JPH0737967A - Apparatus and method for aligning wafer - Google Patents
Apparatus and method for aligning waferInfo
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- JPH0737967A JPH0737967A JP19926293A JP19926293A JPH0737967A JP H0737967 A JPH0737967 A JP H0737967A JP 19926293 A JP19926293 A JP 19926293A JP 19926293 A JP19926293 A JP 19926293A JP H0737967 A JPH0737967 A JP H0737967A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハの中心位置を算
出するとともにオリエンテーションフラットを一定方向
に合わせるウエハの位置合わせ装置および位置合わせ方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer alignment apparatus and alignment method for calculating a center position of a wafer and aligning an orientation flat in a fixed direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程において、カセッ
ト等の収納容器に収納されたウエハを製造装置内に搬送
する際、その中心位置やオリエンテーションフラット
（以下、オリフラとする）の方向を合わせる位置合わせ
が頻繁に行われている。従来、ウエハの位置合わせを行
う装置としては、カセットからウエハを取り出して所定
のステージ上に移載するための移載機構と、ステージ上
に配置されたウエハの周縁部を少なくとも２方向から挟
持して機械的にウエハの中心位置を合わせるチャック
と、オリフラの方向を合わせるためウエハを回転させる
モータとから構成されている。2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, when a wafer stored in a storage container such as a cassette is transferred into the manufacturing device, a center position and an orientation flat (hereinafter referred to as orientation flat) direction are aligned with each other. Is done frequently. Conventionally, as a device for aligning a wafer, a transfer mechanism for taking out a wafer from a cassette and transferring it on a predetermined stage and a peripheral portion of the wafer placed on the stage are sandwiched from at least two directions. A chuck for mechanically aligning the center position of the wafer and a motor for rotating the wafer to align the orientation flat direction.
【０００３】このようなウエハの位置合わせ装置を用い
てウエハの中心位置とオリフラの方向とを合わせるに
は、先ず、移載機構を用いてウエハをカセットから取り
出してステージ上に載置し、この状態でチャックを用い
てウエハを挟持する。これにより位置がずれた状態でス
テージ上に載置されたウエハはチャックの位置により規
制され、その中心位置がステージの中心と位置合わせさ
れる。この状態でウエハをステージ上に保持しモータを
回転させることによりウエハを回転させ、オリフラが所
定の方向に向いた時点でモータの回転を止めてオリフラ
の方向を合わせる。ウエハの中心位置とオリフラの方向
とを位置合わせした状態でウエハを所定の位置へ搬出す
る。In order to align the center position of the wafer with the orientation flat direction using such a wafer alignment apparatus, first, the wafer is taken out of the cassette by using the transfer mechanism and placed on the stage. In this state, the chuck is used to hold the wafer. As a result, the wafer placed on the stage in a displaced state is regulated by the position of the chuck, and its center position is aligned with the center of the stage. In this state, the wafer is held on the stage and the motor is rotated to rotate the wafer. When the orientation flat is oriented in a predetermined direction, the rotation of the motor is stopped and the orientation of the orientation flat is adjusted. The wafer is unloaded to a predetermined position with the center position of the wafer aligned with the orientation flat direction.
【０００４】また、他の位置合わせ装置としては、ステ
ージの周辺にセンサーが配置されたものがあり、これを
用いて位置合わせを行うには、ステージ上にウエハを載
置した状態でセンサーを走査させてウエハの外形を検出
し、その検出値からウエハの中心位置を算出して、中心
位置のずれ量を補正するようにしている。As another alignment apparatus, there is one in which a sensor is arranged around the stage, and in order to perform alignment using this, the sensor is scanned while the wafer is placed on the stage. Thus, the outer shape of the wafer is detected, the center position of the wafer is calculated from the detected value, and the deviation amount of the center position is corrected.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなウエハの位置合わせ装置および位置合わせ方法には
次のような問題がある。すなわち、このウエハの位置合
わせ装置では、ウエハの中心位置を合わせるチャックを
移動させたりセンサーを走査させるための機構が必要で
あり、位置合わせ装置の構成の複雑化を招くとともに、
ウエハの近傍でダストが発生しやすくクリーン度の低下
を招くことになる。However, such a wafer alignment apparatus and wafer alignment method have the following problems. That is, in this wafer alignment apparatus, a mechanism for moving the chuck for aligning the center position of the wafer and for scanning the sensor is required, which leads to a complicated configuration of the alignment apparatus and
Dust is likely to be generated in the vicinity of the wafer, resulting in deterioration of cleanliness.
