JPS63131533A - 斜め基板検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する分！］ 本発明は、基板カセット内に収納された基板が斜めに挿
入されていることを検出する装置および方法に関し、例
えば、半導体製造装置のウェハ搬送部等に適用してウニ
八カセット内のウェハが斜めに挿入されていることを検
出する装置および方法に関する。

［従来技術の説明］ 従来、基板カセットから基板を搬出したり挿入する場合
には、まずその位置を光学的に検出した後、搬出挿入す
るものが知られている。例えば、半導体製造装置等にお
いて、ウニ八カセット（ウェハキャリア）内からウェハ
を搬出挿入する際にウニ八カセット内のウニへの位置を
検出する光学的方法としては、第６図に示すような方法
が使用されていた。

同図は、従来のウェハカセット内のウェハ位置検出方法
を示す。同図において、１はレーザ投光器であり、半導
体レーザ光をコリメートレンズにより、集光された平行
光とし放射する。２はウェハカセットである。３はウェ
ハであり本図においては上から２枚目のクエへが段違い
に斜めに挿入されている。４はレーザ光であり光路を示
す。５はウェハカセット後部に投影されるレーザ光がク
エへによって遮られてできる影である。

上記のような構成において、ウェハ位置を検出する場合
には、まずレーザビーム４をウェハカセット２の前面中
心からウェハ３と平行に照射しながら、レーザ投光器１
を例えばカセット２の上部から矢印Ａの方向へ順次１．
ｔ’　、ｉ″の位置を通るように移動させる。レーザ投
光器１の移動に伴いレーザビーム４は上下方向に移動す
る。そして、このときのウェハ３の影５をウェハカセッ
ト２の後面において検出して、ウニど＼３の位置を検出
する。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、オペレータのミス等により、第６図に示した
ようにウェハカセットの溝にウェハが段違いに斜めに挿
入されてしまう場合がある。この場合、レーザ投光器１
はウェハカセット２の前面中心線上にあるため、レーザ
ビーム４によ）て得られるウェハ３の影５は正常に挿入
されたウェハ３の影５と同じ幅を持つ。従って、そのウ
ェハ３の位置は検出できても、斜めに挿入されているこ
とは知り得なかった。そして、このウェハ３をカセット
２内から搬出するため、本図では図示しないフォーク状
のハンドをウェハ３の下面に差し込みウェハ３を引出す
場合に、斜め挿入のウェハ３の端前にハンドが衝突しウ
ェハ３を割りてしまう等の事故が発生していた。

本発明は、上述の従来形の問題点に鑑み、半導体製造装
置のウェハ搬送部等に適用して、基板カセットにウェハ
等の基板が斜めに挿入されていることを検出する斜め基
板検出装置および方法を提供することを目的とする。ま
た、これにより基板の破損等の事故を未然に防ぐことを
も目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用〕上記の目的
を達成するため、本発明の斜め基板検出装置および方法
は、半導体製造装置のウェハ搬送部等の基板カセット内
に収納された基板の検出機構において、レーザ光等の光
ビームをカセット前面斜め方向より照射し、基板が光ビ
ームを遮る影の幅と間隔を識別して、斜め挿入基板を検
出することを特徴とする。

本発明では、光ビームをカセット前面中心線から斜め方
向より照射しているため、斜め挿入基板による遮光の幅
と正常挿入基板の遮光の幅とは異なることとなり、これ
により斜め挿入基板を検出することができる。

具体的に本発明を半導体製造装置のウェハ搬送部に適用
して、例えば従来とは違うウェハカセット前面から斜め
の位置にレーザとレーザ光を検出するディテクタを取付
ければ、レーザビームによって得られるクエへの影の位
置を検出するとともに、正常に挿入されたウェハと斜め
に挿入されたウェハの影の幅の違いを検出することが可
能となる。従フて、斜めウェハを破損する等の上記従来
形の欠点を除去することが可能である。

［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る斜め基板検出装置の
概略上面図であり、本発明の主眼であるレーザ投光器が
ウェハカセット前面の斜め方向に設置されている様子を
上面から見たものである。

第２図は正常に設置されたクエへと斜めに設置されたク
エへにおけるレーザ光の影の比較図、第３図は本実施例
の装置の電気処理のブロック回路図、！４４図は正常ウ
ェハと斜めウェハを検出した場合の出力信号図である。

な、お、第１図〜第４図において、従来例（第６図）と
同一または共通の部分は同一の付番で示す。

第１図において、６はレーザ投光器１・から照射された
レーザ光４を反射する鏡、７はレーザ光４を集光させる
ための凹面鏡、８はレーザ光４を検出するフォトディテ
クタである。

