JPH01169939A - Centering equipment for semiconductor wafer - Google Patents

Centering equipment for semiconductor wafer

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JPH01169939A
JPH01169939A JP62329341A JP32934187A JPH01169939A JP H01169939 A JPH01169939 A JP H01169939A JP 62329341 A JP62329341 A JP 62329341A JP 32934187 A JP32934187 A JP 32934187A JP H01169939 A JPH01169939 A JP H01169939A
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wafer
centering
edge position
rotating
output
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Yukio Moriyama
森山 幸男
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Abstract

PURPOSE:To prevent the damage of wafer and the generation of dust, by rotating the wafer to detect edge position variation in the non-contacting manner, calculating the eccentricity quantity and direction of wafer according to the detected results, and performing positioning. CONSTITUTION:A wafer 1 is mounted on a turn table by a conveying equipment (not shown in figure). A table 2 is rotated by a motor 4. The edge position lx of the wafer 1 is detected every specified rotation angle of the table 2, by a detector 5 constituted of a light projector 5a and a photo sensor 5b. The position lx is stored in a memory circuit 7 together with a table rotation angle gammax from an encoder 6. An operating circuit 8 calculates eccentricity quantity (x, y) and eccentric direction theta of the wafer 1 according to thetax, lx in the memory circuit 7. A control circuit 9 drives the motor 4 according to theta, and a control circuit 11 drives an XY table 10 according to (x, y). Centering of wafer 1 is enabled without contacting of edge and siliding of wafer, so that the damage of wafer and the generation of dust can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造装置において半導体ウェハを搬送
するときにウェハのセンタを正確に合せるための装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device for accurately aligning the center of a semiconductor wafer when the semiconductor wafer is transported in a semiconductor manufacturing apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体ウェハの製造装置において、半導体ウェハを積重
ねて収納するカセットから他のカセットへ、または検査
や加工のための各ステージへ、あるいは各ステージ相互
間の移送時にはウエノ\を正確にセンタ合せする必要が
ある。通常、カセットや各ステージにはこのセンタ合せ
機能は備わっていないので、これらの間を移送する途中
にセンタ合せ装置を追加する方法が行なわれている。第
10図はこのような従来装置の例を示す外形図であり、
同図(a)はセンタリングカップと呼ばれる内径がテー
パ状に変化する容器101にウニ/102を落し込むも
のであり、同図(b)はスクロールチャック103にて
ウェハ102を挟持すること1こよってセンタ合せを行
うものである。
In semiconductor wafer manufacturing equipment, it is necessary to accurately center the wafer when transferring semiconductor wafers from one cassette to another, to each stage for inspection or processing, or between stages. be. Normally, the cassette and each stage do not have this centering function, so a method is used in which a centering device is added during transportation between them. FIG. 10 is an outline drawing showing an example of such a conventional device,
In the same figure (a), the sea urchin 102 is dropped into a container 101 called a centering cup whose inner diameter changes in a tapered shape, and in the same figure (b), the wafer 102 is held between the scroll chuck 103. This is for centering.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような従来装置においては、薄いウェハのエツジ
部あるいは裏面にすりながらセンタ合せをするものであ
るために、半導体製造装置において最も嫌われるゴミの
発生がさけられず、またウェハを損傷する危険性があり
、損傷を防止するためiこはセンタ合せ操作をゆつ(リ
ソ7トに行うことが必要となって高速化ができない欠点
があった。
In the conventional equipment described above, because the centering is performed by rubbing against the edge or back side of a thin wafer, the generation of dust, which is the most hated thing in semiconductor manufacturing equipment, cannot be avoided, and there is also a risk of damaging the wafer. However, in order to prevent damage, it was necessary to carry out the centering operation several times (lithography), which had the disadvantage that high speed could not be achieved.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、ウェハがNC装置などによって事前にほぼ真
円に近い状態に加工されていることに着目し、ウェハを
回転させてそのエツジ位置を回転角度1こ対応させて検
出記憶し、検出信号の最大値。
The present invention focuses on the fact that the wafer is processed in advance into a nearly perfect circle using an NC device, etc., rotates the wafer, detects and stores the edge position corresponding to one rotation angle, and generates a detection signal. maximum value.

最小値によってウェハ位置の偏心量と方向とを算出し、
この偏着データによってウェハのセンタ合せを行うよう
にしたものである。さらにウェハにはその結晶方向を示
すために周辺部に平坦部(または切欠部)が設けられて
いるが、これらの平坦部等の開始点および終丁点薔こお
いては他の部分におけるよりもエツジ位置の変化が急に
なるのでエツジ位置データの変化率が一定以上となった
ところを算出すること(こよって、この平坦部等を搬送
装置等の他のステージ番こ対して特定の位置となるよう
に同一の装置で行うようfこしたものである9〔作用〕 本発明は、上記のような構成として、ワエノ\のセンタ
合せをウェハを載はした台ごと、あるいはエツジ位置検
出器から他のステージに移載するときに行うものである
Calculate the eccentricity and direction of the wafer position based on the minimum value,
The wafer is centered based on this bias data. Furthermore, the wafer has a flat part (or notch) at its periphery to indicate the crystal orientation, but the starting and ending points of these flat parts are smaller than those in other parts. Since the change in edge position becomes sudden, it is necessary to calculate the point where the rate of change in edge position data exceeds a certain level (therefore, this flat part, etc., must be set at a specific position relative to other stage numbers of the conveyance device, etc.). 9 [Function] The present invention has the above-mentioned configuration, and the centering of the wafer can be performed for each table on which the wafer is placed or from the edge position detector. This is done when transferring to another stage.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の装置の実施例を示す構成図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the apparatus of the present invention.

