JP2010123824A - Alignment unit and wafer transfer device - Google Patents

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Toshinori Seki
俊紀 関
Takanori Ito
貴則 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment unit which can detect that a notch is registered in a notch registered position after alignment of a wafer to perform stable transference to an upper device, and a wafer transfer device using the alignment unit. <P>SOLUTION: A wafer alignment unit includes: a rotating mechanism holding and rotating a wafer; and a line sensor irradiating light on the circumference of the wafer to detect the light reception amount of the irradiated light, and detects the amount of eccentricity of the wafer and a notch position formed on the circumference of the wafer from the light reception amount of the line sensor to correct the position of the wafer. The wafer alignment has a notch misregistration detecting sensor which detects misregistration of the notch after termination of the alignment. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェハの偏芯量とノッチの位置検出を行うアライメントユニット及びそれを備えたウェハ搬送装置に関する。   The present invention relates to an alignment unit that detects the amount of eccentricity of a wafer and the position of a notch, and a wafer transfer apparatus including the alignment unit.

ＳＥＭに代表される上位検査装置等にウェハを供給する搬送装置は、ウェハの向き及び偏心を高精度で補正して、上位検査装置に搬送する。搬送装置は、ウェハの向き及び偏心を補正する装置として、ウェハのアライメントユニットを備えている。   A transfer device that supplies a wafer to a high-order inspection apparatus represented by SEM corrects the orientation and eccentricity of the wafer with high accuracy, and transfers the wafer to the high-order inspection apparatus. The transfer device includes a wafer alignment unit as a device for correcting the orientation and eccentricity of the wafer.

アライメントユニットはウェハを把持した状態でウェハを回転させ、ラインセンサ投光器から投光された光をラインセンサ受光器で受光し受光量の変化でノッチ位置とウェハの偏芯量を検出することでアライメントを行う。アライメントとはウェハの面方向（ＸＹ方向）の位置やウェハの向きを所定の位置に合わせることである（例えば、特許文献１参照）。   The alignment unit rotates the wafer while holding the wafer, receives the light projected from the line sensor projector with the line sensor receiver, and detects the notch position and the eccentric amount of the wafer by the change in the amount of received light. I do. Alignment refers to aligning the position of the wafer in the surface direction (XY direction) and the orientation of the wafer to a predetermined position (see, for example, Patent Document 1).

上位検査装置等ではウェハの向きをノッチの位置で判断する。ノッチ位置がずれているとウェハ上にある基準位置の走査に時間を要し生産性が下がる為、アライメント終了時のノッチ位置の停止精度は重要である。   In a host inspection device or the like, the orientation of the wafer is determined from the position of the notch. If the notch position is shifted, it takes time to scan the reference position on the wafer and the productivity is lowered. Therefore, the stop accuracy of the notch position at the end of alignment is important.

特開２００２−３１３８８７号公報JP 2002-313887 A

しかしながら、従来のアライメントユニットでは、ウェハのノッチ位置やウェハの偏芯量を検出することに重点をおいているが、アライメント終了後、ウェハ停止時のノッチ位置の確認には至っていない。すなわち、従来のアライメントユニットでは、補正前のノッチの位置から補正後のノッチの位置まで、モーターの回転角度をもとに補正すべき量だけ回転させて移動させて終了し、最終的にノッチ合わせ位置にノッチが合っていることを直接確認してはいない。   However, in the conventional alignment unit, emphasis is placed on detecting the notch position of the wafer and the amount of eccentricity of the wafer. However, after the alignment is finished, the notch position is not confirmed when the wafer is stopped. In other words, in the conventional alignment unit, the notch position after the correction is moved from the notch position after the correction to the notch position after the correction by the amount to be corrected based on the rotation angle of the motor. We have not directly confirmed that the notch is aligned.

そのため、ウェハの裏面、チャックの吸着面に汚れが付き摩擦力の低下に伴う把持力低下、ウェハを回転させるモーターの脱調等により、ウェハが滑りノッチの位置がずれていたとしても、アライメントユニット自体はノッチの位置ずれを判断できない。   Therefore, even if the wafer slips and the position of the notch shifts due to the dirt on the back surface of the wafer and the chucking surface, the gripping force decreases due to a decrease in frictional force, and the motor that rotates the wafer steps out. As such, it cannot determine the position shift of the notch.

したがって、アライメント終了時、ウェハがすべることでノッチが指定のノッチ合わせ位置よりずれることにより、上位検査装置等での検査を開始するためのウェハ上にある基準位置の走査に時間を要し装置の稼働率が下がる。   Therefore, at the end of alignment, the wafer slips and the notch is displaced from the specified notch alignment position, so that it takes time to scan the reference position on the wafer to start the inspection by the upper inspection apparatus or the like. Occupancy rate goes down.

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、ウェハのアライメント後にノッチ合わせ位置にノッチが合っていることを検出し、アライメントの信頼性を向上させたアライメントユニット及びそれを用いたウェハ搬送装置を提供することにある。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an alignment unit that detects notch alignment at a notch alignment position after wafer alignment and improves alignment reliability, and a wafer transfer device using the alignment unit. It is to provide.

