JPH0529441A - Detection of wafer position and orientation flat direction - Google Patents

Detection of wafer position and orientation flat direction

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JPH0529441A
JPH0529441A JP20756791A JP20756791A JPH0529441A JP H0529441 A JPH0529441 A JP H0529441A JP 20756791 A JP20756791 A JP 20756791A JP 20756791 A JP20756791 A JP 20756791A JP H0529441 A JPH0529441 A JP H0529441A
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JP
Japan
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wafer
orientation flat
center
chuck
orientation
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Application number
JP20756791A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kondo
高行 近藤
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To detect a wafer position and an orientation-flat existence direction in a noncontact state and in a short time by a method wherein, by means of information obtained from a wafer detection sensor, the wafer position during a transfer operation and the orientation-flat existence direction are recognized or estimated and a wafer is turned in a scanning direction within a limited range. CONSTITUTION:A wafer 1 is transferred at a definite speed to the side of a wafer chuck 6 by using a transfer arm 2. A timing signal obtained when the wafer passes sensors 3 to 5 is analyzed and operated inside a control part 11. An orientation-flat direction is detected from the movement locus 14 of the central position 23 of the wafer 1 being transferred. Then, the control of the transfer arm 2 on a transfer-arm movement shaft 15 and the control of a sliding mechanism 10 on a chuck-center movement shaft 16 are executed in parallel. The center of the wafer 1 is aligned with the center of the wafer chuck 6; the wafer is turned coarsely. The orientation-flat direction is detected accurately by using a detection mechanism 8. Thereby, the yield and the throughput of the title method can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置におけ
るウエハー位置およびオリエンテーションフラット方向
検出方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer position and orientation flat direction detecting method in a semiconductor manufacturing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造において、シリコンウエハー
(以下、単に「ウエハー」と言う)のオリエンテーショ
ンフラットを検出する方法として、メカニカルに行う方
式や、光学的にウエハーの周辺をトレースして検出する
方式等が採用されている。
2. Description of the Related Art In semiconductor manufacturing, as a method for detecting an orientation flat of a silicon wafer (hereinafter, simply referred to as "wafer"), a mechanical method, an optical method of tracing the periphery of a wafer, or the like is used. Has been adopted.

【0003】図10は、従来における検出装置の一例を
概略的に示すものである。この検出装置では、チャック
61a,61bを備えたセンタリング機構60のチャッ
ク61a,61bでウエハー1を挟み込むことによっ
て、そのセンタリングを行い、その後ウエハーチャック
62に吸着させて、このウエハーチャック62と共にウ
エハー1を回転機構63により回転させ、またこの回転
時にウエハー1のエッジ部を光学式オリエンテーション
フラット検出機構64により検出し、これからオリエン
テーションフラットを検出する構成になっている。
FIG. 10 schematically shows an example of a conventional detecting device. In this detection device, the wafer 1 is sandwiched between the chucks 61a and 61b of the centering mechanism 60 having the chucks 61a and 61b to perform centering, and then the wafer 1 is attracted to the wafer chuck 62, and the wafer 1 is held together with the wafer chuck 62. It is rotated by the rotating mechanism 63, and at the time of this rotation, the edge portion of the wafer 1 is detected by the optical orientation flat detecting mechanism 64, and the orientation flat is detected from this.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オリエンテーションフラット検出方法では、ウエハー1
のセンタリングを行うときに、このウエハー1にセンタ
リング機構60のチャック61a,61bを直接接触さ
せる方式を使用している。しかし、このように検出手段
をウエハー1にメカニカルに接触させると、ウエハー周
辺との接触により発塵し、これがウエハー1の表面上に
付着するなどして不良品が発生し易く、歩留まりが悪い
と言う問題点があった。また、従来の検出方法では、ウ
エハー1を一回転以上回転させてオリエンテーションフ
ラットを検出させないと、オリエンテーションフラット
位置が検出できない。このため、検出時間を要し、スル
ープットが低下すると言う問題点もあった。
However, in the conventional orientation flat detection method, the wafer 1
When the centering is performed, a method of directly contacting the chucks 61a and 61b of the centering mechanism 60 with the wafer 1 is used. However, when the detecting means is mechanically brought into contact with the wafer 1 as described above, dust is generated due to contact with the periphery of the wafer, which is easily attached to the surface of the wafer 1 to cause defective products, resulting in poor yield. There was a problem to say. Further, in the conventional detection method, the orientation flat position cannot be detected unless the wafer 1 is rotated once or more to detect the orientation flat. Therefore, there is a problem that the detection time is required and the throughput is reduced.

