JP5277828B2

JP5277828B2 - ウエハ位置合わせ装置

Info

Publication number: JP5277828B2
Application number: JP2008243343A
Authority: JP
Inventors: 広樹保坂; 正帯金; 収司秋山
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP2010074108A; KR20100033945A; KR101336556B1

Description

本発明は、ウエハを載置ステージに載せて回転させながらその周縁を検出し、ウエハの向きを合わせるウエハ位置合わせ装置に関する。

半導体ウエハ（以下ウエハという）は結晶の方向を示すためにその方向を特定するための切り欠き部であるオリエンテーションフラットやノッチと呼ばれるＶ字型の切り欠き部が形成されている。そして半導体製造装置では、処理の評価を揃えるためなどから処理を行う前に位置合わせ装置により切り欠き部を所定の方向に向ける作業が行われる。また搬送アームにより処理容器内の載置台にウエハを受け渡すときに中心が載置台の中心と一致するようにするために、前記位置合わせ装置を利用してウエハの中心位置を合わせるようにしている。またウエハ上のＩＣチップの検査装置であるプローブ装置においても、このような位置あわせが必要であるが、プローブカードのプローブ針とウエハ上の電極パッドとを正確にコンタクトさせなければならない状況から、位置合わせ装置における粗い位置合わせ（プリアライメント）においても、その後のファインアライメントの負担を小さくするために、できるだけ高精度にウエハの中心、向きを合わせることが望ましい。

位置合わせ装置は、回転ステージにウエハを載せて回転させながら周縁部の軌跡を光学的に求め、その結果に基づいてウエハの向きを合わせ、またウエハ中心と回転中心とが合うように例えば搬送アームによりウエハの載せ替えを行うように構成されている。ウエハの載せ替え作業は、ウエハの中心と回転中心との偏差分が設定範囲に入るまで繰り返し行われる。なおウエハの載せ替えを行わずに搬送アームにより中心位置のずれを補正するようにウエハを回転ステージから受け取る手法もある。しかしながら搬送アームにより回転ステージに受け渡されたウエハの中心位置はまちまちであるため、その中心の位置ずれの最大値を見込んだ周縁部の径方向の振れ幅に応じて光センサを設ける必要がある。このため光センサの読み取り幅が例えば１９ｍｍ程度と大きいことから、コンピュータ側の使用ビット数に応じたディジタル値において分解能が低いという課題がある。またウエハの載せ替え回数が多くなるという課題がある。

なお特許文献１には、アーム上にウエハを載せた状態で治具により挟んで中心位置を合わせる技術が記載されているが、このように治具によりウエハをスライドさせると、ウエハの裏面に傷が付き、パーティクルが発生するし、また傷の付いた部分については製品として不良品として取り扱われるという問題がある。また特許文献２には、３方向から進退するスライドアームにウエハを載せることにより中心出しをする機構が記載されているが、この構成では、スライドアームに受け渡されるウエハの中心位置のずれの程度が大きい場合には対応できないし、やはりスライドアームの移動時にウエハの裏面が擦れるという課題がある。

特開平７−１７６５９９

特開２００６−２２２１９０

本発明は、このような事情の下になされたものであり、ウエハの向きを合わせる前に予めウエハの中心位置と載置ステージの回転中心との位置を概ね合わせることができ、しかもウエハの裏面が擦れることがないウエハ位置合わせ装置を提供することにある。

