JP2006005210A - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

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Masayuki Tomita
雅之 富田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the separate detection of the presence or absence of upper and lower boards even if they are held in two tiers. <P>SOLUTION: The apparatus comprises a board holding stage 3 having two-tier board holding shelves 4, 5, each of which holds a board 35; an upper optical sensor 8 which is disposed above the upper board holding shelf and emits a detection light 11 to detect the presence or absence of the board on the upper board holding shelf by detecting if there is a reflected light; and a lower optical sensor 47 which is disposed below the lower board holding shelf, and emits a detection light 56 to detect the presence or absence of the board on the lower board holding shelf by detecting if there is a reflected light. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シリコンウェーハ等の基板に薄膜の生成、不純物の拡散、エッチング等の処理を行い半導体素子を製造する半導体製造装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor element by performing processing such as generation of a thin film, diffusion of impurities, and etching on a substrate such as a silicon wafer.

半導体製造装置には、所要枚数の基板を一度に処理するバッチ式の半導体製造装置と、一枚ずつ処理する枚葉式の半導体製造装置とがある。   Semiconductor manufacturing apparatuses include a batch type semiconductor manufacturing apparatus that processes a required number of substrates at a time and a single wafer type semiconductor manufacturing apparatus that processes one by one.

枚葉式の半導体製造装置は、搬送ロボットを具備する気密な搬送室、該搬送室に連結され、半導体製造装置外部と前記搬送室間で基板の受渡しを行う気密なロードロック室、前記搬送室に連設され基板加熱装置、反応ガス給排装置を具備し、基板を処理する気密な処理室等を具備している。前記ロードロック室、前記処理室は、それぞれ搬入された基板を保持する基板保持棚を有している。   A single wafer type semiconductor manufacturing apparatus includes an airtight transfer chamber having a transfer robot, an airtight load lock chamber connected to the transfer chamber, and delivering a substrate between the outside of the semiconductor manufacturing apparatus and the transfer chamber, and the transfer chamber Are provided with a substrate heating device, a reactive gas supply / discharge device, and an airtight processing chamber for processing the substrate. Each of the load lock chamber and the processing chamber has a substrate holding shelf for holding the loaded substrate.

外部から基板が前記ロードロック室の基板保持棚に移載され、更に搬送ロボットで基板が前記ロードロック室の前記基板保持棚から前記処理室に搬送され、該処理室で基板が処理室の基板保持棚に保持され、基板加熱装置により加熱され、更に前記処理室に反応ガスが導入されることで、基板に所要の処理がなされる様になっている。   The substrate is transferred from the outside to the substrate holding shelf of the load lock chamber, and further, the substrate is transferred from the substrate holding shelf of the load lock chamber to the processing chamber by the transfer robot, and the substrate is the substrate of the processing chamber in the processing chamber. The substrate is heated by a substrate heating device, heated by a substrate heating device, and a reaction gas is introduced into the processing chamber, whereby the substrate is processed as required.

上記した一連の基板処理が確実に行われていることを確認することは、装置が無駄に稼働していないことの確認、或は稼働率を向上させる為に必要であり、従来前記ロードロック室への基板の搬入出、前記処理室への基板の搬入出を検出し、基板が処理シーケンスに従って移動していることを確認している。   It is necessary to confirm that the series of substrate processing described above is performed reliably in order to confirm that the apparatus is not operating wastefully or to improve the operation rate. The substrate loading / unloading and the substrate loading / unloading into the processing chamber are detected, and it is confirmed that the substrate is moving in accordance with the processing sequence.

従来処理シーケンス途中の基板の検出を、ロードロック室の基板保持棚、処理室の基板保持棚で行っており、基板保持棚の基板を検出する基板検出装置を具備した従来の半導体製造装置について、図５、図６に於いて説明する。   For conventional semiconductor manufacturing equipment equipped with a substrate detection device that detects substrates in the middle of a conventional processing sequence on a substrate holding shelf in a load lock chamber, a substrate holding shelf in a processing chamber, and detects a substrate in the substrate holding shelf, This will be described with reference to FIGS.

図５は、例えばロードロック室１に設けられた基板検出装置の一例を示している。   FIG. 5 shows an example of a substrate detection apparatus provided in the load lock chamber 1, for example.

前記ロードロック室１は気密構造であり、ゲート弁（図示せず）を介して基板２の搬入出が可能となっている。前記ロードロック室１内部には、基板保持台３が設けられ、該基板保持台３は上下２段に基板保持棚４，５を有し、該基板保持棚４，５にそれぞれ基板２，２が載置保持される様になっている。   The load lock chamber 1 has an airtight structure, and the substrate 2 can be loaded and unloaded through a gate valve (not shown). A substrate holding table 3 is provided inside the load lock chamber 1, and the substrate holding table 3 has substrate holding shelves 4 and 5 in two upper and lower stages, and the substrate holding shelves 4 and 5 have substrates 2 and 2 respectively. Is placed and held.

