JP6506984B2 - 基板検出装置、基板検出方法及び基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハなどの基板を搬送する際に、基板の有無や位置ずれを検出する基板検出装置、基板検出方法、及び前記基板検出装置を備えた基板処理システムに関する。

半導体装置の製造過程では、半導体ウエハなどの基板に対し、成膜やエッチングなどの種々の処理が繰り返し行われる。これらの処理を行う半導体製造装置には、異なる内容の処理を行う処理装置が組み合わされた基板処理システムが使用されている。このような基板処理システムには、複数の処理装置間を含むシステム内の基板の搬送および他の基板処理システムとの間で基板の受け渡しなどを行うために、一つないし複数の基板搬送装置が設けられている。

基板搬送装置は、例えば伸縮、屈伸、旋回、昇降などの動作を行えるように構成された搬送アームを有している。そして、基板搬送装置は、搬送アームの先端に設けられた支持部によって基板を保持することにより基板の搬送を行うようになっている。

搬送途中には、種々の要因により、本来、支持部に保持されているはずの基板が存在しない欠失や、基板が支持部の所定の位置から外れた状態で搬送される位置ずれが発生することがある。基板の欠失や許容範囲を超える位置ずれが発生すると、基板処理システム内での基板の移送、例えば処理装置と基板搬送装置との間での基板の受け渡しや、他の基板処理システムとの間での基板の受け渡しが正確に行われなくなる。その結果、成膜やエッチングなどの処理の精度やスループットが低下して歩留まりの低下を招く原因になる。また、過度な位置ずれによって、搬送途中で搬送経路上の部材に基板が接触して破損したり、基板が保持部材から落下したりするといった事故を引き起こす場合もある。

搬送途中に支持部での基板の有無や位置ずれを検出するために、光学センサを用いる技術が知られている。例えば、特許文献１では、搬送される円形基板の表面に対して光軸が垂直な光を照射し、円形基板が光軸を横切るときの信号変化を座標変換して仮想円の中心座標を求め、位置ずれ量を演算する方法が提案されている。

また、特許文献２及び特許文献３では、搬送される基板の表面に対して光軸が斜めになるように光を照射することによって、基板の有無や位置ずれを検出する提案がなされている。しかし、特許文献２、３の技術は、複数枚の基板を多段に保持して搬送を行う場合に、各段の基板について、それぞれ個別に光学センサを設けることが必要である。

特開昭６４−５７１０４号公報 特開平１０−８４０２８号公報 特開平１１−２１４４８１号公報

特許文献２、３のように、複数枚の基板を多段に保持して搬送を行う場合に、基板毎に専用の光学センサを設けて搬送途中の位置を把握しようとすると、光学センサを設置する場所や費用が必要になって、フットプリントの増大やコストの増加を招くことになる。特に、基板処理システムの限られた搬送スペースの中で、多数の光学センサを基板の枚数に応じて配備することには大きな制約が伴う。

従って、本発明の目的は、複数枚の基板を多段に保持して搬送を行う多段搬送において、少ないセンサによって確実に基板の有無や位置ずれを検出することである。

本発明の基板検出装置は、複数枚の円板状の基板を互いの間隔をあけて多段に支持する支持部を備えた搬送装置における前記支持部の所定位置に前記基板が正常に支持されているか否かを検出するものである。本発明の基板検出装置は、光を照射する投光部と前記投光部からの光を受光する受光部とを有する光学センサを複数備えている。そして、本発明の基板検出装置は、複数枚の前記基板が前記支持部の所定位置に正常に支持された状態で一括搬送される間に、前記投光部からの光が、複数枚の前記基板によって順次遮られるように、少なくとも一対の前記光学センサが配置されていることを特徴とする。

本発明の基板検出装置において、少なくとも一対の前記光学センサは、複数枚の前記基板が前記支持部の所定位置に正常に支持された状態で一括搬送される間に、前記投光部から前記受光部へ照射される光の光軸が、それぞれ、前記基板の上面又は下面に対して垂直を除く角度で交わり、かつ、前記投光部からの光が、前記基板において搬送方向に対して直交する方向の両端部付近に照射されるように配置されていてもよい。

本発明の基板検出装置は、複数枚の前記基板が一括搬送される間に、少なくとも一対の前記光学センサが、最下部に配置された前記基板から最上部に配置された前記基板へ順次光を照射するものであってもよく、あるいは、最上部に配置された前記基板から最下部に配置された前記基板へ順次光を照射するものであってもよい。

本発明の基板処理システムは、複数枚の円板状の基板を互いの間隔をあけて多段に支持する支持部を有する搬送装置と、前記搬送装置における前記支持部の所定位置に前記基板が正常に支持されているか否かを検出する基板検出装置と、を備えている。本発明の基板処理システムにおいて、前記基板検出装置は、光を照射する投光部と前記投光部からの光を受光する受光部とを有する光学センサを複数備えている。そして、本発明の基板処理システムは、複数枚の前記基板が前記支持部の所定位置に正常に支持された状態で一括搬送される間に、前記投光部からの光が、複数枚の前記基板によって順次遮られるように、少なくとも一対の前記光学センサが配置されていることを特徴とする。

本発明の基板処理システムにおいて、少なくとも一対の前記光学センサは、
前記搬送装置によって、複数枚の前記基板が前記支持部の所定位置に正常に支持された状態で一括搬送される間に、前記投光部から前記受光部へ照射される光の光軸が、それぞれ、前記基板の上面又は下面に対して垂直を除く角度で交わり、かつ、前記投光部からの光が、前記基板において、搬送方向に対して直交する方向の両端部付近に照射されるように、配置されていてもよい。

本発明の基板処理システムは、前記搬送装置によって、複数枚の前記基板が一括搬送される間に、少なくとも一対の前記光学センサが、最下部に配置された前記基板から最上部に配置された前記基板へ順次光を照射するものであってもよく、あるいは、最上部に配置された前記基板から最下部に配置された前記基板へ順次光を照射するものであってもよい。

本発明の基板処理システムは、前記基板の搬送に伴う、少なくとも一対の前記光学センサにおける前記受光部の検出信号の変化と、前記支持部の移動量とに基づき、前記基板の有無及び／又は前記基板の位置ずれを検出するものであってもよい。

本発明の基板処理システムにおいて、前記投光部は、スポット光を照射するものであってもよい。この場合、前記検出信号の変化は、前記スポット光が前記基板によって遮光されるとき、及び、前記受光部に再入光されるときの信号の変化であってもよい。

