JP2000164675A - ノッチ合わせ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウエハの偏心の有無を比較的精度良く検出する
ことなど。 【解決手段】ノッチセンサ５１は、芯ずれの無いウエハ
２００の回転時に描かれるノッチ２０１の移動軌跡上に
垂直に光を照射するノッチ用発光素子５１Ａと、このノ
ッチ用発光素子５１Ａからの光を受光可能なノッチ用受
光素子５１Ｂとから構成される。偏心センサ５２は、内
側センサ５３と外側センサ５４とからなり、内側センサ
５３は、ノッチ２０１よりもウエハ中心寄りの位置の移
動軌跡上に垂直に光を照射する内側発光素子５３Ａと、
この内側発光素子５３Ａからの光を受光可能な内側受光
素子５３Ｂとから構成され、外側センサ５４は、ウエハ
２００から外れた位置の移動軌跡上に垂直に光を照射す
る外側発光素子５４Ａと、この外側発光素子５４Ａから
の光を受光可能な外側受光素子５４Ｂとから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノッチ合わせ機、
詳しくは、直径１２インチ（約３００ｍｍ）などのウエ
ハのノッチを基準角度位置に合わせるためのノッチ合わ
せ機に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程においては、カセット内
の円板状ウエハを加工もしくは処理ステージにセットす
るにあたり、搬送ロボットによりカセット内からウエハ
を取り出してノッチ合わせ機にセットし、このノッチ合
わせ機によりウエハのノッチを基準角度位置に合わせ、
その後、このウエハを搬送ロボットにより加工もしくは
処理ステージにセットする作業が行われる。なお、ノッ
チは、直径１２インチ（約３００ｍｍ）などのウエハの
外周部に形成された目印であり、Ｖ字状又はＵ字状の深
さ１ｍｍ程度の切欠である。

【０００３】一般に、ノッチ合わせ機は、ウエハの中央
部を下方から真空吸着保持しながらウエハを回転させる
ウエハ回転手段と、このウエハ回転手段を回転駆動する
駆動手段と、ウエハの外周部を非接触で挟むように配置
され、回転中のウエハのノッチ位置及び偏心状態を検出
するための投光器及びラインセンサと、このラインセン
サの出力からウエハの偏心状態を求め、ウエハの中心位
置を正規の中心位置に合わせるための制御信号を出力す
るコントローラと、このコントローラの制御信号に従っ
て上記ウエハ回転手段の平面座標位置を補正すべくウエ
ハ回転手段を変位させる変位手段とを備え、ウエハを一
回転させる間にノッチ位置と偏心状態とを検出し、これ
らの検出結果に基づいて、ウエハのノッチを基準角度位
置に合わせるとともにウエハの中心位置を正規の中心位
置に合わせるよう構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のノッチ合わせ機は、ウエハ回転手段がウエ
ハの中央部を吸着保持するタイプのものであるため、ウ
エハ回転手段によってウエハのデバイス形成エリアが損
傷を受けるおそれがある。

【０００５】さらに、ラインセンサを用いてウエハの偏
心状態を検出し、変位手段によってウエハの中心位置を
正規の中心位置に合わせるよう構成しているため、コン
トローラの演算処理が比較的複雑であるとともに機械的
構造が煩雑になるなどの問題があった。

