JP3578194B2 - ウェーハ位置決め方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハ位置決め方法及び装置に係り、特にノッチ付きウェーハのウェーハ位置決め方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の素材となるシリコン等のウェーハは、インゴットの状態からスライシングマシン等の切断装置によって薄く切り出されたのち、周縁をウェーハ面取機によって面取り加工される。
ウェーハ面取機では、回転自在なウェーハテーブル上にウェーハを固定し、そのウェーハを回転させながら、回転する砥石に周縁を押し付けることによって、ウェーハの面取り加工を行っている。
【０００３】
ところで、前記ウェーハ面取機でウェーハを精度良く加工するためには、ウェーハをウェーハテーブル上に固定する際に、ウェーハテーブルの中心とウェーハの中心とを一致させて固定する必要がある。
また、ノッチ付きウェーハの場合には、そのノッチが所定方向に位置するようにウェーハを固定する必要がある。
【０００４】
このため、ウェーハ面取機には、通常、ウェーハ位置決め装置が備えられており、ウェーハは、このウェーハ位置決め装置で位置決めされてからウェーハテーブル上に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のウェーハ位置決め装置は、ウェーハの中心の位置合わせは自動でできても、ノッチの位置合わせまでは自動でできなかったため、ノッチ位置の設定は、別途設置したプリアライメント装置で行わなければならなかった。
この場合、プリアライメント装置で正確にノッチの設定がなされなかった場合やウェーハの搬送過程でズレが生じた場合には、ノッチの方向がズレた状態でウェーハテーブルに固定されてしまい、この結果、ウェーハを精度良く面取できないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ノッチ付きウェーハを正確に位置決めすることができるウェーハ位置決め方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ウェーハの中心を所定の基準直線Ｌ上に位置させるとともに、前記ウェーハに形成されたノッチをノッチ基準位置上に位置させて位置出しするウェーハ位置決め方法において、前記ノッチ基準位置上に位置させたノッチピンと前記基準直線Ｌに対して対称移動する一対の回動自在なクランプローラとで前記ウェーハを挟持することにより、前記ウェーハの中心を前記基準直線Ｌ上に位置させた後、前記ウェーハの周縁に押圧当接された回転ローラを回転させて前記ウェーハを回転させることにより、前記ノッチを前記ノッチピンに係合させて、前記ノッチを前記ノッチ基準位置上に位置させて位置出しすることを特徴とする。
【００１０】
本発明によるウェーハの位置決めは、次のように行われる。まず、基準位置上に位置させたノッチピンと、基準直線に対して対称移動する一対のクランプローラでウェーハを挟持する。これにより、ウェーハは、その中心が前記基準直線上に位置する。次いで、前記のごとく挟持されたウェーハを、前記ノッチピンと前記一対のクランプローラとを通る円の中心点を軸として回転させる。これにより、前記ノッチがノッチピンの方向に移動し、該ノッチピンにノッチが係合する。この結果、ウェーハは、その中心が所定の基準直線上に位置するとともに、そのノッチが前記基準位置上に位置して、位置決めがなされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るウェーハ位置決め方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００１２】
同図に示すように、前記ウェーハ位置決め装置１０は、ウェーハＷの芯出しを行う芯出しユニット１２、ウェーハＷに形成されたノッチＮの位置出しを行うノッチ位置出しユニット１４、及び、前記ウェーハＷを回転させる回転駆動ユニット１６から構成されている。
まず、前記芯出しユニット１２の構成について説明する。図１に示すように、ベースプレート１８上には、図中左右方向に一対の第１ガイドレール２０、２０が敷設されている。この第１ガイドレール２０、２０上には、図示しないスライド部材を介して一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂが各々スライド移動自在に支持されている。
【００１３】
前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂには、それぞれラック２４Ａ、２４Ｂが固着されており、該ラック２４Ａ、２４Ｂは、ともにピニオンギア２６に螺合されている。ピニオンギア２６は、前記ベースプレート１８に回動自在に支持されており、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、このピニオンギア２６とラック２４Ａ、２４Ｂの作用により、図１に示す基準直線Ｌに対して左右対称的に移動する。
【００１４】
また、前記一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、互いにスプリング２８で連結されており、このスプリング２８の作用によって、互いに近づく方向に付勢されている。
前記ベースプレート１８上には、前記第１ガイドレール２０の敷設方向に沿って第１シリンダ３０が配設されている。この第１シリンダ３０のロッドは、前記第１ガイドレール２０の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、一方のクランプアーム２２Ｂ（図中右側）に設けられたプッシュ板３２を押圧する。
【００１５】
前記プッシュ板３２が前記第１シリンダ３０のロッドに押圧されると、前記クランプアーム２２Ｂは、図中右方向に移動する。この結果、前記一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、同じ移動量で互いに離れる方向に移動し、その間隔が拡がる。
一方、前記第１シリンダ３０のロッドが前記プッシュ板３２を押圧した状態から収縮すると、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、前記スプリング２８の作用により、同じ移動量で互いに近づく方向に移動する。この結果、前記一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂの間隔が狭まる。
【００１６】
以上のように、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、前記第１シリンダ３０の操作により、その間隔を自由に拡縮することができる。
前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂの両端下部には、それぞれ図示しない軸受を介してクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂが回動自在に支持されている。この４つのクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂは、前記基準直線Ｌ上に設置された基準点Ｏから等距離の位置、すなわち、基準点Ｏを中心とした同心円上に配置されている。そして、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂが拡縮することにより、常に同心円の状態を維持しながら拡縮する。
【００１７】
以上のように構成された芯出しユニット１２は、その拡縮自在なクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４ＢでウェーハＷを挟持すると、そのウェーハＷの中心を前記基準点Ｏ上に位置させる。
次に、前記位置出しユニット１４の構成について説明する。前記ベースプレート１８の図中上側には、前記基準直線Ｌに沿って一対の第２ガイドレール３６、３６が敷設されている。この第２ガイドレール３６、３６上には、図示しないスライド部材を介してノッチ用スライダ３８がスライド自在に支持されている。
【００１８】
前記ノッチ用スライダ３８の下部には、ノッチピン４０が回動自在に支持されており、該ノッチピン４０は、前記ノッチ用スライダ３８がスライド移動することにより、前記基準直線Ｌ上を移動する。
また、前記ノッチ用スライダ３８には、連結部材４２を介してスプリング４４が連結されており、該スプリング４４の他端は、前記ベースプレート１８上に設けられた支持部材４６に連結されている。そして、前記ノッチ用スライダ３８は、このスプリング４４の作用によって、常に前記基準点Ｏに近づく方向に付勢されている。
