JP2008091770A - Wafer aligning device, wafer aligning system, and wafer aligning method - Google Patents

Wafer aligning device, wafer aligning system, and wafer aligning method Download PDF

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Hiroaki Tsukimoto
浩明 月本
Hideyuki Tokunaga
英幸 徳永
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Tatsumo KK
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Tatsumo KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quicken with a simple configuration whole aligning processes including a conveyance by a conveying device, in a wafer aligning device which makes a preparation for delivering a wafer to the following process by aligning a notch and an orientation flat and a wafer aligning system including this wafer aligning device and the conveying device. <P>SOLUTION: A wafer aligning device 1 is equipped with: a holder 3 holding a wafer 100 with an adjoining isolation; clampers 41 to 43; clamper supports 411, 421, 431; a chuck 44 which opens and closes these clamper supports to the radial direction; a spindle 45; a spindle rolling mechanism 5; and a sensor portion 6. When a hand of the conveying device holds the wafer 100 from upside in a suspended form and delivers a Bernoulli disk 30 to the wafer aligning device 1, this Bernoulli disk 30 holds the wafer 100 with an adjoining isolation and rotates the spindle 45 in the state of touching the wafer 100 by means of the clampers 41 to 43, and consequently the notch and the orientation flat are detected by the sensor portion 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、ウェハに形成された被検出体であるノッチやオリフラを位置合わせする装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for aligning notches and orientation flats that are detected bodies formed on a wafer.

ウェハは、シリコンの単結晶をスライスしたものである。ウェハの面方位が変わると、シリコン原子間距離が異なり、そのため微視的な性質も変わる。このため、ウェハには結晶方位を揃えるためのノッチやオリフラがつけられている。半導体の製造工程では、ウェハを回転させてノッチやオリフラをセンサで検出することにより位置合わせをして、次の工程へ搬送する。このようなノッチやオリフラの位置合わせをする装置が実用化され、種々の提案がなされている(例えば、特許文献1〜3参照。)。   A wafer is a slice of a single crystal of silicon. When the plane orientation of the wafer changes, the distance between silicon atoms changes, and the microscopic properties change accordingly. For this reason, the wafer is provided with notches and orientation flats for aligning the crystal orientation. In the semiconductor manufacturing process, the wafer is rotated, the notch or orientation flat is detected by a sensor, alignment is performed, and the wafer is transferred to the next process. Devices for aligning such notches and orientation flats have been put into practical use and various proposals have been made (for example, see Patent Documents 1 to 3).

特許文献1には、ウェハに向けてエアを吐出し、ベルヌーイ効果による負圧発生作用およびクッション効果による正圧発生作用(以下単に「ベルヌーイ効果」という。)を用いてウェハを近接隔離して保持する非接触保持器と、ウェハの外周に押し付けてウェハを回転させるローラ回転具と、を備えて、ノッチやオリフラの位置合わせをする位置合わせ装置が開示されている。   In Patent Document 1, air is discharged toward a wafer, and the wafer is held close to each other by using a negative pressure generating action by the Bernoulli effect and a positive pressure generating action by the cushion effect (hereinafter simply referred to as “Bernoulli effect”). There is disclosed an alignment apparatus that includes a non-contact holder and a roller rotating tool that rotates against the outer periphery of the wafer to rotate the wafer, and aligns notches and orientation flats.

特許文献2には、ウェハを一時的に2枚格納してバッファの役割を果たすよう、上下2段にウェハのエッジを保持する複数のクランパを設けたアライナー装置が開示されている。また、特許文献2には、このクランパを閉じた状態で回転させる回転駆動部と、クランパ間でウェハを昇降移動させる昇降駆動部等を備え、ノッチやオリフラの位置合わせをする旨の記載がある。   Patent Document 2 discloses an aligner device in which a plurality of clampers for holding wafer edges are provided in two upper and lower stages so as to temporarily store two wafers and serve as a buffer. Further, Patent Document 2 has a description that includes a rotation drive unit that rotates the clamper in a closed state, a lift drive unit that moves the wafer up and down between the clampers, and the like, and aligns notches and orientation flats. .

特許文献3には、エア吐出によるベルヌーイ効果を用いてウェハを近接隔離して保持する非接触搬送装置において、吸引力を強化するために、旋回流が生じるような流体通路を設けた吐出口のヘッドが開示されている。特許文献3には、このヘッドを用いることにより、ウェハをヘッドから近接隔離した状態でウェハを回転駆動させることができ、ノッチを合わせるときの回転駆動装置に応用できる旨の記載がある。   In Patent Document 3, in a non-contact transfer apparatus that holds wafers in close proximity using the Bernoulli effect by air discharge, a discharge port provided with a fluid passage that generates a swirling flow is used to enhance suction force. A head is disclosed. Patent Document 3 describes that by using this head, the wafer can be rotationally driven in a state in which the wafer is closely separated from the head, and can be applied to a rotational drive device for aligning notches.

特許文献4には、ベルヌーイ効果により、近接隔離した状態でウェハを浮かして保持する3つのヘッドをロボットハンド上に設けた構成が開示されている。特許文献4には、各ヘッドからのエアの吐出を調整してウェハを傾けると共にその傾き方向を回転させることで、ウェハを回転させる旨の記載がある。
特開2002−368065公報 特開2003−10085公報 特開2002−64130公報 特開2004−140058公報
Patent Document 4 discloses a configuration in which three heads are provided on a robot hand to float and hold a wafer in a state of being closely separated by the Bernoulli effect. Patent Document 4 describes that the wafer is rotated by adjusting the air discharge from each head to tilt the wafer and rotating the tilt direction.
JP 2002-368065 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-10085 JP 2002-64130 A JP 2004-140058 JP

しかしながら、特許文献1の構成では、それぞれのローラの下にローラ回転具を設けているため、コストの高騰および大型化を招く問題があった。また、ローラの周曲と平板状のウェハとが点接触にならざるを得ず、ローラの駆動系に生じるロストモーションの影響で、位置合わせしたノッチやオリフラの位置がずれる虞があった。   However, in the configuration of Patent Document 1, since a roller rotating tool is provided under each roller, there is a problem that the cost is increased and the size is increased. In addition, the peripheral curvature of the roller and the flat wafer must be in point contact, and the position of the aligned notch or orientation flat may be shifted due to the influence of lost motion generated in the roller drive system.

特許文献2の構成では、2段にウェハを載置する前提として、外周のエッジだけで保持できるような撓みにくいウェハの処理には適用できるが、中央部で歪があるウェハや薄いウェハのような自重による撓みを生じるウェハの処理に対して適用できない問題があった。また、この構成では、クランパとノッチとが重なって、ノッチがクランパに隠れて検出できない場合、クランパとノッチとの相対位置を変えるべくウェハを回転させるためには、昇降駆動部により一旦ウェハを持ち上げる必要があった。   In the configuration of Patent Document 2, it can be applied to the processing of a wafer that is difficult to bend so that it can be held only by the outer edge as a premise of placing the wafer in two stages. There is a problem that it cannot be applied to the processing of a wafer that is bent due to its own weight. Further, in this configuration, when the clamper and the notch overlap and cannot be detected because the notch is hidden by the clamper, the wafer is temporarily lifted by the lifting drive unit in order to rotate the wafer to change the relative position between the clamper and the notch. There was a need.

特許文献3、4に記載された、エア吐出の制御だけでウェハを回転させる方法をウェハ位置合わせ装置に適用するには、ノッチを合わせる精度が十分でない虞があった。また、ウェハを所定の中心位置に合わせることが困難であった。さらに、位置合わせしたノッチの位置が容易にずれやすい問題があった。   In order to apply the method of rotating a wafer only by controlling air discharge described in Patent Documents 3 and 4 to a wafer alignment apparatus, the accuracy of aligning notches may not be sufficient. Further, it is difficult to align the wafer at a predetermined center position. Furthermore, there is a problem that the position of the aligned notch is easily displaced.

そこで、この発明は、ノッチやオリフラの位置合わせをして、次の工程にウェハを受け渡す準備をするウェハ位置合わせ装置、および、この装置と搬送装置を含めたウェハ位置合わせシステムにおいて、搬送装置による搬送を含めた位置合わせ工程全体を簡易な構成で迅速化することを目的とする。また、この目的の達成のため、クランパとノッチやオリフラとが重なってノッチやオリフラがクランパに隠れて検出できない場合に、昇降駆動部等によりウェハを持ち上げなくとも、簡易な構成でこの状態を解消することを目的とする。   Accordingly, the present invention relates to a wafer alignment apparatus that aligns notches and orientation flats and prepares to deliver a wafer to the next process, and a wafer alignment system including the apparatus and the transfer apparatus. It aims at speeding up the whole alignment process including the conveyance by a simple structure. In addition, to achieve this purpose, when the clamper overlaps with the notch or orientation flat and the notch or orientation flat is hidden behind the clamper and cannot be detected, this state can be eliminated with a simple configuration without lifting the wafer by the lifting drive etc. The purpose is to do.

(1)この発明の位置合わせ装置は、保持具と、エア吐出部と、複数のクランパと、クランパ移動部と、クランパ回転部と、センサと、制御部と、を備えた。   (1) The alignment apparatus of the present invention includes a holder, an air discharge unit, a plurality of clampers, a clamper moving unit, a clamper rotating unit, a sensor, and a control unit.

保持具は、ウェハの一方の面に対向する保持面に吐出口を形成している。エア吐出部は、吐出口からエアを吐出させる。複数のクランパは、前記ウェハの外周に当接する当接位置とウェハの外周から離間する退避位置との間を前記ウェハの半径方向に沿って移動自在にされた少なくとも1つの移動クランパを含み、それぞれが互いに異なる回転位置でウェハの外周に当接する。クランパ移動部は、移動クランパを当接位置と退避位置とのいずれかに位置させる。クランパ回転部は、複数のクランパをウェハの中心軸周りに一体的に回転させる。センサは、ウェハの外周の一部に形成された被検出体を検出する。制御部は、前記エア吐出部による前記エア吐出口からのエアの吐出量、および、前記クランパ移動部による移動クランパの位置を制御して前記ウェハを前記保持面に近接隔離した状態で保持させると共に、前記センサの検出結果に基づいて前記クランパ回転部による前記複数のクランパの回転を制御する。   The holder has a discharge port formed on a holding surface facing one surface of the wafer. The air discharge unit discharges air from the discharge port. The plurality of clampers include at least one moving clamper that is movable along a radial direction of the wafer between a contact position that contacts the outer periphery of the wafer and a retracted position that is separated from the outer periphery of the wafer, Are in contact with the outer periphery of the wafer at different rotational positions. The clamper moving unit positions the moving clamper at either the contact position or the retracted position. The clamper rotating unit integrally rotates the plurality of clampers around the central axis of the wafer. The sensor detects an object to be detected formed on a part of the outer periphery of the wafer. The control unit controls the amount of air discharged from the air discharge port by the air discharge unit and the position of the moving clamper by the clamper moving unit to hold the wafer in a state of being separated from the holding surface. The rotation of the plurality of clampers by the clamper rotation unit is controlled based on the detection result of the sensor.

この構成では、中央部でひずみがあるウェハや薄いウェハのような自重による撓みを生じるウェハが保持具に近接隔離した状態に保持される。また、この構成では、クランパがウェハの周囲に当接した状態で回転させることができるから、ウェハを高速かつ確実に回転させることができるとともに、被検出体を検出した後に被検出体の位置がずれにくい。   In this configuration, a wafer that is bent due to its own weight, such as a wafer having a strain at the center or a thin wafer, is held in a state of being closely separated from the holder. Further, in this configuration, since the clamper can be rotated while being in contact with the periphery of the wafer, the wafer can be rotated at high speed and reliably, and the position of the detected object can be determined after detecting the detected object. Hard to slip.

