JP3935532B2 - Wafer positioning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体のウェハに形成されているオリエンテーション・フラット(以下オリフラと称する)またはノッチからなるウェハ切欠部の情報に基づきウェハの位置決めを行うウェハ位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のウェハ位置決め装置の一例として図4に示すオリフラまたはノッチ(以下両者を指すときはオリフラ等と称する)の情報を非接触で検出するものがある。ウェハ1は、円板状であって外周面の一部に軸方向に沿って形成されたウェハ切欠部(後述する)1aおよび該ウェハ切欠部以外の円弧面をなすウェハ縁部(後述する)1bを有する。ウェハ1は真空吸着パッド2に固定され、真空吸着パッド2は回転ステージ3に連結され、回転ステージ3を回転させることによりウェハ1は回転するようになっている。ウェハ1の端部は、ウェハ1のオリフラ等を検出するための発光ダイオード4とフォトディテクタ5が設けられ、フォトディテクタ5の検出信号はアンプ6により増幅されて、以下に述べるコントローラ9に入力される。
【0003】
コントローラ9は、A/Dコンバータ7、演算処理装置8からなり、A/Dコンバータ7はアンプ6により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するもので、演算処理装置8はA/Dコンバータ7により変換されたデジタル信号を入力し、後述する所望の演算処理を行い回転ステージ3に対して制御信号を出力する。
【0004】
このような構成のものにおいて、発光ダイオード4からはフォトディテクタ5に向かって常時光が照射されており、ウェハ1により遮光されない光のみがフォトディテクタ5の受光面に届き電気信号に変換される。
【0005】
回転ステージ3を回転させることによりウェハ1を図5(a)のように回転させると、フォトディテクタ5の出力信号が図5(b)のように変化していく。
ウェハ1のオリフラ部1aが、フォトディテクタ5の光検出部にかかると、ウェハ縁部1bによって遮光される光の量が少なくなり、その分、フォトディテクタ5に届く光の量が多くなっていく。さらに、ウェハ1の回転が進むと、再びウェハ縁部1bによって遮光される光の量が多くなり、その分、フォトディテクタ5に届く光の量が少くなっていく。この結果、ウェハ1のオリフラ部1aがフォトディテクタ5の光検出部を通過したときのフォトディテクタ5の出力信号の時間的変化は、図5(b)のTのようになる。このT部分以外の大きなうねりの信号は、ウェハ1の偏心によるものである。
【0006】
以上の説明は、ウェハ1にオリフラ1aを有する場合であるが、図6(a)に示すようにウェハ1にノッチ1cを有する場合には、フォトディテクタ5の出力信号は図6(b)のようになる。
【0007】
以上述べたようなウェハ1の回転時のフォトディテクタ5の出力信号から、オリフラ1aまたはノッチ1cの位置を検出し、これによってウェハ1の位置決めを行うが、ウェハ1の回転時のフォトディテクタ5の出力信号は、回転の偏心による大きなうねりの信号にオリフラ1aまたはノッチ1cによる信号が含まれる形となっている。このため、このままスレッシュホールドレベルを設定したとしても、図6(b)のウェハ回転時の信号のように、ノッチ信号の方が、回転偏心の信号よりも小さいときには、ノッチ1cの位置を検出することができなくなってしまう。従って、何等かの手段を用いて回転偏心の信号と切欠部の信号を分離もしくは弁別化する必要がある。
【0008】
そこで、演算処理装置8において、ウェハ回転時の信号の差分を演算すると、図5(b)、図6(b)から図7(a)、図8(a)のような差分信号が得られる。すると、図6(b)の回転偏心の信号にノッチ信号が埋もれてしまうような場合でも、図8(a)に示すようにノッチ部分が回転偏心の部分よりもかなり強調された形となる。
【0009】
そして、図8(a)のようなウェハ回転時の差分信号に対し、スレッシュホールドレベルを正(TL+)と負(TL−)において設定し、差分信号がTL+以上となった位置<up>とTL−以下となった位置<down>の中心(↑印)をもって、ウェハ切欠部の位置を判断している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この方法では、検出位置<up>と<down>が切欠部の中心位置(▽印)に対して対称とならず、その分検出される切欠部の中心位置(↑印)はずれることになる。
【0011】
特に、図7(a),(b)に示すように、切欠部がオリフラの場合には、検出位置<up>と<down>の距離が大きいので、検出されるオリフラの中心位置(↑印)は実際のオリフラの中心位置(▽印)に対して大きくずれてしまう。よって、ウェハの位置決めを行ったとき、ウェハの向きがずれるという結果になる。
【0012】
