JP2616642B2 - 基板のセンタリング方法 - Google Patents
基板のセンタリング方法Info
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- JP2616642B2 JP2616642B2 JP23098992A JP23098992A JP2616642B2 JP 2616642 B2 JP2616642 B2 JP 2616642B2 JP 23098992 A JP23098992 A JP 23098992A JP 23098992 A JP23098992 A JP 23098992A JP 2616642 B2 JP2616642 B2 JP 2616642B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハ等の円形
基板のセンタリング方法に関するものである。
基板のセンタリング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと
称す。）を製造する際、円形のウェーハを外形を基準に
センタリングして位置決めを必要とする場合がある。例
えば、第１カセットに異品種ランダムに収納した多数の
品種番号付きウェーハを、同じ品種番号のもの同士、自
動的に振り分けて複数個の第２カセットに収納する際、
第１カセットからロボット等にて取り出したウェーハを
センタリングしてＣＣＤカメラ直下に品種番号が位置す
るように位置合わせした後、その番号をＣＣＤカメラに
より文字認識し、ロボット等により対応する第２カセッ
トに逐次、種類別に収納していく。或いは、外観チェッ
クの際にウェーハをセンタリングしたり、更に、ウェー
ハ外径に対して許容されるクリアランスが小さいガイド
を持ったカセットにウェーハをロボット等により自動収
納する場合もウェーハをセンタリングして位置決めした
後、収納する。
称す。）を製造する際、円形のウェーハを外形を基準に
センタリングして位置決めを必要とする場合がある。例
えば、第１カセットに異品種ランダムに収納した多数の
品種番号付きウェーハを、同じ品種番号のもの同士、自
動的に振り分けて複数個の第２カセットに収納する際、
第１カセットからロボット等にて取り出したウェーハを
センタリングしてＣＣＤカメラ直下に品種番号が位置す
るように位置合わせした後、その番号をＣＣＤカメラに
より文字認識し、ロボット等により対応する第２カセッ
トに逐次、種類別に収納していく。或いは、外観チェッ
クの際にウェーハをセンタリングしたり、更に、ウェー
ハ外径に対して許容されるクリアランスが小さいガイド
を持ったカセットにウェーハをロボット等により自動収
納する場合もウェーハをセンタリングして位置決めした
後、収納する。
【０００３】上記ウェーハのセンタリングに際しては、
例えば、開口に向って拡径した傾斜内壁面を有する上下
動自在のカップ状凹部内にウェーハを収納して機械的に
位置決めする手段が知られているが、ウェーハが凹部内
壁面に接触して発塵源になるという不具合がある。
例えば、開口に向って拡径した傾斜内壁面を有する上下
動自在のカップ状凹部内にウェーハを収納して機械的に
位置決めする手段が知られているが、ウェーハが凹部内
壁面に接触して発塵源になるという不具合がある。
【０００４】そこで、図２（ａ）に示すように、位置検
出用光透過型第１、第２、第３、第４センサ（１）
（２）（３）（４）を用いてウェーハ（Ｆ）を非接触に
センタリングする手段も知られている。上記センタリン
グ手段によれば、まず仮想ＸＹ軸と原点（Ｃ）を設定
し、原点（Ｃ）を中心としてウェーハ半径（Ｒ）と同一
距離（ウェーハ円周）上の所定位置に一定間隔を置いて
第１、第２、第３、第４センサ（１）（２）（３）
（４）を配置すると共に、ＸＹ吸着ステージ（図示せ
ず）にウェーハ（Ｆ）をランダムに保持する。そこで、
予めウェーハ（Ｆ）を第１、第２、第３、第４センサ
（１）（２）（３）（４）から離した状態で、例えばＹ
方向にウェーハ（Ｆ）を平行移動した時、ウェーハ
（Ｆ）の端部が第１センサ（１）を遮光（センサ導通）
してウェーハ（Ｆ）の位置を検出したとする。次に、そ
の位置からＸ方向に沿ってウェーハ（Ｆ）を平行移動
し、ウェーハ（Ｆ）が第４センサ（４）を遮光すると、