【００１９】
前記第２ガイドレール３６近傍には、第２シリンダ４６が配設されている。この第２シリンダ４８のロッドは、前記第２ガイドレール３６の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、前記ノッチ用スライダ３８に設けられたプッシュ板５０を押圧する。そして、前記プッシュ板５０が前記第２シリンダ４８のロッドに押圧されると、前記ノッチピン４０は、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動する。
【００２０】
以上のように構成されたノッチ位置出しユニット１４は、前記第２シリンダ４８のロッドを伸張させると、そのノッチピン４０が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動し、前記第２シリンダ４８のロッドを収縮させると、そのノッチピン４０が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏに近づく方向に移動する。そして、このノッチピン４０に前記ウェーハＷに形成されたノッチＮを係合させることにより、前記ウェーハＷは、そのノッチＮが所定の基準方向、すなわち、前記基準直線Ｌ上に位置出しされる。
【００２１】
次に、前記回転駆動ユニット１６の構成について説明する。前記ベースプレート１８の図中下側には、前記基準直線Ｌに沿って一対の第３ガイドレール５２、５２が敷設されている。この第３ガイドレール５２、５２上には、図示しないスライド部材を介してローラ用スライダ５４がスライド自在に支持されている。
前記ローラ用スライダ５４の下部には、図示しない軸受を介して回転ローラ５６が回動自在に支持されている。この回転ローラ５６の軸部には、前記ローラ用スライダ５４の上部に設置された正逆回転可能なモータ５８のスピンドルが連結されており、このモータ５８を駆動することにより、前記回転ローラ５６は回転する。
【００２２】
また、前記ローラ用スライダ５４には、連結部材６０を介してスプリング６２が連結されており、該スプリング６２の他端は、前記ベースプレート１８上に設けられた支持部材６４に連結されている。そして、前記ローラ用スライダ５４は、このスプリング６２の作用によって、常に前記基準点Ｏに近づく方向に付勢されている。
【００２３】
前記第３ガイドレール５２近傍には、第３シリンダ６６が配設されている。この第３シリンダ６６のロッドは、前記第３ガイドレール５２の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、前記ローラ用スライダ５４に設けられたプッシュ板６８を押圧する。そして、前記プッシュ板６８が前記第３シリンダ６６のロッドに押圧されると、前記回転ローラ５６は、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動する。
【００２４】
以上のように構成された回転駆動ユニット１６は、前記第３シリンダ６６のロッドを伸張させると、その回転ローラ５６が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動し、前記第３シリンダ６６のロッドを収縮させることにより、その回転ローラ５６が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏに近づく方向に移動する。そして、この回転ローラ５６を前記クランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂで挟持されたウェーハＷの周縁に押圧当接し、回転させることにより、ウェーハＷは、前記基準点Ｏを中心として回転する。
【００２５】
なお、ウェーハＷは、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂに挟持されているが、該クランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂは、回動自在に支持されているので、このクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂに挟持された状態においても、ウェーハＷは自由に回転することができる。
前記のごとく構成された本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の作用は次の通りである。
【００２６】
まず、第１シリンダ３０を駆動してロッドを伸張させ、そのロッドでクランプアーム２２Ｂに設けられたプッシュ板３２を押圧する。これにより、クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、互いに基準点Ｏから離れる方向に同じ移動量で移動する。そして、このクランプアーム２２Ａ、２２Ｂの移動に伴い、各クランプアーム２２Ａ、２２Ｂに設けられたクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂも同じ移動量で基準点Ｏから離れる方向に移動する。
【００２７】
前記第１シリンダ３０の駆動と同時に、前記第２シリンダ４８及び第３シリンダ６６も駆動され、各シリンダ３０、４８のロッドが伸張して、それぞれプッシュ板５０、６８を押圧する。この結果、ノッチピン４０及び回転ローラ５６も、それぞれ基準点Ｏから離れる方向に移動する。
前記のごとくクランプローラ３４Ａ、３４Ｂが、基準点Ｏから離れる方向に移動し、その間隔が最大に拡がったところで、クランプローラ３４Ａ、３４Ｂの間にウェーハＷをセットする。
【００２８】
前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂの間にウェーハＷがセットされたら、次に、伸張させておいた前記第１シリンダ３０のロッドを収縮させる。この結果、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、スプリング２８の作用で互いに近づく方向に移動し、これに伴って、各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂも基準点Ｏの方向に移動する。
【００２９】
各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂが、基準点Ｏに向かって移動してゆくと、その移動過程において、各クランプローラ３４Ａ、３４ＢにウェーハＷの外周が当接する。そして、各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂは、このウェーハＷの外周を押圧しながら基準点Ｏに向かって移動する。
すべてのクランプローラ３４Ａ、３４ＢがウェーハＷの外周に当接し、クランプローラ３４Ａ、３４Ｂの移動が停止すると、ウェーハＷはクランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されることになる。ここで、前記各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂは、常に基準点Ｏを中心とした同心円の状態を維持しながら移動する。したがって、前記ウェーハＷは、前記４つのクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂに全て当接した状態で挟持されると、その中心が前記基準点Ｏと一致することとなる。この結果、ウェーハＷの芯出がなされる。
【００３０】
前記のごとくウェーハＷの芯出がなされると、次に、前記第２シリンダ４８及び第３シリンダ６６のロッドが、それぞれ収縮される。各シリンダ４８、６６のロッドが収縮されると、ノッチピン４０及び回転ローラ５６が、スプリング４４、６２の張力によって、それぞれ基準点Ｏの方向に向かって移動し、この結果、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷの周縁に、前記ノッチピン４０と回転ローラ５６が押圧当接される。
【００３１】
図２（ａ）は、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷの周縁に、前記ノッチピン４０と前記回転ローラ５６が押圧当接された状態が示されている。
ここで、前記ウェーハＷは、従来のように、ノッチＮの位置をあらかじめノッチピン４０の方向に設定してから芯出しているのではないので、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷにノッチピン４０を押圧当接させても、同図に示すように、ノッチＮがノッチピン４０に係合してないのが通常である（偶発的にノッチＮがノッチピン４０の方向にあった状態で挟持されて係合する場合もある。）。
