JPS62271445A - 位置整合装置 - Google Patents
位置整合装置Info
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- JPS62271445A JPS62271445A JP62023414A JP2341487A JPS62271445A JP S62271445 A JPS62271445 A JP S62271445A JP 62023414 A JP62023414 A JP 62023414A JP 2341487 A JP2341487 A JP 2341487A JP S62271445 A JPS62271445 A JP S62271445A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
- H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明]
皮1光」
本発明は、平坦な部分を縁に有するほぼ円形の半導体ウ
ェハのように、方位角度を識別するための十分な特徴を
有する物の位置整合装置に関する。
ェハのように、方位角度を識別するための十分な特徴を
有する物の位置整合装置に関する。
11江11
半導体ウェハの製造においては、その工程でウェハを位
置整合する必要がある。ウェハの周縁の平坦部を整合す
るには、例えば米国特許第4.493.606号に記載
のように、ローラを用い、該ローラをそれが当該ウェハ
の円弧状の縁と接触している間は回転させ、平坦部に接
触すると停止することにより行うことがしばしば行われ
てきた。
置整合する必要がある。ウェハの周縁の平坦部を整合す
るには、例えば米国特許第4.493.606号に記載
のように、ローラを用い、該ローラをそれが当該ウェハ
の円弧状の縁と接触している間は回転させ、平坦部に接
触すると停止することにより行うことがしばしば行われ
てきた。
米国特許第4,457,664号は別の整合方法を開示
している。この方法によれば、ウェハを回転させてその
周縁を静電容量センサの所を通し、その回転軸から周縁
までの距離の情報を得、その距離と方位角度の情報に基
づきウェハをその重心にたいして再整合する。モしてウ
ェハをもう一度回転して当該ウェハの縁の平坦部の方位
角度に関する情報を得るようにしている。
している。この方法によれば、ウェハを回転させてその
周縁を静電容量センサの所を通し、その回転軸から周縁
までの距離の情報を得、その距離と方位角度の情報に基
づきウェハをその重心にたいして再整合する。モしてウ
ェハをもう一度回転して当該ウェハの縁の平坦部の方位
角度に関する情報を得るようにしている。
光凹しと1頂一
本発明は、半導体ウェハのような物で、当該物の方位角
度を識別することを特徴とする特徴を有する物゛をより
簡易に、効率良く位置N合することが出来る装置を提供
することを目的としている。
度を識別することを特徴とする特徴を有する物゛をより
簡易に、効率良く位置N合することが出来る装置を提供
することを目的としている。
1哩Δl炙
すなわち、本発明に係る位置整合装置は、上記物を保持
し、一つの回転軸の回りで回転させて、上記物の特徴を
含む面の一部を面感知領域を通して動かす回転機と、上
記物に係合してそれを上記回転機に移し、また、同回転
機から上記物を受け取る係合手段と、上記物が回転して
いる間に上記面を横断する軸に沿った同面の位置に関す
る位置対方位角度の情報を測定して記録するための感知
手段と、上記5知手段に応答して、上記位置対方位角度
の情報から、回転軸に対する上記物の中心の位置と上記
特徴の方位角度を計算する計算手段と、上記回転軸に対
する上記中心の整合を行うための整合信号を発すると共
に、上記特徴を所定の方位角度にするように上記物を回
転するための角度修正信号を発する整合修正手段とを備
える。
し、一つの回転軸の回りで回転させて、上記物の特徴を
含む面の一部を面感知領域を通して動かす回転機と、上
記物に係合してそれを上記回転機に移し、また、同回転
機から上記物を受け取る係合手段と、上記物が回転して
いる間に上記面を横断する軸に沿った同面の位置に関す
る位置対方位角度の情報を測定して記録するための感知
手段と、上記5知手段に応答して、上記位置対方位角度
の情報から、回転軸に対する上記物の中心の位置と上記
特徴の方位角度を計算する計算手段と、上記回転軸に対
する上記中心の整合を行うための整合信号を発すると共
に、上記特徴を所定の方位角度にするように上記物を回
転するための角度修正信号を発する整合修正手段とを備
える。
日の作用乃び効果
本発明は、以上の如き構成を有するものであり、ウェハ
などの所定の物を保持して回転し、その周縁の各点の回
転軸からの距離とその方位角度を測定し、それに基づき
当該物の中心位置と上記特徴部分の方位角度を決定し、
当該物の位置整合を行うようにしており、その操作は簡
単で効率的なら細に説明する。
などの所定の物を保持して回転し、その周縁の各点の回
転軸からの距離とその方位角度を測定し、それに基づき
当該物の中心位置と上記特徴部分の方位角度を決定し、
当該物の位置整合を行うようにしており、その操作は簡
単で効率的なら細に説明する。
第1図には、半導体ウェハ12の移送装置を示しており
、該装置はウェハをプラスチックボート14及びクォー
ツボート16(ここでは、ウェハをデヒュージョン炉内
に置くときに該ウェハを保持する)との閉で移送するよ
うになっている。装置10は、カバー20が載置されて
いるベース18、上記ボートを搬送するトロリ22.2
4及びウェハ移送アーム26を有している。トロリ22
.24はカバー20のスロット28.30を通って延び
ている6トロリ22は、その上端に台32を有しており
、談合はクォーツボート16を支持している。トロリ2
4はその上端に台34を有しており、談合はプラスチッ
クボート14を支持している。ウェハ移送アーム26は
垂直アーム36.38に取り付けられており、該アーム
はカバー20のスロット403通して延びている1部材
42がアーム26をアルミニウムウェハ・パドル44に
連結しており、該パドルはウェハをグリップするために
中央の脚部に開口を有している。プラスチックボート1
4とクォーツボート16との間を搬送するために、パド
ル44が1つのボートから上方に動いて該ボートから一
