JPH0587176B2

JPH0587176B2 -

Info

Publication number: JPH0587176B2
Application number: JP63236575A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Suzuki
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1993-12-15
Also published as: JPH0286144A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体基板やフオトマスク用ガラス
基板等の薄板状基板（以下、基板という）を、ス
ピンナ等の基板処理装置に装着する際に、装着姿
勢の良否を検出する装置に関する。

〔従来の技術〕

スピンナ等の基板処理装置において、基板が正
しい姿勢で装着されず、傾いたり偏心していたり
すると、回転に際して基板が脱落して飛散する危
険があるため、装着直後に、回転起動に先だつて
基板装着姿勢の良否を確認する必要がある。

この基板装着姿勢の良否を検出する手段は、基
板保持手段として真空吸着式チヤツクを備える場
合には、吸着用の真空圧が所要レベルであるか否
かによつて検出することができるので、比較的容
易である。しかし、単に支持部材に基板を載置す
るメカニカル・チヤツクの場合には、別途に基板
姿勢を検出する手段を付設している。

たとえば特開昭58−21353号公報には、処理装
置に装着した基板に２方向から光ビームを投射し
て、それらの反射光を、光ビームの入射位置に応
じて出力状態が変化するように構成した対応する
２組の光電装置で受光し、それらの光電装置の出
力状態に基づいて、基板装着位置の良否を判定す
る手段が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述先願特開公報の手段は、光ビームを投射す
る光源と受光する光電装置とを、それぞれ２組必
要とし、また、各光電装置は、光ビームの入射位
置に応じて出力状態を変化させるために、それぞ
れ２個の受光素子を隣接させた装置であり、基板
装着姿勢が正しい場合には、基板面からの反射光
ビームが２個の受光素子に均等に投射されるよう
な位置に設置するようにしている。

したがつて、構成が複雑で、多数の部品を必要
とする上に、各受光素子の出力信号を処理するた
めの回路も複雑化するため、コスト高となる問題
がある。

また、基板が正しい姿勢で装着されていても、
基板の厚さのよつて基板の上面の高さが変化する
ために、受光素子の設置位置を基板の規格に応じ
て微妙に調節しなければならないという、煩雑さ
が存在する。

本発明は、光源及び簡易な構成の光電装置を、
それぞれ１個ずつ使用して、基板装着姿勢の良否
を的確に検出する装置を実現するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上部を小径とした段差部を設けた複
数本の支持部材を、所要位置に配置して立設し、
各支持部材の段差部に被処理基板の縁部を載置し
て回転する基板処理装置において、被処理等基板
の縁部が、前記各の支持部材の段差部に均等に載
置される正常な装着姿勢の場合には、基板によつ
て遮蔽され、一方、基板装着姿勢が正常でない場
合には、１回転周期中の少なくとも１か所で、基
板により遮蔽されない光路に沿つて、光ビームを
投射する光源と、該光ビームを受光する受光手段
とを対設して配置した装置である。

〔作用〕

被処理基板の装着姿勢が正常であれば、光ビー
ムの光路は、１回転周期の全体にわたつて基板に
よつて遮蔽されるため、受光手段に光ビームが入
射せず、一方、装着姿勢が正常でない場合には、
１回転周期中に少なくとも１か所で受光手段から
信号が出力し、装着姿勢の不良を検出できる。

〔第１実施例〕第１図は本発明の第１実施例装置を示す斜視
図、第２図は同装置の要部を示す側断面図であ
る。

モーター１により回転する垂直な主軸２の上端
のボス３から、放射状に突出する複数本（本実施
例では５本）のスポーク４によりリング５を支持
して、矢印Ｒ方向に回転させる。

リング５には、複数個（本実施例では５個）の
支持部材６を立設する。各支持部材６は、中段に
段差部を形成して、その上部を小径の当りピン７
としてあり、被処理基板Ｗが正常な姿勢で装着さ
れた場合には、各支持部材６の段差部に基板Ｗの
縁部がほぼ均等に載置されるように、各支持部材
６を配置してある。

