JPS6320380B2 - - Google Patents

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JPS6320380B2
JPS6320380B2 JP56163090A JP16309081A JPS6320380B2 JP S6320380 B2 JPS6320380 B2 JP S6320380B2 JP 56163090 A JP56163090 A JP 56163090A JP 16309081 A JP16309081 A JP 16309081A JP S6320380 B2 JPS6320380 B2 JP S6320380B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaped body
disc
orientation flat
rotation
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56163090A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5864043A (en
Inventor
Makoto Fukuda
Juji Takeda
Hisao Kuroda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP16309081A priority Critical patent/JPS5864043A/en
Publication of JPS5864043A publication Critical patent/JPS5864043A/en
Publication of JPS6320380B2 publication Critical patent/JPS6320380B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円板形状体の位置決め装置に関し、複
数枚の半導体基板を移送する工程で容易に前記半
導体基板にある切欠部であるオリエンテーシヨン
フラツトを同一角度位置に整列し、且つ前記半導
体基板の中心を所定位置に位置決めし得るように
したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a positioning device for a disk-shaped body, and relates to a positioning device for a disk-shaped body, which can easily position orientation flats, which are notches in semiconductor substrates, at the same angular position in a process of transferring a plurality of semiconductor substrates. The semiconductor substrates are aligned and the center of the semiconductor substrate can be positioned at a predetermined position.

半導体の製造工程で複数枚の半導体基板(以下
ウエハと略称する)を製造装置間で移送する際に
は、ウエハ周辺上にある切欠部を同一角度に整列
させ、所定の位置に位置決めを行なう必要があ
る。ウエハ1は、第1図に示すように、通常その
外観は略円形形状であり、その外周にはオリエン
テーシヨンフラツト2と称される位置検出用の切
欠部が設けられている。
When transferring multiple semiconductor substrates (hereinafter referred to as wafers) between manufacturing equipment in the semiconductor manufacturing process, it is necessary to align the notches around the wafers at the same angle and position them at predetermined positions. There is. As shown in FIG. 1, the wafer 1 usually has a substantially circular external appearance, and is provided with a notch for position detection called an orientation flat 2 on its outer periphery.

そこで前記ウエハ1の位置決めを行なうには従
来次のような手段を採つている。即ち、第2図に
示すように、ローラ3,4は反時計方向に回転
し、ローラ5は時計方向に回転している。したが
つてウエハ1の外周が3つのローラ3,4,5に
同時に接触していると、このウエハ1は時計方向
に回転する。これに伴ないやがてオリエンテーシ
ヨンフラツト2のために、ローラ4はウエハ1か
ら離れ(第2図はこの状態を示す)ローラ3,5
の回転がつりあつた状態となる。このためウエハ
1の回転は停止しその位置決めを行なうことがで
きる。
Therefore, in order to position the wafer 1, the following means have conventionally been adopted. That is, as shown in FIG. 2, rollers 3 and 4 are rotating counterclockwise, and roller 5 is rotating clockwise. Therefore, when the outer circumference of the wafer 1 is in contact with the three rollers 3, 4, and 5 at the same time, the wafer 1 rotates clockwise. As a result, due to the orientation flat 2, the roller 4 separates from the wafer 1 (FIG. 2 shows this state), and the rollers 3, 5
The rotation becomes balanced. Therefore, the rotation of the wafer 1 is stopped and its position can be determined.

ところがこの場合にはウエハ1の周縁部に欠け
があつたり、オリエンテーシヨンフラツト2の大
きさが小さい場合には誤動作を起こし確実な位置
決めを行なえない。また、ウエハ1のサイズの大
小によつて3つのローラ3,4,5の相対位置を
調整しなければならず、これに伴なう作業が煩雑
なものとなつてしまう。
However, in this case, if the peripheral edge of the wafer 1 is chipped or the size of the orientation flat 2 is small, a malfunction may occur and reliable positioning cannot be performed. Further, the relative positions of the three rollers 3, 4, and 5 must be adjusted depending on the size of the wafer 1, and the work involved becomes complicated.

