JPH03159256A - 円形基板の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、周縁の一部にノツチを有する半導体ウェハを
高精度に位置決めすることが必要な半導体ウェハの自動
搬送装置を有する検査装置または製造装置等に適用して
好適な円形基板の位置決め装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から円板状に形成された半導体ウェハには製造、検
査時等における位置決め作業を行い易くするため、その
一部周縁を決められた結晶方位に沿って直線状にカット
してオリエンテーションフラットを設けたものと、一部
周縁に小さなＶ字状（または０字状）の凹部からなるノ
ツチを設けたものの２種類が知られている。ノツチは深
さｌ　ｍｍ〜１．２５ｍｍ程度で、オリエンテーション
フラットと比較して極めて小さいため、ウェハの重心位
置のずれが少なく、レジストのスピンコーティング時等
において有利であるばかりか１枚のウェハから取り得る
チップ数を多くすると云った利点を有する。

ところで、このようなノツチを有するウェハを対象とし
た自動搬送装置を有する検査装置、製造装置等の各種装
置においては、待機位置においてノツチを検出してウェ
ハを位置決めし、しかる後この位置決めされたウェハを
検査等を行う搭載台上へ受は渡し、検査位置での位置決
めを省略していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の位置決め装置において
は、搭載台へ受は渡した後の位置精度は、受は渡しを行
う機構の精度や受は渡し動作の確実度等の影響を受ける
ため、検査等を行うには不十分であった。

また、高精度に受は渡そうとすると、受は渡し機構が複
雑かつ高価になるといった問題もあった。

したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、ノツチ
を有する円形基板の位置決めを、受は渡し機構が複雑に
なることなしに高精度に行い得るようにした円形基板の
位置決め装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、基板待機位置に回
動自在に配置され周縁の一部にノツチを有する円形基板
が載置される待機基板搭載台と、基板待機位置に配設さ
れ前記円形基板のノツチを検出する第１のセンサと、該
第１のセンサの検出信号にもとずいて前記ノツチの検出
位置またはノツチの検出位置から所定角度回転させた位
置から一定方向に微小角度回転させて前記円形基板を待
機させる待機位置設定手段と、検査位置に配設され前記
円形基板がａ置される回動自在な検査基板搭載台と、前
記検査基板搭載台Ｅに設置された円形基板のノツチを検
出する第２のセンサと、該第２のセンサにノツチを検出
させるために前記検出基板搭載台を前記微小角度だけ反
転させる検査位置設定手段と、前記第２のセンサによっ
て検出された検出信号にもとずいて前記検査基板搭載台
上の円形基板のノツチを押圧し、前記円形基板の一部周
縁を位置決め部材に押し付ける押圧手段と、前記検査基
板搭載台上の検査を終了した円形基板と前記待機基板Ｆ
ｓａ台上”に待機している円形基板との入れ替えを行う
基板受は渡し装置と、前記待機位置設定手段、前記検査
位置設定手段、前記押圧手段および前記基板受は渡し装
置を制御する制御装置とで構成したものである。

［作用］ 本発明において、待機基板搭載台は回転して円形基板の
ノツチを第１のセンサ位置に移動させ、ノツチが検出さ
れると、その検出信号に基づいて前記ノツチの検出位置
またはノツチの検出位置から所定角度回転させた位置か
ら一定方向に微小角度回転してその位置に前記円形基板
を待機させる。

検査基板搭載台は前記待機基板搭載台上に待機している
前記円形基板が基板受は渡し装置によって受は渡される
と、第２のセンサにノツチを検出させるために前記微小
角度だけ反転される。

前記微小角度をノツチ検出時の待機基板搭載台の回転に
よる円形基板の滑りによる最大ずれ量よりも大きめの角
度としておき、検査基板搭載台によって円形基板を前記
微小角度だけ待機基板搭載台による回転方向とは反対方
向にかつ待機基板搭載台よりも遅い回転速度で回転させ
ると、この時の滑りによるずれ量は小さく、待機基板搭
載台によるずれ量を減じて回転方向のずれを位置決めの
許容誤差内に納める。

第２のセンサは前記微小角度反転された円形基板のノツ
チを検出し、この検出信号に基づいて押圧手段が前記ノ
ツチを押圧して円形基板を位置決め部材に押し付は位置
決めする。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る円形基板の位置決め装置をシリコ
ンウェハの検査装置に適用した場合の一実施例を示す平
面図、第２図は基板受は渡し装置の基板受は渡し動作中
の平面図、第３図は同党は渡し装置の側面図、第４図は
第１図のＧで表わす要部の斜視図である。これらの図に
おいて、■は円形基板としてのシリコンウェハ（以下ウ
ェハと称す）で、このウェハ１の周縁の一部には開き角
が８９゛〜９５°で、深さがＩＩ■〜１．２５重ｌ０７
字状のノツチ２が形成されている。

