(57)【要約】【課題】小型化、簡易化が可能となるウェーハマッピング装置を提供する。【解決手段】本発明に係るウェーハマッピング装置１０は、複数枚のウェーハ１４を所定の間隔で収容可能なカセット１２と、カセット１２の一方の側に配設され、カセット１２のウェーハ１４の配列方向の全長に亘って光を照射可能な光源２０と、光源２０に対してカセット１２を挟んで反対側に配置され、カセット１２のウェーハ１４の配列方向の全長に亘って配設される受光素子３２を有し、光源２０からの光がウェーハ１４によって遮られる結果生じる縞模様を受光し、受光強度に応じた電気信号を出力するコンタクトイメージセンサ３０と、コンタクトイメージセンサ３０からの電気信号が入力され、受光強度の閾値により判別して、カセット１２の各ウェーハ収容部１６におけるウェーハ１４の有無を判別するプロセッサ３８を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のウェーハを所定の間隔で収容可能なカセットと、
該カセットの一方の側に配設され、前記カセットのウェーハの配列方向の全長に亘って光を照射可能な光源と、
該光源に対して前記カセットを挟んで反対側に配置され、前記カセットのウェーハの配列方向の全長に亘って配設される受光素子を有し、前記光源からの光がウェーハによって遮られる結果生じる縞模様を受光し、受光強度に応じた電気信号を出力するコンタクトイメージセンサと、
該コンタクトイメージセンサからの電気信号が入力され、受光強度の閾値により判別して、前記カセットの各ウェーハ収容部におけるウェーハの有無を判別するプロセッサを有することを特徴とするウェーハマッピング装置。
【請求項２】
前記カセットと前記コンタクトイメージセンサとの間の距離を調節可能な調節部を有することを特徴とする請求項１記載のウェーハマッピング装置。
【請求項３】
前記コンタクトイメージセンサが、前記カセットに収容されるウェーハの配列方向にライン状に設けられた受光素子と、該受光素子と対応して設けられたロッドレンズを具備することを特徴とする請求項１または２記載のウェーハマッピング装置。
【請求項４】
前記光源が、筐体内に設けられたＬＥＤと、ＬＥＤから発せられた光を拡散する拡散板を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のウェーハマッピング装置。
【請求項５】
口径の異なる複数のウェーハに対応可能であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のウェーハマッピング装置。
【請求項６】
前記コンタクトイメージセンサと前記カセットとは、走査のための駆動部を有しないことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のウェーハマッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンタクトイメージセンサを有するウェーハマッピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン等の半導体ウェーハは、各種処理を行うため、所定のカセットに収容され、処理装置間を搬送される。
ところで、インゴットから切り出されたウェーハは、研磨を含む各種処理をなされるのであるが、どのインゴットのどこから切り出され、またどのような処理がなされたのかなどの処理履歴がわかるように要求される場合がある。すなわち、各種処理段階でウェーハの行方がわかるように要求される。この場合、ウェーハの行方を、ウェーハを収容するカセットの収容位置に関連づけて、ウェーハを決められたカセット位置に収容するようになされる。
【０００３】
例えば、処理段階で、割れなどの欠陥が生じた場合に、このウェーハは排除されるが、その場合、このウェーハに対応するカセット位置にはウェーハが存在しなくなる。
一連の処理を管理するコンピュータには、各ウェーハの処理履歴が入力され、管理される。この場合、各処理段階でのウェーハが、各カセット内で正しい位置に収容されているか否か、カセット内でのウェーハの有無を検出し、コンピュータで管理される処理履歴と比較され、一致した場合に処理を継続するなどの管理がなされる。