一方、これらの欠点を除去するものとして第3
図に示すような位置決め装置が提案されている
(特開昭55−65445)。同図に示す位置決め装置で
ウエハ1の位置決めを行なう場合、先ず予め記憶
部11に参照用のウエハの出力波形をデイジタル
情報として記憶させる。次にウエハ1を真空チヤ
ツク7上に載置後センタリング治具8を作動させ
ウエハ1のセンタリングを行なう。この際、ウエ
ハ1の中心とパルスモータ6の回転軸とが一致し
なかつた場合には、ウエハ1が1回転したときの
エツジセンサ9の出力波形は微分回路14を通
り、微分される。この微分波形をA/D交換した
デイジタル情報から、オリエンテーシヨンフラツ
ト2の回転角位置を第2の演算部17で演算算出
し、その演算結果に基づいて、オリエンテーシヨ
ンフラツト2の位置をエツジセンサ9の位置に大
まかに一致させる。次にウエハ1の保持状態を解
除後、再びセンタリング治具8を動作させ、ウエ
ハ1のセンタリングを行なう。そしてウエハ1を
1回転させ、エツジセンサ9の出力波形をA/D
変換したデイジタル情報と先に記憶しておいた参
照用デイジタル情報とを比較し、両情報の差が最
小になるようなパルスモータ3の回転角を演算算
出し、この演算結果に従つてオリエンテーシヨン
フラツト2をエツジセンサ9の位置に一致させ、
ウエハ1の位置決めを完了する。
On the other hand, the third method that eliminates these drawbacks is
A positioning device as shown in the figure has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-65445). When positioning the wafer 1 using the positioning apparatus shown in the figure, first, the output waveform of the wafer for reference is stored in the storage section 11 as digital information. Next, after placing the wafer 1 on the vacuum chuck 7, the centering jig 8 is operated to center the wafer 1. At this time, if the center of the wafer 1 and the rotation axis of the pulse motor 6 do not match, the output waveform of the edge sensor 9 when the wafer 1 rotates once passes through the differentiator circuit 14 and is differentiated. The rotation angle position of the orientation flat 2 is calculated by the second calculation unit 17 from the digital information obtained by A/D exchanged with this differential waveform, and the position of the orientation flat 2 is calculated based on the calculation result. roughly match the position of the edge sensor 9. Next, after releasing the holding state of the wafer 1, the centering jig 8 is operated again to center the wafer 1. Then, the wafer 1 is rotated once, and the output waveform of the edge sensor 9 is converted into an A/D
The converted digital information is compared with the previously stored reference digital information, and the rotation angle of the pulse motor 3 that minimizes the difference between the two pieces of information is calculated, and the orientation is adjusted according to this calculation result. Align the section flat 2 with the position of the edge sensor 9,
The positioning of wafer 1 is completed.

しかしながら、このような位置決め装置におい
ては、ウエハ1のセンタリングの際に、ウエハ1
の中心とパルスモータ6の回転軸とがずれて固定
された場合には、一連の信号処理の後に再びセン
タリング操作をして、位置合せをしなければなら
ないというわずらわしさがある。また、半導体製
造工程では、汚染を嫌らうために、接触個所を少
なくする必要があるにもかかわらず前記位置決め
装置ではウエハ1と真空チヤツク7との接触の他
に、センタリング治具8との接触があるばかりで
なくセンタリングはウエハ1の両側から押圧して
行なわれるため、ウエハ1を傷つける可能性もあ
り、この点で半導体を取り扱う装置としては好ま
しいものではない。
However, in such a positioning device, when centering the wafer 1,
If the center of the pulse motor 6 and the rotation axis of the pulse motor 6 are fixed with a deviation, it is troublesome that a centering operation must be performed again to align the position after a series of signal processing. Furthermore, in the semiconductor manufacturing process, in order to avoid contamination, it is necessary to reduce the number of contact points. Not only is there contact, but also centering is performed by pressing from both sides of the wafer 1, so there is a possibility that the wafer 1 may be damaged, and in this respect it is not preferable as an apparatus for handling semiconductors.

本発明は、上記従来技術に鑑み、センタリング
治具なしに容易、迅速にウエハ等の円板形状体の
所定位置への位置決めをなし得る円板形状体の位
置決め装置を提供することを目的とする。かかる
目的を達成する本発明はウエハ等、オリエンテー
シヨンフラツトを有する板形状体の中心若しくは
中心近傍の任意の点を通り前記円板形状体と直交
する直線を回転軸として少なくとも1回転し、こ
のことにより得られる円板形状体の回転角度に対
するその周縁の位置情報に基づき円板形状体の中
心の前記回転軸の中心に対するズレをこの回転軸
の中心に対する距離と角度として演算しこのズレ
を除去するよう前記円板形状体をそれが属する平
面内で移動せしめるとともに、オリエンテーシヨ
ンフラツトの回転角位置のその所定回転角位置に
対するズレを演算してこのズレを除去するよう前
記平面内で円板形状体を回転せしめるようにした
点をその技術思想の基礎とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned prior art, an object of the present invention is to provide a positioning device for a disc-shaped body such as a wafer that can easily and quickly position a disc-shaped body such as a wafer at a predetermined position without using a centering jig. . To achieve this object, the present invention rotates at least once about a straight line passing through the center or an arbitrary point near the center of a plate-shaped body having an orientation flat, such as a wafer, and perpendicular to the disk-shaped body as a rotation axis; Based on the positional information of the circumferential edge of the disc-shaped body with respect to the rotation angle of the disc-shaped body obtained by this, the deviation of the center of the disc-shaped body from the center of the rotation axis is calculated as the distance and angle with respect to the center of this rotation axis, and this deviation is calculated. moving the disc-shaped body within the plane to which it belongs, and calculating the deviation of the rotational angular position of the orientation flat from the predetermined rotational angular position, and moving the disc-shaped body within the plane to remove this deviation; The basis of the technical idea is that the disk-shaped body is rotated.