３は基板待機位置Ａに回転自在に且つ上下動自在に配設
され、前記ウェハ１がａ置される待機基板搭載台で、こ
の待機基板搭載台３はウェハ１のノツチ２の検出時にス
テッピングモータ等の待機位置設定手段Ｍｌによって回
転されるもので、上面がウェハ１を真空吸着する吸着盤
を形成している。

４は前記基板待機位置Ａに配設された第１のセンサで、
このセンサ４は前記待機基板搭載台３上に設置された検
査前のウェハｌのノツチ２を検出する。

５は前記基板待機位ＦＡの左方に設けられた基板検査値
ｆＢに上下動自在に配設された検査基板搭載台で、この
検査基板搭載台５は上面がウェハ１を真空吸着する吸着
盤を形成し、ＤＣモータ等の検査位置設定手段Ｍ２によ
って回転されると共に、適宜な移動機構（図示せず）に
よって２点Ｏ！、０２間を往復移動され得るように構成
されている。この場合、点０１の位置はウェハｌの受は
取り位置、点０２はウェハ１を検査するための光学系の
位置である。

６は前記待機基板搭載台３上に待機している検査前のウ
ェハ１と検査基板搭載台５上の検査を終了したウェハ１
との入れ替えを行う基板受は渡し装置で、この基板受は
渡し装置６は、通常は前記基板待機位置Ａと、基板検査
位置Ｂとの間のアーム待機位置Ｅにそれぞれ重なり合っ
て待機し、ウェハ１の受は渡し時に往復移動する第１お
よび第２受は渡しアーム７．８と、これら両アーム７．
８を連動させて水平方向に往復移動させる駆動機構部９
とで構成されている。第１および第２受は渡しアーム７
．８はその先端部が平面視半円弧状に湾曲形成されると
共に、ウェハ１の下面前後端部を真空吸着する前後一対
の吸着盤１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂをそれぞれ有
している。

なお、第１および第２受は渡しアーム７．８の高さはウ
ェハ１の受は渡し動作時における相互干渉を防止するた
め異なり、第２受は渡しアーム８の方が第１受は渡しア
ーム７より上方に位置し、第３図に示すように第１受は
渡しアーム７が第２受は渡しアーム８と、これによって
保持されているウェハ１との間を通過するように構成さ
れている。また、前記第１のセンサ４は前記第１および
第２受は渡しアーム７．８との干渉を避けるため検査装
置に向かって符号Ｃで示す手前側位置より反時計方向に
略９０°回転したＤ位置に設置されている。また、第１
、第２受は渡しアーム７．８を平面視湾曲形成した理由
は、位置合わせのための光学系の光軸上にアームが位置
しないようにすると共にクリーンエアがウェハ１に上か
ら良好に当たるようにするためである。

１２は前記検査基板搭載台５上に設置された検査前のウ
ェハ１のノツチ２を検出する第２のセンサで、このセン
サ１２はステージ１３上に配設されている。第２のセン
サ１２の配設位置としてはウェハ１の検査時にノツチ２
を手前側に位置させる必要があることから前記検査基板
搭載台５より手前側で前記点０２を通る左右方向中心線
り上に位置するように設置される。

第４図において、１４は前記第２のセンサ１２の近傍で
前記中心線り上に前後移動自在に設置され前記ノツチ２
をウェハ１の中心方向に所定圧にて押圧する押圧手段と
してのビンで、このビン１４は適宜な機構（図示せず）
によって前後方向に移動されるように構成されている。

１５．１６は前記ビン１４に対向して前記ステージ１３
上に突設された左右一対の位置決め部材で、これらの位
置決め部材１５．１６は前記中心線りを挟んでその両側
に等距離離れて設けられている。また、前記中心０２か
らの距離も等しい。

