JPH1174330A - 半導体ウエファの位置決め装置 - Google Patents
半導体ウエファの位置決め装置Info
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- JPH1174330A JPH1174330A JP23271797A JP23271797A JPH1174330A JP H1174330 A JPH1174330 A JP H1174330A JP 23271797 A JP23271797 A JP 23271797A JP 23271797 A JP23271797 A JP 23271797A JP H1174330 A JPH1174330 A JP H1174330A
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- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- center
- wafer
- rotation
- rotary table
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成で位置決め精度を検証して確実に所
望の箇所に位置決めをすることができる半導体ウエファ
の位置決め装置を提供することである。 【解決手段】多関節形のロボットハンドによって半導体
ウエファを水平に移動させてセンサで検出した半導体ウ
エファの周縁位置データから該半導体ウエファの中心位
置を求めることと、半導体ウエファを回転テーブルに移
して回転させセンサで検出した半導体ウエファの周縁位
置データから該半導体ウエファの中心位置を求めること
ができ、求めた一方の中心位置データに基づいて半導体
ウエファの中心と回転テーブルの中心とをロボットハン
ドで一致させ、その一致を他方の中心位置データで検証
し、ロボットハンドで所望の位置に移載するものであ
る。
望の箇所に位置決めをすることができる半導体ウエファ
の位置決め装置を提供することである。 【解決手段】多関節形のロボットハンドによって半導体
ウエファを水平に移動させてセンサで検出した半導体ウ
エファの周縁位置データから該半導体ウエファの中心位
置を求めることと、半導体ウエファを回転テーブルに移
して回転させセンサで検出した半導体ウエファの周縁位
置データから該半導体ウエファの中心位置を求めること
ができ、求めた一方の中心位置データに基づいて半導体
ウエファの中心と回転テーブルの中心とをロボットハン
ドで一致させ、その一致を他方の中心位置データで検証
し、ロボットハンドで所望の位置に移載するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエファの位
置決め装置に係り、特に、半導体ウエファの中心位置が
正確であるか確認をして所望の箇所に位置決めをする装
置に関するものである。
置決め装置に係り、特に、半導体ウエファの中心位置が
正確であるか確認をして所望の箇所に位置決めをする装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエファ（以下、ウエファと略記
する）はインゴットを長さ方向に対して垂直な横方向に
スライスして製作される。インゴットは回転させながら
外周を研磨加工されるので極めて真円度は高く、従って
ウエファもほぼ真円形である。しかしながら直径につい
ては製作公差があり、円周上の所定箇所にはオリエンテ
ーションフラットかＶノッチが形成される。ウエファカ
セットに収納されている状況ではオリエンテーションフ
ラットあるいはＶノッチの位置がどの方向に位置してい
るか不明である。
する）はインゴットを長さ方向に対して垂直な横方向に
スライスして製作される。インゴットは回転させながら
外周を研磨加工されるので極めて真円度は高く、従って
ウエファもほぼ真円形である。しかしながら直径につい
ては製作公差があり、円周上の所定箇所にはオリエンテ
ーションフラットかＶノッチが形成される。ウエファカ
セットに収納されている状況ではオリエンテーションフ
ラットあるいはＶノッチの位置がどの方向に位置してい
るか不明である。
【０００３】そこで、不純物拡散用マスクの形成など各
種の処理工程においては、処理装置に対し個々のウエフ
ァの中心や方向を合わせる位置決めをしている。
種の処理工程においては、処理装置に対し個々のウエフ
ァの中心や方向を合わせる位置決めをしている。
【０００４】従来のウエファの位置決め装置は、回転テ
ーブルにウエファを載置し、該回転テーブルを回転させ
ることでウエファの周縁位置を一次元センサで検出して
該ウエファに設けられているオリエンテーションフラッ
トあるいはＶノッチの位置や回転テーブルの回転中心と
ウエファの中心位置のずれ（偏差）を算出するもの（特
開平１−１８４８４４号公報、特開平１−３０３７３７
号公報など）や、テーブルにウエファを載置し、該テー
ブルを一軸方向に移動させてウエファの周縁位置を一次
元センサで検出して該ウエファに設けられているオリエ
ンテーションフラットあるいはＶノッチの位置やテーブ
ルの中心とウエファの中心位置のずれを算出するもの
（特開平７−２６３５１８号公報など）がある。そし
て、各テーブルの中心とウエファの中心位置のずれは各
テーブルに付随したＸ−Ｙテーブル上にウエファを一旦
