JP3374887B2

JP3374887B2 - 基板検出装置及びこれを具備した基板自動処理装置

Info

Publication number: JP3374887B2
Application number: JP35152495A
Authority: JP
Inventors: 忠康大沢
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2015-12-26
Also published as: JPH09181032A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェハー
等の基板を複数枚まとめて洗浄処理する基板自動処理装
置と、該基板自動処理装置に装備されて基板を検出する
基板検出装置とに関する。

【０００２】図７に、従来の基板自動処理装置、この場
合シリコンウェハー用の洗浄装置（基板検出装置を含
む）の要部を示す。

【０００３】図示のように、当該洗浄装置は、洗浄処理
をなす洗浄手段１（一部のみを示している）と、該洗浄
手段１による洗浄に供されるシリコンウェハー（Ｓｉｌ
ｉｃｏｎＷａｆｅｒ）ＳＷに対して予め所要の作業を
施すＦＡ（ＦａｃｔｏｒｙＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ：ここ
では洗浄以外の作業を自動的に行なうことを表わすもの
とする）部２とを備えている。該ＦＡ部２には、前段の
工程より供給（矢印ｕにて示す）される未洗浄のシリコ
ンウェハーＳＷを受け入れて該ＦＡ部２の各処理手段
（後述）による作業位置を経て洗浄手段１に搬入するた
めの搬入ロボット（図示せず）が併設されている。但
し、未洗浄のシリコンウェハーＳＷはカセットＫ内に複
数枚が配列収容された状態で供給され、該搬入ロボット
はこのカセットＫごと搬送するカセット搬送方式のもの
である。

【０００４】図示してはいないが、上記洗浄手段１の後
段（図で右側）には、上記ＦＡ部２とほぼ同様の構成の
ＦＡ部と、洗浄手段１により洗浄されたシリコンウェハ
ーを該後段のＦＡ部の各処理手段による作業位置を経る
ようにして後段の工程に向けて搬出する搬出ロボットと
が設けられている。この搬出ロボットは前段のＦＡ部２
に併設された上記搬入ロボットと同様に構成されてい
る。

【０００５】上記洗浄手段１及びＦＡ部２について詳述
する。

【０００６】まず、洗浄手段１は、複数の処理槽４と、
移送手段としての移送ロボット５とを有している。これ
らの処理槽４には、シリコンウェハーＳＷを洗浄するた
めの種々の処理液が貯留されている。移送ロボット５
は、上記搬入ロボットにより搬入されてきたカセットＫ
内のシリコンウェハーＳＷを保持して該各処理液に順に
浸漬させるように移送し、更に、この洗浄処理を終えた
シリコンウェハーＳＷを後段のＦＡ部上に持ち込む。但
し、該移送ロボット５は、シリコンウェハー入りのカセ
ットＫではなくシリコンウェハーＳＷのみを保持して移
送する、いわゆるカセットレス方式のものである。図７
において、該移送ロボット５の作動エリアを一点鎖線７
にて示している。

【０００７】一方、ＦＡ部２は次のように構成されてい
る。

【０００８】すなわち、前段の工程より供給されるカセ
ットＫ（未洗浄のシリコンウェハー入り）が最初に載置
されるローディング位置から、上記移送ロボット５がシ
リコンウェハーＳＷを受け入れ得る位置まで、１１（こ
の数は一例である）の位置１１乃至２１が設定されてい
る。上記搬入ロボット（図示せず）は、作業者または作
業ロボットによってこのローディング位置１１に次々と
載置されるカセットＫを、これに続く各位置１２、１
３、１４、．．．２１へと順に送り込むことを行う。

【０００９】ローディング位置１１から数えて例えば２
つ目の位置１２には、搬入されたカセットＫ内の各シリ
コンウェハーＳＷを検出するための基板検出手段（基板
検出装置）２５が設けられている。

【００１０】また、例えば位置１６には、洗浄効果を高
めることなどを目的として各シリコンウェハーＳＷのオ
リエンテーション・フラット（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ
Ｆｌａｔ：以下、Ｏ／Ｆと略して示す）を揃えるため
のＯ／Ｆ揃え手段２７が配設されている。そして、最終
及びその手前の両位置２１、２０にわたって立替手段３
１が設けられている。この立替手段３１は、この位置２
０、２１に持ち来された２つのカセットＫ内に夫々収容
されている各シリコンウェハーＳＷを、上方へ押し上げ
るようにして該カセットＫから分離させることを行う。

【００１１】なお、他の各位置１３乃至１５、並びに１
７乃至１９は、カセットＫを待機させるための位置であ
る。

【００１２】洗浄手段１が備える上記移送ロボット５
は、上記両位置２０、２１の直上まで移動し、上記立替
手段３１によって両カセットＫから分離された各シリコ
ンウェハーＳＷを保持し、洗浄すべく移送する。

