JPS63224337A - 円形基板の搬送装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体ウェハやＸ線露光用のマスク等のような
直線的な切欠きを有する円形基板の搬送装置に関し、特
に位置決め精度が要求される露光装置に好適な搬送装置
に関するものである。

（従来の技術） 半導体ウェハ（以下単にウェハとする）に各種の処理を
施す装置においては、ウェハの直線的な切欠き（以下、
フラットと呼ぶ）を使って装置に対するウェハの位置決
めを行なっている。特にウェハにマスク上の回路パター
ンを露光する装置においては、ウェハを正確に位置決め
して装着する必要がある。このようなウェハ位置決め装
置は、ウェハの円周端とフラットとに当接し得る基準部
材にウェハを押圧することによって、ウェハの回転方向
と２次元方向（直交座標系ｘｙＯＸ軸、ｙ軸方向）とに
関する位置決めを行なっている。近年、多様化するＩＣ
やＬＳＩの品種に応じて、マスク上のパターン領域（露
光領域）に対して、ウェハの結晶の成長方向を合わせる
ことが要求されてきた。一般に結晶の成長方向はウェハ
のフラットの位置で表わされている。このため多（の場
合、フラットが一方向を向いた状態と、その状態から９
０°だけ回転した状態との２通りについてウェハを位置
決めすることによって、上記要求が満たされる。そこで
１つのウェハ位置決め装置で、フラットが一方向を向い
た位置決め（以下、０°の位置決めと呼ぶ）と、そこか
ら９０°だけ回転した位置決め（以下９０°の位置決め
と呼ぶ）とを兼用し得ることが望まれる。

（発明が解決しようとする問題点） この場合、ウェハを載置するホルダー上に基準部材を設
け、０°の位置決めと９０″の位置決めとにおいて、基
準部材のウェハとの当接条件を揃えようとすると、０°
のときと９０°のときとでウェハのホルダー上での２次
元的な位置が若干具なるといった問題が生じる。この問
題は単にウェハの位置決めのみを行なう装置では大きな
問題ではないが、位置決め後、そのウェハをホルダーに
真空吸着して平担化する装置においては重大な欠点をも
たらす。

例えば、真空吸着用の環状の吸着溝の最外周の径をウェ
ハ外径と等しくして、０°の位置決め完了後にその最外
周の吸着溝がウェハによって完全に覆われるように設け
られているものとすれば、９０°の位置決め時には、最
外周の吸着溝からウェハがはみ出し、真空吸着時のニア
リークを招き、吸着ミスを起こすことになる。従って、
吸着溝の最外周の径をウェハ外径よりもかなり小さくし
ておき、０°と９０°の位置決めの際ウェハの位置ずれ
が生じても最外周の吸着溝がウェハに覆われているよう
にすればよい。しかしながらこのようにすると、ウェハ
の周辺部で吸着力が得られず、平担化の不良を招（とい
う欠点が生じる。

また加工装置（露光装置）のウェハホルダー上に基準部
材を設けると、この部材のためにウェハの吸着面積が制
限され、同様に平担度が悪化するといった問題が生じる
ほか、そのウェハホルダーが２次元移動ステージ上にあ
る場合は、基準部材のためにステージが大型化するとい
った問題も生じる。

（問題点を解決する為の手段） 本発明はこれらの欠点を解決し、切欠きが少なくとも異
なる２方向に向くように円形基板を２通りに位置決めす
る際、どちらの方向に位置決めする場合も、円形基板の
位置ずれ（中心ずれ）を招くことのないように構成され
た基準部材を有する位置決め手段を、２次元移動ステー
ジ外に設けるようにした。

