WO2005055312A1 - 基板位置決めシステム - Google Patents

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WO2005055312A1
WO2005055312A1 PCT/JP2003/015541 JP0315541W WO2005055312A1 WO 2005055312 A1 WO2005055312 A1 WO 2005055312A1 JP 0315541 W JP0315541 W JP 0315541W WO 2005055312 A1 WO2005055312 A1 WO 2005055312A1
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WO
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substrate
wafer
notch
contact
positioning system
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PCT/JP2003/015541
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsunori Otaguro
Original Assignee
Hirata Corporation
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2008295990A priority patent/JP4713628B2/ja

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a technique for positioning a circular substrate typified by a wafer used in a semiconductor manufacturing process.
  • a circular substrate represented by a wafer is transported between a plurality of types of processing apparatuses and sequentially processed.
  • a substrate is carried into each processing equipment, it is necessary to adjust the direction of the substrate in a certain direction each time.
  • the substrate is provided with a linear notch, called an orientation flat, indicating its direction, and a V-shaped or U-shaped notch, called a notch, at the periphery. Then, the orientation of the substrate is adjusted based on the notch.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-368065 discloses that a substrate is supported in a non-contact manner by a Berne chuck method, and that one driving port A method has been proposed in which the driven roller is brought into contact with the substrate and the driving roller is rotated to rotate the substrate.
  • the substrate and the drive roller Even if slippage occurs or the drive roller is stopped, it is not always easy to control the amount of rotation of the substrate, such as the substrate rotates due to inertia, and the accuracy of the adjustment of the orientation of the substrate is not always good. . Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent dust and the like from adhering to a substrate and adjust the orientation of the substrate accurately in a short time. Is to do.
  • a substrate positioning system for adjusting a direction of a substrate, which is a circular substrate, and provided with a notch indicating a direction of the substrate at a peripheral edge thereof.
  • a support device that supports the substrate in a substantially horizontal manner in a non-contact manner, a sensor that detects the notch in the base supported by the support device, and a substrate that is supported by the support device.
  • a substrate rotating device that adjusts the direction of the substrate by rotating the substrate rotating around; a contact member that contacts the edge of the notch; and a predetermined rotation of the contact member.
  • a moving unit that moves around the center; and a defining member that defines a position of a peripheral edge of the substrate so that the center of the substrate and the center of rotation are aligned with each other. I decided the system is provided. Brief Description of Drawings
  • FIG. 1 is a plan view of a substrate positioning system A according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the substrate positioning system A.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory view of the structure of the substrate positioning system A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view (partially omitted) taken along the line XX of FIG.
  • FIG. 5A is an explanatory view of the contact member 210 and its elevating mechanism.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram when the contact member 210 is at the contact position.
  • FIG. 5C is a diagram showing a state in which the contact portion 211 and the notch Wa are in contact with each other.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view (partially omitted) along the line Y—Y of FIG.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view (partially omitted) along the line Z—Z in FIG.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view (partially omitted) along the line BB of FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a diagram showing a mode in which the roller 220 is retracted from the wafer W.
  • FIG. 8B is a diagram showing an embodiment in a case where the roller 220 is at a position where it comes into contact with the wafer W.
  • 9A and 9B are explanatory diagrams of the operation of the substrate positioning system A.
  • 10A and 10B are explanatory diagrams of the operation of the substrate positioning system A.
  • 11A to 11E are explanatory diagrams of the operation of the substrate positioning system A.
  • 12A and 12B are explanatory views of another embodiment of the substrate positioning system A.
  • FIG. 13 and FIG. 13B are explanatory diagrams of another embodiment of the substrate positioning system A.
  • FIGS. 148 and 14B are diagrams showing examples of the wafer W.
  • FIG. 1 is a plan view of a substrate positioning system A according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of the substrate positioning system A
  • the substrate positioning system A of the present embodiment is assumed to be used in a semiconductor manufacturing process, and is assumed to be a system that positions a substrate (wafer W) between semiconductor processing apparatuses when the substrate (wafer W) is transferred. ing.
  • the substrate positioning system A is provided, for example, at a wafer introduction portion of each semiconductor processing apparatus.
  • 14 and 14B are diagrams showing examples of the wafer W.
  • the wafer used in the semiconductor manufacturing process is generally in the shape of a circular thin plate, and a notch indicating the direction of the wafer W is provided in a part of the periphery.
  • This type of notch can be either a V-shaped or U-shaped notch Wa, called a notch, as shown in Figure 14A, or a linear notch, called an orientation flat, as shown in Figure 14B. It is roughly divided into chipped Wb. Although the substrate positioning system A can cope with any of these notches, the present embodiment mainly focuses on positioning a wafer provided with a notch Wa, which is called a notch shown in FIG. 14A. Will be described.
  • the substrate processing apparatus A includes a support table 100 that supports the wafer W without contacting the wafer W.
  • the support table 100 has a circular shape as a whole, and is fixedly supported on the upper end of a columnar support 110 fixed to the base plate 10.
  • the air ejection sections 101 and 102 provided with a plurality of ejection ports 104 for ejecting clean air, and the wafer W are transferred onto the support table 100.
  • a groove portion 103 into which the arm of the transfer rod to be mounted enters in the horizontal direction.
  • the air outlet 101 is formed in a circular cross section at the center of the support table 100.
  • two air ejection portions 102 are formed symmetrically with respect to the center of the support table 100 over a certain range on the peripheral side of the support table 100.
  • the height of the upper surface of the air ejection portions 101 and 102 is set to be substantially the same, and the upper surface is set to be flat in the horizontal direction.
  • the diameter of the jet port 104 is, for example, about 0.5 mm to 1.0 mm, and is drawn larger than the actual size on the drawing.
  • a flow path 105 for clean air ejected from the ejection port 104 is formed inside the support table 100.
  • the flow path 105 communicates with a flow path 111 provided along the axis inside the support 110.
  • Channel 1 1 1 is column 1 1 At the lower end of 0, it is connected to the pump 111 (see Fig. 2), and the clean air pumped from the pump 112 passes through the channels 111 and 105 from the outlet 104. It is gushing.
  • the wafer W is floated and supported by jetting clean air.