以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。第4図に示すように、外周面にオリエンテ
ーシヨンフラツト2と呼称される切欠部を有する
円板形状体であるウエハ1は真空チヤツク18に
保持されており、この真空チヤツク18が取付く
回転手段であるパルスモータ19により回転され
る。このときパルスモータ19はx方向移動台2
1に固着されパルスモータ20の駆動に伴なうネ
ジ軸21aの回転により前記ウエハ1に平行な
XY平面の水平方向であるX軸方向に移動すると
ともに、前記パルスモータ20はY方向移動台2
3に固着されパルスモータ22の駆動に伴なうネ
ジ軸23aの回転により前記XY平面の垂直方向
であるY軸方向に移動する。かくてウエハ1はそ
れが属する平面上を自由に移動し得るようになつ
ている。このときパルスモータ19はパルスモー
タ駆動回路38により、パルスモータ20はパル
スモータ駆動回路39により、またパルスモータ
22はパルスモータ駆動回路40により夫々駆動
される。エツジセンサ24,25は、前記ウエハ
1の回転に伴なうその周縁の位置変化を検出しこ
れに対応するアナログ信号である位置信号S24
S25を出力するもので、Z軸に垂直な平面内の一
直線上に占位するよう相対向して配設されてい
る。これらエツジセンサ24,25は前述の如き
機能を有するものであれば特別な制限はないが、
例えば発光部と受光部とを有し、これら発光部と
受光部との間にウエハ1の周縁部を占位せしめ受
光部が受光する重量により周縁の位置を検出する
ものが考えられる。更に前記エツジセンサ24,
25の位置信号S24,S25はA/D変換部26,2
7によりデイジタル信号に変換されこれらと対応
するパルスモータ19の回転角度を表わす回転角
情報とともに記憶部28,29に夫々書込み記憶
される。第5図aはエツジセンサ24の出力信号
である位置信号S24を示す波形図、第5図bはエ
ツジセンサ25の出力信号である位置信号S25
示す波形図であり、突出部分がオリエンテーシヨ
ンフラツト2の回転角位置を夫々示している。同
時に、位置信号S24,S25は夫々微分回路30,3
1、帯域フイルタ回路32,33を通り、更に矩
形波形成回路34,35を経てオリエンテーシヨ
ンフラツト2の大雑把な回転角位置を表わすデイ
ジタル情報に変換されて前記記憶部28,29に
回転角情報とともに書込み記憶される。第6図a
は微分回路30によりオリエンテーシヨンフラツ
ト2に対応する突出部分が微分された波形図、第
7図aはこれに対応する矩形波形成回路34の出
力波形を示す波形図である。同様に、第6図bは
微分回路31、第7図bは矩形波形成回路35の
波形を夫々示す波形図である。第1の演算部36
は前記記憶部28,29の記憶内容を基に前記ウ
エハ1の中心の前記パルスモータ19の回転軸の
中心に対するズレをこの回転軸の中心に対する距
離と角度として演算する。この演算結果を基に前
記ズレが除去されるようパルスモータ駆動回路3
9,40がパルスモータ20,22を駆動・制御
する。第2の演算部37は前記第1の演算部36
で算出されたズレ及び記憶部29に記憶されたエ
ツジセンサ25の位置信号S25とからオリエンテ
ーシヨンフラツト2の正確な回転角位置を演算算
出する。この結果に基づきパルスモータ駆動回路
38がパルスモータ19を回転・制御してオリエ
ンテーシヨンフラツト2を所定回転角位置に占位
せしめる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings. As shown in FIG. 4, a wafer 1, which is a disc-shaped body having a notch called an orientation flat 2 on its outer peripheral surface, is held by a vacuum chuck 18, and this vacuum chuck 18 is attached to the wafer 1. It is rotated by a pulse motor 19 which is a rotating means. At this time, the pulse motor 19
1 and parallel to the wafer 1 due to the rotation of the screw shaft 21a as the pulse motor 20 is driven.
The pulse motor 20 moves in the X-axis direction, which is the horizontal direction of the XY plane, and the Y-direction moving table 2
3, and is moved in the Y-axis direction, which is a direction perpendicular to the XY plane, by rotation of a screw shaft 23a as the pulse motor 22 is driven. The wafer 1 is thus able to move freely on the plane to which it belongs. At this time, the pulse motor 19 is driven by the pulse motor drive circuit 38, the pulse motor 20 is driven by the pulse motor drive circuit 39, and the pulse motor 22 is driven by the pulse motor drive circuit 40. Edge sensors 24 and 25 detect positional changes of the periphery of the wafer 1 as it rotates, and provide position signals S 24 , which are analog signals corresponding thereto.
S25 , and are arranged facing each other so as to be located on a straight line in a plane perpendicular to the Z axis. These edge sensors 24 and 25 are not particularly limited as long as they have the functions described above.
For example, it is conceivable to have a light-emitting section and a light-receiving section, position the peripheral edge of the wafer 1 between the light-emitting section and the light-receiving section, and detect the position of the peripheral edge based on the weight of light received by the light-receiving section. Furthermore, the edge sensor 24,
25 position signals S 24 and S 25 are sent to A/D converters 26 and 2.
7, the signals are converted into digital signals and written and stored in storage units 28 and 29, respectively, along with rotation angle information representing the rotation angle of the pulse motor 19 corresponding thereto. FIG. 5a is a waveform diagram showing the position signal S24 which is the output signal of the edge sensor 24, and FIG. 5b is a waveform diagram showing the position signal S25 which is the output signal of the edge sensor 25. The rotation angle positions of the flat 2 are shown respectively. At the same time, the position signals S 24 and S 25 are output to differentiating circuits 30 and 3, respectively.
1. Passes through the band filter circuits 32 and 33, and further passes through the rectangular wave forming circuits 34 and 35, and is converted into digital information representing the rough rotation angle position of the orientation flat 2, and is stored in the storage units 28 and 29 as the rotation angle. It is written and stored along with the information. Figure 6a
7 is a waveform diagram in which the protruding portion corresponding to the orientation flat 2 is differentiated by the differentiating circuit 30, and FIG. 7a is a waveform diagram showing the corresponding output waveform of the rectangular wave forming circuit 34. Similarly, FIG. 6b is a waveform diagram showing the waveforms of the differentiating circuit 31, and FIG. 7b is a waveform diagram showing the waveforms of the rectangular wave forming circuit 35. First calculation unit 36
calculates the deviation of the center of the wafer 1 from the center of the rotation axis of the pulse motor 19 as a distance and an angle with respect to the center of the rotation axis based on the stored contents of the storage units 28 and 29. Based on this calculation result, the pulse motor drive circuit 3
9 and 40 drive and control the pulse motors 20 and 22. The second arithmetic unit 37 is the first arithmetic unit 36
The accurate rotation angle position of the orientation flat 2 is calculated from the deviation calculated in step 1 and the position signal S25 of the edge sensor 25 stored in the storage section 29. Based on this result, the pulse motor drive circuit 38 rotates and controls the pulse motor 19 to position the orientation flat 2 at a predetermined rotation angle position.

