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JPH07115773B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

基板搬送装置

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Publication number
JPH07115773B2
JPH07115773B2 JP61017250A JP1725086A JPH07115773B2 JP H07115773 B2 JPH07115773 B2 JP H07115773B2 JP 61017250 A JP61017250 A JP 61017250A JP 1725086 A JP1725086 A JP 1725086A JP H07115773 B2 JPH07115773 B2 JP H07115773B2
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JP
Japan
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light
wafer
arm
holding container
substrates
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61017250A
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English (en)
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JPS62175365A (ja
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和則 今村
史倫 早野
幸雄 柿崎
二郎 小林
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP61017250A priority Critical patent/JPH07115773B2/ja
Priority to US07/007,190 priority patent/US4803373A/en
Publication of JPS62175365A publication Critical patent/JPS62175365A/ja
Publication of JPH07115773B2 publication Critical patent/JPH07115773B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H01L21/67265Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection of substrates stored in a container, a magazine, a carrier, a boat or the like
    • HELECTRICITY
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    • H01L21/67778Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体基板を保持容器から取り出して搬送し
たり、処理ずみの半導体基板を搬送して保持容器内に収
容する半導体基板搬送装置に関する。
〔発明の背景〕
半導体素子製造に用いられる半導体基板(以下単に「ウ
ェハ」と略称する。)は通常ウェハキャリアと称する保
持容器に複数枚入れて工程毎に搬送されて処理されるこ
とが多い。例えば、フォトリソグラフィ工程では、露光
装置の所定の位置までウェハキャリア内に収容されて運
ばれた複数のウェハは、そのウェハキャリアから一枚ず
つ取り出されて、露光装置光軸上へ搬送される。この場
合、その取出し方法の一つとして、搬送アームと呼ばれ
る板状の腕を用いてウェハキャリアからウェハを抜き取
る方法が知られている。この方法によれば、ウェハキャ