上記目的を達成すべく本発明に係るアライメントユニットは、ウェハを把持し、回転させる回転機構と、ウェハの外周に光を照射し、照射した光の受光量を検出するラインセンサと、前記ラインセンサの前記受光量からウェハの偏心量及びウェハの外縁に形成されたノッチ位置を検出し、ウェハの位置を補正するウェハアライメントにおいて、アライメント終了後に前記ノッチ位置ずれを検出するノッチ位置検出センサを備えたものである。   In order to achieve the above object, an alignment unit according to the present invention includes a rotation mechanism for gripping and rotating a wafer, a line sensor for irradiating light to the outer periphery of the wafer, and detecting a received light amount of the irradiated light, and the line sensor. In wafer alignment for detecting the amount of eccentricity of the wafer and the notch position formed on the outer edge of the wafer from the amount of received light, and correcting the position of the wafer, a notch position detection sensor for detecting the notch position deviation after completion of alignment is provided. Is.

本発明によれば、ウェハのアライメント後にノッチ合わせ位置にノッチが合っていることを検出し、アライメントの信頼性を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to detect that the notch is aligned at the notch alignment position after alignment of the wafer, and to improve the alignment reliability.

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本実施形態のアライメントユニットとそれを備えたウェハ搬送装置を示す概略図である。図１に示すように、ウェハ搬送装置は、上位装置（半導体製造装置、検査装置等）６に接続された筐体１と、筐体１の上位装置６と対向する側に設けられ１枚以上のウェハ４を収納する容器（ＦＯＵＰ：Front Opening Unified Pod）３と、筐体１内に設けられ、上位装置６へ搬送する又はＦＯＵＰ３へ収納するウェハ４のアライメント（位置合わせ）を行うアライメントユニット５と、ＦＯＵＰ３、上位装置６及びアライメントユニット５間のウェハの搬送を行うウェハ搬送ロボット２とを有する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an alignment unit of the present embodiment and a wafer transfer apparatus including the alignment unit. As shown in FIG. 1, one or more wafer transfer devices are provided on the side of the housing 1 facing the host device 6 and the housing 1 connected to the host device (semiconductor manufacturing apparatus, inspection device, etc.) 6. A FOUP (Front Opening Unified Pod) 3 for storing the wafer 4 and an alignment unit 5 provided in the housing 1 for carrying out alignment (positioning) of the wafer 4 to be transferred to the host device 6 or stored in the FOUP 3 And a wafer transfer robot 2 that transfers wafers between the FOUP 3, the host device 6, and the alignment unit 5.

図２は、アライメントユニットの側面図である。図２に示すように、アライメントユニット５は、ノッチが形成されたウェハ４を回転させる回転機構２１と、ウェハ４の偏心量及びノッチ位置を検出するラインセンサ２２と、アライメント後にノッチの位置ずれを検出するノッチ位置ずれ検出センサ（以下「ノッチ合わせセンサ」と称する）１８と、回転機構２１、ラインセンサ２２及びノッチ合わせセンサ１８を制御するコントローラ（制御部）２０とを備える。   FIG. 2 is a side view of the alignment unit. As shown in FIG. 2, the alignment unit 5 includes a rotation mechanism 21 that rotates the wafer 4 on which the notch is formed, a line sensor 22 that detects the amount of eccentricity and the notch position of the wafer 4, and a positional shift of the notch after alignment. A notch position deviation detection sensor (hereinafter referred to as “notch alignment sensor”) 18 to be detected and a controller (control unit) 20 that controls the rotation mechanism 21, the line sensor 22, and the notch alignment sensor 18 are provided.

回転機構２１は、ウェハ４を真空圧力で吸着し把持するチャック１１と、ウェハ４を把持したチャック１１を回転させるウェハ回転モーター１２とで構成される。回転機構２１には、偏芯量を基に回転機構２１を移動させるＸＹ補正機構１６と、ウェハ４がチャック１１に載置されたことを反射型フォトセンサで検出するウェハ有無センサ１７が設けられている。   The rotation mechanism 21 includes a chuck 11 that sucks and grips the wafer 4 with vacuum pressure, and a wafer rotation motor 12 that rotates the chuck 11 that grips the wafer 4. The rotation mechanism 21 is provided with an XY correction mechanism 16 that moves the rotation mechanism 21 based on the amount of eccentricity, and a wafer presence sensor 17 that detects that the wafer 4 is placed on the chuck 11 with a reflective photosensor. ing.

ラインセンサ２２は、ウェハ４のエッジに投光する投光器１３と、ウェハ４に対して投光器１３とは反対側に設けられ、ウェハ４のエッジに投光された光を受光する受光器１４と、投光器１３の投光面と受光器１４の受光面とが互いに平行になるように受光器１４に連結して投光器１３を支持する支持機構１５とで構成される。   The line sensor 22 is provided with a projector 13 that projects light onto the edge of the wafer 4, a light receiver 14 that is provided on the opposite side of the wafer 4 from the projector 13, and that receives light projected onto the edge of the wafer 4. The light projecting surface of the light projector 13 and the light receiving surface of the light receiver 14 are connected to the light receiver 14 so as to be parallel to each other, and the support mechanism 15 supports the light projector 13.

ノッチ合わせセンサ１８は、ウェハ４のエッジ下方に固定金具１９で固定され、反射型フォトセンサで構成される。ノッチ合わせセンサ１８は、アライメント終了時にウェハ４のノッチが所定位置にあるか否かを検出するものである。   The notch alignment sensor 18 is fixed by a fixing bracket 19 below the edge of the wafer 4 and is constituted by a reflective photosensor. The notch alignment sensor 18 detects whether or not the notch of the wafer 4 is in a predetermined position at the end of alignment.

