JPH10270533A - ウエ−ハセンタリング装置及びそれを用いたウエ−ハ貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエ−ハを処理する際、処理部におい
てウエ−ハの中心位置と処理部の中心位置を精確に一致
させる。 【解決手段】 ウエ−ハの搬送路にセンタリング検出部
を設ける。このセンタリング検出部には、ウエ−ハの中
心位置を規定するための指定位置を定めてある。ロボッ
ト（２）に支持されたウエ−ハ（１）の映像をＣＣＤカ
メラ(13)で画像処理し、上記指定位置との変位を検出す
る。この検出信号に基いて上記ロボットの駆動を補正
し、処理部の中心位置に一致させるように上記ウエ−ハ
を処理部に搬入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエ−ハそ
の他のウエ−ハを種々処理する際に処理部の中心位置に
ウエ−ハの中心位置を一致させるウエ−ハセンタリング
装置及び該センタリング装置を用いてウエ−ハをマウン
ト板に貼付けるようにしたウエ−ハ貼付装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造の各種の工程において、ウエ
−ハの中心を所定位置に一致させるためのセンタリング
装置が用いられている。例えば、ポリッシングに際し、
マウント板にウエ−ハを接着するため該ウエ−ハに溶剤
で希釈した接着剤を塗布する工程や半導体装置を製造す
る際にレジスト膜をウエ−ハに塗布する工程で使用され
ているスピンコ−ト部においては、接着剤やレジスト膜
の厚さを均一にするためスピンチャックの中心とウエ−
ハの中心を精確に一致させる必要がある。

【０００３】一般にウエ−ハはカセットに収納して運ば
れ、その中心位置が一定していないので、ロボット等で
カセットから取り出した状態ではロボットの支持部のセ
ンタ−とウエ−ハのセンタ−が一致していないことが多
い。そこで、カセットから取り出したウエ−ハを一度セ
ンタリング装置に移し、中心位置を定め、改めてロボッ
トで保持して次工程へ移送するようにしている。このよ
うなセンタリング装置として、ウエ−ハの周縁に当るよ
うにピン等の係合片を設け、この係合片をウエ−ハの中
心方向へ移動させてセンタリングする装置が知られてい
るが、このような装置は、ウエ−ハの周縁に係合片が接
触するので、微細なダストを発生する原因となり、また
上記係合片等を移動させる構造上、摩耗を生じたり機構
に遊びを生じ、調整が面倒であった。

【０００４】上記のようにウエ−ハに接触する係合片等
を用いず、ウエ−ハの外周に接触しないでセンタリング
する装置を知られている。この装置は、ウエ−ハを回転
させ、偏心量を周縁に設けた非接触型の光センサ−等で
検出し、この偏心が消滅する方向へ回転軸を傾斜させて
センタリングしているが、構成が複雑であり、ロボット
で搬入，搬出を繰り返すので時間もかかり、誤差を生じ
るおそれも多かった。また、上記のような装置を用いて
直径３００mmという如き径大のウエ−ハをマウント板に
貼付けるウエ−ハ貼付装置を構成すると、全体が大型化
してしまう。

【０００５】

【発明の解決課題】本発明は、上記のような欠点を生じ
ないようカセットから取り出したウエ−ハをスピンコ−
ト部等の処理部へ搬送する際に簡単にセンタリングして
搬送できるようにしたウエ−ハセンタリング装置を提供
することを目的としている。

【０００６】また、本発明は、上記のようなウエ−ハセ
ンタリング装置を用いてウエ−ハをポリッシング用のマ
ウント板に貼付けでき、径大のウエ−ハでも少スペ−ス
で貼付けできるようにしたウエ−ハ貼付装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題解決の手段】本発明によれば、ウエ−ハを搬送す
る搬送手段の搬送路にウエ−ハの中心位置を規定するた
めのウエ−ハの指定位置を定めたセンタリング検出部を
設け、該センタリング検出部で上記指定位置と上記搬送
手段に支持されたウエ−ハの位置の変位を検出し、該検
出信号に基いて上記搬送手段の駆動を補正し、上記処理
部の中心位置に合わせて上記ウエ−ハを該処理部に搬入
するようにしたことを特徴とするウエ−ハセンタリング
装置が提供され、上記目的が達成される。

