JPH02198152A - カセット内ウェハのハンドリング方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、カセット内のウェハ検出方式に関し、詳し
くは、）μ導体製造ラインにおいて、カセットのウェハ
収納ピッチの相違に影響されずにカセット内に配置され
たウェハをカセットから効率よく取り出すことができる
ようなウエハノ１ンドリング処理の改良に関する。

［従来の技術］ 半導体の基本材料であるウェハは、製造ラインにおいて
はカセットに収納されて、各処理装置間を搬送されて装
置の所定位置に載置される。

第２図（ａ）に示すように、カセット２には多数のウェ
ハ１が、上下方向に一定のギャップをなして積層される
。各処理装置においては、図（ｂ）に示すように、カセ
ット２の前方のウェハ出し［１側にウェハ取出機構４が
設けられていて、この機構は、モータ４ａにより上下移
動機構４ｂが回転アーム４ｃを垂直に移動させ、回転ア
ーム４Ｃの先端に設けられた吸着アーム４ｄがウェハ１
に接触し、ウェハの端部をウェハ１の裏面側から吸着し
てウェハを取り出す。なお、ウェハ１をカセット２に収
納する場合には、前記と逆の動作となる。

また、図示矢印Ａは吸着アーム４ｄに対する吸着エアー
管を示す。

［解決しようとする課題］ ウェハを収納するカセットは、通常、プラスチック製で
あり、製造メーカによって、その収納ピッチに相違があ
るため、ウェハ取出機構４とカセット２との関係を微調
整しなければ、自動的にウェハの取出しができない。

しかし、カセットを装着する都度、微調整を行うと装置
の処理効率が低下する。

また、上記のウェハの取出しにあっては、ウェハ取出機
構４は、別途の制御回路により制御されるが、この制御
は、カセット２内のすべての位置にウェハｌが収納され
た、いわば満杯の状態として上記一定のギャップ間隔で
逐次移動する方式がとられる。しかしなから、各処理装
置における処理段階で不良のウェハが取り去られること
があって、満杯でなく、一部が欠落した状態となる場合
も起こる。このような欠落部分に対しても上記の吸着動
作を行うことは明らかに時間のロスとなる。

この発明は、このような従来の問題点を解決するもので
あって、カセットの収納ピッチが相違していても、或い
はウェハが欠落していても、カセット内のウェハ位置に
対応するハンドリングのＺ座標及び対応する画素書号を
自動測定し、そのデータをもとに容易にハンドリング処
理をすることができるカセット内のウェハ検出方式を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の特徴は、カセット内に上下方向に一定のギャ
ップをなして収納されたウェハのウェハ取出しにおける
、カセット内のウェハの有無或いはその位置を検出する
ものであって、ウェハに対して、カセットの前方に設け
られ、ウエノ）取出しを行う吸着アームを有する上下移
動機構に光源を設けて光ビームを照射し、カセットを載
置する載置台の側面の光源に対応する位置に、例えば、
ＣＣＤ等の１ラインイメージセンサ（リニア光センサの
一例として）をほぼカセットの高さに対応して設けて光
ビームを受光し、ウェハのその有無を含めて、カセット
内の各ウェハの有無或いは位置を検出するものである。

しかし、前記の目的を達成するこの発明のカセット内の
ウェハ検出方式の構成は、ウェハの出し口と反対側のカ
セットの背面或いはこの背面に隣接して後ろ側に配設さ
れ、ウェハが収納される高さに対応して設けられたリニ
ア光センサと、このリニア光センサに対して出し口側か
ら光を照射する光源と、この光源をカセットの高さ方向
に沿って上下に移動させる移動機構とを備えていて、光
源をカセットの高さ方向に沿って上又は下方向に移動さ
せて、その移動に応じて得られるリニア光センサの出力
により前記ウェハの有無又は位置を検出するものである
。

なお、前記の光源としては、例えば、レーザダイオード
を使用してそのビーム径を十分細く絞り、これをウェハ
の面に対して低角度で照射すると特に検出精度を向−ヒ
させることができる。

［作用］ 」−記の構成によるカセット内のウェハの位置の検出に
あっては、光源よりの光ビームが上下移動機構により垂
直方向に移動するとき、カセット内のウェハに遮られて
ウェハの収納された位置応じてリニア光センサの対応す
る位置の受光素子が光を受光しなくなるので、これによ
りカセット内の実際のウェハの位置を検出することがで
きる。

その結果、カセットのサイズやピッチずれに影響される
ことなく、効率的にウェハの有無或いは位置検出ができ
る。

そこで、この受光信号をリニア光センサの出力として得
て、例えば、その出力信号をデータ処理すれば、カセッ
ト内の実際のウェハの位置が容易に得られ、かつ必要に
応じてその収納されるピッチの情報も得ることができる
。なお、もし所定の位置にウェハが欠落しているときは
、光ビームが受光されて欠落として検出され、その上に
あるウェハの位置が検出されることになる。

