JPH05343501A - 半導体ウエハのセンタ合せ装置 - Google Patents
半導体ウエハのセンタ合せ装置Info
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- JPH05343501A JPH05343501A JP17733892A JP17733892A JPH05343501A JP H05343501 A JPH05343501 A JP H05343501A JP 17733892 A JP17733892 A JP 17733892A JP 17733892 A JP17733892 A JP 17733892A JP H05343501 A JPH05343501 A JP H05343501A
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 半導体ウエハを搬送するときにウエハのセン
タおよび平坦部の位置角（オリフラ）を正確に合せる 【構成】 半導体ウエハを載置し回転させるウエハ回転
手段と、ウエハの端縁位置に関するデータを非接触で検
出するエッジ位置検出器５と、エッジ位置検出器５の出
力信号をウエハ回転角度に関連してデイジイタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換器の出力を他
の回路に直接転送するＤＭＡデータ転送手段２６と、Ｄ
ＭＡデータ転送手段によって転送されたウエハエッジ位
置信号と回転角度信号とからウエハ偏心量と偏心角度と
を演算する中央演算処理手段２７と、中央演算処理手段
の出力に応じて前記ウエハの中心合せを行うウエハ駆動
手段とを具備した半導体ウエハのセンタ合せ装置。
タおよび平坦部の位置角（オリフラ）を正確に合せる 【構成】 半導体ウエハを載置し回転させるウエハ回転
手段と、ウエハの端縁位置に関するデータを非接触で検
出するエッジ位置検出器５と、エッジ位置検出器５の出
力信号をウエハ回転角度に関連してデイジイタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換器の出力を他
の回路に直接転送するＤＭＡデータ転送手段２６と、Ｄ
ＭＡデータ転送手段によって転送されたウエハエッジ位
置信号と回転角度信号とからウエハ偏心量と偏心角度と
を演算する中央演算処理手段２７と、中央演算処理手段
の出力に応じて前記ウエハの中心合せを行うウエハ駆動
手段とを具備した半導体ウエハのセンタ合せ装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置におい
て半導体ウエハを搬送するときにウエハのセンタおよび
平坦部の位置角（オリフラ）を正確に合せるための装置
に関するものである。
て半導体ウエハを搬送するときにウエハのセンタおよび
平坦部の位置角（オリフラ）を正確に合せるための装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハの製造装置において、半導
体ウエ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などにはウエハを正確にセン
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およびオリフラ合せ装置を追
加する方法が行なわれている。
体ウエ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などにはウエハを正確にセン
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およびオリフラ合せ装置を追
加する方法が行なわれている。
【０００３】このための装置してウエハは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、ウエハを回転させてそのエッジ位置を回転
角度に対応させて検出記憶し、検出信号の最大値，最小
値によってウエハ位置の偏心量と方向とを算出し、この
偏心データによってウエハのセンタ合せを行うようにし
たものや、さらにウエハにはその結晶方向を示すために
周辺部にオリフラとよばれる平坦部（または切欠部）が
設けられているが、これらのオリフラ部等の開始点およ
び終了点においては他の部分におけるよりもエッジ位置
の変化が急になるのでエッ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によって、このオリ
フラ部等を搬送装置等の他のステージに対して特定の位
置となるように同一の装置で行うようにしたものが提案
されている。
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、ウエハを回転させてそのエッジ位置を回転
角度に対応させて検出記憶し、検出信号の最大値，最小
値によってウエハ位置の偏心量と方向とを算出し、この
偏心データによってウエハのセンタ合せを行うようにし
たものや、さらにウエハにはその結晶方向を示すために
周辺部にオリフラとよばれる平坦部（または切欠部）が
設けられているが、これらのオリフラ部等の開始点およ
び終了点においては他の部分におけるよりもエッジ位置
の変化が急になるのでエッ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によって、このオリ
フラ部等を搬送装置等の他のステージに対して特定の位
置となるように同一の装置で行うようにしたものが提案
されている。
【０００４】図１は、このような従来装置の例を示す構
成図である。同図において１はセンタ合せの対象となる
半導体ウエハであり、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はウエハ１の端縁（エッジ）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。
この光センサ５ｂ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ＰＳＤ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｎ
ｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｏｒ）とよばれる入射光量に
対して出力が直線的に変化するものが使用される。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
量を検出するエンコーダ、７は光センサ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
で光センサ５ｂの出力がアナログ信号である場合には記
憶回路７と光センサ５ｂとの間にＡ／Ｄ変換器を設けて
デイジイタル信号に変換される。８はＡ／Ｄ変換器の出
力信号を記憶回路７に書き込み、必要時に読み出してウ
エハ１の中心位置の偏位量と方向とを算出し、修正信号
（回転角度および水平方向位置の各信号）を出力する中
央演算処理回路（以後ＣＰＵという）であり、マイクロ
コンピュータが利用される。このＣＰＵ８はマイクロコ
ンピュータを用いて、プログラムによりエッジ位置の検
出時にテーブルを回転させウエハの各回転角度に対応す
る信号を一旦受け取り記憶回路に転送する。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、ＣＰＵ８からの指令信号に応じて電動
機４を駆動し、回転量がＣＰＵ８からの指令量と一致す
るところで停止させる通常のサーボ制御回路である。１
０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、ＣＰＵ８の出力に応じてテーブル２を移動させ
てウエハ１の位置を修正するものであり、ＸＹテーブル
駆動用制御回路１１によって位置制御される。
成図である。同図において１はセンタ合せの対象となる
半導体ウエハであり、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はウエハ１の端縁（エッジ）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。
この光センサ５ｂ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ＰＳＤ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｎ
ｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｏｒ）とよばれる入射光量に
