JP7335878B2 - アライナ及びアライナの補正値算出方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本実施形態のアライナ1の構成では、従動プーリ12を1回転させるための動作について、ベルト13には199通りの移動パターンが存在するということである。そして、従動プーリ12の1回転したあとの停止位置は、ベルト13の製造誤差により、基準位置F1からずれた位置に停止するので、199通りの各移動パターンの移動が終了する度に従動プーリ12の1回転ごとのずれ量をプーリ検出センサで検出して、その補正値を算出し、ベルト13の各移動パターンとずれ量および補正値を関連付けて、どの移動パターンであっても従動プーリ12が基準位置F1に正確に移動するように動作させるのである。
そのため、電源投入直後等における従動プーリ12の位置が1周期(199個の位置)のどの位置(位相)にいるのかを調べて、実際の駆動プーリ10、ベルト13、従動プーリ12の位置と基準検出データに基づいて作成した補正値と、同期をとる必要がある。この同期をとるために行う最初の動作が原点サーチである。原点サーチでは、駆動モータ9のドク22を検知する。原点サーチにより、ドク22を検知した位置を仮基準位置として、出荷時の基準検出データ取得の動作とほぼ同様の動作を行う。
原点サーチはどのタイミングで実行されるかわからないため、原点サーチ直後のベルト13の位置、従動プーリ12の位置は、出荷時に設定したときの基準位置に停止するとは限らない。原点サーチ直後の基準歯G1と従動プーリ12の停止位置が、例えば基準歯G1が図8(a)のO3の位置に停止していたとすると、次に駆動プーリ10が2回転して従動プーリ12を1回転させると、基準歯G1はO4の位置に移動する。そして駆動プーリ10が2回転するごとに従動プーリ12は1回転し、基準歯G1は順次60歯先の位置に移動する。この電源再投入後の原点サーチをした後の基準歯G1の位置O3を仮基準として、従動プーリ12の1回転毎の検出値を取得する。なお、駆動プーリはベルト13の製造誤差の影響を受けないので、基準位置の場合と同じである。
具体的な同期方法については、以下に説明する。なお、以下の説明では、この仮基準データを取得する処理を第二の基準位置検出、同期をとる処理を校正回転位置検出と称する。
なお、回転位置検出部28は、スピンドル駆動モータ9の制御情報として、従動プーリ12の1回転毎の、スピンドル駆動モータ9の補正後の回転角度情報を1周期分記憶しておくことが望ましい(従動プーリ12を1周期分回転(199回転)させるために、各位相毎の累積ステップ数を記憶する)。
なお、以下の説明においては、補正値をグラフ化する例について説明する。
2 ウエハ仮置き台
3 上面プレート
8 スピンドル
9 スピンドル駆動モータ
10 駆動プーリ
12 従動プーリ
13 ベルト
19 アライメントセンサ
20 プーリ検出センサ
21 ドグ
G1 基準歯
O1~O4 基準歯の移動位置
Claims (20)
- 回転角度制御可能なモータと、
前記モータによって駆動される外歯を備える駆動プーリと、
前記駆動プーリに対して所定の回転比で構成される外歯を備える従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに歯合して、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け廻される歯付きベルトと、
前記従動プーリに同心軸状に固定され、半導体ウエハを固定する固定手段を有するスピンドルと、
前記スピンドル上に固定された半導体ウエハの周縁を検出するアライメントセンサと、
投光部と受光部を備えており、前記モータが前記駆動プーリを駆動して前記従動プーリを1回転させたときの該従動プーリの回転位置を前記受光部による受光量として検出し、その大きさを検出値として出力するプーリ検出センサと、
入出力部と演算部と記憶部とを備えており前記各部の動作を制御する制御部と、
を備えるアライナにおいて、前記制御部により前記歯付きベルトの製造誤差に起因する前記従動プーリの回転方向の位置ずれを補正する補正値を算出する補正値算出方法であって、
前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトのそれぞれが所定の基準位置にあるときの前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出して、この検出値を基準値として前記制御部に記憶させる基準値記憶ステップと、
前記モータに前記従動プーリを1回転させるための所定の回転動作を行わせたときの前記プーリ検出センサの検出値を、前記駆動プーリ、前記従動プーリ及び前記歯付きベルトの全てが前記基準位置に復帰するまで実行させて、前記従動プーリの1回転毎に前記制御部に記憶させる検出値記憶ステップと、
前記制御部に記憶させた前記検出値の変化量から、前記制御部により前記従動プーリの1回転毎の回転位置のずれ量を補正する補正値を算出する補正値算出ステップと、
を備えることを特徴とするアライナの補正値算出方法。 - 前記従動プーリは、前記駆動プーリの整数倍の外歯を備え、前記歯付きベルトは素数の内歯を備えることを特徴とする請求項1に記載のアライナの補正値算出方法。
- 前記補正値は、前記モータの回転角度を制御する制御量であることを特徴とする請求項2に記載のアライナの補正値算出方法。
- 前記基準値記憶ステップ及び前記検出値記憶ステップにより検出した前記検出値、または前記補正値算出ステップにより算出した補正値に基づいて、前記検出値または前記補正値を縦軸とし、前記歯付きベルトに形成された各内歯に割り当てられた番号を横軸とするグラフを作成し、該グラフ所定の範囲毎の近似直線とその傾きを算出して基準検出データを取得する基準検出データ取得ステップを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアライナの補正値算出方法。
- さらに、
