JPS5818937A - 円板物体の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウェハ等の円板物体を、測定装置、検査装置、
又は露光装置等に載置する際、その円板物体を常に所定
の向きに定めるだめの位置決め装置に関する。

一般に仁の種の位置決め装置は、ウェハの周囲の一部に
設けられた切欠きを用いるように構成されている。普通
、この切欠きは円板状のウェハの周囲を直線状に切欠い
たオリエンテーションフラット（０−Ｆｌ！：呼ばれる
。

尚、このフラットに基づいて位置決めすることを単に「
０・Ｆ」と呼ぶことにする。

従来のＯ−Ｆ方式として、ウェハのフラットを非接触、
例えば光電的、静電容量的に検出して位置を求めること
が知られている。その−例として、特公昭５５−３９９
０１号［板状物の位置合わせ゛方法ＪＫ光電検出にょる
０・Ｆ機構が開示されている。この機構によれば、少な
くとも２つの受光素子を、位置合わせすべきフラットの
位置に対応して設け、この受光素子に投光しつつウェハ
を回転させる。この回転に伴って、例えばウェハの円周
部は２つの受光素子を共に遮光状態にし、フラットが所
定位置になると２つの受光素子は共に等しい光電出力を
発生する。従って、２つの受光素子の光電出力の状態を
調べることによ２て、ウェハのフラットを所定位置に合
わせることができる。しかしながら、この方法ではウェ
ハを回転するとき、ウェハの中心を回転中心と一致させ
ないと偏心が生じてしまう。その結果、受光素子はウェ
ハの円周部でもフラットを検知したような光電出力を発
生することになり、フラットの位置合わせが極めていい
加減なものになるという欠点があった。。

そこで本発明は、ウェハを回転してフラットを非接触で
検知する際、ウェハの回転に伴う偏心を取り除き得る位
置決め装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明においては以下の如
く構成する。すなわち、ウェハの如き周囲の一部に切欠
き、例えばフラットを有する円板物体を載置して回転さ
せる回転台を設け、円板物体の周端部を押圧するように
回転台の周囲に複数の往復部材を設け、そして各往復部
材の円板物体との接触部が回転台の回転中心までの各距
離をほぼ等しく保ちつつ、回転台に近づくように各往復
部材を移動させる駆動手段とを設けることにより、円板
や体の回転の前に円板物体の中心と回転台の回転中心と
を一致させて偏心を取り除くようにした。

以下、図面を参照して詳しく説明する。

牙１，２．３図は本発明の実施例を示し、牙１図は位置
決め機構部の斜視図、Ｊ−２図はその機構部の正面図、
そして牙３図は牙２図のＡ　−Ａ’矢視断面図である。

尚、牙１，２図中、２点鎖線で表わしたウェハ１は、偏
心を取り除いて位置合わせされた状態を示し、実線で表
わしたウェハ１は最終的に位置決めされた状態を示す。

まず初めに機械的な構成について説明する。

ウェハ１は内部を中空にした円筒状のテーブル２に真空
吸着されて回転する。テーブル２の下部には全周に渡っ
て歯２ａが形成されている。そして歯２ａと噛合する歯
車４、及び歯車４を回転するモータ５によって、テーブ
ル２は中心０１０回りを矢印Ｒ１の方向（時計方向）に
回転する。このテーブル２の端面部、すなわちウェハ１
の裏面と接触する端面２ｂの中央には環状に溝２ｃが設
けられている。溝２ｃはウェハ１を真空吸着したり、ウ
ェハ１と端面２ｂとの間にエアベアリングを作るだめの
エアガイドとして設けられている。

一方、テーブル２の中空部にはウェハ１を上下動させる
ために円柱状のシリンダ３が配置されており、ウェハ１
の裏面と接触する端面には真空吸着用の吸気孔３ａが設
けられている。但し、シリンダ３の端面部は、ウェハ１
を上方に持ち上げる時以外は、牙３図に示すように、テ
ーブル２の端面２ｂよりもわずかに沈んでおり、ウェハ
１の裏面に接触しないように設けられている。

またウェハ１の中心をテーブル２の中心０１と一致させ
るだめに、矛１，２図の如く７本のレバー６ａ〜６ｇが
設けられている（尚矛１図では図面の都合上レバー６ｆ
＋６ｇを省略しである）。