【０００８】また、本発明によれば、ウエ−ハを搬送す
るロボットの周囲にウエ−ハの取出部、接着剤をスピン
塗布するスピンコ−ト部、接着剤を加熱するベ−キング
部、マウント板を保持する貼付部を設け、上記取出部と
スピンコ−ト部の間にウエ−ハの中心位置を規定するた
めのウエ−ハの指定位置を定めたセンタリング検出部を
設け、上記ロボットによりウエ−ハを取出部から取り出
し、センタリング検出部に搬送し、該センタリング検出
部でウエ−ハの上記指定位置とロボットに支持されてい
るウエ−ハの位置の変位を検出し、この検出信号に基い
て上記ロボットの駆動を制御し、上記スピンコ−ト部の
中心位置と一致するように上記ウエ−ハを該スピンコ−
ト部へ搬入し、該スピンコ−ト部で表面に接着剤を塗布
したウエ−ハを上記ベ−キング部へ移送し、該ベ−キン
グ部で接着剤を加熱した後上記ロボットでウエ−ハを貼
付部へ運び上記マウント板に貼付けるようにしたウエ−
ハ貼付装置が提供される。

【０００９】なお、本発明においては、上記センタリン
グ検出部におけるウエ−ハの指定位置とは、上記ロボッ
ト等の搬送手段に支持したウエ−ハの位置が該センタリ
ング検出部におけるウエ−ハの指定位置と一致している
ならば、上記ロボット等の搬送手段を通常の駆動操作で
動作させて上記スピンコ−ト部等の処理部へ搬入した
際、該搬送手段に支持したウエ−ハの中心位置と上記処
理部の中心位置が一致するように定めた基準位置であっ
て、ウエ−ハの中心位置を規定するための位置をいう。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のウエ−ハセンタリング装
置は、ウエ−ハを処理する種々の工程で使用することが
できるが、図においてはウエ−ハに、マウント板に仮着
するための接着剤として溶剤に希釈したワックスをスピ
ン塗布する際の実施例が示され、またこの装置を使用し
たウエ−ハ貼付装置が示されている。

【００１１】図１は全体の構成を示す説明図であって、
上記ウエ−ハ貼付装置は、ウエ−ハ（１）を搬送する搬
送手段として中央にロボット（２）を有し、該ロボット
（２）の周囲に、カセットボックス（３）からウエ−ハ
を取り出す取出部（４）、ウエ−ハに溶剤に希釈した液
体状のワックス（接着剤）をスピン塗布するスピンコ−
ト部（５）、ウエ−ハに塗布した液体状のワックスから
溶剤を蒸発させるようこれを加熱するベ−キング部
（６）及びマウント板（７）を保持する貼付部（８）等
の処理部を設けてある。また、該貼付部（８）に隣接し
て上記貼付板へ搬入される上記マウント板を予備加熱す
る予備加熱部（９）と、上記貼付板から取り出した上記
マウント板に貼付けられているウエ−ハを該マウント板
に加圧するスタンプ部(10)が設けられている。

【００１２】図において、上記ロボット（２）は、ハン
ド(11)を反転可能とした３軸駆動型が用いられ、中央に
１台設けてあるが、所望により２台若しくはそれ以上設
けることもでき、またウエ−ハを上記各処理部へ順次搬
送できる機構であればその他適宜の搬送手段を用いても
よい。

【００１３】上記取出部（４）にセットされるカセット
ボックス（３）は、図においては片側に上下２個組み合
せ、これを両側に設けて合計４個セットするようにして
あり、該カセットボックスをエアシリンダ等で駆動され
るエレベ−タ（図示略）により上下動させて該カセット
ボックスから上記ロボット（２）により１枚づつウエ−
ハを取り出すようにしてある。

【００１４】上記取出部（４）から取出したウエ−ハ
（１）を上記スピンコ−ト部（５）へ搬送する搬送路の
途中には、ウエ−ハの指定位置を定めたウエ−ハセンタ
リング検出部(12)が設けられている。上述したように、
ウエ−ハの指定位置は、上記ロボット（２）のハンド(1
1)に保持したウエ−ハの位置が、該センタリング検出部
におけるウエ−ハの指定位置と一致しているならば、上
記ロボットを通常に駆動操作して上記ウエ−ハをスピン
コ−ト部（５）へ搬入した際、該ハンドに保持したウエ
−ハの中心位置とスピンコ−ト部（５）のスピンチャッ
クの中心位置が一致するように定めてある。

【００１５】上記センタリング検出部(12)では、上記指
定位置と上記ロボット（２）のハンド(11)に支持されて
いるウエ−ハ（１）の位置の変位を検出し、上記ロボッ
ト（２）の駆動を補正するための検出信号を出力する。
この検出部の構成は、ウエ−ハに接触せずに測定できる
よう非接触方式の構成が好適に用いられる。