その移動距離（Ｌａ）はウェーハ偏心距離であり、その
距離（Ｌａ）をパルスエンコーダ等により測定する。そ
こで、その位置からウェーハ（Ｆ）を距離（Ｌａ）の半
分（Ｌａ／２）までＸ方向と反対方向に平行移動する
と、ウェーハ（Ｆ）の中心はＹ軸（Ｘ軸中心）上に位置
する。次に、そのままＹ方向に沿ってウェーハ（Ｆ）を
平行移動すると、第２、第３センサ（２）（３）を同時
に遮光すると共に、第１、第４センサ（１）（４）も同
時に遮光してウェーハ（Ｆ）の中心が原点（Ｃ）に一致
してセンタリングされる。
出用光透過型第１、第２、第３、第４センサ（１）
（２）（３）（４）を用いてウェーハ（Ｆ）を非接触に
センタリングする手段も知られている。上記センタリン
グ手段によれば、まず仮想ＸＹ軸と原点（Ｃ）を設定
し、原点（Ｃ）を中心としてウェーハ半径（Ｒ）と同一
距離（ウェーハ円周）上の所定位置に一定間隔を置いて
第１、第２、第３、第４センサ（１）（２）（３）
（４）を配置すると共に、ＸＹ吸着ステージ（図示せ
ず）にウェーハ（Ｆ）をランダムに保持する。そこで、
予めウェーハ（Ｆ）を第１、第２、第３、第４センサ
（１）（２）（３）（４）から離した状態で、例えばＹ
方向にウェーハ（Ｆ）を平行移動した時、ウェーハ
（Ｆ）の端部が第１センサ（１）を遮光（センサ導通）
してウェーハ（Ｆ）の位置を検出したとする。次に、そ
の位置からＸ方向に沿ってウェーハ（Ｆ）を平行移動
し、ウェーハ（Ｆ）が第４センサ（４）を遮光すると、
その移動距離（Ｌａ）はウェーハ偏心距離であり、その
距離（Ｌａ）をパルスエンコーダ等により測定する。そ
こで、その位置からウェーハ（Ｆ）を距離（Ｌａ）の半
分（Ｌａ／２）までＸ方向と反対方向に平行移動する
と、ウェーハ（Ｆ）の中心はＹ軸（Ｘ軸中心）上に位置
する。次に、そのままＹ方向に沿ってウェーハ（Ｆ）を
平行移動すると、第２、第３センサ（２）（３）を同時
に遮光すると共に、第１、第４センサ（１）（４）も同
時に遮光してウェーハ（Ｆ）の中心が原点（Ｃ）に一致
してセンタリングされる。
【０００５】次に、ウェーハ（Ｆ）にＯＦ（オリエンテ
ーションフラット）、或いはノッチがある場合、ＯＦや
ノッチの部分では半径が短くなる。そこで、例えば図２
（ｂ）に示すように、ＯＦ（Ｆａ）が同時に２個以上の
センサと干渉しないように各センサ位置を設定する。そ
して、第１センサ（１）がＯＦ（Ｆａ）を検出したと
し、その位置からＸ方向に平行移動して第４センサ
（４）がウェーハ位置を検出したとする。この時、その
移動距離（Ｌｂ）の半分（Ｌｂ／２）までＸ方向と反対
方向に平行移動しても、ＯＦ位置は半径に足りないた
め、ウェーハ（Ｆ）の中心がＹ軸上に位置せず、そのま
まＹ方向に移動してもウェーハ（Ｆ）は第２、第３セン
サ（２）（３）を同時に遮光しない。この場合、例えば
第３センサ（３）が先に導通すると、Ｘ軸方向と反対方
向にウェーハ（Ｆ）を第２センサ（２）が導通するまで
平行移動し、その移動量の半分を補正量としてウェーハ
（Ｆ）を位置補正して第２、第３センサ（２）（３）で
Ｙ軸上（Ｘ軸中心）に位置決めする。この時、第２セン
サ（２）、第３センサ（３）、第４センサ（４）が同時
に遮光となり（第１センサ（１）はＯＦ（Ｆａ）で遮光
出来ない）ウェーハ（Ｆ）のセンタリングが完了する。
又、第１センサ（１）及び第４センサ（４）にＯＦ（Ｆ
ａ）がかからない場合は第１センサ（１）を遮光してか
らウェーハ（Ｆ）をＸ方向へ移動させ第４センサ（４）
が遮光する距離を読み取りその半分の距離をＸ方向と反
対方向に移動させウェーハ（Ｆ）をＹ軸上（Ｘ軸中心）
へ位置決めする。その後、Ｙ方向へウェーハ（Ｆ）を再
び移動させる。この時、ＯＦ（Ｆａ）が無い場合は第２
センサ（２）と第３センサ（３）とを同時に遮光し４個
のセンサを同時に遮光してセンタリングが完了となる。
又、第２センサ（２）もしくは第３センサ（３）のどち
らかが遮光されない場合（ＯＦ（Ｆａ）が第２センサ
（２）もしくは第３センサ（３）どちらかの位置にある
場合）でも（第１センサ（１）、第２センサ（２）、第
４センサ（４）もしくは第１センサ（１）、第３センサ
（３）、第４センサ（４）の場合）同時に３個のセンサ
が遮光となりセンタリング完了となる。一般的にＯＦ
（Ｆａ）がある場合、３個以上のセンサが同時に（同位
置で）導通した時、センタリング完了と判断する。