枚のウェハを持ち上げ、他方のボートの上まで横方向に
動き、それから下方に動いて他方のボート内にウェハを
入れる。移送パドル44、ボートトロリ22.24及び
それらを駆動する装置は上述した米国特許第4.493
.606号に詳細に記載されている。
、該装置はウェハをプラスチックボート14及びクォー
ツボート16(ここでは、ウェハをデヒュージョン炉内
に置くときに該ウェハを保持する)との閉で移送するよ
うになっている。装置10は、カバー20が載置されて
いるベース18、上記ボートを搬送するトロリ22.2
4及びウェハ移送アーム26を有している。トロリ22
.24はカバー20のスロット28.30を通って延び
ている6トロリ22は、その上端に台32を有しており
、談合はクォーツボート16を支持している。トロリ2
4はその上端に台34を有しており、談合はプラスチッ
クボート14を支持している。ウェハ移送アーム26は
垂直アーム36.38に取り付けられており、該アーム
はカバー20のスロット403通して延びている1部材
42がアーム26をアルミニウムウェハ・パドル44に
連結しており、該パドルはウェハをグリップするために
中央の脚部に開口を有している。プラスチックボート1
4とクォーツボート16との間を搬送するために、パド
ル44が1つのボートから上方に動いて該ボートから一
枚のウェハを持ち上げ、他方のボートの上まで横方向に
動き、それから下方に動いて他方のボート内にウェハを
入れる。移送パドル44、ボートトロリ22.24及び
それらを駆動する装置は上述した米国特許第4.493
.606号に詳細に記載されている。
第1図ないし第3図に示すように、装置10はプラスチ
ックボート及びクォーツボートの間でパドル44の通路
の中間部分に回転機46を有している0回転機46は支
持アーム48に取り付けられており、パドル44の孔5
2を通って前後に動く真空チャック50を有している。
ックボート及びクォーツボートの間でパドル44の通路
の中間部分に回転機46を有している0回転機46は支
持アーム48に取り付けられており、パドル44の孔5
2を通って前後に動く真空チャック50を有している。
チャック50は、白熱光源54と直線デテクタアレイ5
6との間でウェハを保持し回転して、ウェハ12(第8
図参照)の平坦部134及び中心91の位置を決め、該
ウェハ12が適正に整合されるようにすることが出来る
。直線ディテクタアレイ56は256個のデテクタ61
からなる。
6との間でウェハを保持し回転して、ウェハ12(第8
図参照)の平坦部134及び中心91の位置を決め、該
ウェハ12が適正に整合されるようにすることが出来る
。直線ディテクタアレイ56は256個のデテクタ61
からなる。
第2区に示すように、チャック50は、プーリ/ベルト
機構66を介してリニアサーボモータ64によって回転
駆動れるようになっている。空気圧がホース7oによっ
て供給されるニューマチックアクチュエータ68が、可
撓性ピボット62の回りでアーム48を前後に枢動して
チャック50を孔52を通して前後に動かすことができ
るように取り付けられている。ニューマチックアクチュ
エータ72はアーム48に取り付けられており、絞った
出口を有しており、アーム68によって起こされた動き
を減衰してチャック50が動きすぎるのを防止している
。デジタルエンコーダ74が回転機46の一端に取り付
けられており、チャック50の角度位置、従って該チャ
ック50に取り付けられたウェハ12の角度位置を示す
デジタル信号を発する。
機構66を介してリニアサーボモータ64によって回転
駆動れるようになっている。空気圧がホース7oによっ
て供給されるニューマチックアクチュエータ68が、可
撓性ピボット62の回りでアーム48を前後に枢動して
チャック50を孔52を通して前後に動かすことができ
るように取り付けられている。ニューマチックアクチュ
エータ72はアーム48に取り付けられており、絞った
出口を有しており、アーム68によって起こされた動き
を減衰してチャック50が動きすぎるのを防止している
。デジタルエンコーダ74が回転機46の一端に取り付
けられており、チャック50の角度位置、従って該チャ
ック50に取り付けられたウェハ12の角度位置を示す
デジタル信号を発する。
第3図には、チャック50に取り付けられたウェハ12
の下方縁の高さを感知する操作が示されている。図示の
ように、光源54に向けられた多数のデテクタ61がウ
ェハ12の下方縁の位置を感知する。
の下方縁の高さを感知する操作が示されている。図示の
ように、光源54に向けられた多数のデテクタ61がウ
ェハ12の下方縁の位置を感知する。
第4図には、ウェハ移送パドル44の水平方向及び垂直
方向の動きを起こす駆動装置76が示されている。パド
ル41が取り付けられているアーム38は、手段78を
介して、スプロケット82によって支持されたチェーン
80に接続されている。ステッピングモータ84がチェ
ーン86を駆動するようになっており、該チェーンは下
方左のスプロケット82を駆動するようになっている。
方向の動きを起こす駆動装置76が示されている。パド
ル41が取り付けられているアーム38は、手段78を
介して、スプロケット82によって支持されたチェーン
80に接続されている。ステッピングモータ84がチェ
ーン86を駆動するようになっており、該チェーンは下
方左のスプロケット82を駆動するようになっている。
第4図に示されたアーム38の2つの位置はパドル44
がクォーツボート及びプラスチックボートの中に有ると
きに対応する。
がクォーツボート及びプラスチックボートの中に有ると
きに対応する。
ウェハの位置決め及び整合#R能を行うためプロセッサ
90に情報を送り、また、それから制御信号を受ける当
該装置の部品が第5図に示されている。直線フシタアレ
イ56がデジタルフィルタ92を介してプロセッサ90
に接続されており、ウェハ12の下方部分による光源5
4から遮断されたデテクタの数を示すフィルタ92から
の信号がプロセッサ90に伝達される。デジタルエンコ
ーダ74はチャック5oの、従ってそれに支持されたウ
ェハ12の角度位置を示す信号を供給する。
90に情報を送り、また、それから制御信号を受ける当
該装置の部品が第5図に示されている。直線フシタアレ
イ56がデジタルフィルタ92を介してプロセッサ90
