(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の素材に関係なく確実に基板の有無を検出し、装置のサイズを大きくすることも低減することができる基板検出装置及び基板検出方法を提供する。【解決手段】基板５の表面に対して斜めに入射するように、この基板５の搬送経路に向けて光を発する発光部１と、基板５の搬送経路を通過した光を受ける位置に配置された受光部３とを有するものとし、受光部３は少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に基板を検出する基板検出装置において、
基板の表面に対して斜めに入射するように、該基板の搬送経路に向けて光を発する発光部と、
前記基板の搬送経路を通過した光を受ける位置に配置された受光部とを有し、
前記受光部は少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成されていることを特徴とする基板検出装置。
【請求項２】
光学的に基板を検出する基板検出装置において、
基板の表面に対して斜めに入射するように、ステージ上に搭載される該基板の周縁部の配置位置に向けて光を発する発光部と、
前記基板の周縁部の配置位置を通過した光を受ける位置に配置された受光部とを有し、
前記受光部は少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成されていることを特徴とする基板検出装置。
【請求項３】
前記基板検出装置は反射板を有し、該反射板は前記発光部から発せられ、前記搬送経路を介して到達する光を反射し、該搬送経路を介して反射した光が前記受光部へ到達するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の基板検出装置。
【請求項４】
前記受光部はＣＣＤラインセンサを有し、該ＣＣＤラインセンサは前記複数のセンサにて構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板検出装置。
【請求項５】
前記複数のセンサにて検出された光は該センサ毎にディジタルデータに変換され、該複数のセンサの検出結果に基づくディジタルデータ列により基板の種類を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の基板検出装置。
【請求項６】
前記基板の表面に対して入射する光の入射角度が３０度以上６０度以下となるように前記発光部が配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板検出装置。
【請求項７】
光学的に基板を検出する基板検出方法において、
発光部から、基板の表面に対して斜めに入射するように、該基板の搬送経路に向けて光を発する工程と、
少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成された受光部により、前記基板の搬送経路を通過した光を受ける工程と、
前記受光部で受けた光を各センサ毎にディジタルデータに変換し、変換されたディジタルデータ列に基づいて基板の有無を検出する工程と、
を有することを特徴とする基板検出方法。
【請求項８】
光学的に基板を検出する基板検出方法において、
発光部から、基板の表面に対して斜めに入射するように、ステージ上に搭載される該基板の周縁部の配置位置に向けて光を発する工程と、
少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成された受光部により、前記基板の周縁部の配置位置を通過した光を受ける工程と、
前記受光部で受けた光を前記センサ毎にディジタルデータに変換し、変換されたディジタルデータ列に基づいて基板の有無を検出する工程と、
を有することを特徴とする基板検出方法。
【請求項９】
前記発光部から発せられ、前記搬送経路を介して到達する光は反射板にて反射され、該搬送経路を介して反射した光が前記受光部へ到達することを特徴とする請求項７記載の基板検出方法。
【請求項１０】
前記ステージを少なくとも１回転に相当する時間分、前記受光部にて前記発光部から発せられた光を受け、該受けた光に基づいて得られるディジタルデータ列を時間毎に記憶し、記憶した複数のディジタルデータから前記基板の周縁部の状態を検出する請求項８記載の基板検出方法。
【請求項１１】
前記ディジタルデータ列に基づいて基板の有無とともに基板の種類を検出することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の基板検出方法。