このように、ウェハのある位置情報をリニア光センサか
ら得て、それをハンドリング機構を制御する制御回路に
送出すれば、吸着アームを位置決めする位置情報とする
ことができ、効率的なウェハ取出し処理が可能となる。

なお、光ビームの光源にはレーザダイオードが簡易で好
都合であり、そのビームを細く絞ることにより分解能が
向上するが、ウェハは厚さが非常に薄くてウェハ表面に
よりビームの無用な反射光がＳ／Ｎ比を低下させ、確実
な検出ができないようなときには、その表面に対して低
角度で光ビームを傾斜して照射することにより、ウェハ
による光ビームの遮断が確実になり、その検出を精度を
向」ニさせることができる。

［実施例コ 第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明によるカセット内のウ
ェハ検出方式の実施例の構成図である。同図（ａ）にお
いて、ウェハ１を収納したカセット２は載置台３に載置
される。カセットの背面には、第２図（ａ）に示した切
欠き部２ａがあるので、載置台３の対応する位置に切欠
き部３ａを設け、ここにＣＣＤのリニア光センサとして
１ラインイメージセンサ５を取り付ける。なお、このｌ
ラインイメージセンサ５は、カセット２におけるウェハ
ｌの出し入れ口側と反対側のカセッ２トの背面に直接或
いはこの背面に隣接した位置でウェハｌが収納される高
さ方向に対応して設けられていればよい。

また、カセット２の出し入れ口の前面側に隣接して設け
られている上下移動機構４ｂの適当な箇所に光源４　ｅ
を取り付ける。このようにすれば、Ｌ上移動機構４ｂの
移動により、光源４ｅの光ビームＢがウェハ間のギャッ
プを通して１ラインイメージセンサ５に受光されるが、
ウェハが有るときはそれが遮断されてウェハの位置が検
出される。

こうして検出された信号は、増幅器とＡ／Ｄコンバータ
、そしてデジタルコンパレータ等のレベル判定回路等と
を有する信号処理回路８を介して制御装置７に人力され
る。制御装置７は、各種の処理プログラムを記憶したＲ
ＯＭ等を有する演算処理装置（ＭＰＵ）と、各種のデー
タを記憶するＲＡＭ等からなるメモリ等とを備えていて
、処理装置７は、１ラインイメージセンサ５から得られ
る信号を前記信号処理回路６を介してｌラインイメージ
センサ５を構成する各単位受光素子である画素５ａ（な
お、画素５ａは図では拡大して示している）対応の信号
として得られる“１”、“０”を受けて、そのうちの“
０”の位置を光を受けない位置、すなわち、ウェハ１が
存在する位置として処理する。

なお、信号処理回路６は、そのレベル判定回路により、
閾値以下の信号があるときに、ウェハがあると判定して
、“Ｏ”の信号を発生し、そうでないときに“１”の信
号を発生する。このように閾値を設けて判定することに
より１ラインイメージセンサの各画素の特性のばらつき
をキャンセルすることができる。この場合、“ｌ”と“
０”とは、反転させて論理を逆にして用いてもよいこと
はもちろんである。

さて、処理装置７は、ＭＰＵの制御により、あらかじめ
モータ４ａと上下移動機構４ｂにより光学検出器の光源
４ｅをカセット２の高さ範囲内で移動させる。また、こ
のとき、内蔵されたＺ位置検出器によりモータ４ａの回
転数をカウントすることで吸着アーム４ｄのＺ位置を検
出し、検出されたＺ位置に対応するメモリのアドレスに
、■ラインイメージセンサ５により得られる検出データ
を記憶する。ウェハ取出しにおいては、吸着アーム４ｄ
のＺ座標方向（上下方向の位置）の移動に対応して記憶
された検出データをメモリから読出し、吸着アーム４ｄ
をウェハの存在するＺ位置に逐次位置決めしてウェハの
取出しを行う。この場合、ウェハが欠落した位置はジャ
ンプされることになることは当然である。

ここで、制御装置７は、１ラインイメージセンサ５のイ
メージ信号のうちからウェハの位置を連続する“０”の
ビットとして受けて、この“ｌ”“０”の情報をデータ
処理することで、ウェハとウェハとの間のピッチ及びそ
れぞれの位置を算出する。算出されたウェハ間のピッチ
或いは位置は、メモリに記憶されて、」−上移動機構４
のモータ４ａに送出されることで、吸着アーム４ｄが所
望のウェハ１の位置に位置付けられてウェハ１が取出さ
れることになる。なお、カセット２の底の位置も光が遮
断されるので、その位置検出ができ、載置台３を基準と
したカセット２及びその内部に配置されたウェハ１の位
置関係はすべて検出することができる。また、このよう
な基準位置を算出して決定しなくても、最初のウェハの
位置さえ判れば、他のウェハは、全て位置検出ができる
ことになる。そして、前記の最初の位置だけは、吸着ア
ーム４ｄを制御して従来のような検出の仕方であっても
よい。

