JPS62273747A

JPS62273747A - ウエハのオリフラ合わせ機構

Info

Publication number: JPS62273747A
Application number: JP11478786A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Aikawa; 相川　哲男; Hidetaka Jo; 城　英孝
Original assignee: Toshiba Corp; Tokuda Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Tokuda Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-11-27

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、半導体ウェハのオリフラ（オリエンテーショ
ンフラット）を所望の角度に合わせる機構に係わり、特
に摩擦によるダスト発生を防止したウェハのオリフラ合
わせ機構に関する。

（従来の技術）半導体ウェハの各種処理工程においては、ウェハのオリ
フラを所定方向に合わせる必要がある。

従来、この種のオリフラ合わせ機構として市販されてい
るものは、カセットにウェハをセットした状態でオリフ
ラ合わせを行うようになっている。

つまり、ウェハ外周に回転ロンドを接触させ、該ロンド
の回転によりウェハを回転させ、オリフラ部におけるウ
ェハの空転を利用してオリフラ合わせを行う構造となっ
ている。

しかしながら、この種の構造にあっては次のような問題
があった。即ち、ウェハ外周に回転ロンドを接触させる
ため、ウェハ外周からレジスト粉やウェハ摩耗粉等のダ
ストが発生すると共に、これらがウェハ自体に再付着し
、後のエツチング工程等では処理上悪影響を及ぼす。さ
らに、ウェハの空転を利用してオリフラ合わせを行って
いるため、摩擦の影響で合わせ精度が悪く、装置内のウ
ェハ搬送機構設計上の制約が多い等の問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来のオリフラ合わせ機構では、摩擦による
ダストの発生があり、また精度良くオリフラ合わせを行
うことは困難であった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、ウェハの回転に起因するダスト発生を
防止することができ、且つオリフラ合わせ精度の向上を
はかり得るウェハのオリフラ合わせ機構を提供すること
にある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の骨子は、ダストの発生なくウェハを回転させる
ためにウェハを浮かした状態で回転させると共に、オリ
フラの検出を非接触で行うためにフォトセンサを用いる
ことにある。

即ち本発明は、半導体ウェハのオリフラを合わせるオリ
フラ合わせ機構において、ウェハの芯出しを行うための
ステージと、ウェハを吸着し該ウェハをその中心を軸と
してステージから浮かした状態で回転せしめる手段と、
上記回転中心から等距離の位置に相互に離間して配置さ
れウェハのオリフラを検出する２個のフォトセンサとを
設けるようにしたものである。

（作用）上記構成であれば、ウェハを回転するときにウェハ外周
を擦ることがないので、ダストの発生が防止される。ま
た、オリフラ合わせの精度がフォトセンサの検出精度と
モータの停止精度のみで決まり、共に調整容易のため再
現性の良い位置決めが可能となる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる
オリフラ合わせ機構の概略構成を示すもので、第１図は
斜視図であり、第２図は側断面図である。図中１１は基
台であり、この基台１１上にはウェハステージ１２及び
フォトセンサ１３の位置を可変設定するための送り機構
１４が固定されている。ステージ１２は２つに分割され
ており、さらにそれぞれの上面にウェハの芯出しを行う
ための段差部分（凹部）１２ａが形成されている。

そして、外部搬送機構２０により搬送されてきたウェハ
２１がこのステージ１２上に載置され、段差部分１２ａ
で受止められてウェハ２１の芯出しが行われるものとな
っている。

また、図示しない上下駆動機構の可動部に取付けられた
アーム１６の先端には、モータ１７により回転するウェ
ハ吸着バッド１８が設けられている。この吸着バッド１
８は、前記ステージ１２により芯出しされたウェハ２１
の裏面に吸着し、ウェハ２１をその中心を軸として回転
せしめるものである。

一方、前記フォトセンサ１３はウェハ吸着パッド１８の
回転中心から等距ｌ１ｌ（被検出ウェハの半径より僅か
に短い距離）の位置に相互に離間して２個配置されてい
る。そして、ウェハ２１の大きさに応じて前記送り機構
１４により、第２図中左右方向に移動するものとなって
いる。また、フォトセンサ１３は、摺動部１９によりア
ーム１６の上下動に応じて移動し、ウェハ２１の裏面と
の距離が一定に保持されるものとなっている。

ここで、フォトセンサ１３としては、センサ先端部に光
を反射（或いは遮断）するものが有るか否かに応じてそ
の検出出力が異なるものであればよい。例えば、発光素
子及び受光素子を一体に組込み、センサ先端にウェハ等
の反射体が存在するときのみ、発光素子からの光の反射
光が受光素子で検出されるような反射型センサを用いる
ことができる。また、ウェハの厚さよりも離して発光素
子及び受光素子を配置し、これらの素子間にウェハ等の
光遮蔽体が存在しないときのみ、発光素子からの光が受
光素子で検出されるような透過型センサを用いることも
可能である。

次に、上記構成されたオリフラ合わせ機構の動作につい
て説明する。

まず、外部搬送機構２０によりウェハ２１が搬送されて
くると、このウェハ２１はステージ１２上に載置される
。そして、ウェハ２１はステージ１２の段差部分１２ａ
で受止められ、これによりウェハ２１の芯出しが自動的
に行われる。このとき、フォトセンサ１３及びアーム１
６は共に下降状態にある。

