JP6334695B2 - ウェーハを位置合わせおよび中心化するための装置および方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2013年7月17日に出願された「APPARATUS AND METHOD FOR SEMICONDUCTOR WAFER LEVELING、FORCE BALANCING AND CONTACT SENSING」と題する米国特許仮出願第61/847,118号明細書の利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
支持チャックと、回転可能な第1の位置合わせアームと、回転可能な第2の位置合わせアームと、直線移動する第3の位置合わせアームとを含む装置を特色としている。前記支持チャックは円形ウェーハを支持し、前記支持チャックの上面に前記円形ウェーハが中心化される。前記回転可能な第1の位置合わせアームは、前記支持チャックの前記上面に垂直な軸の周りに回転可能であり、および、第1の機械的なあご部を備えている。前記第1の機械的なあご部は、前記円形ウェーハの湾曲した縁部に適合する、テーパが付けられた湾曲縁部表面を有している。前記回転可能な第2の位置合わせアームは、前記支持チャックの前記上面に垂直な軸の周りに回転可能であり、および、第2の機械的なあご部を備えている。前記第2の機械的なあご部は、前記円形ウェーハの湾曲した縁部に適合する、テーパが付けられた湾曲縁部表面を有している。前記直線移動する第3の位置合わせアームは、第1の軸に沿って前記支持チャックの中心に向かって直線的に移動可能であり、および、前記円形ウェーハの湾曲した縁部に適合する、テーパが付けられた湾曲内側表面、および、前記円形ウェーハの周囲に形成された切り欠きの位置を特定するように構成された切り欠き位置特定機構を含んでいる。前記第1,第2、および、第3の位置合わせアームは、前記支持チャックの周りに互いから120度の角度で配置されている。前記円形ウェーハは、前記支持チャック上に配置され、および、初めに、前記第1および第2の機械的なあご部のテーパが付けられた湾曲縁部表面が前記円形ウェーハの外周にそれぞれ第1および第2の周囲領域で接触するように前記第1および第2の位置合わせアームを前記支持チャックの中心に向かって回転させることによって、そして、次に、前記切り欠き位置特定機構が前記円形ウェーハの周囲に形成された前記切り欠きの位置を特定して係合させるまで、前記第3の位置合わせアームを前記第1の軸に沿って前記支持チャックの中心に向かって直線的に移動させることによって、中心化されおよび位置合わせされる。前記切り欠き位置特定機構は、切り欠き位置特定構成要素および第1のプレートを含む。前記切り欠き位置特定構成要素は第1の軸に沿って前記支持チャックの中心に向かって直線的に移動するように構成され、および、前記支持チャックと同一平面上にあって前記第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延びる前方細長構成要素を備えている。前記細長構成要素は、前面と、前記前面と反対側の裏面と、前記細長構成要素の前記前面から延びている第1の突き出し部とを有している。前記第1の突き出し部は、前記円形ウェーハの周囲に形成された前記切り欠きの形状を補う形状を有している。前記第1のプレートは前記前方細長構成要素の第1の側に配置されている。前記円形ウェーハの周囲に向かって前方に、前記切り欠き位置特定構成要素が前記第1の軸に沿って駆動されると、前記前方細長構成要素の前記裏面と前記第1のプレートの前面の間の距離が測定され、および、前記測定された距離の値を用いて、前記第1の突き出し部の前記切り欠きとの係合が判定される。
Claims (17)
- 円形ウェーハの周囲の切り欠きの位置を特定して係合させるための装置において、
第1の軸に沿って直線的に移動するように構成された切り欠き位置特定構成要素であって、該第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延びる前方細長構成要素を備え、該細長構成要素が、前面と、前記前面と反対側の裏面と、該細長構成要素の前記前面から延びている第1の突き出し部とを備えており、該第1の突き出し部が、円形ウェーハの周囲に形成された切り欠きの形状を補う形状を備えている、切り欠き位置特定構成要素、および、