(2)吐出口に、エアの旋回流を発生させる旋回流形成体を備えることもできる。   (2) A swirling flow forming body that generates a swirling flow of air may be provided at the discharge port.

この構成では、吐出口から、旋回流状のエアが吐出されるため、エアの吐出量を制御しなくとも、一定量吐出するだけで、ウェハを保持具から近接隔離した状態で回転させることができる。 In this configuration, since the swirling air is discharged from the discharge port, the wafer can be rotated in a state of being separated from the holder only by discharging a fixed amount without controlling the discharge amount of the air. it can.

(3)この発明のウェハ位置合わせ方法は、(1)または(2)に記載のウェハ位置合わせ装置を用いて、前記被検出体の回転位置を検出するウェハ位置合わせ方法であって、保持工程と、検出工程を含む。   (3) A wafer alignment method according to the present invention is a wafer alignment method for detecting a rotational position of the detected object using the wafer alignment apparatus according to (1) or (2), wherein the holding step And a detection step.

保持工程では、保持面に対向する位置へのウェハの搬入時に移動クランパを退避位置に位置させ、吐出口からエアを吐出させて、搬入させたウェハを保持面に近接隔離した状態で移動クランパを当接位置に移動させて複数のクランパをウェハの外周に当接させる。検出工程では、複数のクランパを回転させつつセンサによって被検出体を検出する。   In the holding step, the moving clamper is positioned in the retracted position when the wafer is loaded to the position facing the holding surface, the air is discharged from the discharge port, and the moving clamper is separated from the holding surface in the proximity of the holding surface. The plurality of clampers are brought into contact with the outer periphery of the wafer by moving to the contact position. In the detection step, the detected object is detected by the sensor while rotating the plurality of clampers.

保持工程で移動クランパを当接位置にした状態で、クランパ回転部がウェハを回転させるので、ウェハを高速かつ確実に回転することができ、被検出体を検出した後に被検出体の位置がずれにくい。   The clamper rotating unit rotates the wafer while the movable clamper is in the contact position in the holding process, so that the wafer can be rotated at high speed and reliably, and the position of the detected object is shifted after the detected object is detected. Hateful.

(4)前記検出工程で前記センサが前記被検出体を検出しなかった際に、前記検出工程を行う前に、前記再保持工程を行うのが望ましい。
再保持工程は、前記検出工程で前記センサが前記被検出体を検出しなかった際に、前記移動クランパを前記退避位置に位置させて、前記吐出口からのエアの吐出を調整して、前記ウェハを中心軸周りに所定量だけ回転させた後、前記移動クランパを前記当接位置に移動させて前記複数のクランパを前記ウェハの外周に当接させる。
(4) When the sensor does not detect the detected object in the detection step, it is preferable to perform the re-holding step before performing the detection step.
In the re-holding step, when the sensor does not detect the detected object in the detection step, the moving clamper is positioned at the retracted position, and the discharge of air from the discharge port is adjusted, After the wafer is rotated around the central axis by a predetermined amount, the movable clamper is moved to the contact position to bring the plurality of clampers into contact with the outer periphery of the wafer.

この構成の方法では、クランパと、被検出体の位置とが重なったときに、移動クランパを退避位置に位置させた状態のままエアの吐出を調整する。これにより、ウェハを近接隔離した状態のまま、ウェハを所定量回転させることで、被検出体の位置をクランパの位置からずらすことができる。したがって、ウェハを持ち上げたり、ウェハを持ち替えたりする必要がないので、被検出体の検出の時間を短縮できる。
なお、本発明の「所定の回転量」は、クランパと、被検出体の位置とが重なった状態を解消できる量であれば良く、厳密に一定量である必要はない。所定の回転量を回転時間を基準に決めても良い。例えば1秒〜3秒程度とすることができる。
また、再保持工程では、(2)の旋回流形成体の構成を用いる場合には、吐出量を一定に保つだけで、ウェハを回転できる。この場合、吐出量を一定に保つか、オフの状態にするかを調整することが「前記吐出口からのエアの吐出を調整」することに相当する。請求項7も同様である。
さらに、再保持工程では、旋回流形成体の構成を備えなくとも、エア吐出量を調整して回転させても良い。この方法も「エアの吐出を調整して」に相当する。
In the method of this configuration, when the clamper and the position of the detected object overlap, the discharge of air is adjusted with the moving clamper positioned at the retracted position. Accordingly, the position of the detected object can be shifted from the position of the clamper by rotating the wafer by a predetermined amount while keeping the wafer in close proximity. Therefore, it is not necessary to lift the wafer or change the wafer, so that the time for detecting the detection target can be shortened.
The “predetermined amount of rotation” of the present invention may be an amount that can eliminate the state where the clamper and the position of the object to be detected overlap with each other, and does not have to be a strictly constant amount. The predetermined rotation amount may be determined based on the rotation time. For example, it can be set to about 1 to 3 seconds.
In the re-holding step, when the configuration of the swirling flow forming body (2) is used, the wafer can be rotated only by keeping the discharge amount constant. In this case, adjusting whether the discharge amount is kept constant or turned off corresponds to “adjusting the discharge of air from the discharge port”. The same applies to the seventh aspect.
Furthermore, in the re-holding step, the air discharge amount may be adjusted and rotated without the configuration of the swirl flow forming body. This method also corresponds to “adjusting the discharge of air”.

(5)この発明の位置合わせシステムは、(1)、(2)のいずれかに記載のウェハ位置合わせ装置を備えるウェハ位置合わせシステムであって、ウェハ搬送装置を備える。
ウェハ搬送装置は、ハンドと、ハンド移動手段と、搬送制御部とを備える。ハンドは、保持具の保持面と対向した方向から、接触しまたは近接隔離してウェハを保持する。ハンド移動手段は、ハンドを移動させる。搬送制御部は、ウェハをウェハ位置合わせ装置における保持面に対向する位置に搬入するようにウェハ保持手段およびハンド移動手段を制御する。
(5) An alignment system of the present invention is a wafer alignment system including the wafer alignment apparatus according to any one of (1) and (2), and includes a wafer transfer apparatus.
The wafer transfer apparatus includes a hand, a hand moving unit, and a transfer control unit. The hand holds the wafer in contact with or in close proximity from the direction facing the holding surface of the holder. The hand moving means moves the hand. The transfer control unit controls the wafer holding means and the hand moving means so as to carry the wafer to a position facing the holding surface in the wafer alignment apparatus.

この構成では、搬送装置が、保持具の保持面と対向して、ウェハを保持するハンドを備えている。したがって、保持具とハンドとが、ウェハの面の表裏面を挟んで互いに対向する位置で、ウェハを受け渡すことになり、ウェハの受け渡し時に、保持具とウェハとの間から搬送装置のハンドを挿入したり、昇降駆動部によりウェハを持ち上げる必要がなく、装置を簡易に構成できる。また、このような動作が必要ないので、搬送装置による搬送を含めた位置合わせ工程全体を迅速化することができる。   In this configuration, the transfer device includes a hand that holds the wafer facing the holding surface of the holder. Accordingly, the wafer is delivered at a position where the holder and the hand face each other across the front and back surfaces of the wafer. At the time of wafer delivery, the hand of the transfer device is moved from between the holder and the wafer. There is no need to insert or lift the wafer by the lift drive unit, and the apparatus can be simply configured. Further, since such an operation is not necessary, the entire alignment process including the conveyance by the conveyance device can be speeded up.

(6)この発明のウェハ位置合わせ方法は、(5)に記載のウェハ位置合わせシステムを用いて、被検出体の位置を検出するウェハ位置合わせ方法であって、搬入工程と、保持工程と、検出工程と、搬出工程と、を含む。   (6) A wafer alignment method of the present invention is a wafer alignment method for detecting the position of an object to be detected using the wafer alignment system according to (5), a carry-in step, a holding step, A detection step and an unloading step.

搬入工程は、移動クランパを予め退避位置に位置させた状態で、ハンドを移動させてハンドで保持したウェハを保持具の保持面上に搬入させる。保持工程は、吐出口からエアを吐出させて、搬入させたウェハを保持面に近接隔離した状態で移動クランパを当接位置に移動させて複数のクランパをウェハの外周に当接させ、ハンドがウェハを保持しない状態にする。検出工程は、複数のクランパを回転させつつセンサによって被検出体を検出する。搬出工程は、被検出体を検出した場合に、ハンドが保持具に保持されたウェハを保持し、移動クランパを退避位置に位置させると共に吐出口からエアの吐出を停止し、ハンドを移動させて、ウェハを搬出する。   In the carrying-in process, the wafer is held on the holding surface of the holder by moving the hand with the movable clamper positioned in the retracted position in advance. In the holding step, air is discharged from the discharge port, the moved wafer is moved to the contact position in a state where the carried wafer is separated from the holding surface, and a plurality of clampers are brought into contact with the outer periphery of the wafer. The wafer is not held. In the detection step, the detection target is detected by the sensor while rotating the plurality of clampers. In the unloading process, when the detected object is detected, the hand holds the wafer held by the holder, positions the moving clamper at the retracted position, stops the discharge of air from the discharge port, and moves the hand. Unload the wafer.

この構成では、保持具の保持面と対向した方向からウェハと接しまたは近接隔離して保持するハンドを用いて、ウェハ搬入工程、ウェハ搬出工程を行なっている。したがって、保持具と、ハンドは、ウェハの互いに逆側を保持することになる。この構成では、近接隔離したウェハと保持具の間にハンドを挿入したり、これを回避するために持ち替えたりする必要がないから、ウェハ搬入工程、ウェハ搬出工程を円滑に行なうことができる。よって、この構成では、搬送装置による搬送を含めた位置合わせ工程全体を迅速化することができる。   In this configuration, the wafer carry-in process and the wafer carry-out process are performed using a hand that is held in contact with or in close proximity to the wafer from the direction facing the holding surface of the holder. Therefore, the holder and the hand hold the opposite sides of the wafer. In this configuration, since it is not necessary to insert a hand between the wafer and the holder that are closely separated from each other or to change the hand to avoid this, the wafer carry-in process and the wafer carry-out process can be performed smoothly. Therefore, with this configuration, the entire alignment process including conveyance by the conveyance device can be speeded up.

(7)前記検出工程で前記センサが前記被検出体を検出しなかった際に、再保持工程をするのが望ましい。再保持工程は、前記吐出口からのエアの吐出を調整して、前記ウェハを中心軸周りに所定量だけ回転させた後、前記移動クランパを前記当接位置に移動させて前記複数のクランパを前記ウェハの外周に当接させる。   (7) When the sensor does not detect the detected object in the detection step, it is desirable to perform a re-holding step. In the re-holding step, after adjusting the discharge of air from the discharge port and rotating the wafer by a predetermined amount around a central axis, the movable clamper is moved to the contact position to move the plurality of clampers The wafer is brought into contact with the outer periphery of the wafer.

この構成では、被検出体がクランパに隠れて検出できない場合でも、再保持工程によれば、保持具とウェハとの間から搬送装置のクランパを挿入したり、昇降駆動部によりウェハを持ち上げる必要がない。したがって、被検出体の検出の時間を短縮できる。   In this configuration, even if the detection target is hidden behind the clamper and cannot be detected, according to the re-holding process, it is necessary to insert the clamper of the transfer device from between the holder and the wafer or lift the wafer by the lift drive unit. Absent. Therefore, the time for detecting the detection target can be shortened.

