JPH0964155A - 基板保持状態確認方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を回転させることなく基板の保持状態を
確認する。 【解決手段】 回転台１０に保持された半導体ウェハＷ
の上表面と下表面に向けて、投光器２１，３１から光ビ
ームＬ１，Ｌ２をそれぞれ照射して半導体ウェハＷの上
表面と下表面でそれぞれ反射させる。そして、反射され
た光ビームＬ１，Ｌ２が受光器２２，３２で受光される
か否かに応じて、半導体ウェハＷが正常な姿勢で保持さ
れているか否か、および、半導体ウェハＷの上表面と下
表面のいずれが鏡面であるかを判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウェハや
液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基
板、光ディスク用基板等の基板に対して表面処理を行な
うための基板の回転式処理装置において、基板が正常に
保持されているか否かを確認するために使用される基板
保持状態確認方法およびそのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転式処理装置において基板の保持状態
を確認する装置としては、本出願人により開示された実
開平６−２９１３１号公報に記載されたものがある。

【０００３】この装置では、投光器と受光器とで構成さ
れる透過型光センサを基板の周辺部に設け、基板をゆっ
くりと回転させて光センサの遮光／透光状態を検知する
ことによって基板の保持状態を確認している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術では、基板の保持状態を確認するために基板を回
転させる必要があるので、確認にかなりの時間を要する
という問題があった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、基板を回転させ
ることなく、その保持状態を確認することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、第１の発明
は、基板を支持するための基板支持体を有する回転式基
板処理装置に使用され、前記基板支持体における基板の
保持状態を確認する方法であって、前記基板支持体に保
持された基板に向けて光ビームを照射して前記基板の表
面で反射させ、反射された光ビームが受光器で受光され
るか否かによって、前記基板の保持状態が正常か否かを
判断することを特徴とする。

【０００７】基板が正常に保持されている場合には基板
表面で反射された光ビームが受光器で検出され、一方、
基板が正常に保持されていない場合には反射された光ビ
ームが受光器で検出されないので、受光器の受光状態に
応じて基板の保持状態が正常か否かを判断できる。従っ
て、基板を回転させることなく、基板の保持状態が正常
か否かを判断できる。

【０００８】第２の発明は、基板を支持するための基板
支持体を有する回転式基板処理装置に使用され、前記基
板支持体における基板の保持状態を確認する装置であっ
て、前記基板支持体に保持された基板に向けて光ビーム
を照射して前記基板の表面で反射させる投光器と、反射
された光ビームを受光するための受光器とを備え、前記
反射された光ビームが前記受光器で受光されるか否かに
よって、前記基板の保持状態が正常か否かを判断するこ
とを特徴とする。

【０００９】第２の発明によっても、第１の発明と同様
に、基板を回転させることなく、その保持状態を確認す
ることができる。

【００１０】

【発明の他の態様】この発明は、以下のような他の態様
も含んでいる。第１の態様は、基板を支持するための基
板支持体を有する回転式基板処理装置に使用され、前記
基板支持体における基板の保持状態を確認する方法であ
って、前記基板支持体に保持された基板の上面と下面に
向けて第１と第２の光ビームをそれぞれ照射して前記基
板の上面と下面でそれぞれ反射させ、反射された前記第
１と第２の光ビームがそれぞれの第１と第２の受光器で
受光されるか否かによって、前記基板の保持状態が正常
か否かを判断することを特徴とする。

【００１１】第１の態様では、基板の上面と下面とでそ
れぞれ反射された光ビームがそれぞれの受光器で受光さ
れるか否かを検出しているので、基板が正常な姿勢で保
持されているかを判断できるとともに、基板のいずれの
面が鏡面であるかを識別することができる。

【００１２】第２の態様は、基板を支持するための基板
支持体を有する回転式基板処理装置に使用され、前記基
板支持体における基板の保持状態を確認する装置であっ
て、前記基板支持体に保持された基板の上面と下面とに
向けて第１と第２の光ビームをそれぞれ照射して前記基
板の表面で反射させる第１と第２の投光器と、反射され
た前記第１と第２の光ビームをそれぞれ受光するための
第１と第２の受光器とを備え、前記第１と第２の受光器
における受光状態によって、前記基板の保持状態が正常
か否かを判断することを特徴とする。

