JP2651617B2 - 板状物の載置装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は板状物の載置装置に関する。

（従来の技術） 半導体ウエハ（以下、ウエハを略記する）は半導体製
造工程における半導体素子（以下、半導体チップと称す
る）が複数の処理工程をへて、完成される。即ち、一枚
のバージンウエハをレジスト塗布処理工程、露光処理工
程、現像処理工程等に順次搬送して、最終的に一回のマ
スクが完成される。ところが、上記各々処理工程にウエ
ハを搬送する搬送工程は搬送ベルト処理装置、例えばレ
ジスト塗布装置までウエハを搬送すると、この処理装置
に設けられたスピンチャック側に自然落下させて載置さ
せるため、ウエハは空気の抵抗を受けて、揚力が発生
し、「横ずれ」を起しながらスピンチャックに載置され
る。この「横ずれ」が大きいと、スピンチャック面から
脱落するので、上記ウエハが「横ずれ」しない程度に降
下することが必要である。

しかし、ウエハの裏面が空気抵抗面であり、荷重が非
常に軽いウエハでは空気抵抗を受けないで落下させるこ
とは極めて困難な仕業であり、そこで、ウエハの裏面を
３本ピンの支持ピン（いわゆる３点支持）で支え、この
支持ピンを降下する技術を参入して、ウエハの降下を空
気抵抗による「横ずれ」を起さない程度にした技術を提
案したものとして特開昭63−244643号公報等多数に開示
された方法がある。

上記公報によれば、ウエハを支持する支持ピンの高さ
を調整して、所定高さに合わせることが可能な構成であ
るため、ウエハが支持体、例えば３本の支持ピン上面に
載置したか、否かを検出することが必要である。

従来処理装置等に用いられているウエハの載置装置
は、第５図に示すように、ウエハ（１）をアライメント
ステージ（２）の基準点０に位置合わせする際に用いら
れている。

上記アライメントステージ（２）は、キャリアステー
ション等に用いられている。このキャリアステーション
とは、例えばウエハカセットからウエハを取り出し所定
の位置合わせして、装置例えばレジスト塗布装置に送り
出す搬送系の一種である。

上記ウエハ（１）を位置合せするに際し、基準点０の
上空に到来したウエハ（１）は、図示されないピンセッ
トで搬送される。ここで予め、ピンセットは基準点０に
到来すると自動的に停止するように予めプログラムされ
ている。このピンセットが停止すると自動的にエアーシ
リンダ（３）が駆動して３本の支持ピン（４）を予め定
められた所定高さまで上昇するようになっている。そし
て、上記３本の支持ピン（４）で上記ウエハ（１）を授
受したか、否かを検出することなく、予め定められたプ
ログラムに従って、所定の位置まで降下する。ここで、
載置台（５）の載置面（5a）上に設けられた発光・受光
素子のセンサー（６）は、所定の位置に降下したウエハ
（１）を検出したのち、位置合わせパット（７）組を駆
動させて位置合わせを行う。このような方法においても
ウエハ（１）の位置合わせは可能である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような載置装置は、図示されない
ピンセットで、基準点０に到来したウエハ（１）を３本
の支持ピン（４）に載置したと同時に、この３本の支持
ピン（４）にウエハ（１）が確実に載置したことを検出
することが必要である。

さらに、上記ウエハ（１）を載置した３本の支持ピン
（４）が所定の位置まで降下する間、ウエハ（１）が確
実に載置していることを検出することは必要である。

しかも、第５図に示すように、３本の支持ピン（４）
が所定の高さまで上昇してウエハ（１）を授受するに際
し、このウエハ（１）を検出することができず、所定の
位置に降下した時にのみ、ウエハ（１）を検出している
ので、支持ピン（４）を所定の高さに上昇させて、ウエ
ハ（１）を授受して降下する途中で、トラブルがあって
も、駆動装置を停止させることも、また、アラームを鳴
らすことも不可能であった。

本発明は上記問題点に対処してなされたもので、板状
物の高さ位置によらず検出可能に改良した板状物の載置
装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は載置面より少なくとも３本の支持ピンが突出
し、この支持ピンに板状物を設け、この支持ピンを昇降
して載置する載置装置において、 上記板状物を設けた際に、上記板状物が検出される如
く上記支持ピンに検出手段を設けたことを特徴としてい
る。

