JP2008258394A - 位置アライメント装置及び位置アライメント方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】トレイを用いることなく、また水平方向の移動をすることなくウェハ等のセンタリング及び回転角度に対する位置決めを行うことを目的とする。
【解決手段】位置アライメント装置は、上下方向に昇降可能に設けられたテーブル3と、ウェハの外周底端部に斜めに接触する傾斜部を有しテーブル3の周囲の所定位置に固定された複数の位置決めピン4とを備える。ウェハの外周底部を複数の位置決めピン4の傾斜部に載置する。載置後、昇降機構によりテーブル3を上下方向に昇降させテーブル表面に載るウェハを上下方向に移動させて、位置決めピン4の傾斜部においてウェハをセンタリングする。また、テーブル3を上昇させ、ウェハを位置決めピン4から離す。吸引機構により吸引口17からエアを吸引させウェハをテーブル表面上に固定しながら、センサ20がウェハの位置決めマークを検出するまで、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させ、位置決めする。
【選択図】図1
【解決手段】位置アライメント装置は、上下方向に昇降可能に設けられたテーブル3と、ウェハの外周底端部に斜めに接触する傾斜部を有しテーブル3の周囲の所定位置に固定された複数の位置決めピン4とを備える。ウェハの外周底部を複数の位置決めピン4の傾斜部に載置する。載置後、昇降機構によりテーブル3を上下方向に昇降させテーブル表面に載るウェハを上下方向に移動させて、位置決めピン4の傾斜部においてウェハをセンタリングする。また、テーブル3を上昇させ、ウェハを位置決めピン4から離す。吸引機構により吸引口17からエアを吸引させウェハをテーブル表面上に固定しながら、センサ20がウェハの位置決めマークを検出するまで、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させ、位置決めする。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば、半導体の製造等に使用されるウェハ等の位置アライメントに関する技術である。
従来の技術として、ウェハを位置決めする装置として、トレイを用いた装置がある。また、トレイを振動させて位置決めを確実にしようとするものも存在する。
特開2006−135251号公報
特開平05−226221号公報
トレイを用いると、トレイの底に塵・ホコリが堆積し、ウェハの裏面を汚すという課題がある。
また、ウェハを回転させる場合に、トレイごと回転させなければならないという課題がある。
また、ウェハを回転させる場合に、トレイごと回転させなければならないという課題がある。
本発明に係る位置アライメント装置は、例えば、物体を載せて、物体の位置をアライメントする位置アライメント装置において、
上面を有する上板と、
物体を昇降させるテーブル表面を有し、上板の上面の中央部分に上下方向に昇降可能に設けられたテーブルと、
物体の外周底端部に斜めに接触する傾斜部を上方に有し、テーブルの周囲であって上板の上面の額部の所定位置に固定された複数の位置決めピンと、
テーブルを上下方向に昇降させる昇降機構と、
物体の外周底部が複数の位置決めピンの傾斜部に置かれた場合に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載る物体を上下方向に移動させて、位置決めピンの傾斜部において物体を位置決めする制御部と
を備えたことを特徴とする。
上面を有する上板と、
物体を昇降させるテーブル表面を有し、上板の上面の中央部分に上下方向に昇降可能に設けられたテーブルと、
物体の外周底端部に斜めに接触する傾斜部を上方に有し、テーブルの周囲であって上板の上面の額部の所定位置に固定された複数の位置決めピンと、
テーブルを上下方向に昇降させる昇降機構と、
物体の外周底部が複数の位置決めピンの傾斜部に置かれた場合に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載る物体を上下方向に移動させて、位置決めピンの傾斜部において物体を位置決めする制御部と
を備えたことを特徴とする。
上記位置アライメント装置は、更に、
物体が有する位置決めマークを認識するセンサと、
テーブルの中央垂直方向を回転軸としてテーブルを水平方向に回転させる回転機構とを備え、
上記制御部は、センサが位置決めマークを認識する位置に、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させることを特徴とする。
物体が有する位置決めマークを認識するセンサと、
テーブルの中央垂直方向を回転軸としてテーブルを水平方向に回転させる回転機構とを備え、
上記制御部は、センサが位置決めマークを認識する位置に、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させることを特徴とする。
上記テーブルは、テーブル表面にエアを吸引する吸引口を有し、
上記位置アライメント装置は、更に、吸引口からエアを吸引する吸引機構を備え、
上記制御部は、吸引機構により吸引口からエアを吸引させることにより物体をテーブル表面上に固定しながらテーブルを回転させることを特徴とする。
上記位置アライメント装置は、更に、吸引口からエアを吸引する吸引機構を備え、
上記制御部は、吸引機構により吸引口からエアを吸引させることにより物体をテーブル表面上に固定しながらテーブルを回転させることを特徴とする。
上記昇降機構は、
基台となる下板と、
上板と下板とを連結した複数のシャフトと、
上板と下板との間にあって、スライダを介して複数のシャフトに対して上下にスライド可能に取り付けられた中板と、
