JPH1154595A - 基板中心位置検出装置及び方法 - Google Patents
基板中心位置検出装置及び方法Info
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- JPH1154595A JPH1154595A JP21322597A JP21322597A JPH1154595A JP H1154595 A JPH1154595 A JP H1154595A JP 21322597 A JP21322597 A JP 21322597A JP 21322597 A JP21322597 A JP 21322597A JP H1154595 A JPH1154595 A JP H1154595A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】検出対象となる基板に非接触で基板の損傷や汚
染を防ぎながら、正確且つ迅速に基準位置に対する基板
のずれ量を検出する。 【解決手段】半導体ウェハ1 を保持するウェハチャック
3 と、保持されたウェハ1 の周縁位置を非接触で検出す
る、該基板の基準位置の周縁に沿って等間隔配置された
複数の発光受光部9a〜9cと、これら発光受光部9a〜9cの
検出結果に基づいて、予め記憶している上記位置検出手
段の検出結果と上記基板の中心位置との対応情報から、
上記ウェハ1 の中心位置を算出する制御回路(11)とを備
える。
染を防ぎながら、正確且つ迅速に基準位置に対する基板
のずれ量を検出する。 【解決手段】半導体ウェハ1 を保持するウェハチャック
3 と、保持されたウェハ1 の周縁位置を非接触で検出す
る、該基板の基準位置の周縁に沿って等間隔配置された
複数の発光受光部9a〜9cと、これら発光受光部9a〜9cの
検出結果に基づいて、予め記憶している上記位置検出手
段の検出結果と上記基板の中心位置との対応情報から、
上記ウェハ1 の中心位置を算出する制御回路(11)とを備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ等の
円形の基板の中心位置を正確に検出するための基板中心
位置検出装置及び方法に関する。
円形の基板の中心位置を正確に検出するための基板中心
位置検出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＩＣやＬＳＩ、液晶表示パネル等
の製造工程における微細パターンの形成工程等におい
て、シリコンウェハに代表される半導体基板、あるいは
誘電体、金属、絶縁体などの円形の基板を回転させてフ
ォトレジスト液の塗布や現像、基板周辺部に対する露光
などの各種処理を行なうのに際し、当該基板の中心位置
を正確に検出する必要がある。
の製造工程における微細パターンの形成工程等におい
て、シリコンウェハに代表される半導体基板、あるいは
誘電体、金属、絶縁体などの円形の基板を回転させてフ
ォトレジスト液の塗布や現像、基板周辺部に対する露光
などの各種処理を行なうのに際し、当該基板の中心位置
を正確に検出する必要がある。
【０００３】従来は、例えば特開平５−２２６４５９号
公報に記載されているように、基板（ウェハ）平面に沿
ったＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能な２つの
ウェハ位置検出装置を有し、これら検出装置によりウェ
ハのオリエンテーションフラット及び端縁を検出し、基
準位置に対するウェハのずれ量を求めるようにしてい
た。
公報に記載されているように、基板（ウェハ）平面に沿
ったＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能な２つの
ウェハ位置検出装置を有し、これら検出装置によりウェ
ハのオリエンテーションフラット及び端縁を検出し、基
準位置に対するウェハのずれ量を求めるようにしてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平５−２２６４５９号公報に記載されている従来
の方法では、非接触での検出によりごみの発生を防ぐこ
とができる反面、ウェハの位置を検出するための装置が
ウェハ平面に沿ったＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移
動可能な構造を採らなければならず、装置自体が大変複
雑な構成となると共に、位置検出に多大の時間を要して
いた。
た特開平５−２２６４５９号公報に記載されている従来
の方法では、非接触での検出によりごみの発生を防ぐこ
とができる反面、ウェハの位置を検出するための装置が
ウェハ平面に沿ったＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移
動可能な構造を採らなければならず、装置自体が大変複
雑な構成となると共に、位置検出に多大の時間を要して
いた。
【０００５】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、検出対象となる基
板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、正確且つ
迅速に基準位置に対する基板のずれ量を検出する、構造
が容易で安価な基板中心位置検出装置及び方法を提供す
ることにある。
たもので、その目的とするところは、検出対象となる基
板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、正確且つ
