JPH11145250A - キャリア内におけるウェーハローディング状態検出方法及びその装置 - Google Patents

キャリア内におけるウェーハローディング状態検出方法及びその装置

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JPH11145250A
JPH11145250A JP10171786A JP17178698A JPH11145250A JP H11145250 A JPH11145250 A JP H11145250A JP 10171786 A JP10171786 A JP 10171786A JP 17178698 A JP17178698 A JP 17178698A JP H11145250 A JPH11145250 A JP H11145250A
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pulse
light
carrier
sensor
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JP10171786A
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Yosho Kin
金容梢
Kisan Cho
丁熹贊
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/342—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells the sensed object being the obturating part

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 キャリヤ内におけるウエハローディング状態
検出方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 発光部１０ａと受光部１０ｂの間でウエ
ハの有無を検出するウエハセンサ１０を備えるキャリヤ
１００を２個のアーム２０ａ，２０ｂで支持し、これを
支持するポスト３０は上下に移動可能である。ポスト３
０の横には一定間隔のスロット４２が刻まれたスロット
バー４０が固定される。ポスト３０には対向するスロッ
トの有無を感知して所定のパルスを発する光センサ５０
を備え、ウエハセンサ１０からのパルスとのマッチング
の良否をパルス比較装置によって検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造方法及び
その装置に係り、特に半導体素子を製造するための洗浄
工程前に、ウェーハがキャリア内に正常にローディング
されたか否かを検査するウェーハローディング状態検出
方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造工程中には数回のウェ
ーハ洗浄工程を含んでいる。その中で、特にスピンスク
ラッバ(spin scrubber)によるウェーハ洗浄時には、ウ
ェーハがキャリア内に所定の枚数ずつローディングされ
た状態で、スピンスクラッバのインデックサ(indexer)
に供給される。インデックサでは、キャリア内にローデ
ィングされたウェーハの個数が計数された後、スタート
信号によって前記キャリアからウェーハがインデックサ
アーム(indexer arm)によって一枚ずつ順次に必要な洗
浄装置まで自動で運ばれ、所定の洗浄工程を行なうよう
になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記キャリ
ア内でウェーハが各スロット(slot）の位置に正しくロ
ーディングされず、傾いたり外れた状態でローディング
されている場合がある。このようにウェーハのローディ
ング状態が不良の場合に、その状態のままインデックサ
上で後続の洗浄段階に工程が進行すると、ウェーハが破
損されたり設備の部品が破損されて設備の稼動が中断さ
れ、結局、洗浄設備の稼動時間が減ってしまい生産性が
低下する。
【０００４】本発明の目的は、スピンスクラッバによる
洗浄工程を行なう前に、キャリア内にウェーハがローデ
ィングされている状態をあらかじめ検出して、ウェーハ
の破損や設備部品の破損を防止できるウェーハローディ
ング状態検出装置を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、キャリア内における
ウェーハローディング状態を検出する方法、又、前記の
ようなウェーハローディング状態検出装置を使用してキ
ャリア内におけるウェーハローディング状態を検出する
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にともなうウェーハローディング状態検出装
置は、発光部と受光部で構成され前記発光部と受光部間
でウェーハの有無の検出によって所定のパルスを発生さ