レバー６８〜６ｇはテーブル２０円周をほぼ７等分する
間隔で中心０１を中心とする円周上に配置されている。

各レバー６ａ〜６ｇは牙１図のレバー６ａで代表的に示
すように、先端側がテーブル２に対して揺動進退する如
、く、他端側を軸１０によって軸支されている。

また各レバー６８〜６ｇの先端部の高さは牙３図に示す
ように、テーブル２の端面２ｂの高さＳよシ、少なくと
もウェハ１の厚み分身上高くしておく。従って、各レバ
ーの先端部はその揺動によってウェハ１の円周端面を抑
圧可能となる。尚、レバーの先端部でウェハ１の端面と
の接触部分には合成樹脂性のローラが設けられている。

さらに、レバー６８〜６ｇは、各先端部がテーブル２の
中心０１から外側に開くようにバネ８によって常に付勢
されている。

そして、レバー６ａ〜６ｇの各先端部がウェハ１の端面
を押圧するとき、各先端部のウェハ１との接触部分がテ
ーブル２の中心０１までの各距離を略同−にしつつ変化
するように矛１，３図に示すような円環状のカムリング
９を設ける。カムリング９は、テーブル２の中心０１を
中心とした回転が可能なように、外周の複数の位置に設
けられたガイドローラ１５により支持されている。カム
リング９には、その回転運動をレバー６ａ〜６ｇの揺動
に変えるために、内周に牙１図の如くカム部９ａが設け
られている。尚、実際は、レバー６ａ〜６ｇに対応して
カムリング９の内周には７つのカム部９ａが設けられて
いるが、図面の都合上省略しである。この実施例におい
て、カム部９ａはカムリング９の内周を一部えぐること
によって形成されている。その形状は７つのカム部で全
て同一に形成されている。カム部９ａには、レバー６８
〜６ｇの中程に回転自在に設けられたベアリング７が、
バネ８の付勢力によって当接する。

、３・１図に示すように、カム部９ａは、カムリング９
が矢印Ｒ２の方向（時計方向）に回動したとき、ベアリ
ング７が中心０１方向へ移動するようなカム面になって
おり、そのカムリフト量は７つのカム部とも全て同一に
定められている。従って牙２図に示すようにカムリング
９０回動により、レバー６ａ〜６ｇの各先端部はテーブ
ル２の中心０１から互いに等距離を保ちつつ揺動する。

また、カムリング９は、バネ１１によってレバー６ａ〜
６ｇの各先端部がバネ８に抗して常に中心０１に向けて
窄むように、即ち、時計方向に付勢されている。そして
このカムリング９の実際の回動は牙１図に示すモータ１
４によって制御される。モータ１４の軸には円板１３が
固定され、円板１３にはモータ１４の軸に対して偏心し
た位置に回転自在なベアリング１２が軸支されている。

このベアリング１２は、カムリング９に設けられた切欠
き９ｂ内に位置しており、初期位置ではバネ１１の付勢
力のため切欠き９ｂの端面９ｃに当接する。

また、円板１３の外周一部には突出部が設けられており
、その突出部と保合することにより作動するスイッチ１
６が設けられている。

このスイッチ１６はベアリング１２と端面９ｃとの当接
状態を検出するために設けられている。詳しくは後述す
るが円板１３０回転に伴ってベアリング１２が端面９ｃ
からほぼ離れる時点にスイッチ１６の状態が変わるよう
に、ベアリング１２の軸支位置や突出部の形成位置等が
調整されている。従って厳密にベアリング１２が端面９
ｃから離れることを検出したければ、単にベアリング１
２とカムリング９との電気的な良導、絶縁状態を検知す
ればよい。

また以上の説明において、レバー６ａ〜６ｇは７等分す
る位置に設けであるが、これはウェハ１のフラット及び
サブフラットを考慮して定めたものである。サブフラッ
トとは矛４図に示すように位置合わせのために設けたフ
ラット（以下、「主フラットＦ」とする）とは別に、ウ
ェハの種類等を表わすために設けた直線状の切欠きＦ′
であり、その切欠き量は主フラットＦよりも少ない。ま
たサブフラットビは主フラットＦに対して９０°若しく
は１３５°の方向に設けられる。

一般に円板状の物の周囲端面を押圧して中心を求めるこ
と、即ちセンタリングするのに、少なくとも３方向から
押圧する必要がある。

このことから、本発明の実施例では、ウェハ１の主フラ
ットＦ、サブフラットＦ′がどの位置にあろうとも確実
にセンタリングできる押圧位置として、ウェハの周囲を
ほぼ７等分した７か所に定める。ここでレバー６ａ〜６
ｇが７本必要なのは、主フラットＦ、サブフラットＦ′
に各々１本のレバーが対向したときでも、他の５本のレ
バーによってセンタリングできるからである。すなわち
、ウェハ９外周のうち半周以上に渡ってウェハの円周端
面と接触するように複数のレバーを等分割した位置に立
てればよい。尚、ウェハ１にサブフラットＦ′がない場
合は、周囲を５等分した位置に５本のレバーを立てれば
よい。