ーションフラット）、或いはノッチがある場合、ＯＦや
ノッチの部分では半径が短くなる。そこで、例えば図２
（ｂ）に示すように、ＯＦ（Ｆａ）が同時に２個以上の
センサと干渉しないように各センサ位置を設定する。そ
して、第１センサ（１）がＯＦ（Ｆａ）を検出したと
し、その位置からＸ方向に平行移動して第４センサ
（４）がウェーハ位置を検出したとする。この時、その
移動距離（Ｌｂ）の半分（Ｌｂ／２）までＸ方向と反対
方向に平行移動しても、ＯＦ位置は半径に足りないた
め、ウェーハ（Ｆ）の中心がＹ軸上に位置せず、そのま
まＹ方向に移動してもウェーハ（Ｆ）は第２、第３セン
サ（２）（３）を同時に遮光しない。この場合、例えば
第３センサ（３）が先に導通すると、Ｘ軸方向と反対方
向にウェーハ（Ｆ）を第２センサ（２）が導通するまで
平行移動し、その移動量の半分を補正量としてウェーハ
（Ｆ）を位置補正して第２、第３センサ（２）（３）で
Ｙ軸上（Ｘ軸中心）に位置決めする。この時、第２セン
サ（２）、第３センサ（３）、第４センサ（４）が同時
に遮光となり（第１センサ（１）はＯＦ（Ｆａ）で遮光
出来ない）ウェーハ（Ｆ）のセンタリングが完了する。
又、第１センサ（１）及び第４センサ（４）にＯＦ（Ｆ
ａ）がかからない場合は第１センサ（１）を遮光してか
らウェーハ（Ｆ）をＸ方向へ移動させ第４センサ（４）
が遮光する距離を読み取りその半分の距離をＸ方向と反
対方向に移動させウェーハ（Ｆ）をＹ軸上（Ｘ軸中心）
へ位置決めする。その後、Ｙ方向へウェーハ（Ｆ）を再
び移動させる。この時、ＯＦ（Ｆａ）が無い場合は第２
センサ（２）と第３センサ（３）とを同時に遮光し４個
のセンサを同時に遮光してセンタリングが完了となる。
又、第２センサ（２）もしくは第３センサ（３）のどち
らかが遮光されない場合（ＯＦ（Ｆａ）が第２センサ
（２）もしくは第３センサ（３）どちらかの位置にある
場合）でも（第１センサ（１）、第２センサ（２）、第
４センサ（４）もしくは第１センサ（１）、第３センサ
（３）、第４センサ（４）の場合）同時に３個のセンサ
が遮光となりセンタリング完了となる。一般的にＯＦ
（Ｆａ）がある場合、３個以上のセンサが同時に（同位
置で）導通した時、センタリング完了と判断する。
【０００６】又、図３に示すように、位置検出用光透過
型第５、第６、第７、第８、第９、第１０センサ（５）
（６）（７）（８）（９）（１０）を用いてウェーハ
（Ｆ）を非接触にセンタリングする手段も知られてい
る。それによれば、まず仮想ＸＹ軸と原点（Ｃ）を設定
し、原点（Ｃ）を挾んでＸ軸に平行に３個ずつ第５、第
６、第７センサ（５）（６）（７）及び第８、第９、第
１０センサ（８）（９）（１０）をそれぞれ一定間隔を
置いて配置し、各中央の第６センサ（６）及び第９セン
サ（９）をＹ軸上に配置する。そこで、まず第５、第７
センサ（５）（７）によりウェーハ（Ｆ）をＹ軸方向
（Ｘ軸中心）に位置決めすると共に、第６センサ（６）
と第９センサ（９）によりＸ軸方向（Ｙ軸中心）に位置
決めする。ここで、ＯＦ（Ｆａ）が第５センサ（５）を
遮光した場合、更に、第８、第１０センサ（８）（１
０）を追加して用いれば良い。
型第５、第６、第７、第８、第９、第１０センサ（５）
（６）（７）（８）（９）（１０）を用いてウェーハ
（Ｆ）を非接触にセンタリングする手段も知られてい
る。それによれば、まず仮想ＸＹ軸と原点（Ｃ）を設定
し、原点（Ｃ）を挾んでＸ軸に平行に３個ずつ第５、第
６、第７センサ（５）（６）（７）及び第８、第９、第
１０センサ（８）（９）（１０）をそれぞれ一定間隔を
置いて配置し、各中央の第６センサ（６）及び第９セン
サ（９）をＹ軸上に配置する。そこで、まず第５、第７
センサ（５）（７）によりウェーハ（Ｆ）をＹ軸方向
（Ｘ軸中心）に位置決めすると共に、第６センサ（６）
と第９センサ（９）によりＸ軸方向（Ｙ軸中心）に位置
決めする。ここで、ＯＦ（Ｆａ）が第５センサ（５）を
遮光した場合、更に、第８、第１０センサ（８）（１
０）を追加して用いれば良い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、第１〜第１０センサ（１）〜（１０）を用いてウェ
ーハ（Ｆ）をセンタリングする際、ウェーハ（Ｆ）をＸ
Ｙの相異なる２軸方向に移動しなければならないため、