図３は、図２のアライメントユニットの上面図である。図３に示すように、ノッチ合わせセンサ１８の設定場所（アライメント後のノッチの位置：「ノッチ合わせ位置３１」と称する）は、ウェハ４を把持するチャック１１の中心に対して、ラインセンサ２２の支持機構１５の配置方向を０度とした場合、９０度、１８０度、２７０度の３箇所から上位装置６の構成にあわせた所定の位置を選択する。その位置にはノッチ合わせセンサ１８を固定するための固定金具１９を設置できるようになっている。これにより、アライメントユニット５の設置方向にとらわれずにノッチ合わせ位置３１をユーザーが必要としている角度に設定できる。本実施形態では、ノッチ合わせ位置３１を１８０°の位置としている。すなわち、ノッチ合わせセンサ１８は、ウェハ４に対して、ラインセンサ２２の反対側に配置されている。   FIG. 3 is a top view of the alignment unit of FIG. As shown in FIG. 3, the setting position of the notch alignment sensor 18 (the position of the notch after alignment: referred to as “notch alignment position 31”) is the position of the line sensor 22 with respect to the center of the chuck 11 that holds the wafer 4. When the arrangement direction of the support mechanism 15 is 0 degree, a predetermined position according to the configuration of the host device 6 is selected from three positions of 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees. At that position, a fixing bracket 19 for fixing the notch alignment sensor 18 can be installed. Thereby, the notch alignment position 31 can be set to an angle required by the user without being limited by the installation direction of the alignment unit 5. In the present embodiment, the notch alignment position 31 is a 180 ° position. That is, the notch alignment sensor 18 is disposed on the opposite side of the line sensor 22 with respect to the wafer 4.

図７はコントローラ２０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２００と、ＳＲＡＭ２０４と、ウェハ有無センサ１７及びノッチ合わせセンサ１８の検出信号をＣＰＵ２０へ出力するセンサＩ／Ｆ回路２０１と、上位コントローラ２０６と通信するための通信回路２０５と、ラインセンサ２２の受光部１４での検出信号をデジタル信号へ変換してＣＰＵ２００へ伝送するＡ／Ｄ変換回路２０３と、回転機構のウェハ回転モーター及びＸＹ補正軸等、モーターの駆動・制御を行うモーター制御回路２０２とを備える。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the controller 20. As shown in FIG. 7, the controller 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 200, an SRAM 204, a sensor I / F circuit 201 that outputs detection signals of the wafer presence sensor 17 and the notch alignment sensor 18 to the CPU 20, and a host A communication circuit 205 for communicating with the controller 206, an A / D conversion circuit 203 that converts a detection signal from the light receiving unit 14 of the line sensor 22 into a digital signal and transmits it to the CPU 200, a wafer rotation motor of the rotation mechanism, and an XY And a motor control circuit 202 for driving and controlling the motor such as a correction axis.

ノッチ合わせセンサ１８によるノッチ位置ずれの検出方法について説明する。図４は、図２のウェハ４とノッチ合わせセンサ１８の要部拡大斜視図である。   A method for detecting notch position deviation by the notch alignment sensor 18 will be described. FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part of the wafer 4 and the notch alignment sensor 18 of FIG.

図４に示すように、ノッチ合わせセンサ１８は、ノッチ合わせセンサ１８の投光部１００から検出対象となるウェハ４との距離を所定の間隔（本実施形態では３０ｍｍ）となるように固定される。投光部１００とウェハ４との距離を投光部１００から投光されるスポット光１０３の焦点に合うように設定することで、誤差を小さくし検出精度を高くすることができる。ノッチ合わせセンサ１８の位置は、スポット光１０３の径（本実施形態ではφ２ｍｍ）とノッチ合わせセンサ１８の繰り返し精度（ノッチ位置合わせを繰り返し行ったときに生じうる誤差の範囲：本実施形態では０．０５ｍｍ）の尤度を加味して決定するのがよい。この時、アライメントユニット５のノッチ位置合わせ精度（アライメントを行ったときに生じうる誤差の範囲）以上を検出できるようにする。   As shown in FIG. 4, the notch alignment sensor 18 is fixed so that the distance from the light projecting unit 100 of the notch alignment sensor 18 to the wafer 4 to be detected is a predetermined distance (30 mm in this embodiment). . By setting the distance between the light projecting unit 100 and the wafer 4 so as to match the focus of the spot light 103 projected from the light projecting unit 100, the error can be reduced and the detection accuracy can be increased. The position of the notch alignment sensor 18 is the diameter of the spot light 103 (φ2 mm in this embodiment) and the repeat accuracy of the notch alignment sensor 18 (range of errors that can occur when notch alignment is repeated: 0. It is better to determine the likelihood of (05 mm). At this time, it is made possible to detect notch alignment accuracy (range of errors that can occur when alignment is performed) or more of the alignment unit 5.

ノッチ位置ずれの有無の検出方法は、アライメント後にウェハ４が滑りノッチ１０２の位置がズレた場合、投光部１００から投光されるスポット光１０３にウェハ４がかかることによってスポット光１０３が反射する。その反射光は受光部１０１へ入光され、受光部１０１の出力がＯＮとなることでノッチ１０２がノッチ合わせ位置２１よりズレていると判断する。アライメント後にノッチ１０２の位置がズレていない場合、スポット光１０３はウェハ４で反射されることなく、受光部１０１の出力はＯＦＦとなる。   As for the detection method of the presence / absence of notch position deviation, when the wafer 4 slips after alignment and the position of the notch 102 is shifted, the spot light 103 is reflected by the wafer 4 being applied to the spot light 103 projected from the light projecting unit 100. . The reflected light is incident on the light receiving unit 101 and the notch 102 is determined to be displaced from the notch alignment position 21 when the output of the light receiving unit 101 is turned on. When the position of the notch 102 is not shifted after the alignment, the spot light 103 is not reflected by the wafer 4 and the output of the light receiving unit 101 is turned off.