に接続されており、ウェハ12の下方部分による光源5
4から遮断されたデテクタの数を示すフィルタ92から
の信号がプロセッサ90に伝達される。デジタルエンコ
ーダ74はチャック5oの、従ってそれに支持されたウ
ェハ12の角度位置を示す信号を供給する。
プロセッサ90は制御信号を回転機サーボモータ64、
パドルステッピングモータ84.パドルステッピングモ
ータ、(パドル44に接続された)真空係合制御器96
、(ライン70に接続された)回転機変位制御器98、
(チャック50に接続された)回転機真空チャック制御
器100に接続されている。プロセッサ90によってリ
ニアサーボモータ64に与えられた信号は、モータ64
の回転、従って、回転機46に取り付けられたウェハ1
2を制御する0回転機変位制御器98への信号はチャッ
ク50の前後方向での動きを制御し、チャック制御器1
00への信号はチャック50によるウェハ12の係合を
制御する。ステッピングモータ84への信号はパドル4
4の水平及び垂直方向での動きを制御し、真空係合制御
器96への信号はパドル44によるウェハ12の係合を
制御する。
パドルステッピングモータ84.パドルステッピングモ
ータ、(パドル44に接続された)真空係合制御器96
、(ライン70に接続された)回転機変位制御器98、
(チャック50に接続された)回転機真空チャック制御
器100に接続されている。プロセッサ90によってリ
ニアサーボモータ64に与えられた信号は、モータ64
の回転、従って、回転機46に取り付けられたウェハ1
2を制御する0回転機変位制御器98への信号はチャッ
ク50の前後方向での動きを制御し、チャック制御器1
00への信号はチャック50によるウェハ12の係合を
制御する。ステッピングモータ84への信号はパドル4
4の水平及び垂直方向での動きを制御し、真空係合制御
器96への信号はパドル44によるウェハ12の係合を
制御する。
プロセッサ90は第9図及び第10図のフローチャート
の自動的作業を行うようにプログラムされている。
の自動的作業を行うようにプログラムされている。
炎i
プラスチックボート12からクォーツボート16ヘウエ
ハ12を移送する途中において、各つエバの中心及び平
坦部は、回転機46及びそれに関連したデテクタアレイ
56を使用し、第9図に示された方法によって自動的に
適正に整合される。
ハ12を移送する途中において、各つエバの中心及び平
坦部は、回転機46及びそれに関連したデテクタアレイ
56を使用し、第9図に示された方法によって自動的に
適正に整合される。
第1図を参照すると、パドル44が真空を使ってプラス
チックボート14内のウェハ12と係合して、ステッピ
ングモータ84によって水平及び垂直方向に移送されて
回転機46の真空チャック50の前に移すことが分かる
。この時、パドル44の対称の中心垂直線が回転機46
の回転軸94と整合される。
チックボート14内のウェハ12と係合して、ステッピ
ングモータ84によって水平及び垂直方向に移送されて
回転機46の真空チャック50の前に移すことが分かる
。この時、パドル44の対称の中心垂直線が回転機46
の回転軸94と整合される。
第2図に示すように、アクチュエータ68が作動されて
真空チャック50を、パドル44の後方の休止位置から
、孔52を通して動かし、(図示しない)真空センサが
チャック50の真空ラインを感知し、チャック50がウ
ェハ12に係合したことを知らせる6チヤツク50がウ
ェハ12に係合すると、パドル44がウェハ12から離
れ、チャック50が少し前進して第2図に示す位置にな
る。
真空チャック50を、パドル44の後方の休止位置から
、孔52を通して動かし、(図示しない)真空センサが
チャック50の真空ラインを感知し、チャック50がウ
ェハ12に係合したことを知らせる6チヤツク50がウ
ェハ12に係合すると、パドル44がウェハ12から離
れ、チャック50が少し前進して第2図に示す位置にな
る。
この位置において、ウェハ12(第8図)の中心91と
平坦部134との位置は分り)らない、それらの位置を
示す情報を得るために、ウェハを380°だけ回転し、
ウェハ12のほぼ円形の面に対する相対的高さ対角変位
置(すなわち、回転軸94から縁までの長さとその角度
位置)を感知する。ウェハ12が所定の少しの角度だけ
回転されたことをエンコーダ74が示すたびに、プロセ
ッサ90はウェハ12の下方縁のそのときの相対的高さ
を示すデテクタ56からの信号をサンプリングして、ウ
ェハ12のその時の角度位置に対応してメモリに高さを
ストアする。
平坦部134との位置は分り)らない、それらの位置を
示す情報を得るために、ウェハを380°だけ回転し、
ウェハ12のほぼ円形の面に対する相対的高さ対角変位
置(すなわち、回転軸94から縁までの長さとその角度
位置)を感知する。ウェハ12が所定の少しの角度だけ
回転されたことをエンコーダ74が示すたびに、プロセ
ッサ90はウェハ12の下方縁のそのときの相対的高さ
を示すデテクタ56からの信号をサンプリングして、ウ
ェハ12のその時の角度位置に対応してメモリに高さを
ストアする。
第3図及び第5図は、直線デテクタアレイ56に接続さ
れたフィルタ92からの信号がウェハ12によってその
時に光源54から遮蔽されているデテクタ61の数を示
すものであり、これらのデテクタがBで示されている。
れたフィルタ92からの信号がウェハ12によってその
時に光源54から遮蔽されているデテクタ61の数を示
すものであり、これらのデテクタがBで示されている。
光源によって照明されているデテクタはAで示されてい
る。図示の実施例においては、照明されたデテクタは総
て同一のものであるが、常にそうでなくてもよい。
る。図示の実施例においては、照明されたデテクタは総
て同一のものであるが、常にそうでなくてもよい。
ウェハ12が約380°回転されるとき、デテクタアレ
イ56に対するウェハの下方の縁の高さが変わる。各平
坦部は認識可能な変化を生じる。
イ56に対するウェハの下方の縁の高さが変わる。各平
坦部は認識可能な変化を生じる。
回転P146上でのウェハの回転軸94がウェハ12の
中心91と一致しないときは(第8図)、相対的高さも
異なる認識可能な変化を生じる。
中心91と一致しないときは(第8図)、相対的高さも
異なる認識可能な変化を生じる。