センタリングに要する時間が増加してインデックスを低
下させる点である。
は、第１〜第１０センサ（１）〜（１０）を用いてウェ
ーハ（Ｆ）をセンタリングする際、ウェーハ（Ｆ）をＸ
Ｙの相異なる２軸方向に移動しなければならないため、
センタリングに要する時間が増加してインデックスを低
下させる点である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、半径寸法既知
の円形基板をセンタリングするにあたり、設定原点を中
心として基板半径と同一距離上の所定位置に一定間隔を
置いて２個の位置検出用センサを配置すると共に、吸着
ステージに上記基板をランダムに保持してＸ方向又はＹ
方向に沿って平行移動し、最初に導通した第１センサ位
置の基板移動方向延長線が第２センサ導通位置における
基板円周と交わる点と第２センサ位置とを結んだ基板弦
を斜辺としてＸＹ方向にそれぞれ他の２辺を持つ第１直
角三角形を形成し、上記弦中点のＸＹ座標を算出してそ
の座標位置と第２センサ導通位置における基板中心との
第１距離を算出し、第１直角三角形に相似で第１距離を
斜辺としてＸＹ方向にそれぞれ他の２辺を持つ第２直角
三角形を形成すると共に、上記弦とＸ又はＹ方向とのな
す角度の第２直角三角形における正弦又は余弦により第
２直角三角形の他の２辺の長さを算出し、上記弦中点の
ＸＹ座標と第２直角三角形の他の２辺の長さとで第２セ
ンサ導通位置における基板中心の設定原点に対するずれ
量を算出し、そのずれ量に基づいて基板位置を補正して
センタリングすることを特徴とし、又、部分的に異形部
を有する半径寸法既知の円形基板をセンタリングするに
あたり、少なくとも４個以上の位置検出用センサを、そ
の内の２個以上のセンサが上記異形部と同時に干渉しな
いように配置し、基板を一軸方向に平行移動して相異な
る基板位置で所定のセンサを基準として少なくとも６個
以上の請求項１記載の第１直角三角形を形成し、各第１
直角三角形についてそれぞれ基板中心を求めると共に、
少なくとも３個以上の基板中心が一致した時、その位置
を正規の基板中心と判断して基板をセンタリングするこ
と、又、円形基板は半導体ウェーハであることを特徴と
する。
の円形基板をセンタリングするにあたり、設定原点を中
心として基板半径と同一距離上の所定位置に一定間隔を
置いて２個の位置検出用センサを配置すると共に、吸着
ステージに上記基板をランダムに保持してＸ方向又はＹ
方向に沿って平行移動し、最初に導通した第１センサ位
置の基板移動方向延長線が第２センサ導通位置における
基板円周と交わる点と第２センサ位置とを結んだ基板弦
を斜辺としてＸＹ方向にそれぞれ他の２辺を持つ第１直
角三角形を形成し、上記弦中点のＸＹ座標を算出してそ
の座標位置と第２センサ導通位置における基板中心との
第１距離を算出し、第１直角三角形に相似で第１距離を
斜辺としてＸＹ方向にそれぞれ他の２辺を持つ第２直角
三角形を形成すると共に、上記弦とＸ又はＹ方向とのな
す角度の第２直角三角形における正弦又は余弦により第
２直角三角形の他の２辺の長さを算出し、上記弦中点の
ＸＹ座標と第２直角三角形の他の２辺の長さとで第２セ
ンサ導通位置における基板中心の設定原点に対するずれ
量を算出し、そのずれ量に基づいて基板位置を補正して
センタリングすることを特徴とし、又、部分的に異形部
を有する半径寸法既知の円形基板をセンタリングするに
あたり、少なくとも４個以上の位置検出用センサを、そ
の内の２個以上のセンサが上記異形部と同時に干渉しな
いように配置し、基板を一軸方向に平行移動して相異な
る基板位置で所定のセンサを基準として少なくとも６個
以上の請求項１記載の第１直角三角形を形成し、各第１
直角三角形についてそれぞれ基板中心を求めると共に、
少なくとも３個以上の基板中心が一致した時、その位置
を正規の基板中心と判断して基板をセンタリングするこ
と、又、円形基板は半導体ウェーハであることを特徴と
する。
【０００９】
【作用】上記技術的手段によれば、設定原点を中心とし
て基板半径と同一距離上の所定位置に一定間隔を置いて
２個の位置検出用光透過型センサを配置すると共に、吸
着ステージに上記基板をランダムに保持してＸ方向又は
Ｙ方向に沿って平行移動し、第１、第２直角三角形を形
成して基板のずれ量を算出し、そのずれ量に基づいて基
板をセンタリングする。