下板に固定され、中板を昇降させるシリンダと、
上板の中央部分を貫通してテーブルと中板を連結する連結軸と
を備えたことを特徴とする。
基台となる下板と、
上板と下板とを連結した複数のシャフトと、
上板と下板との間にあって、スライダを介して複数のシャフトに対して上下にスライド可能に取り付けられた中板と、
下板に固定され、中板を昇降させるシリンダと、
上板の中央部分を貫通してテーブルと中板を連結する連結軸と
を備えたことを特徴とする。
上記回転機構は、中板に固定され、連結軸を回転させるモータを備えたことを特徴とする。
上記吸引機構は、テーブル表面の吸引口と連結され、連結軸内の上部から下部にかけて配置された吸引パイプを備えたことを特徴とする。
本発明に係る位置アライメント方法は、例えば、上下方向に昇降可能に設けられたテーブルと、物体の外周底端部に斜めに接触する傾斜部を有しテーブルの周囲の所定位置に固定された複数の位置決めピンとを備えた位置アライメント装置の位置アライメント方法であり、
物体の外周底部を複数の位置決めピンの傾斜部に置く載置ステップと、
載置ステップ後に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載る物体を上下方向に移動させて、位置決めピンの傾斜部において物体を位置決めする昇降ステップと
を備えたことを特徴とする。
物体の外周底部を複数の位置決めピンの傾斜部に置く載置ステップと、
載置ステップ後に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載る物体を上下方向に移動させて、位置決めピンの傾斜部において物体を位置決めする昇降ステップと
を備えたことを特徴とする。
上記位置アライメント方法は、更に、
昇降ステップ後に、吸引機構により吸引口からエアを吸引させることにより物体をテーブル表面上に固定する吸引ステップと、
吸引ステップ後に、センサにより物体の位置決めマークを検出するまで、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させる回転ステップと
を備えたことを特徴とする。
昇降ステップ後に、吸引機構により吸引口からエアを吸引させることにより物体をテーブル表面上に固定する吸引ステップと、
吸引ステップ後に、センサにより物体の位置決めマークを検出するまで、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させる回転ステップと
を備えたことを特徴とする。
本発明に係る位置アライメント装置によれば、テーブルが上下に昇降することにより物体を上下に昇降させ、位置決めピンの傾斜部において物体の位置決めを行うことができる。したがって、物体の位置決めにトレイを用いる必要はない。テーブルはトレイと異なり塵・ホコリが堆積することはない。よって、物体の位置決めを行う際に、物体の裏面を汚すことはない。
実施の形態1.
この実施の形態の位置アライメント装置は、物体を載せて、物体の位置をアライメントする装置である。物体の代表例としてウェハを用いて説明する。
この実施の形態の位置アライメント装置は、ウェハを水平にしてセンタリングをして、かつ、ウェハを水平に保ったままウェハの中心点を中心にして回転させることによりウェハのノッチあるいはオリフラを検出してウェハの回転角度に対する位置決めを行うものである。
この実施の形態の位置アライメント装置は、物体を載せて、物体の位置をアライメントする装置である。物体の代表例としてウェハを用いて説明する。
この実施の形態の位置アライメント装置は、ウェハを水平にしてセンタリングをして、かつ、ウェハを水平に保ったままウェハの中心点を中心にして回転させることによりウェハのノッチあるいはオリフラを検出してウェハの回転角度に対する位置決めを行うものである。
図1は、この実施の形態に係る位置アライメント装置の正面断面図である。つまり、図1は、図3に示すA−A’断面図である。
図2は、この実施の形態に係る位置アライメント装置の左側面断面図である。つまり、図2は、図3に示すB−B’断面図である。
図3は、この実施の形態に係る位置アライメント装置の平面図である。
図1、図2では、本来見えないボルトや内部のパイプ等を破線で示している。
図2は、この実施の形態に係る位置アライメント装置の左側面断面図である。つまり、図2は、図3に示すB−B’断面図である。
図3は、この実施の形態に係る位置アライメント装置の平面図である。
図1、図2では、本来見えないボルトや内部のパイプ等を破線で示している。
まず、この実施の形態に係る位置アライメント装置の全体構成の概略を説明する。この実施の形態の位置アライメント装置は、上板1、下板2、テーブル3、位置決めピン4、シャフト5、昇降機構(6−11等)、回転機構(12−16等)、吸引機構(17−19等)、センサ20を有している。また、図示していない制御部を有している。
上板1は、上面と下面とを有する略正方形の部材である。
下板2は、上面と下面とを有する略正方形の部材である。
テーブル3は、上板1の上面の中央部分で回転可能に、かつ、上下方向に昇降可能に設けられる。また、テーブル3は、物体を昇降させるためのテーブル表面を有する。更に、テーブル表面は、エアを吸引する吸引口17を有する。
位置決めピン4は、テーブル3の周囲であって上板1の上面の額部の所定位置に固定されて複数設けられる。また、位置決めピン4は、テーブル表面に載るウェハの外周底端部に斜めに接触する傾斜部を上方に有する。
シャフト5は、上板1と下板2とを連結し複数設けられる。ここでは、図3に示すように、シャフト5は上板1の4隅にボルト22で固定される。同様に、シャフト5は下板2の4隅に固定される。つまり、ここでは、シャフト5は合計4本設けられる。
昇降機構は、テーブル3を上下方向に昇降させる。