【００１３】また、上記両位置２０、２１でシリコンウ
ェハーＳＷが取り出されて空となったカセットＫは、装
置上部に配設されたストッカー３３上にエレベータ機構
（図示せず）により移され、ストックされる。そして、
該ストッカー３３の送り動作（矢印ｖで示す）により、
洗浄手段１の後段のＦＡ部（図示せず）へと送られ、該
ＦＡ部が装備する立替手段（上記前段のＦＡ部２が有す
る立替手段３１と同様のもの）上にエレベータ機構によ
って下降されて載置される。

【００１４】洗浄手段１が有する移送ロボット５は、洗
浄を終えたシリコンウェハーＳＷをこの後段のＦＡ部の
立替手段上に持ち来し、該シリコンウェハーはこの空の
カセット内に収容される。このように洗浄後のシリコン
ウェハーが収納されたカセットは、該後段のＦＡ部に併
設された搬出ロボットによって後段の工程に向けて搬出
される。但し、この後段のＦＡ部でも、前段のＦＡ部２
が上記立替手段３１の他に処理手段として備えるものと
同様の基板検出手段が設けられており（他の処理手段で
あるＯ／Ｆ揃え手段については、後段のＦＡ部では不要
故、設けられてはいない）、該搬出ロボットはカセット
をこの基板検出手段を経るようにして搬出する。

【００１５】ここで、前述した基板検出手段２５、立替
手段３１及び移送ロボット５（いずれも図７参照）に関
して、夫々その要部の構成を詳しく説明する。

【００１６】図８乃至図１１に基板検出手段２５の要部
を示すが、その構成を説明するに先立ち、該基板検出手
段２５（及び後段のＦＡ部が有する同様の基板検出手
段）を設けた理由を述べる。

【００１７】つまり、複数枚が同時に洗浄に供される各
シリコンウェハーＳＷのうちいずれかが、洗浄手段１に
よる洗浄処理中やその前後に上記搬入ロボット及び搬出
ロボットによりなされる搬送中に破壊又は脱落すること
が考えられる。その場合、後の作業の支障とならぬよう
に、当該洗浄装置全体の作動を一旦停止して破片を回収
するなど対処しなければならない。

【００１８】そこで、上記搬入ロボットによる搬入の初
期段階と搬出ロボットによる搬出の末期段階との両時点
でシリコンウェハーの検出を行い、制御部側がこれら両
基板検出手段よりの検出信号に基づき枚数を比較して事
故の有無を判定し、事故発生時にはアラームを発するこ
となどが行われる。

【００１９】上記基板検出手段２５は、上述の搬入初期
段階での検出をなすためのものであり、下記のように構
成されている。

【００２０】図８に示すように、該基板検出手段２５
は、フレーム状のカセットガイド４１を備えている。こ
のカセットガイド４１は、上記搬入ロボットによって持
ち来されたカセットＫ（シリコンウェハー入り）の脚部
Ｋａを受けて該カセットＫを所定の位置１２（図７参
照）に位置決めするものである。

【００２１】該カセットガイド４１は、リニアブッシュ
４３によって昇降自在に支持されたシャフト４４の上端
部に取り付けられており、図示しない駆動手段の作動に
よって昇降せしめられ、上昇した状態にてカセットＫを
担持する。

【００２２】上記カセットガイド４１上には上下駆動用
シリンダー４６が設けられており、検出手段としてのセ
ンサー４８が該シリンダー４６の出力軸４６ａに対して
プレート５０及び支持シャフト５１を介して装着されて
いる。該センサー４８は、図９に示すようにカセットＫ
内の各シリコンウェハーＳＷの整列方向に延在し、図８
に示すようにカセットＫの底部に形成された開口部Ｋｂ
を通じて該カセットＫ内に挿入可能である。このセンサ
ー４８について、図１０及び図１１に基づいて詳述す
る。

【００２３】図１０及び図１１に示すように、該センサ
ー４８は、複数の歯状部５５ａがシリコンウェハーＳＷ
の整列方向において等間隔で形成された長手櫛状基台５
５と、該各歯状部５５ａに互いに対応するように装着さ
れた発光素子５６ａ及び受光素子５６ｂからなるフォト
カプラとを有している。該各発光素子５６ａから各受光
素子５６ｂに向って発せられる照射光の光軸を矢印Ｌ₁
及びＬ₂ にて示している。

【００２４】上述した構成の基板検出手段２５では、図
８に示すカセットガイド４１がカセットＫを担持した状
態でシリンダー４６が突出動作を行い、センサー４８が
このカセットＫ内に下側開口部Ｋｂ（図８参照）を通じ
て挿入される。これによって、各シリコンウェハーＳＷ
の下端側外周部が上記櫛状基台５５の各歯状部５５ａ間
の空間５５ｃに挿通する状態となる。故に、上記各発光
素子５６ａから受光素子５６ｂに向けて照射されている
光が遮られ、夫々のフォトカプラからの検出信号が得ら
れる。制御部では、これらの検出信号を受け、その信号
の数に基づいてシリコンウェハーＳＷの枚数を確認す
る。