【００３２】
そこで、このような場合は、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷを、該クランプローラ３４Ａ、３４Ｂで挟持した状態のまま、ウェーハＷを回転させ、ノッチＮの位置をノッチピン４０の方向へ移動させて、該ノッチピン４０にノッチＮを係合させる。これにより、ウェーハＷは、その中心が、前記基準点Ｏと一致するとともに、そのノッチＮの方向が所定の基準方向（基準直線Ｌに沿った方向）に一致する。
【００３３】
なお、このウェーハＷの回転操作は、次のようにして行う。
前述したように、前記第２シリンダ４８及び前記第３シリンダ６６のロッドが収縮されると、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷの周縁に、ノッチピン４０と回転ローラ５６が押圧当接される。
このウェーハＷの周縁に回転ローラ５６が押圧当接された状態で、次に、前記回転ローラ５６に連結されたモータ５８を駆動する。モータ５８が駆動されると、回転ローラ５６が回転し、この回転ローラ５６の回転がウェーハＷに伝達され、ウェーハＷが前記基準点Ｏを中心に回転する。
【００３４】
そして、前記ウェーハＷが回転することにより、前記ウェーハＷのノッチＮの位置も移動し、このノッチＮが前記ノッチピン４０の位置に達すると、図２（ｂ）に示すように、前記ウェーハＷに押圧当接されたノッチピン４０がノッチＮに係合し、位置決めがなされる。
なお、前記ノッチピン４０がノッチＮに係合すると、ウェーハＷは回転しなくなるので、この段階でモータ５８の駆動を停止する。
【００３５】
このように、本実施の形態のウェーハ位置決め装置によれば、従来のように、あらかじめノッチＮの方向を合わせてから位置決め装置にセットするという必要がなくなるので、きわめて効率的に位置決め作業を行うことができる。
また、確実にノッチ方向の位置決めを行うことができるので、精度良く面取り加工等を行うことができ、不良ウェーハの発生を効果的に防止することができる。
【００３６】
図３は、本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
同図に示すように、前記ウェーハ位置決め装置１１０は、ウェーハＷを支持するウェーハ支持ユニット１１２、ウェーハＷに形成されたノッチＮの位置出しを行うノッチ位置出しユニット１１４、及び、前記ウェーハＷを回転させる回転駆動ユニット１１６から構成されている。
【００３７】
まず、前記ウェーハ支持ユニット１１２の構成について説明する。図３に示すように、ベースプレート１１８上には、図中左右方向に一対の第１ガイドレール１２０、１２０が敷設されている。この第１ガイドレール１２０、１２０上には、図示しないスライド部材を介して一対のクランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂが各々スライド移動自在に支持されている。
【００３８】
前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂには、それぞれラック１２４Ａ、１２４Ｂが固着されており、該ラック１２４Ａ、１２４Ｂは、共にピニオンギア１２６に螺合されている。前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂは、このピニオンギア１２６とラック１２４Ａ、１２４Ｂの作用により、図３に示す基準直線Ｌに対して左右対称的に移動する。
【００３９】
また、前記一対のクランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂは、互いにスプリング１２８で連結されており、このスプリング１２８の作用によって、互いに近づく方向に付勢されている。
前記ベースプレート１１８上には、前記ガイドレール１２０の敷設方向に沿って第１シリンダ１３０が配設されている。この第１シリンダ１３０のロッドは、前記第１ガイドレール１２０の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、一方のクランプアーム１２２Ｂ（図中右側）に設けられたプッシュ板１３２を押圧する。前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂは、この第１シリンダ３０のロッドの伸縮操作により、その間隔を自由に拡縮することができる。
【００４０】
前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂの先端下部には、それぞれ図示しない軸受を介してクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂが回動自在に支持されている。この２つのクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂは、前記基準直線Ｌから等距離の位置に配置されており、前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂが拡縮することにより、常に同じ移動量で拡縮する。
【００４１】
次に、前記位置出しユニット１１４の構成について説明する。
前記ベースプレート１１８の図中上側には、前記基準直線Ｌに沿って一対の第２ガイドレール１３６、１３６が敷設されている。この第２ガイドレール１３６、１３６上には、図示しないスライド部材を介してノッチ用スライダ１３８がスライド移動自在に支持されている。
【００４２】
前記ノッチ用スライダ１３８の下部には、ノッチピン１４０が回動自在に支持されており、該ノッチピン１４０は、前記ノッチ用スライダ１３８がスライド移動することにより、前記基準直線Ｌ上を移動する。
前記第２ガイドレール１３６近傍には、第２シリンダ１４６が配設されており、該第２シリンダ１４８のロッドは、連結部材１５０を介して前記ノッチ用スライダ１３８に連結されている。
【００４３】
以上のように構成されたノッチ位置出しユニット１１４は、前記第２シリンダ１４８のロッドを伸張させると、ノッチ基準位置に位置していたノッチピン１４０が、前記基準直線Ｌ上を移動して待機位置に位置する。そして、前記第２シリンダ１４８のロッドを収縮させると、その待機位置に位置していたノッチピン１４０が、前記基準直線Ｌ上を移動してノッチ基準位置に復帰する。
【００４４】
前記ウェーハＷに形成されたノッチＮは、前記基準位置に位置したノッチピン１４０に係合することにより、所定の基準方向に位置出しされるとともに、所定の基準位置に位置決めされる。
前記回転駆動ユニット１１６は、前記ウェーハ支持ユニット１１２と対向する位置に配置され、その構成は、前記第１の実施の形態で説明した回転駆動ユニット１６と同一である。したがって、前記回転駆動ユニット１１６の構成については、前記第１の実施の形態の回転駆動ユニット１６と同一符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
前記のごとく構成された本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の作用は次の通りである。
まず、第１シリンダ１３０、第２シリンダ１４８及び第３シリンダ６６を駆動して、それぞれのロッドを伸張させる。
この結果、クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及び回転ローラ５６が、それぞれ互いに離れる方向に移動し、その間隔が拡がる。また、ノッチピン１４０も同様に、基準直線Ｌ上を移動して、ノッチ基準位置から待機位置に移動する。
【００４６】
次に、前記のごとく間隔が拡がったクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０の間にウェーハＷをセットする。そして、ウェーハＷをセットした後、伸張させておいた第２シリンダ１４８のロッドを収縮させる。この結果、前記ノッチピン１４０が、基準直線Ｌ上を移動し、ノッチ基準位置上に位置する。
【００４７】
前記第２シリンダ１４８を収縮させた後、次いで、前記第１シリンダ１３０を収縮させる。この結果、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂが互いに近づく方向に移動する。
各クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂは、その移動過程において、前記ウェーハＷの外周を押圧しながら互いに近づく方向に移動する。そして、前記ウェーハＷは、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂに押圧されて移動することにより、その周縁を前記ノッチ基準位置上に位置したノッチピン１４０に当接される。この結果、前記ウェーハＷは、前記ノッチピン１４０と前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂに挟持される。
