JPH0529441A - ウエハー位置およびオリエンテーシヨンフラツト方向検出方法 - Google Patents
ウエハー位置およびオリエンテーシヨンフラツト方向検出方法Info
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- JPH0529441A JPH0529441A JP20756791A JP20756791A JPH0529441A JP H0529441 A JPH0529441 A JP H0529441A JP 20756791 A JP20756791 A JP 20756791A JP 20756791 A JP20756791 A JP 20756791A JP H0529441 A JPH0529441 A JP H0529441A
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 歩留まりとスループットの向上を図る。
【構成】 ３つのセンサ３，４，５より得られた信号を
制御部１１で演算処理するとともに、この演算結果に従
って制御部１１が、搬送中のウエハー１の位置およびオ
リエンテーションフラット方向を認識または予測する第
１段階の処理と、この第１段階で得られた情報に基づ
き、搬送アーム２の停止位置およびウエハーチャック６
を移動させるスライド機構１０のスライド量を制御して
ウエハー１の中心とウエハーチャック６の中心を合せ込
む第２段階の処理と、第１段階で得られた情報に基づき
ウエハー１を限定範囲内で粗回転させ、オリエンテーシ
ョンフラット付近で正確なオリエンテーションフラット
検出を行う第３段階の処理が順に行われるようにした。
制御部１１で演算処理するとともに、この演算結果に従
って制御部１１が、搬送中のウエハー１の位置およびオ
リエンテーションフラット方向を認識または予測する第
１段階の処理と、この第１段階で得られた情報に基づ
き、搬送アーム２の停止位置およびウエハーチャック６
を移動させるスライド機構１０のスライド量を制御して
ウエハー１の中心とウエハーチャック６の中心を合せ込
む第２段階の処理と、第１段階で得られた情報に基づき
ウエハー１を限定範囲内で粗回転させ、オリエンテーシ
ョンフラット付近で正確なオリエンテーションフラット
検出を行う第３段階の処理が順に行われるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置におけ
るウエハー位置およびオリエンテーションフラット方向
検出方法に関するものである。
るウエハー位置およびオリエンテーションフラット方向
検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造において、シリコンウエハー
（以下、単に「ウエハー」と言う）のオリエンテーショ
ンフラットを検出する方法として、メカニカルに行う方
式や、光学的にウエハーの周辺をトレースして検出する
方式等が採用されている。
（以下、単に「ウエハー」と言う）のオリエンテーショ
ンフラットを検出する方法として、メカニカルに行う方
式や、光学的にウエハーの周辺をトレースして検出する
方式等が採用されている。
【０００３】図１０は、従来における検出装置の一例を
概略的に示すものである。この検出装置では、チャック
６１ａ，６１ｂを備えたセンタリング機構６０のチャッ
ク６１ａ，６１ｂでウエハー１を挟み込むことによっ
て、そのセンタリングを行い、その後ウエハーチャック
６２に吸着させて、このウエハーチャック６２と共にウ
エハー１を回転機構６３により回転させ、またこの回転
時にウエハー１のエッジ部を光学式オリエンテーション
フラット検出機構６４により検出し、これからオリエン
テーションフラットを検出する構成になっている。
概略的に示すものである。この検出装置では、チャック
６１ａ，６１ｂを備えたセンタリング機構６０のチャッ
ク６１ａ，６１ｂでウエハー１を挟み込むことによっ
て、そのセンタリングを行い、その後ウエハーチャック
６２に吸着させて、このウエハーチャック６２と共にウ
エハー１を回転機構６３により回転させ、またこの回転
時にウエハー１のエッジ部を光学式オリエンテーション
フラット検出機構６４により検出し、これからオリエン
テーションフラットを検出する構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
オリエンテーションフラット検出方法では、ウエハー１
のセンタリングを行うときに、このウエハー１にセンタ
リング機構６０のチャック６１ａ，６１ｂを直接接触さ
せる方式を使用している。しかし、このように検出手段
をウエハー１にメカニカルに接触させると、ウエハー周
辺との接触により発塵し、これがウエハー１の表面上に
付着するなどして不良品が発生し易く、歩留まりが悪い
と言う問題点があった。また、従来の検出方法では、ウ
エハー１を一回転以上回転させてオリエンテーションフ
ラットを検出させないと、オリエンテーションフラット
位置が検出できない。このため、検出時間を要し、スル
ープットが低下すると言う問題点もあった。
オリエンテーションフラット検出方法では、ウエハー１
のセンタリングを行うときに、このウエハー１にセンタ
リング機構６０のチャック６１ａ，６１ｂを直接接触さ
せる方式を使用している。しかし、このように検出手段
をウエハー１にメカニカルに接触させると、ウエハー周
辺との接触により発塵し、これがウエハー１の表面上に
付着するなどして不良品が発生し易く、歩留まりが悪い
と言う問題点があった。また、従来の検出方法では、ウ
エハー１を一回転以上回転させてオリエンテーションフ
ラットを検出させないと、オリエンテーションフラット
位置が検出できない。このため、検出時間を要し、スル