(8)上記(7)に記載のウェハ位置合わせ方法において、搬入工程の後、ハンドをウェハ位置合わせ装置における保持面に対向する位置に停留させたまま、保持工程および再保持工程を行うのが望ましい。   (8) In the wafer alignment method described in (7) above, after the carrying-in process, the holding process and the re-holding process are performed while the hand is stopped at a position facing the holding surface in the wafer alignment apparatus. desirable.

上記(7)の方法を前提として、搬入工程の後、ハンドをウェハ位置合わせ装置における保持面に対向する位置に停留した状態にすることができる。この構成では、ハンドをウェハ位置合わせ装置における保持面に対向する位置に停留したまま検出工程および再保持工程を行う。したがって、ウェハ位置合わせ方法の工程の無駄が少ない。よって、この方法では、搬送装置による搬送を含めた位置合わせ工程全体を迅速化することができる。   On the premise of the method (7), after the carrying-in process, the hand can be stopped at a position facing the holding surface in the wafer alignment apparatus. In this configuration, the detection process and the re-holding process are performed while the hand is stopped at a position facing the holding surface of the wafer alignment apparatus. Therefore, there is little waste of the process of the wafer alignment method. Therefore, in this method, the entire alignment process including the conveyance by the conveyance device can be speeded up.

なお、ハンドを保持面に対向する位置に停留させたまま検出工程を行うときに、ハンドをウェハに接触させる場合、即ちハンドがウェハを吸着する場合には、クランパを回転させても、ハンドとウェハ位置合わせ装置のクランパは、干渉は生じない。ハンドにもベルヌーイ効果を利用したヘッドを備える場合には、搬出時にウェハの角度を維持するためクランパが必要であることから、ハンドのクランパとウェハ位置合わせ装置のクランパの干渉を防ぐ必要がある。干渉を防ぐ方法としては、ハンドを保持面から離れる方向に移動させるか、ハンドのクランパをウェハ位置合わせ装置のクランパより大きく開かせる方法がある。   When the detection process is performed with the hand held at a position facing the holding surface, when the hand is brought into contact with the wafer, that is, when the hand sucks the wafer, even if the clamper is rotated, The clamper of the wafer alignment apparatus does not cause interference. If the hand is provided with a head that utilizes the Bernoulli effect, a clamper is required to maintain the wafer angle during unloading, so it is necessary to prevent interference between the hand clamper and the wafer alignment device clamper. As a method for preventing the interference, there is a method in which the hand is moved away from the holding surface or the hand clamper is opened larger than the clamper of the wafer alignment apparatus.

この発明によれば、ノッチやオリフラ等の被検出体の位置を検出して、次の工程にウェハを受け渡す準備をするウェハ位置合わせ装置、および、この装置と搬送装置を含めたウェハ位置合わせシステムにおいて、搬送装置による搬送を含めた位置合わせ工程全体を簡易な構成で迅速化することができる。   According to the present invention, a wafer alignment device that detects the position of an object to be detected such as a notch or an orientation flat and prepares to deliver the wafer to the next process, and a wafer alignment device including this device and a transfer device In the system, the entire alignment process including the transfer by the transfer device can be speeded up with a simple configuration.

以下、図面を参照して、この発明の実施形態に係るウェハ位置合わせ装置について詳細に説明する。
図1は、ウェハ位置合わせ装置1の側面図である。図2は、ウェハ位置合わせ装置1の平面図であり、本発明の保持面に相当するベルヌーイ円盤30の上面側から見た図を示している。ただし、図1では、クランパ41、クランパ支持部411について、図2のA−A断面で切断した図を示している。また、図1のクランパ42、43、クランパ支持部421、431については、B1−B1断面、B2−B2断面で切断した断面図で図示している。また、破断線101,102の内側では、回転中心37を通る面で切断した断面図で示している。
Hereinafter, a wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of the wafer alignment apparatus 1. FIG. 2 is a plan view of the wafer alignment apparatus 1 and shows a view from the upper surface side of the Bernoulli disk 30 corresponding to the holding surface of the present invention. However, FIG. 1 shows a view of the clamper 41 and the clamper support portion 411 cut along the section AA of FIG. Further, the clampers 42 and 43 and the clamper support portions 421 and 431 in FIG. 1 are illustrated in cross-sectional views cut along the B1-B1 cross section and the B2-B2 cross section. In addition, inside the break lines 101 and 102, a sectional view cut along a plane passing through the rotation center 37 is shown.

図1に示すように、ウェハ位置合わせ装置1は、台座部2と、保持具3と、クランパ41〜43と、クランパ支持部411、421、431と、チャック44と、スピンドル45と、スピンドル回転機構5と、センサ部6と、制御盤90とを備える。   As shown in FIG. 1, the wafer alignment apparatus 1 includes a pedestal portion 2, a holder 3, clampers 41 to 43, clamper support portions 411, 421, and 431, a chuck 44, a spindle 45, and spindle rotation. A mechanism 5, a sensor unit 6, and a control panel 90 are provided.

保持具3は、ベルヌーイ円盤30と、支持台301を備えている。ベルヌーイ円盤30は、エアの吐出口31〜36(図2参照。)を複数備え、ウェハに向けてエアを吐出し、ベルヌーイ効果による負圧発生作用およびクッション効果による正圧発生作用(以下単に「ベルヌーイ効果」という。)により、ウェハ100を浮かせて、保持具3から近接隔離して保持する。支持台301は、ベルヌーイ円盤30をチャック44の中心(回転中心37の位置)に固定するものである。
なお、ベルヌーイ円盤30のうちウェハ100が対向する面は、本発明の保持面に相当する。
The holder 3 includes a Bernoulli disk 30 and a support base 301. The Bernoulli disk 30 includes a plurality of air discharge ports 31 to 36 (see FIG. 2), discharges air toward the wafer, and generates negative pressure by the Bernoulli effect and positive pressure generation by the cushion effect (hereinafter simply “ The wafer 100 is floated by the “Bernoulli effect” and is held in close proximity to the holder 3. The support base 301 fixes the Bernoulli disk 30 to the center of the chuck 44 (position of the rotation center 37).
Note that the surface of the Bernoulli disk 30 that the wafer 100 faces corresponds to the holding surface of the present invention.

クランパ41〜43は、ウェハ100外周の互いに異なる回転位置に配置されている。このクランパ41〜43は、ウェハ100の外周に当接する受部を備えている。   The clampers 41 to 43 are arranged at different rotational positions on the outer periphery of the wafer 100. Each of the clampers 41 to 43 includes a receiving portion that comes into contact with the outer periphery of the wafer 100.

クランパ支持部411、421、431は、クランパ41〜43を固定し、クランパ41〜43にチャック44の動力を伝達する。チャック44は、回転中心37の方向へ力を与える電磁チャックであり、半径方向に開閉する可動部を有する。チャック44の可動部の開閉により、クランパ支持部411、421、431を介して、クランパ41〜43を、ウェハ100に当接させ、また、ウェハ100から退避させることができる。   The clamper support portions 411, 421, and 431 fix the clampers 41 to 43, and transmit the power of the chuck 44 to the clampers 41 to 43. The chuck 44 is an electromagnetic chuck that applies a force in the direction of the rotation center 37 and has a movable portion that opens and closes in the radial direction. By opening and closing the movable portion of the chuck 44, the clampers 41 to 43 can be brought into contact with the wafer 100 and retracted from the wafer 100 via the clamper support portions 411, 421, and 431.

スピンドル45は、チャック44とプーリ52を固定する。
スピンドル回転機構5は、モータ50と、プーリ51と、プーリ52と、ベルト53とを備える。モータ50は、スピンドル45を回転させる駆動源である。制御部9およびモータ50の駆動部を内蔵する制御盤90に接続されている。
The spindle 45 fixes the chuck 44 and the pulley 52.
The spindle rotation mechanism 5 includes a motor 50, a pulley 51, a pulley 52, and a belt 53. The motor 50 is a drive source that rotates the spindle 45. The controller 9 is connected to a control panel 90 having a built-in drive unit for the motor 50.

プーリ51は、モータ50の回転軸に固定され、回転中心54の周りを回転する。プーリ52は、スピンドル45に固定されている。プーリ51、52の外周には、ベルト53を受ける溝が形成されている。ベルト53は、例えばゴムベルトで構成し、プーリ51からプーリ52に動力を伝達する。   The pulley 51 is fixed to the rotation shaft of the motor 50 and rotates around the rotation center 54. The pulley 52 is fixed to the spindle 45. Grooves for receiving the belt 53 are formed on the outer circumferences of the pulleys 51 and 52. The belt 53 is made of, for example, a rubber belt, and transmits power from the pulley 51 to the pulley 52.

センサ部6は、発光素子60とセンサ61とこれらを支持する支持部63を備え、ノッチ(本発明のノッチに相当する。)を検出する。発光素子60は、例えば発光ダイオードで構成し、レーザ光を発生させる。発光素子の前方側面には、図示しないフードが取り付けられており、発光素子の前方以外の方向への光の放射を遮断する。発光素子60は、ウェハ100が回転したときにノッチへ向けて光を照射する。センサ61は、フォトダイオード等で構成し、発光素子60の光を受光できる位置に配置する。ウェハ100が回転してノッチの位置に来たときにウェハ100が光を通すので、ノッチを検出できる。   The sensor unit 6 includes a light emitting element 60, a sensor 61, and a support unit 63 that supports them, and detects a notch (corresponding to the notch of the present invention). The light emitting element 60 is composed of, for example, a light emitting diode, and generates laser light. A hood (not shown) is attached to the front side surface of the light emitting element, and blocks radiation of light in directions other than the front of the light emitting element. The light emitting element 60 emits light toward the notch when the wafer 100 rotates. The sensor 61 is composed of a photodiode or the like, and is arranged at a position where the light from the light emitting element 60 can be received. Since the wafer 100 passes light when the wafer 100 rotates and reaches the position of the notch, the notch can be detected.

台座部2は、台座20と、支持台21と、スピンドル支持軸22と、モータ支持部23とを備える。台座20は、装置全体を支える台座である。図1の破断線101,102内側の断面図に示すように、スピンドル45を回転中心37で回転可能に軸支するために、台座20から支持台21を介して中空の支持軸22を固定し、その内部にスピンドル45と軸受を挿入している。また、モータ支持部23は、モータ50を固定している。   The pedestal 2 includes a pedestal 20, a support 21, a spindle support shaft 22, and a motor support 23. The pedestal 20 is a pedestal that supports the entire apparatus. 1, the hollow support shaft 22 is fixed from the base 20 via the support base 21 in order to pivotally support the spindle 45 at the rotation center 37. The spindle 45 and the bearing are inserted in the inside. Further, the motor support 23 fixes the motor 50.

