JPH11233595A - 基板傾き検出方法および基板検知装置 - Google Patents

基板傾き検出方法および基板検知装置

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JPH11233595A
JPH11233595A JP4633698A JP4633698A JPH11233595A JP H11233595 A JPH11233595 A JP H11233595A JP 4633698 A JP4633698 A JP 4633698A JP 4633698 A JP4633698 A JP 4633698A JP H11233595 A JPH11233595 A JP H11233595A
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light
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arm
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JP4633698A
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Kimio Takeya
公男 竹谷
Yasuyoshi Yamatsu
康義 山津
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成により大型の基板にも対応した効
率的な検出が行えるようにする。 【解決手段】 基板収納器の各基板収納位置の一方の側
の固定された位置から各基板収納位置へ向けて光を放射
する発光手段と、受光手段と、この受光手段が発光手段
から放射される光を各基板収納位置の他方の側で検出す
るように受光手段を前記基板収納位置の配列方向に沿っ
て移動させる移動機構と、受光手段の前記配列方向に沿
った位置および受光手段の出力に基づいて各基板収納位
置における基板の有無または状態を判定する判定手段と
を備える。発光手段により基板へ向けて光を放射すると
ともに、この光を、受光手段を基板の厚さ方向に移動さ
せつつ受光手段で検出することによって、基板の見かけ
上の厚さを測定し、この見かけ上の厚さを実際の基板の
厚さと比較することにより基板の傾きを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板搬送装置等に
適用される基板傾き検出方法および基板検知装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば複数枚の半導体ウエハを収
納したカセットから1枚ずつ半導体ウエハを取り出して
搬送するウエハ搬送装置が知られている。さらに、かか
るウエハ搬送装置として、搬送基台にピンセットを設
け、このピンセットの上面に半導体ウエハを載置して保
持し、この状態で搬送基台を移動させることにより、半
導体ウエハの搬送を行うものが知られている。
【0003】このようなウエハ搬送装置を用いて、ウエ
ハカセットに収納された半導体ウエハを取り出す場合
は、まずウエハ搬送装置を移動手段により移動させて、
ウエハカセット内の半導体ウエハの下側にピンセットを
挿入する。続いて、そのまま搬送基台を上昇させること
によりピンセット上に半導体ウエハを載置して保持し、
この状態で搬送基台を後退させることにより、半導体ウ
エハを取り出すことができる。なお、ウエハカセット内
の各半導体ウエハは、ウエハカセットの両側に設けられ
た溝の各段に挿入されており、僅かであるが水平状態が
乱れて収納されている。
【0004】このようにしてウエハカセットから半導体
ウエハを自動化されたウエハ搬送装置により取り出す場
合、ウエハカセット内の各段に実際に半導体ウエハが収
納されているか否かを予め確認しておくことが一般に行
われている。このように、例えばウエハカセットに、半
導体ウエハが収納されているか否かを検知する手段とし
て、従来は、ウエハの端面で光ビームを反射させてウエ
ハを検知する反射型のセンサ手段や、ウエハカセットの
前後方向に光ビームを放射して、ウエハカセットをウエ
ハの厚み方向に移動させ、光ビームの透過または遮光に
よりウエハを検知するセンサ手段や、ウエハカセット内
のウエハの存在領域までアームを挿入し、ウエハカセッ
トの左右方向に光ビームを放射して、アームを具備した
ウエハ搬送装置をウエハの厚み方向に移動させ、光ビー
ムの透遮光によりウエハを検知するセンサ手段などが設
けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、ローコスト化を
図る手段の1つとして、クリーンルーム自体のクリーン
度を下げることが検討されている。このような環境の中
でのウエハカセットの搬送は、クリーン度が保たれるよ
うな密閉型の容器の中にウエハカセットを収納して、ウ
エハカセット内の半導体ウエハがクリーンルーム内の大
気に触れずに露光装置内に搬送されるように行われる。
【0006】さらに半導体ウエハの大型化に伴い、フロ
ントオープンカセットと呼ばれる、例えば前扉を備えた