【0005】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は歩留まりとスループットの向上を
図ることのできる、半導体製造装置におけるウエハー位
置およびオリエンテーションフラット方向検出方法を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a wafer position and orientation flat direction detecting method in a semiconductor manufacturing apparatus, which can improve yield and throughput. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るウエハー位置およびオリエンテーショ
ンフラット方向検出方法は、ウエハーが搬送される搬送
通路上に3個以上の非接触形のウエハー感知センサを配
置するとともに、搬送中のウエハーが前記センサの位置
を通過する際に得られた信号を演算処理して搬送機構の
移動とウエハーチャックの回転とスライド機構の移動と
をそれぞれ制御する制御部とを備え、前記制御部が、前
記演算結果に基づいて、搬送中のウエハー位置およびオ
リエンテーションフラット方向を認識または予測する第
1段階の処理と、この第1段階で得られた情報に基づ
き、前記搬送機構の停止位置および前記スライド機構の
スライド量を制御し、前記ウエハーの中心と前記ウエハ
ーチャックの中心を合せ込む第2段階の処理と、前記第
1段階で得られた情報に基づき、前記ウエハーを限定範
囲内で粗回転させ、オリエンテーションフラット付近で
正確なオリエンテーションフラット方向の検出を行う第
3段階の処理を順次に行うようにしたものである。
In order to achieve the above object, a method for detecting a wafer position and orientation flat direction according to the present invention is provided with three or more non-contact type wafer detection sensors on a transfer path through which a wafer is transferred. And a control unit for controlling the movement of the transfer mechanism, the rotation of the wafer chuck, and the movement of the slide mechanism by processing the signal obtained when the wafer being transferred passes the position of the sensor. And a first step of recognizing or predicting a wafer position and an orientation flat direction during the transfer based on the calculation result, and the transfer based on the information obtained in the first step. The stop position of the mechanism and the slide amount of the slide mechanism are controlled to align the center of the wafer with the center of the wafer chuck. Based on the information obtained in the first step, and the third step of performing the coarse rotation of the wafer within a limited range to accurately detect the orientation flat direction near the orientation flat. This is done sequentially.

【0007】[0007]

【作用】この方法によれば、ウエハー検出センサより得
られた情報より、搬送中のウハー位置およびオリエンテ
ーションフラット存在方向を認識または予測し、ウエハ
ー回転スキャンの方向を限定範囲内で行わせることがで
きるので、ウエハー位置およびオリエンテーションフラ
ット方向の検出を非接触状態で、しかも短時間で行うこ
とができる。
According to this method, it is possible to recognize or predict the wafer position during transportation and the orientation flat existence direction from the information obtained from the wafer detection sensor, and make the direction of the wafer rotation scan within the limited range. Therefore, the wafer position and the orientation flat direction can be detected in a non-contact state in a short time.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図1は、本発明に係るウエハー位置お
よびオリエンテーションフラット方向検出方法を適用し
た半導体製造設備における検出装置の一実施例を示す概
念図である。なお、本実施例において使用するウエハー
は、図10に示したウエハー1と同じものであるので同
じ符号を付して示す。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a detection apparatus in a semiconductor manufacturing facility to which the wafer position / orientation flat direction detection method according to the present invention is applied. Since the wafer used in this example is the same as the wafer 1 shown in FIG. 10, the same reference numerals are given.

【0009】図1において、この検出装置は、検出位置
へウエハー1を一定速度Vで搬送するための搬送機構と
しての搬送アーム2と、3つのウエハー感知センサ(以
下、単に「センサ」と言う)3,4,5と、真空吸着形
のウエハーチャック6、回転機構7、光学式オリエンテ
ーションフラット検出機構8、モータ9、およびこのモ
ータ9の回転で上記回転機構7をウエハーチャック6と
共に図1中の矢印a−b方向、すなわち搬送アーム2の
移動方向と直角に交差する方向へ移動調整するためのス
ライド機構10等で構成されている。このうち、センサ
3,4,5は、搬送アーム2により搬送されるウエハー
1の搬送通路上に、この搬送通路を略直角に横切る状態
で、かつ搬送通路幅内に略等間隔に並べられて配設され
ている。また、ここでの各センサ3〜5は、透過光,反
射光式等のものであり、搬送通路上をウエハー1が搬送
されるときに、このウエハー1を非接触状態で検知し、
このときの情報を制御部(CPU)11に入力するよう
になっている。さらに、この制御部11には、搬送アー
ム2を往復移動するためのモータ12と、スライド機構
10を往復移動させるためのモータ9と、ウエハーチャ
ック6を回転させる回転機構7内の図示せぬモータと、
光学式オリエンテーションフラット検出機構8等が、そ
れぞれ接続されている。
In FIG. 1, this detection apparatus has a transfer arm 2 as a transfer mechanism for transferring the wafer 1 to a detection position at a constant speed V, and three wafer detection sensors (hereinafter simply referred to as "sensors"). 3, 4 and 5, the vacuum chuck type wafer chuck 6, the rotation mechanism 7, the optical orientation flat detection mechanism 8, the motor 9, and the rotation of the motor 9 causes the rotation mechanism 7 to move together with the wafer chuck 6 in FIG. The slide mechanism 10 is configured to move and adjust in the direction of arrow ab, that is, in a direction intersecting the moving direction of the transfer arm 2 at a right angle. Among these, the sensors 3, 4 and 5 are arranged on the transfer path of the wafer 1 transferred by the transfer arm 2 so as to cross the transfer path at a substantially right angle and arranged at substantially equal intervals within the width of the transfer path. It is arranged. Further, each of the sensors 3 to 5 here is of a transmitted light type, a reflected light type, or the like, and detects the wafer 1 in a non-contact state when the wafer 1 is transferred on the transfer path.
Information at this time is input to the control unit (CPU) 11. Further, the control unit 11 includes a motor 12 for reciprocating the transfer arm 2, a motor 9 for reciprocating the slide mechanism 10, and a motor (not shown) in the rotation mechanism 7 for rotating the wafer chuck 6. When,
The optical orientation flat detection mechanism 8 and the like are connected to each other.