なお、回転する保持具3へエアを供給するため、外部のエアポンプまたは工場内のエア吐出口から配管の引き回す必要がある。その引き回し方法として、例えば、スピンドル45内部と台座部2の支持軸22との間で自在継ぎ手(回転継ぎ手)を使うことができる。この方法では、保持具3の配管を、スピンドル45の外周面451からスピンドル45内部へ入れて、自在継ぎ手(例えば、図1に示すように、ゴムリング452と、支持軸22の内周の溝であるエアポケット222を用いる。)を介して、エア配管を支持軸22のエア注入口221に引き出す。これにより、保持具3が回転してもエア注入口221から保持具3にエアを供給できる。また、別の引き回し方法としては、チェーンを連ねて形成したケーブル保持具を使ってもよい。ノッチを検出するためには、保持具3を360度を超えて回転させる必要がないことから、自在継ぎ手を使用しなくても、エア配管を保持具3まで引き回すことができる。   In addition, in order to supply air to the holder 3 to rotate, it is necessary to route piping from an external air pump or an air discharge port in a factory. As the routing method, for example, a universal joint (rotary joint) can be used between the inside of the spindle 45 and the support shaft 22 of the base portion 2. In this method, the pipe of the holder 3 is inserted into the spindle 45 from the outer peripheral surface 451 of the spindle 45, and a universal joint (for example, a rubber ring 452 and a groove on the inner periphery of the support shaft 22 as shown in FIG. 1). The air piping is drawn out to the air inlet 221 of the support shaft 22 through the air pocket 222. Thereby, even if the holder 3 rotates, air can be supplied from the air inlet 221 to the holder 3. As another routing method, a cable holder formed by connecting chains may be used. In order to detect the notch, it is not necessary to rotate the holder 3 beyond 360 degrees. Therefore, the air pipe can be routed to the holder 3 without using a universal joint.

制御盤90は、制御部9と、各種の動作の操作入力を受け付ける操作部901と、動作状況を表示する液晶表示部902と、モータ50等に流す電流を駆動する電流駆動部903を備えている。制御部9は、CPUと、CPUで計算した結果を一時記憶するRAMと、制御情報を記憶するROMとを備え、保持具3のエアの吐出、チャック44の可動部の開閉、モータ50の電流駆動を制御する。また、制御部9のROMは、検出ルーチン91、再保持ルーチン92、ワーク受け渡しルーチン93を実行するための制御プログラムを記憶している。   The control panel 90 includes a control unit 9, an operation unit 901 that receives operation inputs of various operations, a liquid crystal display unit 902 that displays an operation status, and a current drive unit 903 that drives a current flowing through the motor 50 and the like. Yes. The control unit 9 includes a CPU, a RAM that temporarily stores the results calculated by the CPU, and a ROM that stores control information. The control unit 9 discharges air from the holder 3, opens and closes the movable unit of the chuck 44, and current of the motor 50. Control the drive. The ROM of the control unit 9 stores a control program for executing a detection routine 91, a re-holding routine 92, and a workpiece transfer routine 93.

検出ルーチン91は、ベルヌーイ円盤30によりウェハ100を近接隔離した状態に保持すると共に、クランパ41〜43がウェハ100に当接し、スピンドル45を回転させて、ノッチを検出する工程を含む。   The detection routine 91 includes a step of detecting the notch by holding the wafer 100 in the state of being closely separated by the Bernoulli disk 30 and by contacting the clampers 41 to 43 with the wafer 100 and rotating the spindle 45.

再保持ルーチン92は、ノッチがクランパ41〜43と重なって隠れてしまい、センサ部6がノッチの溝から光を検出できなかった場合に実行される。再保持ルーチン92は、クランパ41〜43を一旦、ウェハ100から退避した状態で、所定時間、ベルヌーイ円盤30から吐出される旋回流によりウェハ100を回転させ、ノッチとクランパ41〜43との重なりを解消する。その後、再保持ルーチン92は、クランパ100がウェハに当接した状態にする。制御部9は、再保持ルーチン92の後、再度検出ルーチン91の実行を指示する。
ワーク受け渡しルーチン93は、搬送装置との間で、ウェハ100を受け渡す搬入工程と搬出工程を含む。
The re-holding routine 92 is executed when the notch overlaps with the clampers 41 to 43 and is hidden, and the sensor unit 6 cannot detect light from the groove of the notch. The re-holding routine 92 rotates the wafer 100 by the swirling flow discharged from the Bernoulli disk 30 for a predetermined time in a state where the clampers 41 to 43 are once retracted from the wafer 100, and the notches and the clampers 41 to 43 overlap. Eliminate. Thereafter, the re-holding routine 92 brings the clamper 100 into contact with the wafer. The control unit 9 instructs the execution of the detection routine 91 again after the re-holding routine 92.
The workpiece delivery routine 93 includes a carry-in process and a carry-out process for delivering the wafer 100 to and from the transfer device.

図2に示すように、保持具3のベルヌーイ円盤30には、エア吐出口を有する複数のヘッド31〜36を、ベルヌーイ円盤30の外周寄りの位置に備えている。   As shown in FIG. 2, the Bernoulli disk 30 of the holder 3 is provided with a plurality of heads 31 to 36 having air discharge ports at positions near the outer periphery of the Bernoulli disk 30.

また、クランパ41〜43は、ウェハ100の外周を略等分割した位置に配置されている。クランパ75〜77は、ウェハ100をウェハ位置合わせ装置1に搬入する搬送装置(後述する図6の搬送装置7に相当)のハンドのクランパである。図2には、クランパ75〜77が搬入時に到来する位置を表している。図2に示すように、搬送装置のクランパも、クランパ41〜43と同様、ウェハ100の外周を略等分割した位置に配置する。クランパ41〜43とクランパ75〜77との干渉を防ぐため、これらのクランパは、互いに位相をずらして配置されている。   Further, the clampers 41 to 43 are arranged at positions where the outer periphery of the wafer 100 is substantially equally divided. The clampers 75 to 77 are hand clampers of a transfer device (corresponding to a transfer device 7 in FIG. 6 described later) that carries the wafer 100 into the wafer alignment device 1. FIG. 2 shows the positions at which the clampers 75 to 77 arrive at the time of carry-in. As shown in FIG. 2, the clamper of the transfer device is also arranged at a position where the outer periphery of the wafer 100 is substantially equally divided, like the clampers 41 to 43. In order to prevent interference between the clampers 41 to 43 and the clampers 75 to 77, these clampers are arranged out of phase with each other.

図3は、クランパ41の受部の実施例を図2のA−A断面で表している。図3(A)のクランパ41Aの実施例では、ウェハ100の下面を支持する4102と、ウェハ100の外周方向に当接する面4101を備えている。このように2面で押さえることにより、ウェハ100への当接を安定させることができる。また、図3(B)のクランパ41Bの実施例のように、さらにウェハ100の上部を押さえる、押さえ4103を備える構成も可能である。また、図3(C)のように、ウェハ100の面に対して傾斜したテーパ面4104、4105で押さえるようにしてもよい。   FIG. 3 shows an embodiment of the receiving portion of the clamper 41 in the AA cross section of FIG. In the embodiment of the clamper 41 </ b> A in FIG. 3A, the clamper 41 </ b> A is provided with a 4102 that supports the lower surface of the wafer 100 and a surface 4101 that contacts the outer periphery of the wafer 100. In this way, the contact with the wafer 100 can be stabilized by pressing with two surfaces. Further, as in the embodiment of the clamper 41B in FIG. 3B, a configuration in which a presser 4103 that presses the upper portion of the wafer 100 is further provided is also possible. Further, as shown in FIG. 3C, the taper surfaces 4104 and 4105 inclined with respect to the surface of the wafer 100 may be used.

なお、以上で説明した図3では、クランパ41を例にとって説明したが、他のクランパ42、43も同様の形状とする。   Although the clamper 41 has been described as an example in FIG. 3 described above, the other clampers 42 and 43 have the same shape.

図4(A)、(B)はヘッド31の構成を示す斜視図で、図4(A)は斜め下方から、図4(B)は斜め上方からの斜視図である。図4(C)、(D)はヘッド31の断面図で、図4(C)は図4(A)のC−C断面図、図4(D)は図4(A)のD−D断面図である。図4のヘッド31は、ヘッド31〜36の構成例を代表して表している。ヘッド31は、以下のとおり、ウェハ100を単に近接隔離して保持させる構成ではなく、ヘッド31から旋回流を発生させる構成であり、再保持ルーチン92で、クランパ41〜43をウェハ100から退避した状態で、ウェハ100を回転させるのに好適である。   4A and 4B are perspective views showing the configuration of the head 31. FIG. 4A is a perspective view from obliquely below, and FIG. 4B is a perspective view from obliquely upward. 4C and 4D are cross-sectional views of the head 31, FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4A, and FIG. 4D is a line DD in FIG. It is sectional drawing. The head 31 in FIG. 4 represents a configuration example of the heads 31 to 36 as a representative. As described below, the head 31 is not configured to simply hold the wafer 100 in close proximity but to generate a swirling flow from the head 31, and the clampers 41 to 43 are retracted from the wafer 100 in the re-holding routine 92. It is suitable for rotating the wafer 100 in the state.

ヘッド31は、内周面が円周状の凹部83と、その凹部83の開口側に形成した、ウェハ100と対向する平坦状端面82Bと、供給流体を凹部83の内周面に臨む吐出口84から凹部83内へその凹部83の内周方向に沿って吐出させる流体通路85と、を備えている。   The head 31 includes a concave portion 83 having an inner peripheral surface that is circumferential, a flat end surface 82B that is formed on the opening side of the concave portion 83 and that faces the wafer 100, and a discharge port that faces a supply fluid to the inner peripheral surface of the concave portion 83. And a fluid passage 85 for discharging the material from 84 into the recess 83 along the inner circumferential direction of the recess 83.

流体通路85は、旋回流形成体82の閉端面82Aに設けた流体導入口86から、閉端面82Aに対して垂直に穿設され、さらに水平に穿設されて、凹部83の内周面に臨む吐出口84に達している。すなわち、流体通路85は、流体導入口86と吐出口84とを連通し、供給流体を吐出口84から凹部83内へその周方向に沿って吐出させている。この供給流体により、凹部83内部には旋回流が発生する。   The fluid passage 85 is drilled perpendicularly to the closed end surface 82 </ b> A from the fluid inlet 86 provided on the closed end surface 82 </ b> A of the swirl flow forming body 82, and further horizontally drilled on the inner peripheral surface of the recess 83. It reaches the discharge port 84 that faces it. That is, the fluid passage 85 communicates the fluid introduction port 86 and the discharge port 84 and discharges the supply fluid from the discharge port 84 into the recess 83 along the circumferential direction thereof. A swirling flow is generated inside the recess 83 by the supplied fluid.

流体導入口86、流体通路85および吐出口84は、2組設けられ、その2組の各吐出口84から吐出される流体(ここでは空気)は、周方向に沿って同一方向に吐出され、相互に旋回流を強め合う。   Two sets of the fluid introduction port 86, the fluid passage 85, and the discharge port 84 are provided, and the fluid (here, air) discharged from the two sets of the discharge ports 84 is discharged in the same direction along the circumferential direction. Strengthen the swirl flow mutually.

また、凹部83の開口縁は面取りにより傾斜面83Aが形成されてラッパ状に拡径しており、凹部83で発生した旋回流が、この傾斜面83Aによって凹部83から速やかに流出できる。   Further, the opening edge of the recess 83 is chamfered to form an inclined surface 83A and has a trumpet diameter, and the swirling flow generated in the recess 83 can quickly flow out of the recess 83 by the inclined surface 83A.