ープットが低下すると言う問題点もあった。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は歩留まりとスループットの向上を
図ることのできる、半導体製造装置におけるウエハー位
置およびオリエンテーションフラット方向検出方法を提
供することにある。
のであり、その目的は歩留まりとスループットの向上を
図ることのできる、半導体製造装置におけるウエハー位
置およびオリエンテーションフラット方向検出方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るウエハー位置およびオリエンテーショ
ンフラット方向検出方法は、ウエハーが搬送される搬送
通路上に３個以上の非接触形のウエハー感知センサを配
置するとともに、搬送中のウエハーが前記センサの位置
を通過する際に得られた信号を演算処理して搬送機構の
移動とウエハーチャックの回転とスライド機構の移動と
をそれぞれ制御する制御部とを備え、前記制御部が、前
記演算結果に基づいて、搬送中のウエハー位置およびオ
リエンテーションフラット方向を認識または予測する第
１段階の処理と、この第１段階で得られた情報に基づ
き、前記搬送機構の停止位置および前記スライド機構の
スライド量を制御し、前記ウエハーの中心と前記ウエハ
ーチャックの中心を合せ込む第２段階の処理と、前記第
１段階で得られた情報に基づき、前記ウエハーを限定範
囲内で粗回転させ、オリエンテーションフラット付近で
正確なオリエンテーションフラット方向の検出を行う第
３段階の処理を順次に行うようにしたものである。
め、本発明に係るウエハー位置およびオリエンテーショ
ンフラット方向検出方法は、ウエハーが搬送される搬送
通路上に３個以上の非接触形のウエハー感知センサを配
置するとともに、搬送中のウエハーが前記センサの位置
を通過する際に得られた信号を演算処理して搬送機構の
移動とウエハーチャックの回転とスライド機構の移動と
をそれぞれ制御する制御部とを備え、前記制御部が、前
記演算結果に基づいて、搬送中のウエハー位置およびオ
リエンテーションフラット方向を認識または予測する第
１段階の処理と、この第１段階で得られた情報に基づ
き、前記搬送機構の停止位置および前記スライド機構の
スライド量を制御し、前記ウエハーの中心と前記ウエハ
ーチャックの中心を合せ込む第２段階の処理と、前記第
１段階で得られた情報に基づき、前記ウエハーを限定範
囲内で粗回転させ、オリエンテーションフラット付近で
正確なオリエンテーションフラット方向の検出を行う第
３段階の処理を順次に行うようにしたものである。
【０００７】
【作用】この方法によれば、ウエハー検出センサより得
られた情報より、搬送中のウハー位置およびオリエンテ
ーションフラット存在方向を認識または予測し、ウエハ
ー回転スキャンの方向を限定範囲内で行わせることがで
きるので、ウエハー位置およびオリエンテーションフラ
ット方向の検出を非接触状態で、しかも短時間で行うこ
とができる。
られた情報より、搬送中のウハー位置およびオリエンテ
ーションフラット存在方向を認識または予測し、ウエハ
ー回転スキャンの方向を限定範囲内で行わせることがで
きるので、ウエハー位置およびオリエンテーションフラ
ット方向の検出を非接触状態で、しかも短時間で行うこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は、本発明に係るウエハー位置お
よびオリエンテーションフラット方向検出方法を適用し
た半導体製造設備における検出装置の一実施例を示す概
念図である。なお、本実施例において使用するウエハー
は、図１０に示したウエハー１と同じものであるので同
じ符号を付して示す。
詳細に説明する。図１は、本発明に係るウエハー位置お
よびオリエンテーションフラット方向検出方法を適用し
た半導体製造設備における検出装置の一実施例を示す概
念図である。なお、本実施例において使用するウエハー
は、図１０に示したウエハー１と同じものであるので同
じ符号を付して示す。
【０００９】図１において、この検出装置は、検出位置
へウエハー１を一定速度Ｖで搬送するための搬送機構と
しての搬送アーム２と、３つのウエハー感知センサ（以
下、単に「センサ」と言う）３，４，５と、真空吸着形
のウエハーチャック６、回転機構７、光学式オリエンテ
ーションフラット検出機構８、モータ９、およびこのモ
ータ９の回転で上記回転機構７をウエハーチャック６と
共に図１中の矢印ａ−ｂ方向、すなわち搬送アーム２の
移動方向と直角に交差する方向へ移動調整するためのス
ライド機構１０等で構成されている。このうち、センサ
３，４，５は、搬送アーム２により搬送されるウエハー
１の搬送通路上に、この搬送通路を略直角に横切る状態
で、かつ搬送通路幅内に略等間隔に並べられて配設され
ている。また、ここでの各センサ３〜５は、透過光，反
射光式等のものであり、搬送通路上をウエハー１が搬送
されるときに、このウエハー１を非接触状態で検知し、
このときの情報を制御部（ＣＰＵ）１１に入力するよう
になっている。さらに、この制御部１１には、搬送アー
ム２を往復移動するためのモータ１２と、スライド機構
１０を往復移動させるためのモータ９と、ウエハーチャ
ック６を回転させる回転機構７内の図示せぬモータと、
光学式オリエンテーションフラット検出機構８等が、そ
れぞれ接続されている。
へウエハー１を一定速度Ｖで搬送するための搬送機構と
しての搬送アーム２と、３つのウエハー感知センサ（以
下、単に「センサ」と言う）３，４，５と、真空吸着形
のウエハーチャック６、回転機構７、光学式オリエンテ
ーションフラット検出機構８、モータ９、およびこのモ
ータ９の回転で上記回転機構７をウエハーチャック６と
共に図１中の矢印ａ−ｂ方向、すなわち搬送アーム２の