迅速に基準位置に対する基板のずれ量を検出する、構造
が容易で安価な基板中心位置検出装置及び方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板を保持する保持手段と、この保持手段により保持さ
れた上記基板の周縁位置を非接触で検出する、該基板の
基準位置の周縁に沿って等間隔配置された複数の位置検
出手段と、これら位置検出手段の検出結果に基づいて、
予め記憶している上記位置検出手段の検出結果と上記基
板の中心位置との対応情報から、上記基板の中心位置を
算出する演算手段とを具備したことを特徴とするもので
ある。
基板を保持する保持手段と、この保持手段により保持さ
れた上記基板の周縁位置を非接触で検出する、該基板の
基準位置の周縁に沿って等間隔配置された複数の位置検
出手段と、これら位置検出手段の検出結果に基づいて、
予め記憶している上記位置検出手段の検出結果と上記基
板の中心位置との対応情報から、上記基板の中心位置を
算出する演算手段とを具備したことを特徴とするもので
ある。
【０００７】このような構成とした結果、検出対象とな
る基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、簡単
な構造で、正確且つ迅速に基準位置に対する基板のずれ
量を検出することができる。
る基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、簡単
な構造で、正確且つ迅速に基準位置に対する基板のずれ
量を検出することができる。
【０００８】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、上記演算手段は、上記位置検出手段の
検出結果と上記基板の中心位置との対応情報をテーブル
として予め記憶し、上記複数の位置検出手段の検出結果
を用いてテーブル変換することで上記基板の中心位置を
算出することを特徴とするものである。
の発明において、上記演算手段は、上記位置検出手段の
検出結果と上記基板の中心位置との対応情報をテーブル
として予め記憶し、上記複数の位置検出手段の検出結果
を用いてテーブル変換することで上記基板の中心位置を
算出することを特徴とするものである。
【０００９】このような構成とした結果、上記請求項１
記載の発明の作用に加えて、検出結果からより容易且つ
迅速に基準位置に対する基板のずれ量を検出することが
できる。
記載の発明の作用に加えて、検出結果からより容易且つ
迅速に基準位置に対する基板のずれ量を検出することが
できる。
【００１０】請求項３記載の発明は、保持された基板の
周縁位置を、該基板の基準位置の周縁に沿った等間隔の
複数位置で非接触で検出し、これらの検出結果に基づい
て、予め記憶している検出結果と上記基板の中心位置と
の対応情報から、上記基板の中心位置を算出することを
特徴とするものである。
周縁位置を、該基板の基準位置の周縁に沿った等間隔の
複数位置で非接触で検出し、これらの検出結果に基づい
て、予め記憶している検出結果と上記基板の中心位置と
の対応情報から、上記基板の中心位置を算出することを
特徴とするものである。
【００１１】このような方法を採った結果、検出対象と
なる基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、簡
単な構成の装置により、正確且つ迅速に基準位置に対す
る基板のずれ量を検出させることができる。
なる基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、簡
単な構成の装置により、正確且つ迅速に基準位置に対す
る基板のずれ量を検出させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明を半導体ウェハの中心
位置を検出する半導体ウェハ位置検出装置に適用した場
合の実施の一形態について図面を参照して説明する。図
１はその平面構成、図２は側面構成を示すものである。
図中、１は位置検出対象としての半導体ウェハであり、
その円周上の一部に位置決めのためのノッチ２が形成さ
れている。この半導体ウェハ１は、ウェハチャック３上
に真空吸着によって載置、固定されており、ウェハチャ
ック３はその下部のθモータ４により回転駆動される。
位置を検出する半導体ウェハ位置検出装置に適用した場
合の実施の一形態について図面を参照して説明する。図
１はその平面構成、図２は側面構成を示すものである。
図中、１は位置検出対象としての半導体ウェハであり、
その円周上の一部に位置決めのためのノッチ２が形成さ
れている。この半導体ウェハ１は、ウェハチャック３上
に真空吸着によって載置、固定されており、ウェハチャ
ック３はその下部のθモータ４により回転駆動される。
【００１３】さらに、θモータ４がＸＹステージ５上に
搭載されることで、結果的に半導体ウェハ１、ウェハチ
ャック３、及びθモータ４が半導体ウェハ１の平面に沿
ったＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動可能となるもの
である。
搭載されることで、結果的に半導体ウェハ１、ウェハチ
ャック３、及びθモータ４が半導体ウェハ１の平面に沿
ったＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動可能となるもの
である。
【００１４】しかるに、半導体ウェハ１の周縁部を挟む
ようにして、３組の発光素子６（６ａ〜６ｃ）及びレン
ズ７（７ａ〜７ｃ）と受光素子８（８ａ〜８ｃ）でなる