同図において1はセンタ合せの対象となる半導体ウェハ
でありターンテーブル2の上に載置されている。3はタ
ーンテーブル2を回転させるためのターンテーブル回転
機構であり、電動機4にて駆動される。、5はウェハ1
の端縁(エツジ)位置を検出するための検出器であり、
投光器5aおよび光センサ5bからなる。このセンサ5
bは受光量に応じて出力が特定の関係を保ちながら連続
的に変化するものであり、CCD(電荷結合素子)や商
品名P S D (position 5ensi’t
ive detector )とよばれる入射光′量に
対して出力が直線的1こ変化するものが望ましい。6は
ターンテーブル2の回転角度に相当する電動機4の回転
量を検出しデイシイタル信号を出力するエンコーダ、7
はセンサ5bの出力とエンコーダ6の出力とを1対のデ
ータとしてターンテーブル2の一定回転角度毎に記憶す
る記憶回路である。ここでセンサ5bの出力がアナログ
信号である場合には記憶回路7とセンサ5bとの間にA
/D変換器を設けてSけばよい。
In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor wafer to be centered, which is placed on a turntable 2. As shown in FIG. 3 is a turntable rotation mechanism for rotating the turntable 2, and is driven by an electric motor 4. , 5 is wafer 1
A detector for detecting the edge position of
It consists of a light projector 5a and a light sensor 5b. This sensor 5
b is one in which the output changes continuously while maintaining a specific relationship depending on the amount of light received;
It is desirable to use a detector whose output changes linearly by 1 with respect to the amount of incident light, which is called an ive detector. 6 is an encoder that detects the amount of rotation of the electric motor 4 corresponding to the rotation angle of the turntable 2 and outputs a digital signal;
is a storage circuit that stores the output of the sensor 5b and the output of the encoder 6 as a pair of data for every fixed rotation angle of the turntable 2. Here, if the output of the sensor 5b is an analog signal, A
/D converter may be provided.

8は記憶回路7の出力を読み出してウェハlの中心位置
の偏位置と方向とを算出し、修正信号(回転角度および
水平方向位置の各信号)を出力する演算回路であり、マ
イクロコンピュータが利用できる。また演算回路にマイ
クロコンピュータを用いるときにはエツジ位置の検出特
番ごテーブルを回9はターンテーブル駆動用電動機4の
回転を制御するためのサーボ制御回路であり、演算回路
8からの指令信号に応じて電動機4を駆動し、回転祉が
エンコーダ6の出力と一致するところで停止させる通常
のサーボ制御回路である。10はターンテーブル2をそ
の回転駆動機構ごと図のXY水平面内で移動させるため
のXYテーブル式の移動機構であり、演算回路8の出力
に応じてテーブル2を移動させてウェハ1の位置を修正
するものであり、XY子テーブル動用制御回路111こ
よって位置制御される。
8 is an arithmetic circuit that reads the output of the memory circuit 7, calculates the eccentric position and direction of the center position of the wafer l, and outputs correction signals (rotation angle and horizontal position signals), which is used by the microcomputer. can. When a microcomputer is used as the arithmetic circuit, the edge position detection special number table 9 is a servo control circuit for controlling the rotation of the turntable driving electric motor 4. This is a normal servo control circuit that drives the motor 4 and stops it when the rotational motion matches the output of the encoder 6. Reference numeral 10 denotes an XY table-type movement mechanism for moving the turntable 2 along with its rotational drive mechanism within the XY horizontal plane of the figure, which moves the table 2 according to the output of the arithmetic circuit 8 to correct the position of the wafer 1. The position is controlled by the XY child table operation control circuit 111.

第1図の装置の動作を第2図のフローナヤートを参照し
て説明する。第1図において、図示しないm送装置によ
ってウェハ1がターンテーブル2の上に載せられると電
動機4が回転し、これによって駆動されるターンテーブ
ル回転機構3によってウェハが所定角度(例えば1度)
回転する。こし のときエツジ位置検出器5のセンサ51はセンサ直下の
ウェハによって減量されて到達する光の盪に応じた出力
を発生し、この出力はウニへ回転菫信号とともに一対の
データ(θ、、1x)として記憶回路7に記憶される。
The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be explained with reference to the flownayat shown in FIG. In FIG. 1, when a wafer 1 is placed on a turntable 2 by an m feeding device (not shown), an electric motor 4 rotates, and a turntable rotation mechanism 3 driven by this rotates the wafer at a predetermined angle (for example, 1 degree).
Rotate. During this process, the sensor 51 of the edge position detector 5 generates an output corresponding to the amount of light that is reduced by the wafer directly under the sensor and reaches the sea urchin, and this output is sent to the sea urchin along with a rotating violet signal as well as a pair of data (θ, , 1x ) is stored in the memory circuit 7.