【0010】そして、この検出装置の概略動作をまず説
明すると、図2に示すように、ウエハー1を搬送アーム
2により図1中に点線で示す位置から実線で示す位置、
すなわちウエハーチャック6側に一定速度Vで搬送させ
ると、このウエハー1がセンサ3〜5を通過するとき
に、各センサ3〜5よりそれぞれ信号が得られる。ま
た、この各センサ3〜5からそれぞれ得られたタイミン
グ信号を制御部11内で分析・演算し、搬送中のウエハ
ー1の中心位置23の移動軌跡14からオリエンテーシ
ョンフラット方向を検出する。次いで、搬送アーム移動
軸15上での搬送アーム2の制御とチャックセンター移
動軸16上でのスライド機構10の制御を並行して行
い、ウエハー1の中心をウエハーチャック6の中心に合
せ、さらにはオリエンテーションフラット方向の情報に
よりオリエンテーションフラット付近までウエハー1を
粗回転させ、光学式オリエンテーションフラット検出機
構8によりオリエンテーションフラット方向を正確に検
出するようになっている。
The outline of the operation of this detecting apparatus will be described first. As shown in FIG. 2, the wafer 1 is moved by the transfer arm 2 from the position shown by the dotted line to the position shown by the solid line in FIG.
That is, when the wafer 1 is conveyed to the wafer chuck 6 side at a constant speed V, when the wafer 1 passes the sensors 3 to 5, signals are respectively obtained from the sensors 3 to 5. Further, the timing signals obtained from the respective sensors 3 to 5 are analyzed and calculated in the control unit 11, and the orientation flat direction is detected from the movement locus 14 of the central position 23 of the wafer 1 being transferred. Next, control of the transfer arm 2 on the transfer arm moving shaft 15 and control of the slide mechanism 10 on the chuck center moving shaft 16 are performed in parallel to align the center of the wafer 1 with the center of the wafer chuck 6, and The wafer 1 is roughly rotated to the vicinity of the orientation flat based on the orientation flat direction information, and the optical orientation flat detection mechanism 8 accurately detects the orientation flat direction.

【0011】図3乃至図5は、制御部11内にプログラ
ムされている制御手順に従うところの検出処理のための
動作フローチャートの一例を示すもので、図6乃至図9
はウエハー1の中心位置およびオリエンテーションフラ
ット検出法を説明するための図である。そこで、図3乃
至図9を用いて、さらにウエハー1の中心位置およびオ
リエンテーションフラット検出動作を詳しく説明する。
まず、この検出方法では、大きくは搬送中のウエハー1
に対し非接触でウエハー1の中心位置とオリエンテーシ
ョンフラット方向検出を行う第1段階(図3参照)と、
この第1段階で得られた情報に基づいて搬送アーム2の
停止位置およびスライド機構10のスライド量をそれぞ
れ制御してウエハーチャック6の中心とウエハー1の中
心とを合せる第2段階(図4参照)と、第1段階で得ら
れた情報に基づきウエハー1を粗回転させ、オリエンテ
ーションフラット付近で正確なオリエンテーションフラ
ット検出を行う第3段階よりなるもので、これを以下段
階毎に説明する。なお、図3乃至図5のフローチャート
中において、「オリフラ」とはオリエンテーションフラ
ットを、また「チャック」とはウエハーチャック6をそ
れぞれ示すものである。
FIGS. 3 to 5 show an example of an operation flowchart for the detection process according to the control procedure programmed in the control unit 11, and FIGS. 6 to 9 are shown.
FIG. 4 is a diagram for explaining a center position of wafer 1 and an orientation flat detection method. Therefore, the center position of the wafer 1 and the orientation flat detecting operation will be described in detail with reference to FIGS.
First, according to this detection method, the wafer 1 being transferred is largely
The first step (see FIG. 3) of detecting the center position of the wafer 1 and the orientation flat direction in a non-contact manner with respect to
Based on the information obtained in the first step, the second step of controlling the stop position of the transfer arm 2 and the slide amount of the slide mechanism 10 to align the center of the wafer chuck 6 with the center of the wafer 1 (see FIG. 4). ) And a third step of roughly rotating the wafer 1 on the basis of the information obtained in the first step to detect an accurate orientation flat near the orientation flat, which will be described step by step below. In the flow charts of FIGS. 3 to 5, “orientation flat” refers to the orientation flat, and “chuck” refers to the wafer chuck 6.