せる透過型ウェーハセンサを含む、前記発光部と受光部
は２個のアームを含むウェーハセンサ支持部によって各
々支持される。また、前記ウェーハセンサ支持部を支持
するポストを含んでおり、前記ポストは駆動メカニズム
によって上下方向に所定距離ほど往復移動が可能であ
る。前記ポスト近辺には、前記ポストの長手方向に沿っ
てスロットバーが固設される。前記スロットバーには、
その長手方向に沿って一定間隔に複数のスロットが形成
されている。光センサが前記スロットバーのスロットが
形成された面に対向するように、前記ポストに設置され
る。前記光センサは、前記ポストの移動に従動しながら
前記スロットバーの全体の長さにわたって移動し、スロ
ットの有無によって所定のパルスを発生させる。パルス
比較装置は、前記ウェーハセンサからのパルスと前記光
センサからのパルスとを比較して、パルス間のマッチン
グ正否を検出する。
【０００７】前記ウェーハセンサは、ウェーハ洗浄装
置、すなわちスピンスクラッバのインデックサ部分に設
置される。前記ウェーハセンサの発光部と受光部との空
間に複数のウェーハを収容するキャリアを置くことがで
きるようにウェーハセンサ支持部の２個のアームは相互
に所定距離だけ離隔されている。前記パルス比較装置
は、前記ウェーハセンサから発生されたパルスのオン/
オフ状態と前記光センサから発生されたパルスのオン/
オフ状態とを比較して、パルス間のオンまたはオフ状態
が一致しない部分が検出されれば、警報を発生させる。
前記スロットバーに形成されたスロットは、2±0.1mmの
幅を有する。
【０００８】前記他の目的を達成するために、本発明に
ともなうウェーハローディング状態検出方法では、複数
のウェーハが収容されたキャリアをキャリア内の各スロ
ットでウェーハが水平状態に置かれるように位置させ
る。発光部及び受光部を揃えたウェーハセンサを使用し
て前記発光部からの光を前記キャリアの底面から入口側
上面まで透過させてウェーハの有無を検出する。前記ウ
ェーハの有無によって前記ウェーハセンサからオン/オ
フパルスを発生させる。一定のオン/オフパルスと前記
ウェーハセンサから発生されたオン/オフパルスを比較
する。前記第4段階での比較結果オン/オフ状態が一致し
ない場合に警報を発生させる。
【０００９】本発明によれば、ウェーハ洗浄工程前にキ
ャリア内でのウェーハローディング状態をあらかじめ検
出することによって、ウェーハの破損や設備部品の破損
を防止し、それによって半導体素子の生産性低下を防止
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本実施の形態のウェーハロ
ーディング状態検出装置の構成を概略的に示した図面で
ある。
【００１１】図１を参照すれば、本ウェーハローディン
グ状態検出装置は、発光部10aと受光部10bで構成された
透過型ウェーハセンサ10を含む。前記ウェーハセンサ10
で、前記発光部10aと受光部10bは複数のウェーハ102を
収容するキャリア100が前記発光部10aと受光部10bとの
空間に置かれるように所定距離離隔れており、このよう
に離隔されている発光部10aと受光部10bは、光が前記キ
ャリア100の底面100bから入口側上面100cまで水平に伝
達されるようにするために、概略"⊂"字形状を有するウ
ェーハセンサ支持部20の2個のアーム20a、20bの両端に
各々設置されている。望ましくは、図１に示されたよう
に各ウェーハ102が前記キャリア100内で水平状態に置か
れているか否かを検知できるように、前記キャリア100
が側面100aを底にして置いた状態で、前記発光部10aか
ら前記受光部10bまで伝達される光が前記キャリア100の
底面100bから入口側上面100cまで対角線方向に伝達され
るようにするために、前記ウェーハセンサ支持部20の各
アーム20a、20bは異なる長さを有する。
【００１２】前記発光部10aからの光が、前記ウェーハ1
02のローディングされたキャリア100内部で対角線方向
に伝達される理由は、次の通りである。前記キャリア10
0内では各ウェーハ102がフラットゾーン(flat zone）の
方向が一定でない状態でローディングされており、フラ
ットゾーンの位置にともなう各ウェーハの微少な重さの
中心差によってウェーハが前記キャリア100内で若干傾
くようになることがある。すなわち、ウェーハのフラッ
トゾーンの位置に応じて、例えば１つのスロット１０４
内で、前記キャリア100の入口側上面100cでは下方に微
少量下がり、前記キャリア100の底面100b側では微少量
浮き上がるようになる場合や、あるいは、１つのスロッ
ト１０４内で、前記キャリア100の壁面１００ｄ側では
下方に微少量下がり、前記キャリア100の入口側上面100
cでは微少量浮き上がるようになる場合等が発生する。
このような場合には、ウェーハが前記キャリア100内に
正常にローディングされているにもかかわらず、前記ウ
ェーハセンサ10によってローディング不良状態が検出さ
れることがある。このような結果を防止するための方法
