(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置に保管保持された２台の反射型レーザーセンサを並設してなる基板検出用センサを基板搬送用のロボットアームで保持し、このロボットアームを移動させ、カセット内に収容された同一基板の端縁の同一箇所の一点に両反射型レーザーセンサからのレーザー光を絞り込んで投射し、反射して戻る両レーザー光の光強度に基づいて基板の有無を判断することを特徴とすることを特徴とするカセット内の基板検出方法。
【請求項２】
カセットを位置決め載置するカセット載置台と、
カセットに収納カセットを位置決め載置するカセット載置台と、
カセットに収納した基板を取り出して所定の処理部位へ搬送する基板搬送用のロボットアームと、
このロボットアームの先端部に脱着される２台の反射型レーザーセンサを並設してなる基板検出用センサと、
ロボットアームから離脱された前記基板検出用センサを位置決め載置するセンサ載置台と、
センサ載置台に載置されている基板検出用センサをロボットアームで保持して搬出し、基板検出用センサをカセットに対向する位置に移動させて、カセット内に積層収納された基板の積層方向に移動させ、かつ、検出作動終了後に基板検出用センサを再びセンサ載置台に返還するようにロボットアームを移動制御する制御手段とを備え、
かつ、同一基板の端縁の同一箇所の一点に両反射型レーザーセンサからのレーザー光を絞り込んで投射し、反射して戻る両レーザー光の光強度に基づいて基板の有無を判断するよう構成した
ことを特徴とするカセット内の基板検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カセットに多段に積層収納された半導体ウエハ等の基板の存否や収納姿勢などを検出する基板検出方法とこれを実行する検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カセットに多段に積層収納された基板をロボットアームで１枚づつ取り出して処理する基板処理装置においては、カセットが所定の位置に装填された状態で、先ず、カセット内の基板収納具合を把握しておく必要がある。そのために基板の周方向複数箇所において基板積層方向、つまり上下方向にセンサで走査して基板の存否などを検出することが行われている。これによって、基板が正しく平行に収容されているか、あるいは、基板の収納されていない段の存否、などが判断できるのである。
【０００３】
従来、このような検出手段としては、次のような形態が知られている。
一般的な形態として、カセットを位置決め載置するカセット載置台と基板検出用センサとを相対的に昇降移動させて、カセット内の基板を検出するものがある。
【０００４】
別の形態として、基板搬送用ロボットに進退可能な２本のアームを備え、一方のアームで基板の搬送を行うとともに、他方のアームに基板検出用センサを取り付け、この他方のアームをカセットに接近させて昇降させることで、センサを基板積層方向に走査させて、カセット内の基板を検出するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来手法には、次のような問題点がある。
前者の形態では、カセット載置台、あるいは、基板検出用センサを昇降させるための昇降駆動機構が必要であり、装置構成が複雑化する。また、基板サイズが変わると、基板端縁とセンサとの距離が変化することになり、その都度、センサの感度等の調整が必要となり、作業性の点でも難点がある。
【０００６】
また、後者の形態では、基板搬送用ロボットの移動機能を利用してセンサを移動させることができるので、センサを移動させる専用の駆動機構が不要であり、また、基板サイズが変わってもアームの進退位置を変更するだけで基板端縁とセンサとの距離を一定にすることができて、センサの感度調整が不要となる利点を有している。しかし、この形態では、基板を搬送するための本来のアームの他にセンサ用に別のアームを備えなければならず、アーム構造が複雑になるとともに、基板搬送作動にセンサ用アームが邪魔にならないように考慮する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、基板搬送用ロボットの移動機能を利用してセンサを移動させることができる後者の利点を活かしながら、構造の簡素化をも図ることのできるカセット内の基板検出方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次のような手段および構成をとる。