対して出力が直線的に変化するものが使用される。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
量を検出するエンコーダ、７は光センサ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
で光センサ５ｂの出力がアナログ信号である場合には記
憶回路７と光センサ５ｂとの間にＡ／Ｄ変換器を設けて
デイジイタル信号に変換される。８はＡ／Ｄ変換器の出
力信号を記憶回路７に書き込み、必要時に読み出してウ
エハ１の中心位置の偏位量と方向とを算出し、修正信号
（回転角度および水平方向位置の各信号）を出力する中
央演算処理回路（以後ＣＰＵという）であり、マイクロ
コンピュータが利用される。このＣＰＵ８はマイクロコ
ンピュータを用いて、プログラムによりエッジ位置の検
出時にテーブルを回転させウエハの各回転角度に対応す
る信号を一旦受け取り記憶回路に転送する。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、ＣＰＵ８からの指令信号に応じて電動
機４を駆動し、回転量がＣＰＵ８からの指令量と一致す
るところで停止させる通常のサーボ制御回路である。１
０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、ＣＰＵ８の出力に応じてテーブル２を移動させ
てウエハ１の位置を修正するものであり、ＸＹテーブル
駆動用制御回路１１によって位置制御される。
【０００５】図１の装置の動作を図２のフローチャート
を参照して説明する。第１図において、図示しない搬送
装置によってウエハ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によってウエハが所定角度（例え
ば１度）回転する。このときエッジ位置検出器５の光セ
ンサ５ｂはセンサ真下のウエハによって減量されて到達
する光の量に応じた出力を発生し、この出力はウエハ回
転量信号とともに一対のデータ（θx ，Ｌx ）として記
憶回路７に記憶される。さらにターンテーブル２を所定
角度回転し、エッジ位置の検出、記憶をくりかえし、ウ
エハが原位置（θx ＝０）から３６０度回転するまで続
ける。ウエハの全周のエッジ位置の検出が終了すると次
にＣＰＵ８は、記憶回路７に記憶されたデータを順次読
み出し、エッジ位置信号の最大値Ｌmax と最小値Ｌmin
およびそれぞれに該当するウエハの回転角度θmax ，θ
min を算出する。ＣＰＵ８はまた、このエッジ位置信号
Ｌmax とＬmin との差からウエ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ΔＬ＝（Ｌmax
−Ｌmin ）／２を得、θmax （またはθmin ）から偏心
角度信号を得て、ウエ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）＝（ΔＬｃｏｓθmax ，ΔＬｓｉｎθmax ）または
（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｓｉｎθmin ，ΔＬｃｏｓθmin ）
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。
を参照して説明する。第１図において、図示しない搬送
装置によってウエハ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によってウエハが所定角度（例え
ば１度）回転する。このときエッジ位置検出器５の光セ
ンサ５ｂはセンサ真下のウエハによって減量されて到達
する光の量に応じた出力を発生し、この出力はウエハ回
転量信号とともに一対のデータ（θx ，Ｌx ）として記
憶回路７に記憶される。さらにターンテーブル２を所定
角度回転し、エッジ位置の検出、記憶をくりかえし、ウ
エハが原位置（θx ＝０）から３６０度回転するまで続
ける。ウエハの全周のエッジ位置の検出が終了すると次
にＣＰＵ８は、記憶回路７に記憶されたデータを順次読
み出し、エッジ位置信号の最大値Ｌmax と最小値Ｌmin
およびそれぞれに該当するウエハの回転角度θmax ，θ
min を算出する。ＣＰＵ８はまた、このエッジ位置信号
Ｌmax とＬmin との差からウエ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ΔＬ＝（Ｌmax
−Ｌmin ）／２を得、θmax （またはθmin ）から偏心
角度信号を得て、ウエ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）＝（ΔＬｃｏｓθmax ，ΔＬｓｉｎθmax ）または
（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｓｉｎθmin ，ΔＬｃｏｓθmin ）
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。
【０００６】ここでウエハエッジ位置検出器５とこれか
ら得られる信号について説明する。図３は検出器５の部
分を拡大して示した説明図であり、図中図１と同機能の
ものには同符号を付してある。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エハ１によって遮られ
てその一部が減じられて残りが光センサ５ｂに到達す
る。そこで光センサ５ｂとして入力光量に正比例して出
力が変化するものを用いるとその出力はウエハ１のエッ
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、ウエハがターンテーブルの中心に対して
エッジ位置検出器５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。
ら得られる信号について説明する。図３は検出器５の部
分を拡大して示した説明図であり、図中図１と同機能の
ものには同符号を付してある。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エハ１によって遮られ
てその一部が減じられて残りが光センサ５ｂに到達す
る。そこで光センサ５ｂとして入力光量に正比例して出
力が変化するものを用いるとその出力はウエハ１のエッ
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、ウエハがターンテーブルの中心に対して
エッジ位置検出器５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。
【０００７】このときの光センサ５ｂの出力変化の様子
を図４の線図にて示す。同図（ａ）および（ｃ）は横軸
をウエハの回転角度θとし縦軸を光光センサ５ｂの出力
Ｌとしてある。また同図（ａ）は同図（ｂ）に示すよう
にウエハ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エハ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（ｃ）は同図
（ｄ）に示すようにウエハ１の中心がターンテーブル２
の回転中心からＸＹテーブル１０のＸＹ平面第１象現方
向に角度θで距離ΔＬ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の出力はウエハ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Ｌmax 、
最小値をＬmin とすれば（Ｌmax−Ｌmin ）であり、偏
心量ΔＬの２倍に相当する。またＬ＝Ｌmax 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
ときのウエハ１の偏心角度に相当する。（なおＬ＝Ｌmi
n のときの角度θmin を採用しても修正方向が逆になる
だけで効果は同じである。）それ故、これらの信号から
現在のウエハのセンタ位置が座標（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｃ
ｏｓθmax ，ΔＬｓｉｎθmax ）にあることが判る。
（θmin を採用するときは（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｓｉｎθ
min ，ΔＬｃｏｓθmin ）となる。）したがってＸＹテ
ーブルをｘ方向に−ΔＬｃｏｓθmax ，ｙ方向に−ΔＬ
ｓｉｎθmax だけ移動させればウエハのセンタ合せがで