【０００６】本発明は、上記の問題点を解決することを
目的としてなされたものであり、第１の目的は、通常、
ウエハの外周部はデバイスが形成されない非デバイス形
成エリアとして定められる点に着目し、ウエハの外周部
を保持することによりウエハのデバイス形成エリアの損
傷を防止することにある。また、第２の目的は、高価な
ラインセンサを用いてウエハの偏心状態を検出するので
はなく、安価なフォトダイオード等受光素子を用いてウ
エハの偏心の有無を比較的精度良く検出し、かつ、コン
トローラの演算処理の軽減を図るとともに、ウエハの偏
心を検出した場合、上述した変位手段のような特別な位
置補正のための機構を設けることなくウエハの偏心を解
消可能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のノッチ合わせ機
は、固定ステージと回転ステージと透過型のノッチセン
サと透過型の偏心センサとを備え、前記固定ステージ
は、ウエハの外周部を下方から支持可能に構成され、前
記回転ステージは、ウエハの外周部を下方から支持しな
がらウエハを回転させるよう構成され、前記固定ステー
ジ、回転ステージ間でウエハの移載が可能とされ、前記
ノッチセンサは、ウエハ回転時に描かれるノッチの移動
軌跡上に垂直に光を照射するノッチ用発光素子と、この
ノッチ用発光素子からの光を受光可能なノッチ用受光素
子とから構成され、前記偏心センサは、内側センサと外
側センサとからなり、前記内側センサは、前記ノッチよ
りもウエハ中心寄りの位置の移動軌跡上に垂直に光を照
射する内側発光素子と、この内側発光素子からの光を受
光可能な内側受光素子とから構成され、前記外側センサ
は、前記ウエハから外れた位置の移動軌跡上に垂直に光
を照射する外側発光素子と、この外側発光素子からの光
を受光可能な外側受光素子とから構成され、前記ノッチ
用発光素子及び内側、外側発光素子は、平面視、ウエハ
の半径方向及び外周接線方向から外れた方向に一列状に
配置され、かつ、前記ノッチ用受光素子及び内側、外側
受光素子は、平面視、前記三つの発光素子の配列状態と
一致する配列状態で配置され、前記ノッチ用受光素子の
出力によりウエハのノッチ位置を検出するとともに、前
記内側、外側受光素子及び前記ノッチ用受光素子の出力
によりウエハの偏心の有無を判定し、「ウエハ偏心有
り」との判定時、一旦前記回転ステージから前記固定ス
テージへウエハを移載した後、再びウエハを前記固定ス
テージから前記回転ステージへ移載し、再度、ウエハの
ノッチ検出及び偏心有無判定を行うことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。

【０００９】図１及び図２は、それぞれ、一実施形態に
係るノッチ合わせ機の要部の平面図及び正面断面図を示
す。

【００１０】図１及び図２において、ノッチ合わせ機１
００は、外周部２００ａにノッチ２０１が形成されたウ
エハ２００、例えば、直径１２インチのシリコンウエハ
を下方から支持する保持手段としての落とし込み式ステ
ージ１、２を備える。

【００１１】二つのステージ１、２は、単一のステージ
からなるものであってもよいが、ノッチ検出の確実性等
を図る上では、本実施形態のように回転ステージ１と固
定ステージ２とからなる二つのステージによって構成す
ることが好ましい。

【００１２】回転ステージ１は、ノッチ位置の検出及び
ウエハの偏心の有無検出のために、ウエハ２００の外周
部を下方から支持した状態で、予め定めた固定回転位置
（図１に示す回転位置に対応する。）から一回転するも
のである。

【００１３】回転ステージ１は、ウエハ２００の外周部
２００ａ（好ましくは、非デバイス形成エリア）を下方
から支持する複数（本実施形態では三つ）の第１受部３
を有する。各第１受部３は、回転ステージ１の回転中心
位置を基準として等角度間隔（本実施形態では１２０°
間隔）で配されている。各第１受部３は、好ましくは、
図１に示すように、平面的に見たとき回転中心位置に向
かって直線的に伸びる幅狭な帯状の第１アーム４の端部
に形成される。

【００１４】回転ステージ１の下方には、回転ステージ
１を回転駆動する第１駆動手段５が設けられている。第
１駆動手段５は、回転ステージ１の下面に延設された回
転軸６を備え、回転軸６は、固定ステージ２の上下方向
貫通孔２ａを非接触状態で通っている。回転軸６の下端
は、ギヤ７、８等動力伝達手段を介してモータ９の出力
軸に連結される。このように、回転ステージ１はモータ
９等を動力源とする第１駆動手段５によって回転可能と
されている。

【００１５】また、回転軸６は、回転軸６に対する軸受
１０が配設された昇降部材１１に固着されている。昇降
部材１１は図示しない駆動手段によって昇降可能とされ
ている。このように、回転ステージ１は、駆動手段によ
って昇降部材１１と一体となって昇降可能とされてい
る。なお、回転ステージ１は、本実施形態の場合、図２
に示すように、上位置Ｕ、中間位置Ｍ、下位置Ｌの三つ
の高さ位置の間で昇降し、上位置Ｕに位置していると
き、一回転される。

【００１６】機台１２の上には、ブラケット１３が取着
され、ブラケット１３は、図示しない駆動手段によって
回転ステージ１の回転軸に向かって前進、後退可能とさ
れている。ブラケット１３には、回転ステージ１の一回
転中にウエハ２００のノッチ位置を検出するとともにウ
エハ２００の偏心の有無を検出するための透過型センサ
５０が配設されている。透過型センサ５０は、後に詳述
するが、透過型のノッチセンサ５１と透過型の偏心セン
サ５２とから構成される。