【0012】(a) 第1段階では、ウエハー1が搬送アー
ム2により、図6の右から左に向かって一定速度Vで移
動する。この搬送途中ではウエハー1が3つのセンサ
3,4,5上を通過したか否かをステップST1で検出
する。ここでの検出は、次のようにして行われる。ま
ず、図6において、t=0の位置に示すウエハー1はセ
ンサ3,4,5を通過する前で、時刻t=Tの位置に示
すウエハー1は各センサ3,4,5を通過した後である
と仮定する。すると、このt=0からt=Tへ移動する
までの間に、各センサ3,4,5より得られるタイムチ
ャートは図7で示すような波形として表れる。
(A) In the first stage, the wafer 1 is moved by the transfer arm 2 from the right to the left in FIG. During this transfer, it is detected in step ST1 whether or not the wafer 1 has passed over the three sensors 3, 4, and 5. The detection here is performed as follows. First, in FIG. 6, the wafer 1 shown at the position of t = 0 is before passing through the sensors 3, 4, and 5, and the wafer 1 shown at the position of time t = T is after passing through the sensors 3, 4, 5. Suppose that Then, the time chart obtained from each of the sensors 3, 4 and 5 appears as a waveform as shown in FIG. 7 during the period from the time t = 0 to the time t = T.

【0013】そこで、各センサ3,4,5からの信号を
図7のタイムチャート上に置き換え、各センサ3,4,
5がウエハー1を感知し始めた時刻をt3S,t4S,t5
S、終了した時刻をt3E,t4E,t5E、中点の時刻をt3
C,t4C,t5Cとすると、次式(1)の関係が成り立つ。 t5C=t4C≠t3C …(1) したがって、この関係から時刻t=Tにあるウエハー1
は、その中心が時刻t4Cに通過し、またオリエンテーシ
ョンフラットはセンサ3上を通過したことが判断でき
る。
Therefore, the signals from the sensors 3, 4, and 5 are replaced on the time chart of FIG.
The time when 5 starts to detect the wafer 1 is t3S, t4S, t5.
S, end time is t3E, t4E, t5E, midpoint time is t3
If C, t4C, and t5C, the relation of the following expression (1) is established. t5C = t4C ≠ t3C (1) Therefore, from this relationship, the wafer 1 at time t = T
, It can be determined that its center has passed at time t4C and the orientation flat has passed over the sensor 3.

【0014】次に、中央のセンサ4に対するウエハー1
の中心のオフセット量LSC(図6参照)を求める。ここ
では、説明を簡単にするため、時刻tをウエハー1の移
動距離Lに変換して描いた図8を用いて説明する。な
お、ここでの時刻tと距離Lとの関係は、次式の関係
(2) が成り立つ。 L=V(t−t4C) …(2) そこで、図8において、時刻t4Cに対応する点をA、時
刻t4Eに対応する点をB、点A,B間の距離をLcとす
るとともに、時刻t5Cに対応する点C、時刻t5Eに対応
する点D、点C,D間の距離をLL とし、ウエハー1の
中心をOとする。また、図8中で、点O,A間の距離を
LSC、点O,C間の距離をLSLとすると、次式(3) 〜
(5) の関係が成り立つ。
Next, the wafer 1 for the central sensor 4
The offset amount LSC (see FIG. 6) of the center of is calculated. Here, in order to simplify the explanation, description will be given using FIG. 8 in which the time t is converted into the movement distance L of the wafer 1 and drawn. Note that the relationship between the time t and the distance L here is the relationship of the following equation.
(2) holds. L = V (t-t4C) (2) Therefore, in FIG. 8, the point corresponding to time t4C is A, the point corresponding to time t4E is B, the distance between points A and B is Lc, and the time is The point C corresponding to t5C, the point D corresponding to time t5E, the distance between the points C and D is LL, and the center of the wafer 1 is O. Further, in FIG. 8, assuming that the distance between points O and A is LSC and the distance between points O and C is LSL, the following equation (3)
The relationship of (5) holds.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】また、点A,B間の距離はLWLであること
より、次式(6) が成り立つ場合は、ウエハー1の中心は
センサ4に対して右側に距離LSCだけオフセットしてい
ることになる。 LSL-LSC=LWL …(6) これに対して、次式(7) が成り立つ場合は、左側にオフ
セットしていることが判る。 LSL+LSC=LWL …(7) 以上により、ウエハー1の位置は検出され、時刻t=T
におけるウエハー1の中心位置はセンサ4より、次式
(8) で表される距離LSCだけオフセットしていることが
判る。 LSC=V{T−[(t4E−t4S)/2]} …(8)
Since the distance between points A and B is LWL, if the following equation (6) is established, the center of the wafer 1 is offset to the right of the sensor 4 by the distance LSC. Become. LSL-LSC = LWL (6) On the other hand, when the following expression (7) is established, it is understood that the offset is to the left. LSL + LSC = LWL (7) From the above, the position of the wafer 1 is detected and the time t = T.
The center position of the wafer 1 at
It can be seen that it is offset by the distance LSC represented by (8). LSC = V {T-[(t4E-t4S) / 2]} (8)