きることになる。
を図４の線図にて示す。同図（ａ）および（ｃ）は横軸
をウエハの回転角度θとし縦軸を光光センサ５ｂの出力
Ｌとしてある。また同図（ａ）は同図（ｂ）に示すよう
にウエハ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エハ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（ｃ）は同図
（ｄ）に示すようにウエハ１の中心がターンテーブル２
の回転中心からＸＹテーブル１０のＸＹ平面第１象現方
向に角度θで距離ΔＬ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の出力はウエハ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Ｌmax 、
最小値をＬmin とすれば（Ｌmax−Ｌmin ）であり、偏
心量ΔＬの２倍に相当する。またＬ＝Ｌmax 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
ときのウエハ１の偏心角度に相当する。（なおＬ＝Ｌmi
n のときの角度θmin を採用しても修正方向が逆になる
だけで効果は同じである。）それ故、これらの信号から
現在のウエハのセンタ位置が座標（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｃ
ｏｓθmax ，ΔＬｓｉｎθmax ）にあることが判る。
（θmin を採用するときは（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｓｉｎθ
min ，ΔＬｃｏｓθmin ）となる。）したがってＸＹテ
ーブルをｘ方向に−ΔＬｃｏｓθmax ，ｙ方向に−ΔＬ
ｓｉｎθmax だけ移動させればウエハのセンタ合せがで
きることになる。
【０００８】図１の従来装置において、ウエハの周縁部
にオリフラ部（または切欠部）が設けられている場合の
センタ合せおよびオリフラ部（または切欠部）の位置合
せを同時に行うときの動作をつぎに説明する。
にオリフラ部（または切欠部）が設けられている場合の
センタ合せおよびオリフラ部（または切欠部）の位置合
せを同時に行うときの動作をつぎに説明する。
【０００９】図５（ａ）は、周縁部の一部にオリフラ部
（イ）が設けられているウエハの平面図であり、同図
（ｂ）ないし（ｅ）はこのような形状のウエハは種々の
方向に偏心してターンテーブルに載せられたときのエッ
ジ位置検出器の出力波形の例を示したものである。図５
（ａ）のような形状のウエハを回転させたとき、同図
（ｂ）ないし（ｅ）に見られるようにそのオリフラ部
（または切欠部）（イ）において他の円周形状の部分と
は著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ッジ位置検出器
の出力の変化率を監視することによってオリフラ部の位
置を検知することができる。このためにエッジ位置検出
信号の変化率が一定以上になったところをオリフラ部の
端と判断するようにＣＰＵ８のプログラムを構成してお
く。
（イ）が設けられているウエハの平面図であり、同図
（ｂ）ないし（ｅ）はこのような形状のウエハは種々の
方向に偏心してターンテーブルに載せられたときのエッ
ジ位置検出器の出力波形の例を示したものである。図５
（ａ）のような形状のウエハを回転させたとき、同図
（ｂ）ないし（ｅ）に見られるようにそのオリフラ部
（または切欠部）（イ）において他の円周形状の部分と
は著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ッジ位置検出器
の出力の変化率を監視することによってオリフラ部の位
置を検知することができる。このためにエッジ位置検出
信号の変化率が一定以上になったところをオリフラ部の
端と判断するようにＣＰＵ８のプログラムを構成してお
く。
【００１０】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エ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
ウエハ偏心量、に応じて定めるようにすればよい。また
オリフラ部（あるいは切欠部）の位置とウエハの偏心方
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。
ているときの最大変化率がウエ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
ウエハ偏心量、に応じて定めるようにすればよい。また
オリフラ部（あるいは切欠部）の位置とウエハの偏心方
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。
【００１１】図６および図７にこれを行うときのフロー
チャートを示す。ここでステップ１から７まではオリフ
ラ部のない図４の場合と同じである。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で得られた最大値Ｌmax と最小値Ｌmin とか
ら（Ｌmax −Ｌmin ）を得、これによって変化率の上限
値αを定める。次にステップ９にて角度θ＝０度から３
６０度に至る間の出力信号Ｌの変化率ΔＬ／Δθを計算
し、ΔＬ／Δθ≧αの点（θ1 〜θn ）を探す。
チャートを示す。ここでステップ１から７まではオリフ
ラ部のない図４の場合と同じである。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で得られた最大値Ｌmax と最小値Ｌmin とか
ら（Ｌmax −Ｌmin ）を得、これによって変化率の上限
値αを定める。次にステップ９にて角度θ＝０度から３
６０度に至る間の出力信号Ｌの変化率ΔＬ／Δθを計算
し、ΔＬ／Δθ≧αの点（θ1 〜θn ）を探す。
【００１２】つぎに出力最大（Ｌ＝Ｌmax ）となるとき
の角度θmax がθ1 ≦θmax ≦θnの関係にあるか否か
を判断し、θ1 ≦θmax ≦θn が成立する場合には先に
ウエ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Ｌmax の位置はオリフラ部を中に含む図５（ｃ）の
ような状態であるので真の最大値は得られていないこと
になる。そこで基準として最小値Ｌmin を採用し、Ｌmi
n に相当する角度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、θmin ＞２７０度ではθmin
−９０度）の出力を中点Ｌc として採用し、ウエハのセ
ンタ偏位量ΔＬ＝Ｌc −Ｌmin を得る。この結果からウ
エハセンタの現在位置座標（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｓｉｎθ
min ，ΔＬｃｏｓθmin ）を得る。（但し、光センサ５
ｂの方向を＋ｘとする。）
の角度θmax がθ1 ≦θmax ≦θnの関係にあるか否か
を判断し、θ1 ≦θmax ≦θn が成立する場合には先に
ウエ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Ｌmax の位置はオリフラ部を中に含む図５（ｃ）の
ような状態であるので真の最大値は得られていないこと
になる。そこで基準として最小値Ｌmin を採用し、Ｌmi
n に相当する角度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、θmin ＞２７０度ではθmin
−９０度）の出力を中点Ｌc として採用し、ウエハのセ
ンタ偏位量ΔＬ＝Ｌc −Ｌmin を得る。この結果からウ
エハセンタの現在位置座標（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｓｉｎθ
min ，ΔＬｃｏｓθmin ）を得る。（但し、光センサ５
ｂの方向を＋ｘとする。）
【００１３】一方、出力Ｌが最大値Ｌmax となる角度θ
max がθ1 とθn の間にないときはオリフラ部は他の位
置にあるので、最大偏位量としてステップ７で得られた
Ｌmax を採用し、偏位方向としてθmax を採用する。
（図５（ｂ），（ｄ），（ｅ）のような場合。）
max がθ1 とθn の間にないときはオリフラ部は他の位
置にあるので、最大偏位量としてステップ７で得られた
Ｌmax を採用し、偏位方向としてθmax を採用する。
（図５（ｂ），（ｄ），（ｅ）のような場合。）
【００１４】次にθmax の９０度隣の点θf がオリフラ
