JP2004158677A - 搬送物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知部に負荷を与えることがなく、高い精度で検出することのできる搬送物検出装置を提供する。
【解決手段】作動可能なステージ２上に載置された搬送物である半導体装置１を検出する搬送物検出装置３であって、ステージ２に設けられた光ファイバー４からなる検知部と、光ファイバー４を介して光を投射する発光素子およびこの投射した光の反射光を光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部６とを備え、光ファイバー４の一方の端部４ａが、制御部６と所定の隙間を置いた状態で、制御部６と光学的に結合されていることを特徴とする搬送物検出装置３を用いる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は搬送物検出装置に関し、より詳しくは、半導体装置等を搬送するための搬送装置に用いられる搬送物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置は、塗布工程、露光工程、加熱工程およびエッチング工程などの多くの工程を経て製造される。この際、各工程に対応した処理を行うために、製造途中の半導体装置を各処理部間で搬送する搬送装置が用いられる。また、製造後の半導体装置を検査する場合等にも搬送装置が用いられる。
【０００３】
このような搬送装置には、一般に、搬送物の有無を検出するセンサが装着されている。センサとしては、例えば、透過型の光センサが用いられる。透過型光センサは発光部と受光部とを有し、発光部と受光部の間を搬送物が通過するようにして配設される。搬送物がある場合には発光部から発光される光線を搬送物が遮蔽するので、搬送物の有無を検知することができる。
【０００４】
ところで、搬送装置では、各処理部等に対して半導体装置を適切な位置に搬送するために、所定のポイントにおいて搬送方向を変えることが必要とされる。このため、搬送装置には半導体装置を載置した状態でその向きを変える回転ステージが設けられ、センサはこの回転ステージまたは回転ステージの近傍に取り付けられることが多い（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１２９３６７号公報
【特許文献２】
特開平２−１０５０６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転ステージにセンサを取り付けた場合、ステージが駆動する際にセンサの配線に物理的な負荷がかかるという問題があった。このため、配線の引き回しに制限が課せられたり、強度の大きな材料で配線を構成したりしなければならなかった。また、量産稼動においては、定期的なメンテナンスによって配線の状態を確認しなければならなかった。
【０００７】
一方、回転ステージの近傍にセンサを取り付ける場合には、センサとステージ駆動系との機械的干渉を回避することが必要とされる。その結果、半導体装置とセンサ検出位置との間の距離が大きくなり、検出精度が低下するという問題があった。特に、近年の半導体装置の薄型化に伴って、検出精度の低下は一層顕著となる傾向にある。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、検知部に負荷を与えることのない搬送物検出装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、検出位置を搬送物の近傍に設置することによって高い精度で検出することのできる搬送物検出装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作動可能なステージ上に載置された搬送物を検出する搬送物検出装置であって、ステージに設けられた光ファイバーからなる検知部と、光ファイバーを介して光を投射する発光素子およびこの投射した光の反射光を光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部とを備え、光ファイバーの一方の端部が、制御部と所定の隙間を置いた状態で、制御部と光学的に結合されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、作動可能なステージ上に載置された搬送物を検出する搬送物検出装置であって、ステージに設けられた投光用光ファイバーおよび受光用光ファイバーからなる検知部と、投光用光ファイバーを介して光を投射する発光素子およびこの投射した光を受光用光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部とを備え、投光用光ファイバーおよび受光用光ファイバーの一方の端部が、制御部と所定の隙間を置いた状態で、制御部と光学的に結合されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、水平方向または垂直方向に移動可能な吸着ヘッドによって搬送される搬送物を検出する搬送物検出装置であって、吸着ヘッドに設けられた光ファイバーからなる検知部と、光ファイバーを介して光を投射する発光素子およびこの投射した光の反射光を光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部とを備え、光ファイバーの一方の端部が、制御部と所定の隙間を置いた状態で、制御部と光学的に結合されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図３を用いて、本実施の形態にかかる搬送物検出装置について説明する。本実施の形態における搬出物検出装置は、反射型の光センサを用いたものである。
【００１５】
図１は、本実施の形態にかかる搬送物検出装置の構成を示す図の一例である。図において、半導体装置１は回転ステージ２上に載置されている。また、搬送物検出装置３は、検知部としての光ファイバー４と、光ファイバー４の第１の端部４ａを固定する役割を果たす固定部５と、第１の端部４ａに近接して配設される制御部６とを備えている。尚、半導体装置は完成品に限られず、製造途中のものであってもよい。例えば、シリコンウェハなどの半導体基板であってもよい。