カセット内におけるウェーハ有無の検出は、上記の他にも種々の利用のためになされるが、簡易、かつ正確にウェーハの有無の検出を行えるウェーハマッピング装置が要望されている。
【０００４】
特許文献１（特開２００２−１６４４１１号公報）には、カセット内でのウェーハの有無や収容状態を検出するための光学式の透過型センサが取り付けられたＦＯＵＲオープナが開示されている。
この特許文献1に示される装置では、カセット内に水平に複数段に収容されたウェーハを、ウェーハ前面で透過型センサを上下方向に走査することによって、ウェーハの有無や収容状態（突出状態、位置ずれ状態）を検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６４４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示される装置においては、透過型センサを、ウェーハの前面で上下方向に走査するため、透過型センサの上下方向への駆動機構が必要となり、大型かつ複雑な構造となってしまう課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、駆動機構を備えることなく、小型化、簡易化が可能となるウェーハマッピング装置を提供することにある。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るウェーハマッピング装置は、複数枚のウェーハを所定の間隔で収容可能なカセットと、該カセットの一方の側に配設され、前記カセットのウェーハの配列方向の全長に亘って光を照射可能な光源と、該光源に対して前記カセットを挟んで反対側に配置され、前記カセットのウェーハの配列方向の全長に亘って配設される受光素子を有し、前記光源からの光がウェーハによって遮られる結果生じる縞模様を受光し、受光強度に応じた電気信号を出力するコンタクトイメージセンサと、該コンタクトイメージセンサからの電気信号が入力され、受光強度の閾値により判別して、前記カセットの各ウェーハ収容部におけるウェーハの有無を判別するプロセッサを有することを特徴とする。
【０００９】
前記カセットと前記コンタクトイメージセンサとの間の距離を調節可能な調節部を設けると好適である。
前記コンタクトイメージセンサを、前記カセットに収容されるウェーハの配列方向にライン状に設けられた受光素子と、該受光素子と対応して設けられたロッドレンズとで構成できる。
【００１０】
前記光源を、筐体内に設けられたＬＥＤと、ＬＥＤから発せられた光を拡散する拡散板とで構成できる。
口径の異なる複数のウェーハに対応可能にすると好適である。
前記コンタクトイメージセンサと前記カセットとは、走査のための駆動部を有しない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源に、カセットのウェーハの配列方向の全長に亘って光を照射可能な光源を用い、受光部に、カセットのウェーハの配列方向に全長に亘ってライン状に配設される受光素子を有するコンタクトイメージセンサを用いたことから、そのままの位置で透過光を受光でき、従来のように光源や受光部の駆動機構を必要としないから、装置の小型化、簡易化が可能となる。また光源を、カセットを挟んでコンタクトイメージセンサとは反対側に設けて、透過光を受光するようにしたので、オリフラ位置を揃えなくとも、確実に透過光を受光でき、ウェーハの有無の判別を行え、オリフラ位置を揃える機構が必要がなく、装置の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係るウェーハマッピング装置の概略的な正面図である。
【図２】本実施の形態に係るウェーハマッピング装置の概略的な側面図である。
【図３】光源の説明図である。
【図４】コンタクトイメージセンサの説明図である。
【図５】縞模様状の透過光のパターン例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１はウェーハマッピング装置１０の概略的な正面図、図２はその側面図である。図３は光源の説明図、図４はコンタクトイメージセンサの説明図、図５は縞模様状の透過光のパターン例を示す説明図である。