さて、主フラットＦを検出するために、オ・２．３図に
示すようにセンタリングされたウェハ１の周辺部下方に
配置された１つの光電素子３３と、ウェハ１の上方より
光電・素子３３に投光する投光器４０と、モータ５の軸
に直結されて、軸の回転数に比例したパルス数を発生す
るパルスジェネレータＰＧとが設けられる。尚、受光素
子３３の受光面は主フラットＦやサブフラットＦ′の傾
きに対して光電出力が変化するように、例えば矛２図に
示す如くテーブル２の中心０１に向けて細長に形成され
ている。

また、ウェハ１の主フラットＦの微小な傾きを修正する
ために基準部材としての固定ローラ１８ａ、１８ｂ、１
８ｃが設けられている。固定ローラ１８ａ、１８ｂの外
周は主フラットＦに共に当接するように、互に回転軸の
間隔が定められている。そして固定ローラ１８ｅは、固
定ローラ１８ａ、１８ｂに対して約９０°の角度をなし
た位置に回転自在に軸支されている。そしてウェハ１の
端面を固定ローラ１８ａ〜１８ｃに当接させるために、
牙１，２図に示すように位置決めしｉ＜−１９が設けら
れている。位置決めしｔ＜−１９は通常センタリングさ
れたウェハ１の外周よりも遠方に退避していて、不図示
のエアシリンダによってウェハ１の端面を押圧するよう
駆動される。

さらに矛２図中、固定ローラ１８ｂの近傍には光電素子
３４が配置されている。この光電素子３４は、主フラッ
トＦが正しく固定ローラ１８ａ、１８ｂの両方に当接し
ているか否かを検出するために設けられている。もちろ
ん、牙３図に示した投光器４０と同様の投光器によって
上方から投光されている。そのため光電素子３４の受光
面は、主フラットＦの傾き（固定ローラ１８ａ、１８ｂ
のうち、・いずれか一方が主フラットＦから離れている
状態）が光電出力の変化として生じる、ように、例えば
位置決めされるべき主フラットＦの直線方向に沿って細
長に形成されている。

また、矛２図及び牙３図に示すように、ウェハ１を搬送
するベルト３０がテーブル２を挾み込むように設けられ
る。このベルト３０は、テーブル２の周辺に設けられた
４つのプーリ３１に支えられている。プーリ３１は不図
示の支持部材に取り付けられて上下動する。

ウェハ１がベルト３０に載って搬送されてくるときには
、牙３図に示すようにウェハ１がテーブル２やレバー６
ａ〜６ｇと空間的に干渉しないように、ベルト３０の高
さが定められている。また、ウェハ１がテーブル２の上
方に位置したか否かを光電検出するために、固定ローラ
１８ｃの近傍に光電センサ３２が設けられる。尚、本実
施例では、テーブル２の中心０１とシリンダ３の中心０
２とは偏心して設けられている。これは、ウェハ１を真
空吸着する際、なるべくウェハ１の中心を吸着力の中心
と一致させるためである。従って、シリンダ３の吸着力
が比較的強ければ、テーブル２の中心０１　と中心０２
とを一致するようにシリンダ３を配置してもよい。

次にウェハ１を回転して、主フラットＦを光電検出する
だめの制御系の構成を、牙５図に基づいて説明する。

本装置では、各種動作をマイクロ・コンピュータ（以下
単に「マイコン」とする）１００によって制御する。一
般のマイコンと同様、本装置のマイコン１００にも、シ
ーケンスを進行するだめのプログラムを納めたメモリ部
と、各種演算や条件判断をするだめの演算処理部と、制
御対象からの情報を入力したり、演算、判断結果の情報
を制御対象へ出力するだめの入出力制御部（Ｉ１０ボー
ト）とが設けられている。