【請求項１２】
前記基板の表面に対して入射する光の入射角度は３０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の基板検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板検出装置及び基板検出方法、特に様々な材質が適用されるウェハのような基板を取り扱う自動機器に適用して好適な基板を検出する基板検出装置及び基板検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状の基板を取り扱い、基板の加工等を行なう基板処理装置、特に、ウェハのような基板を取り扱う半導体製造装置においては自動化が進んでいる。半導体製造装置にてウェハを搬送するのには搬送系の機構が用いられている。搬送系の機構には、ウェハがあるか否かや、ウェハがどこまで到達しているのかを知るためにウェハを検出する基板検出装置が設けられている。
【０００３】
機械的にウェハの接触などでウェハの有無を検出すると、ウェハにキズをつけるといった問題があることから、通常、基板検出装置としては光学的な認識方法を用いて基板を検出する方法が採られている。より具体的には、基板検出装置には、ウェハに向けて光を発する発光部と、その光を受ける受光部とが設けられている。搬送系の機構においては、ウェハの搬送される経路を挟んで発光部と受光部とが配置されている。このような配置とすることで、ウェハが搬送されてきた際、発光部から発せられた光がウェハにより遮られることとなる。このため、受光部には発光部からの光が到達しないことから、受光部で検出した光の光電変換の結果に変化が生じることからウェハを検知することができる。
【０００４】
このような基板検出に関する技術としては以下の文献に開示するものがある。
半導体の製造に用いられるウェハの素材としてはシリコンが一般的である。シリコンは光を透過しないことから、上記のような方法でウェハの存在の有無を検知することが容易に行なうことができた。しかしながら、ウェハの素材としてサファイアを用いたものも用いられることもある。サファイアは光を透過することから上記のような方法ではウェハの存在の有無を検知することが困難である。サファイア基板からなるウェハを検知するための方法として様々な検討がなされており、例えば、以下の文献に記載されたような技術がある。
【特許文献１】特開平６−１０２３６１号公報
【特許文献２】特開平７−２８３３８３号公報
【０００５】
上記特許文献１に開示の方法では、反射型光電スイッチを用い、透明な基板であっても基板の表面にて検出光の一部が反射されるような角度で、投光部から検出光を基板へ入射することにより、反射板にて反射され、受光部に入光される光の量によって基板の有無を検出するものである。
上記特許文献２に開示の方法では、シリコン・オン・サファイア・ウエーハ（以下、ＳＯＳウェハ）の裏面にセンサの光を不透過とするような層を設けることで、シリコンウェハと同じようにＳＯＳウェハもセンサの光を不透過とすることで基板の有無を検出するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示の方法では、透明な基板であっても基板の表面にて検出光の一部が反射されるような角度で、投光部から検出光を基板へ入射しなければならない。このため、特許文献１に開示されるような配置、つまり、光電スイッチと反射板とを基板の幅方向（基板の表面と水平な方向）に対して水平に近い配置としなければならない。このため、光電スイッチと反射板とを配置するために基板の幅方向に対する制約があるため、検出装置自体のサイズが大きくなる、あるいは検出装置を配置するに際して必要となる領域を広くとならなければならず、半導体製造装置全体としてのサイズが大きくなってしまう。
【０００７】
上記特許文献２に開示の方法では、従来からの検出装置をそのまま用いることができるものの、ＳＯＳウェハに対して、その裏面にセンサの光を不透過とするような層を設けるという処理が必要となる。このため、ＳＯＳウェハに対してセンサの光を不透過する層を設ける分、半導体製造にかかる工程の増加やコストの増加が生じてしまうことは避けられない。さらに、ＳＯＳウェハの裏面に設けられる層の生成状態にばらつきがあり、センサの光を透過してしまう程度の膜厚のものが含まれてしまうと、確実にウェハの有無を検出することができない。
【０００８】
