JP2008091770A - Wafer aligning device, wafer aligning system, and wafer aligning method - Google Patents
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
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
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
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。
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
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。
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
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
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
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
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
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
Note that the surface of the
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
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
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
The
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
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
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
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
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
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
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
The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Further, although the
Further, the
Further, in order to adjust the rotation speed of the
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
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
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
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
The
The
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
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
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
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
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
The
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
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
In ST <b> 1, the
In ST <b> 2, the control unit 9 receives a signal indicating that the movement of the
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
In ST4, the
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
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
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
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
In ST12, the
In ST13, the control unit 9 determines whether the
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
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
In ST17, the control unit 9 starts air discharge from the
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
In ST19, the controller 9 again closes the movable portion of the
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
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
In ST <b> 22, the
In ST23, the
In ST 24, the control unit 9 receives the completion signal of
In ST25, in parallel with ST24, the control unit 9 stops air discharge from the
In ST26, when the
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
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
Further, as another configuration of the
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
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
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
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
(A1) One is a method of raising the
(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
(B) As another method, a configuration can be adopted in which the
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
In the above, the configuration of the positional relationship has been described in which the
Further, the liquid
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)
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.
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.
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.
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