  • the wafer W is pushed upward, and the pressure of the clean air and the weight of the wafer W are balanced, and the wafer W is supplied from the support table 100. It will be held in a floating state at a fixed distance (about 0.2 mm).
  • the wafer w can be supported in a floating state by the Berne-ir method by adjusting the direction and amount of clean air jet.
  • the center C 1 of the wafer W (the center of the circle assuming that there is no notch) shown in FIG. 14 and the axis C of the column 110 shown in FIGS.
  • the wafer W is rotated and its orientation is adjusted.
  • a configuration of a moving unit for moving a contact member which will be described later, will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and 6.
  • the moving unit 200 is formed in a cylindrical shape concentric with the column 110, and has a rotating part 201 that rotates about the axis C 2 as a center of rotation, and an end connected to the rotating part 201, and a rotating part. And an arm part 202 projecting horizontally to the side of the part 201.
  • the rotating part 201 is rotatably attached to a support post 110 via bearings 203 at both upper and lower ends thereof.
  • a pulley 204 is fixed to the lower end of the rotating part 201.
  • the moving unit 2000 includes a motor 205 for rotating and driving the rotating unit 201.
  • the motor 205 is, for example, a stepping motor, but any other motor can be used as long as the rotation amount can be controlled.
  • a pulley 206 is attached to the output shaft of the motor 205.
  • An endless belt 207 is stretched between the pulley 204 and the pulley 206 to constitute a belt transmission mechanism. Therefore, when the motor 205 is driven to rotate, the rotating portion 201 rotates around the axis C2 via the belt transmission mechanism, and the arm portion 202 connected to the rotating portion 201 rotates. Will move.
  • a belt transmission mechanism is used as a mechanism for rotatingly driving the rotating unit 201, but another transmission mechanism such as a gear mechanism may be used.
  • FIG. 5A is a configuration diagram of the contact member 210 and its lifting mechanism.
  • the contact member 210 includes a contact portion 211 formed in a pin shape on an upper end portion thereof, and a rack portion 212 formed on a side surface on a lower end portion side.
  • the contact portion 211 is a portion of which the side surface comes into contact with the edge of the notch Wa of the wafer W when the wafer W is rotated.
  • the tip of the contact portion 211 is formed in a tapered shape whose diameter is reduced upward.
  • a sensor 2 13 is attached to the upper end of the contact portion 2 11.
  • the sensor 2 13 is a sensor that detects the position of the notch Wa of the wafer W.
  • it is a reflection type optical sensor, but any other sensor may be used as long as it can detect the notch Wa.
  • the contact member 210 having such a configuration is attached to a hole 202 a (see FIG. 3) provided in the upper plate of the arm portion 202, and is mounted inside the arm portion 202. And a guide member 214 provided with a groove 214a through which the member 210 passes. The guide member 214 is supported so as to be movable only in the vertical direction.
  • a motor 215 and a pinion 216 attached to an output shaft of the motor 215 are built in.
  • the mode 2 15 is, for example, a stepping spider, but any other type may be used as long as the amount of rotation can be controlled.
  • the pinion 2 16 is disposed so as to engage with the rack portion 2 12 of the contact member 2 10.
  • the contact member 210 moves up and down in accordance with the rotation direction.
  • a rack-pinion mechanism is employed as the elevating mechanism of the contact member 210.
  • another elevating mechanism such as a cam mechanism may be employed.
  • other power sources such as an electromagnetic solenoid other than the motor may be used.
  • the contact member 210 moves up and down.
  • the upper end of the contact member 210 is located below the wafer W as shown in FIG. 2, and the contact part 211 is not in contact with the edge of the notch Wa. It is in.
  • the contact member 2 10 is raised by rotating the motor 2 15 and the contact portion 2 11 is notched as shown in FIG. 5B. Move to the contact position where it comes into contact with the edge of a.
  • the contact portion 211 is sandwiched between the edges E1, E2 on both sides in the circumferential direction of the notch Wa.
  • the contact portion 211 contacts either the edge E1 or E2 according to the moving direction. This causes the wafer W to be rotated by the rotation of the contact portion 211.
  • the abutting portion 211 is disposed within a distance of the radius of the wafer W from the axis C2, and just advances to the notch Wa. It is arranged in a position where it can enter.
  • the size (diameter) of the contact portion 211 is set to a size that restricts the free rotation of the wafer W. That is, it is desirable that the contact portion 211 restricts the wafer W from rotating when the contact member 210 moves and stops.
  • the diameter of the contact portion 211 is set as large as possible so that when the contact portion 211 enters the notch Wa, it substantially contacts both the edges E 1 and E 2. Is preferred. In this way, the rotation of the wafer W is prevented, and the wafer W can be rotated at a higher speed and stopped, thereby shortening the processing time.
  • the diameter of the contact portion 2 11 1 is set so as to make a quick contact with both edges E 1 and E 2, but if the diameter of the contact portion 2 11 1 is increased,
  • the upper end of the contact member 210 may interfere with the wafer Wa.
  • the interference may be reduced by forming the upper end of the contact portion 211 into a tapered shape as in the present embodiment.
  • the contact portion 2 11 When this mechanism is added, when the contact portion 2 11 enters the notch Wa, the contact portion is set at a position where the width between ⁇ E 1 and E 2 on the radial outside of the wafer W is wider. Raise 2 1 1 Then, by moving the contact portion 2 11 1 inward in the radial direction and moving the edges E 1 and E 2 to a position where the width is narrower, the contact portion 2 1 1 is moved to the edges E 1 and E 2. Both can be brought into perfect contact with each other, and the contact portion 211 can be made smaller, so that the above-described interference can be avoided.
  • the contact part 2 11 is formed in a pin shape.
  • the shape is not limited to this, and various shapes for regulating the free rotation of the wafer W can be adopted.
  • the shape of the cross section can be triangular in accordance with the shape of the notch Wa.
  • the contact member 210 is moved up and down.
  • the contact member 210 is fixed so as to move up and down the support table 100 and move up and down the wafer W side.
  • the contact member 210 may be fixed to the arm portion 202, and the arm portion 202 or the arm portion 202 and the rotating portion 201 may be moved up and down. May be configured.