回転角度情報を喪失した前記モータを作動させて原点サーチを行い、前記原点サーチ動作後の前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出して、検出値を前記制御部に記憶する校正基準位置記憶ステップと、
前記モータに前記従動プーリを所定の回数回転させるための回転動作を行わせた後、前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出する動作を所定の回数繰り返し行い、前記回転動作ごとの前記プーリ検出センサが検出する校正検出値を前記制御部に記憶する校正検出値記憶ステップと、
前記制御部に記憶した前記校正検出値のグラフを作成し、前記グラフの所定の検出範囲ごとの傾きを算出する校正基準検出データ取得ステップと、
前記基準検出データ取得ステップで作成された前記グラフと前記校正基準検出データ取得ステップで作成した前記グラフとを比較して、前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトの位相を特定する位相特定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項4に記載のアライナの補正値算出方法。 - 回転角度制御可能なモータと、
前記モータによって駆動される駆動プーリと、
前記駆動プーリに対して所定の回転比で構成される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに歯合して、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け廻される歯付きベルトと、
前記従動プーリに同心軸状に固定され、半導体ウエハを固定する固定手段を有するスピンドルと、
前記スピンドル上に固定された半導体ウエハの周縁を検出するアライメントセンサと、
制御部と、
を備えるアライナにおいて、前記歯付きベルトの製造誤差に起因する前記従動プーリの回転方向の位置ずれを補正する補正値を算出する補正値算出方法であって、
前記半導体ウエハの中心位置が前記スピンドルの回転中心軸と合致するように前記半導体ウエハを前記スピンドル上の所定の位置に固定する固定ステップと、
前記モータを作動させて、前記半導体ウエハを回転させて前記半導体ウエハのノッチの位置を前記アライメントセンサで検出して、この検出値を基準位置検出値として前記制御部に記憶させる第2基準値記憶ステップと、
前記モータに前記従動プーリを1回転させるための所定の回転動作を行わせた後、前記半導体ウエハのノッチ位置を前記アライメントセンサで検出する検出動作を、前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトの全てがそれぞれの前記基準位置に復帰するまで繰り返して、1回転毎の検出値をすべて記憶する第2検出値記憶ステップと、
前記制御部に記憶させた前記基準位置検出値と1回転毎の前記検出値から、前記半導体ウエハの1回転する毎の前記位置ずれを補正する補正値を算出する第2補正値算出ステップと
を含むことを特徴とするアライナの補正値算出方法。 - 前記第2検出値記憶ステップにより検出した前記検出値に基づいて、前記検出値または前記補正値を縦軸とし、前記歯付きベルトに形成された各内歯に割り当てられた番号を横軸とする前記検出値または前記補正値のグラフを作成し、該グラフの所定の範囲毎の近似曲線とその傾きを算出して基準検出データを取得する第2基準検出データ取得ステップを含むことを特徴とする請求項6に記載のアライナの補正値算出方法。
- さらに、
回転角度情報を喪失した前記モータを作動させて原点サーチを行い、前記原点サーチ動作後に前記半導体ウエハのノッチを前記アライメントセンサで検出して、前記ノッチの検出値を前記制御部に記憶させる第2校正基準位置記憶ステップと、
前記モータを、前記従動プーリを所定の回数回転させるための回転動作を行わせた後、前記半導体ウエハの前記ノッチ位置を前記アライメントセンサで検出する動作を所定の回数繰り返し行い、前記回転動作ごとの前記アライメントセンサが検出する検出値を前記制御部に記憶させる第2校正検出値記憶ステップと、
前記制御部に記憶させた前記検出値のグラフを作成し、前記グラフの所定の検出範囲ごとの傾きを算出する第2校正基準検出データ取得ステップと、
前記第2基準検出データ取得ステップで作成された前記グラフと、前記第2校正基準検出データ取得ステップで作成した前記グラフとを比較して、前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトの位相を特定する第2位相特定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項7に記載のアライナの補正値算出方法。 - 前記歯付きベルトに形成される内歯の数と前記駆動プーリに形成される外歯の数と前記従動プーリに形成される外歯の数には、1以外の公約数が存在しないことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のアライナの補正値算出方法。
- 前記歯付きベルトに形成される内歯の数が素数であることを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載のアライナの補正値算出方法。
- 前記従動プーリに形成される外歯の数は、前記駆動プーリに形成される外歯の数の整数倍であることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のアライナの補正値算出方法。
- 回転角度制御可能なモータと、
前記モータによって駆動される駆動プーリと、
前記駆動プーリに対して所定の回転比で構成される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに歯合して、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け廻される歯付きベルトと、
前記従動プーリに同心軸状に固定され、半導体ウエハを固定する固定手段を有するスピンドルと、