【００１３】第２の態様によっても、第１の態様と同様
に、基板が正常な姿勢で保持されているかを判断できる
とともに、基板のいずれの面が鏡面であるかを識別する
ことができる。

【００１４】第３の態様は、サイズが異なるＮ種類（Ｎ
は２以上の整数）の基板を互いに支持可能な基板支持体
を有する回転式基板処理装置に使用され、前記基板支持
体における基板の保持状態を確認する方法であって、前
記基板支持体に保持された基板に向けてＮ本の光ビーム
を照射して前記基板の表面で反射させ、反射されたＮ本
の光ビームがそれぞれの受光器で受光されるか否かによ
って、前記基板の保持状態を判断することを特徴とす
る。

【００１５】第３の態様によれば、Ｎ本の光ビームの受
光状態に応じて、基板が正常に保持されているか否かを
判断できるとともに、どの基板が保持されているかを識
別することもできる。

【００１６】第４の態様は、基板の回転式処理装置であ
って、基板を支持するための基板支持体と、前記基板支
持体を回転駆動するための駆動手段と、前記基板支持体
に支持された前記基板の上方側と下方側にそれぞれ設け
られた２組の反射型光センサと、前記２組の反射型光セ
ンサにおける検出結果に応じて、前記基板支持体におけ
る前記基板の支持状態を判定する判定手段と、を備え
る。

【００１７】第４の態様によれば、反射型光センサは、
基板が正常に保持されている場合に反射光を検出するの
で、２組の反射型光センサにおける検出結果に応じて、
基板が正常な姿勢で保持されているかを判断できるとと
もに、基板のいずれの面が鏡面であるかを識別すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図１は、この発明の第１実施例で
ある基板確認装置を備えた回転式基板処理装置を示す概
略正面図であり、図２はその概略平面図である。この回
転式基板処理装置は、半導体ウェハＷを載置するための
回転台１０と、回転台１０を回転させる駆動手段として
のモータ１２とを備えている。回転台１０の上には、半
導体ウェハＷを支持するための複数の支持ピン１４が設
けられており、各支持ピン１４の上端には、半導体ウェ
ハＷを水平方向に位置決めするための位置決めピン１６
が形成されている。正常な保持状態では、図１に示すよ
うに半導体ウェハＷは支持ピン１４の上端面において水
平な姿勢で載置されており、また、図２に示すように、
位置決めピン１６によって水平方向に位置決めされる。

【００１９】なお、回転台１０と支持ピン１４と位置決
めピン１６は、本発明における基板支持体に相当する。

【００２０】回転台１０の周辺には、半導体ウェハＷを
含む水平面よりも上方側に、投光器２１と受光器２２で
構成される第１の反射型光センサが設けられている。ま
た、半導体ウェハＷを含む水平面よりも下方側には、投
光器３１と受光器３２で構成される第２の反射型光セン
サが設けられている。投光器２１，３１としては、拡散
しない光ビームを出射するものが好ましく、特に、レー
ザ発振器を用いることが好ましい。

【００２１】この回転式基板処理装置は、さらに、各種
の制御を行なうコントローラ４０を有している。このコ
ントローラ４０は、モータ１２や、投光器２１，３１の
光ビームの出射の有無等を制御する制御手段としての機
能を有しているとともに、受光器２２，３２からの出力
（検出結果）から半導体ウェハＷの保持状態を判定する
判定手段としての機能を有している。コントローラ４０
は、例えばデジタルコンピュータシステムによって実現
される。

【００２２】ところで、半導体ウェハＷは、上下の２つ
の表面の中の一方のみが鏡面であるのが普通である。半
導体ウェハＷの上面が鏡面の状態で回転台１０上に正常
な姿勢で保持されている場合には、第１の反射型光セン
サの投光器２１から出射された第１の光ビームＬ１は、
半導体ウェハＷの上表面の点Ｐで反射し、受光器２２に
よって受光される。一方、半導体ウェハＷの下面が鏡面
の状態で回転台１０上に正常な姿勢で保持されている場
合には、第２の反射型光センサの投光器３１から出射さ
れた第２の光ビームＬ２は、半導体ウェハＷの下表面で
反射して、受光器３２によって受光される。