本発明の基板処理システムにおいて、前記投光部は、光を所定の幅で照射するものであってもよい。この場合、前記検出信号の変化は、前記所定の幅の光の全部もしくは一部分が前記基板によって遮光されるとき、及び、前記受光部に再入光されるときの信号の変化であってもよい。

本発明の基板処理システムは、さらに、前記検出信号をデータ処理するデータ処理部を備えていてもよい。この場合、前記データ処理部は、前記検出信号の変化を、上下に多段に配置された複数枚の前記基板の両端部付近の輪郭形状を同一平面に投影した複数の円弧状のデータに変換するものであってもよい。さらに、前記データ処理部は、前記複数の円弧状のデータから、円弧の基点及び隣接する円弧の交点、並びに円弧の頂点の位置座標を抽出してもよい。

本発明の基板処理システムにおいて、前記データ処理部は、前記円弧状のデータを２回微分したのち、放物線近似処理して、前記基点及び前記交点の位置座標を抽出してもよい。

本発明の基板処理システムにおいて、前記データ処理部は、前記円弧状のデータを放物線近似処理して、前記頂点の位置座標を抽出してもよい。

本発明の基板検出方法は、上記いずれかの基板検出装置を用い、少なくとも一対の前記光学センサにおける前記受光部の検出信号の変化と、前記支持部の移動量とに基づき、前記基板の有無及び／又は前記基板の位置ずれを検出するものである。

本発明によれば、複数枚の基板を多段に保持して搬送を行う多段搬送において、少ない数のセンサによって確実に基板の有無や位置ずれを検出することができる。

本発明の一実施形態に係る基板処理システムの概略構成図である。 図１に示した基板処理システムの制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図１に示した基板処理システムの制御部の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るセンサ部の構成を支持部の動作との関係で説明する模式図である。 本発明の第１の実施の形態において、支持部に正常に支持された５枚の半導体ウエハを、投光部の視点から光軸に沿って観た状態を模式的に示す説明図である。 図４のＡ部の拡大図である。 第１の実施の形態に係るセンサ部の別の構成例を説明する模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係るセンサ部の構成を支持部の動作との関係で説明する模式図である。 本発明の第２の実施の形態において、支持部に正常に支持された５枚の半導体ウエハを、投光部の視点から光軸に沿って観た状態を模式的に示す説明図である。 片側に配置された光学センサからの出力信号を示すグラフである。 他方の側に配置された光学センサからの出力信号を示すグラフである。 図９Ａ及び図９Ｂに示す円弧状の出力信号を合成したグラフである。 図９Ａ及び図９Ｂに示す円弧状の出力信号を座標変換して得られる５つの仮想円を示す図面である。 本発明の第２の実施の形態におけるデータ処理手順の一例を示すフロー図である。 出力データの一例を示す図面である。 出力データを２回微分して得られるピークを示す図面である。 閾値処理の説明図である。 放物線近似処理の説明図である。 出力データから円弧部分を抽出する過程を示す説明図である。 図１７で得られた円弧部分に対する放物線近似処理の説明図である。 支持部に支持された１枚目の半導体ウエハの中心座標と半径を算出する方法を説明する図面である。 支持部に支持された２枚目の半導体ウエハの中心座標と半径を算出する方法を説明する図面である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
［基板処理システム］
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理システム１の概略構成図である。基板処理システム１は、５つのプロセスモジュール３と、真空搬送室５と、２つのロードロック室７と、大気圧搬送室９とを有する。

＜プロセスモジュール＞
各プロセスモジュール３では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と記す）Ｗに対して所望の処理が行われる。プロセスモジュール３は、図示しない排気装置により所望の減圧状態に維持されている。

＜真空搬送室＞
真空搬送室５は、ゲートバルブＧＶを介して、各プロセスモジュール３及び各ロードロック室７に連結されている。真空搬送室５には、互いに間隔を開けて上下に多段に配置されたウエハＷを一括搬送する搬送装置１１が配置されている。搬送装置１１は、屈伸、旋回、昇降及び直線移動が可能に構成された搬送アーム１１ａを有しており、搬送アーム１１ａは、多段に構成された支持部１３を有している。搬送装置１１は、搬送アーム１１ａの支持部１３を進出・退避させる際の位置を把握するためのエンコーダ（図示省略）を有している。搬送装置１１は、各プロセスモジュール３と真空搬送室５との間、及び真空搬送室５とロードロック室７との間で、支持部１３によってウエハＷを多段に支持し、一括搬送する。

また、真空搬送室５内の、各プロセスモジュール３との連結部分の近傍位置には、搬送装置１１の支持部１３によって多段に支持されて一括搬送されるウエハＷの有無又は位置ずれを検出するためのセンサ部２０が設けられている。センサ部２０の詳細な構成については後述する。

＜ロードロック室＞
ロードロック室７は、真空と大気圧とを切替可能に構成されている。ロードロック室７と大気圧搬送室９との連結部には、ゲートバルブＧＶが設けられている。

＜大気圧搬送室＞
大気圧搬送室９には、ウエハＷを保持する搬送装置１５が設置されている。搬送装置１５は、屈伸、旋回、昇降及び直線移動が可能に構成されている。また、大気圧搬送室９には、４つのポート１７が連結されている。各ポート１７には、ウエハＷを複数枚収容できるカセットＣが載置される。

＜制御部＞
さらに、基板処理システム１は、制御部３０を備えている。基板処理システム１の各構成部は、それぞれ制御部３０に接続されて、制御部３０によって制御される。制御部３０は、典型的にはコンピュータである。図２Ａは、図１に示した制御部３０のハードウェア構成の一例を示している。制御部３０は、主制御部１０１と、キーボード、マウス等の入力装置１０２と、プリンタ等の出力装置１０３と、表示装置１０４と、記憶装置１０５と、外部インターフェース１０６と、これらを互いに接続するバス１０７とを備えている。主制御部１０１は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１２及びＲＯＭ（リードオンリメモリ）１１３を有している。記憶装置１０５は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク装置または光ディスク装置である。また、記憶装置１０５は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１１５に対して情報を記録し、また記録媒体１１５より情報を読み取るようになっている。記録媒体１１５は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどである。記録媒体１１５は、ウエハＷに対する処理方法のレシピを記録した記録媒体であってもよい。

