JP2001319963A - ウェハの位置合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウェハを自動的に所定の位置に位置合わせす
る位置合わせ装置を提供する。 【解決手段】 ウェハの位置合わせ装置３において、ウ
ェハ中心が所定位置に保持されるようにウェハ１を把持
し、Ｖノッチ１０中心点を検出し、ウェハ１をウェハ中
心を回転中心として水平面内で回転させ、Ｖノッチ中心
点を所定位置に位置合わせする回動機構を備え、Ｖノッ
チ中心点を通るウェハ鉛直線を回転中心としてウェハ１
を水平面内で揺動させ、保持する揺動機構と、Ｖノッチ
中心点を通るウェハ接線を回転中心としてウェハ１を傾
斜させ、保持するあおり機構とのうち、少なくともいず
れか一方を備えたことを特徴とするウェハの位置合わせ
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハを精密に位
置合わせする、ウェハの位置合わせ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の製造工程においては、ウェ
ハにその履歴情報をレーザ光等でマーキングするマーキ
ング工程と、マーキングした履歴情報を光学手段を用い
て読み取る読み取り工程とが含まれている。従来、この
ようなマーキングを、ウェハのＶノッチの近傍又はその
内面の微小な領域に行なう技術が知られている。このよ
うなマーキングや読み取りのために、ウェハを所定の位
置に位置合わせするための位置合わせ装置が、例えば本
願出願人が提案した特願平１１−３６４０７５号に示さ
れている。

【０００３】図１６、図１７は、前記特願平１１−３６
４０７５号に示された位置合わせ装置の側面図及び平面
図を表しており、以下両図に基づいて従来技術を説明す
る。図において、ウェハ１は、左右の把持腕１０４Ｂ，
１０４Ｂ及び枠材１０４Ｃ，１０４Ｃに挟まれ、Ｖノッ
チ１０をウェハ保持部材１０４に固定された位置決め片
１０６に押しつけて把持されている。ウェハ１には、位
置決めのためのＶノッチ１０が設けられており、ウェハ
１の周縁部の稜線は、表裏面にわたって所定の傾斜に面
取りされている。ベッド１００には直動ステージ１０１
が設置され、直動ステージ１０１上には傾斜機構を備え
た回転テーブル１０２が設置されている。回転テーブル
１０２の上面には、ウェハ１を保持するウェハ保持部材
１０４が固設されている。

【０００４】直動ステージ１０１は、ベッド１００の案
内面に沿って平面座標軸Ｘ，Ｙ方向に移動すると共に、
Ｚ軸方向に移動して、傾斜機構１０３を備えた回転テー
ブル１０２をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させ、任意の位置
に位置合わせする。そして、投光器１０５Ａと光電検出
器１０５Ｂとを有する加工位置検出器１０５を備え、投
光器１０５Ａから出射した光の反射強度に基づいて位置
合わせを行なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には、次に述べるような問題がある。即ち、前記
従来技術によれば、ウェハ１を保持する際に、そのＶノ
ッチ１０を位置決め片１０６に合わせてウェハ保持部材
１０４に保持させなければならず、Ｖノッチ１０の位置
合わせを自動的に行なうための機構が含まれていない。
従って、マーキングや読み取りのための自動ラインに
は、この位置合わせ装置を使用することが困難であると
いう問題点がある。また、このような位置決め片１０６
にＶノッチ１０を当接させることにより、ウェハ１から
塵が発生し、この塵によってウェハ１が汚損されること
がある。さらに、手動で位置決め片１０６にＶノッチ１
０を押し当てると、作業者によって押し当て強さが異な
り、正確な位置決めが難しい。また、Ｖノッチ１０の形
状は、ウェハ１の種類によって異なることがある為、ウ
ェハ１を変えるたびに位置決め片１０６を別の形状のも
のに付け替えなければならず、非常に手間がかかると言
う問題点がある。

【０００６】また、従来技術によれば、Ｖノッチ１０の
内面中心を回転中心として、ウェハ１の回転を行なって
いる。しかしながら、Ｖノッチ１０の大きさはウェハ１
によって異なるため、ウェハ１を変えるとＶノッチ１０
の内面中心の場所が変わるため、回転のための機構を変
えずには、Ｖノッチ１０の内面中心を回転中心とするこ
とが難しくなる。即ち、ウェハ１によって異なる不定な
点を中心として回転を行なうことになり、正確な位置合
わせが困難となる。また、従来技術によれば、光電検出
器によってマーキング位置を検出しているので、検出の
ためにはウェハを位置合わせ装置のフルストロークにわ
たって移動、傾斜、又は回転させなければならない。即
ち、マーキング位置の検出に時間がかかるという問題点
がある。

【０００７】さらに、従来技術では、ウェハ１を傾斜さ
せる際に、Ｖノッチ１０と反対の側を持ち上げる場合に
ついてのみ述べられている。即ち、ウェハ１の表面、こ
れに垂直な垂直面、及び上側の面取り面のみをマーキン
グの対象としており、ウェハの裏面や下側の面取り面に
マーキングを行なう場合については考慮されていない。
このような場合には、ウェハを裏返して位置合わせ及び
マーキングを行なわなければならず、工程が煩雑にな
り、自動化も困難であるという問題点がある。

【０００８】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、ウェハを自動的に所定の位置に位置合わ
せする、位置合わせ装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、本発明は、ウェハを所定位置に位
置合わせするウェハの位置合わせ装置において、ウェハ
中心が所定位置に保持されるようにウェハを把持し、ウ
ェハの周縁部の一点を検出し、ウェハをウェハ中心を回
転中心として水平面内で回転させ、前記ウェハの周縁部
の一点を所定位置に位置合わせする回動機構を備えてい
る。

【００１０】これによれば、ウェハを把持する際に、ウ
ェハ中心が必ず所定位置に保持されるようにウェハを把
持するので、改めてウェハ中心を検出する必要がない。
従って、ウェハ中心検出の為の手間が不要となり、素早
くウェハの位置合わせを行なうことができる。また、ウ
ェハの周縁部の一点を検出する検出器を備えているの
で、ウェハの周縁部に設けられた、例えばＶノッチのよ
うな位置合わせのための目安となる印の形状が変化して
も、これを検出できる。そしてウェハを、ウェハ中心を
回転中心として水平面内で回転させることにより、どの
ようなウェハに対しても、周縁部の一点を所定位置に位
置合わせ可能である。さらに、ウェハ中心の回りにウェ
ハを回転させて、ウェハの周縁部の一点を所定位置に位
置合わせする機構を備えているので、ウェハを位置合わ
せ装置に載置した後は、自動的に位置合わせを行なうこ
とが可能であり、位置合わせをすべて自動化できる。

【００１１】また、前記回動機構を備えたウェハの位置
合わせ装置において、前記ウェハの周縁部の一点を通る
ウェハ鉛直線を回転中心として、ウェハを水平面内で揺
動させて保持する揺動機構と、前記ウェハの周縁部の一
点を通るウェハ接線を回転中心として、ウェハを傾斜さ
せて保持するあおり機構とのうち、少なくともいずれか
一方を備えている。

