JP2874020B2 - ウエハセンサ - Google Patents
ウエハセンサInfo
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Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光電センサを用いて複
数枚並べられた半導体のシリコンウエハのそれぞれの有
無を検出するためのウエハセンサに関するものである。
数枚並べられた半導体のシリコンウエハのそれぞれの有
無を検出するためのウエハセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造に用いられるウエハは、量
産に資するために複数枚（現在の国際的な規格では２５
枚）を１ブロックとしてローダで搬送されることが決め
られており、また各ウエハの間隔もたとえば５インチウ
エハでは１６分の３インチに設定されている。そして、
この１ブロック毎に洗浄工程に移動したり、半導体の成
長工程に搬出するのが一般的である。
産に資するために複数枚（現在の国際的な規格では２５
枚）を１ブロックとしてローダで搬送されることが決め
られており、また各ウエハの間隔もたとえば５インチウ
エハでは１６分の３インチに設定されている。そして、
この１ブロック毎に洗浄工程に移動したり、半導体の成
長工程に搬出するのが一般的である。
【０００３】ところで、半導体の製造においては塵埃を
極度に嫌うことから、各工程では無人化が進んでおり、
ウエハの搬送工程においても例外ではない。従って、従
来から図６および図７に示すように、１ブロックに２５
枚のウエハが確実に存在するか否かを無人検出すること
ができるセンサが採用されている。ここで、３０…３０
は２５の間隔を形成するように１列に並べられた２６個
の検出ヘッド、３１はこれらの検出ヘッドを固定するた
めの金属ケース、３２は電源線とそれぞれの検出ヘッド
３０…３０からの検出信号線をひとまとめに束ねたコー
ドである。そして、各検出ヘッド３０…３０のハウジン
グ３３…３３の内部にはプリント基板３４…３４を収納
し、この表裏面にそれぞれ投光素子３５…３５と受光素
子３６…３６、および必要な電気回路が設けられてい
る。また、ハウジング３３の投光素子３５、および受光
素子３６に対向する部分には光の投受光用の窓３７ａ、
３７ｂが形成されている。このように構成されたウエハ
センサの検出ヘッド３０…３０間に１ブロックのウエハ
を通過させることによって２５枚のウエハが全てそろっ
ているかどうか検出するのである。
極度に嫌うことから、各工程では無人化が進んでおり、
ウエハの搬送工程においても例外ではない。従って、従
来から図６および図７に示すように、１ブロックに２５
枚のウエハが確実に存在するか否かを無人検出すること
ができるセンサが採用されている。ここで、３０…３０
は２５の間隔を形成するように１列に並べられた２６個
の検出ヘッド、３１はこれらの検出ヘッドを固定するた
めの金属ケース、３２は電源線とそれぞれの検出ヘッド
３０…３０からの検出信号線をひとまとめに束ねたコー
ドである。そして、各検出ヘッド３０…３０のハウジン
グ３３…３３の内部にはプリント基板３４…３４を収納
し、この表裏面にそれぞれ投光素子３５…３５と受光素
子３６…３６、および必要な電気回路が設けられてい
る。また、ハウジング３３の投光素子３５、および受光
素子３６に対向する部分には光の投受光用の窓３７ａ、
３７ｂが形成されている。このように構成されたウエハ
センサの検出ヘッド３０…３０間に１ブロックのウエハ
を通過させることによって２５枚のウエハが全てそろっ
ているかどうか検出するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにローダに収納されたウエハの間隔は国際的に決めら
れていることから、各検出ヘッド１…１の間隔もこれと
一致して１６分の３インチ±公差内に設定しなければな
らない。従って、ウエハが通過する間隙は１６分の３イ
ンチから検出ヘッドの厚さを減じた幅になる。しかし、
従来の検出ヘッドではプリント基板５の表裏に投光素子
６、受光素子７が設けられていること、さらにハウジン
グ４自体の物理的な厚みを考慮に入れると、それぞれを
極限まで薄くした場合でもウエハが通過する間隙は非常
に狭いものとなる。従って、ローダの横ブレ精度を相当
高くしなければウエハが検出ヘッド１に衝突してクラッ
クが生じたり、接触して傷が生じることとなり、高価な
ウエハを無駄にしてしまうという欠陥があった。
うにローダに収納されたウエハの間隔は国際的に決めら
れていることから、各検出ヘッド１…１の間隔もこれと
一致して１６分の３インチ±公差内に設定しなければな
らない。従って、ウエハが通過する間隙は１６分の３イ
ンチから検出ヘッドの厚さを減じた幅になる。しかし、
従来の検出ヘッドではプリント基板５の表裏に投光素子
