JPH11204623A - 基板検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡潔且調整が容易であり、ウェーハ等基
板の検出が正確に行える基板検出装置を提供する。 【解決手段】基板搬送プレート１６に受載される基板５
に対峙させて静電容量式センサ３２を設け、該静電容量
式センサが静電容量の変化量を検出することにより前記
基板搬送プレート上の基板の有無を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
於いてウェーハ等被処理基板を移載する基板移載機に具
備される基板検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置内部での被処理基板の移
載は基板移載機によって行われる。該基板移載機では一
度に複数の被処理基板の移載ができる様に基板搬送プレ
ートが複数段設けられ、該基板搬送プレート上の被処理
基板の有無を検出する目的で各基板搬送プレートに対し
て基板検出装置が設けられている。

【０００３】先ず、図３に於いて、ウェーハ移載機を具
備する半導体製造装置の概略を説明する。

【０００４】筐体１内の後方上部位置には反応炉２が設
けられ、該反応炉２の内部には反応管３が設けられてい
る。前記反応炉２の下方にはボートエレベータ４が設け
られ、該ボートエレベータ４により被処理基板であるウ
ェーハ５が装填されたボート６が前記反応管３内部に装
入、引出し可能となっている。

【０００５】前記筐体１の前部にはウェーハカセット授
受部（図示せず）が設けられ、該ウェーハカセット授受
部の後方にはカセット搬送機７が設けられ、該カセット
搬送機７の後方には上からバッファカセット棚８、カセ
ット棚９が２段で設けられている。前記反応炉２と前記
バッファカセット棚８の間には第１エアクリーンユニッ
ト１０が設けられ、該第１エアクリーンユニット１０の
下方には第２エアクリーンユニット１１が設けられてい
る。前記カセット棚９と前記ボートエレベータ４の間に
はウェーハ移載機１２が設けられている。

【０００６】前記ウェーハ５はウェーハカセット１３に
装填された状態で半導体製造装置と外部との間の搬送が
行われる。前記ウェーハカセット１３は前記ウェーハカ
セット授受部（図示せず）で中継され、前記カセット搬
送機７により前記バッファカセット棚８、カセット棚９
に収納される。前記ウェーハ移載機１２は前記カセット
棚９に収納された前記ウェーハカセット１３と下降状態
にある前記ボート６間で前記ウェーハ５の移載をする。
前記ボートエレベータ４は前記ボート６を前記反応管３
内に装入し、前記ウェーハ５への成膜が完了すると前記
ボート６を前記反応管３より引出す。

【０００７】処理後の前記ウェーハ５は半導体製造装置
外部から前記ボート６への移載の手順の逆を行うこと
で、前記ボート６から前記カセット棚９の前記ウェーハ
カセット１３への移載が行われ、更に、ウェーハカセッ
ト１３は半導体製造装置外部に搬出される。

【０００８】次に、図３〜図６に於いて、従来の基板検
出装置を具備した前記ウェーハ移載機１２を説明する。

【０００９】該ウェーハ移載機１２は昇降可能且回転可
能な進退機構部１４を有し、該進退機構部１４には水平
方向に進退可能にチャッキングヘッド１５が設けられて
いる。該チャッキングヘッド１５の正面にはウェーハ搬
送プレート１６が鉛直方向に所要段（図示では５段）取
付けられている。

【００１０】該ウェーハ搬送プレート１６は先端が凹形
状をした短冊状を成し、該ウェーハ搬送プレート１６の
上面には前記ウェーハ５が嵌込まれる凹部１７が形成さ
れている。

【００１１】前記チャッキングヘッド１５の正面には前
記ウェーハ搬送プレート１６の長手方向と平行に支持ア
ーム１８が突設されている。該支持アーム１８の先端に
は載置される前記ウェーハ５の接線方向にへの字状に屈
曲したセンサホルダ１９が固着されている。該センサホ
ルダ１９には棒状の投光用センサ２０と受光用センサ２
１で一対を成すウェーハ検出センサ、図では透過型ファ
イバーセンサがそれぞれ前記ウェーハ搬送プレート１６
を挟んで上下に平行に所要対（図示では５対）設けられ
ている。前記投光用センサ２０、受光用センサ２１は相
互の干渉を避ける為、上段側のセンサ対に対して下段側
のセンサ対を水平方向に平行にずらした配列となってい
る。前記各投光用センサ２０の先端部にはそれぞれ投光
器２２が内設され、前記各受光用センサ２１の先端部に
はそれぞれ受光器２３が内設され、各対を成す前記投光
器２２と受光器２３のそれぞれの光軸２４は合致してい
る。