リア中の任意のウェハを取り出したり戻したりできるの
で、ウェハを頻繁に交換する必要のある半導体素子の製
造工程においては非常に都合が良い。
この場合、ウェハキャリアの両側壁に形成された複数の
棚(または溝)に収納されたウェハとウェハとの間にそ
の搬送アームは挿入されるが、ウェハ間の間隙が通常3m
m乃至9mm程度で狭いために、搬送アームがウェハに接触
する恐れが有る。従って、搬送アームがウェハに接触す
ること無く挿入するためには、ウェハキャリアの棚間
隔、ウェハ自身の厚さ、搬送アームの挿入位置等に高い
精度が要求されていた。さらに、ウェハがウェハキャリ
アの棚(または溝)に正しく置かれていない場合や、搬
送アームの挿入位置がずれていたり、搬送アームが曲が
っているような場合には、その搬送アームの挿入途中
で、ウェハの上面または下面に搬送アームが接触し、ゴ
ミを発生させる原因となり、甚だしい場合にはウェハを
破損させる恐れが有った。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来装置における欠点を解決し、ウェハ
をウェハキャリアから完全に、しかも迅速且つ確実に取
り出したり戻したりできる半導体基板搬送装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、所定の間隙をもって互いに重なるように保持
容器内に収納された複数の基板を任意に一枚ずつ取り出
して搬送する搬送アームと、この搬送アームに沿って平
行な光ビームを保持容器内に投射する、または基板は重
ね合わされる方向にずれた複数の光ビームを搬送アーム
に沿って保持容器内に投射する投光手段と、その光ビー
ムを基板が重ね合わされる方向に分割して受光する、ま
たは複数の光ビームをそれぞれ独立に受光する光電検出
手段とを設け、基板間の間隙を通過した光ビームを光電
検出手段で検出するように構成して、保持容器内に挿入
すべき搬送アームと保持容器との相対位置を確認、及び
/又は調整できるようにすることを技術的要点としてい
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付の図面に基づいて詳しく説
明する。
第1図は本発明の第1実施例の構成を示す説明図で、複
数のウェハ(第1図では5枚のウェハ1a〜1eを示す。)
を1枚ずつ収容する複数の棚2a、2b、2c、2d、2e…を有
するウェハキャリア2は、上下に移動可能な昇降台3上
の所定の位置に交換可能に載置されている。その昇降台
3は支柱6によって支持され、減速装置を有するモータ
8によって駆動されるギヤ4と噛み合う歯形を内面に有
するベルト5を介してガイド7に沿って上下(矢印Zの
方向)に移動するように構成されている。
一方、ウェハ1a〜1eを取り出すための搬送アーム11は、
装置本体10に固定されたガイド12上を、昇降台3の移動
方向(Z方向)と直交する矢印Xの方向に摺動するよう
に設けられている。その搬送アーム11は、昇降台3と同
様なキヤとベルト(図示せず)によって駆動され、第1
図中で右方へ突設された板状の腕部11Aがウェハキャリ
ア2内に挿入されるように構成されている。また装置本
体(10)の固定部(10A)には、上下に位置を異にする
2個の半導体レーザユニット13、14が設けられ、そのレ
ーザ光束13a、14aは、搬送アーム11の摺動方向(X方
向)とほぼ平行に直進するように構成されている。ま
た、ウェハキャリア2に対して、半導体レーザユニット
13、14とは反対側の装置本体10の固定部10Bには、4個
の光電変換素子(以下単に「受光素子」と略称する。)
15A〜15Dが、上下互いに位置を異にして設けられ、2個
の受光素子15A、15Bは一方の半導体レーザユニット13の
レーザ光束13aを受光し、他の2個の受光素子15C、15D
は他方の半導体レーザユニット14のレーザ光束14aを受
光するように構成されている。
なお、ウェハキャリア2の第1図中で左右両側面には蓋
が無く開放状態に置かれ、レーザ光束13a、14aがウェハ
キャリア2内を通過できるように構成されている。ま
た、第1図中で紙面に垂直な方向でウェハキャリア2の
右側の内面間隔はウェハ1a〜1eの直径より狭く形成さ