制御部３０では、ＣＰＵ１１１が、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いて、ＲＯＭ１１３または記憶装置１０５に格納されたプログラムを実行することにより、基板処理システム１においてウエハＷに対する処理を実行できるようになっている。具体的には、制御部３０は、基板処理システム１において、例えばウエハＷの搬送や、ウエハＷに対する処理などに関係する各構成部（搬送装置１１、搬送装置１５、センサ部２０、各プロセスモジュール３等）を制御する。

図２Ｂは、制御部３０におけるウエハＷの有無の検出や位置ずれの検出に関連する機能を示す機能ブロック図である。図２Ｂに示すように、制御部３０は、データ変換部１２１と、演算部１２２と、判定部１２３と、入出力制御部１２４を備えており、データ変換部１２１と演算部１２２は、データ処理部１２０を構成している。制御部３０による処理は、ＣＰＵ１１１が、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いて、ＲＯＭ１１３または記憶装置１０５に格納されたソフトウエア（プログラム）を実行することによって実現される。なお、制御部３０は、他の機能も有しているが、ここでは説明を省略する。

（データ変換部）
データ変換部１２１は、例えば、後述するように、センサ部の光学センサにおける受光部で検出される検出信号と搬送アーム１１ａのエンコーダ値などを受け取り、座標変換を行うなど、所定の出力信号に変換する処理を行う。

（演算部）
演算部１２２は、データ変換部１２１からの出力信号に基づき、例えば、ウエハＷの中心位置を求めたり、位置ずれ量を算出したり、各種の演算処理を実施する。

（判定部）
判定部１２３は、データ処理部１２０でのデータ処理の結果に基づき、ウエハＷの有無や、位置ずれの有無を判定する。

（入出力制御部）
入出力制御部１２４は、入力装置１０２からの入力の制御や、出力装置１０３に対する出力の制御や、表示装置１０４における表示の制御や、外部インターフェース１０６を介して行う外部とのデータ等の入出力の制御を行う。

［センサ部］
次に、図３〜図６を参照しながら、基板検出装置としてのセンサ部２０について詳細に説明する。センサ部２０は、複数枚のウエハＷを互いの間隔をあけて多段に支持する支持部１３を有する搬送アーム１１ａにおいて支持部１３の所定位置にウエハＷが正常に支持されているか否かを光学的手段によって検出する。

＜第１の実施の形態＞
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るセンサ部２０の構成を、複数枚のウエハＷを多段に支持する支持部１３の動作との関係で説明する模式図である。本実施の形態では、搬送装置１１の搬送アーム１１ａの先端に設けられた支持部１３は、上から下に５段のハンド１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅを有している。各ハンド１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅには、それぞれウエハＷがほぼ水平に載置され、支持される。このように、本実施の形態において、支持部１３は最大で５枚のウエハＷを多段に支持した状態で、例えばプロセスモジュール３へ一括搬送する。図３において、白矢印は、支持部１３の進出方向を意味しており、その反対の向きが支持部１３の退避方向を意味する。なお、支持部１３の進出及び退避の方向をＹ方向（搬送方向）とし、水平面上でＹ方向に直交する方向をＸ方向（搬送されるウエハＷの幅方向）とする。なお、多段一括搬送におけるハンドの数（ウエハＷの枚数）は５つ（５枚）に限るものではない。

図３に示すように、光学センサ２１は、光を照射する投光部２３と、投光部２３からの光を受光する受光部２５とを有する。本実施の形態において、投光部２３は、例えばレーザー光などのスポット光を受光部２５へ向けて照射する。受光部２５は、例えばフォトダイオードやＣＣＤなどの受光素子（図示省略）を備えており、投光部２３から照射された光を受光して電気的な検出信号に変換する。受光部２５の検出信号は処理のために、制御部３０に送られる。

図４は、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅの所定位置にウエハＷが正常に支持された状態（以下、「正常搬送状態」と記すことがある）において、５枚のウエハＷを、投光部２３の視点から光軸２７に沿った方向で観た状態を模式的に示している。図４中の白矢印は、支持部１３の進出方向を意味しており、その反対方向が支持部１３の退避方向を意味する。センサ部２０は、Ｘ方向に並列に配置された左右一対の光学センサ２１を有している。図４では、説明の便宜上、白矢印で示すウエハＷの進出方向を基準に、進出方向に向かって左側の光学センサを符号２１Ａで表し、同右側の光学センサを符号２１Ｂで表している。図５は図４のＡ部の拡大図である。

図３に示すように、投光部２３と受光部２５は、投光部２３から受光部２５へ照射されるスポット光の光軸２７が、支持部１３に多段に支持されたウエハＷの上面又は下面（ほぼ水平）に対して、垂直を除く所定の角度θで交わるように配置されている。ウエハＷの上面又は下面に対する光軸２７の角度θは、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅの間隔に応じて設定できるが、本実施の形態では、角度θは、例えば６０°〜８０°の範囲内、好ましくは６５°〜７５°、具体的には例えば７０°に設定されている。

図４及び図５に示すように、本実施の形態では、投光部２３からの光を、正常搬送状態のウエハＷにおけるＸ方向の両端部Ｐ_０付近に照射できるように、一対の光学センサ２１Ａ，２１Ｂが左右に配置されている。なお、Ｘ方向の両端部Ｐ_０は、円板状のウエハＷの直径に相当する距離でＸ方向に離間したウエハＷの左右の端部である。各投光部２３からのスポット光の光軸２７は、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０から、それぞれ、例えば３〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは５ｍｍ程度、Ｘ方向に内側の位置に交差するように設定されている。本実施の形態では、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０から、それぞれ５ｍｍ内側で光軸２７と交差するものとする。

ウエハＷの上面又は下面に対する光軸２７の角度θを、垂直にせず、例えば６０°〜８０°の範囲内の角度で傾斜するように投光部２３と受光部２５を配置することによって、図３及び図４の白矢印の方向へ搬送アーム１１ａの支持部１３を進出させた場合に、最下段のウエハＷから最上段のウエハＷに、順次、投光部２３からの光を照射することができる。つまり、正常搬送状態では、一対の投光部２３からの一対の光は、まず、最初にハンド１３ｅに支持された最下段のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって、それぞれ遮られた後、受光部２５に再入光する。次に、一対の光は、ハンド１３ｄに支持された下から２段目のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって、それぞれ遮られた後、受光部２５に再入光する。さらに、下から３段目、下から４段目、下から５段目（最上段）のウエハＷの順に、一対の光は、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって、それぞれ遮光された後に受光部２５に再入光されることが繰り返される。例えば、ウエハＷが正常搬送状態では、図５に示すように、ハンド１３ｂに支持された下から４段目の円板状のウエハＷのＸ方向の片側の端部Ｐ_０付近では、投光部２３からのスポット光がウエハＷのエッジ上の部位Ｐ_１で遮光され、部位Ｐ_２で受光部２５に再入光する。つまり、スポット光は、部位Ｐ_１〜Ｐ_２の間遮光される。ウエハＷのＸ方向の反対側の端部Ｐ_０付近でも同様である。

