JPS61254304A - ウエハの位置合せ方法 - 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〕 この発明は集積回路形成用の基板となる半導体ウェハの
ように、一部に直線状の切欠き、すなわち、オリエンテ
ーションフラット（以下オリフラと称する９を有する円
板状のウェハの位置合せ方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のウェハの位置合せ方法の一例を第４図。

第５図に示す。第４図において、１．２．３は同経の回
転棒で、この各回転棒は図示省略しである取付台に回動
自在に取付けられ、同取付台に設けたモータにより駆動
されるプーリ４と各回転棒１゜２．３に第４図のように
無端ベルト５をかけることにより矢印方向に等速で回転
させる。

また、各回転棒１．２．３は同径で、ウエノへ６の円周
に沿うように配置しである。７は左右一対の搬送ベルト
で図示省略しである昇降フレームに取付けである。

いま、搬送ベルト７が下降位置にある条件において、ウ
ェハ６がベルト７により第４図の左方から搬送されてく
るとウェハ６が第４図のようにベルト７上に突出してい
る３本の回転棒１．２．３に当って停止する。

このとき、第４図及び第５図工のように、回転１１１１
．２，３にウェハ５の弧状の周縁が接している場合は第
５図のように全ての棒１．２．３が薄板４６の周縁に接
するからウェハ５は２本の棒２゜３の方向に回される。

こうしてウェハ６が回り、そのオリフラ８が棒１．２．
３の部分へくると第５図■のように棒２がオリフラ８か
ら離れて相反する回転方向の２本の棒１，３が接するの
でウェハ６はオリフラ４を前向きとして停止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来方法の場合、ウェハの外径にバラツキ
があると、ウェハの中心位置が狂ってしまう。従って何
等かの基準に対し、オリフラの位置を変化させたい場合
、上記の方法では調整が困難である。

〔問題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するため、この発明は一部にオリエ
ンテーションフラットを有する円板状ノウエバを旋回さ
せる旋回手段に、その旋回角をディジタル値として検出
するパルスカウンターを設けるとともに、回転するオリ
エンテーションフラットの位置を無接触で検出する検出
手段を設け、この検出手段により検出したオリエンテー
ションフラットの２点間のディジタル値の匈十σの値に
より回転手段を制御してウェハの位置決めを行なう方法
を提供するものである。

〔実施例〕

第１図ないし第２図はこの発明方法を実施する装置の一
例を示し、１１は旋回手段である。

この旋回手段は昇降枠１２に回動自在に取付けた吸着台
１４と、この台１４を旋回させるステッピングモータ１
３と、昇降枠１２をモータ１３とともに昇降させる昇降
用エアシリンダ１５で構成されるが、このシリンダ１５
は固定フレーム１８に取付けられている。

吸着台１４は第２図のようにその上面に吸着用溝１６が
あり、この溝１６が図示省略しである真空吸引装置に通
じる第１図の連通孔１７に連通している。

２１は検出手段で、前記昇降枠１２の上端に固定したブ
ラケット２２に複数の検出器２３を固定するが、この検
出器２３は吸着台１４の中心を通る延長線上に適当間隔
で配置し、かつ下降位置の吸着台１４の上面より低い位
置とする。

前記検出器２３が光電素子の場合ブラケット２２の外端
にはピン２４により起伏自在の覆い板２６を取付け、こ
の板２６の下面には各検出器２３に向けて光線を送る複
数の投光器２７を固定する。

２８は昇降枠１２に下端を揺動自在に取付けたエアシリ
ンダで、その上端から突出させたピストンロッド２９を
前記覆い板２６に連結してロッド２９の進退により覆い
板を駆動Ｔる。

３０は左右一対の搬送ベルトで、下降位置にある吸着台
１４の上面より若干高い位置で、かつ、吸着台１４の両
側に位置している。

３１はセンタリング装置で、取付台３２上に設けた軸受
でガイド軸３３を支持し、この軸に摺動自在かつ揺動自
在に取付けた一対の腕３４にセンタリング板３５を着脱
自在に取付けたもので、センタリング板３５には対向す
る円弧状の凹部３６が形成されている。

凹部３６はウェハ６の円周に一致Ｔるもので、前記６腕
３４は図示省略しであるリンク機構などにより開閉する
もので、閉じたとき両凹部３６でウェハ６の外周に一致
する円が吸着台１４と同志に形成されるようにし、かつ
１両腕３４は図示省略しである起伏手段により第１図の
実線の位置から鎖線の位置へ起伏するものである。

上記の検出器２３および投光器２７が複数あるのは径の
異なるウェハに対応するためで、センタリング板３５も
同じ理由で着脱自在とする。

つぎに作用を説明すれば、第１図のように、吸着台１４
の上面がベルト３０の上面より下となり、覆い板２６が
第１図の実線のように上っており、腕３４も第１図の鎖
線のように上り、かつ開いている栄件において、搬送ベ
ルト３０によりウェハ６が吸着台１４上へ搬送されてき
て、ウェア１６の中心が吸着台１４の旋回中心とほぼ一
致したことを何らかの検知手段が検知すると、シリンダ
１５が働いて昇降枠１２を上昇させ、吸着台１４でウェ
ハ６を上昇させてベルト３０から浮上らせる。

ついで、腕３４が軸３３を中心に回動してセンタリング
板３５を水平にすると、ウェアＸ６とセンタリング板３
５が同平面となる。この状態が第２図の状態で、センタ
リング板３５はウニ／Ｘ６から離れている。

上記のように各センタリング板３５が水平になると同時
にこの両板３５が閉じ始め、両板３５の凹所３６がウェ
ハ６の外周に一致するとウェハ６の中心と吸着台１４の
旋回中心が一致する。