【0017】次に、オリエンテーションフラット検出に
関しての説明をする。ここでも説明を簡単にするため、
時刻tをウエハー1の移動距離Lに変換して、オリエン
テーションフラットに関する項目のみ示している図9を
用いて説明する。そこで、図9において、ウエハー1の
中心をO、オリエンテーションフラットへの垂直線の足
をE、点O,E間の距離をrF 、点O,Eを結ぶ線と走
査線17の成す角をθ、ウエハー1の中心Oからセンサ
3の走査線18に下ろした垂線との交点をG、点O,G
間の距離をLSR、センサ3の走査線18とオリエンテー
ションフラットとの交点をF(図7の時刻t3Eに相当す
る)、点F,Gとの間の距離をLRとすると、距離LRは
次式(9) で与えられる。 LR=V(t3E−t3C) …(9) 以上より、点Eは(VFcosθ,rFsinθ)、点Fは(L
R,LSR)である。ここで、点E,Fを通るオリエンテ
ーションフラットの線EFにおける式は、傾き(−cos
θ/sinθ)で点Eを通ることにより、次式(10)とな
る。 y=(rF−cosθ・x)/sinθ …(10) また、点Fが線EF上を通ることより、 LSR=(rF-cosθ・LR)/sinθ …(11) LSRsinθ+LRcosθ=rF …(l2) tanα=LR/LSR …(13) とすると、次式(14)〜(16)が成り立つ。
Next, the orientation flat detection will be described. Again, for simplicity,
The time t is converted into the movement distance L of the wafer 1 and the description will be given with reference to FIG. 9 in which only the items related to the orientation flat are shown. Therefore, in FIG. 9, the center of the wafer 1 is O, the leg of the vertical line to the orientation flat is E, the distance between the points O and E is rF, and the angle between the line connecting the points O and E and the scanning line 17 is θ. , The intersection point of the perpendicular from the center O of the wafer 1 to the scanning line 18 of the sensor 3 is G, and the points O and G are
Assuming that the distance between them is LSR, the intersection of the scanning line 18 of the sensor 3 and the orientation flat is F (corresponding to time t3E in FIG. 7), and the distance between points F and G is LR, the distance LR is It is given in (9). LR = V (t3E-t3C) (9) From the above, the point E is (VFcos θ, rFsin θ) and the point F is (L
R, LSR). Here, the equation on the line EF of the orientation flat passing through the points E and F is the slope (-cos
By passing through the point E at θ / sin θ), the following equation (10) is obtained. y = (rF-cosθ · x) / sinθ (10) Further, since the point F passes on the line EF, LSR = (rF-cosθ · LR) / sinθ (11) LSRsinθ + LRcosθ = rF (12) If tan α = LR / LSR (13), the following equations (14) to (16) are established.

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】したがって、点O,G間の距離LSRは中心
位置検出の際の距離LSCより求まるので、点O,Eを結
ぶ線と走査線17の成す角度θ、すなわちオリエンテー
ションフラット位置も求まる。また、オリエンテーショ
ンフラットの前後の判定は、図7のタイムチャートで
(t4C−t3C)と(t3E−t4C)を比較し小さい方向、
すなわち(t4C−t3)の方が(t3E−t4C)よりも小
さければ前側で、逆に大きければ後側として判定する。
Therefore, since the distance LSR between the points O and G is obtained from the distance LSC at the time of detecting the center position, the angle θ between the line connecting the points O and E and the scanning line 17, that is, the orientation flat position is also obtained. The judgment before and after the orientation flat is made by comparing (t4C-t3C) and (t3E-t4C) in the time chart of FIG.
That is, if (t4C-t3) is smaller than (t3E-t4C), it is determined to be the front side, and conversely, it is determined to be the rear side.