そして、受光部２５では、円板状のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近で、投光部２３からのスポット光が遮光されるとき、及び、再入光されるときの検出信号の変化をデータ処理部１２０に送る。しかし、正常搬送状態ではなく、例えば下から４段目のハンド１３ｂにウエハＷが存在しない場合や、ウエハＷが５ｍｍを超えてＸ方向に大きく位置ずれしている場合は、少なくとも片側の光学センサ２１Ａまたは２１Ｂにおいて、光が遮光されることがないため、受光部２５における検出信号は変化しない。このようにして、ウエハＷの有無や、大きな位置ずれを検出できる。

また、一対の光学センサ２１は、ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近に配置されていることから、左右２箇所の部位Ｐ_１，Ｐ_１、及び、左右２箇所の部位Ｐ_２，Ｐ_２での検出信号の変化と、そのときの搬送アーム１１ａにおける支持部１３のエンコーダの値から、データ処理部１２０では、ＸＹ面（水平面）における部位Ｐ_１，Ｐ_１、及び部位Ｐ_２，Ｐ_２の位置座標を求めることができる。従って、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅ上でのウエハＷの位置ずれを検出することができる。例えば支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅのいずれかに支持されたウエハＷが位置ずれしている場合、検出信号が変化する左右２箇所の部位Ｐ_１，Ｐ_１、及び左右２箇所の部位Ｐ_２，Ｐ_２の位置座標は、正常搬送状態の位置座標に対して変位する。この位置座標の変位を検出することによって、例えば判定部１２３において、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅの所定位置にウエハＷが正常に支持されているか否かを判定できる。なお、正常搬送状態で検出信号が変化する左右２箇所の部位Ｐ_１，Ｐ_１、及び左右２箇所の部位Ｐ_２，Ｐ_２の位置座標は、予め実験的に測定しておいてもよいし、あるいは、搬送アーム１１ａのエンコーダの値と、ハンド１３ａ〜１３ｅ上におけるウエハＷの正常な支持位置に基づき、予め求めておくこともできる。

また、円の中心は、円周上の３点の座標が決まれば計算できるので、データ処理部１２０では、部位Ｐ１，Ｐ１、及び部位Ｐ２，Ｐ２の中の少なくとも３箇所の位置座標から、検出対象のウエハＷの中心座標を求めることができる（特許文献１参照）。このようにして求めたウエハＷの中心座標を、正常搬送状態におけるウエハＷの中心座標と比較することによって、位置ずれの有無を確認できるとともに、ＸＹ方向におけるずれ量を計算できる。なお、正常搬送状態におけるウエハＷの中心座標は、予め実験的に測定しておいてもよいし、あるいは、搬送アーム１１ａのエンコーダの値と、ハンド１３ａ〜１３ｅ上におけるウエハＷの正常な支持位置に基づき、予め求めておくこともできる。

図５において、部位Ｐ_３及び部位Ｐ_４は、投光部２３から光軸２７に沿った視線における、互いに重なり合った隣接する上下のウエハＷの見かけ上の交点を意味する。つまり、部位Ｐ_３は、投光部２３の視点から、下から３段目のウエハＷと下から４段目のウエハＷのエッジが交差して見える点であり、部位Ｐ_４は、投光部２３の視点から、下から４段目のウエハＷと下から５段目のウエハＷのエッジが交差して見える点である。本実施の形態では、正常搬送状態において、投光部２３からのスポット光が、ウエハＷのＸ方向の端部Ｐ_０と、部位Ｐ_３及び部位Ｐ_４との間に照射されるように設定することが好ましい（図５参照）。このような位置にスポット光を照射することによって、受光部２５における検出信号の変化を利用して、ウエハＷの位置ずれの検出を正確に行うことができる。

本実施の形態において、ウエハＷの有無及び位置ずれの検出は、支持部１３を退避させる場合にも行うことができる。例えば、図３において支持部１３を退避させる場合、正常搬送状態では、投光部２３からの光は、まず、最初にハンド１３ａに支持された最上段のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって遮られた後、受光部２５に再入光する。次に、ハンド１３ｂに支持された上から２段目のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって遮られ後に受光部２５に再入光する。さらに上から３段目、４段目、５段目（最下段）のウエハＷの順に、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって遮光された後に受光部２５に再入光されることが繰り返される。しかし、ハンド１３ａ〜１３ｅのいずれかにウエハＷが存在しない場合や、位置ずれが生じている場合は、受光部２５の検出信号は、正常搬送状態に比べて変化する。従って、上記と同様にして、例えば、判定部１２３において、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅにおけるウエハＷの有無や、位置ずれの検出を行うことができる。

また、図示は省略するが、図３とは逆に、投光部２３をハンド１３ｅの下方に、受光部２５をハンド１３ａの上方に配置することもできる。この場合、ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近による遮光と受光部２５への再入光の順序は、支持部１３を進出させるときは、図３において支持部１３を進出させるときと同様の順序になり、支持部１３を退避させるときは、図３において支持部１３を退避させるときと同様の順序になる。

さらに、図３では、支持部１３を進出させる場合に、下方の受光部２５が手前側（支持部１３に近い側）、上方の投光部２３が奥側（支持部１３から遠い側）になるように光軸２７を傾斜させたが、光軸２７は、鉛直方向に対してＹ方向のどちら側に傾けてもよい。例えば、図６に示すように、支持部１３を進出させる場合に、上方の投光部２３が手前側（支持部１３に近い側）、下方の受光部２５が奥側（支持部１３から遠い側）になるように光軸２７を傾斜させることもできる。この場合、ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近による遮光と受光部２５への再入光の順序は、支持部１３を進出させるときも退避させるときも、図３の逆になる。さらに、図６において投光部２３と受光部２５を上下に逆転させてもよい。その場合も、ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近による遮光と受光部２５への再入光の順序は、支持部１３を進出させるときも退避させるときも、図３の逆になる。