【００２５】なお、図９に示すように、上記櫛状基台５
５に形成されて各シリコンウェハーＳＷが挿通される各
空間５５ｃのピッチｐは、該各シリコンウェハーＳＷの
外周部に係合して該シリコンウェハー各々を保持すべく
カセットＫに等間隔にて並設された断面略Ｖ字状の受溝
Ｋｄのピッチと等しく設定されている。そして、上記カ
セットガイド４１上にカセットＫが位置決めされた状態
において、このカセットＫの該各受溝Ｋｄの溝中心と、
上記櫛状基台５５の各空間５５ｃの中心とが互いに一致
するように設定されている。

【００２６】続いて、図７に示す２つの位置２０、２１
に載置された２つのカセットＫ内の各シリコンウェハー
ＳＷを上方に押し上げるようにして該カセットＫから分
離させる立替手段３１（図７参照）の要部について図１
０乃至図１４に基づいて説明する。

【００２７】図示のように、この立替手段３１は、各シ
リコンウェハーＳＷをカセットＫ外に押し出すための押
出部材６１を有している。該押出部材６１は昇降自在な
シャフト６３の上端部に取り付けられており、図示しな
い駆動手段によって該シャフト６３が駆動されることに
よって上下動する。

【００２８】図１２から明らかなように、上記押出部材
６１は、カセットＫの底部に設けられた開口部Ｋｂを通
じて該カセットＫ内に挿通し得る。図１３及び図１４に
も示すように、この押出部材６１の上部には各シリコン
ウェハーＳＷの整列方向において互いに平行に延在する
３条の保持突部６１ａ、６１ｂ及び６１ｃが形成されて
いる。そして、これら保持突部６１ａ乃至６１ｃには、
各シリコンウェハーＳＷの下端側外周部に係合し得る支
持溝６１ｅが等間隔にて並設されている。図１４に示す
ように、該各支持溝６１ｅはその断面形状が略Ｙ字状と
なされている。

【００２９】図１３に示すように、上記各支持溝６１ｅ
のピッチｐは、各シリコンウェハーＳＷを保持するため
にカセットＫに形成された各受溝Ｋｄのピッチと等しく
設定されている。そして、上記位置２０又は２１（図７
参照）にカセットＫが位置決めされた状態において、こ
のカセットＫの各受溝Ｋｄの溝中心と上記各支持溝６１
ｅの中心とが一致するようになされている。

【００３０】上記構成の立替手段３１においては、上記
両位置２０、２１にカセットＫが載置されると、上記押
出部材６１が上昇せしめられてカセットＫ内に挿入され
る。これによって、各シリコンウェハーＳＷが該押出部
材６１の各支持溝６１ｅに係合し、その状態で押出部材
６１の上昇が続けられることにより各シリコンウェハー
ＳＷはカセットＫの上方に押し上げられる。

【００３１】次いで、上記立替手段３１によってカセッ
トＫから上方に分離された各シリコンウェハーＳＷを保
持して洗浄に供すべく移送する移送手段としての移送ロ
ボット５（図７参照）の要部について詳述する。

【００３２】該移送ロボット５は、図１５及び図１６に
示す一対の保持部材６５を具備している。該両保持部材
６５は、上記立替手段３１の押出部材６１によって押し
上げられた各シリコンウェハーＳＷの側方に位置し、図
示しない支持機構によってシリコンウェハーＳＷに対し
て近接・離間（図１５で矢印Ｎにて示す）自在に支持さ
れ、図示しない駆動手段によって駆動される。

【００３３】図１６から明らかなように、上記両保持部
材６５は、各シリコンウェハーＳＷの整列方向に延在
し、各シリコンウェハーＳＷの外周部が係合し得る断面
略Ｖ字状の保持溝６５ａが側部に並設されている。

【００３４】上記各保持溝６５ａのピッチｐ（図１６参
照）は、上記立替手段３１の押出部材６１によって整列
状態を保って押し上げられた各シリコンウェハーＳＷの
整列ピッチと等しく設定されている。そして、各保持溝
６５ａの溝中心と押し上げられた各シリコンウェハーＳ
Ｗとが一致するようになされている。機構的には、該押
出部材６１の支持溝６１ｅ（図１３、図１４参照）と両
保持部材６５の保持溝６５ａの溝中心同士が一致するよ
うに設定されている。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】上述した洗浄装置にお
いては、複数枚が同時に洗浄に供されるシリコンウェハ
ーＳＷについて、洗浄処理前と後とでその枚数を計数
し、双方の計数値を比較することにより事故の発生を知
ることができる。

【００３６】しかしながら、当該装置では次のような問
題を生じ得る。

【００３７】すなわち、図９において、カセットＫに例
えば２５条形成された各受溝Ｋｄのうち、６条に関して
考えてみる。該図で、この６条の受溝Ｋｄについて、そ
の溝中心をａ₁ −ａ₂ ライン乃至ｆ₁ −ｆ₂ ラインとし
て夫々示している。