第6図には、ウェハの回転軸が同ウェハの中心と一致し
ているときのプロセッサ90によってストアされた角度
位置(横軸)に対する相対的高さく縦軸)のグラフが示
されており、従って、該相対的高さはウェハの平坦部が
デテクタ56を通る時を除いては常に一定である。平坦
部に対応するグラフの要素は放物線形102.104と
なっている。連続的関数が第6図に示されているが、実
際は、記録されるデータはカーブに沿った任意の点でサ
ンプルされたものである。
ているときのプロセッサ90によってストアされた角度
位置(横軸)に対する相対的高さく縦軸)のグラフが示
されており、従って、該相対的高さはウェハの平坦部が
デテクタ56を通る時を除いては常に一定である。平坦
部に対応するグラフの要素は放物線形102.104と
なっている。連続的関数が第6図に示されているが、実
際は、記録されるデータはカーブに沿った任意の点でサ
ンプルされたものである。
第7図には、第8図に示すようにウェハは回転軸91が
同ウェハの中心と一致しないときの、ウェハの角度位置
(横軸)に対する相対的高さく縦軸)のグラフを示して
いる。この状響は、グラフがほぼ正弦(サイン)形の曲
線と示すことがら認識できる。平坦部に対応するグラフ
上の要素は放物線形の部分106.108で分かる。こ
の場合も記録されるデータは、図示されたカーブの任意
の点でサンプルされたものである。第8図に示すウェハ
12は、クォーツボート16の中に設定される前に、中
心91の位置及び平坦部134の角度位置の両方+g合
させておかなければならない。
同ウェハの中心と一致しないときの、ウェハの角度位置
(横軸)に対する相対的高さく縦軸)のグラフを示して
いる。この状響は、グラフがほぼ正弦(サイン)形の曲
線と示すことがら認識できる。平坦部に対応するグラフ
上の要素は放物線形の部分106.108で分かる。こ
の場合も記録されるデータは、図示されたカーブの任意
の点でサンプルされたものである。第8図に示すウェハ
12は、クォーツボート16の中に設定される前に、中
心91の位置及び平坦部134の角度位置の両方+g合
させておかなければならない。
ウェハ12が最初から十分に芯合わせされており、同ウ
ェハの下方縁が256個のデテクタ61のうちの有る程
度を常に遮蔽する状態においては、平坦部゛の角度位置
及び回転軸に対するウェハの中心軸の両方が、以下に説
明するように、ウェハ12の第1の回転から得られるデ
ータによって決めることが出来る。そうでない場合は、
プロセッサ90がウェハがデテクタの総てを遮蔽し、そ
れから幾つかのデテクタの遮蔽をしなくなる2つの部分
の角度位置を測定し、回転機46によりウェハを回転し
て2つの部分の中間点での角度位置を水平にし、それか
ら同ウェハとパドル44に運ぶ。
ェハの下方縁が256個のデテクタ61のうちの有る程
度を常に遮蔽する状態においては、平坦部゛の角度位置
及び回転軸に対するウェハの中心軸の両方が、以下に説
明するように、ウェハ12の第1の回転から得られるデ
ータによって決めることが出来る。そうでない場合は、
プロセッサ90がウェハがデテクタの総てを遮蔽し、そ
れから幾つかのデテクタの遮蔽をしなくなる2つの部分
の角度位置を測定し、回転機46によりウェハを回転し
て2つの部分の中間点での角度位置を水平にし、それか
ら同ウェハとパドル44に運ぶ。
該パドルは、ウェハがそれに移される前に、水平に動か
されて当該ウェハの中心を回転軸により近くなるような
位置にされている。
されて当該ウェハの中心を回転軸により近くなるような
位置にされている。
角度対高さのデータから第8図のウェハを整合するため
の次のステップ、すなわち、主要平坦部の角度位置、同
平坦部を整合するために必要な回転角度、ウェハの中心
の位置及びX及びY方向でのずれの計算について、第1
0図を参照しながら説明する。
の次のステップ、すなわち、主要平坦部の角度位置、同
平坦部を整合するために必要な回転角度、ウェハの中心
の位置及びX及びY方向でのずれの計算について、第1
0図を参照しながら説明する。
まず、角度対相対的高さのデータの各データ点に対し、
一つの点とそれにすぐ続く点の相対的高さの差を計算す
る。この差は、この2つの点間のグラフの勾配に等しい
、プロセッサ90は計算された勾配の大きさが所定の値
5LOPEfより大きい第1の対の点を探し、その角度
位置を記録する。5LOPEfは中心が合っていないウ
ェハによって作られるサインカーブの最も急な勾配より
も大きく、従って、5LOPEfよりも大きい勾配はウ
ェハ12の平坦部があることを示す。第7図を参照する
に、データの点100及び102は5LOPEfよりも
大きい勾配を示す第1の対の点であり、平坦部、図示の
例においては主要な平坦部134(第8図)の始まりを
ほぼ示すものとして記録される。
一つの点とそれにすぐ続く点の相対的高さの差を計算す
る。この差は、この2つの点間のグラフの勾配に等しい
、プロセッサ90は計算された勾配の大きさが所定の値
5LOPEfより大きい第1の対の点を探し、その角度
位置を記録する。5LOPEfは中心が合っていないウ
ェハによって作られるサインカーブの最も急な勾配より
も大きく、従って、5LOPEfよりも大きい勾配はウ
ェハ12の平坦部があることを示す。第7図を参照する
に、データの点100及び102は5LOPEfよりも
大きい勾配を示す第1の対の点であり、平坦部、図示の
例においては主要な平坦部134(第8図)の始まりを
ほぼ示すものとして記録される。
プロセッサは続く点について勾配の計算を続け、負から
正に勾配が変わる第1の変化、すなわち第7図における
最小データ点114を記録する。プロセッサは次に最少
データ点114の後の、鎖点と次の点との間でS L
OP−E fよりも大きい勾配の値を有している最後の
点を探し、それを平坦部のn t&をほぼ示すものとし
て記録する。
正に勾配が変わる第1の変化、すなわち第7図における
最小データ点114を記録する。プロセッサは次に最少
データ点114の後の、鎖点と次の点との間でS L
OP−E fよりも大きい勾配の値を有している最後の
点を探し、それを平坦部のn t&をほぼ示すものとし
て記録する。
プロセッサ90はデータのスキャンを続けて、他の平坦
部を探す。大きい平坦部及び小さい平坦部は対応する放
物線形の始まりと終わりと間の角度位置の差によって識