一方、上記回転処理装置の両側に、光ビームＬ
を射出する光源８と、その光ビームＬを受光する
受光器９とを対設する。光ビームＬの光路は、被
処理基板Ｗが、正常な姿勢で複数個の支持部材６
に装着された場合には基板面で遮蔽されるが、装
着姿勢が正常でない場合には、１回転周期中の少
なくとも１か所で、受光器９に光ビームＬが到達
する位置に設定してある。なお、この光路の具体
的な説明は、第２図により後述する。

リング５の下方の主軸２に、回転基準位置検出
装置が付設してある。これは、周縁の一部に切欠
き１０ａを形成した円板１０を主軸２に固着し、
切欠き１０ａの位置を通る光路に沿つて光源１１
と受光器１２を対設したもので、モーター１によ
り装置が回転する際に、１回転ごとに特定の角度
位置で受光器１２から信号を出力させるように構
成してある。

光源８と受光器９とは、第２図示の光路Ｌ−
に沿つた８−と９−の位置、あるいは光路Ｌ
−に沿つた８−と９−の位置に配置され
る。

光路Ｌ−は、図示のように、支持部材６の段
差部よりも低い高さでリング５の領域に入射し、
出射側では支持部材６の上端の当りピン７の範囲
の高さを通過するように、光源８−と受光器９
−の位置を設定してある。

この場合、被処理基板が実線Ａで示す正常な姿
勢で各支持部材６の段差部に支持されていれば、
光路Ｌ−が基板によつて遮蔽され、かつ、装置
が回転しても基板の装着姿勢が変化しないため
に、どの位置においても受光器９−は受光せ
ず、信号は出力しない。

しかし、１点鎖線Ｂで示すように、基板の縁部
が１つの支持部材６の小径部７の上端に乗り上げ
た状態で載置された場合には、その乗り上げた縁
部が受光器９−に向く位置では、光路Ｌ−が
基板によつては遮蔽されないため、受光器９−
に光ビームが入射し、信号が出力する。この信号
出力により、基板の装着姿勢が正常でないことを
検知できる。

しかし、基板の載置位置がさらに大きくずれ
て、２点鎖線Ｃで示すように、片側が支持部材６
の上端に乗り上げ、他側がリング５の上に落ちこ
んでいる場合には、光路Ｌ−が終始遮蔽される
ため、検出することができない。このような場合
には、光源を９−として示すリング５より低位
に設置することにより、検出することができる。

第３図は、２個の受光器９及び１１の出力信号
を示すタイミングチヤートで、最上段の「Ｒ」は
受光器１１から１回転ごとに出力する１回転パル
スを示す。

中段に「」として示す３つのグラフは、受光
器９−の出力を示し、符号Ａ，Ｂ，Ｃは、第２
図に示す基板の３種の姿勢に対応する。

下段に「」として示す３つのグラフは、受光
器９−の出力を示し、Ａ，Ｂ，Ｃの符号は
「」と同様である。

「Ａ」のグラフは、基板が正常な姿勢で装着
されている場合で、上述のように、光路Ｌ−が
終始基板により遮蔽されるため、出力信号は１回
転周期中を通じて、「Ｌ」レベルに保持される。

「Ｂ」のグラフは、基板の縁部が支持部材６
の上端に乗り上げたＢの場合で、１回転周期中
に、その乗り上げた部分が受光器９−に向く位
置で、出力信号が「Ｈ」レベルとなり、装着姿勢
が正常でないことを報知する。

この図で縦軸方向の点線は、支持部材６の小径
部７が光路Ｌ−をよぎる時期を示すものであ
り、その位置では信号が「Ｌ」レベルとなる。な
お、光ビームの入射側でも、支持部材６によつて
光ビームが遮蔽されて、「Ｌ」レベルとなるが、
煩雑さを避けるため、図示を省略してある。

「IC」のグラフは、基板の縁部が支持部材６
の上端に乗り上げ、かつ、他側がリング５の上面
に落ちこんだＣの場合で、このときは、１回転周
期中を通じて、光路Ｌ−が遮蔽されるため、出
力信号が常に「Ｌ」レベルとなつて、検出不能で
あることを示す。