れ、これにより、ウェハ1a〜1eはウェハキャリア2の右
側へは抜け落ちないように構成されている。
第2図は、レーザ光束によりウェハ間隙を検出する原理
を説明するための説明図で、上下に位置する半導体レー
ザユニット13、14は、それぞれ、半導体レーザ13b、14b
とコリメータレンズ13c、14cとから成り、コリメータレ
ンズ13c、14cによってそれぞれほぼ平行にされたレーザ
光束13a、14aが共に、例えばウェハ1c、1dの間隙を通る
ときは、第2図〔I〕に示すように、ウェハ1c、1dによ
ってけられない。従って、受光素子15Aと15Bとは、均等
なレーザ光13aを均等且つ所定量受光でき、受光素子15C
と15Dとはレーザ光14aを均等且つ所定量受光できる。一
方、第2図〔II〕のように、ウェハ1cによりレーザ光束
13aの上半分がけられる場合には、一方の受光素子15Aへ
のレーザ光はカットされて受光されず、他方の受光素子
15Bのみにレーザ光が投射され、受光される。
また、第2図〔III〕のようにウェハ1cによってレーザ
光束13aが全くカットされるときは、両受光素子15Aおよ
び15Bは共に受光しない。もちろんレーザ光束13aが、ウ
ェハ1cの厚さより太いときは、15A及び15B共に減光され
た光を受光するにとどまる。さらに、第2図〔IV〕に示
すように、ウェハ1cによりレーザ光束13aの下半分がけ
られる場合には受光素子15Bには、レーザ光束13aが到達
しない。
以上は、レーザ光束13aがウェハ1cによってけられる場
合における受光素子15A、15Bの受光状態の説明である
が、レーザ光束14aがウェハ1dによってけられる場合に
おける受光素子15C、15Dの受光状態も全く同様であるの
で、その説明は省略する。
第3図は、受光素子15A〜15Dから出力される電気信号を
処理するための電気回路図で、第4図は、第2図に示す
動作時に出力される電気信号の波形図である。
第3図において、各受光素子15A、15B、15C、15Dから出
力される光電変換信号は、それぞれプリアンプ16、17、
18、および19により電圧に変換され、一方の半導体レー
ザユニット13からのレーザ光を受光する受光素子15A、1
5Bおよびプリアンプ16、17によって得られた電圧VaとVb
とは、減算回路20によってその差(Va−Vb)がとられる
一方、加算回路21により加算されて、受光される全光量
に対応した電圧(Va+Vb)が得られる。この減算回路20
および加算回路21によって得られた電圧は、それぞれ比
較回路22、23によって所定の基準電圧の範囲内にあるか
否かが比較され、その範囲内にあるときはHレベル信号
がアンド回路24へ送られるように構成されている。ま
た、他方の半導体レーザユニット14からのレーザ光を受
光する受光素子15C、15Dおよびプリアンプ18、19によっ
て得られる電圧Vc、Vdについても、上記と同様に減算回
路25および加算回路26によってそれぞれ電圧の差(Vc−
Vd)および和(Vc+Vd)が算出され、その出力電圧は、
それぞれ比較回路27、28によってデジタル化され、アン
ド回路29に送られるように構成されている。
第4図では、第2図に示すレーザ光13aに対応して、ウ
ェハの位置により出力信号(Va−Vb)および(Va+Vb)
が変化する様子を示している。第4図〔A〕は、受光素
子15A、15Bの出力に応じた差信号(Va−Vb)を示すもの
で、減算回路20の出力も示すものである。第2図〔I〕
に示すように受光素子15Aと15Bとに均等に光が投射され
ている〔I〕の状態では、減算回路20の出力はほぼ0
〔ゼロ〕であるが、第2図〔II〕に示す状態では一方の
受光素子15Aにはレーザ光が全く投射されず、他方の受
光素子15Bには全面にレーザ光が投射している。反対
に、第2図〔IV〕の状態では、一方の受光素子15Aは全
面にレーザ光を受けるが、他方の受光素子15Bには全く
レーザ光が投射されない。従って、第2図における〔I
I〕および〔IV〕の状態では、一対の受光素子15A、15B
のうち、一方の出力信号のみが減算回路20の出力に寄与
することになり、〔II〕では第4図〔A〕に示すように
極小値、〔IV〕では極大値を示す。また、〔II〕と〔I