以上のように、本実施の形態では、少なくとも一対の光学センサ２１Ａ，２１Ｂの光軸２７を、支持部１３の進出及び退避の方向（Ｙ方向）のどちらかに傾けた状態で、ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近に光を照射できるように、左右に配置した。かかる構成によって、複数枚のウエハＷの多段一括搬送において、２つの光学センサ２１Ａ，２１Ｂで複数枚のウエハＷについての有無や位置ずれを検出することができる。

＜第２の実施の形態＞
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る基板検出装置としてのセンサ部２０Ａの構成を、ウエハＷを多段に支持する支持部１３の動作との関係で説明する模式図である。図８は、正常搬送状態の５枚のウエハＷを、投光部２４の視点から光軸２７に沿った方向で観た状態を模式的に示している。図７及び図８において、白矢印は、支持部１３の進出方向を意味しており、その反対方向が支持部１３の退避方向を意味する。支持部１３の構成は、第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態に係るセンサ部２０Ａは、少なくとも一対の光学センサ２２を有している。図７に示すように、光学センサ２２は、光を照射する投光部２４と、投光部２４からの光を受光する受光部２６とを有する。本実施の形態では、センサ部２０Ａとして測長センサを使用する点で、第１の実施の形態と相違している。つまり、投光部２４は、例えばレーザー光などを、所定の幅の光（帯状光２８）として受光部２６へ向けて照射する。

図８では、説明の便宜上、白矢印で示すウエハＷの進出方向を基準に、進出方向に向かって左側の光学センサを符号２２Ａで表し、同右側の光学センサを符号２２Ｂで表している。また、図８では、投光部２４から幅Ｄで照射される帯状光２８を、模式的にウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０に重ねて示している。受光部２６は、例えばフォトダイオードやＣＣＤなどの受光素子を備え、投光部２４から照射された帯状光２８を受光して電気的な検出信号に変換する。受光部２６は、検出信号を処理するため制御部３０のデータ処理部１２０に検出信号を送る。

図７に示すように、投光部２４と受光部２６は、投光部２４から受光部２６へ照射される帯状光２８の光軸２７が、支持部１３に多段に支持されたウエハＷの上面又は下面（ほぼ水平な面）に対して、垂直を除く所定の角度θで交わるように配置されている。ウエハＷの上面又は下面に対する光軸２７の角度θは、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅの間隔に応じて設定できるが、本実施の形態では、角度θは、例えば６０°〜８０°の範囲内、好ましくは６５°〜７５°、具体的には例えば７０°に設定されている。

図７に示すように、本実施の形態では、投光部２４からの帯状光２８を、正常搬送状態のウエハＷにおけるＸ方向の両端部Ｐ_０付近に照射できるように、一対の光学センサ２２が左右に配置されている。図８に示すように、投光部２４からの帯状光２８は、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０を含む範囲に所定の幅Ｄで照射されるように設定されている。例えば、投光部２４からの帯状光２８は、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０を含む範囲に、Ｘ方向に例えば７〜１５ｍｍの範囲内、好ましくは１０ｍｍ程度の幅Ｄで照射されるように設定されている。さらに具体的には、本実施の形態では、正常搬送状態において、投光部２４からの帯状光２８が、部位Ｐ_３及び部位Ｐ_４（図５参照）と、Ｘ方向の端部Ｐ_０とを含む範囲に照射されるように設定することが好ましい。このような範囲に帯状光２８を照射することによって、受光部２６における検出信号の変化を利用して、ウエハＷの位置ずれの検出を正確に行うことができる。

ウエハＷの上面又は下面に対する光軸２７の角度θを垂直にせず、例えば６０°〜８０°の範囲内となるように投光部２４と受光部２６を配置することによって、図７及び図８の白矢印の方向へ搬送アーム１１ａの支持部１３を進出させた場合に、最下段のウエハＷから最上段のウエハＷに、順次、投光部２４からの帯状光２８を照射することができる。つまり、正常搬送状態では、投光部２４からの一対の帯状光２８は、まず、最初にハンド１３ｅに支持された最下段のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって、それぞれ部分的に遮られる。次に、一対の帯状光２８は、ハンド１３ｄに支持された下から２段目のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって、それぞれ部分的に遮られる。一対の帯状光２８は、さらに下から３段目、下から４段目、下から５段目（最上段）のウエハＷの順に、各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近によって、それぞれ部分的な遮光と部分的な再入光が繰り返される。

そして、受光部２６では、円板状のウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近で、投光部２４からの帯状光２８の幅Ｄ方向の一部分がウエハＷによって遮光されるとき、及び、再入光されるときの検出信号の変化をデータ処理部１２０に送る。

ここで、正常搬送状態では、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅに支持された５枚の円板状のウエハＷのＸ方向の片側の端部Ｐ_０付近では、投光部２４からの帯状光２８がウエハＷのエッジの形状に沿って部分的に遮光される。そのため、データ処理部１２０では、例えば、片方の光学センサ２２Ａの受光部２６における検出信号と、搬送アーム１１ａのエンコーダの値から、５枚のウエハＷのＸ方向における片方のエッジの輪郭に近似した５つの円弧状のデータが出力される。同様に、データ処理部１２０では、もう片方の光学センサ２２Ｂの受光部２６における検出信号と、搬送アーム１１ａのエンコーダの値から、５枚のウエハＷのＸ方向における反対側のエッジの輪郭に近似した５つの円弧状のデータも出力される。

図９Ａは、正常搬送状態における、一対の光学センサ２２のうち、Ｘ方向の片側に配置された光学センサ２２Ａからの出力データを示し、図９Ｂは、正常搬送状態における、Ｘ方向の他方の側に配置された光学センサ２２Ｂからの出力データを示している。図９Ａ，図９Ｂでは、それぞれ、５枚のウエハＷのＸ方向における片方のエッジの輪郭に近似した５つの円弧状のデータが出力されている。なお、図９Ａ，９Ｂにおいて、縦軸は、受光部２６により検出される測長幅（受光幅）であり、横軸は搬送アーム１１ａの支持部１３の移動量である。例えば、ハンド１３ａ〜１３ｅのいずれか１つに、ウエハＷが存在しない場合を想定すると、その部分では遮光されることがないため、受光部２６における検出信号は変化しない。従って、例えば図９Ａ，図９Ｂに示す出力信号おいて、円弧の数は４つしか現れない。このようにして、例えば、判定部１２３においては、円弧状の出力データに基づき、ウエハＷの有無を検出することが可能になる。なお、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、円弧の高さ（つまり、測長幅の大きさ）に閾値を設定し、判定部１２３では、円弧の頂点が当該閾値を超えているか否かを判断して、ウエハＷの有無を検出してもよい。