本発明のウエハ位置合わせ装置は、ウエハを水平に保持する載置ステージと、
この載置ステージを鉛直軸回りに回転させるための回転駆動部と、
前記載置ステージに保持されたウエハの周縁をガイドして当該ウエハの中心を前記載置ステージの回転中心に寄せるためのウエハガイド機構と、
このウエハガイド機構が動作するときにウエハを載置ステージから浮上させるために前記載置ステージに設けられ、上方に向けて気体を吐出する気体吐出手段と、
前記載置ステージ上のウエハの周縁の位置を検出するための周縁位置検出部と、
前記ウエハガイド機構によりウエハの中心寄せの動作が終了した後に、前記気体の吐出を停止した状態で回転駆動部によりウエハを回転させ、ウエハの回転により得られたウエハの周縁位置の検出情報に基づいてウエハが予め設定した向きとなるように回転駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記ウエハガイド機構は、前記ウエハの載置領域の両側に設けられ、当該載置領域に対して接離自在に設けられた移動部材と、この移動部材にバネを介して設けられ、ウエハの周縁に接して当該周縁を押圧するガイド部材と、前記ウエハの載置領域の両側に設けられた移動部材を互いに同期して、前記載置領域に対して接離方向に移動させるための作動機構と、を備え、
前記作動機構は、進退機構により進退する第１の進退部材と、この第１の進退部材の前方に緩衝手段を介して設けられた第２の進退部材と、この第２の進退部材にその各々の基端側が鉛直軸周りに回動自在に取り付けられ、左右に開くように伸びだしている１対のアームと、を備え、
前記移動部材は、各アームの先端側に鉛直軸周りに回動自在に取り付けられたことを特徴とする。

また、上記のウエハ位置合わせ装置は、
前記載置ステージとの間でウエハの受け渡しを行う受け渡し手段を備え、
前記制御部は、前記ウエハの周縁位置の検出情報に基づいてウエハの中心位置を演算し、その演算結果に基づいてウエハの位置を微調整してウエハの中心位置を回転中心に一致させるように前記受け渡し手段を制御することが好ましい。

また、前記ウエハガイド機構は、複数のウエハサイズに対応できるように、各ウエハサイズに応じた位置で停止するように構成されていることが好ましい。
また、前記気体吐出手段は、複数のウエハサイズに対応できるように、各ウエハのサイズに応じた吐出圧で気体を吐出できるように構成されていることが好ましい。

また、ウエハ位置合せ装置は、ウエハの中心を載置ステージの中心に寄せるために移動部材がウエハの周縁に接近する位置を第１の位置とすると、制御部は移動部材を待機位置から、前記第１の位置よりも載置ステージの回転中心から離れた第２の位置まで移動させ、その後気体吐出手段により気体を吐出させるための制御信号を出力する構成としてもよい。

本発明によれば、ウエハガイド機構によってウエハの中心と載置ステージの回転中心との位置を概ね合わせることができるため、ウエハの周縁位置検出部であるセンサの読み取り幅を小さく設定できることから、センサの読み取り精度が向上するし、あるいはウエハ受け渡し手段である搬送アームによるウエハの中心出しのための載せ替え回数を低減することができる。また、ウエハガイド機構が動作するときにウエハを載置ステージから浮上させるため、当該ウエハに傷が付かない。

本発明の実施の形態に係るウエハ位置合わせ装置は、図１及び図２に示すように長方形の基台１０の上に４本の支持棒１１に夫々四隅が支持された保持台１２を備えている。この保持台１２の中央には例えば矩形の開口部１３が形成されている。一方、前記基台１０の中央には回転駆動部２０が設置されており、この回転駆動部２０から上方に向けて垂直に回転軸部２１が伸び出している。この回転軸部２１の上にはウエハＷを載置するための載置ステージ２２が前記開口部１３より突出して設けられている。

前記保持台１２には、ウエハＷの周縁を両側からガイドして、ウエハＷの中心を載置ステージ２２の回転中心に寄せるためのウエハガイド機構３０が設けられている。このウエハガイド機構３０は、保持台１２の長手方向（Ｙ方向）に沿って、案内部材である２本のガイドレール３１が互いに並行に設けられている。前記保持台１２の載置ステージ２２のＹ方向の両側には、夫々ガイドレール３１に案内されて移動する移動部材３２、３２が設けられている。この移動部材３２のＸ方向両端には、載置ステージ２２に載置されたウエハＷの高さと同じ位置に円柱状のガイド部材３３が起立して設けられている。これらガイド部材３３はウエハＷの周縁に当接してウエハＷの位置をガイドするためのものであり、例えばフッ素樹脂等の発塵しにくい材料が用いられる。