さらにターンテーブル2を所定回度回転し、エツジ位置
の検出、記憶をくりかえし、ウェハが属僚ti!(θ工
=0)から360度回転するまで続ける。ウェハの全周
のエツジ位置の検出が終了すると次に演算回路8は、記
憶回路7に記憶されたデータを順次読み出し、エツジ位
置信号の最大値gmaxと最小値’min”およびそれ
ぞれに該当するワエノ)の回転角度oInaX ’θm
inを算出する。演算回路8はまた、このエツジ位置信
号1maXと1m1oとの差からウェハのターンテーブ
ル2の回転中心に対する直径方向の偏心量信号△A=(
A’max1min)/2  を得、θmaX (また
は0m1n)から偏心角度信号を得て、ウェハのターン
テーブル2の回転中心に対する中心位置のx、y平面に
おける偏位信号(x、y)−(△l CO3θmax、
Δ#sinθmax >または(x、y)=(△l s
inθmln、Δl cosθm1n)を算出しXYテ
ーブル制御回路11にこれらによって定まる修正信号を
供給してセンタ合せを行う。
Further, the turntable 2 is rotated a predetermined number of times, and the edge position detection and memorization are repeated, and the wafer is transferred to the employee ti! Continue until the rotation is 360 degrees from (θ = 0). When the detection of the edge position around the entire circumference of the wafer is completed, the arithmetic circuit 8 sequentially reads out the data stored in the memory circuit 7 and calculates the maximum value gmax and minimum value 'min' of the edge position signal and the corresponding wafer noise. ) rotation angle oInaX 'θm
Calculate in. The arithmetic circuit 8 also calculates a diametrically eccentric amount signal ΔA=(
A'max1min)/2 is obtained, an eccentric angle signal is obtained from θmax (or 0m1n), and a deviation signal (x, y)-(△ l CO3θmax,
Δ#sinθmax > or (x, y)=(△l s
inθmln, Δl cosθm1n) and supplies a correction signal determined by these to the XY table control circuit 11 to perform centering.

ここでウェハエツジ位置検出器5とこれから得られる信
号について説明する。第3図は検出45の部分を拡大し
て示した説明図であり、図中第1図と同機能のものには
同符号を付しである。投光器5aからの光は図中矢印に
て模式的に示すようにウェハ1によって遮られてその一
部が減じられて残りがセンサ5bに到達する。そこでセ
ンサ5bとしてへ力光穢に正比例して出力が変化するも
のを用いるとその出力はウェハ1のエツジ部の位置によ
って変化するlの長さに比例した信号となる。それ故、
ウェハがターンテーブルの中心奢こ対してエツジ位置検
出器側に偏位していれば出力信号は小となり、反対側に
偏位しておれば大なる信号となる。このときのセンサ5
bの出力変化の様子を第4図の線図にて示す。同図は横
軸をウェハの回転角度θとし縦軸を光センサ5bの出力
lとしである。また同図(a)はその左部に示すように
ウェハ1がターンテーブル2の中心と一致しているとき
の出力であり、この場合は先に述べたようにウェハ1が
NC工作装置などによって真円に加工されていることか
ら光センサの出力は直線状となる。同図fb)はウェハ
1の中心がターンテーブル2の回転中心からXY子テー
ブル0のXY平面第1家現方向に角度θで距離△lだけ
ずれているときの出力を示している。このとき光センサ
5bの出力はウェハ1を図の矢印方向に回転するにした
がって略正弦波状に変化することになる。その変化の振
幅は出力の最大値をllmax s i&小値をNm1
nとすれば(emax  gmin )であり、−偏心
量△lの2倍に相当する。またl””1m&Xのときの
角度θmaxがXY平面上でのセンサ方向を回転原点と
したときのウェハ1の偏心角度に相当する。(なおg=
gminのときの角度θm10 を採用してもぎ正方向
が逆になるだけで効果は同じである。)それ故、これら
の信号から現在のウェハのセンタ位置が座標(x、y)
=(△l cosθmax、△/sinθmax >に
あることが判る。
The wafer edge position detector 5 and the signals obtained therefrom will now be explained. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an enlarged portion of the detection 45, and the same reference numerals are given to the same functions as in FIG. 1 in the figure. The light from the projector 5a is blocked by the wafer 1, as schematically indicated by the arrow in the figure, a part of it is reduced, and the rest reaches the sensor 5b. Therefore, if a sensor 5b whose output changes in direct proportion to the shear force and light pollution is used, its output will be a signal proportional to the length of l which changes depending on the position of the edge portion of the wafer 1. Therefore,
If the wafer is deviated toward the edge position detector with respect to the center of the turntable, the output signal will be small, and if it is deviated to the opposite side, the output signal will be large. Sensor 5 at this time
The state of the output change of b is shown in the diagram of FIG. In the figure, the horizontal axis represents the rotation angle θ of the wafer, and the vertical axis represents the output l of the optical sensor 5b. In addition, (a) in the same figure shows the output when the wafer 1 is aligned with the center of the turntable 2 as shown on the left. In this case, as mentioned earlier, the wafer 1 is Since it is machined into a perfect circle, the output of the optical sensor is linear. Figure fb) shows the output when the center of the wafer 1 is shifted from the rotation center of the turntable 2 to the first position of the XY plane of the XY child table 0 by a distance Δl at an angle θ. At this time, the output of the optical sensor 5b changes approximately sinusoidally as the wafer 1 rotates in the direction of the arrow in the figure. The amplitude of the change is the maximum value of the output llmax s i & the minimum value Nm1
If n is (emax gmin), it corresponds to twice the amount of eccentricity Δl. Further, the angle θmax when l''1m&X corresponds to the eccentric angle of the wafer 1 when the sensor direction on the XY plane is the rotation origin. (Note that g=
The effect is the same, except that the angle θm10 used when gmin is used and the positive direction is reversed. ) Therefore, from these signals, the current wafer center position is determined by the coordinates (x, y)
It can be seen that =(△l cos θmax, △/sin θmax >).