【００１７】固定ステージ２は、搬送ロボットのハンド
３００からノッチ合わせの対象とされるウエハ２００を
受け取り、その後、ノッチ合わせの終了したウエハ２０
０をハンド３００に渡す際にウエハ２００が載置される
ものである。

【００１８】固定ステージ２は、回転ステージ１と同
様、ウエハ２００の外周部２００ａ（非デバイス形成エ
リア）を下方から支持する複数（本実施形態では三つ）
の第２受部１４を有し、各第２受部１４は、固定ステー
ジ２の回転中心位置を基準として等角度間隔（１２０°
間隔）で配され、かつ、回転ステージ１の隣り合う第１
受部３の間（好ましくは真ん中）に位置するよう配され
る。各第２受部１４は、第１受部３と同様、好ましく
は、図１に示すように、平面的に見たとき回転中心位置
に向かって直線的に伸びる幅狭な帯状かつＬ字状の第２
アーム１５の端部に形成される。

【００１９】固定ステージ２の下方には、固定ステージ
２を回転駆動する第２駆動手段１６が設けられている。
第２駆動手段１６は、回転ステージ１の回転軸６が通る
上下貫通孔２ａを形成する回転軸１７を備える。この回
転軸１７の下端は、ギヤ１８、１９等動力伝達手段を介
してモータ２０の出力軸に連結される。したがって、固
定ステージ２はモータ２０等を動力源とする第２駆動手
段１６により回転可能とされている。

【００２０】固定ステージ２は、空間２１を形成し、こ
の空間２１に回転ステージ１が昇降可能に収容されてい
る。空間２１は、固定ステージ２の第２アーム１５によ
り形成され、Ｌ字状の第２アーム１５の垂直フレーム部
１５ａの上端に、上記第２受部１４が形成されている。

【００２１】回転ステージ１の上昇時、回転ステージ１
の第１受部３が固定ステージ２の第２受部１４の高さ位
置まで上昇してきたとき、固定ステージ２の第２受部１
４によって支持されているウエハ２００は、回転ステー
ジ１の第１受部３に移載される。

【００２２】また、回転ステージ１の下降時、回転ステ
ージ１の第１受部３が固定ステージ２の第２受部１４の
高さ位置まで下降してきたとき、回転ステージ１の第１
受部３によって支持されているウエハ２００は、固定ス
テージ２の第２受部１４に移載される。

【００２３】当該ノッチ合わせ機１００に対するウエハ
２００の搬入及び搬出は、搬送ロボットのハンド３００
によって行なわれる。

【００２４】搬送ロボットのハンド３００は、搬入した
ウエハ２００に対してノッチ合わせが行なわれている
間、回転ステージ１の昇降動作、換言すると第１アーム
４の昇降動作を妨害しない位置Ｗまで侵入した状態で待
機する。

【００２５】次に、上記のように構成されたノッチ合わ
せ機１００の動作を図３に基づいて順に説明する。

【００２６】(1) ノッチ合わせ機１００の初期状態 搬送ロボットによるノッチ合わせ機１００へのウエハ２
００搬入前においては、回転ステージ１は下位置Ｌに維
持される。また、ブラケット１３は図１及び図２に二点
鎖線で示すような後退位置にある。

【００２７】(2) ノッチ合わせ機１００へのウエハ２
００搬入 搬送ロボットは、固定ステージ２の第２受部１４の上方
位置まで、ウエハ２００を支持しているハンド３００を
前進させ（Ｓ１）、次に、下降させる（Ｓ２）。このハ
ンド３００の下降時、ハンド３００が第２受部１４の高
さ位置まで下降してくると、ハンド３００に支持されて
いるウエハ２００の外周部２００ａが第２受部１４と当
接し、ウエハ２００はハンド３００から固定ステージ２
に移載される。その後、ハンド３００は図２に示す高さ
位置で下降を停止し、図１に示す先端位置Ｗ、すなわ
ち、後述する回転ステージ１の上昇時に回転ステージ１
とハンド３００とが干渉することがなく回転ステージ１
の上昇を阻害しない位置Ｗ、まで後退して待機する（Ｓ
３）。なお、ハンド３００の下降時、ハンド３００は、
固定ステージ２の第２受部１４との相対的位置関係によ
り固定ステージ２と干渉することなく下降できる。