第３図において、９はディテクタ８の出力をアナログ・
デジタル変換するＡ／Ｄ変換器である。１０はＣＰＵで
あり、ウェハ検知データを入力し、斜めクエへを判定検
出して種々の処置をする。１１はｃ　ｐ　ｕ　ｔｏから
のスライスレベルデータを入力し、デジタル・アナログ
変換を行ないスライスレベル信号を発生するＤ／Ａ変換
器である。１２はディテクタ８からのウェハ検出信号を
Ｄ／Ａ変換器１１からのスライスレベル信号により２値
化し、２値化信号を出力する２値化回路である。１３は
２値化回路１２よりの２値化ウ工ハ検出信号のパルス幅
およびパルス間隔をカウントするカウント回路である。

、第４図において、１４はディテクタ８の出力であるウ
ェハ検出信号である。１５はＤ／Ａ変換器１１の出力で
あるスライスレベル信号である。１６は２値化回路１２
の出力であるウェハの２値化信号である。

第１図〜第４図を参照して、本実施例の装置における斜
めクエへの検出動作について説明する。

まず、ウニ八カセット２の前面の斜め方向に設置された
レーザ投光器１は図示しない機構によりウニ八カセット
２の前面を上下する。照射されたレーザ光４はクエへカ
セット２内を透過するが、ウェハ３が挿入されている位
置においては遮光されるため、ウニ八カセット２の後面
においてレーザ光４の透過、遮光のパターンが観測され
る。レーザ光４を検出する手段は多種あるが本実施例で
は一例として第１図のごとく、透過したレーザ光４をミ
ラー６により凹面鏡７の方向に反射し、さらに凹面鏡７
により一点に集光する。そして、その点にフォトディテ
クタ８を置きレーザ光４を検出している。

次に、レーザ投光器１をウニ八カセット２の前面中心よ
り斜め方向に取り付けたことによる効果を説明する。通
常、レーザ投光器１は第６図の従来例で示されるように
、ウニ八カセット２の前面の中心に置かれるため、レー
ザ光４はウニ八カセット２の前面から後面への中心線を
通る。この場合、ウェハ３が斜めに挿入されていても、
そのウェハ３によってレーザ光４が遮られる影の幅は正
常に挿入されたクエへの影の幅と変らない。

次に、第２図においてウニ八カセット２の前面より斜め
方向よりレーザ光４を照射し、た場合を説明する。同図
の紙面手前方向は、ウニ八カセット２の前面方向である
。図では前面より右側斜めにレーザ投光器１が取り付け
られ、ウェハ３の中心方向にレーザ光４が放射されてい
る。図において示されているウェハは上側のウェハ３が
正常に挿入され、下側のウェハ３′が斜めに挿入されて
いる。この状態においてレーザ投光器１が矢印のように
上下した場合、斜め挿入ウェハ３′によりてレーザ光４
が遮られてできる影の幅５′は、正常なウェハ３の影の
幅５に較べて広くなることになる。この幅５′は、ウェ
ハ３の前面中心線に対するレーザ投光器１の設置位置角
度θが大きい程広くなり、また小さくなると狭くなる。

そして、θＮＯのときには正常に置かれたウェハ３の影
の　゛幅５と同じになる。

次に、以上のレーザ投光器１の設置状態において、クエ
への斜め挿入を検出する方法を説明する。

第３図および第４図において、レーザ投光器１は上下し
ながらレーザ光４を放射し、フォトディテクタ８はその
レーザ光４を検出する。そして、フォトディテクタ８は
、レーザ光４が入光している場合とレーザ光４がウェハ
３により遮光された場合とに応じ、レーザ強度信号とし
てアナログ信号１４を出力する。このアナログ信号１４
はＡ／Ｄ変換器９により常時Ａ／Ｄ変換され、ＣＰＵｌ
０に入力する。ＣＰ　Ｕ　１０はこの信号１４のピーク
値を検出し、その値によりスレッショルドレベル値を算
出し、Ｄ／Ａ変換器１１に出力する。Ｄ／Ａ変換器１１
はこの値をＤ／Ａ変換し、スレッショルドレベル信号１
５を２値化回路１２に送出する。