さらに、上記２つの特許文献では、単に基板（ウェハ）の有無を検出することができるに過ぎず、例えば、搬送されてきたウェハの素材がシリコン基板かサファイア基板かといったことまでは検出することができない。このため、例えば、シリコン基板に対する処理を行なうところ、誤ってサファイア基板が搬送されてしまった場合には、それを検出することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板の表面に対して斜めに入射するように、この基板の搬送経路に向けて光を発する発光部と、基板の搬送経路を通過した光を受ける位置に配置された受光部とを有するものとし、受光部は少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成するものとしている。
【００１０】
また、本発明は、基板の表面に対して斜めに入射するように、ステージ上に搭載される基板の周縁部の配置位置に向けて光を発する発光部と、基板の周縁部の配置位置を通過した光を受ける位置に配置された受光部とを有するものとし、受光部は少なくとも直列に配置された複数のセンサで構成するものとしている。
【００１１】
本発明では、受光部で受けた光を各センサ毎にディジタルデータに変換し、変換されたディジタルデータ列に基づいて基板の有無を検出するものとしている。
さらに、本発明では、反射板を設けることやディジタルデータ例に基づいて基板の種類や基板の周縁部の状態をも検出する等の工夫をしているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の基板検出装置によれば、基板の素材が有する光の屈折率を利用して、受光部を構成する複数のセンサのうち、光を受けたセンサの位置によって、基板の有無を検出することができる。
また、光を受けたセンサの位置によって検出した基板の種類（素材）がどのようなものであるのかを検出することもできる。
【００１３】
さらに、基板の屈折率を用いた検出であることから、基板の表面で基板に入射する光を反射させる必要がないため、基板の幅方向での発光部及び受光部の配置に対する制約も低減されるため、検出装置自体のサイズが大きくなること、あるいは半導体製造装置全体としてのサイズが大きくなってしまうことを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、本発明の基板検出装置及び基板検出方法について説明する。なお、以下の説明においては、半導体装置の製造に用いられるウェハを例として説明するが、これに限られるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲、つまり、半導体装置の製造以外で、異なる素材の基板を取り扱うような装置に対し、本発明を適用することができる。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図４を用いて、本発明の実施例１の基板検出装置及び基板検出方法を説明する。図１は、本発明の実施例１の基板検出装置と基板検出方法（基板有りの場合）を説明する図である。図２は、本発明の実施例１の基板検出方法（基板無しの場合）を説明する図である。図３は、本発明の実施例１における受光部からの検出結果を処理する処理部を説明する図である。図４は、本発明の実施例１における受光部からの検出結果をディジタルデータ列にした結果を示す表である。
【００１６】
図１において、基板検出装置は発光部１と受光部３とを有する。発光部１はウェハ５が搬送される搬送経路に向けて、ウェハ検出のための光１０を発する。図１に示されるように、発光部１からの光１０は、ウェハ５の表面（回路素子などが形成される面）に対して斜めに入射するようになっている。受光部３はウェハの搬送経路を通過した光を受ける位置に配置されている。つまり、図１においては、発光部１が搬送経路の上側に配置され、受光部３は搬送経路の下側に配置されている。受光部３は複数のセンサで構成され、この複数のセンサは直列（ウェハ５の表面と交差する方向、つまり図１においては、受光部３の縦長の方向）に整列配置されている。複数のセンサそれぞれは、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）で構成され、複数個を直列に整列配置することでＣＣＤラインセンサ（リニアセンサともいう）を構成している。
【００１７】
このように、本願発明の基板検出装置では、搬送経路を搬送されてくるウェハ５に対して、ウェハ５の表面に斜めに光１０が入射するように配置されているものである。このような配置とすることで、ウェハ５の素材がもつ屈折率を利用して、受光部３が受ける光の位置（直列に整列配置されたセンサのうちどのセンサが光を受けるか）によって、ウェハ５の検出をすることができる。本発明の基板検出方法について、以下に具体的に説明する。
