CN100337318C - 半导体处理用的基板检测方法和装置以及基板搬送*** - Google Patents

半导体处理用的基板检测方法和装置以及基板搬送*** Download PDF

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CN100337318C CNB2003801005252A CN200380100525A CN100337318C CN 100337318 C CN100337318 C CN 100337318C CN B2003801005252 A CNB2003801005252 A CN B2003801005252A CN 200380100525 A CN200380100525 A CN 200380100525A CN 100337318 C CN100337318 C CN 100337318C
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Abstract

检测装置(50)包括：具有一对臂(51A，51B)的传感器支持体(51)；具有分别配设在臂(51A，51B)的一个和另一个上的发光器(52A)和光接收器(52B)的组合的光传感器(52)。控制部(70)控制驱动部(56，57)，通过在将臂(51A，51B)***盒子(C)内的状态，来移动传感器支持体(51)，进行由传感器(52)扫描基板(W)的扫描作业。扫描作业设定为，在多个扫描位置，光束(H)一边在垂直方向移动一边与基板(W)相互关联。运算部(70)基于扫描作业中从光传感器(52)得到的数据，计算盒子(C)内有无基板(W)和基板(W)的前端位置。

Description

半导体处理用的基板检测方法和装置以及基板搬送***
技术领域
本发明涉及一种在半导体处理中，检测应以各个在大致水平且垂直方向相互具有间隔的状态收容到盒子内的多个被处理基板的有无和基板的前端位置的方法和装置。另外，本发明涉及一种搬送应在上述那样的状态收容到盒子内的基板的搬送***。这里，半导体处理意味着，通过在半导体晶片或LCD(Liquid crystal display)或者FPD(FlatPanel Display)用的玻璃基板等被处理基板上以规定的图形形成半导体层、绝缘层、导电层等，由此实施用于在该被处理基板上制造半导体器件、或包含与半导体器件连接的布线、电极等的构造物的各种处理。
背景技术
例如，在半导体器件的制造工序中，从使多个被处理基板(例如，半导体晶片)在垂直方向互相具有间隔而收容的盒子通过搬送机械手取出一个个基板，搬送到处理室中。具有在此之前先检测盒子内的各支持段中有无基板。作为进行这种检测的装置(一般称为测绘装置)的一个例子，一直以来，是使用透过型光传感器来检测基板的装置(例如，参照特开2000-36528号公报)。
图9和图10分别是大致地表示上述‘528号公报所记载的现有的基板检测装置(测绘装置)20的平面图和侧面图。基板检测装置20包含装载在基板搬送机械手30上的传感器支持体21。传感器支持体21具有在水平面内相互离开且对向地延伸的一对臂21A、21B。在传感器支持体21的一对臂21A、21B之间，配设两组光传感器22、23。各个光传感器22、23，由在一对臂21A、21B的一个和另一个的前端分别配设的发光器22A、23A和光接收器22B、23B组合构成。一组光传感器22配置在臂21A、21B的前端侧，另一组光传感器23配置在其更内侧。
各个光传感器22、23从发光器22A、23A向光接收器22B、23B水平地照射光束，通过此时的光接收器22B、23B的光接收信号，来检测光束的前进途中有无遮光物(这种情况下是基板)。光传感器22、23的光束向着对于盒子C的臂21A、21B的***方向，即盒子C的前后方向隔开规定的间隔平行照射。由前端侧的光传感器22来进行基板W的有无的检测，由另一个光传感器23进行基板W是否从盒子C突出规定距离以上的检测。
为了从盒子C的前面的基板出入口***传感器支持体21的一对臂21A、21B的前端并且定位，配设由直动致动器所构成的定位机构24。为了在将一对臂21A、21B***盒子C的内部的状态将传感器支持体21在上下方向移动且将光束在上下方向扫描，配设扫描驱动***。为了根据在各个扫描位置得到的光传感器22、23的光接收信号，来判断盒子C的各个支持段中基板W的有无和突出规定距离以上，配设控制运算装置。为了将基板检测装置20装载在搬送机械手30上，在上下方向移动传感器支持体21的扫描驱动***，兼用搬送机械手30的升降驱动机构。