前記保持台１２の中央部にはＸ方向の外方に突出する固定台３４が設けられ、この固定台３４の上には進退レール３５が形成されている。また、固定台３４には進退レール３５に沿って進退自在な進退部材３６が設けられている。この進退部材３６の背面には当該進退部材３６を進退させるためにエアシリンダー等の進退機構３７が接続されている。そして、この進退機構３７はガイド部材３３がウエハＷをガイドするための停止位置が複数のウエハサイズ例えば２００ｍｍウエハと３００ｍｍウエハとの間で切り替えられるように、ストローク量を切り替え可能に構成されている。前記進退部材３６の前面からは２本のアーム３８、３８が左右に開くように伸び出しており、各アーム３８の基端側は進退部材３６に対して鉛直軸まわりに回動自在に取り付けられている。各アーム３８の先端側は移動部材３２の中央部に回動自在に取り付けられている。

従って、進退機構３７によって進退部材３６が保持台１２に向かって前進すると、２本のアーム３８、３８は連動して押し広げられ、２つの移動部材３２、３２は載置ステージ２２から離れる方向に移動する。また、進退機構３７によって進退部材３６が後退して保持台１２から離れようとすると、２本のアーム３８、３８は閉じようとし、２つの移動部材３２、３２は載置ステージ２２側に向かって移動することになる。これら２つの移動部材３２、３２の互いの接近によって、４つのガイド部材３３の側面が載置ステージ２２上のウエハＷの周縁に接触して、これをガイドし、ウエハＷの中心を載置ステージ２２の回転中心へ寄せる働きをする。

ところで、ウエハＷは、決められたサイズに対して製造上の誤差が存在する。このため、載置ステージ２２の左右に位置するガイド部材３３の組は、前記誤差の許容範囲の中で最も大きいサイズあるいはそのサイズよりも僅かに大きい例えば直径が０．２ｍｍ程度大きい、載置ステージ２２の回転中心を中心とする円の円周上までしか接近できないように進退機構３７のストローク量が設定されている。

次に、載置ステージ２２に関連する部位について説明する。前記回転駆動部２０は、図３に示すように支持部材４０に回転軸部２１を回転自在に支持する軸受け部４１、回転軸部２１をベルト４２を介して回転させるモータ４３等を備えている。前記回転軸部２１内には通気管５０が設けられ、この通気管５０の上端は載置ステージ２２内に水平に広がって形成された通気室５１に連通している。また。載置ステージ２２の上面はウエハＷを水平に保持するために水平な保持面５２として形成されており、この上面５２から通気室５１に達する垂直な孔部５３ａが多数形成されている。具体的には例えば載置ステージ２２の周方向に等間隔に３個の円柱状のユニット５３が載置ステージ２２に着脱自在に嵌入されており、各ユニット５３に孔部５３ａが形成された構成となっている。

通気管５０の下端は外部の配管５４に継手部５５を介して回転できるように接続されている。また、配管５４の他端は基台１０の外部へ引き回されて、上流側にて２つに分岐され一方の分岐管５４ａはバルブＶ１を介して圧力調整部５６ａ及び空気供給源４４で構成される気体供給源である空気供給部４５に接続され、他方の分岐管５４ｂはバルブＶ２を介して圧力調整部５６ｂ及び吸引ポンプ４６で構成される吸引部４７へ接続されている。空気供給部４５は載置ステージ２２の孔部５３aから空気を吐出させ、その吐出圧によって、載置ステージ２２上のウエハＷを浮上させるためのものであり、吸引部４７は載置ステージ２２の孔部５３ａから吸引して載置ステージ２２上のウエハＷを真空吸着するためのものである。また、バルブＶ１、Ｖ２は配管５４の接続を空気供給部４５と吸引部４７との間で切り替える手段をなすものである。

そして、この実施形態に係るウエハ位置合わせ装置では、直径が互いに異なる複数種類のウエハＷ例えば直径２００ｍｍのウエハ（８インチのウエハ）及び直径３００ｍｍのウエハ（１２インチのウエハ）の２種類のウエハに対して位置合わせを行うものであることから、ウエハＷを載置ステージ２２から浮上させるときにウエハＷの重量に見合った適切な吐出圧に設定するために、後述の制御部８０からの制御に基づいて空気供給部４５の圧力調整部５６ａを介してウエハＷの重量に応じて予め決められた吐出圧に調整されるように構成されている。