として、前記発光部10aからの光が前記ウェーハ102がロ
ーディングされたキャリア100内部で対角線方向に伝達
されるようにすれば、前記のようにウェーハのフラット
ゾーンの位置変動にともなう誤検出を最小にすることが
できる。
【００１３】前記ウェーハセンサ10は、前記キャリア10
0内に収容された各ウェーハ102のローディング状態によ
って所定のパルスを発生させる。すなわち、ウェーハが
キャリア100内で該当スロット104に正常にローディング
されていれば、前記発光部10aから発光された光がウェ
ーハとウェーハ間に前記スロット104の間隔によって形
成された空間を通過して、前記発光部10aからの光が前
記受光部10bまで到達し、前記発光部10aからの光経路に
ウェーハが存在しないことを意味する"オフ"パルスを発
生させる。また、前記発光部10aから発光された光がウ
ェーハがある部分を通る時には、前記発光部10aからの
光が前記ウェーハにより遮断されて、前記発光部10aか
ら受光部10bまでの光経路にウェーハが存在することを
意味する"オン"パルスを発生させる。
【００１４】すなわち、前記発光部10aから発光された
光がウェーハとウェーハとの間に前記スロット104の間
隔によって形成された空間を通過しようとする時に、ウ
ェーハがキャリア100内の該当スロット104から外れてい
たり傾いている等のローディング状態が不良な場合に
は、ウェーハとウェーハ間の空間中の少なくとも一部で
ローディング状態不良であったウェーハによって遮断さ
れ、その結果、前記発光部10aから前記受光部10bまでの
光の透過経路が遮断されて、前記発光部10aからの光経
路にウェーハが存在することを意味する"オン"パルスを
発生させるようになる。
【００１５】前記ウェーハセンサ支持部20は、駆動メカ
ニズム、例を上げればエアーシリンダー(図示せず)によ
って上下方向に所定距離ほど往復移動可能なポスト30に
よって支持されている。前記ポスト30が上下方向に移動
することによって前記ウェーハセンサ支持部20も上下方
向に移動して、前記キャリア100内に収容された各ウェ
ーハ20のローディング状態がすべて前記ウェーハセンサ
10によって検出されて"オン／オフ"パルスで現れる。
【００１６】前記ポスト30近辺には、前記ポスト30の長
手方向に沿って、長い形状のスロットバー40が固設され
ている。前記スロットバー40には、その長手方向に沿っ
て、複数のスロット42が一定間隔で形成されている。前
記スロット42は、前記キャリア100内に形成されたスロ
ット104に対応する数だけ形成されている。また、前記
ポスト30には、前記スロットバー40のスロット42が形成
された面に対向して光センサ50が設置されている。前記
光センサ50は、前記ポスト30が上下方向に移動すること
によって従動されながら、前記スロットバー40の全体の
長さにわたってスロット42の形成有無を判別し、前記ス
ロットの有無にしたがって所定のパルスを発生させる。
すなわち、前記光センサ50では、前記スロットバー40の
スロット42が形成されている部分を通過する時には"オ
ン"パルスが発生され、前記各スロット42が形成されて
いない部分を通過する時には"オフ"パルスが発生され
る。前記スロット42は約2±0.1mmの幅(W)を有するよう
に形成されることが望ましい。
【００１７】また、本実施の形態のウェーハローディン
グ状態検出装置は、前記ウェーハセンサ10から発生され
たパルスと前記光センサ50から発生されたパルスとを比
較するためのパルス比較装置70を含む。前記パルス比較
装置70では、前記ウェーハセンサ10から発生されたパル
スのオン/オフ状態と前記光センサ50から発生されたパ
ルスのオン/オフ状態とを比較して、各パルス間でオン
またはオフ状態が一致しない部分が検出されれば警報を
発生させる。
【００１８】図２Ａ及び図２Ｂは、各々前記ウェーハセ
ンサ10から発生されたパルスの例を示した図である。
【００１９】図２Ａは、キャリア内にウェーハが正常に
ローディングされた場合に、前記ウェーハセンサ10から
発生されたパルスを示した図である。ここで、"オン
（ＯＮ）"は前記ウェーハセンサ10の発光部10aから前記
受光部10bまでの光経路にウェーハが存在することを意
味し、"オフ（ＯＦＦ）"は前記光経路でウェーハが検出
されなかったことを意味する。
【００２０】図２Ｂは、キャリア内で３番目スロットと
４番目スロット間の空間にウェーハが存在するパルスの
例を示した図である。すなわち、キャリアの３番目スロ
ットと４番目スロット間でウェーハが正常にローディン
グされていないことを意味する。
【００２１】図３は、前記光センサ50から発生されたパ
ルスを示した図である。前記スロットバー40は前記シリ
ンダー30近辺に固設されているので、前記光センサ50か
らのパルスは常に一定である。
【００２２】図４Ａ及び図４Ｂは、各々キャリア内にウ
ェーハが正常にローディングされている場合及び正常に