移動方向と直角に交差する方向へ移動調整するためのス
ライド機構１０等で構成されている。このうち、センサ
３，４，５は、搬送アーム２により搬送されるウエハー
１の搬送通路上に、この搬送通路を略直角に横切る状態
で、かつ搬送通路幅内に略等間隔に並べられて配設され
ている。また、ここでの各センサ３〜５は、透過光，反
射光式等のものであり、搬送通路上をウエハー１が搬送
されるときに、このウエハー１を非接触状態で検知し、
このときの情報を制御部（ＣＰＵ）１１に入力するよう
になっている。さらに、この制御部１１には、搬送アー
ム２を往復移動するためのモータ１２と、スライド機構
１０を往復移動させるためのモータ９と、ウエハーチャ
ック６を回転させる回転機構７内の図示せぬモータと、
光学式オリエンテーションフラット検出機構８等が、そ
れぞれ接続されている。
【００１０】そして、この検出装置の概略動作をまず説
明すると、図２に示すように、ウエハー１を搬送アーム
２により図１中に点線で示す位置から実線で示す位置、
すなわちウエハーチャック６側に一定速度Ｖで搬送させ
ると、このウエハー１がセンサ３〜５を通過するとき
に、各センサ３〜５よりそれぞれ信号が得られる。ま
た、この各センサ３〜５からそれぞれ得られたタイミン
グ信号を制御部１１内で分析・演算し、搬送中のウエハ
ー１の中心位置２３の移動軌跡１４からオリエンテーシ
ョンフラット方向を検出する。次いで、搬送アーム移動
軸１５上での搬送アーム２の制御とチャックセンター移
動軸１６上でのスライド機構１０の制御を並行して行
い、ウエハー１の中心をウエハーチャック６の中心に合
せ、さらにはオリエンテーションフラット方向の情報に
よりオリエンテーションフラット付近までウエハー１を
粗回転させ、光学式オリエンテーションフラット検出機
構８によりオリエンテーションフラット方向を正確に検
出するようになっている。
明すると、図２に示すように、ウエハー１を搬送アーム
２により図１中に点線で示す位置から実線で示す位置、
すなわちウエハーチャック６側に一定速度Ｖで搬送させ
ると、このウエハー１がセンサ３〜５を通過するとき
に、各センサ３〜５よりそれぞれ信号が得られる。ま
た、この各センサ３〜５からそれぞれ得られたタイミン
グ信号を制御部１１内で分析・演算し、搬送中のウエハ
ー１の中心位置２３の移動軌跡１４からオリエンテーシ
ョンフラット方向を検出する。次いで、搬送アーム移動
軸１５上での搬送アーム２の制御とチャックセンター移
動軸１６上でのスライド機構１０の制御を並行して行
い、ウエハー１の中心をウエハーチャック６の中心に合
せ、さらにはオリエンテーションフラット方向の情報に
よりオリエンテーションフラット付近までウエハー１を
粗回転させ、光学式オリエンテーションフラット検出機
構８によりオリエンテーションフラット方向を正確に検
出するようになっている。
【００１１】図３乃至図５は、制御部１１内にプログラ
ムされている制御手順に従うところの検出処理のための
動作フローチャートの一例を示すもので、図６乃至図９
はウエハー１の中心位置およびオリエンテーションフラ
ット検出法を説明するための図である。そこで、図３乃
至図９を用いて、さらにウエハー１の中心位置およびオ
リエンテーションフラット検出動作を詳しく説明する。
まず、この検出方法では、大きくは搬送中のウエハー１
に対し非接触でウエハー１の中心位置とオリエンテーシ
ョンフラット方向検出を行う第１段階（図３参照）と、
この第１段階で得られた情報に基づいて搬送アーム２の
停止位置およびスライド機構１０のスライド量をそれぞ
れ制御してウエハーチャック６の中心とウエハー１の中
心とを合せる第２段階（図４参照）と、第１段階で得ら
れた情報に基づきウエハー１を粗回転させ、オリエンテ
ーションフラット付近で正確なオリエンテーションフラ
ット検出を行う第３段階よりなるもので、これを以下段
階毎に説明する。なお、図３乃至図５のフローチャート
中において、「オリフラ」とはオリエンテーションフラ
ットを、また「チャック」とはウエハーチャック６をそ
れぞれ示すものである。
ムされている制御手順に従うところの検出処理のための
動作フローチャートの一例を示すもので、図６乃至図９
はウエハー１の中心位置およびオリエンテーションフラ
ット検出法を説明するための図である。そこで、図３乃
至図９を用いて、さらにウエハー１の中心位置およびオ
リエンテーションフラット検出動作を詳しく説明する。
まず、この検出方法では、大きくは搬送中のウエハー１
に対し非接触でウエハー１の中心位置とオリエンテーシ
ョンフラット方向検出を行う第１段階（図３参照）と、
この第１段階で得られた情報に基づいて搬送アーム２の
停止位置およびスライド機構１０のスライド量をそれぞ
れ制御してウエハーチャック６の中心とウエハー１の中
心とを合せる第２段階（図４参照）と、第１段階で得ら
れた情報に基づきウエハー１を粗回転させ、オリエンテ
ーションフラット付近で正確なオリエンテーションフラ
ット検出を行う第３段階よりなるもので、これを以下段
階毎に説明する。なお、図３乃至図５のフローチャート
中において、「オリフラ」とはオリエンテーションフラ
ットを、また「チャック」とはウエハーチャック６をそ
れぞれ示すものである。
【００１２】(a) 第１段階では、ウエハー１が搬送アー
ム２により、図６の右から左に向かって一定速度Ｖで移
動する。この搬送途中ではウエハー１が３つのセンサ
３，４，５上を通過したか否かをステップＳＴ１で検出
する。ここでの検出は、次のようにして行われる。ま
ず、図６において、ｔ＝０の位置に示すウエハー１はセ
ンサ３，４，５を通過する前で、時刻ｔ＝Ｔの位置に示
すウエハー１は各センサ３，４，５を通過した後である
と仮定する。すると、このｔ＝０からｔ＝Ｔへ移動する