（実施例） 第１図は本発明の実施例による搬送装置の全体構成を示
す平面配置図であり、第２図はウェハの位置決め部の構
成を示す部分断面図である。第１図に示すように、切欠
き（フラット）Ｆを有するウェハＷは反時計方向に回転
可能なターンテーブル１の上に不図示のベルトに載って
搬送されてくる。ウェハＷのフラットＦが位置すべき２
つの領域には光電センサー２ａ、２ｂが９０″の回転位
置で配置され、フラッ）Ｆが０″又は９０°の方向に正
確に位置したか否かを検出する。ターンテーブル１から
Ｘ方向に一定距離だけ離れたローディング位置には２次
元移動ステージ（以後単にステージとする）３がきてお
り、このステージ３上ニハウエハＷを真空吸着するウェ
ハホルダー４が設けられる。ターンテーブル１からロー
ディング位置までの間にはＸ方向にウェハＷを搬送する
スライダーアーム６がガイド５に保持される。さて、タ
ーンテーブルｌの周囲には、Ｘ方向に所定ストロークで
可動なスライド部材１４がローラ１５ａ、１５　ｂ、　
　１５　ｃ、　　１５　ｄに挟持されて設けられる。

このスライド部材１４の先端には、ウェハＷのフラット
Ｆ又は円弧部に当接するような３つのローラ（基準部材
）１２ａ、１２ｂ、１２ｃがＸ方向に並んで軸支される
。ローラ１２ａ、１２ｂはフラットＦを０°で位置決め
する際にフラットＦと当接し、ローラ１２ｃはフラット
Ｆを９０’で位置決めする際に円弧部と当接するように
配列され、ローラ１２ａ、１２ｂはＸ軸と並行に位置し
、ローラ１２ｃはローラ１２ａ、１２ｂに対してターン
テーブル１かられずかに離れて位置する。またターンテ
ーブル１の周囲にはＸ方向に所定ストロークで可動なス
ライド部材１８がローラ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９
ｄに挟持されて設けられる。

スライド部材１８の先端にはローラ１２ａ、１２ｂ、１
２ｃと同様に、９０°の位置決めの際フラットＦと対向
するローラ１６ａＳ　１６ｂ、１６ｃがｙ方向に並んで
軸支される。これらスライド部材１８、ローラ１６ａ、
１６ｂ、１６ｃは第２図に示すように、ストッパー２５
ａ、２５ｂの間テＸ方向に直進移動可能である。またｙ
方向を規定するスライド部材１４についても全く同様に
ストッパーによって規制された範囲で直進移動する。

またこれらスライド部材１４．１８はエアシリンダ１７
等によって駆動される。

さらにターンテーブル１の周囲で、ローラ１２ａ、１２
ｂ、１２ｃとローラ１６ａ、１６ｂ、１６ｃとの各々か
らほぼ等しい回転角度位置には、ウェハＷの円弧部をタ
ーンテーブル１の中心Ｏに向けて押圧するローラ３１が
押圧用アーム３０に回転自在に軸支され、このアーム３
０は軸３０ａに軸支される。尚、ターンテーブルｌは第
２図に示すようにＺ方向（上下方向）にも移動可能であ
り、第２図の位置は最も下方に位置した状態である。

次に本実施例の動作を説明する。ウェハＷは例えばスラ
イド部材１４のローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上方を
通過してターンテーブル１の上方に搬送される。このと
きターンテーブルｌは上方に移動しており、ウェハＷが
ターンテーブル１に配置されたときウェハＷがローラ１
２ａ、１２ｂ。

１２ｃ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及びローラ３１に当接
しないように定められる。またこの際、ウェハＷをＯｏ
に位置決めする場合はスライド部材１４はターンテーブ
ル１の方へ繰り出され、スライド部材１８はターンテー
ブル１から離れる方へ退避される。９０°の位置決めの
場合は第１図のように逆に動作し、スライド部材１４は
退避し、スライド部材１８は繰り出される。

さて、ターンテーブル１上に載ったウェハＷは公知のセ
ンタリング機構によって、ウェハＷの中心Ｏとターンテ
ーブル１の回転中心とが一致された後、ターンテーブル
１に吸着される。その後、ターンテーブル１は回転し、
０°の位置決めの場合は光電センサー２ａのよってフラ
ットＦが検出されるまで、また９０°の位置決めの場合
は光電センサー２ｂによってフラットＦが検出されるま
でウェハＷの回転が行なわれる。