【００２８】(3) 固定ステージ２から回転ステージ１
へのウエハ２００移載 ノッチ合わせ機１００は、図示しない駆動手段により昇
降部材１１を上昇させ、下位置Ｌにある回転ステージ１
を上位置Ｕまで上昇させる（Ｓ４）。この回転ステージ
１の上昇時、回転ステージ１の第１受部３が、固定ステ
ージ２の第２受部１４の高さ位置まで上昇してくると、
第２受部１４により支持されているウエハ２００の外周
部２００ａが第１受部３と当接し、ウエハ２００は固定
ステージ２から回転ステージ１に移載される。その後、
回転ステージ１は上位置Ｕで上昇を停止する。なお、こ
の回転ステージ１の上昇時、ハンド３００は上述したよ
うな待機状態にあり、また、回転ステージ１は固定ステ
ージ２の上方に開口する空間２１に収容され、かつ、第
１受部３と第２受部１４とが平面的な位相差をもってい
るため、回転ステージ１は、ハンド３００及び固定ステ
ージ２と干渉することなく上昇することができる。

【００２９】(4) 透過型センサ５０の前進 図示しない駆動機構によりブラケット１３を前進させ
る。このブラケット１３の前進により、センサ５０は前
進する（Ｓ５）。

【００３０】(5) 回転ステージ１の回転及びノッチ位
置検出 第１駆動手段５により、ウエハ２００を支持している回
転ステージ１を固定回転位置から一回転させる（Ｓ
６）。この回転中、透過型センサ５０は、ウエハ２００
の外周部の変位に応じた信号を図示しないコントローラ
に出力し、コントローラは透過型センサ５０からの信号
に基づいてノッチ位置及びウエハの偏心の有無を検出す
る（Ｓ７）。

【００３１】ここで、透過型センサ５０は、図４（Ａ）
に示すように、ノッチセンサ５１と偏心センサ５２とか
ら構成される。

【００３２】ノッチセンサ５１は、芯ずれの無いウエハ
２００の回転時に描かれるノッチ２０１の移動軌跡Ｌ1
（図４（Ｂ））上に垂直に光を照射するノッチ用発光素
子５１Ａと、このノッチ用発光素子５１Ａからの光を受
光可能なノッチ用受光素子５１Ｂとから構成される。ノ
ッチ用発光素子５１ＡはＬＥＤにより構成され、また、
ノッチ用受光素子５１Ｂはフォトダイオードにより構成
される。

【００３３】一方、偏心センサ５２は、内側センサ５３
と外側センサ５４とからなる。内側センサ５３は、ノッ
チ２０１よりもウエハ中心寄りの位置の移動軌跡Ｌ2
（図４（Ｂ））上に垂直に光を照射する内側発光素子５
３Ａと、この内側発光素子５３Ａからの光を受光可能な
内側受光素子５３Ｂとから構成される。外側センサ５４
は、ウエハ２００から外れた位置の移動軌跡Ｌ3 （図４
（Ｂ））上に垂直に光を照射する外側発光素子５４Ａ
と、この外側発光素子５４Ａからの光を受光可能な外側
受光素子５４Ｂとから構成される。内側発光素子５３Ａ
及び外側発光素子５４Ａは、それぞれＬＥＤにより構成
され、また、内側受光素子５３Ｂ及び外側受光素子５４
Ｂは、それぞれフォトダイオードにより構成される。

【００３４】ノッチ用発光素子５１Ａ及び内側、外側発
光素子５３Ａ、５４Ａは、図４（Ｂ）に示すように、平
面視、ウエハ２００の半径方向ａ及び外周接線方向ｂか
ら外れた方向に一列状（一点鎖線Ｌ0 で示す直線に対応
する。）に配置され、かつ、ノッチ用受光素子５１Ｂ及
び内側、外側受光素子５３Ｂ、５４Ｂは、平面視、上記
三つの発光素子５１Ａ、５３Ａ、５４Ａの配列状態と一
致する配列状態で配置される。ここで、隣り合う素子間
の間隔は、数ｍｍ程度に設定されている。

【００３５】そして、図示しないコントローラは、ノッ
チ用受光素子５１Ｂの出力によりウエハ２００のノッチ
位置を検出するとともに、内側、外側受光素子５３Ｂ、
５４Ｂ及びノッチ用受光素子５１Ｂの三出力によりウエ
ハ２００の偏心の有無を判定する。