在由基板检测装置20进行盒子C内的基板检测的情况下，通过定位机构24，将传感器支持体21向着盒子C的方向移动。接着，将传感器支持体21的一对臂21A、21B的前端***盒子C内直到用于基板检测的基准位置并且定位。接着，在该状态驱动升降驱动机构，由此下降传感器支持体21，将传感器支持体21向盒子C的最下支持段移动。接着，一边操作光传感器22、23，一边以一定的速度将传感器支持体21从盒子C的最下支持段升到最上支持段。
此时根据扫描位置信息和光传感器22、23的信号，能够知道各支持段的基板W的有无和基板W有无突出。基板搬送装置的控制部基于这样的基板W的收纳信息，搬送机械手30的搬送臂前端的拾取器(基板保持部)25进入盒子C内，一次取出一个盒子C内的基板W。即，仅在有基板W的位置且基板W没有突出的位置，***拾取器25，取出基板W。
这样，进行基板的取出的搬送机械手，在将基板从盒子放到拾取器上后，向下一位置搬送基板W。在拾取器是在其上面仅简单载置基板的类型的情况下，在提高搬送机械手的臂的速度时，具有基板掉下的可能性。这里，作为其它类型的拾取器，在拾取器本体的上面，设置用于载置基板的边缘部的多个锥形的突起(例如，参照特开2002-26108号公报(其图5、图6))。
图11A～图11C分别是表示上述‘108号公报所记载的搬送臂的拾取器的平面图、侧面图，以及表示基板处于异常状态下载置的情况的侧面图。如图11A、图11B所示那样，在拾取器主体40的上面，带有载置基板W的外周边缘部的锥形面41a的突起41，沿着基板W的外周突起设置多个。在使用该类型的拾取器的情况下，各个突起41限制了基板W的边缘部的位置，所以即使提高搬送机械手的臂的速度，基板W也不从拾取器上滑落。另外，在该拾取器的情况下，具有锥形的突起41具有基板W的位置偏差修正的效果。即，即使具有一定程度的基板W的位置偏差，在由具有锥形的突起41的锥形面41a接收基板W的阶段，能够修正基板W的位置偏差。
但是，在该拾取器的情况下，如图11C所示那样，如果具有边缘部从锥形面41a伸出程度的基板W的位置偏差，就可能引起基板W搁到突起41上的现象。
但是，通常情况下，盒子C内的基板W的位置根据盒子C的种类或者基板W的装配误差等多少具有偏差。为此，在使基板的中心和拾取器的中心常保持一致的状态来拾取基板，实际上困难的情况多。这里，关于该位置偏差，一般通常通过在由搬送机械手从盒子接收基板后，通过称为***的定位机构预测基板来修正。在由***定位后，再次由搬送机械手接收基板，搬入到处理装置。
为了提高搬送速度，假想使用具有图11A、B所示那样的防止掉下功能的拾取器的情况。这种情况下，如果基板和拾取器的位置偏差超过了允许范围，就成了图11C那样的状态。在图11C那样的状态，如果高速搬送基板，基板就从拾取器上落下。
现有的基板检测装置，虽然对于各个支持段的基板有无或者规定以上的基板有无突出能够检测，但不能检测基板的前后方向的正确位置。例如，在图9所示的基板检测装置的情况下，由前侧(前端侧)的光传感器22来检测基板W的有无，由后侧(前端的相反侧)的光传感器23来检测基板W突出规定以上。这种情况下，不能以更精细的精度来检测基板的位置。
发明内容
本发明的目的在于，不仅能够检测盒子内的各个支持段的基板的有无，也能够进行基板的前后方向(取出方向)的位置检测。将该检测结果由搬送机械手的拾取器(基板保持部)的定位控制来反映，能够一面减少位置偏差一面由拾取器来接收基板。此外，即使要求处于接收阶段程度的位置精度，具有定位功能的带锥形突起的拾取器，也能够使用。而且，基板从左右两端预测盒子内的槽或隔板来收容到盒子内，所以左右方向的基板位置偏差小。
本发明的第一观点是检测装置，在半导体处理中，检测各个被处理基板应以大致水平且在垂直方向相互具有间隔的状态而收容到盒子内的多个被处理基板的有无和所述基板的前端位置，具有：
具有在水平面内相互离开而且对向地延伸的一对臂的传感器支持体，所述一对臂具有在将所述一个基板置于其间的状态能够***所述盒子内的尺寸；
具有分别配设在所述一对臂的一个和另一个上的发光器和光接收器的组合的光传感器，所述光传感器检测在从所述发光器向所述光接收器沿第一水平方向照射的光束的前进途中是否存在遮光物；
驱动部，沿着与所述第一水平方向实质成直角的第二水平方向和垂直方向移动所述传感器支持体；
控制部，控制所述驱动部，使得通过在将所述一对臂***所述盒子内的状态移动所述传感器支持体，从而进行由所述光传感器扫描所述基板的扫描作业，所述扫描作业设定为，在所述第二水平方向具有间隔的多个扫描位置，所述光束一边沿着垂直方向移动一边与所述基板相互关联；和
运算部，基于所述扫描作业中从所述光传感器得到的数据，运算所述盒子内有无所述基板和所述基板的前端位置。
