JPH05152423A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハの表面処理工程におけるウエハの脱落
を検知し、ウエハの損傷を未然に防止する表面処理装置
を提供する。 【構成】 複数枚のウエハ１をウエハ搬送装置７０によ
って搬送し、所定の表面処理液を貯留した複数の処理槽
に順次浸漬させてウエハ１の表面処理を行なう表面処理
装置において、前記複数の処理槽のうちの所定の処理層
における表面処理ごとに当該ウエハ１の枚数を計測する
ウエハ枚数検知手段９、１２を設け、当該ウエハ枚数検
知手段によりウエハ枚数の不足を検知したときに、警報
を発し、または表面処理作業を停止するようにしたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、整立した複数枚のウエ
ハを複数の処理槽に順次浸漬させて表面処理を行なう表
面処理装置に関する。

【０００２】

【従来技術】ウエハの表面処理装置、特に複数枚のウエ
ハをキャリアに収容せずに直接チャックで整立保持し、
これを複数の処理槽に順次浸漬させてウエハの表面処理
を行うキャリアレス方式のウエハ処理装置にあっては、
ウエハの処理工程においてキャリアが不要のため、それ
だけ各処理槽を小型化でき、しかも、洗浄が容易なの
で、処理液や純水が少なくて済み、メンテナンスコスト
および処理能力の点で、従来のキャリア方式のものに比
べ大変すぐれており、最近のウエハ処理装置の主流にな
りつつある。

【０００３】図１２に従来のキャリアレス方式の表面処
理装置１００の概要を示す。

【０００４】この表面処理装置１００は、ウエハ１をキ
ャリア２から取り出すロード部３、複数の処理槽４１、
４２、４３、４４を連接したウエハ処理部４、ウエハ１
を乾燥させるウエハ乾燥部５、処理済みのウエハ１をキ
ャリア２に収納するアンロード部６、およびこれらの上
方に設けられ、ウエハ１を上記各部に搬送するためのウ
エハ搬送手段７とを備えている。

【０００５】また、キャリア２は、図１３に示すように
内側に複数のガイド溝２ａが平行に等ピッチＰで刻設さ
れており、このガイド溝２ａにウエハ１の外周縁が挿入
され、各ウエハ１が相互に接触しない平行な状態で複数
枚整立保持される。

【０００６】また、キャリア２の底部には開口部２ｂが
設けられており、後述のようにウエハ１をキャリア２か
ら取り出し、または収納する際に利用される。

【０００７】複数枚のウエハ１は、以下、上記等ピッチ
Ｐで平行に整立された状態で一団として搬送され処理さ
れていくので、以下これをウエハ群８と呼ぶことにす
る。

【０００８】このような表面処理装置１００における動
作は次のようになっている。

【０００９】表面処理がまだ施されていないウエハ群８
を収納した上記キャリア２がロード部３の上部に載置さ
れると、内部に収納されたウエハ押上装置３ａのロッド
３ｂが伸びて、その上端部に付設されているウエハ取出
用保持部３ｃをキャリア２底部の開口部２ｂを通過させ
て上方に押し上げる。

【００１０】ウエハ取出用保持部３ｃの上面にはキャリ
ア２のガイド溝２ａと同ピッチＰのガイド溝が同数刻設
されており、このガイド溝にウエハ群８の各ウエハ１の
下部外周が挿入されてそのままウエハ取出用保持部３ｃ
に整立保持された状態で上方に持ち上げられキャリア２
からウエハ群８が取り出される。

【００１１】なお、ウエハ群８が取り出された空のキャ
リア２は、表面処理が終了したウエハ群８を収納するた
め、図示しない搬送手段によってアンロード部６に移送
される。

【００１２】ロード部３の上方にはウエハ搬送装置７が
待機している。このウエハ搬送装置７は、ウエハ群８を
開閉自在なチャック７ａで保持して、図示しない駆動手
段により水平および垂直方向に搬送するよに構成されて
いる。

【００１３】チャック７ａの下部には、上記ウエハ取出
用保持部３ｃのガイド溝と同ピッチＰのガイド溝が同数
内面に刻設された保持部材７ｂが設けられており、この
保持部材７ｂにより上方に押し上げられた上記ウエハ群
８を整立した状態のまま受け取り保持する。

【００１４】ウエハ搬送装置７は、ウエハ処理部４の方
向に水平に移動し、処理槽４１の上方で停止してチャッ
ク７ａ部のみ下降させ、ウエハ群８を処理槽４１内に充
満された所定の処理液４１ａ内に浸漬させる。

【００１５】処理槽４１の底部には、上面に上記一連の
ガイド溝と同じピッチＰで形成された同数のガイド溝を
有するウエハ保持ホルダ４１ｂが設置されており、ウエ
ハ群８をこのウエハ保持ホルダ４１ｂに整立保持させた
後、チャック７ａが上方に引き上げられる。