【００１６】図１及び図２に示す検出部は、ウエ−ハの
映像を映すＣＣＤカメラ(13)を上記指定位置の中心に設
け、図３に示すように鎖線(14)に示す指定位置と実線(1
5)で示す実際のウエ−ハの支持位置の変位を画像処理し
て検出し、それぞれの中心点（０），（０′）のズレを
検出信号として出力するようにしてある。

【００１７】また、図４に示す実施例では、鎖線(14)で
示す指定位置を囲んで複数個の非接触型の距離センサ−
(16)を設け、該センサ−(16)により実線(15)で示す実際
のウエ−ハの支持位置とセンサ−との距離を検出し、予
め定めた上記指定位置の場合の距離と比較し、そのズレ
を検出信号として出力するようにしてある。

【００１８】上記ロボット（２）の駆動部には、上記検
出信号に基いて上記指定位置とウエ−ハの支持位置の変
位を消失する方向に上記ロボットの駆動を補正するため
の制御部を設けてあり、この制御部による補正に従って
上記ロボット（２）はハンド(11)を移動し上記ウエ−ハ
（１）を上記スピンコ−ト部（５）の中心位置へ搬入す
る。

【００１９】上記スピンコ−ト部（５）では、スピンカ
ップ(17)からスピンチャック(18)が突出した状態で上記
ロボット（２）のハンド(11)からウエ−ハ（１）を受取
り、真空吸着して該ウエ−ハ（１）をスピンカップ(17)
内に収納し、該チャックと中心が一致したウエ−ハをワ
ックス塗布及びスピンドライするために回転する。

【００２０】上記スピンコ−ト部（５）に隣接して設け
たワックス供給部(19)は、そのノズル(20)が待機位置、
プレ塗布位置及び塗布位置へと移動可能に設けてあり、
待機位置ではその先端が装置停止中に純水にディップで
きるように構成されている。そして、プレ塗布位置でワ
ックスを吐出状態にした後、上記スピンカップ内の塗布
位置で溶剤に希釈したワックスを上記ウエ−ハの表面に
滴下し、スピンコ−トする。

【００２１】上記ロボット（２）は、スピンチャックを
上昇させた上記スピンコ−ト部（５）から上記ワックス
を塗布したウエ−ハを取り出し、上記ベ−キング部
（６）へ搬入する。該ベ−キング部では上記ウエ−ハの
上面約数mm程度の位置にヒ−タ−（図示略）を位置さ
せ、上記ワックス中から溶剤を蒸発させる。なお、該ベ
−キング部は、上記の如きヒ−タ−装置を複数段に設け
て複数のウエ−ハを同時に加熱するようにしたり、設定
温度を変えたヒ−タ−装置を隣接して設けて徐々に加熱
するようにしたり、ヒ−タ−に代えてマイクロ波を利用
した加熱装置を設けたり、適宜に構成することができ
る。

【００２２】上記ベ−キング部（６）で溶剤を蒸発させ
たウエ−ハは、上記ロボットによって上記貼付部（８）
に搬入される。この際、上記ハンド(11)を反転すること
により、該ウエ−ハはワックスを塗布した面が下向にな
るように反転される。

【００２３】該貼付部（８）で加熱ブロック(21)により
所定温度に加熱されているマウント板（７）にウエ−ハ
（１）を貼付ける装置として真空貼付装置と常圧貼付装
置が図示されている。図５は真空貼付装置を示し、上下
可動に設けた真空チャンバ−(22)内に、真空チャック(2
3)を設けてあり、該真空チャック(23)で上記ロボット
（２）のハンド(11)に支持されているウエ−ハ（１）を
受取り、上記ロボットのハンドを移動させた後、上記真
空チャンバ−(22)を降下させウエ−ハ（１）の周囲を密
閉して真空状態にし、上記真空チャック(23)に保持され
ているウエ−ハ（１）をマウント板（７）に貼付ける。
なお、上記真空チャック(23)の支持部には、真空チャン
バ−内でウエ−ハの高さを調整するためのマイクロメ−
タ(24)が設けられている。

【００２４】図６に示す常圧式貼付装置は、真空チャッ
ク(25)で上記ロボット（２）のハンド(11)からウエ−ハ
（１）を受取り、これを降下させることによりマウント
板（７）に適宜の貼付圧力でウエ−ハを貼付けるように
してある。

【００２５】上記真空貼付装置及び常圧貼付装置は適宜
交換可能に設けるとよく、またいずれか一方でもよく、
各構成の詳細は、本件出願人により種々提案されてい
る。

【００２６】上記ウエ−ハを貼付けたマウント板（７）
は、プレ−ト搬送ロボット(26)によりスタンプ部(10)へ
運ばれ、図７に示すように上方から有弾性のスタンプ(2
7)で加圧される。