【００３８】正常な状況では、これら６条の受溝Ｋｄに
おいて、全てのシリコンウェハーＳＷが互いにほぼ平行
な状態にて収容されている。ところが、極く稀にではあ
るが、図示のように例えば１枚のシリコンウェハー、具
体的にはｅ₁ −ｅ₂ ラインに沿って収容されているべき
シリコンウェハーＳＷが溝違い（ｅ₁ −ｆ₂ ライン）で
収容されている場合がある。この場合、該シリコンウェ
ハーＳＷを検出するためにセンサー４８（の櫛状基台５
５：図１０、図１１参照）に形成された空間５５ｃ（ｅ
₁ −ｅ₂ ラインに対応する空間５５ｃ）から該シリコン
ウェハーが外れなければ、図１０及び図１１に示した発
光素子５６ａからの照射光はこのシリコンウェハーＳＷ
によって遮られる。よって、カセットＫに収容されてい
るシリコンウェハーの枚数検出は正常に行われることと
なる。

【００３９】上述の状況にて、未洗浄の各シリコンウェ
ハーＳＷの枚数が正常に計数されたものと判断される
と、カセットＫ（シリコンウェハー入り）は次工程にそ
のまま送られる。

【００４０】すると、例えば後段の立替手段３１（図７
参照）において、下記の事態が起こる恐れがある。

【００４１】つまり、図１３及び図１４に示すように、
カセットＫ内の１枚のシリコンウェハーＳＷが溝違い
（ｅ₁ −ｆ₂ ライン）で収容されている状態で、該立替
手段３１の押出部材６１が上昇して各シリコンウェハー
を担持すると、ｅ₁ −ｆ₂ ラインにある溝違いのシリコ
ンウェハーＳＷは、同押出部材６１の中央に位置する保
持突部６１ａに形成された各支持溝６１ｅの間、すなわ
ち山の部分６１ｇに乗ってしまう。

【００４２】従って、このまま該押出部材６１が上昇す
ると、溝違いのシリコンウェハーＳＷは、図１４におい
て二点鎖線で示すように正常な姿勢の隣のシリコンウェ
ハーＳＷに向かって倒れることになり、倒れかかるシリ
コンウェハーは元より、正常なものまでも落下する危険
が生じる。

【００４３】また、溝違いのシリコンウェハーを落下さ
せることなく上記押出部材６１の上昇が完了したと仮定
しても、次工程である移送ロボット５（図７参照）によ
る各シリコンウェハーＳＷに対する保持（チャッキン
グ）動作が不能となる可能性がある。

【００４４】すなわち、図１６に示すように、上記移送
ロボット５が備える保持部材６５が保持動作を行なう
際、上記溝違いのシリコンウェハーＳＷが、該保持部材
６５の各保持溝６５ａの間である山の部分６５ｂに掛っ
てしまう。これによってチャッキングは不完全となり、
溝違いのシリコンウェハーＳＷもろとも他のシリコンウ
ェハーを落下させることになる。

【００４５】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、基板の枚数検
出のみならず、基板搬送時の落下防止にも寄与する基板
検出装置及びこれを具備した基板自動処理装置を提供す
ることである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】本発明による基板自動処
理装置は、供給される複数枚の基板を検出可能な基板検
出装置、洗浄処理が可能な複数の処理槽を有する基板自
動処理装置であって、前記基板検出装置は、複数枚の基
板の整列方向に等間隔で形成された複数の歯状部を有す
る長手状の第１の櫛状基台、前記第１の櫛状基台と平行
に所定距離離間配置された長手状の第２の櫛状基台と、
前記第１の櫛状基台の前記歯状部に設けられた発光素子
（若しくは受光素子）と前記基板の整列方向で該歯状部
に対向する他の歯状部に設けられた受光素子（若しくは
発光素子）とからなるフォトカプラを前記基板の整列方
向に沿って装着してなる第１の検出手段と、前記第２の
櫛状基台の前記歯状部に設けられた発光素子（若しくは
受光素子）と前記基板の整列方向で該歯状部に対向する
他の歯状部に設けられた受光素子（若しくは発光素子）
とからなるフォトカプラを前記基板の整列方向に沿って
装着してなる第２の検出手段とを備え、前記基板検出装
置の前記第１の検出手段及び第２の検出手段のそれぞれ
から出力される出力信号の有無により前記基板の有無を
判定して前記基板が有りと判定された場合、前記第１の
検出手段と第２の検出手段がそれぞれ有する前記フォト
カプラからの出力信号の差を演算して前記基板の配列状
態が正常と判定された場合には前記基板の枚数を計数す
るものである。また、本発明による基板自動処理装置
は、供給される複数枚の基板を検出可能な第１及び第２
の基板検出装置、洗浄処理が可能な複数の処理槽を有す
る基板自動処理装置であって、前記第１及び第２の基板
検出装置は、複数枚の基板の整列方向に等間隔で形成さ
れた複数の歯状部を有する長手状の第１の櫛状基台、前
記第１の櫛状基台と平行に所定距離離間配置された長手
状の第２の櫛状基台と、前記第１の櫛状基台の前記歯状
部に設けられた発光素子（若しくは受光素子）と前記基
板の整列方向で該歯状部に対向する他の歯状部に設けら
れた受光素子（若しくは発光素子）とからなるフォトカ
プラを前記基板の整列方向に沿って装着してなる第１の
検出手段と、前記第２の櫛状基台の前記歯状部に設けら
れた発光素子（若しくは受光素子）と前記基板の整列方
向で該歯状部に対向する他の歯状部に設けられた受光素
子（若しくは発光素子）とからなるフォトカプラを前記
基板の整列方向に沿って装着してなる第２の検出手段と
を備え、前記第１の基板検出装置は、前記第１の検出手
段及び第２の検出手段のそれぞれから出力される出力信
号の有無により前記基板の有無を判定して前記基板が有
りと判定された場合、前記第１の検出手段と第２の検出
手段がそれぞれ有する前記フォトカプラからの出力信号
の差を演算して前記基板の配列状態が正常と判定された
場合には前記基板の枚数を計数し、第２の基板検出装置
は、前記第１の検出手段及び第２の検出手段のそれぞれ
から出力される出力信号の有無により前記基板の有無を
判定して前記基板が有りと判定された場合、前記第１の
検出手段と第２の検出手段がそれぞれ有する前記フォト
カプラからの出力信号の差を演算して前記基板の配列状
態が正常と判定された場合には前記基板の枚数を計数し
て、前記第１の基板検出装置により計数された基板の枚
数とを比較して前記基板の配列状態の正常又は異常を判
定するものである。