移して中心位置合わせをしている。その後、ハンドリン
グアームなどでウエファを処理装置などの所望の箇所に
移載し位置決めしている。
ーブルにウエファを載置し、該回転テーブルを回転させ
ることでウエファの周縁位置を一次元センサで検出して
該ウエファに設けられているオリエンテーションフラッ
トあるいはＶノッチの位置や回転テーブルの回転中心と
ウエファの中心位置のずれ（偏差）を算出するもの（特
開平１−１８４８４４号公報、特開平１−３０３７３７
号公報など）や、テーブルにウエファを載置し、該テー
ブルを一軸方向に移動させてウエファの周縁位置を一次
元センサで検出して該ウエファに設けられているオリエ
ンテーションフラットあるいはＶノッチの位置やテーブ
ルの中心とウエファの中心位置のずれを算出するもの
（特開平７−２６３５１８号公報など）がある。そし
て、各テーブルの中心とウエファの中心位置のずれは各
テーブルに付随したＸ−Ｙテーブル上にウエファを一旦
移して中心位置合わせをしている。その後、ハンドリン
グアームなどでウエファを処理装置などの所望の箇所に
移載し位置決めしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のウエファの位置
決め装置は、長期間使用による機械的摩耗などを原因と
するセンサ検出データ誤差やノイズによるセンサ誤検出
あるいはセンサ検出データをディジタル処理するための
サンプリング周期で検出位置がずれてしまうことによる
センサ誤検出等に基づく位置決め不良が存在した。ま
た、位置決め後、半導体ウエファの中心位置が正確であ
るか確認をする手段がないために、位置決め不良を防止
できなかった。従って、半導体素子の製作歩留に悪影響
をもたらしていた。
決め装置は、長期間使用による機械的摩耗などを原因と
するセンサ検出データ誤差やノイズによるセンサ誤検出
あるいはセンサ検出データをディジタル処理するための
サンプリング周期で検出位置がずれてしまうことによる
センサ誤検出等に基づく位置決め不良が存在した。ま
た、位置決め後、半導体ウエファの中心位置が正確であ
るか確認をする手段がないために、位置決め不良を防止
できなかった。従って、半導体素子の製作歩留に悪影響
をもたらしていた。
【０００６】それ故、本発明の目的は、簡単な構成で半
導体ウエファの中心位置が正確であるか確認をして確実
に所望の箇所に位置決めをすることができる半導体ウエ
ファの位置決め方法および装置を提供することである。
導体ウエファの中心位置が正確であるか確認をして確実
に所望の箇所に位置決めをすることができる半導体ウエ
ファの位置決め方法および装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明方法は、第１回転中心の回りの回転と第１回転中心を
中心とした半径方向の伸縮が可能な多関節形アームのロ
ボットハンドと該ロボットハンドの移動範囲内に配置さ
れ、第２回転中心の回りに回転する回転テーブルと、該
回転テーブルを挟んで両側に配置され、該第１回転中心
から該第２回転中心に向かう第１方向と直交する第２方
向の位置を検出できる１対のセンサとを用いる半導体ウ
エファの位置決め方法であって、該ロボットハンドを回
転させ、その上に載置した半導体ウエファを該第１方向
に合わせ、次に第１方向に沿って移動させ、該１対のセ
ンサで該半導体ウエファの第２方向の端部を検出し、半
導体ウエファの中心を算出する第１検出工程と、該回転
テーブルに載置した半導体ウエファを該第２回転中心の
回りで回転させ、該１対のセンサの少なくとも１方を用
いて該半導体ウエファの周縁を検出し、半導体ウエファ
の中心を算出する第２検出工程とを含むものである。
明方法は、第１回転中心の回りの回転と第１回転中心を
中心とした半径方向の伸縮が可能な多関節形アームのロ
ボットハンドと該ロボットハンドの移動範囲内に配置さ
れ、第２回転中心の回りに回転する回転テーブルと、該
回転テーブルを挟んで両側に配置され、該第１回転中心
から該第２回転中心に向かう第１方向と直交する第２方
向の位置を検出できる１対のセンサとを用いる半導体ウ
エファの位置決め方法であって、該ロボットハンドを回
転させ、その上に載置した半導体ウエファを該第１方向
に合わせ、次に第１方向に沿って移動させ、該１対のセ
ンサで該半導体ウエファの第２方向の端部を検出し、半
導体ウエファの中心を算出する第１検出工程と、該回転
テーブルに載置した半導体ウエファを該第２回転中心の
回りで回転させ、該１対のセンサの少なくとも１方を用
いて該半導体ウエファの周縁を検出し、半導体ウエファ
の中心を算出する第２検出工程とを含むものである。
【０００８】上記目的を達成する本発明装置の特徴とす
るところは、垂直と水平と回転の移動を行なう多関節形
アームの先端部に半導体ウエファを載置し得るハンドが
設けられているロボットハンドと、該ロボットハンドの
移動範囲内にあって該ロボットハンドと半導体ウエファ
を移載し合う回転テーブルと、該回転テーブルを挾んで
両側にそれぞれ設けられ該回転テーブル上あるいは前記
ハンド上の半導体ウエファの周縁位置を検出する１対の
センサと、前記ロボットハンドに載置された半導体ウエ
ファが前記１対のセンサを結ぶ方向に対し直交する方向
で該センサ間を通過するように該ハンドを水平移動させ
る第１の駆動モードと、半導体ウエファを載置した前記
回転テーブルを回転させる第２の駆動モードとを有する