  • a defining member that defines the position of the peripheral edge of the wafer W so that the center C 1 of the wafer W and the axis C 2 coincide with each other.
  • four rollers 220 are provided.
  • Each of the openings 222 is rotatably supported by a respective shaft 222 provided at the upper end of the four columns 222, and when the wafer W is supported by the support stage 100, It is arranged in a part located on the side.
  • the four columns 2 2 1 are erected on two movable plates 2 2 3, two each.
  • Each moving plate 2 23 is movably supported on a support 2 2 4 fixed on the base plate 10.
  • two linear guide rails 2 24 a are provided on the support base 2 24, and the guide rails are provided on the lower surface of the moving plate 2 23.
  • the moving plate 2 23 is guided by the guide rails 2 24 a and moves in a direction approaching or separating from the support 110.
  • the roller 220 moves in a direction approaching or away from the wafer W supported on the supporting plate 100.
  • a gear 225 is attached to the lower end side of the rotating part 201.
  • the gear 225 is attached to the rotating part 201 via a bearing 226, and is configured to be rotatable independently of the rotating part 201.
  • the gear 225 is meshed with a gear 228 attached to the output shaft of the motor 227, and rotates with the rotation of the motor 227.
  • the motor 227 is, for example, a stepping motor, but may be any other motor that can control the amount of rotation.
  • the present embodiment employs a gear mechanism, for example, another transmission mechanism such as a belt transmission mechanism may be employed.
  • each moving plate 223 are connected by a link 229, respectively.
  • a link 229 On the upper surface of the gear 2 25, two pins 2 25 a are erected symmetrically about the axis C 2, and one end of each link 2 29 is rotatable about this pin 2 25 a. It is pivotally supported.
  • the other end of each link 229 is rotatably supported by a pin 223b that is erected on each moving plate 223.
  • the two links 2 2 9 are set to the same length, and when the gear 2 2 5 rotates, each moving plate 2 2 3 moves the same distance in the opposite direction according to the amount of rotation. become.
  • FIG. FIG. 8A shows a case where the four rollers 220 are retracted from the wafer W supported on the support plate 100 and are at a standby position separated from the periphery of the wafer W.
  • the gear 225 rotates counterclockwise via the gear 228.
  • each moving plate 2 23 moves a certain amount in the direction of the support 110 via the link 2 29 with the rotation.
  • each port 220 moves a certain amount in the direction approaching wafer W, and stops at the position shown in FIG. 8B.
  • FIG. 8B shows a position where four rollers 220 contact the periphery of wafer W supported on support plate 100. In the position shown in FIG.
  • the center of the circle is determined if three points on its outer circumference are determined. Therefore, if at least three rollers 220 are provided, it is possible to align the center of the wafer W with respect to the axis C2. However, since the notch Wa is present in the wafer W, if the roller 220 accidentally comes into contact with the notch Wa, accurate positioning may not be performed. For this reason, in this embodiment, by providing four rollers 220, even if one of the rollers 220 accidentally comes into contact with the notch Wa, the remaining three rollers 21 The center position of the wafer W can be adjusted with 20.
  • each roller 220 has a very small amount of space between some rollers 220 and the periphery of wafer W, rather than completely abutting the periphery of wafer W. However, it is desirable to be installed at a position where there is enough space to create a gap.
  • the rotatable roller 220 is employed as the defining member. However, for example, other types of members such as a pin having a smooth side peripheral surface may be used.
  • all four rollers 220 are configured to move, but it is also possible to configure such that a part of them is fixed and the remaining is moved.
  • the moving plate 2 23 is moved by using the gear mechanism and the link mechanism, and the roller 2 20 is moved. The mechanism for moving is not limited to this, and various mechanisms can be adopted.
  • the substrate positioning system A is controlled by a controller (not shown) and operates as follows.
  • FIGS. 9A and 9B are views showing a state in which the wafer W is transferred to the substrate positioning system A.
  • the wafer W that has been processed by a certain processing apparatus is held on the hand unit 301 of the arm 300 of the transfer apparatus, and is transferred to the substrate positioning system A.
  • the hand unit 301 is provided with, for example, a suction port for sucking air on its upper surface, and the wafer W is sucked and held on the upper surface of the hand unit 301.
  • the roller 220 When the wafer W is transported, the roller 220 is set at the standby position, and the contact member 210 is set at the non-contact position.
  • the arm 300 is moved from the side of the substrate positioning system A so that the hand portion 301 enters the groove 103 of the support table 100 so that the wafer W Is transferred onto the support table 100.
  • the center C2 of the wafer W does not coincide with the axis C2 of the substrate positioning system A, and the position of the notch Wa also varies.
  • the transfer device that transports the wafer W is not limited thereto.
  • FIG. 10A the hand portion 301 of the arm 300 enters the groove 103 of the support table 100, and the wafer W is positioned above the support table 100.
  • FIG. 10A first, operate the pump 1 1 and 2. Blow-out of clean air from the blow-out ports 104 of the air blow-out sections 101 and 102 is started. The clean air injection continues until the following operations are completed. Next, as shown in FIG.
  • the hand section 301 of the arm 300 descends, and the supporting table 100 replaces the hand section 301 with the wafer W floating. I support this. After the transfer of the wafer W has been completed, the arm 300 then retreats from the substrate positioning system A once.
  • the motor 227 is driven to move each roller 220 from the retracted position to the positioning position as shown in FIG. Is As a result, the center C 1 of the wafer W coincides with the axis C 2 of the substrate positioning system A.
  • a step of detecting the position of the notch Wa of the wafer W is performed.
  • the motor 205 is driven in a state where the contact member 210 is located at the non-contact position, the rotating unit 201 is rotated, and the arm unit 202 is rotated. Is rotated about axis C 2.
  • the sensor 21 provided on the upper end of the contact member 210 moves along the periphery of the wafer W, and scans the periphery.
  • the total length of the arm portion 202 is set so as not to interfere with each roller 220 located at the positioning position.
  • the drive of the motor 205 is stopped to stop the rotation of the arm portion 202, and as shown in FIG. 11C As shown in the figure, the contact portion 211 of the contact member 210 is located immediately below the notch Wa.