１７は前記待機位置設定手段Ｍｌ＝検査位置設定手段Ｍ
２、基板受は渡し装置６およびピン１４を制御する制御
装置である。

１８．１９（第３図）は第１、第２受は渡しアーム７．
８を水平方向に摺動自在に案内保持するガイドバーであ
る。

次に、このような構成からなる位置決め装置の位置決め
動作について説明する。

検査前のウェハ１は基板待機位ＷＡの近傍に設置された
ラック（マガジーン）２０内に厚み方向に適宜間隔をお
いて水平に複数個収納されており、検査開始に伴って適
宜な搬送機構（図示せず）によって取り出されて待機基
板ＭＩ１台３上に中心を該搭載台３の中心と一致させて
設置される。但し、ノツチ２の位置は第１のセンサ４に
対して一定でない、ウェハ１が載置されると待機基板搭
載台３はこれを真空吸着して保持し、待機位置設定手段
Ｍ１の駆動によって時計方向に高速回転（例５゜Ｏ〜６
００ｒ、ｐ、ｍ　）され、ノツチ２が第１のセンサ４の
位ＩＤに達すると、これを該センサ４が検出する。この
検出信号は制御装置１１７に送られ、これにより制御装
置１７からの信号がドライブ回路に送出されて、前記待
機基板搭載台３がノツチ検出位１ｆｆｉＤからさらに時
計方向に９０°＋ｄθだけ回転した位置で待機位置設定
手段Ｍ、を停止させる。

この場合、ノツチ検出位置りから余分に９０゜回転させ
るのはノツチ２を装置手前側のＣ位置に位置させるため
で、第１のセンサ４を第１、第２受は渡しアーム７．８
と干渉することなく前記Ｃ位置に設置した場合はその必
要がない、ｄθは任意に定められた微小角度で、ノツチ
検出時の待機基板搭載台３の回転によるウェハ１の周方
向の滑りによる最大ずれ量よりも若干大きめの角度（３
〜５°程度）とされる、したがって、ノツチ２は前記手
前側位置Ｃより左側に微小角度ｄθだけずれた位置で停
止する。

待機基板搭載台３の停止後、基板受は渡し装置６が動作
する。この時、基板受は渡し装置６の第１、第２受は渡
しアーム７と８は待機基板＃ｆａ台３と検査基板搭載台
５との中間位置、すなわちアーム待機位ａｔＥにあって
、第１受は渡しアーム７が右方に移動して待機基板搭載
台３の下方にて停止する。一方、第２の受は渡しアーム
８は左方に移動して検査基板搭載台５の下方にて停止す
る。

第１受は渡しアーム７が停止すると、待機基板搭載台３
は所定量下降して停止し、ウェハ１の吸着状態を解除す
る。すると、ウェハ１は第１受は渡しアーム７の吸着盤
１０Ａ、ＩＯＢ上に載置され、これを該吸着盤１０Ａ、
ＩＯＢが吸着保持する。

受は渡しアーム７は吸着盤１０Ａ、１０Ｂによってウェ
ハ１の下面を吸着保持すると、左方に移動して基板検査
位置Ｂ上に達すると、停止する。この時、検査基板搭載
台５上には検査済みのウェハが無いため第２受は渡しア
ーム８は右方に移動してアーム待機位置Ｅに戻り、第１
受は渡しアーム７と位置を入れ替える。待機基板搭載台
３は第１受は渡しアーム７にウェハ１を受は渡すと、再
び一定量上昇してその位置で停止する。第１受は渡しア
ーム７が基板検査位置Ｂ上で停止すると、検査基板搭載
台５が所定量上昇し、上面がウェハ１の下面に近接する
と停止する。すると、第１受は渡しアーム７は吸着盤１
０Ａ、ＩＯＢによるウェハ１の吸着保持を解除し、ウェ
ハ１を検査基板搭載台５上に載置し受は渡した後、前記
アーム待機位置Ｅに戻る。そして、検査基板搭載台５は
このウェハｌを吸着保持する。

この間に次に検査すべき２枚目のウェハ１がラック２０
より取り出されて待機基板搭載台３に設置され、上記し
たと同様にノツチ検出されて時計方向に９０°＋ｄθ回
転され、この状態で待機する。

前記検査基板搭載台５はウェハ１が載置されると、これ
を真空吸着してステージ１３と共に点Ｏ２の位置に移動
され、またこの状態で検査位置設定手段Ｍ２の回転によ
り検査基板搭載台５を前記微小角度ｄｅだけ前記待機基
板搭載台３による回転方向とは反対方向、すなわち反時
計方向に回転されて停止し、これによって前記待機基板
搭載台３の回転によって生じたウェハ１の周方向のずれ
量を減じて周方向のずれを位置決めの許容誤差内に納め
る。なお、この時の回転速度は前記待機基板搭載台３の
回転速度より著しく遅く、したがって検査基板搭載台５
の回転に伴うウェハ１の周方向の滑りによるずれは無視
し得る。

