JP4144000B2 - ウエーハセンタリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエーハの各種処理工程において、該ウエーハをセンタリングするためのウエーハセンタリング装置に関し、特にウエーハを保持するチャック上でウエーハをセンタリングできるようにしたウエーハセンタリング装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウエーハに対して各種の処理を行う場合、該ウエーハをセンタリングしてチャックに保持して処理をするが、このウエーハのセンタリングは、通常チャックとは別の場所でセンタリングしたウエーハをロボット等の搬送手段でチャック上に搬送して保持させるのが一般的である。そのようなセンタリング装置としては、ウエーハを回転させ該ウエーハの外周部をセンサーで検出してセンタリングしたり、ウエーハの上面にカメラを設けて位置合せしたり、ウエーハの外周部を複数のジグで挟み込んでセンタリングする方法等が知られているが、いずれの方法も上述のようにしてセンタリングされたウエーハをチャックを設けた処理室内に搬入すると多少のずれが発生しやすく、また上記のようにセンタリングする時間もかかり、装置も複雑となる。
【０００３】
上記のように別の場所でセンタリングしたウエーハを処理室に搬入してチャックに保持させた際、ウエーハのセンターとチャックのセンターが少しでもずれていると、上記チャックを回転したときウエーハは偏心回転してしまう。そのため、例えば、ウエーハの外周部から数mm入った部分までウエーハ表面の金属膜や酸化膜を外周縁側からエッチング処理して除去するような場合、均一の幅で除去することができなくなる。
【０００４】
なお、真空チャック上に載置したウエーハの外周面を６方向から中心方向に押圧してウエーハを中心位置に移動し、この状態でチャックに吸着するようにしたウエーハの中心合せ装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、その装置は、構成が複雑であり、また使用に際しての調整も面倒である。
【０００５】
【特許文献１】
特公平３−３４２１６号公報（５欄３８行〜６欄２４行。第１図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決課題は、上記のようにウエーハの外周部の金属膜や酸化膜を数mm幅で除去するような処理を行う際に好適に使用できるウエーハセンタリング装置を提供することであり、特にチャック上でウエーハのセンターとチャックのセンターを正確に一致させることができ、構成が簡単で取扱いの容易なウエーハセンタリング装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ウエーハを保持するチャックに接離可能にウエーハガイド板を設け、該ウエーハガイド板にウエーハの外周縁が当接するウエーハ基準面と上記チャックのチャック基準面に当接するチャック当接面を形成し、該ウエーハガイド板のチャック当接面を上記チャック基準面に当接し該ウエーハガイド板を定位置に停止させた状態で上記ウエーハ基準面に当接する位置までウエーハをチャック上に搬入し、上記チャックを基準としてウエーハをセンタリングすることを特徴とするウエーハセンタリング装置が提供され、チャックとウエーハガイド板を実質的に一体化した状態でセンタリングを行うことによりウエーハとチャックのセンターを殆どずれを生じさせないで一致させることができ、上記課題を解決することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記のようにウエーハの周縁にエッチング液を供給して外周縁から数mm幅の金属膜や酸化膜を除去する処理工程で好適に使用され、図においては、主としてウエーハ（１）を吸着保持する真空チャック（２）のみが示され、上記エッチング処理に使用する部材は省略されている。該チャック（２）は、真空源（図示略）に連絡する回転軸（３）の上端にチャック本体（４）を具備し、該チャック本体（４）は上面にウエーハを吸着する吸着面（５）を有し、外周面（６）が円形に形成されている。なお、真空チャックに代えてベルヌーイチャック等のチャックを用いることもでき、上記チャック本体（４）は、外周面（６）の円形の中心が上記回転軸（３）の中心と一致するように回転軸（３）に取り付けられ、若しくは該回転軸（３）と一体的に成形される。
【０００９】