発光受光部９（９ａ〜９ｃ）が対向配置される。
ようにして、３組の発光素子６（６ａ〜６ｃ）及びレン
ズ７（７ａ〜７ｃ）と受光素子８（８ａ〜８ｃ）でなる
発光受光部９（９ａ〜９ｃ）が対向配置される。
【００１５】これら３組の発光受光部９（９ａ〜９ｃ）
は、図中に示すようにθモータ４の回転中心を原点とし
てそれぞれ１２０°の角度で上記回転中心から等距離と
なるように配置される。
は、図中に示すようにθモータ４の回転中心を原点とし
てそれぞれ１２０°の角度で上記回転中心から等距離と
なるように配置される。
【００１６】発光素子６（６ａ〜６ｃ）は例えば半導体
レーザで構成し、この半導体レーザからのレーザ光の光
束をレンズ７（７ａ〜７ｃ）で平行にするもので、平行
な光束を有するレーザ光はその一部が半導体ウェハ１に
照射され、半導体ウェハ１に照射されなかった部分が例
えばフォトディテクタでなる受光素子８（８ａ〜８ｃ）
に入射するようになるものである。
レーザで構成し、この半導体レーザからのレーザ光の光
束をレンズ７（７ａ〜７ｃ）で平行にするもので、平行
な光束を有するレーザ光はその一部が半導体ウェハ１に
照射され、半導体ウェハ１に照射されなかった部分が例
えばフォトディテクタでなる受光素子８（８ａ〜８ｃ）
に入射するようになるものである。
【００１７】図３はこの検出装置の電子回路の構成を示
すもので、１１が全体の動作制御を司る制御回路であ
り、この制御回路１１が上記発光素子６（６ａ〜６ｃ）
を駆動制御する。
すもので、１１が全体の動作制御を司る制御回路であ
り、この制御回路１１が上記発光素子６（６ａ〜６ｃ）
を駆動制御する。
【００１８】発光素子６（６ａ〜６ｃ）の発光により受
光素子８（８ａ〜８ｃ）にレーザ光の一部が入射した場
合、受光素子８（８ａ〜８ｃ）はその入射光量に応じた
電荷を発生するもので、この受光素子８（８ａ〜８ｃ）
の出力信号はＡ／Ｄ変換器１０（１０ａ〜１０ｃ）によ
りそれぞれデジタル化されて制御回路１１に入力され
る。
光素子８（８ａ〜８ｃ）にレーザ光の一部が入射した場
合、受光素子８（８ａ〜８ｃ）はその入射光量に応じた
電荷を発生するもので、この受光素子８（８ａ〜８ｃ）
の出力信号はＡ／Ｄ変換器１０（１０ａ〜１０ｃ）によ
りそれぞれデジタル化されて制御回路１１に入力され
る。
【００１９】制御回路１１は、これらＡ／Ｄ変換器１０
（１０ａ〜１０ｃ）からの入力により後述する演算を実
行して半導体ウェハ１の中心位置が基準位置からどの程
度ずれているか、そのずれ方向とずれ量とを算出するも
ので、算出結果に応じて上記θモータ４の他に、上記Ｘ
Ｙステージ５のＸ軸方向の移動を行なわせるためのＸモ
ータ１２及び同Ｙ軸方向の移動を行なわせるためのＹモ
ータ１３を駆動制御する。
（１０ａ〜１０ｃ）からの入力により後述する演算を実
行して半導体ウェハ１の中心位置が基準位置からどの程
度ずれているか、そのずれ方向とずれ量とを算出するも
ので、算出結果に応じて上記θモータ４の他に、上記Ｘ
Ｙステージ５のＸ軸方向の移動を行なわせるためのＸモ
ータ１２及び同Ｙ軸方向の移動を行なわせるためのＹモ
ータ１３を駆動制御する。
【００２０】次いで上記実施の形態により半導体ウェハ
１のプリアライメントを行なう場合の主として制御回路
１１による動作について説明する。動作当初には、まず
半導体ウェハ１をウェハチャック３に真空吸着させて固
定し、次に半導体ウェハ１の周縁部に対して設置されて
いる発光素子６（６ａ〜６ｃ）を発光駆動させると共
に、受光素子８（８ａ〜８ｃ）からの出力信号をＡ／Ｄ
変換器１０（１０ａ〜１０ｃ）を介してデジタル化した
後に入力する。
１のプリアライメントを行なう場合の主として制御回路
１１による動作について説明する。動作当初には、まず
半導体ウェハ１をウェハチャック３に真空吸着させて固
定し、次に半導体ウェハ１の周縁部に対して設置されて
いる発光素子６（６ａ〜６ｃ）を発光駆動させると共
に、受光素子８（８ａ〜８ｃ）からの出力信号をＡ／Ｄ
変換器１０（１０ａ〜１０ｃ）を介してデジタル化した
後に入力する。
【００２１】制御回路１１は、このＡ／Ｄ変換器１０
（１０ａ〜１０ｃ）からの信号を受けて半導体ウェハ１
の中心位置を算出するもので、その算出方法について以
下に詳述する。
（１０ａ〜１０ｃ）からの信号を受けて半導体ウェハ１
の中心位置を算出するもので、その算出方法について以
下に詳述する。
【００２２】すなわち、発光素子６（６ａ〜６ｃ）から
出射されたレーザ光の光束は、レンズ７（７ａ〜７ｃ）
によりそれぞれ平行なものとされて受光素子８に入射さ
れる。このとき、なにも遮光するものがなければ各受光
素子８ａ〜８ｃの出力は等しいものとなるが、レンズ７
（７ａ〜７ｃ）と受光素子８（８ａ〜８ｃ）との間に半
導体ウェハ１が載置されている場合には、半導体ウェハ
１で遮光された部分の面積分だけそれぞれ受光素子８
（８ａ〜８ｃ）の出力が低下することとなる。
出射されたレーザ光の光束は、レンズ７（７ａ〜７ｃ）
によりそれぞれ平行なものとされて受光素子８に入射さ
れる。このとき、なにも遮光するものがなければ各受光
素子８ａ〜８ｃの出力は等しいものとなるが、レンズ７
（７ａ〜７ｃ）と受光素子８（８ａ〜８ｃ）との間に半
導体ウェハ１が載置されている場合には、半導体ウェハ
１で遮光された部分の面積分だけそれぞれ受光素子８
（８ａ〜８ｃ）の出力が低下することとなる。
【００２３】したがって、制御回路１１はＡ／Ｄ変換器
１０（１０ａ〜１０ｃ）から送られてくるデジタル化さ
れた受光素子８（８ａ〜８ｃ）の出力により、半導体ウ
ェハ１で遮光されず受光素子８（８ａ〜８ｃ）に到達す