【0020】すなわち、この第1段階では、ウエハー1
が搬送アーム2により移動され、その移動途中で3つの
センサ3,4,5に検出されると、ステップST2で時
刻t3C,t4C,t5Cが一致しているかどうかが検出さ
れ、一致していないときはステップST3でウエハー1
の位置とオリエンテーションフラット方向の検出を行
う。これに対して、ステップST3で時刻t3C,t4C,
t5Cが一致している場合は、ステップST4で、両端の
時刻t3Cとt5Cのデータよりウエハー1の位置検出を行
う。また、ステップST1において、ウエハー1が3つ
のセンサ3,4,5で検出されなかった場合は、ステッ
プST1からステップST5へ進み、センサ3,4の中
点時刻t3C,t4Cまたはセンサ4,5の中点時刻t4C,
t5Cが一致しているかどうかを判定し、一致していた場
合はステップST6でウエハー1の位置検出を行う。一
方、ステップST5で検出されなかった場合は、ステッ
プST7へ進みセンサ3(またはセンサ5)の中央点t
3C(またはt5C)よりウエハー1の位置検出を予想とし
て行う。そして、ステップST3,4,6,7でそれぞ
れ処理されたウエハー1は、次に第2段階へ進んで処理
される。
That is, in this first stage, the wafer 1
Is moved by the transfer arm 2 and is detected by the three sensors 3, 4, and 5 during the movement, whether or not the times t3C, t4C, and t5C match is detected in step ST2. Is wafer 1 in step ST3
Position and orientation flat direction detection. On the other hand, at step ST3, times t3C, t4C,
If t5C is the same, the position of the wafer 1 is detected from the data at the times t3C and t5C at both ends in step ST4. If the wafer 1 is not detected by the three sensors 3, 4, 5 in step ST1, the process proceeds from step ST1 to step ST5, and the midpoint times t3C, t4C of the sensors 3, 4 or the sensors 4, 5 are detected. Midpoint time t4C,
It is determined whether or not t5C matches, and if they match, the position of the wafer 1 is detected in step ST6. On the other hand, if it is not detected in step ST5, the process proceeds to step ST7 and the center point t of the sensor 3 (or sensor 5) is reached.
The position of the wafer 1 is predicted from 3C (or t5C). Then, the wafer 1 processed in steps ST3, 4, 6, and 7 is next processed in the second stage.

【0021】(b) 第2段階では、ウエハーチャック6と
ウエハー1の中心とを合せる。この第2段階におけるウ
エハー1の搬送方法に関しては、このウエハー1の中心
を図2におけるチャックセンター移動軸16に合せるた
めに、ウエハー1の中心位置13を次式(17)で求められ
る位置まで搬送アーム2を駆動する(ステップST8,
9,10)。 V{T−(t4E−t4S)/2} …(17) また、チャックセンターは、搬送アーム移動軸15に対
するウエハー1の中心のオフセットLSCだけ移動し、ウ
エハー1を搬送アーム2からウエハーチャック6につか
み換えさせる(ステップST11,12,13)。ま
た、ステップST11,12からウエハーチャック6に
つかみ換える際、ウエハー1の中心とウエハーチャック
6の中心とを合せる。一方、ステップST1,5,7,
10を経て、ステップST13への制御に委ねられたウ
エハー1は、ステップST14へ進み、搬送アーム移動
軸15までウエハーチャック6をスライドさせ、ウエハ
ーチャック6から搬送アーム2につかみ換えられる(ス
テップST15)。また、ここでウエハー1をつかみ換
えた搬送アーム2は搬送スタート位置まで戻り(ステッ
プST16)再び搬送し直されてステップST1より再
度処理される。これに対して、ステップST11,12
で処理されたウエハー1は、第3段階へ進んでさらに処
理される。 (c) 第3段階では、オリエンテーションフラットの方向
を合せる。この第3段階では、ウエハー1はそれぞれス
テップST11,12にて、その中心がウエハーチャッ
ク6に合されているため、ウエハー1の外周の信号より
上述したようにしてオリエンテーションフラット方向が
求まる。したがって、ステップST11を経たウエハー
1は、スループットを向上させるために上記第1段階で
求められたオリエンテーションフラット方向に高速でウ
エハーチャック6を一回転よりも小さい限定された範囲
内で粗回転させ、オリエンテーションフラットを検出す
る(ステップST17,18)。これに対して、ステッ
プST12を経たウエハー1は、オリエンテーションフ
ラットサーチ範囲に高速でウエハーチャック6を一回転
よりも小さい限定された範囲内で粗回転させ(ステップ
ST19)、オリエンテーションフラットサーチを行う
(ステップST20)。そして、ステップST21でオ
リエンテーションフラットの存在が確認された場合は、
これがステップST22で確認され、検出が終了する。
一方、ステップST21で確認されなかった場合は、ス
テップST23を経てステップST19へ戻され、さら
に一回転よりも小さい限定された範囲内で粗回転させ、
これがオリエンテーションフラットが検出されるまで繰
り返され、オリエンテーションフラットが確認されると
ステップST22を経て終了することになる。
(B) In the second step, the wafer chuck 6 and the center of the wafer 1 are aligned with each other. Regarding the method of transferring the wafer 1 in the second step, in order to align the center of the wafer 1 with the chuck center moving axis 16 in FIG. 2, the center position 13 of the wafer 1 is transferred to the position obtained by the following equation (17). Drive the arm 2 (step ST8,
9, 10). V {T- (t4E-t4S) / 2} (17) Further, the chuck center moves by the offset LSC of the center of the wafer 1 with respect to the transfer arm moving shaft 15, and the wafer 1 is transferred from the transfer arm 2 to the wafer chuck 6. The grip is replaced (steps ST11, 12, 13). Further, when the wafer chuck 6 is gripped and changed from steps ST11 and ST12, the center of the wafer 1 is aligned with the center of the wafer chuck 6. On the other hand, steps ST1, 5, 7,
After passing through 10, the wafer 1 subjected to control to step ST13 proceeds to step ST14, slides the wafer chuck 6 up to the transfer arm moving shaft 15, and grabs it from the wafer chuck 6 to the transfer arm 2 (step ST15). .. Further, here, the transfer arm 2 that has grabbed the wafer 1 returns to the transfer start position (step ST16), and is transferred again to be processed again from step ST1. On the other hand, steps ST11 and ST12
The wafer 1 processed in step 3 advances to the third stage for further processing. (c) In the third stage, the orientation flats are aligned. In this third step, since the center of wafer 1 is aligned with wafer chuck 6 in steps ST11 and ST12, respectively, the orientation flat direction is obtained from the signal on the outer periphery of wafer 1 as described above. Therefore, the wafer 1 that has passed through step ST11 is roughly rotated in a limited range smaller than one revolution in the orientation flat direction obtained in the first step in order to improve the throughput, and the wafer 1 is roughly rotated, so that the orientation is improved. The flat is detected (steps ST17 and ST18). On the other hand, the wafer 1 that has gone through step ST12 roughly rotates the wafer chuck 6 within a limited range smaller than one rotation within the orientation flat search range at high speed (step ST19), and performs the orientation flat search (step ST19). ST20). If it is confirmed in step ST21 that an orientation flat exists,
This is confirmed in step ST22, and the detection ends.
On the other hand, if it is not confirmed in step ST21, the process returns to step ST19 via step ST23, and further rough rotation is performed within a limited range smaller than one rotation,
This is repeated until the orientation flat is detected, and when the orientation flat is confirmed, the process ends through step ST22.