【００１６】ウエハ群８は、処理槽４１内に所定時間浸
漬され、必要に応じてバブリングやアップフローなどの
処理がなされた後、再びチャック７ａに保持されて次の
処理槽４２に搬送され、以下同様の動作を繰り返す。
（図１２では、処理槽４２にウエハ群８が浸漬された状
態が示されている。）なお、処理槽４２、４３、４４に
もそれぞれ所定の処理液４２ａ、４３ａ、４４ａが充満
されており、底部には、それぞれウエハ保持ホルダ４２
ｂ、４３ｂ、４４ｂが設置されている。

【００１７】処理槽４１、４２、４３、４４での表面処
理が終了した後、ウエハ群８は、ウエハ乾燥部５に搬送
される。ウエハ乾燥部５は、垂直平面内で高速回転する
回転体５ａを備え、この回転体５ａの保持具５ｂでウエ
ハ群８を保持して高速回転することによりウエハ表面に
付着した処理液を飛散させ乾燥させるようになってい
る。

【００１８】ウエハ乾燥部５で乾燥処理されたウエハ群
８は、アンロード部６の上方に搬送される。

【００１９】アンロード部６内部に設けられた収納装置
６ａは、ロッド６ｂを伸ばして上面にピッチＰのガイド
溝を有するウエハ収納用保持部６ｃでウエハ群８を受け
取り、そのまま下降してキャリア２内に収納し、一連の
表面処理が終了する。

【００２０】なお、これらのすべての動作はＣＰＵで形
成された図示しない制御部によってコントロールされる
ようになっている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のキ
ャリアレス方式のウエハ処理装置においては、ウエハ群
８を直接ウエハ搬送装置７のチャック７ｂ保持して所定
の処理槽まで搬送し、各処理槽内に設けられたウエハ保
持ホルダに当該ウエハ群８のみを載置して処理を行うよ
うになっている。そのため、整立保持したウエハ１の表
面処理の妨げにならないようにウエハ保持ホルダ４１ｂ
〜４４ｂは、できるだけウエハ１との接触面が少なくな
るように形成されており、それだけウエハ１の保持力が
弱くならざるを得ない。

【００２２】しかしながら、所定の処理槽内では表面処
理効率を高めるため上述のように下方から洗浄液や処理
液をフローさせるアップフロー方式や、窒素ガスによる
バブリング、さらには急速排水およびスプレーの繰り返
しなどのさまざまな処理が行なわれる場合があり、これ
らによって処理液に乱流が生じ、その影響を受けて当該
処理中にウエハ１が、当該ウエハ処理ホルダ４１ｂ〜４
４ｂから脱落するおそれがあった。

【００２３】一旦脱落したウエハ１は、処理槽内で転倒
したままなので、もはやチャック７ａで把持することが
できずに処理槽内に取り残され、次のウエハ群８が当該
処理槽内のウエハ保持ホルダに載置不可能となるおそれ
があった。

【００２４】本発明は、上述のような不測の事態を回避
する表面処理装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の請求項１にかかる発明は、ウエハ搬送手段
によって複数枚のウエハを搬送し、所定の表面処理液を
貯留した複数の処理槽に順次浸漬させて表面処理を行な
う表面処理装置において、前記複数の処理槽のうちの所
定の処理槽における表面処理ごとに当該ウエハの枚数を
計測するウエハ枚数検知手段を設け、当該ウエハ枚数検
知手段によりウエハ枚数の不足を検知したときに、警報
を発し、および／または表面処理作業を停止するように
したことを特徴とする。

【００２６】また、請求項２の発明においては、前記ウ
エハ枚数検知手段を、前記ウエハ搬送手段に付設したこ
とを特徴としている。

【００２７】また、請求項３の発明は、前記ウエハ枚数
検知手段の具体的な構成を示すものであって、複数対の
投光部と受光部を、ほぼ平行に整列した複数枚のウエハ
を挟むようにして配設し、投光部もしくは受光部のうち
少なくとも受光部側に、投光部と受光部の各対の光軸に
沿って一定の深さを有するスリットを備えることを特徴
とする。

【００２８】さらに、請求項４の発明は、請求項３にお
けるウエハ枚数検知手段の投光部および受光部のそれぞ
れを覆うハウジングを設けると共に、前記スリットを当
該ハウジングに設け、このスリットに気体を供給するよ
うにしたことを特徴とする。

【００２９】

【作用】請求項１の発明では、表面処理装置の所定の処
理槽における処理ごとに当該ウエハの枚数を計測するウ
エハ枚数検知手段を設けているので、特にウエハ脱落の
可能性が大きい処理槽における処理ごとにウエハ枚数を
検知し、当該処理によるウエハの脱落を確実に知ること
ができ、また表面処理工程を停止させて不測の事態を避
ける。

【００３０】請求項２の発明では、前記ウエハ枚数検知
手段を、前記ウエハ搬送手段に付設しているので、ウエ
ハ枚数検知手段を所定の処理槽ごとに設ける必要がな
い。

【００３１】また、請求項３の発明では、投光部もしく
は受光部のうち少なくとも受光部側に、投光部と受光部
の各対の光軸に沿って一定の深さを有するスリットを備
えており、それぞれの光軸が他の受光部に悪影響を与え
ることなく対応するウエハの存否を確実に確認する。