部内にあるか否かの判定を行い、オリフラ部であれば２
７０度先（または９０度後）の位置をθc としてそのと
きのＬの値を、またオリフラ部でなければその点θf を
θc としてそのときのＬの値をそれぞれ中点Ｌc として
採用し、ウエハの偏位量ΔＬ＝Ｌmax −Ｌc を得る。こ
のとき、中点位置の角度θc としてはθmax の値によっ
てオリフラ部として判断すべき位置θf および中点とし
て採用すべき出力の該当する角度θc は表１の通りであ
る。
部内にあるか否かの判定を行い、オリフラ部であれば２
７０度先（または９０度後）の位置をθc としてそのと
きのＬの値を、またオリフラ部でなければその点θf を
θc としてそのときのＬの値をそれぞれ中点Ｌc として
採用し、ウエハの偏位量ΔＬ＝Ｌmax −Ｌc を得る。こ
のとき、中点位置の角度θc としてはθmax の値によっ
てオリフラ部として判断すべき位置θf および中点とし
て採用すべき出力の該当する角度θc は表１の通りであ
る。
【００１５】
【表１】
【００１６】このときの検出器の出力波形の例を図８に
示す。同図（ａ）は表１の１に（ｂ），（ｃ）は表１の
２に、（ｄ）は表１の３にそれぞれ相当する（但しθ1
＜θf ＜θn のとき）。上記の結果からウエハセンタの
現在位置座標（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｃｏｓθmax ，ΔＬｓ
ｉｎθmax ）を得る。
示す。同図（ａ）は表１の１に（ｂ），（ｃ）は表１の
２に、（ｄ）は表１の３にそれぞれ相当する（但しθ1
＜θf ＜θn のとき）。上記の結果からウエハセンタの
現在位置座標（ｘ，ｙ）＝（ΔＬｃｏｓθmax ，ΔＬｓ
ｉｎθmax ）を得る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このような、ウエハの
中心位置合せの精度は、現在次第に厳しくなってきてお
り、例えば中心位置で±０．２５mm、またオリフラ部の
角度合せの精度は±０．２５度程度が要求されるように
なってきている。このような要求を満足するには、最低
でもウエハの１回転で３６０度／０．２５度＝１，４４
０以上のデータが必要となる。さらに、ウエハを回転さ
せるためのターンテーブルの駆動機構には若干の精度上
の誤差が存在すること、およびウエハの中心位置ずれと
オリフラ位置角度のずれとは同時に存在し（図５の
（ａ），ないし（ｅ））、これらが総合した結果として
ウエハエッジ位置信号が得られるものであるので、さら
に検出精度が悪くなるために、実際にはこれらの５倍以
上のデータ数を確保しておくことが必要になる。そこで
通常は１回転当り７５００個程度のデータを取るように
なっている。
中心位置合せの精度は、現在次第に厳しくなってきてお
り、例えば中心位置で±０．２５mm、またオリフラ部の
角度合せの精度は±０．２５度程度が要求されるように
なってきている。このような要求を満足するには、最低
でもウエハの１回転で３６０度／０．２５度＝１，４４
０以上のデータが必要となる。さらに、ウエハを回転さ
せるためのターンテーブルの駆動機構には若干の精度上
の誤差が存在すること、およびウエハの中心位置ずれと
オリフラ位置角度のずれとは同時に存在し（図５の
（ａ），ないし（ｅ））、これらが総合した結果として
ウエハエッジ位置信号が得られるものであるので、さら
に検出精度が悪くなるために、実際にはこれらの５倍以
上のデータ数を確保しておくことが必要になる。そこで
通常は１回転当り７５００個程度のデータを取るように
なっている。
【００１８】しかし、上記従来装置においては、エッジ
位置検出器の出力を一旦ＣＰＵ８に取り込み、ＣＰＵ８
に設定されたプログラムにより、このデータを順次記憶
回路に書き込み記憶するようになっている。ここで、ウ
エハのエッジ位置をセンサ５で検出し、この検出値をＡ
／Ｄ変換器でデイジイタル信号に変換してＣＰＵ８を経
由して記憶回路７に格納するときを考える。この場合、
Ａ／Ｄ変換器の動作時間はデータ１個当り３０μｓ程度
必要であり、またＡ／Ｄ変換器からデータを取り出して
記憶回路７の所定の番地に書き込むためのＣＰＵ８の処
理時間に５０μｓ程度必要となり、合計８０μｓがデー
タ１個当りの処理時間として必要となる。ここでウエハ
を１秒間に１回転（３６０度）させるとすると、データ
の検出・記憶の速度は１／（８０×１０-6）＝１２５，
０００回が上限となる。通常は動作の安全を考えると限
界の６０％程度、即ち７５００回程度に選定するのが限
度である。このように選定すると必要な数のデータの検
出記憶中はＣＰＵが完全に占有されてしまい、他の作業
は全く行なう余地がない。それ故、ウエハの中心位置ず
れ量、オリフラ位置のずれ角度およびこれらの修正量の
演算は、ウエハを１回転させて、エッジ位置データをす
べて記憶した後にこれらのデータを読み出して実施する
ことになる。
位置検出器の出力を一旦ＣＰＵ８に取り込み、ＣＰＵ８
に設定されたプログラムにより、このデータを順次記憶
回路に書き込み記憶するようになっている。ここで、ウ
エハのエッジ位置をセンサ５で検出し、この検出値をＡ
／Ｄ変換器でデイジイタル信号に変換してＣＰＵ８を経
由して記憶回路７に格納するときを考える。この場合、
Ａ／Ｄ変換器の動作時間はデータ１個当り３０μｓ程度
必要であり、またＡ／Ｄ変換器からデータを取り出して
記憶回路７の所定の番地に書き込むためのＣＰＵ８の処
理時間に５０μｓ程度必要となり、合計８０μｓがデー
タ１個当りの処理時間として必要となる。ここでウエハ
を１秒間に１回転（３６０度）させるとすると、データ
の検出・記憶の速度は１／（８０×１０-6）＝１２５，
０００回が上限となる。通常は動作の安全を考えると限
界の６０％程度、即ち７５００回程度に選定するのが限
度である。このように選定すると必要な数のデータの検
出記憶中はＣＰＵが完全に占有されてしまい、他の作業
は全く行なう余地がない。それ故、ウエハの中心位置ず
れ量、オリフラ位置のずれ角度およびこれらの修正量の
演算は、ウエハを１回転させて、エッジ位置データをす
べて記憶した後にこれらのデータを読み出して実施する
ことになる。
【００１９】そこで従来においては、検出精度を向上さ
せるために、先ず中心ずれを１回目のエッジ位置検出操
作によって算出し、その結果によって中心位置ずれを修
正した後に、再度ウエハを回転させてほぼ直線状の位置
データとオリフラ部のみが上に凸となる形状のデータを
得て、このデータから演算することによってオリフラ位
置を検出し、その結果によってオリフラの位置を所定の
角度に一致させる操作を行うようにしている。このため
に、従来の装置においては、ウエハ回転，エッジ位置デ
ータ検出・記憶のために１秒×２回＝２秒、記憶データ
の読み出しに１．５秒×２回＝３秒、読み出したデータ
によって中心位置ずれおよびオリフラ角度ずれの演算，
修正に３ないし５秒が必要となって、合計８ないし１０
秒が必要であった。
せるために、先ず中心ずれを１回目のエッジ位置検出操
作によって算出し、その結果によって中心位置ずれを修
正した後に、再度ウエハを回転させてほぼ直線状の位置
データとオリフラ部のみが上に凸となる形状のデータを
得て、このデータから演算することによってオリフラ位
置を検出し、その結果によってオリフラの位置を所定の
角度に一致させる操作を行うようにしている。このため
に、従来の装置においては、ウエハ回転，エッジ位置デ
ータ検出・記憶のために１秒×２回＝２秒、記憶データ
の読み出しに１．５秒×２回＝３秒、読み出したデータ
によって中心位置ずれおよびオリフラ角度ずれの演算，
修正に３ないし５秒が必要となって、合計８ないし１０
秒が必要であった。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来装置
よりも高精度でかつ高速の位置決めが可能なウエハのセ
ンタ合せ装置を提案したものであって、ウエハエッジ位
置検出に際して検出信号をデイジイタル信号に変換した
後にＣＰＵを経由することなくデータを直接記憶回路に
転送するＤＭＡデータ転送手段を設けて、データ検出，
記憶を高速にするとともにこれらの作業中におけるＣＰ
Ｕ占有率を極力低下させて、記憶デ−タ数の大幅な増加
とＣＰＵの空き時間にデータの演算処理を行わせること
によって、センタ合せのための所要時間の短縮を実現し
たものである。またデータ演算処理手順を変更して、ウ
エハを完全に一周させなくても必要なデータが得られた
時点でエッジ位置の検出・記憶を中止し、中心位置およ
びオリフラ位置のずれ量の演算および修正動作を行うよ
うにしたものである。
よりも高精度でかつ高速の位置決めが可能なウエハのセ