【００１８】
まず、図１に示すように、ウェハ５として、素材が光を透過するサファイアで構成されたウェハが搬送経路を搬送方向１２の方向に搬送されてきたとする。発光部１から発せられた光１０はウェハ５の表面に斜めに入射する。サファイアは、対空気比での屈折率が１．５〜１．６であり、ウェハ５に斜めに入射した光はウェハ５内にて屈折させられて伝搬される。屈折させられた光はウェハ５の裏面から出射し、受光部３のＡ点に到達する。受光部３では、複数のセンサのうち、Ａ点に配置されているセンサが光を受け、その他のセンサは光を受けないこととなる。本発明では、ウェハの素材に応じた屈折率を利用するものであることから、ウェハの表面にて受光部１からの光１０を積極的に反射させる必要がないため、光１０のウェハ表面に対する光１０の入射角度（図１における角度θ）をあえて小さくする必要はない。この点について考察すると、入射角度θが６０度＜θ＜９０度では、ウェハ内での屈折量が小さくなるため、入射した光を充分に屈折させることができず、センサにて確実な検出ができない可能性がある。また、入射角度が０度＜θ＜３０度では、ウェハの表面にて光を反射してしまい、ウェハ内を伝搬する光が少なることから、センサに到達する光が減少し、センサにて確実な検出ができない可能性があることや、基板の幅方向（基板の表面と水平な方向）に対して水平に近い配置としなければならないため、検出に要する発光部１とセンサとの物理的な距離が増大し、装置のサイズが増大してしまう。このため、本発明を効果的に実現するためには、入射角度θを３０度≦θ≦６０度の範囲となるように発光部１を配置し、この発光部１からの光及びウェハ内を伝搬された屈折された光を受けることが可能な位置に受光部３（センサ）を配置するのが望ましい。
【００１９】
また、図２に示すように、ウェハ５は搬送経路に搬送されていない場合、受光部１から発せられた光１０は、ウェハ５によって遮られたり、屈折させられることなく、受光部３に到達する。このため、到達する光は、受光部３のＡ点とはずれたＢ点に到達することとなる。
【００２０】
なお、図示していないが、素材が光を不透過なシリコンで構成されたウェハが搬送経路を搬送方向１２の方向に搬送されてきたとする。発光部１から発せられた光１０はウェハ５の表面に斜めに入射する。しかしながら、シリコンは光を不透過であり、ウェハの厚みとしては６００μｍ〜８００μｍ程度であり、この程度の厚さであれば、入射した光１０をほぼ確実に遮ることができる。このため、発光部１から発せられた光１０はウェハ１０にて遮光され、受光部３には光が到達しない。
このようにして受光部３における複数のセンサの受光状態及び受光したセンサの位置により、ウェハ５の有無を検出することができ、さらには、ウェハ５の素材についても検出することができる。この点について、以下に詳しく説明する。
【００２１】
図３に示された受光部３からの検出結果を処理する処理部は、受光部３からの光を光電変換する光電変換部１５と、光電変換された電気信号をディジタルデータ列に変換するディジタルデータ列生成部２０と、ディジタルデータ列生成部２０で生成されたディジタルデータ列に基づいてウェハの有無やウェハの種類を判定する基板判定部２５と、基板判定部２５の判定結果に応じて各種の制御信号（例えば、半導体製造装置へウェハの受け入れ準備をするための信号など）を生成し、出力する制御部３０と、記憶部３５とを有する。
【００２２】
まず、受光部３にて受光された光は光電変換部１５にて電気信号に変換される。つまり、受光部３を構成する各センサからの出力をそれぞれ電気信号に変換する。例えば、光を受けていないセンサに対しては電気信号として接地レベルの信号とされ、光を受けたセンサに対しては電気信号として電源電圧レベル（例えば、５Ｖや３．３Ｖなど）の信号に変換される。変換された信号はそれぞれディジタルデータ列生成部２０に順次（例えば、図１における受光部３の下側に配置されているセンサの光電変換された信号から上側に配置されているセンサの光電変換された信号の順）に転送され転送される。なお、ウェハの有無を短時間で検出することから、光電変換部１５にて光電変換により生成された各信号は連続的に出力されることとなる。
【００２３】