までの間に、各センサ３，４，５より得られるタイムチ
ャートは図７で示すような波形として表れる。
ム２により、図６の右から左に向かって一定速度Ｖで移
動する。この搬送途中ではウエハー１が３つのセンサ
３，４，５上を通過したか否かをステップＳＴ１で検出
する。ここでの検出は、次のようにして行われる。ま
ず、図６において、ｔ＝０の位置に示すウエハー１はセ
ンサ３，４，５を通過する前で、時刻ｔ＝Ｔの位置に示
すウエハー１は各センサ３，４，５を通過した後である
と仮定する。すると、このｔ＝０からｔ＝Ｔへ移動する
までの間に、各センサ３，４，５より得られるタイムチ
ャートは図７で示すような波形として表れる。
【００１３】そこで、各センサ３，４，５からの信号を
図７のタイムチャート上に置き換え、各センサ３，４，
５がウエハー１を感知し始めた時刻をｔ3S，ｔ4S，ｔ5
S、終了した時刻をｔ3E，ｔ4E，ｔ5E、中点の時刻をｔ3
C，ｔ4C，ｔ5Cとすると、次式(1)の関係が成り立つ。 ｔ5C＝ｔ4C≠ｔ3C …(1) したがって、この関係から時刻ｔ＝Ｔにあるウエハー１
は、その中心が時刻ｔ4Cに通過し、またオリエンテーシ
ョンフラットはセンサ３上を通過したことが判断でき
る。
図７のタイムチャート上に置き換え、各センサ３，４，
５がウエハー１を感知し始めた時刻をｔ3S，ｔ4S，ｔ5
S、終了した時刻をｔ3E，ｔ4E，ｔ5E、中点の時刻をｔ3
C，ｔ4C，ｔ5Cとすると、次式(1)の関係が成り立つ。 ｔ5C＝ｔ4C≠ｔ3C …(1) したがって、この関係から時刻ｔ＝Ｔにあるウエハー１
は、その中心が時刻ｔ4Cに通過し、またオリエンテーシ
ョンフラットはセンサ３上を通過したことが判断でき
る。
【００１４】次に、中央のセンサ４に対するウエハー１
の中心のオフセット量ＬSC（図６参照）を求める。ここ
では、説明を簡単にするため、時刻ｔをウエハー１の移
動距離Ｌに変換して描いた図８を用いて説明する。な
お、ここでの時刻ｔと距離Ｌとの関係は、次式の関係
(2) が成り立つ。 Ｌ＝Ｖ（ｔ−ｔ4C） …(2) そこで、図８において、時刻ｔ4Cに対応する点をＡ、時
刻ｔ4Eに対応する点をＢ、点Ａ，Ｂ間の距離をＬｃとす
るとともに、時刻ｔ5Cに対応する点Ｃ、時刻ｔ5Eに対応
する点Ｄ、点Ｃ，Ｄ間の距離をＬL とし、ウエハー１の
中心をＯとする。また、図８中で、点Ｏ，Ａ間の距離を
ＬSC、点Ｏ，Ｃ間の距離をＬSLとすると、次式(3) 〜
(5) の関係が成り立つ。
の中心のオフセット量ＬSC（図６参照）を求める。ここ
では、説明を簡単にするため、時刻ｔをウエハー１の移
動距離Ｌに変換して描いた図８を用いて説明する。な
お、ここでの時刻ｔと距離Ｌとの関係は、次式の関係
(2) が成り立つ。 Ｌ＝Ｖ（ｔ−ｔ4C） …(2) そこで、図８において、時刻ｔ4Cに対応する点をＡ、時
刻ｔ4Eに対応する点をＢ、点Ａ，Ｂ間の距離をＬｃとす
るとともに、時刻ｔ5Cに対応する点Ｃ、時刻ｔ5Eに対応
する点Ｄ、点Ｃ，Ｄ間の距離をＬL とし、ウエハー１の
中心をＯとする。また、図８中で、点Ｏ，Ａ間の距離を
ＬSC、点Ｏ，Ｃ間の距離をＬSLとすると、次式(3) 〜
(5) の関係が成り立つ。
【００１５】
【数１】
【００１６】また、点Ａ，Ｂ間の距離はＬWLであること
より、次式(6) が成り立つ場合は、ウエハー１の中心は
センサ４に対して右側に距離ＬSCだけオフセットしてい
ることになる。 ＬSL-ＬSC＝ＬWL …(6) これに対して、次式(7) が成り立つ場合は、左側にオフ
セットしていることが判る。 ＬSL＋ＬSC＝ＬWL …(7) 以上により、ウエハー１の位置は検出され、時刻ｔ＝Ｔ
におけるウエハー１の中心位置はセンサ４より、次式
(8) で表される距離ＬSCだけオフセットしていることが
判る。 ＬSC＝Ｖ｛Ｔ−［（ｔ4E−ｔ4S）／２］｝ …(8)
より、次式(6) が成り立つ場合は、ウエハー１の中心は
センサ４に対して右側に距離ＬSCだけオフセットしてい
ることになる。 ＬSL-ＬSC＝ＬWL …(6) これに対して、次式(7) が成り立つ場合は、左側にオフ
セットしていることが判る。 ＬSL＋ＬSC＝ＬWL …(7) 以上により、ウエハー１の位置は検出され、時刻ｔ＝Ｔ
におけるウエハー１の中心位置はセンサ４より、次式
(8) で表される距離ＬSCだけオフセットしていることが
判る。 ＬSC＝Ｖ｛Ｔ−［（ｔ4E−ｔ4S）／２］｝ …(8)
【００１７】次に、オリエンテーションフラット検出に
関しての説明をする。ここでも説明を簡単にするため、
時刻ｔをウエハー１の移動距離Ｌに変換して、オリエン
テーションフラットに関する項目のみ示している図９を
用いて説明する。そこで、図９において、ウエハー１の
中心をＯ、オリエンテーションフラットへの垂直線の足
をＥ、点Ｏ，Ｅ間の距離をｒF 、点Ｏ，Ｅを結ぶ線と走
査線１７の成す角をθ、ウエハー１の中心Ｏからセンサ
３の走査線１８に下ろした垂線との交点をＧ、点Ｏ，Ｇ
間の距離をＬSR、センサ３の走査線１８とオリエンテー
ションフラットとの交点をＦ（図７の時刻ｔ3Eに相当す
る）、点Ｆ，Ｇとの間の距離をＬRとすると、距離ＬRは
次式(9) で与えられる。 ＬR＝Ｖ（ｔ3E−ｔ3C） …(9) 以上より、点Ｅは（ＶFcosθ，ｒFsinθ）、点Ｆは（Ｌ
R，ＬSR）である。ここで、点Ｅ，Ｆを通るオリエンテ
ーションフラットの線ＥＦにおける式は、傾き（−cos
θ／sinθ）で点Ｅを通ることにより、次式(10)とな
る。 ｙ＝（ｒF−cosθ・ｘ）／sinθ …(10) また、点Ｆが線ＥＦ上を通ることより、 ＬSR＝（ｒF-cosθ・ＬR）／sinθ …(11) ＬSRsinθ＋ＬRcosθ＝ｒF …(l2) ｔanα＝ＬR／ＬSR …(13) とすると、次式(14)〜(16)が成り立つ。