制御手段と、該第１の駆動モードによる前記ハンドの水
平移動で両センサにより検出した該ハンド上の半導体ウ
エファの周縁位置データから該半導体ウエファの中心位
置を求める第一の演算手段と、前記回転テーブルを前記
第二の駆動モードで回転させることで前記両センサのう
ち少なくとも一方のセンサにより検出した該回転テーブ
ル上の半導体ウエファの周縁位置データから該半導体ウ
エファの中心位置を求める第２の演算手段とを有し、前
記制御手段はさらにいずれか一方の演算手段で得た半導
体ウエファの中心位置データと前記回転テーブルの回転
中心位置データとの偏差から前記ロボットハンドで該半
導体ウエファの中心位置と前記回転テーブルの回転中心
位置を一致させる第３の駆動モードを有し、さらに該位
置合せモードで前記回転テーブルの回転中心位置に中心
を一致させた該半導体ウエファについて他方の演算手段
で得た該半導体ウエファの中心位置データが前記回転テ
ーブルの回転中心位置に一致しているか確認する確認手
段を有することにある。
るところは、垂直と水平と回転の移動を行なう多関節形
アームの先端部に半導体ウエファを載置し得るハンドが
設けられているロボットハンドと、該ロボットハンドの
移動範囲内にあって該ロボットハンドと半導体ウエファ
を移載し合う回転テーブルと、該回転テーブルを挾んで
両側にそれぞれ設けられ該回転テーブル上あるいは前記
ハンド上の半導体ウエファの周縁位置を検出する１対の
センサと、前記ロボットハンドに載置された半導体ウエ
ファが前記１対のセンサを結ぶ方向に対し直交する方向
で該センサ間を通過するように該ハンドを水平移動させ
る第１の駆動モードと、半導体ウエファを載置した前記
回転テーブルを回転させる第２の駆動モードとを有する
制御手段と、該第１の駆動モードによる前記ハンドの水
平移動で両センサにより検出した該ハンド上の半導体ウ
エファの周縁位置データから該半導体ウエファの中心位
置を求める第一の演算手段と、前記回転テーブルを前記
第二の駆動モードで回転させることで前記両センサのう
ち少なくとも一方のセンサにより検出した該回転テーブ
ル上の半導体ウエファの周縁位置データから該半導体ウ
エファの中心位置を求める第２の演算手段とを有し、前
記制御手段はさらにいずれか一方の演算手段で得た半導
体ウエファの中心位置データと前記回転テーブルの回転
中心位置データとの偏差から前記ロボットハンドで該半
導体ウエファの中心位置と前記回転テーブルの回転中心
位置を一致させる第３の駆動モードを有し、さらに該位
置合せモードで前記回転テーブルの回転中心位置に中心
を一致させた該半導体ウエファについて他方の演算手段
で得た該半導体ウエファの中心位置データが前記回転テ
ーブルの回転中心位置に一致しているか確認する確認手
段を有することにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明装置の一実施形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【００１０】図１において、１はウエファ、２はロボッ
トハンド、３はウエファカセット（以下、カセットと略
記する）、４は回転テーブル、５および６は光学式寸法
測長器（１対のセンサ）、７は回転テーブル４のモー
タ、８はモータ７の回転量を検出するエンコーダ、９，
１０はそれぞれ寸法測長器５，６が検出するデータを格
納する記憶部、１１はエンコーダ８の出力を格納する記
憶部、１２，１３はそれぞれロボットハンド２の半径方
向，回転方向の移動量を格納する記憶部、１４はロボッ
トハンド２やモータ７の制御部、１５は演算処理部であ
る。
トハンド、３はウエファカセット（以下、カセットと略
記する）、４は回転テーブル、５および６は光学式寸法
測長器（１対のセンサ）、７は回転テーブル４のモー
タ、８はモータ７の回転量を検出するエンコーダ、９，
１０はそれぞれ寸法測長器５，６が検出するデータを格
納する記憶部、１１はエンコーダ８の出力を格納する記
憶部、１２，１３はそれぞれロボットハンド２の半径方
向，回転方向の移動量を格納する記憶部、１４はロボッ
トハンド２やモータ７の制御部、１５は演算処理部であ
る。
【００１１】直交座標系であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向
を図に示すように定める。すなわち、Ｚ軸方向は高さ方
向であり、ＸＹ平面はＺ軸に直交する。Ｘ軸方向はロボ
ットハンド２の回転中心から回転テーブル４の回転中心
に向かう方向である。Ｙ軸方向はＸＹ平面内でＸ軸に直
交する方向である。さらに、ＸＹ平面内での方位角方向
（ロボットハンド２の回転方向および回転テーブル４の
回転方向）をθ軸方向とする。
を図に示すように定める。すなわち、Ｚ軸方向は高さ方
向であり、ＸＹ平面はＺ軸に直交する。Ｘ軸方向はロボ
ットハンド２の回転中心から回転テーブル４の回転中心
に向かう方向である。Ｙ軸方向はＸＹ平面内でＸ軸に直
交する方向である。さらに、ＸＹ平面内での方位角方向
（ロボットハンド２の回転方向および回転テーブル４の
回転方向）をθ軸方向とする。
【００１２】ウエファ１はカセット３にそのオリエンテ
ーションフラットあるいはＶノッチを任意な方向に向け
て多段に収納されている。個々のウエファ１はカセット
３からロボットハンド２で取り出したり収納したりす