る光の面積を求める。
１０（１０ａ〜１０ｃ）から送られてくるデジタル化さ
れた受光素子８（８ａ〜８ｃ）の出力により、半導体ウ
ェハ１で遮光されず受光素子８（８ａ〜８ｃ）に到達す
る光の面積を求める。
【００２４】これは、一般的に図４に示すように、半導
体ウェハ１を中心がＸＹ座標軸の原点Ｏ（０，０）にあ
る半径Ｒの円と考え、発光素子６（６ａ〜６ｃ）から出
射され、レンズ７（７ａ〜７ｃ）で平行にされた光束を
中心の座標（ｚ，０）、半径ｒの円と考えるもので、２
つの円の方程式は以下のように表わすことができる。す
なわち、
体ウェハ１を中心がＸＹ座標軸の原点Ｏ（０，０）にあ
る半径Ｒの円と考え、発光素子６（６ａ〜６ｃ）から出
射され、レンズ７（７ａ〜７ｃ）で平行にされた光束を
中心の座標（ｚ，０）、半径ｒの円と考えるもので、２
つの円の方程式は以下のように表わすことができる。す
なわち、
【００２５】
【数１】 として求めることができる。図５において、２つの円の
交点２点と２つの円の各中心点とが作り出す角度を２
α，２βとすると、
交点２点と２つの円の各中心点とが作り出す角度を２
α，２βとすると、
【００２６】
【数２】 と表わすことができるので、図５中の斜線部Ｓａ，Ｓｂ
の面積はそれぞれ扇形の面積から三角形の面積を減算す
ればよいこととなるので、
の面積はそれぞれ扇形の面積から三角形の面積を減算す
ればよいこととなるので、
【００２７】
【数３】 と計算することができる。したがって、発光素子６（６
ａ〜６ｃ）から出射され、レンズ７（７ａ〜７ｃ）で平
行にされたレーザ光の光束のうち、半導体ウェハ１で遮
光されずに受光素子８（８ａ〜８ｃ）に到達する光の面
積Ｓは、
ａ〜６ｃ）から出射され、レンズ７（７ａ〜７ｃ）で平
行にされたレーザ光の光束のうち、半導体ウェハ１で遮
光されずに受光素子８（８ａ〜８ｃ）に到達する光の面
積Ｓは、
【００２８】
【数４】 である。
【００２９】さて、実際に図６に示すようにθモータ４
の回転中心を原点Ｏとし、レンズ７ａで平行にされた光
束Ｉの中心座標が（Ａ，０）で、レンズ７ｂ，７ｃで平
行にされた光束ｂ，ｃがそれぞれ上記座標（Ａ，０）か
ら原点を中心に±１２０°回転させた座標位置に中心が
あるものとしたとき、半径Ｒの半導体ウェハ１の中心が
原点Ｏ（０，０）からずれた座標位置（ａ，ｂ）におか
れているときを考える。
の回転中心を原点Ｏとし、レンズ７ａで平行にされた光
束Ｉの中心座標が（Ａ，０）で、レンズ７ｂ，７ｃで平
行にされた光束ｂ，ｃがそれぞれ上記座標（Ａ，０）か
ら原点を中心に±１２０°回転させた座標位置に中心が
あるものとしたとき、半径Ｒの半導体ウェハ１の中心が
原点Ｏ（０，０）からずれた座標位置（ａ，ｂ）におか
れているときを考える。
【００３０】レンズ７ａ〜７ｃで平行にされた光束Ｉ〜
ＩＩＩが半導体ウェハ１で遮光されずに受光素子８ａ〜
８ｃに到達する光の面積、すなわち図６中の斜線部Ｓ１
〜Ｓ３を順に求めるものとする。
ＩＩＩが半導体ウェハ１で遮光されずに受光素子８ａ〜
８ｃに到達する光の面積、すなわち図６中の斜線部Ｓ１
〜Ｓ３を順に求めるものとする。
【００３１】ｉ）平行光束Ｉについて θモータ４上に半導体ウェハ１の中心が（ａ，ｂ）とず
れて載置されたとき、図７に示すようになる。この状態
から、図８に示すように半導体ウェハ１の中心位置が原
点Ｏとなるように半導体ウェハ１と平行光束Ｉを（Ａ，
０）を中心に角度θだけ回転させ、「Ａ−（（Ａ−ａ）
2 ＋ｂ2 ）1/2 」だけＸ軸上に平行移動させると、平行
光束Ｉの中心は座標（（（Ａ−ａ）2 ＋ｂ2 ）1/2 ，
０）に移動する。
れて載置されたとき、図７に示すようになる。この状態
から、図８に示すように半導体ウェハ１の中心位置が原
点Ｏとなるように半導体ウェハ１と平行光束Ｉを（Ａ，
０）を中心に角度θだけ回転させ、「Ａ−（（Ａ−ａ）
2 ＋ｂ2 ）1/2 」だけＸ軸上に平行移動させると、平行
光束Ｉの中心は座標（（（Ａ−ａ）2 ＋ｂ2 ）1/2 ，
０）に移動する。
【００３２】ここで、上記図７から図８に至る間で斜線
部Ｓ１の面積は変化しない。この状態は、上記図４及び
図５で説明した状態と同じになり、中心Ｏ（０，０）で
半径Ｒの円と、中心（（（Ａ−ａ）2 ＋ｂ2 ）1/2 ，
０）で半径ｒの円の２つによって形成される斜線部の面
積を求めることとなる。このときの斜線部Ｓ１の面積
は、上記式（９），（１０）でｚ＝（（Ａ−ａ）2 ＋ｂ
2 ）1/2 を代入することにより演算できる。
部Ｓ１の面積は変化しない。この状態は、上記図４及び
図５で説明した状態と同じになり、中心Ｏ（０，０）で
半径Ｒの円と、中心（（（Ａ−ａ）2 ＋ｂ2 ）1/2 ，
０）で半径ｒの円の２つによって形成される斜線部の面
積を求めることとなる。このときの斜線部Ｓ１の面積
は、上記式（９），（１０）でｚ＝（（Ａ−ａ）2 ＋ｂ
2 ）1/2 を代入することにより演算できる。
【００３３】ｉｉ）平行光束ＩＩについて 平行光束ＩＩは、原点Ｏを中心にして−１２０°回転さ
せれば、中心（Ａ，０）の平行光束Ｉと同じ位置にくる
ので、半導体ウェハ１も一緒に原点Ｏを中心として−１
２０°回転させて考える。
せれば、中心（Ａ，０）の平行光束Ｉと同じ位置にくる
ので、半導体ウェハ１も一緒に原点Ｏを中心として−１
２０°回転させて考える。
【００３４】θモータ４上に半導体ウェハ１の中心が
（ａ，ｂ）とずれて載置されたとき、原点Ｏを中心に−
１２０°回転させると、そのときの半導体ウェハ１の中
心座標（ａ′，ｂ′）は、図９に示すように
（ａ，ｂ）とずれて載置されたとき、原点Ｏを中心に−