【００３６】このウエハ２００の偏心の有無の判定は次
のように行う。ノッチセンサ５１、内側センサ５３及び
外側センサ５４に対しウエハ外周部２００ａが図５図示
実線で示すような状態にあり、そのため、ノッチ用受光
素子５１Ｂが、ノッチ２０１による受光信号を除いて常
に遮光信号を出力し、かつ、内側受光素子５３Ｂが、常
に遮光信号を出力し、かつ、外側受光素子５４Ｂが常に
受光信号を出力する場合のみ、ウエハ２００は偏心して
いない、すなわち正常であると判定する。一方、ノッチ
センサ５１、内側センサ５３及び外側センサ５４に対し
ウエハ外周部２００ａが図５図示破線、一点鎖線又は二
点鎖線で示すような状態にあり、そのため、ノッチ用受
光素子５１Ｂが、ノッチによる受光信号以外の受光信号
を出力し、又は、内側受光素子５３Ｂが、受光信号を出
力し、又は、外側受光素子５４Ｂが遮光信号を出力する
場合には、ウエハ２００は偏心していると判定する。な
お、厳密には、回転ステージ１の第１受部３が透過型セ
ンサ５０を通過する時にはノッチ用受光素子５１Ｂ、内
側受光素子５３Ｂ及び外側受光素子５４Ｂのいずれの出
力信号も遮光信号となるが、この出力タイミングは予め
計算可能なことから、これらの出力信号は判定基準から
除外するようにすればよい。

【００３７】(6)a ウエハ２００が偏心しておらずかつ
ノッチ位置を検出できた場合 ノッチ合わせ ノッチセンサ５１によって検出されたノッチ位置に基づ
き第１駆動手段５を制御し、回転ステージ１の回転によ
り、ウエハ２００をそのノッチ２０１が予め定めた基準
回転位置にくるまで回転させる（Ｓ８）。

【００３８】 回転ステージ１、固定ステージ２間の
干渉の有無の判断 上記ノッチ合わせ後の回転ステージ１をそのまま下降さ
せると固定ステージ２と干渉することになるかどうかを
判断する（Ｓ９）。この判断は、回転ステージ１の第１
受部３と固定ステージ２の第２受部１４の各回転位置に
基づいて行なわれる。ステージ１、２が干渉すると判断
した場合、固定ステージ２を干渉を回避できる角度分回
転させる（Ｓ１０）。一方、ステージ１、２が干渉しな
いと判断した場合、固定ステージ２は回転させない。

【００３９】 透過型センサ５０の後退 図示しない駆動機構によりブラケット１３を後退させ
る。このブラケット１３の後退により、センサ５０は後
退する（Ｓ１１）。

【００４０】 回転ステージ１から固定ステージ２へ
のウエハ２００移載 昇降部材１１を下降させ、上位置Ｕにある回転ステージ
１を中間位置Ｍまで下降させる（Ｓ１２）。この回転ス
テージ１の下降動作は、上記のように固定ステージ２に
対しステージ１、２の干渉を回避するための回転動作を
させた後であるため、固定ステージ２と干渉することな
く円滑に行なわれる。この回転ステージ１の下降時、回
転ステージ１の第１受部３が、固定ステージ２の第２受
部１４の高さ位置まで下降してくると、第１受部３によ
り支持されているウエハ２００の外周部２００ａが第２
受部１４と当接し、ウエハ２００は回転ステージ１から
固定ステージ２に移載される。

【００４１】 回転ステージ１の復帰 中間位置Ｍにある回転ステージ１を元の固定回転位置ま
で回転させ、その後、回転ステージ１を元の下位置Ｌま
で下降させる（Ｓ１３）。この下降時、回転ステージ１
は、既に固定回転位置に復帰しているため、ハンド３０
０と干渉することなく下降できる。

【００４２】 ノッチ合わせ機１００からのウエハ２
００搬出 搬送ロボットは、待機状態にあるハンド３００を固定ス
テージ２の第２受部１４の下方位置まで前進させ（Ｓ１
４）、次に、上昇させる（Ｓ１５）。このハンド３００
の上昇時、ハンド３００が第２受部１４の高さ位置まで
上昇してくると、ハンド３００がウエハ２００と当接
し、ウエハ２００は固定ステージ２からハンド３００に
移載される。その後、ハンド３００を後退させ、ウエハ
２００をノッチ合わせ機１００から搬出する（Ｓ１
６）。

【００４３】 固定ステージ２の復帰 上述した固定ステージ２の回転（Ｓ１０）を行なった場
合、固定ステージ２を元の固定回転位置まで回転させ
（Ｓ１７）、動作を終了する。