かかる本実施例の作用を位置決め時の態様とと
もに詳説する。まず、ウエハ1を真空チヤツク1
8で固定する。この際、ウエハ1の中心とパルス
モータ19の回転軸との間には、ウエハ1が1回
転してもその周縁が、エツジセンサ24,25か
らはみ出さない程度のずれがあつてもよい。次に
パルスモータ20,22を動作させて、パルスモ
ータ19の回転軸が2つのエツジセンサ24およ
び25の中点に来る位置に移動させ停止させる。
これが初期位置となる。次にパルスモータ19で
ウエハ1を回転させ、このときのエツジセンサ2
4,25の位置信号S24,S25を一定回転角△θご
とにデイジタル化し、記憶部28,29に記憶せ
しめる。一方、前記位置信号S24,S25は夫々微分
回路30,31、帯域フイルタ回路32,33を
通り、第6図a,bのような微分波形となり矩形
波形成回路34,35により、第7図a,bのよ
うなオリエンテーシヨンフラツト2の位置が大ざ
つぱに分る矩形波D24,D25を形成し、記憶部2
8,29に記憶される。次に、第1の演算部36
で、前記記憶部28,29に記憶されたエツジセ
ンサ24,25の出力信号である位置信号S24
S25及び前記矩形波信号D24,D25から、ウエハ1
の中心とパルスモータ19の回転軸とのずれを演
算算出する。
The operation of this embodiment will be explained in detail together with the positioning mode. First, place wafer 1 in vacuum chuck 1.
Fix it at 8. At this time, there may be a deviation between the center of the wafer 1 and the rotation axis of the pulse motor 19 to the extent that the periphery of the wafer 1 does not protrude from the edge sensors 24 and 25 even if the wafer 1 rotates once. Next, the pulse motors 20 and 22 are operated to move the rotating shaft of the pulse motor 19 to the midpoint of the two edge sensors 24 and 25, and then stopped.
This will be the initial position. Next, the wafer 1 is rotated by the pulse motor 19, and the edge sensor 2 at this time is rotated.
The position signals S 24 and S 25 of Nos. 4 and 25 are digitized at every constant rotation angle Δθ and stored in the storage units 28 and 29. On the other hand, the position signals S 24 and S 25 pass through differentiating circuits 30 and 31 and band filter circuits 32 and 33, respectively, and become differentiated waveforms as shown in FIG. Rectangular waves D 24 and D 25 are formed that roughly indicate the position of the orientation flat 2 as shown in Figures a and b, and the storage unit 2
8, 29. Next, the first calculation unit 36
The position signals S 24 , which are the output signals of the edge sensors 24 and 25 stored in the storage units 28 and 29,
From S 25 and the square wave signals D 24 and D 25 , wafer 1
The deviation between the center of the pulse motor 19 and the rotation axis of the pulse motor 19 is calculated.

この演算の態様を更に詳言すると、第8図に示
すように、エツジセンサ24,25の中点を原点
Oとするx−y座標系を考え、パルスモータ19
の回転軸を原点Oに一致させた後、ウエハ1上の
基準点Pがθだけ回転したときのウエハ1の中心
をO′で表わす。基準点Pは任意に取れるが、ウ
エハ1の1回転中は変化しないものとする。この
ときの原点Oからウエハ1の周縁までの距離y24
およびy25は、オリエンテーシヨンフラツト2以
外の部分では次式で表わされる。
To explain the mode of this calculation in more detail, as shown in FIG.
The center of the wafer 1 when the reference point P on the wafer 1 is rotated by θ after aligning the axis of rotation with the origin O is expressed as O'. The reference point P can be set arbitrarily, but it is assumed that it does not change during one revolution of the wafer 1. The distance from the origin O to the periphery of the wafer 1 at this time y 24
and y 25 are expressed by the following equation for the portions other than the orientation flat 2.