【００３２】さらに、請求項４の発明では、請求項３に
おけるウエハ枚数検知手段の投光部および受光部のそれ
ぞれをハウジングで覆い、このハウジングに設けられた
スリットに、気体を供給するので、投光部および受光部
がウエハ処理工程において発生した腐食性のガスにより
侵されない。

【００３３】なお、本明細書において、「ウエハ」とい
う言葉は、半導体基板のみならず、液晶用またはフォト
マスク用ガラス基板等の薄板状基板をも含めて用いられ
るものである。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明にかかる表面処
理装置の実施例を詳細に説明するが、本発明の技術的範
囲がこれによって限定されるものではないことはもちろ
んである。

【００３５】図１は、本発明にかかる表面処理装置のウ
エハ搬送装置にウエハ枚数検知装置の検知部を設けたと
きの斜視図である。

【００３６】同図において、ウエハ搬送装置７０の支柱
１９には、レール溝２０が設けられており、このレール
溝２０にヘッド２１の係合部２４が係合し、図示しない
駆動手段によって当該ヘッド２１が支柱１９に沿って垂
直方向に移動可能なようになっている。

【００３７】ヘッド２１には、ウエハを保持するための
チャック２２が、回転軸２３を介して保持されており、
当該回転軸２３を、ヘッド２１内に内蔵された駆動装置
により回動させることにより、チャック２２が開閉動作
を行うように構成される。

【００３８】チャック２２には、複数のガイド溝２５ａ
がピッチＰで刻設された２対の保持棒２５が、水平に吊
設されており、これによりウエハ１を整立保持するよう
になっている（図４参照）。

【００３９】なお、ヘッド２１を支持する前記支柱１９
は図示しない駆動手段により左右に移動可能に構成され
る。

【００４０】この支柱１９には、アーム１８を介して、
後述のウエハ枚数検知装置の投光側ハウジング９と受光
側ハウジング１２からなるウエハ枚数検知部が、所定の
位置に水平に固設される。

【００４１】図２に当該ウエハ枚数検知装置の概要を示
す。

【００４２】投光側ハウジング９には投光部としてチャ
ック２２の保持棒２５のガイド溝２５ａと同数の赤色の
発光ダイオード１０が、ピッチＰで１列に配列されてお
り、ウエハ枚数演算部１１から導線１０ｂを介して供給
される電源により発光し、光を受光部側に送る。

【００４３】また、受光側ハウジング１２には、受光部
として前記発光ダイオード１０と同数の光電素子１３
が、同じくピッチＰで一列に配設されており、この投光
側ハウジング９と受光側ハウジング１２によりウエハ枚
数検知部が形成される。

【００４４】これらの対向する一対の発光ダイオード１
０と光電素子１３を結ぶ光軸１４は、図２の点線で示さ
れるようにウエハ１に対して所定の角度をなしている
（図２では、簡略化のため、ウエハ１は一枚だけしか示
されていない。）。

【００４５】この傾斜角度は、対応するウエハ１の１枚
だけを確実に横断するように適当な角度に設定されてお
り、具体的には、当該ウエハ１の整列ピッチＰ、および
発光ダイオード１０と光電素子１２の距離によって決定
されるが、光軸の太さによってはウエハと全く平行にし
てもよい。。

【００４６】これにより、各発光ダイオード１０からの
光線は確実に、対応する各１枚のウエハ１のみによって
遮蔽され、カウントミスをなくすことができる。

【００４７】各発光ダイオード１０と光電素子１２の光
軸側には、光軸１４に沿って一定の深さを有するスリッ
ト１０ａ，１３ａが設けられており、投光側スリット１
０ａは発光ダイオード１０から発光された光が相手の光
電素子１３方向に行くよう導き、受光側スリット１３ａ
は、対応する光軸１４の方向以外からきた光線を光電素
子１３が検出しないようにしている。

【００４８】これにより、例えばウエハ１の表面で乱反
射した他の段の発光ダイオード１０からの光線や、その
他の外光が光電素子１３に入り込むおそれがなくなり、
誤検出のおそれをなくすことができる。

【００４９】なお、このスリットは必ずしも投光側と受
光側の双方に設ける必要はなく、少なくとも受光側に設
けておれば、誤検出の防止の目的を果たすことができ
る。

【００５０】受光側スリット１３ａの断面形状は、でき
るだけ不要な光の入射を避けるという趣旨から、図３Ａ
に示すように断面が円形のピンホール型スリットである
方が望ましいが、相手方の投光素子の形状などに応じ、
場合によっては、図３Ｂに示すように平型スリットの形
状にしてもよい。このことは投光側スリット１０ａにつ
いても同様である。