センサ20は、ウェハが有する位置決めマークを認識する。
回転機構は、テーブル3の中央垂直方向を回転軸としてテーブルを水平方向に回転させる。
吸引機構は、テーブル表面に設けられた吸引口17からエアを吸引する。
制御部は、ウェハの外周底部が複数の位置決めピンの傾斜部に置かれた場合に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載るウェハを上下方向に移動させて位置決めピンの傾斜部においてウェハを位置決めする。更に、制御部は、吸引機構により吸引口17からエアを吸引させることによりウェハをテーブル表面上に固定しながら、センサ20が位置決めマークを認識する位置に、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させる。
上板1は、上面と下面とを有する略正方形の部材である。
下板2は、上面と下面とを有する略正方形の部材である。
テーブル3は、上板1の上面の中央部分で回転可能に、かつ、上下方向に昇降可能に設けられる。また、テーブル3は、物体を昇降させるためのテーブル表面を有する。更に、テーブル表面は、エアを吸引する吸引口17を有する。
位置決めピン4は、テーブル3の周囲であって上板1の上面の額部の所定位置に固定されて複数設けられる。また、位置決めピン4は、テーブル表面に載るウェハの外周底端部に斜めに接触する傾斜部を上方に有する。
シャフト5は、上板1と下板2とを連結し複数設けられる。ここでは、図3に示すように、シャフト5は上板1の4隅にボルト22で固定される。同様に、シャフト5は下板2の4隅に固定される。つまり、ここでは、シャフト5は合計4本設けられる。
昇降機構は、テーブル3を上下方向に昇降させる。
センサ20は、ウェハが有する位置決めマークを認識する。
回転機構は、テーブル3の中央垂直方向を回転軸としてテーブルを水平方向に回転させる。
吸引機構は、テーブル表面に設けられた吸引口17からエアを吸引する。
制御部は、ウェハの外周底部が複数の位置決めピンの傾斜部に置かれた場合に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載るウェハを上下方向に移動させて位置決めピンの傾斜部においてウェハを位置決めする。更に、制御部は、吸引機構により吸引口17からエアを吸引させることによりウェハをテーブル表面上に固定しながら、センサ20が位置決めマークを認識する位置に、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させる。
次に、昇降機構について説明する。昇降機構は、中板6、ボールブッシュ7(スライダの一例)、シリンダ8、シリンダ取付板9、六角支柱10、連結軸11を有している。
中板6は、上板1と下板2との間にあって、ボールブッシュ7を介して複数のシャフト5に対して上下にスライド可能に取り付けられる。
シリンダ8は、基台となる下板2に固定され、中板6を昇降させる。シリンダ8は、シリンダ取付板9と六角支柱10とを介して中板6に取り付けられる。ここで、シリンダ取付板9は、長板状に形成される。シリンダ取付板9は、下面にシリンダ8が取り付けられるとともに、上面の両端部それぞれに六角支柱10が取り付けられる。シリンダ取付板9の上面の両端部それぞれに設けられた2本の六角支柱10は、それぞれ中板6の下面に取り付けられる。
連結軸11は、上板1の中央部分を貫通してテーブル3と中板6とを連結する。
シリンダ8が上下すると、シリンダ取付板9が上下する。シリンダ取付板9が上下すると、六角支柱10が上下する。六角支柱10が上下すると、中板6が上下する。中板6が上下すると、連結軸11が上下する。連結軸11が上下すると、テーブル3が上下する。つまり、制御部はシリンダ8を制御することによりテーブル3を上下させ、位置決めする。
シリンダ8の上下動に伴い上下する上記部品は、4本のシャフトを上下にスライドする4個のボールブッシュ7に規制され、すべて垂直方向に上下する。
シリンダ8が上下することにより、少なくともテーブル3が位置決めピン4の傾斜部の下端から上端まで上下する。シリンダ8は、テーブル3を位置決めピン4の傾斜部の下端を越えて降下させてもよいし、位置決めピンの傾斜部の上端を越えて上昇させてもよい。
中板6は、上板1と下板2との間にあって、ボールブッシュ7を介して複数のシャフト5に対して上下にスライド可能に取り付けられる。
シリンダ8は、基台となる下板2に固定され、中板6を昇降させる。シリンダ8は、シリンダ取付板9と六角支柱10とを介して中板6に取り付けられる。ここで、シリンダ取付板9は、長板状に形成される。シリンダ取付板9は、下面にシリンダ8が取り付けられるとともに、上面の両端部それぞれに六角支柱10が取り付けられる。シリンダ取付板9の上面の両端部それぞれに設けられた2本の六角支柱10は、それぞれ中板6の下面に取り付けられる。
連結軸11は、上板1の中央部分を貫通してテーブル3と中板6とを連結する。
シリンダ8が上下すると、シリンダ取付板9が上下する。シリンダ取付板9が上下すると、六角支柱10が上下する。六角支柱10が上下すると、中板6が上下する。中板6が上下すると、連結軸11が上下する。連結軸11が上下すると、テーブル3が上下する。つまり、制御部はシリンダ8を制御することによりテーブル3を上下させ、位置決めする。
シリンダ8の上下動に伴い上下する上記部品は、4本のシャフトを上下にスライドする4個のボールブッシュ7に規制され、すべて垂直方向に上下する。
シリンダ8が上下することにより、少なくともテーブル3が位置決めピン4の傾斜部の下端から上端まで上下する。シリンダ8は、テーブル3を位置決めピン4の傾斜部の下端を越えて降下させてもよいし、位置決めピンの傾斜部の上端を越えて上昇させてもよい。
