JP2611251B2

JP2611251B2 - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2611251B2
Application number: JP21469487A
Authority: JP
Inventors: 忍徳島; 雅昭徳永; 和彦深澤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1987-08-28
Filing date: 1987-08-28
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JPS6457104A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は半導体製造装置または測定検査装置における
ウエハ等の基板の位置ずれ量測定装置に関するものであ
る。

（従来の技術）従来のウェハ位置決め方式は、OF（オリエンテーショ
ンフラット）検出用回転テーブルの中心付近に、ウェハ
を設置し、回転テーブルを回転させOFの位置を検出した
後に第２図に示すように、ローラピンB2にてウェハを滑
らせて、ウェハのOF部に２個、円周部に１個設けられた
基準ローラピンB1にウェハを押し当てて位置決めを完了
する方式が多く用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし従来の方式によると、ウェハ下面を滑らせてい
ることや、ローラピンで押し当てていることなどにより
ウェハ損傷の恐れがあり、またゴミを発するなどの不具
合点がある。

そこで本発明においては、ウェハ表面及び外周に非接
触にて位置決めするための前提として、非接触にてウェ
ハの位置ずれ量を測定する装置を開発することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本発明の基板搬送装置
は、基板を保持する保持部材を有し、該保持部材を移動す
ることで前記保持部材に保持された基板を搬送する搬送
手段（８）と、前記搬送手段から基板を受け取って、支持するテーブ
ル（７）と、前記搬送手段の基板搬送路途中の所定位置に設けら
れ、前記搬送手段による基板の搬送中に前記保持部材に
保持された基板の位置を検出する、一対の発光素子と受
光素子からなる少なくとも２組の検出手段（4A・4B、5A
・5B）と、前記搬送手段から前記テーブルへ基板を受け渡す際
に、前記テーブルの所定位置に基板が載置されるように
前記一対の発光素子と受光素子からなる少なくとも２組
の検出手段の検出結果に基づいて、前記テーブルと前記
保持部材とを相対的に移動させる移動手段（62、63）
と、を備えることとした。

（作用）以上のような解決手段によって、ウェハ等の基板の搬
送中に非接触にてその位置ずれ量を得ることができる。

（実施例）第１図は本発明の実施例による非接触ウェハ位置決め
装置の斜視図、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）は第１図
のＡ矢視図であり、ウェハの移動過程（（イ）から
（ハ）へ進む）をXY座標と共に示している。また、第５
図は第１図と共に用いられる制御装置の例である。

キャリア１内にあるウェハ２が理想中心C3にある場合
においては、XY方向の補正なしで理想中心C4に搬送され
る。しかしながらキャリアの設置や、キャリア１内のウ
ェハの位置にはばらつきがあるので実際にはC3に対して
ΔＸ、ΔＹ偏心したC1のような位置にウェハ中心があ
る。この場合C3よりC1までの偏心量ΔＸ、ΔＹを測定
し、C1からC2へ搬送されたウェハをC4へ補正移動させ
る。C4へ送られたウェハは偏心することなくC4を回転中
心として回転しOF検出光学系９、10によりOFの方向が決
定されるので、ウェハ表面、外周に非接触にてウェハの
位置決めが完了する。

以下に本発明における実施例の詳細な説明をする。

XY方向に可動でXY方向の移動量を不図示の座標検出器
にてモニターされているアーム８は不図示の駆動装置に
よって駆動され、上下動テーブル３上のウェハキャリア
１内に進入し、ウェハを真空吸着し、C1位置よりC2位置
へウェハを搬送する。この途中には位置ずれ量検出用の
１対のフォトカプラー4A・4B、5A・5Bの光軸6A、6Bがウ
ェハの搬送方向（Ｙ方向）に直交するよう並設されてい
て、ウェハのエッジが光軸6A、6Bを遮ると、その時のア
ーム８のＹ座標がフォトカプラーの受光器4B、5Bからの
信号に応答して記憶される。なお、フォトカプラー4A・
4B、5A・5Bの光学系は、光を遮る位置を安定させる為、
投光器4A、5Aにより発せられた光束がウェハ２の通過す
る付近で集光され、受光器4B、5Bで検出できる構成とな
っている。

２つの光軸6A、6BのＸ方向の距離は予め測定されてい
るので、6A−6Bの方向をＸ軸、C3−C4の方向をＹ軸とし
た座標系でウェハの外径に相当する座標A1〜A4が決定さ
れる。この座標A1〜A4から後述する方法によりウェハの
中心位置が計算され補正量（ずれ量ΔＸ、ΔＹ）が算出
される。第１図図示のウェハの受渡し位置において、ア
ーム８を、上で求めた補正量だけ移動することにより、
ウェハ中心位置をC2からC4へ補正する。

センターテーブル７は上下方向に可動で、さらにC4を
中心として回転できる構造となっている。ウェハ２をC4
位置に補正移動するようにアーム８を移動した後、セン
ターテーブル７を上昇させ、センターテーブル７の中心
とウェハ２の中心が一致した状態で、ウェハ２を受け取
り吸着させる。次にセンターテーブル７を回転させ、OF
検出を投光器９、受光器10を持つ光学系11により行なわ
せ、ウェハ２のOF方向を正確に合致させる。このような
手順によりウェハ２のXY方向および回転方向が非接触に
て位置合わせできる。