【０００６】また、このウエハの位置合わせ方法では、
ウエハをステージ上に移載した後にチャックやセンサー
を用いてウエハの中心位置を合わせているため、位置合
わせを行うための段階的な作業が必要となり、位置合わ
せ時間（タクトタイム）の短縮化を図る上で問題となっ
ている。このような位置合わせ装置を用いてウエハを搬
送することで、製造装置における生産性向上や歩留り向
上を図るのが困難となる。よって、本発明は簡単な機構
でしかも短時間に位置合わせを行えるウエハの位置合わ
せ装置および位置合わせ方法を提供することを目的とす
る。Further, in this wafer alignment method,
After the wafer is transferred onto the stage, the central position of the wafer is adjusted using a chuck and a sensor, which requires a stepwise work to perform the alignment, which shortens the alignment time (tact time). It is a problem in trying. By carrying the wafer using such an alignment apparatus, it becomes difficult to improve the productivity and the yield in the manufacturing apparatus. Therefore, an object of the present invention is to provide a wafer alignment apparatus and a wafer alignment method that can perform alignment in a short time with a simple mechanism.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成されたウエハの位置合わせ装置と
位置合わせ方法である。すなわち、このウエハの位置合
わせ装置は、ウエハを収納位置からステージ上に移載し
てウエハの中心位置を検出するとともに、ウエハのオリ
フラの方向を合わせるものであり、ウエハを収納位置か
ら取り出してステージ上まで移載する移載手段を設け、
収納位置とステージとの間に少なくとも３つのセンサー
から成るセンサー群を設ける。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a wafer alignment apparatus and a wafer alignment method, which are made to solve such problems. That is, this wafer alignment apparatus is for transferring the wafer from the storage position onto the stage to detect the center position of the wafer and for aligning the orientation of the wafer. Providing transfer means to transfer to the top,
A sensor group including at least three sensors is provided between the storage position and the stage.
【０００８】そして、これらの３つのセンサーを、ウエ
ハに対して平行な面内でかつウエハの移動方向に対して
垂直な方向に少なくともオリフラの長さよりも広い間隔
をもって配置しておき、ウエハの移動により３つのセン
サーがウエハの周縁部を検出した際におけるウエハの移
動方向における基準位置に対する検出位置と、この検出
位置に基づいたウエハの中心位置とを演算手段にて算出
させる。また、位置補正手段を設けてウエハがステージ
上まで到達した状態で演算手段により算出された中心位
置にステージの中心を位置合わせするようにする。さら
に、回転手段を設けてステージ上にウエハを載置した状
態でウエハを回転させてオリフラを一定方向に合わせる
ようにしたウエハの位置合わせ装置である。Then, these three sensors are arranged in a plane parallel to the wafer and in a direction perpendicular to the moving direction of the wafer with at least an interval wider than the length of the orientation flat, and the wafer is moved. Thus, the calculation means calculates the detection position with respect to the reference position in the moving direction of the wafer when the three sensors detect the peripheral portion of the wafer, and the center position of the wafer based on the detection position. Further, a position correcting means is provided so that the center of the stage is aligned with the center position calculated by the calculating means in a state where the wafer reaches the stage. Further, it is a wafer alignment device in which a rotating means is provided and the wafer is rotated while the wafer is placed on the stage to align the orientation flat in a certain direction.
【０００９】また、このウエハの位置合わせ方法は、ウ
エハを収納位置からステージ上に移載してウエハの中心
位置を検出するとともに、ウエハのオリフラの方向を合
わせる方法であり、先ず、収納位置からウエハを取り出
してステージ上に移載するまで間にウエハの周縁部を検
出し、その検出情報に基づいてウエハの中心位置を算出
する。次いで、中心位置に基づいてステージの位置を補
正し、ステージの中心でウエハの中心位置を保持する。
そして、ウエハを保持した状態でステージを回転させオ
リフラの方向を一定方向に合わせてウエハを位置合わせ
を行う。Further, this wafer alignment method is a method of transferring the wafer from the storage position onto the stage to detect the center position of the wafer and aligning the orientation flat direction of the wafer. The peripheral portion of the wafer is detected until the wafer is taken out and transferred onto the stage, and the center position of the wafer is calculated based on the detection information. Then, the position of the stage is corrected based on the center position and the center position of the wafer is held at the center of the stage.
Then, while holding the wafer, the stage is rotated to align the orientation flat with the orientation of the orientation flat.
【００１０】また、このウエハの位置合わせ方法におい
て、検出情報からウエハの周縁部のうちのオリフラを除
く異なる３箇所の位置情報を得て、この３か所の位置情
報に基づきウエハの中心位置を算出するようにしたウエ
ハの位置合わせ方法でもある。Further, in this wafer alignment method, position information of three different positions in the peripheral portion of the wafer excluding the orientation flat is obtained from the detection information, and the center position of the wafer is determined based on the position information of these three positions. It is also a wafer alignment method that is calculated.