そしてテーブル２の真空吸着、エアベアリングの作動、
シリンダ３の真空吸着及び上下動の動作、モータ１４の
駆動、位置決めレバー１９の押圧動作、光電素子３４の
光電出力のモニタ、ベルト３０の駆動、そして光電セン
サ３２の光電出力のモニタ等は全てマイコン１００のＩ
１０ポートからのパスライン１２０を介して情報のやり
取りが行なわれる。尚、以下の説明において、マイコン
１００のＩ１０ポートの情報は実際は所定のインターフ
ェイスを介して外部の装置とやり取りされるが、便宜上
、Ｉ１０ポートに代表して説明する。

牙５図において、光電素子３３の光電出力はアンプ１１
０によって増幅され、その出力信号Ｅ１は次のバンドパ
スフィルタ５１１１（以下、［ＢＰＦ　１１１　Ｊとす
る）によって微分される。そしてＢＰＦ　１１１の出力
信号Ｅ２は、主フラットＦのみを検出するための牙１検
出回路１１２と、主フラットＦとサブフラットＦ′の切
欠きの中心部の位置を検出するための牙２検出回路１１
３との両方に入力する。

牙１検出回路１１２、牙２検出回路１１３の各出力信号
Ｅ３．Ｅ４はデジタル化された２値信号として発生し、
マイコン１００のＩ１０ボートのうち、入力動作を行な
うポート■１．■２にそれぞれ入力する。

１一方、モータ５は、直列接続された２つのトランジス
タ（以下「Ｔｒ」とする）１１７゜１１８によって駆動
と急停止が制御される。

そのためＴｒ　１１７　、１１８の各ベースは、マイコ
ン１００のＩ１０ポートのうち、出力動作を行なうポー
トＰ３．Ｐ４からデジタル信号を入力する。尚；モータ
５は、エミッタを電源に接続したｐｎｐＴｒ１１７のみ
が導通することによってコレクタから給電される。そし
てモータ５の急停止は、モータ５の端子に並列接続され
たｎｐｎＴｒｌｌＢのみを導通することによって、モー
タ５の端子を短絡する、いわゆるダイナミック・ブレー
キにより行なわれる。そして、モータ５に給電される電
源、ヒ圧はスイッチ１１６によυ高電圧Ｈｖと低電圧Ｌ
ｖとに切替え可能であシ、モータ５の回転速度を２段階
に選択できる。このスイッチ１１６はマイコン１００の
Ｉ１０ポートのうち、出力動作を行なうポートＰ２から
のデジタル信号、例えば論理値ｒＨｊ、ｒＬＪ　　によ
って切替え動作を行なう。

またモータ５の回転軸に連結したパルスジェネレータＰ
Ｃのパルス信号は、スイッチ１１５を介してカウンタ１
１４に入力する。

そしてカウンタ１１４はこのパルス信号のパルス数を計
数すると共に、その計数値をマイコン１００のＩ１０ポ
ートのうちポートＤｓに送り出す。尚、カウンタ１１４
はポートＤａを介してマイコン１００から任意のデジタ
ル値をプリセット可能である。また、スイッチ１１５は
パルスジェネレータＰＧのパルス信号をカウンタ１１４
へ入力するが否かを切替えるためにマイコン１００のＩ
１０ボートのうち出力動作を行なうボートＰ１　からの
デジタル信号、論理値ｒＨＪ　、　ｒＬＪ　　によって
制御される。

以上のような構成において、ウェハを位置決めするまで
の全体の動作を、２・６図のフローチャートを参照して
述べる。

まず初めにマイコン１００はウェハ１をベルト３０によ
って搬送するローディング動作６０を実行する。これは
ベルト３０を駆動するＤＣモータ等にマイコン１００の
パスライン１′２０から駆動信号を送ることによって行
なわれる。このとき、ウェハ１はベルト３０に載ってテ
ーブル２の上方まで移動してくるが、ウェハ１が所定位
置に達したか否かは、】・２図に示した光電センサ３２
によって逐次モニタされている。すなわち、ウェハ１の
円周端面部が光電センサ３２の真上にくると、光電セン
サ３２の光電出力が変化する。マイコン１００はこの光
電出力の情報をパスライン１２０を介して読み込み、次
の条件分岐処理６１を実行する。条件分岐処理で光電セ
ンサ３２の光電出力に基づいて、ウェハ１が光電センサ
３２まで達していないときは、ローディング動作６０を
続行するように判断し、ウェハ１が光電センサ３２まで
達していれば、ＤＣモータへ出力されていた駆動信号を
中断する。

そして、ベルト３０の搬送が停止してウェハ１の中央部
がテーブル２の上方に位置すると、マイコン１００は、
矛２図に示したプーリ３１を降下させるだめの指令を出
力する。