図１０は、図９Ａ及び図９Ｂに示す円弧状の出力データを合成したグラフである。つまり、図１０は、一対の光学センサ２２Ａ，２２Ｂのそれぞれから得られた円弧状の出力データを、データ処理部１２０において合成した結果を示している。ここで、図１０における縦の破線は、正常搬送状態における各ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０が帯状光２８を横切る通過ポイントＰ_５を意味している。各通過ポイントＰ_５は、搬送アーム１１ａのエンコーダの値と、ハンド１３ａ〜１３ｅの間隔、一対の光学センサ２２の設置位置及び上記角度θなどから求めることができる。正常搬送状態であれば、図１０に示すように、合成された出力データの各円弧の頂点と、通過ポイントＰ_５とが、ほぼ一致するはずである。従って、例えば判定部１２３では、合成された出力データの各円弧の頂点と、通過ポイントＰ_５とが、一致するか否かを判断することによって、ウエハＷの有無を検出することができる。このように、ウエハＷの左右に配置された一対の光学センサ２２からの検出信号に基づく出力信号を合成することによって、ウエハＷの有無の検出を容易に行うことができる。なお、図１０において、各通過ポイントＰ_５における合成された円弧の高さ（つまり、測長幅の大きさ）に閾値を設定し、判定部１２３では、合成された円弧の頂点が当該閾値を超えているか否かを判断することにより、ウエハＷの有無を検出してもよい。

図１１は、データ処理部１２０において、図９Ａ及び図９Ｂに示す円弧状の出力信号を座標変換することによって、検出対象の５枚のウエハＷの平面形状に相当する５つの仮想円を作図した状態を示している。このような仮想円に基づき、例えばハフ変換によってその中心座標Ｏを推定することができる。そして、例えば判定部１２３において、各ウエハＷに相当する各仮想円の中心座標Ｏを、正常搬送状態における各ウエハＷの中心座標と比較することによって、ウエハＷの位置ずれの有無を検出することができる。また、各ウエハＷに相当する各仮想円の中心座標Ｏと、正常搬送状態における各ウエハＷの中心座標とから、ＸＹ面における位置ずれ量を計算できる。

図９Ａ，９Ｂ〜図１１に示した出力例は、簡易な手法でウエハＷの有無の検出と位置ずれの検出を行うことができる方法として有効である。この場合、光学センサ２２として、受光部２６にＣＣＤイメージセンサなどの高精度の受光素子を備えた測長センサを使用することが好ましい。

なお、本実施の形態では、図９Ａに示した出力信号と図９Ｂに示した出力信号との差分を求めることによって、搬送アーム１１ａにおける支持部１３の進出動作もしくは退避動作における軌跡を検出することもできる。支持部１３の軌跡の確認は、搬送アーム１１ａの異常の有無を検出する手法として有効である。

次に、図１２〜２０を参照しながら、本実施の形態に係るセンサ部２０Ａを用いて、ウエハＷの有無の検出と位置ずれの検出を行うためのさらに別のデータ処理手順を説明する。図１２は、本データ処理手順の一例を示すフロー図である。本データ処理手順は、例えばステップＳ１からステップＳ８までの段階を含むことができる。ここで、ステップＳ１〜ステップＳ２は、出力データの前処理を行う工程である。また、ステップＳ３〜ステップＳ５は、出力データの円弧における基点もしくは隣接する円弧との交点（以下、これらを単に「基点」と記すことがある）を抽出する工程である。また、ステップＳ６〜ステップＳ７は、出力データの円弧における頂点を抽出する処理である。本手順は、光学センサ２２の受光部２６に、光量を検出する受光素子（例えばフォトダイオードなど）を備えた測長センサを使用する場合に有効である。

（ステップＳ１）
ステップＳ１では、データ処理部１２０が、ウエハＷの左右の一対の光学センサ２２Ａ，２２Ｂにおける検出信号を取得し、エンコーダーにより得られる搬送アーム１１ａの支持部１３の移動量に関連付けされた複数の円弧部分を有する出力データとして出力する。出力データの一例を図１３に示す。図１３において、縦軸は、受光部２６による測長幅であり、横軸は搬送アーム１１ａの支持部１３の移動量である。

（ステップＳ２）
次に、ステップＳ２では、前処理として、出力データの平滑化処理を行う。平滑化処理の一例として、搬送アーム１１ａの支持部１３の規定範囲の移動量に相当する出力データから最大値と最小値を除いた残りのデータの平均値を求めてもよい。

（ステップＳ３）
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で平滑化処理した出力データを２回微分する。２回微分によって、図１４に示すように、各円弧状のデータから、データが大きく変化する複数のピークが抽出される。

（ステップＳ４）
次に、ステップＳ４では、ステップＳ３で得た各ピークについて、所定の閾値と比較し、閾値を満たさない部分をデータ処理の対象から除外する閾値処理を行う。図１５は、ステップＳ３で抽出されたピークの一つ（図１４中、符号Ｚで示すピーク）を拡大した図である。図１５では、閾値Ｔｈを破線で示しており、閾値Ｔｈを満たす部分は、閾値Ｔｈよりも下方の範囲であり、下に凸の台形で示されている。

（ステップＳ５）
次に、ステップＳ５では、閾値Ｔｈを満たした複数の２回微分データについて、それぞれ最小二乗法によって放物線近似処理を行う。図１６は、図１４中、符号Ｚで示すピークの２回微分データについて、放物線近似処理を行った状態を示している。図１６に示すように、得られた近似放物線の頂点を、ここでは円弧の「基点」と定義する。このように、ステップＳ５では、閾値Ｔｈを満たした各２回微分データについて、それぞれ基点を定義していく。この基点は、搬送途中に、受光部２６における検出信号が大きく変動する位置を意味する。具体的には、基点は、投光部２４からの帯状光２８の一部分が最初のウエハＷのエッジで遮られる箇所、もしくは最後に帯状光２８の全てが受光部２６に再入光する箇所、あるいは、投光部２４から光軸２７に沿った視線における、互いに重なり合った隣接する上下のウエハＷの見かけ上の交点（図５におけるＰ_３、Ｐ_４）に相当するものである。なお、上記見かけ上の交点を正確に検出するためには、正常搬送状態において、投光部２４からの帯状光２８を、部位Ｐ_３及び部位Ｐ_４（図５参照）と、Ｘ方向の端部Ｐ_０との両方を含む範囲で照射することが重要である。