(0m10を採用するときは(x、y)=(Δg si
nθm10゜Δl cosθm1n)となる。)したが
ってXYテーブルをX方向に−△l cosσmax 
−X方向に−へlsinamaXだけ移動させればウェ
ハのセンタ合せができること番どなる。
(When adopting 0m10, (x, y) = (Δg si
nθm10°Δl cosθm1n). ) Therefore, move the XY table in the X direction -△l cosσmax
If the wafer is moved in the -X direction by -l sinamaX, the wafer can be centered.

本発明はまた演算回路の内容を工夫することによって、
ウェハの周縁部に平坦部(または切欠きS)が設けられ
ている場合のセンタ合せおよび平坦部(または切欠部)
の位置合せを同時に行うようにもできる。
The present invention also provides the following advantages by devising the contents of the arithmetic circuit.
Centering and flat part (or notch S) when a flat part (or notch S) is provided at the periphery of the wafer
It is also possible to perform alignment at the same time.

第5図[alは、周縁部の一部に平坦部(イ)が設けら
れているウェハの平面図であり、同図tb+ないし+e
lはこのような形状のウェハが種々の方向に偏心してタ
ーンテーブルに載せられたときのエツジ位置検出器の出
力波形の例を示したものである。第5図(alのような
形状のウェハを回転させたとき、同図(b)ないしくe
)に見られるよう擾ζその平坦部(または切欠部)(イ
)において他の円周形状の部分とは甚しく異なった出力
変化を示す。特にその両端部においては極めて大きな変
化率を示すのでエツジ位置検出器の出力の変化率を監視
することによって平坦部の位置を検知することができる
。そこで本発明においてはエツジ位置検出信号の変化率
が一定以上になったところを平坦部と判断するように演
算回路8を構成しておく。この場合、変化率の限界は円
周部を検出しているときの最大変化率がウェハの偏心量
によって異なるので、出力信号の最大値と最小値との差
、即ち概略のワエへ偏心量、に応じて定めるようにすれ
ばよい。また平坦部(あるいは切欠部)の位置とウェハ
の偏心方向とによって偏心量の算出方法が異なるのでこ
れを判別することも必要となる。第6図にこれを行うと
きの70−ナヤートを示す。ここでステップ1から7ま
では平坦部のない第4図の場合と同じである4光センサ
5bの出力信号のうち最大値と最小値は平坦部の存在の
ために真の値が得られていない可能性があるが、ステッ
プ8ではステップ7で碍られた最大値!1maxと最小
値amloとから(#max ffm1nJを得、これ
によって変化率の上限値αを定めるつαの点(θl〜θ
n)を探す。次に出力最大(#=l1max)となると
きの角度’maXがθ□≦θ□、≦θ□の関係にあるか
否かを判断し、θ□≦θmaX≦0nが成立する場合に
は先にウェハを回転することによって得られたステップ
7の最大値’maXの位置は平坦部の中に含まれる第5
図忙)のような状態であるので真の最大イ1へは優られ
ていないことになる。そこで基準として最小値emi。
FIG. 5 [al is a plan view of a wafer in which a flat portion (A) is provided on a part of the peripheral edge;
1 shows an example of the output waveform of the edge position detector when a wafer having such a shape is placed on the turntable eccentrically in various directions. When a wafer with a shape like that shown in Fig. 5 (al) is rotated,
), the flat part (or notch part) (a) of the wheel ζ exhibits a significantly different output change from the other circumferential parts. In particular, since the rate of change is extremely large at both ends, the position of the flat portion can be detected by monitoring the rate of change in the output of the edge position detector. Therefore, in the present invention, the arithmetic circuit 8 is configured so that a portion where the rate of change of the edge position detection signal exceeds a certain level is determined to be a flat portion. In this case, the limit of the rate of change is the difference between the maximum value and the minimum value of the output signal, because the maximum rate of change when detecting the circumference differs depending on the amount of eccentricity of the wafer, that is, the approximate amount of eccentricity, It may be determined accordingly. Furthermore, since the method for calculating the amount of eccentricity differs depending on the position of the flat portion (or notch) and the eccentric direction of the wafer, it is also necessary to determine this. Figure 6 shows the 70-nayat when this is done. Here, steps 1 to 7 are the same as in the case of FIG. 4 without a flat part. Among the output signals of the four optical sensors 5b, the maximum and minimum values are true values because of the existence of a flat part. Although there is a possibility that there is no difference, step 8 is the maximum value broken in step 7! 1max and the minimum value amlo, (#max ffm1nJ is obtained, and the upper limit value α of the rate of change is determined by this. The point of α (θl ~ θ
Find n). Next, it is determined whether the angle 'max when the output is maximum (#=l1max) is in the relationship θ□≦θ□, ≦θ□, and if θ□≦θmax≦0n holds true, then The position of the maximum value 'maX in step 7 obtained by rotating the wafer to
Since it is in a state like zubushu), it means that it is not superior to the true maximum A1. Therefore, the minimum value emi is used as a reference.

