JP2508031B2 - ウエハ設置装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は、半導体シリコン等のウエハを測定或は加工
位置に自動で設定させるためのウエハ設置装置に関す
る。

ロ・従来の技術 偏光解析によるウエハ上の膜厚測定或は表面加工等は
ウエハ上に座標を決めて行う必要があり、かつ座標の再
現が要求される。座標の再現はウエハを再現性よく基準
位置に設置することで実現される。従って、その基準位
置への設定は重要な課題である。一般に半導体ウエハは
円形であるが、位置決めのために円周の一部に切欠き部
（一般にオリフラと呼ばれるものである）を設けてい
る。従って、ウエハを基準位置に正確に設置するには、
このオリフラを基準位置に設置すれば良い。従来はこの
オリフラを位置決め用のピン等に物理的に押圧させるこ
とにより設定していたが、ウエハは局所的にわずかな力
を受けても構成原子の転位が生じ、LSI等を製作すると
きに品質・歩留まりの影響を及ぼすような、非常に繊細
なものであるから、非接触でオリフラの位置を検出した
ほうが良く、また、なるべく短時間で位置設定できるこ
とが望ましい。しかし、従来は、非接触自動でオリフラ
を基準位置に設置できる適当な装置はなかった。

ハ．発明が解決しようとする問題点 本発明は、自動かつ非接触でウエハを基準位置に正確
迅速に設置させることを目的とする。

ニ．問題点解決のための手段 ウエハを保持及び回転させる手段と、その回転手段の
回転中心を中心としウエハの外周と同じ曲率を有する曲
面を内側に有するガイドと、ウエハが基準位置に設置さ
れた時に受光量が最大となるように設置された反射形の
光電的検出手段と、ウエハを回転させた時、前記光電的
検出手段で得られた検出信号強度が極値或は強度変化の
最小値をとる回転位置にウエハを停止させる手段を設け
た。

ホ．作用 ウエハを基準位置にセットするには、ウエハの中心を
基準位置に設置すると共に、ウエハの方向を基準方向に
設置しなければならない。このウエハの中心の位置決め
は、ウエハの外周と同じ曲面を有するガイドを設け、そ
のガイドにウエハを当接させることにより行うことがで
きる。ウエハの中心を基準位置に設置した後、その中心
を軸として回転させ、ウエハの向きを基準方向に設置す
れば良い。従って、本発明はウエハを上記ガイドにより
回転テーブル上にウエハの中心と回転テーブルの回転軸
心が合致するように設置して固定させ、回転テーブルを
回転させてウエハを基準方向に設置する。この基準方向
の検知方法が本発明の主旨である。ウエハには外周の一
部に切欠け部（オリフラ）が設けられ、そのオリフラの
位置によって設置方向を検知しているが、本発明はオリ
フラが基準位置に設置された状態を光電的に検出するの
で、ウエハを半非接触により自動で迅速に基準位置にセ
ッチングができる。ここで半非接触と云うのは、ウエハ
の中心の位置決めにウエハ外周と、同曲率のガイド面と
の当接を用いているからであるが、この当接は面接触で
あるから位置決めピンとの当接のような点または線の接
触と異なり、ウエハの局所が受ける圧力は極めて小さ
く、ウエハに害を及ぼさない。

ヘ．実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において、
１は測定試料であるウエハ、1aはウエハに設けられたオ
リフラ、２はガイドでウエハ１との接触面である内面が
ウエハ１の外周と同じ曲率の円周面となっており、３は
反射形フォト・マイクロセンサーでガイド２の内側面に
近接させ、ウエハ１の下方にウエハ１に受光面を向けて
設置する。４はガイド２の内面の曲率中心を軸として回
転駆動される回転テーブルで、上面に試料を真空吸着で
きるように吸着孔が設けられている。

上記の構成において、ウエハ１を基準位置にセットす
る動作について説明する。第１図において、ウエハは右
方から回転テーブル４上に移送されて来る。そして、第
１図Ａに示すように、ウエハ１の外周をガイド２の内周
に当接させると、自然にウエハ１の中心が回転テーブル
４の中心に合致される。ここで回転テーブル４の上面に
設けた吸着孔によりウエハ１を回転テーブル４に吸着固
定される。回転テーブル４をパルスモータで回転させ
る。反射形フォトマイクロセンサー３はウエハ１からの
反射光を受光しているから、ウエハ１を一方向に回転さ
せると、オリフラ1aの位置により、第２図（A,Bは第１
図のA,Bの状態を示す）に示すような検出信号が得られ
る。即ち、ウエハ１のオリフラ1aのない部分がフォトセ
ンサー３を覆っている間は、フォトセンサー３の受光量
は最大で、ウエハ１が回転しても受光量は不変であり、
オリフラ1a部分がフォトセンサー３上にかかってくる
と、受光量が減少し始め、やがて受光量が最小になり、
その後再び最大値に回復する。この反射形フォトマイク
ロセンサー３の出力信号を回転テーブル４の駆動パルス
数をアドレスとしてCPU（不図示）に記憶させ、第２図
に示すような検出信号のピーク頂点Ｂを抽出して、その
パルス数ｂに対応する位置に回転テーブル４をセットす
る。

反射形フォト・マイクロセンサー３のセット位置は、
オリフラ1aが基準位置にセットされた状態で、受光面の
ウエハ中心に向かう側の縁とオリフラの外縁が一致する
場合、検出信号のピークが最も鮮鋭になる。

ト．効果 本発明によれば、ウエハと非接触で基準位置の検知が
可能になったので、ウエハの損傷を少なくして不良率の
低減及び位置設定の自動化が計れた。また、ウエハの位
置設定が非接触の回転動作だけなので設置速度が向上し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で同図Ａがウエハを回転テー
ブルに設置した時の平面図、同図Ｂがウエハを基準位置
に設置した時の平面図、第２図は上記実施例におけるフ
ォトセンサーの検出信号のグラフである。 １……ウエハ,1a……オリフラ,2……ガイド,3……反射
形フォト・マイクロセンサー,4……回転テーブル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハを保持及び回転させる手段と、その
   回転手段の回転中心を中心としウエハの外周と同じ曲率
   を有する曲面を内側に有するガイドと、ガイドの内側で
   ウエハのオリフラの掃過域に臨ませて設置された光電的
   検出手段と、同検出手段で得られた検出信号強度が極値
   をとる回転位置にウエハを停止させる手段を設けたこと
   を特徴とするウエハ設置装置。