次に、回転機構について説明する。回転機構は、連結軸受12、フランジ付ボールブッシュ13、モータ14、回り止めスタンド15、回り止めプレート16を有している。また、連結軸11も回転機構を構成する。
連結軸受12は、テーブル3に固定されるとともに、連結軸11を回転可能に取り付ける。
フランジ付ボールブッシュ13は、上板1に固定されるとともに、連結軸11を回転可能に取り付ける。
モータ14は、中板6に回り止めスタンド15と回り止めプレート16とを介して固定され、連結軸11を回転させる。
モータ14が連結軸11を回転させることにより、テーブル3が回転する。連結軸11は、テーブル3に固定された連結軸受12と、上板1に固定されたフランジ付ボールブッシュ13とに規制されて水平方向に回転する。つまり、テーブル3は、連結軸11の中心を回転軸として回転する。つまり、制御部はモータ14を制御することによりテーブル3を回転させる。
ここで、テーブル3と上板1と下板2と中板6とはすべて表面が回転軸に対して90度方向になるように取り付けられており、テーブル3と上板1と下板2と中板6との表面は平行になるように取り付けられている。つまり、回転軸が垂直に設定されれば、テーブル3と上板1と下板2と中板6とはすべて表面が水平になる。すなわち、テーブル3は、モータ14が回転することにより、水平を保ったまま回転する。
連結軸受12は、テーブル3に固定されるとともに、連結軸11を回転可能に取り付ける。
フランジ付ボールブッシュ13は、上板1に固定されるとともに、連結軸11を回転可能に取り付ける。
モータ14は、中板6に回り止めスタンド15と回り止めプレート16とを介して固定され、連結軸11を回転させる。
モータ14が連結軸11を回転させることにより、テーブル3が回転する。連結軸11は、テーブル3に固定された連結軸受12と、上板1に固定されたフランジ付ボールブッシュ13とに規制されて水平方向に回転する。つまり、テーブル3は、連結軸11の中心を回転軸として回転する。つまり、制御部はモータ14を制御することによりテーブル3を回転させる。
ここで、テーブル3と上板1と下板2と中板6とはすべて表面が回転軸に対して90度方向になるように取り付けられており、テーブル3と上板1と下板2と中板6との表面は平行になるように取り付けられている。つまり、回転軸が垂直に設定されれば、テーブル3と上板1と下板2と中板6とはすべて表面が水平になる。すなわち、テーブル3は、モータ14が回転することにより、水平を保ったまま回転する。
次に、吸引機構について説明する。吸引機構は、吸引口17、吸引パイプ18、継手19を有している。
吸引口17は、テーブル表面に設けられる。
吸引パイプ18は、吸引口17と連結され、連結軸11内の上部から下部にかけて配置される。
継手19は、吸引パイプ18と連結されるとともに、外部の吸引装置と接続される部材である。
継手19に接続された吸引装置が吸引動作をすることにより、吸引パイプ18を介して、吸引口17からエアが吸引される。つまり、制御部は吸引装置を制御することによりウェハをテーブル表面上に固定する。
吸引口17は、テーブル表面に設けられる。
吸引パイプ18は、吸引口17と連結され、連結軸11内の上部から下部にかけて配置される。
継手19は、吸引パイプ18と連結されるとともに、外部の吸引装置と接続される部材である。
継手19に接続された吸引装置が吸引動作をすることにより、吸引パイプ18を介して、吸引口17からエアが吸引される。つまり、制御部は吸引装置を制御することによりウェハをテーブル表面上に固定する。
次に、位置決めピン4について説明する。図3に示すように、位置決めピン4は上板1に6本取り付けられている。つまり、上板1には位置決めピン4を取り付けるピン止め穴23が6箇所ある。6箇所のピン止め穴23は、円(ピン設置円)の円周上に60度間隔で設けられている。ピン設置円の中心は回転軸と一致させる。その円の半径(ピン設置半径P)は、ウェハの半径(ウェハ半径W)と略同じである。したがって、6本の位置決めピン4は、等間隔で配置される。位置決めピン4の数は、円盤状のウェハを位置決めできればよく、最低3本あればよい。また、2つの位置決め孔を有するウェハを位置決めするような場合には、2つの位置決め孔に対応する位置決めピン4が2本あればよい。
ピン止め穴23は、図3に示すように、位置決めするウェハ半径Wに合わせて位置決めピン4の取付位置をずらすことができるように、ピン設置円の径方向に長細形に設けられていてもよい。つまり、位置決めピン4の取付位置をずらすことにより、ピン設置円の円周を変更可能にピン止め穴23が設けられていてもよい。
位置決めピン4は、円柱形状、筒形状、あるいは、棒状の胴部を有し、胴部の底中央には図示していないねじ穴がある。位置決めピン4のピントップの形状は、キャップ型、釣鐘型、鉛筆型、槍先型、矢印型、あるいは、山型の形状をしており、ピントップからピンの胴部にかけて、傾斜面を有している。傾斜面は、図1、図2に示すように、ピン先周囲360度に円錐状の傾斜曲面(テーパ面)であることが望ましいが、半円錐状に180度だけ傾斜曲面があってもよい。また、傾斜曲面ではなく三角錘・四角錘状の傾斜平面や傾斜線でもかまわない。
ピン止め穴23は、図3に示すように、位置決めするウェハ半径Wに合わせて位置決めピン4の取付位置をずらすことができるように、ピン設置円の径方向に長細形に設けられていてもよい。つまり、位置決めピン4の取付位置をずらすことにより、ピン設置円の円周を変更可能にピン止め穴23が設けられていてもよい。
位置決めピン4は、円柱形状、筒形状、あるいは、棒状の胴部を有し、胴部の底中央には図示していないねじ穴がある。位置決めピン4のピントップの形状は、キャップ型、釣鐘型、鉛筆型、槍先型、矢印型、あるいは、山型の形状をしており、ピントップからピンの胴部にかけて、傾斜面を有している。傾斜面は、図1、図2に示すように、ピン先周囲360度に円錐状の傾斜曲面(テーパ面)であることが望ましいが、半円錐状に180度だけ傾斜曲面があってもよい。また、傾斜曲面ではなく三角錘・四角錘状の傾斜平面や傾斜線でもかまわない。