また、このウエハ位置合わせ装置はウエハＷの周縁を検出する周縁検出部をなす光センサを備えており、この例では８インチウエハに対応して第１の光センサ６１が用いられ、１２インチウエハに対応して第２の光センサ６２が用いられる。これら光センサ６１、６２はライン状に受光素子が並んだ受光部６３とライン状に発光素子が並んだ発光部６４とを有し、受光部６３及び発光部６４は光軸が垂直になるように夫々保持台１２の上方側及び下方側にて、基台の端部に固定された取り付け部材６５に取り付けられている。なお、保持台１２には光センサ６１、６２の光軸が通る長孔６６が読み取り幅をカバーできる寸法に形成されている。

載置ステージ２２上に搬送されたウエハＷは前記ガイド部材３３により両側から挟まれて、中心の位置が載置ステージ２２の回転中心と概ね一致するように粗調整された上で回転することから、第１の光センサ６１の光軸は載置ステージ２２の回転中心を中心とする直径２００ｍｍの円を直径方向に跨ぐように例えば読み取り幅が４ｍｍに設定されている。また、第２の光センサ６２の光軸は載置ステージ２２の回転中心を中心とする直径３００ｍｍの円を直径方向に跨ぐように例えば読み取り幅が４ｍｍに設定されている。

図４には、ウエハＷを搬送する搬送アーム７０が示されている。この搬送アーム７０は本発明のウエハ位置合わせ装置が用いられる半導体製造装置や検査装置内に設けられるものであって、例えば極座標でその座標位置が管理されるものであり、例えばプローブ装置であれば、ロードポートのＦＯＵＰとウエハＷをプローブカードのプローブに接触させるためのチャックとの間の搬送を行う役割を持つ。この場合、ウエハ位置合わせ装置は搬送アーム７０の搬送経路上に設けられ、ＦＯＵＰから取り出されたウエハＷが搬送アーム７０によりウエハ位置合わせ装置に受け渡されて位置合わせが行われ、その後チャックに受け渡されることになる。また、この搬送アーム７０は前述のガイド部材３３がウエハＷの位置を概ね調整した後に、ウエハＷの裏面を保持して再度載置ステージ２２にウエハＷを載せかえることによって、当該ウエハＷの中心と載置ステージ２２の回転中心との位置ずれを微調整する役割を持つものである。図４中、７１はアームの駆動系であり、後述の制御部８０により制御される。

図５に示すように、既述の載置ステージ２２の回転駆動用モータ４３、ウエハガイド機構３０を駆動する進退機構３７、空気供給部４５、吸引部４７及び切り替え部Ｖ１、Ｖ２は制御部８０に接続されていて、制御部８０からの制御信号に基づいて駆動されるように構成されている。また光センサ６１、６２の受光信号は制御部８０に送られるように構成されている。制御部８０はＣＰＵ８１、メモリ８２、位置合わせプログラム８３を備えており、これらプログラムは外部の記憶媒体８４例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ、メモリーカード等によって制御部８０にインストールされる。前記位置合わせプログラム８３は次に述べるウエハ位置合わせ装置の一連の動作を実行するようにステップ群が組まれている。

本発明の実施形態に係るウエハ位置合わせ装置の作用を説明する。先ず図６（ａ）に示すようにウエハＷが搬送アーム７０によって載置ステージ２２の上方中央部へ搬送される。続いて、図６（ｂ）に示すように搬送アーム７０が下方へ移動し、これによりウエハＷが搬送アームから載置ステージ２２に受け渡される。このとき図８（ａ）に示すように、ウエハＷの中心Ｗ０は搬送アーム７０の位置精度や外部振動等の要因によって載置ステージ２２の回転中心０との位置がずれている可能性がある。次に、図６（ｃ）に示すようにバルブＶ１を開き、空気供給部４５が空気を供給して、載置ステージ２２の孔部５３ａより空気が吐出される。この空気の吐出により、ウエハＷは載置ステージ２２の水平な保持面５２から３０μｍ程度上方へ浮上する。