  • the arm 205 is rotated in the opposite direction by rotating the motor 205 in the reverse direction, and the contact member 210 is removed. It is adjusted so that the contact portion 2 1 1 is located immediately below the notch Wa.
  • the motor 215 is driven to raise the contact member 210 and move it from the non-contact position to the contact position. Then, the contact portion 211 of the contact member 210 enters the notch Wa, and is brought into a state where it can contact the edge. Subsequently, the motor 205 is driven to rotate the arm portion 202 as shown in FIG. 11D. As a result, the contact portion 211 moves in an arc shape, rotates so as to press the edge of the notch Wa, and rotates the wafer W. At this time, since each roller 222 is at the positioning position, the wafer W rotates while the center alignment is maintained. The arm portion 202 rotates until the notch Wa of the wafer W is directed to a predetermined target direction. Eventually, as shown in FIG. 11E, when the notch Wa of the wafer W faces a predetermined target direction, the motor 205 stops, and the rotation of the arm portion 202 stops.
  • the hand unit 301 of the arm 300 enters the groove 103 of the support table 100 again to hold the wafer W. Subsequently, the motor 215 is driven to lower the contact member 210 to move from the contact position to the non-contact position, and the motor 227 is driven to position each roller 220. Move from position to standby position. Then, when the hand unit 301 of the arm 300 lifts the wafer W, the wafer W is received from the substrate positioning system A and transferred to the next step. When the wafer W is transferred, the operation of the pump 112 is stopped, and the ejection of the clean air from the ejection port 104 is also stopped.
  • the substrate positioning system A of the present embodiment first, by supporting the wafer W in a non-contact manner by the support table 100, it is possible to prevent dust and the like from adhering to the wafer W. .
  • the contact portion 211 of the contact member 210 is brought into contact with the edge of the notch Wa of the wafer W, and the wafer W is rotated by pressing and rotating the wafer W, so that the wafer W is securely held. And the accuracy of the amount of rotation is improved.
  • the contact member 210 and each roller 220 are attached to the wafer Although they are in contact, they are both edges of the wafer W and do not damage the upper or lower surface. Further, since the position of the notch Wa of the wafer W and the rotation of the wafer W do not require the wafer W to be lifted, the orientation of the wafer can be accurately adjusted in a short time and in a short time. .
  • FIG. 12A is a view showing one example thereof, and is a view showing an arm section 202 ′ instead of the arm section 202.
  • the arm portion 202 has a bifurcated distal end, and a sensor 21 and a contact member 210 are provided respectively.
  • the notch Wa is detected by the sensor 211, and then the contact section 211 of the contact member 210 is rotated by the rotation of the arm section 202'. And the notch Wa are aligned.
  • the distance between the sensor 2 13 and the contact member 2 10 (the distance in the circumferential direction of the wafer W) is set to the distance at which the sensor 2 13 stops over and over from the position where the notch Wa is detected. Needless to say, the efficiency can be further improved by setting them together.
  • FIG. 12B shows still another example of the arm portion 202.
  • Arm portions 202A and 202B which are independently rotated are provided, and the arm portion 202A is provided.
  • a contact member 210 is provided on the arm portion 202B.
  • the arm portion 202B is rotated to contact the contact member 210.
  • the position of the contact portion 2 1 1 of 0 and the notch Wa is aligned.
  • a drive mechanism is required independently for each of the arm portions 202A and 202B.
  • the above-described substrate positioning system A is applicable to the wafer W having the orientation flat-shaped notch Wb shown in FIG. 14B.
  • the edge is straight, so if the contact part 2 11 of the contact member 2 10 When the abutment portion 2 1 1 stops moving, the wafer W may slightly rotate freely due to inertia.
  • the cross-sectional shape of the contact portion 211 is not a circular shape as in the above-described embodiment but a square shape.
  • a planar contact surface is formed along a linear edge, and a line ( Alternatively, free rotation due to the inertia of the wafer W can be regulated.
  • FIG. 13A is a diagram showing an example of such a configuration.
  • an arm portion 202X having a forked end is employed, and the abutting members 21OA and 210B are provided at each end. Is provided.
  • Each of the contact members 21OA and 210B is provided with its lifting mechanism, but only one of the sensors 21 is sufficient, and in the example of the figure, it is provided on the contact member 21OA. Needless to say, the sensor 203 may be provided at a portion other than the contact members 21OA and 210B.
  • the contact portions 211A and 211B and the edge of the notch Wb are separated from each other at two places P1 and P2. Will be in contact.
  • the contact portion 2 11 A regulates the counterclockwise rotation of the wafer W
  • the contact portion 2 11 B regulates the clockwise rotation
  • the free rotation of the wafer W must be restricted. Can be.