本发明的第二观点是检测装置，在半导体处理中，检测各个被处理基板应以大致水平且在垂直方向相互具有间隔的状态而收容到盒子内的多个被处理基板的有无和所述基板的前端位置，具有：
具有在水平面内相互离开而且对向地延伸的一对臂的传感器支持体，所述一对臂具有在将所述一个基板置于其间的状态能够***所述盒子内的尺寸；
支持在所述传感器支持体上的三个以上的多个光传感器，所述多个光传感器的每个，具有分别配设在所述一对臂的一个和另一个上的发光器和光接收器的组合，所述多个光传感器的每个，检测在从所述发光器向所述光接收器沿第一水平方向照射的光束的前进途中是否存在遮光物，所述多个光传感器在所述第二水平方向以位置检测容许误差的两倍以内的规定间隔配置，所述多个光传感器能够同时照射光束；
驱动部，沿着与所述第一水平方向实质成直角的第二水平方向和垂直方向移动所述传感器支持体；
控制部，控制所述驱动部，使得通过在将所述一对臂***所述盒子内的状态移动所述传感器支持体，从而进行由所述多个光传感器扫描所述基板的扫描作业，所述扫描作业设定为，所述多个光传感器的所述光束一边沿着垂直方向移动一边与所述基板相互关联；和
运算部，基于所述扫描作业中从所述多个光传感器得到的数据，运算所述盒子内有无所述基板和所述基板的前端位置。
本发明的第三观点是搬送***，在半导体处理中，搬送各个被处理基板应以大致水平且在垂直方向相互具有间隔的状态而收容到盒子内的多个被处理基板，具有：
基于所述第一或者第二观测点的检测装置；
将所述基板从所述盒子取出搬送到其它位置的具有搬送拾取器的搬送机械手；
机械手控制部，基于由所述运算部运算的所述基板有无和所述基板的前端位置的检测数据，控制所述搬送机械手的操作，所述机械手控制部基于所述检测数据，来修正所述搬送拾取器用于接收所述各个基板的相对所述盒子的相对位置。
本发明的第四观点是检测方法，在半导体处理中，检测各个被处理基板应以大致水平且在垂直方向相互具有间隔的状态而收容到盒子内的多个被处理基板的有无和所述基板的前端位置，具有：
准备具有在水平面内相互离开而且对向地延伸的一对臂的传感器支持体的工序，所述一对臂具有在将所述一个基板置于其间的状态能够***所述盒子内的尺寸；
准备具有分别配设在所述一对臂的一个和另一个上的发光器和光接收器的组合的光传感器的工序，所述光传感器检测在从所述发光器向所述光接收器沿第一水平方向照射的光束的前进途中是否存在遮光物；
通过在将所述一对臂***所述盒子内的状态移动所述传感器支持体，从而进行由所述光传感器扫描所述基板的扫描作业的工序，所述扫描作业设定为，在与所述第一水平方向实质成直角的第二水平方向具有间隔的多个扫描位置，所述光束一边沿着垂直方向移动一边与所述基板相互关联；和
基于所述扫描作业中从所述光传感器得到的数据，运算所述盒子内有无所述基板和所述基板的前端位置的工序。
在所述第一或第四观点中，优选，所述扫描位置在所述第二水平方向以规定间隔配置。另外，优选，所述扫描位置在所述第二水平方向以位置检测容许误差的两倍以内的间隔来配置。
在所述第一或第四的观点中，所述光传感器能够构成为，具有在所述第二水平方向有间隔地配置的多个光传感器，所述多个光传感器能够同时照射光束。这种情况下，优选，所述多个光传感器在所述第二水平方向以规定间隔配置。另外，优选，所述多个光传感器在所述第二水平方向以位置检测容许误差的两倍以内的间隔配置。
此外，在采用所述多个光传感器的情况下，能够构成为，所述多个光传感器在所述第二水平方向以位置检测容许误差的两倍以内的规定间隔A来配置，所述扫描位置以在所述第二水平方向的规定间隔B来配置，所述多个光传感器的个数是N，这里，满足公式B＝A×N。取而代之，能够构成为，所述多个光传感器在所述第二水平方向以规定间隔A来配置，所述扫描位置以在所述第二水平方向的位置检测容许误差的两倍以内的规定间隔B来配置，这里，满足公式B＝A÷M(M是2以上的整数)。
在所述第一到第四的观点中的任何一个中，能够将检测结果反映到搬送机械手的拾取器(基板保持部)的定位控制中。通过这样，能够经常将基板中心作为目标来***拾取器，一面减少位置偏差，一面由拾取器来接收基板。因此，能够实现省略基板的定位装置(***)。另外，在采用多个光传感器的情况下，通过较少次数的传感器支持体的上下移动能够在多点进行扫描，所以能够实现检测时间的缩短。
附图说明
图1A和图1B分别是表示本发明的实施方式1的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。
图2是概略地表示装载有实施方式1的基板检测装置的搬送机械手的平面图。
图3是概略地表示图2所示的装载有基板检测装置的搬送机械手的侧面图。