前記基板保持台３が上下２段で基板を載置保持することから、一方の基板保持棚４を基板の搬入に使用した場合は、他方の基板保持棚５が搬出に使用される。基板の搬入出で動作の干渉が避けられ、基板の搬入出が円滑に行える。   Since the substrate holding table 3 places and holds the substrates in two upper and lower stages, when one substrate holding shelf 4 is used for loading a substrate, the other substrate holding shelf 5 is used for unloading. Interference of operation is avoided by loading and unloading the substrate, and the loading and unloading of the substrate can be performed smoothly.

前記ロードロック室１の天井部には前記基板保持棚４に載置された基板２の周縁部に対向する位置に検出孔６が穿設され、該検出孔６は石英板７によって気密に閉塞されている。   A detection hole 6 is formed in the ceiling of the load lock chamber 1 at a position facing the peripheral edge of the substrate 2 placed on the substrate holding shelf 4. The detection hole 6 is airtightly closed by a quartz plate 7. Has been.

光センサ８が支持部材９によって前記ロードロック室１の上面に取付けられ、前記光センサ８の光軸は前記検出孔６を通って、前記基板２の周縁部を通過する様に位置決めされている。   An optical sensor 8 is attached to the upper surface of the load lock chamber 1 by a support member 9, and the optical axis of the optical sensor 8 is positioned so as to pass through the detection hole 6 and the peripheral edge of the substrate 2. .

前記基板保持棚４に基板２が保持されているかどうかは、前記光センサ８から検出光１１を射出する。基板２の表面は鏡面状態であるので、基板２が前記基板保持棚４に載置されている場合は、検出光１１が基板２の表面で反射され、反射光が前記光センサ８によって検出され、反射光の検出の有無によって、前記基板保持棚４に基板２が保持されているかどうかが検出される。   Whether or not the substrate 2 is held on the substrate holding shelf 4 emits detection light 11 from the optical sensor 8. Since the surface of the substrate 2 is in a mirror state, when the substrate 2 is placed on the substrate holding shelf 4, the detection light 11 is reflected by the surface of the substrate 2, and the reflected light is detected by the optical sensor 8. Whether or not the substrate 2 is held on the substrate holding shelf 4 is detected depending on whether or not the reflected light is detected.

又、図６は、例えば処理室１２に設けられた基板検出装置の一例を示している。   FIG. 6 shows an example of a substrate detection apparatus provided in the processing chamber 12, for example.

前記処理室１２には、ゲート弁（図示せず）を介して基板２の搬入出が可能となっている。前記処理室１２内部には、基板保持台１３が設けられ、該基板保持台１３は基板保持棚１４を有し、該基板保持棚１４に基板２が載置保持される様になっている。   The substrate 2 can be carried into and out of the processing chamber 12 via a gate valve (not shown). A substrate holding table 13 is provided inside the processing chamber 12, and the substrate holding table 13 has a substrate holding shelf 14, and the substrate 2 is placed and held on the substrate holding shelf 14.

前記処理室１２の天井部には前記基板保持棚１４に載置された基板２の周縁部に対向する位置に検出孔６が穿設され、該検出孔６は石英板７によって気密に閉塞されている。前記基板保持棚１４の前記検出孔６と対峙する位置に、透過孔１５が穿設される。   A detection hole 6 is formed in the ceiling of the processing chamber 12 at a position facing the peripheral edge of the substrate 2 placed on the substrate holding shelf 14, and the detection hole 6 is airtightly closed by a quartz plate 7. ing. A transmission hole 15 is formed at a position of the substrate holding shelf 14 facing the detection hole 6.

光センサ８が支持部材９によって前記処理室１２の上面に取付けられ、前記光センサ８の光軸は前記検出孔６、前記透過孔１５を貫通する様に位置決めされ、前記基板保持棚１４の下方、前記光センサ８の光軸上に反射板１７が設けられている。該反射板１７は、受光センサ収納部材１８、石英板１９によって気密に収納されている。   An optical sensor 8 is attached to the upper surface of the processing chamber 12 by a support member 9, the optical axis of the optical sensor 8 is positioned so as to penetrate the detection hole 6 and the transmission hole 15, and below the substrate holding shelf 14. A reflecting plate 17 is provided on the optical axis of the optical sensor 8. The reflecting plate 17 is housed in an airtight manner by a light receiving sensor housing member 18 and a quartz plate 19.

前記基板保持棚１４に基板２が保持されているかどうかは、前記光センサ８から検出光１１を射出する。基板２が保持されている場合は、検出光１１が基板２の周縁部で遮断され、検出光１１が前記反射板１７によって反射されず、前記光センサ８は反射光を検出せず、基板２が保持されていることが検出される。   Whether or not the substrate 2 is held on the substrate holding shelf 14 is determined by emitting detection light 11 from the optical sensor 8. When the substrate 2 is held, the detection light 11 is blocked at the peripheral edge of the substrate 2, the detection light 11 is not reflected by the reflecting plate 17, the optical sensor 8 does not detect the reflected light, and the substrate 2 Is detected to be held.

又、基板２が保持されていない場合は、検出光１１は前記透過孔１５を通過して前記反射板１７で反射され、更に反射光は前記透過孔１５、前記検出孔６を通して前記光センサ８によって検出され、基板２が保持されていないことが検出される。   When the substrate 2 is not held, the detection light 11 passes through the transmission hole 15 and is reflected by the reflection plate 17, and the reflected light passes through the transmission hole 15 and the detection hole 6 and the optical sensor 8. To detect that the substrate 2 is not held.