この指令に基づいて１、プーリ３１が支持される不図示
の支持部材をモータ、又はエアシリンダ等により所定位
置まで降下させる。この動作によって、ウェハ１はテー
ブル２に受は渡されると共に、マイコン１００は次のセ
ンタリング動作６２を実行する。センタリング動作６２
は、テーブル２の端面２ｂとウェハ裏面との間にエアベ
アリングを形成することから始められる。このため、マ
イコン１００はテーブル２の溝２ｃからエアを排気する
ように不図示のバルブを制御するだめの指令を出力する
。しかる後、センタリングを行なうだめ・のモータ１４
に駆動信号を出力する。

これによりモータ１４が作動してウェハ１のセンタリン
グを行なう訳であるが、この時モータ１４の回転は、ベ
アリング１２がバネ１１の付勢力に最も抗してカムリン
グ９の端面９ｃに当接するような初期位置として円板１
３が１回転するように制御さ、れる。すなわち、初期位
置においてカムリング９はバネ１１の付勢力に最も抗し
た位置にあり、レバー６ａ〜６ｇの各先端部は外側に最
も開いた状態にある。そこでモータ１４が作動すると、
カムリング９はバネ１１の付勢力に従って時計方向に回
動を始める。同時にレバー６８〜６ｇの各先端部はカム
部９ａ、ベアリング７によってテーブル２の中上・０１
に向けて窄むように移動する。そしてウェハ１の端面が
レバー６ａ〜６ｇの各先端部によって周囲から挾み込壕
れると、カムリング９０回動は停止する。仁の時、ウェ
ハ１の中心はテーブル２の中心０１に整合即ちセンタリ
ングされたことになる。一方、モータ１４はさらに回転
を続け、ベアリング１２が端面９ｃから離れて、スイッ
チ１６の状態が変わると共に、切欠き９ｂ内を空転した
後、再び端面９ｃＫ当接する。この当接時から円板１３
が初期位置に戻る間に、レバー６８〜６ｇの各先端部は
、再び外側に開くように移動する。

一方、マイコン１００は、センタリングの達成時点、す
なわち牙１図に示したようにベアリング１２がカムリン
グ９の端面９ｃからほぼ離れるときに状態が変化するス
イッチ１６の開閉時点を読み取って、溝２ｃかＣ）の排
気を吸気に切替えるだめの指令を出力する。

このように、ウェハ１の中心とテーブル２の中心０１と
が一致した時点からウニＩ＼裏面の真空吸着を開始する
ので、吸着時の位置ずれは防止される。以上の動作によ
り、センタリングされたウェハ１はテーブル２に固定さ
れる。

センタリング動作６３が終了すると、マイコン１００は
次のＯ−Ｆ　（Ａ）動作６３を実行する。このＯ−Ｆ動
作６３はウニｌ＼１を回転して光電的に主フラットＦを
検出するものである・オフ図のタイミングチャートを参
照してその動作を述べる。０・Ｆ　（Ａ）動作６３が開
始されると、初めにマイコン１００はボートＤｓを介し
て所定のデジタル値をカウンタ１１４にプリセットする
。このデジタル値は、ここでは牙１〜３図で示したテー
ブル２が、１回転する間にパルスジェネレータＰＧから
出力されるパルス数と同じ値とする。次にマイコン１０
０はボートＰ１に例えば論理値ｒＬＪを出力し゛てスイ
ッチ１１５を開き、ボートＰ２に論理値「）■」を出力
してスイッチ１１６を高電圧Ｈｖ側にし、ボートＰ３．
Ｐ４　に論理値ｒＬＪを出力してモータ５の高速回転を
開始する。

一方、ウェハ１の回転に伴って、アンプ１１０の信号Ｅ
１は牙７図のように変化する。

尚、矛７図は横軸を時間に、縦軸を電位として定めであ
る。モータ５が時刻ｔ。で高速回転を始め、その後ウェ
ハ１のサブフラットＦ′の中心部が光電素子３．３の真
上に位置すると、アンプ１１０は時刻ｔ１においてピー
クｐｓとなる信号Ｅ、を発生する。さらにウェハ１の回
転が続くと、主フラットＦの中心部が光電素子３３の真
上に位置する時刻ｔ２において、信号Ｅ１はピークｐＭ
となる。