【００４４】(6)b ウエハ２００は偏心していないがノ
ッチ位置を検出できなかった場合 ウエハ２００が偏心していなくても、ノッチ２０１が回
転ステージ１の第１受部３の上に位置しており、そのた
めノッチ位置を検出できない場合がある。そのような場
合、次のように動作される。

【００４５】 透過型センサ５０の後退 図示しない駆動機構によりブラケット１３を後退させ
る。このブラケット１３の後退により、センサ５０は後
退する（Ｓ１９）。

【００４６】 回転ステージ１から固定ステージ２へ
のウエハ２００移載 昇降部材１１を下降させ、上位置Ｕにある回転ステージ
１を中間位置Ｍまで下降させる（Ｓ２０）。この回転ス
テージ１の下降時、回転ステージ１の第１受部３が、固
定ステージ２の第２受部１４の高さ位置まで下降してく
ると、第１受部３により支持されているウエハ２００の
外周部２００ａが第２受部１４と当接し、ウエハ２００
は回転ステージ１から固定ステージ２に移載される。そ
の後、回転ステージ１は中間位置Ｍで下降を停止する。

【００４７】 固定ステージ２の回転 第２駆動手段１６により、固定ステージ２を所定角度例
えば１０°回転させる（Ｓ２１）。なお、この角度は、
第１受部３の円周方向の幅に基づいて定められ、かつ、
固定ステージ２の回転により第２アーム１５がハンド３
００と干渉する不具合を回避できる範囲に定められる。

【００４８】 固定ステージ２から回転ステージ１へ
のウエハ２００移載 昇降部材１１を上昇させ、中間位置Ｍにある回転ステー
ジ１を上位置Ｕまで上昇させる（Ｓ２２）。この回転ス
テージ１の上昇時、ウエハ２００は固定ステージ２から
回転ステージ１に移載され、その後、回転ステージ１は
上位置Ｕで上昇を停止する。なお、回転ステージ１に移
載されたウエハ２００は、上述した固定ステージ２の回
転後に回転ステージ１に移載されたものであるため、上
記(3) の動作により回転ステージ１に移載されたときと
比べ、所定角度分の位相差をもって回転ステージ１に支
持されている。

【００４９】 固定ステージ２の復帰 固定ステージ２を元の回転位置まで復帰させる（Ｓ２
３）。

【００５０】 リトライ回数のカウントアップ ノッチ検出のリトライ回数をカウントアップする（Ｓ２
４）。

【００５１】 透過型センサ５０の前進、回転ステー
ジ１の回転及びノッチ位置検出 図示しない駆動機構によりブラケット１３を前進させ、
センサ５０を前進させる（Ｓ５）。次に、第１駆動手段
５により、ウエハ２００を支持している回転ステージ１
を固定回転位置から一回転させる（Ｓ６）。この回転
中、透過型センサ５０は、再び、ウエハ２００のノッチ
位置検出及び偏心有無の判定を行うための検出動作を行
なう（Ｓ７）。

【００５２】a ノッチ位置を検出できた場合 ノッチ合わせ、回転ステージ１から固定ステージ２への
ウエハ２００移載、回転ステージ１の復帰、ノッチ合わ
せ機１００からのウエハ２００搬出等（Ｓ８〜Ｓ１７）
を行ない、動作を終了する。

【００５３】b ノッチ位置を検出できなかった場合 回転ステージ１から固定ステージ２へのウエハ２００移
載、固定ステージ２の回転、固定ステージ２から回転ス
テージ１へのウエハ２００移載、回転ステージ１の回
転、ノッチ位置検出及び固定ステージ２の復帰等（Ｓ２
０〜Ｓ２４）を行なう。なお、リトライ回数が所定値に
達したとき（Ｓ１８）、ノッチ合わせを中止し（Ｓ２
５）、適宜、ノッチ合わせ機１００からウエハ２００を
搬出して動作を終了するようにしてもよい。

【００５４】(6)c ウエハ２００が偏心している場合 透過型センサ５０の後退 図示しない駆動機構によりブラケット１３を後退させ、
センサ５０を後退させる（Ｓ１９）。

【００５５】 回転ステージ１から固定ステージ２へ
のウエハ２００移載 昇降部材１１を下降させ、上位置Ｕにある回転ステージ
１を中間位置Ｍまで下降させる（Ｓ２０）。

