JPS63232348A - 半導体ウエ−ハの位置決め装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体ウェーハのオリエンテーションフラット
（以後オリフラと略称する）部を自動的に位置決めする
半導体ウェーハの位置決め装置の改良に関する。

（従来の技術） 半導体ウェーハに素子や回路を造込むに当っては写真食
刻工程等を経る前処理工程と、これを外囲器等を利用す
る組立工程に大別されるが、この前処理工程でも現在は
自動化が進んでいるのが現状である。

この前処理工程でも半導体ウェーハの位置決めを必要と
することが多く、それにはオリフラ部を利用するのが一
般的でありその一例を第５図ならびに第６図によって説
明すると、駆動ローラー３０と従動ローラー３１．３１
を利用する方式と、廻転軸３４に接続するチャック３５
に半導体ウェーハ３２を固定する方式がある。

後者では非接触型センサ２個３６．３６が共に半導体ウ
ェーハ３２のオリフラ部３３を検出した場合が、所定の
位置即ち調整された位置であり、この位置を求めるには
廻転軸３４の稼動によって半導体ウェーハ３２を廻転し
て調節を行う。

（発明が解決しようとする問題点） 駆動ローラーならびに従動ローラーを利用する方式は半
導体ウェーハの外周面間の接触によって塵埃が発生して
、最近のように集積度の高い半導体素子では殊に歩留り
低下が著るしい。

又、半導体ウェーハのオリフラ部寸法の規格値は±１−
乃至２ａｍの寸法精度があるので、場合によっては位置
決め精度のバラツキが大きく、極端な場合には位置決め
が不能になった。更にローラ一方式では従動ならびに駆
動ローラーの位置関係がオリフラ部の位置を変えること
になり、又後者の方式ではセンサーの位置がオリフラ部
の位置を変えることになる。言い換えると位置決め装置
自体の組立て精度が半導体ウェーハの位置決め精度に大
きく影響している難点があった。

本発明は上記難点を除去する新規な半導体ウェーハの位
置決め装置に関するもので、特に半導体ウェーハの直径
ならびにオリフラ部の長さのバラツキに影響されずに非
接触状態で精度良く位置決めが可能な装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するのに本発明では半導体ウェーハを廻
転可能なチャックに固定し、この半導体ウェーハに形成
するオリフラ部を非接触センサーによって光学的に検知
して得る情報と、前記チャックを廻転してから光学的に
検出する情報を演算処理してオリフラ部の方向を検知す
る方式を採用する。

（作　用） このように本発明ではステッピングモータに連結したチ
ャックには搬送機構によって搬送した半導体ウェーハを
配置し、この折にはチャックに連通ずる減圧部を稼動し
て固定し、この半導体ウェーハの外周附近に配置する非
接触型センサーによってオリフラ部の位置を求める。こ
のセンサーとして反射型もしくは透過型を使用し、前者
では投光部からの光がオリフラ部を除いて半導体ウェー
ハ裏面で反射して受光部へ入光し、ＯＮとなるように設
定する。ここで半導体ウェーハを時計方向に廻転してセ
ンサーがＯＦＦからＯＮに変化した状態で停止させてオ
リフラ部を検出し、次に反時計方向に回転して前の状態
からの回転角度θを演算してそのθ／２だけ回転して位
置決め完了とする。

このセンサーのＯＦＦからＯＮへの変化によってオリフ
ラ部を検出点としたが、逆にＯＮからＯＦＦに変化する
時点でも差支えない。

（実施例） 第１図乃至第３図により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係るウェーハ位置決め装置の概要を示
す断面図、第２図はウェーハ停止部の要部を示す上面図
、更に第３図は構成要素を示す図、第４図イ〜ハにはオ
リフラ部検出に当っての半導体ウェーハ回転状況を示し
た。

先ず、オリフラ部１′を持つ半導体ウェーハ１は搬送機
構主によって円盤状のチャック５の位置へ搬送するが、
この搬送機構−３−はモータ４で回転するプーリ３に丸
ベルト３′を係止して構成し。

円盤状のチャック５はステッピングモータ７に連結する
回転軸６に支承され、更に減圧部８に連通しており、載
置する半導体ウェーハ１を減圧部の稼動によって吸引固
定する。