本発明の目的は、ウェハ回転時の回転偏心の信号とウェハ切欠部の信号を分離でき、検出されたウェハの切欠部の中心位置が実際のウェハの切欠部の中心位置とがずれることなく、ウェハの位置決めが正確に行えるウェハ位置決め装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1に対応する発明は、外周部に一部に切欠部を有するウェハを吸着固定する手段と、前記ウェハを回転させるウェハ回転手段と、前記ウェハの回転時に前記ウェハ縁部及び前記切欠部の時間的位置変化を電気信号に変換する電気信号変換手段と、前記電気信号変換手段の出力信号から前記ウェハの回転偏心による信号を除去するようカットオフ周波数を前記ウェハ回転手段から送られた回転周波数に合わせるカットオフ周波数可変フィルタと、前記カットオフ周波数可変フィルタで分離された前記ウェハの切欠部による電気信号から前記ウェハの切欠部の中心位置を検出する切欠部中心位置検出手段とを具備したことを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、ウェハ回転時の回転偏心の信号と切欠部の信号とを、回転偏心の信号の周波数をカットオフ周波数とするノッチフィルタ又はハイパスフィルタからなるカットオフ周波数可変フィルタに通すことにより分離でき、検出されたウェハの切欠部の中心位置と実際のウェハの切欠部の中心位置とがずれることなく、この結果、ウェハの位置決めが正確に行える。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。図1は、本発明のウェハ位置決め装置を説明するための図であり、図4の従来例と異なる点は、電気信号変換手段と切欠部中心位置検出手段との間、具体的にはフォトディテクタ5の検出信号を増幅するアンプ6と、コントローラ9に有するA/Dコンバータ7の間に、カットオフ周波数をウェハ回転手段例えば回転ステージ3の回転周波数に合わせることが可能なカットオフ周波数可変フィルタ11を設けたものである。
【0017】
カットオフ周波数可変フィルタ11としては、図1(b)に示すように、回転ステージ3の回転周波数のみを濾過するノッチフィルタを使用するか、または図1(c)に示すように回転ステージ3の回転周波数を越えた周波数のみを出力するハイパスフィルタを使用する。
【0018】
このように構成された実施形態において、ウェハ1が回転したときのフォトディテクタ5の出力信号は、図5(b)、図6(b)のようになる。この後、フォトディテクタ5の出力信号は、カットオフ周波数可変フィルタ11を通る。この場合、カットオフ周波数可変フィルタ11のカットオフ周波数は、回転ステージ3の回転周波数に合っていて、ウェハ1の回転偏心の信号の周波数は、回転ステージ3の回転周波数と一致しているので、ウェハ1が回転時のフォトディテクタ5の出力信号は、カットオフ周波数可変フィルタ11を通ることによって、回転偏心の信号が除去され、図2(a)、図3(a)のようなウェハ切欠部1aによる信号が取り出されることになる。図2は切欠部1aがオリフラの場合であり、図3は切欠部1aがノッチの場合である。
【0019】
そして、図2(a)、図3(a)に示す信号に対して、演算処理装置8において、スレッシュホールドレベルTLを設け、カットオフ周波数可変フィルタ11を通った後の信号がTL以上になった位置を<up>とし、その後、TL未満になった位置を<down>とし、<up>と<down>の平均を切欠部1aの中心位置(↑印)として検出する。
【0020】
<up>と<down>は、図2(b)、図3(b)に示すように実際の切欠部1aの中心位置(▽印)に対して対称であるので、差分データにスレッシュホールドレベルを設けた従来の装置のような、検出された切欠部の中心位置(↑印)とのずれはなくなり、ウェハ1の向きがずれることはなくなる。
【0021】
以上述べた実施形態によれば、ウェハ回転時の回転偏心の信号と切欠部1aの信号とを、回転偏心の信号の周波数をカットオフ周波数とするノッチフィルタまたはハイパスフィルタからなるカットオフ周波数可変フィルタ11に通すことにより分離でき、検出されたウェハの切欠部の中心位置と実際のウェハの切欠部の中心位置とがずれることなく、この結果ウェハの位置決めが正確に行える。
【0022】
【発明の効果】
以上述べた本発明によれば、ウェハ回転時の回転偏心の信号とウェハ切欠部の信号を分離でき、検出されたウェハの切欠部の中心位置と実際のウェハの切欠部の中心位置とがずれることなく、ウェハの位置決めが正確に行えるウェハ位置決め装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウェハ位置決め装置の第1実施形態を説明するための図。
【図2】図1の作用効果を説明するための図。
【図3】図1の作用効果を説明するための図。
【図4】従来のウェハ位置決め装置の第1例を説明するための図。
【図5】図4の作用効果を説明するための図。
【図6】図4の作用効果を説明するための図。
【図7】図4の問題点を説明するための図。
【図8】図4の問題点を説明するための図。
【符号の説明】
1…ウェハ
2…真空吸着パッド
3…回転ステージ
4…発光タイオード
5…フォトディテクタ
6…アンプ
7…A/Dコンバータ
8…演算処理装置
9…コントローラ
