JPH03296244A - ウエハの位置合せ方法 - 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〕 この発明は集積回路形成用の基板となる半導体ウェハの
ように、一部に直線状の切欠き、すなわち、オリエンテ
ーションフラット（以下オリフラと称する）あるいはノ
ツチ部（切欠部）のような検出部を有する円板状のウェ
ハの位置合せ方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のウェハの位置合せ方法の一例を第６図、第７図に
示す。第６図において、１．２．３は同径の回転ローラ
で、この各回転ローラは図示省略しである取付台に回転
自在に取付けられ、同取付台に設けたモータにより駆動
されるプーリ４と各回転ローラ１．２．３に第６図のよ
うに無端ヘルド５をかけることにより矢印方向に等速で
回転させる。

また、各回転ローラ１．２．３は同径で、ウェハ６の円
周に沿うように配置しである。７は左右一対の搬送ベル
トで図示省略しである昇降フレームに取付けである。

いま、搬送ヘルド７が下降位置にある条件において、ウ
ェハ６がヘルド７により第６図の左方から搬送されてく
るとウェハ６が第６図のようにヘルド７上に突出してい
る３木の回転ローラ１．２、３に当って停止する。

このとき、第６図及び第７図Ｉのように、回転ローラ１
．２．３にウェハ５の弧状の周縁が接している場合は第
５図のように全てのローラ１．２．３がウェハ６の周縁
に接するからウェハ６は２木のローラ２．３の方向に回
される。

こうしてウェハ６が回り、そのオリフラ１０がローラ１
．２．３の部分へくると第７図■のようにローラ２がオ
リフラ１０から離れて相反する回転方向の２木のローラ
１．３が接するのでウェハ６はオリフラ８を前向きとし
て停止する。

また、上記の方法の他に、一定の位置に設けた一個の光
センサによりウェハの円周を検出させ、この光センサに
よりオリフラの任意の半径の二点間の周長を計測し、そ
の中央を算出して位置決めを行う方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような回転ローラを用いる従来方法の場合、ウェ
ハの外径にバラツキがあると、ウェハの中心位置が狂っ
てしまう。従って何等かの％　’４ｑに対し、オリフラ
の位置を変化させたい場合、」−記の方法では調整が困
難である。

また、光センサを用いる方法では、光センサの光束の１
１］が広いので、ウェハの検出部が微少なノツチ部（切
欠部）となっている場合、検出が不安定である。

この場合、光軸の細いセンサを用いてもウェハの中心が
旋回中心に対して偏心していると、ノツチ部か偏心かの
区別がつかなくなるという問題がある。

この発明の課題は上記のような従来方法の問題点を解決
して、ウェハが多少偏心していても正確に位置決めがで
きる方法を提供することである。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記の課題を解決するために、この発明はウェハを旋回
させる旋回手段と、この旋回手段により旋回されるウェ
ハの外周の検出部の位置を検出する光センサからなり、
この光センサをウェハの外周付近の定位置にある可動部
材に支持させ、可動部材に、設けた複数のローラをウェ
ハの周縁に接触させつつウェハを旋回させることにより
光センサをウェハの周縁から等距離に保ちつつ検出部を
検出してウェハの位置決めを行う方法を提供する。

〔実施例〕

第１図ないし第４図はこの発明方法を実施する装置の一
例を示すもので、第２図の１１は旋回手段である。

この旋回手段は軸受１２に回動自在に取付けた吸着台１
４と、この台１４を旋回さゼるステッピングモータ１３
と、軸受１２をモータ１３とともに固定した固定フレー
ム１８からなっている。

吸着台１４は第１図のようにその上面に吸着用溝１６が
あり、この溝１６が図示省略しである真空吸引装置に通
じる第２図の連通孔１７に連通している。

９は前記軸受１２の上端に固定したブラケットで、この
ブラケントＳ上には第３図、第４図のようにアーム２０
の後端を垂直の軸１Ｓにより回動自在に取付け、このア
ーム２０の先端に同じく垂直の軸２１を中心に回動する
揺動部材２２を取付しノる。

Ａは上記揺動部材２２の前部中央に取４−Ｊけた光セン
サで、この光センサＡは光電素子２３と投光器２４から
なり、揺動部材２２の前部下側の支持片２５に」二記光
電素子２３を固定し、同部材２２の前部上側の支持片２
６には上記投光器２４を固定して光電素子２３に投光す
る。