すなわち、請求項１に係るカセット内の基板検出方法は、所定位置に保管保持された２台の反射型レーザーセンサを並設してなる基板検出用センサを基板搬送用のロボットアームで保持し、このロボットアームを移動させ、カセット内に収容された同一基板の端縁の同一箇所の一点に両反射型レーザーセンサからのレーザー光を絞り込んで投射し、反射して戻る両レーザー光の光強度に基づいて基板の有無を判断することを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に係るカセット内の基板検出装置は、カセットを位置決め載置するカセット載置台と、カセットに収納カセットを位置決め載置するカセット載置台と、カセットに収納した基板を取り出して所定の処理部位へ搬送する基板搬送用のロボットアームと、このロボットアームの先端部に脱着される２台の反射型レーザーセンサを並設してなる基板検出用センサと、ロボットアームから離脱された前記基板検出用センサを位置決め載置するセンサ載置台と、センサ載置台に載置されている基板検出用センサをロボットアームで保持して搬出し、基板検出用センサをカセットに対向する位置に移動させて、カセット内に積層収納された基板の積層方向に移動させ、かつ、検出作動終了後に基板検出用センサを再びセンサ載置台に返還するようにロボットアームを移動制御する制御手段とを備え、かつ、同一基板の端縁の同一箇所の一点に両反射型レーザーセンサからのレーザー光を絞り込んで投射し、反射して戻る両レーザー光の光強度に基づいて基板の有無を判断するよう構成したものである。
【００１２】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
請求項１および２記載の発明によれば、基板処理に先立って、カセット内の基板の収納状態が検出されることになり、ロボットアームがセンサ載置台に保管された基板検出センサを取り出してカセット前部にまで移動し、基板積層方向に走査しながら基板端縁を検出することで、基板の存否や収納姿勢を判断して、その情報が格納される。検出処理が終了すれば、ロボットアームを移動させて、保持した基板検出センサセンサ載置台に載置返還し、以後、ロボットアームは本来の基板搬送に携わる。
【００１３】
ここで、基板検出用センサに反射型レーザーセンサを利用すると、絞り込んだレーザー光を用いて薄い基板の端縁を高い精度で検出することができる。また、この際、２台の反射型レーザーセンサを利用すれば、両センサの検出情報に基づき基板の有無などの判定をできるので、基板検出の信頼性が高いものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、バックグラインド処理を施す前の半導体基板へ表面保護用の粘着テープを貼着したり、バックグラインド後に半導体基板から表面保護用の粘着テープを剥離するための装置に本発明を適用した実施例を図面に基づいて説明する。
図１に粘着テープ貼着・剥離装置の正面図が、図２にその側面図がそれぞれ示されている。
【００１５】
この装置の処理台１上には、半導体基板（以下基板と略称する）Ｗを複数枚積層収納したカセットＣが位置決め載置される２台のカセット載置台２と、これを旋回操作するエアーシリンダ３と、カセットＣから１枚づつ基板Ｗを搬出する進退、昇降、および、旋回可能なロボットアーム４と、このロボットアーム４によって供給された基板Ｗの心合わせ、および向き修正を行うアライナー５と、このアライナー５で心合わせおよび向き修正された基板Ｗを受取り載置する貼付けテーブル６、等が装備されている。さらに、処理台１の背部に立設された縦フレーム７の前面には、貼付けテーブル６上に置かれた基板Ｗの表面に粘着テープを貼付ける粘着テープ貼着機構８装備されている。また、ロボットアーム４に近い処理台１の前端部には、センサ載置台９がスタンド１０を介して立設され、このセンサ載置台９に基板検出用センサＳが位置決め載置されている。
【００１６】
図５、図６に示すように、基板検出用センサＳは、一対の反射型レーザーセンサ１１と、検出回路ユニット１２をセンサケース１３内に装備して構成されたものであり、両センサ１１からのレーザー光が一点に絞り込み投射されるように各センサ１１が所定角度で内向きに傾斜して並列配置されている。また、センサケース１３の底面には左右一対づつ２組の位置決めピン１４，１５が突設されている。
【００１７】
センサ載置台９の上面には左右一対の凸条１６が形成され、この凸条１６の上面に形成した位置決め穴１７に、センサケース１３の底面に形成した外側の一対の位置決めピン１４を挿入することで、基板検出用センサＳを一定姿勢に位置決めしてセンサ載置台９に載置保管できるようになっている。
【００１８】
また、図３に示すように、ロボットアーム４の先端部には左右一対の係止孔１８が形成されている。このロボットアーム４を図６に示すように、センサ載置台１０における左右の凸条１６の間に差し入れて上昇させることで、センサケース１３の底面に形成した内側の一対の位置決めピン１５を係止孔１８に挿入して位置決めした状態で、基板検出用センサＳをセンサ載置台９から持ち上げ搬出することができるようになっている。なお、基板検出用センサＳと図外の検出用回路とは伸縮可能なコイル状コード１９でつながれている（図２参照）。
【００１９】