図５はノッチ合わせセンサ１８の出力信号である。ノッチ合わせセンサの出力信号は、図５に示すように、受光部１０１に入光ありの場合“Ｈ”、入光なしの場合“Ｌ”が出力される。なお、受光部１０１に入光ありの場合“Ｌ”、入光なしの場合“Ｈ”としてもよい。   FIG. 5 shows an output signal of the notch alignment sensor 18. As shown in FIG. 5, the output signal of the notch alignment sensor is “H” when light is incident on the light receiving unit 101, and “L” when light is not incident. The light receiving unit 101 may be “L” when light is incident and “H” when light is not incident.

図６は本実施形態のアライメントユニットの検出動作を示したフローチャートである。図６に示すように、ロボットハンド２ａで搬送されたウェハ４がチャック１１に載置されたことをウェハ有無センサ１７で検出し、ウェハ４の存在を検出した場合、真空圧力でウェハ４の吸着を開始する。チャック１１がウェハ４を真空圧力で吸着し把持した時、同時にコントローラ２０のＳＲＡＭ２０５内に設定されているノッチ合わせ位置ずれカウンタＰを“０”にする（Ｓ００１）。把持したウェハ４をウェハ回転モーター１２で回転させアライメントを開始する(Ｓ００２)。   FIG. 6 is a flowchart showing the detection operation of the alignment unit of this embodiment. As shown in FIG. 6, when the wafer presence / absence sensor 17 detects that the wafer 4 transported by the robot hand 2a is placed on the chuck 11 and detects the presence of the wafer 4, the wafer 4 is adsorbed by vacuum pressure. To start. When the chuck 11 sucks and holds the wafer 4 with vacuum pressure, the notch alignment position deviation counter P set in the SRAM 205 of the controller 20 is simultaneously set to “0” (S001). The held wafer 4 is rotated by the wafer rotation motor 12 to start alignment (S002).

アライメントでは、まず、ウェハ４を回転させながら投光器１３からウェハ４のエッジに光を照射し、その光の受光量を受光器１４で検出する。検出した受光量を基にコントローラ２０で演算を行いノッチ位置や偏芯量を求める(Ｓ００３)。偏芯量を求めたら、ウェハ４を把持したままＸＹ補正軸１６を用いて偏芯量を補正する。ウェハ４の偏心を補正した後、ノッチ合わせ位置３１（本実施形態では、上述の１８０°の位置）に合うように、ウェハ回転モーター１２の回転を停止させる(Ｓ００４)。   In alignment, first, light is irradiated from the projector 13 to the edge of the wafer 4 while rotating the wafer 4, and the amount of received light is detected by the light receiver 14. Based on the detected amount of received light, the controller 20 performs an operation to obtain a notch position and an eccentricity amount (S003). When the eccentricity is obtained, the eccentricity is corrected using the XY correction shaft 16 while holding the wafer 4. After correcting the eccentricity of the wafer 4, the rotation of the wafer rotation motor 12 is stopped so as to match the notch alignment position 31 (in the present embodiment, the above-described 180 ° position) (S 004).

ウェハ４を停止させた後、ノッチ合わせセンサ１８は、図４で説明した検出方法でノッチ１０２の有無を監視している(Ｓ００５)。ノッチ合わせセンサ１８が、ノッチ１０２が合わせ位置２１に有ることを検出した場合、アライメントユニット５はノッチ合わせ位置ずれカウンタＰを“０”にし(Ｓ００６)、アライメント終了の応答を搬送装置の上位コントローラ２０６へと返す(Ｓ００７)。ノッチ位置の検出後、ロボットハンド２ａがチャック１１からウェハ４を持ち、上位装置６へと搬送する(Ｓ００８)。ウェハ４の搬送後、偏芯量を補正したＸＹ補正軸１６を基準位置へと移動させ(Ｓ００９)、一連のアライメント動作は終了する。   After the wafer 4 is stopped, the notch alignment sensor 18 monitors the presence or absence of the notch 102 by the detection method described with reference to FIG. 4 (S005). When the notch alignment sensor 18 detects that the notch 102 is at the alignment position 21, the alignment unit 5 sets the notch alignment position deviation counter P to “0” (S006), and sends an alignment completion response to the host controller 206 of the transport apparatus. Return to (S007). After detecting the notch position, the robot hand 2a holds the wafer 4 from the chuck 11 and transports it to the host device 6 (S008). After the wafer 4 is transferred, the XY correction shaft 16 whose eccentricity has been corrected is moved to the reference position (S009), and the series of alignment operations ends.

一方、ノッチ合わせセンサ１８が、ノッチ４がノッチ合わせ位置２１からずれていたことを検出した場合には、ノッチ合わせ位置ずれカウンタＰに“１”を書き込む(Ｓ０１０)。その後、搬送装置の上位コントローラ２０６にエラー信号“ウェハすべり”を返し、ロボットハンド２ａがウェハ４をアライメントユニット５から持ち出し、アライメント動作を終了する(Ｓ０１１)。アライメント動作終了後、ユーザーの処理等によってエラーが回復され、搬送装置６の上位コントローラ２０６からエラー復帰操作完了の信号が送られてきたらエラー復帰動作を行い(Ｓ０１２)、ノッチ合わせ位置ずれカウンタＰを“０”にし(Ｓ０１３)、ウェハ４が搬送されてきたらアライメント動作が開始できるようにする。   On the other hand, when the notch alignment sensor 18 detects that the notch 4 has shifted from the notch alignment position 21, “1” is written to the notch alignment position shift counter P (S010). Thereafter, an error signal “wafer slip” is returned to the host controller 206 of the transfer apparatus, the robot hand 2a takes the wafer 4 out of the alignment unit 5 and ends the alignment operation (S011). After the alignment operation is completed, the error is recovered by a user process or the like, and when an error recovery operation completion signal is sent from the host controller 206 of the transport device 6, an error recovery operation is performed (S012), and the notch alignment position deviation counter P is set. It is set to “0” (S013), and the alignment operation can be started when the wafer 4 is transferred.