前記前方細長構成要素の第1の側に配置された第1のプレート
を備え、
前記円形ウェーハの周囲に向かって前記切り欠き位置特定構成要素が前記第1の軸に沿って駆動されると、前記前方細長構成要素の前記裏面と前記第1のプレートの前面の間の距離が測定され、および、該測定された距離の値を用いて、前記第1の突き出し部の前記切り欠きとの係合が判定されることを特徴とする装置。 - 請求項1の装置において、さらに、
位置センサ、および、
前記前方細長構成要素の前記裏面に前記位置センサの前面を結合するように構成された浮動ジョイント接続
を備え、
前記円形ウェーハの周囲に向かって前記切り欠き位置特定構成要素が前記第1の軸に沿って駆動されると、前記前方細長構成要素の前記裏面と前記第1のプレートの前記前面の間の前記距離を測定するように、前記位置センサが構成されている、装置。 - 請求項2の装置において、さらに、
前記前方細長構成要素の第2の側であって前記第1の側と反対側の第2の側に配置された第2のプレートを備え、
前記第1および第2のプレートが第1および第2のローラをそれぞれ支持し、および、前記第1および第2のローラは、前記円形ウェーハの周囲の周りで回転するように構成されている、装置。 - 請求項1,2,または3の装置において、さらに、
前記前方細長構成要素の前記前面から延びている第2および第3の突き出し部であって前記第1の突き出し部の左側および右側にそれぞれ配置されている第2および第3の突き出し部を備え、前記第2および第3の突き出し部は、前記円形ウェーハの周囲に形成された前記切り欠きの前記形状を補う形状を備えている、装置。 - 請求項2または3の装置において、
前記位置センサは線形の電位差計を含む、装置。 - 請求項1から5のいずれか一項の装置において、
前記切り欠き位置特定構成要素は、前記円形ウェーハの周囲に向かって前方へ、前記第1の軸に沿って、ピストンまたはモータにより駆動される、装置。 - 請求項1から6のいずれか一項の装置において、
前記切り欠き位置特定構成要素が三角形の構成要素を含み、前記三角形の構成要素のベースを前記前方細長構成要素が部分的に形成する、装置。 - 円形ウェーハの周囲の平坦な形体の位置を特定して係合させるための装置において、
第1の軸に沿って直線的に移動するように構成された平坦形***置特定構成要素であって、該第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延びる前方細長構成要素を備え、該細長構成要素が、前面と、前記前面と反対側の裏面と、該細長構成要素の前記前面から延びている第1の突き出し部とを備えており、該第1の突き出し部が、円形ウェーハの周囲に形成された平坦な形体の形状を補う形状を備えている、平坦形***置特定構成要素、および、
前記前方細長構成要素の第1の側に配置された第1のプレート
を備え、
前記円形ウェーハの周囲に向かって前記平坦形***置特定構成要素が前記第1の軸に沿って駆動されると、前記前方細長構成要素の前記裏面と前記第1のプレートの前面の間の距離が測定され、および、該測定された距離の値を用いて、前記第1の突き出し部の前記平坦な形体との係合が判定されることを特徴とする装置。 - 請求項8の装置において、さらに、
前記前方細長構成要素の前記前面から延びている第2および第3の突き出し部であって前記第1の突き出し部の左側および右側にそれぞれ配置されている第2および第3の突き出し部を備え、前記第2および第3の突き出し部は、前記円形ウェーハの周囲に形成された前記平坦な形体の前記形状を補う形状を備えており、および、前記第1の突き出し部の前方に位置している、装置。 - 円形ウェーハを中心化するための装置であって、
円形ウェーハを支持する支持チャックであって、該支持チャックの上面に該円形ウェーハが中心化される、支持チャックと、
回転可能な第1の位置合わせアームであって、前記支持チャックの前記上面に垂直な軸の周りに回転可能であり、および、第1の機械的なあご部を備えており、該第1の機械的なあご部が、前記円形ウェーハの湾曲した縁部に適合する、テーパが付けられた湾曲縁部表面を備えている、第1の位置合わせアームと、