先にも述べたように主フラットＦの切欠き量はサブフラ
ットＦ′よりも多いので、矛７図の如くピークｐＭの波
高値の方がピークＴ）Ｓよりも大きくなる。従ってピー
クｐＭのみを判別して検出することによってウェハ１の
主フラットＦに対する０・Ｆが正確に行なわれる。しか
しながら、ウェハ１に回転に伴う偏心が生じていると、
信号Ｅ１は牙７図のようにきれいに発生せず、ウェハ１
の円周部分で生じる信号Ｅ１の直流電位が偏心に伴って
変動してしまい、最悪の場合ピークＰ８　・ＰＭの波高
値の関係が逆になってしまうこともある。これに対して
本装置ではこの点を考慮しで、あらかじめセンタリング
動作によりウェハ１の偏心を取り除いであるので、１つ
の光電素子３３で十分フラットの判別検出が可能となる
。

そして、上述の如き信号Ｅ１はＢＰＦ　１１１によって
微分されて、矛７図のような信号Ｅ２を得る。信号Ｅ　
にピークＰ８が生じると、信号Ｅ　には単振動的な過渡
応答波Ｔ８が生じ、ピークＰ　が生じると、過渡応答波
Ｔ８よりも振動が大きい過渡応答波ＴＭが生じる。

この応答波Ｔ　、ＴＭの振動中心は、ピークＰ８　、Ｐ
Ｍの波高値の時刻ｔ１．ｔ２に対応している。

この信号Ｅ２は矛１検出回路１１２に入力して、所定の
スライスレベルＶｒと比較すると共に、振動の大きな応
答波ＴＭのみを検出して時刻ｔ２の前後でパルスＤ１と
なるような信号Ｅ　を発生する。さらに信号Ｅ２は才２
検出回路１１３に入力して、応答波Ｔ８゜ＴＭの振動中
心である零クロス点をウィンド・コンパレータ等で検出
して、時刻１．．１２においてパルスＤ　　、Ｄ３とな
るような信号？ Ｅ４を発生する。

さてマイコン１００は、□モータ５が回転し始めた時刻
ｔ　からボート’Ｉ、Ｉ、、に入力１ する信号Ｅ、Ｅ４を読み込みつつ、内部の演算処理部に
て、両信号のアンドを演算している。従って、信号ｔ　
、Ｅ　は専用のアン４ ド回路で演算して、その結集をマイコン１００に入力し
てもよい。そして時刻ｔ２において、信号Ｅ、と信号Ｅ
４とでアンドがとれたとき、すなわちウェハ１の回転中
に主フラットＦの中心部が光電素子３３の真上に位置し
たとき、マイコン１００はポートＰ１に論理値ｒＨＪを
出力してスイッチ１１５を閉じると共に、ポートＤＳを
入力動作にしてカウンタ１１４のデジタル値の読み込み
を開始する。そして牙７図の如く時刻ｔ２からパルスジ
ェネレータＰＧのパルス信号ＥＰはカウンタ１１４に入
力し、カウンタ１１４はそのパルスを前述の如くプリセ
ットされたデジタル値から順次減算していく。マイコン
１００は時刻ｔ２以降、カウンタ１１４の計数値のみに
基づいて主フラットＦの位置を定める。すなわち、マイ
コン１００はポートＤｓから計数値を逐次読み込み、内
部の演算処理部でその値が零になったことを検出したと
き、モータ５を急停止するように動作する。

詳しく述べるなら、マイコン１００は計数値が零に近づ
いて所定値になったことを検知したとき、例えば矛７図
で時刻ｔ３のときポートＰ２に論理値「Ｌ」を出力し、
スイッチ１１６を低電圧Ｌｖ側に切替えてモータ５を低
速回転にする。すなわち、ウェハ１が時刻ｔ２から１回
転を終了する前にウェハ１の回転を減速して、慣性によ
るオーバランの影響を防止する。さらにその状態で、マ
イコン１００は計数値が零になったか否かを判定しつつ
、時刻ｔ４において零のときポートＰ５゜Ｐ４　から共
に論理値ｒＨＪを出力して’ｒｒ１１７を不導通に、Ｔ
ｒ　１１８を導通状態に切替える。これによりモータ５
の逆起電力はＴｒ１１８で短絡されて、ウェハ１の回転
は急停止する。従ってウェハ１の主フラットＦの中心部
は、時刻ｔ２から正確に１回転した後、光電素子３３の
真上に位置合わせされる。