検査基板Ｆａ台５を反時計方向に微小角度ｄθ回転させ
ると、ウェハ１のノツチ２を第２のセンサ１２が検出し
、この検出信号に基づいてビン１４が検査基板搭載台５
の中心に向かって移動し、前記ノツチ２に嵌合してこれ
を一定圧にて押圧する。この時、検査基板搭載台５によ
るウェハ１の吸着保持は解除されている。このためウェ
ハ１は位置決め部材１５．１６に押し付けられて、３点
保持され、中心が光学系の中心、すなわち前記点Ｏ２と
一致し、最終的に位置決めされる０位置決め後ビン１４
は外側に移動してノツチ２がら退出し、ウェハｌは検査
基板搭載台５に再び真空吸着され、この状態で検査に供
される。

なお、ウェハ１の検査が終了すると、検査基板搭載台５
は点０２の位置より点０１の位置に移動復帰して停止し
、しかる後基板受は渡し装置６が動作する。この時、第
１受は渡しアーム７は待機基板搭載台３上に待機してい
る２枚目のウェハ１を上記したと同様吸着保持して検査
基板搭載台５上に搬送する一方、第２受は渡しアーム８
は検査基板搭載台５上にある検査済みの１枚目のウェハ
１を吸引保持して待機基板搭載台３上に戻す。そして、
検査基板搭載台５上に搬送設置された２枚目の未検査ウ
ェハ１は上記したと同様、ビン１４と位置決め部材１５
．１６とで最終的に位置決めされた後検査に供される。

したがって、ウェハ１の搬送、位置出し、検査は自動的
且つ連続的に行われる。

なお、待機基板搭載台３に戻された検査済みのウェハ１
は適宜な搬送機構（図示せず）によって検査済み用のラ
ック２２に収納される。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る円形基板の位置決め装
置によれば、待機基板搭載台上においてセンサによるノ
ツチ検出後、円形基板をノツチ検出位置またはノツチ検
出位置から更に所定角度回転した位置から一方向に微小
角度回転させ、これを検査基板搭載台に設置して微小角
度前記方向とは反対方向に回転させるようにしたので、
基板待機位置でのノツチ検出時の検査基板搭載台の回転
による周方向のずれを吸収することができる。

また、検査基板搭載台上の円形基板のノツチを検出後、
押圧手段によってノツチを押圧し円形基板を位置決め部
材に押し付けて最終的に位置決めするようにしているの
で、ノツチを有する円形基板の位置決めを高精度に、し
かも基板受は渡し装置に高精度を要求されることなく行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る円形基板の位置決め装置をシリコ
ンウェハの検査装置に適用した場合の一実施例を示す平
面図、第２図は基板受は渡し装置の基板受は渡し動作中
の平面図、第３図は同党は渡し装置の側面図、第４図は
第１図のＧで表わす要部の斜視図である。 １・・・シリコンウェハ（円形基板）、２・・・ノツチ
、３・・・待機基板搭載台、４・・・第１のセンナ、５
・・・検査基板搭載台、６・・・基板受は渡し装置、７
・・・第１受は渡しアーム、８・・・第２受は渡しアー
ム、１０Ａ、ｌＯＢ、ＩＩＡ、１１Ｂ・・・吸着盤、１
２・・・第２のセンナ、１４・・・ビン（押圧手段）、
１５．１６・・・位置決め部材、Ａ・・・基板待機位置
、Ｂ・・・基板検査位置、Ｄ・・・ノツチ検査位置０Ｍ
０　・・・待機位置設定手段、Ｍ２・・・検査位置設定
手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板待機位置に回動自在に配置され周縁の一部にノッチ
   を有する円形基板が載置される待機基板搭載台と、 基板待機位置に配設され前記円形基板のノッチを検出す
   る第１のセンサと、 該第１のセンサの検出信号にもとずいて前記ノッチの検
   出位置またはノッチの検出位置から所定角度回転させた
   位置から一定方向に微小角度回転させて前記円形基板を
   待機させる待機位置設定手段と、 検査位置に配設され前記円形基板が載置される回動自在
   な検査基板搭載台と、 前記検査基板搭載台上に設置された円形基板のノッチを
   検出する第２のセンサと、 該第２のセンサにノッチを検出させるために前記検出基
   板搭載台を前記微小角度だけ反転させる検査位置設定手
   段と、 前記第２のセンサによって検出された検出信号にもとず
   いて前記検査基板搭載台上の円形基板のノッチを押圧し
   、前記円形基板の一部周縁を位置決め部材に押し付ける
   押圧手段と、 前記検査基板搭載台上の検査を終了した円形基板と前記
   待機基板搭載台上に待機している円形基板との入れ替え
   を行う基板受け渡し装置と、前記待機位置設定手段、前
   記検査位置設定手段、前記押圧手段および前記基板受け
   渡し装置を制御する制御装置とを有することを特徴とす
   る円形基板の位置決め装置。