る。ロボットハンド２はＺ軸方向の垂直移動とＸＹ平面
内での水平屈曲運動（半径方向移動）およびθ軸方向の
回転運動（回転移動）を行なうアームを有し、このアー
ムの先端部にウエファを載置し得るハンドが設けられて
いる多関節形のものである。
ーションフラットあるいはＶノッチを任意な方向に向け
て多段に収納されている。個々のウエファ１はカセット
３からロボットハンド２で取り出したり収納したりす
る。ロボットハンド２はＺ軸方向の垂直移動とＸＹ平面
内での水平屈曲運動（半径方向移動）およびθ軸方向の
回転運動（回転移動）を行なうアームを有し、このアー
ムの先端部にウエファを載置し得るハンドが設けられて
いる多関節形のものである。
【００１３】まず、ロボットハンド２を用いてウエファ
１をカセット３から取り出す。すなわち、ロボットハン
ド２のハンドの高さをカセット３のウエファ１収納棚の
高さから所定高さ低い位置に設定し、ロボットハンド２
のハンドをカセット３内に挿入する。次に、ロボットハ
ンド２の高さを上昇させ、ハンド上にウエファ１を載置
する。続いて、ロボットハンド２を半径方向に収縮さ
せ、ハンドをロボットハンド２の回転中心から所定の距
離の半径位置に位置決めする。次に、ロボットハンドを
θ軸回転（回転運動）させロボットハンド２の回転中心
から回転テーブル４の中心方向に向かう方向（Ｘ軸方
向）にウエファ１を向け、ロボットハンド２のＺ軸動作
（垂直移動）にてウエファを所定の高さに位置決めす
る。なお、ロボットハンド２のθ軸回転量は記憶部１３
に取り込む。
１をカセット３から取り出す。すなわち、ロボットハン
ド２のハンドの高さをカセット３のウエファ１収納棚の
高さから所定高さ低い位置に設定し、ロボットハンド２
のハンドをカセット３内に挿入する。次に、ロボットハ
ンド２の高さを上昇させ、ハンド上にウエファ１を載置
する。続いて、ロボットハンド２を半径方向に収縮さ
せ、ハンドをロボットハンド２の回転中心から所定の距
離の半径位置に位置決めする。次に、ロボットハンドを
θ軸回転（回転運動）させロボットハンド２の回転中心
から回転テーブル４の中心方向に向かう方向（Ｘ軸方
向）にウエファ１を向け、ロボットハンド２のＺ軸動作
（垂直移動）にてウエファを所定の高さに位置決めす
る。なお、ロボットハンド２のθ軸回転量は記憶部１３
に取り込む。
【００１４】次に、ロボットハンド２を伸長し、ウエフ
ァ１をＸ軸方向に移動する。ここで、ロボットハンド２
のＸ軸原点（回転中心）から回転テーブル４の回転中心
間の距離はロボットハンド２の移動範囲内の任意に決め
られた値とする。ウエファ１の中心は、一旦回転テーブ
ル４の中心を通り越す。たとえば、ウエファ１全体が回
転テーブル４上を通過するようにロボットハンド２を制
御する。
ァ１をＸ軸方向に移動する。ここで、ロボットハンド２
のＸ軸原点（回転中心）から回転テーブル４の回転中心
間の距離はロボットハンド２の移動範囲内の任意に決め
られた値とする。ウエファ１の中心は、一旦回転テーブ
ル４の中心を通り越す。たとえば、ウエファ１全体が回
転テーブル４上を通過するようにロボットハンド２を制
御する。
【００１５】回転テーブル４の回転中心においてＸ軸と
直交する方向をＹ軸とし、光学式寸法測長器５、６は回
転テーブル４の回転中心からＹ軸上の等距離に配置さ
れ、Ｘ軸方向に移動するウエファ１のＹ軸方向端部の位
置を測定（検出）し、記憶部９，１０にそのデータを同
期して記憶する。これらの光学式寸法測長器５、６は、
Ｚ軸方向に進向する多数の光線をＹ軸方向に沿って並
べ、これら多数の光線のいずれをウエファ１が遮ったか
でＹ軸方向のウエファ１の周縁位置を測定（検出）する
構成で実現できる。なお、寸法測長器５、６は、Ｙ軸方
向に発したエネルギビームをウエファ１の周側面で反射
させ、戻ってくるまでの時間からウエファ１の周縁位置
を測定（検出）するものでもよい。
直交する方向をＹ軸とし、光学式寸法測長器５、６は回
転テーブル４の回転中心からＹ軸上の等距離に配置さ
れ、Ｘ軸方向に移動するウエファ１のＹ軸方向端部の位
置を測定（検出）し、記憶部９，１０にそのデータを同
期して記憶する。これらの光学式寸法測長器５、６は、
Ｚ軸方向に進向する多数の光線をＹ軸方向に沿って並
べ、これら多数の光線のいずれをウエファ１が遮ったか
でＹ軸方向のウエファ１の周縁位置を測定（検出）する
構成で実現できる。なお、寸法測長器５、６は、Ｙ軸方
向に発したエネルギビームをウエファ１の周側面で反射
させ、戻ってくるまでの時間からウエファ１の周縁位置
を測定（検出）するものでもよい。
【００１６】ロボットハンド２を用いてウエファ１をＸ
軸上に沿って移動させ、回転テーブル４上で光学式寸法
測長器５，６間を通過させると、光学式寸法測長器５、
６はウエファ１の外周形状の変化に対応した周縁位置デ
ータを発生する。これを記憶部９、１０に同期して取り
込む。また、この動作におけるロボットハンド２のＸ軸
方向移動量は記憶部１２に同期して取り込まれる。
軸上に沿って移動させ、回転テーブル４上で光学式寸法
測長器５，６間を通過させると、光学式寸法測長器５、
６はウエファ１の外周形状の変化に対応した周縁位置デ
ータを発生する。これを記憶部９、１０に同期して取り
込む。また、この動作におけるロボットハンド２のＸ軸
方向移動量は記憶部１２に同期して取り込まれる。
【００１７】図２は、ウエファ１をロボットハンド２で
Ｘ軸方向に搬送し、光学式寸法測長器５、６間を通過さ
