JPS59974B2 - ウエハ−イチギメソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウエ・・一位置合わせ装置、特に半導体ウェハ
ーの位置合わせ装置に関するものである。

半導体ウエ・・一からトランジスタ素子、集積回路素子
等の半導体素子を製造する場合、種々の工程に於いてウ
エ・・一を基準位置に対し、位置合わせ（オリエンテー
ション）する必要がある。例えばウエ・・ 一上に感光
物質を塗布し、ウエ・・一の位置を正確に位置合わせし
た後、所定のパターンを焼付け、不純物拡散用の領域を
形成する必要があるが、この様な場合、従来採られてい
る方法は、ウェハーの側縁に設けられる平担な切欠部（
オリエンテーション、フラット又はオリエンテーション
カット）又はウェハーの側縁に設けられたノッチ（オリ
エンテーション・ノッチ）を基準として位置合わせが行
なわれている。この場合、ウェハーの位置決め作業は作
業者がウエ・・一を手作業により、所定の基準合わせ位
置にオリエンテーションカット等を合致させることによ
り、行つているが作業が煩雑になると共に、その位置決
め精度が専ら作業者の熟練度に依存するために一定精度
の位置合わせ作業は不能であつた。斯る欠点は例えば特
開昭４７−２４７７５号公報に開示される様にウェハー
を載置する基体を回転させ、ウエ・・一の側周に設けら
れた案内ローラーにより、ウェハーのオリエンテーショ
ン・カット面を回動させ強力なバネ部材によつて案内ロ
ーラー方向に押し付けられている。

カット面検出用の押し付け部材に衝合すると、ウエ・・
一の回転を自動的に停止させることによりウェハーの位
置合わせを自動的に行なう装置により解決される。然し
乍ら、この方法に依ると、強度的に脆弱な半導体ウェハ
ー（ 一般には約Ｏ、０４（Ｖ７ｌの厚さ、２．５（Ｖ
ｌ以上の径を有するシリコン又は他の半導体材料板）は
、その周縁を案内ローラーにより囲繞され回動されるた
めに回転の際、各ローラーにオリエンテーション・カッ
ト面が衝合して割れたり、欠けたりする欠点が存し又、
割れない迄もウェハー内部に歪等を残留させ、操り返し
位置合わせ作業を行なわせる必要のある素子製造工程に
は実用に供し得ない欠点が存している。又、従来の他の
方法によると、ウエ・・一の側縁の一部のみに、案内ロ
ーラーと互に並置され、異方向に１駆動される駆動ロー
ラーとを設け、ウエハー保持板を駆動ローラー方向に傾
けることによつてウエ・・一を１駆動ローラーに押し付
け、駆動ローラーによりウエハーの側周を５駆動し、ウ
エハーオリエンテーシヨンカツト面と駆動ローラー面と
が一致する迄、ウエハーが回動させ、ウエハーが案内ロ
ーラーの衡合力と駆動ローラの送給力とが均衡して、停
止することによつてウエハーの位置合わせを行なう様に
したものも提案されている。斯る方法によると、駆動ロ
ーラーへの押し付け力はウエ・・一の重量だけとなるた
め、先の従来方法に比べてウエ・・一の周辺部の欠ける
欠点は解決されるが、ウエハーの側縁は常時、，駆動ロ
ーラー及び案内ローラーによつて逆方向の回転力が付与
されているため、絶えず微動して、その停止位置が変動
しているため高精度で位置合わせをすることは不能であ
り、又各駆動ローラーのウエ・・一係合面の摩擦係数の
バラツキ、又は各ローラーの設置位置等種々の要素によ
り、この位置合わせ精度が良好でなくなる欠点を有して
いる。

本発明の目的とする処は、以上述べた従来の欠点を除去
し、しかも確実に一定した高精度にしてかつ、位置合わ
せは不能となるデツトポイントを無くしたウエハーの位
置合わせを行なうウエハー位置合わせ装置を提供せんと
するものであり、その特徴とする処はウエ・・一を所定
方向に流体的に押圧すると共に、ウエ・・−の側縁と係
合する位置決め部材と前記押圧方向に関し、位置決め部
材と対向して駆動部材と係合部材とを設け、ウエ・・ー
を一定回転させると共に随時反対方向に噴出パルスを印
加して係合部材と前記位置決め部材によるウエ・・一の
係止により駆動部材とウエハーとの係合を解除せしめ、
ウエハーをそのオリエンテーシヨン面を基準にして位置
合わせする様に構成した点に存するものである。