上記した従来の基板検出装置に於いて、前者では基板表面で反射される反射光を検出しているが、基板の処理等により表面の状態が異なり、反射状態が異なる。この為、反射光を適正に受光できない場合が生じ、誤検出の虞れがあった。   In the above-described conventional substrate detection apparatus, the former detects reflected light reflected on the substrate surface. However, the surface state differs depending on the processing of the substrate and the reflection state differs. For this reason, the reflected light may not be received properly, and there is a risk of erroneous detection.

又、前者の基板検出装置、後者の基板検出装置共に基板が上下２段に保持されている場合は、下段の基板２について検出できないと言う問題があった。   Further, when both the former substrate detection device and the latter substrate detection device are held in two stages, there is a problem that the lower substrate 2 cannot be detected.

本発明は斯かる実情に鑑み、上下２段に基板が保持されている状態でも、上下の基板の有無をそれぞれ個別に検出可能としたものである。   In view of such a situation, the present invention makes it possible to individually detect the presence / absence of upper and lower substrates even when the substrates are held in two upper and lower stages.

本発明は、上下２段に基板保持棚を有し、該基板保持棚にそれぞれ基板が保持される基板保持台と、上段の基板保持棚の上方に配置され検出光を射出して反射光の有無を検出して上段の基板保持棚の基板の有無を検出する上光センサと、下段の基板保持棚の下方に配置され検出光を射出して反射光の有無を検出して下段の基板保持棚の基板の有無を検出する下光センサとを具備する半導体製造装置に係るものである。   The present invention has substrate holding shelves in two upper and lower stages, a substrate holding base on which the substrates are respectively held by the substrate holding shelves, and arranged above the upper substrate holding shelf to emit detection light and reflect light. An upper light sensor that detects presence / absence of the substrate on the upper substrate holding shelf and an upper light sensor arranged below the lower substrate holding shelf to emit detection light and detect the presence of reflected light to hold the lower substrate The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus including a lower light sensor for detecting presence / absence of a substrate on a shelf.

本発明によれば、上下２段に基板保持棚を有し、該基板保持棚にそれぞれ基板が保持される基板保持台と、上段の基板保持棚の上方に配置され検出光を射出して反射光の有無を検出して上段の基板保持棚の基板の有無を検出する上光センサと、下段の基板保持棚の下方に配置され検出光を射出して反射光の有無を検出して下段の基板保持棚の基板の有無を検出する下光センサとを具備するので、上段の基板保持棚に基板が保持されているか否か、下段の基板保持棚に基板が保持されているか否かを個別に独立して検出することが可能であるという優れた効果を発揮する。   According to the present invention, there are substrate holding shelves in two upper and lower stages, a substrate holding base on which the substrates are respectively held by the substrate holding shelves, and a detection light that is arranged above the upper substrate holding shelf and emits and reflects. An upper light sensor that detects the presence / absence of light and detects the presence / absence of a substrate on the upper substrate holding shelf, and is arranged below the lower substrate holding shelf and emits detection light to detect the presence / absence of reflected light. Since it has a lower light sensor that detects the presence or absence of a substrate on the substrate holding shelf, whether or not the substrate is held on the upper substrate holding shelf and whether or not the substrate is held on the lower substrate holding shelf individually It exhibits an excellent effect that it can be detected independently.

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、本発明が実施される半導体製造装置の概略について説明する。   First, an outline of a semiconductor manufacturing apparatus in which the present invention is implemented will be described.

図１〜図３により、本発明の実施の対象となる枚葉式半導体製造装置の概略を説明する。   1 to 3, an outline of a single-wafer semiconductor manufacturing apparatus that is an object of the present invention will be described.

真空搬送室２１に反応室２２，２３、加熱・冷却室２４，２５、ロード・アンロードロック室２６，２７が気密に放射状に連設され、該ロード・アンロードロック室２６，２７に大気搬送室２８が気密に連設され、更に該大気搬送室２８にはカセット授受装置２９が設けられている。   Reaction chambers 22, 23, heating / cooling chambers 24, 25, and load / unload lock chambers 26, 27 are connected to the vacuum transfer chamber 21 in an airtight and radial fashion, and are transferred to the load / unload lock chambers 26, 27 by the atmosphere. A chamber 28 is connected in an airtight manner, and a cassette transfer device 29 is provided in the atmospheric transfer chamber 28.

該カセット授受装置２９には密閉容器で基板（ウェーハ）３５を所定枚数収納可能なカセット３１が複数載置可能であり、前記大気搬送室２８には前記カセット３１の蓋を開閉可能な開閉装置３２が設けられていると共に前記カセット授受装置２９上のカセット３１と前記ロード・アンロードロック室２６，２７間でウェーハの移載を行う大気搬送装置３３が設けられている。   A plurality of cassettes 31 that can store a predetermined number of substrates (wafers) 35 in a hermetically sealed container can be placed in the cassette transfer device 29, and an opening / closing device 32 that can open and close the lid of the cassette 31 in the atmospheric transfer chamber 28. And an atmospheric transfer device 33 for transferring wafers between the cassette 31 on the cassette transfer device 29 and the load / unload lock chambers 26, 27.