このように、ウェハ１は高速に回転されるから、信号Ｅ
、のピークＰ８．ＰＭが鈍ることはなく、比較的鋭い波
形を得ることができる。従って主フラットＦの中心部は
精度よく検出できると共に、ピークＰＭのピーク点から
パルスジェネレータＰＧのパルス数を計数してモータ５
を減速させ友後、急停止を行なうので、主フラットＦの
位置合わせは極めて正確なものとなる。また、本実施例
では、主フラットＦの中心部が光電素子３３の真上にな
るように位置合わせされているが、カウンタ１１４への
プリセット値を変えることによって、主フラットＦの向
きを任意の位置に合わせることができる。さらに、主フ
ラットＦの位置を検出するのに、従来のように２つの光
電素子を設けて、２つの光電素子の出力が主フラットＦ
によって共に最大値になったときや、主フラットＦによ
って静電容量が最も変化したときに力“ウンタ１１４の
減算計数を開始するようにしてもよい。

尚、牙５図の制御系において、牙１検出回路１１２は、
単に信号Ｅ１を入力して、ピークＰＭ　のみを所定のス
ライスレベルと比較してパルスＤ１を発生するコンパレ
ータ等により構成できることは言うまでもない。また、
カウンタ１１４はマイコン１００の内部にあらかじめ備
えられた演算用のレジスタ等を使つてもよく、この場合
パルスジェネレータＰＧのパルス信号は直接マイコ゛ン
１００のＩ１０ポートから読み込むようにする。そして
プログラム上で、時刻ｔ２からパルスジェネレータＰＧ
のパルスをレジスタ内のデジタル値から減算するように
すればよい。

さて、牙６図の説明に戻り、０・Ｆ　（Ａ）動作６３が
終了すると、次に、マイコン１００は０・Ｆ　（Ｂ）動
作６４を実行する。このとき０−　Ｆ　（Ａ）動作６３
においてテーブル２に真空吸着されていたウェハ１は、
センタリングのときと同様に再びエアベアリングによっ
て支持される。マイコン１００は、パスライン１２０を
介しで溝２Ｃからエアを排気するようにバルブ等を制御
する指令を出力し、次に位置決めレバー１９を駆動する
だめの指令を出力して、ウェハ１の端面を押圧する・次
にマイコン１００は牙２図に示した光電素子３４の光電
出力の情報をパスライン１２０を介して読み込み、条件
分岐処理６５を実行する。このとき、マイコン１００は
光電素子３４の光電出力が極小、若しくはほぼ零である
ことを検知すると、主フラットＦに傾きがないものと判
断して次のリフト動作６６へ実行を移す。もし光電出力
が所定値以上であると、マイコン１００は位置決めレバ
ー１９の抑圧動作を解除して、再びセンタリング動作６
２から上述のようにくり返し実行する。

条件分岐処理６５でＹＥＳと判断されると、マイコン１
００はリフト動作６６としてシリンダ３を上昇するだめ
の指令を不図示のシリンダ上下動機構に出力する。これ
と同時に、位置決めレバ“−１９の押圧動作を解除する
だめの指令と、シリンダ３の吸気孔３ａから吸気してウ
ェハ裏面をシリンダ３に真空吸着するだめの指令を出力
する。この動作によってウェハ１の中心部はシリンダ３
の端面に固定されて、ウェハ１は上方の所定位置まで移
動する。

以上のシーケンスにより本装置のＯ−Ｆ動作は完了する
が、以後ウェハ１は露光装置、検査装置等のウェハ載置
台へ位置決めされた状態で搬送される。

次に上記実施例の変形例を牙８図ンζ基づいて説明する
。矛８図は、７本のレバー６８〜６ｇの先端部を具体的
に示した実施例である。

前述のように各レバーの先端部、ウェハ１の端面と接触
する部分には合成樹脂性のローラ５２が設けられている
。図示のようにレバー６の先端には、ウェハ１の平面と
略平行な面で約１８０度回動するようにバー５１の一端
が軸５０を介して軸支されている。さらにローラ５２は
バー５１の他端に軸５３を介して回転自在に軸支されて
いる。矢印Ｍはレバー６の揺動方向を示しバー５１がこ
の揺動り向に沿って約１８０度回動することによって、
ローラ５２をレバー６に対して実線と点線で示した２つ
の位置に定めることができる。このようにローラ５２を
２つの位置に切替えるとき、２つの位置におけるウェハ
１との接触位置のずれｄを例えばイインチにしておくと
、直径が４インチのウェハと、５インチのウェハとの両
方が使えることになる。このように、先端のローラ５２
を変位可能とすることによって、レバー６はウェハ１の
平面に対して常に垂直な位置でセンタリングすることが
可能となる。このことは、牙１図に示したカムリング９
０回転をウェハ１の大きさにかかわらず常に一定にする
ことを意味するものであり、カム部９ａ、切欠き９ｂ等
をウェハの大きさを考慮して何ら変更する必要がないと
いう利、点がある。尚、ローラ５２は軸５０に対して回
転するのではなく、直線的移動可能にし、途中でクラン
プするようにしても良い。