【００１１】[0011]
【作用】収納位置とステージとの間に設けられた少なく
とも３つのセンサーから成るセンサー群により、ウエハ
が収納位置からステージ上まで移載される間にウエハの
周縁部の位置を検出できる。また、３つのセンサーがウ
エハに対して平行な面内でかつウエハの移動方向に対し
て垂直な方向に少なくともオリフラの長さよりも広い間
隔をもってそれぞれ配置されているため、ウエハの周縁
部のうちのオリフラを検出するセンサーが無いか、また
は１つだけとなる。すなわち、残りの２つのセンサーは
ウエハの周縁部のオリフラ以外の部分（円周部分）を検
出するため、この検出した位置に基づいてウエハの中心
位置を算出することができる。The sensor group including at least three sensors provided between the storage position and the stage can detect the position of the peripheral edge of the wafer while the wafer is transferred from the storage position to the stage. Further, since the three sensors are arranged in a plane parallel to the wafer and in a direction perpendicular to the moving direction of the wafer with an interval wider than at least the length of the orientation flat, the peripheral portion of the wafer is There is no sensor for detecting orientation flat, or there is only one sensor. That is, since the remaining two sensors detect a portion (circumferential portion) of the peripheral portion of the wafer other than the orientation flat, the center position of the wafer can be calculated based on the detected position.
【００１２】また、収納位置からステージ上までウエハ
を移載する間にウエハの周縁部を検出することで、ウエ
ハがステージ上に載置される際にはウエハの中心位置が
算出でき、ウエハがステージの上方に達した段階で即座
にウエハの中心位置をステージの中心で保持することが
できるようになる。また、オリフラ以外のウエハの周縁
部のうちの異なる３箇所の位置情報に基づき円の方程式
等を用いることで正確なウエハの中心位置を算出するこ
とができる。Further, by detecting the peripheral portion of the wafer while transferring the wafer from the storage position to the stage, the center position of the wafer can be calculated when the wafer is placed on the stage, The center position of the wafer can be held at the center of the stage immediately after reaching the stage above. In addition, an accurate center position of the wafer can be calculated by using a circular equation or the like based on the position information of three different positions in the peripheral portion of the wafer other than the orientation flat.
【００１３】[0013]
【実施例】以下に、本発明のウエハの位置合わせ装置お
よび位置合わせ方法を図に基づいて説明する。先ず、本
発明のウエハの位置合わせ装置を図１の概略斜視図に基
づいて説明する。すなわち、この位置合わせ装置１は、
ウエハ１０が収納されたカセット２を所定の位置に載置
した状態でそのカセット２内からウエハ１０を取り出
し、ステージ４上に移載してウエハ１０の中心位置とオ
リフラ１１の方向とを合わせるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wafer alignment apparatus and a wafer alignment method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a wafer alignment apparatus of the present invention will be described with reference to the schematic perspective view of FIG. That is, this alignment device 1
A method in which the wafer 10 is taken out from the cassette 2 in a state where the cassette 2 in which the wafer 10 is stored is placed at a predetermined position, and the wafer 10 is transferred onto the stage 4 so that the central position of the wafer 10 and the orientation flat 11 are aligned. Is.
【００１４】位置合わせ装置１には、カセット２からウ
エハ１０を取り出すための例えばＪ型のアーム３１が設
けられており、真空吸着等を利用してこのアーム３１で
ウエハ１０を保持し移載機構３によってステージ４上ま
で移載できるようになっている。アーム３１を移動させ
る移載機構３は例えばパルスモータから成るモータ３２
とボールネジとにより構成されており、基準位置に対す
るアーム３１の移動量（パルス数など）を正確に把握で
きるようになっている。The alignment apparatus 1 is provided with, for example, a J-shaped arm 31 for taking out the wafer 10 from the cassette 2, and the wafer 10 is held by this arm 31 using vacuum suction or the like to transfer the transfer mechanism. It can be transferred up to the stage 4 by 3. The transfer mechanism 3 for moving the arm 31 is a motor 32 including, for example, a pulse motor.
And a ball screw, so that the movement amount (pulse number or the like) of the arm 31 with respect to the reference position can be accurately grasped.
【００１５】また、カセット２を載置した際のウエハ１
０の収納位置からステージ４までの間には、少なくとも
３つのセンサー５１（図では４つ）から成るセンサー群
５が設けられている。このセンサー５１は例えば反射型
の光ファイバセンサーから成るものであり、各センサー
５１は、ウエハ１０に対して平行な面内でかつウエハ１
０の移動方向と垂直な方向に少なくともオリフラ１１の
長さより広い間隔をもって配置されている。The wafer 1 when the cassette 2 is placed
A sensor group 5 including at least three sensors 51 (four in the figure) is provided between the storage position of 0 and the stage 4. This sensor 51 is composed of, for example, a reflection type optical fiber sensor, and each sensor 51 is in a plane parallel to the wafer 10 and the wafer 1
They are arranged at intervals wider than at least the length of the orientation flat 11 in the direction perpendicular to the moving direction of 0.