y24=e cos(θ−)+√22 2(−

……(1) y25=−e cos(θ−)+√22 2(−

……(2) ここで、θはP点が正側のy軸上にあるとき0゜
としそれから時計方向に回るものとする。Rはウ
エハ1の半径、eは原点Oとウエハ1の中心
O′との距離、は角POO′(直線OPに対し反時計
方向側を正とする。) このとき、(2)式−(1)式=−2e cos(θ−)と
なる。即ち、エツジセンサ24,25の位置信号
S24,S25の差は、オリエンテーシヨンフラツト2
以外の部分では、振幅が2eの正確な余弦波とな
る。この波形を第9図に示す。一方、(1)式×(2)式
=R2−e2となる。即ちエツジセンサ24,25
の位置信号S24,S25の積は、オリエンテーシヨン
フラツト2以外の部分では、ウエハ1の回転角に
よらず一定値となる。この形を第10図に示す。
y 24 = e cos(θ−)+√ 22 2 (−
)
...(1) y 25 = −e cos (θ−) + √ 22 2 (−
)
...(2) Here, θ is assumed to be 0° when point P is on the positive y-axis, and then rotated clockwise. R is the radius of wafer 1, e is the origin O and the center of wafer 1
The distance from O' is the angle POO' (the counterclockwise side with respect to the straight line OP is positive.) At this time, equation (2) - equation (1) = -2e cos (θ-). That is, the position signals of the edge sensors 24 and 25
The difference between S 24 and S 25 is the orientation flat 2
In other parts, it becomes a precise cosine wave with an amplitude of 2e. This waveform is shown in FIG. On the other hand, equation (1) x equation (2) = R 2 -e 2 . That is, edge sensors 24, 25
The product of the position signals S 24 and S 25 has a constant value in areas other than the orientation flat 2, regardless of the rotation angle of the wafer 1. This shape is shown in FIG.

以上述べたように、前記記憶部28,29に
は、一定回転角度△θごとに、第5図に示すごと
き位置信号S24,S25と第7図に示すごとき矩形波
出力D24,D25とが記憶されている。そこで、位
置信号S24とS25とからオリエンテーシヨンフラツ
ト以外の部分の位置信号を選択する。この選択
は、S24×D24×D25およびS25×D24×D25により行
われる。すなわち、矩形波出力D24とD25とが同
時に「1」の場合には、出力信号はその位置信号
S24,S25がそのまま出力となり、矩形波出力D24
またD25が「0」の場合には、その出力は0とな
る。
As described above, the storage units 28 and 29 store position signals S 24 and S 25 as shown in FIG. 5 and rectangular wave outputs D 24 and D as shown in FIG. 7 for each constant rotation angle Δθ. 25 is memorized. Therefore, a position signal of a portion other than the orientation flat is selected from the position signals S24 and S25 . This selection is made by S 24 ×D 24 ×D 25 and S 25 ×D 24 ×D 25 . In other words, when the square wave outputs D 24 and D 25 are "1" at the same time, the output signal is the position signal.
S 24 and S 25 become the output as they are, and the square wave output D 24
Further, when D 25 is "0", the output is zero.

次に、上記のごとく求められたオリエンテーシ
ヨンフラツト以外の部分の位置信号から、次式に
最小二乗法を適用し、未知数eおよびを求め
る。
Next, from the position signals of the portions other than the orientation flat obtained as described above, the least squares method is applied to the following equation to obtain the unknowns e and.

S25−S24=−2e cos(θi−) ……(3) なお(3)式においてθiは、0゜及び角度Δθを整数倍
した各回転角である。
S 25 −S 24 =−2e cos(θ i −) (3) In equation (3), θ i is 0° and each rotation angle obtained by multiplying the angle Δθ by an integer.

最小二乗法を適用して未知数eおよびを求め
るには、以下のようにする。
To find the unknowns e and by applying the least squares method, do as follows.

一定回転角Δθごとに得られる位置信号S24
S25の差をSiとすれば(3)式は Si=−2e cos(θi−) ……(3−1) となる。
Position signal S 24 obtained at each constant rotation angle Δθ,
If the difference in S 25 is S i , equation (3) becomes S i =−2e cos(θ i −) (3-1).

各回転角ごとの残差をriで表わせば ri=Si+2e cos(θi−)=Si+2e cosθicos+2e
sinθisin……(3−2) となる。
If the residual error for each rotation angle is expressed by r i , then r i =S i +2e cos(θ i −)=S i +2e cosθ i cos+2e
sinθ i sin...(3-2)

ある回転角θiにおける原点Oと中心O′とのズレ
量(Δx、Δy)はΔx=e cos、Δy=e sin
で表わされるから(3−2)式は ri=Si+2Δx cosθi+2Δy sinθi ……(3−3) となる。この(3−3)式に最小二乗法を適用す
る。すなわち、Σr2 iが最小となるようにΔx、Δy
を定める。
The amount of deviation (Δx, Δy) between the origin O and the center O' at a certain rotation angle θ i is Δx=e cos, Δy=e sin
Therefore, equation (3-2) becomes r i =S i +2Δx cosθ i +2Δy sinθ i (3-3). The least squares method is applied to this equation (3-3). In other words, Δx, Δy are set so that Σr 2 i is minimized.
Establish.