【0022】したがって、この実施例によれば、ウエハ
ー検出センサ3,4,5より得られた情報より、搬送中
のウエハー位置およびオリエンテーションフラット存在
方向を認識または予測し、回転機構7によるウエハー回
転スキャンの方向を限定範囲内で行わせるので、ウエハ
ー位置およびオリエンテーションフラット方向の検出を
短時間で行うことができることになる。
Therefore, according to this embodiment, the position of the wafer being transferred and the orientation flat existence direction are recognized or predicted from the information obtained from the wafer detection sensors 3, 4, and 5, and the wafer rotation scan is performed by the rotating mechanism 7. Since it is possible to detect the wafer position and the orientation flat direction within a limited range, it is possible to detect the wafer position and the orientation flat direction in a short time.

【0023】なお、上記実施例では、ウエハーチャック
として真空吸着式のものを開示したが、これは真空吸着
式のものでなくても差し支えないものである。
In the above embodiment, the vacuum chuck type was disclosed as the wafer chuck, but it does not matter if it is not the vacuum chuck type.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るウエ
ハー位置およびオリエンテーションフラット方向検出方
法によれば、ウエハー検出センサより得られた情報よ
り、搬送中のウエハー位置およびオリエンテーションフ
ラット存在方向を認識または予測し、ウエハー回転スキ
ャンの方向を限定範囲内で行わせるので、ウエハー位置
およびオリエンテーションフラット方向の検出を短時間
で行うことができる。したがって、これを従来の方法と
比べてみると、まず第1段階では従来のウエハー搬送と
同じでスループットの低下は発生せず、第2段階ではウ
エハー搬送中にウエハーチャックをスライドさせること
によりスループットは低下せず、第3段階では従来の方
法に対してセンタリングの時間が短縮され、かつウエハ
ー回転スキャンの方向を限定範囲内で行うようにしてい
るので大幅にスルートップが向上することになる。ま
た、従来の方法に比較し、ウエハー検出センサ演算処理
用マイクロプロセッサ等の簡単な装置の追加で構成でき
る等の効果が期待できるものである。
As described above, according to the wafer position / orientation flat direction detecting method of the present invention, the wafer position and orientation flat existing direction being conveyed are recognized or predicted from the information obtained from the wafer detection sensor. However, since the direction of the wafer rotation scan is performed within the limited range, the wafer position and the orientation flat direction can be detected in a short time. Therefore, comparing this with the conventional method, in the first step, the throughput is the same as in the conventional wafer transfer, and the throughput does not decrease. In the second step, the throughput is increased by sliding the wafer chuck during the wafer transfer. In the third stage, the centering time is shortened as compared with the conventional method, and the direction of the wafer rotation scan is performed within the limited range, so that the through top is significantly improved. Further, as compared with the conventional method, the effect that the configuration can be achieved by adding a simple device such as a wafer detection sensor arithmetic processing microprocessor can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法を適用した検出装置の概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a detection device to which a wafer position and orientation flat direction detection method according to the present invention is applied.