て基板半径と同一距離上の所定位置に一定間隔を置いて
２個の位置検出用光透過型センサを配置すると共に、吸
着ステージに上記基板をランダムに保持してＸ方向又は
Ｙ方向に沿って平行移動し、第１、第２直角三角形を形
成して基板のずれ量を算出し、そのずれ量に基づいて基
板をセンタリングする。
【００１０】
【実施例】本発明に係る基板のセンタリング方法の実施
例を図１を参照して以下に説明する。まず図１（ａ）に
示すように、従来と同様、設定原点（Ｃ）を中心として
ウェーハ半径（Ｒ）と同一距離上の既知の位置（ｐ）
（ｑ）に一定間隔をおいて２個の位置検出用光透過型セ
ンサ（１１）（１２）を配置すると共に、ＸＹ吸着ステ
ージ（図示せず）にウェーハ（Ｆ）をランダムに保持し
てＸ方向に沿って平行移動する。そこで、最初に導通し
たセンサ（１１）を第１センサとしてその導通位置にお
けるウェーハ（Ｆ）の位置を基板Ｂ位置とし、更に同じ
方向に移動して導通したセンサ（１２）を第２センサと
してその導通位置におけるウェーハ（Ｆ）の位置を基板
Ｄ位置とする。そこで、基板Ｄ位置におけるウェーハ中
心（ｆ）の原点（Ｃ）に関するＸＹ座標（Ｘｆ）（Ｙ
ｆ）を算出して原点（Ｃ）に対するウェーハ中心（ｆ）
のずれ量を求め、そのずれ量に基づいてウェーハ（Ｆ）
をセンタリングする。
例を図１を参照して以下に説明する。まず図１（ａ）に
示すように、従来と同様、設定原点（Ｃ）を中心として
ウェーハ半径（Ｒ）と同一距離上の既知の位置（ｐ）
（ｑ）に一定間隔をおいて２個の位置検出用光透過型セ
ンサ（１１）（１２）を配置すると共に、ＸＹ吸着ステ
ージ（図示せず）にウェーハ（Ｆ）をランダムに保持し
てＸ方向に沿って平行移動する。そこで、最初に導通し
たセンサ（１１）を第１センサとしてその導通位置にお
けるウェーハ（Ｆ）の位置を基板Ｂ位置とし、更に同じ
方向に移動して導通したセンサ（１２）を第２センサと
してその導通位置におけるウェーハ（Ｆ）の位置を基板
Ｄ位置とする。そこで、基板Ｄ位置におけるウェーハ中
心（ｆ）の原点（Ｃ）に関するＸＹ座標（Ｘｆ）（Ｙ
ｆ）を算出して原点（Ｃ）に対するウェーハ中心（ｆ）
のずれ量を求め、そのずれ量に基づいてウェーハ（Ｆ）
をセンタリングする。
【００１１】そこで、まず第１センサ位置（ｐ）のウェ
ーハ移動方向延長線（Ｌｐ）が基板Ｄ位置におけるウェ
ーハ円周と交わる点を（ａ）とし、交点（ａ）と第２セ
ンサ位置（ｑ）とを結んだウェーハ（Ｆ）の弦を斜辺と
してＸＹ方向にそれぞれ他の２辺を持つ第１直角三角形
（Ｔａ）を形成する。上記第１直角三角形（Ｔａ）にお
ける斜辺中点を（ｅ）、他の２辺の交点を（ｄ）とする
と、中点（ｅ）を通る斜辺（弦）の垂直２等分線はウェ
ーハ中心（ｆ）を通る。この時、中点（ｅ）のＸＹ座標
（Ｘｅ）（Ｙｅ）は、（Ｘｅ）＝（Ｘａ＋Ｘｑ）／２、
（Ｙｅ）＝（Ｙａ＋Ｙｑ）／２となる。但し、（Ｘａ、
Ｙａ）：位置（ａ）のＸＹ座標｛Ｘａ＝［パルスエンコ
ーダにて測定したウェーハ移動距離（Ｌｐの長さ）］＋
［位置（ｐ）のＸ座標（Ｘｐ）］、Ｙａ＝位置（ｐ）の
Ｙ座標（Ｙｐ）｝、（Ｘｑ、Ｙｑ）：位置（ｑ）のＸＹ
座標である。又、［ｅｆ間距離（第１距離）］＝
｛［（ａｆ間距離）2−（ａｅ間距離）2］の平方根｝と
なる。ここで、（ａｆ間距離）＝ウェーハ半径（Ｒ）と
なり、又、（ａｅ間距離）＝（ａｑ間距離）／２＝
｛［（Ｘａ−Ｘｑ）2＋（Ｙａ−Ｙｑ）2］の平方根｝／
２となる。そこで、第１直角三角形（Ｔａ）に相似で
（ｅｆ間距離）を斜辺としてＸＹ方向にそれぞれ他の２
辺を持つ第２直角三角形（Ｔｂ）を形成し、他の２辺の
交点を（ｇ）とすると、中心（ｆ）のＸＹ座標（Ｘｆ）
（Ｙｆ）、即ち原点（Ｃ）に対する中心（ｆ）のずれ量
は、 （Ｘｆ）＝（Ｘｅ）−（ｆｇ間距離） ＝（Ｘｅ）−（ｅｆ間距離）・ｃｏｓ（θ） （Ｙｆ）＝（Ｙｅ）−（ｅｇ間距離） ＝（Ｙｅ）−（ｅｆ間距離）・ｓｉｎ（θ）となる。但
し、θは第１直角三角形（Ｔａ）における斜辺とＹ軸方
向とのなす角度に等しく、θ＝ａｒｃｔａｎ［（ｑｄ間
距離）／（ａｄ間距離）］により算出される。即ち、ウ
ェーハ（Ｆ）をＸ又はＹ方向に沿って一方向に移動させ
るだけで、上記ずれ量（Ｘｆ）（Ｙｆ）が算出され、そ
のずれ量を補正量としてウェーハ（Ｆ）の中心（ｆ）を
原点（Ｃ）に位置補正し、センタリングする。