ディジタルデータ列生成部２０では、光電変換部１５からの信号が基準電圧レベル（例えば、接地レベルと電源電圧レベルとの中間のレベル）以下か否かを判定する。なお、上述したように、光電変換部１５にて光電変換により生成された各信号は連続的に出力されると、１つのまとまった信号となってしまうため、光電変換部１５からの信号を所定のサンプリングタイミングで複数回（例えば、センサの個数分）サンプリングし、サンプリングしたタイミングにおける信号のレベルに対して、上記判定処理を行なう。本発明では、一例として、１６個のセンサを有するものとして１６回のサンプリングを行なうものとして説明する。サンプリングした部分での信号のレベルが基準電圧レベルより高い場合には、“１”と判定し、サンプリングした部分での信号のレベルが基準電圧レベル以下の場合には“０”と判定する。このようなサンプリングでの判定の結果がディジタルデータ列となって基板判定部２５へ出力される。ここで、受光部３からの検出結果をディジタルデータ列生成部２０にてディジタルデータ列にした結果を示す表を図４に示す。
【００２４】
図４において、ウェハがない場合（図２の場合）における受光部３からの検出結果に基づくディジタルデータ列は１６ビットのディジタルデータ列として、“０００００００１１０００００００”となっている。これは、上記にて説明したように、ウェハがない場合には、発光部１からの光は受光部３のＢ点に到達している。このＢ点に相当するセンサの検出結果に相当する部分のビットが“１”となっており、光を受光していないセンサの検出結果に相当するその他のビットは“０”となっている。つまり、８，９ビット目（この明細書では１６ビットのディジタルデータ列の左端のビットを１ビット目とし、右端のビットを１６ビット目としている）のデータが図２における受光部３のＢ点に配置されていたセンサの検出結果に相当していることとなる。
【００２５】
同様に、素材がシリコンのウェハの場合には、１６ビットのディジタルデータ列として、“００００００００００００００００”となっている。これは、上記にて説明したように、素材がシリコンのウェハの場合には、発光部１からの光はウェハにて遮光されるため受光部３に到達しない。このため、光を受光していない全てのセンサの検出結果に相当するビットが“０”となっている。
【００２６】
素材がサファイアのウェハの場合には、１６ビットのディジタルデータ列として、“００１１００００００００００００”となっている。これは、上記にて説明したように、素材がサファイアのウェハの場合には、発光部１からの光はウェハにて屈折して伝搬されるため、受光部３のＡ点に到達している。このＡ点に相当するセンサの検出結果に相当する部分のビットが“１”となっており、光を受光していないセンサの検出結果に相当するその他のビットは“０”となっている。つまり、３，４ビット目のデータが図１における受光部３のＡ点に配置されていたセンサの検出結果に相当していることとなる。
【００２７】
基板判定部２５はディジタルデータ列に基づいて、基板の有無を判定する。ここでは、記憶部３０として例えば、メモリに予めウェハ無しの場合に発生する１６ビットのディジタルデータ列（“０００００００１１０００００００”）、素材がシリコンのウェハを検出した場合に発生する１６ビットのディジタルデータ列（“００００００００００００００００”）、素材がサファイアのウェハを検出した場合に発生する１６ビットのディジタルデータ列（“００１１００００００００００００”）をそれぞれ格納しておき、ディジタルデータ列生成部２０から出力されたディジタルデータ列と記憶部３５に格納してあるディジタルデータ列とを比較処理する。この比較処理の結果により、ウェハの有無やウェハの素材を判別することができる。例えば、ディジタルデータ列生成部２０から出力されたディジタルデータ列が、記憶部３５に格納されていた“０００００００１１０００００００”と一致した場合には、ウェハ無しとの判定ができる。
【００２８】
また、ディジタルデータ列生成部２０から出力されたディジタルデータ列が、記憶部３５に格納されていた“００００００００００００００００”と一致した場合には、ウェハ有りで、そのウェハの素材がシリコンであるとの判定ができる。このようにして判定した結果を制御部３０へ出力する。
【００２９】
制御部３０では、判定結果に応じて、半導体製造装置の制御をするための信号を生成し、出力する。判定結果としては、上記実施例の場合であれば、例えば、２ビットのデータで実現できる。例えば、ウェハ無しの場合には、“００”、ウェハ有りで素材がシリコンの場合には、“１０”、ウェハ有りで素材がサファイアの場合には、“１１”とすればよい。このような判定結果に応じて、例えば次のような制御信号を出力することができる。
【００３０】