【００１２】回動機構に加え、ウェハを周縁部の一点を
中心として水平面内で回転させる揺動機構を備えていれ
ば、ウェハの周縁部以外の、例えばＶノッチの内面領域
をも、所定の位置に位置合わせすることが可能である。
従って、例えばマーキングを行なうような場合に、マー
キングできる領域の幅が広がり、自由度が増大する。ま
た、回動機構に加え、ウェハを周縁部の一点を通る接線
を中心として傾斜させるあおり機構を備えていれば、面
取りされたウェハ傾斜面や、ウェハの表面又は裏面等の
水平面を、所定の位置に位置合わせすることが可能であ
る。従って、マーキングできる領域の幅が広がり、自由
度が増大する。さらに、揺動機構及びあおり機構の双方
を備え、これらを組み合わせて位置合わせを行なうこと
により、ウェハの周縁部やＶノッチの内面領域におけ
る、ウェハ傾斜面や、ウェハ水平面を、所定の位置に位
置合わせすることが可能である。即ち、マーキングでき
る領域の幅が広がり、自由度が非常に増大する。

【００１３】また、上述したようなウェハの位置合わせ
装置において、前記ウェハの周縁部の一点が、ウェハ中
心からＶノッチの中央奥底領域の中心に向けて引かれた
ウェハ中心線と、ウェハ周縁部のウェハ垂直面の延長と
が交わるＶノッチ中心点である。

【００１４】即ち、Ｖノッチの周縁部の延長上にあるＶ
ノッチ中心点を位置合わせの基準としているので、Ｖノ
ッチの形状が変化しても、常に一定の基準点を中心とし
て位置合わせを行なうことが可能であり、どのようなウ
ェハに対しても同一の位置合わせ装置で正確な位置合わ
せが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
による実施形態を詳細に説明する。尚、実施形態におい
て、前記従来技術の説明に使用した図と同一の要素には
同一符号を付し、重複説明は省略する。

【００１６】図１に、実施形態によるマーキング装置の
平面図を、図２にそのブロック図を示す。マーキング装
置は、レーザ光を発振するレーザ発振器６と、マーキン
グをウェハ１に転写する対物レンズ２と、ウェハ１をウ
ェハカセット５と位置合わせ装置３との間で運搬するロ
ボット４及びこれを制御するロボットコントローラ２９
と、対物レンズ２の光軸２Ａに対してウェハ１の被マー
キング面を位置合わせする位置合わせ装置３と、位置合
わせを制御する位置合わせコントローラ７とを備えてい
る。ロボットコントローラ２９と位置合わせコントロー
ラ７とは、互いに信号をやりとり可能となっている。位
置合わせ装置３は、位置合わせコントローラ７に電気的
に接続されたＸモータ４５、Ｙモータ３５、Ｚモータ７
５、あおりモータ８２、揺動モータ７４、及び回動モー
タ６４を備えている。これらは、ステッピングモータで
あり、位置合わせコントローラ７からのパルス出力によ
り、パルス数に比例する角度だけ回転する。ウェハ１に
は、位置合わせ基準を示すために、その周縁部にＶノッ
チ１０と呼ばれる略Ｖ字型の切り欠き部が設けられてい
る。位置合わせコントローラ７は、ロボット４によって
ウェハカセット５から位置合わせ装置３に載置されたウ
ェハ１のＶノッチ１０近傍の被マーキング面を、水平に
設置された対物レンズ２の光軸２Ａに直交させて対向さ
せる。以下、このように、ウェハ１のいずれかの面を対
物レンズ２の光軸２Ａに直交させて対向させることを、
面を正対させると言う。

【００１７】尚、以下の説明ではマーキング装置につい
て説明を行なうが、マークの読み取り装置も、位置合わ
せに関してはまったく同様である。また、対物レンズ２
の光軸２Ａと一致する方向をＸ軸方向、これに水平面内
で直交する方向をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向と言
う。

【００１８】図３に、ウェハ１のＶノッチ１０近傍の斜
視図を示す。同図において、Ｖノッチ１０は、ウェハ１
の周縁部から面取り部分を介して、直線的に内側に入り
込んだ後、内奥のアール部分を介して再び直線的に外側
に切り出され、面取り部分を介してさらにウェハ１の周
縁部へと連続している。以下の説明では、Ｖノッチ１０
に入る前のウェハ１周縁部の領域をウェハ周縁部領域１
３、直線的に切り出された領域をＶノッチ内面領域１
２、そして、内奥のアール部分を中央奥底領域１１と言
う。さらに、ウェハ１が水平に置かれた場合を基準とし
て、ウェハ１の表面及び裏面をウェハ水平面１４、ウェ
ハ水平面１４に対して垂直な面を、ウェハ垂直面１６と
言う。そして、ウェハ１の周縁部及びＶノッチ１０に
は、ウェハ水平面１４の稜線に沿って、上下にそれぞれ
面取りがなされているが、この面取りされた面をウェハ
傾斜面１５、ウェハ傾斜面１５のウェハ水平面１４から
の角度を傾斜角度γと言う。また、Ｖノッチ１０のＶの
字の開き角度を、Ｖノッチ開き角度αと言う。

【００１９】また、ウェハ１の中心であるウェハ中心８
から中央奥底領域１１の中心に向けて引かれた中心線を
ウェハ中心線９、このウェハ中心線９と、ウェハ１周縁
部のウェハ垂直面１６の延長とが交わる点を、Ｖノッチ
中心点１７と言う。さらに、Ｖノッチ中心点１７を通
り、ウェハ中心線９に直交するウェハ１の接線をウェハ
接線２８、Ｖノッチ中心点１７を通る鉛直線をウェハ鉛
直線３０と言う。さらに、ウェハ１を、ウェハ中心８を
回転中心として水平面内で回転させる動作を回動と言
い、その角度を回動角度θ１と言う。また、ウェハ１
を、ウェハ鉛直線３０を回転中心として水平面内で揺動
させる動作を揺動と言い、その角度を揺動角度θ２と言
う。そして、ウェハ１を、ウェハ接線２８を回転中心と
して傾斜させる動作をあおりと言い、その角度をあおり
角度φと言う。

【００２０】図４は、位置合わせ装置３の概略構成図で
ある。同図において位置合わせ装置３は、上面を水平に
設置された光学定盤１９の上に、ウェハ１をＹ軸、Ｘ
軸、及びＺ軸に沿ってそれぞれ微動させるＹ軸微動機構
２０、Ｘ軸微動機構２１、及びＺ軸微動機構２２を設置
している。Ｙ軸微動機構２０は光学定盤１９上に搭載さ
れ、Ｙプレート３４を光学定盤１９に対してＹ軸に沿っ
て微動させる。Ｘ軸微動機構２１は、Ｙプレート３４上
に搭載され、Ｘプレート４４をＸ軸に沿って微動させ
る。Ｚ軸軸微動機構２２はＸプレート４４上に搭載さ
れ、Ｚプレート７７をＺ軸に沿って微動させる。Ｚ軸微
動機構２２の上部には、揺動ベース６９を傾斜させるあ
おり機構２３が、揺動ベース６９の上部には、テーブル
６２を揺動する揺動機構２４が、テーブル６２の上部に
は、ウェハ１をその上に載置して回動させる回動機構２
５が、下からこの順序で搭載されている。