ーハ移動方向延長線（Ｌｐ）が基板Ｄ位置におけるウェ
ーハ円周と交わる点を（ａ）とし、交点（ａ）と第２セ
ンサ位置（ｑ）とを結んだウェーハ（Ｆ）の弦を斜辺と
してＸＹ方向にそれぞれ他の２辺を持つ第１直角三角形
（Ｔａ）を形成する。上記第１直角三角形（Ｔａ）にお
ける斜辺中点を（ｅ）、他の２辺の交点を（ｄ）とする
と、中点（ｅ）を通る斜辺（弦）の垂直２等分線はウェ
ーハ中心（ｆ）を通る。この時、中点（ｅ）のＸＹ座標
（Ｘｅ）（Ｙｅ）は、（Ｘｅ）＝（Ｘａ＋Ｘｑ）／２、
（Ｙｅ）＝（Ｙａ＋Ｙｑ）／２となる。但し、（Ｘａ、
Ｙａ）：位置（ａ）のＸＹ座標｛Ｘａ＝［パルスエンコ
ーダにて測定したウェーハ移動距離（Ｌｐの長さ）］＋
［位置（ｐ）のＸ座標（Ｘｐ）］、Ｙａ＝位置（ｐ）の
Ｙ座標（Ｙｐ）｝、（Ｘｑ、Ｙｑ）：位置（ｑ）のＸＹ
座標である。又、［ｅｆ間距離（第１距離）］＝
｛［（ａｆ間距離）2−（ａｅ間距離）2］の平方根｝と
なる。ここで、（ａｆ間距離）＝ウェーハ半径（Ｒ）と
なり、又、（ａｅ間距離）＝（ａｑ間距離）／２＝
｛［（Ｘａ−Ｘｑ）2＋（Ｙａ−Ｙｑ）2］の平方根｝／
２となる。そこで、第１直角三角形（Ｔａ）に相似で
（ｅｆ間距離）を斜辺としてＸＹ方向にそれぞれ他の２
辺を持つ第２直角三角形（Ｔｂ）を形成し、他の２辺の
交点を（ｇ）とすると、中心（ｆ）のＸＹ座標（Ｘｆ）
（Ｙｆ）、即ち原点（Ｃ）に対する中心（ｆ）のずれ量
は、 （Ｘｆ）＝（Ｘｅ）−（ｆｇ間距離） ＝（Ｘｅ）−（ｅｆ間距離）・ｃｏｓ（θ） （Ｙｆ）＝（Ｙｅ）−（ｅｇ間距離） ＝（Ｙｅ）−（ｅｆ間距離）・ｓｉｎ（θ）となる。但
し、θは第１直角三角形（Ｔａ）における斜辺とＹ軸方
向とのなす角度に等しく、θ＝ａｒｃｔａｎ［（ｑｄ間
距離）／（ａｄ間距離）］により算出される。即ち、ウ
ェーハ（Ｆ）をＸ又はＹ方向に沿って一方向に移動させ
るだけで、上記ずれ量（Ｘｆ）（Ｙｆ）が算出され、そ
のずれ量を補正量としてウェーハ（Ｆ）の中心（ｆ）を
原点（Ｃ）に位置補正し、センタリングする。
【００１２】又、ＯＦ（Ｆａ）やノッチを有するウェー
ハ（Ｆ）をセンタリングする場合、図１（ｂ）に示すよ
うに、４個のセンサ（１１）（１２）（１３）（１４）
をウェーハ半径（Ｒ）と同じ距離上に、且つ、２個以上
のセンサが同時にウェーハ（Ｆ）のＯＦ（Ｆａ）と干渉
しないように配置する。そこで、ＸＹ吸着ステージにウ
ェーハ（Ｆ）をランダムに保持してＸ方向に沿って平行
移動し、基板Ｂ位置で第１センサ（１１）が導通した
後、更に、平行移動して第２センサ（１２）が導通した
基板Ｄ位置で第１直角三角形（Ｔａ）を形成する。次
に、更に、Ｘ方向に平行移動して第３センサ（１３）が
導通した基板Ｅ位置で第１センサ（１１）を基準として
直角三角形（Ｔｃ）を形成し、同様に第４センサ（１
４）が導通した基板Ｇ位置で第１センサ（１１）を基準
として直角三角形（Ｔｄ）を形成する。又、この他にも
第２センサ（１２）を基準として基板Ｅ位置で直角三角
形（Ｔｅ）（斜辺図示省略）を形成することが出来、同
様にして第２、第４センサ（１２）（１４）を用いて基
板Ｇ位置で直角三角形（Ｔｆ）（斜辺一部図示省略）、
又、第３センサ（１３）を基準として基板Ｇ位置で第４
センサ（１４）を用いて直角三角形（Ｔｇ）を形成する
ことが出来る。このように、ウェーハ（Ｆ）を一軸方向
へ移動し、４個のセンサが導通する間にそれぞれの基板
Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｇ位置において半径上に接する２点を持つ
直角三角形が６パターン形成されることが確認出来、移
動量を各基板位置毎に補正して確認しながら、これらの
直角三角形を用いてそれぞれの基板位置における中心を
求めることが出来る。そこで、ＯＦ（Ｆ）やノッチが１
個のセンサを遮光した場合、６個の直角三角形の内、３
個はそのセンサを基準として形成されて正規の中心位置
が算出されないが、他の３個の直角三角形から算出され
た中心位置は正規位置となるため、算出した６個の中心
位置の内、３個の中心位置が一致した時、その位置を正
規位置と判断する。そして、その中心位置を原点（Ｃ）
に合わせてウェーハ（Ｆ）をセンタリングすれば良い。
ハ（Ｆ）をセンタリングする場合、図１（ｂ）に示すよ
うに、４個のセンサ（１１）（１２）（１３）（１４）
をウェーハ半径（Ｒ）と同じ距離上に、且つ、２個以上