【００５１】図２に戻って、１５、１６は、各スリット
１０ａ、１３ａをそれぞれ縦に連通する通気孔であり、
その端部が、ハウジング９、１２の外部に導かれ、それ
ぞれチューブ１５ａ、１６ａに接続されている。

【００５２】このチューブ１５ａ、１６ａはさらに、図
示しないパージガス供給手段に連結される。パージガス
供給手段は、気体、好ましくは腐食性を有しない清浄な
気体、たとえば空気や窒素ガスなどをパージガスとして
各スリット１０ａ、１３ａに供給する。

【００５３】当該パージガスは、各スリット１０ａ、１
３ａから外部に排出されるので、ウエハ処理の際に発生
する腐食性ガスや処理液の飛沫がスリット１０ａ、１３
ａに混入するのを阻止することができ、発光ダイオード
１０や、光電素子１３は、それらによって腐食されるこ
とがなくなり耐久性が向上する。

【００５４】また、基板１７の表面には、クロック発生
回路がパターン化されて形成されており、これに各光電
素子１３を接続することにより、クロック発生回路によ
り光電素子１３の検知信号が順次取り出され、信号線１
７ａを介してウエハ枚数演算部１１に送られる。

【００５５】このように光電素子１３からの信号を順次
呼び出してウエハ枚数演算部１１に送るクロック発生回
路をハウジング１２内に設けておけば、信号線１７ａの
本数が極めて少なくて済むことになる。

【００５６】特にウエハ処理装置においては、発塵防止
の関係から、できるだけ無駄なものを排除することが望
ましく、本実施例のようにクロック発生回路をハウジン
グ１２内に設けることにより、その要請に応えることが
できる。

【００５７】ウエハ枚数演算部１１では、順次送られて
くる検知信号をカウントしてウエハの枚数を計算し、そ
の枚数を表示部１１ｂに表示すると共に、その枚数が、
予め入力された枚数に足らないときは、警報部１１ａに
より警報を発して作業員に知らせると共に、その足らな
い枚数を表示部１１ｂに表示せしめる。

【００５８】作業員は当該警報により事態を察知し、直
ちに処理槽から脱落したウエハを除去してそのまま処理
を続行させるか、もしくは当該表面処理作業を一時的に
停止せしめて適当な処置を取る。これにより、万一、ウ
エハが処理槽内で脱落し、その処理槽に次々にウエハ群
が搬送され多数のウエハが重なって連鎖的に転倒し損傷
することを未然に防止することができる。

【００５９】この場合、上記警報とともに、または、そ
の替わりにウエハ枚数演算部１１より直接表面処理装置
の制御部に異常信号を送って自動的に表面処理作業を停
止させるようにしてもよい。

【００６０】なお、ハウジング９、１２は、耐腐食性を
有するテフロン樹脂などで形成されており、各発光ダイ
オード１０、光電素子１３を埋設した状態でモールド成
形するようにすれば気密性が保たれ、より内部の素子が
保護される。

【００６１】このような、ハウジング９、１２からなる
ウエハ検知部は、アーム１８によってウエハ搬送装置７
０の支柱１９の所定位置に固定される（図１）。

【００６２】図４は、図３におけるウエハ搬送装置１９
のチャック２２部分を前方から見た図である。

【００６３】投光側ハウジング９と、受光側ハウジング
１２からなるウエハ検知部は、チャック２２が、ウエハ
処理槽内のウエハ１を保持して上昇し、停止した位置
で、図１に示す光軸１４が、ちょうど２対の保持棒２５
の間にくる位置に設置されており、ウエハ枚数検知部が
ウエハ搬送装置７０と共に移動するので、次の処理槽の
前に来るまでの間に、ウエハの枚数をチェックする。

【００６４】このようにして、本件のウエハ枚数検知装
置のウエハ検知部をウエハ搬送手段７０に付設しておけ
ば、各ウエハ処理毎の枚数チェックが１台の装置で可能
となり大変便利である。

【００６５】なお、キャリア方式のウエハ処理装置であ
っても、当該キャリア側面に光軸１４が通過する位置に
開口部を設けておけば、図２の場合と同じようなウエハ
枚数検知部を付設することができる。

【００６６】また、ウエハと離れた位置で、ウエハと完
全に非接触状態で検知するので、ウエハに付着した処理
液によりセンサ部分が浸蝕されることがない。

【００６７】また、投光部および受光部は、大変コンパ
クトに形成されるので、ウエハ処理装置の搬送手段に容
易に付設することが可能であり、ウエハを次の処理槽な
どに搬送する際に枚数を検知するようにしておけば、全
く時間のロスなく処理槽毎の枚数チェックができ、処理
効率を大変よくすることができる。

【００６８】さらに、本実施例では光電素子１３をクロ
ック発生回路により検知信号を順次取り出す構成とした
が、これに限定されず、例えば、対である発光ダイオー
ド１０、光電素子１２の発光受光タイミングを一対毎に
順次ずらすことによっても検知信号を順次取り出せる。
この場合発光ダイオード１０の光軸は対である光電素子
１２以外と干渉することは全くない。