上記構成のヘッド31において、エアポンプ等の空気供給装置から流体導入口86へ空気が供給される。その空気は、流体通路85を介して吐出口84から凹部83内へ吹き込まれる。この吹き込まれた空気は、凹部83の内部空間で旋回流となって整流され、その後凹部83から流出する。その際、旋回流形成体82の平坦状端面82Aに対向する適当な位置にウェハ100が配されていると、凹部83への外部からの大気圧供給が制限される。この状態で吐出口84から凹部83内へ吹き込まれた空気は、エントレインメント効果(粘性流体の誘引現象)と遠心力により次第に単位面積当りの空気分子の密度が小さくなり、凹部83内の旋回流中心部の圧力が低下し負圧が発生する。この結果、ウェハ100は周囲の大気圧によって押圧されて平坦状端面82A側に吸引される。一方、平坦状端面82Aとウェハ100の距離が近づくと凹部83内からの排出空気が制限される。これにより、吐出口84から吹き込まれる空気の流速が遅くなるため凹部83内の旋回流中心部の圧力は上昇する。この結果、ウェハ100は凹部83内の圧力に押し戻され、平坦状端面82Aから離れ、ウェハ100の質量と吸引力がバランスする点で保たれる。また、平坦状端面82Aとウェハ100の間に介在する空気膜によりウェハ100は安定し近接隔離して保持させることになる。   In the head 31 configured as described above, air is supplied to the fluid introduction port 86 from an air supply device such as an air pump. The air is blown into the recess 83 from the discharge port 84 via the fluid passage 85. The blown air is rectified as a swirling flow in the internal space of the recess 83 and then flows out of the recess 83. At this time, when the wafer 100 is disposed at an appropriate position facing the flat end surface 82A of the swirl flow forming body 82, the atmospheric pressure supply from the outside to the recess 83 is restricted. In this state, the air blown into the recess 83 from the discharge port 84 gradually decreases the density of air molecules per unit area due to the entrainment effect (attracting phenomenon of viscous fluid) and centrifugal force, and the swirling flow in the recess 83 The pressure in the center decreases and negative pressure is generated. As a result, the wafer 100 is pressed by the ambient atmospheric pressure and sucked toward the flat end face 82A. On the other hand, when the distance between the flat end surface 82A and the wafer 100 approaches, the air discharged from the recess 83 is restricted. Thereby, since the flow velocity of the air blown from the discharge port 84 becomes slow, the pressure at the center of the swirl flow in the recess 83 increases. As a result, the wafer 100 is pushed back to the pressure in the recess 83 and is separated from the flat end surface 82A, and is maintained at a point where the mass and the suction force of the wafer 100 are balanced. Further, the wafer 100 is stably held in close proximity by the air film interposed between the flat end face 82A and the wafer 100.

このように、凹部83内の周方向に沿って空気を噴出させ、旋回流を発生させるようにしたので、平坦状端面82Bとウェハ100との間の負圧による吸引力は、強力になる。また、ヘッド31〜36の旋回流路85の旋回方向を合わせることで、ヘッド31〜36全体でウェハ100を回転させることができる。これにより、図1で説明した再保持ルーチン92で、クランパ41〜43をウェハ100から退避した状態で、ウェハ100を回転させることができる。   Thus, since air is jetted along the circumferential direction in the recess 83 to generate a swirling flow, the suction force due to the negative pressure between the flat end surface 82B and the wafer 100 becomes strong. Moreover, the wafer 100 can be rotated with the whole heads 31-36 by matching the turning direction of the turning flow path 85 of the heads 31-36. Thereby, the wafer 100 can be rotated in the state where the clampers 41 to 43 are retracted from the wafer 100 by the re-holding routine 92 described in FIG.

なお、上記の図4の説明では、流体導入口86、流体通路85および吐出口84を2組設けるようにしたが、1組のみでもよいし、また3組以上設けるようにしてもよい。
また、流体導入口86を個別に設けるようにしたが、この流体導入口86を共通とし、そこから枝分かれして流体通路85および吐出口84を設けるようにしてもよい。
また、流体通路85を垂直経路と水平経路との組み合わせで形成するようにしたが、このような経路に限定されることはなく、流体通路85は、流体導入口86から凹部83の周方向に沿って空気を吹き出すように形成すればよい。
また、旋回流によるウェハ100の回転速度を調整するには、ヘッド31〜36の旋回流路85の旋回方向をヘッド31〜36のうちいずれかを逆にすればよい。ヘッド31それぞれの旋回流によりウェハ100に生じる回転モーメントが相殺されるので、ウェハ100の回転速度を調整できる。また、ヘッド31〜36を備えるベルヌーイ円盤30へ供給する流量を変化させるだけでもウェハ100の回転速度を調整できる。
In the description of FIG. 4 described above, two sets of the fluid introduction port 86, the fluid passage 85, and the discharge port 84 are provided. However, only one set may be provided, or three or more sets may be provided.
Further, although the fluid introduction ports 86 are individually provided, the fluid introduction ports 86 may be shared, and the fluid passages 85 and the discharge ports 84 may be provided by branching from the fluid introduction ports 86.
Further, the fluid passage 85 is formed by a combination of a vertical path and a horizontal path. However, the fluid path 85 is not limited to such a path, and the fluid path 85 extends from the fluid inlet 86 to the circumferential direction of the recess 83. What is necessary is just to form so that air may be blown along.
Further, in order to adjust the rotation speed of the wafer 100 by the swirl flow, the swirl direction of the swirl flow path 85 of the heads 31 to 36 may be reversed in any of the heads 31 to 36. Since the rotational moment generated in the wafer 100 by the swirl flow of each head 31 is canceled, the rotational speed of the wafer 100 can be adjusted. Further, the rotational speed of the wafer 100 can be adjusted only by changing the flow rate supplied to the Bernoulli disk 30 including the heads 31 to 36.

また、図4で示した構成に限らず、ヘッド31〜36単体で旋回流を吐出する構成であれば、クランパ41〜43をウェハ100から退避した状態で、旋回流を吐出することによりウェハ100を回転させることができ、再保持ルーチン92を実行することができる。これらの旋回流を発生させるヘッドによれば、再保持ルーチン92で、エア量を細かく制御しなくとも、一定のエアを吐出するだけでウェハ100を回転させることができる。例えば、ウェハ100を回転させるためにエアの吐出の制御をする必要がない。   In addition to the configuration shown in FIG. 4, in the configuration in which the swirl flow is discharged by the heads 31 to 36 alone, the wafer 100 is discharged by discharging the swirl flow while the clampers 41 to 43 are retracted from the wafer 100. Can be rotated and a rehold routine 92 can be executed. According to the heads that generate these swirl flows, the wafer 100 can be rotated only by discharging a certain amount of air without finely controlling the amount of air in the re-holding routine 92. For example, it is not necessary to control the discharge of air in order to rotate the wafer 100.

さらに、図4で示した構成は、単に検出ルーチン91を実行するために、ウェハ100をベルヌーイ効果により近接隔離して浮かせて保持するだけの目的であれば必須ではない。   Furthermore, the configuration shown in FIG. 4 is not essential for the purpose of merely holding the wafer 100 in close proximity and floating by the Bernoulli effect in order to simply execute the detection routine 91.

図5は、搬送装置7がウェハ位置合わせ装置のベルヌーイ円盤30上のウェハに近接した状態を図1と同じ方向から見た側面図で表している。ただし、ベルヌーイ円盤30より下、アーム700の左側を省略している。また、クランパ41〜43を図2のA−A、B1−B1、B2−B2の各断面で表している。   FIG. 5 is a side view showing the state in which the transfer device 7 is close to the wafer on the Bernoulli disk 30 of the wafer alignment device as seen from the same direction as FIG. However, the left side of the arm 700 below the Bernoulli disk 30 is omitted. Further, the clampers 41 to 43 are represented by cross sections AA, B1-B1, and B2-B2 in FIG.

搬送装置7は、アーム700と、ハンド70と、搬送制御部79を備える。
アーム700は、ハンド70を移動させるものであり、例えば多間接ロボットで構成する。図5のアーム700は、多間接ロボット等のアームの先端を示している。
ハンド70は、ハンド後端71と、ハンド先端72と、ハンド先端72に格納したヘッド731〜736と、ウェハ100に当接するクランパ75〜77と、クランパ75〜77を開閉するチャック78を備える。
The transport device 7 includes an arm 700, a hand 70, and a transport control unit 79.
The arm 700 is for moving the hand 70 and is constituted by, for example, a multi-indirect robot. The arm 700 in FIG. 5 shows the tip of an arm such as a multi-indirect robot.
The hand 70 includes a hand rear end 71, a hand front end 72, heads 731 to 736 stored in the hand front end 72, clampers 75 to 77 that contact the wafer 100, and a chuck 78 that opens and closes the clampers 75 to 77.

ハンド後端71は、アーム700に固定され、チャック78を内蔵している。また、チャック78の電気配線、ヘッド731〜736のエア配管をアーム700に通している。   The hand rear end 71 is fixed to the arm 700 and incorporates a chuck 78. Further, the electrical wiring of the chuck 78 and the air piping of the heads 731 to 736 are passed through the arm 700.

ハンド先端72は、ベルヌーイ円盤30を略、上下反転した構造となっており、ヘッド731〜736を格納する。   The hand tip 72 has a structure in which the Bernoulli disk 30 is substantially inverted, and stores the heads 731 to 736.

ヘッド731〜736は、ベルヌーイ円盤30と対向する搬送ヘッド取付面730に取り付けられている。ヘッド731〜736は、ベルヌーイ効果により、ウェハ100を保持具3から近接隔離して懸垂保持する。このベルヌーイ効果によれば、ウェハ100よりヘッド731〜736が上にあっても、ヘッド731〜736の下にウェハ100を非接触で保持することができる。   The heads 731 to 736 are attached to the transport head attachment surface 730 that faces the Bernoulli disk 30. The heads 731 to 736 suspend and hold the wafer 100 close to and away from the holder 3 by the Bernoulli effect. According to the Bernoulli effect, even when the heads 731 to 736 are above the wafer 100, the wafer 100 can be held under the heads 731 to 736 in a non-contact manner.

なお、この搬送装置7のヘッドとしては、必ずしも図4で示したような旋回流を吐出する構成とする必要がない。搬送装置7のハンド先端72は、エア吐出によるベルヌーイ効果で近接隔離できればよい。または、ベルヌーイ効果を利用しないものでも良く、例えば、ウェハ100を真空吸着してハンド70がウェハ100と接触して搬送するものでも良い。   Note that the head of the transport device 7 does not necessarily need to be configured to discharge a swirling flow as shown in FIG. It suffices if the hand tip 72 of the transport device 7 can be closely separated by the Bernoulli effect by air discharge. Alternatively, a device that does not use the Bernoulli effect may be used. For example, the wafer 100 may be vacuum-sucked and the hand 70 may be brought into contact with the wafer 100 to be conveyed.

クランパ75〜77は、クランパ41〜43と同様、ウェハ100に当接し、またはウェハ100から退避する移動クランパを有する。また、クランパ75〜77がウェハ100に当接する部分のそれぞれの形状を、図3で示したクランパを上下反転した構成とする。また、クランパ75〜77は、チャック78の可動部に固定されている。
チャック78は、ハンド後端71に設けられた電磁チャックであり、クランパ75〜77を開閉する。
Similarly to the clampers 41 to 43, the clampers 75 to 77 have moving clampers that contact the wafer 100 or retreat from the wafer 100. Further, the shapes of the portions where the clampers 75 to 77 are in contact with the wafer 100 are configured such that the clampers shown in FIG. Further, the clampers 75 to 77 are fixed to the movable part of the chuck 78.
The chuck 78 is an electromagnetic chuck provided at the rear end 71 of the hand, and opens and closes the clampers 75 to 77.