前記スピンドル上に固定された半導体ウエハの周縁を検出するアライメントセンサと、
前記従動プーリの回転位置を検出するプーリ検出センサと、
制御部と、を備えるアライナであって、
前記歯付きベルトの製造誤差に起因する前記従動プーリの回転方向の位置ずれを補正する補正値を算出するにあたって、前記制御部は、
前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトのそれぞれが基準位置にある時の前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出して、この基準位置検出値を記憶する第一の基準位置検出部と、
前記モータに前記従動プーリを1回転させるための所定の回転動作を行わせた後、前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出する動作を前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトの全てがそれぞれの前記基準位置に復帰するまで実行して、 前記従動プーリの1回転毎の回転位置検出値を記憶する回転位置検出部と、
前記基準位置検出値と前記回転位置検出値とから、前記従動プーリの1回転する毎の前記位置ずれを補正する補正値を算出する補正値算出部と、
を備えることを特徴とするアライナ。 - 前記制御部は、前記基準位置検出値と前記回転位置検出値に基づいて、前記回転位置検出値または前記補正値を縦軸とし、前記歯付きベルトに形成された各内歯に割り当てられた番号を横軸とするグラフを作成し、該グラフの所定の検出範囲毎の近似直線とその傾きを算出するグラフ作成部をさらに備えることを特徴とする請求項12に記載のアライナ。
- 前記制御部は、回転角度情報を喪失した前記モータを作動させて原点サーチを行わせ、 前記駆動プーリが基準位置に復帰した時の前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出 センサで検出して、前記基準位置検出値を記憶する第二の基準位置検出部と、
前記モータに前記従動プーリを所定の回数回転させるための回転動作を所定の回数繰り返し行わせた後、前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出して、この検出値を前記回転位置検出値として記憶する校正用回転位置検出部と、
前記校正用回転位置検出部が検出した前記回転位置検出値のグラフを作成する校正用グ ラフ作成部と、前記グラフの所定の検出範囲ごとの傾きを算出し、
前記グラフ作成部によって作成された前記グラフと前記校正用グラフ作成部によって作成した前記グラフとを比較して、前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトの位相を特定する位相特定部とを備えることを特徴とする請求項13に記載のアライナ。 - 前記歯付きベルトに形成される内歯の数と前記駆動プーリに形成される外歯の数と前記従動プーリに形成される外歯の数には、1以外の公約数が存在しないことを特徴とする、請求項12から14のいずれか1項に記載のアライナ。
- 前記歯付きベルトに形成される内歯の数が素数であることを特徴とする請求項12から14のいずれか1項に記載のアライナ。
- 前記従動プーリに形成される外歯の数は、前記駆動プーリに形成される外歯の数の整数倍であることを特徴とする請求項12から14のいずれか1項に記載のアライナ。
- 回転角度制御可能なモータと、
前記モータによって駆動される駆動プーリと、
前記駆動プーリに対して所定の回転比n(nは整数)で構成される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに歯合して、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け廻される歯付きベルトと、
前記従動プーリに同心軸状に固定され、半導体ウエハを固定する固定手段を有するスピンドルと、
前記スピンドル上に固定された半導体ウエハの周縁を検出するアライメントセンサと、
前記従動プーリの回転位置を検出するプーリ検出センサと、
制御部と、
を備えるアライナにおいて、
前記歯付きベルトの製造誤差に起因する前記従動プーリの回転方向の位置ずれを補正する補正値算出方法であって、
前記制御部は、
前記モータによって前記駆動プーリをn回回転動作させて、その回転動作ごとに前記プーリ検出センサで前記従動プーリの回転位置を検出し、
前記従動プーリの前記回転動作ごとに前記プーリ検出センサで前記従動プーリの回転位置を検出する動作を、前記歯付きベルトに形成された内歯の数だけ実行して、前記プーリ検出センサが検出した検出値から、前記従動プーリの各回転に対応する各前記検出値を前記従動プーリの前記回転ごとの補正値を前記歯付きベルトの各回転位置に対応する補正値として算出するアライナの補正値算出方法。 - 前記各検出値に基づいて、前記検出値または前記補正値を縦軸とし、前記歯付きベルトに形成された各内歯に割り当てられた番号を横軸とするグラフを作成し、該グラフの所定の範囲毎の近似曲線とその傾きを算出して基準検出データを取得することを特徴とする請求項18に記載のアライナの補正値算出方法。
- 回転角度情報を喪失した場合に、
前記モータを作動させて原点サーチを行い、前記原点サーチ動作後の前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出し、次に、前記モータに前記従動プーリを所定の回数回転させるための回転動作を行わせた後、前記従動プーリの回転位置を前記プーリ検出センサで検出して、前記原点サーチ後の前記検出値のグラフを作成して該前記グラフの所定の検出範囲ごとの傾きを算出し、
前記原点サーチ後のグラフの傾きと、前記基準検出データのグラフの傾きと比較して、前記駆動プーリと前記従動プーリと前記歯付きベルトの位相を特定する校正用検出データを取得することを特徴とする請求項19に記載のアライナの補正値算出方法。
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