【００４８】
なお、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂは、前記基準直線Ｌに対して対称移動するので、前記ウェーハＷは、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及び前記クランプローラ１４０に挟持されると、その中心が前記基準直線Ｌ上に位置する。
前記のごとくウェーハＷが挟持されると、次に、前記第３シリンダ６６のロッドが収縮される。この第３シリンダ６６のロッドが収縮されると、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及び前記ノッチピン１４０に挟持されたウェーハＷの周縁に、前記回転ローラ５６が押圧当接される。
【００４９】
図４（ａ）は、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０に挟持されたウェーハＷの周縁に、前記回転ローラ５６が押圧当接された状態が示されている。
ここで、前記ウェーハＷは、そのノッチＮの位置をあらかじめノッチピン１４０の方向に設定してから前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０で挟持しているのではないので、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０でウェーハＷを挟持した段階では、ノッチＮがノッチピン１４０に係合してないのが通常である。
【００５０】
そこで、このような場合は、前記第１の実施の形態と同様に、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０に挟持されたウェーハＷを回転させ、ノッチピン１４０にノッチＮを係合させる。これにより、ウェーハＷは、そのノッチＮの位置が所定のノッチ基準位置上に位置するとともに、そのノッチＮの方向が所定の基準方向（基準直線Ｌに沿った方向）に位置する。
【００５１】
なお、このウェーハＷの回転操作は、前記第１の実施の形態と同様に、前記ウェーハＷに押圧当接された回転ローラ５６を回転させることにより行う。
すなわち、前記回転ローラ５６に連結されたモータ５８を駆動することにより、前記回転ローラ５６が回転し、この回転ローラ５６の回転がウェーハＷに伝達されて、ウェーハＷが回転する。なお、この時、ウェーハＷは、前記ノッチピン１４０と前記一対のクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂを通る円の中心を軸として回転する。
【００５２】
そして、前記ウェーハＷが回転することにより、前記ウェーハＷに形成されたノッチＮの位置も移動し、この結果、図２（ｂ）に示すように、前記ノッチ基準位置に位置したノッチピン１４０にノッチＮが係合する。
ここで、前記ノッチピン１４０は、ノッチ基準位置上に位置しているので、このノッチピン１４０にノッチＮが係合することにより、前記ノッチＮは、所定のノッチ基準位置上に位置する。また、前記ウェーハＷは、その中心が前記基準直線Ｌ上に位置した状態で回転するので、前記ノッチＮが前記ノッチピン１４０に係合することにより、所定の基準方向に位置する。
【００５３】
なお、前記ノッチピン４０がノッチＮに係合すると、ウェーハＷは回転しなくなるので、この段階でモータ５８の駆動を停止する。
このように、本実施の形態のウェーハ位置決め装置によれば、前記第１の実施の形態と同様に、あらかじめノッチＮの方向を合わせてから位置決め装置にセットするという必要がなくなるので、きわめて効率的に位置決め作業を行うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態の場合、ノッチＮを基準として位置決めがなされるため、きわめて精度の高いノッチＮの面取り加工を行うことができる。
すなわち、前工程であるスライシング工程において、インゴットの結晶方位を出すためにインゴットを傾斜させて切断することがあるが、この場合、ウェーハは楕円状に切断される。このため、切断するインゴットによってノッチ深さが異なるという事態が発生する。しかし、本実施の形態のように、ノッチの位置を基準に位置決めすることにより、ノッチとノッチ加工砥石との距離は常に一定に保たれ、きわめて精度の高い面取り加工が可能になる。
【００５５】
なお、本実施の形態において、ノッチピン１４０は、ノッチ基準位置と待機位置とを移動自在に形成したが、これは、ウェーハセッティング時の便宜を考慮してもので、ノッチピン１４０はノッチ基準位置に固定しておいてもよい。
また、上述した第１、第２の実施の形態のウェーハ位置決め装置は、従来のウェーハ位置決め装置のように、プリアライメント装置と組み合わせて使用してもよい。この場合、ウェーハＷは、前もってノッチＮの位置がノッチピン４０（１４０）の方向に合わされた状態でウェーハ位置決め装置にセットされる。したがって、ノッチＮの位置がズレている場合であっても、そのズレ量は少ないものとなり、ウェーハＷを少量回転させれば一致する。このため、ごく短時間にウェーハＷの位置決め操作を行うことができる。
【００５６】
また、前記ウェーハ位置決め装置で位置決めを行ったウェーハＷのウェーハテーブルへの受け渡しは、次のように行うとよい。
すなわち、所定の基準位置にウェーハテーブルが位置すると、その上方に昇降自在に設置したウェーハ位置決め装置の基準点とウェーハテーブルの中心とが一致するように構成する。ウェーハ位置決め装置は、搬送装置によって搬送されてくるウェーハＷを、前記ウェーハテーブルの上方で受け取り、上述した手順でウェーハＷの位置決めを行ったのち、下降してウェーハテーブルにウェーハを受け渡す。
【００５７】
また、この他に、ウェーハＷをウェーハテーブルに搬送する搬送装置に前記ウェーハ位置決め装置を組み込み、搬送過程でウェーハＷの位置決めを行うようにしてもよい。なお、この場合、ウェーハＷをウェーハテーブルに受け渡すときに、ウェーハ位置決め装置の基準点とウェーハテーブルの中心が一致していなければならない。
【００５８】
また、本実施の形態では、ウェーハＷを回転させる機構として、回転ローラ５６を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えばこの他にウェーハＷを挟持するクランプローラ３４Ａ、３４Ｂ（１３４Ａ、１３４Ｂ）にモータを連結し、これを回転させることにより、ウェーハＷを回転させるようにしてもよい。この場合、装置の構成をよりコンパクトにすることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態のウェーハ位置決め装置は、ウェーハ面取機のみではなく、たとえば、ウェーハの平面研削装置、ラッピング装置、ポリッシング装置等のウェーハの位置決めを必要とする全ての機器に適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、あらかじめノッチ付きウェーハのノッチの位置合わせをすることなく、正確にウェーハの位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の平面図
【図２】本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の作用を説明する説明図
【図３】本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の平面図
【図４】本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の作用を説明する説明図
【符号の説明】
１０、１１０…ウェーハ位置決め装置
３４Ａ、３４Ｂ、１３４Ａ、１３４Ｂ…クランプローラ
４０、１４０…ノッチピン
５６…回転ローラ
５８…モータ
Ｗ…ウェーハ
Ｎ…ノッチ
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハ位置決め方法及び装置に係り、特にノッチ付きウェーハのウェーハ位置決め方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の素材となるシリコン等のウェーハは、インゴットの状態からスライシングマシン等の切断装置によって薄く切り出されたのち、周縁をウェーハ面取機によって面取り加工される。
ウェーハ面取機では、回転自在なウェーハテーブル上にウェーハを固定し、そのウェーハを回転させながら、回転する砥石に周縁を押し付けることによって、ウェーハの面取り加工を行っている。