のセンサが同時にウェーハ（Ｆ）のＯＦ（Ｆａ）と干渉
しないように配置する。そこで、ＸＹ吸着ステージにウ
ェーハ（Ｆ）をランダムに保持してＸ方向に沿って平行
移動し、基板Ｂ位置で第１センサ（１１）が導通した
後、更に、平行移動して第２センサ（１２）が導通した
基板Ｄ位置で第１直角三角形（Ｔａ）を形成する。次
に、更に、Ｘ方向に平行移動して第３センサ（１３）が
導通した基板Ｅ位置で第１センサ（１１）を基準として
直角三角形（Ｔｃ）を形成し、同様に第４センサ（１
４）が導通した基板Ｇ位置で第１センサ（１１）を基準
として直角三角形（Ｔｄ）を形成する。又、この他にも
第２センサ（１２）を基準として基板Ｅ位置で直角三角
形（Ｔｅ）（斜辺図示省略）を形成することが出来、同
様にして第２、第４センサ（１２）（１４）を用いて基
板Ｇ位置で直角三角形（Ｔｆ）（斜辺一部図示省略）、
又、第３センサ（１３）を基準として基板Ｇ位置で第４
センサ（１４）を用いて直角三角形（Ｔｇ）を形成する
ことが出来る。このように、ウェーハ（Ｆ）を一軸方向
へ移動し、４個のセンサが導通する間にそれぞれの基板
Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｇ位置において半径上に接する２点を持つ
直角三角形が６パターン形成されることが確認出来、移
動量を各基板位置毎に補正して確認しながら、これらの
直角三角形を用いてそれぞれの基板位置における中心を
求めることが出来る。そこで、ＯＦ（Ｆ）やノッチが１
個のセンサを遮光した場合、６個の直角三角形の内、３
個はそのセンサを基準として形成されて正規の中心位置
が算出されないが、他の３個の直角三角形から算出され
た中心位置は正規位置となるため、算出した６個の中心
位置の内、３個の中心位置が一致した時、その位置を正
規位置と判断する。そして、その中心位置を原点（Ｃ）
に合わせてウェーハ（Ｆ）をセンタリングすれば良い。
【００１３】又、上記ウェーハ（Ｆ）の吸着ステージへ
のセット及びセンタリングはロボット及びコンピュータ
により自動的に行なう。
のセット及びセンタリングはロボット及びコンピュータ
により自動的に行なう。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、半導体ウェーハ等の円
形基板をセンタリングする際、一軸方向に移動させるだ
けでセンタリング出来るため、センタリングに要する時
間が従来の約半分程度に短縮されて大幅にインデックス
が向上する。
形基板をセンタリングする際、一軸方向に移動させるだ
けでセンタリング出来るため、センタリングに要する時
間が従来の約半分程度に短縮されて大幅にインデックス
が向上する。
【図１】（ａ）は本発明に係る基板のセンタリング方法
の実施例を示す基板の動作説明図である。（ｂ）は本発
明に係る異形部を有する基板のセンタリング方法の実施
例を示す基板の動作説明図である。
の実施例を示す基板の動作説明図である。（ｂ）は本発
明に係る異形部を有する基板のセンタリング方法の実施
例を示す基板の動作説明図である。
【図２】（ａ）は従来の基板のセンタリング方法の一例
を示す基板の動作説明図である。（ｂ）は従来の異形部
を有する基板のセンタリング方法の他の一例を示す基板
の動作説明図である。
を示す基板の動作説明図である。（ｂ）は従来の異形部
を有する基板のセンタリング方法の他の一例を示す基板
の動作説明図である。
【図３】従来の基板のセンタリング方法の他の一例を示
す基板の動作説明図である。
す基板の動作説明図である。
１１ センサ １２ センサ Ｆ 基板 Ｔａ 第１直角三角形 Ｔｂ 第２直角三角形
Claims (3)
- 【請求項１】 半径寸法既知の円形基板をセンタリング
するにあたり、設定原点を中心として基板半径と同一距
離上の所定位置に一定間隔を置いて２個の位置検出用セ
ンサを配置すると共に、吸着ステージに上記基板をラン
ダムに保持してＸ方向又はＹ方向に沿って平行移動し、
最初に導通した第１センサ位置の基板移動方向延長線が
第２センサ導通位置における基板円周と交わる点と第２
センサ位置とを結んだ基板弦を斜辺としてＸＹ方向にそ
れぞれ他の２辺を持つ第１直角三角形を形成し、上記弦
中点のＸＹ座標を算出してその座標位置と第２センサ導