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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

　本発明は、半導体製造処理に用いられるウエハ等の基板に塵等が付着することを防止し、短時間で精度よく基板の向きを調整する基板位置決めシステムを提供する。本発明の好適な実施形態である基板処理システムＡでは、複数のローラ２２０により、ウエハＷの周縁を他方向から押圧することで、その中心位置合わせを行う。そして、当該ローラ２２０による中心位置合わせ状態を維持したまま、当接部材２１０の当接部２１１をウエハＷの切り欠きＷａに当接させ、当接部材２１０を弧状に移動することでウエハＷを回転してその向きを調整する。

Description

明 細 書
基板位置決めシステム 技術分野
本発明は、 半導体の製造工程で用いられるウェハに代表される円形基板 の位置決め技術に関する。 背景技術
半導体製造工程において、 ウェハに代表される円形基板は、 複数種類の 各処理装置間で搬送され、 順次処理される。 各処理装置へ基板を搬入する 際には、 その都度基板の向きを一定の方向に調整すること力 S必要となる。 このため、 基板にはその向きを示すオリエンテーションフラットと呼ばれ る直線状の切り欠きや、 ノッチと呼ばれる V字型又は U字型の切り欠きが その周縁に設けられている。 そして、 この切り欠きを基準として基板の向 きが調整される。
基板の向きを調整する技術としては、 従来から種々の方式のものが提案 されている。 例えば、 真空吸着チャックで基板の裏面を吸着して保持し、 基板を回転させる方式が提案されている。 しかし、 この方式では、 基板の 下面に真空吸着器が接触するため、 基板の下面に塵等が付着して歩留まり の原因となる。 また、 例えば、 特開平 1 2— 1 3 3 6 9 6号公報には、 ク ランプにより基板を挟持して回転させる方式が提案されている。 この方式 では、 基板に塵等が付着することを低減できるが、 基板の切り欠きを検出 するために基板を数回持ち直す必要があり、 処理に時間が^^かる。 また、 特開 2 0 0 2— 3 6 8 0 6 5号公報には、 ベルヌ Γチャック方式により、 非接触で基板を支持すると共に、 基板の周縁の複数箇所に 1つの駆動口一 ラと複数の従動ローラを当接し、 駆動ローラを回転することで基板を回転 させる方式が提案されている。 しかし、 この方式では、 基板と駆動ローラ とに滑りを生じたり、 或いは、 駆動ローラを停止しても、 基板が惰性で回 転する等、 基板の回転量の制御が必ずしも容易ではなく、 基板の向きの調 整の精度が必ずしもよくない。 発明の開示
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、 そ の目的とするところは、 基板に塵等が付着することを防止し、 短時間で精 度よく基板の向きを調整することにある。
上記目的を達成するため、 本発明によれば、 円形の基板であって、 その 周縁に当該基板の向きを示す切り欠きが設けられた基板の向きを調整する 基板位置決めシステムであって、 前記基板と非接触で、 当該基板を略水平 に支持する支持装置と、 前記支持装置により支持された前記基盤の前記切 り欠きを検出するセンサと、 前記支持装置により支持された前記基板を、 その中心回りに回転させることにより、 当該基板の向きを調整する基板回 転装置と、 を備え、 前記基板回転装置は、 前記切り欠きの縁に当接する当 接部材と、 前記当接部材を所定の回転中心回りに移動させる移動ュニット と、 前記基板の中心と前記回転中心とがー致するように、 前記基板の周縁 の位置を規定する規定部材と、 を備えたことを特徴とする基板位置決めシ ステムが提供される。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の一実施形態に係る基板位置決めシステム Aの平面図であ る。
図 2は基板位置決めシステム Aの正面図である。
図 3は基板位置決めシステム Aの構造の概略説明図である。
図 4は図 2の線 X— Xに沿う断面図 （一部省略） である。
図 5 Aは当接部材 2 1 0及びその昇降機構の説明図である。 図 5 Bは当接部材 2 1 0が当接位置にある場合の説明図である。
図 5 Cは当接部 2 1 1と切り欠き W aとの当接時の態様を示す図である。 図 6は図 2の線 Y— Yに沿う断面図 （一部省略） である。
図 7 Aは図 2の線 Z— Zに沿う断面図 （一部省略） である。
図 7 Bは図 7 Aの線 B— Bに沿う断面図 （一部省略） である。
図 8 Aはローラ 2 2 0がウェハ Wから後退している態様を示す図である。 図 8 Bはローラ 2 2 0がウェハ Wに当接する位置にある場合の態様を示 す図である。
図 9 A及び 9 Bは基板位置決めシステム Aの動作説明図である。
図 1 0 A及び 1 0 Bは基板位置決めシステム Aの動作説明図である。 図 1 1 A乃至 1 1 Eは基板位置決めシステム Aの動作説明図である。 図 1 2 A及び 1 2 Bは基板位置決めシステム Aの他の実施形態の説明図 である。
図 1 3八及び1 3 Bは基板位置決めシステム Aの他の実施形態の説明図 である。
図 1 4八及び1 4 Bはウェハ Wの例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
<システムの構成 >
図 1は本発明の一実施形態に係る基板位置決めシステム Aの平面図、 図 2は基板位置決めシステム Aの正面図、 図 3は基板位置決めシステム Aの 構造の概略説明図である。 本実施形態の基板位置決めシステム Aは、 半導 体製造工程に用いられることを想定しており、 各半導体処理装置間で基板 (ウェハ W) が移送される際、 その位置決めを行うシステムを想定してい る。 基板位置決めシステム Aは、 例えば、 各半導体処理装置のウェハ導入 部分に設けられる。 図 1 4 及び1 4 Bはウェハ Wの例を示す図である。 半導体製造工程に用いられるウェハは、 一般に、 円形の薄板状をなしてお り、 その周縁の一部に、 ウェハ Wの向きを示す切り欠きが設けられている。 この切り欠きの種類は、 図 1 4 Aに示すようにノッチと呼ばれる V字型又 は U字型の切り欠き W aか、 図 1 4 Bに示すようにオリエンテーションフ ラットと呼ばれる直線状の切り欠き Wbに大別される。 基板位置決めシス テム Aでは、 これらの切り欠きのいずれの場合にも対応できるが、 本実施 形態では主として図 1 4 Aに示すノッチと呼ばれる切り欠き W aが設けら れたウェハの位置決めを行う場合について説明する。