次いで、第３図（ａ）に示す如くアーム１６が上昇され
、これによりウェハ吸着バッド１８がステージ１２より
も僅かに高く上昇すると共に、ウェハ２１がバッド１８
に吸着される。このとき、バッド１８の回転中心はウェ
ハ２１の中心と一致することになる。また、フォトセン
サ１３は、摺動部１９をアーム１６の動きに合わせて上
昇させることにより、一定の検出距離（ウェハ裏面との
ギャップＧ）を保ったまま上昇する。

この状態でバンド１８を回転させることにより、以下の
ようにしてオリフラ合わせが行われる。即ち、バッド１
８の回転により、ウェハ２１はその中心を軸として回転
する。ここで、フォトセンサ１３として反射型センサを
用いた場合、第３図（ｂ）に示す如くウェハ２１のオリ
フラ位置３１がセンサ１３の配置位置から外れている場
合、センサ１３は共にＯＮとなる。これに対し、オリフ
ラ位置３２がセンサ位置と一致している場合、センサ１
３は共にＯＦＦとなる。また、オリフラ位置がセンサ位
置に近いが完全に一致していない場合は、センサ１３の
一方がＯＮ、他方がＯＦＦとなる。従って、フォトセン
サ１３が共にＯＦＦとなった時点でバンド１８の回転を
停止することにより、ウェハ２１のオリフラ位置が所定
位置にセットされることになる。

また、サイズの異なったウェハに対するオリフラ合わせ
は次のようにして行われる。第４図（ａ）（ｂ）はサイ
ズの異なったウェハに対応するときの説明図で、ステー
ジ１２については板状のアダプタ４１、オリフラ部検出
センサ１３についてはウェハサイズに合わせてその配置
位置を変える仕組み（第１図、第２図に示す送り機構１
４による）となっている。即ち、ウェハサイズに応じた
アダプタ４１を用いることにより、ウェハ２１の芯出し
が行われ、センサ１３の配置位置を可変設定することに
よりオリフラ検出が先と同様に行われる。

なお、図中２１ｔ　、２１２，２１３はそれぞれ４イン
チ、５インチ、６インチ径のウェハ、Ｐｌ。

Ｐ２　、Ｐ３は、それぞれのウェハ２１１．〜。

２１３に対するセンサ位置を示している。

かくして本実施例によれば、芯出しされたウェハ２１を
バッド１８で吸着して回転すると共に、センサ１３の検
出出力に応じて回転を停止することにより、ウェハ２１
のオリフラを所定の位置に合わせることができる。そし
てこの場合、ウェハ２１を回転する際ウェハ２１の外周
を擦ることがないので、レジスト粉やウェハ摩耗粉等の
ダストの発生を未然に防止することができる。また、径
の異なるウェハ２１に対しても、アダプタ４１及びセン
サ１３の配置位置等を可変することにより、その調整が
容易に行える。また、オリフラ合わせ精度がフォトセン
サの検出精度とモータの停止精度のみで決まり、且つこ
れらは共に調整容易であるため、再現性の良い高精度の
位置合わせを行うことができる。従って、各種ウェハ処
理工程に効果的に適用することが可能である。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、ウェハサイズ変更に対して、アダプタを交
換する代りに、左右一対のステージの間隔を調整するよ
うにしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、ウェハをステージ
から浮かした状態で回転させ、フｔトセンサにより非接
触でオリフラを検出しているので、ダストの発生を招く
ことなく、ウェハのオリフラ合わせを高精度に行うこと
ができ、半導体製造分野における有用性は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる
オリフラ合わせ機構の概略構成を示すもので第１図は斜
視図、第２図は側断面図、第３図はオリフラ検出原理を
説明するための模式図、第４図はウェハサイズ変更時の
動作を説明するための模式図である。１１・・・基台、１２・・・ステージ、１３・・・フォ
トセンサ、１４・・・送り機構、１６・・・アーム、１
７・・・モータ、１８・・・ウェハ吸着パッド、１９・
・・摺動部、２０・・・外部搬送機構、２１・・・半導
体ウェハ、４１・・・アダプタ。出願人代理人　弁理士　鈴圧式彦（ａ）（ｂ）（ａ）第４図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハの芯出しを行うためのステージと、前記ウ
ェハを吸着し該ウェハをその中心を軸として前記ステー
ジから浮かした状態で回転せしめる手段と、前記回転中
心から等距離の位置に相互に離間して配置され前記ウェ
ハのオリフラを検出する２個のフォトセンサとを具備し
てなることを特徴とするウェハのオリフラ合わせ機構。
（２）前記フォトセンサは、前記回転中心から前記ウェ
ハの半径よりも僅かに短い距離だけ離した位置にそれぞ
れ配置されたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のウェハのオリフラ合わせ機構。
（３）前記フォトセンサは、前記ウェハのサイズに応じ
て前記回転中心からの距離を可変設定されるものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェハの
オリフラ合わせ機構。（３）前記ウェハを回転せしめる手段は、前記ウェハを
吸着する吸着用パッド、このパッドを回転せしめるモー
タ及び該パッドを上下動するアームからなるものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェハの
オリフラ合わせ機構。