V〕の間の〔III〕では、第2図〔III〕に示すように、
レーザ光13aがウェハ1cによってカットされ、双方の受
光素子15A、15Bに到達しないので、その、減算回路20の
出力(Va−Vb)は〔I〕と同様にほぼ0〔ゼロ〕とな
る。
第4図〔B〕は、第4図〔A〕の信号を比較回路22によ
り所定の電圧範囲p、qと比較し、減算回路20の出力信
号Va−Vbがpより小さくqより大きい範囲ではHレベル
となるようにしたデジタル波形図である。この第4図
〔B〕にて明らかなように〔I〕および〔III〕の状態
ではHレベル信号が比較回路22から出力され、〔II〕お
よび〔IV〕の状態ではLレベル信号が出力される。
一方、加算回路21からは、第4図〔C〕に示すような信
号(Va+Vb)が出力される。すなわち、第2図〔III〕
にて示すようにレーザ光13aがウェハ1cによって遮られ
て双方の受光素子15A、15Bに達しないときのみ、加算回
路21の出力電圧が極小値又は0〔ゼロ〕となる。以下、
簡単のため、このような状態を全て0〔ゼロ〕と称する
ことにする。第2図〔I〕に示すように、レーザ光13a
がウェハ1c、1dによって遮られない間中は一定の値を示
す。この第4図〔C〕に示す加算信号(Va+Vb)を比較
回路23により所定の基準電圧jより大きい信号のみHレ
ベルとすれば、その比較回路23からは、第4図〔D〕に
示すようなデジタル信号が出力される。
そこで、第4図〔B〕及び第4図〔D〕の信号を受けた
アンド回路24は、第4図〔E〕に示すように、レーザ光
13aがウェハ1cによってカットされない第2図〔I〕の
状態のときのみ、Hレベル信号を出力する。従って、第
4図〔A〕の〔III〕における出力0〔ゼロ〕の状態、
すなわち第2図〔III〕に示すようなレーザ光13aがウェ
ハ1cによって遮られた状態を除くことができる。
他方の半導体レーザユニット14からのレーザ光束14aを
受光する他の一対の受光素子15C、15Dによる信号も、前
述の受光素子15A、15Bによる信号と同じである。ただ、
レーザ光13aと14aとは互いに位置が異なるので、第4図
〔E〕の信号が位相をずらして現われることになる。し
かし、一方の受光素子15A、15Bによるアンド回路24の出
力信号と、他方の受光素子15C、15Dによるアンド回路29
の出力信号とが共にHレベルになったときは、一対の半
導体レーザユニット13、14から発するレーザ光束13a、1
4aは、例えば第2図〔I〕に示すように、ウェハ1cと1d
との間の空間を通過し、両ウェハ1c、1dによって遮られ
ない。従って、そのレーザ光束13a、14aが通る空間に
は、第1図に示すような搬送アーム11の腕部11Aをウェ
ハ1c、1dに接触させずに挿入することができる。すなわ
ち、そのレーザ光束13a、14aによって搬送アーム11の腕
部11Aを挿入できるウェハ間のすき間を非接触で確実に
検出できることになる。
第5図は、搬送アーム11の腕部11Aが曲がっているかど
うかを調べるために、腕部11Aの一方の側面に突出して
設けられたフィン11Bとレーザ光束13a、14aとの関係を
示す側面図で、第6図は第5図のA−A断面図である。
半導体レーザユニット13、14から発するほぼ平行なレー
ザ光束13a、14aは、搬送アーム11の腕部11Aの先端部側
面に設けられたフィン11Bに上下両面11a、11bに近接す
るように掠めて通過し、またそのレーザ光束13a、14aの
外周幅Woは、第6図に示すように腕部11Aの厚さTより
広く、ウェハ間隙より狭くなるように構成されている。
なお、レーザ光束13a、14aの内側の間隔Wiはフィンの厚
さより広くなるように形成されている。
ここで、もし、搬送アーム11の腕部11Aが曲がっている
場合には、フィン11Bが、レーザ光側13a、14aのいずれ
かの光路中に侵入することになり、その結果、ウェハ1a
〜1eによるレーザ光側のけられと同じ現象が起ることに
なる。すなわちアンド回路24と29のうち、いずれか一方
の回路からの出力信号がLレベルとなるので、搬送アー
ム11が曲ってしまったかどうかを判断することができ
る。なお第5図および第6図の実施例ではフィン11Bの
異常変位によって搬送アーム11が曲ったか否かをチェッ