（作用効果） 即ち、本発明によれば板状物を授受する突出可能な支
持ピンに、板状物の有無を検出する検出手段を設けたの
で、上記支持ピンが昇降しても、板状物を確実に検出可
能である。

従って、板状物が授受位置、昇降途中、載置面位置に
トラブルが生じても直ちに検出でき、対処することが可
能である。

しかも簡単で効率の良い安全で確実な載置が可能であ
る。

（実 施 例） 以下、本発明装置をキャリアステーションに適用した
一実施例について図面を用いて説明する。

上記説明において、従来部品と同部品は同符号を用い
て説明する。

上記キャリアステーションは、ウエハを処理するに際
し、ウエハカセット（キャリアともいう）から一枚のウ
エハを取り出し、所定の位置に位置合わせして、それぞ
れの処理装置に送り出すと共に、また、それぞれの処理
装置で処理済みのウエハをウエハカセットに収納する前
に、位置合わせして、ウエハカセットに戻す装置であ
る。

上記キャリアステーション（８）は、第１図に示すよ
うに、４系統の独立したユニットで形成された昇降可能
なウエハカセット載置台（９）と、ウエハカセット（1
0）からウエハ（１）を一枚づつ取り出す、ｘ軸ｙ軸方
向及びθ回転制御駆動可能な機構、例えばピンセット
（11）と、このピンセット（11）により取り出されたウ
エハ（１）を所定位置に位置合わせするＺ軸方向制御駆
動可能な機構、例えばアライメントステージ（12）とか
ら構成されている。上記ウエハカセット載置台（９）は
キャリアステーション（８）のオペレーション（13）側
に配置されたウエハカセット（10）交換のロボット集団
管理に対応して設けられている。

上記ピンセット（11）はウエハカセット（10）の取出
口と対向して設けられ、ウエハ（１）の出し入れが簡単
に行えるようになっている。

さらに、上記ピンセット（11）は、上記取出口面と平
行方向、例えばｘ軸方向に移動し、アライメントステー
ジ（12）にウエハ（１）を受け渡すように配置されてい
る。

上記アライメントステージ（12）は、上記ピンセット
（11）から授受されたウエハ（１）を支持ピン例えば、
３本ピンで構成された支持ピン（14）で支持するように
配置されている。

さらに、上記支持ピン（14）により支持されたウエハ
（１）を、第２図に示すように、図示されないシリンダ
ーによって、左右対称に設けられた位置合わせパット
（７）組が基準点０に向けて移動し、ウエハ（１）を所
定の位置に位置合わせするように形成されている。

上記アライメントステージ（12）には、ウエハ（１）
を位置合わせする基準点０の位置が決められている。こ
の基準点０に対して、半径Ｒ例えば20mmの半径、上に３
点で平面を形成する３点支持対応の３ケ所の孔、例えば
φ3.2mmの孔（15）が均等配位置に穿設されている。

上記３ケ所の孔（15）には上下方向に進退自在な３本
の支持ピン例えばφ3mm×L70mmの３本の支持ピン（14）
が上端を上方に向けて装着されている。この３本の支持
ピン（14）の底端は固定ブロック（16）に固着され、こ
の固定ブロック（16）はエアーシリンダー（３）の駆動
で昇降可能に形成されている。

上記３本の支持ピン（14）の昇降範囲はアップセンサ
ー（17）及びダウンセンサ（18）で定められている。

上記３本の支持ピン（14）は第３図に示すように、支
持管（19）と、ファイバセンサー（20）とから構成され
ている。

上記支持管（19）はアライメントステージ（12）の載
置台（21）に穿設された孔（15）から上下方向に突出す
るピン部分（22）と、このピン部分（22）の底部を固定
する固定ブロック（16）に取着する螺合部（23）と、フ
ァイバ（20a）を固定するスリーブ（24）とから構成さ
れている。上記ピン部分（22）の先端には、第４図に示
すようにファイバ（20a）の先端が封入されている。こ
のファイバ（20a）の先端から発射した発光ビーム（2
4）はウエハ（１）の裏面（1a）に到来し、この裏面（1
a）で反射される。この反射ビーム（25）はファイバ（2
0a）の中心軸を通過して受光素子（27）側に戻るように
なっている。この時、裏面（1a）と対向したファイバ
（20a）面と密着接触すると、発光ビーム（24）が裏面
を照さないので間隔（Ｔ）を設けることが必要である。
この間隔（Ｔ）はファイバ束径と略同じが効率が良いと
されている。しかし、同じでなくとも良い。

