(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周部に切り欠きを有し、略鉛直方向に起立して主面と直交する方向に複数並んだ状態にある円盤状の基板を支持し、前記各基板の切り欠きの位置を所定位置に整列させる基板整列装置であって、
前記基板の下方に配置されて該基板の端部に接触し、基板の並び方向と平行な軸を中心に回転して前記基板を回転させる基板回転手段と、
前記基板の下方で基板の端部を支持し、前記切り欠きと係合可能な係合部材と、
前記係合部材に前記基板の切り欠きが係合した際に、前記係合部材とともに前記基板を支持する支持手段と、
前記係合部材と前記切り欠きとが係合したときに、前記基板回転手段と前記係合部材とにより支持されていた基板が前記係合部材と前記支持手段とにより支持されることにより生じる、前記基板の主面を含む面内における前記基板の変位を検知する検知手段と、
前記検知手段が複数の基板すべての変位を検出したとき前記基板回転手段の回転を停止させる制御手段と
を備えた基板整列装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板整列装置において、
前記支持手段は、前記係合部材に対して前記基板回転手段とは逆側に配置された支持部材を有する基板整列装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板整列装置において、
前記支持手段は、前記係合部材と前記基板回転手段との間に配置された第２の支持部材を有する基板整列装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板整列装置において、
前記検知手段は基板の並び方向と平行に光線を発射する投光素子と、前記投光素子から発射された光線を受光する受光素子とを有し、
前記基板の主面を含む面内において基板の変位前は基板が存在し、変位後は基板が存在しなくなる基板有無位置を前記光線が通過するように前記投光素子を配置した基板整列装置。
【請求項５】
請求項５に記載の基板整列装置において、
前記制御手段は受光素子が光線を受光したとき、所定時間後にもう一度、受光素子が光線を受光しているかどうかを確認し、受光している場合は基板回転手段を停止させ、受光していない場合はさらに基板回転手段を回転させる基板整列装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は切り欠きを有するウエハ等、円盤状の基板を整列させる基板整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の基板整列装置１００を図５に示す。
図５（ａ）（ｂ）のように、基板整列装置１００は水平方向（図５においては紙面と垂直な方向）に延設された係合ローラ１０１と、係合口一ラ１０１の下方で係合ローラ１０１と接触しており、係合口一ラ１０１と平行に延設された駆動ローラ１０２とを有する。駆動ローラ１０２は図示せぬ駆動機構により回転させられる。
そして、この基板整列装置１００では紙面と垂直な方向に複数の基板Ｗが並んだ状態で、該基板Ｗが係合口一ラ１０１上に支持される。複数の基板Ｗには切り欠きＮが設けられており、前記係合口一ラ１０１と係合可能である。
このような基板整列装置１００の動作について説明する。
【０００３】
まず、図（ａ）のように、駆動口一ラ１０２が時計回りに回転すると、係合ローラ１０１が反時計回りに回転する。これによって、基板Ｗが時計回りに回転する。回転が進行すると、図５（ｂ）のように基板Ｗに設けられた切り欠きＮと係合ローラ１０１とが係合し、当該基板Ｗはそれ以上回転しなくなる。そして、この基板整列装置１００では複数の基板Ｗ全ての切り欠きＮが係合ローラ１０１と係合するであろう時間、具体的には基板Ｗが１回以上回転する時間を駆動時間として予め決めておき、前記駆動時間だけ駆動ローラ１０２を回転する。なお、駆動時間に達するより前に切り欠きＮが係合ローラ１０１と係合した場合は、係合口一ラ１０１は切り欠きＮと係合した状態で空回りしている。
【０００４】
こうして、複数の基板Ｗはそれぞれが有する切り欠きＮの位置が係合ローラ１０１の位置に配された状態に整列させられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記基板整列装置１００では、基板Ｗの整列が完了したか否かに拘らず、予め決められた駆動時間だけは必ず駆動ローラ１０２を回転させる。このため、当該駆動時間よりも短い時間で整列が完了してしまった場合は以下のような不都合が生じる。
【０００６】
まず、係合ローラ１０１を切り欠きＮと係合した状態で必要以上に回転させるので、係合口一ラ１０１と切り欠きＮとの摺動が必要以上に生じ、その分多くの汚染物質が発生し、基板Ｗを汚染する恐れがある，
【０００７】