この状態となると同時に吸着台１４の真空吸引が始まり
、ウェハ６が吸着台１４上に固定されると同時に両腕３
４が開き、両センタリング板３５がウェハ６から離れ、
第１図の鎖線のように上向きとなる。

腕３４が上向きとなると同時に覆い板２６が第１図鎖線
のように下って停止する。図示例のようにウェハ６が最
小径の場合は最も内寄りの投光器２３から最も内側の検
出器２３に向けて光線が送られる。同時にモータ制御用
のパルスジェネレータからのパルス信号によりステッピ
ングモータ１３が起動し、吸着台１４を第２図の矢印方
向に回し始める。

第２図のようにウェハ６により検出器２３が覆われてい
るときは検出器２３からは信号は出ないが、オリフラ８
が第３図工のように検出器２３の位置にくると、投光器
２７からの光線が検出器２３に当り、この検出器２３か
らの信号てモータ１３の回転速度を低下させて停止精度
を向上させる。

こうして低速となったモータ１５により同方向に回転さ
れるウェハ６のオリフラ８が第３図Ｈのように再度検出
器２３と出合うと、投光器２７からの光線が遮断され、
同検出器２３からのは号で、モータ１３は停止する。モ
ータ１３が停止したのち、制御回路からモータ１３へ逆
転指令が出されると同時にパルスモータの回転を指令す
るパルスジェネレータが発するパルスを積算するカウン
タ回路が作動を開始する。

上記のようにモータ１３が逆転して第３図工のように再
びオリフラ８が検出器２３で検出されるト、ハルスジエ
ネレータの発進は停止し、モータ１３は停止する。

従ってカウンタ回路で積算したパルス数αは、モータ１
３がオリフラ８の一端から他端まで回転した角度を示す
。また、１パルスに対するモータ１３の回転角は定まっ
ているから、パルス数αはオリフラ８と検出器２３とが
出合った２個所の点ａ、ｂの長さを示すものである。

し、その値のパルスをモータ１３に与えてその角１”け
、第３図工　の位置からモータ１３を逆転させて停止さ
せる。

上記のαは任意の数で例えばαをＯとすると、第３図■
　のように検出器２３の位置とオリフラ８の中心点が合
致する。

また、αを０以外の任意の整数にすれば、検出器２３の
位置をオリフラ８の中心点以外の任意の位置にできる。

上記のようにしてウェハ６の位置決めを行なったのち、
吸着台１４による吸着を解き、シリンダ１５を働かせて
吸着台１４を下げると、位置決めされたウェハ６は吸着
台１４から離れ搬送ベルト３０上に載るので、このベル
ト３０の駆動によりウェハ６を搬出し、覆い板２６を第
１図の実線の位置に上げる。

上記の作用において検出精度を向上させる目的で検出器
の応差（ＯＮからＯＦＦへ移行するときと、ＯＦＦから
ＯＮに移行するときの検出位置の差〕が問題になるが、
検出器がＯＦＦに出合ってから一端に達したときをＯＦ
Ｆ長さの検出開始とし、逆転して他端に出合ったときを
ＯＦＦ長の検出終了とすれば、開始、終了ともに検出器
のＯＦＦからＯＮに切換わるときに信号を発するので応
差は生じない。

通常の不透明のウェハ検出にさいしては、透過型の光電
管を用いるがガラス基板等の光を透過してしまうものに
は、エアーを吐出し、吐出されたエアー圧力の差を検出
する公知のエアーセンサを検出器として利用することが
望ましい。

この場合もステッピングモータの制御などは前記の例と
全く同じである。

上記の実施例はステッピングモータを用いたが、ステッ
ピングモータのかわりに直流サーボモータを用い、この
モータの回転角をパルス信号として発信するエンコーダ
を用いても同様の効果が得られる。

〔効果〕

この発明は上記のようにウェハを旋回させる旋回手段に
、その旋回角をディジタル信号で検出する手段を設け、
また、ウェハの回転に伴って移動するオリフラを無接触
で検出する検出器を設けて、この検出器により、回転す
るオリフラの２点を検出し、その値に基づいてウェハの
向きを演算して検出し、位置合せを行なうものであるか
ら、ウェハの外径にバラツキがある場合でも支障なく位
置合せができる。また、合せ位置の変更も演算のさいに
入力する数値を変更することで簡単に行なえ、無接触で
あるからウェハを破損するおそれがないなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する装置の一例を示す縦
断正面図、第２図は同上の平面図、第３図工〜■　は作
用を説明する行程側平面図、第４図は従来方法を実施す
る装置の概略を示す平面図、第５図Ｉ、ＩＩは同上の作
用を示す平面図である。 ６・・・ウェハ２８・・・オリフラ（オリエンテーショ
ンフラット）、１１・・・旋回手段、２１・・・検出手
段、３１・・・センタリング装置。 特許出願人　　　　日東電気工業株式会社同　代理人　
　　　　鎌　　１）　文　　二第１図 （Ｃ１） 第２図 第３図 ■　　　　　■　　　　　■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一部にオリエンテーションフラットを有する円板状のウ
   ェハを旋回させる旋回手段に、その旋回角をディジタル
   値として検出するパルスカウンターを設けるとともに、
   回転するオリエンテーションフラットの位置を無接触で
   検出する検出手段を設け、この検出手段により検出した
   オリエンテーションフラットの２点間のディジタル値の
   （１／２）＋αの値により回転手段を制御してウェハの
   位置決めを行なうことを特徴とするウェハの位置合せ方
   法。