JPH03163847A - ウェハーの位置決め装置 - 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〕 方法はウェハーの位置決め装置に関し、特に真空処理室
やプロセス処理室でウェハーの位置決めをするのに適し
たウエハーの位置決め装置に関するのである。

〔従来の技術〕

従来、半導体集積回路製造工程において、ウェハーはウ
ェハーカセットに収納され、各工程間で受け渡される。

ウェハー処理が真空処理室やプロセス処理室内で行われ
る場合には、真空あるいはガス等の環境に光センサや光
源が適応せず破損するので、真空処理室やプロセス処理
室の両側にビューポイント（のぞき穴）を設け、該室外
から該ビューボイン１・を通して光源と光検出器を対向
してもうり、ウェハーによる光源光の遮断を検出してウ
エハーの有無を検出している。

または、ウェハーのプロセス処理工程前に、光源と光検
出器とを対向して設けウエハーをエレヘー夕に乗せウ１
ハー毎に該エレヘータを上下さセ、ウェハーによる光源
光の遮断を光検出器で検出している。

また、ウェハーのプロセス処理工程前にはウエハーの正
確な位置決めが行われている。即ち、第１１図に示す様
にウエハーの位置決め位置の周囲にビン１〜７を中心か
ら等距離に配置し、該位置にウェハーが搬送されるとウ
エハー９を回転させながら該ピン１〜７を内方に移動さ
せウエノ＼−９のオリエンテーションフラッｌ−１０前
に設けられたビン１および２を微調整して該オリエンテ
ーションフラッｌ・１０を所定位置にピン１及び２で係
止し、ウェハー９の位置決めを行っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前者の場合には、光源光が該処理室内で滅衰し
たり、拡敗したりして正確な検出ができない欠点がある
。

また、後者の場合には処理工程内でばウエハの検出が行
われずウェハーの処理工程が不備に生し、更にエレヘー
夕が必要なため装置が大型化する等の欠点がある。

また、上述の位置決め方法ではウェハーが破損したり、
ゴξが付着する欠点がある。

本発明はこの点を改良するもので、全ウェハーの有無を
同時に検出することができ、エレヘー夕を必要とせず装
置が大型化せず、しかも真空室やガス室におけるウェハ
ー検出にも適したウェハの位置決め装置を提｛ｊ（する
ことを目的とする。

また、本発明はウェハーを破損することなく、更にゴ旦
が付着することなくウェハーを正確に位置決めできるウ
ェハーの位置決め装置を提供することを目的する。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明はウェハーを位置決めする為のセッターにネ・１
応してカメラを配置し、ウェハーの位置決め基準位置の
座標値を予め記憶し、この基準データとカメラで撮像さ
れたウェハー撮像画像データどからウェハー補償データ
を決定し、この補償デー夕に基づいてウェハーの位置決
めを行う様に構或した。

〔作　用〕

従って、ウェハーの位置決めをウェハーに無接触で行う
ことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面の基づいて説明する。

第１図は本発明一実施例の配置の該略を説明するための
平面図を示し、第２図は本発明一実施例の配置の該略を
説明するための側面図を示す。

即ち、第ｌ図及び第２図において、処理前のウェハーが
収納されたウェハーカセッ｝２１に対向する位置にカメ
ラ２２が配置され、処理後のウェハーが収納されるべき
ウェハーカセッ１・２３の位置に対向する位置にカメラ
２４が配置される。また、２５はウェハーを位置決めす
るためのセンターを示し、このセッター２５の上にはカ
メラ２６が配置されている。また、２７はウェハーの処
理室を示し、２８および２９はそれぞれウェハー搬送機
構（ロボッｌ・で構或される）を示す。また、図中、３
０はウェハーを示す。

第３図は本発明一実施例のブロック図を示す。

第３図で第１図および第２図と同一の符号はそれぞれ第
１図および第２図と同一のものを示す。第３図において
、前記カメラ２２および２４の出力は座標／Ｊｉｉ算回
路３５に接続され、この座標演算回路３５の出力はウェ
ハー有無判別回路３６に接続され、このウェハー脊無判
別回路３６の出力は記憶回路３７に接続されている。こ
の記憶回路３７は制御回路３８と接続されている。また
、前記カメラ２６の出力は座標演算回路３９に接続され
、この座標演算回路３９の出力は比較・補償回路４０に
接続されている。また、この比較・補償回路４０には前
記記憶回路３７の出力が接続されている。また、この比
較・補償回路４０の出力は位置決め回路４１に接続され
、この位置決め回路４１の出力は前記セッター２５に接
続されたセッター駆動回路４２に接続され、このセッタ
ー駆動回路４２は前記ウェハー搬送機構２９に接続され
ている。このウェハー１般送機構２９と前記ウェハー搬
送ｉ＋ｉ＆２旧：１前記制ｉ卸門路３８にそれぞれ接続
されてい第４図は本発明一実施例にフｌコーチャー１・
を示す。