密閉型の容器であって、その中にウエハカセットを収納
するようなボックス、または前扉を備えた密閉型の容器
であって、ウエハカセットと一体化したようなボックス
が検討されている。このようなフロントオープンカセッ
ト内の半導体ウエハの露光装置内への搬入は、露光装置
下側に設置されたドアオープナと呼ばれる、フロントオ
ープンカセットの前扉を露光装置内から開閉する機構を
有する装置上にフロントオープンカセットを載置し、露
光装置とフロントオープンカセットを密着させ、フロン
トオープンカセット内の半導体ウエハがクリーンルーム
内の大気に触れないような状態でドアオープナによりフ
ロントオープンカセットの前扉を開き、露光装置内のウ
エハ搬送装置によりフロントオープンカセット内の半導
体ウエハを取り出すような手段で行われる。
【0007】しかしながら、このようなフロントオープ
ンカセット内の半導体ウエハを検知する場合、反射型の
検知方式では、半導体ウエハの端面の状態(ウエハの反
射率、オリフラ、ノッチ等)に影響されやすく、半導体
ウエハの正確な検知は困難である。また、ウエハカセッ
トに対して前後方向に光ビームを放射して半導体ウエハ
を検知する方式では、フロントオープンカセットのよう
な密閉型のボックスでは光ビームを透過させることがで
きないため、半導体ウエハの検知は不可能である。
【0008】そのような中で、ウエハカセット内の半導
体ウエハの存在領域までアームを挿入し、ウエハカセッ
トの左右方向から光ビームを放射する半導体ウエハの検
知方式は、フロントオープンカセットのような、ウエハ
カセットの開口部がl箇所の場合には有効な手段であ
る。しかしながら、2本または1対のアームをウエハ搬
送装置の搬送基台に設置した場合、半導体ウエハの検知
を行っている時には半導体ウエハの搬送を行うことがで
きず、結果としてスループットが下がるという欠点があ
る。また、半導体ウエハを2本または1対のアームで挾
み込む形態のため、半導体ウエハが大型化すればアーム
の幅を広げなければならず、結果としてウエハ搬送装置
自体が大型化し、重量が増加するだけでなく、ウエハ搬
送時にはアームが邪魔になるという欠点がある。さら
に、半導体ウエハの大型化はつまりはウエハ検出領域の
拡大であり、検出する距離が長くなれば検出機構の僅か
な位置ずれもウエハ検出には大きく影響することとな
り、例えば2本の独立したアームを同期させて移動し半
導体ウエハを検出する場合、この2本のアームの移動に
は高い同期精度が要求されることとなる。
【0009】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、基板傾き検出方法および基板検知装置にお
いて、スループットを低下させたり基板搬送を妨害する
ことなく効率的な検出が行えるようにすることにある。
また、大型の基板についても装置を大型化させたり装置
の重量を増加させたりすることなく、コンパクトで簡単
な構成により精度良く検出することができるようにする
ことにある。また、高い同期精度が要求されることなく
大型の基板にも対応した検出が行えるようにすることに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本第1発明では、基板収納器に収納された基板の傾きを
検出する基板傾き検出方法において、前記基板の一方の
側に発光手段を固定してこの発光手段により前記基板へ
向けて光を放射するとともに、この光を、前記基板の他
方の側において受光手段を各基板の厚さ方向に移動させ
つつ前記受光手段で検出することによって、前記基板の
見かけ上の厚さを測定し、この見かけ上の厚さを実際の
基板の厚さと比較することにより前記基板の傾きを検出
することを特徴とする。これによれば、発光手段を固定
し、その間、受光手段のみを移動させて測定するように
したため、発光手段と受光手段の同期した移動を必要と
せず、かつ発光手段および受光手段を分離独立させて保
持・移動させることができる。したがって、大型の基板
の場合でも、コンパクトで簡便な構成により基板の傾き
が検出される。
【0011】また、本第2発明においては、基板収納器
の各基板収納位置における基板の有無または状態を検出
する基板検知装置において、各基板収納位置の一方の側
の固定された位置から各基板収納位置へ向けて光を放射
する発光手段と、受光手段と、この受光手段が前記発光
手段から放射される光を各基板収納位置の他方の側で検
出するように前記受光手段を前記基板収納位置の配列方
向に沿って移動させる移動機構と、前記受光手段の前記
配列方向に沿った位置および前記受光手段の出力に基づ
いて各基板収納位置における基板の有無または状態を判
定する判定手段とを具備することを特徴とする。これに
よっても同様に、大型の基板についてもコンパクトで簡
便な構成により、基板の傾きが検出される。
【0012】また、本第3発明においては、発光手段
と、この発光手段が基板収納器の各基板収納位置の一方
の側から各基板収納位置へ向けて光を放射するように前
記発光手段を前記基板収納位置の配列方向に沿って移動
させる移動機構と、各基板収納位置の他方の側に固定さ
れ、前記発光手段から各基板収納位置へ向けて放射され