前記ロード・アンロードロック室２６，２７はゲートバルブにより気密に閉塞可能となっていると共に内部を減圧排気、又大気圧に復圧可能な様に、減圧装置、不活性ガス供給装置（図示せず）が連通されている。   The load / unload lock chambers 26 and 27 can be hermetically closed by a gate valve, and the inside of the load / unload lock chambers 26 and 27 can be evacuated and returned to atmospheric pressure. )).

前記真空搬送室２１内にはロード・アンロードロック室２６，２７と前記反応室２２，２３、前記加熱・冷却室２４，２５間で減圧雰囲気でウェーハ３５の移載を行う真空搬送装置３４が設けられている。前記加熱・冷却室２４，２５は、未処理ウェーハを保管し、予備加熱し、或は処理後のウェーハ３５を一時保管して冷却を行うものである。尚、図中３６，３７，３８，３９，４０，４１はゲートバルブである。又、前記反応室２２，２３には不活性ガス、反応ガスを供給するガス供給ライン（図示せず）、排気装置（図示せず）が接続され、前記ロード・アンロードロック室２６，２７には不活性ガス供給ライン（図示せず）、排気装置（図示せず）が接続され、前記反応室２２，２３、前記ロード・アンロードロック室２６，２７はそれぞれ個別にガスの供給、真空排気が可能となっている。   In the vacuum transfer chamber 21, there is a vacuum transfer device 34 for transferring the wafer 35 in a reduced pressure atmosphere between the load / unload lock chambers 26, 27, the reaction chambers 22, 23, and the heating / cooling chambers 24, 25. Is provided. The heating / cooling chambers 24 and 25 store unprocessed wafers, preheat them, or temporarily store the processed wafers 35 for cooling. In the figure, 36, 37, 38, 39, 40, 41 are gate valves. The reaction chambers 22 and 23 are connected to a gas supply line (not shown) for supplying an inert gas and a reaction gas, and an exhaust device (not shown), and are connected to the load / unload lock chambers 26 and 27. Is connected to an inert gas supply line (not shown) and an exhaust device (not shown). The reaction chambers 22 and 23 and the load / unload lock chambers 26 and 27 are individually supplied with gas and evacuated. Is possible.

以下、ウェーハ３５の処理について概略を説明する。   Hereinafter, an outline of the processing of the wafer 35 will be described.

ウェーハ３５を収納したカセット３１が前記カセット授受装置２９に搬送され、前記開閉装置３２が前記カセット３１の蓋を開け、前記大気搬送装置３３が大気に開放された前記ロード・アンロードロック室２６，２７のいずれか一方にウェーハ３５を搬送する。前記ロード・アンロードロック室２６，２７は基板保持台（後述）を具備し、該基板保持台はウェーハ３５を上下２段に保持可能であり、搬入されたウェーハ３５は前記基板保持台に保持される。   The cassette 31 containing the wafer 35 is transferred to the cassette transfer device 29, the opening / closing device 32 opens the lid of the cassette 31, and the atmospheric transfer device 33 is opened to the atmosphere. The wafer 35 is transferred to any one of 27. Each of the load / unload lock chambers 26 and 27 includes a substrate holder (described later). The substrate holder can hold the wafer 35 in two upper and lower stages, and the loaded wafer 35 is held by the substrate holder. Is done.

前記ロード・アンロードロック室２６，２７が気密に閉塞され、減圧された後、前記真空搬送室２１とロード・アンロードロック室２６，２７とが開通され、前記真空搬送装置３４により前記反応室２２（又は反応室２３）にウェーハ３５が搬入される。前記反応室２２は基板保持台（後述）を具備し、前記真空搬送装置３４は前記基板保持台にウェーハ３５を移載し、前記基板保持台は処理中ウェーハ３５を保持する。   After the load / unload lock chambers 26, 27 are airtightly closed and depressurized, the vacuum transfer chamber 21 and the load / unload lock chambers 26, 27 are opened, and the reaction chamber is opened by the vacuum transfer device 34. The wafer 35 is carried into 22 (or the reaction chamber 23). The reaction chamber 22 includes a substrate holding table (described later), the vacuum transfer device 34 transfers the wafer 35 to the substrate holding table, and the substrate holding table holds the wafer 35 during processing.

前記反応室２２でウェーハ３５が加熱され、前記反応室２２に反応ガスが導入され、加熱されたウェーハ３５と反応ガスが反応して成膜等所要の処理がなされる。   The wafer 35 is heated in the reaction chamber 22, a reaction gas is introduced into the reaction chamber 22, and the heated wafer 35 reacts with the reaction gas to perform a required process such as film formation.

処理済のウェーハ３５は前記加熱・冷却室２４（又は加熱・冷却室２５）に搬送され所要温度（例えば、前記カセット３１の耐熱温度を考慮して８０℃以下の温度）迄冷却され、冷却後前記真空搬送装置３４で前記ロード・アンロードロック室２６，２７の一方に搬送され、更に大気圧迄復帰された後、前記大気搬送室２８と開通され、前記大気搬送装置３３によりカセット３１に払出される。   The processed wafer 35 is transferred to the heating / cooling chamber 24 (or the heating / cooling chamber 25) and cooled to a required temperature (for example, a temperature of 80 ° C. or less in consideration of the heat resistance temperature of the cassette 31). After being transferred to one of the load / unload lock chambers 26, 27 by the vacuum transfer device 34 and further returned to atmospheric pressure, the atmosphere transfer chamber 28 is opened and discharged to the cassette 31 by the atmospheric transfer device 33. Is done.