【００１２】又、前記投光用センサ２０、受光用センサ
２１の軸心は前記ウェーハ搬送プレート１６に受載され
た前記ウェーハ５の中心を指し、先端は前記ウェーハ搬
送プレート１６の側縁より離反して位置し、更に、前記
光軸２４は前記ウェーハ搬送プレート１６に受載される
前記ウェーハ５の外形線より内側に位置している。

【００１３】前記ウェーハ搬送プレート１６が５段設け
られている場合、図５に示す様に、最上段のウェーハ５
検出用の投光用センサ２０ａが最上段のセンサホルダ１
９に設けられ、上から２段目のセンサホルダ１９には前
記最上段のウェーハ５検出用の受光用センサ２１ａと上
から２段目のウェーハ５検出用の投光用センサ２０ｂ、
上から３段目のウェーハホルダ１９には前記上から２段
目のウェーハ５検出用の受光用センサ２１ｂと上から３
段目のウェーハ５検出用の投光用センサ２０ｃ、上から
４段目のウェーハホルダ１９には前記上から３段目のウ
ェーハ５検出用の受光用センサ２１ｃと上から４段目の
ウェーハ５検出用の投光用センサ２０ｄ、上から５段目
のウェーハホルダ１９には前記上から４段目のウェーハ
５検出用の受光用センサ２１ｄと最下段のウェーハ５検
出用の投光用センサ２０ｅ、最下段のウェーハホルダ１
９には前記最下段のウェーハ５検出用の受光用センサ２
１ｅがそれぞれ設けられている。

【００１４】以下、前記ウェーハ５の移載作業、例え
ば、該ウェーハ５を水平姿勢で多段に装填した前記ウェ
ーハカセット１３から前記ウェーハ５を抜取る場合につ
いて説明する。

【００１５】前記ウェーハ移載機１２を前記ウェーハカ
セット１３に対峙させ、前記チャッキングヘッド１５を
前進させ、前記ウェーハ搬送プレート１６を前記ウェー
ハカセット１３内に装入し、前記ウェーハ５を前記ウェ
ーハ搬送プレート１６の前記凹部１７上に受載する。前
記ウェーハ５の検知は前記ウェーハ搬送プレート１６に
前記ウェーハ５が受載された状態で行われる。

【００１６】前記ウェーハ搬送プレート１６上の前記ウ
ェーハ５の有無は前記投光器２２から射出された検出光
が前記ウェーハ５に遮られたかどうかにより判断され
る。即ち、検出光が前記受光器２３に検出されなければ
前記ウェーハ５有りの判定がなされ、検出光が前記受光
器２３に検出されれば前記ウェーハ５無しの判定がなさ
れる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の基板検
出装置では、前記投光用センサ２０と受光用センサ２１
とで１対を成し、前記投光器２２と受光器２３の光軸２
４を合致させる必要がある為、前記投光用センサ２０、
受光用センサ２１の配設位置等の調整が難しく、調整に
長時間を要していた。

【００１８】又、前記投光用センサ２０、受光用センサ
２１は相互の干渉を避ける為、上段側のセンサ対に対し
て下段側のセンサ対を水平方向に平行にずらした配列と
する必要がある。従って、前記センサホルダ１９の構造
が複雑となり、又、形状が大きくなる為、該センサホル
ダ１９が前記ウェーハカセット１３に干渉する虞れがあ
る。

【００１９】更に、１段の前記ウェーハ搬送プレート１
６に対して上下に１対の前記投光用センサ２０と受光用
センサ２１が必要な為、前記ウェーハカセット１３の天
板２５の形状によっては前記最上段の投光器２２からの
検出光が前記天板２５に遮られ、前記ウェーハ５の検出
が行えない虞れがある。

【００２０】更に又、上記問題を解決する為、１枚の前
記ウェーハ搬送プレート１６に対し１個の反射型センサ
を前記ウェーハ搬送プレート１６に受載される前記ウェ
ーハ５の下方直近に配設することがある。前記反射型セ
ンサは１個のセンサに前記投光器２２と受光器２３が共
に内設されたものであり、前記投光器２２からの検出光
が前記受光器２３に検出されれば、検出光が前記ウェー
ハ５に反射して前記受光器２３に入射されたとみなして
ウェーハ有りの判定をし、検出光が前記受光器２３に検
出されなければウェーハ無しの判定を行う。