６、受光素子７が設けられていること、さらにハウジン
グ４自体の物理的な厚みを考慮に入れると、それぞれを
極限まで薄くした場合でもウエハが通過する間隙は非常
に狭いものとなる。従って、ローダの横ブレ精度を相当
高くしなければウエハが検出ヘッド１に衝突してクラッ
クが生じたり、接触して傷が生じることとなり、高価な
ウエハを無駄にしてしまうという欠陥があった。
【０００５】本発明ではこれら従来の課題を解決しよう
とするもので、規格内においてウエハが通過する間隙を
広くとることができる信頼性の高いウエハセンサを提供
することを目的とする。
とするもので、規格内においてウエハが通過する間隙を
広くとることができる信頼性の高いウエハセンサを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明では一定厚のハウジングの幅方向に２本
の光ファイバを並設し、それぞれの先端側入出射面を上
記ハウジングの厚さ方向に対して表裏対称に臨ませた複
数の検出ヘッドを、一定間隔で本体ケースに立設し、隣
合う検出ヘッドの入出射面を対向させることとした。ま
た、検出ヘッドに見合った数の投光素子および受光素子
を上記本体ケースに設けられたプリント基板に設け、上
記２本の光ファイバの基端面に対向させるようにし、さ
らに、隣合う検出ヘッドの投光素子と受光素子とを交互
に対向させるという手段を用いている。
ために、本発明では一定厚のハウジングの幅方向に２本
の光ファイバを並設し、それぞれの先端側入出射面を上
記ハウジングの厚さ方向に対して表裏対称に臨ませた複
数の検出ヘッドを、一定間隔で本体ケースに立設し、隣
合う検出ヘッドの入出射面を対向させることとした。ま
た、検出ヘッドに見合った数の投光素子および受光素子
を上記本体ケースに設けられたプリント基板に設け、上
記２本の光ファイバの基端面に対向させるようにし、さ
らに、隣合う検出ヘッドの投光素子と受光素子とを交互
に対向させるという手段を用いている。
【０００７】
【作用】検出ヘッドは光ファイバのみを収納しており、
薄い幅にしながらプリント基板に設けた各投光素子と受
光素子間を光結合するという作用を行う。また、各検出
ヘッドは表裏にそれぞれ投光と受光の機能を有してお
り、隣合う検出ヘッド間において的確にウエハを検知す
るという機能を有するものである。
薄い幅にしながらプリント基板に設けた各投光素子と受
光素子間を光結合するという作用を行う。また、各検出
ヘッドは表裏にそれぞれ投光と受光の機能を有してお
り、隣合う検出ヘッド間において的確にウエハを検知す
るという機能を有するものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付した図面に従
って詳述すると、図１および図２において１は本体ケー
ス、２…２は２６枚隣接して規格幅である約４．７６５
mm毎に等間隔に設けられた検出ヘッドであって、その間
にシリコンウエハＷが通過する２５の間隙Ｓを構成して
いる。それぞれの検出ヘッド２…２は、２種類の構造の
検出ヘッド２Ａ、２Ｂが交互に隣接している。そしてこ
れらの検出ヘッド２Ａ・２Ｂの表面には受光窓３ａ、裏
面には投光窓３ｂが千鳥状に開口しており、相互に逆配
置の関係になっている。また、両端の検出ヘッド２Ａ、
２Ｂはそれぞれ内側に投光窓、あるいは受光窓の何れか
一方のみが設けられ、外側には窓を設けない構造のもの
を用いることもあるが、他の検出ヘッドと同様の構造
で、それぞれ外側の窓を閉塞して用いることもある。ま
た、検出ヘッド２…２のハウジング４の内部は一方を受
光用、他方を投光用とした光ファイバ５ａ、５ｂが並設
され、それぞれの光ファイバ５ａ、５ｂの先端側は約４
５度にカットされてプリズム面を形成して光学的に入射
面を受光窓３ａに、あるいは投射面を投光窓３ｂに臨ま
せる一方、基端面をハウジング４から外部に突出させて
いる。なお、光ファイバ５ａ、５ｂはそれぞれ固定用の
チューブ６でハウジング４に固定される。次に、７は本
体ケース１に固定されたプリント基板で、受光用の光フ
ァイバ５ａの基端面に対向して受光素子８ａが、また投
光用の光ファイバ５ｂの基端面に対向して投光素子８ｂ
がそれぞれの検出ヘッド２…２に見合った数だけ設けら
れている。即ち、２５個づつの投光素子と受光素子がプ
リント基板７の上に千鳥状に配設されているのである。
って詳述すると、図１および図２において１は本体ケー
ス、２…２は２６枚隣接して規格幅である約４．７６５
mm毎に等間隔に設けられた検出ヘッドであって、その間
にシリコンウエハＷが通過する２５の間隙Ｓを構成して
いる。それぞれの検出ヘッド２…２は、２種類の構造の
検出ヘッド２Ａ、２Ｂが交互に隣接している。そしてこ
れらの検出ヘッド２Ａ・２Ｂの表面には受光窓３ａ、裏
面には投光窓３ｂが千鳥状に開口しており、相互に逆配
置の関係になっている。また、両端の検出ヘッド２Ａ、