別できる。プロセッサ90によって探された第1の平坦
部は大きい平坦部として記され、その端部間の差が記録
される。続く平坦部に対する端部間の角度位置の差は、
先の大きい平坦部の記夕潰された差と比較される。もし
、後の平坦部の差が小さい場合には、先の平坦部が大き
い平坦部であるとして記録されたままとされ、後の平坦
部が小さい平坦部として示される。もし後の平坦部の差
が先の平坦部の差よりも大きいときは、先の平坦部に代
わり、後の平坦部が大きい平坦部とされ、該平坦部の端
部間の角度位置の差を新たな最大値として記録する。放
物線形108(第7図)は小さい平坦部128に対応し
、従って、その始めと終わりの端部間の角度差はより小
さい値となる。
部を探す。大きい平坦部及び小さい平坦部は対応する放
物線形の始まりと終わりと間の角度位置の差によって識
別できる。プロセッサ90によって探された第1の平坦
部は大きい平坦部として記され、その端部間の差が記録
される。続く平坦部に対する端部間の角度位置の差は、
先の大きい平坦部の記夕潰された差と比較される。もし
、後の平坦部の差が小さい場合には、先の平坦部が大き
い平坦部であるとして記録されたままとされ、後の平坦
部が小さい平坦部として示される。もし後の平坦部の差
が先の平坦部の差よりも大きいときは、先の平坦部に代
わり、後の平坦部が大きい平坦部とされ、該平坦部の端
部間の角度位置の差を新たな最大値として記録する。放
物線形108(第7図)は小さい平坦部128に対応し
、従って、その始めと終わりの端部間の角度差はより小
さい値となる。
最少データ点114は、平坦部に対して直角で回転軸9
4を通る線136が平坦部134に交わる点138にほ
ぼ対応するサンプル点である。平坦部134と交わる点
138の実際の角度位置は、放物線形部分106の部分
140、すなわち第11図に示すように、最少サンプル
データ点114及びその両側のデータ点を含む部分14
0内にあるサンプル点に族S線をカーブフィッチングす
る式を使って、より詳細に決定する。放物線の最少値の
佐賀は放物線の他の点の位置及び放物線の定数が分かる
場合はその点の勾配から決めることができ、これにより
回転軸に対する大きい平坦部134の正確な角度位置を
決めることができる。
4を通る線136が平坦部134に交わる点138にほ
ぼ対応するサンプル点である。平坦部134と交わる点
138の実際の角度位置は、放物線形部分106の部分
140、すなわち第11図に示すように、最少サンプル
データ点114及びその両側のデータ点を含む部分14
0内にあるサンプル点に族S線をカーブフィッチングす
る式を使って、より詳細に決定する。放物線の最少値の
佐賀は放物線の他の点の位置及び放物線の定数が分かる
場合はその点の勾配から決めることができ、これにより
回転軸に対する大きい平坦部134の正確な角度位置を
決めることができる。
放物線形部分106の放物線定数が知られていないため
、また、部分的理由としては、ウェハの実際の半径及び
アレイに固有の倍率が知られていないので、最少点の位
置の各計算に、2つのデータ点を同時に使用する。2つ
の点を、例えば、点142.144及びそれらの勾配を
、例えば、A及びBとすると、平坦部134上の点13
8に対応する、実際の最少点位置の角度位置A N G
L E l ) 1は、 八NGLE138= (八 X (i+1) −B x (i))/
B−八 十 0FFSETここで、iはデータ点のサン
プルナンバーであり、従って所定の点に対する方位角度
であり横軸の数値である。
、また、部分的理由としては、ウェハの実際の半径及び
アレイに固有の倍率が知られていないので、最少点の位
置の各計算に、2つのデータ点を同時に使用する。2つ
の点を、例えば、点142.144及びそれらの勾配を
、例えば、A及びBとすると、平坦部134上の点13
8に対応する、実際の最少点位置の角度位置A N G
L E l ) 1は、 八NGLE138= (八 X (i+1) −B x (i))/
B−八 十 0FFSETここで、iはデータ点のサン
プルナンバーであり、従って所定の点に対する方位角度
であり横軸の数値である。
0FFSETは、隣合うデータ点の中心点に於ける勾配
を使用しているということにたいしての補正を行うため
の角度オフセット値、−1/2である。
を使用しているということにたいしての補正を行うため
の角度オフセット値、−1/2である。
勾配は上述のごとく計算される、すなわち、各点、例え
ば142または144に対する高さHを次ぎの点、例え
ば点144または114の高さから引いて計算される8
各すンプル点を実際の相対的高さの値(すなわち、照明
されたデテクタの数)で置き換えることにより、次ぎの
ようになる。
ば142または144に対する高さHを次ぎの点、例え
ば点144または114の高さから引いて計算される8
各すンプル点を実際の相対的高さの値(すなわち、照明
されたデテクタの数)で置き換えることにより、次ぎの
ようになる。
十 0FFSET
この計算を5対の点につき行い、その平均値を用いる。
ANGLE、。と平坦部134を所望の底部水平位置に
おくための角度との間の差は、A NGLEでとなる。
おくための角度との間の差は、A NGLEでとなる。
第8図から分かるように、中心91に対してウェハを整
合させるためには、中心91の位置を決めなければなら
ない。これは相互にかつ回転軸94に直角で、(平坦部
134に直角な) 線136に対して45度をなす2つ
の軸130及び131を規定することにより行われる。
合させるためには、中心91の位置を決めなければなら
ない。これは相互にかつ回転軸94に直角で、(平坦部
134に直角な) 線136に対して45度をなす2つ
の軸130及び131を規定することにより行われる。
軸130及び131によって規定される座像においては
、中心91の座標値は回転@94からのずれ(○FF5
ET)として与えられる。軸130°に沿った回転軸9
4からのずれは(@94の一側での)軸部分130aの
長さマイナス(軸94の他側での)軸部分130bの長
さの半分に等しい、すわわち、130でのずれ=(13
0aの長さ一130bの長さ)/2となる。
、中心91の座標値は回転@94からのずれ(○FF5
ET)として与えられる。軸130°に沿った回転軸9
4からのずれは(@94の一側での)軸部分130aの