クするように構成されているが、搬送アーム11の腕部11
Aが、ウェハの厚さより薄く形成され且つウェハ間隙が
広い場合には、レーザ光束13a、14aを腕部11Aの上下面
に近接するように通過させてもよい。
次に、上記第1図の実施例装置によるウェハの取り出し
(ロード)と挿入(アンロード)との動作について、第
7図および第8図のフローチャートを用いて説明する。
第7図はウェハ1a〜1eの任意の一枚をウェハキャリア2
から取り出すときの動作を示すフローチャートで、第8
図はウェハをウェハキャリアへアンロードする時のフロ
ーチャートである。
第7図において、先ず、半導体レーザユニット13、14が
動作を開始して、レーザ光束13a、14aが受光素子15A〜1
5Dに投射されると、第5図に示すフィン11Bがそのレー
ザ光束13a、14aの通過を邪魔していないかどうか、すな
わち搬送アーム11の腕部11Aが正常な状態にあるか否か
がチェック(ステップ30)される。この場合、各受光素
子15A、15B、15C、15Dにレーザ光束13a、14aが均等且つ
一定量投射されているときは、第3図中の双方のアンド
回路24、29は共にHレベルとなり、肯定を示すOKの矢印
(以下「OK信号」と称する。)に従って進み、そうでな
い場合にはアンド回路24、29のいずれか一方のLレベル
になり否定を示すNGの矢印(以下「NG信号」と称す
る。)に従って進みエラー表示(ステップ31)等が、図
示されない発光ダイオードのような表示装置によってな
される。
上記の搬送アームの曲りチェックの結果がOKならば、次
に、ウェハ取り出し作業が以下のステップに従って行わ
れる。先ず、ウェハキャリア2内から指定ウェハを取り
出すように図示されない処理装置に指示すると、モータ
8の駆動により昇降装置4〜6が作動して昇降台3が上
または下に昇降して搬送アーム11の腕部11Aが指定ウェ
ハ(例えば1c)の真下に挿入できる位置までウェハキャ
リア2を移動(ステップ32)させる。ここで、再びステ
ップ30と同様に、レーザ光束13a、14aが各受光素子15A
〜15Dに均等且つ一定量到達しているか否かがアンド回
路24、29の出力信号によって検出され、ウェハ間隙が搬
送アーム11の腕部11Aの挿入に十分であるか否かがチェ
ックされる(ステップ33)。このステップ33において、
もし、ウェハ(例えば1cまたは1d)がレーザ光束13a、1
4aに触れれば、受光素子15A〜15Dに達する光束の一部が
それによって遮られるので、レーザ光束が均等にならな
いか、または一定光量に達しない。従って第3図におけ
るアンド回路24、29のうちのいずれか一方がLレベル信
号を発するので、搬送アーム11をそのまま挿入すること
は危険であると判断され、NG信号の方に進む。また、ス
テップ33においてOK信号(すなわち、アンド回路24、29
の双方の出力信号がHレベルとなる。)が出ればOK信号
の方に進み、搬送アーム11の腕部11Aをウェハ間隙に挿
入して、ウェハの取り出し(ステップ34)の作業を行
う。なお、そのウェハの取り出し作業は、搬送アーム11
を挿入した後、モータ8の駆動によりウェハキャリア2
をわずかに降下させて、指定ウェハ(例えば1c)を腕部
11A上に載置させ、腕部11Aの上面に設けられた図示され
ない真空チャックによりその指定ウェハ(例えば1c)を
吸引固定して抜き取ることによって終了する。
さて、ステップ33においてNG信号の方に進んだ場合、そ
の原因としてウェハがウェハキャリア2の棚(2a〜2e)
に正しく載置されていない場合以外に、ウェハ1a〜1eお
よびウェハキャリア2の棚部加工が原因で、ウェハキャ
リア2内でウェハ1a〜1eの間隙(高さ)が不揃いになる
ことがある。しかし、この場合には、搬送アーム11に対
するウェハキャリア2の高さをその都度変えれば、ウェ
ハの取り出しが可能となる。そこで、ウェハキャリア2
を昇降台3と共に上下に微動(ステップ35)させて、ス
テップ33と同様なウェハ間隙のチェックを行う(ステッ
プ36)。このステップ36において、OK信号が出るまでウ
ェハキャリア2を微動昇降させ、OK信号が出た位置、あ
るいはOK信号が出てから少し同じ方向にウェハキャリア