また、係合口一ラ１０１を切り欠きＮと係合した状態で必要以上に回転させるので、係合口一ラ１０１の摩滅が激しくなり、係合ローラ１０１の寿命が短くなる。従って、頻繁に係合ローラ１０１を交換する必要が生じ、装置のランニングコストが抑制できない。
【０００８】
また、必要以上に基板Ｗを整列装置１００と関係させているのでスループットが向上しなくなる。
【０００９】
本発明の目的は基板整列装置における汚染物質発生の抑制、ランニングコストの低減、スループットの向上である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の基板整列装置は周部に切り欠きを有し、略鉛直方向に起立して主面と直交する方向に複数並んだ状態にある円盤状の基板を支持し、前記各基板の切り欠きの位置を所定位置に整列させる基板整列装置であって、前記基板の下方に配置されて該基板の端部に接触し、基板の並び方向と平行な軸を中心に回転して前記基板を回転させる基板回転手段と、前記基板の下方で基板の端部を支持し、前記切り欠きと係合可能な係合部材と、前記係合部材に前記基板の切り欠きが係合した際に、前記係合部材とともに前記基板を支持する支持手段と、前記係合部材と前記切り欠きとが係合したときに、前記基板回転手段と前記係合部材とにより支持されていた基板が前記係合部材と前記支持手段とにより支持されることにより生じる、前記基板の主面を含む面内における前記基板の変位を検知する検知手段と、前記検知手段が複数の基板すべての変位を検知したとき前記基板回転手段の回転を停止させる制御手段とを備えた基板整列装置である。
請求項２の基板整列装置は、請求項１に記載の基板整列装置において、前記支持手段は、前記係合部材に対して前記基板回転手段とは逆側に配置された支持部材を有する。
請求項３に記載の基板整列装置は、請求項２に記載の基板整列装置において、前記支持手段は、前記係合部材と前記基板回転手段との間に配置された第２の支持部材を有する。
【００１１】
請求項４の基板整列装置は請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板整列装置において、前記検知手段は基板の並び方向と平行に光線を発射する投光素子と、前記投光素子から発射された光線を受光する受光素子とを有し、前記基板の主面を含む面内において基板の変位前は基板が存在し、変位後は基板が存在しなくなる基板有無位置を前記光線が通過するように前記投光素子を配置した基板整列装置である。
【００１２】
請求項５の基板整列装置は請求項４に記載の基板整列装置において、前記制御手段は受光素子が光線を受光したとき、所定時間後にもう一度、受光素子が光線を受光しているかどうかを確認し、受光している場合は基板回転手段を停止させ、受光していない場合はさらに基板回転手段を回転させる基板整列装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の基板整列装置１の斜視図である。なお、矢印Ｆで示される面を基板整列装置１の正面とする。
図示のように基板整列装置１はエアシリンダ６１を有し、該エアシリンダ６１上に台板１０が水平状態で固定されており、エアシリンダ６１によって台板１０が基板Ｗの下方において昇降可能となっている。
台板１０上には垂直に２枚の側板１３ａ、１３ｂが設けられており、該２枚の側板１３ａ、１３ｂ間には第１駆動ローラ２１、第２駆動口一ラ２２、支持棒２３、係合ローラ２４、フリーローラ２５が支持されている。
【００１４】
第１駆動ローラ２１の一方の軸端は側板１３ａの外部に突出しており、該軸端には第１従動スプロケット２１ａが固定されている。第２駆動ローラ２２の一方の軸端もまた側板１３ａの外部に突出しており、該軸端には第２従動スプロケット２２ａが固定されている。第２駆動ローラ２２の外周には係合ローラ２４の外周が接触しており、第２駆動ローラ２２が回転すると係合口一ラ２４に回転力が伝わり係合ローラ２４が回転する構造となっている。
【００１５】
また、台板１０にはモータ３０が固定されている。モータ３０にはシャフト３１が結合され、該シャフト３１には側板１３ａと側板１３ｂとの間にて駆動ギア３２が設けられ、側板１３ａの外部にて第１駆動スプロケット３３が固定されている。
そして、第１スプロケット３３と第１従動スプロケット２１ａとの間には無端ベルトである第１ベルト３４が掛けまわされている。
【００１６】
前記駆動ギア３２には反転ギア３５が噛み合っており、反転ギア３５に結合されているシャフト３６は側板１３ａの外側に突出し、その端部には弟２駆動スプロケット３７が固定されている。
【００１７】
第２駆動スプロケット３７と第２従動スプロケット２２ａとの間には無端ベルトである第２ベルト３８が掛けまわされている。
【００１８】
フリーローラ２５は側板１３ａ、１３ｂに対して回転自在に設けられている。また、支持棒２３は側板１３ａ、１３ｂに固定されている。
【００１９】
このような構成により、モータ３０を正面視で反時計回りに駆動すると基板Ｗは正面視で時計回りに回転する。