長さマイナス(軸94の他側での)軸部分130bの長
さの半分に等しい、すわわち、130でのずれ=(13
0aの長さ一130bの長さ)/2となる。
長さ130a及び130bは、大きい平坦部に対して求
められたANGLE、。からの反時計方向でそれぞれ4
5度及び225度の点に対する相対的高さHである。ず
れの方向は、上記計算結果の符号によって示される。同
じ計算が軸131に沿ったずれを計算するのに行われる
。これらの計算結果により得られたずれの値はパドル1
8の水平及び垂直方向でのX及びY軸座標の値に変換さ
れる。これらのずれは、大きい平坦部分をA N GL
EFを通して回転し所定の位置にしたときに適正になる
ように回転される。パドルの座像のY軸に対するずれは
、 Y軸でのずれ=(130でのずれ) X C05(八N
(、LEf)” <131テノ) x 5IN(ANG
LIJ)パドルの座標のY軸に対するずれは Y@でのずれ= −(130でのずれ) x 5XN(
八NGLEf)+(131でのずれ) x C05(八
NGLE4)となる。
められたANGLE、。からの反時計方向でそれぞれ4
5度及び225度の点に対する相対的高さHである。ず
れの方向は、上記計算結果の符号によって示される。同
じ計算が軸131に沿ったずれを計算するのに行われる
。これらの計算結果により得られたずれの値はパドル1
8の水平及び垂直方向でのX及びY軸座標の値に変換さ
れる。これらのずれは、大きい平坦部分をA N GL
EFを通して回転し所定の位置にしたときに適正になる
ように回転される。パドルの座像のY軸に対するずれは
、 Y軸でのずれ=(130でのずれ) X C05(八N
(、LEf)” <131テノ) x 5IN(ANG
LIJ)パドルの座標のY軸に対するずれは Y@でのずれ= −(130でのずれ) x 5XN(
八NGLEf)+(131でのずれ) x C05(八
NGLE4)となる。
次に、第9図のフローチャートを参照する。
プロセサ90はサーボモータ64を回転してウェハ12
を角度A N G L E fだけ回転し、大きい平坦
部134をウェハの底部において所望の水平位置とする
。
を角度A N G L E fだけ回転し、大きい平坦
部134をウェハの底部において所望の水平位置とする
。
Y軸でのずれに基づき、該ずれの符号によって示される
方向にずれの量だけステッピングモータ84(第4図)
によってパドルをY軸にそって水平方向に動かし、それ
からウェハ12をパドルに戻す。この場合、Y軸のずれ
が孔52の寸法によって許容されるX軸方向での最大の
ずれを越えている場合には、パドル44を動かす前に、
このY軸でのずれを最大許容値と等しく設定する。
方向にずれの量だけステッピングモータ84(第4図)
によってパドルをY軸にそって水平方向に動かし、それ
からウェハ12をパドルに戻す。この場合、Y軸のずれ
が孔52の寸法によって許容されるX軸方向での最大の
ずれを越えている場合には、パドル44を動かす前に、
このY軸でのずれを最大許容値と等しく設定する。
孔22を通して回転機46を少しずつ段階的に引込める
ことにより、ウェハを回転(代46からパドル44に移
す。回転機を少しずつ動かす毎に、パ1−ル44がその
真空開口によってウェハに係合したか否かをプロセッサ
90がチェックする。ウェハはパドル44によって係合
されると、チャック50がウェハと離し、回転機46は
更に引込められてパドル44の後方の位置とされる。
ことにより、ウェハを回転(代46からパドル44に移
す。回転機を少しずつ動かす毎に、パ1−ル44がその
真空開口によってウェハに係合したか否かをプロセッサ
90がチェックする。ウェハはパドル44によって係合
されると、チャック50がウェハと離し、回転機46は
更に引込められてパドル44の後方の位置とされる。
パドル44はステッピングモータ84によって駆動され
て、ウェハをクォーツボート16の中に置く、パドル4
4がウェハを支持しながら下降してクォーツボート内に
動くときに、Y軸でのずれが、その下降の最下点を調節
するのに用いられる。
て、ウェハをクォーツボート16の中に置く、パドル4
4がウェハを支持しながら下降してクォーツボート内に
動くときに、Y軸でのずれが、その下降の最下点を調節
するのに用いられる。
このようにして、ウェハ移送装置は、ウェハをボートの
底部に衝突させたり、愈図する高さよりも高いところか
らウェハを落としたりすることを回避することが出来る
。同様に、Y軸でのずれを規定することにより可能とな
る正確な位置決めは、ウェハを下降させる際にクォーツ
ボートの側部に擦ることを防ぐことができ、ウェハの粉
末汚染及び損傷を避けることができる。
底部に衝突させたり、愈図する高さよりも高いところか
らウェハを落としたりすることを回避することが出来る
。同様に、Y軸でのずれを規定することにより可能とな
る正確な位置決めは、ウェハを下降させる際にクォーツ
ボートの側部に擦ることを防ぐことができ、ウェハの粉
末汚染及び損傷を避けることができる。
以上、本発明の実施例につき説明したが1本発明はウェ
ハが平坦部分を有するものでなく、ノツチなどの他の識
別可能部分かあるものにも適用することが出来る。
ハが平坦部分を有するものでなく、ノツチなどの他の識
別可能部分かあるものにも適用することが出来る。
第1図は、本発明に係るウェハ位置整合装置の斜視図、
第2図は、第1図の2−2線断面図、
第3図は、第1図の装置のデテクタ(感知装置)を示す
斜視図、 第4図は、第1図の装置のウェハ係合/移送パドルの駆
動装置の側面図、 第5図は、第1図の装置の自動制御装置のブロック図、 第6図は、第1図の装置において回転されるウェハの相
対的高さく継軸)対角痩位置(横軸)を示すグラフ、 第7図は、第1図の装置に於ける回転中心からずれた中
心を有するウェハの相対的高さく継軸)対角変位置く横
軸)含示すグラフ、 第8図は、第3図によって整合されるウェハの正面図、 第9図は、第1図の装置荷おいてウェハを整合するため
に行われる方法のフローチャート、第10図は、第9図
のフローチャートの一つの工程の詳細なフローチャート
、 第11図は、第7図のグラフの一部を拡大して示した図
である。 44−m−係合手段 46−m−回転機 61−−一 感知手段 90−m−計算手段、整合修正手段。 2.9m偽メーノフロー干、−トヵフ 手続補正書(方式) 旧和にユ年e月−1 イー77 、i 整イ≧・竺(と(二3、補正をする