１２０°回転させると、そのときの半導体ウェハ１の中
心座標（ａ′，ｂ′）は、図９に示すように
【００３５】
【数５】 に移動する。回転後の半導体ウェハ１の中心座標
（ａ′，ｂ′）が原点Ｏの位置にくるように、半導体ウ
ェハ１と平行光束ＩＩを（Ａ，０）を中心に角度θ′だ
け回転させ、「Ａ−（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）1/2 」
だけＸ軸上に平行移動させると、平行光束ＩＩの中心は
座標（（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）1/2 ，０）に移動す
る。このとき斜線部Ｓ２の面積は変化しない。
（ａ′，ｂ′）が原点Ｏの位置にくるように、半導体ウ
ェハ１と平行光束ＩＩを（Ａ，０）を中心に角度θ′だ
け回転させ、「Ａ−（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）1/2 」
だけＸ軸上に平行移動させると、平行光束ＩＩの中心は
座標（（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）1/2 ，０）に移動す
る。このとき斜線部Ｓ２の面積は変化しない。
【００３６】移動後の状態は、上記図４及び図５で説明
した状態と同じになり、中心Ｏ（０，０）で半径Ｒの円
と、中心（（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）1/2 ，０）で半
径ｒの円の２つによって形成される斜線部の面積を求め
ることとなる。このときの斜線部Ｓ２の面積は、上記式
（９），（１０）でｚ＝（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）
1/2 を代入することにより演算できる。但し、ａ′，
ｂ′は、
した状態と同じになり、中心Ｏ（０，０）で半径Ｒの円
と、中心（（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）1/2 ，０）で半
径ｒの円の２つによって形成される斜線部の面積を求め
ることとなる。このときの斜線部Ｓ２の面積は、上記式
（９），（１０）でｚ＝（（Ａ−ａ′）2 ＋ｂ′2 ）
1/2 を代入することにより演算できる。但し、ａ′，
ｂ′は、
【００３７】
【数６】 である。
【００３８】ｉｉｉ）平行光束ＩＩＩについて 平行光束ＩＩＩは、原点Ｏを中心にして１２０°回転さ
せれば、中心（Ａ，０）の平行光束Ｉと同じ位置にくる
ので、半導体ウェハ１も一緒に原点Ｏを中心として１２
０°回転させて考える。
せれば、中心（Ａ，０）の平行光束Ｉと同じ位置にくる
ので、半導体ウェハ１も一緒に原点Ｏを中心として１２
０°回転させて考える。
【００３９】θモータ４上に半導体ウェハ１の中心が
（ａ，ｂ）とずれて載置されたとき、原点Ｏを中心に１
２０°回転させると、そのときの半導体ウェハ１の中心
座標（ａ″，ｂ″）は、図１０に示すように
（ａ，ｂ）とずれて載置されたとき、原点Ｏを中心に１
２０°回転させると、そのときの半導体ウェハ１の中心
座標（ａ″，ｂ″）は、図１０に示すように
【００４０】
【数７】 に移動する。回転後の半導体ウェハ１の中心座標
（ａ″，ｂ″）が原点Ｏの位置にくるように、半導体ウ
ェハ１と平行光束ＩＩＩを（Ａ，０）を中心に角度θ″
だけ回転させ、「Ａ−（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）
1/2 」だけＸ軸上に平行移動させると、平行光束ＩＩＩ
の中心は座標（（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）1/2 ，０）
に移動する。このとき斜線部Ｓ３の面積は変化しない。
（ａ″，ｂ″）が原点Ｏの位置にくるように、半導体ウ
ェハ１と平行光束ＩＩＩを（Ａ，０）を中心に角度θ″
だけ回転させ、「Ａ−（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）
1/2 」だけＸ軸上に平行移動させると、平行光束ＩＩＩ
の中心は座標（（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）1/2 ，０）
に移動する。このとき斜線部Ｓ３の面積は変化しない。
【００４１】移動後の状態は、上記図４及び図５で説明
した状態と同じになり、中心Ｏ（０，０）で半径Ｒの円
と、中心（（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）1/2 ，０）で半
径ｒの円の２つによって形成される斜線部の面積を求め
ることとなる。このときの斜線部Ｓ２の面積は、上記式
（９），（１０）でｚ＝（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）
1/2 を代入することにより演算できる。但し、ａ″，
ｂ″は、
した状態と同じになり、中心Ｏ（０，０）で半径Ｒの円
と、中心（（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）1/2 ，０）で半
径ｒの円の２つによって形成される斜線部の面積を求め
ることとなる。このときの斜線部Ｓ２の面積は、上記式
（９），（１０）でｚ＝（（Ａ−ａ″）2 ＋ｂ″2 ）
1/2 を代入することにより演算できる。但し、ａ″，
ｂ″は、
【００４２】
【数８】 である。
【００４３】以上のように、半径Ｒの半導体ウェハ１の