図１、図２において、１２は、複数枚のウェーハ１４を所定の間隔で収容可能なカセットである。カセット１２は、下部が半円筒状をなし、その内壁面に、ウェーハ１４の下部外周縁が進入する収容溝（収容部）１６が形成されている。収容溝１６は、所要間隔（例えば５ｍｍ）を置いて平行に複数本設けられている。
【００１４】
したがって、複数枚のウェーハ１４が、外周縁を収容溝１６に支持された状態で所要間隔を置いてカセット１２内に収容可能となっている。なお、ウェーハ１４は、厚さが１ｍｍ以下（４００μｍ〜６００μｍ程度）であり、その大きさ（直径）には種々（６インチ〜８インチなど）のものがある。
また、カセット１２の底部は開口しており、カセット１２内に収容されたウェーハ１４の下部は下方に露出している。
カセット１２の下部には開口部を挟んだ位置に脚部１８が形成されており、カセット１２は当該脚部１８により適宜な支持台（図示せず）上に載置される。
【００１５】
カセット１２の上方には光源２０が配設されている。
光源２０は、筐体２２内に複数のＬＥＤ２４がライン状（直線状）に配設され、カセット１２のウェーハ１４の配列方向の全長に亘って光を照射可能になっている。筐体２２の開口部には拡散板２６が取り付けられており、拡散板２６はＬＥＤ２４の光を拡散して、均一な強度の光をウェーハ１４上に照射可能になっている。２８はＬＥＤ２４の制御回路が組み込まれた回路基板である。光源２０は適宜な支持台（図示せず）に支持される。
【００１６】
光源２０に対してカセット１２を挟んで反対側（下方側）にはコンタクトイメージセンサ３０が配設されている。
コンタクトイメージセンサ３０は、カセット１２に収容されたウェーハ１４の配列方向に全長に亘ってライン状に配設されるＣＭＯＳからなる受光素子３２を有する。またコンタクトイメージセンサ３０は、受光素子３２に対応して配設される正立等倍レンズたるロッドレンズ３４を有する。したがって、コンタクトイメージセンサ３０は、カセット１２に収容されたウェーハ１４に向けて光源２０から照射された光の透過光をウェーハ１４の全範囲に亘って受光可能となる。コンタクトイメージセンサ３０は適宜な支持部（図示せず）に支持される。
３６は信号処理部であり、受光素子３２で受光した光の受光強度に応じた電気信号に変換する。信号処理部３６からの電気信号はプロセッサ３８に入力される。
【００１７】
光源２０からウェーハ１４に向けて照射された光は、ウェーハ１４が存在する場合には遮られ、ウェーハ１４が存在しない場合にはそのまま透過し、ロッドレンズ３４を経て受光素子３２で受光される。
なお、カセット１２に収容されるウェーハ１４は、収容溝１６に受けられることから、多少とも傾斜して受けられる。ウェーハ１４が傾斜していると、ウェーハ１４で遮断される光は幅広となり、図５に示すように、ぼけた部位が存在する縞模様パターンとなる。
【００１８】
すなわち、ウェーハ１４の上部分で遮られた光は、受光素子３２から遠いことから周囲から光が回り込み、薄い影４０となる（受光素子３２での受光強度は強い）。他方、ウェーハ１４の下部で遮られた光は、受光素子３２に近いことから濃い影４２（受光素子３２での受光強度は弱い）となる。ウェーハ１４が存在しない場合には、最も強い透過光４４となり、影が生じない。
したがって、透過光のパターンは図５に示すように、濃淡のある縞模様パターンとなる。
【００１９】
信号処理部３６では、上記受光強度に応じた電気信号に変換し、この電気信号がプロセッサ３８に入力される。
プロセッサ３８では、受光強度（電気信号の強弱）の設定閾値以下となる濃い影４２部分の存在を判別し、当該部位にウェーハ１４が存在すると判別する。このウェーハ１４の有無は、カセット１２のウェーハの収容溝（収容部）１６に対応づけて判別される。
【００２０】
また、別途プロセッサ３８には、カセット１２のウェーハの収容部１６ごとの情報、すなわち、どの収容部１６には、ウェーハ１４が存在すべきか否かの情報が予め入力されている。プロセッサ３８では、上記実際のウェーハ１４の有無情報と、予め入力されている情報とを比較し、両者が一致しているか否かにより、ウェーハ１４がカセット１２の正しい位置の収容部１６に収容されているか否かを判定する。ウェーハ１４がカセット１２の正しい位置の収容部１６に収容されている場合に、以後、必要な処理が行われる。