【００６９】次に、図２に示されたウエハ枚数検知装置
を組み入れた表面処理装置の一例を図５に示す。

【００７０】同図は、表面処理装置２００を前面から見
た概要図である。図中図１および図１２と同じ符号を付
したものは同じ内容を示すので詳細な説明は省略され
る。

【００７１】表面処理装置２００の両側にはキャリアス
トッカ２６、２７が配設されており、キャリアストッカ
２６には、未処理のウエハ１が収納されたキャリア２が
多数収納され、キャリアストッカ２７には、処理済みの
ウエハ１を収納したキャリア２が多数収納されるように
なっている。

【００７２】３は、キャリア２に収納されたウエハ１
を、ウエハ搬送装置７０ａのチャック２２ａで保持する
ためのロード部、反対に６は処理済のウエハ１をウエハ
搬送装置７０ｂからキャリア２に収納するためのアンロ
ード部である。

【００７３】また、ウエハ処理部４には、処理槽４１、
４２、４３、４４が配設されており、その周囲には排気
ダクト（図示せず）が設けられてウエハ処理中に発生し
た有害なガスを排気するようになっている。

【００７４】また、乾燥部５の内部には、公知の回転乾
燥機が設置されている。

【００７５】ロード部３、ウエハ処理部４、乾燥部５お
よびアンロード部６の前面には、ウエハ搬送手段７０
ａ、７０ｂの支柱１９ａ、１９ｂが、左右に移動可能な
ように基台２８に取り付けれている。

【００７６】ウエハ搬送装置７０ａは、ロード部３と処
理層４１、４２、４３を担当し、ウエハ搬送装置７０ｂ
は、処理層４１、４２、乾燥部５およびアンロード部６
を担当するようになっている。

【００７７】ウエハ搬送装置７０ａ、７０ｂの支柱１９
ａ、１９ｂには図１のようにウエハ枚数検知部が付設さ
れている（図では便宜上送光部９と受光部１２しか図示
していない。）。

【００７８】また、ウエハ処理部４の上方には、空キャ
リア移送部２９があり、図示しないベルトコンベアによ
り、ロード部３上方からアンロード部６上方へ空キャリ
ア２を搬送する。

【００７９】また、３０は、下方に空気流を生じさせる
ための送風部である。この空気流によりウエハ処理によ
り発生した有害なガスが下方に流され上述した処理槽周
囲に設けられたダクトから排気され、作業環境を維持す
るようになっている。

【００８０】ウエハ処理部４の背部には、各処理槽に所
定の処理液や洗浄液を供排するためのパイプ群が配設さ
れており、ロード部３、アンロード部６のそれぞれの背
部にはキャリア搬送部３１、３２が設けられている（こ
のキャリア搬送部３１、３２の具体的な構造は図示され
ないが、キャリア２を保持して所定位置に移送できる搬
送手段であればどのようなものでもよい。）。

【００８１】次に、このような表面処理装置２００の動
作を簡単に説明する。

【００８２】まず、キャリア搬送部３１で、キャリアス
トッカ２６に収納されているキャリア２を取り出し、ロ
ード部３上部に載置する。

【００８３】キャリア２の底面の開口部２ｂの下方か
ら、押上装置３ａ（図１２）のウエハ取出用保持部３ｃ
を上方に突き出してウエハ１をキャリア２から取り出
す。

【００８４】ウエハ搬送手段７０ａが、ロード部３の位
置に移動し、チャック２２ａでウエハ群８を保持しウエ
ハ処理部４の方向に搬送する。

【００８５】ウエハ１を取り出されて空となったキャリ
ア２は、キャリア搬送部３１によって、上方の空キャリ
ア移送部３０に移送され、図示しないベルトコンベアに
よって、アンロード部６の上方に移送される。

【００８６】キャリア搬送部３２は、この移送された空
キャリア２をアンロード部６に載置する。

【００８７】一方、ウエハ搬送手段７０ａとウエハ搬送
手段７０ｂは協力して、順次処理槽４１、４２、４３、
４４にウエハ群８を浸漬せしめ、一つの処理槽から次の
処理槽または乾燥部６に移動する間にウエハ枚数検知部
によりウエハ群８のウエハの枚数を検知し、この枚数に
不足があれば直ちにその旨表示し、警報を発するように
なっている。

【００８８】なお、このウエハ枚数の確認の動作は、必
ずしも各処理槽での処理ごとに行う必要はなく、所定の
処理槽での処理ごと、たとえばバブリングやアップフロ
ーなど処理液に乱流を生じさせウエハ脱落の可能性の高
い処理槽での処理ごとに枚数確認するようにしてもよ
い。

【００８９】各処理槽での表面処理をした後、乾燥部５
でウエハ１を乾燥させ、アンロード部６にて、空キャリ
ア２の底部の開口部２ｂから上方に突き出たウエハ収納
用保持部６ｃにウエハ群８を受け渡す。