【図2】図1に示す同上検出装置のウエハー中心とウエ
ハーチャック中心の合せ方法を説明するための図であ
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of aligning the center of the wafer with the center of the wafer chuck of the detection device shown in FIG.

【図3】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法における第1段階の処理手
順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of a first stage in the wafer position and orientation flat direction detection method according to the present invention.

【図4】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法における第2段階の処理手
順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a second stage in the wafer position / orientation flat direction detection method according to the present invention.

【図5】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法における第3段階の処理手
順を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a third step in the wafer position / orientation flat direction detection method according to the present invention.

【図6】図1に示す同上検出部においてウエハーがセン
サに対して通常移動する軌跡を説明するための動作状態
図である。
6 is an operation state diagram for explaining a locus along which a wafer normally moves with respect to a sensor in the detection unit shown in FIG.

【図7】図6においてウエハーが移動するときに各セン
サより得られる信号変化を示したタイムチャートであ
る。
FIG. 7 is a time chart showing a signal change obtained from each sensor when the wafer moves in FIG.

【図8】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法においてウエハー中心検出
方法を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a wafer center detection method in the wafer position and orientation flat direction detection method according to the present invention.

【図9】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法においてオリエンテーショ
ンフラット検出法を説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the orientation flat detection method in the wafer position and orientation flat direction detection method according to the present invention.

【図10】従来のウエハー位置およびオリエンテーショ
ンフラット方向検出方法を適用した検出装置の一例を示
す概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of a detection apparatus to which a conventional wafer position / orientation flat direction detection method is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウエハー 2 搬送アーム(搬送機構) 3 センサ 4 センサ 5
センサ 6 ウエハーチャック 7 回転機構 8 光学式オリエンテーションフラット検出機構 10 スライド機構 11 制御部 1
3 ウエハー中心位置 15 搬送アーム移動軸 16 チャックセンター移動
1 Wafer 2 Transfer Arm (Transfer Mechanism) 3 Sensor 4 Sensor 5
Sensor 6 Wafer chuck 7 Rotation mechanism 8 Optical orientation flat detection mechanism 10 Slide mechanism 11 Control unit 1
3 Wafer center position 15 Transfer arm moving axis 16 Chuck center moving axis

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 搬送機構により搬送されたウエハーをウ
エハーチャックに吸着させて回転させ、前記ウエハーの
オリエンテーションフラット方向を光学式オリエンテー
ションフラット検出機構により検出する装置におけるウ
エハー位置およびオリエンテーションフラット方向検出
方法において、 前記ウエハーチャックを前記搬送機構に対してスライド
移動させるスライド機構と、 前記ウエハーの搬送通路上に配設した3個以上の非接触
形のウエハー感知センサと、 前記搬送中のウエハーが前記センサの位置を通過する際
に得られた信号を演算処理して前記搬送機構と前記スラ
イド機構および前記ウエハーチャックの回転をそれぞれ
制御する制御部とを備え、 前記制御部が、前記演算結果に基づいて、搬送中のウエ
ハー位置およびオリエンテーションフラット方向を認識
または予測する第1段階の処理と、この第1段階で得ら
れた情報に基づき、前記搬送機構の停止位置および前記
スライド機構のスライド量を制御し、前記ウエハーの中
心と前記ウエハーチャックの中心を合せ込む第2段階の
処理と、前記第1段階で得られた情報に基づき、前記ウ
エハーを限定範囲内で粗回転させ、オリエンテーション
フラット付近で正確なオリエンテーションフラット方向
の検出を行う第3段階の処理を順次行うようにしたこと
を特徴とするウエハー位置およびオリエンテーションフ
ラット方向検出方法。
Claim: What is claimed is: 1. A wafer position and orientation in an apparatus in which a wafer transferred by a transfer mechanism is attracted to a wafer chuck and rotated, and an orientation flat direction of the wafer is detected by an optical orientation flat detection mechanism. In the flat direction detecting method, a slide mechanism for slidingly moving the wafer chuck with respect to the transfer mechanism, three or more non-contact type wafer detection sensors arranged on the transfer path of the wafer, The control unit includes a control unit that arithmetically processes a signal obtained when the wafer passes the position of the sensor to control the rotation of the transfer mechanism, the slide mechanism, and the wafer chuck, and the control unit performs the calculation. Wafer position during transfer based on the result And the first stage processing for recognizing or predicting the orientation flat direction, and based on the information obtained in this first step, the stop position of the transfer mechanism and the slide amount of the slide mechanism are controlled to set the center of the wafer. Based on the information obtained in the second step of aligning the center of the wafer chuck and the information obtained in the first step, the wafer is roughly rotated within a limited range to accurately detect the orientation flat direction in the vicinity of the orientation flat. A method for detecting a wafer position and orientation flat direction, characterized in that the third-stage processing to be performed is sequentially performed.
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