【００２１】次に、位置合わせ装置３の作用について概
略を説明する。図５に、位置合わせ作業の概略をフロー
チャートで示す。本実施形態では、Ｖノッチ内面領域１
２のウェハ傾斜面１５をマーキングするための位置合わ
せについて説明する。他の面をマーキングする場合も同
様であるが、一部の手順が省略されたり、揺動角度θ２
やあおり角度φが異なったりすることがある。例えば、
ウェハ周縁部領域１３のウェハ傾斜面１５をマーキング
する場合には、Ｓ２の手順を省略できることがある。ま
た、マークを読み取る場合も同様である。

【００２２】ロボット４によって、ウェハ１がウェハカ
セット５から回動機構２５の上に載置されると、まず回
動機構２５がウェハ１のウェハ中心８を所定位置に位置
合わせして把持するとともに、Ｖノッチ１０の位置を検
出してウェハ１を回動させ、Ｖノッチ１０を所定位置に
合わせる。即ち、回動角度θ１の回動位置合わせを行な
う（Ｓ１）ことにより、Ｖノッチ１０の中央奥底領域１
１、又はＶノッチ１０を基準として設定された角度だけ
回動した位置が、対物レンズ２に対向する。次に揺動機
構２４が、ウェハ鉛直線３０を中心としてウェハ１を回
動機構２５ごと揺動させて、揺動角度θ２の揺動位置合
わせを行なう（Ｓ２）。これにより、Ｖノッチ内面領域
１２が、対物レンズ２に略正対する。そして、あおり機
構２３が、ウェハ１を揺動機構２４及び回動機構２５ご
と、ウェハ接線２８を回転中心として傾斜させてあおり
位置合わせを行なう（Ｓ３）。これにより、Ｖノッチ内
面領域１２のウェハ傾斜面１５（被マーキング面）が対
物レンズ２に略正対する。次に、Ｚ軸微動機構２２によ
って被マーキング面のＺ方向の精密位置合わせを行な
い、（Ｓ４）、Ｘ軸微動機構２１によって被マーキング
面のＸ方向の精密位置合わせを行ない（Ｓ５）、Ｙ軸微
動機構２０によって被マーキング面のＹ軸方向の精密位
置合わせを行なう（Ｓ６）。これにより、対物レンズ２
が正確に被マーキング面に正対して位置合わせが終了
し、マーキング又は読み取りを行なう準備が完了する。
尚、精密位置合わせを、より正確に行なう為に、各微動
機構２０，２１，２２による位置合わせ（Ｓ４〜Ｓ６）
を、繰り返し行なう場合もある。また、Ｓ４〜Ｓ６の順
序は、これに限られるものではない。

【００２３】以下、位置合わせ装置３の構造について、
詳細に説明する。図６に揺動機構２４及び回動機構２５
の平面図を、図７にそのＡ−Ａ視側面図を示す。まず、
回動機構２５について説明する。回動機構２５は、その
上に載置されたウェハ１のウェハ中心８を所定の位置に
位置合わせする。そして、Ｖノッチ１０の位置を検出
し、ウェハ１をウェハ中心８を中心として回転させ、Ｖ
ノッチ１０の円周方向における位置合わせを行なう。

【００２４】同図において、回動機構２５は、略三角形
状のテーブル６２と、テーブル６２上に第３ローラ６１
を頂点とする略二等辺三角形に配置された、回転自在の
第１〜第３ローラ５９〜６１とを備えている。ローラ５
９〜６１の材質としては、樹脂が好適であり、セラミッ
クでもよい。ローラ５９〜６１の下部には、下方に広が
る傾斜が設けられている。第１ローラ５９の中心軸は、
テーブル６２の下部に固定された回動モータ６４の回転
軸と連結されており、第１ローラ５９は回動モータ６４
の回転によって回転する。また、第２ローラ６０は、そ
の下部に位置合わせコントローラ７と電気的に接続され
たエンコーダ６５を備えており、その回転角度を検出で
きるようになっている。

【００２５】そして、第３ローラ６１は、ウェハ１の半
径方向に移動自在となっており、ウェハ１に近いクラン
プ位置Ｃ１か、又はウェハ１から遠い退避位置Ｃ２のい
ずれかに保持される。即ち、通常はローラ引っ張りバネ
６６の付勢力によってクランプ位置Ｃ１にあり、位置合
わせコントローラ７からの信号によってエアシリンダ６
７を駆動することで、これを退避位置Ｃ２に移動可能で
ある。

【００２６】また、回動機構２５は、ウェハ１の周縁部
近傍の所定位置に、ウェハ１のＶノッチ１０を非接触で
検出するＶノッチ検出器６３を備えている。Ｖノッチ検
出器６３は、例えば投光器と受光器とを備えており、ウ
ェハ１が回転した際にＶノッチ１０がこのＶノッチ検出
器６３を通過すると、受光器が受光する光量の変化によ
ってＶノッチ１０を検出し、位置合わせコントローラ７
に検出信号を出力する。

【００２７】次に、テーブル６２を揺動させる揺動機構
２４について説明する。同図において揺動機構２４は、
テーブル６２と、その下方に水平に対向する略三角形状
の揺動ベース６９と、ウェハ鉛直線３０を中心とした円
弧を描くようにテーブル６２の下面に固着されたＲレー
ル７０と、揺動ベース６９に固定され、Ｒレール７０に
対して摺動自在に滑合するＲリニアベアリング７１とを
備えている。また、外周部に歯を有し、Ｒレール７０の
外周側にウェハ鉛直線３０を中心とした円弧を描いてテ
ーブル６２の下部に固着されたラック７２と、このラッ
ク７２に噛合し、揺動ベース６９上にＺ軸を中心として
回転自在に設置されたピニオン７３と、揺動ベース６９
の下面に取着され、その回転軸をピニオン７３のピニオ
ン回転軸８７に連結された揺動モータ７４とを備えてい
る。

【００２８】揺動モータ７４が位置合わせコントローラ
７のパルス出力によって回転すると、ピニオン７３が回
転して噛合されたラック７２を駆動する。これにより、
テーブル６２及びその上に載置されたウェハ１が、ウェ
ハ鉛直線３０を回転中心として水平面内で揺動する。こ
のとき、揺動モータ７４は、位置合わせコントローラ７
から出力されたパルス数に応じた角度だけ回転するの
で、ウェハ１の揺動角度θ２を制御可能であり、ウェハ
１は回転を止めた状態で保持される。