（ステップＳ６）
次に、ステップＳ６では、ステップＳ２で平滑化処理した出力データから円弧部分を抽出する。具体的には、図１７に示すように、ステップＳ５で定義された２つの基点の間に形成される円弧部分のデータを分離する。図１７は、図１４に示した円弧１を抽出した例である。抽出された円弧部分のデータは、ウエハＷのＸ方向の端部Ｐ_０付近のエッジの平面形状、つまり、端部Ｐ_０付近の輪郭に相当する。

（ステップＳ７）
次に、ステップＳ７では、ステップＳ６で得られた円弧部分のデータについて、最小二乗法によって放物線近似処理を行う。そして、図１８に示すように、得られた近似放物線の頂点を抽出する。この頂点は、ウエハＷのＸ方向の一つの端部Ｐ_０に相当する。

以上のステップＳ２〜ステップＳ７までの処理を、ウエハＷの左右の一対の光学センサ２２Ａ，２２Ｂの検出信号に基づく出力データについて、それぞれ行うことによって、１枚のウエハＷのＸ方向の両方の端部Ｐ_０のＹ方向における仮の位置座標と、投光部２４から光軸２７に沿った視線における、互いに重なり合った隣接する上下のウエハＷの見かけ上の交点（図５におけるＰ_３、Ｐ_４）のＹ方向における仮の位置座標が得られる。

（ステップＳ８）
次に、ステップＳ８では、ステップＳ２〜ステップＳ７で得られた仮の位置座標から、支持部１３に支持されたウエハＷの中心座標Ｏと半径ｒを算出する。ステップＳ８では、まず、検出精度が最も高いと考えられる受光部２６に最も近いウエハＷを１番目のウエハＷとして中心座標Ｏ_１と半径ｒ_１を算出することが好ましい。そして、求められた１番目のウエハＷの中心座標Ｏ_１と半径ｒ_１を元に、隣接する２番目のウエハＷの中心座標Ｏ_２と半径ｒ_２を算出する。次に、２番目のウエハＷの中心座標Ｏ_２と半径ｒ_２を元に、隣接する３番目のウエハＷの中心座標Ｏ_３と半径ｒ_３を算出する。このようにして、支持部１３のハンド１３ａ〜１３ｅに支持された全てのウエハＷについて、順次、中心座標Ｏと半径ｒを算出していくことができる。

図１９は、１枚目のウエハＷについて、中心座標Ｏ_１と半径ｒ_１を求める場合の説明図である。ここで、点ａは片側の光学センサ２２Ａで得られた１枚目のウエハＷの基点のＹ方向における位置座標、点ｂはもう一方の光学センサ２２Ｂで得られた１枚目のウエハＷの基点のＹ方向における位置座標を意味する。また、点ｃは片側の光学センサ２２Ａで得られた１枚目のウエハＷの端部Ｐ_０のＹ方向における位置座標、点ｄはもう一方の光学センサ２２Ｂで得られた１枚目のウエハＷの端部Ｐ_０のＹ方向における位置座標を意味する。なお、Ｙ_１は、点ｃ及び点ｄについて、エンコーダによって得られるＹ方向の座標の平均である。また、長さＬは左右一対の光学センサ２２の帯状光２８の間隔を意味し、Ｘ_１は、長さＬの中点に対する、１枚目のウエハＷの中心座標Ｏ_１のＸ方向におけるずれ幅を意味する。これらは、以下の式（１）〜（６）で示す関係を有している。なお、式（１）〜（６）中、例えば「ａｃ」という表記は、点ａ〜ｃ間の距離を意味する。式（４）では、上記ステップＳ１〜ステップＳ８で得られたａ，ｂ，ｃ，ｄのＹ方向の位置座標と、一対の光学センサ２２の配置によって決まる長さＬの値から、ｃＯ_１間の距離を表すことができている。そして、式（５）及び式（６）では、式（４）で得られるｃＯ_１間の距離から、１枚目のウエハＷの中心座標のずれ幅Ｘ_１と半径ｒ_１を算出できる。

図２０は、上記１枚目のウエハＷの計算結果に基づき、２枚目のウエハＷについて、中心座標Ｏ_２と半径ｒ_２を求める場合の説明図である。ここで、点ｅは片側の光学センサ２２Ａで得られた２枚目のウエハＷの基点のＹ方向における位置座標、点ｆはもう一方の光学センサ２２Ｂで得られた２枚目のウエハＷの基点のＹ方向における位置座標を意味する。また、点ｇは片側の光学センサ２２Ａで得られた２枚目のウエハＷの端部Ｐ_０のＹ方向における位置座標、点ｈはもう一方の光学センサ２２Ｂで得られた２枚目のウエハＷの端部Ｐ_０のＹ方向における位置座標を意味する。なお、長さＹ_２は、点ｇ及び点ｈについて、エンコーダによって得られるＹ方向の座標の平均である。また、Δｘは１枚目のウエハＷの中心座標Ｏ_１に対する２枚目のウエハＷの中心座標Ｏ_２のＸ方向におけるずれ幅を意味する。これらは、以下の式（７）〜（１９）で示す関係を有している。なお、式（７）〜（１９）中、例えば「Ｏ_２Ｏ_１」という表記は、点Ｏ_２〜Ｏ_１間の距離を意味する。

このような計算を繰り返すことによって、複数のウエハＷの中心座標Ｏと半径ｒを順次算出することができる。なお、ハンド１３ａ〜１３ｅのいずれかにウエハＷが存在しない場合は、以下の順序で行えばよい。例えば、ハンド１３ｃにウエハＷが存在しない場合は、まず、ハンド１３ａに支持されたウエハＷを１枚目のウエハＷとして上記中心座標Ｏと半径ｒを算出し、当該中心座標Ｏと半径ｒを基準に、隣接するハンド１３ｂに支持されたウエハＷの中心座標Ｏと半径ｒを算出する。次に、ハンド１３ｄに支持されたウエハＷを１枚目のウエハＷとして上記中心座標Ｏと半径ｒを算出し、当該中心座標Ｏと半径ｒを基準に、隣接するハンド１３ｅに支持されたウエハＷの中心座標Ｏと半径ｒを算出すればよい。