【００２３】受光器２２，３２は、図１，図２に示すよ
うに半導体ウェハＷが正常に保持された状態における反
射光を受光する位置に設定されている。従って、半導体
ウェハＷが正常な位置や正常な姿勢に保持されていない
状態、例えば、半導体ウェハＷが傾いた状態では、半導
体ウェハＷで反射された光ビームは受光器２２または３
２で受光されない。

【００２４】なお、半導体ウェハＷが回転台１０上に正
常に保持されている場合には、回転台１０が回転しても
半導体ウェハＷの表面で反射した光ビームは常に受光器
２２または３２で受光される。従って、半導体ウェハＷ
の保持状態を確認するために回転台１０を回転させる必
要はない。

【００２５】図１の下部に示す表は、２つの受光器２
２，３２の受光状態から、半導体ウェハＷの保持状態を
判定する判定基準を示している。この表において、「Ｏ
Ｎ」は受光していることを示し、「ＯＦＦ」は受光して
いないことを示している。

【００２６】ケース１では、受光器２２がＯＮで受光器
３２がＯＦＦであり、この検出結果から、半導体ウェハ
Ｗの上面が鏡面であると判断される。ケース２では、受
光器２２がＯＦＦで受光器３２がＯＮであり、この検出
結果から、半導体ウェハＷの下面が鏡面であると判断さ
れる。なお、ケース１とケース２では、いずれも半導体
ウェハＷが正常な姿勢で保持されているものと判断され
る。ケース３では、２つの受光器２２，３２が共にＯＦ
Ｆであり、半導体ウェハＷが正常な姿勢で保持されてい
ないと判断される。

【００２７】このように、２つの反射型光センサによっ
て、半導体ウェハＷが基板支持体（１０，１２，１４）
に正常な姿勢で保持されているか否かを判断することが
でき、また、半導体ウェハＷの上下いずれの表面が鏡面
であるかを判定することもできる。

【００２８】なお、半導体ウェハＷの上面と下面の一方
（例えば上面）が鏡面である状態のみを正常な保持状態
と判断する場合には、反射型光センサは１組設けるだけ
でよい。また、半導体ウェハＷの上面と下面のどちらが
鏡面でも正常な保持状態と判断する場合には、２つの受
光器２２，３２の検出結果の論理和（ＯＲ）をとること
によって、半導体ウェハＷが正常に保持されているか否
かを判定するようにすればよい。

【００２９】図３は、この発明の第２の実施例を適用し
た回転式基板処理装置の概略正面図である。この基板処
理装置は、図１の装置における基板支持体（１０，１
２，１４）の代わりに、吸着によって半導体ウェハＷを
保持する吸着型基板支持板１１を備えている。半導体ウ
ェハＷの上方には第１の反射型光センサ２０が設けられ
ており、半導体ウェハＷの下方には第２の反射型光セン
サ３０が設けられている。これらの反射型光センサ２
０，３０は、発光器と受光器とが一体になったものであ
り、各反射型光センサ２０，３０から出射された光Ｌ
１，Ｌ２は、半導体ウェハＷに略垂直に入射して略垂直
に反射される。半導体ウェハＷが傾いた姿勢で保持され
ていれば、反射された光ビームは検出されない。このよ
うに、光ビームは、半導体ウェハＷに対して垂直に入射
するようにしても、半導体ウェハＷが正常な姿勢で保持
されているか否かを判定することが可能である。

【００３０】図４は、この発明の第３の実施例を適用し
た回転式基板処理装置の概略正面図である。この基板処
理装置では、回転台１０の上に、サイズの異なる３種類
の半導体ウェハを載置するために、３種類の支持ピン１
４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。各支持ピン１
４ａ，１４ｂ，１４ｃの上端には、半導体ウェハの位置
決めを行なうための位置決めピン１６ａ，１６ｂ，１６
ｃがそれぞれ形成されている。

【００３１】３種類の支持ピン１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
の中で、内側から２番目の支持ピン１４ｂのウェハ支持
面（支持ピン１４ｂの上面）は、最も内側の支持ピン１
４ａの位置決めピン１６ａよりも高い。また、最も外側
の支持ピン１４ｃのウェハ支持面は、２番目の支持ピン
１４ｂの位置決めピン１６ｂよりも高い。従って、図４
（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、サイズの異なる３種類の
半導体ウェハＷ１〜Ｗ３（５インチ、６インチ、８イン
チウェハ）のいずれかを、同じ回転台１０上の互いに異
なる高さに保持することができる。