【００２９】次に、揺動ベース６９を傾斜させるあおり
機構２３について説明する。あおり機構２３は、回動位
置合わせされたウェハ１を、ウェハ接線２８を中心とし
て上方又は下方に所定角度傾斜させ、水平に設置された
対物レンズ２の光軸２Ａに対して、ウェハ１のウェハ傾
斜面１５やウェハ水平面１４を正対させるものである。

【００３０】図８に、あおり機構２３及びＺ軸微動機構
２２の側面図、図９にその平面図を示す。同図におい
て、揺動ベース６９の両端部にはブラケット８６，８６
が立設し、その外側には、あおり回転軸８５，８５がＹ
軸方向に一致して設けられている。あおり回転軸８５，
８５は、あおりベアリング８３，８３に回転自在に支承
されており、あおりベアリング８３，８３は、後述する
あおりベース８１，８１の先端部に嵌挿されている。こ
のとき、あおり回転軸８５，８５の軸芯は、ウェハ１の
回動位置合わせを行なった後のウェハ接線２８に一致し
ている。また、Ｙ軸方向一側のあおりベース８１の外側
には、あおりモータ８２が取り付けられており、その回
転軸はあおり回転軸８５と連結している。そして、あお
りモータ８２が位置合わせコントローラ７の出力した出
力パルス数に応じた角度だけ回転すると、揺動ベース６
９がウェハ１ごとウェハ接線２８を中心として傾斜し、
保持される。

【００３１】次に、Ｘ，Ｙ，Ｚの各微動機構２１，２
０，２２について説明する。これらの微動機構２１，２
０，２２は、上記の回動機構２５、揺動機構２４、及び
あおり機構２３によって対物レンズ２に略正対させたウ
ェハ１の被マーキング面を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に微動
し、その位置を精密に合わせるためのものである。

【００３２】Ｚ軸微動機構２２は、両端を後述するＸプ
レート４４上に立設し、Ｃの字状に湾曲するＺベース７
６と、Ｚベース７６に、回転軸８０をＹ軸方向と一致さ
せて取着されたＺモータ７５と、その回転軸８０を嵌挿
したＺ円板カム７８と、Ｚ円板カム７８を嵌挿したＺベ
アリング６８と、Ｚベアリング６８の外輪６８Ｂの上部
に当接したＺ当て板５８と、Ｚ当て板５８の上部に固定
されたＺプレート７７とを備えている。Ｚプレート７７
上のＹ軸方向両端部には、それぞれ２基のＺアーム８
４，８４と、その内側にあおりベース８１，８１とが立
設している。Ｚアーム８４，８４はＺベース７６に沿っ
て内側に湾曲して伸び、その先端部は、薄いステンレス
板７９を介してＺベース７６に固定されている。

【００３３】以下の説明では、円板カムの回転軸の軸芯
から、円板カムの外周部までの距離をカム径と言う。Ｚ
モータ７５が回転すると、偏心したＺ円板カム７８及び
Ｚベアリング６８の内輪６８Ａが回転する。このとき、
Ｚプレート７７に当たる側のカム径が長くなる方向へと
回転すると、Ｚベアリング６８の外輪６８Ｂが、Ｚプレ
ート７７を上方へ押し上げる。ところが、Ｚプレート７
７にはＺアーム８４の基端部が固定されており、Ｚアー
ム８４の先端部は、Ｚベース７６にステンレス板７９を
介して固定されている。その結果、外輪６８ＢがＺプレ
ート７７を押し上げると、Ｚアーム８４及びステンレス
板７９がたわみ、Ｚプレート７７はこのたわみに逆らっ
て、Ｚアーム８４の先端部を中心とした円弧を描いて上
昇することになる。また、Ｚモータ７５が、Ｚプレート
７７に当接する側のカム径が短くなる方向に回転する
と、Ｚプレート７７は自重及びＺアーム８４の重さによ
って降下する。即ち、Ｚ軸微動機構２２では、Ｚアーム
８４を固定された先端部を中心として微小距離だけ回転
させ、Ｚアーム８４の基端部に固定されたＺプレート７
７をＺ方向に微動させている。

【００３４】次に、Ｘ軸微動機構２１及びＹ軸微動機構
２０について説明する。図１０に、Ｘ軸微動機構２１及
びＹ軸微動機構２０の側面図、図１１にそのＢ−Ｂ視側
面図を示す。

【００３５】同図において、Ｘ軸微動機構２１は、Ｘプ
レート４４と、その下方に平行に対向するＸベース４１
と、Ｘベース４１にＸ軸方向に沿って固定されたＸレー
ル４２と、Ｘプレート４４に固定され、Ｘレール４２に
摺動自在に滑合されたＸリニアベアリング４３とを備え
ている。Ｘモータ４５は、回転軸４６をＺ軸と一致させ
てＸベース４１の下方に設置されている。その回転軸４
６は、Ｘベース４１に設けられた貫通孔４７を通って上
方に突出し、外周部が偏心したＸ円板カム４９に嵌挿さ
れている。Ｘ円板カム４９は、Ｘベアリング４８の内輪
４８Ａに嵌挿されており、Ｘベアリング４８の外輪４８
Ｂは、Ｘプレート４４に固定されたＸ当て板５０に当接
している。Ｘベース４１の上面に突出して設けられたピ
ン５５と、これに対向するＸプレート４４の下面に突出
して設けられたピン５４との間にはＸ引っ張りバネ５６
が付設され、その付勢力によって、Ｘ当て板５０はＸベ
アリング４８の外輪４８Ｂに押しつけられている。

【００３６】位置合わせコントローラ７の指令に基づい
てＸモータ４５が回転し、Ｘ円板カム４９が、Ｘ当て板
５０に当たる側のカム径が長くなる方向へ回転すると、
Ｘベアリング４８の外輪４８Ｂは、Ｘ引っ張りバネ５６
の付勢力に抗してＸ当て板５０を遠方へ押しやる。これ
によりＸプレート４４は、Ｘ軸に沿ってＸ円板カム４９
の回転軸４６から遠ざかる方向へ微動する。また、Ｘ円
板カム４９が、Ｘ当て板５０に当たる側のカム径が短く
なる方向へ回転すると、Ｘプレート４４はＸ引っ張りバ
ネ５６に引かれ、Ｘ軸に沿って円板カムの回転軸４６側
へと微動する。