【００４７】

【発明の実施の形態】本発明は、シリコンウェハー等の
基板を複数枚まとめて洗浄処理するために搬送すること
に関して、その搬送中の脱落事故等を事後に知るべく枚
数検知を行なうだけでなく、シリコンウェハーの溝違い
など配列状態の異常を搬送初期に検出してその後の搬送
における落下等を未然に防止するために実施される。

【００４８】

【実施例】次に、本発明の実施例としての基板自動処理
装置、具体的にはシリコンウェハー用洗浄装置の要部
を、添付図面を参照しながら説明する。但し、この本発
明に係る洗浄装置は、以下に説明する要部以外は図７乃
至図１６に示した従来の洗浄装置と同様に構成されてお
り、装置全体としての構成及び動作の説明は重複する故
に省略し、要部のみの説明に留める。

【００４９】また、以下の説明及び参照する図におい
て、上記従来の洗浄装置の各構成部分と同一又は対応す
る構成部分については同じ参照符合を付して示してい
る。

【００５０】上記従来の洗浄装置と異なる要部とは、洗
浄手段１（図７参照）の前段に設けられたＦＡ部２と後
段に設けられたＦＡ部（図示せず）とがシリコンウェハ
ーＳＷを検出するために装備する基板検出手段２５（後
段のＦＡ部が具備する基板検出手段については図示して
いないが同様の構成のものである）である。本発明に係
る該基板検出手段は次のように構成されている。

【００５１】図１乃至図３に示すように、当該基板検出
手段（装置）においては、互いに全く同様の構成にして
夫々第１の検出手段及び第２の検出手段として作用する
２つのセンサー４８が設けられている。両センサー４８
は、カセットＫ内の各シリコンウェハーＳＷの整列方向
において互いに平行にして、且つ、シリコンウェハーＳ
Ｗの径方向において所定距離Ｆだけ離間して配置されて
いる。そして、カセットガイド４１上に設けられた上下
駆動用シリンダー４６の出力軸４６ａに対し、プレート
５０を介して装着されている。図１に示すように、両セ
ンサー４８は、カセットＫの底部に形成された開口部Ｋ
ｂを通じて該カセット内に挿入可能である。上記離間距
離Ｆは、このカセットＫ内への挿入を可能としながら、
できる限り大きく設定されることが望ましい。

【００５２】図３から明らかなように、両センサー４８
は、前述した如く、シリコンウェハーＳＷが挿通される
空間５５ｃを形成する歯状部５５ａが並設された櫛状基
台５５と、該各歯状部５５ａに互いに対応するように装
着された発光素子５６ａ及び受光素子５６ｂからなるフ
ォトカプラとを有している。図３において、該各発光素
子５６ａから各受光素子５６ｂに向って発せられる照射
光の光軸を矢印Ｌ₁ 、Ｌ₂ で示している。

【００５３】かかる構成の基板検出手段２５では、図１
に示すカセットガイド４１がカセットＫを担持した状態
でシリンダー４６が突出動作を行なうと、両センサー４
８がこのカセットＫ内に下側開口部Ｋｂ（図１参照）を
通じて挿入される。これによって、各シリコンウェハー
ＳＷの下端側外周部が上記櫛状基台５５の各歯状部５５
ａ間の空間５５ｃに挿通する状態となる。

【００５４】よって、上記各発光素子５６ａから各受光
素子５６ｂに向けて照射されている光が遮られ、夫々の
フォトカプラからの検出信号が得られる。これらの検出
信号は、当該洗浄装置の作動制御を司る制御部（マイク
ロプロセッサー等よりなる）に送られ、該制御部は図４
に示すシーケンスに基づいて状況の判定を行う