【００１６】
光ファイバー４は、その第１の端部４ａが制御部６から所定の隙間を置くようにして、回転ステージ２の側面に固定部５とともに取り付けられる。この際、光ファイバー４の第２の端部４ｂは、半導体装置１の近傍の適当な箇所に位置するようにして固定される。図１の例では、光ファイバー４の第２の端部４ｂは、半導体装置１の底面付近に固定されている。一方、制御部６は、光ファイバー４および固定部５から機械的に分離された状態で、回転ステージ２以外の所定の場所に設置される。
【００１７】
図２は、図１における固定部５および制御部６付近の拡大図である。図２に示すように、光ファイバー４は、投光用光ファイバー７および受光用光ファイバー８を有する。一方、制御部６は、発光素子９および受光素子１０を有する。
【００１８】
図１および図２において、発光素子９から出射された光は、投光用光ファイバー７を介して半導体装置１に照射される。照射光は半導体装置１の表面で反射して反射光となり、受光用光ファイバー８を介して受光素子１０によって受光される。受光素子１０は、受光した光を電気信号に変換して出力する。一方、制御部６には図示しない制御回路が設けられており、受光素子１０からの電気信号を検知して半導体装置の有無を示す信号を出力する。
【００１９】
光ファイバー４は回転ステージ２に取り付けられているので、回転ステージ２と同様の動きを行うことができる。したがって、回転ステージ２の動きに拘らず、その第２の端部４ｂを常に半導体装置１の近傍の適当な検出位置に固定しておくことができる。また、光ファイバー４の第１の端部４ａおよび固定部５は制御部６と機械的に分離された状態にあるので、回転ステージ２が駆動しても光ファイバー４に物理的な負荷がかかることはない。
【００２０】
半導体装置の有無の検出は、回転ステージが停止した状態で行われる。制御部６は、検出位置において、光ファイバー４の第１の端部４ａから僅かな隙間を置いて配設される。このように隙間を設けることによって、光ファイバー４と制御部６とを機械的に分離することができる。
【００２１】
検出位置では、発光素子９から出射する光の光軸１１ａと投光用光ファイバー７に入射する光の光軸１１ｂとが一致するとともに、受光用光ファイバー８から出射する光の光軸１２ａと受光素子１０に入射する光の光軸１２ｂとが一致することが必要である。このようにして制御部６を配置することによって、光ファイバー４と制御部６とを非接触の状態で光学的に接続することが可能となる。
【００２２】
ここで、固定部５は、光軸１１ａと１１ｂ、光軸１２ａと１２ｂがそれぞれ一致するようにして、光ファイバー４の第１の端部４ａを回転ステージ２に固定する役割を有する。したがって、固定部５の位置を微調整することによって、光ファイバー４と制御部６とが常に適切な位置関係にあるようにすることができる。
【００２３】
また、光ファイバーの第１の端部から僅かに離れた位置に制御部を設けることによって、光ファイバーと制御部との間にレンズ等の集光機能を持つ部品を設ける必要がなくなる。したがって、搬送物検出装置の小型化、単純化を図ることができるとともに、コストダウンが可能となる。
【００２４】
光ファイバーの第１の端部と制御部との間に設ける隙間は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲であることがより好ましい。隙間が１．０ｍｍより大きくなると検出精度が低下することから好ましくない。一方、隙間を０．１ｍｍより小さくすることは物理的に困難であり実用的でない。
【００２５】
本実施の形態によれば、光ファイバーと制御部とは機械的に分離された状態にあるので、光ファイバーの第２の端部を半導体装置に対して任意の位置に置くことができる。すなわち、半導体装置の大きさや回転ステージの形状に合わせて最適な位置に光ファイバーの第２の端部を配置することができる。
【００２６】
図３は、光ファイバーの第２の端部の設置位置を変更した他の例である。図３の例では、光ファイバー１３の第２の端部１３ｂは、半導体装置１４の側面付近に取り付け部１５によって固定されている。尚、光ファイバー１３の第１の端部１３ａ、固定部１６および制御部１７の位置は、図１の例と同様である。
【００２７】
一般に、回転ステージは、半導体装置の形状に応じて交換される。本実施の形態においては、光ファイバーおよび固定部は回転ステージに取り付けられているので、回転ステージの交換時にこれらが一体となって交換される。
【００２８】
また、光ファイバーの第１の端部は、制御部との関係から固定部によって常に所定の位置に固定しておく必要があるが、第２の端部にはこのような制約はない。したがって、第２の端部の固定位置を変更可能な状態で、光ファイバーを回転ステージに取り付けてもよい。例えば、図３において、取り付け部１５の位置を回転ステージ１８の適当な箇所に変えることができるようにすることによって、第２の端部１３ｂの固定位置を変更可能とすることができる。
【００２９】
このようにすることによって、半導体装置の形状や大きさに合わせて第２の端部の固定位置を変えることができるので、回転ステージを交換すること無しに適切な位置で検出を行うことが可能となる。すなわち、複雑な回転ステージの交換を回避して、作業時間の短縮化を図ることができる。また、検出位置を常に半導体装置の近傍に固定することが可能となるので、薄型化された半導体装置についても高精度で検出することができる。
【００３０】
本実施の形態によれば、光ファイバーと制御部とが機械的に分離されているので、回転ステージの駆動によって光ファイバーに物理的な負荷がかかることはない。したがって、回転ステージの駆動を考慮して光ファイバーの材質や長さを決定する必要がない。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、光ファイバーは回転ステージに取り付けられているので、回転ステージの駆動によって回転ステージと同様の動きをすることができる。したがって、検出位置を検出対象である半導体装置の近傍に設けることができるので、高精度の検出が可能となる。また、光ファイバーについて、従来行われていたような回転ステージの駆動を考慮した配線引き回しにする必要がない。