者 事件との関係 出 願 人 住所 4代理人
斜視図、 第4図は、第1図の装置のウェハ係合/移送パドルの駆
動装置の側面図、 第5図は、第1図の装置の自動制御装置のブロック図、 第6図は、第1図の装置において回転されるウェハの相
対的高さく継軸)対角痩位置(横軸)を示すグラフ、 第7図は、第1図の装置に於ける回転中心からずれた中
心を有するウェハの相対的高さく継軸)対角変位置く横
軸)含示すグラフ、 第8図は、第3図によって整合されるウェハの正面図、 第9図は、第1図の装置荷おいてウェハを整合するため
に行われる方法のフローチャート、第10図は、第9図
のフローチャートの一つの工程の詳細なフローチャート
、 第11図は、第7図のグラフの一部を拡大して示した図
である。 44−m−係合手段 46−m−回転機 61−−一 感知手段 90−m−計算手段、整合修正手段。 2.9m偽メーノフロー干、−トヵフ 手続補正書(方式) 旧和にユ年e月−1 イー77 、i 整イ≧・竺(と(二3、補正をする
者 事件との関係 出 願 人 住所 4代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)識別可能な特徴を備える面を有する物を位置整合
するための装置であって、上記物を保持し、一つの回転
軸の回りで回転させて、上記特徴を含む上記面の一部を
面感知領域を通して動かす回転機と、上記物に係合して
それを上記回転機に移し、また、同回転機から上記物を
受け取る係合手段と、上記物が回転している間に上記面
を横断する軸に沿つた同面の位置に関する位置対方位角
度の情報を測定して記録するための感知手段と、上記感
知手段に応答して、上記位置対方位角度の情報から、回
転軸に対する上記物の中心の位置と上記特徴の方位角度
を計算する計算手段と、上記回転軸に対する上記中心の
整合を行うための整合信号を発すると共に、上記特徴を
所定の方位角度にするように上記物を回転するための角
度修正信号を発する整合修正手段とを備える位置整合装
置。 (2)上記面が円形で、上記回転機か上記物を回転して
、当該円形面の周囲部分が上記感知領域を通るようにす
る手段を有している特許請求の範囲第1項に記載の位置
整合装置。(3)上記特徴が、上記面上の平坦部を有し
ており、上記計算手段が、上記位置を表す第1の変数及
び上記方位角度を表す第2の変数を有する関数として上
記情報を表し、また、上記関数が、上記物の中心が上記
回転軸から外れていることにより生じる勾配より大きい
所定の大きさ以上の値の勾配を有する部分での第1及び
第2の点並びに第1及び第2の点の間で上記関数の勾配
が符号を変える第3の点で、上記平坦部に直角に引かれ
て上記ウェハの回転軸を通る線が上記平坦部に交わる位
置の方位角度に対応する第3の点によって規定される上
記関数の部分を決めることにより、上記平坦部の方位角
度を定める為の手段を有しており、上記整合修正手段が
第3の点の方位角度と上記所定の方位角度とのあいだの
角度差によって上記物を回転する角度修正信号を発する
手段を有していることを特徴とする特許請求の範囲第2
項に記載の位置整合装置。 (4)上記物が複数の平坦部を有しており、上記特徴が
最も長い平坦部を含み、上記計算手段が最大角度によっ
て分離されている第1及び第2の対の点を定める上記最
も長い平坦部を定める手段を有することを計算手段を有
している特許請求の範囲第3項に記載の位置整合装置。 (5)上記情報は、上記回転の間にサンプリングされた
方位角度及び対応する面の位置データの対の形態とされ
ており、また、上記計算手段が上記点の間の上記対にお
ける上記関数の勾配の値から上記線の正確な方位角度を
計算する手段を有している特許請求の範囲第3項に記載
の位置整合装置。 (6)2つの上記勾配を同時に使用して上記正確な方位
角度を計算するようにした特許請求の範囲第5項に記載
の位置整合装置。 (7)勾配の異なる対を用いて複数の計算の結果が平均
されるようにした特許請求の範囲第5項に記載の位置整
合装置。 (8)上記感知手段が、上記物の方位角度をデジタル測
定する第1デジタル測定手段と、上記感知領域内で上記
物の部分の相対的高さをデジタル測定する第2デジタル
測定手段と、第1及び第2デジタル測定手段に対応して
、複数の対の値を記録するデジタル記録手段で、1つの
上記対が上記角度が所定量だけ変化する毎に記録され、
上記対の第1の値が上記物の測定時点での方位角度を表
し、上記対の第2の値が上記物の相対的高さを表すよう
にされてなるデジタル記録手段とを有する特許請求の範
囲第5項、第6項若しくは第7項に記載の位置整合装置
。 (9)上記感知手段が、上記物の方位角度をデジタル測
定する第1デジタル測定手段と、上記感知領域内で上記
物の部分の相対的高さをデジタル測定する第2デジタル
測定手段と、第1及び第2デジタル測定手段に対応して
、複数の対の値を記録するデジタル記録手段で、1つの
上記対が上記角度が所定量だけ変化する毎に記録され、
上記対の第1の値が上記物の測定時点での方位角度を表
し、上記対の第2の値が上記物の相対的高さを表すよう
にされてなるデジタル記録手段とを有する特許請求の範
囲第2項に記載の位置整合装置。(10)上記物が半導
体ウェハであり、上記第2デジタル測定手段が、上記感
知領域内で上記ウェハの一方の側の面の部分を照明する
放射線源と、ウェハの他方の側に設定された直線的に並
べられた複数の放射線デテクタで、ウェハを回転する間
、上記デテクタの幾つかが上記放射線に照射され、残り
のデテクタがウェハにより同放射線から遮蔽されるよう
にしてなる放射線デテクタと、ウェハの相対的高さに対
応する、放射線を感知していないデテクタの数を示す手
段とを有する特許請求の範囲第9項に記載の位置整合装
置。 (11)上記物が半導体ウェハであり、複数のウェハを
支持するプラスチック及びクオーツボートを支持する手
段を有しており、上記係合手段が上記ボート間でウェハ
を移送するパドル手段を有する特許請求の範囲第9項に
記載の位置整合装置。 (12)上記回転機がウェハを回転するための方位信号
に応答してウェハの上記平坦部を所定の角度位置に設定
させるようにしてあり、上記係合手段が、パドル手段の