回転可能な第2の位置合わせアームであって、前記支持チャックの前記上面に垂直な軸の周りに回転可能であり、および、第2の機械的なあご部を備えており、該第2の機械的なあご部が、前記円形ウェーハの湾曲した縁部に適合する、テーパが付けられた湾曲縁部表面を備えている、第2の位置合わせアームと、
直線移動する第3の位置合わせアームであって、第1の軸に沿って前記支持チャックの中心に向かって直線的に移動可能であり、および、前記円形ウェーハの湾曲した縁部に適合する、テーパが付けられた湾曲内側表面、および、前記円形ウェーハの周囲に形成された切り欠きの位置を特定するように構成された切り欠き位置特定機構を備えている第3の位置合わせアームと
を備え、
前記第1,第2、および、第3の位置合わせアームは、前記支持チャックの周りに互いから120度の角度で配置されており、
前記円形ウェーハは、前記支持チャック上に配置され、および、初めに、前記第1および第2の機械的なあご部のテーパが付けられた湾曲縁部表面が前記円形ウェーハの外周にそれぞれ第1および第2の周囲領域で接触するように前記第1および第2の位置合わせアームを前記支持チャックの中心に向かって回転させることによって、そして、次に、前記切り欠き位置特定機構が前記円形ウェーハの周囲に形成された前記切り欠きの位置を特定して係合させるまで、前記第3の位置合わせアームを前記第1の軸に沿って前記支持チャックの中心に向かって直線的に移動させることによって、中心化されおよび位置合わせされる、装置。 - 請求項10の装置において、
前記切り欠き位置特定構成要素は第1の軸に沿って前記支持チャックの中心に向かって直線的に移動するように構成され、および、前記支持チャックと同一平面上にあって前記第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延びる前方細長構成要素を備えており、該細長構成要素が、前面と、前記前面と反対側の裏面と、該細長構成要素の前記前面から延びている第1の突き出し部とを備えており、該第1の突き出し部が、前記円形ウェーハの周囲に形成された前記切り欠きの形状を補う形状を備えており、
第1のプレートが前記前方細長構成要素の第1の側に配置されており、
前記円形ウェーハの周囲に向かって前記切り欠き位置特定構成要素が前記第1の軸に沿って駆動されると、前記前方細長構成要素の前記裏面と前記第1のプレートの前面の間の距離が測定され、および、該測定された距離の値を用いて、前記第1の突き出し部の前記切り欠きとの係合が判定される、装置。 - 請求項11の装置において、さらに、
位置センサ、および、
前記前方細長構成要素の前記裏面に前記位置センサの前面を結合するように構成された浮動ジョイント接続
を備え、
前記円形ウェーハの周囲に向かって前記切り欠き位置特定構成要素が前記第1の軸に沿って駆動されると、前記前方細長構成要素の前記裏面と前記第1のプレートの前記前面の間の前記距離を測定するように、前記位置センサが構成されている、装置。 - 請求項12の装置において、さらに、
前記前方細長構成要素の第2の側であって前記第1の側と反対側の第2の側に配置された第2のプレートを備え、
前記第1および第2のプレートが第1および第2のローラをそれぞれ支持し、および、前記第1および第2のローラは、前記円形ウェーハの周囲の周りで回転するように構成されている、装置。 - 請求項12または13の装置において、さらに、
前記前方細長構成要素の前記前面から延びている第2および第3の突き出し部であって前記第1の突き出し部の左側および右側にそれぞれ配置されている第2および第3の突き出し部を備え、前記第2および第3の突き出し部は、前記円形ウェーハの周囲に形成された前記切り欠きの前記形状を補う形状を備えている、装置。 - 請求項12,13、または14の装置において、
前記位置センサは線形の電位差計を含む、装置。 - 請求項11から15のいずれか一項の装置において、
前記切り欠き位置特定構成要素は、前記円形ウェーハの周囲に向かって前記第1の軸に沿って、ピストンまたはモータにより駆動される、装置。 - 請求項11から16のいずれか一項の装置において、
前記切り欠き位置特定構成要素が三角形の構成要素を含み、前記三角形の構成要素のベースを前記前方細長構成要素が部分的に形成する、装置。
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