この不都合は、前述のように光源８と受光器９
とを光路Ｌ−に沿つて配置することにより、解
決することができる。

「」に示す３つのグラフにおいて、基板が正
常な姿勢で装着されているＡの場合は、出力信号
が１回転周期中、終始「Ｌ」レベルに保持される
が、正常でないＢあるいはＣの場合には、支持部
材６に乗り上げた基板の縁部が、受光器９−に
向く位置で、ともに「Ｈ」レベルとなつて、基板
の装着姿勢が不良であることを報知する。

なお、この場合は、光ビームが支持部材６の他
に、リング５を支承するスポーク４によつても遮
蔽されるため、縦軸方向に鎖線で示すスポーク４
の位置でも、出力信号が「Ｌ」レベルとなる。

上述のように、第１実施例装置は、被処理基板
Ｗを各支持部材６に装着した姿勢が正常でない場
合には、１回転周期中の少なくとも１か所におい
て、受光器９の出力が「Ｈ」レベルとなるため、
基板の装着姿勢の良否を確実かつ容易に検出する
ことができる。

〔第２実施例〕第４図は本発明の第２実施例装置を示す斜視
図、第５図は同装置の要部側断面図である。

この第２実施例装置は、上述第１実施例装置と
同様に、被処理基板の装着姿勢の良否を検出する
機能に併せて、円板状基板の周縁の一部を直線状
に切り落した、いわゆるオリエンテーシヨン・フ
ラツトの向きを検出する機能を備えるものであ
る。

この装置は、第１実施例装置に準じて主軸２の
上端のボス３から、放射状に突出する複数本のス
ポーク４により、リング５を支承して回転させ、
リング５に立設した複数個の支持部材６の段差部
に被処理基板Ｗを載置して、装着する。

被処理基板Ｗは、その周縁の一部にオリエンテ
ーシヨン・フラツトＦが形成してあり、このオリ
エンテーシヨン・フラツトＦを、装置に対して特
定の角度方向に向けて、装着する必要があるもの
とする。

オリエンテーシヨン・フラツトＦの向きを検出
するために、リング５の下方に光源１３を、上方
に受光器１４を対設する。光源１３が射出する光
ビームの光路Ｌ−は、被処理基板Ｗの周縁部
で、オリエンテーシヨン・フラツトＦの部分では
遮蔽されない位置を通り、かつ、支持部材６の上
端の当りピン７の高さの範囲を通るように、光源
１３と受光器１４の位置を設定する。

また、主軸２に付設した回転基準位置検出装置
の円板１０には、２か所に切欠き１０ａ及び１０
ｂを設けてある。２個の切欠き１０ａ，１０ｂの
角度位置は、基板の装着に際して、所望の方向に
向いた状態のオリエンテーシヨン・フラツトＦが
占めるべき角度範囲の両端部に対応する位置か、
もしくはそれよりやや外側の位置に設定する。

第６図は、第２実施例装置における２個の受光
器の出力信号を示すタイミングチヤートである。

最上段の「Ｒ」のグラフは、受光器１１の出力
を示し、１回転周期中に、円板１０に設けた切欠
き１０ａ及び１０ｂに対応する位置ａ及びｂで、
「Ｈ」レベルのパルス信号を出力する。

「Ａ」のグラフは、基板Ｗが各支持部材６に正
常な姿勢で載置され、かつ、オリエンテーシヨ
ン・フラツトＦが所要の方向を向いて装着された
場合に、受光器１４が出力する信号を示す。この
場合は、オリエンテーシヨン・フラツトＦの部分
では光路Ｌ−が遮蔽されないために出力信号が
「Ｈ」レベルとなり、かつ、その「Ｈ」レベルの
範囲が、２個のパルス信号ａとｂとの間に含まれ
る。

「A'」のグラフは、オリエンテーシヨン・フ
ラツトＦの向きが所定方向から外れている場合
で、受光器１４によるオリエンテーシヨン・フラ
ツトＦの検出信号が「Ｈ」レベルとなる範囲が、
２個のパルス信号ａとｂとの間からずれるため、
オリエンテーシヨン・フラツトＦの向きが不適正
であることを検出できる。

また、「Ｂ」のグラフは、第５図に１点鎖線で
示すように、基板の縁部が支持部材６の上端に乗
り上げたり、他側がリング５の上に落ちこんだり
した場合の、受光器１４の出力信号の１例を示
す。このときは、オリエンテーシヨン・フラツト
Ｆによる場合よりも、より広範囲にわたつて
「Ｈ」レベルの信号が出力する。