せることによって、ウエファ１の直径部分の周縁位置デ
ータｄ１，ｄ２が得られる様子を示す。この直径部分が
オリエンテーションフラットやＶノッチに重ならないも
のであれば、直ちにウエファの直径、中心を得ることが
できる。すなわち、光学式寸法測長器５，６はＸ軸方向
と直交するＹ軸方向で回転テーブル４の回転中心Ｐから
等距離（ｓ）の位置に設置されているので、ウエファ１
の直径Ｄおよびロボットハンド２上でのウエファ１の中
心位置Ｏと回転テーブル４の回転中心Ｐのずれｙを演算
処理部１５で演算できる。
Ｘ軸方向に搬送し、光学式寸法測長器５、６間を通過さ
せることによって、ウエファ１の直径部分の周縁位置デ
ータｄ１，ｄ２が得られる様子を示す。この直径部分が
オリエンテーションフラットやＶノッチに重ならないも
のであれば、直ちにウエファの直径、中心を得ることが
できる。すなわち、光学式寸法測長器５，６はＸ軸方向
と直交するＹ軸方向で回転テーブル４の回転中心Ｐから
等距離（ｓ）の位置に設置されているので、ウエファ１
の直径Ｄおよびロボットハンド２上でのウエファ１の中
心位置Ｏと回転テーブル４の回転中心Ｐのずれｙを演算
処理部１５で演算できる。
【００１８】直径部分がオリエンテーションフラットや
Ｖノッチと重なる時は他の方法を採用できる。たとえ
ば、ウエファ１の直径部分の周縁位置データでなく、ウ
エファ１が光学式寸法測長器５、６を通過するときの光
のオンオフから周縁（の一部）を検出し、図２に示す周
縁位置データｈ１〜ｈ４を得る。演算処理部１５でその
任意な３点ｈ１〜ｈ３（オリエンテーションフラットや
Ｖノッチと重ならないものを選ぶ）を頂点とする三角形
の外接円の中心（外心）位置Ｇを得て、その位置Ｇをウ
エファ１の中心位置Ｏとすればよい。以上説明した第１
の検出工程は、Ｘ軸方向にウエファを移動することによ
りウエファの中心を検出している。
Ｖノッチと重なる時は他の方法を採用できる。たとえ
ば、ウエファ１の直径部分の周縁位置データでなく、ウ
エファ１が光学式寸法測長器５、６を通過するときの光
のオンオフから周縁（の一部）を検出し、図２に示す周
縁位置データｈ１〜ｈ４を得る。演算処理部１５でその
任意な３点ｈ１〜ｈ３（オリエンテーションフラットや
Ｖノッチと重ならないものを選ぶ）を頂点とする三角形
の外接円の中心（外心）位置Ｇを得て、その位置Ｇをウ
エファ１の中心位置Ｏとすればよい。以上説明した第１
の検出工程は、Ｘ軸方向にウエファを移動することによ
りウエファの中心を検出している。
【００１９】ここで、演算処理部１５でずれｙを算出
し、ロボットハンド２によりずれｙを解消するように、
即ち、ウエファ１の中心位置Ｏと回転テーブル４の回転
中心Ｐが一致するようにウエファ１を回転テーブル４上
に置き直す。
し、ロボットハンド２によりずれｙを解消するように、
即ち、ウエファ１の中心位置Ｏと回転テーブル４の回転
中心Ｐが一致するようにウエファ１を回転テーブル４上
に置き直す。
【００２０】周縁位置データｄ１，ｄ２やｈ１〜ｈ４が
アナログ処理で検出されている場合にはずれｙはＹ軸方
向のものだけであるが、ディジタル処理ではサンプリン
グ周期でＸ軸方向のずれを伴うことがある。
アナログ処理で検出されている場合にはずれｙはＹ軸方
向のものだけであるが、ディジタル処理ではサンプリン
グ周期でＸ軸方向のずれを伴うことがある。
【００２１】さらに、この置き直しでウエファ１の中心
位置Ｏと回転テーブル４の回転中心Ｐが一致していたか
否かを確認する。
位置Ｏと回転テーブル４の回転中心Ｐが一致していたか
否かを確認する。
【００２２】この確認処理は、回転テーブル４を回転さ
せて寸法測長器５，６が検出するウエファ１の外周形状
の変化に対応した周縁位置データを基に実行する。
せて寸法測長器５，６が検出するウエファ１の外周形状
の変化に対応した周縁位置データを基に実行する。
【００２３】ロボットハンド２でウエファ１を回転テー
ブル４上に載置し、モータ７で回転テーブル４を回転さ
せる。回転量はエンコーダ８で検出し、その出力は記憶
部１１に格納しておく。ウエファ１の回転で寸法測長器
５，６が検出するウエファ１の外周形状の変化に対応し
た周縁位置データは記憶部９，１０に格納しておく。
ブル４上に載置し、モータ７で回転テーブル４を回転さ
せる。回転量はエンコーダ８で検出し、その出力は記憶
部１１に格納しておく。ウエファ１の回転で寸法測長器
５，６が検出するウエファ１の外周形状の変化に対応し
た周縁位置データは記憶部９，１０に格納しておく。
【００２４】なお、ロボットハンド２やモータ７などに
対する一切の駆動指令は処理のプログラムを格納した制
御部１４から出され、各部は駆動指令を受けてその動作
を遂行する。各記憶部９〜１３に同期して格納したデー
タの処理は演算処理部１５で実行される。
対する一切の駆動指令は処理のプログラムを格納した制
御部１４から出され、各部は駆動指令を受けてその動作
を遂行する。各記憶部９〜１３に同期して格納したデー
タの処理は演算処理部１５で実行される。
【００２５】図３は、回転テーブル４を回転させた場合
に寸法測長器５，６が検出するウエファ１の周縁位置デ
ータをエンコーダ８で検出したウエファ１の回転角度に
対比させてプロットしウエファ１の外周形状ＰＥに模擬
したものである。そして、オリエンテ−ションフラット
の位置に当るθａ〜θｂの範囲を除く任意の３点Ｈ１〜