次に、テーブル3について説明する。図3に示すように、テーブル3は、円盤形状をしており、テーブル3の半径(テーブル3半径T)は、テーブル3の外周部が位置決めピンに接触しなければよく、ピン設置半径Pよりも小さい。テーブル3の中心は回転軸と一致させる。テーブル3表面には、吸引口17が十字型に複数配列されており、吸引口17からエアを吸引することにより、テーブル3表面に載ったものを吸引固定する。
また、図3において、テーブル取付ネジ21は、テーブルを連結軸受12に固定する。
また、図3において、テーブル取付ネジ21は、テーブルを連結軸受12に固定する。
以下、この実施の形態の位置アライメント装置を用いた位置アライメント方法について説明する。
この実施の形態の位置アライメント装置の位置アライメント方法は、以下のステップを有する。
この実施の形態の位置アライメント装置の位置アライメント方法は、以下のステップを有する。
1.設定ステップ
位置アライメント装置は、平行キーをチェックすることにより、回転軸が垂直になるように床面に対して設置される。したがって、テーブル3と上板1と下板2と中板6との表面はすべて水平方向に設置される。
また、図4のように、治具24を用いて、位置アライメント装置の上板1のピン止め穴に位置決めピン4をマニュアルで取り付ける。治具24は、予め規定された半径(規定半径K)、つまり、搬入される予定のウェハと同じ半径の真円形状の外周底部を有している。
治具24は、回転軸を中心として連結軸受12に取り付けられる。位置決めピン4は、例えば、傾斜面の上下中央部分Cが治具24の外周底部に接触する位置に微調整されてピン止め穴下方から挿入されたボルトが、位置決めピン4の胴部の底中央のネジ穴を締め付けることにより上板1に固定される。その結果、6本の位置決めピン4は、傾斜面の上下中央部分が治具24の規定半径Kとなるように、真円の円周上に配置される。
以下、搬入されるウェハは、治具24の規定半径Kと同一半径を有するように製造された円盤形状をしているものとする。
位置アライメント装置は、平行キーをチェックすることにより、回転軸が垂直になるように床面に対して設置される。したがって、テーブル3と上板1と下板2と中板6との表面はすべて水平方向に設置される。
また、図4のように、治具24を用いて、位置アライメント装置の上板1のピン止め穴に位置決めピン4をマニュアルで取り付ける。治具24は、予め規定された半径(規定半径K)、つまり、搬入される予定のウェハと同じ半径の真円形状の外周底部を有している。
治具24は、回転軸を中心として連結軸受12に取り付けられる。位置決めピン4は、例えば、傾斜面の上下中央部分Cが治具24の外周底部に接触する位置に微調整されてピン止め穴下方から挿入されたボルトが、位置決めピン4の胴部の底中央のネジ穴を締め付けることにより上板1に固定される。その結果、6本の位置決めピン4は、傾斜面の上下中央部分が治具24の規定半径Kとなるように、真円の円周上に配置される。
以下、搬入されるウェハは、治具24の規定半径Kと同一半径を有するように製造された円盤形状をしているものとする。
2.電源オンステップ
位置アライメント装置の電源がONされると、位置アライメント装置の制御部は、シリンダのエア圧力を調整して昇降機構によりテーブル3を最下位Dに下降させる。
位置アライメント装置の電源がONされると、位置アライメント装置の制御部は、シリンダのエア圧力を調整して昇降機構によりテーブル3を最下位Dに下降させる。
3.載置ステップ
図示していないウェハ搬送装置が、ウェハを搬送してくる。ウェハ搬送装置は、ウェハの外周底部を複数の位置決めピン4の傾斜部に、できるだけウェハの盤面が水平になるように置く。
位置アライメント装置は、ウェハが載置されたことを、例えば、以下の方法で検出する。
・センサ20あるいは図示していない他のセンサで検出する。
・制御部が、ウェハ搬送装置からの電気信号を受信して検出する。
図示していないウェハ搬送装置が、ウェハを搬送してくる。ウェハ搬送装置は、ウェハの外周底部を複数の位置決めピン4の傾斜部に、できるだけウェハの盤面が水平になるように置く。
位置アライメント装置は、ウェハが載置されたことを、例えば、以下の方法で検出する。
・センサ20あるいは図示していない他のセンサで検出する。
・制御部が、ウェハ搬送装置からの電気信号を受信して検出する。
4.昇降ステップ
載置ステップ後に、制御部は、昇降機構によりテーブル3を低速度で上昇させ、テーブル3表面をウェハの底面に接触させる。ウェハがウェハ搬送装置により水平に載置されていれば、テーブル3表面はウェハの底面全面に同時に接触する。ウェハがウェハ搬送装置により水平に載置されず斜めに載置されていれば、テーブル3表面はウェハの底面全面に同時に接触しないが、テーブル3が上昇するにしたがって斜めになったウェハの最下部を押し上げて行くので、ウェハの傾斜が徐々になくなり、上昇中のある時点から、テーブル3表面とウェハの底面全面が接触しテーブル表面上でウェハが水平になる。しかし、この時点では、ウェハの中心と回転軸の中心が一致していることは保証されない。制御部は、昇降機構により傾斜部の上端よりも上の最上位Tまで上昇させて、テーブル3を静止させる。
次に、制御部は、昇降機構によりテーブル3を最上位Tから低速度で降下させる。ウェハは自重によりテーブル表面とウェハの底面とを接触させたままテーブル3とともに降下する。
もし、ウェハの中心と回転軸の中心が一致していれば、ウェハの底端部がすべての傾斜部の中央部Cに同時に接触するので、この下降によりウェハがテーブル表面上で水平方向に移動することはない。