中心がθモータ４の回転中心である原点Ｏ（０，０）か
らずれて（ａ，ｂ）におかれたとき、レンズ７ａ〜７ｃ
で平行にされた光束Ｉ〜ＩＩＩのうち、半導体ウェハ１
で遮光されずに受光素子８ａ〜８ｃに到達する光の面積
Ｓ１〜Ｓ３がそれぞれ求められ、受光素子８ａ〜８ｃは
その光の面積Ｓ１〜Ｓ３に応じた信号を出力する。これ
ら面積Ｓ１〜Ｓ３は半導体ウェハ１の中心座標（ａ，
ｂ）によって一意に決まるので、半導体ウェハ１の出力
信号レベルも一意に決まるものとなる。
中心がθモータ４の回転中心である原点Ｏ（０，０）か
らずれて（ａ，ｂ）におかれたとき、レンズ７ａ〜７ｃ
で平行にされた光束Ｉ〜ＩＩＩのうち、半導体ウェハ１
で遮光されずに受光素子８ａ〜８ｃに到達する光の面積
Ｓ１〜Ｓ３がそれぞれ求められ、受光素子８ａ〜８ｃは
その光の面積Ｓ１〜Ｓ３に応じた信号を出力する。これ
ら面積Ｓ１〜Ｓ３は半導体ウェハ１の中心座標（ａ，
ｂ）によって一意に決まるので、半導体ウェハ１の出力
信号レベルも一意に決まるものとなる。
【００４４】したがって、制御回路１１内に予めこれら
面積のデータと半導体ウェハ１の中心座標（ａ，ｂ）と
の対応情報を例えばテーブルルックアップ方式で用意し
ておくことで、半導体ウェハ１の正確な中心座標をテー
ブル変換により即座に算出することができ、その算出結
果に基づいてＸモータ１２、Ｙモータ１３を駆動制御す
ることで、半導体ウェハ１を基準位置に迅速に移動させ
ることができる。
面積のデータと半導体ウェハ１の中心座標（ａ，ｂ）と
の対応情報を例えばテーブルルックアップ方式で用意し
ておくことで、半導体ウェハ１の正確な中心座標をテー
ブル変換により即座に算出することができ、その算出結
果に基づいてＸモータ１２、Ｙモータ１３を駆動制御す
ることで、半導体ウェハ１を基準位置に迅速に移動させ
ることができる。
【００４５】なお、上記実施の形態では、３か所の発光
受光部９（９ａ〜９ｃ）を発光素子６（６ａ〜６ｃ）、
レンズ７（７ａ〜７ｃ）、及び受光素子８（８ａ〜８
ｃ）からなる３か所の発光受光部９（９ａ〜９ｃ）によ
り半導体ウェハ１の周縁部を検出するものとしたが、こ
れはＸ軸上及びＹ軸上のウェハ周縁部の２点だけでも、
同様の方法により半導体ウェハ１の中心位置を検出する
ことができる。
受光部９（９ａ〜９ｃ）を発光素子６（６ａ〜６ｃ）、
レンズ７（７ａ〜７ｃ）、及び受光素子８（８ａ〜８
ｃ）からなる３か所の発光受光部９（９ａ〜９ｃ）によ
り半導体ウェハ１の周縁部を検出するものとしたが、こ
れはＸ軸上及びＹ軸上のウェハ周縁部の２点だけでも、
同様の方法により半導体ウェハ１の中心位置を検出する
ことができる。
【００４６】また、上述したような手法で半導体ウェハ
１の中心位置を検出した後、θモータ４で半導体ウェハ
１を回転させ、ノッチ２で位置合せを行なって、そのと
きの中心位置をＸＹステージ５で補正することにより、
半導体ウェハ１表面の観察等、そのまま次の工程に移行
することができるので、半導体ウェハの検査装置等に組
込むことも容易である。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であ
るものとする。
１の中心位置を検出した後、θモータ４で半導体ウェハ
１を回転させ、ノッチ２で位置合せを行なって、そのと
きの中心位置をＸＹステージ５で補正することにより、
半導体ウェハ１表面の観察等、そのまま次の工程に移行
することができるので、半導体ウェハの検査装置等に組
込むことも容易である。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であ
るものとする。
【００４７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、検出対象
となる基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、
簡単な構造で、正確且つ迅速に基準位置に対する基板の
ずれ量を検出することができる。
となる基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、
簡単な構造で、正確且つ迅速に基準位置に対する基板の
ずれ量を検出することができる。
【００４８】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、検出結果からより容易且
つ迅速に基準位置に対する基板のずれ量を検出すること
ができる。
１記載の発明の効果に加えて、検出結果からより容易且
つ迅速に基準位置に対する基板のずれ量を検出すること
ができる。
【００４９】請求項３記載の発明によれば、検出対象と
なる基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、簡
単な構成の装置により、正確且つ迅速に基準位置に対す
る基板のずれ量を検出させることができる。
なる基板に非接触で基板の損傷や汚染を防ぎながら、簡
単な構成の装置により、正確且つ迅速に基準位置に対す
る基板のずれ量を検出させることができる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る装置の平面構成を
示す図。
示す図。
【図２】同実施の形態に係る側面構成を示す図。