【００１６】このようなセンサー群５はウエハ１０の搬
送位置よりもわずかに下方に設けられており、ウエハ１
０をカセット２からステージ４上へ移載する際にそのウ
エハ１０が各センサー５１の上方を通過するようになっ
ている。光ファイバセンサーから成るセンサー５１の場
合には、センサー５１から上方に出射された光がウエハ
１０の通過開始とともに反射されて再びセンサー５１で
受光され、通過終了により反射光の受光が無くなること
になる。これにより、ウエハ１０の周縁部の位置を非接
触で検出できることになる。また、各センサー５１は正
確な位置に固定されているため発塵の恐れがないととも
に、ウエハ１０の上方に何も配置する必要がないためダ
ウンフロー等によるウエハ１０へのダストの付着もなく
なる。Such a sensor group 5 is provided slightly below the transfer position of the wafer 10, and the wafer 1
When 0 is transferred from the cassette 2 onto the stage 4, the wafer 10 passes above each sensor 51. In the case of the sensor 51 including an optical fiber sensor, the light emitted upward from the sensor 51 is reflected at the start of the passage of the wafer 10 and is received by the sensor 51 again, and the reception of the reflected light disappears when the passage is completed. . As a result, the position of the peripheral portion of the wafer 10 can be detected without contact. Further, since each sensor 51 is fixed at an accurate position, there is no fear of dust generation, and since it is not necessary to arrange anything above the wafer 10, dust is not attached to the wafer 10 due to downflow or the like.
【００１７】さらにこの位置合わせ装置１には、センサ
ー５１からの信号に基づいてウエハ１０の位置（モータ
３２によるパルス数等）を算出したり、各情報に基づい
てウエハ１０の中心位置を算出するための演算部７が設
けられている。また、演算部７からの信号に基づいてウ
エハ１０の中心位置へステージ４の中心を移動させるた
めの位置補正機構８が設けられている。Further, in the alignment apparatus 1, the position of the wafer 10 (the number of pulses by the motor 32, etc.) is calculated based on the signal from the sensor 51, and the center position of the wafer 10 is calculated based on each information. An arithmetic unit 7 is provided for this purpose. Further, a position correction mechanism 8 for moving the center of the stage 4 to the center position of the wafer 10 based on a signal from the arithmetic unit 7 is provided.
【００１８】位置補正機構８は、例えばＸ−Ｙステージ
とそれぞれの軸方向に基台を移動させるモータ８１、８
２とから構成されるものであり、ステージ４の位置補正
を精密に行えるようになっている。さらに、位置補正機
構８とステージ４との間には、ステージ４を回転させる
ための回転用モータ９が備えられており、ステージ４上
に載置されたウエハ１０を回転させてオリフラ１１の方
向を合わせることができるようになっている。The position correction mechanism 8 is, for example, an XY stage and motors 81, 8 for moving the base in respective axial directions.
The position of the stage 4 can be precisely corrected. Further, a rotation motor 9 for rotating the stage 4 is provided between the position correction mechanism 8 and the stage 4, and the wafer 10 placed on the stage 4 is rotated to move the orientation flat 11 toward the orientation flat 11. Can be adjusted.
【００１９】次に、このようなウエハの位置合わせ装置
１を用いた位置合わせ方法について説明する。先ず、ウ
エハ１０が収納されたカセット２を位置合わせ装置１の
上部に配置し、移載機構３のアーム３１をカセット２か
ら取り出したいウエハ１０の下方に配置する。この状態
でカセット２をわずかに下降させるか、またはアーム３
１をわずかに上昇させることによりウエハ１０をアーム
３１上に載置する。アーム３１には吸着用のノズル（図
示せず）が設けられており、このノズルから空気を引き
込むことでウエハ１０を吸着保持できるようになってい
る。Next, an alignment method using such a wafer alignment device 1 will be described. First, the cassette 2 accommodating the wafer 10 is placed above the alignment device 1, and the arm 31 of the transfer mechanism 3 is placed below the wafer 10 to be taken out of the cassette 2. In this state, the cassette 2 is lowered slightly or the arm 3
The wafer 10 is placed on the arm 31 by slightly raising 1. The arm 31 is provided with a suction nozzle (not shown), and the wafer 10 can be suction-held by drawing air from the nozzle.
【００２０】次に、移載機構３のモータ３２を駆動して
ボールネジを回転させてアーム３１をステージ４の方向
に移動する。アーム３１の移動にともないウエハ１０が
ステージ４の方向へ移動してセンサー群５の上方を通過
する。Next, the motor 32 of the transfer mechanism 3 is driven to rotate the ball screw to move the arm 31 toward the stage 4. As the arm 31 moves, the wafer 10 moves toward the stage 4 and passes above the sensor group 5.
【００２１】図２は、ウエハ１０が通過する際のセンサ
ー５１ａ〜５１ｄの作動を説明する図である。すなわ
ち、図２（ａ）に示すようにウエハ１０が搬送方向に沿
って移動してセンサー群５の上方を通過し始める段階
で、４つのセンサー５１ａ〜５１ｄのうちの例えば内側
の２つのセンサー５１ｂ、５１ｃが先ず作動し、さらに
ウエハ１０が移動することにより外側の２つのセンサー
５１ａ、５１ｄが作動する。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the sensors 51a to 51d when the wafer 10 passes through. That is, as shown in FIG. 2A, at the stage where the wafer 10 moves along the transfer direction and starts to pass above the sensor group 5, for example, the inner two sensors 51b among the four sensors 51a to 51d. , 51c are activated first, and the two outer sensors 51a, 51d are activated by further movement of the wafer 10.