2を移動させて安全に搬送アームが挿入できる位置に停
止させてから、ステップ34のウェハ取り出し作業に移行
する。
一方、ステップ36のウェハ間隙チェックにおいてもNG信
号の方に進む場合には、繰り返し、ウェハキャリア2を
ウェハ間隙の範囲内で上下に繰り返し微動昇降させれ
ば、OK信号が得られる位置を探し出せる可能性がある。
そこで、ステップ35での上下微動およびステップ36のウ
ェハ間隙チェックを繰り返し行い、その動作回数がカウ
ントされる(ステップ37)。その動作回数が設定回数以
内ならばOK信号に従ってステップ35に進み、設定回数以
上ならば、もはや微動しても搬送アームの挿入は無理と
判断して、NG信号の方向に進み、エラー表示がなされる
(ステップ38)。もちろん、ウェハキャリア2の上下微
動の打切りは、上記のような上下動回数の設定ばかりで
なく、時間設定によってもよいし、あるいは、徐々に上
下動の動作範囲を拡大していき、ある上限、下限に達し
たときNG信号の方に進むようにしてもよい。
ステップ34において、ウェハが取り出されると、その後
は所定の工程に、ウェハは搬送される。そこで次のウェ
ハが指定されているか否かが判断(ステップ39)され、
次の指定ウェハがあるときはステップ32に戻って指定ウ
ェハサーチが行われる。また指定ウェハが無いときは、
一連の作業は終了する。
次に、ウェハをウェハキャリア2に戻す(アンロード)
場合の動作を第8図のフローチャートによって説明す
る。先ず、ウェハをウェハキャリア2の棚に余裕をもっ
て入れられるようにウェハ(例えば1c)を載せた搬送ア
ーム11の腕部11Aの上面が、そのウェハを収容すべきウ
ェハキャリア2の棚(例えば2c)の上面よりやや高い位
置になるように、ウェハキャリア2の高さを移動させた
後、その搬送アーム11の腕部11Aをウェハキャリア2内
に挿入する(ステップ40)。次に、搬送アーム11の腕部
11Aの上面に設けられた真空チャックによるウェハ吸着
を解除し(ステップ41)、引き続いて、ウェハキャリア
2を微動上昇させて、搬送アーム11の腕部11Aに載置さ
れているウェハ(例えば1c)をウェハキャリア2の棚
(例えば2c)上に移して載置する(ステップ42)。
ステップ42にてウェハがウェハキャリア2へ移し替えら
れると、ウェハ間隙チェックが直ちに行われる(ステッ
プ43)。このときも、第7図におけるステップ33と同様
にレーザ光束13a、14aが一定量均等に各受光素子15A〜1
5Dに達しているか否かがアンド回路24、29の出力信号か
らチェックされる。もしOKならば、搬送アーム11を引き
出しても、腕部11Aの上下にあるウェハ(例えば1cと1
d)に腕部11Aが接触しないことになるので、搬送アーム
11はウェハキャリア2か引き出され(ステップ44)、作
業を終了する。また、もし、ステップ43においてNGと判
断された場合でも、その原因がウェハの取り出し時と同
様にウェハキャリアの外形加工の誤差等によるウェハ高
さのバラツキによる場合があるので、ウェハキャリアを
上下に微動し(ステップ45)、さらに引続きウェハ間隙
チェンクを行う(ステップ46)。そして、ステップ46に
よるチェックがOKならば、ステップ44に移行して搬送ア
ームの引き出しを行う。
また、ステップ46においてNGならば、ステップ45のウェ
ハキャリアの上下微動及びステップ46のウェハ間隔チェ
ックを繰り返し行い、その動作回数がカウントされる
(ステップ47)。そしてその上下動が所定回数に達する
と、NG信号の方向に進みエラー表示がなされる(ステッ
プ48)。
上記の如く、第7図および第8図に示すウェハの取り出
し、又はウェハキャリアへの戻し作業にあたっては、予
め、ウェハキャリア2の高さを搬送アーム11に対して精
度よく設定するようにしたが、ある一定の高さまでウェ
ハキャリアの高さを移動させた後、一方のレーザ光束13
aを受光する受光素子15Aと15B、および他方のレーザ光
束14aを受光する受光素子15Cと15Dとで、各々ウェハ間
隙チェックシーケンスを行い、どちらもOKがでるよう
に、すなわち第3図中でアンド回路24と29が双方共にH
レベルの信号を出力するようにウェハキャリア2を上下
動させる方法でもよい。この場合、減算回路20および25