【００２７】上記の説明は、シリコンウエ−ハのポリッ
シングの際に使用するウエ−ハの貼付について説明した
が、上記装置は、ＣＭＰ工程の例えば、ＳｉＯ₂ 膜、ア
ルミ配線、チッカ膜、ＳＯＧ膜等の研磨などの際に、ウ
エ−ハを貼付板に貼付けて行う工程においても好適に適
用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記のように構成され、ウエ−
ハを搬送する搬送路にセンタリング検出部を設け、該セ
ンタリング検出部で定めたウエ−ハの中心位置を規定す
るためのウエ−ハの指定位置と実際に搬送手段に支持さ
れているウエ−ハの位置の変位を検出し、その検出信号
に基いて搬送手段の駆動を補正し、スピンコ−ト部等の
処理部に中心位置を合わせて搬入するようにしたので、
従来のように特別のセンタリング手段を設ける必要がな
く、構成が簡単で確実にセンタリングでき、使用中に変
動するおそれも少ないから調節作業も容易であり、また
上記センタリング装置によりウエ−ハの中心位置とスピ
ンコ−ト部の中心位置が精確に一致し、従ってウエ−ハ
の表面に均一に接着剤を塗布することができ、ロボット
の周囲にウエ−ハの取出部、スピンコ−ト部、ベ−キン
グ部、貼付部等を配置することにより直径３００mm等の
径大のウエ−ハでも少いスペ−スでマウント板に自動的
に貼付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の構成を示す説明図。

【図２】センタリング検出部を示す側面図。

【図３】図２で示すセンタリング検出部の説明図。

【図４】他のセンタリング検出部を示す平面図。

【図５】真空貼付装置の説明図。

【図６】常圧貼付装置の説明図。

【図７】スタンプ部の説明図。

【符号の説明】

１ ウエ−ハ ２ ロボット ４ 取出部 ５ スピンコ−ト部 ６ ベ−キング部 ８ 貼付部 ９ 予備加熱部 10 スタンプ部 12 センタリング検出部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエ−ハを受取りこれを処理部へ搬送す
   る搬送手段を有し、該搬送手段の搬送路にウエ−ハの中
   心位置を規定するためのウエ−ハの指定位置を定めたセ
   ンタリング検出部を設け、該センタリング検出部で上記
   指定位置と上記搬送手段に支持されたウエ−ハの位置の
   変位を検出し、この検出信号に基いて上記搬送手段の駆
   動を補正し、上記処理部の中心位置に合わせて上記ウエ
   −ハを搬入するようにしたことを特徴とするウエ−ハセ
   ンタリング装置。
2. 【請求項２】 上記センタリング検出部は、ウエ−ハの
   映像を画像処理して変位を検出する画像処理装置を含む
   請求項１に記載のウエ−ハセンタリング装置。
3. 【請求項３】 上記センタリング検出部は、ウエ−ハの
   指定位置の周縁を囲むよう配置した複数のセンサ−を有
   し、該センサ−によりウエ−ハの変位を検出する請求項
   １に記載のウエ−ハセンタリング装置。
4. 【請求項４】 ウエ−ハを搬送するロボットの周囲にウ
   エ−ハを取り出す取出部、ウエ−ハに接着剤をスピン塗
   布するスピンコ−ト部、ウエ−ハに塗布した接着剤を加
   熱するベ−キング部及びマウント板を保持する貼付部を
   設け、上記取出部とスピンコ−ト部の間にウエ−ハの中
   心位置を規定するためのウエ−ハの指定位置を定めたセ
   ンタリング検出部を設け、上記ロボットにより上記取出
   部から取り出したウエ−ハを上記センタリング検出部へ
   搬送し、該センタリング検出部で上記指定位置と上記ロ
   ボットに支持されたウエ−ハの位置の変位を検出し、こ
   の検出信号に基いて上記ロボットの駆動を制御し上記ウ
   エ−ハの中心位置を上記スピン部の中心位置に合わせて
   該ウエ−ハを上記スピンコ−ト部に搬入し、該スピンコ
   −ト部で表面に接着剤を塗布した上記ウエ−ハを上記ロ
   ボットで上記ベ−キング部へ搬送し、該ベ−キング部で
   接着剤を加熱したウエ−ハを反転して上記ロボットで上
   記貼付部へ搬送し、上記マウント板に貼付けるようにし
   たことを特徴とするウエ−ハ貼付装置。
5. 【請求項５】 上記貼付部に隣接して上記マウント板を
   所定温度に加熱する予備加熱部と上記マウント板に貼付
   けられたウエ−ハを加圧するスタンプ部を設けた請求項
   ４に記載のウエ−ハ貼付装置。