而して、上記処理が繰返し行われる。   Thus, the above process is repeated.

上記ウェーハの処理に於いて、搬送の信頼性は半導体製造装置の稼働率に影響する重要な要因であり、搬送が確実に行われているかどうかを検出する必要がある。前述したと同様に、搬送ミスがあるかどうかを前記ロード・アンロードロック室２６，２７の基板保持台、前記反応室２２，２３の基板保持台にそれぞれ設けられた基板検出装置によって行っている。   In the processing of the wafer, the transport reliability is an important factor affecting the operating rate of the semiconductor manufacturing apparatus, and it is necessary to detect whether the transport is performed reliably. In the same manner as described above, whether or not there is a conveyance error is determined by the substrate detection devices provided on the substrate holding bases of the load / unload lock chambers 26 and 27 and the substrate holding bases of the reaction chambers 22 and 23, respectively. .

図２、図３に於いて、基板検出装置について説明する。尚、図２中、図５中で示したものと同等のものには同符号を付してある。   The substrate detection apparatus will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG.

図２は前記ロード・アンロードロック室２６の概略断面を示しており、該ロード・アンロードロック室２６内には、基板保持台３が設けられ、該基板保持台３は上下２段に基板保持棚４、基板保持棚５を有し、前記基板保持台３の少なくとも前記基板保持棚４、基板保持棚５はそれぞれ透明な材質、例えば石英となっている。前記基板保持棚４、前記基板保持棚５にはウェーハ３５がそれぞれ載置可能である。   FIG. 2 shows a schematic cross section of the load / unload lock chamber 26. A substrate holder 3 is provided in the load / unload lock chamber 26, and the substrate holder 3 is arranged in two upper and lower stages. A holding shelf 4 and a substrate holding shelf 5 are provided. At least the substrate holding shelf 4 and the substrate holding shelf 5 of the substrate holding table 3 are made of a transparent material, for example, quartz. Wafers 35 can be placed on the substrate holding shelf 4 and the substrate holding shelf 5, respectively.

前記ロード・アンロードロック室２６の天井部２６ａに検出孔６が穿設され、該検出孔６は前記基板保持棚４に載置されたウェーハ３５の周縁部の所要部分に対向する様になっている。   A detection hole 6 is formed in the ceiling portion 26 a of the load / unload lock chamber 26, and the detection hole 6 faces a required portion of the peripheral portion of the wafer 35 placed on the substrate holding shelf 4. ing.

前記検出孔６は透明部材である石英板７によって気密に閉塞され、該石英板７は石英板ホルダ４３によって、前記天井部２６ａの上面に固定されている。   The detection hole 6 is hermetically closed by a quartz plate 7 which is a transparent member, and the quartz plate 7 is fixed to the upper surface of the ceiling portion 26 a by a quartz plate holder 43.

前記ウェーハ３５の周縁部の所要部分を通過する光軸を有する光センサ８が前記石英板７に対向して配設され、前記光センサ８は支持部材９を介して前記天井部２６ａの上面に取付けられている。   An optical sensor 8 having an optical axis passing through a required portion of the peripheral portion of the wafer 35 is disposed to face the quartz plate 7, and the optical sensor 8 is disposed on the upper surface of the ceiling portion 26 a via a support member 9. Installed.

又、前記ロード・アンロードロック室２６の底部２６ｂには検出孔４４が穿設され、該検出孔４４は前記基板保持棚５に載置されたウェーハ３５の周縁部の所要部分に対向する様になっている。   Further, a detection hole 44 is formed in the bottom portion 26b of the load / unload lock chamber 26, and the detection hole 44 faces a required portion of the peripheral portion of the wafer 35 placed on the substrate holding shelf 5. It has become.

前記検出孔４４は透明部材である石英板４５によって気密に閉塞され、該石英板４５は石英板ホルダ４６によって、前記底部２６ｂの下面に固定されている。   The detection hole 44 is hermetically closed by a quartz plate 45 which is a transparent member, and the quartz plate 45 is fixed to the lower surface of the bottom portion 26b by a quartz plate holder 46.

前記ウェーハ３５の周縁部の所要部分を通過する光軸を有する光センサ４７が前記石英板４５に対向して配設され、前記光センサ４７は支持部材４８を介して前記底部２６ｂの下面に取付けられている。尚、図示では前記光センサ８と前記光センサ４７の光軸が合致する様になっている。   An optical sensor 47 having an optical axis passing through a required portion of the peripheral portion of the wafer 35 is disposed to face the quartz plate 45, and the optical sensor 47 is attached to the lower surface of the bottom portion 26b through a support member 48. It has been. In the figure, the optical axes of the optical sensor 8 and the optical sensor 47 coincide with each other.