【００５５】すなわち、まず、洗浄手段１（図７に図
示）の前段のＦＡ部２が備える基板検出手段（第１の基
板検出装置）２５において、上記両センサー４８が有す
る各フォトカプラからの検出信号を夫々Ａ、Ｂとすれ
ば、まず、このＡ及びＢの両信号の有無を確認する（図
４におけるステップＳ１）。Ａ信号、Ｂ信号を全く受信
しない場合、そのカセットにはシリコンウェハーが収容
されていないものと判断し、そのままストッカー３３
（図７参照）に運び込むか、あるいは、事故等に結びつ
く恐れはないのでシリコンウェハーが無いままの空作業
を後工程で続行する（ステップＳ２）。

【００５６】一方、Ａ信号及びＢ信号が得られたなら
ば、Ａ、Ｂ両信号を比較する。

【００５７】具体的には、上記両センサー４８が例えば
２５ずつ有する各フォトカプラを夫々記号Ａ₀ 乃至Ａ₂₄
並びにＢ₀ 乃至Ｂ₂₄にて表し、これらフォトカプラに対
応する各位置にシリコンウェハーＳＷが存在するときの
該フォトカプラ各々の出力信号を１とし、存在しないと
きの出力信号を０とすれば、一例として下の表のように
なる。

【００５８】

【表１】

【００５９】上記制御部は、この表に示した各Ａ、Ｂ信
号について差を演算し、全ての信号同士の差が０である
かどうかを確認する（ステップＳ３）。そして、全ての
信号同士の差が０であれば各シリコンウェハーの配列状
態は正常であると判定（ステップＳ４）し、差の値がい
ずれか１つでも１となれば配列状態が異常であると判定
（ステップＳ５）する。

【００６０】この配列異常状態とは、例えば下記のよう
なものである。

【００６１】図２及び図３において、カセットＫに例え
ば２５条形成されている各受溝Ｋｄのうち、例として端
から４条目までに関して考えてみる。これらの図で、こ
の４条の受溝Ｋｄについて、その溝中心をａ₁ −ａ₂ ラ
イン乃至ｄ₁ −ｄ₂ ラインとして各々示している。前述
した記号Ａ₀ 及びＢ₀ で示すのは、この端のラインａ₁
−ａ₂ に対応して配設されたフォトカプラであり、これ
に続いて並ぶ他のフォトカプラはＡ₁ 、Ｂ₁ 以降の記号
で示すものとする。

【００６２】正常な状況では、これら４条の受溝Ｋｄに
おいて、全てのシリコンウェハーＳＷが互いにほぼ平行
な状態にて収容されている訳である。

【００６３】配列状態の異常として、図示のように、端
から３枚目のシリコンウェハーＳＷ、すなわちｂ₁ −ｂ
₂ ラインに沿って収容されているべきシリコンウェハー
が溝違い（ｂ₁ −ｃ₂ ライン）で収容されていると、次
のように検出がなされる。

【００６４】つまり、図３から明らかなように、この溝
違いのシリコンウェハーＳＷは、正規のｂ₁ −ｂ₂ ライ
ンの近くの部位については、該ｂ₁ −ｂ₂ ラインに対応
して一方のセンサー４８（の櫛状基台５５）に形成され
た空間５５ｃ内に位置する。

【００６５】ところが、該シリコンウェハーＳＷの他方
の部位、すなわち、隣のｃ₁ −ｃ₂ライン近くに移って
しまっている部位は、正規のｂ₁ −ｂ₂ ラインに対応し
て他方のセンサー４８（の櫛状基台５５）に形成された
空間５５ｃから外れ、このｃ₁ −ｃ₂ ライン上に正常に
収まっている隣のシリコンウェハーＳＷが挿通されてい
る空間５５ｃに共に位置する。

【００６６】故に、上記の表において、フォトカプラＢ
₁ ではシリコンウェハーＳＷの不存在を示す出力信号０
が得られ、これに対応するフォトカプラＡ₁ の出力信号
１との差は１となる。このような場合、上述の配列異常
状態と判定される訳である。

【００６７】上述のように配列状態が異常であると判定
されたら装置が停止され（ステップＳ５）、操作者等に
よって上記溝違いのシリコンウェハーＳＷが正規の位置
（ｂ ₁ −ｂ₂ ライン）に入れ替えられるなどの作業が施
され、装置が再起動される（ステップＳ６）。

【００６８】ところで、配列状態の異常は上述のような
内容に限らない。

【００６９】すなわち、上記の例では１枚のシリコンウ
ェハーＳＷが溝違いとなっているが、例えば、図５に示
すように複数枚（この例では２枚）のシリコンウェハー
ＳＷがその各々の向きを異にして溝違いであったり、図
６に示すように全てのシリコンウェハーＳＷが同じ向き
にて溝を違えている場合など、様々である。これら２例
における各フォトカプラの出力信号を下の各表に示す。

【００７０】

【表２】

【００７１】

【表３】

【００７２】本発明に係る基板検出手段２５によれば、
どのような配列異常も検出し得る。

【００７３】さて、当該基板検出手段２５に搬入されて
直ちに配列状態は正常であると判定されるか、又は、上
述のように配列異常が発見されて作業者による修正が施
された後に再起動がなされると、カセットＫ内のシリコ
ンウェハーの枚数がカウントされる（ステップＳ４）。