图4A和图4B分别是表示本发明的实施方式2的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。
图5A和图5B分别是表示本发明的实施方式3的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。
图6是表示实施方式3中基板检测装置的光传感器的安装例的平面图。
图7是表示实施方式3中基板检测装置的光传感器的其它安装例子的侧面图。
图8A和图8B分别是表示本发明的实施方式4的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。
图9是概略地表示现有技术的基板检测装置的平面图和侧面图。
图10是图9所示的基板检测装置的侧面图。
图11A～图11C分别是表示现有的具有基板位置定位功能的搬送臂的拾取器的平面图、侧面图，以及基板处于异常状态下载置的情况的侧面图。
具体实施方式
用于实施发明的最佳方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。而且，在下面的说明中，对于具有大致相同功能和构成的构成要件，赋予相同的符号，仅在必要的情况下进行重复说明。
实施方式1
图1A和图1B分别是表示本发明的实施方式1的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。图2是概略地表示装载有实施方式1的基板检测装置的搬送机械手的平面图。图3是概略地表示图2所示的装载有基板检测装置的搬送机械手的侧面图。
如图2和图3所示那样，实施方式1的基板检测装置50，包括装载在搬送机械手60上的传感器支持体51。传感器支持体51具有在水平面内相互离开且对向地延伸的一对臂51A、51B。
如图1A所概略地表示的那样，在盒子C内部，以各个基板是水平的且在垂直方向相互具有间隔的状态收纳保持多个基板W。各个基板W将左右两端***在盒子C的两个内侧壁上形成的槽(省略图示)而支持。
基板检测装置50的一对臂51A、51B具有在将一个基板W处于其间的状态能够***盒子C内的尺寸。而且，图1A表示了传感器支持体51处于上方位置的情况(实线)和处于下方位置的情况(点划线)。
如图2和图3所示那样，在传感器支持体51的一对臂51A、51B之间，配设光传感器52。光传感器52由在一对臂51A、51B的一个和另一个的前端分别配设的发光器52A和光接收器52B组合构成。光传感器52从发光器52A向光接收器52B沿着第一水平方向照射光束H，通过此时的光接收器52B的光接收信号，检测光束H的前进途中有无遮光物(这种情况下是基板W)。
基板检测装置50具有用于在前后方向(与光束H扫描的第一水平方向成直角的第二水平方向)驱动传感器支持体51的水平驱动部56(在图1B中方便地由箭头56表示)。如图1A所示那样，通过水平驱动部56，基板检测装置50的一对臂51A、51B的前端从盒子C的前面的基板出入口Ca***到盒子C的内部。此时，光传感器52的发光器52A和光接收器52B配置在基板W的前端的左右两侧。通过这样，从发光器52A向光接收器52B照射的光束H的位置在盒子C内的第二水平方向中设定。
基板检测装置50还具有用于在垂直方向驱动传感器支持体51的垂直驱动部57(在图1A中方便地用箭头57表示)。如图1A所示那样，通过垂直驱动部57，在左右一对臂51A、51B***盒子C的内部的状态，传感器支持体51沿着上下方向移动。通过这样，能够将光束H在上下方向移动来扫描基板W。
基板检测装置50还具有控制运算装置70，其在控制水平驱动部56和垂直驱动部57的同时，进行数据的运算。控制运算装置70的控制部控制水平驱动部56和垂直驱动部57，使得通过在将一对臂51A、51B***盒子C内的状态移动传感器支持体51，由光传感器52进行扫描基板W的扫描作业。在实施方式1中，该扫描作业设定为，在第二水平方向(前后方向)具有规定间隔P的多个扫描位置，光束H一面在垂直方向移动一面与基板W相互关联。控制运算装置70的运算部，基于扫描作业中从光传感器52得到的数据(从光接收器52B的光接收信号中得到的)，计算盒子C内有无基板W和基板W的前端位置。
如图2和图3所示那样，水平驱动部56由装载在搬送机械手60上的直动致动器56A所构成。在直动致动器56A的直线地前后移动台56B的前端，安装基板检测装置50的传感器支持体51。垂直驱动部57由搬送机械手60的升降驱动机构61兼用。在搬送机械手60的上部，配设多关节型臂62。在臂62的前端安装用于保持基板W的搬送拾取器63。
下面，参照图1A和图1B来说明基板检测方法。而且，下面的操作根据控制运算装置70中预先设定的程序来进行。另外，在下面的说明中，盒子C的“前面”是指形成盒子C的基板出入口Ca的一侧。