上記チャック（２）の側方には、ウエーハガイド板（７）がチャックに接離可能に設けられている。該ウエーハガイド板（７）は、上記ウエーハ（１）の外周縁（８）に当接するウエーハ基準面（９）を有し、その下方にチャック（２）に設けたチャック基準面(10)に当接するチャック当接面(11)を有している。上記ウエーハ基準面（９）は、ウエーハ（１）の外径に対応した円弧面に形成され、上記チャック（２）に近接した際、該チャックの吸着面（５）より少し上方に位置するようにしてある。上記チャック（２）のチャック基準面(10)は、図においてはチャックの円形の上記外周面（６）をチャック基準面としており、ウエーハガイド板のチャック当接面(11)は該外周面（６）に嵌合するよう円弧面に形成されている。なお、上記チャック基準面(10)は、上記チャック（２）の外周面（６）に代えて、該チャック（２）の中心と所定の間隔を隔てた位置に適宜の部材を設けて、該部材を基準面とすることもできる（図示略）。また、上記ウエーハ基準面（９）及びチャック当接面(11)の各円弧面は、連続的に設けたり、部分的に断続して設けたり、円弧面以外の適宜の形状に構成することもできる。
【００１０】
上記ウエーハガイド板（７）は、種々の移動手段で上記チャック方向へ移動させることができ、図に示す実施例では、適宜の駆動手段に連結した移動アーム（図示略）を介して水平方向に移動できるようにした支持体(12)を設け、該支持体(12)に上記ウエーハガイド板（７）を取り付けてある。該ウエーハガイド板（７）は、上記支持体(12)に固定してもよいが、好ましくは、上記チャック当接面(11)がチャック基準面(10)に弾性的に当接するようチャック（２）方向に適宜の付勢手段で付勢している。なお、支持体に固定する場合も、移動手段の適宜の部位に衝撃を弾性的に吸収できる機構を設けるとよい。
【００１１】
図に示す実施例では、上記支持体(12)にスライドシャフト(13)の基端(14)を挿入し、押圧パット(15)及び取付ねじ(16)を介して該基端を固定し、該スライドシャフト(13)の先端(17)をウエーハガイド板（７）に形成した摺動孔(18)内に挿入してある。そして、該摺動孔(18)の上記支持体(12)側に段部(19)を介して拡径した受孔(20)を設け、該受孔(20)内にばね(21)を挿入し、ねじ(22)でウエーハガイド板に止着した押えプレート(23)で該ばね(21)の後端を押え、該ばね(21)によりウエーハガイド板をチャック方向に付勢している。なお、該ばね(21)の一端と上記押えプレート(23)の間には、筒状のスペーサー(24)を挿入してあるが、該スペーサーを省略することもできる。また、上記スライドシャフト(13)とほぼ同様に基端(25)を支持体(12)に固定したストッパーシャフト(26)を設け、該ストッパーシャフト(26)の先端(27)を挿入孔(28)を通して上記ウエーハガイド板（７）に形成した開口孔(29)内に突出し、該先端に抜止ナット(30)を止着してある。これにより、上記ウエーハガイド板（７）の図において矢印(31)方向への移動は、該ナット(30)が上記開口孔(29)の内壁(32)に当る位置で制限される。
【００１２】
上記チャックを中心として上記ウエーハガイド板（７）に対向する側には、ウエーハ（１）をチャック（２）上に搬入搬出するための搬送手段が設けられており、該搬送手段としては、公知の適宜のロボット等を用いることができる。図に示す実施例においては、搬送ロボットの２本のハンド(33),(33) を有するロボットアーム(34)の一部が示されており、各ハンド(33),(33) の上面にはシリコンゴム系の弾性材料で構成した滑り止めピン(35),(35) が設けられ、さらに一方のハンドには、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂材料等の滑動性のある材料で構成した支持ピン(36)を設けてある。これら３つのピン(35),(35),(36)により上記ウエーハ（１）はほぼ水平に支持され、かつ３つのピンのうち支持ピン(36)は滑動性を有するので、ウエーハ（１）は左右のハンド(33),(33) 上で均等な摺動抵抗を受けるから、該ハンド上で一方側に偏ったり、簡単に落下したりしないようにできる。
【００１３】
上記ハンド(33),(33) の基端には、ウエーハ（１）の弧状の外周縁（８）を側方から挟み込むように押圧する押圧片(37),(37) が設けられている。該押圧片(37)は滑動性のある適宜の弾性材料、好ましくはテフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂材料で全体を板ばね状に構成してあるが、その他の合成樹脂材料、金属材料等の弾性材料で構成することもできる。なお、金属等の材料で構成する場合には、少くとも表面を上記フッ素系樹脂材料で被覆することが好ましい。
【００１４】