このようにして得られた各ウエハＷの中心座標Ｏを、例えば判定部１２３において、正常搬送状態における中心座標と比較することによって、ウエハＷの位置ずれの有無を検出することができるとともに、ＸＹ方向におけるずれ量を計算できる。

以上のように、本実施の形態では、少なくとも一対の光学センサ２２Ａ，２２Ｂの光軸２７を、支持部１３の進出及び退避の方向（Ｙ方向）のどちらかに傾けた状態で、ウエハＷのＸ方向の両端部Ｐ_０付近に帯状光２８を照射できるように左右に配置した。かかる構成によって、複数枚のウエハＷの多段一括搬送において、２つの光学センサ２２Ａ，２２Ｂによって、複数枚のウエハＷについての有無や位置ずれを検出することができる。

本実施の形態における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変形可能である。例えば、光学センサ２１，２２によって得られた検出信号に対するデータ処理の内容や、該データ処理の結果に基づき、ウエハＷの有無や位置ずれを検出する手順は、上記実施の形態で説明した方法に限定されるものではない。

また、基板は、円形の基板であればよく、半導体ウエハに限るものではない。

１１…搬送装置、１１ａ…搬送アーム、１３…支持部、１３ａ〜１３ｅ…ハンド、２０…センサ部、２１…光学センサ、２３…投光部、２５…受光部、２７…光軸、Ｗ…半導体ウエハ

Claims (14)

1. 複数枚の円板状の基板を互いの間隔をあけて多段に支持する支持部を備えた搬送装置における前記支持部の所定位置に前記基板が正常に支持されているか否かを検出する基板検出装置であって、
   光を照射する投光部と前記投光部からの光を受光する受光部とを有する光学センサを複数備え、
   複数枚の前記基板が前記支持部の所定位置に正常に支持された状態で一括搬送される間に、前記投光部からの光が、複数枚の前記基板によって順次遮られるように、少なくとも一対の前記光学センサが配置されており、
   少なくとも一対の前記光学センサは、
   前記投光部又は前記受光部のいずれか一方が前記支持部の上方に配置され、他方が前記支持部の下方に配置されているとともに、
   前記投光部から前記受光部へ照射される光の光軸が、それぞれ、前記基板の上面又は下面に対して垂直を除く角度で交わるように配置されており、
   前記基板において搬送方向に対して直交する方向の両端部付近であって、該両端部と、前記投光部からの前記光軸に沿った視線において隣接する上下の前記基板の見かけ上の交点と、の間に、前記光が照射されることを特徴とする基板検出装置。
2. 複数枚の前記基板が一括搬送される間に、
   少なくとも一対の前記光学センサは、最下部に配置された前記基板から最上部に配置された前記基板へ順次光を照射するものである請求項１に記載の基板検出装置。
3. 複数枚の前記基板が一括搬送される間に、
   少なくとも一対の前記光学センサは、最上部に配置された前記基板から最下部に配置された前記基板へ順次光を照射するものである請求項１に記載の基板検出装置。
4. 複数枚の円板状の基板を互いの間隔をあけて多段に支持する支持部を有する搬送装置と、
   前記搬送装置における前記支持部の所定位置に前記基板が正常に支持されているか否かを検出する基板検出装置と、を備えた基板処理システムであって、
   前記基板検出装置は、
   光を照射する投光部と前記投光部からの光を受光する受光部とを有する光学センサを複数備えており、
   複数枚の前記基板が前記支持部の所定位置に正常に支持された状態で一括搬送される間に、前記投光部からの光が、複数枚の前記基板によって順次遮られるように、少なくとも一対の前記光学センサが配置されており、
   少なくとも一対の前記光学センサは、
   前記投光部又は前記受光部のいずれか一方が前記支持部の上方に配置され、他方が前記支持部の下方に配置されているとともに、
   前記投光部から前記受光部へ照射される光の光軸が、それぞれ、前記基板の上面又は下面に対して垂直を除く角度で交わるように配置されており、
   前記基板において搬送方向に対して直交する方向の両端部付近であって、該両端部と、前記投光部からの前記光軸に沿った視線において隣接する上下の前記基板の見かけ上の交点と、の間に、前記光が照射されることを特徴とする基板処理システム。
5. 前記搬送装置によって、複数枚の前記基板が一括搬送される間に、少なくとも一対の前記光学センサは、最下部に配置された前記基板から最上部に配置された前記基板へ順次光を照射するものである請求項４に記載の基板処理システム。
6. 前記搬送装置によって、複数枚の前記基板が一括搬送される間に、少なくとも一対の前記光学センサは、最上部に配置された前記基板から最下部に配置された前記基板へ順次光を照射するものである請求項４に記載の基板処理システム。
7. 前記基板の搬送に伴う、少なくとも一対の前記光学センサにおける前記受光部の検出信号の変化と、前記支持部の移動量とに基づき、前記基板の有無及び／又は前記基板の位置ずれを検出する請求項５又は６に記載の基板処理システム。
8. 前記投光部は、スポット光を照射するものであり、前記検出信号の変化は、前記スポット光が前記基板によって遮光されるとき、及び、前記受光部に再入光されるときの信号の変化である請求項７に記載の基板処理システム。
9. 前記投光部は、光を所定の幅で照射するものであり、前記検出信号の変化は、前記所定の幅の光の全部もしくは一部分が前記基板によって遮光されるとき、及び、前記受光部に再入光されるときの信号の変化である請求項７に記載の基板処理システム。
10. さらに、前記検出信号をデータ処理するデータ処理部を備え、
    該データ処理部は、前記検出信号の変化を、上下に多段に配置された複数枚の前記基板の両端部付近の輪郭形状を同一平面に投影した複数の円弧状のデータに変換する請求項９に記載の基板処理システム。
11. 前記データ処理部は、前記複数の円弧状のデータから、円弧の基点及び隣接する円弧の交点、並びに円弧の頂点の位置座標を抽出する請求項１０に記載の基板処理システム。
12. 前記データ処理部は、前記円弧状のデータを２回微分したのち、放物線近似処理して、前記基点及び前記交点の位置座標を抽出する請求項１１に記載の基板処理システム。
13. 前記データ処理部は、前記円弧状のデータを放物線近似処理して、前記頂点の位置座標を抽出する請求項１１に記載の基板処理システム。
14. 請求項１から３のいずれか１項に記載の基板検出装置を用い、少なくとも一対の前記光学センサにおける前記受光部の検出信号の変化と、前記支持部の移動量とに基づき、前記基板の有無及び／又は前記基板の位置ずれを検出する基板検出方法。

Images