図 1〜図 3を参照して、 まず、 基板処理装置 Aにおけるウェハ Wの支持 機構について説明する。 基板処理装置 Aはウェハ Wと非接触でウェハ Wを 支持する支持テ一ブル 1 0 0を備える。 支持テーブル 1 0 0は全体的に円 形状をなしており、 ベースプレート 1 0に固定された円柱状の支柱 1 1 0 の上端に固定して支持されている。 支持テーブル 1 0 0の上面には、 クリ ーンエア一を噴出する複数の噴出口 1 0 4が設けられたエアー噴出部 1 0 1及び 1 0 2と、 ウェハ Wを支持テーブル 1 0 0上へ移載する移載ロポッ トのアームが水平方向に進入する溝部 1 0 3と、 が形成されている。 エア 一噴出部 1 0 1は支持テ一ブル 1 0 0の中心部分において断面円形状に形 成されている。 また、 エアー噴出部 1 0 2は支持テーブル 1 0 0の周縁側 の一定の範囲に渡って、 支持テ一ブル 1 0 0の中心について対称に 2箇所 形成されている。 エアー噴出部 1 0 1と 1 0 2とは、 その上面の高さが略 同じに設定されており、 また、 その上面は水平方向に平坦に設定されてい る。
噴出口 1 0 4の径は、 例えば、 0 . 5 mm〜l . 0 mm程度であり、 図 面上は実際よりも大きく描かれている。 図 3に示すように、 支持テーブル 1 0 0の内部には噴出口 1 0 4から噴出されるクリーンエアーの流路 1 0 5が形成されている。 この流路 1 0 5は、 支柱 1 1 0内部においてその軸 線に沿って設けられた流路 1 1 1と連通している。 流路 1 1 1は支柱 1 1 0の下端部においてポンプ 1 1 2 (図 2参照） と接続されており、 ポンプ 1 1 2から圧送されるクリーンエアーは、 流路 1 1 1及び 1 0 5を通って 噴出口 1 0 4から噴出される。
次に、 支持テーブル 1 0 0によるウェハ Wの支持原理について説明する。 本実施形態ではクリーンエアの噴出によりウェハ Wを浮遊させて支持する。 つまり、 噴出口 1 0 4からクリーンエアを噴出するとウェハ Wは上方へ押 し上げられ、 クリーンエアの圧力とウェハ Wの自重とがバランスし、 ゥェ ハ Wは支持テ一ブル 1 0 0から一定の距離 （ 0 . 2 mm程度） だけ離れた 浮遊状態で保持されることになる。 この場合、 クリーンエアの噴出方向と 噴出量とを調整することで、 ベルヌ一^ r方式によりウェハ wを浮遊状態に て支持することもできる。 つまり、 支持テーブル 1 0 0上にウェハ Wが存 在する状態で、 噴出口 1 0 4からクリーンエア一を噴出すると、 ウェハ W は上方へ押し上げられるが、 ウェハ Wと支持テーブル 1 0 0の上面 （エア —噴出部 1 0 1及び 1 0 2の上面） との間隔が一定以上に広がると、 ゥェ ハ Wと支持テーブル 1 0 0の上面との間に負圧を生じて、 ウェア Wが支持 テーブル 1 0 0に引き付けられることになる。 このため、 ウェハ Wは支持 テーブル 1 0 0から一定の距離だけ離れた浮遊状態で保持されることにな る。 なお、 ここではエア浮上及びベルヌ一ィ方式を例に挙げたが、 ウェハ
Wを非接触で支持できる方式であれば、 他の方式を採用してもよいことは いうまでもない。
次に、 基板処理装置 Aにおける、 ウェハ Wの回転機構について説明する。 概説すると、 本実施形態では、 図 1 4に示すウェハ Wの中心 C 1 (切り欠 きがないと仮定した場合の円の中心） と、 図 1及び図 2に示す支柱 1 1 0 の軸線 C 2とを一致させることでウェハ Wのセンタリングを行うと共に、 ウェハ Wを回転させ、 その向きを調整する。 まず、 後述する当接部材を移 動させる移動ュニットの構成について図 2〜図 4及び図 6を参照して説明 する。 移動ュニット 2 0 0は、 支柱 1 1 0と同心で円筒状に形成され、 軸線 C 2を回転中心として回転する回転部 2 0 1と、 回転部 2 0 1に端部が連結 され、 回転部 2 0 1の側方に水平に突出したアーム部 2 0 2と、 を備える。 回転部 2 0 1はその上下双方の端部において軸受け 2 0 3を介して支柱 1 1 0に回転自在に取付けられている。 回転部 2 0 1の下端部側にはプーリ 2 0 4が固定されている。 また、 移動ユニット 2 0 0は回転部 2 0 1を回 転駆動するためのモータ 2 0 5を備える。 モ一夕 2 0 5は例えばステツピ ングモータであるが、 回転量の制御が可能なものであれば他のものでもよ レ^ モー夕 2 0 5の出力軸にはプーリ 2 0 6が取付けられており、 プーリ 2 0 4とプーリ 2 0 6との間には、 無端のベルト 2 0 7が張設され、 ベル ト伝動機構を構成している。 従って、 モー夕 2 0 5を回転駆動すると、 こ のベルト伝動機構を介して回転部 2 0 1が軸線 C 2回りに回転し、 回転部 2 0 1に連結されたアーム部 2 0 2が回動することになる。 なお、 本実施 形態では回転部 2 0 1を回転駆動する機構としてベルト伝動機構を用いた が、 歯車機構等、 他の伝動機構を用いてもよい。
次にアーム部 2 0 2の構成について説明する。 アーム部 2 0 2は、 その 一方の端部が回転部 2 0 1に連結され、 他方の端部には当接部材 2 1 0が 取付けられている。 アーム部 2 0 2は中空状に形成されており、 当接部材 2 1 0側の端部付近には当接部材 2 1 0を上下方向 （鉛直方向） に移動さ せる昇降機構が内蔵されている。 図 5 Aは当接部材 2 1 0及びその昇降機 構の構成図である。 当接部材 2 1 0は、 その上端部側においてピン状に形 成された当接部 2 1 1と、 その下端部側の側面に形成されたラック部 2 1 2と、 を備える。 当接部 2 1 1は、 ウェハ Wを回転させる際に、 その側面 がウェハ Wの切り欠き W aの縁に当接することになる部分である。 当接部 2 1 1の先端は上方に向かって縮径するテ一パ状に形成されている。 そし て、 当接部 2 1 1の上端にはセンサ 2 1 3が取付けられている。 センサ 2 1 3は、 ウェハ Wの切り欠き W aの位置を検出するセンサであって、 例え ば、 反射型の光センサであるが、 切り欠き W aを検出できるセンサであれ ば他のセンサでもよい。