【００２２】そして、この作動による信号が図１に示す
演算部７に送られて、演算部７では各センサー５１ａ〜
５１ｄが作動した際のウエハ１０の搬送方向における基
準位置に対する検出位置を算出する。例えば、移載機構
３がパルスモータから成るモータ３２により駆動する場
合には、その原点からのパルス数を求めることにより検
出位置を算出する。これにより、各センサー５１ａ〜５
１ｄの位置でのウエハ１０の周縁部の一方側の位置を検
出することができる。The signal resulting from this operation is sent to the arithmetic unit 7 shown in FIG.
The detection position with respect to the reference position in the transfer direction of the wafer 10 when 51d is operated is calculated. For example, when the transfer mechanism 3 is driven by the motor 32 that is a pulse motor, the detection position is calculated by obtaining the number of pulses from the origin. Thereby, each sensor 51a-5
It is possible to detect the position on the one side of the peripheral edge of the wafer 10 at the position 1d.
【００２３】次に、図２（ｂ）に示すように、そのまま
ウエハ１０が移動してセンサー群５の上方を通過し終わ
る段階で各センサー５１ａ〜５１ｄの作動が終了する。
この作動の終了の信号が各センサー５１ａ〜５１ｄから
演算部７に送られて、演算部７では各センサー５１ａ〜
５１ｄが作動した際のウエハ１０の搬送方向における基
準位置に対する検出位置（パルス数等）を算出する。こ
れにより、各センサー５１ａ〜５１ｄの位置でのウエハ
１０の周縁部の他方側の位置を検出することができる。Next, as shown in FIG. 2 (b), the operation of each of the sensors 51a to 51d is completed at the stage when the wafer 10 continues to move and pass above the sensor group 5.
A signal indicating the end of this operation is sent from each of the sensors 51a to 51d to the computing unit 7, and the computing unit 7 sends each of the sensors 51a to 51d.
The detection position (pulse number or the like) with respect to the reference position in the transfer direction of the wafer 10 when 51d is operated is calculated. This makes it possible to detect the positions of the sensors 51a to 51d on the other side of the peripheral edge of the wafer 10.
【００２４】次に、ウエハ１０がステージ４に至る前ま
でに演算部７に送られたこれらの情報に基づいてウエハ
１０の中心位置を算出する。図３は、ウエハ１０の中心
位置の算出を説明する図である。すなわち、ウエハ１０
の搬送方向（図中矢印）における基準軸Ｘ−Ｙ、および
原点Ｏが設定されており、これを基準としたウエハ１０
の中心位置Ｏ’のずれ量を算出する。Next, the center position of the wafer 10 is calculated based on these pieces of information sent to the arithmetic unit 7 before the wafer 10 reaches the stage 4. FIG. 3 is a diagram for explaining calculation of the center position of the wafer 10. That is, the wafer 10
The reference axis X-Y and the origin O in the carrying direction (arrow in the figure) of the wafer 10 are set.
The shift amount of the center position O ′ of is calculated.
【００２５】また、ウエハ１０に描かれた実線は、ウエ
ハ１０がセンサー群５の上方を通過した際における各セ
ンサー５１ａ〜５１ｄの検知位置である。そして、各検
知位置の両端をウエハ１０の周縁部における検出点（Ａ
１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２）とす
る。The solid line drawn on the wafer 10 indicates the detection positions of the sensors 51a to 51d when the wafer 10 passes above the sensor group 5. Then, both ends of each detection position are detected at the detection points (A
1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2).
【００２６】先ず、このような検出点に基づき、各検出
位置における中点を求める。すなわち、検出点Ａ１、Ａ
２の中点Ｍ１と検出点Ｂ１、Ｂ２の中点Ｍ２と検出点Ｃ
１、Ｃ２の中点Ｍ３、および検出点Ｄ１、Ｄ２の中点Ｍ
４を算出する。そして算出した各中点のＹ座標の比較を
行う。例えば、検出点Ｄ１がオリフラ１１に当たる場合
には、中点Ｍ４のＹ座標だけが他の中点Ｍ１〜Ｍ３のＹ
座標よりも特異な値となる。このようにして、各中点の
Ｙ座標の比較を行うことでどの検出点がオリフラ１１の
位置を示しているかを特定できる（各中点のＹ座標のう
ち特異な値を見つけるために少なくとも３つの中点を算
出する必要がある）。First, the midpoint at each detection position is obtained based on such detection points. That is, the detection points A1 and A
2 middle point M1 and detection point B1, B2 middle point M2 and detection point C
1, C2 midpoint M3 and detection points D1, D2 midpoint M
Calculate 4. Then, the calculated Y coordinates of the respective midpoints are compared. For example, when the detection point D1 hits the orientation flat 11, only the Y coordinate of the midpoint M4 is Y of the other midpoints M1 to M3.