【００９０】その後、アンロード用ウエハ保持ホルダ３
１ａがウエハ群８を保持したまま下降し、空キャリア２
に処理済みのウエハ群８を収納せしめる。

【００９１】キャリア搬送部３２が、キャリア２をキャ
リアストッカ２７に載置し、一連の処理動作が終了す
る。

【００９２】なお、ウエハ１がオリエンテーション・フ
ラットを有する場合には、ロード部３に公知のウエハ整
列装置（特開昭６２−１１５７３８号公報等）を設け、
当該オリエンテーション・フラットが全て下方に来るよ
うに整列させておけば、以後のウエハ処理を均一に行う
ことが可能となる。

【００９３】また、処理槽の数は必要に応じて増加する
ことが可能であり、それに応じてウエハ搬送手段７０
ａ、７０ｂを増設してもよい。

【００９４】また、必要に応じ、各処理槽の間にチャッ
ク洗浄槽を設ければ、各処理槽間のコンタミネーション
をさらに防止することができる。

【００９５】上述の表面処理装置２００では、空キャリ
ア搬送部２９を、ウエハ処理部４の上方に配設するよう
に構成したので、平面的なスペースを節約することがで
き、また、ウエハ処理部４の前方および後方がフリーと
なるので、前面からのウエハ処理部４のメンテナンスが
容易になると共に、背部からの処理液供排パイプ群のメ
ンテナンスも容易になる。

【００９６】また、このようなシステム構成にすること
により、キャリアストッカ２６、２７、ロード部３、ア
ンロード部６、空キャリア搬送部２９のそれぞれの間の
キャリアの受け渡しを、一平面内で移動するキャリア搬
送部３１、３２だけで行うことができ、実に機能的なキ
ャリアレス方式の表面処理装置を得ることができる。

【００９７】なお、ウエハ枚数検知部は、図２に示すよ
うな透過型の光電装置に限られず、ウエハの枚数を確実
に検知できるものであればよい。以下その変形実施例に
ついて述べる。

【００９８】 （１）反射型光電センサによるウエハ枚数検知 図２において、ひとつのハウジング内に、複数対の発光
素子１０と受光素子１３を所定の角度をつけて配設した
反射型の光電センサを用いる。

【００９９】この場合、発光素子１０からの光がウエハ
１の端部に反射し、その反射光が受光素子１３に検知さ
れ、これにより計数する。

【０１００】ハウジングやアーム１８が１個で済み、取
り付けや配線も容易になるという利点がある。

【０１０１】このような反射型の光電装置の場合におい
ても図２の場合と同様、通気孔１６に供給されたパージ
ガスがスリット１３ａから排出され、腐食性のガスによ
り各素子の腐食されるのを防止するようにすることが望
ましい。

【０１０２】 （２）静電容量センサによるウエハ枚数検知 また、光電装置を用いずに、図６に示すように複数の静
電容量センサ３３を、ウエハ１の整立ピッチＰと同じピ
ッチで同数配列してハウジング３４内に収納し、このハ
ウジング３４をアーム１８を介して図７に示すように支
柱１９に固設させてもよい。この場合、ヘッド２１の上
昇する上限位置で丁度ハウジング３４とウエハ１の上端
部１ａが一番接近する位置に固設される。

【０１０３】ハウジング３４には、各静電容量センサ３
３が対応するウエハの有無を検知して全体のウエハ枚数
を検知するが、隣のウエハを誤検出しないようにシーリ
ング用の壁３４ａが設けられている。

【０１０４】複数の静電容量センサ３３のそれぞれに接
続された導線３３ａがハウジング３４外に引き出され、
図示しないウエハ枚数演算部に接続される。

【０１０５】この場合、図２の受光部と同様にハウジン
グ３４内にクロック回路を形成した基板を設け、これに
各静電容量センサ３３の接続端子を接続するようにして
もよい。

【０１０６】もちろんハウジング３４の材質は、図２の
ハウジング９、１２と同様耐腐食性を有する材質、例え
ばテフロン樹脂などが望ましい。

【０１０７】本実施例の場合、静電容量センサ３３はハ
ウジング３４内に密閉収納されるので、図２のように清
浄な気体を供給してパージする必要がなく簡易に構成で
きる。

【０１０８】また、静電容量センサ３３の替わりに磁気
センサを埋設しても同様な効果を得ることができる。

【０１０９】 （３）イメージカメラによるウエハ枚数検知 図８Ａに示すウエハ枚数検知方法は、平行して整列した
ウエハ１の外縁端部に、光源装置３５から強い光を照射
し、その反射光をイメージカメラ３６でとらえ、そのイ
メージから枚数を検知するものである。

【０１１０】ウエハ１の外縁に反射した光は、図８Ｂに
示すようなピークＭとなって現れるので、一定の閾値α
以上のピーク数をカウントして、ウエハ１の枚数を検知
することができる。