【００３７】また、Ｙ軸微動機構２０は、Ｘベース４１
に垂直に固定されたＹプレート３４と、このＹプレート
３４に平行に対向し、光学定盤１９に固定されたＹベー
ス３１と、Ｙベース３１にＹ軸方向に沿って固定された
Ｙレール３２と、Ｙプレート３４に固定され、Ｙレール
３２に摺動自在に滑合されたＹリニアベアリング３３と
を備えている。尚、図１０において、図１１に描画され
た上側のＹレール３２及びＹリニアベアリング３３は、
説明のために省略されている。Ｙベース３１の外側面
（図１１の右方）には、Ｙモータ３５がＸ軸方向に回転
軸３６を一致させて固定されている。その回転軸３６
は、Ｙベース３１に設けられた貫通孔３７を通ってＹベ
ース３１の内側に突出し、外周部が偏心したＹ円板カム
３９の軸孔に嵌挿されている。Ｙ円板カム３９は、Ｙベ
アリング３８の内輪３８Ａに嵌挿され、Ｙベアリング３
８の外輪３８Ｂは、Ｙプレート３４に固定されたＹ当て
板４０に当接している。

【００３８】また、Ｙベース３１の内側面に突出して設
けられたピン５１と、Ｙプレート３４の対向面に突出し
て設けられたピン５２との間には、Ｙ引っ張りバネ５３
が付設され、その付勢力によって、Ｙ当て板４０はＹベ
アリング３８の外輪３８Ｂに押しつけられている。位置
合わせコントローラ７からパルス信号が出力されると、
Ｙモータ３５の回転により、偏心したＹ円板カム３９が
回転する。Ｙプレート３４を微動させる作用は、前記Ｘ
軸微動機構２１と同様であり、Ｙプレート３４をＹ軸方
向に微動させている。

【００３９】尚、このような各微動機構２０，２１，２
２による精密位置合わせのための位置検出は、例えば、
ウェハ１の上方に設置された図示しない投光器から投光
された光を被マーキング面に反射させ、その強度を対物
レンズ２を通して検出した結果に基づいて行なう等がよ
い。このように、Ｘ，Ｙ，Ｚの各円板カム４９，３９，
７８によって微動を行なうことにより、リニアアクチュ
エータ等を使用するのに比べて、小型で高精度の微動が
可能である。さらに、Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸に対して、円板カ
ム４９，３９，７８をベアリング４８，３８，６８の内
輪４８Ａ，３８Ａ，６８Ａに嵌挿させ、外輪４８Ｂ，３
８Ｂ，６８Ｂを各当て板５０，４０，５８に当接させて
いる。これにより、円板カム４９，３９，７８が回転し
ても外輪４８Ｂ，３８Ｂ，６８Ｂは回転せずに、直線的
に当て板５０，４０，５８を押すことになる。即ち、当
て板５０，４０，５８と外輪４８Ｂ，３８Ｂ，６８Ｂと
の間で摩擦が生じず、塵が発生しない。従って、このよ
うな塵によってウェハ１が汚損されることがなく、クリ
ーンな状態での位置合わせが可能である。さらに、Ｘモ
ータ４５を、回転軸４６をＺ軸と一致させてＸプレート
４１の下方に設置しているので、設置スペースを削減す
ることが可能となっている。

【００４０】また、特にＺ方向に関しては、Ｚアーム８
４の基端部にＺプレート７７を固定し、これを持ち上げ
て円弧を描かせることにより、Ｚプレート７７にＺ方向
の微動を行なわせている。このようにすることにより、
Ｘ軸やＹ軸のように、Ｚ軸に沿ってレールを設ける必要
がない。鉛直方向にレールを立設させるためには、その
傾きを正確に支持しなければならず、非常に組み立てが
困難である。また、安定のためにレールの上部をしっか
りと支持しなければならないために、装置が大掛かりな
ものとなる。これに対し、上記のような構成にしたこと
により、コンパクトな装置が容易に製作可能である。

【００４１】次に、上記の手順Ｓ１〜Ｓ６について、詳
細に説明する。まず、ウェハ中心８を位置合わせすると
ともに、Ｖノッチ１０の円周方向の位置合わせを行なう
ための手順（上記Ｓ１）について説明する。図１２に、
手順の一例をフローチャートで示す。

【００４２】まず、位置合わせコントローラ７は、予め
エアシリンダ６７に信号を出力し、第３ローラ６１をウ
ェハ１から遠い退避位置Ｃ２に移動させる（Ｓ１１）。
このとき、ウェハ１がローラ５９〜６１のすべてに接触
して水平に載置されるためには、退避位置Ｃ２がクラン
プ位置Ｃ１から遠くなり過ぎないように、第３ローラ６
１の移動距離を設定しておく必要がある。そして、ロボ
ットコントローラ２９に信号を送信して、ロボット４で
ウェハ１をウェハカセット５から搬送させ、ウェハ１を
水平な状態でローラ５９〜６１の略中央に載置する（Ｓ
１２）。その後、ロボットコントローラ２９に信号を出
力し、ウェハ１を把持していたロボット４のアームか
ら、ウェハ１を解放する（Ｓ１３）。これにより、ウェ
ハ１はローラ５９〜６１の傾斜面によって支持される。
次に、位置合わせコントローラ７は、エアシリンダ６７
に出力していた信号を解除して、第３ローラ６１をロー
ラ引っ張りバネ６６の付勢力によってクランプ位置Ｃ１
に戻す（Ｓ１４）。これにより、ウェハ１はローラ５９
〜６１によって周縁部からウェハ中心８に向けて押さ
れ、ローラ５９〜６１の傾斜によってわずかに持ち上が
って把持される。このとき、ウェハ中心８は、ローラ５
９〜６１から等距離にある点に略一致する。即ち、把持
と同時に、ウェハ中心８が所定位置に位置合わせされる
ことになる。

【００４３】そして、位置合わせコントローラ７は、回
動モータ６４に信号を出力し、第１ローラ５９を回転さ
せる（Ｓ１５）。この第１ローラ５９の回転により、ウ
ェハ１はそのウェハ中心８を回転中心として、水平面内
で回転する。このとき、第２、第３ローラ６０，６１
は、ウェハ１の回動によって摩擦で回転させられる。従
って、ローラ５９〜６１の直径は、回転させる際にＶノ
ッチ１０がローラに引っかからないように、充分大きく
する必要がある。また、このように直径を大きくするこ
とにより、ロボット４によって、Ｖノッチ１０がローラ
５９〜６１にちょうど当たるような場所にウェハ１が載
置されたとしても、ローラ５９〜６１を回転させること
によってＶノッチ１０が引っかからずにローラ５９〜６
１から逃れることが可能である。

【００４４】ウェハ１が回動している間、位置合わせコ
ントローラ７は、Ｖノッチ検出器６３からの検出信号を
監視する（Ｓ１６）。そして、Ｖノッチ検出器６３がＶ
ノッチ１０を検出したら、第２ローラ６０に取りつけら
れたエンコーダ６５の出力をカウントし始め（Ｓ１
７）、このカウント値が所定値になるまで第１ローラ５
９を回転させ（Ｓ１８）、カウント値が所定値になると
第１ローラ５９を停止させる（Ｓ１９）。これにより、
ウェハ１は、Ｖノッチ１０の検出時点から所定角度だけ
回転したことになり、Ｖノッチ１０が常に一定の位置に
位置合わせされる。これによって、位置決め対象領域
（ここではＶノッチ１０の中央奥底領域１１）が、対物
レンズ２の光軸２Ａに対向し、ウェハ１の円周方向の位
置合わせが完了する。