２値化回路１２は、レーザ強度信号であるアナログ信号
１４をスレシコルドレベル信号１５により２値化し、２
値化信号１６をパルス幅・パルス間隔カウント回路１３
に出力する。カウント回路１３は、第４図に示すクエへ
幅１、〜ＸＳおよびウェハ間隔ＬＩＮＬ４の間隔をカウ
ントし、それらの値をＣＰＵｌ０に出力する。ＣＰＵｌ
０はＪＺＩ〜１．の値を比較し、それらの中で基準値よ
りも大きく他の値よりも明らかに大きい異常値１゜を見
つける。第４図の場合、上から３番目のウェハ３′が斜
めに挿入されている状態であり、Ａ３が異常値となって
いる。同様にしてパルス間隔Ｌｌ−Ｌ４も比較され、Ｌ
、およびり、が異常値として検出される。これにより、
ＣＰ　Ｕ　１０は上から３枚目のウェハ３′が斜めに挿
入されていることを検出する。

ＣＰＵｌ０はこの検出結果に基づき、ウェハ３′が斜め
に挿入されていることをオペレータに喚起したり、斜め
ウェハ３′をスキップして処理を継続したり、ウェハ搬
出機構を通常のウェハ引出し位置より下に挿みしゆっく
りとクエへを引出す等の処置を行なう。また、ウェハ搬
出機構をウェハ３′の傾きに合わせて傾け、ウェハ３′
を引出す等のりカバリ−動作を行なうこととしてもよい
。

なお、本実施例ではレーザ投光器１を上下させたが、こ
れに限らすウェハカセット２全体を上下させてもよく、
この場合も同様に第４図のレーザ強度信号１４が得られ
る。

また、第６図の構成において、レーザ光を検出する機構
の幅を広くしておき、レーザ投光器１を左右に回転して
レーザ光４を左右に振り、このとぎのレーザ強度信号１
４を得てその幅の変化を検出することにより、ウニへの
斜め挿入を検出することも可能である。

さらに、実施例の変形例として、機構的にレーザ投光器
１を斜め位置に設置できない場合等には、第５図のよう
にレーザ投光器１をウェハカセット２の前面中心線上に
設置し、鏡１７と１８を図のように設置し、レーザ光４
を反射させることにより先に述べた効果と同様の効果を
得ることができる。

上記実施例によれば、従来ウェハカセット前面中心線上
に設置されていたレーザ投光器を斜めの位置に設置して
いるので、従来検出できなかった斜めに挿入されたウェ
ハを確実に検出できる。従って、従来斜めウェハと分か
らずにクエへの引出し動作を行ないクエへを割る等の事
故があったが、予め斜めクエへを検出して、 ■オペレータに注意をうながす。

■斜めのウェハは引き出さない。

■斜めウェハのみ何らかの対応方法を用いて引き出す。

等の処置がとれるようになり、事故の無い安全性の高い
装置を実現することが可能となった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、基板カセットか
ら基板を搬出したり挿入する場合に基板の位置を光学的
に検出した後、搬出挿入する装置において、光ビームを
基板カセット前面中心線上斜めの位置から照射している
ので、カセットに斜めに挿入された基板を確実に検出で
きる。また、これにより従来基板の搬出の際に発生して
いた基板の破損等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る斜め基板検出装置の
概略上面図、 第２図は、正常に設置されたウェハと斜めに設置された
クエへにおけるレーザ光の影の比較図、第３図は、本実
施例の装置の電気処理のブロック回路図、 一第４図は、正常ウェハと斜めクエへを検出した場合の
出力信号図、 第５図は、ミラーによって斜めからレーザ光を照射した
場合の上面図、 第６図は、従来のウェハ検出機構の要部斜視図である。 １：レーザ投光器、　　　２：ウェハカセット、３．３
’　　：ウエハ、　　　５．５’　　：ウェハの影、８
、：フオトディテクタ、１０：ＣＰＵ。 １２：２値化回路、　　　１３：カウント回路、１４、
１５．１６：ウニへの検出信号。 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板が収納された基板カセット内に光ビームを該基
   板カセット前面斜め方向より照射する手段と、該基板カ
   セットを通過する光ビームを電気信号に変換して検出す
   る手段と、該検出信号に基づき光ビームを遮る影の幅と
   間隔を識別する手段とを備え、該識別データに基づき上
   記基板カセットに斜めに挿入された基板を検出すること
   を特徴とする斜め基板検出装置。 ２、前記光ビームが、レーザ光である特許請求の範囲第
   １項記載の斜め基板検出装置。 ３、基板が収納された基板カセット内に光ビームを該基
   板カセット前面斜め方向より照射し、該基板カセットを
   通過する光ビームを電気信号に変換して検出し、該検出
   信号に基づき光ビームを遮る影の幅と間隔を識別し、該
   識別データに基づき上記基板カセットに斜めに挿入され
   た基板を検出することを特徴とする斜め基板検出方法。 ４、前記光ビームが、レーザ光である特許請求の範囲第
   ３項記載の斜め基板検出方法。