【００３２】
さらに、本実施の形態によれば、光ファイバーの第１の端部から僅かに離れた位置に制御部を設けるので、光ファイバーと制御部との間にレンズ等を設ける必要がない。したがって、検出装置の小型化、単純化およびコストダウンを図ることができる。
【００３３】
実施の形態２．
図４を用いて、本実施の形態にかかる搬送物検出装置について説明する。本実施の形態においては、複数の制御部を設けることを特徴とする。
【００３４】
図４は、本実施の形態にかかる搬送物検出装置の構成を示す図の一例である。図において、半導体装置１９は回転ステージ２０上に載置されている。また、搬送物検出装置は、検知部としての光ファイバー２１と、光ファイバー２１の第１の端部２１ａを固定する役割を果たす固定部２２と、第１の端部２１ａに近接して配設される第１の制御部２３および第２の制御部２４とを備えている。また、光ファイバー２１の第２の端部２１ｂは、取り付け部２５によって回転ステージ２０の所定位置に固定されている。尚、半導体装置は完成品に限られず、製造途中のものであってもよい。例えば、シリコンウェハなどの半導体基板であってもよい。
【００３５】
本実施の形態における光ファイバー、固定部、第１の制御部および第２の制御部の基本的構成や役割は、実施の形態１と同様である。ここでは、第１の制御部２３および第２の制御部２４を設けることによって、回転ステージ２０の駆動前後で半導体装置１９の検出を行う場合を想定している。駆動前後で検出操作を行うことによって、半導体装置に駆動操作による脱落等が発生しているか否かを確認することができる。
【００３６】
図４（ａ）は、回転ステージが駆動する前の状態を示す図である。図に示すように、光ファイバー２１および固定部２２は、回転ステージ２０の側面に取り付けられている。ここで、光ファイバー２１の第１の端部２１ａは、固定部２２によって固定されている。一方、光ファイバー２１の第２の端部２１ｂは、半導体装置１９近傍の適当な検出位置に取り付け部２５によって固定されている。この際、取り付け部２５の取り付け位置を変えることによって、第２の端部２１ｂの固定位置が変更できるようにされていてもよい。このようにすることによって、半導体装置の形状に合わせて最適な位置に第２の端部を移動して検出操作を行うことが可能となる。
【００３７】
そして、実施の形態１と同様に、第１の制御部２３には発光素子および受光素子が設けられており、光ファイバー２１には投光用光ファイバーおよび受光用光ファイバーが設けられている。
【００３８】
第１の制御部２３は、光ファイバー２１の第１の端部２１ａから僅かな隙間を置いて配設される。また、第１の制御部２３と光ファイバー２１とは、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致するようにして配設される。
【００３９】
回転ステージ２０が駆動する前の状態における検出操作は、実施の形態１と同様である。すなわち、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバーを介して半導体装置１９に照射される。照射光は半導体装置１９の表面で反射して反射光となり、受光用光ファイバーを介して受光素子によって受光される。受光素子は、受光した光を電気信号に変換して出力する。一方、制御部２３には制御回路が設けられており、受光素子からの電気信号を検知して半導体装置の有無を示す信号を出力する。
【００４０】
次に、回転ステージが駆動することによって搬送方向が１８０度変化した後に行う検出操作について、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００４１】
本実施の形態においては、光ファイバー２１および固定部２２は回転ステージ２０に取り付けられているので、回転ステージ２０と同様の動きを行うことができる。したがって、回転ステージ２０が駆動することによって、搬送方向が例えば１８０度変化する場合（すなわち、搬送方向が逆方向に変化する場合）には、光ファイバー２１および固定部２２の位置も１８０度変化することになる。この場合、光ファイバー２１の第１の端部２１ａおよび固定部２２は制御部２３と機械的に分離された状態にあるので、回転ステージ２０が駆動しても光ファイバー２１に物理的な負荷がかかることはない。
【００４２】
尚、光ファイバー２１の第２の端部２１ｂを固定している取り付け部２５も回転ステージ２０に取り付けられているので、回転ステージ２０と同様の動きを行うことは言うまでもない。
【００４３】
回転ステージ駆動後の半導体装置の検出は、回転ステージが停止した状態で行われる。図４（ｂ）は、回転ステージが駆動した後の状態を示す図である。図において、回転ステージの搬送方向は１８０度変化しており、第２の制御部２４は、第１の制御部２３に対して概ね１８０度の角度をなして配置されている。
【００４４】
第２の制御部２４の正確な設置位置は、回転ステージ２０駆動後における光ファイバー２１の第１の端部２１ａとの位置関係によって決定される。すなわち、第２の制御部２４は、光ファイバー２１の第１の端部２１ａから所定の隙間を置いた状態で、第２の制御部２４と第１の端部２１ａとの間の光の光軸が一致するようにして配置される。この点について、以下に詳細に述べる。
【００４５】
第２の制御部２４は、検出位置において、光ファイバー２１の第１の端部２１ａから僅かな隙間を置いて配設される。隙間は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内であることがより好ましい。このような隙間を設けることによって、光ファイバー２１と第２の制御部２４とを機械的に分離することができる。
【００４６】
第２の制御部２４には、第１の制御部２３と同様に、発光素子および受光素子が設けられている。検出位置では、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致することが必要である。このようにして第２の制御部２４を配設することによって、光ファイバー２１と第２の制御部２４とを非接触の状態で光学的に接続することが可能となる。
【００４７】