〔動　作〕

この様に構威した本発明一実施例の特徴ある動作を説明
する。ウェハーカセット２ｌの各スロット内には処理前
のウェハーが複数枚収納されており、゛この収納状態が
カメラ（ＣＣＤカメラが適する）２２を用いて撮像され
る（第４図のブロック５０、以下単に「ブロック」と言
う）。この撮像動作を第５図を用いて説明する。

第５図はカメラ２２、ウェハーカセット２１およびスリ
ット光源４３の配置を示す詳細図である。カメラ２２の
光軸がウェハーカセット２１の高さ方向の中間で且つウ
ェハー３０にほぼ平行となる様にカメラ２２が配置され
る。スリット光源４３は照射方向がカメラ光軸と浅い角
度で交差する様にカメラ２２の真上または真下に配置さ
れる。ウエハー３０の端部はウェハー下面から上面への
滑らかな曲面で形威されているので、スリッ１・光源４
３からの光はウエノ＼ー３０の端面のスリット光があた
る点で反射し、カメラ２２には第６図の示す様な画像が
撮像される。

ここで、」−述の如く光源にスリット光源を用いてウエ
ハ一端面の曲面にスリ・ント光を照射するので、カメラ
２２には反射光が第６図に黒点（最も明るい点を示す）
で示す様にほぼ点状態で撮像される。また、ウェハー３
０が収納されていない所は反射光は無く第６図に示す様
にウｊ−）＼一の反射光は撮像されない。

この撮像画像は座標演算回路３５に出力され、座標演算
回路３５でロボットで構成されるウエノ＼一搬送機構２
８がウェハーカセット２１内のウエハー３０を取り出す
のに必要とされる移動座標が各ウエノ＼一３０毎に演算
され、各ウエハー毎に該演算座標値が付されたテーブル
が形或される（プロ・ノク５２）。

ウェハー有無判別回路３６は前記テーブルを読出し、ウ
ェハーの座標値の有無によりウエノ＼一の有無を判別し
、座標値があればウエハー有りと判別し（ブ１コソク５
３のｙｅＳ、５４）、座標値が無ければ所定回数だけブ
ロック５０〜５５を繰り返しこの後にウェハー無しを判
別する（ブロック５３のｎｏ，　５６）。

また、このテーブルは記憶回路３７に記憶される。

ウェハーカセット２１内のウェハー３０の収納状態、即
ちウェハーの有無が検出されると、ウェハー３０が一枚
づつウェハー位置決めの為にセッター２５上に搬送され
る（ブロック５８、５９）。即ち、制御回路３８は前記
座標値に基づいてウエハー搬送機構２８がウェハーカセ
ット２１内に存在するウェハー３０だけを直接アクセス
し、セッター２５上に搬送する様に制１卸する。

ウェハー３０がセッター２５上に置かれると、カメラ２
６がウェハー３０を撮像し、この撮像画像は座標演算回
路３９に送られ、座標演算回路３９はこのウェハー３０
の撮像画像から得られた座標系からウェハ−３０の中心
Ｏ゛、オリエンテーションフラット４４の両端のα゛お
よびβ゛の座標値を演算する（ブロック６０）。

即ち、第７図に示ずようなカメラ２６からの撮像画像が
座標演算回路３９に人力され、座標演算回路３９は撮像
画像の座標系３４に基づいてこのウェハーｑ 撮像画像３３の中心０゛，オリエンテーションフラット
４４の両端α゛β゛の座標値を演算する。ここで、第７
図はウェハーのオリエンテーションフラット４４が右に
変位してセッター２５上に置かれた例である。

この座標値は比較・補償回路４０に送られ、前記記憶回
路３７に予め記憶されたウェハー位置決め位置データと
比較され補償され（ブロック６１、６２）る。位置決め
回路４１はこの補償データによりウェハー３０の位置決
めを行う（ブロック６３）。

この動作を第７図および第８図を用いて詳しく説明する
。第７図と第８図において同一の符号はそれぞれ同一の
ものを示す。第８図はウェハーの位置決め位置を示すも
のであり、第８図中に実線でウェハーの位置決め位置を
示すウェハー基準位置３１が示されている。このウェハ
ー基準位置３１は基準座標系３２で決定されており、前
記記憶回路３７にはウェハー基準位置３ｌの中心０、オ
リエンテーションフラット４４の両端α、βの基準座標
系にお＋）る座ＩＦ　｛ｌ”ｊが〕５め記憶され゜（い
る。前記比較・補１０ 償回路４０は人力された前記ウェハー撮像画像３３の中
心Ｏ゛，オリエンテーションフラット４４の両端αβ′
の座標値を前記基準座標系３２の座標値に変換する。こ
れにより第８図に概念的に示す様に前記ウェハー撮像画
像３３の中心０゛はウェハー基準位置３１の中心０と一
致する。この状態で、比較・補償回路４０はウェハー基
準位置３１のαとウェハー撮像画像のα゛の差及びウェ
ハー基準位置３１のβとウェハー撮像画像のβ゛との差
を演算し、このデータに基づいてセッター２５のウェハ
一回転角度ｅを演算する。また、比較・補償回路４０は
ウェハー基準位置３１のαからのウェハー撮像画像のα
゛の変位方向により前記回転角度０の回転方向を決定す
る。第８図の場合は、ウェハーのオリエンテーションフ
ラット４４が右方向に（第２象限）変位しており、前記
回転方向は右方向と決定される。また、この回転方向の
決定はウェハー基準位置３１のβとウェハー撮像画像の
β゛を用いても行える事は明らかである。