ンタ合せ装置を提案したものであって、ウエハエッジ位
置検出に際して検出信号をデイジイタル信号に変換した
後にＣＰＵを経由することなくデータを直接記憶回路に
転送するＤＭＡデータ転送手段を設けて、データ検出，
記憶を高速にするとともにこれらの作業中におけるＣＰ
Ｕ占有率を極力低下させて、記憶デ−タ数の大幅な増加
とＣＰＵの空き時間にデータの演算処理を行わせること
によって、センタ合せのための所要時間の短縮を実現し
たものである。またデータ演算処理手順を変更して、ウ
エハを完全に一周させなくても必要なデータが得られた
時点でエッジ位置の検出・記憶を中止し、中心位置およ
びオリフラ位置のずれ量の演算および修正動作を行うよ
うにしたものである。
【００２１】
【実施例】図９に本発明の実施例を示す。同図において
ウエハ１はターンテーブル２に載せられ、ターンテーブ
ル２は電動機４にてθ軸まわりに回転駆動され、その回
転量はθ軸エンコーダ６にて検出される。また、ウエハ
１の端縁位置はウエハエッジ位置検出器５の光センサ５
ｂによってアナログ信号として検出される。これらは図
１に示した従来装置と同じである。また、ターンテーブ
ル２およびその回転駆動用の電動機４およびエンコーダ
６はＸ軸テーブル２１に載置されており、このＸ軸テー
ブル２１はＸ軸テーブル駆動用の電動機２２ａおよび送
りネジ２２ｂによって図のｘ1 −ｘ2 方向に移動され
る。このＸ軸方向の移動量は電動機２２ａに連結された
Ｘ軸用エンコーダ２２ｃによって検出される。２３ａは
ウエハ１をターンテーブルから持ち上げて分離するため
のリフタであり、電磁弁２３ｂによって駆動されるエヤ
シリンダ２３ｃに連結されて図のＺ方向に駆動される。
２４は、Ａ／Ｄ変換器であり、光センサ５ｂのアナログ
信号出力をデイジイタル信号に変換する。２５は記憶回
路、２６はＤＭＡデータ転送回路であり、２７は中央演
算処理回路（ＣＰＵ），２８ａおよび２８ｂは電動機制
御回路，２９ａおよび２９ｂは比較器でありＣＰＵ２７
からの電動機回転量指令信号を受けてそれぞれの電動機
４、および２２ａの回転量信号に変換する電動機制御回
路２８ａ，２８ｂの出力とエンコーダ６および２２ｃの
出力とを比較し、差信号によって各電動機を駆動する。
ウエハ１はターンテーブル２に載せられ、ターンテーブ
ル２は電動機４にてθ軸まわりに回転駆動され、その回
転量はθ軸エンコーダ６にて検出される。また、ウエハ
１の端縁位置はウエハエッジ位置検出器５の光センサ５
ｂによってアナログ信号として検出される。これらは図
１に示した従来装置と同じである。また、ターンテーブ
ル２およびその回転駆動用の電動機４およびエンコーダ
６はＸ軸テーブル２１に載置されており、このＸ軸テー
ブル２１はＸ軸テーブル駆動用の電動機２２ａおよび送
りネジ２２ｂによって図のｘ1 −ｘ2 方向に移動され
る。このＸ軸方向の移動量は電動機２２ａに連結された
Ｘ軸用エンコーダ２２ｃによって検出される。２３ａは
ウエハ１をターンテーブルから持ち上げて分離するため
のリフタであり、電磁弁２３ｂによって駆動されるエヤ
シリンダ２３ｃに連結されて図のＺ方向に駆動される。
２４は、Ａ／Ｄ変換器であり、光センサ５ｂのアナログ
信号出力をデイジイタル信号に変換する。２５は記憶回
路、２６はＤＭＡデータ転送回路であり、２７は中央演
算処理回路（ＣＰＵ），２８ａおよび２８ｂは電動機制
御回路，２９ａおよび２９ｂは比較器でありＣＰＵ２７
からの電動機回転量指令信号を受けてそれぞれの電動機
４、および２２ａの回転量信号に変換する電動機制御回
路２８ａ，２８ｂの出力とエンコーダ６および２２ｃの
出力とを比較し、差信号によって各電動機を駆動する。
【００２２】なお、ターンテーブル２およびＸ軸テーブ
ル２１を駆動する電動機としてパルスモータを用いると
きには、エンコーダ６および２２ｃは必要ではなく、Ｃ
ＰＵ２７からの駆動指令パルス数に応じて駆動すればよ
い。
ル２１を駆動する電動機としてパルスモータを用いると
きには、エンコーダ６および２２ｃは必要ではなく、Ｃ
ＰＵ２７からの駆動指令パルス数に応じて駆動すればよ
い。
【００２３】次に、ＤＭＡデータ転送回路２６について
説明する。ＤＭＡデータ転送回路はダイレクトメモリア
クセス回路の略であり、組み合わせるＣＰＵに対応した
回路がＬＳＩの形で市販されているものが使用できる。
例えばＣＰＵとしてインテル社の８０８５ＭＰＵを用い
るときにはＤＭＡとして８２３７Ａ形，ザイログ社のＺ
８０ＭＰＵに対してはＺ８０ＤＭＡ形が、またモトロー
ラ社の６８０９ＭＰＵに対しては６８４４形のＤＭＡ
（以上いずれも米国メーカの形名）等がある。
説明する。ＤＭＡデータ転送回路はダイレクトメモリア
クセス回路の略であり、組み合わせるＣＰＵに対応した
回路がＬＳＩの形で市販されているものが使用できる。
例えばＣＰＵとしてインテル社の８０８５ＭＰＵを用い
るときにはＤＭＡとして８２３７Ａ形，ザイログ社のＺ
８０ＭＰＵに対してはＺ８０ＤＭＡ形が、またモトロー
ラ社の６８０９ＭＰＵに対しては６８４４形のＤＭＡ
（以上いずれも米国メーカの形名）等がある。
【００２４】このＤＭＡデータ転送回路は、入出力機器
間、入出力機器とメモリ間、メモリとメモリとの間のそ
れぞれにおいて、ＣＰＵを経由することなくデータを直
接転送する回路であり、この間において、ＣＰＵに対し
てはデータバスの解放、復帰のための信号のやりとりだ
けであるので、ＣＰＵを占有する時間はデータをＣＰＵ
経由で転送する場合の数％以下のわずかの時間でよい。
この結果ウエハエッジ位置の検出・記憶動作とデータ処
理とをウエハの回転中に実施することができるようにな
る。
間、入出力機器とメモリ間、メモリとメモリとの間のそ
れぞれにおいて、ＣＰＵを経由することなくデータを直
接転送する回路であり、この間において、ＣＰＵに対し
てはデータバスの解放、復帰のための信号のやりとりだ
けであるので、ＣＰＵを占有する時間はデータをＣＰＵ
経由で転送する場合の数％以下のわずかの時間でよい。
この結果ウエハエッジ位置の検出・記憶動作とデータ処
理とをウエハの回転中に実施することができるようにな
る。
【００２５】次に図９の実施例を図１０および図１１の
フローチャートにより説明する。図９ないし図１１にお
いて、図示しない搬送手段によってウエハ１がターンテ
ーブル１に載せられるとウエハのセンタ位置合せ動作が
開始される。初めにバッフア内のθx およびカウンタＸ
を０にセットし、光センサ５ｂの出力を待って記憶回路
２５にそのときの回転角度θx （＝０）とともに記憶す
る。また、光センサ５ｂの出力は最低でも１Ｖ程度ある
ので、この出力Ｌx をチェックし、Ｌx ≠０となったと
き、測定開始と判断する（ステップ５）。このときの出
力Ｌx をバッフアから読み出してＣＰＵに入力して、Δ
Ｌ＝Ｌx −Ｌx-1 を演算するとともにΔＬ／Δθ＞ΔＬ
max （但しΔθは単位回転角度、ΔＬmax はそれまでの
出力変化率ΔＬ／Δθの最大値）を調べる。スタート時
は当然、Ｌx ＝Ｌx-1 、ΔＬ＝ΔＬmax ＝０なのでΔＬ
／Δθ＝ΔＬmax ＝０となりステップ１３にスキップ
し、さらにΔθだけ回転させてステップ４に戻る。Δθ
回転後のデータθx （＝０＋Δθ）とＬx の値を記憶回
路に書き込み、このＬx の値からステップ７にてΔＬx
／Δθ＞ΔＬmax を判断する。このときΔＬmax は０で
あるのでΔＬx ／Δθ＞ΔＬmax が成立する。そこでこ
のΔＬx ／Δθを新たなΔＬmax とする。
フローチャートにより説明する。図９ないし図１１にお
いて、図示しない搬送手段によってウエハ１がターンテ
ーブル１に載せられるとウエハのセンタ位置合せ動作が
開始される。初めにバッフア内のθx およびカウンタＸ
を０にセットし、光センサ５ｂの出力を待って記憶回路
２５にそのときの回転角度θx （＝０）とともに記憶す
る。また、光センサ５ｂの出力は最低でも１Ｖ程度ある
ので、この出力Ｌx をチェックし、Ｌx ≠０となったと
き、測定開始と判断する（ステップ５）。このときの出
力Ｌx をバッフアから読み出してＣＰＵに入力して、Δ
Ｌ＝Ｌx −Ｌx-1 を演算するとともにΔＬ／Δθ＞ΔＬ
max （但しΔθは単位回転角度、ΔＬmax はそれまでの
出力変化率ΔＬ／Δθの最大値）を調べる。スタート時
は当然、Ｌx ＝Ｌx-1 、ΔＬ＝ΔＬmax ＝０なのでΔＬ
／Δθ＝ΔＬmax ＝０となりステップ１３にスキップ
し、さらにΔθだけ回転させてステップ４に戻る。Δθ
回転後のデータθx （＝０＋Δθ）とＬx の値を記憶回
路に書き込み、このＬx の値からステップ７にてΔＬx
／Δθ＞ΔＬmax を判断する。このときΔＬmax は０で