ここで制御部８０は前工程のステーションあるいはこのウエハ位置合わせ装置を含むプローブ装置のロードポートにおけるセンサ等から、位置合わせの対象となるウエハＷのサイズの情報を受け取っており、このウエハサイズに応じた圧力を選択して当該圧力となるように圧力調整部の調整用の制御信号を出力する。このためウエハＷはそのサイズ（重量）に応じた吐出圧で浮上することとなる。

次に、図７（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、前記位置合わせプログラム８３に基づいてウエハＷの位置の粗調整が行われる。この位置合わせは、ウエハＷのサイズに対応する位置まで、進退機構３７が進退部材３６を後退させる。この進退部材３６の後退移動によって、２つのアーム３８が同調して閉じようとし、当該アーム３８に接続されている移動部材３２がガイドレール３１に沿ってウエハＷを両側から挟み込むようにしてウエハＷの周縁に接近する。そして、図８（ｂ）に示すように、移動部材３２の端部に設けられたガイド部材３３の側面が中心位置のずれたウエハＷの周縁に当接してガイドし、ウエハＷの位置Ｗ０を載置ステージ２２の回転中心０に概ね合わせる。このときウエハＷは前述の空気の吐出作用によって浮上しているため、ウエハＷの裏面と載置ステージ２２の保持面５２との摩擦が無い。したがって、ウエハＷの裏面に摩擦による傷が付くおそれはない。

続いて、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ２を開き、これにより吸引部４７が吸引を行うことによってウエハＷが載置ステージ２２に真空吸着される。その後、進退機構３７が進退部材３６を前進させ押し出して、２本のアーム３８を押し広げ、これにより移動部材３２のガイド部材３３がウエハＷより離れて待機位置まで退避する。

次に、図９（ａ）に示すように、光センサ６１によるウエハＷの周縁の検出が行われる。即ち発光部６４から垂直に上方へ出力された帯状の光は長孔６６を通過して受光部６３に到達するが、ウエハＷの周縁によりその光の一部が遮光され、その遮光幅とウエハＷの回転位置とのデータが３６０度に亘って取得され、このデータに基づいてノッチの向きとウエハＷの中心位置とが求まる。そして、例えば前述の粗調整で位置合わせが行われたウエハＷの中心Ｗ０と載置ステージ２２の回転中心０との位置ずれが演算される。この位置ずれが許容範囲以内である場合には、ノッチが予め設定した向きとなるよう載置ステージ２２が回転して、ウエハＷが向きを調整される。

前述の位置ずれがある場合には、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように搬送アーム７０がウエハＷを載置ステージ２２から持ち上げて、ウエハＷの位置を修正して、再度載置ステージ２２に載せる。この場合、前記粗調整によって、ウエハＷの中心Ｗ０は概ね載置ステージ２２の回転中心０に近づいているため、少ない回数の載せ替えで位置を合わせることができる。なお、この位置合わせ装置が適用される装置やアプリケーションに応じて、例えば粗調整よる中心の位置合わせを行った後は中心の位置合わせを行わないといった使い方もできる。また搬送アーム７０がウエハＷの載せ替えを行わずにアームの保持領域の中心にウエハＷの中心が位置するように搬送アーム７０が受け取り動作をするようにしてもよい。

上述の実施形態によれば、ウエハガイド機構３０によって、概ねウエハＷの位置合わせを行うことができることから、光センサ６１の読み取り幅を狭く設定でき、従ってコンピュータ側のディジタル値の上限及び下限の幅に対する読み取り幅が小さくなるので、分解能が向上し、ウエハＷに形成されたノッチ等の認識精度が上がることとなる。また、予めウエハＷの位置合わせをすることによって、概ねウエハＷの中心Ｗ０と載置ステージ２２の回転中心０とが接近しているため、搬送アーム７０による僅かな位置合わせを少ない回数で行うことができる。また、ウエハガイド機構３０がウエハＷの位置を合わせているときに、載置ステージ２２の孔部５３ａから空気をウエハＷの裏面へ吐出して、この吐出による吐出圧でウエハＷが載置ステージ２２より浮上する。したがって、位置合わせによって生じるウエハＷの裏面と載置ステージ２２との摩擦がなくなり、ウエハＷの裏面に傷が付くことが少ない。