The value is more specific than the coordinates. In this way, it is possible to specify which detection point indicates the position of the orientation flat 11 by comparing the Y coordinates of the respective midpoints (at least 3 in order to find a unique value among the Y coordinates of the respective midpoints). It is necessary to calculate the two midpoints).
【００２７】なお、各センサー５１ａ〜５１ｄの間隔ｄ
１〜ｄ３は、オリフラ１１の長さＬよりも長く設けられ
ているため、オリフラ１１が通過するのはセンサー５１
ａ〜５１ｄのうちの多くとも１つということになる。ま
た、各中点のＹ座標に特異な値が無い場合には、どのセ
ンサー５１ａ〜５１ｄ上にもオリフラ１１が通過しなか
ったことになり、各検出点は全てウエハ１０の周縁部の
うちの円周部分を示していることになる。The distance d between the sensors 51a to 51d
Since 1 to d3 are provided longer than the length L of the orientation flat 11, the sensor 51 passes through the orientation flat 11.
It means that at most one of a to 51d. Further, if there is no peculiar value in the Y coordinate of each middle point, it means that the orientation flat 11 has not passed on any of the sensors 51a to 51d, and all the respective detection points are in the peripheral portion of the wafer 10. This means that the circumference is shown.
【００２８】次に、各検出点のうちのオリフラ１１を示
す検出点（例えば、Ｄ１）を除く検出点（Ａ１、Ａ２、
Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ２）に基づいてウエハ１０
の中心位置Ｏ’の座標を算出する。すなわち、これらの
検出点はウエハ１０の周縁部のうちの円周部分を示して
おり、これらの検出点のうちの３つを用いて円の方程式
に基づき中心位置Ｏ’の座標を計算する。Next, detection points (A1, A2, etc.) excluding the detection point (for example, D1) indicating the orientation flat 11 among the respective detection points.
Wafer 10 based on B1, B2, C1, C2, D2)
The coordinates of the center position O ′ of are calculated. That is, these detection points indicate the circumferential portion of the peripheral portion of the wafer 10, and three of these detection points are used to calculate the coordinates of the center position O ′ based on the equation of the circle.
【００２９】例えば、図４に示すように検出点Ａ１、Ｃ
１、Ｄ２の３つを用いてウエハ１０の中心位置Ｏ’を算
出するには、各検出点Ａ１、Ｃ１、Ｄ２の座標（Ａ１の
座標を（Ｘ１、Ｙ１）、Ｃ１の座標を（Ｘ２、Ｙ２）、
Ｄ２の座標を（Ｘ３、Ｙ３）とする）を数１〜数３に代
入してウエハ１０の中心位置Ｏ’の座標（ａ、ｂ）を求
める（なお、ウエハ１０の半径をＲとする）。For example, as shown in FIG. 4, detection points A1 and C
In order to calculate the center position O ′ of the wafer 10 using the three points 1 and D2, the coordinates of the detection points A1, C1 and D2 (the coordinates of A1 are (X1, Y1), the coordinates of C1 are (X2, Y2),
Substituting the coordinates of D2 into (X3, Y3)) into the equations 1 to 3 to obtain the coordinates (a, b) of the central position O'of the wafer 10 (note that the radius of the wafer 10 is R). .
【数１】 [Equation 1]
【数２】 [Equation 2]
【数３】 [Equation 3]
【００３０】これによりウエハ１０の中心位置Ｏ’の座
標（ａ、ｂ）を求め、原点Ｏからのずれ量を算出する。
そして、ウエハ１０が図１に示すステージ４の上方に配
置された段階で、そのずれ量、すなわち座標（ａ、ｂ）
に応じたステップ数を演算部７から位置補正機構８のモ
ータ８１、８２に与え、ステージ４の中心がウエハ１０
の中心位置Ｏ’に合うように位置を補正する。Thus, the coordinates (a, b) of the central position O'of the wafer 10 are obtained, and the amount of deviation from the origin O is calculated.
Then, when the wafer 10 is placed above the stage 4 shown in FIG. 1, the deviation amount, that is, the coordinates (a, b).
The number of steps corresponding to the number of steps is given from the calculation unit 7 to the motors 81 and 82 of the position correction mechanism 8 so that the center of the stage 4 is the wafer
The position is corrected so as to match the center position O'of.
【００３１】この状態でステージ４をわずかに上昇する
ことにより、ウエハ１０の中心位置Ｏ’をステージ４の
中心で保持することができる。つまり、カセット２から
ウエハ１０が取り出されてステージ４上に配置されるま
での間にウエハ１０の中心位置Ｏ’が算出され、ステー
ジ４にてウエハ１０を保持する際にはそのずれ量が既に
補正されていることになる。By raising the stage 4 slightly in this state, the center position O ′ of the wafer 10 can be held at the center of the stage 4. That is, the central position O ′ of the wafer 10 is calculated until the wafer 10 is taken out from the cassette 2 and placed on the stage 4, and when the wafer 10 is held on the stage 4, the deviation amount is already calculated. It has been corrected.