【０００３】
ところで、前記ウェーハ面取機でウェーハを精度良く加工するためには、ウェーハをウェーハテーブル上に固定する際に、ウェーハテーブルの中心とウェーハの中心とを一致させて固定する必要がある。
また、ノッチ付きウェーハの場合には、そのノッチが所定方向に位置するようにウェーハを固定する必要がある。
【０００４】
このため、ウェーハ面取機には、通常、ウェーハ位置決め装置が備えられており、ウェーハは、このウェーハ位置決め装置で位置決めされてからウェーハテーブル上に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のウェーハ位置決め装置は、ウェーハの中心の位置合わせは自動でできても、ノッチの位置合わせまでは自動でできなかったため、ノッチ位置の設定は、別途設置したプリアライメント装置で行わなければならなかった。
この場合、プリアライメント装置で正確にノッチの設定がなされなかった場合やウェーハの搬送過程でズレが生じた場合には、ノッチの方向がズレた状態でウェーハテーブルに固定されてしまい、この結果、ウェーハを精度良く面取できないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ノッチ付きウェーハを正確に位置決めすることができるウェーハ位置決め方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ウェーハの中心を所定の基準直線Ｌ上に位置させるとともに、前記ウェーハに形成されたノッチをノッチ基準位置上に位置させて位置出しするウェーハ位置決め方法において、前記ノッチ基準位置上に位置させたノッチピンと前記基準直線Ｌに対して対称移動する一対の回動自在なクランプローラとで前記ウェーハを挟持することにより、前記ウェーハの中心を前記基準直線Ｌ上に位置させた後、前記ウェーハの周縁に押圧当接された回転ローラを回転させて前記ウェーハを回転させることにより、前記ノッチを前記ノッチピンに係合させて、前記ノッチを前記ノッチ基準位置上に位置させて位置出しすることを特徴とする。
【００１０】
本発明によるウェーハの位置決めは、次のように行われる。まず、基準位置上に位置させたノッチピンと、基準直線に対して対称移動する一対のクランプローラでウェーハを挟持する。これにより、ウェーハは、その中心が前記基準直線上に位置する。次いで、前記のごとく挟持されたウェーハを、前記ノッチピンと前記一対のクランプローラとを通る円の中心点を軸として回転させる。これにより、前記ノッチがノッチピンの方向に移動し、該ノッチピンにノッチが係合する。この結果、ウェーハは、その中心が所定の基準直線上に位置するとともに、そのノッチが前記基準位置上に位置して、位置決めがなされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るウェーハ位置決め方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
【００１２】
同図に示すように、前記ウェーハ位置決め装置１０は、ウェーハＷの芯出しを行う芯出しユニット１２、ウェーハＷに形成されたノッチＮの位置出しを行うノッチ位置出しユニット１４、及び、前記ウェーハＷを回転させる回転駆動ユニット１６から構成されている。
まず、前記芯出しユニット１２の構成について説明する。図１に示すように、ベースプレート１８上には、図中左右方向に一対の第１ガイドレール２０、２０が敷設されている。この第１ガイドレール２０、２０上には、図示しないスライド部材を介して一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂが各々スライド移動自在に支持されている。
【００１３】
前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂには、それぞれラック２４Ａ、２４Ｂが固着されており、該ラック２４Ａ、２４Ｂは、ともにピニオンギア２６に螺合されている。ピニオンギア２６は、前記ベースプレート１８に回動自在に支持されており、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、このピニオンギア２６とラック２４Ａ、２４Ｂの作用により、図１に示す基準直線Ｌに対して左右対称的に移動する。
【００１４】
また、前記一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、互いにスプリング２８で連結されており、このスプリング２８の作用によって、互いに近づく方向に付勢されている。
前記ベースプレート１８上には、前記第１ガイドレール２０の敷設方向に沿って第１シリンダ３０が配設されている。この第１シリンダ３０のロッドは、前記第１ガイドレール２０の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、一方のクランプアーム２２Ｂ（図中右側）に設けられたプッシュ板３２を押圧する。
【００１５】
前記プッシュ板３２が前記第１シリンダ３０のロッドに押圧されると、前記クランプアーム２２Ｂは、図中右方向に移動する。この結果、前記一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、同じ移動量で互いに離れる方向に移動し、その間隔が拡がる。
一方、前記第１シリンダ３０のロッドが前記プッシュ板３２を押圧した状態から収縮すると、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、前記スプリング２８の作用により、同じ移動量で互いに近づく方向に移動する。この結果、前記一対のクランプアーム２２Ａ、２２Ｂの間隔が狭まる。
【００１６】
以上のように、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、前記第１シリンダ３０の操作により、その間隔を自由に拡縮することができる。
前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂの両端下部には、それぞれ図示しない軸受を介してクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂが回動自在に支持されている。この４つのクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂは、前記基準直線Ｌ上に設置された基準点Ｏから等距離の位置、すなわち、基準点Ｏを中心とした同心円上に配置されている。そして、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂが拡縮することにより、常に同心円の状態を維持しながら拡縮する。
【００１７】
以上のように構成された芯出しユニット１２は、その拡縮自在なクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４ＢでウェーハＷを挟持すると、そのウェーハＷの中心を前記基準点Ｏ上に位置させる。
次に、前記位置出しユニット１４の構成について説明する。前記ベースプレート１８の図中上側には、前記基準直線Ｌに沿って一対の第２ガイドレール３６、３６が敷設されている。この第２ガイドレール３６、３６上には、図示しないスライド部材を介してノッチ用スライダ３８がスライド自在に支持されている。
【００１８】
前記ノッチ用スライダ３８の下部には、ノッチピン４０が回動自在に支持されており、該ノッチピン４０は、前記ノッチ用スライダ３８がスライド移動することにより、前記基準直線Ｌ上を移動する。
また、前記ノッチ用スライダ３８には、連結部材４２を介してスプリング４４が連結されており、該スプリング４４の他端は、前記ベースプレート１８上に設けられた支持部材４６に連結されている。そして、前記ノッチ用スライダ３８は、このスプリング４４の作用によって、常に前記基準点Ｏに近づく方向に付勢されている。
【００１９】
前記第２ガイドレール３６近傍には、第２シリンダ４６が配設されている。この第２シリンダ４８のロッドは、前記第２ガイドレール３６の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、前記ノッチ用スライダ３８に設けられたプッシュ板５０を押圧する。そして、前記プッシュ板５０が前記第２シリンダ４８のロッドに押圧されると、前記ノッチピン４０は、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動する。
【００２０】