この光センサＡとしては非常に光束（光軸）の細いもの
を用いる。上記揺動部材２２のアーム連結部近くには軸
２１を中心とする円弧状の長孔３０を設け、この長孔３
０に遊嵌するピン３１をアーム２０に設けて部材２２の
左右の振り巾を制限する。

また、上記揺動部材２２の前部両側の突出部には垂直の
軸によりそれぞれローラ３２を回転自在に装着し、これ
を接触部としてウェハ６の外周に接触させる。

３４は上記両ローラ３２をウェハ６の外周に接触させる
ためのハフで、アーム２０に第３図矢印方向の回転力を
付与するために、アーム２０の後端側部の突片３５とブ
ラケッｌ−９間に張り渡す０３６はブラケットＳ上に設
けた電磁石で、その可動鉄芯３７を」二記突片３９に向
け、電磁石３６を励磁すると鉄芯３７が突片３５を押し
て、アム２０を矢印と反対の方向に回し、各ローラ３２
をウェハ６の外周から離す役目を果たす。

第１図、第２図の３８はセンタリング装置で、取４１台
３日上にガイドレール４０を設け、このガイドレール４
０に摺動自在または揺動自在に取付けた一対の上向きの
腕４１にセンタリング板４２をネジ止めなどで着脱自在
に取何けたもので、センタリング板４２には、第１図の
ように対向する円弧状の四部４３が形成されている。

凹部４３はウェハ６の円周に一致するもので、前記各腕
４１は図示省略しであるリンク機構などにより開閉し、
閉じたとき両凹部４３でウェハ６の外周に一致する円が
吸着台１４と同志に形成されるようにしである。

いま、図示省略しである任意の搬送手段の吸着板４５で
吸着されたウェハ６が第１図、第２図の鎖線のようにセ
ンタリング装置３８上へ移動する。

このとき、センタリング板４２は第１図の実線のように
広く開いているから、ウェハ６は、板４２に接触せずに
吸着台１４上に移動する。

上記のように吸着台１４の上方に供給されたウェハ６の
中心が吸着台１４の旋回中心とほぼ一致したことを何ら
かの検知手段が検知すると、吸着板４５が少し下降し、
ウェハ６を吸着台１４上に載せ、吸着を解除する。

つぎに各センタリング板４２が閉じ始め、両板４２の凹
部４３がウェハ６の外周に一致するとウェハ６の中心と
吸着台１４の旋回中心が一致する。

この状態となると同時に吸着台１４の真空吸引が始まり
、ウェハ６が吸着台１４上に固定されると同時に両腕４
１が開き、両センタリング板４２がウェハ６から離れる
。

上記のようにウェハ６が吸着されるまでは電磁石３６が
励磁されていて、その鉄芯３７が第３図鎖線のように突
出し、突片３５を押してアーム２０を鎖線の位置に保持
している。

しかし、ウェハ６が吸着台１４上に吸着された条件で電
磁石３６が消磁されて鉄芯３７が引込むので揺動部材２
２０両ローラ３２はバネ３４の弾力でウェハ６の外周に
圧着する。

つぎに投光器２４から光電素子２３に向けて光線が送ら
れる。同時にモータ制御用のパルスジェネレータからの
パルス信号によりステッピングモータ１３が起動し、吸
着台１４を第１図の矢印方向に回し始める。

第１図のようにウェハ６により光電素子２３が覆われて
いるときは光電素子２３からは信号は出ないが、ウェハ
６の直線状のオリフラ１０が第５図１のように光電素子
２３の位置にくると、投光器２４からの光線が素子２３
に当り、この素子２３からの信号でモータ１３の回転速
度を低下させて停止精度を向上させる。

こうして低速となったモータ１３により同方向に回転さ
れるウェハ６のオリフラ１０が第５図Ｈのように再度素
子２３と出合うと、投光器２４からの光線が遮断され、
同素子２３からの信号で、モータ１３は停止する。モー
タ１３が停止したのち、制御回路からモータ１３へ逆転
指令が出されると同時にパルスモータの回転を指令する
パルスジェネレ〒りが発するパルスを積算するカウンタ
回路が作動を開始する。