搬送制御部79は、制御盤90と同様の構成の制御盤に格納されている。搬送制御部79は、アーム700の移動動作、ヘッド731〜736に送るエアの吐出量、チャック78の開閉等を制御し、ウェハ100の搬送時には、ウェハ位置合わせ装置1の制御部9と、制御情報を通信する。搬送制御部79は、制御部9から制御情報を受信する。例えば、スピンドル45の回転動作、ヘッド31〜36に送るエアの吐出、チャック78の開閉等について、制御部9が指示信号を出力したかどうか、および、センサ部6の状態等を受信する。また、搬送制御部79は、搬送制御部79が指示信号を出力したかどうかを制御部9に送信する。   The conveyance control unit 79 is stored in a control panel having the same configuration as the control panel 90. The transfer control unit 79 controls the movement operation of the arm 700, the discharge amount of air sent to the heads 731 to 736, the opening and closing of the chuck 78, and the like. Communicate information. The conveyance control unit 79 receives control information from the control unit 9. For example, it receives whether or not the control unit 9 has output an instruction signal, the state of the sensor unit 6, and the like regarding the rotation operation of the spindle 45, the discharge of air sent to the heads 31 to 36, and the opening and closing of the chuck 78. Further, the conveyance control unit 79 transmits to the control unit 9 whether or not the conveyance control unit 79 has output an instruction signal.

図6のフロー図は、ワーク受け渡し工程のうち搬送装置からウェハ位置合わせ装置へ搬入する搬入工程である。この工程は、図1で説明したワーク受け渡しルーチン93で実行する工程に相当する。
ST1で、搬送制御部79は、ウェハ100を保持したアーム700をウェハ位置合わせ装置1に近接させ、ウェハ100がセンサ部6の下になるようにハンド先端72を挿入させる。
ST2で、制御部9は、ハンド先端72の移動が完了した旨の信号を搬送制御部79から受け、ベルヌーイ円盤30のヘッド31〜36からエアの吐出を開始させる。
The flowchart of FIG. 6 is a carrying-in process of carrying in from the transfer device to the wafer alignment device in the workpiece transfer process. This step corresponds to the step executed in the workpiece transfer routine 93 described with reference to FIG.
In ST <b> 1, the transfer control unit 79 brings the arm 700 holding the wafer 100 close to the wafer alignment apparatus 1 and inserts the hand tip 72 so that the wafer 100 is under the sensor unit 6.
In ST <b> 2, the control unit 9 receives a signal indicating that the movement of the hand tip 72 is completed from the conveyance control unit 79 and starts discharging air from the heads 31 to 36 of the Bernoulli disk 30.

ST3では、ST2に遅れて、または略同じタイミングで、制御部9がチャック44の可動部を閉じるよう指示して、クランパ41〜43がウェハ100に当接する(クランプ状態)。
ST4で、搬送制御部79は、ST3の完了の信号を制御部9から受けて、搬送装置7のチャック78の可動部を開くよう指示し、クランパ75〜77がウェハ100から退避した状態にする(アンクランプ状態)。
ST5で、ST4と並行して、搬送装置7のヘッド731〜736のエアの吐出を停止する。その後、ST6で、搬送装置7のアーム700を退避させる。
In ST3, the control unit 9 instructs to close the movable part of the chuck 44 after ST2 or at substantially the same timing, and the clampers 41 to 43 come into contact with the wafer 100 (clamped state).
In ST4, the transfer control unit 79 receives the signal of completion of ST3 from the control unit 9 and instructs to open the movable part of the chuck 78 of the transfer apparatus 7, so that the clampers 75 to 77 are retracted from the wafer 100. (Unclamped state).
In ST5, in parallel with ST4, the discharge of air from the heads 731 to 736 of the transport apparatus 7 is stopped. Thereafter, in ST6, the arm 700 of the transfer device 7 is retracted.

以上のとおり、搬送装置7は、ヘッド731〜736を下向きにした状態でウェハ100を近接隔離して搬送できるので、ウェハ100を反転したり、ウェハ100を上昇させる必要がない。したがって、ウェハ100の受け渡しのための構成を簡易にすることができる。   As described above, since the transfer apparatus 7 can transfer the wafer 100 in a state where the heads 731 to 736 face downward, the wafer 100 does not need to be inverted or raised. Therefore, the configuration for delivering the wafer 100 can be simplified.

図7のフロー図は、ウェハ位置合わせ装置1がノッチを検出する工程である。この工程は、図6で示した動作の次に続けて行う工程である。図7のST11〜ST14は、制御部9の検出ルーチン91に相当し、ST14〜ST19は、制御部9の再保持ルーチン92に相当する。   7 is a process in which the wafer alignment apparatus 1 detects a notch. This step is a step performed following the operation shown in FIG. 7 correspond to the detection routine 91 of the control unit 9, and ST14 to ST19 correspond to the re-holding routine 92 of the control unit 9.

ST11で、制御部9は、センサ部6の動作をオンにする。即ち、発光素子60からレーザ光を発すると共に、センサ61の受光を開始する。
ST12で、モータ50のモータを回転させ、スピンドル45、クランパ41〜43、ベルヌーイ円盤30の回転を開始する。
ST13で、制御部9は、センサ部6がノッチを検出したかどうか判断する。ST14で、制御部9は、スピンドル45が1周回転したかどうか判断する。制御部9が、センサ部6からの信号がノッチを検出していない状態であると判断し(ST13のNO)、かつ、回転が1周に到達していない(ST14のNO)限り、ST12でモータ50の回転を継続する。制御部9が、センサ部6から受ける信号がノッチを検出した状態であると判断した場合(ST13のYES)、ST15でスピンドル45の回転を停止し、図7のフローは終了する。
In ST11, the control unit 9 turns on the operation of the sensor unit 6. In other words, laser light is emitted from the light emitting element 60 and light reception by the sensor 61 is started.
In ST12, the motor 50 is rotated, and the spindle 45, the clampers 41 to 43, and the Bernoulli disk 30 are started to rotate.
In ST13, the control unit 9 determines whether the sensor unit 6 has detected a notch. In ST14, the control unit 9 determines whether or not the spindle 45 has rotated once. As long as the control unit 9 determines that the signal from the sensor unit 6 is not detecting a notch (NO in ST13) and the rotation has not reached one revolution (NO in ST14), the control unit 9 determines in ST12. The rotation of the motor 50 is continued. When the control unit 9 determines that the signal received from the sensor unit 6 is in a state of detecting a notch (YES in ST13), the rotation of the spindle 45 is stopped in ST15, and the flow in FIG.

ST15で、スピンドル45が1周回転したと判断した場合(ST14のYES)には、ST16に移動する。ウェハ100の外周のいずれかにノッチが刻まれているから、通常は、スピンドル45が1周回転すれば、ST11〜ST13の検出処理で、センサ61は、ノッチを検出できるはずである。しかし、ノッチがクランパ41〜43に隠れる位置でクランパ41〜43がウェハ100に当接した場合には、センサ61は、発光素子60の光を検出できず、1周回転してもノッチを検出できない。そこで、以下のST16〜ST19を行う。   If it is determined in ST15 that the spindle 45 has rotated one revolution (YES in ST14), the process moves to ST16. Since a notch is formed in any one of the outer circumferences of the wafer 100, normally, if the spindle 45 rotates once, the sensor 61 should be able to detect the notch in the detection process of ST11 to ST13. However, when the clampers 41 to 43 come into contact with the wafer 100 at positions where the notches are hidden by the clampers 41 to 43, the sensor 61 cannot detect the light of the light emitting element 60, and detects the notch even if it rotates once. Can not. Therefore, the following ST16 to ST19 are performed.

ST16で、制御部9は、ウェハ位置合わせ装置1のチャック44の可動部を一旦、開いて、クランパ41〜43がウェハ100から退避した状態にする(アンクランプ状態)。
ST17で、制御部9は、ウェハ位置合わせ装置1のヘッド31〜36のエア吐出を開始する。ヘッド31〜36は吐出口に旋回流形成体82が設けられているから、ヘッド31〜36のエア吐出を開始すると、ウェハ100が回転する。
ST18で、制御部9は、所定時間経過したかどうか判断し、所定時間するまで待機する。ST17、ST18により、ノッチがクランパ41〜43のいずれかと重なっていた状態を解消できる。この所定時間は、この状態を解消できる所定の回転量、回転させるのに必要な時間、例えば1〜3秒程度とする。なお、この所定の回転量は、この状態を解消できる量であれば良く、厳密に一定量である必要はない。
ST19で、制御部9は、再度、ウェハ位置合わせ装置1のチャック44の可動部を閉じて、クランパ41〜43がウェハ100に当接している状態にする(クランプ状態)。その後、ST12に戻って、ST12からST14をやり直す。ST12からST14の処理をやり直しても、センサ61がノッチを検出ができない場合には、再度ST15〜ST18の処理を行う。
In ST16, the control unit 9 once opens the movable part of the chuck 44 of the wafer alignment apparatus 1 so that the clampers 41 to 43 are retracted from the wafer 100 (unclamped state).
In ST17, the control unit 9 starts air discharge from the heads 31 to 36 of the wafer alignment apparatus 1. Since the heads 31 to 36 are provided with the swirl flow forming body 82 at the discharge ports, the wafer 100 rotates when the heads 31 to 36 start to discharge air.
In ST18, the control unit 9 determines whether or not a predetermined time has elapsed, and waits until the predetermined time is reached. By ST17 and ST18, the state where the notch overlaps with any one of the clampers 41 to 43 can be eliminated. The predetermined time is a predetermined amount of rotation that can eliminate this state, and a time required for rotation, for example, about 1 to 3 seconds. The predetermined rotation amount may be an amount that can eliminate this state, and does not need to be strictly constant.
In ST19, the controller 9 again closes the movable portion of the chuck 44 of the wafer alignment apparatus 1 so that the clampers 41 to 43 are in contact with the wafer 100 (clamped state). Thereafter, returning to ST12, ST12 to ST14 are repeated. If the sensor 61 cannot detect the notch even after performing the processing from ST12 to ST14 again, the processing from ST15 to ST18 is performed again.

次に、図8のフロー図は、ウェハ位置合わせ装置から搬送装置に搬出するワーク受け渡し処理であり、図7のノッチ・オリフラ検出処理を終了した場合に行う処理である。図8のフローを実行する前提として、搬送制御部79は、制御部9からこの検出処理の終了の信号を受けているものとする。   Next, the flowchart of FIG. 8 is a workpiece transfer process for unloading from the wafer alignment apparatus to the transfer apparatus, and is a process performed when the notch / orientation flat detection process of FIG. 7 is completed. As a premise for executing the flow of FIG. 8, it is assumed that the transport control unit 79 receives a signal indicating the end of the detection process from the control unit 9.