る光を前記他方の側で検出する受光手段と、前記発光手
段の前記配列方向に沿った位置および前記受光手段の出
力に基づいて各基板収納位置における基板の有無または
状態を判定する判定手段とを備えた基板検知装置におい
て、前記基板収納器は前扉を備えた密閉型のものであ
り、前記基板検知装置はさらに、前記配列方向に見てL
字型で、そのL字型の一端近傍に前記発光手段が設けら
れたアーム状部材と、前記配列方向に見てL字型であっ
て、そのL字型の一端近傍において前記受光手段を保持
するL型部材と、前記前扉が開かれたときに各基板収納
位置へ向けて放射される前記光を受光するように、前記
L型部材を各基板収納位置の前記他方の側に固定すべく
駆動するL型部材駆動手段とを有し、また、前記移動機
構は、前記前扉が開かれたときに前記発光手段が各基板
収納位置の前記一方の側に位置するように前記アーム状
部材を駆動するものであることを特徴とする。これによ
れば、発光手段および受光手段をL字型のアーム状部材
およびL型部材により保持し、基板収納器に対して別個
に駆動して配置するようにしたため、よりコンパクトな
構成が可能となるとともに、大きな基板に対する対応も
容易となる。
【0013】
【発明の実施の形態】本第2発明の好ましい形態におい
ては、各基板の一方の側に固定される発光手段として、
面発光素子が用いられる。また、基板収納器は前扉を備
えた密閉型のものであり、基板検知装置はさらに、基板
収納位置の配列方向に見てL字型であってそのL字型の
一端近傍から光の放射が行われるように発光手段を保持
するL型部材と、前記前扉が開かれたときに各基板収納
位置へ向けた光の放射が行われるように、前記L型部材
を各基板収納位置の一方の側に固定されるように駆動す
るL型部材駆動手段と、前記配列方向に見てL字型で、
そのL字型の一端近傍に前記受光手段が設けられたアー
ム状部材とを有し、また、前記移動機構は、前記前扉が
開かれたときに前記受光手段が各基板収納位置の他方の
側に位置するように前記アーム状部材を駆動するもので
ある。これにより、本第2発明と同様に、構成のよりコ
ンパクト化や大基板に対する対応の容易化が図られる。
【0014】本第3発明において、受光手段としては、
ライン型のフォトセンサや、各基板収納位置へ向けて放
射される光を集光する集光器と、その集光位置に配置し
たフォトセンサとを有するものを用いることができる。
【0015】さらに、かかる本第2、第3発明の形態に
おいて、アーム状部材および移動機構ならびに前記L型
部材およびL型部材駆動手段は前記前扉の左右に設けら
れている。より具体的な態様では、基板収納器は被露光
基板を収納するものであってかつ露光装置に対して前記
前扉部分を介して密閉して接続されるものであり、前記
アーム状部材および移動機構ならびに前記L型部材およ
びL型部材駆動手段は基板収納器が接続される露光装置
部分の内壁に設けられており、前記移動機構は基板収納
器が露光装置に接続されたときに前記アーム状部材を、
そのL字型の1辺が各基板収納位置の一方の側に挿入さ
れ、他辺が露光装置の内壁に沿うように駆動させるとと
もに、このように駆動されたアーム状部材を基板収納位
置の配列方向に沿って移動させるものであり、前記L型
部材駆動手段は、基板収納器が露光装置に接続されたと
きに前記L型部材を、そのL字型の1辺が各基板収納位
置の他方の側に挿入され、他辺が露光装置の内壁に沿う
ように移動させるものである。前記移動機構としては、
回転駆動により、前記アーム状部材をそのL字型の1辺
が各基板収納位置の一方の側に挿入され、他辺が露光装
置の内壁に沿うように駆動させるものを用いることがで
き、前記L型部材駆動手段としては、前記L型部材を、
リンクアームを有する平行クランク機構により移動させ
るものを用いることができる。
【0016】かかる基板検知装置では、例えば前述の移
動手段によって昇降するL字型のアーム状部材の先端に
設けられた発光手段と、前述のL型部材としてのボック
ス状部材の内部に設けられ、発光手段から照射された光
ビームを検出するライン型の受光手段とを、例えば半導
体ウエハ等の基板が存在するべき領域(基板収納位置)
を挟み込むように、基板収納位置の一方の側と他方の側
へ移動し、前記基板を左右方向から検出する。発光手段
と受光手段との間の基板収納位置に基板が存在する場合
は、発光手段から放射された光ビームは基板によって遮
られるので、基板の有無または状態を検出することがで
きる。
【0017】さらに、かかる基板検知装置では、発光手
段および受光手段を独立した機構上に設け、発光手段ま
たは受光手段のどちらか一方は移動し、もう一方は固定
としたことにより、例えば発光手段および受光手段を同
時に移動させる際の高い同期精度は必要とせずに、基板
の有無または状態を検出することができる。
【0018】さらに基板検知装置を基板搬送装置から分
離し、露光装置の内壁等に設けることによって、基板検
知時においても基板搬送装置を稼働させることを可能に
し、また、基板を検知するための発光手段と受光手段を
独立して露光装置内部の、基板収納器前部扉の両脇の位
置に設置することで、基板収納器前部扉の開閉機構の邪