上述のアライメント実行時におけるコントローラ２０の動作について説明する。コントローラ２０は、ウェハ有無センサ１７からＯＮ／ＯＦＦの信号を、センサＩ／Ｆ回路２０１を通してＣＰＵ２００に取り込む。この信号により、ウェハ４がチャック１１の上にあることを検出し、ＳＲＡＭ２０４の中のノッチ合わせ位置ずれカウンタＰを読み込む。ラインセンサ２２によるアライメント動作時においては、ノッチ合わせ位置ずれカウンタＰが“０”であることを検知したらモーター制御回路２０２へ指示を送りウェハ回転モーター１２へ指令パルス信号を発信する。ラインセンサ２２の受光器１４からアナログ信号でウェハ４の偏芯量が送られてくるのでＡ／Ｄ変換回路２０３を通してデジタル信号へと変換しＣＰＵ２００へ送る。ＣＰＵ２００は、送られてきた偏芯量のデータを演算し、偏心量が閾値の範囲内かを判断する。偏心量がその範囲内にある場合、偏芯量の補正を行うためモーター制御回路２０２へ指示を送りＸＹ補正軸１６へと信号パルスを送る。   An operation of the controller 20 at the time of executing the above alignment will be described. The controller 20 takes the ON / OFF signal from the wafer presence sensor 17 into the CPU 200 through the sensor I / F circuit 201. Based on this signal, it is detected that the wafer 4 is on the chuck 11, and the notch alignment position deviation counter P in the SRAM 204 is read. In the alignment operation by the line sensor 22, when it is detected that the notch alignment position deviation counter P is “0”, an instruction is sent to the motor control circuit 202 and a command pulse signal is transmitted to the wafer rotation motor 12. Since the eccentric amount of the wafer 4 is sent from the light receiver 14 of the line sensor 22 as an analog signal, it is converted into a digital signal through the A / D conversion circuit 203 and sent to the CPU 200. The CPU 200 calculates the sent eccentricity data and determines whether the eccentricity is within the threshold range. When the amount of eccentricity is within the range, an instruction is sent to the motor control circuit 202 to send a signal pulse to the XY correction shaft 16 in order to correct the amount of eccentricity.

ノッチの位置ずれ検出動作時においては、ノッチ合わせセンサ１８からＯＮ／ＯＦＦの信号をセンサＩ／Ｆ回路２０１を通して、ＣＰＵ２００に取り込む。ノッチ１０２が確実にノッチ合わせ位置２１に有ることを検出したら、通信回路２０５を経由して上位コントローラ２０６へとアライメント終了の信号を送る。この時、ＳＲＡＭ２０４のノッチ合わせ位置ずれカウンタＰへと“０”を書き込み、アライメント動作を終了する。ノッチ合わせセンサ１８でノッチ１０２を検出できなかった場合、ＳＲＡＭ２０４のノッチ合わせ位置ずれカウンタＰへ“１”を書き込み、エラー信号を出す。上位コントローラ２０６より発信されたエラー復帰処理の信号を、通信回路２０５を通してＣＰＵ２００が受信したら、ＳＲＡＭ２０４のノッチ合わせ位置ずれカウンタＰへと“０”を書き込み、エラーから復帰する。   During the notch misalignment detection operation, an ON / OFF signal is taken into the CPU 200 from the notch alignment sensor 18 through the sensor I / F circuit 201. When it is detected that the notch 102 is reliably located at the notch alignment position 21, an alignment end signal is sent to the host controller 206 via the communication circuit 205. At this time, “0” is written to the notch alignment position deviation counter P of the SRAM 204, and the alignment operation is completed. If the notch 102 cannot be detected by the notch alignment sensor 18, “1” is written to the notch alignment position deviation counter P of the SRAM 204 and an error signal is output. When the CPU 200 receives the error recovery processing signal transmitted from the host controller 206 through the communication circuit 205, “0” is written to the notch alignment position deviation counter P of the SRAM 204 to recover from the error.

図８はエラー復帰処理の操作画面を示す図である。エラー信号が発信された場合、サービス員またはユーザーがマニュアルなどを用いてアライメントユニット５のエラー復帰処理を行う。エラーが生じる要因として、搬送されてきたウェハ４の裏面の汚れ、ウェハ４を把持するチャック１１表面の汚れ、ウェハ回転モーター１２の脱調等が挙げられる。   FIG. 8 is a diagram showing an operation screen for error recovery processing. When an error signal is transmitted, a service person or a user performs error recovery processing of the alignment unit 5 using a manual or the like. Factors causing the error include dirt on the back surface of the transferred wafer 4, dirt on the surface of the chuck 11 that grips the wafer 4, and step-out of the wafer rotation motor 12.