関しての説明をする。ここでも説明を簡単にするため、
時刻ｔをウエハー１の移動距離Ｌに変換して、オリエン
テーションフラットに関する項目のみ示している図９を
用いて説明する。そこで、図９において、ウエハー１の
中心をＯ、オリエンテーションフラットへの垂直線の足
をＥ、点Ｏ，Ｅ間の距離をｒF 、点Ｏ，Ｅを結ぶ線と走
査線１７の成す角をθ、ウエハー１の中心Ｏからセンサ
３の走査線１８に下ろした垂線との交点をＧ、点Ｏ，Ｇ
間の距離をＬSR、センサ３の走査線１８とオリエンテー
ションフラットとの交点をＦ（図７の時刻ｔ3Eに相当す
る）、点Ｆ，Ｇとの間の距離をＬRとすると、距離ＬRは
次式(9) で与えられる。 ＬR＝Ｖ（ｔ3E−ｔ3C） …(9) 以上より、点Ｅは（ＶFcosθ，ｒFsinθ）、点Ｆは（Ｌ
R，ＬSR）である。ここで、点Ｅ，Ｆを通るオリエンテ
ーションフラットの線ＥＦにおける式は、傾き（−cos
θ／sinθ）で点Ｅを通ることにより、次式(10)とな
る。 ｙ＝（ｒF−cosθ・ｘ）／sinθ …(10) また、点Ｆが線ＥＦ上を通ることより、 ＬSR＝（ｒF-cosθ・ＬR）／sinθ …(11) ＬSRsinθ＋ＬRcosθ＝ｒF …(l2) ｔanα＝ＬR／ＬSR …(13) とすると、次式(14)〜(16)が成り立つ。
【００１８】
【数２】
【００１９】したがって、点Ｏ，Ｇ間の距離ＬSRは中心
位置検出の際の距離ＬSCより求まるので、点Ｏ，Ｅを結
ぶ線と走査線１７の成す角度θ、すなわちオリエンテー
ションフラット位置も求まる。また、オリエンテーショ
ンフラットの前後の判定は、図７のタイムチャートで
（ｔ4C−ｔ3C）と（ｔ3E−ｔ4C）を比較し小さい方向、
すなわち（ｔ4C−ｔ3）の方が（ｔ3E−ｔ4C）よりも小
さければ前側で、逆に大きければ後側として判定する。
位置検出の際の距離ＬSCより求まるので、点Ｏ，Ｅを結
ぶ線と走査線１７の成す角度θ、すなわちオリエンテー
ションフラット位置も求まる。また、オリエンテーショ
ンフラットの前後の判定は、図７のタイムチャートで
（ｔ4C−ｔ3C）と（ｔ3E−ｔ4C）を比較し小さい方向、
すなわち（ｔ4C−ｔ3）の方が（ｔ3E−ｔ4C）よりも小
さければ前側で、逆に大きければ後側として判定する。
【００２０】すなわち、この第１段階では、ウエハー１
が搬送アーム２により移動され、その移動途中で３つの
センサ３，４，５に検出されると、ステップＳＴ２で時
刻ｔ3C，ｔ4C，ｔ5Cが一致しているかどうかが検出さ
れ、一致していないときはステップＳＴ３でウエハー１
の位置とオリエンテーションフラット方向の検出を行
う。これに対して、ステップＳＴ３で時刻ｔ3C，ｔ4C，
ｔ5Cが一致している場合は、ステップＳＴ４で、両端の
時刻ｔ3Cとｔ5Cのデータよりウエハー１の位置検出を行
う。また、ステップＳＴ１において、ウエハー１が３つ
のセンサ３，４，５で検出されなかった場合は、ステッ
プＳＴ１からステップＳＴ５へ進み、センサ３，４の中
点時刻ｔ3C，ｔ4Cまたはセンサ４，５の中点時刻ｔ4C，
ｔ5Cが一致しているかどうかを判定し、一致していた場
合はステップＳＴ６でウエハー１の位置検出を行う。一
方、ステップＳＴ５で検出されなかった場合は、ステッ
プＳＴ７へ進みセンサ３（またはセンサ５）の中央点ｔ
3C（またはｔ5C）よりウエハー１の位置検出を予想とし
て行う。そして、ステップＳＴ３，４，６，７でそれぞ
れ処理されたウエハー１は、次に第２段階へ進んで処理
される。
が搬送アーム２により移動され、その移動途中で３つの
センサ３，４，５に検出されると、ステップＳＴ２で時
刻ｔ3C，ｔ4C，ｔ5Cが一致しているかどうかが検出さ
れ、一致していないときはステップＳＴ３でウエハー１
の位置とオリエンテーションフラット方向の検出を行
う。これに対して、ステップＳＴ３で時刻ｔ3C，ｔ4C，
ｔ5Cが一致している場合は、ステップＳＴ４で、両端の
時刻ｔ3Cとｔ5Cのデータよりウエハー１の位置検出を行
う。また、ステップＳＴ１において、ウエハー１が３つ
のセンサ３，４，５で検出されなかった場合は、ステッ
プＳＴ１からステップＳＴ５へ進み、センサ３，４の中
点時刻ｔ3C，ｔ4Cまたはセンサ４，５の中点時刻ｔ4C，
ｔ5Cが一致しているかどうかを判定し、一致していた場
合はステップＳＴ６でウエハー１の位置検出を行う。一
方、ステップＳＴ５で検出されなかった場合は、ステッ
プＳＴ７へ進みセンサ３（またはセンサ５）の中央点ｔ
3C（またはｔ5C）よりウエハー１の位置検出を予想とし
て行う。そして、ステップＳＴ３，４，６，７でそれぞ
れ処理されたウエハー１は、次に第２段階へ進んで処理
される。
【００２１】(b) 第２段階では、ウエハーチャック６と
ウエハー１の中心とを合せる。この第２段階におけるウ
エハー１の搬送方法に関しては、このウエハー１の中心
を図２におけるチャックセンター移動軸１６に合せるた
めに、ウエハー１の中心位置１３を次式(17)で求められ
る位置まで搬送アーム２を駆動する（ステップＳＴ８，
９，１０）。 Ｖ｛Ｔ−（ｔ4E−ｔ4S）／２｝ …(17) また、チャックセンターは、搬送アーム移動軸１５に対
するウエハー１の中心のオフセットＬSCだけ移動し、ウ
エハー１を搬送アーム２からウエハーチャック６につか
み換えさせる（ステップＳＴ１１，１２，１３）。ま
た、ステップＳＴ１１，１２からウエハーチャック６に
つかみ換える際、ウエハー１の中心とウエハーチャック
６の中心とを合せる。一方、ステップＳＴ１，５，７，
１０を経て、ステップＳＴ１３への制御に委ねられたウ
エハー１は、ステップＳＴ１４へ進み、搬送アーム移動
軸１５までウエハーチャック６をスライドさせ、ウエハ
ーチャック６から搬送アーム２につかみ換えられる（ス