Ｈ３を抽出して描かれる三角形ＴＲＹの外心位置Ｇ、即
ち、ウエファ１の中心位置Ｏを得る。以上説明した第２
の検出工程は、θ軸方向にウエファ１を回転することに
よりウエファの中心を検出している。
に寸法測長器５，６が検出するウエファ１の周縁位置デ
ータをエンコーダ８で検出したウエファ１の回転角度に
対比させてプロットしウエファ１の外周形状ＰＥに模擬
したものである。そして、オリエンテ−ションフラット
の位置に当るθａ〜θｂの範囲を除く任意の３点Ｈ１〜
Ｈ３を抽出して描かれる三角形ＴＲＹの外心位置Ｇ、即
ち、ウエファ１の中心位置Ｏを得る。以上説明した第２
の検出工程は、θ軸方向にウエファ１を回転することに
よりウエファの中心を検出している。
【００２６】ウエファ１の中心位置Ｏと回転テーブル４
の回転中心Ｐが一致していれば、ロボットハンド２によ
るウエファ１の置き直し、即ち、位置決めが正確に行な
われたこと（正常）を確認できる。
の回転中心Ｐが一致していれば、ロボットハンド２によ
るウエファ１の置き直し、即ち、位置決めが正確に行な
われたこと（正常）を確認できる。
【００２７】位置決めが正確に行われていない（異常
な）場合や誤検出の場合には、図３に示すように、ウエ
ファ１の中心位置Ｏと回転テーブル４の回転中心Ｐのず
れ量と回転テーブル４の回転角によってＸ，Ｙ各軸方向
でのずれ量ｘ、ｙを検出できる。
な）場合や誤検出の場合には、図３に示すように、ウエ
ファ１の中心位置Ｏと回転テーブル４の回転中心Ｐのず
れ量と回転テーブル４の回転角によってＸ，Ｙ各軸方向
でのずれ量ｘ、ｙを検出できる。
【００２８】このずれｘ、ｙはウエファ１を次ぎに予定
されている半導体ウエファ載置テーブル、例えば、精密
な位置合せが要求されるホトリソ工程のマスク合わせテ
ーブルなどの所望位置にロボットハンド２で移載する際
にその移載距離を補正することによって補正できる。
されている半導体ウエファ載置テーブル、例えば、精密
な位置合せが要求されるホトリソ工程のマスク合わせテ
ーブルなどの所望位置にロボットハンド２で移載する際
にその移載距離を補正することによって補正できる。
【００２９】同一構成物を用いた簡略なものであるが、
ウエファ１は異なる手法で中心位置を求められるために
二度目のものは一度目の処理の確認処理となり、サンプ
リング周期によるずれがあっても検出精度は２度の処理
で高められる。従って、ロボットハンド２による位置合
せで充分であり、位置合せのための精密なＸＹテーブル
などは不要で装置は簡略化できる。また、ロボットハン
ド２で直接所望の位置に移載し位置決めをするので処理
時間は短縮される。
ウエファ１は異なる手法で中心位置を求められるために
二度目のものは一度目の処理の確認処理となり、サンプ
リング周期によるずれがあっても検出精度は２度の処理
で高められる。従って、ロボットハンド２による位置合
せで充分であり、位置合せのための精密なＸＹテーブル
などは不要で装置は簡略化できる。また、ロボットハン
ド２で直接所望の位置に移載し位置決めをするので処理
時間は短縮される。
【００３０】長期間使用による機械的摩耗やノイズなど
でセンサ検出データ誤差を生じても、サンプリング周期
のずれによる場合と同様に検出精度は２度の処理で高め
られ、ウエファ１は所望の箇所に正確に位置合せをする
ことができる。従って、半導体素子の製作歩留は向上す
る。
でセンサ検出データ誤差を生じても、サンプリング周期
のずれによる場合と同様に検出精度は２度の処理で高め
られ、ウエファ１は所望の箇所に正確に位置合せをする
ことができる。従って、半導体素子の製作歩留は向上す
る。
【００３１】以上の実施形態では、サンプリング周期の
影響を考慮して先にＸ軸方向への移動によるウエファの
中心検出、後で回転移動によるウエファの中心検出を行
ってウエファ１の中心位置を得、かつその中心位置の確
認をしているが、高精度を要求されない場合には、逆に
して、先に回転移動によるウエファの中心検出、後でＸ
軸方向への水平移動によるウエファの中心検出を行って
も良い。
影響を考慮して先にＸ軸方向への移動によるウエファの
中心検出、後で回転移動によるウエファの中心検出を行
ってウエファ１の中心位置を得、かつその中心位置の確
認をしているが、高精度を要求されない場合には、逆に
して、先に回転移動によるウエファの中心検出、後でＸ
軸方向への水平移動によるウエファの中心検出を行って
も良い。
【００３２】光学式寸法測長器は２個に限定されるもの
ではなく、オリエンテーションフラットあるいはＶノッ
チの位置の影響を無くすためにＸ軸方向への移動用とし
て３個以上設置してもよい。また、回転移動では検出時
間が長くなることを問題にしないのであれば１個でも充
分検出が可能である。
ではなく、オリエンテーションフラットあるいはＶノッ
チの位置の影響を無くすためにＸ軸方向への移動用とし
て３個以上設置してもよい。また、回転移動では検出時
間が長くなることを問題にしないのであれば１個でも充
分検出が可能である。
【００３３】制御部１４が行う制御のプログラムを記録
媒体に記憶させ、ハードウェアと別個に管理し、バージ
ョンアップ可能としてもよい。
媒体に記憶させ、ハードウェアと別個に管理し、バージ
ョンアップ可能としてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で位置決め精度を検証して確実に所望の箇所