11…カットオフ周波数可変ィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer positioning apparatus for positioning a wafer based on information on a wafer notch formed of an orientation flat (hereinafter referred to as an orientation flat) or a notch formed on a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an example of this type of wafer positioning apparatus, there is an apparatus that detects information on an orientation flat or a notch (hereinafter referred to as orientation flat or the like when referring to both) shown in FIG. 4 in a non-contact manner. The wafer 1 has a disc shape, and a wafer notch (described later) 1a formed along a part of the outer peripheral surface along the axial direction and a wafer edge (described later) forming an arc surface other than the wafer notch. 1b. The wafer 1 is fixed to a
[0003]
The
[0004]
In such a configuration, light is constantly emitted from the light emitting diode 4 toward the
[0005]
When the wafer 1 is rotated as shown in FIG. 5A by rotating the rotary stage 3, the output signal of the
When the orientation
[0006]
The above description is for the case where the wafer 1 has the orientation flat 1a. However, when the wafer 1 has the
[0007]
The position of the orientation flat 1a or the
[0008]
Therefore, when the
[0009]
Then, with respect to the differential signal at the time of wafer rotation as shown in FIG. 8A, the threshold level is set to positive (TL +) and negative (TL−), and the position <up> where the differential signal is equal to or higher than TL +. The position of the wafer notch is determined based on the center (↑ mark) of the position <down> that is equal to or less than TL-.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this method, the detection positions <up> and <down> are not symmetric with respect to the center position (▽ mark) of the notch portion, and the center position (↑ mark) of the detected notch portion is shifted accordingly. Become.
[0011]
In particular, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the notch is an orientation flat, the distance between the detection positions <up> and <down> is large. ) Greatly deviates from the actual center position of the orientation flat (marked with ▽). Therefore, when the wafer is positioned, the orientation of the wafer is shifted.