ここで、固定部２２は、上記の光軸が一致するように、光ファイバーの第１の端部２１ａを所定位置に固定する役割を有する。したがって、固定部２２の位置を微調整することによって、光ファイバー２１に対して、第１の制御部２３および第２の制御部２４がそれぞれ常に適切な位置にあるようにすることができる。
【００４８】
本実施の形態によれば、回転ステージの駆動前後で半導体装置の有無を検出することによって、駆動により半導体装置に位置ずれや脱落等が生じているか否かを検知することができる。例えば、駆動前における半導体装置の有無の検出を第１の制御部を通じて行った後、回転ステージを駆動する。続いて、駆動後の検出を第２の制御部を通じて同様に行う。第１の制御部による検出では半導体装置有りとされたにも拘らず、第２の制御部による検出で半導体装置無しとされた場合には、駆動時の衝撃等によって半導体装置に位置ずれや脱落等の不良が発生したことがわかる。
【００４９】
本実施の形態によれば、光ファイバーおよび固定部は第１の制御部および第２の制御部から切り離された状態にあるので、光ファイバーに物理的な負荷を与えること無しに、回転ステージの駆動前後で検出操作を行うことが可能となる。また、複数の制御部を設けているので、光ファイバーの長さをステージの回転に合わせて大きくする必要がない。
【００５０】
本実施の形態においては、回転ステージが１８０度回転する場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を適用することのできる回転ステージは任意の角度で回転することができ、回転ステージの回転角度に合わせて任意の位置に制御部を配置することができる。
【００５１】
また、本実施の形態においては、２つの制御部を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。検出回数や回転角度等に応じて、３つ以上の制御部を設けてもよい。
【００５２】
実施の形態３．
図５を用いて、本実施の形態にかかる搬送物検出装置について説明する。本実施の形態においては、半導体装置が載置されるステージが上下に駆動する場合を想定している。
【００５３】
図５は、本実施の形態にかかる搬送物検出装置の構成を示す図の一例である。図において、半導体装置２６は、上下に駆動可能なステージ２７上に載置されている。また、搬送物検出装置は、検知部としての光ファイバー２８と、光ファイバー２８の第１の端部２８ａを固定する役割を果たす固定部２９と、第１の端部２８ａに近接して配設される第１の制御部３０および第２の制御部３１とを備えている。第１の制御部３０および第２の制御部３１は、ステージ２７の移動方向（図５のＹ方向）に上下に並んで配設されている。また、光ファイバー２８の第２の端部２８ｂは、取り付け部３２によって回転ステージ２７の所定位置に固定されている。尚、半導体装置は完成品に限られず、製造途中のものであってもよい。例えば、シリコンウェハなどの半導体基板であってもよい。
【００５４】
本実施の形態における光ファイバー、固定部、第１の制御部および第２の制御部の基本的構成や役割は、実施の形態１と同様である。ここでは、第１の制御部３０および第２の制御部３１を設けることによって、ステージ２７が駆動する前後で、半導体装置２６の検出を行う場合を想定している。駆動前後で検出操作を行うことによって、半導体装置に駆動操作による脱落等が発生しているか否かを確認することができる。
【００５５】
図５（ａ）は、ステージが駆動する前の状態を示す図である。図に示すように、光ファイバー２８および固定部２９は、ステージ２７の側面に取り付けられている。ここで、光ファイバー２８の第１の端部２８ａは、固定部２９によって所定の位置に固定されている。一方、光ファイバー２８の第２の端部２８ｂは、取り付け部３２によって、半導体装置２６の近傍の適当な検出位置に固定されている。この際、取り付け部３２の取り付け位置を変えることによって、第２の端部２８ｂの固定位置が変更できるようにされていてもよい。このようにすることによって、半導体装置の形状に合わせて最適な位置に第２の端部を移動して検出を行うことができる。
【００５６】
そして、実施の形態１と同様に、第１の制御部３０には発光素子および受光素子が設けられており、光ファイバー２８には投光用光ファイバーおよび受光用光ファイバーが設けられている。
【００５７】
第１の制御部３０は、光ファイバー２８の第１の端部２８ａから僅かな隙間を置いて配設される。また、第１の制御部３０と光ファイバー２８とは、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致するようにして配設される。
【００５８】
ステージ２７が駆動する前の状態における検出操作は、実施の形態１と同様である。すなわち、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバーを介して半導体装置２６に照射される。照射光は半導体装置２６の表面で反射して反射光となり、受光用光ファイバーを介して受光素子によって受光される。受光素子は、受光した光を電気信号に変換して出力する。一方、第１の制御部３０には制御回路が設けられており、受光素子からの電気信号を検知して半導体装置の有無を示す信号を出力する。
【００５９】
次に、ステージが駆動することによって、半導体装置が上方向に移動した後に行う検出操作について、図５（ｂ）を用いて説明する。
【００６０】
本実施の形態においては、光ファイバー２８および固定部２９はステージ２７に取り付けられているので、ステージ２７と同様の動きを行うことができる。したがって、ステージ２７が上下動する場合には、光ファイバー２８および固定部２９も一緒に上下動することになる。この場合、光ファイバー２８の第１の端部２８ｂおよび固定部２９は第１の制御部３０と機械的に分離された状態にあるので、ステージ２７が上下動しても光ファイバー２８に物理的な負荷がかかることはない。
【００６１】
尚、光ファイバー２８の第２の端部２８ｂを固定している取り付け部３２も回転ステージ２７に取り付けられているので、回転ステージ２７と同様の動きを行うことは言うまでもない。
【００６２】