【００４５】尚、上記のフローチャートにおいては、Ｓ
１７において、Ｖノッチ検出器６３がＶノッチ１０を検
出した時点を基準として円周方向の位置合わせを行なう
ように記載している。しかしながら、マーキング位置は
Ｖノッチ中心点１７又は中央奥底領域１１を基準として
位置が決定されているので、Ｖノッチ中心点１７を基準
として位置決めを行なうことにより、より高精度の位置
決めが可能である。以下、Ｖノッチ検出器６３によって
Ｖノッチ中心点１７を求め、このＶノッチ中心点１７を
基準として、円周方向の位置合わせを行なう手順の一例
について説明する。図１３に、ウェハ１を上方から見た
場合の説明図を示す。説明のために、Ｖノッチ検出器６
３はウェハ１から、径方向に離して描画されている。ま
ず、Ｓ１５，Ｓ１６に説明したように、第１ローラ５９
を回転させ、ウエハ１を上方から見て時計回り（図１３
中矢印ＣＷ方向）に回動させる。次に、Ｖノッチ検出器
６３がＶノッチ１０を検出したら、Ｓ１７に示したよう
に、第２ローラ（図１３には図示せず）に取りつけられ
たエンコーダ（図１３には図示せず）の出力をカウント
し始める。エンコーダの基準点を、図１３にＥとして示
す。これと同時に、第１ローラ５９の回転速度を落と
し、ウエハ１の回動を低速にする。尚、以下の説明で
は、カウンタは、ウェハ１が時計回りに回動していると
きに増加するものとして説明する。

【００４６】そして、ウエハ１を低速回動させながら、
Ｖノッチ検出器６３で、Ｖノッチ１０が検出されなくな
った瞬間のカウント値Ｈ１を読み取る。さらに、第１ロ
ーラ５９の回転方向を逆転させ、ウエハ１の低速回動を
反時計回りにする。ウエハ１の反時計回り方向の低速回
動により、Ｖノッチ検出器６３でＶノッチ１０が未検出
状態から検出状態になり、さらに未検出状態になる。位
置合わせコントローラ７は、検出状態から未検出状態に
なった瞬間のカウントＨ２を読み取る。このカウント値
Ｈ２に相当する位置は、Ｓ１７に示した、Ｖノッチ検出
器６３がＶノッチ１０を最初に検出した位置に相当す
る。尚、上記手順でウエハ１の回動を低速で行うのは、
カウント値を精度良く読み取るためである。上記より得
られた２つのカウント値Ｈ１，Ｈ２の位置は、それぞれ
Ｖノッチ１０の切り欠きが開始する位置であり、これを
Ｖノッチ１０の両端部と言う。従って、両端部のカウン
ト値の平均が、Ｖノッチ中心点１７のカウント値Ｈ３
（＝（Ｈ１＋Ｈ２）／２）となる。

【００４７】カウント値Ｈ３を算出した位置合わせコン
トローラ７は、ウェハ１の現在のカウント値Ｈ４に基づ
いて、Ｖノッチ中心点１７を原点としたウェハ１の現在
位置Ｈ５（＝Ｈ４−Ｈ３）を算出する。そして、予め設
定された、Ｖノッチ中心点１７から円周方向の位置合わ
せの目標位置までのカウント値Ｈ０に基づき、ウェハ１
を現在位置から回動させるカウント値Ｈ６（＝Ｈ０−Ｈ
５）を算出する。そして、第１ローラ５９の回転方向を
再度逆転させ、ウエハ１を時計回りに低速でカウント値
Ｈ６だけ回動させて位置合わせを行なう。もし、位置合
わせの目標位置が、Ｖノッチ１０のいずれかの端部を基
準に設定されている場合には、カウント値Ｈ６をＶノッ
チ中心点１７から両端部までの距離（＝（Ｈ２−Ｈ１）
／２）だけオフセットさせて、位置決めを行なうように
する。尚、図１３においては、Ｖノッチ中心点１７を光
軸２Ａに一致させるように描画されているが、これに限
られるものではない。これにより、Ｖノッチ中心点１７
を基準とした位置決めが可能となり、位置決め精度が向
上する。

【００４８】次に、揺動機構２４によってウェハ１を揺
動させ、Ｖノッチ内面領域１２を対物レンズ２に対向さ
せる手順について説明する（上記Ｓ２）。図１４に、手
順の一例をフローチャートで示す。このとき位置合わせ
コントローラ７には、予めウェハ１のＶノッチ開き角度
α及びウェハ１の面取りの傾斜角度γが入力されてい
る。まず位置合わせコントローラ７は、Ｖノッチ開き角
度αに基づいてウェハ１を揺動させる揺動角度θ２を算
出し、これに基づいて揺動モータ７４に出力する揺動パ
ルス数を決定する（Ｓ２１）。当初、対物レンズ２には
中央奥底領域１１が正対しているので、Ｖノッチ内面領
域１２を正対させる為には、このときの揺動角度θ２は
９０度からＶノッチ開き角度αの１／２を引いた値、又
はこれと大きさが同じ負の値となる。

【００４９】これに基づき、位置合わせコントローラ７
は、揺動モータ７４にパルス信号を出力する（Ｓ２
２）。上述したように、揺動モータ７４は、パルス信号
が１パルス入るごとに所定角度ずつ回転するので、パル
ス数を、所定の揺動パルス数とすることで、揺動角度θ
２を制御することが可能である。位置合わせコントロー
ラ７はパルス数をカウントし（Ｓ２３）、揺動パルス数
に達したところで、パルス信号を停止する（Ｓ２４）。
これにより、ウェハ１はＶノッチ中心点１７を回転中心
として揺動し、Ｖノッチ内面領域１２が対物レンズ２に
正対したところで保持される。

【００５０】次に、あおり機構２３によってウェハ１を
傾斜させ、ウェハ傾斜面１５を対物レンズ２に正対させ
る手順について説明する。図１５に、手順の一例をフロ
ーチャートで示す。まず位置合わせコントローラ７は、
ウェハ１の面取りの傾斜角度γに基づき、ウェハ１を傾
斜させるあおり角度φを算出し、これに基づいてあおり
モータ８２に出力するあおりパルス数を決定する（Ｓ３
１）。当初、対物レンズ２にはウェハ垂直面１６が正対
しているので、面取りされたウェハ傾斜面１５を正対さ
せるためには、このときのあおり角度φは、９０度から
傾斜角度γを減じたものと一致する。そして位置合わせ
コントローラ７は、あおりモータ８２にパルス信号を出
力する（Ｓ３２）。上述したように、あおりモータ８２
は、パルス信号が１パルス入るごとに所定角度ずつ回転
するので、パルス信号の数を、所定のあおりパルス数と
することで、あおり角度φを制御することが可能であ
る。これにより、位置合わせコントローラ７はパルス数
をカウントし（Ｓ３３）、あおりパルス数に達したとこ
ろで、パルス信号を停止する（Ｓ３４）。これにより、
ウェハ１はＶノッチ１０接線を回転中心として傾斜し、
Ｖノッチ内面領域１２のウェハ傾斜面１５が、対物レン
ズ２に正対したところで保持される。