エラー復帰処理は、１.ウェハ４の交換、２.チャック１１表面の清掃、３.レンズ面の清掃等で対処する。ユーザーは、エラー復帰処理作業を行った後、操作端末２５０の画面を用いて作業終了の確認をする。操作画面２５１には、エラー復帰作業終了確認の項目確認ボタン２５２が表示されている。確認ボタン２５２を押下することによってその項目でのエラー復帰処理作業終了が確認されたと判断する。全ての項目確認ボタン２５２が押下されることによってエラー復帰処理終了の信号がアライメントユニット５に発信される（図６のステップＳ０１２参照）。   The error recovery process is dealt with by replacing the wafer 4, cleaning the surface of the chuck 11, and cleaning the lens surface. After performing the error recovery processing work, the user confirms the work end using the screen of the operation terminal 250. On the operation screen 251, an item confirmation button 252 for confirming the completion of error recovery work is displayed. By depressing the confirmation button 252, it is determined that the end of the error recovery processing work for that item has been confirmed. When all the item confirmation buttons 252 are pressed, an error return processing end signal is transmitted to the alignment unit 5 (see step S012 in FIG. 6).

本実施形態によれば、アライメントセンサでのアライメント終了後に、ノッチ合わせセンサで、回転機構２１による補正動作が正確に行われたか否かを検出することができる。したがって、アライメントの終了後の補正動作時にウェハ４の滑りや回転モーター１２の脱調等が原因でウェハ４が補正位置よりずれているかを実際に検出することにより、ウェハ４の位置及び向きを正確に補正して上位装置へ搬送することができる。すなわち、アライメントユニット及びアライメントユニットを備えたウェハ搬送装置の信頼性を向上させることができる。   According to the present embodiment, it is possible to detect whether or not the correction operation by the rotation mechanism 21 has been accurately performed by the notch alignment sensor after the alignment by the alignment sensor is completed. Therefore, the position and orientation of the wafer 4 can be accurately determined by actually detecting whether the wafer 4 is displaced from the correction position due to slippage of the wafer 4 or step-out of the rotary motor 12 during the correction operation after the alignment is completed. It can be corrected to be transferred to the host device. That is, the reliability of the alignment unit and the wafer conveyance device including the alignment unit can be improved.

本実施形態では、ノッチ合わせセンサ１８を３箇所（９０°，１８０°，２７０°）の位置から選択して固定設置するようにしているが、ノッチの位置が検出できれば、ノッチ合わせセンサ１８の設置位置は、上記の位置に限定されない。さらに、ノッチ合わせセンサ１８には、ノッチ合わせセンサ１８をウェハ４のエッジに沿って移動させるセンサ移動機構が設けられてもよい。図９に示すように、センサ移動機構は、例えば、ノッチ合わせセンサ１８を接続したノッチ合わせ用回転ガイドレール３００と、その回転ガイドレール３００を回転させる回転歯付きモーターとで構成される。このセンサ移動機構を備えることにより、アライメントユニット５は、上位装置の構成に合わせた自由な角度でのノッチ合わせ位置３１を設定できるようにすることができ、ひいてはウェハ４の種類や上位システムに柔軟に対応することができる。   In this embodiment, the notch alignment sensor 18 is selected and fixedly installed from three positions (90 °, 180 °, 270 °). However, if the notch position can be detected, the notch alignment sensor 18 is installed. The position is not limited to the above position. Further, the notch alignment sensor 18 may be provided with a sensor moving mechanism that moves the notch alignment sensor 18 along the edge of the wafer 4. As shown in FIG. 9, the sensor moving mechanism includes, for example, a notch alignment rotation guide rail 300 to which the notch alignment sensor 18 is connected, and a rotating toothed motor that rotates the rotation guide rail 300. By providing this sensor moving mechanism, the alignment unit 5 can set the notch alignment position 31 at a free angle in accordance with the configuration of the host device, and can be flexibly adapted to the type of the wafer 4 and the host system. It can correspond to.

また、本実施形態では、ノッチ合わせセンサ１８として、反射型のフォトセンサを用いたが、ウェハに対して投光部と受光部とが互いに反対側に設けられた透過型のフォトセンサや、微小なピン等を用いてノッチ位置を検出する機械式のセンサを用いてもよく、また、ラインセンサがノッチ合わせセンサを兼用する構成としてもよく、アライメント後にノッチの位置を検出することができるものであれば特に限定されない。   In the present embodiment, a reflective photosensor is used as the notch alignment sensor 18, but a transmissive photosensor in which a light projecting portion and a light receiving portion are provided on opposite sides of the wafer, A mechanical sensor that detects the notch position using a pin or the like may be used, and the line sensor may also be used as a notch alignment sensor, and can detect the position of the notch after alignment. If there is no particular limitation.

次に、本発明の第２の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態のアライメントユニットの基本的な構成部分は、上述した図２及び図３のアライメントユニット５とほぼ同様である。前実施形態では、ノッチ合わせセンサ１８でウェハ４がスポット光１０３を反射させたことを検出した場合、ノッチがノッチ合わせ位置３１からずれているとの判断（エラー判断）をするようになっているが、ノッチ合わせセンサ１８による誤検出の可能性がある。そのため、本実施形態では、図１０に示すように、ノッチ合わせセンサ１８でノッチの位置ずれが検出されたウェハに再度アライメントを行うことによってノッチ合わせの検出精度を向上させる。   The basic components of the alignment unit of this embodiment are substantially the same as those of the alignment unit 5 shown in FIGS. In the previous embodiment, when the notch alignment sensor 18 detects that the wafer 4 reflects the spot light 103, it is determined that the notch is displaced from the notch alignment position 31 (error determination). However, there is a possibility of erroneous detection by the notch alignment sensor 18. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the notch alignment detection accuracy is improved by performing alignment again on the wafer in which the position shift of the notch is detected by the notch alignment sensor 18.