ステージ駆動後の半導体装置の検出は、ステージが停止した状態で行われる。図５（ｂ）は、ステージが上昇した後の様子を示す図である。ここで、第２の制御部３１は、第１の制御部３０の上方に設けられている。第２の制御部３１の正確な設置位置は、ステージ２７の駆動後における光ファイバー２８の第１の端部２８ａとの位置関係によって決定される。すなわち、第２の制御部３１は、光ファイバー２８の第１の端部２８ａから所定の隙間を置いた状態で、第２の制御部３１と第１の端部２８ａとの間の光の光軸が一致するようにして配置される。この点について、以下に詳細に述べる。
【００６３】
検出位置において、第２の制御部３１は、光ファイバー２８の第１の端部２８ａから僅かな隙間を置いて配設される。隙間は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内であることがより好ましい。このような隙間を設けることによって、光ファイバー２８と第２の制御部３１とを機械的に分離することができる。
【００６４】
第２の制御部３１には、第１の制御部３０と同様に、発光素子および受光素子が設けられている。検出位置では、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致することが必要である。このようにして第２の制御部３１を配置することによって、光ファイバー２８と第２の制御部３１とを非接触の状態で光学的に接続することが可能となる。
【００６５】
ここで、固定部２９は、上記の光軸が一致するように、光ファイバー２８の第１の端部２８ａを所定位置に固定する役割を有する。したがって、固定部２９の位置を微調整することによって、光ファイバー２８に対して、第１の制御部３０および第２の制御部３１がそれぞれ常に適切な位置にあるようにすることができる。
【００６６】
本実施の形態によれば、光ファイバーおよび固定部は第１の制御部および第２の制御部から切り離された状態にあるので、光ファイバーに物理的な負荷を与えること無しに、ステージの駆動前後で検出操作を行うことが可能となる。また、複数の制御部を設けているので、光ファイバーの長さをステージの上下動に合わせて大きくとる必要がない。
【００６７】
本実施の形態においては、第１の制御部で検出操作を行った後にステージを上方に移動させて第２の制御部で検出操作を行う場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。第２の制御部で検出操作を行った後にステージを下方に移動させて第１の制御部で検出操作を行う場合にも本発明を適用することができる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、２つの制御部を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。検出回数や上昇（または下降）回数等に応じて、３つ以上の制御部を設けてもよい。
【００６９】
さらに、実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせることによって、回動および上下動を行うステージに載置された半導体装置の検出にも適用することができる。
【００７０】
実施の形態４．
図６および図７を用いて、本実施の形態にかかる搬送物検出装置について説明する。本実施の形態においては、搬送物である半導体装置を吸着ヘッドにより吸着して搬送する場合を想定している。
【００７１】
図６は、本実施の形態にかかる搬送物検出装置の下面図の一例である。一方、図７は、その側面図の一例である。これらの図において、半導体装置３３は、吸着ヘッド３４によって図の水平方向（Ｘ方向）に搬送される。また、搬送物検出装置は、検知部としての光ファイバー３５と、光ファイバー３５の第１の端部３５ａを固定する役割を果たす固定部３６と、第１の端部３５ａに近接して配設される第１の制御部３７および第２の制御部３８とを備えている。尚、半導体装置は完成品に限られず、製造途中のものであってもよい。例えば、シリコンウェハなどの半導体基板であってもよい。
【００７２】
本実施の形態における光ファイバー、固定部、第１の制御部および第２の制御部の基本的構成や役割は、実施の形態１と同様である。ここでは、第１の制御部３７および第２の制御部３８を設けることによって、吸着ヘッド３４の移動前後で半導体装置３３の検出を行う場合を想定している。これによって、半導体装置が移動途中で脱落等していないか否かを確認することができる。
【００７３】
図６は、本実施の形態における吸着ヘッドおよび搬送物検出装置を下側から見た図である。図の手前側に半導体装置が位置することになる。
【００７４】
図６に示すように、吸着ヘッド３４の下面３４ａには開口領域３９が形成されている。開口領域３９は、例えば、図示しない真空源に接続された多数の図示しないノズル孔から構成されている。そして、真空源を作動させることによって、開口領域３９において半導体装置が吸着されることになる。
【００７５】
図７は、図６の吸着ヘッドを横方向から見た図である。ここで、吸着ヘッド３４は、例えば、水平方向に配設された図示しない吸着ヘッド支持部によって支持されている。そして、吸着ヘッド３４が吸着ヘッド支持部に沿って移動することによって、半導体装置３３が水平方向に搬送される。
【００７６】
図７に示すように、吸着ヘッド３４の内部には光ファイバー３５が設けられている。そして、図６に示すように、光ファイバー３５の第１の端部３５ａは、吸着ヘッド３４の上部側面３５ｂに設けられた開口部４０から引き出されていて、固定部３６によって固定されている。一方、光ファイバー３５の第２の端部３５ｂは、吸着ヘッド３４の下面３４ａに設けられた開口部４１に通じている。ここで、光ファイバー３５は、実施の形態１と同様に、投光用光ファイバーおよび受光用光ファイバーを有している。
【００７７】
吸着ヘッド３４の搬送方向に平行な方向には、図７に示すように、制御部支持部４２が設けられている。そして、制御部支持部４２には、所定の間隔をおいて、第１の制御部３７および第２の制御部３８が配設されている。ここで、第１の制御部３７および第２の制御部３８には、それぞれ実施の形態１と同様に、発光素子および受光素子が設けられている。
【００７８】