以下、本発明の具体例実施例について図面を参照して説
明する。

第１図乃至第４図は本発明に係るウエハー位置合わせ装
置の一実施例を例示するものにして、１はウエハー保持
板、２は回転駆動ローラ− ３は位置決めローラーにし
て保持板１上に植設した軸３，上に遊動自在に設けられ
ている。

４はウエハー停止用係合部材にして、そのウエ・・一係
合面４１は、ローラ−２の周縁に対して△Ｃだけ後退し
て、保持板１上に固定されている。

５は位置合わせされる可きウエハーにして、その周縁５
Ａの一部は平担にセツトされたオリエンテーシヨン・カ
ツト５Ｂ面を具備している。

６は保持板１中に穿設された複数の空気等の流体吹き出
し開口にして、第５図に示される如く、各吹き出し開口
は駆動ローラ２位置決めローラ−３方向Ａに吹き出し開
口を有し各開口はパイプ９を介して、流体源に接続され
ている。

８はローラ−２回動用モータを示すものである。

１０は開口６に対向して設けられその噴気方向がウエ・
・一回転方向に対し逆方向回転を与える様にその先端噴
気孔が向けられ、保持板１上に配置された噴気ノズルを
示している。

以上の構成に於いて、Ａ方向（第２図参照）からウエハ
−５が不図示のウエハー自動送給装置により送給されて
、その一部が吹き出し開口６面上に移送されると、ウエ
ハ−５は開口６からの斜方向射出気流により浮上し、同
時にＡ方向へ更に送給され、その周縁の一部が位置決め
ローラ−３と駆動ローラ−２の夫々周縁に衡合する。

駆動ローラ−２はモータ８によつて反時計方向に回動し
ているため、ウエハ−５の周縁５Ａ及び５Ｂはローラ−
２により摩擦駆動され、従つてウエハ−５は時計方向に
回動を初める。この間、吹き出し口６はウ美・・−５の
下面に噴出されているため、保持板１面とウエ・・−５
との間の摩擦は実質的に除去され、ウエ・・一はローラ
−２の駆動力により序々に回転を初め、ローラ−２の回
転速度と約同一速度にて回転を続ける。ウエ・・−５の
オリエンテーシヨン面５Ｂが駆動ローラ−２面迄回転す
ると、ウエハ−５はカツト面５Ｂのカツト量だけＡ方向
に平行移動し、再び駆動ローラ−２にカツト面５Ｂが係
合するため、ウエ・・一は回転を続ける。ウエ・・−５
が回転を続け、カツト面５Ｂの端面５Ｂ２が係合面４１
に衡合すると、ウエ・・−５は駆動ローラ−２により直
線状に送給する力が付与される。この結果、係合面４１
は駆動ローラ２周縁より△Ｃ後退しているためウエ・・
一はローラ３との接線とカツト面５Ｂ方向の交点方向に
押込む力が付与されることになる。ウエ・・−５が更に
回動Ｌその慣性力により駆動ローラ−２の周縁から離間
すると、ウエハ一５は係合面４１とローラ３周縁とに挟
持され停止される。一方、保持板１上の吹き出し開口６
はウエハ一停止後もウエハ一下面に空気流を付与してい
るが、ウエ・・−５はＡ方向の押圧力を受け、この押圧
力により、ローラー３と係合面４１とによる挟持力が所
謂くさび的な作用力を生起するため、ウエハ一５は停止
位置に於いて、確実に保持され位置合わせローラーを基
準位置としてウエ・・−５は自動的に位置合わせが行な
われる。（第３図参照）上記位置合せが行われる過程に
おいて、ウエハ一５のオリエンテーシヨンカツト５Ｂの
端部が係合面４，の先端部と係合し、ウエハ一が係合面
に引つかかつた第４図の状態（ゼットポイント）に達す
る際、噴気孔１０から、パルス状噴気が行われ、その係
合をはづす様反時計方向にウエ・・一を回転させる。