例えば、ウェハが搬送されてきたことを検出した場合（判定結果の左側のビットが“１”である場合）、次にウェハの処理をする機構に対して、ウェハの受け入れを準備させるための信号を出力したり、シリコンのウェハを処理しなければならない場合に、判定結果として“１１”が出力されてきたときには、サファイアのウェハが誤って搬送されてきていることから、製造装置の動作を中止する信号あるいは、サファイアのウェハと思われるウェハが処理されないように移送処理を実行させる信号等を生成する。
【００３１】
以上のように、実施例１の本発明の基板判定装置及び基板判定方法においては、ウェハの有無を容易かつ確実に検出することができる。さらに、検出したウェハの素材についても検出することできる。また、本発明では、光を透過する素材のウェハが持つ光の屈折率を利用して、発光部からの光をウェハに斜めに入射し、このウェハを介して受光部に到達する光が屈折を伴って受光されればよいので、受光部から発する光の入射角度を、ウェハの表面で光を積極的に反射させるほど小さくする必要がないため、発光部や受光部の配置に対する制約が低減できる。よって、ウェハの検出をより確実にするに際して、装置のサイズを大きくすることも低減することができる。
【実施例２】
【００３２】
図５及び図６を用いて、本発明の実施例２の基板検出装置及び基板検出方法を説明する。図５は、本発明の実施例２の基板検出装置と基板検出方法（基板有りの場合）を説明する図である。図６は、本発明の実施例２の基板検出方法（基板無しの場合）を説明する図である。図５，６において実施例１と同じ機能を有する構成要素については同じ符号を付してある。
【００３３】
図５において、基板検出装置は、実施例１と同様に、発光部１と受光部３とを有する。実施例２においては、さらに反射板４１を設けている。発光部１はウェハ５が搬送される搬送経路に向けて、ウェハ検出のための光１０を発する。図５に示されるように、発光部１からの光１０は、ウェハ５の表面に対して斜めに入射するようになっている。反射板４１は、搬送経路を通過した光１０を再度ウェハ５に入射されるように光を反射する。受光部３は反射板４１で反射され、ウェハの搬送経路を再び通過した光を受ける位置に配置されている。つまり、図１においては、発光部１と受光部３とが搬送経路の上側に配置され、反射板４１は搬送経路の下側に配置されている。受光部３は、実施例１と同様に複数のセンサで構成され、この複数のセンサは直列に整列配置されている。その他の構成についても実施例１と同様である。
【００３４】
このように、実施例２では、反射板４１を用いて光を反射させる構成としている。このような構成とすることで、素材がサファイアのウェハに対しては、受光部３に光が到達するまでに２回ウェハ内を伝搬することになり、２回の屈折がなされた光が受光部３に到達することになる。このため、受光部３にて受光する光の位置が、２回の屈折がなされることで１回の屈折の場合より大きくずらすことができるので、より検出精度を向上させることができる。本発明の基板検出方法について、以下に具体的に説明する。
【００３５】
まず、図５に示すように、ウェハ５として、素材が光を透過するサファイアで構成されたウェハが搬送経路を搬送方向１２の方向に搬送されてきたとする。発光部１から発せられた光１０はウェハ５の表面に斜めに入射する。素材がサファイアのウェハ５に斜めに入射した光は、サファイアが持つ光の屈折率に応じてウェハ５内にて屈折させられて伝搬される。屈折させられた光はウェハ５の裏面から出射し、反射板４１に到達する。反射板４１は到達した光を、再びウェハ５に入射させるように、ウェハ５の裏面に向けて反射する。反射された光は再びウェハ５に斜めに入射し、サファイアが持つ光の屈折率に応じてウェハ５内にて屈折させられて伝搬される。屈折させられた光はウェハ５の表面から出射し、受光部３のＣ点に到達する。受光部３では、複数のセンサのうち、Ｃ点に配置されているセンサが光を受け、その他のセンサは光を受けないこととなる。
【００３６】
また、図６に示すように、ウェハ５は搬送経路に搬送されていない場合、受光部１から発せられた光１０は、ウェハ５によって遮られたり、屈折させられることなく、反射板４１に到達する。反射板４１は到達した光は反射され、ウェハ５によって遮られたり、屈折させられることなく、受光部３に到達する。このため、到達する光は、受光部３のＣ点とはずれたＤ点に到達することとなる。
【００３７】
