JPH10150094A - ウェーハ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体製造装置に於いてウェーハの検出時間を
短縮し、制御部を簡単にする。 【解決手段】揺動可能な揺動アーム４２にカセット内の
水平保持されたウェーハ２７を検出するセンサ４４を所
要数配設した支持部材４３を立設し、該揺動アームの揺
動軸３７を揺動モータ３９により回転駆動する様にした
構成であり、個々のウェーハ検出用センサにより複数の
ウェーハを同時に有無検出し、合わせてウェーハの状態
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】本発明は半導体製造装置等に
設けられ、ウェーハカセット内部のウェーハの有無、装
填状態を検出するウェーハ検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置で処理されるウェーハは
ウェーハカセットに装填された状態で搬送され、半導体
製造装置内でのウェーハの搬送はウェーハカセットより
ウェーハ移載機が払出し、反応室への移送、或はボート
等ウェーハ保持器への移載を行っている。

【０００３】斯かるウェーハの搬送作業に於いて、無駄
の無い確実なウェーハの搬送、誤動作の防止の為、予め
ウェーハカセット内でのウェーハの装填状態を知る必要
があり、半導体製造装置にはウェーハ検出装置が設けら
れる。

【０００４】図８は従来のウェーハ検出装置を示してい
る。

【０００５】図中、１はカセット授受ポートのカセット
受載台であり、該カセット受載台１には図示しない外部
搬送装置より搬送されたウェーハカセット２が載置され
る。前記カセット受載台１には反射板３が立設されてい
る。該反射板３に対向する位置に反射型の光センサ４が
昇降可能に設けられている。

【０００６】ウェーハカセット２内のウェーハ６を検出
する場合は、前記光センサ４より検出光５を発し、図示
しない昇降機構により前記光センサ４を上下方向に走査
する。ウェーハ６がない場合は前記検出光５は前記反射
板３に反射され、光センサ４が反射光を受光してウェー
ハ６がないことが確認される。ウェーハ６が存在する場
合は前記検出光５が遮られ、光センサ４は反射光を受光
せずウェーハ６の存在を検知する。光センサ４の上下方
向の位置は図示しない位置検出センサにより確認され、
光センサ４の上下方向の位置と検出光５の反射光の受光
によりウェーハ６の有無、ウェーハ６の位置を検出する
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のウェー
ハ検出装置ではウェーハを１枚ずつ有無検出するので時
間が掛かり、又光センサ４の昇降制御、位置検出を伴う
ので制御が煩雑となる等の不具合を有していた。

【０００８】本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハの検
出時間を短縮し、制御部を簡単にしようとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、揺動可能な揺
動アームにカセット内の水平保持されたウェーハを検出
するセンサを所要数配設した支持部材を立設し、該揺動
アームの揺動軸を揺動モータにより回転駆動する様構成
したウェーハ検出装置に係り、前記支持部材に２列にウ
ェーハ検出用センサを所要数配設し、各列のセンサのピ
ッチを同一にすると共に列間で半ピッチ分ずらせたウェ
ーハ検出装置に係り、支持部材の中心部を軸心に沿って
突出させて突部を形成し、ウェーハ検出時に前記突部が
ウェーハに当接して整列させるウェーハ検出装置に係
り、個々のウェーハ検出用センサにより複数のウェーハ
を同時に有無検出し、合わせてウェーハの状態を検出す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【００１１】図１は本発明に係るウェーハ検出装置を具
備した枚葉式半導体製造装置を示しており、搬送室１０
を中心に放射状に第１反応室１１、第２反応室１２がゲ
ート弁１３，１４を介して気密に設けられ、又該第１反
応室１１、第２反応室１２に対向して第１カセット室１
５、第２カセット室１６がそれぞれゲート弁１７，１８
を介して気密に設けられている。

【００１２】前記第１反応室１１、第２反応室１２内で
は反応ガスが供給されると共にプラズマが形成され、ウ
ェーハ表面に薄膜の生成、或はエッチング処理等が行わ
れる。前記搬送室１０内にはウェーハ移載機１９が設け
られ、該ウェーハ移載機１９により前記第１反応室１
１、第２反応室１２と第１カセット室１５、第２カセッ
ト室１６との間でウェーハ２７の移載が行われる。

【００１３】前記第１カセット室１５、第２カセット室
１６に対向してカセット授受ポート２０が設けられてい
る。該カセット授受ポート２０の上面はカセット受載台
２３となっており、該カセット受載台２３には前記第１
カセット室１５、第２カセット室１６にそれぞれ対峙す
るカセット受載ステージ２１，２２が形成される。更
に、第１カセット室１５、カセット受載ステージ２１間
でカセットの搬送を行うカセット搬送ロボット２４、第
２カセット室１６、カセット受載ステージ２２間でカセ
ットの搬送を行うカセット搬送ロボット２５が設けられ
ている。