前記基板保持棚４の裏面に板状の第１反射板収納部材４９が気密に固着され、又該第１反射板収納部材４９の裏面に第２反射板収納部材５１が気密に固着される。前記第１反射板収納部材４９、前記第２反射板収納部材５１の内、少なくとも第２反射板収納部材５１は透明な材質、例えば石英から製作されている。   A plate-like first reflector housing member 49 is airtightly fixed to the back surface of the substrate holding shelf 4, and a second reflector housing member 51 is airtightly secured to the back surface of the first reflector housing member 49. Of the first reflector housing member 49 and the second reflector housing member 51, at least the second reflector housing member 51 is made of a transparent material, for example, quartz.

前記第１反射板収納部材４９には上面側から凹部５２が形成され、該凹部５２に上面が反射面となっている反射板５３が設けられ、該反射板５３の反射面には前記光センサ８の光軸が通過し、該光軸と垂直となっている。前記第１反射板収納部材４９が前記基板保持棚４の裏面に気密に固着されることで、前記凹部５２は気密な空間となっている。   The first reflecting plate housing member 49 is formed with a concave portion 52 from the upper surface side, and the concave portion 52 is provided with a reflecting plate 53 whose upper surface is a reflecting surface, and the reflecting surface of the reflecting plate 53 is provided with the optical sensor. Eight optical axes pass and are perpendicular to the optical axis. The first reflecting plate housing member 49 is airtightly fixed to the back surface of the substrate holding shelf 4 so that the recess 52 is an airtight space.

又、前記第２反射板収納部材５１に、上面側から凹部５４が形成され、該凹部５４には下面が反射面となっている反射板５５が設けられ、該反射板５５の反射面には前記光センサ４７の光軸が通過し、該光軸と垂直となっている。前記第２反射板収納部材５１が前記第１反射板収納部材４９の裏面に気密に固着されることで、前記凹部５４は気密な空間となっている。   Further, a concave portion 54 is formed on the second reflective plate housing member 51 from the upper surface side, and a reflective plate 55 having a lower surface as a reflective surface is provided in the concave portion 54, and the reflective surface of the reflective plate 55 is provided on the reflective surface. The optical axis of the optical sensor 47 passes and is perpendicular to the optical axis. Since the second reflector housing member 51 is airtightly fixed to the back surface of the first reflector housing member 49, the concave portion 54 is an airtight space.

上記基板検出装置の作用について説明する。   The operation of the substrate detection apparatus will be described.

前記基板保持棚４に載置されたウェーハ３５の検出について説明する。   The detection of the wafer 35 placed on the substrate holding shelf 4 will be described.

前記光センサ８より検出光１１を射出する。前記基板保持棚４にウェーハ３５が保持されていると、前記検出光１１は前記ウェーハ３５に遮られ、前記光センサ８は前記反射板５３からの反射光を検出することはできない。従って、前記検出光１１を射出して反射光を検出しない場合は、前記基板保持棚４にウェーハ３５が保持されていると判断される。   Detection light 11 is emitted from the optical sensor 8. When the wafer 35 is held on the substrate holding shelf 4, the detection light 11 is blocked by the wafer 35, and the optical sensor 8 cannot detect the reflected light from the reflection plate 53. Therefore, when the detection light 11 is emitted and the reflected light is not detected, it is determined that the wafer 35 is held on the substrate holding shelf 4.

又、前記基板保持棚４にウェーハ３５がない場合は、前記検出光１１は前記基板保持棚４を透過して前記反射板５３に入射し、該反射板５３で反射され、反射光が前記光センサ８に入射する。従って、前記検出光１１を射出して前記光センサ８が反射光を検出した場合は、前記基板保持棚４にウェーハ３５が保持されていないと判断される。   When there is no wafer 35 on the substrate holding shelf 4, the detection light 11 passes through the substrate holding shelf 4 and is incident on the reflecting plate 53, is reflected by the reflecting plate 53, and the reflected light is reflected by the light. The light enters the sensor 8. Therefore, when the detection light 11 is emitted and the optical sensor 8 detects reflected light, it is determined that the wafer 35 is not held on the substrate holding shelf 4.

前記基板保持棚５にウェーハ３５が保持されているか否かは、前記光センサ４７によって検出される。   Whether the wafer 35 is held on the substrate holding shelf 5 is detected by the optical sensor 47.

前記基板保持棚５にウェーハ３５が保持されている場合は、前記光センサ４７から射出され、前記基板保持棚５を透過した検出光５６は前記ウェーハ３５に遮られ、前記反射板５５に到達しない。従って、前記光センサ４７には反射光が入射しない。従って、前記検出光５６を射出して反射光を検出しない場合は、前記基板保持棚５にウェーハ３５が保持されていると判断される。   When the wafer 35 is held on the substrate holding shelf 5, the detection light 56 emitted from the optical sensor 47 and transmitted through the substrate holding shelf 5 is blocked by the wafer 35 and does not reach the reflecting plate 55. . Therefore, no reflected light enters the optical sensor 47. Accordingly, when the detection light 56 is emitted and the reflected light is not detected, it is determined that the wafer 35 is held on the substrate holding shelf 5.