の符号が正か負かでウェハキャリア2も上方へ動かせば
よいか、下方へ動かせばよいのか判断ができて都合がよ
い。
なお、ウェハキャリア2を上下動させ、そのときの加算
信号(Va+Vb)もしくは(Vc+Vd)が0(ゼロ)になる
回数を数えれば、ウェハキャリア2に収納されているウ
ェハの枚数を計測できる。また、この上下動の際に所定
の位置で加算信号(Va+Vb)もしくは(Vc+Vd)が0
(ゼロ)にならなければ、ウェハキャリア2で該当する
棚2a〜2eにはウェハ(1a〜1e)が収納されていないと判
断できる。
第9図は、第1図とは異る本発明の第2の実施例を示す
概略構成図で、搬送アームとレーザ投、受光系のみを示
している。この場合、第1図の第1実施例と同様に装置
本体10の固定部10Aには1個の半導体レーザユニット52
が設けられ、ウェハキャリア2に対して半導体レーザユ
ニット52とは反対側にレーザ光束52aを逆方向に平行に
反射させるコーナーキューブプリズム53が固設されてい
る。このコーナーキューブプリズム53によって反射され
た反射光束52bは固定部10Aに設けられた一対の受光素子
54A、54Bによって受光されるように構成されている。ま
た、この受光素子54A、54Bの出力信号は第3図に示す受
光素子15A、15Bの出力信号と同様に減算回路20、加算回
路21、比較回路22、23およびアンド回路24によって処理
される。
この第9図の実施例では、固定部10Aに2個の半導体レ
ーザユニットを設ける必要が無く、受光素子も2個(一
対)ですむから、構成が極めて簡単になる。また、投射
側のレーザ光束52aと反射側のレーザ光束52bのいずれか
一方が遮られても受光素子54A、54Bのいずれかの出力信
号に異常が生じるので、第1図の実施例と同様に、ウェ
ハ間隙のチェックあるいは搬送アームのチェックができ
る。
なお、第1図および第9図の実施例では複数のウェハ
は、収容する容器と共に交換できるようにウェハキャリ
ア2内に収納されているが、そのウェハキャリア2のか
わりに昇降台3に固設されたウェハ保持容器から取り出
す場合にも、本発明の光ビームによる装置を利用できる
ことは言うまでもない。
また、第1図の第1実施例および第9図の第2実施例に
おいては、半導体レーザユニット13、14、52は装置本体
10の固定部10Aに固定されているが、他の固定部分に固
設してもよい。また、搬送アーム11、51とウェハキャリ
ア2との上下位置は相対的なものであるから、ウェハキ
ャリア2を上下動させるかわりに搬送アーム11、51を上
下動させるようにしてもよい。ただし、その場合には、
半導体レーザユニット13、14、52、受光素子15A〜15D、
54A、54Bおよびコーナーキューブプリズム53も搬送アー
ム11、51と共に上下動させればよい。なお、レーザ光束
13a、14a、52a、52bのかわりに細い平行なインコヒーレ
ントな光ビームを用いてもよい。また、受光の際に他の
光と混同しないように、特定のパルスで発生させるよう
にして変調及び復調を行ってもよい。また本発明はウェ
ハ等に限られず、その他の基板(マスクやレチクル)を
搬送する場合でも同様に利用し得る。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明によれば、搬送アームのウェハを載
置する腕部のウェハ載置面に沿って平行な光ビームを通
し、その光ビームを受光素子で検出するようにしたか
ら、その光ビームを触手として、ウェハ間隙および搬送
アームの異常のチェックを非接触で迅速且つ確実に行う
ことができる利点が有る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す概略構成図で、第
2図は、第1図の要部をなす投光系と受光系の作用を説
明するための動作説明図、第3図は第2図の受光系の出
力信号を処理する電気回路図、第4図は第2図に示す動
作に基づいて前3図の電気回路によって得られる電気信
号図、第5図は、第1図における搬送アーム先端部と、
投光系および受光系との位置関係を示す拡大説明図、第
6図は第5図のA−A断面図、第7図はウェハの取り出
し動作を説明するためのフローチャート、第8図はウェ
