JPH11145256A - 薄型基板検出装置 - Google Patents

薄型基板検出装置

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JPH11145256A
JPH11145256A JP21323298A JP21323298A JPH11145256A JP H11145256 A JPH11145256 A JP H11145256A JP 21323298 A JP21323298 A JP 21323298A JP 21323298 A JP21323298 A JP 21323298A JP H11145256 A JPH11145256 A JP H11145256A
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JP
Japan
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light
thin substrate
light receiving
lens
semiconductor wafer
Prior art date
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Application number
JP21323298A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Kimata
一夫 木全
Teruyuki Matsui
照幸 松井
Katsuhiko Kato
克彦 加藤
Masanosuke Mizuno
征之助 水野
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Asyst Japan Inc
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Asyst Japan Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照射手段の構成の簡素化を図ること。 【解決手段】 照射手段11は、発光源11aと、発光
源11aの光L1が入射され、薄型基板2の厚さ方向t
に集束しかつ薄型基板2の幅方向wに発散する扇形状の
光線束L2を生成し、この光線束L2によって薄型基板
外縁端面21を照射するレンズ11bとを備える。受光
手段12は、照射手段11を挟んで配置される一対の受
光部12A、12Aからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ又は
ガラス基板等薄型基板の有無を検出する薄型基板検出装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】搬送ロボットを用いて薄型基板を搬送す
るシステムの一例として、薄型基板の外縁端面を照射す
る照射手段と、薄型基板外縁端面の反射光を受光可能な
受光手段とを備え、受光手段における反射光の受光の有
無に基づいて薄型基板の有無を検出する薄型基板検出装
置を用い、この薄型基板検出装置によって搬送すべき薄
型基板の存在を確認した上で、搬送ロボットによる当該
薄型基板の搬送を実行するシステムが知られている。
【0003】ここで、従来の薄型基板検出装置は、照射
手段及び受光手段が二組からなり、一方の照射手段によ
って薄型基板外縁端面の所定位置を照射しこのときの薄
型基板外縁端面の反射光を一方の受光手段によって受光
するとともに、他方の照射手段によって薄型基板外縁端
面の上記所定位置とは異なる所定位置を照射しこのとき
の薄型基板外縁端面の反射光を他方の受光手段によって
受光するよう構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄型基板検出装置によると、照射手段に、薄型基板外縁
端面の互いに異なる二つの位置を照射する機能を与えて
いることから、照射手段の構成が煩雑になり易いという
問題がある。
【0005】本発明は、上記問題点にかんがみ、照射手
段の構成の簡素化を図ることができる薄型基板検出装置
を提供することを主な目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の薄型基板検出装
置は、薄型基板の外縁端面を照射する照射手段と、前記
薄型基板外縁端面の反射光を受光可能な受光手段とを備
え、前記受光手段における前記反射光の受光の有無に基
づいて薄型基板の有無を検出する薄型基板検出装置にお
いて、前記照射手段は、発光源と、前記発光源の光が入
射され、前記薄型基板の厚さ方向に集束しかつ前記薄型
基板の幅方向に発散する扇形状の光線束を生成し、この
光線束によって前記薄型基板外縁端面を照射するレンズ
とを備え、前記受光手段は、前記照射手段を挟んで配置
される複数の受光部からなることを特徴とする。
【0007】ここで、前記薄型基板が、オリフラ又はノ
ッチを有する円板状の半導体ウエハである場合、前記照
射手段は、前記半導体ウエハに対し、その光軸が該半導
体ウエハの中心位置を通らないよう配置され、前記受光
手段の複数の受光部のうち両端の受光部は、前記半導体
ウエハのオリフラの一端が前記照射手段の光軸上に位置