【００２１】
上記のように、本実施の形態では、光源２０に、カセット１２のウェーハ１４の配列方向の全長に亘って光を照射可能な光源２０を用い、受光部に、カセット１２に収容されたウェーハ１４の配列方向に全長に亘ってライン状に配設される受光素子３２を有するコンタクトイメージセンサ３０を用いたことから、そのままの位置で透過光を受光でき、従来のように受光部の駆動機構を必要としないから、装置の小型化、簡易化が可能となる。またＣＭＯＳ受光素子を有するコンタクトイメージセンサ３０は薄く、軽く作れるので、この点からも小型化が可能となる。
【００２２】
なお、光源をコンタクトイメージセンサ３０の近くに配設し、該光源からウェーハの下部に向けて光を照射し、ウェーハ外周部からの反射光をコンタクトイメージセンサ３０で受光して、ウェーハの有無を判別するようにすることも考えられる。
しかしながら、この場合、ウェーハ１４は、外周部が円弧状をなすことから乱反射し、有効な反射光が得られない。有効な反射光を得るためには、直線状のオリフラ部分が下部側にくるように、オリフラを揃える機構が必要となり、装置が大型化し、簡易化できないという問題が生じる。
【００２３】
この点、本実施の形態では、光源２０を、カセット１２を挟んでコンタクトイメージセンサ３０とは反対側に設けて、透過光を受光するようにしたので、オリフラ位置を揃えなくとも、確実に透過光を受光でき、ウェーハ１４の有無の判別を行える。したがって、オリフラ位置を揃える機構が必要がなく、装置の小型化が図れる。
【００２４】
なお、光源２０を、カセット１２を挟んでコンタクトイメージセンサ３０とは反対側に設けたので、ウェーハ１４がカセット１２内で傾斜した場合、透過光がぼけ、縞模様状のパターンとなるが、この場合にあっても、閾値を設定して判別することにより、支障なくウェーハ１４の有無を判別できることがわかった。
【００２５】
また、ＣＭＯＳタイプの受光素子３２を用いるコンタクトイメージセンサ３０の場合には、焦点深度が浅いという短所があるが、光源２０をカセット１２を挟んでコンタクトイメージセンサ３０とは反対側に配置したので、コンタクトイメージセンサ３０をカセット１２に容易に近接して配設でき、縞模様状の透過光パターンを支障なく受光できる。因みに、コンタクトイメージセンサ３０を、ウェーハ１４の下部側に対して１４ｍｍ以内に近接して配置することで、縞模様状の透過光パターンを支障なく受光できた。
【００２６】
また、カセットおよびウェーハの大きさ（口径の異なるウェーハ）によっては、カセットとコンタクトイメージセンサの位置が離れすぎることがある。この場合、カセットとコンタクトイメージセンサとの間の距離を調節可能な調節部を設けるようにするとよい。調節部としては、カセットの支持台もしくはコンタクトイメージセンサの支持部を接離動できるネジ機構（図示せず）などを採用することができる。
なお、光源２０、コンタクトイメージセンサ３０は、使用するカセット１２の内最も大きなカセットに対し、光の照射および透過光の受光ができる大きさのものに設定されるとよい。これにより、全てのカセットに対処できる。
【００２７】
なお、光源２０におけるランプはＬＥＤでなくともよい。
また、上記実施の形態では、カセット１２にウェーハ１４を立てて収容する例で示したが、カセット１２にウェーハ１４を水平に収容するものであっても、本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ウェーハマッピング装置
１２  カセット
１４  ウェーハ
１６  収容溝（収容部）
１８  脚部
２０  光源
２２  筐体
２４  ＬＥＤ
２６  拡散板
２８  回路基板
３０  コンタクトイメージセンサ
３２  受光素子
３４  ロッドレンズ
３６  信号処理部
３８  プロセッサ
４０  薄い影
４２  濃い影
４４  透過光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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