２Ｂはそれぞれ内側に投光窓、あるいは受光窓の何れか
一方のみが設けられ、外側には窓を設けない構造のもの
を用いることもあるが、他の検出ヘッドと同様の構造
で、それぞれ外側の窓を閉塞して用いることもある。ま
た、検出ヘッド２…２のハウジング４の内部は一方を受
光用、他方を投光用とした光ファイバ５ａ、５ｂが並設
され、それぞれの光ファイバ５ａ、５ｂの先端側は約４
５度にカットされてプリズム面を形成して光学的に入射
面を受光窓３ａに、あるいは投射面を投光窓３ｂに臨ま
せる一方、基端面をハウジング４から外部に突出させて
いる。なお、光ファイバ５ａ、５ｂはそれぞれ固定用の
チューブ６でハウジング４に固定される。次に、７は本
体ケース１に固定されたプリント基板で、受光用の光フ
ァイバ５ａの基端面に対向して受光素子８ａが、また投
光用の光ファイバ５ｂの基端面に対向して投光素子８ｂ
がそれぞれの検出ヘッド２…２に見合った数だけ設けら
れている。即ち、２５個づつの投光素子と受光素子がプ
リント基板７の上に千鳥状に配設されているのである。
【０００９】なお、９は検出ヘッド２…２のベース、１
０・１０は検出ヘッド２…２を固定するためのレール、
１１はプリント基板７とベース９間のスペーサを兼ね、
かつファイバを正確に両素子に対向させると共に他の投
受光素子との干渉を避けるためにおのおの小部屋を形成
した位置決めピースで、それぞれが２個の検出ヘッドを
マウントする。１２・１２は２６個の検出ヘッドの両側
を固定するためのストッパである。また、１３…１３は
本体ケース１の側面に列設された表示灯であって、各検
出ヘッドが正常に動作しているいかどうかを示すもので
あり、１４は電源ラインと各検出ヘッドからの信号線を
束ねたコードである。図３において主要部の組み立て斜
視図を示す。
０・１０は検出ヘッド２…２を固定するためのレール、
１１はプリント基板７とベース９間のスペーサを兼ね、
かつファイバを正確に両素子に対向させると共に他の投
受光素子との干渉を避けるためにおのおの小部屋を形成
した位置決めピースで、それぞれが２個の検出ヘッドを
マウントする。１２・１２は２６個の検出ヘッドの両側
を固定するためのストッパである。また、１３…１３は
本体ケース１の側面に列設された表示灯であって、各検
出ヘッドが正常に動作しているいかどうかを示すもので
あり、１４は電源ラインと各検出ヘッドからの信号線を
束ねたコードである。図３において主要部の組み立て斜
視図を示す。
【００１０】次に、検出ヘッド２Ａの詳細を図４に示す
と、２１は両端にレール１２の形状に見合った切欠き２
２・２２を有する薄厚方形の基部であり、その上側にや
はり薄肉状に形成されたハウジング４が一体に構成され
ている。そしてハウジング４に角部には万一ウエハが当
たったときでも欠けや傷を防止するために隅切り２３が
施されている。受光窓３ａ、投光窓３ｂや、受光用光フ
ァイバ５ａ、投光用光ファイバ５ｂなどの構成は既述し
たと同様であるが、検出ヘッドだけを見た場合には光フ
ァイバには投光用と受光用の構造上の識別はない。投光
用として機能するか、あるいは受光用として機能するか
の区別は、各光ファイバが対向する素子によって決まる
ものである。即ち、投光素子に対向している光ファイバ
が投光用として機能するのであり、受光素子に対向して
いる光ファイバが受光用として機能するのである。この
ような構成であるから、検出ヘッド２Ａのハウジング４
の厚みは２本の光ファイバを並列に収納することができ
るだけの幅で充分であり、光ファイバに細い径のものを
利用することによって極薄状の検出ヘッドとすることが
できる。一方、検出ヘッド２Ｂの構造は受光窓３ａと投
光窓３ｂが中心線Ｃに対して反対側に位置するのみで、
他は検出ヘッド２Ａと同一である。
と、２１は両端にレール１２の形状に見合った切欠き２
２・２２を有する薄厚方形の基部であり、その上側にや
はり薄肉状に形成されたハウジング４が一体に構成され
ている。そしてハウジング４に角部には万一ウエハが当
たったときでも欠けや傷を防止するために隅切り２３が
施されている。受光窓３ａ、投光窓３ｂや、受光用光フ
ァイバ５ａ、投光用光ファイバ５ｂなどの構成は既述し
たと同様であるが、検出ヘッドだけを見た場合には光フ
ァイバには投光用と受光用の構造上の識別はない。投光
用として機能するか、あるいは受光用として機能するか
の区別は、各光ファイバが対向する素子によって決まる
ものである。即ち、投光素子に対向している光ファイバ
が投光用として機能するのであり、受光素子に対向して
いる光ファイバが受光用として機能するのである。この
ような構成であるから、検出ヘッド２Ａのハウジング４
の厚みは２本の光ファイバを並列に収納することができ
るだけの幅で充分であり、光ファイバに細い径のものを
利用することによって極薄状の検出ヘッドとすることが
できる。一方、検出ヘッド２Ｂの構造は受光窓３ａと投