する場合であっても、反射光の受光が可能な範囲に配置
されることが好ましい。
【0008】また、当該薄型基板検出装置は、搬送ロボ
ットに設けられることが望ましい。
【0009】
【発明の作用効果】本発明の薄型基板検出装置による
と、一つのレンズによって扇形状の光線束が生成されこ
の光線束が薄型基板外縁端面を照射するようになるた
め、照射手段の構成の簡素化を図ることができる。ま
た、薄型基板外縁端面を照射する光線束が薄型基板の幅
方向に広がりを有しているものであるため、薄型基板外
縁端面の反射光の広がり角度が大きく、このため、薄型
基板が基準位置から比較的大きくズレた位置にセットさ
れている場合であっても、受光手段が反射光を十分に受
光し得るようになり、検出率が増大する。さらに、薄型
基板外縁端面を照射する光線束が薄型基板の厚さ方向に
集束しているため、厚さ方向に隣接する他の薄型基板の
外縁端面を誤って照射し薄型基板を誤検出する不具合を
防止することができる。
【0010】また、薄型基板が、オリフラ又はノッチを
有する円板状の半導体ウエハである場合、照射手段を、
半導体ウエハに対し、その光軸が該半導体ウエハの中心
位置を通らないよう配置させる。これにより、照射手段
の光軸が半導体ウエハの中心位置を通るよう構成した場
合には、照射手段から発せられた光の多くが半導体ウエ
ハの外縁端面で反射されて照射手段に戻り受光手段の受
光量が減少するため検出率が低下する不具合が生じる
が、上記のように照射手段の光軸が半導体ウエハの中心
位置を通らないよう構成することにより、受光手段の受
光量が増大し、検出率の向上を図ることができる。特
に、半導体ウエハの外縁端面がAl膜又はSiO2 膜等
でコーティングされ鏡面に近い状態にある場合に有効で
ある。
【0011】また、受光手段の複数の受光部のうち両端
の受光部を、半導体ウエハのオリフラの一端が照射手段
の光軸上に位置する場合、換言すると、オリフラによっ
て受光手段の受光量が最小となり得る場合であっても、
反射光の受光が可能な範囲に配置させることにより、薄
型基板検出装置に対する半導体ウエハの位置関係がいか
なる場合、例えば、半導体ウエハと薄型基板検出装置と
の間の距離(ワーキングディスタンスW・D)やオリフ
ラの位置が一定でなくても、反射光を受光可能なため半
導体ウエハの有無の検出率を向上させることができる。
【0012】また、当該薄型基板検出装置を搬送ロボッ
トに設けることにより、当該薄型基板検出装置を例えば
半導体ウエハを格納するカセット毎に設ける場合と比べ
次のような効果が生じる。すなわち、薄型基板検出装置
を半導体ウエハを格納するカセット毎に設ける場合に
は、カセットの個数に応じた数の薄型基板検出装置が必
要となり、設置スペースが拡大し、また、搬送すべき半
導体ウエハの位置に応じて薄型基板検出装置を移動させ
るための専用の駆動機構が必要となるが、当該薄型基板
検出装置を搬送ロボットに設けた場合には、当該薄型基
板検出装置を各カセットに対し共通に使用できることか
ら一つの薄型基板検出装置で足り、設置スペースが縮小
し、また、薄型基板検出装置を移動させるために搬送ロ
ボットの駆動機構を利用することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
【0014】図1は、一実施形態に係る薄型基板検出装
置の基本的な構成を示す平面図、図2は、照射手段を示
す側面図である。
【0015】図1及び図2において、薄型基板検出装置
1は、薄型基板2(本実施例では半導体ウエハである
が、ガラス基板であってもよい)の外縁端面21を照射
する照射手段11と、薄型基板外縁端面21の反射光を
受光可能な受光手段12とを備え、受光手段12におけ
る反射光の受光の有無に基づいて薄型基板2の有無を検
出するものである。
【0016】照射手段11は、発光源11a(本実施例
では半導体レーザー)と、発光源11aの光L1が入射
され、薄型基板2の厚さ方向(図面に対し垂直な方向)
に集束しかつ薄型基板2の幅方向wに発散する扇形状の
光線束L2を生成し、この光線束L2によって薄型基板
外縁端面21を照射するレンズ11b(本実施例では軸
線が水平面上かつ発光源11aの光L1の光軸に対し直
交するよう配された円柱形状のロッドレンズ)とを備え
る。また、照射手段11は、不要な光をカットしノイズ
光を除去するための四角形状の絞り11cを備える。
【0017】受光手段12は、照射手段11を挟んで配
置される複数の受光部12A、12Aからなり、各受光
部12Aは、反射光L3を集光する集光レンズ12aと
集光レンズ12aによって集光された光L4を受光し電
気信号に変換する受光素子12bとにより構成される。
また、各受光部12Aは、半導体レーザー11aのレー
ザー波長と同一波長域の光のみを透過し外光を除去する
ためのフィルター12cを備える。
【0018】本実施形態に係る薄型基板検出装置1によ
ると、一つのレンズ11bによって扇形状の光線束L2
が生成されこの光線束L2が薄型基板外縁端面21を照
射するようになるため、照射手段11の構成の簡素化を
図ることができる。また、薄型基板外縁端面21を照射
する光線束L2が薄型基板2の幅方向wに広がりを有し
ているものであるため、薄型基板外縁端面21の反射光