又、前記基板保持棚５にウェーハ３５がない場合、前記検出光５６は前記基板保持棚５、第２反射板収納部材５１を透過して前記反射板５５に入射し、該反射板５５で反射され、反射光が前記光センサ４７に入射する。従って、前記検出光５６を射出して前記光センサ４７が反射光を検出した場合は、前記基板保持棚５にウェーハ３５が保持されていないと判断される。   When there is no wafer 35 on the substrate holding shelf 5, the detection light 56 passes through the substrate holding shelf 5 and the second reflector housing member 51 and enters the reflector 55, and is reflected by the reflector 55. Then, the reflected light enters the optical sensor 47. Therefore, when the detection light 56 is emitted and the optical sensor 47 detects the reflected light, it is determined that the wafer 35 is not held on the substrate holding shelf 5.

而して、前記光センサ８によって前記基板保持棚４に基板が保持されているか否かが検出され、前記光センサ４７によって前記基板保持棚５に基板が保持されているか否かが検出され、それぞれ独立して検出することが可能である。   Thus, it is detected whether or not a substrate is held on the substrate holding shelf 4 by the optical sensor 8, and whether or not a substrate is held on the substrate holding shelf 5 by the optical sensor 47 is detected. Each can be detected independently.

更に、前記光センサ８、前記反射板５３及び前記光センサ４７、前記反射板５５を複数箇所、例えばウェーハ３５の直交する２直径上に位置する様に配設し、それぞれウェーハ３５の周縁を検出する様にすれば、ウェーハ３５の有無検出に加えて、位置ずれも合わせて検出することが可能となる。尚、前記光センサ８、前記光センサ４７をそれぞれ３以上設けることで位置ずれの方向、ずれ量が検出可能となる。   Further, the optical sensor 8, the reflective plate 53, the optical sensor 47, and the reflective plate 55 are arranged so as to be located at a plurality of locations, for example, two diameters orthogonal to the wafer 35, and the periphery of the wafer 35 is detected. By doing so, in addition to the presence / absence detection of the wafer 35, it is possible to detect the positional deviation together. Note that by providing three or more optical sensors 8 and 47, it is possible to detect the direction and amount of positional deviation.

又、前記反射板５３、反射板５５は気密な空間に封入されているので、基板処理を行った場合も、副生成物等によって反射面が汚れることがなく、前記反射板５３、反射板５５の反射面自体の反射状態は良好を保つ。従って、洗浄等を行う場合は、基板保持棚４、基板保持棚５に対して実施すればよく、保守は容易である。   Further, since the reflection plate 53 and the reflection plate 55 are sealed in an airtight space, even when the substrate processing is performed, the reflection surface is not contaminated by a by-product and the reflection plate 53 and the reflection plate 55. The reflection state of the reflecting surface itself is kept good. Accordingly, when cleaning or the like is performed, the substrate holding shelf 4 and the substrate holding shelf 5 may be performed, and maintenance is easy.

尚、上記実施の形態では、前記第１反射板収納部材４９と、第２反射板収納部材５１とを同一位置に重合させて設けたが、重合させず、第１反射板収納部材４９、第２反射板収納部材５１を円周方向に位置をずらせて設け、前記光センサ８、前記光センサ４７を前記第１反射板収納部材４９、第２反射板収納部材５１に対応して配設してもよい。又、前記第２反射板収納部材５１は前記第１反射板収納部材４９、基板保持棚４に設けるのではなく、別途基板保持台３に支持部材を設け、該支持部材に前記第２反射板収納部材５１を設ける様にしてもよい。   In the embodiment described above, the first reflector housing member 49 and the second reflector housing member 51 are overlapped and provided at the same position. However, the first reflector housing member 49 and the second reflector housing member 49 are not superposed. Two reflecting plate storage members 51 are provided with their positions shifted in the circumferential direction, and the optical sensor 8 and the optical sensor 47 are disposed corresponding to the first reflecting plate storage member 49 and the second reflecting plate storage member 51. May be. The second reflector housing member 51 is not provided on the first reflector housing member 49 and the substrate holding shelf 4, but a support member is separately provided on the substrate holder 3, and the second reflector is provided on the support member. A storage member 51 may be provided.

更に、前記基板保持棚４、基板保持棚５等を不透明部材で構成する場合は、前記検出光１１、検出光５６が通過する孔を穿設して光路を確保する。   Further, when the substrate holding shelf 4 and the substrate holding shelf 5 are made of an opaque member, a hole through which the detection light 11 and the detection light 56 pass is formed to secure an optical path.

前記基板保持台３が一段の基板保持棚を有する場合は、基板検出装置を光センサ８、反射板５３、又は光センサ４７、反射板５５のいずれか省略した構成とすればよい。   In the case where the substrate holding table 3 has a one-stage substrate holding shelf, the substrate detection device may be configured such that any one of the optical sensor 8, the reflection plate 53, the optical sensor 47, and the reflection plate 55 is omitted.