本実施の形態においては、吸着ヘッド３４は、まず、第１の制御部３７に対向する位置にある。ここで、第１の制御部３７は、光ファイバー３５の第１の端部３５ａから僅かな隙間を置いた位置に配設される。隙間は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内であることがより好ましい。このような隙間を設けることによって、光ファイバー３５と第１の制御部３７とを機械的に分離することができる。
【００７９】
また、第１の制御部３７と光ファイバー３５とは、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致するようにして配設される。このようにすることによって、第１の制御部３７と光ファイバー３５を、非接触で光学的に接続された状態に置くことができる。
【００８０】
吸着ヘッド３４が移動する前の状態における検出操作は、実施の形態１と同様である。すなわち、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバーを介して半導体装置３３に照射される。照射光は半導体装置３３の表面で反射して反射光となり、受光用光ファイバーを介して受光素子によって受光される。受光素子は、受光した光を電気信号に変換して出力する。一方、第１の制御部３７には制御回路が設けられており、受光素子からの電気信号を検知して半導体装置の有無を示す信号を出力する。
【００８１】
次に、吸着ヘッド３４が移動した後に行う検出操作について説明する。
【００８２】
図７において、半導体装置３３を吸着した吸着ヘッド３４は、Ｘ方向に移動した後、第２の制御部３８に対向する位置で停止するとする。本実施の形態においては、光ファイバー３５および固定部３６は吸着ヘッド３４に取り付けられているので、吸着ヘッド３４と同様の動きを行うことができる。この場合、光ファイバー３５の第１の端部３５ａおよび固定部３６は第１の制御部３７と機械的に分離された状態にあるので、吸着ヘッド３４が移動しても光ファイバー３５に物理的な負荷がかかることはない。
【００８３】
吸着ヘッド３４が移動した後の半導体装置の検出は、吸着ヘッド３４が停止した状態で行われる。ここで、第２の制御部３８は、停止した吸着ヘッド３４に対向する位置に配設される。
【００８４】
第２の制御部３８の正確な設置位置は、吸着ヘッド３４の移動後における光ファイバー３５の第１の端部３５ａとの位置関係によって決定される。すなわち、第２の制御部３８は、光ファイバー３５の第１の端部３５ａから所定の隙間を置いた状態で、第２の制御部３８と第１の端部３５ａとの間の光の光軸が一致するようにして配置される。この点について、以下に詳細に述べる。
【００８５】
第２の制御部３８は、検出位置において、光ファイバー３５の第１の端部３５ａから僅かな隙間を置いて配設される。隙間は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内であることがより好ましい。このような隙間を設けることによって、光ファイバー３５と第２の制御部３８とを機械的に分離することができる。
【００８６】
検出位置では、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致することが必要である。このようにして第２の制御部３８を配置することによって、光ファイバー３５と第２の制御部３８とを非接触の状態で光学的に接続することが可能となる。
【００８７】
ここで、固定部３６は、上記の光軸が一致するように、光ファイバー３５の第１の端部３５ａを所定位置に固定する役割を有する。したがって、固定部３６の位置を微調整することによって、光ファイバー３５に対して、第１の制御部３７および第２の制御部３８がそれぞれ常に適切な位置にあるようにすることができる。
【００８８】
本実施の形態によれば、吸着ヘッドの移動前後で半導体装置の有無を検出することによって、移動により半導体装置に脱落等が生じているか否かを検知することができる。例えば、駆動前における半導体装置の有無の検出を第１の制御部を通じて行った後、吸着ヘッドを移動する。続いて、移動後の検出を第２の制御部を通じて同様に行う。第１の制御部による検出では半導体装置有りとされたにも拘らず、第２の制御部による検出で半導体装置無しとされた場合には、移動時の衝撃等によって半導体装置に脱落等の不良が発生したことがわかる。
【００８９】
本実施の形態によれば、光ファイバーおよび固定部は第１の制御部および第２の制御部から切り離された状態にあるので、光ファイバーに物理的な負荷を与えること無しに、吸着ヘッドの移動前後で検出操作を行うことが可能となる。また、複数の制御部を設けているので、光ファイバーの長さを吸着ヘッドの移動に合わせて大きくとる必要がない。
【００９０】
本実施の形態においては、吸着ヘッドが水平方向に移動する場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。吸着ヘッドが垂直方向に移動する場合にも本発明を適用することができる。
【００９１】
また、本実施の形態においては、２つの制御部を設けた場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。検出回数や移動回数等に応じて、３つ以上の制御部を設けてもよい。
【００９２】
実施の形態５．
図８および図９を用いて、本実施の形態にかかる搬送物検出装置について説明する。本実施の形態における搬出物検出装置は、透過型の光センサを用いたものである。
【００９３】
図８は、本実施の形態にかかる搬送物検出装置の構成を示す図の一例である。図において、半導体装置４３は回転ステージ４４上に載置されている。また、搬送物検出装置は、投光用光ファイバー４５および受光用光ファイバー４６を有する。尚、半導体装置は完成品に限られず、製造途中のものであってもよい。例えば、シリコンウェハなどの半導体基板であってもよい。
【００９４】