L3の広がり角度が大きく、このため、薄型基板2が基
準位置(図1において実線で示す位置)から比較的大き
くズレた位置(例えば図1において二点鎖線で示す位
置)にセットされている場合であっても、受光手段12
が反射光L3を十分に受光し得るようになり、検出率が
増大する。さらに、薄型基板外縁端面21を照射する光
線束L2が薄型基板2の厚さ方向tに集束しているた
め、厚さ方向tに隣接する他の薄型基板の外縁端面を誤
って照射し薄型基板を誤検出する不具合を防止すること
ができる。
【0019】また、当該薄型基板検出装置1を搬送ロボ
ット(図示せず)に設けるようにすると、当該薄型基板
検出装置1を例えば半導体ウエハを格納するカセット毎
に設ける場合と比べ次のような効果が生じる。すなわ
ち、半導体ウエハを格納するカセット毎に薄型基板検出
装置1を設ける場合には、カセットの個数に応じた数の
薄型基板検出装置1が必要となり、設置スペースが拡大
し、また、搬送すべき半導体ウエハの位置に応じて薄型
基板検出装置1を移動させるための専用の駆動機構が必
要となるが、当該薄型基板検出装置1を搬送ロボットに
設けた場合には、当該薄型基板検出装置1を各カセット
に対し共通に使用できることから一つの薄型基板検出装
置1で足り、設置スペースが縮小され、また、薄型基板
検出装置1を移動させるために搬送ロボットの駆動機構
を利用することができる。
【0020】なお、上述した実施形態では、レンズ11
bとして円柱形状をしたロッドレンズを用いたが、断面
半円形状の柱状レンズなど、上記扇形状の光線束L2を
生成可能なレンズであればその形状は円柱形状に限定さ
れるものではない。
【0021】図3は、本発明の他の実施形態に係る薄型
基板検出装置の平面図を示す。
【0022】図3において、薄型基板検出装置1は、ハ
ウジング100に照射手段11及び受光手段12を配設
して構成される。
【0023】照射手段11は、図1に示した照射手段1
1と同様、発光源11a(半導体レーザー)と、発光源
11aの前方に配置され、発光源11aの光が入射さ
れ、半導体ウエハ2の厚さ方向(図面に対し垂直な方
向)に集束しかつ半導体ウエハ2の幅方向に発散する扇
形状の光線束を生成し、この光線束によって半導体ウエ
ハ外縁端面21を照射するロッドレンズ、シリンドリカ
ルレンズ又はトロイダルレンズなど特殊なレンズ11b
とを備える。また、照射手段11は、不要な光をカット
しノイズ光を除去するための四角形状の絞り11cを備
える。
【0024】照射手段11は、図3に示すように、扇形
状の光線束の光軸L2O が半導体ウエハ2の中心位置O
を通らないよう配置されている。これにより、照射手段
11の光軸L2O が半導体ウエハ2の中心位置Oを通る
よう構成した場合には、照射手段11から発せられた光
の多くが半導体ウエハ2の外縁端面21で反射されて照
射手段11に戻り受光手段12A、12B、12C、1
2D、12Eの受光量が減少するため検出率が低下する
不具合が生じるが、上記のように照射手段11の光軸L
O が半導体ウエハ2の中心位置Oを通らないよう構成
することにより、受光手段12A、12B、12C、1
2D、12Eの受光量が増大し、検出率の向上を図るこ
とができる。特に、半導体ウエハ2の外縁端面21がA
l膜又はSiO2 膜等でコーティングされ鏡面に近い状
態にある場合に有効となる。
【0025】受光手段12は、照射手段11を挟んで配
置される複数の受光部12A、12B、12C、12
D、12Eからなり、各受光部12A、12B、12
C、12D、12Eは、反射光L3を集光する集光レン
ズ12aと集光レンズ12aによって集光された光L4
を受光し電気信号に変換する受光素子12bとにより構
成される。また、各受光部12A、12B、12C、1
2D、12Eは、必要に応じて、半導体レーザー11a
のレーザー波長と同一波長域の光のみを透過し外光を除
去するためのフィルター12c(図1)を備える。
【0026】ここで、受光手段12の複数の受光部12
A、12B、12C、12D、12Eのうち両端の受光
部12A、12Eは、半導体ウエハ2のオリフラ22の
一端22aが照射手段11の光軸L2O 上に位置する場
合であっても、反射光L3の受光が可能な範囲に配置さ
れる。
【0027】すなわち、図4に実線で示すように、一方
の受光部12Aは、半導体ウエハ2のオリフラ22の一
端22aが照射手段11の光軸L2O 上に位置すると
き、該オリフラ22の端部22aから垂直に伸ばした仮
想線VLと受光部12Aの光軸L3とのなす角度θ1
が、該仮想線VLと照射手段11の光軸L2O とのなす
角度θ2 と一致するよう配置され、また、他方の受光部
12Eは、図4に破線で示すように、半導体ウエハ2の
オリフラ22の一端22bが照射手段11の光軸L2O
上に位置するとき、該オリフラ22の端部22bから垂
直に伸ばした仮想線VLと受光部12Eの光軸L3との
なす角度θ1 ’が、該仮想線VLと照射手段11の光軸
L2O とのなす角度θ2 ’と一致するよう配置される。
【0028】このように両端の受光部12A、12Eを
配置させることにより、半導体ウエハ2のオリフラ22
の一端22a、22bが照射手段11の光軸L2O 上に
位置する場合、換言すると、オリフラ22によって受光
手段12A、12B、12C、12D、12E全体とし