【００２０】
一方、図示しない機枠には投光素子４１と受光素子４２とが固定されており、投光素子４１から発射された光線Ｒが受光素子４２に至る構造となっている。
【００２１】
前記光線Ｒは複数の基板Ｗが並ぶ方向（以下、基板並び方向という。）と平行に設定されている。なお、光線Ｒが配される場所については後述する。
【００２２】
図２は基板整列装置１の制御に関するブロック図である。
【００２３】
ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマーを有している制御部５０にはスタートスイッチ５１、投光素子４１、受光素子４２、モータ３０、エアシリンダ６１が接続されている。
【００２４】
以上のような基板整列装置１は図３（ａ）のように２対のガイド５５ａ、５５ｂによって保持された基板Ｗの整列を行う。
【００２５】
ここで基板Ｗは周部に切り欠きＮを有した円盤状の基板である。
【００２６】
また、ガイド５５ａ、５５ｂは図１のように基板並び方向に延びる長手部材であって、鉛直方向に延びる複数の溝５６ａ、５６ｂを有し、該複数の溝５６ａ、５６ｂによって基板Ｗを保持している。なお、図１ではガイド５５ａ、５５ｂそれぞれの対において、一方のガイド５５ａ、５５ｂのみを図示し、他方の図示を省略している。
【００２７】
このようなガイド５５ａ、５５ｂは基板Ｗの基板並び方向における動きを規制し、基板Ｗが略鉛直方向に起立した状態でかつ複数並んだ状態にて保持する。
【００２８】
次に図３（ａ）（ｂ）、および、図４（ａ）（ｂ）を参照して基板整列装置１の動作について説明する。なお、図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）ともに基板整列装置１の要部の正面図である。
【００２９】
最初、図３（ａ）のようにガイド５５ａ、５５ｂに保持されている基板Ｗの下方に基板整列装置１が配置された状態でスタートスイッチ５１がｏｎにされると制御部５０はエアシリンダ６１を駆動して台板１０を上昇させる。これにより、図３（ｂ）のように基板整列装置１がガイド５５ａ、５５ｂに保持されている基板Ｗを．突き上げて支持する。このとき、基板Ｗは第１駆動口一ラ２１、係合口一ラ２４によって支持される。
【００３０】
次に制御部５０は投光素子４１から光線Ｒを発射し、受光素子４２に光線Ｒが到達しているかどうかの監視を開始するとともに、モータ３０を駆動し、図４（ａ）のように基板Ｗを時計回りに回転させる。
【００３１】
基板Ｗが回転して切り欠きＮが係合口一ラ２４と係合すると図４（ｂ）のように基板Ｗは
【００３２】
係合口一ラ２４上に乗り上げ、支持棒２３、係合ローラ２４、フリーローラ２５によって支持される。このとき、基板Ｗはその主面が含まれる面内で図４（ｂ）のように変位する。すなわち、整列前位置ＷＡから整列後位置ＷＢにかけて変位する。
【００３３】
ここで、光線Ｒが配される位置について説明すると、光線Ｒは図４（ｂ）のように基板Ｗの変位前は基板Ｗが存在し、変位後は基板Ｗが存在しなくなる位置に配されている。なお、光線Ｒは基板Ｗの変位前は基板Ｗが存在し、変位後は基板Ｗが存在しなくなる位置に配されればどこでも良く、具体的には図４（ｂ）において斜線で示す基板有無領域ＷＲ内であればどこでもよい。
【００３４】
さて、全ての基板Ｗが変位すると、基板Ｗによって遮られていた光線Ｒが受光素子４２に到達可能となる。そして、制御部５０が受光素子４２での光線Ｒの受光を確認すると該制御部５０はタイマーのカウントを始める。そして所定時間が経過した後、制御部５０はもう一度、光線Ｒが受光素子４２に到達しているかどうかを確認し、到達していれば、全ての基板Ｗの整列が完了したと判断してモータ３０の駆動を停止し、投光素子４１からの光線Ｒの発射を停止する。そして、制御部５０はエアシリンダ６１を駆動して台板１０を降下させることによって、基板整列装置１が支持していた基板Ｗをガイド５５ａ、５５ｂに渡す。
【００３５】
また、前記所定時間経過後にもう一度受光素子４２に光線Ｒが到達しているかどうかを確認したとき、受光素子４２に光線Ｒが到達していなければ、それは偶然、光線Ｒの光軸上に全ての基板Ｗの切り欠きＮが揃ったことになるので引き続き投光素子４１からの光線Ｒの発射および、モータ３０の駆動を続行し、再び受光素子４２への光線Ｒの到達の有無を監視する状態に戻る。
【００３６】
ここで、前記所定時間について説明する。
【００３７】
基板整列装置１に１枚だけ基板Ｗを支持させ、該基板Ｗが光線Ｒを遮った状態にして基板Ｗを回転させ始めたとき、切り欠きＮが光線Ｒの通過している部分に到来して光線Ｒが切り欠きＮを通過したときの時刻をｔ０、さらに基板Ｗを回転させて切り欠きＮが光線Ｒの通過している部分を通り過ぎ、光線Ｒが再び基板Ｗに遮られるようになったときの時刻をｔｌ、さらに基板Ｗを回転させて、切り欠きＮが光線Ｒの通過している部分に再び到来し、光線Ｒが切り欠きＮを通過するようになったときの時刻をｔ３としたとき、前記所定時間は（ｔｌ−ｔ０）以上で、かつ、（ｔ３−ｔｌ）より短い時間である。