あるのでΔＬx ／Δθ＞ΔＬmax が成立する。そこでこ
のΔＬx ／Δθを新たなΔＬmax とする。
【００２６】次にステップ９にて（ｘ−１）の符号が判
断される（Δθの回転を２回以上行ったかの判断）。こ
の場合ｘ＝１、すなわちｘ−１＝０であるのでステップ
１３にスキップしてさらにΔθ回転させる。ステップ１
３の後ステップ４に戻り、（θx ，Ｌx ）を記憶回路に
格納し、このＬx によりΔＬx ／Δθ＞ΔＬmax を判断
し、もし成立しなければステップ１３にスキップしてさ
らにΔθ回転させることをくりかえす。ΔＬx ／Δθ＞
ΔＬmax が成立するとステップ８に移り、このときのΔ
Ｌx ／ΔθをΔＬmax に代入する。
断される（Δθの回転を２回以上行ったかの判断）。こ
の場合ｘ＝１、すなわちｘ−１＝０であるのでステップ
１３にスキップしてさらにΔθ回転させる。ステップ１
３の後ステップ４に戻り、（θx ，Ｌx ）を記憶回路に
格納し、このＬx によりΔＬx ／Δθ＞ΔＬmax を判断
し、もし成立しなければステップ１３にスキップしてさ
らにΔθ回転させることをくりかえす。ΔＬx ／Δθ＞
ΔＬmax が成立するとステップ８に移り、このときのΔ
Ｌx ／ΔθをΔＬmax に代入する。
【００２７】さらにこのときのΔＬx と１回前のΔＬx-
1 とを比較しΔＬx ／ΔＬx-1 ＞ｋ（但しｋはあらかじ
め定めた定数）を調べて、これが成立しないときはオリ
フラの端部でないと判断してステップ１３にスキップす
る。ΔＬx ／ΔＬx-1 ＞ｋのときはエッジ位置の変化量
が大きいのでオリフラ位置の始端部であると判断し、ス
テップ１１に移る。ステップ１１では、このときまでの
回転角θx ＝Ｘ・Δθと予め判っているオリフラ部の中
心角αとから、オリフラ内になく、かつ相互に回転角で
９０度離れた位置（θx1，θx2，θx3，θx4）のデータ
Ｌx1，Ｌx2，Ｌx3，Ｌx4を求める。このときＬx1として
採用すべき位置θx1は現在のθx にオリフラの中心角α
を加えた角度θx1＝θx ＋αに対応するエッジ位置デー
タＬx を採用すればよいが、他の３点は（θx ＋α）の
値によって表２のように決定する。
1 とを比較しΔＬx ／ΔＬx-1 ＞ｋ（但しｋはあらかじ
め定めた定数）を調べて、これが成立しないときはオリ
フラの端部でないと判断してステップ１３にスキップす
る。ΔＬx ／ΔＬx-1 ＞ｋのときはエッジ位置の変化量
が大きいのでオリフラ位置の始端部であると判断し、ス
テップ１１に移る。ステップ１１では、このときまでの
回転角θx ＝Ｘ・Δθと予め判っているオリフラ部の中
心角αとから、オリフラ内になく、かつ相互に回転角で
９０度離れた位置（θx1，θx2，θx3，θx4）のデータ
Ｌx1，Ｌx2，Ｌx3，Ｌx4を求める。このときＬx1として
採用すべき位置θx1は現在のθx にオリフラの中心角α
を加えた角度θx1＝θx ＋αに対応するエッジ位置デー
タＬx を採用すればよいが、他の３点は（θx ＋α）の
値によって表２のように決定する。
【００２８】
【表２】
【００２９】これらの点の全データがそれまでのウエハ
回転によって得られているか否かをステップ１２で判断
し、もし得られていなければステップ１３に進んで、さ
らにΔθ回転させてステップ４ないし１２をくりかえ
す。θx1ないしθx4とこれらに対応するＬx1ないしＬx4
の位置データが得られているとステップ１４に移り、残
りの角度を回転させて、３６０度回転させたところで停
止する。また、角度θx1ないしθx4に対するデータＬx1
ないしＬx4を読み出してＣＰＵ２７にて回転中心に対す
る中心位置ずれ量Ｌe とＸ軸に対するウエハ中心位置の
ずれ角度θe を次式によって算出する。
回転によって得られているか否かをステップ１２で判断
し、もし得られていなければステップ１３に進んで、さ
らにΔθ回転させてステップ４ないし１２をくりかえ
す。θx1ないしθx4とこれらに対応するＬx1ないしＬx4
の位置データが得られているとステップ１４に移り、残
りの角度を回転させて、３６０度回転させたところで停
止する。また、角度θx1ないしθx4に対するデータＬx1
ないしＬx4を読み出してＣＰＵ２７にて回転中心に対す
る中心位置ずれ量Ｌe とＸ軸に対するウエハ中心位置の
ずれ角度θe を次式によって算出する。
【００３０】
【式１】
【式２】
【式３】
【００３１】但し、θ0 は３６０度回転（回転開始前と
同じ）したときの回転中心とウエハ中心とを結ぶ直線と
点θx1とθx3とを結ぶ直線とがなす角度、θSTはこのと
きのＸ軸と点θx1とθx3とを結ぶ直線とのなす角度であ
る。なお、このθSTは（１８０°−θx1）に相当するの
でθx1が決定されると既知となる。なお、回転中心、ウ
エハ中心、Ｘ軸、θx1ないしθx4等の相互関係は図１２
に示す通りであり、これから上記各計算式が成立するこ
とは容易に理解できる。
同じ）したときの回転中心とウエハ中心とを結ぶ直線と
点θx1とθx3とを結ぶ直線とがなす角度、θSTはこのと
きのＸ軸と点θx1とθx3とを結ぶ直線とのなす角度であ
る。なお、このθSTは（１８０°−θx1）に相当するの
でθx1が決定されると既知となる。なお、回転中心、ウ
エハ中心、Ｘ軸、θx1ないしθx4等の相互関係は図１２
に示す通りであり、これから上記各計算式が成立するこ
とは容易に理解できる。
【００３２】ステップ１６にてＬe ，θe が算出される
と、ステップ１７にてＣＰＵ２７はターンテーブル駆動
用電動機制御回路２８ａに対してテーブルを−θe だけ
回転させるよう指令を発し、ずれ角を修正して、Ｘ軸方
向と中心位置方向とを一致させる。次にステップ１８に
てＣＰＵ２７は電磁弁２２ａに指令を出してエヤシリン
ダ２３ｂを動作させてリフタ２３ａを上昇させ、ウエハ
１をターンテーブル２から持ちあげる。この後にＣＰＵ
２７はＸ軸駆動用電動機制御回路２８ｂに−Ｌe だけ移
動させる指令を出力し、電動機２２ａが回転して送りネ
ジ２２ｂを回転させてＸ軸テーブル２１を−Ｌe だけ移
動させる。さらにステップ２０にてリフタ２３ａを下降
させてウエハをターンテーブルの上に戻す（中心合せ完
了）。
と、ステップ１７にてＣＰＵ２７はターンテーブル駆動
用電動機制御回路２８ａに対してテーブルを−θe だけ
回転させるよう指令を発し、ずれ角を修正して、Ｘ軸方
向と中心位置方向とを一致させる。次にステップ１８に
てＣＰＵ２７は電磁弁２２ａに指令を出してエヤシリン
ダ２３ｂを動作させてリフタ２３ａを上昇させ、ウエハ
１をターンテーブル２から持ちあげる。この後にＣＰＵ
２７はＸ軸駆動用電動機制御回路２８ｂに−Ｌe だけ移
動させる指令を出力し、電動機２２ａが回転して送りネ
ジ２２ｂを回転させてＸ軸テーブル２１を−Ｌe だけ移
動させる。さらにステップ２０にてリフタ２３ａを下降
させてウエハをターンテーブルの上に戻す（中心合せ完
了）。
【００３３】この後にステップ２１にてターンテーブル
を回転させてオリフラが所定角度に一致するまで回転さ
せて終了する。このときオリフラ中心がＸ軸に対してγ
度傾いた位置にするには中心合せ完了時にオリフラ中心
がＸ軸に対して（θ0 ＋１／２・α）だけ傾いているか
らγ−（θ0 ＋１／２・α）だけ回転させればよい。
を回転させてオリフラが所定角度に一致するまで回転さ
せて終了する。このときオリフラ中心がＸ軸に対してγ
度傾いた位置にするには中心合せ完了時にオリフラ中心
がＸ軸に対して（θ0 ＋１／２・α）だけ傾いているか
らγ−（θ0 ＋１／２・α）だけ回転させればよい。
【００３４】なお、ステップ１４および１５において３
６０度まで回転させたが、位置修正時の計算式を変更す
ることにより、ステップ１２においてθx1ないしθx4の
データが得られた位置でエッジ位置検出のための回転を
停止し、ステップ１６に移るようにしてもよい。この場
合、ウエハは最初の位置に戻っていないので、ずれ角お
よびずれ量の計算および修正にこのときまでの回転角度
θx1を加味してやればよい。
６０度まで回転させたが、位置修正時の計算式を変更す
ることにより、ステップ１２においてθx1ないしθx4の
データが得られた位置でエッジ位置検出のための回転を
停止し、ステップ１６に移るようにしてもよい。この場
合、ウエハは最初の位置に戻っていないので、ずれ角お
よびずれ量の計算および修正にこのときまでの回転角度
θx1を加味してやればよい。
【００３５】なお、本発明は上記のようなオリフラ部を
有するウエハの中心位置合せ、オリフラ合せにのみ適用
されるものではなく、オリフラのかわりに切欠き部を有
するものあるいは矩形、正方形の板状物の位置合せにも
適用できる。
有するウエハの中心位置合せ、オリフラ合せにのみ適用