このような構成からなる当接部材 2 1 0はアーム部 2 0 2の上板に設け られた穴 2 0 2 a (図 3参照） と、 アーム部 2 0 2の内部に取付けられ、 当接部材 2 1 0が揷通する溝 2 1 4 aが設けられたガイド部材 2 1 4と、 に支持されて上下方向にのみ移動可能に取付けられている。 次に、 アーム 部 2 0 2の内部には、 モー夕 2 1 5とモータ 2 1 5の出力軸に取付けられ たピニオン 2 1 6とが内蔵されている。 モー夕 2 1 5は例えばステツピン グモ一夕であるが回転量を制御できるものであれば他のものでもよい。 ピ 二オン 2 1 6は当接部材 2 1 0のラック部 2 1 2と嚙み合うように配設さ れている。 従って、 モータ 2 1 5を回転すると、 その回転方向に応じて当 接部材 2 1 0が昇降することになる。 なお、 本実施形態では当接部材 2 1 0の昇降機構にラック—ピニオン機構を採用しているが、 例えば、 カム機 構等のような他の昇降機構を採用してもよく、 更に、 動力源としてモー夕 以外にも電磁ソレノィド等の他の動力源を採用してもよい。
次に、 当接部材 2 1 0の昇降時の態様について説明する。 まず、 通常時 には図 2に示すように当接部材 2 1 0の上端がウェハ Wの下に位置し、 当 接部 2 1 1が切り欠き W aの縁に当接しない非当接位置にある。 一方、 ゥ ェハ Wを回転させる際にはモ一夕 2 1 5を回転させて当接部材 2 1 0を上 昇させ、 図 5 Bに示すように当接部 2 1 1が切り欠き W aの縁に当接する 当接位置へ移動する。 このとき、 図 5 Cに示すように当接部 2 1 1は切り 欠き W aの周方向両側の各縁 E 1、 E 2との間に挟まれるような状態にあ る。 この状態でアーム部 2 0 2を回動し、 当接部材 2 1 0を移動させると、 その移動方向に応じて当接部 2 1 1が、 縁 E 1又は E 2のいずれかと当接 してこれを押圧し、 当接部 2 1 1の回動によりウェハ Wに回転力を与える ことになる。 このような作用を得るべく、 当接部 2 1 1は、 軸線 C 2から ウェハ Wの半径分の距離内に配置され、 かつ、 ちょうど切り欠き W aに進 入できるような位置に配置される。
ここで、 当接部 2 1 1の大きさ （径） はウェハ Wの自由回転を規制する 程度の大きさに設定されることが望ましい。 つまり、 当接部材 2 1 0が移 動して停止した際にウェハ Wが回転しないように、 当接部 2 1 1がこれを 規制するようにすることが望ましい。 例えば、 図 5 Cの例で、 当接部 2 1 1が縁 E 1側へ移動し停止した場合、 当接部 2 1 1の径が小さいと、 当接 部 2 1 1と縁 E 2との間の隙間分だけウェハ Wが回転してしまうおそれが ある。 このため、 当接部 2 1 1の径は、 当接部 2 1 1が切り欠き W aに進 入したときに、 縁 E 1及び E 2の双方に略当接するように、 最大限大きく 設定することが好ましい。 こうすることで、 ウェハ Wが回転することが防 止され、 ウェハ Wをより高速で回転し、 停止することが可能となり、 処理 の短時間化を図ることができる。
なお、 当接部 2 1 1の径は縁 E 1及び E 2の双方にピッ夕リ当接するよ うに設定されることが理想的であるが、 当接部 2 1 1の径を大きくすると、 当接部 2 1 1を切り欠き W aに進入させる際に、 当接部材 2 1 0の上端が ウェハ W aと干渉するおそれがある。 その対策として本実施形態のように 当接部 2 1 1の上端をテ一パ状にすることで当該干渉を低減するようにす ることが挙げられる。 また、 その対策として当接部 2 1 1を昇降するのみ ならずウェハ Wの半径方向に水平移動させる機構を追加することも挙げら れる。 この機構を追加した場合、 当接部 2 1 1を切り欠き W aに進入させ る際には、 ウェハ Wの半径方向外側の緣 E 1と E 2との幅がより広い位置 で当接部 2 1 1を上昇させる。 その後、 当接部 2 1 1を半径方向内側へ移 動させ、 縁 E 1と E 2との幅がより狭い位置へ移動させれば、 当接部 2 1 1を縁 E 1及び E 2の双方にピッタリ当接させることができ、 しかも、 当 接部 2 1 1をより小さくできるので、 上述した干渉を回避することができ る。
また、 本実施形態では当接部 2 1 1をピン状に形成しているが、 その形 状はこれに限られず、 ウェハ Wの自由回転を規制する種々の形状を採用す ることができ、 例えば、 切り欠き W aの形状に合わせて断面 3角形状とす ることができる。 また、 本実施形態では当接部材 2 1 0を昇降するように しているが、 例えば、 当接部材 2 1 0は固定として支持テーブル 1 0 0を 昇降してウェハ W側を昇降するように構成してもよいし、 或いは、 当接部 材 2 1 0をアーム部 2 0 2に固定し、 アーム部 2 0 2、 又は、 アーム部 2 0 2及び回転部 2 0 1、 を昇降するように構成してもよい。
次に、 当接部材 2 1 0の移動によるウェハ Wの回転の際、 ウェハ Wの水 平方向への平行移動を規制し、 ウェハ Wがほとんど偏心することなく、 そ の中心 C 1を軸線 C 2と一致させた状態で回るようにする構成について説 明する。
図 1〜図 3を参照して、 本実施形態の基板位置決めシステム Aでは、 ゥ ェハ Wの中心 C 1と軸線 C 2とが一致するように、 ウェハ Wの周縁の位置 を規定する規定部材として、 4つのローラ 2 2 0が設けられている。 各口 —ラ 2 2 0は、 4つの支柱 2 2 1の上端に設けられた各軸 2 2 2に回転自 在に支持されており、 ウェハ Wが支持ステージ 1 0 0により支持された際、 その側方に位置する部位に配設されている。