まず、カウンタＰの値を初期値（Ｐ＝０）にする（Ｓ００１）。図６で説明したようにウェハ４のアライメントを行う。すなわち、ラインセンサ２２でノッチ位置及びウェハの偏心量を検出し、ノッチ位置及び偏心量に基づいて、ウェハ４を移動・回転させる（Ｓ００２〜Ｓ００４）。   First, the value of the counter P is set to an initial value (P = 0) (S001). The wafer 4 is aligned as described with reference to FIG. That is, the line sensor 22 detects the notch position and the amount of eccentricity of the wafer, and moves and rotates the wafer 4 based on the notch position and the amount of eccentricity (S002 to S004).

アライメント後、ノッチ合わせセンサ１８でノッチが所定停止位置にあるか検出する（Ｓ００５）。ノッチがノッチ合わせ位置３１に停止していた場合（ノッチ合わせセンサ１８でスポット光１０３の反射光を検出しなかった場合）、図６で説明したフローと同様に、位置ずれカウンタを“０”にし、上位コントローラ２０６へアライメント終了発信し、ロボットハンド２ａがチャック１１からウェハ４を受けとり、上位装置６へ搬送する。また、ＸＹ補正機構１６を基準位置へ戻す（Ｓ００６〜Ｓ００９）。   After alignment, the notch alignment sensor 18 detects whether the notch is at a predetermined stop position (S005). When the notch is stopped at the notch alignment position 31 (when the reflected light of the spot light 103 is not detected by the notch alignment sensor 18), the misalignment counter is set to “0” as in the flow described in FIG. Then, the end of alignment is transmitted to the host controller 206, and the robot hand 2a receives the wafer 4 from the chuck 11 and conveys it to the host device 6. Further, the XY correction mechanism 16 is returned to the reference position (S006 to S009).

ノッチがノッチ合わせ位置２０からずれていた場合（ノッチ合わせセンサ１８でスポット光１０３の反射光を検出した場合）、位置ずれカウンタＰに“Ｐ＝Ｐ＋１”の値を書き込む(Ｓ０１３)。ノッチ合わせ位置ずれカウンタＰに入力されている値が２以上か２未満かを判断する(Ｓ０１４)。Ｐの値がＰ≧２を満たしてなければ（Ｐ＝１であれば）、ステップＳ００２へ戻り、再アライメントを行う。   When the notch is displaced from the notch alignment position 20 (when the reflected light of the spot light 103 is detected by the notch alignment sensor 18), the value “P = P + 1” is written in the displacement counter P (S013). It is determined whether the value input to the notch alignment position deviation counter P is 2 or more or less than 2 (S014). If the value of P does not satisfy P ≧ 2 (if P = 1), the process returns to step S002 to perform realignment.

再アライメント後、再度ステップＳ０１５のＰ値判定においてＰが２以上であれば（アライメント回数が２回以上）、上位コントローラ２０６へ“ウェハすべり”のエラーがあったことを通知する。以降、ユーザーがエラーの復帰処理を行うと、上位コントローラ２０６からエラー復帰処理完了（Ｓ０１２）の信号を受信し、位置ずれカウンタＰの値を“０”にして終了する。   After realignment, if P is 2 or more in the P value determination in step S015 (the number of alignments is 2 or more), the host controller 206 is notified that there has been a “wafer slip” error. Thereafter, when the user performs error recovery processing, an error recovery processing completion (S012) signal is received from the host controller 206, the value of the misregistration counter P is set to “0”, and the processing ends.

本実施形態では、１回目のノッチの位置ずれ検出において、ノッチの位置ずれが生じていると検出されても、ノッチ合わせセンサ１８の誤検出の可能性も考慮し、再びアライメントとノッチの位置検出を行っている。すなわち、ノッチの位置ずれ検出の試行回数を２回とし、２回ともノッチのずれが生じていた場合のみエラーとしている。これにより、ノッチの位置ずれ検出の確実性を向上させ、ノッチの位置ずれが検出された際に行うエラー復帰処理のための装置の運転停止の頻度を必要以上に増やすことなく、スループットを向上させることができる。なお、本実施形態では、試行回数を２回としたが３回以上としてもよい（図１０のステップＳ０１５において、Ｐ≧ｎ（ｎは３以上））。   In the present embodiment, even if it is detected that a notch misalignment is detected in the first notch misalignment detection, the misalignment detection of the notch alignment sensor 18 is also considered, and the alignment and notch position detection is performed again. It is carried out. That is, the number of trials for detecting the positional deviation of the notch is set to 2 and an error is generated only when the deviation of the notch has occurred twice. This improves the reliability of notch misregistration detection and improves throughput without unnecessarily increasing the frequency of equipment shutdown for error recovery processing when notch misalignment is detected. be able to. In the present embodiment, the number of trials is two, but may be three or more (P ≧ n (n is 3 or more in step S015 in FIG. 10)).

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定される。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other ones are assumed.