また、本発明で用いるウエハガイド機構としては図１０に示すものとしてもよい。この例では、図１０（ａ）に示すように前記移動部材３２の側面にバネ９０を取り付け、このバネ９０の先端にガイド部材３３を設けている。この場合、同期してウエハＷに接近し、図１０（ｂ）に示すようにウエハＷの周縁を押圧することによって、ウエハＷの中心と載置ステージ２２の回転中心との位置合わせが行われる。このとき前述の実施形態では、ガイド部材３３はウエハＷの円周よりも例えば直径０．２ｍｍ程度大きな円周上に位置するものであったが、本実施形態ではバネ９０が緩衝材の役割を果たして、ガイド部材３３はウエハＷと当接する位置まで近づくことが可能となる。

また、バネを設ける例としては図１１に示す構成であっても良い。図１１（ａ）に示すように、この例では進退部材３６を二つ設けて第１の進退部材３６ａと第２の進退部材３６ｂとして、これらを緩衝手段例えばバネ１０１により結合している。また、図１１（ｂ）に示すように、前記移動部材３２のアーム３８の取り付け箇所には軸受け台１０２を介在させて、この軸受け台１０２の両側からは支持棒１０３がＸ方向へ伸びだしている。前記軸受け台１０２は、ストッパ１０６が先端に設けられたガイド１００によりＹ方向に移動できるように構成されている。前記支持棒１０３に引張りバネ１０４の一端が取り付けられており、この引張りバネ１０４の他端は移動部材３２の外側に設けられたバネ固定板１０５に固定されている。前記引張りバネ１０４は、移動部材３２が待機位置より載置ステージ２２へ接近することによって緩衝作用を当該移動部材３２へ及ぼす役割を持つ。

このような構成では、前記進退機構３７が第１の進退部材３６ａを後退させてアーム３８、３８を閉じ、アーム３８のガイド部材３３がウエハの周縁に当接すると、バネ１０１が復元力に抗して伸びようとする。また、アーム３８、３８が閉じようとすると、軸受け台１０２が引張りバネ１０４の復元力に抗してガイド１００に沿って図中左側に移動する。これらのことからガイド部材３３によりウエハＷに無理な力が加わらないので、当該ウエハＷの破損を防止できる。なお、この例と図１０との例とを組み合わせても良い。

また、本発明は図１２に示すように、進退機構３７のストローク量を各ウエハサイズ毎に３段階として、移動部材３２を待機位置である第１停止位置Ｐ１、ウエハＷと接近した第２停止位置Ｐ２、ウエハＷとガイド部材３３が接触する第３停止位置Ｐ３に停止させるようにしてもよい。そして、第１停止位置Ｐ１に停止している移動部材３２（図１２（ａ））を第２停止位置Ｐ２まで移動させ（図１２（ｂ））、その後、図１２（ｃ）に示すように、孔部５３ａより空気を吐出して、ウエハＷを浮上させる。この状態で図１２（ｄ）に示すように、移動部材３２を第３停止位置Ｐ３まで移動し中心寄せ動作を行う。この例では、ガイド部材３３がウエハＷと接触する前に、予めウエハＷとの距離の近い位置である第２停止位置Ｂに移動部材３２を配置することで、ウエハＷの中心が載置ステージ２２の中心から大きくずれていた場合でも、空気の吐出による気体ベアリング作用でウエハガイド機構３０によりガイドされる前に載置ステージ２２から外れて落下するトラブルを防止できる。以上に説明したのは１２インチウエハの場合であるが、８インチウエハの場合でも対応できるように進退機構３７のストローク量をウエハサイズに合わせて３段階としてもよい。

また、他の実施の形態としては、図１３に示すように３つの移動部材３２を同心円上に互いに１２０度ずらして互いに同期してウエハＷの径方向に移動させるようにしてもよい。この場合においても、特許請求の範囲のウエハガイド機構に含まれる。