【００３２】そして、ステージ４にてウエハ１０の中心
位置Ｏ’を保持した後に中心位置Ｏ’を原点Ｏに位置合
わせして回転用モータ９を回転させ、オリフラセンサー
６を用いてオリフラ１１を一定方向に合わせる。これに
より、ウエハ１０の中心位置Ｏ’とオリフラ１１の方向
とを正確に、しかも迅速に位置合わせすることができ
る。After the center position O ′ of the wafer 10 is held on the stage 4, the center position O ′ is aligned with the origin O, the rotation motor 9 is rotated, and the orientation flat sensor 6 is used to keep the orientation flat 11 constant. Align with the direction. As a result, the central position O ′ of the wafer 10 and the orientation of the orientation flat 11 can be accurately and quickly aligned.
【００３３】ウエハ１０の中心位置Ｏ’とオリフラ１１
の方向との位置合わせが完了した後は、再びカセット２
に戻しても、また他のカセット２へ収納してもよい。ま
た、ウエハ１０の位置合わせを行った状態で図示しない
半導体製造装置へ搬送し、所定の処理を行うようにして
もよい。Center position O'of wafer 10 and orientation flat 11
After completing the alignment with the direction of
It may be returned to the cassette or stored in another cassette 2. Alternatively, the wafer 10 may be transferred to a semiconductor manufacturing apparatus (not shown) in a state where the wafer 10 is aligned, and a predetermined process may be performed.
【００３４】なお、本実施例においては４つのセンサー
５１ａ〜５１ｄを用いた例について説明したが、本発明
は少なくとも３つのセンサーを用いればよい。また、各
センサーは必ずしも一列に配置されている必要はない
が、それぞれの位置（基準位置に対する座標）を正確に
演算部７に与えておき中心位置Ｏ’の算出の際に用いる
ようにすればよい。In the present embodiment, an example using four sensors 51a to 51d has been described, but the present invention may use at least three sensors. Further, the respective sensors are not necessarily arranged in a line, but if the respective positions (coordinates with respect to the reference position) are accurately given to the calculation unit 7 and are used in the calculation of the central position O ′. Good.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のウエハの
位置合わせ装置および位置合わせ方法によれば次のよう
な効果がある。すなわち、この位置合わせ装置において
は、ウエハの位置を検出するために収納位置とステージ
との間に固定配置した非接触式のセンサーを用いている
ため、ウエハの近傍でダストが発生することがなくクリ
ーン度を維持することが可能となり、生産の歩留り向上
につながる。しかも、センサーを移動するための機構が
不要となるため装置全体を小型にすることができ、クリ
ーンルームの省スペース化を図ることが可能となる。As described above, the wafer alignment device and alignment method of the present invention have the following effects. That is, in this alignment device, since a non-contact type sensor fixedly arranged between the storage position and the stage is used to detect the position of the wafer, dust is not generated in the vicinity of the wafer. It is possible to maintain the cleanliness and improve the production yield. Moreover, since the mechanism for moving the sensor is unnecessary, the entire apparatus can be downsized, and the space of the clean room can be saved.
【００３６】また、この位置合わせ方法においては、ウ
エハを収納位置からステージまで搬送する間にウエハの
位置を検出してその中心位置を算出するため、ウエハが
ステージの上方に達した段階で即座にウエハの中心位置
をステージの中心で保持することが可能となる。このた
め、短時間でウエハの位置合わせを行うことが可能とな
り、ウエハの位置合わせを伴う移載作業のタクトタイム
の短縮化を図ることができる。Further, in this alignment method, since the position of the wafer is detected and the center position thereof is calculated while the wafer is transferred from the storage position to the stage, the center position is calculated immediately when the wafer reaches above the stage. It is possible to maintain the center position of the wafer at the center of the stage. Therefore, the wafers can be aligned in a short time, and the tact time of the transfer operation involving the alignment of the wafers can be shortened.
【図１】本発明の位置合わせ装置を説明する概略斜視図
である。FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an alignment device of the present invention.
【図２】センサーの作動を説明する図で、（ａ）は作動
開始、（ｂ）は作動終了を示すものである。2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the sensor, in which FIG. 2A shows the operation start and FIG. 2B shows the operation end.
【図３】ウエハの中心位置の算出を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating calculation of a center position of a wafer.
【図４】ウエハの中心位置の算出の一例を説明する図で
ある。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of calculation of a center position of a wafer.