投光用光ファイバー４５の第１の端部４５ａおよび受光用光ファイバー４６の第１の端部４６ａは、固定部４７によって固定されている。また、投光用光ファイバー４５の第２の端部４５ｂは、取り付け部４８によって回転ステージ４４の所定位置に固定されている。一方、受光用光ファイバー４６の第２の端部４６ｂは、取り付け部４９によって回転ステージ４４の所定位置に固定されている。そして、第１の端部４５ａ，４６ａから僅かな隙間を置いて制御部５０が配設されている。第１の端部４５ａ，４６ａと制御部５０との間に隙間を設けることによって、投光用光ファイバー４５および受光用光ファイバー４６を制御部５０から機械的に分離することができる。
【００９５】
また、制御部５０は、実施の形態１と同様に、発光素子および受光素子を有している。検出位置では、発光素子から出射する光の光軸と投光用光ファイバーに入射する光の光軸とが一致するとともに、受光用光ファイバーから出射する光の光軸と受光素子に入射する光の光軸とが一致することが必要である。このようにして制御部５０を配置することによって、投光用光ファイバー４５および受光用光ファイバー４６を制御部５０に非接触の状態で光学的に接続することが可能となる。
【００９６】
ここで、固定部４７は、上記の光軸が一致するように、第１の端部４５ａ，４６ａを所定位置に固定する役割を有する。したがって、固定部の位置を微調整することによって、投光用光ファイバー４５および受光用光ファイバー４６が制御部５０に対して常に適切な位置にあるようにすることができる。
【００９７】
また、光ファイバーの第１の端部から僅かに離れた位置に制御部を設けることによって、光ファイバーと制御部との間にレンズ等の集光機能を持つ部品を設ける必要がなくなる。したがって、装置の小型化、単純化を図ることができるとともに、コストダウンが可能となる。
【００９８】
光ファイバーの第１の端部と制御部との間に設ける隙間は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましく、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲であることがより好ましい。隙間が１．０ｍｍより大きくなると検出精度が低下することから好ましくない。一方、隙間を０．１ｍｍより小さくすることは物理的に困難であり実用的でない。
【００９９】
一方、投光用光ファイバー４５の第２の端部４５ｂおよび受光用光ファイバー４６の第２の端部４６ｂは、これらの間を通過する光線５１が半導体装置４３によって遮られる位置にそれぞれ固定されている。
【０１００】
回転ステージ４４上に半導体装置が無い場合には、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバー４５を通過した後、半導体装置が載置されるべき場所を横切って、受光用光ファイバー４６に入射する。その後、受光素子によって受光された光は電気信号に変換される。制御部５０には図示しない制御回路が設けられており、受光素子からの電気信号を検知して半導体装置無しを示す信号を出力する。
【０１０１】
一方、回転ステージ４４上の適正位置に半導体装置４３が有る場合には、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバー４５を通過した後、半導体装置４３によって反射される。したがって、受光用光ファイバー４６には投光用光ファイバー４５からの光が入射しないので、これによって半導体装置有りと判断することができる。
【０１０２】
また、投光用光ファイバー４５の第２の端部４５ｂおよび受光用光ファイバー４６の第２の端部４６ｂは、図９（ａ）に示すように、これらの間を通過する光線５２の直下に半導体装置４３が位置するようにして固定されていてもよい。この際、半導体装置４３は、回転ステージ４４上の適正な位置に載置されているものとする。尚、第２の端部４５ｂ，４６ｂは、それぞれ取り付け部４８，４９の位置を変えることによって、固定される位置を変更できるようにされていてもよい。
【０１０３】
図９（ａ）の例では、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバー４５を通過した後、受光用光ファイバー４６に入射する。そして、受光素子によって受光された光は電気信号に変換された後、制御部５０内の制御回路から半導体装置４３が適正な位置に置かれていることを示す信号が出力される。
【０１０４】
一方、図９（ｂ）に示すように、半導体装置４３に傾きが生じている場合には、発光素子から出射された光は、投光用光ファイバー４５を通過した後、半導体装置４３によって反射される。したがって、受光用光ファイバー４６には投光用光ファイバー４５からの光が入射しないので、これによって半導体装置４３に傾きが生じていると判断することができる。
【０１０５】
本実施の形態においては、投光用光ファイバー４５、受光用光ファイバー４６および固定部４７は、全て回転ステージ４４に取り付けられている。したがって、回転ステージ４４が駆動するとこれらも回転ステージ４４と同様の動きを行う。この際、投光用光ファイバー４５の第１の端部４５ａおよび受光用光ファイバー４６の第１の端部４６ａは制御部５０と機械的に分離された状態にあるので、回転ステージ４４が駆動しても投光用光ファイバー４５および受光用光ファイバー４６に物理的な負荷がかかることはない。
【０１０６】
本実施の形態においては、１の制御部を設置する例について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、２以上の制御部を設けてもよい。例えば、実施の形態２に示したような第１の制御部および第２の制御部を設けることによって、回転ステージの駆動前後における半導体装置の検出を行うことができる。
【０１０７】
また、本実施の形態においては、回転ステージ上に半導体ステージが載置される例について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上下駆動をするステージ上に半導体装置が載置されていてもよい。この場合、制御部は１のみに限られず、実施の形態３に示したような複数の制御部を配設してもよい。
【０１０８】
本実施の形態によれば、光ファイバーと制御部とが機械的に分離されているので、回転ステージの駆動によって光ファイバーに物理的な負荷がかかることはない。したがって、回転ステージの駆動を考慮して光ファイバーの材質や長さを決定する必要がない。