もし、ウェハの中心と回転軸の中心が一致していなければ、この下降によりウェハの底端部が6本の位置決めピン4のいずれかの傾斜部に先に接触することになる。ウェハの底端部はこの先に接触した傾斜部のテーパ面に沿ってスライドする。このテーパ面に沿ったスライドによりウェハには、ウェハがテーブル表面上で先に接触した傾斜部を有する位置決めピン4からいまだ接触していない傾斜部を有する位置決めピン4の方向(水平方向)への力が生じる。その結果、ウェハの下降とともに、ウェハは、テーブル表面上で水平方向に移動する。この移動は、ウェハの底端部がすべての傾斜部の中央部Cに接触した場合に停止する。すなわち、傾斜面の上下中央部Cにウェハの外周底部が接触する位置で、ウェハの水平方向への移動が停止し、ウェハの中心と回転軸が一致しセンタリングされたことになる。
制御部は、テーブル3を最下位Dまで降下させる。ウェハは傾斜部により接触した状態になっているので、ウェハが更に降下することはない。
このように、テーブル3の1回の最下位Dから最上位Tまでの上昇と、最上位Tから最下位Dまでの1回の下降により、ウェハをセンタリングすることができる。
しかし、テーブル3の1回の上昇と1回の下降により、ウェハをセンタリングすることができない虞もある。その場合には、テーブル3の上昇と下降とを繰り返せばよい。その際に、2回目のテーブル3の上昇と下降は、1回目のテーブル3の上昇と下降の距離よりも小さくするのがよい。例えば、テーブル3を最下位Dから最上位Tと中央部Cとの中間位置M(M=(T+C)/2)まで上昇させ、中間位置Mから最下位Dまで下降させる。
更に、3回目のテーブル3の上昇と下降は、2回目のテーブル3の上昇と下降の距離よりも小さくするのがよい。例えば、テーブル3を最下位Dから中間位置Mと中央部Cとの中間位置N(N=(M+C)/2)まで上昇させと、中間位置Nから最下位Dまで下降させる。
このように、テーブル3の上昇と下降を繰り返すことにより、ウェハを確実にセンタリングすることができる。また、テーブル3の上昇と下降の移動距離を小さくしていくことにより、移動距離を小さくしていかない場合に比べて短時間でセンタリングすることができる。
以上のように、載置ステップ後に、昇降機構によりテーブル3を最低1往復上下方向に昇降させテーブル3表面に載るウェハを上下方向に移動させて、位置決めピン4の傾斜部においてウェハを位置決めする。
載置ステップ後に、制御部は、昇降機構によりテーブル3を低速度で上昇させ、テーブル3表面をウェハの底面に接触させる。ウェハがウェハ搬送装置により水平に載置されていれば、テーブル3表面はウェハの底面全面に同時に接触する。ウェハがウェハ搬送装置により水平に載置されず斜めに載置されていれば、テーブル3表面はウェハの底面全面に同時に接触しないが、テーブル3が上昇するにしたがって斜めになったウェハの最下部を押し上げて行くので、ウェハの傾斜が徐々になくなり、上昇中のある時点から、テーブル3表面とウェハの底面全面が接触しテーブル表面上でウェハが水平になる。しかし、この時点では、ウェハの中心と回転軸の中心が一致していることは保証されない。制御部は、昇降機構により傾斜部の上端よりも上の最上位Tまで上昇させて、テーブル3を静止させる。
次に、制御部は、昇降機構によりテーブル3を最上位Tから低速度で降下させる。ウェハは自重によりテーブル表面とウェハの底面とを接触させたままテーブル3とともに降下する。
もし、ウェハの中心と回転軸の中心が一致していれば、ウェハの底端部がすべての傾斜部の中央部Cに同時に接触するので、この下降によりウェハがテーブル表面上で水平方向に移動することはない。
もし、ウェハの中心と回転軸の中心が一致していなければ、この下降によりウェハの底端部が6本の位置決めピン4のいずれかの傾斜部に先に接触することになる。ウェハの底端部はこの先に接触した傾斜部のテーパ面に沿ってスライドする。このテーパ面に沿ったスライドによりウェハには、ウェハがテーブル表面上で先に接触した傾斜部を有する位置決めピン4からいまだ接触していない傾斜部を有する位置決めピン4の方向(水平方向)への力が生じる。その結果、ウェハの下降とともに、ウェハは、テーブル表面上で水平方向に移動する。この移動は、ウェハの底端部がすべての傾斜部の中央部Cに接触した場合に停止する。すなわち、傾斜面の上下中央部Cにウェハの外周底部が接触する位置で、ウェハの水平方向への移動が停止し、ウェハの中心と回転軸が一致しセンタリングされたことになる。
制御部は、テーブル3を最下位Dまで降下させる。ウェハは傾斜部により接触した状態になっているので、ウェハが更に降下することはない。
このように、テーブル3の1回の最下位Dから最上位Tまでの上昇と、最上位Tから最下位Dまでの1回の下降により、ウェハをセンタリングすることができる。
しかし、テーブル3の1回の上昇と1回の下降により、ウェハをセンタリングすることができない虞もある。その場合には、テーブル3の上昇と下降とを繰り返せばよい。その際に、2回目のテーブル3の上昇と下降は、1回目のテーブル3の上昇と下降の距離よりも小さくするのがよい。例えば、テーブル3を最下位Dから最上位Tと中央部Cとの中間位置M(M=(T+C)/2)まで上昇させ、中間位置Mから最下位Dまで下降させる。
更に、3回目のテーブル3の上昇と下降は、2回目のテーブル3の上昇と下降の距離よりも小さくするのがよい。例えば、テーブル3を最下位Dから中間位置Mと中央部Cとの中間位置N(N=(M+C)/2)まで上昇させと、中間位置Nから最下位Dまで下降させる。
このように、テーブル3の上昇と下降を繰り返すことにより、ウェハを確実にセンタリングすることができる。また、テーブル3の上昇と下降の移動距離を小さくしていくことにより、移動距離を小さくしていかない場合に比べて短時間でセンタリングすることができる。