【００１４】ウェーハ検出装置３０は前記カセット受載
ステージ２１とカセット受載ステージ２２との間に設け
られている。前記ウェーハ検出装置３０は図２に見られ
る様に、各カセット受載ステージ２１，２２それぞれに
対応するウェーハ検出ユニット３１、ウェーハ検出ユニ
ット３２を有し、該ウェーハ検出ユニット３１、ウェー
ハ検出ユニット３２は対称的に配置され、同様な構成を
有している。以下、ウェーハ検出ユニット３１について
説明する。

【００１５】前記カセット授受ポート２０のカセット受
載台２３には軸受ハウジング３５が貫通して設けられ、
該軸受ハウジング３５に軸受３６を介して揺動軸３７が
回転自在に設けられ、該揺動軸３７の下端には被動ギア
３８が嵌着されている。前記カセット受載台２３の下方
には揺動モータ３９が設けられ、該揺動モータ３９の出
力軸４０には駆動ギア４１が嵌着され、該駆動ギア４１
と前記被動ギア３８とは図示しないアイドルギアを介し
て噛合している。

【００１６】前記揺動軸３７の上端には揺動アーム４２
が嵌着され、該揺動アーム４２にはのセンサ支持柱４３
が立設され、該センサ支持柱４３にはフォトセンサ４４
が前記センサ支持柱４３の軸心を中心に千鳥状に取付け
られ、フォトセンサ４４の上下方向のピッチはウェーハ
２７のピッチと同一となっている。又フォトセンサ４４
は、２５枚用のウェーハカセットについては２５個と検
出すべきウェーハの数だけ設けられる。尚、ウェーハ検
出ユニット３１、ウェーハ検出ユニット３２は共通のモ
ータにより駆動させることができる。

【００１７】図４、図５を参照して前記センサ支持柱４
３とフォトセンサ４４について説明する。

【００１８】センサ支持柱４３は円柱の両側が突部４３
ａを残して軸心に沿って削除され、段差４６が対称的に
形成されたものであり、前記突部４３ａの先端は円筒曲
面となっている。前記センサ支持柱４３の材質はＰＴＦ
Ｅ、ポリプロピレン、ポリアセタール等であり、特に前
記突部４３ａは緩衝作用の有るシリコンゴム等としても
よい。

【００１９】前記フォトセンサ４４は先端が２股フォー
ク形状となっており、該フォーク形状の上側の爪４４ａ
に発光素子が設けられ、下側の爪４４ｂには受光素子が
設けられ、前記爪４４ａ、爪４４ｂ間にはスリット状の
間隙４４ｃが形成される。該間隙４４ｃに直交する方向
に鍔部４４ｄが突設され、該鍔部４４ｄが螺子４７によ
り前記段差４６に固着される。片側の段差４６について
前記フォトセンサ４４の取付けピッチは前記ウェーハ２
７の２枚分のピッチに等しく、前記片側のフォトセンサ
４４ともう１つの側のフォトセンサ４４とはウェーハ２
７の１枚分のピッチだけ、即ちフォトセンサ４４の取付
ピッチの半ピッチ分だけずれており、全体的にはフォト
センサ４４は千鳥状に取付けられ、上下方向のピッチは
ウェーハ２７のピッチと同一となっている。

【００２０】ウェーハの非検出時には前記ウェーハ検出
ユニット３２とウェーハカセット２６とが干渉しない様
に、前記揺動アーム４２は図２の実線で示される位置に
退避している。

【００２１】前記カセット授受ポート２０に対し、外部
搬送装置によりウェーハカセット２６とが搬入され、前
記カセット受載ステージ２１、カセット受載ステージ２
２に載置される。

【００２２】ウェーハカセット２６が乗載されると前記
ウェーハ検出装置３０によりウェーハカセット２６内の
ウェーハ２７の検知が行われる。

【００２３】ウェーハ２７の検出を行う場合は、前記揺
動モータ３９により駆動ギア４１、被動ギア３８、揺動
軸３７を介して前記揺動アーム４２をウェーハカセット
２６に向かって回動させ、前記ウェーハ２７が前記フォ
トセンサ４４の間隙４４ｃ迄進入した位置で停止させ
る。ウェーハが存在しているとウェーハ２７により前記
発光素子からの光が遮断され、受光素子の受光を妨げウ
ェーハ有りの検出が為される。ウェーハが存在していな
い場合は、受光素子が発光素子からの光を受光するので
ウェーハ内の検出が為される。又ウェーハの位置につい
てはフォトセンサ４４の個々の信号を判別することで容
易に検出ができる。ウェーハ検出の結果は後述するウェ
ーハの移載に反映される。