にウエファを位置決めすることができる。
簡単な構成で位置決め精度を検証して確実に所望の箇所
にウエファを位置決めすることができる。
【図１】本発明装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した本発明装置で半導体ウエファを水
平に移動させてセンサで検出した半導体ウエファの周縁
位置データの例を示す図である。
平に移動させてセンサで検出した半導体ウエファの周縁
位置データの例を示す図である。
【図３】図１に示した本発明装置で半導体ウエファを回
転移動させてセンサで検出した半導体ウエファの周縁位
置データの例を示す図である。
転移動させてセンサで検出した半導体ウエファの周縁位
置データの例を示す図である。
１…半導体ウエファ ２…ロボットハンド ３…ウエファカセット ４…回転テーブル ５，６…光学式寸法測長器（１対のセンサ） ７…モータ ８…エンコーダ ９〜１３…記憶部 １４…制御部 １５…演算処理部
Claims (4)
- 【請求項１】第１回転中心の回りの回転と第１回転中心
を中心とした半径方向の伸縮が可能な多関節形アームの
ロボットハンドと該ロボットハンドの移動範囲内に配置
され、第２回転中心の回りに回転する回転テーブルと、
該回転テーブルを挟んで両側に配置され、該第１回転中
心から該第２回転中心に向かう第１方向と直交する第２
方向の位置を検出できる１対のセンサとを用いる半導体
ウエファの位置決め方法であって、 該ロボットハンドを回転させ、その上に載置した半導体
ウエファを該第１方向に合わせ、次に第１方向に沿って
移動させ、該１対のセンサで該半導体ウエファの第２方
向の端部を検出し、半導体ウエファの中心を算出する第
１検出工程と、 該回転テーブルに載置した半導体ウエファを該第２回転
中心の回りで回転させ、該１対のセンサの少なくとも１
方を用いて該半導体ウエファの周縁を検出し、半導体ウ
エファの中心を算出する第２検出工程とを含む半導体ウ
エファの位置決め方法。 - 【請求項２】前記第１検出工程後、算出した半導体ウエ
ファの中心を回転テーブルの第２回転中心に合わせて、
ロボットハンドから回転テーブルへ半導体ウエファを移
載する工程を含み、その後前記第２検出工程を行う請求
項１記載の半導体ウエファの位置決め方法。 - 【請求項３】垂直と水平と回転の移動を行なう多関節形
アームの先端部に半導体ウエファを載置し得るハンドが
設けられているロボットハンドと、該ロボットハンドの
移動範囲内にあって該ロボットハンドと半導体ウエファ
を移載し合う回転テーブルと、該回転テーブルを挾んで
両側にそれぞれ設けられ該回転テーブル上あるいは前記
ハンド上の半導体ウエファの周縁位置を検出する１対の
センサと、前記ロボットハンドに載置された半導体ウエ
ファが前記１対のセンサを結ぶ方向に対し直交する方向
で該センサ間を通過するように該ハンドを水平移動させ
る第１の駆動モードと、半導体ウエファを載置した前記
回転テーブルを回転させる第２の駆動モードとを有する
制御手段と、該第１の駆動モードによる前記ハンドの水
平移動で両センサにより検出した該ハンド上の半導体ウ
エファの周縁位置データから該半導体ウエファの中心位
置を求める第一の演算手段と、前記回転テーブルを前記
第二の駆動モードで回転させることで前記両センサのう
ち少なくとも一方のセンサにより検出した該回転テーブ
ル上の半導体ウエファの周縁位置データから該半導体ウ
エファの中心位置を求める第２の演算手段とを有し、前
記制御手段はさらにいずれか一方の演算手段で得た半導
体ウエファの中心位置データと前記回転テーブルの回転
中心位置データとの偏差から前記ロボットハンドで該半
導体ウエファの中心位置と前記回転テーブルの回転中心
位置を一致させる第３の駆動モードを有し、さらに該位
置合せモードで前記回転テーブルの回転中心位置に中心
を一致させた該半導体ウエファについて他方の演算手段
で得た該半導体ウエファの中心位置データが前記回転テ
ーブルの回転中心位置に一致しているか確認する確認手
段を有する半導体ウエファの位置決め装置。 - 【請求項４】請求項３に記載のものにおいて、前記制御
手段はさらに、前記確認手段による確認処理で得た半導
体ウエファの中心位置データと前記回転テーブルの回転
中心位置データとの偏差についてのデータに基づいて該
半導体ウエファを前記ロボットハンドで任意な半導体ウ
エファ載置テーブルの所望位置に移載する第４の駆動モ
ードを有する半導体ウエファの位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23271797A JP3295915B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 半導体ウエファの位置決め方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23271797A JP3295915B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 半導体ウエファの位置決め方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174330A true JPH1174330A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3295915B2 