【００７４】詳しくは、配列が正常であれば、前記の各
表における各出力信号は全て１となるから、その全数を
計数すればよいのである。

【００７５】シリコンウェハーの計数が完了したら、そ
のカセットＫは後工程に運ばれ、Ｏ／Ｆ揃え手段２７
（図７参照）、立替手段３１（同）及び洗浄手段１
（同）による所要の作業が円滑に続けられる。

【００７６】具体的には、後段の立替手段３１（図７参
照）において、図１４に示すようなシリコンウェハーの
倒れ込みは起こらず、又、これに続く移送ロボット５
（図７参照）において、図１６に示す如き保持不能状態
は生じ得ない。

【００７７】上記洗浄手段１を経てその後段のＦＡ部
（図示せず）に搬入された各シリコンウェハーＳＷは、
前述したように空のカセットＫ内に収納され、該後段の
ＦＡ部の最終工程において同様の基板検出手段に掛けら
れる。

【００７８】すなわち、図４に示すように、この後段の
基板検出手段（第２の基板検出装置）においても、その
両センサーが有する各フォトカプラからの検出信号を、
前記と同じく各々Ａ及びＢとすれば、このＡ、Ｂ両信号
の有無が確認される（ステップＳ７）。そして、Ａ、Ｂ
両信号を全く受信しない場合はそのカセットＫは空であ
ると判断し、そのまま後工程に搬出する（ステップＳ
８）。

【００７９】Ａ信号及びＢ信号が得られたなら、前述と
同様にしてＡ、Ｂ信号の差を演算し、全ての信号同士の
差が０であるかを確認する（ステップＳ９）。ここで、
差の値が１つでも０でなければ配列異常と判定され、装
置が停止される（ステップＳ１０）。そして、手作業に
よる修正などの処理が施され、装置が再起動される（ス
テップＳ１１）。

【００８０】上記のように配列異常が発見されて作業者
による修正が施された後に再起動がなされるか、又は、
当該基板検出手段に搬入されて直ちに配列状態が正常で
あると判定（ステップＳ１２）されたら、カセットＫ内
のシリコンウェハーの枚数が計数される（同ステップ１
２）。

【００８１】そして、この計数値と、前段のＦＡ部２
（図７参照）における基板検出手段２５による計数値と
が一致しているかどうかが確認される（ステップＳ１
３）。

【００８２】これら両計数値が不一致である場合、洗浄
手段１（図７参照）における洗浄処理中などにおいてシ
リコンウェハーの破壊や脱落等が発生したもの、すなわ
ち、そのシリコンウェハーのロットはイレギュラーであ
ると判定され、装置が停止され（ステップＳ１４）、作
業者による処理に委ねられる。シリコンウェハーの破壊
等の原因としては、洗浄手段１が備える各処理槽４（図
７参照）及び遠心乾燥機（スピンドライヤー：図示せ
ず）などにおいて不測の力が加わること等が挙げられ
る。

【００８３】これに対し、上記両計数値が一致したら、
正常処理が完了したものと判定され、そのカセットは後
段の工程に向けて搬出される（ステップＳ８）。

【００８４】上述から明らかなように、当該洗浄装置に
おいては、シリコンウェハーの枚数を搬送の初期及び末
期の両時点で計数してその比較をなすことにより搬送途
中の事故発生を確認できるだけでなく、シリコンウェハ
ーの溝違いなど配列状態の異常を搬送初期に検出して、
その後に行われるべき搬送における落下等（配列状態の
異常に基づく）を未然に防止することができるものであ
る。

【００８５】なお、本実施例では洗浄対象として扱う基
板がシリコンウェハーＳＷである場合を示したが、液晶
ディスプレイなどとして利用されるガラス基板等、他の
基板の洗浄を行う装置にも本発明は適用可能である。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
整列状態にて洗浄に供される複数枚の基板を検出する構
成について、第１及び第２の２つの検出手段を基板の整
列方向において互いに平行にして且つ離間して設け、こ
れら２つの検出手段によって基板の有無を夫々検出して
基板の数並びに配列状態を判定するようにしている。従
って、基板の枚数を搬送の初期及び末期の両時点で計数
してその比較をなすことにより搬送途中の事故発生を確
認できるだけでなく、基板の溝違いなど配列状態の異常
を搬送初期に検出して、その後に行われるべき搬送にお
ける落下等（配列状態の異常に基づく）を未然に防止す
ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る基板検出手段（装置）の
要部上にカセットが載置された状態を示す、一部断面を
含む正面図である。