本発明の実施形態に係るウエハ位置合わせ装置の斜視図である。前記ウエハ位置合わせ装置の縦断面図である。前記ウエハ位置合わせ装置に用いられる載置ステージの縦断面図である。前記ウエハ位置合わせ装置にウエハを搬送する搬送アームの模式図である。制御部の構成を示す説明図である。前記ウエハ位置合わせ装置によるウエハの位置合わせの説明図である。前記ウエハ位置合わせ装置によるウエハの位置合わせの説明図である。前記ウエハ位置合わせ装置のウエハガイド機構がウエハの位置合わせを行っている様子を説明する説明図である。光センサによる位置ずれの検出とこの検出結果に基づいてウエハの位置合わせる説明図である。本発明の他の実施の形態における位置合わせの様子を説明する説明図である。本発明の他の実施の形態における構成を説明する説明図である。本発明の他の実施の形態における位置合わせの様子を説明する説明図である。本発明の他の実施の形態における位置合わせの様子を説明する説明図である。

符号の説明

Ｗウエハ
２０回転駆動部
２２載置ステージ
３０ウエハガイド機構
３１ガイドレール
３２移動部材
３３ガイド部材
３６進退部材
３７進退機構
５３ａ孔部
６１、６２光センサ
８０制御部

Claims

ウエハを水平に保持する載置ステージと、
この載置ステージを鉛直軸回りに回転させるための回転駆動部と、
前記載置ステージに保持されたウエハの周縁をガイドして当該ウエハの中心を前記載置ステージの回転中心に寄せるためのウエハガイド機構と、
このウエハガイド機構が動作するときにウエハを載置ステージから浮上させるために前記載置ステージに設けられ、上方に向けて気体を吐出する気体吐出手段と、
前記載置ステージ上のウエハの周縁の位置を検出するための周縁位置検出部と、
前記ウエハガイド機構によりウエハの中心寄せの動作が終了した後に、前記気体の吐出を停止した状態で回転駆動部によりウエハを回転させ、ウエハの回転により得られたウエハの周縁位置の検出情報に基づいてウエハが予め設定した向きとなるように回転駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記ウエハガイド機構は、前記ウエハの載置領域の両側に設けられ、当該載置領域に対して接離自在に設けられた移動部材と、この移動部材にバネを介して設けられ、ウエハの周縁に接して当該周縁を押圧するガイド部材と、前記ウエハの載置領域の両側に設けられた移動部材を互いに同期して、前記載置領域に対して接離方向に移動させるための作動機構と、を備え、
前記作動機構は、進退機構により進退する第１の進退部材と、この第１の進退部材の前方に緩衝手段を介して設けられた第２の進退部材と、この第２の進退部材にその各々の基端側が鉛直軸周りに回動自在に取り付けられ、左右に開くように伸びだしている１対のアームと、を備え、
前記移動部材は、各アームの先端側に鉛直軸周りに回動自在に取り付けられたことを特徴とするウエハ位置合わせ装置。
前記載置ステージとの間でウエハの受け渡しを行う受け渡し手段を備え、
前記制御部は、前記ウエハの周縁位置の検出情報に基づいてウエハの中心位置を演算し、その演算結果に基づいてウエハの位置を微調整してウエハの中心位置を回転中心に一致させるように前記受け渡し手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のウエハ位置合わせ装置。
前記ウエハガイド機構は、複数のウエハサイズに対応できるように、各ウエハサイズに応じた位置で停止するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ位置合わせ装置。
前記気体吐出手段は、複数のウエハサイズに対応できるように、各ウエハのサイズに応じた吐出圧で気体を吐出できるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のウエハ位置合わせ装置。
ウエハの中心を載置ステージの中心に寄せるために移動部材がウエハの周縁に接近する位置を第１の位置とすると、制御部は移動部材を待機位置から、前記第１の位置よりも載置ステージの回転中心から離れた第２の位置まで移動させ、その後気体吐出手段により気体を吐出させるための制御信号を出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載のウエハ位置合わせ装置。