尚、前記ウェーハ３５の表面、裏面の状態が一定し、反射状態に大きな変化がない場合は、前記反射板５３、前記反射板５５を省略し、前記光センサ８は上段のウェーハ３５の表面からの反射光を検出し、前記光センサ４７は下段のウェーハ３５の裏面からの反射光を検出する様にしてもよい。   When the front and back surfaces of the wafer 35 are constant and there is no significant change in the reflection state, the reflection plate 53 and the reflection plate 55 are omitted, and the optical sensor 8 is connected to the upper surface of the wafer 35. The reflected light from the back surface of the lower wafer 35 may be detected by the optical sensor 47.

図４は、光センサ、反射板を３組配置した例を示している。   FIG. 4 shows an example in which three sets of optical sensors and reflectors are arranged.

前記基板保持台３は円筒形状であり、中央に前記真空搬送装置３４のアームが進退可能な空間５７が形成されている。基板保持棚４の円周３等分した位置に反射板５３ａ，５３ｂ，５３ｃが設けられ、該反射板５３ａ，５３ｂ，５３ｃと対応する位置に光センサ（図示せず）が設けられている。   The substrate holding table 3 has a cylindrical shape, and a space 57 in which the arm of the vacuum transfer device 34 can advance and retreat is formed at the center. Reflector plates 53a, 53b, and 53c are provided at positions of the substrate holding shelf 4 that are equally divided into three circumferences, and optical sensors (not shown) are provided at positions corresponding to the reflector plates 53a, 53b, and 53c.

（付記）
又、本発明は下記の実施の態様を含む。 (Appendix)
The present invention includes the following embodiments.

（付記１）透光性材質で形成され、上下に配置された２段の基板保持棚を有し、上段の基板保持棚に、上方向にセンサ光を反射する第１の反射板及び下方向にセンサ光を反射する第２の反射板が設けられ、前記上段の基板保持棚よりも上側に第１の基板センサを設け、前記上段の基板保持棚に基板が載置されていない時には、前記第１の基板センサから投光された光が前記第１の反射板により反射されて、前記第１の基板センサにより受光し、前記下段の基板保持棚よりも下側に第２の基板センサを設け、前記下段の基板保持棚に基板が載置されていない時には、前記第２の基板センサから投光された光が前記第２の反射板により反射されて、前記第２の基板センサにより受光することを特徴とする半導体製造装置。   (Supplementary Note 1) A first reflecting plate that is formed of a translucent material and has two-stage substrate holding shelves arranged vertically, and that reflects sensor light upward on the upper board holding shelf and the lower direction Is provided with a second reflecting plate that reflects the sensor light, the first substrate sensor is provided above the upper substrate holding shelf, and when no substrate is placed on the upper substrate holding shelf, The light projected from the first substrate sensor is reflected by the first reflecting plate, is received by the first substrate sensor, and the second substrate sensor is placed below the lower substrate holding shelf. When the substrate is not placed on the lower substrate holding shelf, the light projected from the second substrate sensor is reflected by the second reflecting plate and received by the second substrate sensor. A semiconductor manufacturing apparatus.

本発明が実施される半導体製造装置の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the semiconductor manufacturing apparatus with which this invention is implemented. 本発明の実施の形態の要部を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the principal part of embodiment of this invention. 該実施の形態に於ける基板保持棚を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the board | substrate holding shelf in this embodiment. 該実施の形態に於ける基板保持台を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the board | substrate holding stand in this embodiment. 従来例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows a prior art example. 他の従来例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows another prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

３ 基板保持台
４ 基板保持棚
５ 基板保持棚
８ 光センサ
２２ 反応室
２３ 反応室
２４ 加熱・冷却室
２５ 加熱・冷却室
２６ ロード・アンロードロック室
２７ ロード・アンロードロック室
３４ 真空搬送装置
３５ ウェーハ
４７ 光センサ
４９ 第１反射板収納部材
５１ 第２反射板収納部材
５２ 凹部
５３ 反射板
５４ 凹部
５５ 反射板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Substrate holding stand 4 Substrate holding shelf 5 Substrate holding shelf 8 Optical sensor 22 Reaction chamber 23 Reaction chamber 24 Heating / cooling chamber 25 Heating / cooling chamber 26 Load / unload lock chamber 27 Load / unload lock chamber 34 Vacuum transfer device 35 Wafer 47 Optical sensor 49 First reflector housing member 51 Second reflector housing member 52 Recess 53 Reflector 54 Recess 55 Reflector

Claims (1)

上下２段に基板保持棚を有し、該基板保持棚にそれぞれ基板が保持される基板保持台と、上段の基板保持棚の上方に配置され検出光を射出して反射光の有無を検出して上段の基板保持棚の基板の有無を検出する上光センサと、下段の基板保持棚の下方に配置され検出光を射出して反射光の有無を検出して下段の基板保持棚の基板の有無を検出する下光センサとを具備することを特徴とする半導体製造装置。   There are substrate holding shelves in two upper and lower stages, and a substrate holding base on which the substrates are respectively held by the substrate holding shelves, and the presence of reflected light is detected by emitting detection light arranged above the upper substrate holding shelf. An upper light sensor that detects the presence or absence of a substrate in the upper substrate holding shelf, and a detection light that is disposed below the lower substrate holding shelf and detects the presence or absence of reflected light to detect the presence of the substrate in the lower substrate holding shelf. A semiconductor manufacturing apparatus comprising a lower light sensor for detecting presence or absence.
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