通位置における基板中心との第１距離を算出し、第１直
角三角形に相似で第１距離を斜辺としてＸＹ方向にそれ
ぞれ他の２辺を持つ第２直角三角形を形成すると共に、
上記弦とＸ又はＹ方向とのなす角度の第２直角三角形に
おける正弦又は余弦により第２直角三角形の他の２辺の
長さを算出し、上記弦中点のＸＹ座標と第２直角三角形
の他の２辺の長さとで第２センサ導通位置における基板
中心の設定原点に対するずれ量を算出し、そのずれ量に
基づいて基板位置を補正してセンタリングすることを特
徴とする基板のセンタリング方法。 - 【請求項２】 部分的に異形部を有する半径寸法既知の
円形基板をセンタリングするにあたり、少なくとも４個
以上の位置検出用センサを、その内の２個以上のセンサ
が上記異形部と同時に干渉しないように配置し、基板を
一軸方向に平行移動して相異なる基板位置で所定のセン
サを基準として少なくとも６個以上の請求項１記載の第
１直角三角形を形成し、各第１直角三角形についてそれ
ぞれ基板中心を求めると共に、少なくとも３個以上の基
板中心が一致した時、その位置を正規の基板中心と判断
して基板をセンタリングすることを特徴とする基板のセ
ンタリング方法。 - 【請求項３】 円形基板は半導体ウェーハであることを
特徴とする請求項２記載の基板のセンタリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23098992A JP2616642B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 基板のセンタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23098992A JP2616642B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 基板のセンタリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685039A JPH0685039A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2616642B2 true JP2616642B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=16916494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23098992A Expired - Fee Related JP2616642B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 基板のセンタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616642B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5508773B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-06-04 | リンテック株式会社 | 位置認識装置及び位置認識方法並びに位置決め装置 |
| CN110634786A (zh) * | 2013-09-22 | 2019-12-31 | 盛美半导体设备（上海）有限公司 | 对准装置及对准方法 |
| CN111720216B (zh) * | 2020-06-24 | 2022-02-11 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 发动机装置的装配方法 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23098992A patent/JP2616642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0685039A (ja) | 1994-03-25 |
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| JPH0523490B2 (ja) |
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