以上のように、載置ステップ後に、昇降機構によりテーブル3を最低1往復上下方向に昇降させテーブル3表面に載るウェハを上下方向に移動させて、位置決めピン4の傾斜部においてウェハを位置決めする。
5.吸引ステップ
昇降ステップ後に、制御部は、テーブル3を上昇させてテーブル表面をウェハの底面に接触させる。同時に、あるいは、その後、吸引機構により吸引口17からエアを吸引する。吸引を接触前にすると、ウェハが傾く虞があるので、吸引は接触前にはしないほうがよい。この吸引力によりウェハをテーブル表面上に吸着固定する。更に、制御部は、テーブル3を上昇させて、ウェハを位置決めピン4の傾斜部から押しあげる。
昇降ステップ後に、制御部は、テーブル3を上昇させてテーブル表面をウェハの底面に接触させる。同時に、あるいは、その後、吸引機構により吸引口17からエアを吸引する。吸引を接触前にすると、ウェハが傾く虞があるので、吸引は接触前にはしないほうがよい。この吸引力によりウェハをテーブル表面上に吸着固定する。更に、制御部は、テーブル3を上昇させて、ウェハを位置決めピン4の傾斜部から押しあげる。
6.回転ステップ
吸引ステップ後に、制御部は、回転機構によりテーブル3を水平方向に回転させる。そして、センサ20によりウェハのノッチ位置(位置決めマークの一例)あるいはオリフラのコーナー位置(位置決めマークの一例)を検出するまで、回転機構によりテーブル3を水平方向に回転させる。そして、センサ20により位置決めマークを検出したところで、回転を停止する。こうして、ウェハの角度方向の位置が一定となる。
吸引ステップ後に、制御部は、回転機構によりテーブル3を水平方向に回転させる。そして、センサ20によりウェハのノッチ位置(位置決めマークの一例)あるいはオリフラのコーナー位置(位置決めマークの一例)を検出するまで、回転機構によりテーブル3を水平方向に回転させる。そして、センサ20により位置決めマークを検出したところで、回転を停止する。こうして、ウェハの角度方向の位置が一定となる。
7.搬出ステップ
回転ステップ後に、搬出装置によりウェハを保持するとともに、吸引を停止する。ウェハは、水平方向に位置決めされかつ角度方向も位置決めされており、その位置決め状態を前提として搬出装置により搬出される。
回転ステップ後に、搬出装置によりウェハを保持するとともに、吸引を停止する。ウェハは、水平方向に位置決めされかつ角度方向も位置決めされており、その位置決め状態を前提として搬出装置により搬出される。
この実施の形態に係る位置アライメント装置によれば、ウェハ等の物体のセンタリングを確実に行うことが可能である。また、ウェハ等の物体の回転角度に対する位置決めを確実に行うことができる。
特に、この実施の形態に係る位置アライメント装置は、位置決めにテーブル3を用い、トレイを用いる必要はない。テーブル3は、表面が平面であり、トレイのように凹状でないため、塵・ホコリが堆積することはない。したがって、位置決めの際、ウェハ等の物体の裏面を汚すことがない。
また、この実施の形態に係る位置アライメント装置は、水平方向への動作を一切行うことなく、ウェハ等の物体のセンタリングを行うことが可能である。ウェハ等の位置決めは非常に高精度に行われるものである。そのため、微細であっても水平方向の移動を行う装置では、時間の経過とともに位置決めにずれが生じる虞がある。しかし、この実施の形態に係る位置アライメント装置では、そのような虞はない。
さらに、この実施の形態に係る位置アライメント装置は、ウェハ等の物体の回転角度に対する位置決めを行う場合に、側壁を有するトレイではなく、側壁を有さないテーブル3を回転させる。テーブル3は側壁を有さないため、センサ20により位置決めマークを認識し易い。したがって、容易に回転角度に対する位置決めを行うことが可能である。
特に、この実施の形態に係る位置アライメント装置は、位置決めにテーブル3を用い、トレイを用いる必要はない。テーブル3は、表面が平面であり、トレイのように凹状でないため、塵・ホコリが堆積することはない。したがって、位置決めの際、ウェハ等の物体の裏面を汚すことがない。
また、この実施の形態に係る位置アライメント装置は、水平方向への動作を一切行うことなく、ウェハ等の物体のセンタリングを行うことが可能である。ウェハ等の位置決めは非常に高精度に行われるものである。そのため、微細であっても水平方向の移動を行う装置では、時間の経過とともに位置決めにずれが生じる虞がある。しかし、この実施の形態に係る位置アライメント装置では、そのような虞はない。
さらに、この実施の形態に係る位置アライメント装置は、ウェハ等の物体の回転角度に対する位置決めを行う場合に、側壁を有するトレイではなく、側壁を有さないテーブル3を回転させる。テーブル3は側壁を有さないため、センサ20により位置決めマークを認識し易い。したがって、容易に回転角度に対する位置決めを行うことが可能である。
1 上板、2 下板、3 テーブル、4 位置決めピン、5 シャフト、6 中板、7 ボールブッシュ、8 シリンダ、9 シリンダ取付板、10 六角支柱、11 連結軸、12 連結軸受、13 フランジ付ボールブッシュ、14 モータ、15 回り止めスタンド、16 回り止めプレート、17 吸引口、18 吸引パイプ、19 継手、20 センサ、21 テーブル取付ネジ、22 ボルト。
Claims (8)
- 物体を載せて、物体の位置をアライメントする位置アライメント装置において、
上面を有する上板と、
物体を昇降させるテーブル表面を有し、上板の上面の中央部分に上下方向に昇降可能に設けられたテーブルと、
物体の外周底端部に斜めに接触する傾斜部を上方に有し、テーブルの周囲であって上板の上面の額部の所定位置に固定された複数の位置決めピンと、
テーブルを上下方向に昇降させる昇降機構と、