ST21で、搬送制御部79は、ウェハ100を保持していない空のアーム700を、クランパ75〜77が退避した状態で、ウェハ100の上面からウェハ位置合わせ装置1に近接させ、ハンド先端72をセンサ部6の下に挿入させる。
ST22で、搬送制御部79は、ハンド7のヘッド731〜736からエア吐出を開始させる。
ST23では、ST22に遅れて、またはST22と同じタイミングで、搬送制御部79が搬送装置7のチャック78の可動部を閉じるよう指示して、クランパ75〜77がウェハ100に当接する(クランプ状態)。
ST24で、制御部9は、ST22、ST23の完了の信号を搬送制御部79から受けて、ウェハ位置合わせ装置1のチャック44の可動部を開くよう指示し、クランパ41〜43がウェハ100から退避する(アンクランプ状態)。
ST25で、ST24と並行して、制御部9は、ウェハ位置合わせ装置1のヘッド31〜36のエア吐出を停止させる。
ST26で、搬送制御部79は、制御部9からST25のエア吐出を停止した旨の信号を受けると、ウェハ100を保持した搬送装置7のアーム700を退避させる。
In ST21, the transfer control unit 79 moves the empty arm 700 not holding the wafer 100 close to the wafer alignment apparatus 1 from the upper surface of the wafer 100 with the clampers 75 to 77 retracted, and the hand tip 72 is moved. It is inserted under the sensor unit 6.
In ST <b> 22, the conveyance control unit 79 starts air discharge from the heads 731 to 736 of the hand 7.
In ST23, the transfer control unit 79 instructs to close the movable part of the chuck 78 of the transfer device 7 after ST22 or at the same timing as ST22, and the clampers 75 to 77 contact the wafer 100 (clamped state). .
In ST 24, the control unit 9 receives the completion signal of ST 22 and ST 23 from the transfer control unit 79 and instructs to open the movable part of the chuck 44 of the wafer alignment apparatus 1, and the clampers 41 to 43 are retracted from the wafer 100. (Unclamped)
In ST25, in parallel with ST24, the control unit 9 stops air discharge from the heads 31 to 36 of the wafer alignment apparatus 1.
In ST26, when the transfer control unit 79 receives a signal from the control unit 9 indicating that the air discharge in ST25 has been stopped, the transfer control unit 79 retracts the arm 700 of the transfer apparatus 7 holding the wafer 100.

以上の実施形態について補足する。
以上の実施形態は、ノッチの検出に限らず、オリフラ等、ウェハの面方位を検出するためにウェハに刻まれた被検出体の検出および位置決めに適用できる。
また、ヘッド(31〜36)は、6つに限らない。ウェハ100を浮かし、エアの吐出によりウェハ100を回転することができれば、ヘッド(31〜36)の数は、6以上でも、6以下でもよい。ベルヌーイ円盤30の中央に設けても良い。搬送装置7のヘッド731〜736も同様である。
It supplements about the above embodiment.
The above embodiments are not limited to the detection of notches, but can be applied to the detection and positioning of a detection object engraved on a wafer in order to detect the surface orientation of the wafer, such as an orientation flat.
Further, the number of heads (31 to 36) is not limited to six. If the wafer 100 can be floated and the wafer 100 can be rotated by discharging air, the number of heads (31 to 36) may be 6 or more or 6 or less. You may provide in the center of Bernoulli disk 30. The same applies to the heads 731 to 736 of the transport device 7.

また、チャック44は、クランパ41〜43すべてを半径方向に動かすものとしたが、そのうちの一部のクランパのみを動かし、その他のクランパを固定としても良い。クランパの数は、3つに限らない。クランパの接点の数は2箇所以上必要であるが、クランパの接点が3箇所以上あるとウェハ100に当接した状態が安定する。クランパの数は、4つ以上でも良い。また、ここで説明したこのクランパ41〜43の説明は、クランパ75〜77にも当てはまる。ただし、ウェハ位置合わせ装置1側のクランパ41〜43については、この数が多いと、ノッチと重なる可能性が多くなり、再保持ルーチン92を行う回数が増える。
また、クランパ41〜43等の別の構成として、ウェハ100に当接して所定の中心位置に保つものであればクランパ41〜43、クランパ支持部411、421、431、チャック44に限らずどのようなでも良い。チャック44の動力は、電磁的方法でなくとも、エア、油圧でもよい。搬送装置7も同様である。
In addition, the chuck 44 moves all the clampers 41 to 43 in the radial direction, but it is also possible to move only some of the clampers and fix the other clampers. The number of clampers is not limited to three. The number of contact points of the clamper is required to be two or more, but if there are three or more contact points of the clamper, the state in contact with the wafer 100 is stabilized. The number of clampers may be four or more. The description of the clampers 41 to 43 described here also applies to the clampers 75 to 77. However, with regard to the clampers 41 to 43 on the wafer alignment apparatus 1 side, if this number is large, the possibility of overlapping with the notch increases, and the number of times the re-holding routine 92 is performed increases.
Further, as another configuration of the clampers 41 to 43 and the like, not only the clampers 41 to 43, the clamper support portions 411, 421, 431, and the chuck 44, as long as they are in contact with the wafer 100 and maintained at a predetermined center position. Anyway. The power of the chuck 44 may be air or hydraulic pressure instead of an electromagnetic method. The same applies to the transport device 7.

また、図1とは別のスピンドル45の軸支方法としてスピンドル45を中空にして、その中に台座部2に固定した軸と軸受を備える構成でも良い。   Further, as another shaft support method of the spindle 45 different from that in FIG. 1, a configuration in which the spindle 45 is hollow and a shaft and a bearing fixed to the pedestal portion 2 therein may be provided.

また、発光素子60、センサ61は、ウェハ100に光を通して、ノッチを検出できれば良く、発光素子60、センサ61間にウェハ100を挟む位置関係にあればよい。例えば、図1の発光素子60を下側、センサ61を上側に配置しても良い。   The light emitting element 60 and the sensor 61 only need to be able to detect a notch through light through the wafer 100, and may be in a positional relationship in which the wafer 100 is sandwiched between the light emitting element 60 and the sensor 61. For example, the light emitting element 60 in FIG. 1 may be disposed on the lower side and the sensor 61 may be disposed on the upper side.

また、以上では、スピンドル回転機構5とスピンドル45を用いて説明したが、保持具3とヘッド31〜36を回転させることができ、かつ、これらが回転しても保持具3にエアを供給できる構成であれば、どのようなものでも良い。例えば、ベルト53を介さず、チャック44を直接モータで回転させる構成でも良い。この場合、エアの配管方法については、例えば、モータを中空にしてエアの配管を通し、自在継ぎ手を用いてポンプに接続することにより行うことができる。   In the above description, the spindle rotating mechanism 5 and the spindle 45 have been described. However, the holder 3 and the heads 31 to 36 can be rotated, and air can be supplied to the holder 3 even if they rotate. Any configuration is possible. For example, a configuration in which the chuck 44 is directly rotated by a motor without using the belt 53 may be employed. In this case, the air piping method can be performed, for example, by hollowing the motor, passing the air piping, and connecting to the pump using a universal joint.

また、図7で示したST17について、ウェハ位置合わせ装置1は、ウェハ100を持ち替えたり、昇降したりする必要がない。したがって、搬送装置7のハンド先端72を退避せず、ハンド先端72をベルヌーイ円板100上方に停留したまま、図8のフローで示したノッチの位置決めを行なってもよい。このように停留したまま検出工程を行うためには、ウェハ位置合わせ装置のクランパ41〜43が回転するときに、クランパ75〜77がクランパ41〜43との干渉を防ぐ必要がある。この干渉を防ぐ方法としては、例えば以下の方法がある。
(A1)1つには、ハンド70をベルヌーイ円盤30から離れる方向105(図5参照。)へ数ミリ程度上昇させる方法がある。これにより、クランパ41〜43と干渉を避けることができる。なお、前記ウェハ100を保持していない状態で、方向105へ移動したときに、センサ部7とハンド先端72が干渉がないようにする。具体的には、方向105へ移動したときに、センサ部7と干渉がない位置にクランパ75〜77の支持部を設ける。
Further, with respect to ST17 shown in FIG. 7, the wafer alignment apparatus 1 does not need to change the wafer 100 or move it up and down. Accordingly, the notch positioning shown in the flow of FIG. 8 may be performed while the hand tip 72 of the transport device 7 is not retracted and the hand tip 72 is retained above the Bernoulli disc 100. In order to perform the detection process while being stopped in this way, it is necessary that the clampers 75 to 77 prevent interference with the clampers 41 to 43 when the clampers 41 to 43 of the wafer alignment apparatus rotate. As a method for preventing this interference, for example, there are the following methods.
(A1) One is a method of raising the hand 70 about several millimeters in the direction 105 (see FIG. 5) away from the Bernoulli disk 30. Thereby, interference with the clampers 41 to 43 can be avoided. Note that the sensor unit 7 and the hand tip 72 do not interfere with each other when the wafer 100 is not held and the wafer 100 moves in the direction 105. Specifically, the support portions of the clampers 75 to 77 are provided at positions where there is no interference with the sensor portion 7 when moving in the direction 105.

(A2)また、クランパのストロークを大きくとって、ウェハ位置合わせ装置のクランパ41〜43の外側に、ハンドのクランパ75〜77を退避させることができる。これによりクランパ41〜43との干渉を防ぐことができる。
(B)その他の方法としては、搬送装置のハンド70がウェハを吸着する構成にすることができる。そして、ウェハ位置合わせ装置のクランパ41〜43と干渉がないよう、ハンド先端72の吸着面がクランパ41〜43の内側で保持面側に突き出した形状にする方法がある。
(A2) Further, the clamper strokes 75-77 of the hand can be retracted outside the clampers 41-43 of the wafer alignment apparatus by taking a large stroke of the clamper. Thereby, interference with the clampers 41 to 43 can be prevented.
(B) As another method, a configuration can be adopted in which the hand 70 of the transfer apparatus sucks the wafer. There is a method in which the suction surface of the hand tip 72 protrudes toward the holding surface inside the clampers 41 to 43 so as not to interfere with the clampers 41 to 43 of the wafer alignment apparatus.

さらに、搬送装置7のヘッド75〜77を図5で示した旋回流を発生させる構成にして、ヘッド75〜77が図6のST16のウェハ100の回転動作を行うようにしてもよい。この場合には、ウェハ位置合わせ装置1側のヘッド31〜36を、図5で示した旋回流を発生させる構成にする必要はない。
また、以上では、ウェハ位置合わせ装置1がウェハ100の下側、搬送装置7がウェハ100の上側とした位置関係の構成を説明したが、保持具3と、ハンド先端72とが、このウェハの面の互いに逆側の面からこのウェハを取り合ってウェハ100の授受を行うのであれば、保持具3はいずれの方向を向いていても良い。例えば、図4で示した保持具3とハンド先端72の位置関係は上下逆でもよい。また、ウェハ100を立てた向きで、ハンド先端72、保持具がウェハ100を挟み込む方向から、ウェハ100を授受しても良い。
また、制御盤901の液晶表示部902は、必須ではなく、制御盤90としては、少なくとも制御部9、電流駆動部902があればよい。電源オンと同時に所定の検出ルーチン91、再保持ルーチン92、ワーク受け渡しルーチン93を実行するのであれば、操作部901も不要である。
Furthermore, the heads 75 to 77 of the transfer device 7 may be configured to generate the swirl flow shown in FIG. 5, and the heads 75 to 77 may rotate the wafer 100 in ST16 of FIG. In this case, the heads 31 to 36 on the wafer alignment apparatus 1 side need not be configured to generate the swirling flow shown in FIG.
In the above, the configuration of the positional relationship has been described in which the wafer alignment device 1 is the lower side of the wafer 100 and the transfer device 7 is the upper side of the wafer 100. However, the holder 3 and the hand tip 72 are connected to each other. As long as the wafer 100 is transferred from the surfaces opposite to each other, and the wafer 100 is transferred, the holder 3 may face in any direction. For example, the positional relationship between the holder 3 and the hand tip 72 shown in FIG. Further, the wafer 100 may be exchanged from the direction in which the wafer tip 100 is erected and the hand tip 72 and the holder sandwich the wafer 100.
Further, the liquid crystal display unit 902 of the control panel 901 is not essential, and the control panel 90 only needs to include at least the control unit 9 and the current driving unit 902. If the predetermined detection routine 91, the re-holding routine 92, and the workpiece transfer routine 93 are executed at the same time as the power is turned on, the operation unit 901 is also unnecessary.