魔になるのを防止し、例えば半導体ウエハの大型化によ
るウエハ幅の拡大による影響も少なくなる。
【0019】なお、基板有無の検知に際しては、具体的
には、L型のアーム状部材およびL型部材を基板収納位
置の周面外側に位置するように挿入して、アーム状部材
を基板の厚さ方向(基板収納位置の配列方向)に移動さ
せ、各基板収納位置において発光手段からの光ビームを
受光手段が検出しなくなったらその基板収納位置におい
ては基板が有ると判断する。また、その際、発光手段か
らの光ビームを受光手段が検出しなくなってから再度検
出するまでのアーム状部材の移動距離により基板の見か
け上の厚さを測定し、この見かけ上の厚さが実際の厚さ
よりも大きい場合は、基板が傾いていると判断する。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図1は、本発明の一実施例に係る基板検知装
置の構成を概略的に示すものであり、図1(a)は上面
図、図1(b)は正面図である。また、図2はこの基板
検知装置の基板検知動作を概略的に示す透視図であり、
図2(a)は上面図、図2(b)は正面図である。これ
らの図に示すように、基板検知装置1は、露光装置パネ
ル4の内面にあり、フロントオープンカセット2から半
導体ウエハ3を搬入するための前扉開口部5の両脇に設
置されているL型アーム機構部l0と、L型ボックス機
構部20と、基板検知判定回路(図示せず)により構成
されている。
【0021】L型アーム機構部10は、細くL字型の棒
状に形成されたL型アーム11と、L型アーム11先端
部に設けられた発光素子12(例えば赤外線LED)
と、L型アーム11を回転移動するための回転駆動機構
13(例えばモータ)と、L型アーム11が回転しすぎ
ることを防止するためのアームストッパ14と、L型ア
ーム11を昇降するための図示していない昇降機構(例
えばボールネジ、エアーシリンダ等)とにより構成され
ている。L型アーム機構部10は、L型アーム11を回
転駆動機構13により回転移動し、L型アーム11先端
部の発光素子12を前扉開口部5からフロントオープン
カセット2内の半導体ウエハ3の周面外側へ挿入し、発
光素子12からウエハ検出用の光ビーム15(例えば赤
外線)を半導体ウエハ3の左右方向に放射しつつ、L型
アーム11を昇降機構により半導体ウエハの厚み方向へ
移動することができる。
【0022】L型ボックス機構部20は、薄い密閉した
L字型の容器で形成されたL型ボックス21と、L型ボ
ックス21に連結したリンクアーム24aおよび24b
と、パネル4の内面に固定された、リンクアーム24a
を回転するための回転駆動機構23(例えばモータ)
と、パネル4の内面に固定された、リンクアーム24b
を支持するためのアーム支持部25と、L型ボックス2
1先端部にあり、フロントオープンカセット2内部のウ
エハ検出領域と同等の高さに形成された、外乱光を除去
しウエハ検出用の光ビーム15のみを抽出する透過フィ
ルタ26(例えば赤外線透過フィルタ)と、L型ボック
ス2l内部にあり、前記ウエハ検出領域と同等の高さに
形成された、透過フィルタ26により抽出した光ビーム
15を検出するライン受光素子22(例えば赤外線フォ
トダイオード)とにより構成されている。L型ボックス
機構部20は、L型ボックス21を回転駆動機構23と
リンクアーム24aおよび24bとにより露光装置パネ
ル4に対して平行に移動しながらL型ボックス21先端
部のライン受光素子22を前扉開口部5からフロントオ
ープンカセット2内の半導体ウエハ3の周面外側へ挿入
することにより、前述のL型アーム11に設けられた発
光素子12から放射されたウエハ検出用の光ビーム15
をライン受光素子22により検出することができる。
【0023】基板検知判定回路は、かかる基板検知機構
を用いて、L型ボックス機構部20のライン受光素子2
2の出力信号により半導体ウエハの有無および傾きを判
定するとともに、L型アーム機構部10の半導体ウエハ
の厚み方向に対する位置情報によりフロントオープンカ
セット2内の半導体ウエハ3の存在するスロット位置を
判定する。
【0024】以下に、L型ボックス機構部20の構成の
詳細および原理を、図2および図3を用いて説明する。
なお、図3はL型ボックス21の構成を概略的に示すも
のであり、図3(a)は上面図、図3(b)は正面図、
図3(c)は側面図である。L型ボックス21はカセッ
ト内挿入部21aとボックス支持部21bをL字型につ
ないだように形成されている。L型ボックス21の高さ
hはフロントオープンカセット2内の高さに合わせて形
成されている。L型ボックス21の奥行きd(カセット
内挿入部21a)はL型ボックス21をフロントオープ
ンカセット2内に挿入した際に、フロントオープンカセ
ット2内のウエハ周面外側から半導体ウエハ3が存在す
べき領域を光ビーム15が通過し、かつ半導体ウエハ3
およびフロントオープンカセット2と干渉しないような
長さとなっており、また厚みtは、前述と同様に半導体
ウエハ3およびフロントオープンカセット2と干渉しな
いように薄く形成されている。
【0025】リンクアーム24aおよび24bはL型ボ
ックス21の奥行きd(カセット内挿入部21a)より