∂Σr2i/∂(Δx)=ΣSicosθi+2ΔxΣcos2
θi+2ΔyΣsinθicosθi=0……(3−4) ∂Σr2i/∂(Δy)=ΣSisinθi+2ΔxΣsin
θicosθi+2ΔyΣsin2θi=0……(3−5) Δx=ΣSisinθiΣsinθicosθi−ΣSicosθiΣs
in2θi/2{Σcos2θiΣsin2θi−(Σsinθicosθi
2}………(3−6) Δy=ΣSisinθiΣsinθicosθi−ΣSicosθiΣc
os2θi/2{Σcos2θiΣsin2θi−(Σsinθicosθi
2}……(3−7) (3−6)式、(3−7)式によりe、は、 e=√()2+()2 ……(3−8) =tan-1(Δy/Δx) ……(3−9) となる。
∂Σr 2 / i / ∂(Δx) = ΣS i cosθ i +2ΔxΣcos 2
θ i +2ΔyΣsinθ i cosθ i = 0...(3-4) ∂Σr 2 / i / ∂(Δy) = ΣS i sinθ i +2ΔxΣsin
θ i cosθ i +2ΔyΣsin 2 θ i =0……(3-5) Δx=ΣS i sinθ i Σsinθ i cosθ i −ΣS i cosθ i Σs
in 2 θ i /2 {Σcos 2 θ i Σsin 2 θ i −(Σsinθ i cosθ i )
2 }……(3-6) Δy=ΣS i sinθ i Σsinθ i cosθ i −ΣS i cosθ i Σc
os 2 θ i /2 {Σcos 2 θ i Σsin 2 θ i −(Σsinθ i cosθ i )
2 }...(3-7) According to equations (3-6) and (3-7), e is: e=√() 2 +() 2 ...(3-8) = tan -1 (Δy /Δx) ...(3-9)

このようにして求められたズレに基づきパルス
モータ駆動回路39,40を介してパルスモータ
20,22を駆動し、ウエハ1の中心を予め定め
た所定の位置に一致させる。一方、第2の演算部
37では、記憶部29に記憶されたエツジセンサ
25の出力信号である位置信号S25と(2)式とを比
較演算することによりオリエンテーシヨンフラツ
ト2の回転角位置を正確に算出する。更に詳言す
ると、前記第1の演算回路36からは距離e及び
角度を表わす情報の他に、記憶部28,29か
ら選択された記憶内容の積をとつた値と先に求め
た距離eとからウエハ1の半径Rを表わす情報が
出力され、これらに基づき任意の角度θにおける
距離y24を算出し、その値と記憶部29に記憶し
た位置信号S25を比較すれば両者の値が異なる範
囲としてオリエンテーシヨンフラツト2の回転角
位置を正確に特定し得る。
Based on the deviation thus determined, the pulse motors 20 and 22 are driven via the pulse motor drive circuits 39 and 40 to align the center of the wafer 1 with a predetermined position. On the other hand, the second calculation unit 37 calculates the rotation angle position of the orientation flat 2 by comparing and calculating the position signal S 25 which is the output signal of the edge sensor 25 stored in the storage unit 29 and equation (2). Calculate accurately. More specifically, in addition to the information representing the distance e and the angle, the first arithmetic circuit 36 outputs a value obtained by multiplying the stored contents selected from the storage sections 28 and 29, and the previously determined distance e. Information representing the radius R of the wafer 1 is output from the wafer 1. Based on this information, the distance y 24 at an arbitrary angle θ is calculated, and when this value is compared with the position signal S 25 stored in the storage unit 29, the two values are different. The rotation angle position of the orientation flat 2 can be accurately specified as a range.

このことを数式を用いて説明する。位置信号
S24,S25の積をmで表わせば m=R2−e2 ……(4) となる。(3−8)式よりRは、 R=√+()2+()2 ……(5) となる。(1)式によりある回転角θiにおける距離y24
が求まる。
This will be explained using a mathematical formula. position signal
If the product of S 24 and S 25 is expressed as m, then m=R 2 −e 2 ...(4). From formula (3-8), R is R=√+() 2 +() 2 ...(5). Distance y 24 at a certain rotation angle θ i according to equation (1)
is found.

(1)式はウエハ1の円形部分に対して成り立つ式
であり、オリエンテーシヨンフラツト(直線部
分)2では(1)式に対しずれが生じてくる。すなわ
ちこのずれEi Ei=y24−S24≠0 (オリエンテーシヨンフラツト部分) Ei=y24−S24=0 (オリエンテーシヨンフラツト部分以外) となるから、オリエンテーシヨンフラツトの回転
角位置が正確に求まる。
Equation (1) is an equation that holds true for the circular portion of the wafer 1, and deviations from equation (1) occur in the orientation flat (straight portion) 2. In other words, this deviation E i E i = y 24 - S 24 ≠ 0 (orientation flat part) E i = y 24 - S 24 = 0 (other than orientation flat part), so the orientation flat The rotation angle position of the tube can be determined accurately.

そこでこの演算結果に基づきパルスモータ駆動
回路38を介してパルスモータ19を駆動しオリ
エンテーシヨンフラツト2を予め定められた回転
角位置に一致させることによりウエハ1の所定の
位置決めを完了する。
Then, based on the calculation result, the pulse motor 19 is driven via the pulse motor drive circuit 38 to align the orientation flat 2 with a predetermined rotation angle position, thereby completing the predetermined positioning of the wafer 1.