【図３】同実施の形態に係る電子回路の構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図４】同実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図５】同実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図６】同実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図７】同実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図８】同実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図９】同実施の形態に係る動作を説明するための図。
【図１０】同実施の形態に係る動作を説明するための
図。
図。
１…半導体ウェハ ２…ノッチ ３…ウェハチャック ４…θモータ ５…ＸＹステージ ６（６ａ〜６ｃ）…発光素子 ７（７ａ〜７ｃ）…レンズ ８（８ａ〜８ｃ）…受光素子 ９（９ａ〜９ｃ）…発光受光部 １０（１０ａ〜１０ｃ）…Ａ／Ｄ変換器 １１…制御回路 １２…Ｘモータ １３…Ｙモータ
Claims (3)
- 【請求項１】 基板を保持する保持手段と、 この保持手段により保持された上記基板の周縁位置を非
接触で検出する、該基板の基準位置の周縁に沿って等間
隔配置された複数の位置検出手段と、 これら位置検出手段の検出結果に基づいて、予め記憶し
ている上記位置検出手段の検出結果と上記基板の中心位
置との対応情報から、上記基板の中心位置を算出する演
算手段とを具備したことを特徴とする基板中心位置検出
装置。 - 【請求項２】 上記演算手段は、上記位置検出手段の検
出結果と上記基板の中心位置との対応情報をテーブルと
して予め記憶し、上記複数の位置検出手段の検出結果を
用いてテーブル変換することで上記基板の中心位置を算
出することを特徴とする請求項１記載の基板中心位置検
出装置。 - 【請求項３】 保持された基板の周縁位置を、該基板の
基準位置の周縁に沿った等間隔の複数位置で非接触で検
出し、 これらの検出結果に基づいて、予め記憶している検出結
果と上記基板の中心位置との対応情報から、上記基板の
中心位置を算出することを特徴とする基板中心位置検出
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21322597A JP4063921B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 基板中心位置検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21322597A JP4063921B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 基板中心位置検出装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154595A true JPH1154595A (ja) | 1999-02-26 |
| JP4063921B2 JP4063921B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=16635617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21322597A Expired - Lifetime JP4063921B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 基板中心位置検出装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4063921B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6201603B1 (en) | 1998-02-25 | 2001-03-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Position detecting apparatus for semiconductor wafer |
| KR20010058812A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 박종섭 | 반도체 트랙장비의 웨이퍼 베이크장치 |
| JP2005243996A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハ用キャリアの保持孔検出装置及び検出方法並びに半導体ウエーハの研磨方法 |
| JP2008066372A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Tokyo Electron Ltd | 基板位置決め方法，基板位置検出方法，基板回収方法 |
| JP2008300648A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Ulvac Japan Ltd | 基板搬送方法、及び基板搬送装置 |
| JP2009253197A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Yamatake Corp | 中心位置検出方法および装置、並びに中心位置合わせ方法および装置 |
| WO2011061912A1 (ja) * | 2009-11-19 | 2011-05-26 | 株式会社アルバック | 基板中心位置の特定方法 |
| KR20130037361A (ko) * | 2011-10-06 | 2013-04-16 | 세메스 주식회사 | 기판 정렬 방법 |