も長く形成されている。リンクアーム24bの一方の先
端は回転駆動機構23に、またリンクアーム24aの一
方の先端は露光装置パネル4の内面に固定されたアーム
支持部25の支持ピンにそれぞれ連結されており、回転
駆動機構23とアーム支持部25の取り付け位置はオフ
セットされている。リンクアーム24aおよび24bの
他方の先端はL型ボックス21のボックス支持部21b
にそれぞれ支持ピンにより連結されており、それらの連
結位置は前述のオフセット量と同じだけオフセットされ
ている。
【0026】L型ボックス機構部20は、L型ボックス
21とリンクアーム24aおよび24bにより平行クラ
ンクを構成しており、回転駆動機構23が回転するとリ
ンクアーム24aおよび24bの先端に連結されたL型
ボックス21は、その姿勢(角度)を保持しながら露光
装置パネル4に対して弧を描くように平行移動し、L型
ボックス21のカセット内挿入部21aがフロントオー
プンカセット2内に挿入される。L型ボックス21はリ
ンクアーム24aおよび24bにより露光装置パネル4
の内面にボックス支持部21bが押しつけられること
で、平行度および停止位置の再現性を確保している。
【0027】以下に、このような基板検知装置1により
フロントオープンカセット2内に収納された半導体ウエ
ハの有無および傾きを検出する方法について、図2およ
び図4を用いて説明する。なお、図4は本基板検知装置
1による基板検出の原理を概略的に示すものである。露
光装置にフロントオープンカセット2が接続されたと
き、基板検知装置1のL型アーム機構部10およびL型
ボックス機構部20は図2(a)中の点線で示す待機位
置にある。
【0028】このとき、ドアオープナ(図示せず)によ
り露光装置の内側からフロントオープンカセット2の前
扉が開かれると、まず、L型アーム機構部10をフロン
トオープンカセット2内の半導体ウエハ3と確実に干渉
しない位置まで上昇させ、L型アーム11を待機位置か
らアームストッパ14まで回転駆動機構13により回転
させて、L型アーム11先端部に設けられた発光素子1
2を半導体ウエハ3の周面外側の上位置に挿入する。同
時にL型ボックス21を回転駆動機構23とリンクアー
ム24aおよび24bにより露光装置パネル4に対して
平行移動しながらL型ボックス21先端部のライン受光
素子22を前述と同様にフロントオープンカセット2内
の半導体ウエハ3の周面外側に挿入する。
【0029】次に、発光素子l2からウエハ検知用の光
ビーム15の放射を開始する。このとき、発光素子12
からライン受光素子22までの光ビーム15の経路上に
は半導体ウエハ3は存在していないので、発光素子12
から放射された光ビーム15はL型ボックス21内の透
過フィルタ26を経由してライン受光素子22に検出さ
れ、その結果、ウエハ無しと判定される。
【0030】続いて、図2(b)の矢印Aで示すよう
に、L型アーム11を昇降機構(図示せず)により下降
させる。ここで、L型アーム11が最上段に収納された
半導体ウエハ3の高さまで下降すると、発光素子l2か
ら放射された光ビーム15はウエハ3のL型アーム機構
部10寄りの周面により遮断され、ライン受光素子22
では光ビーム15は検出されず、ライン受光素子22は
ウエハ検知情報を出力する。このライン受光素子22か
らのウエハ検知情報とL型アーム機構部10の昇降機構
からの位置情報により、基板検知判定回路は、フロント
オープンカセット2内の検知位置に半導体ウエハ3が収
納されていることを検知することができる。そして、順
次L型アーム11をフロントオープンカセット2の最下
段の収納位置の高さまで下降させて、フロントオープン
カセット2内の各段についてウエハ有無の検知および判
定を実施する。
【0031】またこのとき、半導体ウエハ3がフロント
オープンカセット2内の各段の溝に水平方向に正しく収
納されているかあるいは傾いた状態で収納されているか
を、各半導体ウエハ3の見かけ上の厚さを測定すること
によって判定することが可能である。すなわち、半導体
ウエハ3がフロントオープンカセット2内に収納されて
いる場合、図4に示すように、矢印Aで示した方向にL
型アーム11を下降させると、発光素子12から放射さ
れた光ビーム15が半導体ウエハ3により遮断されてラ
イン受光素子22に検出されないのは、L型アーム11
が高さaに達してから、高さcに達するまでの移動区間
である。したがって、発光素子12から放射された光ビ
ーム15がライン受光素子22に検出されない間(例え
ば高さb)にL型アーム11が移動した距離Dは、この
ときの半導体ウエハ3の見かけ上の厚さとなる。この移
動距離Dは半導体ウエハ3が水平方向に正しく収納され
ている場合は半導体ウエハ3の実際の厚さと一致し、傾
いた状態で収納されている場合は半導体ウエハ3の実際
の厚さよりも長くなり、半導体ウエハ3の実際の厚さと
一致しなくなる。したがって、基板検知判定回路で、こ
のような測定によって得られた半導体ウエハ3の見かけ
上の厚さを、あらかじめ測定によって得られた半導体ウ
エハ3の実際の厚さと比較することにより、半導体ウエ
ハ3が水平方向に正しく収納されているか、傾いた状態