なお、図示していないが、素材が光を不透過なシリコンで構成されたウェハが搬送経路を搬送方向１２の方向に搬送されてきたとする。発光部１から発せられた光１０はウェハ５の表面に斜めに入射する。しかしながら、シリコンは光を不透過であり、ウェハの厚みとしては６００μｍ〜８００μｍ程度であり、この程度の厚さであれば、入射した光１０をほぼ確実に遮ることができる。このため、発光部１から発せられた光１０はウェハ１０にて遮光され、反射板４１にて反射される光がないため、受光部３には光が到達しない。なお、素材がシリコンで構成されたウェハの場合には、発光部１から発せられた光１０はウェハ５の表面に斜めに入射した後に、ウェハの表面で反射することが考えられる。しかしながら、ウェハ５の表面で光１０が反射されたとしても、受光部３の配置がウェハ５の表面で反射した光を受光しない位置に配置しておけば問題はない。また、仮にウェハ５の表面で反射した光が受光部３に到達するとしても、予めこのような反射光を受けるセンサの位置を把握しておき、図３における記憶部３５に格納しておくディジタルデータ列のうち、素材がシリコンのウェハに対するディジタルデータ列に対して予めウェハの表面で反射される分を反映させておけば問題ない。
【００３８】
このようにして受光部３における複数のセンサの受光状態及び受光したセンサの位置により、ウェハ５の有無を検出することができ、さらには、ウェハ５の素材についても検出することができる。なお、受光部３にて受光した結果に対する処理については、図３の記憶部３５に記憶しておくディジタルデータ列を実施例２の場合に適合するようにしておけば、実施例１と同様に、図３のような処理部にて処理することができる。
【００３９】
以上のように、実施例２における本発明では、実施例１と同様な効果を奏することができる。さらに、実施例２における本発明では、反射板を設けて２回を屈折させることで、ウェハ無しの場合とサファイア基板の場合との受光部における光の到達位置の差（Ｃ点の位置とＤ点の位置との差）が、実施例１の場合（Ａ点の位置とＢ点の位置との差）より大きくすることが期待でき、より検出精度を向上させることができる。
［変形例］
【００４０】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施例の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施例では、本発明は半導体製造装置において搬送されるウェハを例に説明したが、上述したように、半導体製造装置にて取り扱われるウェハに限られるものではない。
【００４１】
また、本発明を理解し易くするために、受光部３を構成するセンサを１６個とし、サンプリングする回数も１６回として１６ビットのディジタルデータ列としたが、これに限らず、より精度に応じてセンサの数、サンプリング数、ディジタルデータのビット数を、実施例のものより増減させてもよい。ただし、本実施例においても少なくとも２つのセンサが必要であり、ディジタルデータ列も２ビット以上は必要である。
【００４２】
さらに、実施例ではウェハの搬送経路に適用した基板検出装置と基板検出方法について説明したが、これに限らず、例えば、レジスト塗布装置等に代表される、ステージ上にウェハを載置するウェハ処理装置に対して適用することもできる。
より具体的に説明すると、ステージ上にウェハが載置された場合に、ウェハの表面に対して斜めに入射するように、ステージ上に搭載される基板の周縁部が配置される位置に向けて光を発するように本発明の発光部１を配置し、基板の周縁部の配置位置を通過した光を受ける位置に本発明の受光部３を配置すればよい。なお、ここでいう“周縁部”とはウェハの側面や外周辺ではなく、ウェハの表面のうちの外周近傍の領域で、ウェハの位置合わせに用いられるノッチ（例えば、Ｖ字状の切り欠き）やオリフラ（オリエンテーションフラット）が形成される領域のことを指す。ウェハがない場合には、実施例１と同様に発光部１からの光が受光部３にそのまま到達する。素材がシリコンのウェハがステージ上に配置されている場合には、発光部１からの光はウェハの周縁部にて遮光され、受光部３には光が到達しない。素材がサファイアのウェハがステージ上に配置されている場合には、発光部１からの光はウェハに斜めに入射され、ウェハの持つ光の屈折率に応じてウェハ内を屈折を伴って伝搬されるため、受光部３には屈折された光が到達することとなる。このため、実施例１と同様に、受光部３にて受光した光の有無と受光した光の位置によって、ウェハの有無やウェハの種類を判別することができる。
【００４３】
さらに、ステージ上にウェハを載置するウェハ処理装置に適用した場合には、次のような応用もできる。