【００２４】更に、突出ているウェーハ２７がある場合
は前記突部４３ａがウェーハ２７の端縁に当接し、ウェ
ーハを押込み、ウェーハカセット２６内のウェーハを整
列させる。ウェーハが整列されることでウェーハの破損
が防止される。

【００２５】前記第１カセット室１５のカセット室ドア
が開かれ、カセット受載ステージ２１のウェーハカセッ
ト２６が前記カセット搬送ロボット２４により前記第１
カセット室１５内に、又前記第２カセット室１６のカセ
ット室ドアが開かれ、前記カセット受載ステージ２２の
ウェーハカセット２６が前記カセット搬送ロボット２５
により前記第２カセット室１６にそれぞれ搬入される。

【００２６】前記カセット搬送ロボット２４、カセット
搬送ロボット２５が退去し、カセット室ドアが閉じられ
た状態で前記ゲート弁１７，１８が開かれ、前記ウェー
ハ移載機１９により前記第１カセット室１５と前記第１
反応室１１間でウェーハ２７の移載が行われ、前記第２
カセット室１６と前記第２反応室１２間でウェーハ２７
の移載が行われる。前記ウェーハ移載機１９は３節リン
クアームを有し、先端のウェーハを受載するアームが直
進運動をする様になっている。

【００２７】前記ウェーハ移載機１９によるウェーハ２
７の移載に於いて、前記したウェーハ検出装置３０によ
る検出結果でウェーハカセット２６内でのウェーハの欠
足箇所は分かっており、ウェーハの欠足箇所については
スキップして移載が進められる。

【００２８】第１反応室１１から第１カセット室１５へ
のウェーハ２７の移載、第１カセット室１５からカセッ
ト受載ステージ２１へのウェーハカセット２６の移載は
上記した逆の手順により行われる。

【００２９】図６、図７はウェーハ検出装置３０のフォ
トセンサの他の支持形態を示している。

【００３０】揺動アーム４２にセンサ支持ブラケット４
９を立設し、該センサ支持ブラケット４９にフォトセン
サ４８を千鳥状に固着する。前記センサ支持ブラケット
４９のフォトセンサ４８の取付け面は平板によって形成
され、該フォトセンサ４８の平面形状はＬ字状であり、
取付け面に対して垂直に突設する部分がウェーハを検知
する２股フォー状の検知部となっており、左右のフォト
センサ４８は該検知部が相対向する様に配置され、取付
け面に接して外側に延びる取付け部が螺子４７により前
記センサ支持ブラケット４９に固着されている。

【００３１】図４、図５に示したフォトセンサの支持形
態、図６、図７に示したフォトセンサの支持形態のいず
れであってもフォトセンサは個々に着脱が可能である。

【００３２】尚、フォトセンサ４８は発光素子、受光素
子を備えた透過型光センサであったが、反射型光センサ
であっても、或は反射型超音波センサであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、複数枚
のウェーハを一度で検出することができ、検出時間を短
縮することができ、又ウェーハが食出しているウェーハ
については押込み整列するのでウェーハの破損が防止で
き、更にフォトセンサは個々に交換が可能であり、経済
的であると共にフォトセンサは千鳥状に設けられるので
ウェーハカセットの狭小な収納ピッチでも検出が可能に
なり、更に検出器をウェーハカセットに沿って移動させ
る必要がなく制御系が簡単になる等の優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るウェーハ検出装置を具備し
た半導体製造装置の説明図である。

【図２】本発明の実施の形態を示す平面図である。

【図３】同前実施の形態を示す立断面図である。

【図４】図２のＡ部拡大図部である。

【図５】同拡大図の側面図である。

【図６】他の実施の形態を示す正面図である。

【図７】同前他の実施の形態を示す側面図である。

【図８】従来のウェーハ検出装置を示す説明図である。

【符号の説明】

２０ カセット授受ポート ２３ カセット受載台 ２４ カセット搬送ロボット ２５ カセット搬送ロボット ３０ ウェーハ検出装置 ３１ ウェーハ検出ユニット ３９ 揺動モータ ４２ 揺動アーム ４３ センサ支持柱 ４４ フォトセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動可能な揺動アームにカセット内の水
   平保持されたウェーハを検出するセンサを所要数配設し
   た支持部材を立設し、該揺動アームの揺動軸を揺動モー
   タにより回転駆動する様構成したことを特徴とするウェ
   ーハ検出装置。
2. 【請求項２】 前記支持部材に２列にウェーハ検出用セ
   ンサを所要数配設し、各列のセンサのピッチを同一にす
   ると共に列間で半ピッチ分ずらせた請求項１のウェーハ
   検出装置。
3. 【請求項３】 支持部材の中心部を軸心に沿って突出さ
   せて突部を形成し、ウェーハ検出時に前記突部がウェー
   ハに当接して整列させる請求項１のウェーハ検出装置。