为了检测盒子C内各个支持段有无基板W及其位置，控制运算装置70进行下面的控制。即，首先，与搬送机械手60同时移动基板检测装置50(参照图2、图3)，以与盒子C的前面对向。接着，通过操作水平驱动部56，将设置在传感器支持体51上的一对臂51A、51B从盒子C前面的基板出入口Ca***到盒子C的内部。接着，将一对臂51A、51B的前端(严格地说是光束H的照射位置)配置在盒子C内在垂直方向相互具有间隔而排列的基板W的左右两侧。此时，使得沿第一水平方向照射的光束H到达第二水平方向(与第一水平方向成直角的方向：前后方向)的基准位置。这里，将基准位置设定在距基板W的前端最小突出预想位置仅规定距离(例如1mm)的里侧位置。
这种状态下，将传感器支持体51的臂51A、51B的高度设定在盒子C内的比最下基板支持段还下侧(也可以在最上基板支持段的上侧)的位置。接着，通过一面操作光传感器52一面向垂直上方移动传感器支持体51，由光束H来扫描基板W。如果从第一扫描位置向上的第一次扫描(S1)结束，就将光传感器52的位置(光束H的位置)向着盒子C的前面偏离规定间隔P，在第二扫描位置返回，进行向下的第二次扫描(S2)。这样，将光束H的位置向着前面每次偏离规定的间距P，在各个扫描位置重复上下方向的扫描(S3～S5)，由此进行扫描作业。
在上述扫描作业中，由控制运算装置70收集与光束H的扫描位置对应的光接收信号。在全部扫描结束后，基于控制运算装置70所收集的数据，计算盒子C内各支持段中有无基板W和基板W的前端位置。而且，由控制运算装置70的运算部进行的“基板W的有无和前端位置的计算”如下这样来进行。
第一扫描S1，在距基板W的前端最小突出假想位置仅规定距离的里侧的位置来进行。此时，如果在光束H的扫描途中有基板W，就必然从光接收器52B输出“有基板”的信号，如果没有基板W就输出“没有基板”的信号。因此，根据这些信号的不同，可检测各个支持段有无基板。
可理解，由于开始各个扫描S1～S5的扫描位置间的间隔是一定值P，所以通过扫描S2～S5，在每个间隔P的扫描其间都定位基板W的前端。例如，如果从图1B的下方看第三个基板W3，在第二扫描S2中，判断为“有基板”，在第三扫描S3中，判断为“没有基板”。因此，可理解，通过两个判断值，基板W的前端位于第二和第三扫描S2、S3的扫描位置间。这样，能够计算出基板W的前端位置。但是，即使第五扫描S5也判断为“有基板”的情况下，能够判断为基板突出规定以上，不能计算其前端位置。
关于第三基板W3，运算控制装置70将第二和第三扫描S2、S3的扫描位置的恰好中间作为基板W3的前端位置来计算。由于基板W的半径是已知值，所以根据其前端位置的数据，能够计算各个基板W的第二水平方向(前后方向)的中心位置。因此，能够将搬送机械手60的拾取器63的中心定位在基板W的中心。另外，即使是使用具有所述定位功能的拾取器的情况下，也能够由拾取器的基准位置来保持基板W。为此，能够没有偏差掉下的担心地进行搬送。上述各个基板W的第二水平方向(前后方向)的中心位置的计算方法，在下面的实施方式中也是一样的。
一对臂51A、51B的第二方向的移动间隔，即，扫描位置的偏移间隔P设定为，预先规定的位置检测容许误差的两倍以内，例如约两倍的值。这里，“位置检测容许误差”是计算的基板前端位置和基板实际的前端位置的误差，是对于其后基板的搬送没有恶劣影响的误差的最大值。例如，在位置检测容许误差是0.5mm的情况下，设定为P＝1.0mm。通过这样，能够确实且有效地检测超过位置检测容许误差的基板位置偏差。
如果偏移间隔P的值是在位置检测容许误差的两倍以内，就可确实地检测超过位置检测容许误差的基板位置偏差。另外，在有的扫描，例如S4中，对于全部支持段检测出“没有基板”的情况下，就停止之后的扫描。通过这样可提高生产率。这在下面的实施方式中是同样的。
具有基板检测装置50的搬送机械手60，例如能够用于半导体处理用的基板处理装置的搬送部件。这种情况下，控制运算装置70(或者其它的控制装置)基于基板检测装置50的检测结果，搬送机械手60的拾取器63自动地修正进行接收盒子C内的基板W的位置。通过这样，能够由拾取器63的合适位置接收基板W，向着处理装置搬送。
因此，能够使用在接收阶段的位置精度所要求的、具有修正基板的位置偏差功能的拾取器(例如，前述带有锥形突起的拾取器)。为此，通过使用这样的拾取器，即使在有一定的基板位置偏差的情况下，即使不通过***等定位装置，也能够将基板W几乎没有位置偏差地搬送到处理装置中。
实施方式2