【００３８】
以上のように本発明の基板整列装置１では基板Ｗは必要最小限の時間しか回転させないので、基板Ｗと基板Ｗに接触している部材との間で摺動が生じている時間が最小限になり、汚染物質の発生が抑制される。
【００３９】
また、前記摺動が生じている時間が最小限になるので、基板Ｗと接触する部材、例えば係合ローラ２４や駆動口一ラ２１の摩滅が抑制され、これら部材の交換額度が低くなり、ランニングコストが低減できる。
【００４０】
また、基板Ｗの整列が完了すれば即座に次工程に基板Ｗを渡すことができるのでスループットを向上させることができる
【００４１】
また、本発明の基板整列装置１では光線Ｒによって基板Ｗの変位を検知しているので基板Ｗに接触することなく基板Ｗの変位を検知できる。このため、基板Ｗとの接触による汚染物質の発生を防止しながら基板Ｗの変位を検知できる。
【００４２】
また、本発明の基板整列装置１では制御手段５０は受光素子４２が光線Ｒを受光したとき、所定時間後にもう一度受光素子４２が光線を受光したかどうかを確認する。従って、偶然全ての基板Ｗの切り欠きＮが光線Ｒの位置で揃ってしまった場合でも引き続き基板Ｗを回転させて係合ローラ２４の位置において全ての基板Ｗの切り欠きＮを揃えることができる。よって、確実に基板を整列して次工程に渡すことができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３の基板整列装置によれば、基板回転手段によって基板が回転させられる。このとき、係合部材は回転する基板の端部を支持しているが、係合部材上に切り欠きが到来すると係合部材と切り欠きとが係合する。これにより、基板がその主面を含む面内において変位する。
【００４４】
検知手段は前記変位を検知し、制御手段は検知手段からの出力により全ての基板の変位を確認したとき基板回転手段の回転を停止させる。
【００４５】
このため、基板は必要最小限の時間しか回転されないので汚染物質の発生が抑制される。
【００４６】
そして、回転する基板と接触する部材の摩滅が抑制されランニングコストが低減できる。
【００４７】
また、基板の整列が完了すれば即座に次工程に基板を渡すことができるのでスループットを向上させることができる。
【００４８】
請求項４の基板整列装置によれば、投光素子から発射される光線が基板有無位置を通過するので、基板の変位前は受光素子に至る光線が遮られ、基板の変位後は受光素子に光線が到達する。ここで、複数の基板は主面と直交する方向に並んだ状態なので全ての基板の変位が生じてはじめて受光素子に光線が到達する。
【００４９】
従って、投光素子から発射された光線が受光素子に到達することにより、全ての基板の変位を検知できる。
【００５０】
制御手段はこの検知結果に従って基板回転手段を停止させる。
【００５１】
ここでは光線によって基板の変位を検知しているので基板に接触することなく基板の変位を検知できる。このため、基板との接触による汚染物質の発生を防止できる。
【００５２】
請求項５の基板整列装置によれば、前記制御手段は受光素子が光線を受光した後、所定時間後にもう一度受光素子が光線を受光したかどうかを確認する。
【００５３】
すなわち、偶然複数の基板全ての切り欠きが同時に基板有無位置に位置した場合、投光素子から発射された光線が受光素子に到達してしまうが、このような場合でも制御手段は基板の整列が完了したとは即断せず、所定時間後にもう一度、受光素子が光線を受光したかどうかを確認する。
【００５４】
このとき受光素子が受光していなければ、制御手段は偶然切り欠きが同時に基板有無位置に位置したものであると判断して、基板回転手段を引き続き回転させる。一方、受光素子が依然受光している場合は全ての基板が変位したと判断して、基板回転手段を停止させる。従って、確実に基板を整列させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板整列装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】基板整列装置の制御に関するブロック図である。
【図３】基板整列装置の要部正面図である。
【図４】基板整列装置の要部正面図である。
【図５】従来の基板整列装置を示す図である。
【符号の説明】
１  基板整列装置
２１  第１駆動ローラ
２２  第２駆動口一ラ
２４  係合口一ラ
３０  モータ
４１  投光素子
４２  受光素子
５０  制御部
６１  エアシリンダ
Ｎ  切り欠き
Ｒ  光線
Ｗ  基板
ＷＲ  基板有無傾域
【図１】
0003988317.tif 000002
【図２】
0003988317.tif 000003
【図３】
0003988317.tif 000004
【図４】
0003988317.tif 000005
【図５】
0003988317.tif 000006