で収納されているかを検出することができる。
【0032】以上のようにしてフロントオープンカセッ
ト2内の各段の収納位置における半導体ウエハ3の有無
および状態が基板検知判定回路に保存、つまりマッピン
グされる。なお、L型アーム11の形状はL字型の棒状
になっており、フロントオープンカセット2への挿入時
にもスペースをとらない。また、L型アーム11は、半
導体ウエハ3が存在しないフロントオープンカセット2
の最上部位置で回転挿入され、さらにその挿入部21a
の挿入位置はL型アーム11自体の形状およびアームス
トッパ14により制限されているので、L型アーム11
の挿入により半導体ウエハ3およびフロントオープンカ
セット2に干渉し、これらを破損させることはない。
【0033】また、L型ボックス機構部20は、L型ボ
ックス21、回転駆動機構23ならびにリンクアーム2
4aおよび24bにより平行クランクを構成しているた
め、L型ボックス21をフロントオープンカセット2内
へ挿入するために必要な平行移動および挿入動作とい
う、横方向と縦方向の2種類の動作を回転駆動機構23
による回転動作1つで行うことができる。また、前述の
ようにL型ボックス機構部20は平行クランクを構成し
ているため、L型ボックス21のカセット内挿入部21
aをフロントオープンカセット2内へ挿入したときの移
動スペースは最小限であり、例えば同じようなL型ボッ
クスの光ビーム導光部を回転駆動によりフロントオープ
ンカセット2内へ挿入したときの移動スペースよりもか
なり少なくすることが可能である。したがって、L型ボ
ックス21のカセット内挿入部21aをより長くするこ
とが可能となり、フロントオープンカセット2内の半導
体ウエハ3と干渉することなく、より確実に検知できる
領域まで挿入することができる。
【0034】図5は本発明の他の実施例に係る基板検知
装置におけるL型ボックスの内部構成を示す。このL型
ボックスでは、前述の実施例の受光手段であるライン受
光素子22の代わりに受光素子と集光器を用いている。
このような構成としても、前述の実施例と同様に、受光
手段を固定した状態でフロントオープンカセット2内に
収納された半導体ウエハ等の基板を検知することができ
る。
【0035】すなわち、図5で示すL型ボックスでは、
L型ボックス21のカセット挿入部21aの先端にはフ
ロントオープンカセット2内部のウエハ検出領域と同等
の高さでスリット33が開いており、発光素子l2から
放射された光ビーム15はこのスリット33からL型ボ
ックス21内部へ導入される。カセット内挿入部21a
内部には反射体31a、31b(例えばミラー)および
透過フィルタ26が設けられており、スリット33から
入射した光ビーム15はこの反射体31aと31bによ
り反射され、ボックス支持部21bへ導光される。ボッ
クス支持部21b内部には集光器32(例えば凸レン
ズ)と受光素子22が設けられており、カセット内挿入
部21aから導光された光ビーム15は集光器32によ
り集光され、受光素子22により検出される。
【0036】本発明のさらなる実施例として、例えば前
述の実施例ではL型アーム機構部10に発光素子12を
設け、L型ボックス機構部20にライン受光素子22を
設けた構成であったが、逆にL型アーム機構部10に受
光素子を設け、L型ボックス機構部20に面発光素子を
設けた構成としても、同様の基板検知を行うことができ
る。要するに、発光手段または受光手段のどちらかを固
定し、もう一方を移動することにより、基板の検知を行
う構成であればよい。
【0037】さらに本発明は上述の各実施例に限定され
ることなく適宜変形して実施することができる。例え
ば、基板検知判定回路が半導体ウエハが傾いた状態で収
納されていると判定した場合、アラームを発生すること
としてもよい。また、この傾いた状態で収納されている
と判定した半導体ウエハは搬入しないこととしたり、さ
らにこの傾いた状態で収納されている半導体ウエハが、
その下に収納されている半導体ウエハ上に載っていると
判定された場合、この傾いた状態で収納されている半導
体ウエハと、さらにその下に収納されている半導体ウエ
ハも搬入しないこととしてもよい。
【0038】また、上述においては、基板検知装置によ
るウエハ検知開始時は、L型アーム11の高さ位置には
半導体ウエハは存在していないはずなので、受光素子は
発光素子から放射された光ビームを検出し、基板検知判
定回路はウエハ無しと判定することを示したが、しかし
このL型アーム11の位置で基板検知判定回路がウエハ
有りと判定した場合、L型アーム11とL型ボックス2
1の位置関係が正しくないものとして、アラームを発生
させることとしてもよい。また、L型アーム11または
L型ボックス21を微小に動かし、L型アーム11とL
型ボックス21の位置関係が正しくなるように初期位置
を調整するための駆動をすることとしてもよい。
【0039】また、上述実施例ではL字型のアーム11
およびL字型のボックス21を構成したが、これらの形
状は必ずしもL字型のような90度の角度を有するもの
である必要はない。また、上述実施例ではL字型のボッ
クス21の挿入部21aをフロントオープンカセット2