[0012]
The object of the present invention is to separate the rotation eccentricity signal and wafer notch signal at the time of wafer rotation, so that the center position of the detected wafer notch is not shifted from the actual wafer notch center position, An object of the present invention is to provide a wafer positioning apparatus capable of accurately positioning a wafer.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 1 is characterized in that a means for adsorbing and fixing a wafer having a notch in a part of the outer periphery thereof, a wafer rotating means for rotating the wafer, and the rotating wafer An electric signal converting means for converting a temporal position change of the wafer edge and the notch into an electric signal; and a cutoff frequency is set so as to remove a signal due to rotational eccentricity of the wafer from an output signal of the electric signal converting means. A cut-off frequency variable filter that matches the rotation frequency sent from the rotation means, and a center of the cut-out portion that detects the center position of the cut-out portion of the wafer from an electrical signal generated by the cut-out portion of the wafer separated by the cut-off frequency variable filter And a position detecting means.
[0015]
According to the present invention, the rotation eccentricity signal and the notch signal at the time of wafer rotation are passed through a cut-off frequency variable filter including a notch filter or a high-pass filter having the frequency of the rotation eccentricity signal as a cutoff frequency. Separation is possible, and the center position of the detected notch portion of the wafer does not deviate from the center position of the actual wafer notch portion. As a result, the wafer can be positioned accurately.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining a wafer positioning apparatus according to the present invention. The difference from the conventional example of FIG. 4 is that between an electric signal converting means and a notch center position detecting means, specifically, a
[0017]
As the cut-off frequency
[0018]
In the embodiment configured as described above, the output signal of the
[0019]
2A and 3A, the
[0020]
Since <up> and <down> are symmetric with respect to the actual center position ()) of the
[0021]
According to the embodiment described above, a variable cutoff frequency filter comprising a notch filter or a high-pass filter that uses the rotation eccentricity signal and the signal of the
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, the rotation eccentricity signal at the time of wafer rotation and the signal of the wafer notch can be separated, and the detected center position of the wafer notch and the actual center position of the notch of the wafer are shifted. Therefore, it is possible to provide a wafer positioning apparatus capable of accurately positioning the wafer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of a wafer positioning apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the function and effect of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining the function and effect of FIG. 1;
FIG. 4 is a view for explaining a first example of a conventional wafer positioning apparatus;
FIG. 5 is a diagram for explaining the operational effect of FIG. 4;
6 is a diagram for explaining the operational effect of FIG. 4; FIG.
7 is a diagram for explaining the problem of FIG. 4;
FIG. 8 is a diagram for explaining the problem of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
前記ウェハを回転させるウェハ回転手段と、
前記ウェハの回転時に前記ウェハ縁部及び前記切欠部の時間的位置変化を電気信号に変換する電気信号変換手段と、
前記電気信号変換手段の出力信号から前記ウェハの回転偏心による信号を除去するようカットオフ周波数を前記ウェハ回転手段から送られた回転周波数に合わせるカットオフ周波数可変フィルタと、
前記カットオフ周波数可変フィルタで分離された前記ウェハの切欠部による電気信号から前記ウェハの切欠部の中心位置を検出する切欠部中心位置検出手段と、
を具備したことを特徴とするウェハ位置決め装置。Means for adsorbing and fixing a wafer having a notch part in the outer peripheral part;
Wafer rotating means for rotating the wafer;
An electrical signal conversion means for converting a temporal position change of the wafer edge and the notch into an electrical signal during rotation of the wafer;
A variable cutoff frequency filter that adjusts the cutoff frequency to the rotational frequency sent from the wafer rotating means so as to remove the signal due to the rotational eccentricity of the wafer from the output signal of the electrical signal converting means;
Notch portion center position detecting means for detecting the center position of the notch portion of the wafer from an electrical signal from the notch portion of the wafer separated by the variable cutoff frequency filter;
A wafer positioning apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22507296A JP3935532B2 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Wafer positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22507296A JP3935532B2 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Wafer positioning device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1070173A JPH1070173A (en) | 1998-03-10 |
JP3935532B2 true JP3935532B2 (en) | 2007-06-27 |
Family
ID=16823591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22507296A Expired - Lifetime JP3935532B2 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Wafer positioning device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3935532B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10443934B2 (en) * | 2015-05-08 | 2019-10-15 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Substrate handling and heating system |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP22507296A patent/JP3935532B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1070173A (en) | 1998-03-10 |
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