【００５６】 固定ステージ２から回転ステージ１へ
のウエハ２００移載 昇降部材１１を上昇させ、中間位置Ｍにある回転ステー
ジ１を上位置Ｕまで上昇させる（Ｓ２２）。この回転ス
テージ１の上昇時、ウエハ２００は固定ステージ２から
回転ステージ１に移載され、その後、回転ステージ１は
上位置Ｕで上昇を停止する。このウエハ移載により、ウ
エハ２００の偏心が解消される場合が生じる。

【００５７】 リトライ回数のカウントアップ ノッチ検出のリトライ回数をカウントアップする（Ｓ２
４）。

【００５８】 透過型センサ５０の前進、回転ステー
ジ１の回転及びノッチ検出 図示しない駆動機構によりブラケット１３を前進させ、
センサ５０を前進させる（Ｓ５）。次に、第１駆動手段
５により、ウエハ２００を支持している回転ステージ１
を固定回転位置から一回転させる（Ｓ６）。この回転
中、透過型センサ５０は、再び、ウエハ２００のノッチ
位置検出及び偏心有無の判定を行うための検出動作を行
なう（Ｓ７）。

【００５９】a 偏心が解消できた場合 ノッチ合わせ、回転ステージ１から固定ステージ２への
ウエハ２００移載、ノッチ合わせ機１００からのウエハ
２００搬出等（Ｓ８〜Ｓ１７）を行ない、動作を終了す
る。

【００６０】b 偏心が解消できなかった場合 回転ステージ１から固定ステージ２へのウエハ２００移
載、固定ステージ２から回転ステージ１へのウエハ２０
０移載、回転ステージ１の回転、ノッチ検出等（Ｓ２０
〜Ｓ２４）を行なう。なお、リトライ回数が所定値に達
したとき（Ｓ１８）、ノッチ合わせを中止し（Ｓ２
５）、適宜、ノッチ合わせ機１００からウエハ２００を
搬出して動作を終了するようにしてもよい。

【００６１】以上説明したように、本実施形態に係るノ
ッチ合わせ機１００によると、固定ステージ２及び回転
ステージ１により、通常デバイスが形成されないウエハ
外周部２００ａを下方から支持するよう構成したため、
ウエハ２００のデバイス形成エリアの損傷を防止するこ
とができる。

【００６２】また、ノッチセンサ５１は、芯ずれの無い
ウエハ２００の回転時に描かれるノッチ２０１の移動軌
跡Ｌ1 上に垂直に光を照射するノッチ用発光素子５１Ａ
と、このノッチ用発光素子５１Ａからの光を受光可能な
ノッチ用受光素子５１Ｂとから構成され、偏心センサ５
２は、内側センサ５３と外側センサ５４とからなり、内
側センサ５３は、ノッチ２０１よりもウエハ中心寄りの
位置の移動軌跡Ｌ2 上に垂直に光を照射する内側発光素
子５３Ａと、この内側発光素子５３Ａからの光を受光可
能な内側受光素子５３Ｂとから構成され、外側センサ５
４は、ウエハ２００から外れた位置の移動軌跡Ｌ3 上に
垂直に光を照射する外側発光素子５４Ａと、この外側発
光素子５４Ａからの光を受光可能な外側受光素子５４Ｂ
とから構成され、ノッチ用発光素子５１Ａ及び内側、外
側発光素子５３Ａ、５４Ａは、平面視、ウエハ２００の
半径方向ａ及び外周接線方向ｂから外れた方向に一列状
に配置され、かつ、ノッチ用受光素子５１Ｂ及び内側、
外側受光素子５３Ｂ、５４Ｂは、平面視、三つの発光素
子５１Ａ、５３Ａ、５４Ａの配列状態と一致する配列状
態で配置され、ノッチ用受光素子５１Ｂの出力によりウ
エハ２００のノッチ位置を検出するとともに、内側、外
側受光素子５３Ｂ、５４Ｂ及びノッチ用受光素子５１Ｂ
の三出力によりウエハ２００の偏心の有無を判定し、
「ウエハ偏心有り」との判定時、一旦回転ステージ１か
ら固定ステージ２へウエハ２００を移載した後、再びウ
エハ２００を固定ステージ２から回転ステージ１へ移載
し、再度、ウエハ２００のノッチ検出及び偏心有無判定
を行うよう構成される。このため、高価なラインセンサ
を用いてウエハの偏心状態を検出するのではなく、安価
なフォトダイオード等受光素子を用いてウエハの偏心の
有無を比較的精度良く検出することができ、また、コン
トローラの演算処理の軽減を図ることができるととも
に、ウエハの偏心を検出した場合、従来の変位手段のよ
うな特別な位置補正のための機構を設けることなくウエ
ハの偏心を解消可能になる。