されるものではなく、オリフラのかわりに切欠き部を有
するものあるいは矩形、正方形の板状物の位置合せにも
適用できる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の装置によるときは、ウエハを回
転させてエッジ位置を検出するときに、ＣＰＵを経由せ
ずにＤＭＡデータ転送手段によってＤ／Ａ変換器から直
接記憶回路に格納するようにしたので、ウエハエッジ位
置検出、記憶時にＣＰＵがこのために占有される時間が
ほとんどなく、この検出記憶に並行して、中心位置ずれ
とずれ方向（角度）およびオリフラ位置の検出のための
演算が可能となり、センタ合せのための所要時間を短縮
することができる。また、エッジ位置検出、記憶のため
にＣＰＵをほとんど占有することがないので同じ回転速
度でも従来装置にくらべてデータを得るための単位回転
角度を従来の数分の１の細かいものとすることができ
る。この結果、従来は中心位置ずれの検出・補正後に再
度ウエハを回転させてエッジ位置の変化をオリフラ部に
よる変化のみとしてオリフラ位置を検出するようにしな
ければ要求される精度が得られなかったのに対して、１
回の回転のみで中心位置ずれとオリフラ位置の検出とを
同時に行っても十分な精度が得られるものである。
転させてエッジ位置を検出するときに、ＣＰＵを経由せ
ずにＤＭＡデータ転送手段によってＤ／Ａ変換器から直
接記憶回路に格納するようにしたので、ウエハエッジ位
置検出、記憶時にＣＰＵがこのために占有される時間が
ほとんどなく、この検出記憶に並行して、中心位置ずれ
とずれ方向（角度）およびオリフラ位置の検出のための
演算が可能となり、センタ合せのための所要時間を短縮
することができる。また、エッジ位置検出、記憶のため
にＣＰＵをほとんど占有することがないので同じ回転速
度でも従来装置にくらべてデータを得るための単位回転
角度を従来の数分の１の細かいものとすることができ
る。この結果、従来は中心位置ずれの検出・補正後に再
度ウエハを回転させてエッジ位置の変化をオリフラ部に
よる変化のみとしてオリフラ位置を検出するようにしな
ければ要求される精度が得られなかったのに対して、１
回の回転のみで中心位置ずれとオリフラ位置の検出とを
同時に行っても十分な精度が得られるものである。
【００３７】本発明の装置において、図１にて説明した
従来装置と同様に、ウエハを１秒間に１回転の速度で回
転させるようにしたときの結果を調べてみた。この場合
は、エッジ位置検出のためのウエハ回転を１回としその
かわりに１回転当りのデータ採取数を従来の３ないし４
倍程度の多い量として、図１０および図１１のフローチ
ャートに示した手順でセンタ合せとオリフラ合せを行っ
た結果、ウエハ回転・検出記憶、オリフラ部発見θx1な
いしθx4の選定までに１秒、その後のθe ，Ｌe の算出
および修正に２ないし３秒かかり、合計３秒ないし４秒
で完了し、かつ精度も十分であった。この所要時間は、
従来装置による場合の３０ないし４０％という少ない時
間であり、本発明の大なる効果を確認できた。なお、上
記所要時間の差は、回転開始位置からのオリフラ位置お
よび中心位置の各ずれ量の差によって例示のように最大
１秒程度の変動が生ずるものである。
従来装置と同様に、ウエハを１秒間に１回転の速度で回
転させるようにしたときの結果を調べてみた。この場合
は、エッジ位置検出のためのウエハ回転を１回としその
かわりに１回転当りのデータ採取数を従来の３ないし４
倍程度の多い量として、図１０および図１１のフローチ
ャートに示した手順でセンタ合せとオリフラ合せを行っ
た結果、ウエハ回転・検出記憶、オリフラ部発見θx1な
いしθx4の選定までに１秒、その後のθe ，Ｌe の算出
および修正に２ないし３秒かかり、合計３秒ないし４秒
で完了し、かつ精度も十分であった。この所要時間は、
従来装置による場合の３０ないし４０％という少ない時
間であり、本発明の大なる効果を確認できた。なお、上
記所要時間の差は、回転開始位置からのオリフラ位置お
よび中心位置の各ずれ量の差によって例示のように最大
１秒程度の変動が生ずるものである。
【図１】従来の装置の例を示す接続図
【図２】図１の装置の動作を説明するためのフローチャ
ート
ート
【図３】ウエハエッジ位置検出のための検出器の説明図
【図４】エッジ位置検出器５の光センサ５ｂの出力変化
の様子を示す線図
の様子を示す線図
【図５】平坦部（オリフラ）が設けられたウエハの平面
図およびこのウエハのエッジ位置を検出したときの光セ
ンサ５ｂの出力変化を示す線図
図およびこのウエハのエッジ位置を検出したときの光セ
ンサ５ｂの出力変化を示す線図
【図６】図１の従来装置において図５のようなウエハの
偏心量を算出するときのフローチャートの（１）
偏心量を算出するときのフローチャートの（１）
【図７】図１の従来装置において図５のようなウエハの
偏心量を算出するときのフローチャートの（２）
偏心量を算出するときのフローチャートの（２）
【図８】図１の従来装置において平坦部が設けられたウ
エハのエッジ位置データ採用の別の方法を説明するため
の線図
エハのエッジ位置データ採用の別の方法を説明するため
の線図
【図９】本発明の実施例を示す接続図
【図１０】図９の実施例の動作を説明するためのフロー
チャートの（１）
チャートの（１）
【図１１】図９の実施例の動作を説明するためのフロー
チャートの（２）
チャートの（２）
【図１２】オリフラ部があるウエハを図９の実施例と図
１０および図１１のフローチャートの手順によって中心
合せおよびオリフラ位置合せをするときの説明図
１０および図１１のフローチャートの手順によって中心
合せおよびオリフラ位置合せをするときの説明図
１ ウエハ ２ ターンテーブル ４ ターンテーブル回転用電動機 ５ エッジ位置検出器 ５ａ 投光器 ５ｂ 光センサ ６ エンコーダ ２１ Ｘ軸テーブル ２２ａ Ｘ軸テーブル駆動用電動機 ２２ｃ Ｘ軸エンコーダ ２３ａ リフタ ２３ｂ 電磁弁 ２３ｃ エヤシリンダ ２４ Ａ／Ｄ変換器 ２５ 記憶回路 ２６ ＤＭＡデータ転送回路 ２７ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） ２８ａ ターンテーブル駆動用電動機制御回路 ２８ｂ Ｘ軸駆動用電動機制御回路 ２９ａ 比較器 ２９ｂ 比較器
Claims (3)
- 【請求項１】 円形に整形された半導体ウエハを載置し
回転させるウエハ回転手段と、前記ウエハの端縁位置に
関するデータを非接触で検出す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エハ回転角度に関
連してデイジイタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前
記Ａ／Ｄ変換器の出力を他の回路に直接転送するＤＭＡ
データ転送手段と、前記ＤＭＡデータ転送手段によって
転送されたウエハエッジ位置信号と回転角度信号とから
前記ウエハ偏心量と偏心角度とを演算する中央演算処理
手段と、前記中央演算処理手段の出力に応じて前記ウエ
ハの中心合せを行うウエハ駆動手段とを具備した半導体
ウエハのセンタ合せ装置。 - 【請求項２】 円形に整形されかつ円周の一部に平坦部
または切欠部を有する半導体ウエハのセンタ合せ装置で
あって、前記ウエハを回転させるウエハ回転手段と、前
記ウエハの端縁位置に関するデータを非接触で検出する
エッジ位置検出器と、前記エッジ位置検出器の出力信号
をウエハ回転角度に関連してデイジイタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を他の回路
に直接転送するＤＭＡデータ転送手段と、前記ＤＭＡデ
ータ転送手段によって転送されたウエハエッジ位置信号
と回転角度信号とから前記ウエハエッジ位置の変化率を
演算するとともにウエハエッジ位置信号，回転角度信号
およびエッジ位置の変化率信号から前記ウエハ偏心量，
偏心角度および平坦部または切欠部の中心位置を演算す
る中央演算処理手段と、前記中央演算処理手段の出力に
応じて前記ウエ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ウエハ駆動手段とを具備した半
導体ウエハのセンタ合せ装置。 - 【請求項３】 前記中央演算処理手段は、前記ウエハの
回転角とエッジ位置信号との組合せのうち回転角が相互
に９０度隔った点（θx1，θx2，θx3，θx4）における
ウエハエッジ位置信号Ｌx1，Ｌx2，Ｌx3，Ｌx4を算出
し、 偏心量 Ｌe ＝ 1/2・｛（Ｌx3−Ｌx1）2 ＋（Ｌx4−
Ｌx2）2 ｝1/2 偏心角度 θ0 ＝ tan-1｛（Ｌx3−Ｌx1）／（Ｌx4−Ｌ