を採用し、#m1nlこ相当する角度θminを偏位方
向(センタずれの方向)とし、これより90度離れた点
(θmin≦270度のときはθmin+90度、θm
l、>270反ではθm1n−90反)の出力を中点l
。とじて採用し、ウェハのセンタ偏位量△1l=11c
  6m1n を得る。この結果からウェハセンタの現
在位置座標(x、y)=(Δ1sinθml。、△l 
0080m1n)を得る。(但し、光センサ5bの方向
を±Xとする。)一方、出力lが最大値1maXとなる
角度θmaX  がθ、とθ。の間4こないときは平坦
部は他の位置にあるので、煙火偏位量としてステップ7
で得られたl maXを採用し、偏位方向としてθma
Xを採用する。(第5図fb) 、 (d) 、 (e
)のような場合、)次にemax の90度隣の点θf
が平坦部内にあるか否かの判定を行い、平坦部であれば
270度先4または90度後)の位置をθ。としてその
ときのlの値を、また平坦部でなければその点θfをθ
。とじてそのときのlの値をそれぞれ中点l。として採
用し、ウェハの偏位量△(1=1ma、c−β0を得る
。このとき、中点位置の角度θ。とじてはθrnaxの
値によって平坦部の判断すべき位置θfおよび中点とし
て採用すべき出力の該当する角度θ。は表1の通りであ
る。このときの検出器の出力波形の例を第7図に示すつ
/             l 同図(alは表9の1に[bl Jc)は表7の2に、
(dlは表τ表1 の3にそれぞれ相当する(但しθ1くθfくθ□のとき
)。
The angle θmin corresponding to #m1nl is set as the deflection direction (direction of center deviation), and a point 90 degrees away from this (when θmin≦270 degrees, θmin+90 degrees, θm
l, >270 antis, the output of θm1n-90 antis) is the midpoint l
. The wafer center deviation amount △1l=11c
Obtain 6m1n. From this result, the current position coordinates of the wafer center (x, y) = (Δ1 sin θml., Δl
0080m1n) is obtained. (However, the direction of the optical sensor 5b is ±X.) On the other hand, the angle θmaX at which the output l reaches the maximum value 1maX is θ, and θ. If the interval 4 does not come, the flat part is at another position, so step 7 is used as the amount of firework deviation.
Adopt l maX obtained in , and set θma as the deviation direction
Adopt X. (Fig. 5 fb), (d), (e
), then) the point θf next to emax by 90 degrees
It is determined whether or not is within the flat area, and if it is, the position 270 degrees ahead (4 or 90 degrees behind) is θ. , the value of l at that time, and if it is not a flat area, the point θf is θ
. The value of l at that time is the midpoint l. , and obtain the wafer deviation amount Δ(1=1ma, c-β0. At this time, the angle θ of the midpoint position. Then, the position θf to be determined of the flat part and the midpoint are determined by the value of θrnax. The corresponding angle θ of the output to be adopted is as shown in Table 1. An example of the output waveform of the detector at this time is shown in Figure 7. ) is shown in Table 7, 2.
(dl corresponds to 3 in Table τ Table 1 (however, when θ1 x θf x θ□).

上記の結果からウェハセンタの現在位置座標(x、y)
=(△l CO3θmaXI△1sin amax )
を得る。
From the above results, the current position coordinates (x, y) of the wafer center
=(△lCO3θmaxI△1sin amax)
get.

なお、上記はamax位置を基準としたときのウェハ偏
位置および偏位方向を算出する方法の1例を示したもの
であり、この算出方法はIPinを基準に考えるものや
標準正弦波と比較し、平坦部のデータにれから予測して
A’max −Nm1n −k を算出するものなどそ
の方法は任意である。
Note that the above is an example of a method for calculating the wafer eccentric position and deviation direction when the amax position is used as the reference, and this calculation method is compared with the method based on IPin and the standard sine wave. The method is arbitrary, such as calculating A'max −Nm1n −k by predicting it from the data of the flat part.

なお、上記においては、XY子テーブル用いて演算回路
8の出力に応じてウェハターンテーブル2全 てセンタ合せを行う例を説明したが、本発明はこのよう
な構造の装置番こ限定されるものではないっ例えばxY
テーブルのかわりに一軸方回(例えばX軸)にのみ移動
可能なテーブルを用いてもよい。
In the above, an example has been described in which all of the wafer turntables 2 are centered in accordance with the output of the arithmetic circuit 8 using an XY child table, but the present invention is not limited to the number of apparatuses having such a structure. No, for example xY
Instead of the table, a table movable only in one axis direction (for example, the X axis) may be used.