图4A和图4B是分别表示本发明的实施方式2的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。而且，实施方式2的基板检测装置，除了图4A和图4B所示的部分和控制运算装置的程序构成不同以外，与实施方式1的基板检测装置是相同的。即，图2和图3所示的传感器支持体51、其驱动部56、57、搬送机械手60等，在实施方式2中也原样采用。
实施方式2的基板检测装置50B至少具有三组以上的由发光器52A和光接收器52B组所构成的光传感器52。具体地说，在基板检测装置50B中，在传感器支持体51的一对臂51A、51B的每个上，配设构成光传感器52的五组发光器52A和光接收器52B。在前后方向(第二水平方向)中，光传感器52以位置检测容许误差的两倍以内(在图示例子中容许误差的两倍)的规定间隔A来排列。通过这样，五个光束H能够在第二水平方向以规定间隔A排列的状态，沿着与第二水平方向成直角的第一水平方向同时照射。
实施方式2的控制运算装置70(参照图2和图3)的控制部，控制水平驱动部56和垂直驱动部57(参照图2和图3)，使得通过在将一对臂51A、51B***盒子C内的状态移动传感器支持体51，由此进行由光传感器52扫描基板W的扫描作业。在实施方式2中，该扫描作业设定为，多个光传感器52的光束H一面在垂直方向移动，一面与基板W相互关联。控制运算装置70的运算部，基于扫描作业中从光传感器52得到的(从光接收器52B的光接收信号中得到的)数据，计算出盒子C内有无基板W和基板W的前端位置。
在实施方式2的情况下，通过一次传感器支持体51的上下移动，能够同时进行等间隔的五个光束H的扫描S1～S5。而且，利用与实施方式1相同的原理，能够计算出全部支持段中有无基板和基板W的前端位置。这样，通过配设多个光传感器52，能够一次在多个扫描位置进行扫描，所以能够缩短检测时间。而且，如果设定多个光传感器52的间隔A是位置检测容许误差的两倍以下的值，就能够确实地检测超过位置检测容许误差的基板的位置偏差。但是，将间隔A设定为位置检测容许误差的两倍的值能够最有效地检测。
实施方式3
图5A和图5B分别是表示本发明的实施方式3的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。而且，实施方式3的基板检测装置，除了图5A和图5B所示的部分和控制运算装置的程序构成不同以外，与实施方式1的基板检测装置是相同的。即，图2和图3所示的传感器支持体51、其驱动部56、57、搬送机械手60等，在实施方式3中也原样采用。
实施方式3的基板检测装置50C仅具有相对于预定合计扫描数F的F/L(L是整数)组由发光器52A和光接收器52B的组合所构成的光传感器52。具体地说，在基板检测装置50C中，相对于预定合计扫描数6，在传感器支持体51的一对臂51A、51B的每个上，配设构成光传感器52的三组发光器52A和光接收器52B。在前后方向(第二水平方向)上，光传感器52以具有位置检测容许误差的两倍以内(在图示例子中等于容许误差)的规定间隔A来排列。通过这样，三个光束H以在第二水平方向以规定间隔A排列的状态，能够沿着与第二水平方向成直角的第一水平方向同时照射。
实施方式3的控制运算装置70(参照图2和图3)的控制部，控制水平驱动部56和垂直驱动部57(参照图2和图3)，使得通过在将一对臂51A、51B***盒子C内的状态移动传感器支持体51，由此进行由光传感器52扫描基板W的扫描作业。在实施方式3中，该扫描作业设定为，多个光传感器52的光束H一面在各个多个扫描位置沿垂直方向移动，一面与基板W相互关联。控制运算装置70的运算部，基于扫描作业中从光传感器52得到的数据(从光接收器52B的光接收信号中得到的)，计算出盒子C内有无基板W和基板W的前端位置。
具体地说，为了得到相对于光传感器52的个数的整数倍个数的扫描位置(＝预定合计扫描数F)，多个光传感器52一起在第二水平方向(前后方向)以规定间隔B偏移。关于该偏移间隔B，在实施方式3中，为了容易地进行数据处理，设定为满足公式B＝A×N。这里，A是第二水平方向中的光传感器52的排列间隔，B是第二水平方向的光传感器52的偏移间隔，N是光传感器52的个数。
由于实施方式3中具有三个光传感器52，所以在预定合计扫描数F是6的情况下，多个光传感器52在第二水平方向仅偏移一次。即，通过两次传感器支持体51的上下移动，能够等间隔地进行六个光束H的扫描S1～S6。而且，能够以与实施方式1和实施方式2相同的原理，计算出全部支持段中有无基板W和基板W的前端位置。即使在进行六个扫描S1～S6的情况下，与实施方式1相比，实际上将移动传感器支持体51的次数减少到1/3，所以能够缩短检测时间。