光窓３ｂが中心線Ｃに対して反対側に位置するのみで、
他は検出ヘッド２Ａと同一である。
【００１１】次に、図５は検出ヘッド２Ａ・２Ｂの並び
方を模式的に示したもので、検出ヘッド２Ａと２Ｂが交
互に並んでいる。そして中心線Ｃの両側にはそれぞれ受
光窓３ａと投光窓３ｂが対向しつつ千鳥状に設けられて
いるが、両者の間隔は図面におけるように広くしてもよ
いし、より中心線Ｃに近づけて間隔を狭くすることもあ
る。
方を模式的に示したもので、検出ヘッド２Ａと２Ｂが交
互に並んでいる。そして中心線Ｃの両側にはそれぞれ受
光窓３ａと投光窓３ｂが対向しつつ千鳥状に設けられて
いるが、両者の間隔は図面におけるように広くしてもよ
いし、より中心線Ｃに近づけて間隔を狭くすることもあ
る。
【００１２】このように構成されたウエハセンサを動作
させる場合には、先ず電源を投入すれば各検出ヘッド２
Ａ・２Ｂのそれぞれの投光窓３ｂから次の隣合った検出
ヘッドの受光窓３ａに対して検出光が投射され、受光窓
３ａから光ファイバ５ａで光結合された受光素子８ａが
その光を検出し、待機状態になる。次にローダによって
２５枚のウエハを移動させて各間隙Ｓを通過させれば投
射光が遮断され、ウエハが存在したことを確認し、それ
ぞれの信号を検出ラインから出力するのである。そし
て、もしウエハの欠落があった場合には該当する受光素
子は出力を行わず、これによって何番目のウエハが欠落
しているのかを指示するのである。なお投射光としては
赤外光を用いることもあるが、赤外光を透過するウエハ
もあることから、赤色光を利用するほうが適用範囲は広
い。
させる場合には、先ず電源を投入すれば各検出ヘッド２
Ａ・２Ｂのそれぞれの投光窓３ｂから次の隣合った検出
ヘッドの受光窓３ａに対して検出光が投射され、受光窓
３ａから光ファイバ５ａで光結合された受光素子８ａが
その光を検出し、待機状態になる。次にローダによって
２５枚のウエハを移動させて各間隙Ｓを通過させれば投
射光が遮断され、ウエハが存在したことを確認し、それ
ぞれの信号を検出ラインから出力するのである。そし
て、もしウエハの欠落があった場合には該当する受光素
子は出力を行わず、これによって何番目のウエハが欠落
しているのかを指示するのである。なお投射光としては
赤外光を用いることもあるが、赤外光を透過するウエハ
もあることから、赤色光を利用するほうが適用範囲は広
い。
【００１３】ウエハセンサの各部の素材としては、精度
を高めるために本体ケース１やレール１２としてアルミ
ニウムダイカストを利用するのが好ましいが、シリコン
ウエハの洗浄液であるフロン溶液による腐食を防止する
ために、表面には防食加工を施している。また、検出ヘ
ッドのハウジングとしては熱や応力による変形が少ない
合成樹脂を用いて精度を維持すると共に、加工性を高め
ている。
を高めるために本体ケース１やレール１２としてアルミ
ニウムダイカストを利用するのが好ましいが、シリコン
ウエハの洗浄液であるフロン溶液による腐食を防止する
ために、表面には防食加工を施している。また、検出ヘ
ッドのハウジングとしては熱や応力による変形が少ない
合成樹脂を用いて精度を維持すると共に、加工性を高め
ている。
【００１４】
【発明の効果】本発明のウエハセンサでは、検出ヘッド
の内部には２本の光ファイバを並列に収納しただけの構
成であるから、従来のように幅方向にプリント基板と投
受光素子を設けなければならなかった構造と比較すれば
その厚みは極めて薄くなった。従って、検出ヘッドの間
隔が固定値であるような本装置では有効にウエハの通過
間隙を確保することができ、設置に際して楽になったと
共に、ウエハを移動させるためのローダの制御について
も許容範囲が広くなったもので、使い勝手のよいウエハ
センサとすることができた。
の内部には２本の光ファイバを並列に収納しただけの構
成であるから、従来のように幅方向にプリント基板と投
受光素子を設けなければならなかった構造と比較すれば
その厚みは極めて薄くなった。従って、検出ヘッドの間
隔が固定値であるような本装置では有効にウエハの通過
間隙を確保することができ、設置に際して楽になったと
共に、ウエハを移動させるためのローダの制御について
も許容範囲が広くなったもので、使い勝手のよいウエハ
センサとすることができた。
【００１５】また、検出ヘッドには光ファイバのみを設
け、投光素子と受光素子は本体ケースに固定したプリン
ト基板に一括して設け、これらを光結合することとした
ので、電気的な配線が非常に容易になったばかりか、個
々の検出ヘッドに故障があったとできも配線作業なしで
検出ヘッドのみを差し換え交換するだけでよく、日常の
保守点検も簡単になった。
け、投光素子と受光素子は本体ケースに固定したプリン
ト基板に一括して設け、これらを光結合することとした
ので、電気的な配線が非常に容易になったばかりか、個
々の検出ヘッドに故障があったとできも配線作業なしで