この場合には前述の説明と同様Gこウェハを1回転させ
てウェハ中心の偏位置へeと方向θとを算出し、センタ
合せに際してはまずウェハターンテーブルを偏位角度を
修正する方向(−〇)に回転し、偏位方向をX軸方向に
一致させた後にターンテーブル全体を一△lだけ移動す
るウ (但し、順序はこの逆でもまた回転とX方向修正
とを同時に行ってもよい,)このようにするとき番ζは
ターンテーブル位置の修正は一軸のみでよくなるので構
造が簡単になるとともに制御も簡単になる。
In this case, as in the previous explanation, rotate the wafer once, calculate e and direction θ to the eccentric position of the wafer center, and when centering, first move the wafer turntable in the direction (- 〇), and after aligning the deflection direction with the X-axis direction, move the entire turntable by 1△l (However, the order may be reversed or the rotation and X-direction correction may be performed at the same time.) , ) When doing this, the turntable position can be corrected only on one axis, which simplifies the structure and also simplifies control.

さらに第1図に示した実施例では、ウェハターンテーブ
ル全体を水平方向に移動させ、また回転させることによ
ってセンタ合せと方向合せとを行ったが、本発明はこれ
に限るものではな(、偏差量を算出した後にウェハを一
旦ターンテーブルから持ちあげてターンテーブルと分離
し、この状態で水平方向1こ移動して再度ターンテーブ
ル蚤こ載せるような三次元のハンドリング手段を用いて
行うものでもよい。さらにウェハをセンタ合せした後に
別のステージ蔭ζ移載して加工を行うような場合には、
ウェハのセンタ位置の算出のみ端縁検出につづいて行な
い、センタ合せは移載時の移動量を装置間距離信号を補
正することによって行うようにすれば、センタ合せ工程
と移載工程とを一工程で行うことができるのでセンタ合
せ装置のウェハ移動手段を省略できるとともにタクトタ
イムを短縮できる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 1, centering and orientation were performed by moving the entire wafer turntable in the horizontal direction and rotating it, but the present invention is not limited to this. After calculating the amount, the wafer may be lifted from the turntable, separated from the turntable, moved horizontally one step in this state, and placed on the turntable again using a three-dimensional handling method. Furthermore, in cases where the wafer is transferred to another stage and processed after being centered,
If only the calculation of the center position of the wafer is performed following the edge detection, and the centering is performed by correcting the distance signal between devices for the amount of movement during transfer, the centering process and the transfer process can be integrated. Since this can be done in the process, the wafer moving means of the centering device can be omitted and the takt time can be shortened.

第8図はこのようにした本発明の別の実施例を示す外形
図であり、ウェハのハンドリング手段として3次元ロボ
ットを用いている。
FIG. 8 is an external view showing another embodiment of the present invention, in which a three-dimensional robot is used as the wafer handling means.

同図において21はウェハのストッカであり、図示しな
い他ステージでまとめられたウェハが収納されている。
In the figure, reference numeral 21 denotes a wafer stocker in which wafers collected on other stages (not shown) are stored.

22は加工ステージであり、センタ合せされたウェハに
所定の加工を施すための加工装置が設けられている.2
3は3軸(X軸=水平方向、ヂ軸=回転方向、2軸=上
F方向)からなるロボットであり腕の先端にウェハを移
送するだめの爪をもっている.、24はセンタ位置を検
出するための9工バセンタ検出機構であり、第1図の実
施例Iこおけるターンテーブル2、エツジ検出器5およ
びこれらの附属品から構成されている、27はこれらを
搭載したベースである。また同図においては制御装置は
図示を省略しである。第8図の装置の動作を第9図のフ
ローチャートによって説明する。第8図の装置において
、まずロボット23が腕を回転させてウェハストッカ2
1から9エバを1枚取り出し約1800右回転してウェ
ハセンタ検出機構24のターンテーブル2の上に降す。
A processing stage 22 is provided with processing equipment for performing predetermined processing on the centered wafer. 2
3 is a robot with 3 axes (X-axis = horizontal direction, 2-axis = rotational direction, 2-axis = upper F direction), and has a claw at the end of its arm for transferring the wafer. , 24 is a nine-piece center detection mechanism for detecting the center position, and is composed of the turntable 2, edge detector 5, and their accessories in Embodiment I of FIG. 1, and 27 indicates these. This is the base it is equipped with. In addition, the control device is not shown in the figure. The operation of the apparatus shown in FIG. 8 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. In the apparatus shown in FIG. 8, the robot 23 first rotates its arm to place the wafer stocker 2 on the wafer stocker 2.
One of the wafers 1 to 9 is taken out, rotated clockwise approximately 1800 degrees, and placed on the turntable 2 of the wafer center detection mechanism 24.