而且，设定光传感器52的个数可以是两组以上，另外，扫描的次数也不限于两次，可以设定为两次以上。即使在这样的情况下，关于偏移间隔B，优选设定为满足上述那样的公式B＝A×N，在数据处理上效率更高。
但是，例如，在进行上述那样的合计六次的扫描的情况下，由以间隔A配置的两组光传感器52来进行扫描，偏移间隔B(A×2)，全部需要进行三次扫描。在这样的奇数次数扫描的情况下，为了传感器支持体51返回到初期位置，必须还进行一次多余的上下移动。因此，在重点是缩短检测时间的情况下，优选是利用所述那样的往复一次操作就结束。而且，在这种情况下，如果设定多个光传感器52的间隔A是位置检测容许误差的两倍以内的值，就能够确实地检测出超过位置检测容许误差的基板的位置偏差。但是，将A设定为位置检测容许误差的两倍的值，能够效率最高地进行检测。
图6是表示实施方式3的基板检测装置的光传感器的安装例子的平面图。图6表示了安装有三个光传感器52(光接收器52B)的臂51B的构成例子。在将多个光传感器52以小的间隔A安装的情况下，由于空间上的问题，安装是困难的。在该例子中，错开光传感器52来安装，保持了小的间隔A。
图7是表示实施方式3的基板检测装置中光传感器的其它安装例子的侧面图。图7也表示了安装有三个光传感器52(光接收器52B)的臂51B的构成例子。在该例子中，通过交错配置光传感器52(光接收器52B)，可保持间隔A小。这种情况下，在高度方向传感器52的位置错开，由控制运算装置能够进行补偿该位置偏差的数据处理。另外，为了扩大光传感器52的安装间隔，也能够采用下面的实施方式4那样的构成。
实施方式4
图8A和图8B分别是表示本发明的实施方式4的基板检测装置的主要部分的斜视图和部分纵断斜视图。而且，实施方式4的基板检测装置，除了图8A和图8B所示的部分和控制运算装置的程序构成不同以外，与实施方式1的基板检测装置是相同的。即，图2和图3所示的传感器支持体51、其驱动部56、57、搬送机械手60等，在实施方式4中也原样采用。
实施方式4的基板检测装置50D也与实施方式3的装置50C同样，仅具有相对于预定合计扫描数F的F/L(L是整数)组由发光器52A和光接收器52B的组合所构成的光传感器52。具体地说，在基板检测装置50D中，相对于预定合计扫描数6，在传感器支持体51的一对臂51A、51B的每个上，配设构成光传感器52的三组发光器52A和光接收器52B。但是，与实施方式3不同，在实施方式4中，在前后方向(第二水平方向)上，光传感器52以具有位置检测容许误差的2M倍(M是2以上的整数：在图示例子中M＝2)的规定间隔A来排列。通过这样，三个光束H以在第二水平方向以规定间隔A排列的状态，能够沿着与第二水平方向成直角的第一水平方向同时照射。
实施方式4的控制运算装置70(参照图2和图3)的控制部，控制水平驱动部56和垂直驱动部57(参照图2和图3)，使得通过在将一对臂51A、51B***盒子C内的状态移动传感器支持体51，由此进行由光传感器52扫描基板W的扫描作业。在实施方式4中，该扫描作业设定为，多个光传感器52的光束H一面在各多个扫描位置沿垂直方向移动，一面与基板W相互关联。控制运算装置70的运算部，基于扫描作业中从光传感器52得到的数据(从光接收器52B的光接收信号中得到的)，计算出盒子C内有无基板W和基板W的前端位置。
具体地说，为了得到相对于光传感器52的个数的整数倍个数的扫描位置(＝预定合计扫描数F)，多个光传感器52一起在第二水平方向(前后方向)以规定间隔B偏移。关于该偏移间隔B，在实施方式4中，设定为满足公式B＝A÷M(M是2以上的整数：在图示例子中M＝2)，而且，B是位置检测容许误差的两倍以内。这里，A是第二水平方向中的光传感器52的排列间隔，B是第二水平方向的光传感器52的偏移间隔。
由于实施方式4的装置具有三个光传感器52，所以在预定合计扫描数F是6的情况下，多个光传感器52在第二水平方向仅偏移一次。即，通过两次传感器支持体51的上下移动，能够等间隔地进行六个光束H的扫描S1～S6。而且，能够以与实施方式1到实施方式3相同的原理，计算出全部支持段中有无基板W和基板W的前端位置。即使在进行六个扫描S1～S6的情况下，与实施方式1相比，实际上将移动传感器支持体51的次数减少到1/3，所以能够缩短检测时间。
而且，设定光传感器52的个数也可以是两组以上，另外，扫描次数也不限于两次，也可以设定为两次以上。在这样的情况下，关于偏移间隔B，优选，设定为，满足上述这样的公式B＝A÷M，而且，B是位置检测容许误差的两倍以内。例如，在上述这样进行合计六个扫描的情况下，由以间隔A配置的两组光传感器52进行扫描，需要以偏移间隔B进行全部的三次扫描。这种情况下，设定为，将B设为与位置检测容许误差的两倍相等的值，满足公式A＝B×3。