テップＳＴ１５）。また、ここでウエハー１をつかみ換
えた搬送アーム２は搬送スタート位置まで戻り（ステッ
プＳＴ１６）再び搬送し直されてステップＳＴ１より再
度処理される。これに対して、ステップＳＴ１１，１２
で処理されたウエハー１は、第３段階へ進んでさらに処
理される。 (c) 第３段階では、オリエンテーションフラットの方向
を合せる。この第３段階では、ウエハー１はそれぞれス
テップＳＴ１１，１２にて、その中心がウエハーチャッ
ク６に合されているため、ウエハー１の外周の信号より
上述したようにしてオリエンテーションフラット方向が
求まる。したがって、ステップＳＴ１１を経たウエハー
１は、スループットを向上させるために上記第１段階で
求められたオリエンテーションフラット方向に高速でウ
エハーチャック６を一回転よりも小さい限定された範囲
内で粗回転させ、オリエンテーションフラットを検出す
る（ステップＳＴ１７，１８）。これに対して、ステッ
プＳＴ１２を経たウエハー１は、オリエンテーションフ
ラットサーチ範囲に高速でウエハーチャック６を一回転
よりも小さい限定された範囲内で粗回転させ（ステップ
ＳＴ１９）、オリエンテーションフラットサーチを行う
（ステップＳＴ２０）。そして、ステップＳＴ２１でオ
リエンテーションフラットの存在が確認された場合は、
これがステップＳＴ２２で確認され、検出が終了する。
一方、ステップＳＴ２１で確認されなかった場合は、ス
テップＳＴ２３を経てステップＳＴ１９へ戻され、さら
に一回転よりも小さい限定された範囲内で粗回転させ、
これがオリエンテーションフラットが検出されるまで繰
り返され、オリエンテーションフラットが確認されると
ステップＳＴ２２を経て終了することになる。
ウエハー１の中心とを合せる。この第２段階におけるウ
エハー１の搬送方法に関しては、このウエハー１の中心
を図２におけるチャックセンター移動軸１６に合せるた
めに、ウエハー１の中心位置１３を次式(17)で求められ
る位置まで搬送アーム２を駆動する（ステップＳＴ８，
９，１０）。 Ｖ｛Ｔ−（ｔ4E−ｔ4S）／２｝ …(17) また、チャックセンターは、搬送アーム移動軸１５に対
するウエハー１の中心のオフセットＬSCだけ移動し、ウ
エハー１を搬送アーム２からウエハーチャック６につか
み換えさせる（ステップＳＴ１１，１２，１３）。ま
た、ステップＳＴ１１，１２からウエハーチャック６に
つかみ換える際、ウエハー１の中心とウエハーチャック
６の中心とを合せる。一方、ステップＳＴ１，５，７，
１０を経て、ステップＳＴ１３への制御に委ねられたウ
エハー１は、ステップＳＴ１４へ進み、搬送アーム移動
軸１５までウエハーチャック６をスライドさせ、ウエハ
ーチャック６から搬送アーム２につかみ換えられる（ス
テップＳＴ１５）。また、ここでウエハー１をつかみ換
えた搬送アーム２は搬送スタート位置まで戻り（ステッ
プＳＴ１６）再び搬送し直されてステップＳＴ１より再
度処理される。これに対して、ステップＳＴ１１，１２
で処理されたウエハー１は、第３段階へ進んでさらに処
理される。 (c) 第３段階では、オリエンテーションフラットの方向
を合せる。この第３段階では、ウエハー１はそれぞれス
テップＳＴ１１，１２にて、その中心がウエハーチャッ
ク６に合されているため、ウエハー１の外周の信号より
上述したようにしてオリエンテーションフラット方向が
求まる。したがって、ステップＳＴ１１を経たウエハー
１は、スループットを向上させるために上記第１段階で
求められたオリエンテーションフラット方向に高速でウ
エハーチャック６を一回転よりも小さい限定された範囲
内で粗回転させ、オリエンテーションフラットを検出す
る（ステップＳＴ１７，１８）。これに対して、ステッ
プＳＴ１２を経たウエハー１は、オリエンテーションフ
ラットサーチ範囲に高速でウエハーチャック６を一回転
よりも小さい限定された範囲内で粗回転させ（ステップ
ＳＴ１９）、オリエンテーションフラットサーチを行う
（ステップＳＴ２０）。そして、ステップＳＴ２１でオ
リエンテーションフラットの存在が確認された場合は、
これがステップＳＴ２２で確認され、検出が終了する。
一方、ステップＳＴ２１で確認されなかった場合は、ス
テップＳＴ２３を経てステップＳＴ１９へ戻され、さら
に一回転よりも小さい限定された範囲内で粗回転させ、
これがオリエンテーションフラットが検出されるまで繰
り返され、オリエンテーションフラットが確認されると
ステップＳＴ２２を経て終了することになる。
【００２２】したがって、この実施例によれば、ウエハ
ー検出センサ３，４，５より得られた情報より、搬送中
のウエハー位置およびオリエンテーションフラット存在
方向を認識または予測し、回転機構７によるウエハー回
転スキャンの方向を限定範囲内で行わせるので、ウエハ
ー位置およびオリエンテーションフラット方向の検出を
短時間で行うことができることになる。
ー検出センサ３，４，５より得られた情報より、搬送中
のウエハー位置およびオリエンテーションフラット存在
方向を認識または予測し、回転機構７によるウエハー回
転スキャンの方向を限定範囲内で行わせるので、ウエハ
ー位置およびオリエンテーションフラット方向の検出を
短時間で行うことができることになる。
【００２３】なお、上記実施例では、ウエハーチャック
として真空吸着式のものを開示したが、これは真空吸着
式のものでなくても差し支えないものである。
として真空吸着式のものを開示したが、これは真空吸着
式のものでなくても差し支えないものである。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るウエ
ハー位置およびオリエンテーションフラット方向検出方
法によれば、ウエハー検出センサより得られた情報よ
り、搬送中のウエハー位置およびオリエンテーションフ