上記のようにモータ１３が逆転して第５図■のように再
びオリフラ１０が素子２３で検出されると、パルスジェ
ネレータの発進は停止し、モータ１３は停止する。

従ってカウンタ回路で積算したパルス数αは、モータ１
３がオリフラ１０の一端から他端まで回転した角度を示
す。また、１パルスに対するモータ１３の回転角は定ま
っているから、パルス数αはオリフラ１０と素子２３と
が出合った２個所の点ａ、ｂ弧の長さを示すものである
。

し、その値のパルスをモーター３に与えてその角度だけ
、第５図■の位置からモーター３を逆転させて停止させ
る。

上記のαは任意の数で例えばαを０とすると、第５図■
のように素子２３の位置とオリフラ１０の中心点が合致
する。

また、αを０以外の任意の整数にすれば、素子２３の位
置をオリフラ１０の中心点以外の任意の位置にできる。

上記のようにしてウェハ６の位置決めを行なったのち、
電磁石３６が励磁されて可動鉄芯３７が突出し、ハネ３
４に抗してアーム２０を第３図の矢印と反対の方向に回
し、揺動部材２２を後退させてローラ３２をウェハ６か
ら離し、光センサＡもウェハ６の外周から退避させる。

そののち、ウェハ６上へ移動してきた吸着板４５を下降
させて、ウェハ６の上面に接触させ、ついでウェハ６を
吸着する。

上記のように吸着板４５がウェハ６を吸着すると同時に
、吸着台１４はウェハ６の吸着を解除し、そののち、吸
着板４５が若干上昇しウェハ６をつぎの装置へ搬出する
。

上記の作用において検出精度を向上させる目的で検出器
の応差（ＯＮからＯＦＦへ移行するときと、ＯＦＦから
ＯＮに移行するときの検出位置の差）が問題になるが、
検出器がＯＦＦに出会ってから一端に達したときをＯＦ
Ｆ長の検出開始とし、逆転して他端に出会ったときをＯ
ＦＦ長の検出終了とすれば、開始、終了ともに検出器Ｏ
ＦＦからＯＮに切換ねるときに信号を発するので応差は
生じない。

上記の実施例はステッピングモータを用いたが、ステッ
ピングモータのかわりに直流勺−ボモータを用い、この
モータの回転角をパルス信号として発信するエンコーダ
を用いても同様の効果が得られる。

また、上記実施例は可動部材として水平方向に揺動する
揺動部材を用いたが、この可動部材としてはウェハの回
転中心の方向に向けて直線的に進退する部材としてもよ
い。

〔発明の効果〕

この発明は−Ｆ記のようにウェハを旋回させながら、光
センサによりウェハの周縁に設けたオリフ１ ２ うやノツチのような検出部を検出するに当り、光センサ
を取付けた可動部材を設けて、その一対のローラを回転
するウェハの周縁に接触させることにより、ウェハの周
縁の中心と回転中心とが多少偏心し°ζいても光センサ
は常にウェハの周縁から一定の個所を検出するのでウェ
ハのオリフラやノツチなどの検出部の検出が正確に行え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する装置の平面図、第２図は同
上の縦断正面図、第３図は要部の拡大平面図、第４図は
同上の拡大正面図、第５図Ｉ〜■は同上の作用を説明す
る行程別事面図、第６図は従来方法を実施する装置の概
略を示す平面図、第７１１１、■は同」二の作用を示す
平面図である。 ６・・・・・・ウェハ、　　　　１０・・・・・・オリ
フラ、１１・・・・・・旋回手段、 １３・・・・・・ステッピングモータ、１４・・・・・
・吸着台、　　２０・・・・・アーム、２２・・・・・
・揺動部材、　２３・・・・・・光電素子、２４・・・
・・・投光器、　　３２・・・・・・ローラ、同　代理
人 鎌 田 文 ヘ （Ｎ Ｃつ Ｃく ■ 第７図 ■ ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部にオリエンテーションフラットやノッチ部の
   ような形状変化による検出部を有する円板状のウェハを
   旋回させる旋回手段と、この旋回手段により旋回される
   ウェハの外周の検出部の位置を検出する光センサからな
   り、この光センサをウェハの外周付近の定位置にある可
   動部材に支持させ、可動部材に設けた複数のローラをウ
   ェハの周縁に接触させつつウェハを旋回させることによ
   り光センサをウェハの周縁から等距離に保ちつつ検出部
   を検出してウェハの位置決めを行うことを特徴とするウ
   ェハの位置合せ方法。