以上のように構成されたノッチ位置出しユニット１４は、前記第２シリンダ４８のロッドを伸張させると、そのノッチピン４０が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動し、前記第２シリンダ４８のロッドを収縮させると、そのノッチピン４０が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏに近づく方向に移動する。そして、このノッチピン４０に前記ウェーハＷに形成されたノッチＮを係合させることにより、前記ウェーハＷは、そのノッチＮが所定の基準方向、すなわち、前記基準直線Ｌ上に位置出しされる。
【００２１】
次に、前記回転駆動ユニット１６の構成について説明する。前記ベースプレート１８の図中下側には、前記基準直線Ｌに沿って一対の第３ガイドレール５２、５２が敷設されている。この第３ガイドレール５２、５２上には、図示しないスライド部材を介してローラ用スライダ５４がスライド自在に支持されている。
前記ローラ用スライダ５４の下部には、図示しない軸受を介して回転ローラ５６が回動自在に支持されている。この回転ローラ５６の軸部には、前記ローラ用スライダ５４の上部に設置された正逆回転可能なモータ５８のスピンドルが連結されており、このモータ５８を駆動することにより、前記回転ローラ５６は回転する。
【００２２】
また、前記ローラ用スライダ５４には、連結部材６０を介してスプリング６２が連結されており、該スプリング６２の他端は、前記ベースプレート１８上に設けられた支持部材６４に連結されている。そして、前記ローラ用スライダ５４は、このスプリング６２の作用によって、常に前記基準点Ｏに近づく方向に付勢されている。
【００２３】
前記第３ガイドレール５２近傍には、第３シリンダ６６が配設されている。この第３シリンダ６６のロッドは、前記第３ガイドレール５２の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、前記ローラ用スライダ５４に設けられたプッシュ板６８を押圧する。そして、前記プッシュ板６８が前記第３シリンダ６６のロッドに押圧されると、前記回転ローラ５６は、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動する。
【００２４】
以上のように構成された回転駆動ユニット１６は、前記第３シリンダ６６のロッドを伸張させると、その回転ローラ５６が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏから離れる方向に移動し、前記第３シリンダ６６のロッドを収縮させることにより、その回転ローラ５６が、前記基準直線Ｌ上を基準点Ｏに近づく方向に移動する。そして、この回転ローラ５６を前記クランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂで挟持されたウェーハＷの周縁に押圧当接し、回転させることにより、ウェーハＷは、前記基準点Ｏを中心として回転する。
【００２５】
なお、ウェーハＷは、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂに挟持されているが、該クランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂは、回動自在に支持されているので、このクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂに挟持された状態においても、ウェーハＷは自由に回転することができる。
前記のごとく構成された本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の作用は次の通りである。
【００２６】
まず、第１シリンダ３０を駆動してロッドを伸張させ、そのロッドでクランプアーム２２Ｂに設けられたプッシュ板３２を押圧する。これにより、クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、互いに基準点Ｏから離れる方向に同じ移動量で移動する。そして、このクランプアーム２２Ａ、２２Ｂの移動に伴い、各クランプアーム２２Ａ、２２Ｂに設けられたクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂも同じ移動量で基準点Ｏから離れる方向に移動する。
【００２７】
前記第１シリンダ３０の駆動と同時に、前記第２シリンダ４８及び第３シリンダ６６も駆動され、各シリンダ３０、４８のロッドが伸張して、それぞれプッシュ板５０、６８を押圧する。この結果、ノッチピン４０及び回転ローラ５６も、それぞれ基準点Ｏから離れる方向に移動する。
前記のごとくクランプローラ３４Ａ、３４Ｂが、基準点Ｏから離れる方向に移動し、その間隔が最大に拡がったところで、クランプローラ３４Ａ、３４Ｂの間にウェーハＷをセットする。
【００２８】
前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂの間にウェーハＷがセットされたら、次に、伸張させておいた前記第１シリンダ３０のロッドを収縮させる。この結果、前記クランプアーム２２Ａ、２２Ｂは、スプリング２８の作用で互いに近づく方向に移動し、これに伴って、各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂも基準点Ｏの方向に移動する。
【００２９】
各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂが、基準点Ｏに向かって移動してゆくと、その移動過程において、各クランプローラ３４Ａ、３４ＢにウェーハＷの外周が当接する。そして、各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂは、このウェーハＷの外周を押圧しながら基準点Ｏに向かって移動する。
すべてのクランプローラ３４Ａ、３４ＢがウェーハＷの外周に当接し、クランプローラ３４Ａ、３４Ｂの移動が停止すると、ウェーハＷはクランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されることになる。ここで、前記各クランプローラ３４Ａ、３４Ｂは、常に基準点Ｏを中心とした同心円の状態を維持しながら移動する。したがって、前記ウェーハＷは、前記４つのクランプローラ３４Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｂに全て当接した状態で挟持されると、その中心が前記基準点Ｏと一致することとなる。この結果、ウェーハＷの芯出がなされる。
【００３０】
前記のごとくウェーハＷの芯出がなされると、次に、前記第２シリンダ４８及び第３シリンダ６６のロッドが、それぞれ収縮される。各シリンダ４８、６６のロッドが収縮されると、ノッチピン４０及び回転ローラ５６が、スプリング４４、６２の張力によって、それぞれ基準点Ｏの方向に向かって移動し、この結果、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷの周縁に、前記ノッチピン４０と回転ローラ５６が押圧当接される。
【００３１】
図２（ａ）は、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷの周縁に、前記ノッチピン４０と前記回転ローラ５６が押圧当接された状態が示されている。
ここで、前記ウェーハＷは、従来のように、ノッチＮの位置をあらかじめノッチピン４０の方向に設定してから芯出しているのではないので、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷにノッチピン４０を押圧当接させても、同図に示すように、ノッチＮがノッチピン４０に係合してないのが通常である（偶発的にノッチＮがノッチピン４０の方向にあった状態で挟持されて係合する場合もある。）。
【００３２】
そこで、このような場合は、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷを、該クランプローラ３４Ａ、３４Ｂで挟持した状態のまま、ウェーハＷを回転させ、ノッチＮの位置をノッチピン４０の方向へ移動させて、該ノッチピン４０にノッチＮを係合させる。これにより、ウェーハＷは、その中心が、前記基準点Ｏと一致するとともに、そのノッチＮの方向が所定の基準方向（基準直線Ｌに沿った方向）に一致する。
【００３３】
なお、このウェーハＷの回転操作は、次のようにして行う。
前述したように、前記第２シリンダ４８及び前記第３シリンダ６６のロッドが収縮されると、前記クランプローラ３４Ａ、３４Ｂに挟持されたウェーハＷの周縁に、ノッチピン４０と回転ローラ５６が押圧当接される。