ラット存在方向を認識または予測し、ウエハー回転スキ
ャンの方向を限定範囲内で行わせるので、ウエハー位置
およびオリエンテーションフラット方向の検出を短時間
で行うことができる。したがって、これを従来の方法と
比べてみると、まず第１段階では従来のウエハー搬送と
同じでスループットの低下は発生せず、第２段階ではウ
エハー搬送中にウエハーチャックをスライドさせること
によりスループットは低下せず、第３段階では従来の方
法に対してセンタリングの時間が短縮され、かつウエハ
ー回転スキャンの方向を限定範囲内で行うようにしてい
るので大幅にスルートップが向上することになる。ま
た、従来の方法に比較し、ウエハー検出センサ演算処理
用マイクロプロセッサ等の簡単な装置の追加で構成でき
る等の効果が期待できるものである。
ハー位置およびオリエンテーションフラット方向検出方
法によれば、ウエハー検出センサより得られた情報よ
り、搬送中のウエハー位置およびオリエンテーションフ
ラット存在方向を認識または予測し、ウエハー回転スキ
ャンの方向を限定範囲内で行わせるので、ウエハー位置
およびオリエンテーションフラット方向の検出を短時間
で行うことができる。したがって、これを従来の方法と
比べてみると、まず第１段階では従来のウエハー搬送と
同じでスループットの低下は発生せず、第２段階ではウ
エハー搬送中にウエハーチャックをスライドさせること
によりスループットは低下せず、第３段階では従来の方
法に対してセンタリングの時間が短縮され、かつウエハ
ー回転スキャンの方向を限定範囲内で行うようにしてい
るので大幅にスルートップが向上することになる。ま
た、従来の方法に比較し、ウエハー検出センサ演算処理
用マイクロプロセッサ等の簡単な装置の追加で構成でき
る等の効果が期待できるものである。
【図１】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法を適用した検出装置の概念
図である。
ションフラット方向検出方法を適用した検出装置の概念
図である。
【図２】図１に示す同上検出装置のウエハー中心とウエ
ハーチャック中心の合せ方法を説明するための図であ
る。
ハーチャック中心の合せ方法を説明するための図であ
る。
【図３】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法における第１段階の処理手
順を示すフローチャートである。
ションフラット方向検出方法における第１段階の処理手
順を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法における第２段階の処理手
順を示すフローチャートである。
ションフラット方向検出方法における第２段階の処理手
順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法における第３段階の処理手
順を示すフローチャートである。
ションフラット方向検出方法における第３段階の処理手
順を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す同上検出部においてウエハーがセン
サに対して通常移動する軌跡を説明するための動作状態
図である。
サに対して通常移動する軌跡を説明するための動作状態
図である。
【図７】図６においてウエハーが移動するときに各セン
サより得られる信号変化を示したタイムチャートであ
る。
サより得られる信号変化を示したタイムチャートであ
る。
【図８】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法においてウエハー中心検出
方法を説明するための図である。
ションフラット方向検出方法においてウエハー中心検出
方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係るウエハー位置およびオリエンテー
ションフラット方向検出方法においてオリエンテーショ
ンフラット検出法を説明するための図である。
ションフラット方向検出方法においてオリエンテーショ
ンフラット検出法を説明するための図である。
【図１０】従来のウエハー位置およびオリエンテーショ
ンフラット方向検出方法を適用した検出装置の一例を示
す概念図である。
ンフラット方向検出方法を適用した検出装置の一例を示
す概念図である。
１ ウエハー ２ 搬送アーム（搬送機構） ３ センサ ４ センサ ５
センサ ６ ウエハーチャック ７ 回転機構 ８ 光学式オリエンテーションフラット検出機構 １０ スライド機構 １１ 制御部 １
３ ウエハー中心位置 １５ 搬送アーム移動軸 １６ チャックセンター移動
軸
センサ ６ ウエハーチャック ７ 回転機構 ８ 光学式オリエンテーションフラット検出機構 １０ スライド機構 １１ 制御部 １
３ ウエハー中心位置 １５ 搬送アーム移動軸 １６ チャックセンター移動
軸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 搬送機構により搬送されたウエハーをウ
エハーチャックに吸着させて回転させ、前記ウエハーの
オリエンテーションフラット方向を光学式オリエンテー
ションフラット検出機構により検出する装置におけるウ
エハー位置およびオリエンテーションフラット方向検出
方法において、 前記ウエハーチャックを前記搬送機構に対してスライド
移動させるスライド機構と、 前記ウエハーの搬送通路上に配設した３個以上の非接触
形のウエハー感知センサと、 前記搬送中のウエハーが前記センサの位置を通過する際
に得られた信号を演算処理して前記搬送機構と前記スラ
イド機構および前記ウエハーチャックの回転をそれぞれ
制御する制御部とを備え、 前記制御部が、前記演算結果に基づいて、搬送中のウエ