検出ヘッドのみを差し換え交換するだけでよく、日常の
保守点検も簡単になった。
【図１】本発明のウエハセンサの一実施例を示す斜視
図、
図、
【図２】本発明のウエハセンサの一実施例を示す一部拡
大断面図、
大断面図、
【図３】本発明のウエハセンサの一実施例を示す一部分
解斜視図、
解斜視図、
【図４】本発明のウエハセンサの検出ヘッドを示す斜視
図、
図、
【図５】本発明のウエハセンサの検出ヘッドの並びを示
す模式図、
す模式図、
【図６】従来例のウエハセンサを示す斜視図、
【図７】従来例のウエハセンサを示す一部断面図である
１ 本体ケース ２ 検出ヘッド ３ａ 受光窓 ３ｂ 投光窓 ４ ハウジング ５ａ 受光用光ファイバ ５ｂ 投光用光ファイバ ６ 固定用のチューブ ７ プリント基板 ８ａ 受光素子 ８ｂ 投光素子 ９ ベース １０・１０ レール １１ ピース １２ ストッパ １３ 表示灯 １４ コード
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/68
Claims (1)
- 【請求項１】一定厚のハウジングの幅方向に２本の光フ
ァイバを並設し、それぞれの先端側入出射面を上記ハウ
ジングの厚さ方向に対して表裏対称に臨ませた複数の検
出ヘッドを、一定間隔で本体ケースに立設し、隣合う検
出ヘッドの入出射面を対向させる一方、上記検出ヘッド
に見合った数の投光素子および受光素子を上記本体ケー
スに設けられたプリント基板に設けて上記２本の光ファ
イバの基端面に対向し、かつ隣合う検出ヘッドの投光素
子と受光素子とが交互に対向するようにしたことを特徴
とするウエハセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3552391A JP2874020B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | ウエハセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3552391A JP2874020B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | ウエハセンサ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15000697A Division JP2874028B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | ウエハセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249338A JPH04249338A (ja) | 1992-09-04 |
| JP2874020B2 true JP2874020B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=12444111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3552391A Expired - Lifetime JP2874020B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | ウエハセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874020B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2273288A1 (en) | 2009-07-07 | 2011-01-12 | Anywire Corporation | Photoelectronic Sensor System |
| US8237137B2 (en) | 2009-06-08 | 2012-08-07 | Anywire Corporation | Photoelectronic sensor system having auto-adjustment function |
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| WO2008105025A1 (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-04 | Anywire Corporation | 光電センサ |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP3552391A patent/JP2874020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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