x2）｝ を演算する手段である請求項１または２に記載の半導体
ウエハのセンタ合せ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17733892A JP3223584B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 半導体ウエハのセンタ合せ装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17733892A JP3223584B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 半導体ウエハのセンタ合せ装置及び方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001006255A Division JP2001230303A (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 半導体ウエハのセンタ合せ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343501A true JPH05343501A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3223584B2 JP3223584B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=16029227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17733892A Expired - Lifetime JP3223584B2 (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 半導体ウエハのセンタ合せ装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223584B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100515908B1 (ko) * | 1996-04-24 | 2005-12-09 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 피처리기판의위치맞춤장치및그에쓰이는피처리기판용이적장치 |
| JP2006510024A (ja) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ２つの渦電流センサヘッド間の試験対象物の厚みを測定する為の方法および装置 |
| EP1760598A3 (en) * | 2005-08-15 | 2007-12-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Communication control apparatus, communication control method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US7315373B2 (en) | 2001-11-14 | 2008-01-01 | Rorze Corporation | Wafer positioning method and device, wafer process system, and wafer seat rotation axis positioning method for wafer positioning device |
| JP2010067905A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Omron Corp | ウエハのアライメント方法及び装置 |
| JP2012064608A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査装置 |
| WO2020084938A1 (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
| WO2024055756A1 (zh) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种晶圆对中调节装置及调节方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9886029B2 (en) | 2013-12-02 | 2018-02-06 | Daihen Corporation | Workpiece processing apparatus and workpiece transfer system |
| TWI735315B (zh) | 2020-08-21 | 2021-08-01 | 上銀科技股份有限公司 | 偵測晶圓位置的方法及設備 |
-
1992
- 1992-06-10 JP JP17733892A patent/JP3223584B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100515908B1 (ko) * | 1996-04-24 | 2005-12-09 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 피처리기판의위치맞춤장치및그에쓰이는피처리기판용이적장치 |
| US7315373B2 (en) | 2001-11-14 | 2008-01-01 | Rorze Corporation | Wafer positioning method and device, wafer process system, and wafer seat rotation axis positioning method for wafer positioning device |
| JP2006510024A (ja) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ２つの渦電流センサヘッド間の試験対象物の厚みを測定する為の方法および装置 |
| US7777483B2 (en) | 2002-12-13 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for measuring a thickness of a layer of a wafer |
| EP1760598A3 (en) * | 2005-08-15 | 2007-12-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Communication control apparatus, communication control method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US7472206B2 (en) | 2005-08-15 | 2008-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus of communication control using direct memory access (DMA) transfer |
| JP2010067905A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Omron Corp | ウエハのアライメント方法及び装置 |
| JP2012064608A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査装置 |
| WO2020084938A1 (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JP2020068257A (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
| WO2024055756A1 (zh) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种晶圆对中调节装置及调节方法 |
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| JP3223584B2 (ja) | 2001-10-29 |
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