さらに、処理台１の下側には、ロボットアーム４や粘着テープ貼着機構８を予め定められた順序で駆動するための制御装置や、基板検出用センサＳで検出したカセットＣ内の基板の収納状態を記憶する記憶装置などが内装されている。
【００２０】
本実施例に係る基板検出装置は以上のように構成されており、以下に本装置の動作を説明する。
まず、ロボットアーム４がセンサ載置台９に向かって進出する。ロボットアーム４は、位置決めピン１５および係止孔１８を介して基板検出センサＳを位置決め保持する。続いて、図４に示すように、ロボットアーム４は基板検出用センサＳをカセットＣの正面の所定位置まで移動させる。そして、図７に示すように、ロボットアーム４は基板検出センサＳを、積層収容した基板Ｗ群の周縁に対向させた状態で上下に１往復させ、続いて、水平移動して、別の個所を上下に１往復させることによって、基板Ｗの存否や基板の収納状態を検出する。ここで、基板検出センサＳを略同じ個所で上下に１往復させて走査するのは、基板の検出精度を高めるためである。また、左右２個所でそれぞれ走査するのは、カセットＣ内に基板Ｗが傾いて差し込まれていないかを検出するためのである。カセットＣ内の各溝における基板の有無の情報は、制御装置に関連して設けられた記憶装置に格納される。
【００２１】
検出処理が終了すれば、ロボットアーム４を再びセンサ載置台９上にまで移動させ、基板検出用センサＳを元の状態に位置決めして返還載置する。
【００２２】
以後、ロボットアーム４による本来の基板搬送動作が行われる。具体的には、は、ロボットアーム４は、記憶装置に格納した基板有無の情報を参照することにより、カセットＣ内の所定の溝から基板Ｗを取り出してアライナー５に搬入する。アライナー５で位置決めされた基板Ｗをロボットアーム４が受け取って、この基板Ｗを貼付けテーブル６上に搬入する。粘着テープ貼付機構８によって粘着テープが貼付けられた基板Ｗをロボットアーム４が受け取って、この基板Ｗを、もう一つのカセットＣ内に搬入する。
【００２３】
ロボットアーム４による基板検出動作および基板搬送動作は、予め設定されたプログラムに基づいて制御されるものであり、基板Ｗのサイズが変わった場合には、ロボットアーム４に保持された基板検出センサＳと、カセットＣ内の基板Ｗとの離間距離の設定などを、それに応じたプログラムに切り換えればよい。
【００２４】
また、本発明は、基板Ｗに粘着テープを貼付ける場合以外にも、貼付けた粘着テープを剥離する場合や、カセットＣに収容した基板Ｗをロボットアーム４を用いて搬送するような構成を備えた各種の基板処理装置に適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明のカセット内の基板検出方法およびその検出装置によれば次のような効果が期待できる。
（１）  基板搬送用のロボットアーム自体を用いて基板検出用センサを移動させるので、センサ保持用のアームを基板搬送用のアームと別に装備する形式に比較してアーム構造を簡素化できるとともに、本来の基板搬送作動中にセンサ保持用アームが邪魔になることもない。
【００２６】
（２）  ロボットアームが基板搬送作動する時には、基板検出用センサを所定位置に保管しておくので、基板搬送用のアームとセンサアームとを一体に作動させる形式のものように、センサから導出したコードがアームの作動に伴って振り回されるようなことがなく、基板搬送作動を良好に行うことができる。
【００２７】
（３）  特に、基板検出用センサに反射型レーザーセンサを利用すれば、レーザー光を絞り込むことで極めて高感度で精度良く基板位置を検出することができる。
【００２８】
（４）  また、この場合、２台の反射型レーザーセンサを用いると、検出の信頼度が高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る基板処理装置の全体平面図である。
【図２】基板処理装置の全体側面図である。
【図３】ロボットアームとセンサ載置台に置かれた基板検出用センサを示す平面図である。
【図４】基板検出作動状態を示す要部の平面図である。
【図５】センサ載置台と基板検出用センサを示す斜視図である。
【図６】センサ載置台に置かれた基板検出用センサの正面図である。
【図７】基板を収納したカセットの斜視図である。
【符号の説明】
２    …  カセット載置台
４    …  ロボットアーム
９    …  センサ載置台
１１  …  反射型レーザーセンサ
Ｃ    …  カセット
Ｓ    …  基板検出用センサ
Ｗ    …  基板
【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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【図７】
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