【００５１】以上、ウェハ傾斜面１５について説明した
が、ウェハ水平面１４に対してマーキングを行なう場合
には、あおり角度φが±９０度となる。

【００５２】尚、ウェハ１の常に定まった面、例えばウ
ェハ垂直面１６にマーキングするような場合には、ウェ
ハ１を傾斜させる必要がないので、あおり機構２３は必
ずしも必要ではなく、回動機構２５と揺動機構２４とを
備えていればよい。また、常にウェハ傾斜面１５やウェ
ハ水平面１４にマーキングする場合のように、被マーキ
ング面が決まっているような場合には、予め対物レンズ
２の光軸２Ａを傾け、ウェハ傾斜面１５やウェハ水平面
１４に対して正対させておくならば、あおり機構２３は
必ずしも必要ではない。

【００５３】また、Ｖノッチ内面領域１２ではなく、ウ
ェハ１のウェハ周縁部領域１３にマーキングするような
場合には、揺動機構２４は必ずしも必要ではない。即
ち、回動機構２５によってＶノッチ１０の回動位置合わ
せを行なった後、さらに所定角度回転させれば、対物レ
ンズにウェハ周縁部領域１３が対向する。そして、そこ
からあおり機構２３によってウェハを傾斜させることに
より、ウェハ周縁部領域１３の被マーキング面を対物レ
ンズ２に対向させることができる。このように、回動機
構２５以外の一部の機構を除くことにより、位置合わせ
装置３の構成を簡単にすることも可能である。しかしな
がら、回動機構２５、揺動機構２４、及びあおり機構２
３を全て揃えることにより、ウェハ１のどのような面に
対してもマーキング及び読み取りが可能となる。また、
複数の面に対しても、マーキング及び読み取りが可能と
なる。即ち、マーキング及び読み取りの、自由度が増加
するという効果がある。

【００５４】以上説明したように、本発明によれば、載
置されたウェハ１のＶノッチ１０を所定位置に位置合わ
せする回動機構２５を備えている。これにより、ロボッ
ト等によってウェハ１を位置合わせ装置３に搭載する
と、自動的に位置合わせを行なうことができるので、位
置合わせ工程の自動化が可能である。さらに、揺動機構
２４、又はあおり機構２３の少なくとも一方を備えてい
るので、所望する被マーキング面に対し、自動的な位置
合わせが可能である。その上に、微動機構２０，２１，
２２を備えているので、回動機構２５、揺動機構２４、
及びあおり機構２３で粗い位置合わせを素早く行なった
後、微動機構２０，２１，２２で精密な位置合わせを行
なうことができる。従って、最初から精密な位置合わせ
を行なうのに比べて、位置合わせに必要な時間が短縮で
きる。

【００５５】また、回動機構２５は、第１〜第３ローラ
５９〜６１上にウェハ１を載置し、これらのローラ５９
〜６１を周縁部からウェハ１に押しつけることで、ウェ
ハを把持している。ローラ５９〜６１はウェハ１の周縁
部のみに接触し、ウェハ水平面１４にローラ５９〜６１
が接触しないので、ウェハ水平面１４が汚損されず、ウ
ェハ１から製作される半導体チップの表面が汚損される
ことがない。さらに、ローラ５９〜６１もウェハ１も円
形をしているので、両者の接触がほぼ点接触となり、接
触面積が非常に小さい。従って、その接触によって塵が
発生することが非常に少ない。即ち、例えば真空吸着等
によってウェハ１の下面を把持するのに比較すると、ウ
ェハ水平面１４が汚損されず、クリーンな環境でウェハ
１を扱うことが可能である。さらに、クランプ爪等でウ
ェハ１を掴むのに比べると、やはり塵が少なくなる。

【００５６】また、第３ローラ６１を退避位置Ｃ２から
クランプ位置Ｃ１へと移動させることにより、３個のロ
ーラ５９〜６１でウェハ１を把持している。ローラ５９
〜６１は三角形に配置されているので、ウェハ１は、こ
れらの３個の接触点を通る円となり、その中心であるウ
ェハ中心８が必ず所定位置にくるように保持される。従
って、ウェハ中心８を検出したり、その位置合わせを行
なったりするための装置が不要であり、また手順が省略
されて短時間で位置合わせが行なえる。尚、ローラ５９
〜６１の配置は二等辺三角形というように説明したが、
正三角形であれば、ウェハ１にかかる力が均等になり、
しかも合力がウェハ中心８を向くので、さらにウェハ１
が安定に把持される。

【００５７】また、第１ローラ５９を回動モータ６４に
よって回転させることで、ウェハ１を回転させている。
小さな第１ローラ５９を回転することで、ウェハ１を回
転させているので、回動の為の動力が小さくてすむ。さ
らに、ウェハ１を把持した後で回転させている。例えば
クランプ爪でウェハ１を掴んで把持するような場合に
は、クランプ爪がウェハ１のＶノッチ１０を掴むのを避
けるようにしなければならず、例えばロボット等でウェ
ハ１を運搬する際に、ウェハ１の方向を粗く合わせてお
かなければならない。これに対し、本発明によれば、ウ
ェハ１を把持した後でそのローラ５９〜６１に対する位
置関係を変化させられるので、ウェハ１はローラ５９〜
６１に対してどのような位置関係にあってもよい。即
ち、ウェハ１を位置合わせ装置３に置く際に、ウェハの
位置を合わせる必要がなく、工程が短縮される。

【００５８】さらに、Ｖノッチ１０を検出する光学式の
Ｖノッチ検出器６３を備えている。これにより、従来技
術のように位置決め片１０６を押し当てるのに比較し
て、Ｖノッチ１０を常に正確に検出できる。さらに、非
接触でＶノッチ１０を検出できるので、その際に塵が発
生するようなことがなく、クリーンな環境での作業が可
能である。また、第２ローラ６０にエンコーダを付設
し、ウェハ１の回動角度θ１を検出している。これによ
り、Ｖノッチ１０をＶノッチ検出器６３で検出した後
に、ウェハ１のＶノッチ１０を正確に所定位置に合わせ
られる。

【００５９】また、予め、ウェハのＶノッチ開き角度α
や傾斜角度γをコントローラに入力し、これに基づいて
位置合わせを行なっている。これにより、位置合わせの
たびにＶノッチ１０やウェハ傾斜面１５等の検出を行な
う必要がなく、常に決められた動作を繰り返すことにな
り、短時間で位置合わせが可能である。さらに、Ｖノッ
チ１０の周縁部のウェハ垂直面１６の延長上にあるＶノ
ッチ中心点１７を、位置合わせの基準としている。これ
により、例えばＶノッチ１０の形状が変化しても、常に
一定の基準点を中心として位置合わせを行なうことが可
能であり、位置合わせの手順を変化させる必要がない。