【０１１１】この場合、薄いウエハ１の端部の反射光を
とらえるため、強い光源を用いる必要があり、この光源
によりウエハ１のレジスト膜が悪影響息受るおそれがあ
るので、当該レジスト膜に影響を及ぼさない波長領域、
特に紫外域を除く波長領域の光線を用いる方が望まし
い。

【０１１２】このようなウエハ枚数検知方法によるとウ
エハ群８の上方から枚数を検知することができ、ウエハ
群８を処理槽内に浸漬させるときでも、当該検知部が処
理液に浸されることがないので、光源装置３５とイメー
ジカメラ３６を図９に示すようにアーム１８により直接
ウエハ搬送装置７０のヘッド２１に取り付けることがで
きる。

【０１１３】これによりウエハ枚数を保持している間
は、常時に枚数をチェックできるという利点がある。

【０１１４】光源装置３５とイメージカメラ３６のケー
シング３５ａ、３６ａは耐腐食性を有するテフロン樹脂
で形成され、各レンズ部３５ｂ，３６ｂも石英ガラスな
どでカバーされる方が望ましい。

【０１１５】なお、このイメージカメラ３６の替わりに
受光素子を複数個配列したラインセンサを用いてもよ
い。

【０１１６】（４）重量センサによるウエハ枚数検知 図１０に重量センサ３８を用いた場合のウエハ枚数検知
部を示す。

【０１１７】ウエハ搬送装置７０の支柱１９のレール溝
２０にはＬ字型のヘッド保持部材３７の係合部３７ａが
上下移動可能に嵌合されており、このヘッド保持部材３
７にヘッド２１が若干上下に摺動可能に保持されて、そ
の下部には重量センサ３８が配設され、この重量センサ
３８によりチャック２２を含むヘッド部全体の重量を検
知できるようになっている。

【０１１８】これによりウエハ群８をチャック２２で保
持したときと、保持していないときの重量の差からウエ
ハ群８の重量を検出し、この重量値をウエハ１枚の重量
で割れば容易にウエハ枚数を検出することができる。

【０１１９】処理槽から取り出したとき各ウエハ１の表
面には処理液が付着して重量に若干の誤差が生じるが、
ウエハ１枚分の重量誤差までに達するものではなく確実
に枚数を検知することが可能である。

【０１２０】この場合、ヘッド２１が静止しているとき
に重量計測するほうが望ましいが、ヘッド２１が上昇ま
たは下降するとき、もしくは水平に移動するときに生じ
る負荷をあらかじめ求めておいて、この値を上記重量セ
ンサによる実測値から控除するようにしておけば、ウエ
ハ搬送途中であっても正確に枚数を検知することが可能
である。

【０１２１】この重量センサは、ロードセルや圧電素子
その他、重量を一定精度で電気信号に変換できるもので
あればなんでもよい。

【０１２２】また、ヘッド２１の上下駆動を油圧などの
液圧アクチュエータを用いて行う場合には、液圧センサ
を当該液圧回路内に設けてこれにより液圧をモニタして
も同様の目的を達成することも可能である。

【０１２３】（５） 接触センサによる枚数検知方法 以上の例では、非接触の方法によりウエハ枚数を検知す
るようにしたが、図１１に示すように、ソフトタッチの
リミットスイッチ３９の接触片３９ａをウエハ１の端部
に接触させ、このリミットスイッチ３９をアクチュエー
タ４０によりウエハ１の整列方向に沿って移動させて枚
数をカウントするようにしてもよい。

【０１２４】アクチュエータ４０は、支柱１９の所定の
位置に固設され、図２の場合同様ウエハ群８を上方に引
き上げた際に作動するように図示しない枚数演算部によ
り制御される。

【０１２５】ただし、本実施例においては、発塵と測定
時間の問題があり、十分な対策を要する。すなわち、接
触片３９ａとウエハ１が接触するので粉塵が生じやす
く。また、リミットスイッチ３９を機械的に移動させて
検知するので上述したような電気的な走査に比べ若干時
間がかかるという問題がある。

【０１２６】前者の問題に関しては、接触片３９の材質
に柔軟かつ耐腐食性のものを用い、リミットスイッチ３
９もできるだけソフトタッチのものを用いることにより
解決できる。また、アクチュエータ４０の摺動部にも同
様に粉塵の発生しないものを使用するようにすればよ
い。

【０１２７】後者の問題については、ウエハ搬送装置７
０を横移動する際に、ウエハ枚数を検知するように動作
させれば死時間がなくなる。

【０１２８】この実施例による枚数検知方法によれば、
前述したような高価なセンサを用いず、また、表面処理
装置の各駆動部には空気圧が使用されているので、アク
チュエータ４０も空気圧式のものにしておけば、他の駆
動源を新たに設ける必要もなく全体として大変安価に構
成することができるという利点がある。

【０１２９】

【発明の効果】請求項１の発明では、表面処理装置の所
定の処理槽における処理ごとに当該ウエハの枚数を計測
するウエハ枚数検知手段を設けているので、特にバブリ
ングやアップフローなどのウエハ脱落の可能性が大きい
処理槽における処理ごとにウエハ枚数を検知し、当該処
理によるウエハの脱落を確実に知ることができ、また表
面処理工程を停止させて不測の事態を避けることができ
る。