JP3295915B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=16943690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23271797A Expired - Fee Related JP3295915B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 半導体ウエファの位置決め方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295915B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003101677A1 (fr) * | 2002-05-30 | 2003-12-11 | Rorze Corporation | Procede d'apprentissage de position de reference automatique, procede de positionnement automatique, procede de port automatique d'objet en forme de disque, dispositif d'apprentissage de position de reference automatique, dispositif de positionnement automatique, dispositif de port automatique d'objet en forme de disque ass |
| JP2007188997A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Shinko Electric Co Ltd | 基板搬送装置、および基板位置検出方法 |
| JP2008053552A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Tokyo Electron Ltd | ウェハ搬送装置、ウェハ搬送方法及び記憶媒体 |
| 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 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23271797A patent/JP3295915B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003101677A1 (fr) * | 2002-05-30 | 2003-12-11 | Rorze Corporation | Procede d'apprentissage de position de reference automatique, procede de positionnement automatique, procede de port automatique d'objet en forme de disque, dispositif d'apprentissage de position de reference automatique, dispositif de positionnement automatique, dispositif de port automatique d'objet en forme de disque ass |
| CN100355538C (zh) * | 2002-05-30 | 2007-12-19 | 罗兹株式会社 | 圆盘状物品的基准位置自动示教、定位、运送方法及装置 |
| US7933665B2 (en) | 2002-05-30 | 2011-04-26 | Rorze Corporation | Method and system for teaching reference position of semiconductor wafer in automated wafer handling manufacturing equipment |
| JP2007188997A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Shinko Electric Co Ltd | 基板搬送装置、および基板位置検出方法 |
| JP4650273B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2011-03-16 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 基板搬送装置、および基板位置検出方法 |
| JP2008053552A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Tokyo Electron Ltd | ウェハ搬送装置、ウェハ搬送方法及び記憶媒体 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3295915B2 (ja) | 2002-06-24 |
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