なお、前記実施例では第2の演算部36でエツ
ジセンサ25の出力信号である位置信号S25と理
論式である(2)式とを比較してオリエンテーシヨン
フラツト2の位置を求めたが、基準のウエハを1
回転させ第1の演算部36で同様の手法により演
算算出した値により修正した波形を基準値として
新たな記憶部に記憶させておき、これとエツジセ
ンサ25の位置信号S25とを比較演算することに
よつてもオリエンテーシヨンフラツト2の回転角
位置を算出し得る。また位置決めの対象者として
はウエハ1に限らず、同種の円板形状体であれば
同様の作用効果を得ることは論を待たない。
In the above embodiment, the position of the orientation flat 2 was determined by comparing the position signal S25, which is the output signal of the edge sensor 25 , with the theoretical equation (2) in the second calculation section 36. , the reference wafer is 1
The waveform is rotated and corrected using a value calculated by the same method in the first calculation unit 36, and stored in a new storage unit as a reference value, and this and the position signal S25 of the edge sensor 25 are compared and calculated. The rotational angular position of the orientation flat 2 can also be calculated by . Furthermore, it goes without saying that the object to be positioned is not limited to the wafer 1, but similar effects can be obtained as long as it is a disc-shaped body of the same type.

以上実施例とともに具体的に説明したように、
本発明によれば外周に設けた切欠部であるオリエ
ンテーシヨンフラツトを有する円板形状体の中心
と、これを回転させる回転軸の中心とのズレを演
算により求めその値に基づいて円板形状体の位置
決めを行なうようにしたので、センタリング治具
を要することなく円板形状体の位置決めを行なう
ことが可能である。このとき円板形状体との接触
は真空チヤツクだけであり、汚染を嫌う半導体基
板の位置決めには非常に好適である。更に円板形
状体は垂直であつても位置決めを行なうことが可
能であるため、円板形状体の移送中に、この円板
形状体を同じ向きに整えられるという利点があ
り、移送時間短縮に大いに役立つ。
As specifically explained above with the examples,
According to the present invention, the deviation between the center of a disc-shaped body having an orientation flat, which is a notch provided on the outer periphery, and the center of the rotation axis that rotates the disc-shaped body is calculated, and based on that value, the disc-shaped body is Since the shaped body is positioned, it is possible to position the disc shaped body without requiring a centering jig. At this time, the only contact with the disk-shaped body is the vacuum chuck, which is very suitable for positioning a semiconductor substrate where contamination is averse. Furthermore, since it is possible to position the disc-shaped body even if it is vertical, there is an advantage that the disc-shaped body can be aligned in the same direction while it is being transferred, which reduces the transfer time. Very helpful.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は半導体基板(ウエハ)の外観図、第2
図は従来技術に係る位置決め手段を説明するため
の説明図、第3図は従来技術に係る他の位置決め
装置を示すブロツク線図、第4図は本発明の実施
例を示すブロツク線図、第5図a、第5図bはエ
ツジセンサ24,25の出力波形を夫々示す波形
図、第6図a,bはそれらの微分波形を示す波形
図、第7図a,bはそれらに基づく矩形波を示す
波形図、第8図は前記実施例における演算原理を
説明するための説明図、第9図はエツジセンサ2
4,25の出力の差をとつた場合の波形を示す波
形図、第10図はエツジセンサ24,25の出力
の積をとつた場合の波形を示す波形図である。 図面中、1は半導体基板(ウエハ)、2はオリ
エンテーシヨンフラツト、18は真空チヤツク、
19,20,22はパルスモータ、24,25は
エツジセンサ、28,29は記憶部、36は第1
の演算部、37は第2の演算部である。
Figure 1 is an external view of the semiconductor substrate (wafer), Figure 2
3 is a block diagram showing another positioning device according to the prior art, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5a and 5b are waveform diagrams showing the output waveforms of the edge sensors 24 and 25, respectively; FIGS. 6a and b are waveform diagrams showing their differential waveforms; and FIGS. 7a and b are rectangular waves based on them. 8 is an explanatory diagram for explaining the calculation principle in the embodiment, and FIG. 9 is a waveform diagram showing the edge sensor 2.
FIG. 10 is a waveform diagram showing the waveform when the difference between the outputs of edge sensors 24 and 25 is calculated, and FIG. In the drawing, 1 is a semiconductor substrate (wafer), 2 is an orientation flat, 18 is a vacuum chuck,
19, 20, 22 are pulse motors, 24, 25 are edge sensors, 28, 29 are storage units, 36 is a first
The arithmetic unit 37 is a second arithmetic unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 外周の一部に切欠部であるオリエンテーシヨ
ンフラツトを有する円板形状体を位置決めする装
置において、 前記円板形状体を任意の位置で保持するととも
にこの円板形状体の中心若しくは中心近傍の任意
の点を通り前記円板形状体と直交する直線を回転
軸として少なくとも1回転し所定の回転角位置で
停止し得る回転手段と、 この回転手段の回転軸に垂直な平面内で回転軸
と直交する一直線上に相対向して配設され前記円
板形状体の回転に伴なうその周縁の位置変化を、
前記回転軸と前記一直線との交点を原点とし且つ
前記一直線を座標軸とした前記平面内の座標系で
の位置変化として検出しこれに対応する位置信号
を出力する一対のエツジセンサと、 前記円板形状体の回転に伴ない各エツジセンサ
が出力する位置信号をこれと対応する回転角情報
とともに夫々記憶する記憶部と、 円板形状体上で前記一直線上に沿つて回転軸位
置から一方の周縁までの距離と他方の周縁までの
距離の差を示す式があらかじめ設定されており、
記憶部の記憶内容のうちオリエンテーシヨンフラ
ツト以外の部分での一対のエツジセンサの位置信
号の差を、あらかじめ設定した式に代入して最小
二乗法を適用することにより、前記円板形状体の
中心の前記回転軸の中心に対するズレを前記座標
系の原点に対する距離と角度として演算する第1
の演算部と、 この第1の演算部で算出された前記ズレを修正
するよう前記回転手段を移動せしめることにより
前記円板形状体を移動せしめる移動手段と、 第1の演算部で求めた前記座標系の原点に対す
る距離及び角度と、記憶部の記憶内容のうちオリ
エンテーシヨンフラツト以外の部分での一対のエ
ツジセンサの位置信号の積と回転軸の中心に対す
る前記距離より求めた円板形状体の半径と、を基
にオリエンテーシヨンフラツトの無い仮想の円板
形状体の任意の角度における回転軸位置から周縁
までの距離を算出し、この算出した距離と前記記
憶部に記憶した位置信号を比較し、両者の値が異
なるときがオリエンテーシヨンフラツト位置であ
るとしてオリエンテーシヨンフラツトの回転角位