【図２】図２は、図１に関するＦ−Ｆ矢視図である。

【図３】図３は、図２に示す構成の一部を拡大し、一部
を断面とした図である。

【図４】図４は、本発明に係る洗浄装置（基板自動処理
装置）の動作フローを示すフローチャートである。

【図５】図５は、カセット内でのシリコンウェハーの配
列異常状態を示す平面図である。

【図６】図６は、カセット内でのシリコンウェハーの配
列異常状態を示す平面図である。

【図７】図７は、従来の洗浄装置の要部の概略を示す平
面図である。

【図８】図８は、図７に示した洗浄装置に装備されるべ
き基板検出手段（装置）の要部上にカセットが載置され
た状態を示す、一部断面を含む正面図である。

【図９】図９は、図８に関するＡ−Ａ矢視図である。

【図１０】図１０は、図８に示した基板検出手段が具備
するセンサーの一部の平面図である。

【図１１】図１１は、図１０に関するＢ−Ｂ矢視図であ
る。

【図１２】図１２は、図７に示した洗浄装置が装備する
立替手段の要部及びその作動状況を示す正面図である。

【図１３】図１３は、図１２に関するＣ−Ｃ矢視図であ
る。

【図１４】図１４は、図１３に関するＤ−Ｄ矢視図であ
る。

【図１５】図１５は、図７に示した洗浄装置が装備する
移送ロボットの要部である保持部材と上記立替手段の要
部とを示す正面図である。

【図１６】図１６は、図１５に関するＥ−Ｅ矢視にて、
上記保持部材がシリコンウェハーに近づいた状態を示す
図である。

【符号の説明】

１洗浄手段２ＦＡ部４（洗浄手段１が有する）処理槽５（洗浄手段１が有する）移送ロボット２５基板検出手段（装置）２７Ｏ／Ｆ揃え手段３１立替手段４１（基板検出手段２５が具備する）カセットガ
イド４８（基板検出手段２５が具備する）センサー
（検出手段）５５（センサー４８の）櫛状基台５６ａ（センサー４８の）発光素子５６ｂ（センサー４８の）受光素子６１（立替手段３１が有する）押出部材６５（移送ロボット５が有する）保持部材ＳＷシリコンウェハーＫカセット

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 H01L 21/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】供給される複数枚の基板を検出可能な基
板検出装置、洗浄処理が可能な複数の処理槽を有する基
板自動処理装置であって、前記基板検出装置は、複数枚の基板の整列方向に等間隔で形成された複数の歯
状部を有する長手状の第１の櫛状基台、前記第１の櫛状
基台と平行に所定距離離間配置された長手状の第２の櫛
状基台と、前記第１の櫛状基台の前記歯状部に設けられ
た発光素子（若しくは受光素子）と前記基板の整列方向
で該歯状部に対向する他の歯状部に設けられた受光素子
（若しくは発光素子）とからなるフォトカプラを前記基
板の整列方向に沿って装着してなる第１の検出手段と、
前記第２の櫛状基台の前記歯状部に設けられた発光素子
（若しくは受光素子）と前記基板の整列方向で該歯状部
に対向する他の歯状部に設けられた受光素子（若しくは
発光素子）とからなるフォトカプラを前記基板の整列方
向に沿って装着してなる第２の検出手段とを備え、前記基板検出装置の前記第１の検出手段及び第２の検出
手段のそれぞれから出力される出力信号の有無により前
記基板の有無を判定して前記基板が有りと判定された場
合、前記第１の検出手段と第２の検出手段がそれぞれ有
する前記フォトカプラからの出力信号の差を演算して前
記基板の配列状態が正常と判定された場合には前記基板
の枚数を計数することを特徴とする基板自動処理装置。
【請求項２】供給される複数枚の基板を検出可能な第
１及び第２の基板検出装置、洗浄処理が可能な複数の処
理槽を有する基板自動処理装置であって、前記第１及び第２の基板検出装置は、複数枚の基板の整
列方向に等間隔で形成された複数の歯状部を有する長手
状の第１の櫛状基台、前記第１の櫛状基台と平行に所定
距離離間配置された長手状の第２の櫛状基台と、前記第
１の櫛状基台の前記歯状部に設けられた発光素子（若し
くは受光素子）と前記基板の整列方向で該歯状部に対向
する他の歯状部に設けられた受光素子（若しくは発光素
子）とからなるフォトカプラを前記基板の整列方向に沿
って装着してなる第１の検出手段と、前記第２の櫛状基
台の前記歯状部に設けられた発光素子（若しくは受光素
子）と前記基板の整列方向で該歯状部に対向する他の歯
状部に設けられた受光素子（若しくは発光素子）とから
なるフォトカプラを前記基板の整列方向に沿って装着し
てなる第２の検出手段とを備え、前記第１の基板検出装置は、前記第１の検出手段及び第
２の検出手段のそれぞれから出力される出力信号の有無
により前記基板の有無を判定して前記基板が有りと判定
された場合、前記第１の検出手段と第２の検出手段がそ
れぞれ有する前記フォトカプラからの出力信号の差を演
算して前記基板の配列状態が正常と判定された場合には
前記基板の枚数を計数し、第２の基板検出装置は、前記第１の検出手段及び第２の
検出手段のそれぞれから出力される出力信号の有無によ
り前記基板の有無を判定して前記基板が有りと判定され
た場合、前記第１の検出手段と第２の検出手段がそれぞ
れ有する前記フォトカプラからの出力信号の差を演算し
て前記基板の配列状態が正常と判定された場合には前記
基板の枚数を計数して、前記第１の基板検出装置により
計数された基板の枚数とを比較して前記基板の配列状態
の正常又は異常を判定することを特徴とする基板自動処
理装置。