【００６０】さらには、ウェハ接線２８を中心として、
ウェハ１のＶノッチ１０と反対の側を、持ち上げること
も下げることも可能となっている。これにより、ウェハ
１の下側にあるウェハ水平面１４やウェハ傾斜面１５に
対しても、マーキングや読み取りが可能である。即ち、
マーキングを施すことの可能な面積が増え、また加工の
自由度が増大する。さらに、読み取りも容易である。

【００６１】また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各微動機構２０，２
１，２２については、これに限られるものではなく、例
えばリニアアクチュエータ等でもよい。また、さほど正
確な位置合わせを必要としないような場合には、必ずし
もすべての微動機構２０，２１，２２を必要としない場
合もある。さらに、揺動角度θ２及びあおり角度φを制
御する際に、パルスモータに出力するパルス数によって
角度制御を行なったが、回転軸にエンコーダ６５を付設
し、これによって回転角度を測定してもよい。逆に、回
動によってＶノッチ１０位置を対物レンズ２に位置合わ
せする場合に、Ｖノッチ１０検出後に所定の数だけパル
スを出力して、回動角度θ１を制御してもよい。

【００６２】また、Ｖノッチ１０を設けたウェハ１につ
いて説明したが、これに限られるものではなく、例えば
円形のマークなど、位置合わせ用の基準を有するウェハ
１であれば応用可能である。さらに、マーキング及び読
み取りのための位置合わせのみではなく、他の用途の位
置合わせ装置に対しても応用可能である。また、対物レ
ンズ２の光軸２Ａは水平であるように説明したが、必ず
しもこれに限られるものではない。また、被マーキング
面を対物レンズ２に正対させる場合だけではなく、例え
ば斜めに位置決めする場合についても有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態によるマーキング装置の平面図。

【図２】マーキング装置のブロック図。

【図３】ウェハのＶノッチ近傍の斜視図。

【図４】位置合わせ装置の概略構成図。

【図５】位置合わせ作業の概略を示すフローチャート。

【図６】揺動機構及び回動機構の平面図。

【図７】図６のＡ−Ａ視側面図。

【図８】Ｚ軸微動機構の側面図。

【図９】Ｚ軸微動機構の平面図。

【図１０】Ｘ，Ｙ軸微動機構の側面図。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ視側面図。

【図１２】ウェハ中心及び円周方向の位置合わせを行な
う手順のフローチャート。

【図１３】円周方向の位置合わせを行なう手順の説明
図。

【図１４】Ｖノッチ内面領域を対物レンズに対向させる
手順のフローチャート。

【図１５】ウェハ傾斜面を対物レンズに正対させる手順
のフローチャート。

【図１６】従来技術に係る位置合わせ装置の側面図。

【図１７】従来技術に係る位置合わせ装置の平面図。

【符号の説明】

１：ウェハ、２：対物レンズ、３：位置合わせ装置、
４：ロボット、５：ウェハカセット、６：レーザ発振
器、７：位置合わせコントローラ、８：ウェハ中心、
９：ウェハ中心線、１０：Ｖノッチ、１１：中央奥底領
域、１２：Ｖノッチ内面領域、１３：ウェハ周縁部領
域、１４：ウェハ水平面、１５：ウェハ傾斜面、１６：
ウェハ垂直面、１７：Ｖノッチ中心点、１９：光学定
盤、２０：Ｙ軸微動機構、２１：Ｘ軸微動機構、２２：
Ｚ軸微動機構、２３：あおり機構、２４：揺動機構、２
５：回動機構、２８：ウェハ接線、２９：ロボットコン
トローラ、３０：ウェハ鉛直線、３１：Ｙベース、３
２：Ｙレール、３３：Ｙリニアベアリング、３４：Ｙプ
レート、３５：Ｙモータ、３６：回転軸、３７：貫通
孔、３８：Ｙベアリング、３９：Ｙ円板カム、４０：Ｙ
当て板、４１：Ｘベース、４２：Ｘレール、４３：Ｘリ
ニアベアリング、４４：Ｘプレート、４５：Ｘモータ、
４６：回転軸、４７：貫通孔、４８：Ｘベアリング、４
９：Ｘ円板カム、５０：Ｘ当て板、５１：ピン、５２：
ピン、５３：Ｙ引っ張りバネ、５４：ピン、５５：ピ
ン、５６：Ｘ引っ張りバネ、５８：Ｚ当て板、５９：第
１ローラ、６０：第２ローラ、６１：第３ローラ、６
２：テーブル、６３：Ｖノッチ検出器、６４：回動モー
タ、６５：エンコーダ、６６：ローラ引っ張りバネ、６
７：エアシリンダ、６８：Ｚベアリング、６９：揺動ベ
ース、７０：Ｒレール、７１：Ｒリニアベアリング、７
２：ラック、７３：ピニオン、７４：揺動モータ、７
５：Ｚモータ、７６：Ｚベース、７７：Ｚプレート、７
８：Ｚ円板カム、７９：ステンレス板、８０：Ｚ回転
軸、８１：あおりベース、８２：あおりモータ、８、あ
おりベアリング、８４：Ｚアーム、８５：あおり回転
軸、８６：ブラケット、８７：ピニオン回転軸。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハを所定位置に位置合わせするウェ
   ハの位置合わせ装置において、 ウェハ中心(8)が所定位置に保持されるようにウェハ(1)
   を把持し、 ウェハ(1)の周縁部の一点(17)を検出し、 ウェハ(1)をウェハ中心(8)を回転中心として水平面内で
   回転させ、前記ウェハ(1)の周縁部の一点(17)を所定位
   置に位置合わせする回動機構(25)を備えたことを特徴と
   するウェハの位置合わせ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウェハの位置合わせ装置
   において、 前記ウェハ(1)の周縁部の一点(17)を通るウェハ鉛直線
   (30)を回転中心としてウェハ(1)を水平面内で揺動さ
   せ、保持する揺動機構(24)と、 前記ウェハ(1)の周縁部の一点(17)を通るウェハ接線(2
   8)を回転中心としてウェハ(1)を傾斜させ、保持するあ
   おり機構(23)とのうち、少なくともいずれか一方を備え
   たことを特徴とするウェハの位置合わせ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のウェハの位置合わ
   せ装置において、 前記ウェハ(1)の周縁部の一点(17)が、ウェハ中心(8)か
   らＶノッチ(10)の中央奥底領域(11)の中心に向けて引か
   れたウェハ中心線(9)と、ウェハ(1)周縁部のウェハ垂直
   面(16)の延長とが交わるＶノッチ中心点(17)であること
   を特徴とするウェハの位置合わせ装置。