このウェーハＷの周縁に回転ローラ５６が押圧当接された状態で、次に、前記回転ローラ５６に連結されたモータ５８を駆動する。モータ５８が駆動されると、回転ローラ５６が回転し、この回転ローラ５６の回転がウェーハＷに伝達され、ウェーハＷが前記基準点Ｏを中心に回転する。
【００３４】
そして、前記ウェーハＷが回転することにより、前記ウェーハＷのノッチＮの位置も移動し、このノッチＮが前記ノッチピン４０の位置に達すると、図２（ｂ）に示すように、前記ウェーハＷに押圧当接されたノッチピン４０がノッチＮに係合し、位置決めがなされる。
なお、前記ノッチピン４０がノッチＮに係合すると、ウェーハＷは回転しなくなるので、この段階でモータ５８の駆動を停止する。
【００３５】
このように、本実施の形態のウェーハ位置決め装置によれば、従来のように、あらかじめノッチＮの方向を合わせてから位置決め装置にセットするという必要がなくなるので、きわめて効率的に位置決め作業を行うことができる。
また、確実にノッチ方向の位置決めを行うことができるので、精度良く面取り加工等を行うことができ、不良ウェーハの発生を効果的に防止することができる。
【００３６】
図３は、本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の構成を示す平面図である。
同図に示すように、前記ウェーハ位置決め装置１１０は、ウェーハＷを支持するウェーハ支持ユニット１１２、ウェーハＷに形成されたノッチＮの位置出しを行うノッチ位置出しユニット１１４、及び、前記ウェーハＷを回転させる回転駆動ユニット１１６から構成されている。
【００３７】
まず、前記ウェーハ支持ユニット１１２の構成について説明する。図３に示すように、ベースプレート１１８上には、図中左右方向に一対の第１ガイドレール１２０、１２０が敷設されている。この第１ガイドレール１２０、１２０上には、図示しないスライド部材を介して一対のクランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂが各々スライド移動自在に支持されている。
【００３８】
前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂには、それぞれラック１２４Ａ、１２４Ｂが固着されており、該ラック１２４Ａ、１２４Ｂは、共にピニオンギア１２６に螺合されている。前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂは、このピニオンギア１２６とラック１２４Ａ、１２４Ｂの作用により、図３に示す基準直線Ｌに対して左右対称的に移動する。
【００３９】
また、前記一対のクランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂは、互いにスプリング１２８で連結されており、このスプリング１２８の作用によって、互いに近づく方向に付勢されている。
前記ベースプレート１１８上には、前記ガイドレール１２０の敷設方向に沿って第１シリンダ１３０が配設されている。この第１シリンダ１３０のロッドは、前記第１ガイドレール１２０の敷設方向に沿って伸縮し、伸張することにより、一方のクランプアーム１２２Ｂ（図中右側）に設けられたプッシュ板１３２を押圧する。前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂは、この第１シリンダ３０のロッドの伸縮操作により、その間隔を自由に拡縮することができる。
【００４０】
前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂの先端下部には、それぞれ図示しない軸受を介してクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂが回動自在に支持されている。この２つのクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂは、前記基準直線Ｌから等距離の位置に配置されており、前記クランプアーム１２２Ａ、１２２Ｂが拡縮することにより、常に同じ移動量で拡縮する。
【００４１】
次に、前記位置出しユニット１１４の構成について説明する。
前記ベースプレート１１８の図中上側には、前記基準直線Ｌに沿って一対の第２ガイドレール１３６、１３６が敷設されている。この第２ガイドレール１３６、１３６上には、図示しないスライド部材を介してノッチ用スライダ１３８がスライド移動自在に支持されている。
【００４２】
前記ノッチ用スライダ１３８の下部には、ノッチピン１４０が回動自在に支持されており、該ノッチピン１４０は、前記ノッチ用スライダ１３８がスライド移動することにより、前記基準直線Ｌ上を移動する。
前記第２ガイドレール１３６近傍には、第２シリンダ１４６が配設されており、該第２シリンダ１４８のロッドは、連結部材１５０を介して前記ノッチ用スライダ１３８に連結されている。
【００４３】
以上のように構成されたノッチ位置出しユニット１１４は、前記第２シリンダ１４８のロッドを伸張させると、ノッチ基準位置に位置していたノッチピン１４０が、前記基準直線Ｌ上を移動して待機位置に位置する。そして、前記第２シリンダ１４８のロッドを収縮させると、その待機位置に位置していたノッチピン１４０が、前記基準直線Ｌ上を移動してノッチ基準位置に復帰する。
【００４４】
前記ウェーハＷに形成されたノッチＮは、前記基準位置に位置したノッチピン１４０に係合することにより、所定の基準方向に位置出しされるとともに、所定の基準位置に位置決めされる。
前記回転駆動ユニット１１６は、前記ウェーハ支持ユニット１１２と対向する位置に配置され、その構成は、前記第１の実施の形態で説明した回転駆動ユニット１６と同一である。したがって、前記回転駆動ユニット１１６の構成については、前記第１の実施の形態の回転駆動ユニット１６と同一符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
前記のごとく構成された本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の作用は次の通りである。
まず、第１シリンダ１３０、第２シリンダ１４８及び第３シリンダ６６を駆動して、それぞれのロッドを伸張させる。
この結果、クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及び回転ローラ５６が、それぞれ互いに離れる方向に移動し、その間隔が拡がる。また、ノッチピン１４０も同様に、基準直線Ｌ上を移動して、ノッチ基準位置から待機位置に移動する。
【００４６】
次に、前記のごとく間隔が拡がったクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０の間にウェーハＷをセットする。そして、ウェーハＷをセットした後、伸張させておいた第２シリンダ１４８のロッドを収縮させる。この結果、前記ノッチピン１４０が、基準直線Ｌ上を移動し、ノッチ基準位置上に位置する。
【００４７】
前記第２シリンダ１４８を収縮させた後、次いで、前記第１シリンダ１３０を収縮させる。この結果、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂが互いに近づく方向に移動する。
各クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂは、その移動過程において、前記ウェーハＷの外周を押圧しながら互いに近づく方向に移動する。そして、前記ウェーハＷは、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂに押圧されて移動することにより、その周縁を前記ノッチ基準位置上に位置したノッチピン１４０に当接される。この結果、前記ウェーハＷは、前記ノッチピン１４０と前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂに挟持される。
【００４８】
なお、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂは、前記基準直線Ｌに対して対称移動するので、前記ウェーハＷは、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及び前記クランプローラ１４０に挟持されると、その中心が前記基準直線Ｌ上に位置する。
前記のごとくウェーハＷが挟持されると、次に、前記第３シリンダ６６のロッドが収縮される。この第３シリンダ６６のロッドが収縮されると、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及び前記ノッチピン１４０に挟持されたウェーハＷの周縁に、前記回転ローラ５６が押圧当接される。
【００４９】