すなわち、第２実施例装置では、受光器１４の
出力が、受光器１１による２個のパルスａ，ｂの
間に含まれる間のみ、「Ｈ」レベルとなることに
よつて、被処理基板Ｗが正常な姿勢で、かつ、オ
リエンテーシヨン・フラツトＦが所要の方向を向
いて、装着されたことを検出することができる。

一方、基板Ｗが支持部材６に乗り上げたり、あ
るいはオリエンテーシヨン・フラツトＦの向きが
狂つている場合には、受光器１４の出力が「Ｈ」
レベルとなる範囲が、２個のパルスａ，ｂの範囲
からはみだすために、２組の受光器１１と１４の
出力信号を対比して処理することにより、基板Ｗ
の装着姿勢の良否を、確実かつ容易に検出するこ
とができる。

なお、円板１０に切欠きを１か所だけに設けて
もよく、その場合は、１個の切欠きによるパルス
の幅が、オリエンテーシヨン・フラツトの位置を
示す信号となるように、切欠きの幅を対応させれ
ばよい。

〔その他の実施例〕

上述第１、第２両実施例は、被処理基板が円板
状のもの（たとえば半導体製造用シリコンウエハ
等）を対象とした事例であるが、本発明は円板状
の基板のみならず、長方形のもの（たとえばガラ
スマスクや、プリント基板等）であつても適用す
ることができる。

第７図は、その１実施例を示す斜視図で、主軸
２の上端に、上述各実施例におけるリング５に代
えて、十字形状をなす回転腕１５を装着し、その
各腕の先端部に、上部が小径部７に形成した支持
部材１６を立設したものである。

長方形の被処理基板Ｐは、前記各実施例と同様
に各支持部材１６の段差部に載置して装着し、光
源１８及び受光器１９を、それぞれ前記第１実施
例の光源８−及び受光器９−に準じて配設す
る。この場合、光ビームの光路Ｌ−が、被処理
基板Ｐの領域中、長辺側の両縁に内接し、短辺の
長さを直径とする円形領域Ｓの範囲を通り、か
つ、支持部材１６の上端の当りピン１７の高さの
範囲を通るように、光源１８と受光器１９の位置
を設定することにより、前述第１実施例装置と同
様に、被処理基板Ｐの装着姿勢の良否を検出する
ことができる。

〔発明の効果〕

(1) メカニカル・チヤツクにおける被処理基板の
装着姿勢の良否を、確実かつ容易に検出するこ
とができる。

(2) 受光器に対して光ビームが入射することのの
有無によつて検出するようにしており、従来装
置のような受光器に入射する光ビームの位置変
化による検出ではないため、構成が簡易化さ
れ、製造及び保守が容易で、低コストで実施で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例装置を示す斜視
図、第２図は同装置の要部側断面図、第３図は同
装置における受光器の出力を示すグラフ、第４図
は第２実施例装置を示す斜視図、第５図は同装置
の要部側断面図、第６図は同装置における受光器
の出力を示すグラフ、第７図はその他の実施例装
置を示す斜視図である。１……モーター、２……主軸、３……ボス、４
……フオーク、５……リング、６……支持部材、
７……小径部、８……光源、９……受光器、１０
……円板、１０ａ，１０ｂ……切欠き、１１……
光源、１２……受光器、１３……光源、１４……
受光器、１５……十字形状回転腕、１６……支持
部材、１７……小径部、１８……光源、１９……
受光器、Ｗ，Ｐ……被処理基板。

Claims

【特許請求の範囲】１上部を小径とした段差部を設けた複数本の支
持部材を所要の位置に配置して立設し、各支持部
材の段差部に被処理基板の縁部を載置して回転す
る基板処理装置において、被処理基板の縁部が前記複数個の支持部材の段
差部に均等に載置される正常な装着姿勢の場合に
は、基板によつて遮蔽され、一方、基板装着姿勢
が正常でない場合には、１回転周期中の少なくと
も１か所で、基板により遮光されない位置を通る
光路に沿つて、光ビームを投射する光源と、該光
ビームを受光して信号を出力する受光手段とを、
対設して配置した基板処理装置における基板装着
姿勢検出装置。