ウェハ位置合わせ装置の側面図である。It is a side view of a wafer alignment apparatus. ウェハ位置合わせ装置の平面図である。It is a top view of a wafer alignment apparatus. クランパの形状の実施例を表す図である。It is a figure showing the Example of the shape of a clamper. ウェハ位置合わせ装置のヘッドの構造例を表す図である。It is a figure showing the structural example of the head of a wafer alignment apparatus. 搬送装置がウェハ位置合わせ装置のベルヌーイ円盤上のウェハに近接した状態を表す図である。It is a figure showing the state which the conveyance apparatus adjoined to the wafer on the Bernoulli disk of a wafer alignment apparatus. ワーク受け渡し工程(搬送装置→ウェハ位置合わせ装置)のフロー図である。It is a flowchart of a workpiece | work delivery process (conveyance apparatus-> wafer alignment apparatus). 検出工程のフロー図である。It is a flowchart of a detection process. ワーク受け渡し工程(ウェハ位置合わせ装置→搬送装置)のフロー図である。It is a flowchart of a workpiece | work delivery process (wafer alignment apparatus-> conveyance apparatus).

符号の説明Explanation of symbols

1−ウェハ位置合わせ装置、 100−ウェハ、 2−台座部、
3−保持具、 30−ベルヌーイ円盤、 301−支持台、
31〜36−ヘッド、 37−回転中心、
41〜43−クランパ、 411、421、431−クランパ支持部、
4101、4102−面、 4103−押さえ、 4104、4105−テーパ面、
44−チャック、 45−スピンドル、 5−スピンドル回転機構、
50−モータ、 51、52−プーリ、 53−ベルト、 54−回転中心、
6−センサ部、 60−発光素子、 61−センサ、
7−搬送装置、 70−ハンド、 700−アーム、
71−ハンド後端、 72−ハンド先端、 730−搬送ヘッド取付面、
731〜736−ヘッド、
75〜77−クランパ、 78−チャック、 79−搬送制御部、
82−旋回流形成体、 82A−平坦面、 82B−平坦状端面、 83−凹部、
84−吐出口、 85−流体通路、 86−流体導入口、 9−制御部、
90−制御盤、 91−検出ルーチン、 92−再保持ルーチン、
93−ワーク受け渡しルーチン
1-wafer alignment device, 100-wafer, 2-pedestal,
3-holder, 30-Bernoulli disk, 301-support base,
31-36 head, 37- center of rotation,
41-43-clamper, 411, 421, 431-clamper support,
4101, 4102-surface, 4103-presser, 4104, 4105-tapered surface,
44-chuck, 45-spindle, 5-spindle rotation mechanism,
50-motor, 51, 52-pulley, 53-belt, 54-center of rotation,
6-sensor part, 60-light emitting element, 61-sensor,
7-Transfer device, 70-Hand, 700-Arm,
71-hand rear end, 72-hand front end, 730-transport head mounting surface,
731-736 heads,
75-77-clamper, 78-chuck, 79-conveyance control unit,
82-swirl flow forming body, 82A-flat surface, 82B-flat end surface, 83-recess,
84-Discharge port, 85-Fluid passage, 86-Fluid inlet port, 9-Control unit,
90-control panel, 91-detection routine, 92-re-holding routine,
93-Work delivery routine

Claims (8)

ウェハの一方の面に対向する保持面に吐出口を形成した保持具と、
前記吐出口からエアを吐出させるエア吐出部と、
前記ウェハの外周に当接する当接位置とウェハの外周から離間する退避位置との間を前記ウェハの半径方向に沿って移動自在にされた少なくとも1つの移動クランパを含み、それぞれが互いに異なる回転位置で前記ウェハの外周に当接する複数のクランパと、
前記移動クランパを前記当接位置と前記退避位置とのいずれかに位置させるクランパ移動部と、
前記複数のクランパを前記ウェハの中心軸周りに一体的に回転させるクランパ回転部と、
前記ウェハの外周の一部に形成された被検出体を検出するセンサと、
前記エア吐出部による前記エア吐出口からのエアの吐出量、および、前記クランパ移動部による移動クランパの位置を制御して前記ウェハを前記保持面に近接隔離した状態で、前記複数のクランパに保持させると共に、前記センサの検出結果に基づいて前記クランパ回転部による前記複数のクランパの回転を制御する制御部と、を備えたウェハ位置合わせ装置。
A holder in which a discharge port is formed on a holding surface facing one surface of the wafer;
An air discharge part for discharging air from the discharge port;
And at least one moving clamper that is movable along a radial direction of the wafer between a contact position that contacts the outer periphery of the wafer and a retracted position that is separated from the outer periphery of the wafer, and each of the rotational positions is different from each other. A plurality of clampers in contact with the outer periphery of the wafer,
A clamper moving unit for positioning the moving clamper at either the contact position or the retracted position;
A clamper rotating unit that integrally rotates the plurality of clampers around a central axis of the wafer;
A sensor for detecting an object to be detected formed on a part of the outer periphery of the wafer;
The wafer is held by the plurality of clampers in a state where the wafer is close to and separated from the holding surface by controlling the amount of air discharged from the air discharge port by the air discharge unit and the position of the moving clamper by the clamper moving unit. And a controller that controls rotation of the plurality of clampers by the clamper rotation unit based on a detection result of the sensor.
前記吐出口に、エアの旋回流を発生させる旋回流形成体を備えた請求項1に記載の位置合わせ装置。   The alignment apparatus according to claim 1, further comprising a swirl flow forming body that generates a swirl flow of air at the discharge port. 請求項1または2に記載のウェハ位置合わせ装置を用いて、前記被検出体の回転位置を検出するウェハ位置合わせ方法であって、
前記保持面に対向する位置へのウェハの搬入時に前記移動クランパを前記退避位置に位置させ、前記吐出口からエアを吐出させて、搬入させたウェハを前記保持面に近接隔離した状態で前記移動クランパを前記当接位置に移動させて前記複数のクランパを前記ウェハの外周に当接させる保持工程と、
前記複数のクランパを回転させつつ前記センサによって前記被検出体を検出する検出工程と、を含むウェハ位置合わせ方法。
A wafer alignment method for detecting a rotational position of the detected object using the wafer alignment apparatus according to claim 1,
When the wafer is loaded to the position facing the holding surface, the moving clamper is positioned at the retracted position, air is discharged from the discharge port, and the loaded wafer is separated from the holding surface in the state of being separated from the holding surface. A holding step of moving the clamper to the contact position to bring the plurality of clampers into contact with the outer periphery of the wafer;
And a detection step of detecting the detected object by the sensor while rotating the plurality of clampers.
前記検出工程で前記センサが前記被検出体を検出しなかった際に、前記移動クランパを前記退避位置に位置させて、前記吐出口からエアの吐出を調整して前記ウェハを中心軸周りに所定量だけ回転させた後、前記移動クランパを前記当接位置に移動させて前記複数のクランパを前記ウェハの外周に当接させる再保持工程を含み、
前記再保持工程の後に前記検出工程を再度行う請求項3に記載のウェハ位置合わせ方法。
When the sensor does not detect the object to be detected in the detection step, the movable clamper is positioned at the retracted position, and the discharge of air from the discharge port is adjusted to place the wafer around the central axis. A re-holding step of rotating the movable clamper to the contact position and rotating the plurality of clampers to the outer periphery of the wafer after rotating by a fixed amount;
The wafer alignment method according to claim 3, wherein the detection step is performed again after the re-holding step.
請求項1〜2のいずれかに記載のウェハ位置合わせ装置を備えるウェハ位置合わせシステムであって、
前記保持具の保持面に対向する方向から、接触しまたは近接隔離して前記ウェハを保持するハンドと、
前記ハンドを移動させるハンド移動手段と、
前記ウェハを前記ウェハ位置合わせ装置における前記保持面に対向する位置に搬入するように前記ウェハ保持手段および前記ハンド移動手段を制御する搬送制御部と、を備えるウェハ搬送装置を備えるウェハ位置合わせシステム。
A wafer alignment system comprising the wafer alignment apparatus according to claim 1,
A hand that holds the wafer in contact with or in close proximity from the direction facing the holding surface of the holder;
Hand moving means for moving the hand;
A wafer alignment system comprising: a wafer conveyance device comprising: a conveyance control unit that controls the wafer holding means and the hand moving means so as to carry the wafer into a position facing the holding surface in the wafer alignment apparatus.
請求項5に記載のウェハ位置合わせシステムを用いて、被検出体の位置を検出するウェハ位置合わせ方法であって、
前記移動クランパを予め前記退避位置に位置させた状態で、前記ハンドを移動させて前記ハンドで保持したウェハを前記保持具の前記保持面上に搬入させる搬入工程と、
前記吐出口からエアを吐出させて、前記搬入させたウェハを前記保持面に近接隔離した状態で前記移動クランパを前記当接位置に移動させて前記複数のクランパを前記ウェハの外周に当接させ、前記ハンドがウェハを保持しない状態にする保持工程と、
前記複数のクランパを回転させつつ前記センサによって前記被検出体を検出する検出工程と、
前記被検出体を検出した場合に、前記ハンドが前記保持具に保持されたウェハを保持し、前記移動クランパを前記退避位置に位置させると共に前記吐出口からエアを吐出を停止し、前記ハンドを移動させて、ウェハを搬出する搬出工程と、を含むウェハ位置合わせ方法。
A wafer alignment method for detecting the position of an object to be detected using the wafer alignment system according to claim 5,
A loading step of moving the hand and holding the wafer held by the hand onto the holding surface of the holder in a state where the moving clamper is positioned in the retracted position in advance;
Air is discharged from the discharge port, and the movable clamper is moved to the contact position in a state in which the carried wafer is separated from the holding surface to bring the plurality of clampers into contact with the outer periphery of the wafer. , A holding step in which the hand does not hold the wafer;
A detection step of detecting the detected object by the sensor while rotating the plurality of clampers;
When the detected object is detected, the hand holds the wafer held by the holder, positions the movable clamper at the retracted position, stops discharging air from the discharge port, And a wafer unloading method of unloading the wafer and unloading the wafer.
前記検出工程で前記センサが前記被検出体を検出しなかった際に、前記移動クランパを前記退避位置に位置させて、前記吐出口からのエアの吐出を調整して、前記ウェハを中心軸周りに所定量だけ回転させた後、前記移動クランパを前記当接位置に移動させて前記複数のクランパを前記ウェハの外周に当接させる再保持工程を含む請求項6に記載のウェハ位置合わせ方法。   When the sensor does not detect the object to be detected in the detection step, the movable clamper is positioned at the retracted position, and the discharge of air from the discharge port is adjusted so that the wafer is rotated around the central axis. The wafer alignment method according to claim 6, further comprising a re-holding step in which the plurality of clampers are brought into contact with the outer periphery of the wafer by moving the movable clamper to the contact position after being rotated by a predetermined amount. 前記搬入工程の後、前記ハンドを前記ウェハ位置合わせ装置における前記保持面に対向する位置に停留させたまま、前記保持工程および前記再保持工程を行う請求項7に記載のウェハ位置合わせ方法。   The wafer alignment method according to claim 7, wherein after the carrying-in process, the holding process and the re-holding process are performed while the hand is stopped at a position facing the holding surface in the wafer alignment apparatus.
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