而且，在如实施方式2～4的装置那样同时使用多个光传感器52的情况下，为了防止传感器间光的干涉，优选，象下述那样。
(1)使相邻的传感器不同时发光地仅错开定时而发光。即，保持在扫描基板的厚度的时间内全部传感器发光程度的稍微的定时错开并发光。例如，错开定时的时间是1/1000秒。该值与光束机械地通过一个基板的时间相比，是相当快速的时间。
(2)改变各光传感器的发光波长，在受光侧设置波长选择滤波器，一面区别来自各个发光器的光，一面受光。
上面，根据附图详细地描述了本发明的实施方式，但本发明不限于所述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种设计改变等。例如，被处理基板除了半导体晶片以外，也可以是LCD基板或者玻璃基板等。
产业上的可利用性
如根据本发明，能够提供一种半导体处理用的基板检测方法和装置以及基板搬送***，其不仅能够检测盒子内的各个支持段有无基板，而且能够进行基板的前后方向的位置检测。

Claims (6)

1.一种检测装置，通过向在上下方向上分为多段地以水平姿势收容有被处理基板的盒子内部，从所述盒子的前面***一对臂，边从设置于所述一对臂的一个臂上的发光器，向着设置于所述一对臂的另一个臂上的光接收器水平地照射光束，边使所述一对臂在所述上下方向移动，检测所述被处理基板的有无和所述被处理基板的前端位置，其特征在于，该检测装置具有：
驱动部，使所述一对臂在所述上下方向和所述盒子的前后方向移动；
控制单元，按照在所述盒子内部进行使所述光束在所述上下方向扫描的扫描作业的方式控制所述驱动部，所述扫描作业设定为，使所述一对臂在所述前后方向以规定间隔移动，在隔开所述规定间隔的所述前后方向的多个扫描位置，使所述一对臂在所述上下方向扫描；和
运算部，基于所述扫描作业中所得到的数据，算出所述盒子内部有无所述被处理基板和所述被处理基板的前端位置。
2.一种检测装置，通过向在上下方向上分为多段地以水平姿势收容有被处理基板的盒子内部，从所述盒子的前面***一对臂，边从设置于所述一对臂的一个臂上的发光器，向着设置于所述一对臂的另一个臂上的光接收器水平地照射光束，边使所述一对臂在所述上下方向移动，检测所述被处理基板的有无和所述被处理基板的前端位置，其特征在于，
所述一对臂具有多个所述发光器、多个光接收器，
该检测装置具有：
驱动部，使所述一对臂在所述上下方向和所述盒子的前后方向移动；
控制单元，按照在所述盒子内部进行使所述光束在所述上下方向扫描的扫描作业的方式控制所述驱动部，所述扫描作业设定为，利用多个所述发光器和多个所述光接收器，水平地照射多束光束，使所述一对臂在所述上下方向扫描；和
运算部，基于所述扫描作业中所得到的数据，算出所述盒子内部有无所述被处理基板和所述被处理基板的前端位置。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，
多个所述发光器和多个所述光接收器在所述前后方向以规定间隔配置。
4.一种搬送***，对在上下方向上分为多段地以水平姿势收容在盒子内部的被处理基板加以搬送，具有：
权利要求1或者权利要求2所述的检测装置；
具有将所述被处理基板从所述盒子取出并搬送到其它位置的搬送拾取器的搬送机械手；
机械手控制部，基于由所述运算部运算的有无所述被处理基板和所述被处理基板的前端位置的检测数据，控制所述搬送机械手的动作，所述机械手控制部基于所述检测数据，来修正所述搬送拾取器用于接收各个所述被处理基板的相对所述盒子的相对位置。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
移动所述一对臂的驱动部具有：使所述一对臂在所述前后方向移动的第一驱动部；和使所述一对臂在所述上下方向移动的第二驱动部，所述第二驱动部也具有作为在所述上下方向移动所述搬送拾取器的驱动部的功能。
6.一种检测方法，通过向在上下方向上分为多段地以水平姿势收容有被处理基板的盒子内部，从所述盒子的前面***一对臂，边从设置于所述一对臂的一个臂上的发光器，向着设置于所述一对臂的另一个臂上的光接收器水平地照射光束，边使所述一对臂在所述上下方向移动，使所述光束在所述上下方向扫描，检测所述被处理基板的有无和所述被处理基板的前端位置，其特征在于，该方法包括：
在所述盒子内部，使所述一对臂在所述盒子的前后方向以规定间隔移动的工序；
在隔开所述规定间隔的所述前后方向的多个扫描位置，使所述一对臂在所述上下方向扫描的工序；和
运算工序，基于利用使所述一对臂扫描的工序得到的数据，算出所述盒子内部有无所述被处理基板和所述被处理基板的前端位置。
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