以上に述べてきた実施例によれば、センタリング動作の
ときにレバー６ａ〜６ｇはウェハ１の周端面に当接する
だけであるから、ウェハのシリコン粉の発生やウェハに
塗布されたレジストの剥離を非常に少なくすることがで
きる。また、ウェハ１はテーブル２との間に設けられた
エアベアリングによって支えられてセンタリングされる
が、し／＜−６ａ〜６ｇがウェハ１の周端面に当接した
状態でエアベアリングは真空吸着に切替えられるから、
ウェハ１のセンタリングは極めて高悄度に達成できる。

また、レバー６ａ〜６ｇはウニＩ＼１０円周に沿って等
分割した位置に設けられているから、ベルト３０で搬送
されソ＜るウニ／Ｘ１のフラットの方向がどちらを向い
ていても、かならずセンタリングできる利点がある。

尚、本実施例において、レバー６ａ〜６ｇはウェハ′１
の面と垂直でテーブル２の中心Ｏ４を含む面上を揺動す
る如く設けられているが、ウェハ１の面と平行な面上を
揺動するような構成としても同様の効果が得られる。ま
たレバー６ａ〜６ｇは必ずしもテーブル２の中心０１　
を中心とする円周上に配置する必要はなく、この円周か
ら多少ずれていても、カム部９ａのカムリフト量をこの
ずれに応じて調整すれば前述同様の効果が得られる。

また、円板物体としてのウェハ１は、切欠きを検出して
から所定量だけ回転した後停止するから、切欠きを検出
した信号のみに基づいてウェハ１の回転を停止するより
も正確な位置決めが達成できる。ざらにウェハ１の最終
的な回転停止位置は切欠きを検出した後の回転量によっ
て制御されているから、少なくとも切欠きを検出するま
では比較的高速に回転させることができ、このため切欠
きの検出信号も極めて精度よく得られるという効果もあ
る。

以上説明したように本発明によればウェハの如き円板物
体の向きを所定の位置に定める際、円板物体の回転に伴
う偏心は除去されるから、非接触の切欠き検出を、極め
て精度よく行なうことができる効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

矛１図は本発明の実施例による位置決め装置を示す斜視
図であり、牙２図は牙１図を上方よりみた正面図、第３
図は第２図におけるＡ−＆方向矢視断面図、第４図はウ
ェハのフラットを表わした斜視図、第５図は本装置の制
御系の一部を示す回路図、第６図は本装置の動作のシー
ケンスを示すフローチャート図、第７図は第５図に示し
た回路の各電位を表わす回路図、第８図はレバー６８〜
６ｇの先端部を示す斜視図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １・・・・・・・回転部材 ２・・・・・・・回転台 ６ａ〜６ｇ・・・・・往復部材 ９．１４・・・・・駆動手段 Ｆ・・・・・切欠き −て 第４図 １ 、第５図 オ胃図 オ８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、切欠きを設けた円板物体を載置して回転する回転台
   と；該回転台の周囲に配置され、円板物体の端部を押圧
   する如く往復運動可能な複数の往復部材と；該各往復部
   材から前記回転台の回転中心までの各距離を略等しく保
   ちつつ、前記回転台に近づくように各往復部材を駆動す
   る駆動手段とを備え、該駆動手段を作動した後に前記回
   転台を回転し、該回転に伴って円板物体の切欠きを検出
   して、該切欠きが所定の位置にきたとき前記回転台を停
   止することを特徴とする円板物体の位置決め装置。 ２、前記往復部材は、前記回転台の回転中心を中心とす
   る円上に配置されると共に、その円を少なくとも５等分
   する各位置に設けられている特許請求の範囲矛１項に記
   載の位置決め装置。 ３、前記回転台は、前記円板物体を気体によって浮上し
   たり、又は減圧によって吸着する吸排気手段を偏え、前
   記駆動手段の作動中は該吸排気手段によって円板物体を
   浮上する特許請求の範囲牙１項に記載の位置決め装置。 ４、前記往復部材のうち円板物体と接触する部分を、円
   板物体の径に応じて往復部材の運動方向に変位可能とし
   た特許請求の範囲牙１項に記載の位置決め装置。