第９図及び第１０図をウェハーがセッター２５上に左方
向に変位して置かれた例を示すもので、第７図及び第８
図と同一の符号は第７図及び第８図とそれぞれ同一のも
のを示す。この場合も上述の動作で回転角度Ｏと回転方
向が決定されるが、第８図の場合は、ウェハーのオリエ
ンテーションフラット４４が左方向に（第４象限）変位
しており、前記回転方向は左方向と決定される。

このウェハーを基準位置に位置決めする為の補償データ
は位置決め回路４１に入力される。位置決め回路４１ば
このデータの基づいてセッター駆動回路４２を駆動させ
、七ソクー２５を回転角度Ｏだけ前記回転方向に回転さ
せ、ウェハーが基準位置に位置決めされる（ブロノク６
３）。

ウェハーが位置決めされるど、ウェハー搬送機構２９が
動作し、位置決めされたウェハーをウェハー処理室２７
へ搬送する（ブロック６４）。ウェハ処理室２７内でウ
ェハーに必要な処理が施され（ブロック６５）、ウェハ
ーへの処理が終了するとウェハー搬送機構２９によりウ
ェハーがウェハー処理室２７から処理済ウェハーを収納
するウェハーカセント２３へ搬送される（ブロック６６
）。

この時、ウェハーカセット２３内の空き状態がカメラ２
４により上述したウェハー有無検出動作で説明したと同
様な動作で検出され、ウェハーカセット２３内の空きス
ロットに収納される（ブロック６７）。

また、ウェハーカセット２３に収納された処理済ウェハ
ーが最後のウェハーかが判別され、最後のウェハーでな
ければ上記ブロック５８にリタンして上述の動作が繰り
返され、最後のウェハーであれば動作は終了する（ブロ
ック６８） 〔効　果〕 以上説明したように本発明によれば、ウェハーの位置決
めをピン等の機械的装置によらずカメラの撮像画像を用
いて行う様に構威したので、ウエハーの破損やゴミの付
着が無い等の優れ効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の配置状態の概略を示す平面図
。 第２図は本発明一実施例の配置状態の概略を示ず側面図
。 第３図は本発明一実施例のブロック図。 第４図Ｋａおよび第４図ｂは本発明一実施例のフローチ
ャート。 第５図は撮像状態の説明図。 第６図は撮像画像の説明図。 第７図および第９図はセッター上のウェハーの撮像画像
の説明図。 第８図および第１０図はウェハーの位置決めの説明図。 第１１図はウェハー位置決めの従来装置の説明図。 ２１、２３　　　ウェハーカセッ１ ２２、２４　　　カメラ ２５　　　　　セッター ２７　　　　　ウェハー処理室 ２８、２９　　　ウェハー搬送機構 ３０　　　　　ウェハー ３１　　　　　基準位置 ３２　　　　　基準座標系 ３３　　　　　ウェハー撮像画像 撮像画像の座標系 座標演算回路 ウェハー有無判別回路 記憶回路 制御回路 比較・補償回路 位置決め回路 セッター駆動回路 スリッｌ・光源 オリエンテーションフラ 記憶回路 ・ント （外４名） ｌ５ 特開平３−１６３８４７　（８）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置決めの為にウェハーが搬送されるセッターと
   、 前記セッター上に搬送された前記ウェハーを撮像するた
   めの撮像手段と、 前記ウェハーの位置決めの基準となる基準位置の座標デ
   ータを基準座標系の座標値で予め記憶した記憶回路と、 前記撮像手段で撮像された前記ウェハーの撮像画像の座
   標値を演算する第１の演算手段と、前記第１の演算手段
   で得られた座標値を前記基準座標系の座標値に交換し、
   この変換された座標値と前記記憶された基準位置の座標
   値とに基づいて前記ウェハーの基準位置への回転角度と
   回転方向とを演算する第２の演算手段と、 前記第２の演算手段の出力の基づいて前記セッター上の
   前記ウェハーを前記基準位置にセットする位置決め手段
   と、 を備えたことを特徴とするウェハーの位置決め装置。