物体の外周底部が複数の位置決めピンの傾斜部に置かれた場合に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載る物体を上下方向に移動させて、位置決めピンの傾斜部において物体を位置決めする制御部と
を備えたことを特徴とする位置アライメント装置。 - 上記位置アライメント装置は、更に、
物体が有する位置決めマークを認識するセンサと、
テーブルの中央垂直方向を回転軸としてテーブルを水平方向に回転させる回転機構とを備え、
上記制御部は、センサが位置決めマークを認識する位置に、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させることを特徴とする請求項1記載の位置アライメント装置。 - 上記テーブルは、テーブル表面にエアを吸引する吸引口を有し、
上記位置アライメント装置は、更に、吸引口からエアを吸引する吸引機構を備え、
上記制御部は、吸引機構により吸引口からエアを吸引させることにより物体をテーブル表面上に固定しながらテーブルを回転させることを特徴とする請求項2記載の位置アライメント装置。 - 上記昇降機構は、
基台となる下板と、
上板と下板とを連結した複数のシャフトと、
上板と下板との間にあって、スライダを介して複数のシャフトに対して上下にスライド可能に取り付けられた中板と、
下板に固定され、中板を昇降させるシリンダと、
上板の中央部分を貫通してテーブルと中板を連結する連結軸と
を備えたことを特徴とする請求項2〜3何れかに記載の位置アライメント装置。 - 上記回転機構は、中板に固定され、連結軸を回転させるモータを備えたことを特徴とする請求項4記載の位置アライメント装置。
- 上記吸引機構は、テーブル表面の吸引口と連結され、連結軸内の上部から下部にかけて配置された吸引パイプを備えたことを特徴とする請求項4または5記載の位置アライメント装置。
- 上下方向に昇降可能に設けられたテーブルと、物体の外周底端部に斜めに接触する傾斜部を有しテーブルの周囲の所定位置に固定された複数の位置決めピンとを備えた位置アライメント装置の位置アライメント方法であり、
物体の外周底部を複数の位置決めピンの傾斜部に置く載置ステップと、
載置ステップ後に、昇降機構によりテーブルを上下方向に昇降させテーブル表面に載る物体を上下方向に移動させて、位置決めピンの傾斜部において物体を位置決めする昇降ステップと
を備えたことを特徴とする位置アライメント方法。 - 上記位置アライメント方法は、更に、
昇降ステップ後に、吸引機構により吸引口からエアを吸引させることにより物体をテーブル表面上に固定する吸引ステップと、
吸引ステップ後に、センサにより物体の位置決めマークを検出するまで、回転機構によりテーブルを水平方向に回転させる回転ステップと
を備えたことを特徴とする請求項7記載の位置アライメント方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007099058A JP2008258394A (ja) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | 位置アライメント装置及び位置アライメント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007099058A JP2008258394A (ja) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | 位置アライメント装置及び位置アライメント方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008258394A true JP2008258394A (ja) | 2008-10-23 |
Family
ID=39981671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007099058A Pending JP2008258394A (ja) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | 位置アライメント装置及び位置アライメント方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008258394A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013145986A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 露光描画装置及び露光描画方法 |
WO2013145987A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 露光描画装置、プログラムを記録した記録媒体、及び露光描画方法 |
CN109003933A (zh) * | 2018-09-07 | 2018-12-14 | 武汉灿光光电有限公司 | 一种to精密定位装置 |
CN117457562A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 苏州赛腾精密电子股份有限公司 | 晶圆自动定位设备 |
-
2007
- 2007-04-05 JP JP2007099058A patent/JP2008258394A/ja active Pending
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WO2013145986A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 露光描画装置及び露光描画方法 |
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