上記ハンド(33),(33) は、ウエーハを搬送する際上記チャック（２）にぶつからないよう間隔をあけて設けられ、また、チャック本体（４）の両側に沿って進行するが、その先端が上記ウエーハガイド板（７）に当らないよう該ウエーハガイド板（７）には逃げ孔(38),(38) が設けられている。
【００１５】
而して、上記搬送ロボットは、カセット（図示略）内に収納されているウエーハを該カセットから取り出して上記チャック上へ搬送してくる。この際、上記カセット内に収納されているウエーハは、各ラック毎に多少前後して載置されていることが多いが、上記ハンド(33),(33) をカセットに挿入すると、上記押圧片(37),(37) がウエーハの外周縁を弾性的に押圧して該ウエーハをラックの奥部まで押し込み、その状態でラックから掬い上げるので、該ウエーハを常に上記ハンドの定位置に載置することができる。
【００１６】
上記のようにして搬送ロボットによりウエーハ（１）はチャック（２）の吸着面の上方へ運ばれてくるが、その前に上記ウエーハガイド板（７）はチャックの側方から該チャック（２）に近づき（図３）、上記チャック当接面(11)がチャック基準面(10)に当接した位置で、すなわちチャックを基準とした定位置に停止している。そして、上記チャック上に搬送されてきたウエーハ（１）は、外周縁（８）が上記ウエーハ基準面（９）に当接する位置まで搬入される。この際、上記押圧片(37),(37) はウエーハ（１）を上記ウエーハ基準面（９）にぴったりと当るように押し付け（図４）、これによりウエーハ（１）はチャックを基準として正確にセンタリングされる。
【００１７】
その後、上記ハンド(33),(33) はウエーハがチャック（２）の吸着面（５）に吸着されるよう降下しながら後退するが、このとき上記押圧片(37),(37) はウエーハ（１）の外周縁（８）を弾性的に押圧しているので、上記ウエーハはハンドと共に後退することなくセンタリングされた位置に保持される。ウエーハ（１）が上記吸着面（５）に吸着保持されると、上記ウエーハガイド板（７）はチャック（２）から離れる方向に後退し、その後所望のエッチング処理等が行われる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成され、ウエーハガイド板にウエーハ基準面とチャック当接面を形成し、該チャック当接面がチャックに設けたチャック基準面に当接する位置までウエーハガイド板を移動して該ウエーハガイド板を定位置に停止させ、この状態でウエーハの外周縁が上記ウエーハ基準面に当接する位置までウエーハを搬入するようにしたので、該ウエーハはチャックを基準としてセンタリングされ、該ウエーハのセンターとチャックのセンターを正確に一致させることができ、チャックを回転した際にウエーハが偏心して回転しないようにでき、ウエーハ周縁部のエッチング処理等に好適に使用され、構成が簡単で経済的に得ることができ、取り扱いも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】センタリング中の途中の状態を示す説明図。
【図４】ウエーハがウエーハガイド板に当った状態を示す説明図。
【符号の説明】
１…ウエーハ
２…チャック
７…ウエーハガイド板
８…ウエーハの外周縁
９…ウエーハ基準面
10…チャック基準面
11…チャック当接面
13…スライドシャフト
21…ばね
26…ストッパーシャフト
33…ハンド
35…滑り止めピン
36…支持ピン

Claims (4)

1. ウエーハを保持するチャックに接離可能にウエーハガイド板を設け、該ウエーハガイド板にウエーハの外周縁が当接するウエーハ基準面と上記チャックのチャック基準面に当接するチャック当接面を形成し、上記チャックの基準面は円形に形成されたチャックの外周面であり、上記ウエーハガイド板のチャック当接面は上記外周面に嵌合する円弧面に形成され、該チャック当接面を上記チャック基準面に当接し該ウエーハガイド板を定位置に停止させた状態で上記ウエーハ基準面に当接する位置までウエーハをチャック上に搬入し、上記チャックを基準としてウエーハをセンタリングすることを特徴とするウエーハセンタリング装置。
2. 上記ウエーハガイド板は、上記チャック方向に付勢されている請求項１に記載のウエーハセンタリング装置。
3. 上記ウエーハを搬入する搬送手段はウエーハを載置するハンドを有する搬送ロボットであり、該ハンドの基端には上記ウエーハの外周縁を押圧する押圧片が設けられている請求項１または請求項２に記載のウエーハセンタリング装置。
4. 上記押圧片は、少なくとも表面がフッ素系樹脂材料で構成されている請求項３に記載のウエーハセンタリング装置。

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