１ 位置合わせ装置 ２ カセット ３ 移載機構 ４ ステージ ５ センサー群 ７ 演算部 ８ 位置補正機構 ９ 回転用モータ １０ ウエハ １１ オリエンテーションフラット 1 Positioning device 2 Cassette 3 Transfer mechanism 4 Stage 5 Sensor group 7 Calculation part 8 Position correction mechanism 9 Rotation motor 10 Wafer 11 Orientation flat
Claims (3)
して該ウエハの中心位置を検出するとともに、該ウエハ
のオリエンテーションフラットの方向を合わせるウエハ
の位置合わせ装置において、 前記ウエハを前記収納位置から取り出して前記ステージ
上まで移載するための移載手段と、 前記収納位置と前記ステージとの間に設けられた少なく
とも３つのセンサーから成り、該３つのセンサーが前記
ウエハに対して平行な面内でかつ該ウエハの移動方向に
対して垂直な方向に少なくとも前記オリエンテーション
フラットの長さよりも広い間隔をもってそれぞれ配置さ
れたセンサー群と、 前記ウエハの移動により前記３つのセンサーが該ウエハ
の周縁部を検出した際における該ウエハの移動方向にお
ける基準位置に対する検出位置を算出し、該検出位置に
基づいて前記ウエハの中心位置を算出する演算手段と、 前記ウエハが前記ステージ上まで到達した状態で、前記
算出手段により算出した前記中心位置に該ステージの中
心を位置合わせするための位置補正手段と、 前記ステージ上に前記ウエハを載置した状態で該ウエハ
を回転させ前記オリエンテーションフラットを一定方向
に合わせるための回転手段とから成ることを特徴とする
ウエハの位置合わせ装置。1. A wafer alignment apparatus for transferring a wafer from a storage position onto a stage to detect the center position of the wafer and for aligning the orientation flat direction of the wafer, wherein the wafer is moved from the storage position. A transfer means for taking out and transferring to the stage, and at least three sensors provided between the storage position and the stage, the three sensors being in a plane parallel to the wafer. And a group of sensors arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the wafer at a distance wider than at least the length of the orientation flat, and the three sensors detect the peripheral portion of the wafer by the movement of the wafer. Then, the detection position with respect to the reference position in the moving direction of the wafer is calculated, Calculating means for calculating the center position of the wafer based on the detected position; and a position for aligning the center of the stage with the center position calculated by the calculating means when the wafer reaches the stage. A wafer alignment apparatus comprising: a correction unit; and a rotation unit for rotating the wafer while the wafer is placed on the stage to align the orientation flat in a certain direction.
して該ウエハの中心位置を検出するとともに、該ウエハ
のオリエンテーションフラットの方向を合わせるウエハ
の位置合わせ方法において、 前記収納位置から前記ウエハを取り出して前記ステージ
上に移載するまで間に該ウエハの周縁部を検出し、その
検出情報に基づいて該ウエハの中心位置を算出する工程
と、 次いで、前記中心位置に基づいて前記ステージの位置を
補正して該ステージの中心で該ウエハの中心位置を保持
する工程と、 前記ウエハを保持した状態で前記ステージを回転させ前
記オリエンテーションフラットの方向を一定方向に合わ
せる工程とから成ることを特徴とするウエハの位置合わ
せ方法。2. A wafer alignment method for moving a wafer from a storage position onto a stage to detect the center position of the wafer and aligning the orientation flat direction of the wafer, wherein the wafer is moved from the storage position. A step of detecting a peripheral portion of the wafer until the wafer is taken out and transferred to the stage, and calculating a center position of the wafer based on the detection information; and a position of the stage based on the center position. And holding the center position of the wafer at the center of the stage, and rotating the stage while holding the wafer to align the orientation flat direction with a fixed direction. Wafer alignment method.
において、 前記検出情報から前記ウエハの周縁部のうちのオリエン
テーションフラットを除く異なる３箇所の位置情報を得
て、該３か所の位置情報に基づき該ウエハの中心位置を
算出することを特徴とするウエハの位置合わせ方法。3. The wafer alignment method according to claim 2, wherein position information of three different positions of the peripheral portion of the wafer except for an orientation flat is obtained from the detection information, and the position information of the three positions is obtained. A method of aligning a wafer, wherein the center position of the wafer is calculated based on
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19926293A JPH0737967A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Apparatus and method for aligning wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19926293A JPH0737967A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Apparatus and method for aligning wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737967A true JPH0737967A (en) | 1995-02-07 |
Family
ID=16404870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19926293A Pending JPH0737967A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Apparatus and method for aligning wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737967A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001210698A (en) * | 1999-11-22 | 2001-08-03 | Lam Res Corp | Method of and apparatus for determining substrate offset using optimization technique |
| KR100587684B1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-06-08 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for aligning wafer |
| JP2011508454A (en) * | 2007-12-27 | 2011-03-10 | ラム リサーチ コーポレーション | Configuration and method for determining position and offset |
| WO2021095553A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 株式会社エム・シー・ケー | Transport device and transport method |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP19926293A patent/JPH0737967A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001210698A (en) * | 1999-11-22 | 2001-08-03 | Lam Res Corp | Method of and apparatus for determining substrate offset using optimization technique |
| KR100587684B1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-06-08 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for aligning wafer |
| JP2011508454A (en) * | 2007-12-27 | 2011-03-10 | ラム リサーチ コーポレーション | Configuration and method for determining position and offset |
| WO2021095553A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 株式会社エム・シー・ケー | Transport device and transport method |
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