| JP2013115239A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 部品位置認識方法および部品供給装置 |
| KR101675136B1 (ko) * | 2015-09-23 | 2016-11-10 | 윤중호 | 급속 열처리 공정의 기판 위치 감지 장치와 오염 측정 장치 및 이를 구비한 열처리 장치 |
| CN110581090A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 细美事有限公司 | 基板传送设备、包括所述基板传送设备的基板处理设备以及基板未对准补偿方法 |
| CN113021183A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 创技股份有限公司 | 工件孔检测装置以及工件孔检测方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102057460B1 (ko) * | 2018-07-27 | 2020-01-22 | 현대위아(주) | 가공장치의 회전중심축 측정 시스템 및 방법 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP21322597A patent/JP4063921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6201603B1 (en) | 1998-02-25 | 2001-03-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Position detecting apparatus for semiconductor wafer |
| KR20010058812A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 박종섭 | 반도체 트랙장비의 웨이퍼 베이크장치 |
| JP4492155B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2010-06-30 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウエーハ用キャリアの保持孔検出装置及び検出方法並びに半導体ウエーハの研磨方法 |
| JP2005243996A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハ用キャリアの保持孔検出装置及び検出方法並びに半導体ウエーハの研磨方法 |
| JP2008066372A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Tokyo Electron Ltd | 基板位置決め方法，基板位置検出方法，基板回収方法 |
| JP2008300648A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Ulvac Japan Ltd | 基板搬送方法、及び基板搬送装置 |
| JP2009253197A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Yamatake Corp | 中心位置検出方法および装置、並びに中心位置合わせ方法および装置 |
| WO2011061912A1 (ja) * | 2009-11-19 | 2011-05-26 | 株式会社アルバック | 基板中心位置の特定方法 |
| JP5284486B2 (ja) * | 2009-11-19 | 2013-09-11 | 株式会社アルバック | 基板中心位置の特定方法 |
| KR20130037361A (ko) * | 2011-10-06 | 2013-04-16 | 세메스 주식회사 | 기판 정렬 방법 |
| JP2013115239A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 部品位置認識方法および部品供給装置 |
| KR101675136B1 (ko) * | 2015-09-23 | 2016-11-10 | 윤중호 | 급속 열처리 공정의 기판 위치 감지 장치와 오염 측정 장치 및 이를 구비한 열처리 장치 |
| CN110581090A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 细美事有限公司 | 基板传送设备、包括所述基板传送设备的基板处理设备以及基板未对准补偿方法 |
| CN110581090B (zh) * | 2018-06-08 | 2023-12-12 | 细美事有限公司 | 基板传送设备、包括所述基板传送设备的基板处理设备以及基板未对准补偿方法 |
| CN113021183A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 创技股份有限公司 | 工件孔检测装置以及工件孔检测方法 |
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|---|---|
| JP4063921B2 (ja) | 2008-03-19 |
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