図（ｂ）は、光源４ｅと光ビームの方向を詳細に示すも
ので、光源にはレーザダイオード４１を使用し、レンズ
４２によりコリメートし、ピンホール４３によりビーム
径を細く絞る。ビームＢは、隣接するウェハ１ａと１ｂ
間の一定のギャップＧをＪ°度通過できるような角度、
例えば、２〜３度に傾斜させる。これにより、ウェハ表
面の反射光に妨害されず厚さの薄いウェハでも確実に検
出することができる。

以上説明してきたが、実施例では、ＣＣＤの１ラインイ
メージセンサを用いているが、ウェハの高さ方向に直線
状に配列されて、光の受光位置の信号が直線状に配列さ
れた位置に対応して得られるようなリニア光センサであ
ればどのようなものであってもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から理解できるように、この発明にあっては
、ウェハのピッチサイズが相違していても、また、ウェ
ハの欠落等があったとしても、実際に存在しているウェ
ハの位置（或いはその有無）をＣＣＤ等のリニア光セン
サにより確実に検出できるので、その検出位置データ或
いは、その有無を示すデータにより吸着アーム等のウェ
ハハンドリング機構を制御することができ、従来のよう
に各ウェハの位置に対して無駄なアーム動作が省略され
てハンドリング処理ができ、カセットの装着からウェハ
の取出処理に至るウェハハンドリング処理の作業時間を
短縮することができ、処理効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（＋）および（ｂ）は、この発明によるカセット
内のウェハ検出方式の一実施例の構成図、第２図（ａ）
および（ｂ）は、カセットにウェハを収納した斜視外観
図と従来のウェハのウェハ取出し方法の説明図である。 １・・・ウェハ、　　　　　２・・・カセット、２　ａ
、３　ａ・・・切欠き部、３・・・載置台、４・・・ウ
ェハ取出機構、４ａ・・・モータ、４ｂ・・・上下移動
機構、４ｃ・・・回転アーム、４ｄ・・・吸着アーム、
　４ｅ・・・光源、４１・・・レーザダイオード、４２
・・・レンズ、４３・・・ピンホール、　　５・・・１
ラインイメージセンサ。 第１図 （ａ） （ｂ） 第２図 （ａ） （ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）カセット内に上下方向に一定のギャップをなして
   収納されたウェハの位置を検出するウェハ検出方式にお
   いて、前記ウェハの出し口と反対側の前記カセットの背
   面或いはこの背面に隣接して後ろ側に配設され、前記ウ
   ェハが収納される高さに対応して設けられたリニア光セ
   ンサと、このリニア光センサに対して前記出し口側から
   光を照射する光源と、この光源を前記カセットの高さ方
   向に沿って上下に移動させる移動機構とを備え、前記光
   源を前記カセットの高さ方向に沿って上又は下方向に移
   動させて、その移動に応じて得られる前記リニア光セン
   サの出力により前記ウェハの有無を検出することを特徴
   とするカセット内のウェハ検出方式。
2. （２）カセット内に上下方向に一定のギャップをなして
   収納されたウェハの位置を検出するウェハ検出方式にお
   いて、前記ウェハの出し口と反対側の前記カセットの背
   面或いはこの背面に隣接して後ろ側に配設され、前記ウ
   ェハが収納される高さに対応して設けられたリニア光セ
   ンサと、このリニア光センサに対して前記出し口側から
   光を照射する光源と、この光源を前記カセットの高さ方
   向に沿って上下に移動させる移動機構とを備え、前記光
   源を前記カセットの高さ方向に沿って上又は下方向に移
   動させて、その移動に応じて得られる前記リニア光セン
   サの出力から前記ウェハの位置データを得てウェハの位
   置を検出することを特徴とするカセット内のウェハ検出
   方式。
3. （３）移動機構は、ウェハをウェハカセットから取出す
   ウェハハンドリング機構であり、光源は、このウェハハ
   ンドリング機構に取付けられていることを特徴とする請
   求項１又は２記載のカセット内のウェハ検出方式。
4. （４）リニア光センサは、直線状に複数の単位受光素子
   が配置されたＣＣＤで構成され、光源から前記リニア光
   センサに照射される光は、傾斜していることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のカセット内のウェハ検出方式。