位置を調節するための整合信号に応答して、ウェハを回
転機から上記パドル手段に戻すときにウェハの中心が少
なくとも一つの軸に適正に整合されるようにする特許請
求の範囲第11項に記載の位置整合装置。 (13)上記回転機が上記パドル手段と同じウェハの側
に係合するようにされた特許請求の範囲第11項に記載
の位置整合装置。 (14)上記パドル手段がパドルを備え、該パドルが上
記回転機を通し、該回転機がウェハに近付いて係合出来
るようにする開口を有している特許請求の範囲第13項
に記載の位置整合装置。 (15)識別可能な特徴を備える円形平面を有する物を
整合するための装置であつて、上記物を保持し、一つの
回転軸の回りで回転させて、上記円形平面の全周縁を面
感知領域を通して動かす回転機と、上記物に係合してそ
れを上記回転機に移し、また、同回転機から上記物を受
け取る係合手段と、上記物が回転している間に、上記面
を横断する軸に沿った同面の位置に関する位置対方位角
度の情報を測定して記録するための感知手段と、上記感
知手段に応答して、上記位置対方位角度の情報から、上
記特徴の方位角度を計算する計算手段で、上記位置を表
す第1変数と上記方位角度を表す第2変数を有する関数
として上記情報を表すと共に、上記物が中心からずれる
ことにより生じる所定の値よりも大きい勾配を有する関
数の部分を特定する手段を有している計算手段と、上記
特徴を所定の方位角度にするように上記物を回転するた
めの角度修正信号を発する整合修正手段とを備える位置
整合装置。 (16)識別可能な特徴を備える円形平面を有する物を
整合するための装置であって、上記物を保持し、一つの
回転軸の回りで回転させて、上記円形平面の全周縁を面
感知領域を通して動かす回転機と、上記物に係合してそ
れを上記回転機に移し、また、同回転機から上記物を受
け取る係合手段と、上記物の方位角度をデジタル測定す
る第1デジタル測定手段と、上記感知領域内で上記物の
部分の相対的高さをデジタル測定する第2デジタル測定
手段と、第1及び第2デジタル測定手段に対応して、複
数の対の値を記録するデジタル記録手段で、1つの上記
対が上記方位角度が所定量だけ変化する毎に記録され、
上記対の第1の値が上記物の測定時点での方位角度を表
し、第2の値が相対的高さを表すようにされてなるデジ
タル記録手段と、上記感知手段に応答して、上記位置対
角度の情報から、上記特徴の方位角度を計算する計算手
段と、上記特徴を所定の方位角度にするように上記物を
回転するための角度修正信号を発する整合修正手段とを
備える位置整合装置。 (17)上記物が半導体ウェハであり、上記第2デジタ
ル測定手段が、上記感知領域内で上記ウェハの一方の側
の面の部分を照明する放射線源と、ウェハの他方の側に
設定された直線的に並べられた複数の放射線デテクタで
、ウェハを回転する間、上記デテクタの幾つかが上記放
射線に照射され、残りのデテクタがウェハにより同放射
線から遮蔽されるようにしてなる放射線デテクタと、ウ
ェハの相対的高さに対応する、放射線を感知していない
デテクタの数を示す手段とを有する特許請求の範囲第1
6項に記載の位置整合装置。 (18)上記物が半導体ウェハであり、複数のウェハを
支持するプラスチックボート及びクオーツボートを支持
する手段を有しており、上記係合手段が上記ボート間で
ウェハを移送するようにされている特許請求の範囲第1
5項若しくは第16項に記載の位置整合装置。 (19)円形面を有する物を整合するための装置であっ
て、上記物を保持し、一つの回転軸の回りで回転させて
、上記円形平面の全周縁を面感知領域を通して動かす回
転機と、上記物に係合してそれを上記回転機に移し、ま
た、同回転機から上記物を受け取る係合手段と、上記物
の方位角度をデジタル測定する第1デジタル測定手段と
、上記感知領域内で上記物の部分の相対的高さをデジタ
ル測定する第2デジタル測定手段、第1及び第2デジタ
ル測定手段に対応して、複数の対の値を記録するデジタ
ル記録手段で、1つの上記対が上記方位角度が所定量だ
け変化する毎に記録され、上記対の第1の値が上記物の
測定時点での方位角度を表し、上記対の第1の値が上記
物の方位角度を表し、第2の値が相対的高さを表すよう
にされてなるデジタル記録手段と、上記感知手段に応答
して、上記位置対方位角度の情報から、回転軸に対する
上記物の中心位置を計算する計算手段と、上記回転軸に
対する上記中心を整合するための整合信号を発する整合
手段とを備える位置整合装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/825,618 US4765793A (en) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | Apparatus for aligning circular objects |
US825618 | 1986-02-03 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62271445A true JPS62271445A (ja) | 1987-11-25 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP62023414A Pending JPS62271445A (ja) | 1986-02-03 | 1987-02-03 | 位置整合装置 |
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JP (1) | JPS62271445A (ja) |
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- 1987-02-03 JP JP62023414A patent/JPS62271445A/ja active Pending
- 1987-02-03 EP EP87300942A patent/EP0234772A3/en not_active Ceased
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EP0234772A3 (en) | 1989-03-22 |
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