次に、上記キャリアステーション（８）の動作につい
て説明する。先ず、複数枚のウエハ（１）を収納したウ
エハカセット（10）をウエハカセット載置台（９）に載
置する。オペレションパネル（13）に設けられた装置の
スイッチをオンする。

これによって、予め定められたウエハカセット（10）
の取出口の前にピンセット（11）を配置移動する。

このピンセット（11）の取り出しアーム（28）でウエ
ハカセット（10）からウエハ（１）を取り出す。取り出
されたウエハ（１）はピンセット（11）のｘ軸駆動によ
りアライメントステージ（12）の基準点の０の上空に到
達し、待機している。一方、アライメントステージ（1
2）では予め定められたプログラムに従って、エアーシ
リンダ（３）の駆動で３本の支持ピン（14）がゆっくり
と所定の高さの位置まで上昇するように駆動する。上記
３本の支持ピン（14）が所定の高さに到達すると、上記
待機していたウエハ（１）の裏面に当接し授受する。即
ち、上記３本の支持ピン（14）の上端に設けたファイバ
（20）面と、ウエハ（１）の裏面（1a）とが対向配置す
る。すると、ファイバセンサ（20）の発光素子（26）か
らの発光ビーム（24）は上記ウエハ（１）の裏面（1a）
に反射されて、受光素子（27）に入光し、上記３本の支
持ピン上端に載置したことを検出することになる。

この検出した信号をファイバセンサー（20）から、装
置の制御装置、例えばシーピーユ（CPU）に送信する。

そこで、上記CPU（図示せず）は３本の支持ピン（1
4）に載置したウエハ（１）の昇降移動及び位置合わせ
をコントロールすることが可能になる。

ここで、もし３本の支持ピン（14）が所定の高さまで
上昇して、所定時間内にウエハ（１）の載置を検出でき
ない場合は、アラームを出すか、装置の駆動を停止させ
ることも可能である。さらに、ウエハ（１）を授受した
３本の支持ピン（14）が所定の位置まで降下するに際
し、途中でウエハ（１）の検出ができなくなった時も上
記と同様にアラーム、停止等を行うことも可能である。

また、上記３本の支持ピン（14）が所定の位置に降下
して停止した際にウエハ（１）を検出できなければ、位
置合わせパット（７）の移動を停止させることができ
る。

上記実施例では、支持体を３本ピンで説明したが、こ
れに限定するものではなく、複数本例えば４本、５本等
であっても良い。この実施例では、ウエハを３点で支持
することが、ガタを生じることなく、容易に支持できる
点から決めたものであり、ガタを生じない構造であれば
上記のように４本、５本でも良い。

上記実施例ではウエハを位置合わせする装置を用いて
説明したが、これに限定するものではなく、ウエハを複
数本の支持ピンが相対的に昇降して、載置面に載置する
装置、例えばレジスト塗布装置、現像塗布装置、ウエハ
プローバ、LCDプローバ等の装置にも適用することが可
能である。

上記実施の効果は、ウエハを授受する突出可能な支持
ピンにウエハの有無を検出する発光受光素子のセンサー
を設けたので、上記支持ピンが昇降しても、ウエハを確
実に検出できる。従って、ウエハが授受位置、昇降途中
及び載置面位置にトラブルが生じても、検出でき、対処
することが可能である。また、簡単で効率の良い載置が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を、キャリアステーションに適用し
た一実施例を説明するための全体構成説明図、第２図
は、第１図の装置を用いたウエハの位置合わせ機構を説
明するためのアライメントステージ説明図、第３図は第
２図の支持体の構成を説明するための支持管説明図、第
４図は、第３図の支持体の頂端の構造を説明するための
支持体先端拡大説明図、第５図は従来のアライメントス
テージを説明するための側断面説明図である。 １……ウエハ、1a……裏面、 12……アライメントステージ、 14……支持ピン、15……孔、 19……支持管、20……ファイバセンサ、 20a……ファイバ、21……載置台、 22……ピン部分、24……発光ビーム、 25……反射ビーム、26……発光素子、 27……受光素子。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】載置面より少なくとも３本の支持ピンが突
   出し、この支持ピンに板状物を設け、この支持ピンを昇
   降して載置する載置装置において、 上記板状物を設けた際に、上記板状物が検出される如く
   上記支持ピンに検出手段を設けたことを特徴とする板状
   物の載置装置。