ローディングされていない場合、すなわちキャリア内で
３番目スロットと４番目スロット間の空間にウェーハの
ローディング不良が発生した場合に、前記ウェーハセン
サ10から発生されたパルス(Pws)と前記光センサ50から
発生されたパルス(Pps)とを各々比較した図である。
【００２３】前記パルス比較装置70では、図４Ａ及び図
４Ｂに示したように、前記ウェーハセンサ10から発生さ
れたパルスと前記光センサ50から発生されたパルスとを
比較して、各パルス間の"ON"または"OFF"が一致しない
時には、ウェーハのローディング不良を検知して警報を
発生させる。
【００２４】前記のように構成されたウェーハローディ
ング状態検出装置は、望ましくはスピンスクラッバのイ
ンデックサ200部分に設置する。そして、ウェーハの洗
浄工程を進行する前に、前記ウェーハローディング状態
検出装置を稼動させてウェーハのローディング不良状態
を検出し、前記パルス比較装置70から警報が発生された
場合には、作業者が前記キャリア100内のウェーハを直
ちに確認し、不良状態でローディングされたウェーハを
正しくローディングさせた後に、以後工程を進行させ
る。その結果、スピンスクラッバによるウェーハの洗浄
工程を行なう前に、キャリア100内にウェーハがローデ
ィングされている状態をあらかじめ検出することによっ
て、ウェーハの破損や設備部品の破損を防止することが
できる。
【００２５】以上、本発明を望ましい実施例を挙げて詳
細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されなく、
本発明の技術的思想の範囲内で当分野で通常の知識を持
った者によって多様な変形が可能である。
【００２６】
【発明の効果】前記したように、本発明によれば、スピ
ンスクラッバによるウェーハの洗浄工程を行なう前に、
インデックサ部分でキャリア内にウェーハがローディン
グされている状態を発光部及び受光部を揃えたウェーハ
センサとフォトセンサとを使用してあらかじめ検出する
ことによって、ウェーハの破損や設備部品の破損を防止
し、それによって、半導体素子の生産性低下を防止でき
る。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のウェーハローディング状態検出
装置の構成例を概略的に示した図である。
【図２Ａ】ローディングが正常な場合のウェーハセンサ
から発生されたパルスの例を示した図である。
【図２Ｂ】ローディングが正常でない場合のウェーハセ
ンサから発生されたパルスの例を示した図である。
【図３】光センサから発生されたパルスを示した図であ
る。
【図４Ａ】キャリア内にウェーハが正常にローディング
されている場合にウェーハセンサから発生されたパルス
と光センサから発生されたパルスとを比較する図であ
る。
【図４Ｂ】キャリア内にウェーハが正常にローディング
されていない場合にウェーハセンサから発生されたパル
スと光センサから発生されたパルスとを比較する図であ
る。
【符号の説明】
10 透過型ウェーハセンサ 10a,10b 発光部,受光部 20 ウェーハセンサ支持部 20a,20b 2個のアーム 30 ポスト 40 スロットバー 42 複数のスロット 50 光センサ 100 キャリア 100b キャリアの底面 100c キャリアの入口側上面 100d キャリアの壁面 102 複数のウェーハ 104 スロット

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光部と受光部とで構成され、前記発光
    部と受光部との間でウェーハの検出の有無に従って所定
    のパルスを発生する透過型ウェーハセンサと、 前記発光部と受光部とを各々支持する２本のアームを含
    むウェーハセンサ支持部と、 前記ウェーハセンサ支持部を支持し、駆動メカニズムに
    よって上下方向に所定距離ほど往復移動が可能なポスト
    と、 前記ポスト近辺に前記ポストの長手方向に沿って固設さ
    れ、該長手方向に沿って一定間隔で複数のスロットが形
    成されているスロットバーと、 前記スロットバーのスロットが形成された面に対向する
    ように前記ポストに設置され、前記ポストが移動するこ
    とによって従動されながら前記スロットバーの全体の長
    さにわたってスロットの有無によって所定のパルスを発
    生させる光センサと、 前記ウェーハセンサからのパルスと前記光センサからの
    パルスとを比較して、パルス間のマッチングの正否を検
    出するパルス比較手段とを含むことを特徴とするウェー
    ハローディング状態検出装置。
  2. 【請求項２】 前記ウェーハセンサは、ウェーハ洗浄装
    置のインデックサ部分に設置されることを特徴とする請
    求項１に記載のウェーハローディング状態検出装置。
  3. 【請求項３】 前記ウェーハ洗浄装置はスピンスクラッ
    バであることを特徴とする請求項２に記載のウェーハロ
    ーディング状態検出装置。