ロボット23の腕が退避した後シζワエハセンタ検出機
構のターンテーブル21ζよってウェハが1回転し、エ
ツジ位置検出器5の出方によって前述の通りセンタ位置
が算出される。この算出結果を図示しないロボット23
の制御回路に供給する。
After the arm of the robot 23 is retracted, the wafer rotates once by the turntable 21ζ of the wafer center detection mechanism, and the center position is calculated from the direction of the edge position detector 5 as described above. Robot 23 whose calculation results are not shown
supply to the control circuit.

ここでウェハlにもし平坦部や切欠き部が設けられてい
て、この方向を一定の方向Iこ揃える必要があるときは
、先のエツジ位置検出操作によって得られた平坦部位置
方向信号(第6図のフロー図にターンテーブル2をさら
に回転させた後に、ロボット23の爪によって9エバを
ターンテーブルから持ち上げて約90変圧回転し、加工
ステージ22に移載する。このときロボット22による
ウェハの移動値をウェハセンタ検出機構24と加工ステ
ージ22との間の真の位置関係に対して先にセンタ位置
検出時に算出された信号によって補正した信号によって
決定すれば、加工ステージに移載されたウェハは加工ス
テージに対して正確にセンタ合せされた位置となる。
Here, if the wafer l has a flat part or a notch and it is necessary to align this direction in a certain direction I, the flat part position direction signal obtained by the previous edge position detection operation ( After the turntable 2 is further rotated according to the flowchart of FIG. If the movement value is determined by a signal corrected with respect to the true positional relationship between the wafer center detection mechanism 24 and the processing stage 22 using the signal calculated previously during center position detection, the wafer transferred to the processing stage will be The position is accurately centered with respect to the processing stage.