【００６３】なお、透過型センサ５０は、図６に示すよ
うに、受光素子５１Ｂ、５３Ｂ、５４Ｂの前面に絞り６
０を設け、分解能の向上を図るよう構成したり、図７に
示すように、発光素子５１Ａ、５３Ａ、５４Ａの前方に
集光レンズ７０を配置して受光素子５１Ｂ、５３Ｂ、５
４Ｂの受光量を増大させるよう構成してもよい。

【００６４】

【発明の効果】本発明によると、ウエハのデバイス形成
エリアの損傷を防止することができる。また、安価なフ
ォトダイオード等受光素子を用いてウエハの偏心の有無
を比較的精度良く検出することができるとともに、コン
トローラの演算処理の軽減を図ることができる。さら
に、ウエハの偏心を検出した場合、従来の変位手段のよ
うな特別な位置補正のための機構を設けることなくウエ
ハの偏心を解消可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係るノッチ合わせ機の要部の平面
図を示す。

【図２】同じく要部の正面断面図を示す。

【図３】上記ノッチ合わせ機の動作例を表すフローチャ
ートを示す。

【図４】透過型センサの構成図を示す。

【図５】ウエハの偏心の有無の判定方法の説明図であ
る。

【図６】透過型センサの他の構成図を示す。

【図７】透過型センサのさらに他の構成図を示す。

【符号の説明】

１００ ノッチ合わせ機 １ 回転ステージ ２ 固定ステージ ５０ 透過型センサ ５１ ノッチセンサ ５１Ａ ノッチ用発光素子 ５１Ｂ ノッチ用受光素子 ５２ 偏心センサ ５３ 内側センサ ５３Ａ 内側発光素子 ５３Ｂ 内側受光素子 ５４ 外側センサ ５４Ａ 外側発光素子 ５４Ｂ 外側受光素子 ２００ ウエハ ２００ａ 外周部 ２０１ ノッチ Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 移動軌跡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 貴志 愛知県尾西市北今字定納28番地 株式会社 メックス内 (72)発明者 宮松 正隆 愛知県尾西市北今字定納28番地 株式会社 メックス内 (72)発明者 川瀬 真一 愛知県尾西市北今字定納28番地 株式会社 メックス内 Ｆターム(参考） 5F031 HA58 HA59 JA05 JA15 JA17 JA29 JA35 KA08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ステージと回転ステージと透過型の
   ノッチセンサと透過型の偏心センサとを備え、 前記固定ステージは、ウエハの外周部を下方から支持可
   能に構成され、 前記回転ステージは、ウエハの外周部を下方から支持し
   ながらウエハを回転させるよう構成され、 前記固定ステージ、回転ステージ間でウエハの移載が可
   能とされ、 前記ノッチセンサは、芯ずれの無いウエハの回転時に描
   かれるノッチの移動軌跡上に垂直に光を照射するノッチ
   用発光素子と、このノッチ用発光素子からの光を受光可
   能なノッチ用受光素子とから構成され、 前記偏心センサは、内側センサと外側センサとからな
   り、 前記内側センサは、前記ノッチよりもウエハ中心寄りの
   位置の移動軌跡上に垂直に光を照射する内側発光素子
   と、この内側発光素子からの光を受光可能な内側受光素
   子とから構成され、 前記外側センサは、前記ウエハから外れた位置の移動軌
   跡上に垂直に光を照射する外側発光素子と、この外側発
   光素子からの光を受光可能な外側受光素子とから構成さ
   れ、 前記ノッチ用発光素子及び内側、外側発光素子は、平面
   視、ウエハの半径方向及び外周接線方向から外れた方向
   に一列状に配置され、かつ、前記ノッチ用受光素子及び
   内側、外側受光素子は、平面視、前記三つの発光素子の
   配列状態と一致する配列状態で配置され、 前記ノッチ用受光素子の出力によりウエハのノッチ位置
   を検出するとともに、前記内側、外側受光素子及び前記
   ノッチ用受光素子の三出力によりウエハの偏心の有無を
   判定し、 「ウエハ偏心有り」との判定時、一旦前記回転ステージ
   から前記固定ステージへウエハを移載した後、再びウエ
   ハを前記固定ステージから前記回転ステージへ移載し、
   再度、ウエハのノッチ検出及び偏心有無判定を行うこと
   を特徴とするノッチ合わせ機。