置を演算し前記回転手段をして所定回転角位置に
占位せしめる第2の演算部とを有することを特徴
とする円板形状体の位置決め装置。
[Scope of Claims] 1. A device for positioning a disc-shaped body having an orientation flat which is a notch in a part of its outer periphery, the disc-shaped body being held at an arbitrary position, and the disc-shaped body being held at an arbitrary position. a rotating means capable of making at least one rotation around a straight line passing through the center of the body or an arbitrary point near the center and perpendicular to the disk-shaped body as a rotation axis and stopping at a predetermined rotation angle position; and a rotation means perpendicular to the rotation axis of the rotation means. The change in the position of the periphery of the disc-shaped body as the disc-shaped body rotates is arranged opposite to each other on a straight line orthogonal to the rotation axis in a plane,
a pair of edge sensors that detect positional changes in a coordinate system within the plane, with the intersection of the rotation axis and the straight line as the origin and the straight line as the coordinate axis, and output a position signal corresponding thereto; a storage unit that stores position signals output by each edge sensor as the body rotates, along with corresponding rotation angle information; A formula is preset that shows the difference between the distance and the distance to the other edge.
By substituting the difference between the position signals of the pair of edge sensors at a portion other than the orientation flat in the memory contents of the storage section into a preset equation and applying the method of least squares, the disc-shaped body can be calculated. A first step that calculates the deviation of the center from the center of the rotation axis as a distance and angle with respect to the origin of the coordinate system.
a calculation unit that moves the disc-shaped body by moving the rotation unit so as to correct the deviation calculated by the first calculation unit; A disc-shaped body obtained from the distance and angle from the origin of the coordinate system, the product of the position signals of the pair of edge sensors at the portion other than the orientation flat among the contents stored in the storage unit, and the distance from the center of the rotation axis. The distance from the rotation axis position to the periphery at an arbitrary angle of a virtual disk-shaped body without orientation flat is calculated based on the radius of and, and this calculated distance and the position signal stored in the storage section a second calculation for calculating the rotational angular position of the orientation flat by comparing the two values and assuming that the orientation flat position is the orientation flat position when the two values are different, and causing the rotation means to occupy a predetermined rotational angular position. 1. A positioning device for a disc-shaped body, comprising:
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946029A (en) * 1982-09-09 1984-03-15 Hitachi Ltd Pre-alignment method and apparatus for wafer
JPS59117120A (en) * 1982-12-24 1984-07-06 Hitachi Ltd Prealignment equipment of wafer
JPS59147444A (en) * 1983-02-14 1984-08-23 Hitachi Ltd Method and apparatus for positioning tabular body
EP0129731A1 (en) * 1983-06-15 1985-01-02 The Perkin-Elmer Corporation Wafer handling system
JPS6085536A (en) * 1983-10-17 1985-05-15 Hitachi Ltd Wafer positioning device
GB2157078B (en) * 1984-03-30 1987-09-30 Perkin Elmer Corp Wafer alignment apparatus
JPS6245039A (en) * 1985-08-23 1987-02-27 Canon Inc Angle positioning device of circular sheet element
EP0244202B1 (en) * 1986-04-28 1994-09-21 Varian Associates, Inc. Wafer transfer system
JPS62274739A (en) * 1986-05-16 1987-11-28 バリアン・アソシエイツ・インコ−ポレイテッド Apparatus and method for orientation of wafer
JP2537921B2 (en) * 1987-11-13 1996-09-25 松下電子工業株式会社 Wafer positioning method
JP2642216B2 (en) * 1989-05-23 1997-08-20 サイベック システムズ Semiconductor article pre-positioning method and apparatus
CN113330148A (en) * 2019-01-08 2021-08-31 Topsil 环球晶圆股份公司 Mark scanner
JP7291663B2 (en) * 2020-04-24 2023-06-15 Towa株式会社 POSITIONING DEVICE, POSITIONING METHOD, RESIN MOLDING SYSTEM AND METHOD OF MANUFACTURING RESIN MOLDED PRODUCT

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4922790A (en) * 1972-06-22 1974-02-28
JPS54585A (en) * 1977-06-02 1979-01-05 Terumetsuku Kk Automatic angle setting device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4922790A (en) * 1972-06-22 1974-02-28
JPS54585A (en) * 1977-06-02 1979-01-05 Terumetsuku Kk Automatic angle setting device

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