【０１０９】
また、本実施の形態によれば、光ファイバーは回転ステージに取り付けられているので、回転ステージの駆動によって回転ステージと同様の動きをすることができる。したがって、検出位置を検出対象である半導体装置の近傍に設けることができるので、高精度の検出が可能となる。また、光ファイバーについて、従来行われていたような回転ステージの駆動を考慮した配線引き回しにする必要がない。
【０１１０】
さらに、本実施の形態によれば、光ファイバーの第１の端部から僅かに離れた位置に制御部を設けるので、光ファイバーと制御部との間にレンズ等を設ける必要がない。したがって、検出装置の小型化、単純化およびコストダウンを図ることができる。
【０１１１】
実施の形態１〜５においては、搬送物が半導体装置である場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。ガラス基板等の他の搬送物にも適用することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明によれば、光ファイバーと制御部とが機械的に分離されているので、回転ステージの駆動によって光ファイバーに物理的な負荷がかかることはない。したがって、回転ステージの駆動を考慮して光ファイバーの材質や長さを決定する必要がない。
【０１１３】
また、本発明によれば、光ファイバーは回転ステージに取り付けられているので、回転ステージの駆動によって回転ステージと同様の動きをすることができる。したがって、検出位置を検出対象である半導体装置の近傍に設けることができるので、高精度の検出が可能となる。また、光ファイバーについて、従来行われていたような回転ステージの駆動を考慮した配線引き回しにする必要がない。
【０１１４】
さらに、本発明によれば、光ファイバーの第１の端部から僅かに離れた位置に制御部を設けるので、光ファイバーと制御部との間にレンズ等を設ける必要がない。したがって、検出装置の小型化、単純化およびコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における搬送物検出装置を示す図である。
【図２】実施の形態１における搬送物検出装置の一部拡大図である。
【図３】実施の形態１における搬送物検出装置を示す図である。
【図４】実施の形態２における搬送物検出装置を示す図である。
【図５】実施の形態３における搬送物検出装置を示す図である。
【図６】実施の形態４における搬送物検出装置を示す図である。
【図７】実施の形態４における搬送物検出装置を示す図である。
【図８】実施の形態５における搬送物検出装置を示す図である。
【図９】実施の形態５における搬送物検出装置を示す図である。
【符号の説明】
１，１４，１９，２６，３３，４３ 半導体装置、 ２，１８，２０，４４ 回転ステージ、 ３ 搬送物検出装置、 ４，１３，２１，２８，３５ 光ファイバー、 ５，１６，２２，２９，３６，４７ 支持部、 ６，１７，５０ 制御部、 ７，４５ 投光用光ファイバー、 ８，４６ 受光用光ファイバー、 ９ 発光素子、 １０ 受光素子、 ２３，３０，３７ 第１の制御部、 ２４，３１，３８ 第２の制御部。

Claims (11)

1. 作動可能なステージ上に載置された搬送物を検出する搬送物検出装置であって、
   前記ステージに設けられた光ファイバーからなる検知部と、
   前記光ファイバーを介して光を投射する発光素子および前記投射した光の反射光を前記光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部とを備え、
   前記光ファイバーの一方の端部が前記制御部と所定の隙間を置いた状態で光学的に結合されていることを特徴とする搬送物検出装置。
2. 作動可能なステージ上に載置された搬送物を検出する搬送物検出装置であって、
   前記ステージに設けられた投光用光ファイバーおよび受光用光ファイバーからなる検知部と、
   前記投光用光ファイバーを介して光を投射する発光素子および前記投射した光を前記受光用光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部とを備え、
   前記投光用光ファイバーおよび前記受光用光ファイバーの一方の端部が前記制御部と所定の隙間を置いた状態で光学的に結合されていることを特徴とする搬送物検出装置。
3. 前記端部は前記ステージに設けられた固定部によって固定されていて、前記固定部の位置を調整することによって前記端部と前記制御部との位置関係を調整することができる請求項１または２に記載の搬送物検出装置。
4. 前記光ファイバーの他方の端部の固定位置が変更可能である請求項１または３に記載の搬送物検出装置。
5. 前記投光用光ファイバーおよび前記受光用光ファイバーの他方の端部の固定位置が変更可能である請求項２または３に記載の搬送物検出装置。
6. 前記ステージは回転可能なステージであって、前記ステージの周囲に複数の前記制御部が配設されている請求項１〜５に記載の搬送物検出装置。
7. 前記ステージは昇降可能なステージであって、前記ステージの移動方向に前記制御部が上下に複数並んで配設されている請求項１〜５に記載の搬送物検出装置。
8. 水平方向または垂直方向に移動可能な吸着ヘッドによって搬送される搬送物を検出する搬送物検出装置であって、
   前記吸着ヘッドに設けられた光ファイバーからなる検知部と、
   前記光ファイバーを介して光を投射する発光素子および前記投射した光の反射光を前記光ファイバーを介して受光する受光素子を有する制御部とを備え、
   前記光ファイバーの一方の端部が前記制御部と所定の隙間を置いた状態で光学的に結合されていることを特徴とする搬送物検出装置。
9. 前記端部は前記吸着ヘッドに設けられた固定部によって固定されていて、前記固定部の位置を調整することによって前記端部と前記制御部との位置関係を調整することができる請求項８に記載の搬送物検出装置。
10. 前記制御部が前記吸着ヘッドの移動方向に沿って複数並んで配設されている請求項８または９に記載の搬送物検出装置。
11. 前記搬送物は半導体装置である請求項１〜１０に記載の搬送物検出装置。

Images