こうして、ウェハＷのフラットＦがローラ１２ａ、１２
　ｂ、　　１２　ｃ、又はローラ１６　ａｓ　　１６　
ｂ−１６ｃのいずれかに対向した状態で静止すると、タ
ーンテーブル１は第２図の位置まで降下し、ここでター
ンテーブル１の吸着が一旦解除される。

そしてアーム３０が揺動してローラ３１はウェハＷをｘ
、ｙ方向の夫々に対して約４５°傾いた方向に押圧する
。これによってウェハＷはローラ１２．１６の夫々に当
接する。このときＯｏの位置決めでは、ローラ１２ａ、
１２ｂがフラットＦと当接し、ローラ１６ｃが円弧部と
当接する。また９０°の位置決めではローラ１６ａ、１
６ｂがフラットＦと当接し、ローラ１２ｃが円弧部と当
接する。そしてローラ３１がウェハＷを押圧した状態で
再びターンテーブル１の吸着が行なわれ、ローラ３１が
退避してからターンテーブル１は上昇し、ウェハＷの下
面（吸着面）がスライダーアーム６の保持面よりも上方
に位置付けられる。もちろんこのときスライダーアーム
６はウェハＷをさけた位置に退避しており、またウェハ
Ｗはローラ３１、ローラ１２．１６の各々よりも上方に
位置する。

さて、ウェハＷが上方に位置したら、スライダーアーム
６の保持面がウェハＷの下方に進入し、ターンテーブル
１がゆっくり降下しはじめると同時にスライダーアーム
６の保持面は真空吸着を開始する。ウェハＷの裏面がス
ライダーアーム６に吸着されるとターンテーブル１での
吸着は解除され、ターンテーブル１はそのまま降下する
。こうしてスライダーアーム６に保持されたウェハＷは
、ｙ方向に搬送され、ローデンイグ位置にきているウェ
ハホルダー４上に受は渡される。このとき、ウェハホル
ダー４の載置面の中心０１はウェハＷの中心Ｏと正確に
一致することになる。これはウェハＷをＯｏ、９０°の
いずれの方向について位置決めする場合も同様である。

本実施例では、例えばＯｏの位置決めの際に、ローラ１
２ａ、１２ｂはターンテーブル１の回転中心から、ウェ
ハＷの中心からフラットＦにおろした垂線の長さに相当
した距離に位置し、ローラ１６ｃはターンテーブル１の
回転中心からウェハＷの半径の長さに相当した距離に位
置するように定められる。９０°の場合も同様である。

このため０６と９０°とのいずれの場合も、ウェハホル
ダー４上に載置された段階では、ウェハＷの中心０が正
確に載置面の中心０１と一致する。

（発明の効果） 以上本発明によれば、２次元移動ステージ上の基板載置
面に対して、常に一定の状態（位置精度）で基板を載せ
ることができるため、切欠きを例えば０°方向に整列さ
せる場合も、９０°方向に整列させる場合も、２次元移
動ステージの受は渡し位置（ローデンイグ位置）は一定
位置でよく、このため２次元移動ステージを任意の方向
に動かして各種加工（露光やレーザリペア）を処す場合
でも加工精度を低下させないといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による搬送装置の構成を示す平
面図、第２図は位置決め部の部分断面図である。 （主要部分の符号の説明） ｌ・・・ターンテーブル ３・・・２次元移動ステージ ４・・・ウェハホルダー ６・・・スライダーアーム １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１６ａ、１６ｂ、１６Ｃ１３
１・・・位置決め用のローラ Ｗ・・・ウェハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　周辺の一部に直線的な切欠きを有する円形の基板を所
   定の基準部に当接させて、前記切欠きが所定方向を向い
   た第１状態と、前記切欠きが該第１状態から所定角度だ
   け回転した第２状態とに択一的に位置決めする位置決め
   手段と；該位置決めの状態を保って前記基板を加工装置
   の２次元移動ステージ上に搬送する搬送手段とを有し、
   該２次元移動ステージ上の所定点に対して前記第１状態
   での基板の中心と前記第２状態での基板の中心とがとも
   にほぼ同一の位置関係となるように前記位置決め手段の
   基準部を配置したことを特徴とする円形基板の搬送装置
   。