次に、第１図の装置の制御装置を第５図によって説明
する。

フォトカプラー4A・4B、5A・5Bの光軸をウェハ２が通
過することにより、受光器4B、5Bの出力信号が変化する
と、その変化時点で検出部材50、51がパルスを発生し、
このパルスはマイクロコンピュータ等により構成される
演算手段60に入力される。一方、アーム８のＹ座標をモ
ニタしているＹ方向座標検出器56からのＹ座標も演算手
段60に入力されており、検出部材50から１つ目のパルス
が入力されるとＹ方向座標検出器56のＹ座標を内部メモ
リ52に記憶させる。この値をY₁とする。また、２つ目の
パルスが検出部材51から入力されると、Ｙ方向座標検出
器56のＹ座標を内部メモリ53に記憶させる。この値をY₂
とする。また、検出部材51からパルスが１つ入力される
と、Ｙ座標検出器56のＹ座標を内部メモリ54に記憶させ
る。この値をY₃とする。また、２つ目のパルスが検出部
材51から入力されると、Ｙ座標検出器56のＹ座標を内部
メモリ55に記憶させる。この値をY₄とする。演算手段60
は、内部メモリ52〜55のＹ座標Y₁〜Y₄と、メモリ61のデ
ータとから、後述の如く中心位置のずれ量ΔＸ、ΔＹを
演算し、これらの値ΔＸ、ΔＹを、アーム８のＸ方向移
動手段62と、Ｙ方向移動手段63に入力する。その結果、
センターテーブル７の中心にウェハ２の中心が一致する
ように位置合わせが行なわれる。

なお、アーム８をXY方向にモニターするかわりに、ア
ーム８をＹ方向のみモニターし、センターテーブル７を
Ｘ方向に可動でモニター可能とした構造でも、ずれ量Δ
Ｘ、ΔＹの補正を行なうことができる。

次に、演算手段60によるウェハ中心の計算方法の実施
例について説明する。第４図は第３図におけるXY座標と
ウェハを走査した時に読み取った座標Y1〜Y4を示してい
る。ウェハのOF部がY1〜Y4のどれにも含まれない場合
は、Y1〜Y4の４点の中から３点を選出しその３点を円の
方程式に代入することによりウェハの中心Ｏ′は求めら
れる。

すなわち、３点（x₁、y₁）（x₂、y₂）（x₃、y₃）を通
る円の方程式はであるから、これらをａ、ｂ、ｒについて解くと、となる。従って、４点より３点を選択する組合わせを上
記の式に代入し、半径ｒが最大値となる時の（ａ、ｂ）
をウェハの中心とする。

またウェハのOF部が検出光軸上に存在して、第４図の
点Y5のように４点の内１点がウェハの円周上に存在しな
くなった場合について考える。

この場合は、Y1、Y2、Y3、Y5の４点より３点を選択す
る組合せより４組の組合せを作る。各組のそれぞれの３
点の座標を円の方程式に代入し円の半径、中心座標を計
算する。ここで４つの円の内３つはY5が含まれるので円
の半径は小さくなる。よって４つの円より半径が最大で
ある円を選び出せば、その中心座標はウェハの中心座標
Ｏ′となるわけである。

なお、以上の説明では２つのフォトカプラーをウェハ
の搬送方向（Ｙ方向）に直交するＸ方向に設けたが、２
つのフォトカプラーはその光軸がウェハの搬送方向に並
置されなければよい。また、フォトカプラーは２つ以上
設けることでウェハに複数の切欠きのある場合にも対応
させることができる。

（発明の効果）このように本発明によると、ウエハ等の基板を光学的
に走査するだけで、その位置ずれ量が求まるので、基板
の損傷、発塵等なしに位置決めが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるウェハ位置決め装置の斜視図、
第２図は従来の機械的ウェハ位置決め装置の要部概略
図、第３図は第１図の実施例の動作を説明するために、
ウェハの移動過程を（イ）、（ロ）、（ハ）で示した第
１図のＡ矢視図に相当する図、第４図はずれ量測定の一
例を説明するための図、第５図は、第１図の実施例と共
に用いる制御装置のブロック図、である。主要部分の符号の説明２……ウェハ、4A、5A……発光器、 4B、5B……受光器、 6A、6B……偏心量、８……アーム、 50、51……検出部材、 52、53、54、55……内部メモリ、 56……Ｙ方向座標検出器、60……演算手段、 61……メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０８Ｚ (56)参考文献特開昭59−65429（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−139414（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−144704（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−155804（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−８（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持する保持部材を有し、該保持部
材を移動することで前記保持部材に保持された基板を搬
送する搬送手段と、前記搬送手段から基板を受け取って、支持するテーブル
と、前記搬送手段の基板搬送路途中の所定位置に設けられ、
前記搬送手段による基板の搬送中に前記保持部材に保持
された基板の位置を検出する、一対の発光素子と受光素
子からなる少なくとも２組の検出手段と、前記搬送手段から前記デーブルへ基板を受け渡す際に、
前記テーブルの所定位置に基板が載置されるように前記
一対の発光素子と受光素子からなる少なくとも２組の検
出手段の検出結果に基づいて、前記テーブルと前記保持
部材とを相対的に移動させる移動手段と、を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】前記テーブルは回転テーブルであって、前記移動手段は、前記回転テーブルに前記基板が載置さ
れる際に前記基板の中心と前記回転テーブルの回転中心
とが一致するように前記保持部材と前記回転テーブルと
を相対的に移動させることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の基板搬送装置。