【００３２】回転台１０の周辺には、半導体ウェハＷの
上方側に、投光器５１と受光器５２で構成される第１の
反射型光センサと、投光器６１と受光器６２で構成され
る第２の反射型光センサと、投光器７１と受光器７２で
構成される第３の反射型光センサとが設けられている。
なお、半導体ウェハＷの下方側にも同様に３つの反射型
光センサが設けられているが、便宜上図示を省略してい
る。なお、図４では、半導体ウェハの上面が鏡面である
状態をそれぞれ示している。

【００３３】図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、５イン
チの半導体ウェハＷ１と、６インチの半導体ウェハＷ２
と、８インチの半導体ウェハＷ３とをそれぞれ保持した
場合には、反射された光ビームを検出する受光器が異な
る。すなわち、図４（Ａ）に示すように、５インチの半
導体ウェハＷ１を保持している場合には、第１の投光器
５１で出射された光ビームＬ１のみが受光器５２で受光
される。また、図４（Ｂ）に示すように、６インチの半
導体ウェハＷ２を保持している場合には、第２の投光器
６１で出射された光ビームＬ２のみが受光器６２で受光
される。図４（Ｃ）に示すように、８インチの半導体ウ
ェハＷ３を保持している場合には、第３の投光器７１で
出射された光ビームＬ３のみが受光器７２で受光され
る。また、いずれの半導体ウェハの場合にも、正常な姿
勢で保持されていなければ、３つの受光器５２，６２，
７２のいずれも受光状態とはならない。従って、３つの
受光器５２，６２，７２の受光状態から、どのサイズの
半導体ウェハが正常な姿勢で保持されているのかを判断
することができる。

【００３４】上述した各実施例では、半導体ウェハＷを
回転させる必要がなく、受光器における受光状態から直
ちに半導体ウェハＷの保持状態が正常か否かを判断する
ことができるので、半導体ウェハＷの保持状態を短時間
で判定することが可能である。また、半導体ウェハＷの
上方と下方にそれぞれ反射型光センサを設けるようにし
ているので、半導体ウェハＷの上面と下面のいずれが鏡
面であるかを判断することも可能である。

【００３５】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【００３６】（１）複数の投光器として複数の光源を設
ける代わりに、１本の光ビームを出射する光源（レーザ
など）を設け、ビームスプリッタによってその光ビーム
を複数本に分割するようにすることも可能である。この
場合には、光源とビームスプリッタが複数の投光器に相
当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である基板確認装置を備
えた回転式基板処理装置を示す概略正面図。

【図２】第１実施例の回転式基板処理装置の概略平面
図。

【図３】第２の実施例の回転式基板処理装置の概略正面
図。

【図４】第３の実施例の回転式基板処理装置の概略正面
図。

【符号の説明】

１０…回転台 １１…吸着型基板支持板 １２…モータ １４…支持ピン １４ａ，１４ｂ，１４ｃ…支持ピン １６…位置決めピン １６ａ，１６ｂ，１６ｃ…位置決めピン ２０，３０…反射型光センサ ２１，３１…投光器 ２２，３２…受光器 ４０…コントローラ ５１，６１，７１…投光器 ５２，６２，７２…受光器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を支持するための基板支持体を有す
   る回転式基板処理装置に使用され、前記基板支持体にお
   ける基板の保持状態を確認する方法であって、 前記基板支持体に保持された基板に向けて光ビームを照
   射して前記基板の表面で反射させ、反射された光ビーム
   が受光器で受光されるか否かによって、前記基板の保持
   状態が正常か否かを判断することを特徴とする基板保持
   状態確認方法。
2. 【請求項２】 基板を支持するための基板支持体を有す
   る回転式基板処理装置に使用され、前記基板支持体にお
   ける基板の保持状態を確認する装置であって、 前記基板支持体に保持された基板に向けて光ビームを照
   射して前記基板の表面で反射させる投光器と、 反射された光ビームを受光するための受光器とを備え、 前記反射された光ビームが前記受光器で受光されるか否
   かによって、前記基板の保持状態が正常か否かを判断す
   ることを特徴とする基板保持状態確認装置。