孔１０からの噴気のタイミングは、ウエハ一の位置決め
時間の中央で約０．５秒〜１秒継続して行われることが
望ましい。

この際、第４図に示す如くウエ・・−５が係合部材４に
係合して引つかかり、ウエ・・一の回転が停止している
場合、噴気孔１０からの噴気が継続している間にウエ・
・−と係合面４１との引つかかりを除去した後、噴気が
中止すると再びウエハ一は時計方向に回転し上述の位置
決めが行われる。

他方第３図に示す如く既に位置決めが完了して停止して
いるウエ・・−は、噴気孔１０からの噴気パルスにより
再びある回転角度位置に戻▲れ噴気パルスが終了した際
、その位置から再び１駆動ローラ２によつてウエ・・−
５は時計方向に回転され、第３図の状態になるように位
置決めされる。なお、噴気孔１０は上記実施例に於いて
は保持台１の上方向に配置したが、保持台面に開口６と
同様に設けてもよいことは勿論である。又、上記実施例
に於いて、ウエ・・一駆動部材としての、駆動ローラー
２の代りにベルト状の駆動部材を設けてもよい。

位置合わせが完了したウエハ一は、例えばエアーチヤツ
ク等の手段により、第３図位置から他のステーシヨンに
移送▲れ焼付け等の処理が行なわれることになるが、斯
る工程は本発明と直接関連がないので省略する。以上の
様に、本発明に於いては、ウエハ一の下面に流体を印加
することにより一定方向の押圧力を付与し該押圧方向に
関して対向して設置したウエハ一の基準面を所定位置迄
回動中、ウエ・・一に逆回転方向力を付与して、デツド
ポイントに係止され位置合せ不能になることを除去し然
かる後、係合部材と位置合わせ部材との間にウエハ一を
挾持してウエ・・一を位置合わせする様にしたもので、
駆動部材の駆動面からウエハ一が離間した後、前記挟持
力がくさび的作用力として確実に働く様に構成されてい
るため、位置合わせ精度がかなり高くなる効果を具備し
ている。

又、本発明は極めて簡単な構成により、斯る高精度の位
置合せ動作が確実に行なわれる効果を具備し、特に停止
後ウエハ一の周縁は駆動部材との１駆動係合が実質的に
解除されるため、停止後ウエハ一が変動して位置合わせ
精度が劣化することは全く生起されることがない等安定
して動作し、ウエ・・一の位置合わせ装置として極めて
有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係るウエ・・一の位置合わ
せ装置の一実施例を示すものにして第１図は位置合わせ
装置の平面図。 第２図、第３図及び第４図は夫々第１図の位置合せ状態
を示す図で、第２図は初期位置状態、第３図は位置決め
状態、第４図はデツドポイント位置状態をそれぞれ示す
状態説明図である。第５図は第１図Ｘ−Ｘ′線断面図。
１は保持板、２は駆動部材としての駆動ローラー、３は
位置決め部材としての位置決めローラー４は係合部材、
５はウエ・・一、５Ｂはウエ・・−５のオリエンテーシ
ヨンカツト面、６は流体射出用吹き出し開口、８はモー
タ、９はパイプ、１０は逆噴気パルス用開孔を夫々を示
すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オリエンテーションカットを有するウェハーをウェ
   ハー保持板上で流体浮上させると共に、ウェハー側壁に
   接触しウェハーに回転力を与える回転駆動部材に押し付
   けることによつて回転させ、回転駆動部材に対してウェ
   ハーが所定の位置になつた際、実質的にウェハーへの回
   転力付与を停止することによつてウェハーの位置を決め
   る装置において、前記回転、駆動部材２は一方向に回転
   し、更にこの回転駆動部材２の近傍にはガイド部材３と
   共動して回転駆動部材２とウェハー５との接触をウェハ
   ーのオリエンテーションカットの端面Ｂ＿２が係合した
   際離間せしめ、この離間によりウェハーの回転を停止さ
   せるウェハー係合部材４が並設され、更に前記回転駆動
   部材２によつて回転するウェハー５の回転方向と逆方向
   の回転力を付与するパルス噴出部材１０を有しているこ
   とを特徴とするウェハー位置決め装置。