図４（ａ）は、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０に挟持されたウェーハＷの周縁に、前記回転ローラ５６が押圧当接された状態が示されている。
ここで、前記ウェーハＷは、そのノッチＮの位置をあらかじめノッチピン１４０の方向に設定してから前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０で挟持しているのではないので、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０でウェーハＷを挟持した段階では、ノッチＮがノッチピン１４０に係合してないのが通常である。
【００５０】
そこで、このような場合は、前記第１の実施の形態と同様に、前記クランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂ及びノッチピン１４０に挟持されたウェーハＷを回転させ、ノッチピン１４０にノッチＮを係合させる。これにより、ウェーハＷは、そのノッチＮの位置が所定のノッチ基準位置上に位置するとともに、そのノッチＮの方向が所定の基準方向（基準直線Ｌに沿った方向）に位置する。
【００５１】
なお、このウェーハＷの回転操作は、前記第１の実施の形態と同様に、前記ウェーハＷに押圧当接された回転ローラ５６を回転させることにより行う。
すなわち、前記回転ローラ５６に連結されたモータ５８を駆動することにより、前記回転ローラ５６が回転し、この回転ローラ５６の回転がウェーハＷに伝達されて、ウェーハＷが回転する。なお、この時、ウェーハＷは、前記ノッチピン１４０と前記一対のクランプローラ１３４Ａ、１３４Ｂを通る円の中心を軸として回転する。
【００５２】
そして、前記ウェーハＷが回転することにより、前記ウェーハＷに形成されたノッチＮの位置も移動し、この結果、図２（ｂ）に示すように、前記ノッチ基準位置に位置したノッチピン１４０にノッチＮが係合する。
ここで、前記ノッチピン１４０は、ノッチ基準位置上に位置しているので、このノッチピン１４０にノッチＮが係合することにより、前記ノッチＮは、所定のノッチ基準位置上に位置する。また、前記ウェーハＷは、その中心が前記基準直線Ｌ上に位置した状態で回転するので、前記ノッチＮが前記ノッチピン１４０に係合することにより、所定の基準方向に位置する。
【００５３】
なお、前記ノッチピン４０がノッチＮに係合すると、ウェーハＷは回転しなくなるので、この段階でモータ５８の駆動を停止する。
このように、本実施の形態のウェーハ位置決め装置によれば、前記第１の実施の形態と同様に、あらかじめノッチＮの方向を合わせてから位置決め装置にセットするという必要がなくなるので、きわめて効率的に位置決め作業を行うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態の場合、ノッチＮを基準として位置決めがなされるため、きわめて精度の高いノッチＮの面取り加工を行うことができる。
すなわち、前工程であるスライシング工程において、インゴットの結晶方位を出すためにインゴットを傾斜させて切断することがあるが、この場合、ウェーハは楕円状に切断される。このため、切断するインゴットによってノッチ深さが異なるという事態が発生する。しかし、本実施の形態のように、ノッチの位置を基準に位置決めすることにより、ノッチとノッチ加工砥石との距離は常に一定に保たれ、きわめて精度の高い面取り加工が可能になる。
【００５５】
なお、本実施の形態において、ノッチピン１４０は、ノッチ基準位置と待機位置とを移動自在に形成したが、これは、ウェーハセッティング時の便宜を考慮してもので、ノッチピン１４０はノッチ基準位置に固定しておいてもよい。
また、上述した第１、第２の実施の形態のウェーハ位置決め装置は、従来のウェーハ位置決め装置のように、プリアライメント装置と組み合わせて使用してもよい。この場合、ウェーハＷは、前もってノッチＮの位置がノッチピン４０（１４０）の方向に合わされた状態でウェーハ位置決め装置にセットされる。したがって、ノッチＮの位置がズレている場合であっても、そのズレ量は少ないものとなり、ウェーハＷを少量回転させれば一致する。このため、ごく短時間にウェーハＷの位置決め操作を行うことができる。
【００５６】
また、前記ウェーハ位置決め装置で位置決めを行ったウェーハＷのウェーハテーブルへの受け渡しは、次のように行うとよい。
すなわち、所定の基準位置にウェーハテーブルが位置すると、その上方に昇降自在に設置したウェーハ位置決め装置の基準点とウェーハテーブルの中心とが一致するように構成する。ウェーハ位置決め装置は、搬送装置によって搬送されてくるウェーハＷを、前記ウェーハテーブルの上方で受け取り、上述した手順でウェーハＷの位置決めを行ったのち、下降してウェーハテーブルにウェーハを受け渡す。
【００５７】
また、この他に、ウェーハＷをウェーハテーブルに搬送する搬送装置に前記ウェーハ位置決め装置を組み込み、搬送過程でウェーハＷの位置決めを行うようにしてもよい。なお、この場合、ウェーハＷをウェーハテーブルに受け渡すときに、ウェーハ位置決め装置の基準点とウェーハテーブルの中心が一致していなければならない。
【００５８】
また、本実施の形態では、ウェーハＷを回転させる機構として、回転ローラ５６を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えばこの他にウェーハＷを挟持するクランプローラ３４Ａ、３４Ｂ（１３４Ａ、１３４Ｂ）にモータを連結し、これを回転させることにより、ウェーハＷを回転させるようにしてもよい。この場合、装置の構成をよりコンパクトにすることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態のウェーハ位置決め装置は、ウェーハ面取機のみではなく、たとえば、ウェーハの平面研削装置、ラッピング装置、ポリッシング装置等のウェーハの位置決めを必要とする全ての機器に適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、あらかじめノッチ付きウェーハのノッチの位置合わせをすることなく、正確にウェーハの位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の平面図
【図２】本発明に係るウェーハ位置決め装置の実施の形態の作用を説明する説明図
【図３】本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の平面図
【図４】本発明に係るウェーハ位置決め装置の第２の実施の形態の作用を説明する説明図
【符号の説明】
１０、１１０…ウェーハ位置決め装置
３４Ａ、３４Ｂ、１３４Ａ、１３４Ｂ…クランプローラ
４０、１４０…ノッチピン
５６…回転ローラ
５８…モータ
Ｗ…ウェーハ
Ｎ…ノッチ
Claims (2)
- ウェーハの中心を所定の基準直線Ｌ上に位置させるとともに、前記ウェーハに形成されたノッチをノッチ基準位置上に位置させて位置出しするウェーハ位置決め方法において、
前記ノッチ基準位置上に位置させたノッチピンと前記基準直線Ｌに対して対称移動する一対の回動自在なクランプローラとで前記ウェーハを挟持することにより、前記ウェーハの中心を前記基準直線Ｌ上に位置させた後、前記ウェーハの周縁に押圧当接された回転ローラを回転させて前記ウェーハを回転させることにより、前記ノッチを前記ノッチピンに係合させて、前記ノッチを前記ノッチ基準位置上に位置させて位置出しすることを特徴とするウェーハ位置決め方法。 - ウェーハの中心を所定の基準直線Ｌ上に位置させるとともに、前記ウェーハに形成されたノッチをノッチ基準位置上に位置させて位置出しするウェーハ位置決め装置において、
前記基準位置上に設置されたノッチピンと、
前記基準直線Ｌに対して対称移動自在に設けられ、前記ノッチピンとともに前記ウェーハを挟持することにより、該ウェーハの中心を前記基準直線Ｌ上に位置させる一対のクランプローラと、
前記一対のクランプローラをそれぞれ前記基準直線Ｌに近づく方向に付勢して、該一対のクランプローラを前記ウェーハの周縁に押圧当接させるスプリングと、
前記ノッチピンと対向する位置に配置され、前記ウェーハの周縁に押圧当接されて回転することにより、前記ウェーハを回転させる回転ローラと、
前記回転ローラを回転させるモータと、
からなり、前記ウェーハを前記クランプローラと前記ノッチピンとで挟持することにより、前記ウェーハの中心を前記基準直線Ｌ上に位置させた後、前記クランプローラと前記ノッチピンとで挟持したウェーハを前記回転ローラで回転させることにより、前記ノッチを前記ノッチピンに係合させて、前記ノッチを前記ノッチ基準位置上に位置させて位置出しすることを特徴とするウェーハ位置決め装置。
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