ての受光量が最小となり得る場合であっても、半導体ウ
エハ2の有無を検出可能となり、また、オリフラ22の
端部22a、22bが照射手段11の光軸L2O 上に位
置していない場合には、両端の受光部12A、12Eの
内側に位置する他の受光部12B、12C、12Dの受
光量が増大するため、これらの受光部12B、12C、
12Dによって半導体ウエハ2の有無を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る薄型基板検出装置の
基本的な構成を示す平面図である。
【図2】照射手段の構成を示す側面図である。
【図3】本発明の他の実施形態に係る薄型基板検出装置
の平面図である。
【図4】同装置において、半導体ウエハと両端の受光部
との位置関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 薄型基板検出装置 11 照射手段 11a 発光源(半導体レーザー) 11b レンズ 11c 絞り 12 受光手段 12A、12B、12C、12D、12E 受光部 12a 集光レンズ 12b 受光素子 12c フィルタ 2 薄型基板(半導体ウエハ又はガラス基板) 21 外縁端面 22 オリフラ 22a、22b 端部 L1 発光源の光 L2 扇形状の光線束 L2O 光軸 L3 反射光 L4 集光レンズにより集光された光 O 半導体ウエハの中心位置 VL 仮想線 θ1 、θ1 ’ オリフラの端部から垂直に伸ばした仮
想線と受光部の光軸とのなす角度 θ2 、θ2 ’ 仮想線と照射手段の光軸とのなす角度 w 薄型基板の幅方向 t 薄型基板の厚さ方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 征之助 愛知県尾西市北今字定納28番地 株式会社 メックス内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄型基板の外縁端面を照射する照射手段
    と、前記薄型基板外縁端面の反射光を受光可能な受光手
    段とを備え、前記受光手段における前記反射光の受光の
    有無に基づいて薄型基板の有無を検出する薄型基板検出
    装置において、 前記照射手段は、発光源と、前記発光源の光が入射さ
    れ、前記薄型基板の厚さ方向に集束しかつ前記薄型基板
    の幅方向に発散する扇形状の光線束を生成し、この光線
    束によって前記薄型基板外縁端面を照射するレンズとを
    備え、 前記受光手段は、前記照射手段を挟んで配置される複数
    の受光部からなることを特徴とする薄型基板検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記薄型基板は、オリフラ又はノッチを有する円板状の
    半導体ウエハであり、 前記照射手段は、前記半導体ウエハに対し、その光軸が
    該半導体ウエハの中心位置を通らないよう配置され、 前記受光手段の複数の受光部のうち両端の受光部は、前
    記半導体ウエハのオリフラの一端が前記照射手段の光軸
    上に位置する場合であっても、反射光の受光が可能な範
    囲に配置されることを特徴とする薄型基板検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 前記受光手段の複数の受光部のうち両端の受光部は、前
    記半導体ウエハのオリフラの一端が前記照射手段の光軸
    上に位置するとき、該オリフラの端部から垂直に伸ばし
    た仮想線と受光部の光軸とのなす角度が、該仮想線と前
    記照射手段の光軸とのなす角度と一致するよう配置され
    ることを特徴とする薄型基板検出装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、請求項2、請求項3のいずれ
    かにおいて、当該薄型基板検出装置は搬送ロボットに設
    けられることを特徴とする薄型基板検出装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3、請求項
    4のいずれかにおいて、前記発光源は半導体レーザーに
    より構成され、前記レンズはロッドレンズにより構成さ
    れ、前記各受光部は、前記反射光を集光する集光レンズ
    と前記集光レンズによって集光された光を受光し電気信
    号に変換する受光素子とにより構成されることを特徴と
    する薄型基板検出装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記受光部は、前記
    半導体レーザーのレーザー波長と同一波長域の光のみを
    透過可能なフィルターを備えることを特徴とする薄型基
    板検出装置。
  7. 【請求項7】 請求項5又は請求項6において、前記照
    射手段は、四角形状の絞りを備えることを特徴とする薄
    型基板検出装置。
JP21323298A 1997-09-08 1998-07-28 薄型基板検出装置 Pending JPH11145256A (ja)

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