【０１３０】これにより、万一ウエハが処理槽内に転倒
しても直ぐに適切な処理を取ることができ、従来のよう
に貴重なウエハを大量に損傷するような危険がなくなっ
た。

【０１３１】請求項２の発明では、ウエハ枚数検知手段
を、前記ウエハ搬送手段に付設しているので、ウエハ枚
数検知手段を所定の処理槽ごとに設ける必要がなく、合
理的にウエハ枚数を検知することができる。

【０１３２】また、請求項３の発明では、ウエハ枚数検
知手段の複数対の投光部と受光部の各対の光軸を、ウエ
ハの主面に対して所定角度傾斜させると共に、投光部も
しくは受光部のうち少なくとも受光部側に、前記光軸に
沿って一定の深さを有するスリットを備えているので、
それぞれの光軸が他の受光部に悪影響を与えることなく
対応するウエハの存否を確実に確認することができ、誤
検出のおそれがなくなった。また、当該検知手段は大変
コンパクトに形成できるので、ウエハ搬送手段に容易に
設置できる。

【０１３３】さらに、請求項４の発明では、請求項３に
おけるウエハ枚数検知手段の投光部および受光部のそれ
ぞれをハウジングで覆って、前記スリットに、気体を供
給するようにしたので、投光部および受光部の電子素子
がウエハ処理工程において発生した腐食性のガスにより
侵されない。これにより、検知手段の寿命が長くなり、
メンテナンスもほとんど不要となってコストを低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる表面処理装置において
ウエハ搬送装置にウエハ枚数検知部を取り付けた様子を
示す斜視図である。

【図２】ウエハ枚数検知装置の第１の実施例を示す図で
ある。

【図３】図２のウエハ枚数検知装置の実施例におけるス
リットの形状を示す図である。

【図４】ウエハ搬送装置のチャックとウエハ枚数検知装
置のウエハ検知部の関係を示す図である。

【図５】図１のウエハ枚数検知装置を組み込んだ表面処
理装置の全体の構成の一実施例を示す図である。

【図６】ウエハ枚数検知装置の第２の実施例を示す図で
ある。

【図７】図６のウエハ枚数検知装置をウエハ搬送装置に
取り付けたときの様子を示す図である。

【図８】ウエハ枚数検知装置の第３の実施例を示す図で
ある。

【図９】図８のウエハ枚数検知装置をウエハ搬送装置に
取り付けたときの様子を示す図である。

【図１０】ウエハ枚数検知装置の第４の実施例を示す図
である。

【図１１】ウエハ枚数検知装置の第５の実施例を示す図
である。

【図１２】従来の表面処理装置の例を示す図である。

【図１３】ウエハを収納するキャリアの形状を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ ウエハ ２ キャリア ３ ロード部 ４ ウエハ処理部 ５ 乾燥部 ６ アンロード部 ８ ウエハ群 ９ 投光側ハウジング １０ 発光ダイオード １１ ウエハ枚数演算部 １１ａ 警報部 １１ｂ 表示部 １２ 受光側ハウジング １３ 光電素子 １４ 光軸 １５、１６ 通気孔 １７ 基板 １８ アーム １９ ウエハ搬送装置 ２１ ヘッド ２２ チャック ２５ 保持棒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハ搬送手段によって複数枚のウエハ
   を搬送し、所定の表面処理液を貯留した複数の処理槽に
   順次浸漬させて表面処理を行なう表面処理装置におい
   て、 前記複数の処理槽のうちの所定の処理槽における表面処
   理ごとに当該ウエハの枚数を計測するウエハ枚数検知手
   段を設け、当該ウエハ枚数検知手段によりウエハ枚数の
   不足を検知したときに、警報を発し、および／または表
   面処理作業を停止するようにしたことを特徴とする表面
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記ウエハ枚数検知手段は、前記ウエハ
   搬送手段に付設されていることを特徴とする請求項１記
   載の表面処理装置。
3. 【請求項３】 前記複数枚のウエハは、前記ウエハ搬送
   手段によってほぼ平行に整列した状態で搬送され、 前記ウエハ枚数検知手段は、 複数対の投光部と受光部を、前記平行に整列された複数
   枚のウエハを挟むようにして配設し、 前記投光部もしくは受光部のうち少なくとも受光部側
   に、投光部と受光部の各対の光軸に沿って一定の深さを
   有するスリットを備えることを特徴とする請求項１記載
   のウエハ枚数検知装置。
4. 【請求項４】 前記ウエハ枚数検知装置は、前記投光部
   および受光部のそれぞれを覆うハウジングを有すると共
   に、前記スリットは当該ハウジングに設けられ、このス
   リットに気体を供給するようにしたことを特徴とする、
   請求項３記載のウエハ枚数検知装置。