例えば、ステージ上にウェハが配置された状態で、ステージを回転（少なくとも１回転）させ、その回転していた時間分、発光部１から発光された光に対する受光部３での受光状態を検出する。受光部３で受光した受光状態の時間的な変化をみることでウェハの周縁部における欠けや、ノッチあるいはオリフラの位置を検出することができる。つまり、受光部３で受光した受光結果を、所定の時間毎（例えば、１回転にかかる時間のｎ分の１時間毎）にサンプリングして、時間経過に応じた複数のディジタルデータ列を生成し、このディジタルデータ列のビットの変化をみることで欠けやノッチあるいはオリフラの位置を検出することが可能となる。オリフラの位置を検出することを考慮すれば、サンプリングする回数は少なくとも４回（ｎ≦４）は必要である。例えば、シリコンのウェハを例として説明すれば、ウェハの周縁部に対してウェハ１回転分の受光状態を調べた場合、オリフラのある部分でのみ、受光がなされるため、ディジタルデータ列が“０００００００００００００００”以外のデータ列が連続することとなる。“０００００００００００００００”以外のデータ列が連続したのが回転を開始してどの程度の時間であるのかを算出すればオリフラの位置を正確に位置決めすることに適用できる。また、オリフラ以外の部分で、不連続に“０００００００００００００００”以外のデータ列が発生していた場合には、欠けにより光を受光した可能性が考慮されることから、ウェハに欠けがあるものとして判別することができる。なお、オリフラの代わりにノッチが設けられている場合、不測に生じた欠けに比べて欠け量が大きいことから、連続した“０００００００００００００００”以外のデータ列が発生することでオリフラ同様に検出することができる。ただし、ウェハの周縁部を欠いてある量としてみると、ノッチよりオリフラの方が大きいため、ノッチの位置を検出する場合は、オリフラの位置を検出する場合に比べてサンプリングする回数は多くする必要があるであろう。なお、ノッチより大きな欠けがあった場合、ノッチ部分を検出した際の“０００００００００００００００”以外のデータ列が連続する回数が何回であるのかを予め調べておけば、基板の周縁部に対して検出処理を行った後、この検出結果として得られた“０００００００００００００００”以外のデータ列が連続する回数が、予め調べてあったノッチ部分を検出した際の“０００００００００００００００”以外のデータ列が連続する回数と一致しているか否かにより、ノッチであるのか不測に生じた大きな欠けであるのかを判別することができる。
【００４４】
上記実施例では、ウェハの有無のみならずウェハの種別をも判別することができるものとして説明したが、ウェハの有無のみを検出すればよい場合においては、基板判定部２５から出力される判定結果を、基板の有無を示す１ビットの信号とすればよい。
【００４５】
また、様々な素材の基板に対する屈折率に基づいて、記憶部３５に格納しておくディジタルデータ列の数を増やしておけば、実施例で説明したシリコンやサファイアといった２種類でなく、さらに多種類の基板の種類を判別することもできる。この場合、判別結果は２ビットでは足りないため、３ビットあるいはそれ以上のビット数として適合するように変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１の基板検出装置と基板検出方法（基板有りの場合）を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１の基板検出方法（基板無しの場合）を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１における受光部からの検出結果を処理する処理部を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１における受光部からの検出結果をディジタルデータ列にした結果を示す表である。
【図５】本発明の実施例２の基板検出装置と基板検出方法（基板有りの場合）を説明する図である。
【図６】本発明の実施例２の基板検出方法（基板無しの場合）を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  発光部
３  受光部
５  基板（ウェハ）
１０  発光された光
１２  基板の搬送方向を示す矢印
１５  光電変換部
２０  ディジタルデータ列生成部
２５  基板判定部
３０  制御部
３５  記憶部
４１  反射板
【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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【図６】
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