【００２１】ところが斯かる場合には、前記ウェーハ搬
送プレート１６に前記ウェーハ５が受載されていても、
該ウェーハ５の表面状態によっては、検出光が前記受光
器２３に入射せず、誤ってウェーハ無しの判定がなされ
る虞れがあるといった問題があった。

【００２２】本発明は斯かる実情に鑑み、構造が簡潔且
調整が容易であり、ウェーハ等基板の検出が正確に行え
る基板検出装置を提供するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板搬送プレ
ートに受載される基板と対峙させて静電容量式センサを
設けた基板検出装置に係り、前記静電容量式センサが静
電容量の変化量を検出することにより前記基板搬送プレ
ート上の基板の有無を検出する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図１、図２を参照しつつ本
発明の実施の形態を説明する。尚、従来と同等のものに
は同符号を付し説明は省略する。

【００２５】複数段のウェーハ搬送プレート１６の基端
部の一幅端面には、該各ウェーハ搬送プレート１６の長
手方向と直角を成す様にそれぞれセンサホルダ３１が水
平に突設されている。

【００２６】該センサホルダ３１にはそれぞれ静電容量
式センサ３２が着脱可能に挾持され、該静電容量式セン
サ３２は前記ウェーハ搬送プレート１６の長手方向と平
行を成している。前記静電容量式センサ３２の先端部は
該ウェーハ搬送プレート１６に受載されるウェーハ５の
下方直近に位置すると共に前記先端部の所要長さ分は前
記ウェーハ５と重合する様になっている。前記静電容量
式センサ３２の厚みは１mm程度であり、主要部分は金属
汚染のない材質、例えばアルミナ製であり、耐熱性を有
している。又、前記静電容量式センサ３２は図示しない
電源装置により正又は負の電荷に帯電されている。

【００２７】前記ウェーハ搬送プレート１６が５段設け
られている場合、前記センサホルダ３１には図２に示す
様に、上から順に最上段のウェーハ５検出用の静電容量
式センサ３２ａ、上から２段目のウェーハ５検出用の静
電容量式センサ３２ｂ、上から３段目のウェーハ５検出
用の静電容量式センサ３２ｃ、上から４段目のウェーハ
５検出用の静電容量式センサ３２ｄ、最下段のウェーハ
５検出用の静電容量式センサ３２ｅがそれぞれ設けられ
ている。

【００２８】以下、前記静電容量式センサ３２の作動を
説明する。

【００２９】前記ウェーハ搬送プレート１６上のウェー
ハ５の有無は、前記各静電容量式センサ３２ａ，３２
ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅが静電容量の変化量を検出
することにより判断される。即ち、前記静電容量式セン
サ３２の検出する静電容量が所定値を越えた場合には、
ウェーハ有りの判定がなされ、前記静電容量式センサ３
２の検出する静電容量が所定値以下となった場合には、
ウェーハ無しの判定がなされる。

【００３０】ウェーハの有無に対応する静電容量の変化
の値は前記静電容量式センサ３２の先端部とウェーハ５
との重合長さにより主に決定される。従って、静電容量
の変化の値は前記静電容量式センサ３２自体の姿勢等に
は大きく影響を受けることはなく、又、位置合せのバラ
ツキに起因する静電容量の変化も、ウェーハの有無に起
因する変化に比べれば充分小さいので、該静電容量式セ
ンサ３２の先端の位置合せも、光学式センサに於ける光
軸合せの調整に比べれば容易である。

【００３１】尚、上記実施の形態に於いては、前記静電
容量式センサ３２を前記センサホルダ３１を介して前記
ウェーハ搬送プレート１６に固定させているが、前記静
電容量式センサ３２を前記ウェーハ搬送プレート１６に
直接埋設してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、検出媒
体として光を使用することがないのでセンサも対で有る
必要がなく、透過型センサの様に基板を挟んで上下に設
ける必要がない為、基板検出で基板カセットの天板が障
害になることがない。又、センサの位置決めは検出する
基板に対して行えばよく、更に静電容量の変化を検出す
るので、光学的センサに比べラフでよく、位置合せ作業
は著しく簡単である。更に、センサを基板搬送プレート
の板厚の範囲で設けることができると共に上下で水平方
向にずらした配列とする必要もないので、設置空間の大
幅な節約が可能となる等種々の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】半導体製造装置の概略を示す説明図である。

【図４】従来例を示す平面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】図４のＣ−Ｃ矢視図である。

【符号の説明】

１２ ウェーハ移載機 １６ ウェーハ搬送プレート ３１ センサホルダ ３２ 静電容量式センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板搬送プレートに受載される基板に対
   峙させて静電容量式センサを設けたことを特徴とする基
   板検出装置。