なお第8図の装置において、センタ位置検出操作)こよ
って偏心信号を得た後にロポツ)231ζよってウェハ
をターンテーブルから一旦もち上げて正 偏心信号憂ど応じてロボット23のl軸、l軸によって
移動させ、その後蚤こ再度ターンテーブルの上に降して
センタ合せを行う方法を採用してもよい。
In the apparatus shown in FIG. 8, after an eccentricity signal is obtained by the center position detection operation), the wafer is once lifted from the turntable by the robot 231ζ, and the wafer is moved by the l-axis and l-axis of the robot 23 in response to the positive eccentricity signal. It is also possible to adopt a method in which the flea is moved and then placed on the turntable again for centering.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記のように本発明においては、ウェハを回転これから
ウェハの偏心量と方向とを算出し、この算出結果に応じ
てウェハを移動させる装置であるので、従来装置のよう
にワエノ)エツジを損傷することがなく、また9工11
を摺動しないのでゴミの発生もなくなるものである。
As described above, in the present invention, since the device rotates the wafer, calculates the eccentricity and direction of the wafer, and moves the wafer according to the calculation results, it does not damage the edge unlike the conventional device. There was no problem, and it was 9th and 11th.
Since there is no sliding movement, there is no generation of dust.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示す構成図、第2図は第1図
の装置の動作を説明するための70−チャート、第3因
は第1図の実施例fこおける検出器5の部分を拡大して
示した図、第4図(alおよび(blはセンサ5bの出
力の変化の様子を示す線図、第5図(alは周縁部の一
部Iこ平坦部が設けられているウェハの例を示す平面図
、第5図(b)ないしくe)は同図(alのような形状
のワ二)1が種々の方向疹ζ偏心してターンテーブルに
載せられたときのエツジ位置検出器の出力波形の例を示
す線図、第6図は周縁部の一部に平坦部を有するワエ/
”1の偏心量と方向とを算出するときの70−チャート
、第7図(altいし[d)は平坦部が中点の一つに含
まれるときのエツジ位置検出器の出力波形の例を示す線
図、第8図は本発明の別の実施例を示す外形図、第9図
は1・・・ウェハ、2・・・ターンテーブル、5・・・
9工/1エツジ検出器、5a・・・投光器、5b・・・
光センサ、6・・・エンコーダ、7・・・記憶回路、8
・・・演算回路、9・・・サーボ制御回路、10・・・
XYテーブル、11・−・XYテーブル位置制御回路、
21・・・ワエ/−1ストッカ、23・・・ロボット、
24・・・ワエノ1センタ検出機構。 代理人 弁理士  中 井  宏 第6図 第10図
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a 70-chart for explaining the operation of the device shown in Fig. 1, and the third factor is the detector 5 in the embodiment f of Fig. 1. 4 (al and (bl) are diagrams showing changes in the output of the sensor 5b, and FIG. 5 (al is a part of the periphery where a flat portion is provided. Figures 5(b) to 5(e) are plan views showing examples of wafers in which the wafer 1 (shaped like ``al'') is placed on a turntable with various orientation angles ζ eccentricity. A diagram showing an example of the output waveform of the edge position detector, FIG.
70-chart when calculating the eccentricity and direction of 1, Figure 7 (alt-[d) shows an example of the output waveform of the edge position detector when the flat part is included in one of the midpoints. 8 is an outline drawing showing another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing 1...wafer, 2...turntable, 5...
9/1 Edge detector, 5a... Floodlight, 5b...
Optical sensor, 6... Encoder, 7... Memory circuit, 8
...Arithmetic circuit, 9...Servo control circuit, 10...
XY table, 11...XY table position control circuit,
21... Wae/-1 stocker, 23... Robot,
24... Waeno 1 center detection mechanism. Agent: Hiroshi Nakai, Patent Attorney Figure 6 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、円形に整形された半導体ウェハを載置し、回転させ
るウェハ回転手段と、前記ウェハの端縁位置に関連する
信号を非接触で得るエッジ位置検出器と、前記エッジ位
置検出器の出力信号をウェハ回転角度に対応したデータ
として所定回転角度毎に記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶したウェハエッジ位置データを読み出してウ
ェハエッジ位置信号の最大値または最小値と前記最大値
および最小値に該当するウェハ回転角度とから前記ウェ
ハの偏心量と方向とを算出する演算手段と、前記演算手
段の出力に応じて前記ウェハの中心合せを行うウェハ駆
動手段とを具備した半導体ウェハのセンタ合せ装置。 2、前記ウェハ駆動手段は、前記ウェハを載置した回転
手段全体を水平方向に移動させる手段である特許請求の
範囲第1項に記載の半導体ウェハのセンタ合せ装置。 3、前記ウェハ駆動手段は、前記ウェハ回転手段から前
記ウエハを他に移載する機構であり、前記ウェハの中心
合せはウェハの移載時のウェハ移動量を前記演算手段の
出力にて補正することによって行う手段である特許請求
の範囲第1項に記載の半導体ウェハのセンタ合せ装置。 4、前記演算手段は、前記ウェハの偏心方向を前記ウェ
ハの回転原位置に対する角度として算出する手段であり
、前記ウェハ回転手段は前記ウェハをエッジ位置を検出
するために前記ウェハを回転させた後に前記算出された
偏心方向信号に応じて前記ウェハ駆動手段の特定の軸方
向と前記偏心方向とが一致するまで前記ウェハをさらに
回転させる手段であり、前記ウェハの中心合せは前記駆
動手段の特定軸のみによって行う特許請求の範囲第1項
に記載の半導体ウェハのセンタ合せ装置。 5、円形に整形され該円周の一部に平坦部(または切欠
き部)を有する半導体ウェハのセンタ合せ装置であって
、前記ウェハを回転させるウェハ回転手段と、前記ウェ
ハの端縁位置に関連する信号を非接触で得るエッジ位置
検出器と、前記エッジ位置検出器の出力信号をウェハ回
転角度に対応したデータとして所定回転角度毎に記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に記憶したウェハエッジ位
置データを読み出してウェハエッジ位置信号の最大値、
最小値および変化率を演算し前記ウェハの偏心量、偏心
方向および平坦部(または切欠部)の中心位置を算出す
る演算手段と、前記演算手段の出力に応じて前記ウェハ
の中心合せと平坦部(または切欠部)の中心を特定の角
度に合せるためのウェハ駆動手段とを具備した半導体ウ
ェハのセンタ合せ装置。
[Claims] 1. Wafer rotation means for mounting and rotating a circularly shaped semiconductor wafer, an edge position detector for obtaining a signal related to the edge position of the wafer in a non-contact manner, and the edge A storage means for storing the output signal of the position detector as data corresponding to the wafer rotation angle for each predetermined rotation angle; and a storage means for reading out the wafer edge position data stored in the storage means and storing the maximum value or the minimum value of the wafer edge position signal and the maximum value. and a wafer drive means for centering the wafer in accordance with the output of the calculation means. Wafer centering device. 2. The semiconductor wafer centering apparatus according to claim 1, wherein the wafer driving means is means for horizontally moving the entire rotating means on which the wafer is placed. 3. The wafer driving means is a mechanism for transferring the wafer from the wafer rotation means to another, and the centering of the wafer is performed by correcting the amount of wafer movement at the time of wafer transfer using the output of the calculation means. 2. A semiconductor wafer centering apparatus according to claim 1, wherein the centering apparatus is a means for performing centering of a semiconductor wafer. 4. The calculating means is means for calculating the eccentric direction of the wafer as an angle with respect to the original rotational position of the wafer, and the wafer rotating means calculates the eccentric direction of the wafer after rotating the wafer in order to detect the edge position. Means for further rotating the wafer according to the calculated eccentric direction signal until a specific axial direction of the wafer driving means and the eccentric direction match, and centering the wafer is performed using the specific axis of the driving means. The semiconductor wafer centering apparatus according to claim 1, which is performed by a chisel. 5. An apparatus for centering a semiconductor wafer that is shaped into a circle and has a flat part (or notch) on a part of the circumference, comprising: a wafer rotation means for rotating the wafer; and a wafer rotation means for rotating the wafer; an edge position detector for obtaining related signals in a non-contact manner; a storage means for storing the output signal of the edge position detector as data corresponding to a wafer rotation angle for each predetermined rotation angle; and a wafer edge position stored in the storage means. Read the data and set the maximum value of the wafer edge position signal,
a calculation means for calculating the eccentricity amount, eccentric direction, and center position of the flat portion (or notch portion) of the wafer by calculating the minimum value and rate of change; A semiconductor wafer centering device comprising a wafer drive means for aligning the center of a semiconductor wafer (or a notch) at a specific angle.
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