ハをウェハキャリアへ収納する際の動作を説明するため
のフローチャート、第9図は本発明の第2の実施例を示
す構成図である。 〔主要部分の符号の説明〕 1a〜1e……ウェハ(半導体基板) 2……ウェハキャリア(保持容器) 3……昇降台 11、51……搬送アーム 11A、51A……腕部 13、14、52……半導体レーザユニット(投光手段) 13a、14a、52a、52b……レーザ光束(光ビーム) 15A〜15D、54A、54B……受光素子(光ビーム検出手段) 53……コーナーキューブプリズム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 二郎 東京都品川区西大井1丁目6番3号 日本 光学工業株式会社大井製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−258444(JP,A) 特開 昭59−175740(JP,A) 特開 昭61−248839(JP,A) 特公 昭57−39914(JP,B2) 特公 平2−30963(JP,B2)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の間隙をもって互いに重なるように保
    持容器内に収納された複数の基板を任意に一枚ずつ取り
    出して搬送する搬送アームと、該搬送アームに沿って平
    行な光ビームを前記保持容器内に投射する投光手段と、
    前記光ビームを前記基板が重ね合わされる方向に分割し
    て受光する光電検出手段とを備え、前記基板間の間隙を
    通過した光ビームを前記光電検出手段で検出するように
    構成したことを特徴とする基板搬送装置。
  2. 【請求項2】前記投光手段は、前記基板が重ね合わされ
    る方向に離れた複数の光ビームを前記保持容器内に投射
    するとともに、前記光電検出手段は、前記複数の光ビー
    ムをそれぞれ分割して受光することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の装置。
  3. 【請求項3】前記投光手段は、前記複数の光ビームを前
    記基板面と平行な方向にずらして前記保持容器内に投射
    することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の装
    置。
  4. 【請求項4】前記投光手段の発光部は、前記装置本体の
    固定部上に設けられ、前記光電検出手段の受光部は、前
    記保持容器に関して前記搬送アームと反対側に固設され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項記
    載の装置。
  5. 【請求項5】前記投光手段の発光部は、前記装置本体の
    固定部上に設けられ、前記光電検出手段の受光部は、前
    記保持容器に関して前記搬送アームと反対側に設けられ
    た反射部材で反射された光ビームを受光するように前記
    装置本体の固定部上に設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項乃至第3項記載の装置。
  6. 【請求項6】所定の間隙をもって互いに重なるように保
    持容器内に収納された複数の基板を任意に一枚ずつ取り
    出して搬送する搬送アームと、前記基板が重ね合わされ
    る方向にずれた複数の光ビームを前記搬送アームに沿っ
    て前記保持容器内に投射する投光手段と、前記複数の光
    ビームをそれぞれ独立に受光する光電検出手段とを備
    え、前記基板間の間隙を通過した光ビームを前記光電検
    出手段で検出するように構成したことを特徴とする基板
    搬送装置。
  7. 【請求項7】前記投光手段は、前記複数の光ビームを前
    記基板面と平行な方向にずらして前記保持容器内に投射
    することを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の装
    置。
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