内に挿入する機構としてリンク機構を用いたが、カセッ
ト内の半導体ウエハと干渉せずに、ウエハ検知領域を十
分確保できるスペースがあれば、L字型のボックス21
は回転機構等により挿入してもよい。
【0040】また、上述実施例ではフロントオープンカ
セット2から半導体ウエハを搬入する前扉開口部の両脇
の露光装置内壁に基板検知装置を取り付けているが、必
ずしもその装置に取り付ける必要はなく、例えばウエハ
搬送に支障がなければウエハ搬送装置上に設けてもよ
い。
【0041】なお、半導体ウエハにはノッチウエハとオ
リフラウエハがあり、本発明のように半導体ウエハの左
右方向から光ビームを放射して半導体ウエハの有無およ
び傾きを検出する場合、ノッチウエハではウエハの有無
および傾きの検出に何ら支障はない。しかし、オリフラ
ウエハの場合は、ウエハ有無の検出は問題無くできるも
のの、オリフラ部が光ビームを遮る状態のときは、オリ
フラウエハの傾き検出時にその傾き具合を実際よりも小
さく検出してしまう可能性がある。しかしながら、本発
明で問題にしているフロントオープンカセットで搬送さ
れるような大型のウエハはノッチウエハであり、本発明
のように半導体ウエハの左右方向から光ビームを照射し
て有無および傾きを検出する検知方法では問題とならな
い。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光手段および受光手段を相互に独立させて保持し移動す
る構成を採りながら、これら手段を同期して移動させる
ことなく、1つの移動機構により、基板収納器の各基板
収納位置における基板の有無や傾きなどを検出すること
ができる。したがって、大型の基板についても、装置を
大型化させたり装置の重量を増加させたりすることな
く、コンパクトで簡単な構成により精度良く検出を行う
ことができる。また、高い同期精度が要求されることな
く大型の基板にも対応した検出を行うことができる。さ
らに、基板検知装置を基板搬送装置以外の、例えば露光
装置の内壁にコンパクトに設けることが容易であり、そ
れにより、基板搬送の邪魔となったりスループットを低
下させたりすることなく、効率的な基板搬送に寄与する
ことができる。かかる本発明の効果は、特に、基板収納
器を載置する側に昇降機構がなく、かつ検出すべき基板
の領域の幅が長いときに有効である。
【0043】また、上記効果を奏しつつ、基板収納器に
傾いた状態で収納されている基板を検出し、このような
基板を基板収納器から搬送する際のダストの発生や基板
の破損を防止することができる。
【0044】また、上記効果を奏しつつ、前扉を備えた
密閉型の基板収納器に収納された基板の有無および傾き
を検出し、このような収納器から基板を搬送する場合
に、事前に基板収納器に収納された基板の位置および状
態を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る基板検知装置の要部
概略図であり、図1(a)は上面図、図1(b)は正面
図である。
【図2】 図1の装置の動作を示す概略透視図であり、
図2(a)は上面図、図2(b)は正面図である。
【図3】 図1の装置で使用されるL型ボックスの一例
を示す透視図であり、図3(a)は上面図、図3(b)
は正面図、図3(c)は側面図である。
【図4】 図1の装置における基板の有無および傾きを
検出する原理を示す概念図である。
【図5】 本発明の他の実施例で使用されるL型ボック
スの一例を示す透視図であり、図5(a)は上面図、図
5(b)は正面図、図5(c)は側面図である。
【符号の説明】
1:基板検知装置、2:フロントオープンカセット、
3:半導体ウエハ、4:露光装置パネル、5:前扉開口
部、10:L型アーム機構部、11:L型アーム、1
2:発光素子、13:回転駆動機構、14:アームスト
ッパ、15:光ビーム、20:L型ボックス機構部、2
1:L型ボックス、22:受光素子(ライン受光素子
)、23:回転駆動機構、24a,24b:リンクアー
ム、25:アーム支持部、26:透過フィルタ、31
a,31b:反射体、32:集光器、33:スリット。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板収納器に収納された基板の傾きを検
    出する基板傾き検出方法であって、前記基板の一方の側
    に発光手段を固定してこの発光手段により前記基板へ向
    けて光を放射するとともに、この光を、前記基板の他方
    の側において受光手段を前記基板の厚さ方向に移動させ
    つつ前記受光手段で検出することによって、前記基板の
    見かけ上の厚さを測定し、この見かけ上の厚さを実際の
    基板の厚さと比較することにより前記基板の傾きを検出
    することを特徴とする基板傾き検出方法。
  2. 【請求項2】 基板収納器の各基板収納位置における基
    板の有無または状態を検出する基板検知装置であって、
    各基板収納位置の一方の側の固定された位置から各基板
    収納位置へ向けて光を放射する発光手段と、受光手段
    と、この受光手段が前記発光手段から放射される光を各
    基板収納位置の他方の側で検出するように前記受光手段