本発明に係る一実施形態のウェハ搬送装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the wafer conveyance apparatus of one Embodiment which concerns on this invention. 一実施形態のウェハアライメントユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the wafer alignment unit of one Embodiment. 図２のウェハアライメントユニットの上面図である。It is a top view of the wafer alignment unit of FIG. ウェハ４とノッチ合わせセンサ１８の要部拡大斜視図である。3 is an enlarged perspective view of a main part of a wafer 4 and a notch alignment sensor 18. FIG. ノッチ合わせセンサの出力信号を説明する図である。It is a figure explaining the output signal of a notch alignment sensor. 第１の実施形態のウェハアライメント方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the wafer alignment method of 1st Embodiment. コントローラのハードウェアブロック図である。It is a hardware block diagram of a controller. エラー復帰処理の操作端末画面である。It is an operation terminal screen for error recovery processing. 位置合わせセンサの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a position alignment sensor. 第２の実施形態のウェハアライメント方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the wafer alignment method of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１．筐体 ２．ウェハ搬送ロボット ３．ＦＯＵＰ ４．ウェハ ５．アライメントユニット ６．上位装置 １１．チャック １２．ウェハ回転モーター １３．ラインセンサ投光器 １４． ラインセンサ受光器 １８．ノッチ合わせセンサ ２０．コントローラ ２１．回転機構 ２２．ラインセンサ   1. Housing 2. 2. Wafer transfer robot FOUP 4. Wafer 5. Alignment unit 6. Host device 11. Chuck 12. Wafer rotation motor 13. Line sensor projector 14. Line sensor receiver 18. Notch alignment sensor 20. Controller 21. Rotating mechanism 22. Line sensor

Claims (7)

ウェハを把持し、回転させる回転機構と、
ウェハの外周に光を照射し、照射した光の受光量を検出するラインセンサとを備え、
前記ラインセンサの前記受光量からウェハの偏心量及びウェハの外縁に形成されたノッチ位置を検出し、ウェハの位置を補正するウェハアライメントユニットにおいて、
アライメント終了後に前記ノッチの位置ずれを検出するノッチ位置ずれ検出センサを備えたことを特徴とするアライメントユニット。 A rotating mechanism for gripping and rotating the wafer;
A line sensor for irradiating light on the outer periphery of the wafer and detecting the amount of received light;
In the wafer alignment unit for detecting the amount of eccentricity of the wafer and the notch position formed on the outer edge of the wafer from the amount of received light of the line sensor, and correcting the position of the wafer,
An alignment unit comprising a notch position shift detection sensor for detecting a position shift of the notch after completion of alignment. 請求項１に記載のアライメントユニットにおいて、前記ノッチ位置ずれ検出センサは、光学式センサであることを特徴とするアライメントユニット。   The alignment unit according to claim 1, wherein the notch displacement detection sensor is an optical sensor. 請求項１又は２に記載のアライメントユニットにおいて、前記ラインセンサが配置された位置を前記ウェハ中心から０度の位置とした場合、前記ノッチ位置ずれ検出センサは、９０度、１８０度、２７０度の３箇所のうち少なくとも１箇所に配置されることを特徴とするアライメントユニット。   3. The alignment unit according to claim 1, wherein when the position where the line sensor is arranged is a position of 0 degrees from the wafer center, the notch position deviation detection sensor is 90 degrees, 180 degrees, or 270 degrees. An alignment unit that is arranged in at least one of three locations. 請求項１又は２に記載のアライメントユニットにおいて、前記ノッチ位置ずれ検出センサには、前記ノッチ位置ずれ検出センサを前記ウェハのエッジに沿って移動させるセンサ移動機構が設けられていることを特徴とするアライメントユニット。   3. The alignment unit according to claim 1, wherein the notch position deviation detection sensor is provided with a sensor moving mechanism that moves the notch position deviation detection sensor along an edge of the wafer. Alignment unit. ウェハの搬送先或いは搬送元に取り付けられる筐体と、
その筐体に設けられ、ウェハを収納する容器と、
前記容器内のウェハを搬送先に供給するまたは前記搬送元のウェハを前記容器に回収するウェハ搬送ロボットと、
搬送されるウェハの位置及び向きを補正するアライメントユニットを備えたウェハ搬送装置において、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアライメントユニットを備えたことを特徴とするウェハ搬送装置。 A housing attached to a wafer transfer destination or transfer source;
A container provided in the housing for storing the wafer;
A wafer transfer robot for supplying a wafer in the container to a transfer destination or for collecting the wafer at the transfer source in the container;
In a wafer transfer apparatus equipped with an alignment unit that corrects the position and orientation of the transferred wafer,
A wafer transfer apparatus comprising the alignment unit according to claim 1. ウェハを回転させながら前記ウェハの外縁に光を照射し、照射した光の受光量を検出し、その検出結果を基に、ウェハの偏心量及びウェハの外周に形成されたノッチ位置を検出し、前記ウェハの位置及び向きを補正するウェハアライメント方法において、
前記ウェハの位置及び向きを補正した後、その補正時に生じうるノッチの位置ずれを検出することを特徴とするウェハアライメント方法。 While irradiating light to the outer edge of the wafer while rotating the wafer, detecting the amount of received light, detecting the amount of eccentricity of the wafer and the notch position formed on the outer periphery of the wafer based on the detection result, In the wafer alignment method for correcting the position and orientation of the wafer,
After correcting the position and orientation of the wafer, a notch misalignment that may occur during the correction is detected. 請求項６に記載のウェハアライメント方法において、前記ノッチの位置ずれが生じていると検出された場合、再度前記アライメント及び前記ノッチ位置ずれの検出を行い、予め設定された回数だけ前記ノッチ位置ずれの検出を行っても前記ノッチの位置ずれが生じていると検出された場合、前記アライメント或いは前記ノッチ位置ずれの検出にエラーがあったと判断することを特徴とするウェハアライメント方法。   7. The wafer alignment method according to claim 6, wherein when the misalignment of the notch is detected, the alignment and the notch misalignment are detected again, and the notch misalignment is detected a preset number of times. A wafer alignment method comprising: determining that an error has occurred in the alignment or the detection of the notch position deviation when it is detected that the notch has been displaced even after detection.
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