一方搬送機構端には一面が凹レンズ状に形成した面９′
を備えたウェーハ停止部９　を設置し、搬送機構主によ
って搬送された半導体ウェーハ１をチャック２に載置さ
せるが、その底部には鉛直方向への移動を司さどるシリ
ンダー機ａ１０と更に水平方向への移動を可能にする他
のシリンダー機構１１を付設し、更に、第１図に示した
ように一点鎖線で囲む部分を鉛直方向に可動にするシリ
ンダー機構１４も設置する。搬送された半導体ウェーハ
を止めるウェーハ停止部９のシーケンスは前述のシリン
ダ機構の設置によって、先ず水平方向への移動を行って
から鉛直方向の動作に移る。

ところで重要な部品の１つであるフォトセンサー１２は
チャック５に固定された半導体ウェーハ端部に対応する
位置に設置し、この信号はマイコン等で構成する制御部
１３に接続し、更にチャック５に取付ける廻転＃１６に
接続するステッピングモータフとも連結する。又フォト
センサー１２は半導体ウェーハ１の径に応じて対応が可
能となるように第２図に示すように複数個配置する場合
もある。

ところでこのような位置決め装置の搬送機構又によって
チャック５に搬送されたうえで固定し、ステッピングモ
ータフによって回転することができるし、この半導体ウ
ェーハのオリフラ部　１′はフォトセンサー１２によっ
て検出される。このフォトセンサー１２は反射型を利用
しており、図示していない投光部からの光が半導体ウェ
ーハの裏面で反射して受光部に入力してＯＮとなるよう
に設置されている。

今、このチャック５を時計方向に回転してフォトセンサ
ー１２がＯＦＦからＯＮに変化した状態で停止して第４
図イに示したようにオリフラ部　１′を検出し、その位
置を制御部１３に記憶させる０次に第４図口に示すよう
にチャック５を逆方向と反転してこの第４図イの状態か
ら第４図口の回転角度０を演算し、そのθ／２だけチャ
ック５を回転させて紙面上で縦方向にオリフラ部１′を
位置させて位置決め完了とする。

この状態を第４図ハに示１ノだが、この回転角度θはス
テッピングモータ７のステップ数から算出できる。この
ステッピングモータ７は１ステップ当り０．２２５°回
転すると仮定すると、第４図イの状態から第４図口の状
態まで半導体ウェーハを回転させるのに１６０ステツプ
が必要であったとすると回転角度θは０．２２５Ｘ１６
０＝３６’　となる。

従って第４図ハのようにオリフラ部　１′を調整するの
には第４図口の状態から時計方向に１８“廻転すれば良
いことになる。

前記フォトセンサー１２の代りに発光素子と受光素子を
半導体ウェーハを挟んで配置する透過型でも差支えなく
、又チャックを廻転させるステッピングモータにはＤＣ
モータも代替え可能であり、この場合にはロータリエン
コーダを使用するフィードバック制御による回転角度を
検出して所望の方向に位置決めして停止することでも良
い。

〔発明の効果〕

このように本発明に係るウェーハ位置決め装置は、半導
体ウェーハ外周に非接触状態でオリフラ部の検出情報と
半導体ウェーハの回転角度情報を基とする演算処理によ
って位置決めを実施している。従って、半導体ウェーハ
の外径寸法やオリフラ部の寸法誤差による影響がなく、
良い位置決め精度での作業が可能となる。

更に、機械的に可動とする部分が無いので摩耗による塵
埃の発生や精度の低下がなくなる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るウェーハ位置決め装置の概要を示
す断面図、第２図は半導体ウェーハ停止部の要部を示す
上面図、第３図は本願の要部を示すブロック図、第４図
イ〜ハは半導体ウェーハの位置決めの各手順を示す上面
図、第５図及び第６図は従来の位置決め装置の要部を示
す上面図及び斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　廻転体に連結し減圧部に連通するチャックと、オリフ
   ラ部をもつ半導体ウェーハの搬送機構と、この半導体ウ
   ェーハ周縁附近に配置する非接触型センサーと、このセ
   ンサー及び前記廻転体間に信号を授受し演算処理を行う
   制御部とを具備し、半導体ウェーハを固定する前記チャ
   ックを廻転して得る回転角度情報及び前記非接触型セン
   サーによって得られる半導体ウェーハのオリフラ部を基
   にする情報によって演算処理して半導体ウェーハのオリ
   フラ部の方向を検出することを特徴とする半導体ウェー
   ハの位置決め装置。