    を前記基板収納位置の配列方向に沿って移動させる移動
    機構と、前記受光手段の前記配列方向に沿った位置およ
    び前記受光手段の出力に基づいて各基板収納位置におけ
    る基板の有無または状態を判定する判定手段とを具備す
    ることを特徴とする基板検知装置。
  3. 【請求項3】 前記発光手段は面発光素子であることを
    特徴とする請求項2に記載の基板検知装置。
  4. 【請求項4】 前記基板収納器は前扉を備えた密閉型の
    ものであり、前記基板検知装置はさらに、前記配列方向
    に見てL字型であってそのL字型の一端近傍から光の放
    射が行われるように前記発光手段を保持するL型部材
    と、前記前扉が開かれたときに前記各基板収納位置へ向
    けた光の放射が行われるように、前記L型部材を各基板
    収納位置の一方の側に固定されるように駆動するL型部
    材駆動手段と、前記配列方向に見てL字型で、そのL字
    型の一端近傍に前記受光手段が設けられたアーム状部材
    とを有し、また、前記移動機構は、前記前扉が開かれた
    ときに前記受光手段が各基板収納位置の他方の側に位置
    するように前記アーム状部材を駆動するものであること
    を特徴とする請求項2または3に記載の基板検知装置。
  5. 【請求項5】 発光手段と、この発光手段が基板収納器
    の各基板収納位置の一方の側から各基板収納位置へ向け
    て光を放射するように前記発光手段を前記基板収納位置
    の配列方向に沿って移動させる移動機構と、各基板収納
    位置の他方の側に固定され、前記発光手段から各基板収
    納位置へ向けて放射される光を前記他方の側で検出する
    受光手段と、前記発光手段の前記配列方向に沿った位置
    および前記受光手段の出力に基づいて各基板収納位置に
    おける基板の有無または状態を判定する判定手段とを備
    えた基板検知装置において、前記基板収納器は前扉を備
    えた密閉型のものであり、前記基板検知装置はさらに、
    前記配列方向に見てL字型で、そのL字型の一端近傍に
    前記発光手段が設けられたアーム状部材と、前記配列方
    向に見てL字型であって、そのL字型の一端近傍におい
    て前記受光手段を保持するL型部材と、前記前扉が開か
    れたときに各基板収納位置へ向けて放射される前記光を
    受光するように、前記L型部材を各基板収納位置の前記
    他方の側に固定すべく駆動するL型部材駆動手段とを有
    し、また、前記移動機構は、前記前扉が開かれたときに
    前記発光手段が各基板収納位置の前記一方の側に位置す
    るように前記アーム状部材を駆動するものであることを
    特徴とする基板検知装置。
  6. 【請求項6】 前記受光手段はライン型のフォトセンサ
    であることを特徴とする請求項5に記載の基板検知装
    置。
  7. 【請求項7】 前記受光手段は、各基板収納位置へ向け
    て放射される前記光を集光する集光器と、その集光位置
    に配置したフォトセンサとを有することを特徴とする請
    求項5に記載の基板検知装置。
  8. 【請求項8】 前記アーム状部材および移動機構ならび
    に前記L型部材およびL型部材駆動手段は前記前扉の左
    右に設けられていることを特徴とする請求項4〜7のい
    ずれか1項に記載の基板検知装置。
  9. 【請求項9】 前記基板収納器は被露光基板を収納する
    ものであって、かつ露光装置に対して前記前扉部分を介
    して密閉して接続されるものであり、前記アーム状部材
    および移動機構ならびに前記L型部材およびL型部材駆
    動手段は前記基板収納器が接続される露光装置部分の内
    壁に設けられており、前記移動機構は前記基板収納器が
    前記露光装置に接続されたときに前記アーム状部材を、
    そのL字型の1辺が各基板収納位置の一方の側に挿入さ
    れ、他辺が前記露光装置の内壁に沿うように駆動させる
    とともに、このように駆動された前記アーム状部材を前
    記配列方向に沿って移動させるものであり、前記L型部
    材駆動手段は、前記基板収納器が前記露光装置に接続さ
    れたときに前記L型部材を、そのL字型の1辺が各基板
    収納位置の他方の側に挿入され、他辺が前記露光装置の
    内壁に沿うように移動させるものであることを特徴とす
    る請求項4〜7のいずれか1項に記載の基板検知装置。
  10. 【請求項10】 前記移動機構は、回転駆動により、前
    記アーム状部材をそのL字型の1辺が各基板収納位置の
    一方の側に挿入され、他辺が前記露光装置の内壁に沿う
    ように駆動させるものであり、前記L型部材駆動手段は
    前記L型部材を、リンクアームを有する平行クランク機
    構により移動させるものであることを特徴とする請求項
    9に記載の基板検知装置。
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