  4. 【請求項４】 前記ウェーハセンサの発光部と受光部と
    の空間に複数のウェーハを収容するキャリアを置くこと
    ができるように、ウェーハセンサ支持部の２本のアーム
    は相互に所定距離離隔されていることを特徴とする請求
    項１に記載のウェーハローディング状態検出装置。
  5. 【請求項５】 前記２本のアームは異なる長さを有する
    ことを特徴とする請求項４に記載のウェーハローディン
    グ状態検出装置。
  6. 【請求項６】 前記ウェーハセンサは、前記発光部と受
    光部との間にウェーハが存在すれば"オン"パルスを発生
    させ、ウェーハが存在しなければ"オフ"パルスを発生さ
    せることを特徴とする請求項１に記載のウェーハローデ
    ィング状態検出装置。
  7. 【請求項７】 前記光センサは、前記スロットバーでス
    ロットが形成されている部分を通過する時には"オン"パ
    ルスを発生させ、各スロットが形成されていない部分を
    通過する時には"オフ"パルスを発生させることを特徴と
    する請求項６に記載のウェーハローディング状態検出装
    置。
  8. 【請求項８】 前記パルス比較装置は、前記ウェーハセ
    ンサから発生されたパルスのオン/オフ状態と前記光セ
    ンサから発生されたパルスのオン/オフ状態とを比較し
    て、パルス間のオンまたはオフ状態が一致しない部分が
    検出されると、警報を発生させることを特徴とする請求
    項７に記載のウェーハローディング状態検出装置。
  9. 【請求項９】 前記ポストはエアーシリンダーによって
    上下方向に往復移動するように駆動されることを特徴と
    する請求項１に記載のウェーハローディング状態検出装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記スロットバーに形成されたスロッ
    トは、2±0.1mmの幅を有することを特徴とする請求項１
    に記載のウェーハローディング状態検出装置。
  11. 【請求項１１】 複数のウェーハが収容されたキャリア
    をキャリア内の各スロットでウェーハが水平状態に置か
    れるように位置させる第１段階と、 発光部及び受光部を揃えたウェーハセンサを使用して、
    前記発光部からの光を前記キャリアの底面から入口側上
    面まで通過させてウェーハの有無を検出する第２段階
    と、 前記ウェーハの有無によって前記ウェーハセンサからオ
    ン/オフパルスを発生させる第３段階と、 一定のオン/オフパルスと前記ウェーハセンサから発生
    されたオン/オフパルスを比較する第４段階と、 前記第４段階での比較結果でオン/オフ状態が一致しな
    い場合に警報を発生させる第５段階とを含むことを特徴
    とするウェーハローディング状態検出方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１段階で前記キャリアをウェー
    ハ洗浄装置のインデックサ部分に位置させることを特徴
    とする請求項１１に記載のウェーハローディング状態検
    出方法。
  13. 【請求項１３】 前記ウェーハ洗浄装置はスピンスクラ
    ッバであることを特徴とする請求項１２に記載のウェー
    ハローディング状態検出方法。
  14. 【請求項１４】 前記第２段階で前記発光部からの光
    は、前記キャリアの底面から入口側上面まで対角線方向
    に伝達されることを特徴とする請求項１１に記載のウェ
    ーハローディング状態検出方法。
  15. 【請求項１５】 前記第４段階で一定のオン/オフパル
    スを発生させるために、一定間隔にスロットが形成され
    たスロットバーと、前記スロットバーの長手方向に沿っ
    て、スロットの形成有無を検出する光センサとを使用す
    ることを特徴とする請求項１１に記載のウェーハローデ
    ィング状態検出方法。
  16. 【請求項１６】 前記スロットバーに形成されたスロッ
    トは、2±0.1mmの幅を有することを特徴とする請求項１
    ５に記載のウェーハローディング状態検出方法。
  17. 【請求項１７】 ウェーハ洗浄工程の前に、複数のウェ
    ーハが収容されたキャリアをキャリア内の各スロットで
    ウェーハが水平状態に置かれるように位置させて、 発光部からの光が前記キャリアの底面から入口側上面ま
    でウェーハ間を通過して受光部に到達するように、水平
    状態に保持された発光部及び受光部を揃えたウェーハセ
    ンサを上下に移動し、 前記発光部からの光が前記受光部で所定周期で受光され
    るか否かに基づいて、ウェーハのローディングエラーを
    判定することを特徴とするウェーハローディング状態検
    出方法。
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