JPS6320380B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/50—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for positioning, orientation or alignment
Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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を
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。
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を
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。
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。
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。
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。
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。
y24＝ｅ cos（θ−）＋√2−2 2（−
）
……(1) y25＝−ｅ cos（θ−）＋√2−2 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。
）
……(1) y25＝−ｅ cos（θ−）＋√2−2 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。
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。
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。
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。
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。
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。
した各回転角である。
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。
るには、以下のようにする。
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。
S25の差をSiとすれば(3)式は Si＝−2e cos（θi−） ……（３−１） となる。
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。
sinθisin……（３−２） となる。
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。
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。
∂Σr2／i／∂（Δx）＝ΣSicosθi＋2ΔxΣcos2
θi＋2ΔyΣsinθicosθi＝０……（３−４） ∂Σr2／i／∂（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。
θi＋2ΔyΣsinθicosθi＝０……（３−４） ∂Σr2／i／∂（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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163090A JPS5864043A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 円板形状体の位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163090A JPS5864043A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 円板形状体の位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864043A JPS5864043A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS6320380B2 true JPS6320380B2 (ja) | 1988-04-27 |
Family
ID=15766991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163090A Granted JPS5864043A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 円板形状体の位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864043A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946029A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Hitachi Ltd | ウエハのプリアライメント装置 |
| JPS59117120A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | Hitachi Ltd | ウエハのプリアライメント装置 |
| JPS59147444A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-23 | Hitachi Ltd | 板状物体の位置合わせ方法およびその装置 |
| EP0129731A1 (en) * | 1983-06-15 | 1985-01-02 | The Perkin-Elmer Corporation | Wafer handling system |
| JPS6085536A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | Hitachi Ltd | ウエハ位置決め装置 |
| GB2157078B (en) * | 1984-03-30 | 1987-09-30 | Perkin Elmer Corp | Wafer alignment apparatus |
| JPS6245039A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-27 | Canon Inc | 円形板状物体の角度位置決め装置 |
| DE3752234T2 (de) * | 1986-04-28 | 1999-05-12 | Varian Associates, Inc., Palo Alto, Calif. | Transfersystem für Halbleiterscheibe |
| JPS62274739A (ja) * | 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 | ウエファ方向づけ装置および方法 |
| JP2537921B2 (ja) * | 1987-11-13 | 1996-09-25 | 松下電子工業株式会社 | ウエハの位置決め方法 |
| JP2642216B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1997-08-20 | サイベック システムズ | 半導体物品の予備位置決め方法及び装置 |
| CN113330148B (zh) * | 2019-01-08 | 2025-05-06 | Topsil环球晶圆股份公司 | 标记扫描器 |
| JP7291663B2 (ja) * | 2020-04-24 | 2023-06-15 | Ｔｏｗａ株式会社 | 位置決め装置、位置決め方法、樹脂成形システムおよび樹脂成形品の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS527050B2 (ja) * | 1972-06-22 | 1977-02-26 | ||
| JPS54585A (en) * | 1977-06-02 | 1979-01-05 | Terumetsuku Kk | Automatic angle setting device |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP56163090A patent/JPS5864043A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864043A (ja) | 1983-04-16 |
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