ハー位置およびオリエンテーションフラット方向を認識
または予測する第１段階の処理と、この第１段階で得ら
れた情報に基づき、前記搬送機構の停止位置および前記
スライド機構のスライド量を制御し、前記ウエハーの中
心と前記ウエハーチャックの中心を合せ込む第２段階の
処理と、前記第１段階で得られた情報に基づき、前記ウ
エハーを限定範囲内で粗回転させ、オリエンテーション
フラット付近で正確なオリエンテーションフラット方向
の検出を行う第３段階の処理を順次行うようにしたこと
を特徴とするウエハー位置およびオリエンテーションフ
ラット方向検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20756791A JPH0529441A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | ウエハー位置およびオリエンテーシヨンフラツト方向検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20756791A JPH0529441A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | ウエハー位置およびオリエンテーシヨンフラツト方向検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529441A true JPH0529441A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16541889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20756791A Pending JPH0529441A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | ウエハー位置およびオリエンテーシヨンフラツト方向検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529441A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001230302A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-08-24 | Lam Res Corp | 基板をダイナミックアライメントする方法および装置 |
| KR100515908B1 (ko) * | 1996-04-24 | 2005-12-09 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 피처리기판의위치맞춤장치및그에쓰이는피처리기판용이적장치 |
| JP2006294987A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料処理装置 |
| JPWO2022259948A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | ||
| JP2025069216A (ja) * | 2019-02-08 | 2025-04-30 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板位置の検出および調整 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP20756791A patent/JPH0529441A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100515908B1 (ko) * | 1996-04-24 | 2005-12-09 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 피처리기판의위치맞춤장치및그에쓰이는피처리기판용이적장치 |
| JP2001230302A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-08-24 | Lam Res Corp | 基板をダイナミックアライメントする方法および装置 |
| JP2006294987A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料処理装置 |
| JP2025069216A (ja) * | 2019-02-08 | 2025-04-30 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板位置の検出および調整 |
| JPWO2022259948A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | ||
| WO2022259948A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | 川崎重工業株式会社 | 搬送システム及び判定方法 |
| KR20240041909A (ko) * | 2021-06-10 | 2024-04-01 | 카와사키 주코교 카부시키가이샤 | 반송 시스템 및 판정 방법 |
| US12002695B2 (en) * | 2021-06-10 | 2024-06-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Transport system and determination method |
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