4つの支柱 2 2 1は、 それぞれ 2本づつ、 2つの移動プレ一ト 2 2 3に 立設されている。 各移動プレート 2 2 3は、 それぞれべ一スプレート 1 0 上に固定された支持台 2 2 4上で移動可能に支持されている。 図 7 A及び 図 7 Bを参照して、 支持台 2 2 4上には、 直線状の案内レール 2 2 4 aが 2本設けられており、 移動プレート 2 2 3の下面には、 案内レール 2 2 4 aに案内される直線状の溝 2 2 3 aが 2列設けられている。 移動プレート 2 2 3は、 案内レール 2 2 4 aに案内されて支柱 1 1 0に近接又は離隔す る方向に移動する。 移動プレート 2 2 3の移動に従って、 ローラ 2 2 0は 支持プレート 1 0 0上に支持されたウェハ Wに近接又は離隔する方向に移 動することになる。 次に、 移動プレート 2 2 3を移動させる駆動機構について説明する。 図 7 A及び図 3を参照して、 回転部 2 0 1の下端部側には歯車 2 2 5が取付 けられている。 歯車 2 2 5は軸受け 2 2 6を介して回転部 2 0 1に取付け られており、 回転部 2 0 1とは独立して回転可能に構成されている。 歯車 2 2 5には、 モー夕 2 2 7の出力軸に取付けられた歯車 2 2 8が嚙み合つ ており、 モータ 2 2 7の回転に従って回転することになる。 モータ 2 2 7 は例えばステツピンダモー夕であるが、 回転量を制御できるものであれば 他のものでもよい。 なお、 本実施形態では歯車機構を採用しているが、 例 えば、 ベルト伝動機構等、 他の伝動機構を採用してもよい。
次に、 歯車 2 2 5と、 各移動プレート 2 2 3とは、 それぞれリンク 2 2 9により連結されている。 歯車 2 2 5の上面には軸線 C 2について対称に 2つのピン 2 2 5 aが立設されており、 各リンク 2 2 9の一方の端部がこ のピン 2 2 5 aに回動自在に軸支されている。 各リンク 2 2 9の他方の端 部は各移動プレート 2 2 3上にそれぞれ立設されたピン 2 2 3 bに回動自 在に軸支されている。 2つのリンク 2 2 9は同じ長さに設定されており、 歯車 2 2 5が回転すると、 その回転量に応じて各移動プレート 2 2 3は相 互に相反する方向に同じ距離だけ移動することになる。
次に、' 図 8 A及び図 8 Bを参照して、 ローラ 2 2 0によるウェハ Wの周 縁の位置を規定動作について説明する。 図 8 Aは、 4つのローラ 2 2 0が 支持プレート 1 0 0上に支持されたウェハ Wから後退し、 ウェハ Wの周縁 から離隔した待機位置にある場合を示している。 この状態からモータ 2 2 7を所定の方向に一定量回転すると、 歯車 2 2 8を介して歯車 2 2 5が反 時計回りに回転する。 歯車 2 2 5が反時計回りに回転すると、 その回転に 伴ってリンク 2 2 9を介して各移動プレート 2 2 3が支柱 1 1 0方向に所 定量移動する。 その結果、 各口一ラ 2 2 0がウェハ Wへ近接する方向に所 定量移動し、 図 8 Bに示す位置で停止する。 図 8 Bは、 4つのローラ 2 2 0が支持プレート 1 0 0上に支持されたウェハ Wの周縁に当接する位置決 め位置にある場合を示している。
図 8 Aの位置から図 8 Bの位置へ各ローラ 2 2 0が移動する際、 支持プ レート 1 0 0上に支持されたウェハ Wはその周縁が各ローラ 2 2 0により 他点 ·他方向から軸線 C 2へ向けて押圧されることになり、 ウェハ Wの中 心 C 1と軸線 C 2とが一致する位置に位置決めされることになる。 この位 置決めされた状態で上述した当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1を切り欠き W aに進入させ、 当接部材 2 1 0を移動させると、 ウェハ Wの周縁の位置が 各ローラ 2 2 0に規定され、 ウェハ Wの水平方向への平行移動が規制され るので、 ウェハ Wの中心 C 1と軸線 C 2とが一致した状態で、 回転するこ とになる。
ここで、 円の中心はその外周上の 3点が定まれば決定される。 従って、 -ローラ 2 2 0は少なくとも 3つ設けられれば、 軸線 C 2に対するウェハ W の中心位置合わせが可能となる。 しかし、 ウェハ Wには切り欠き W aが存 在するため、 たまたまこの切り欠き W aにローラ 2 2 0が当接した場合、 正確な位置決めができない場合がある。 このため、 本実施形態ではローラ 2 2 0を 4つ設けることで、 たまたまいずれか 1つのローラ 2 2 0が切り 欠き W aに当接する状態となったとしても、 残りの 3つの口一ラ 2 2 0で ウェハ Wの中心位置合わせができるようにしている。
なお、 各ローラ 2 2 0は、 図 8 Bの態様の際、 ウェハ Wの周縁に完全に 当接するよりも、 一部のローラ 2 2 0とウェハ Wの周縁との間に極めて微 量な分だけ隙間ができる程度の余裕をもった位置へ配設されることが望ま しい。 また、 本実施形態では、 回転自在なローラ 2 2 0を規定部材として 採用したが、 例えば、 側周面が平滑されたピン等、 他の種類の部材を用い ることもできる。 また、 本実施形態では 4つのローラ 2 2 0が全て移動す るように構成しているが、 その一部を固定して、 残りを移動するように構 成してもよい。 また、 本実施形態では歯車機構とリンク機構を用いて移動 プレート 2 2 3を移動させ、 ローラ 2 2 0を移動させたが、 ローラ 2 2 0 を移動させる機構はこれに限られず、 種々の機構を採用することができる。 <システムの動作 >
次に、 係る構成からなる基板位置決めシステム Aの動作について図 9 A 〜図 1 1 Eを参照して説明する。 基板位置決めシステム Aは、 ウェハ Wが 移載されてくると、 図示しないコントローラに制御されて以下の通り稼働 する。
図 9 A及び 9 Bはウェハ Wを基板位置決めシステム Aに移載する際の態 様を示した図である。 図 9 Aに示すように、 ある処理装置での処理が終了 したウェハ Wは、 移載装置のアーム 3 0 0のハンド部 3 0 1上に保持され て、 基板位置決めシステム Aへ搬送される。 ハンド部 3 0 1は例えばその 上面にエアを吸入する吸入口が設けられ、 ウェハ Wはハンド部 3 0 1の上 面に吸着されて保持される。
ウェハ Wが搬送される際、 ローラ 2 2 0は待機位置に、 当接部材 2 1 0 は非当接位置に、 それぞれセットされている。 アーム 3 0 0は、 図 9 Aに 示すように、 基板位置決めシステム Aの側方から、 そのハンド部 3 0 1が 支持テ一ブル 1 0 0の溝部 1 0 3に進入するようにしてウェハ Wを支持テ 一ブル 1 0 0上に移載する。 移載の際は、 通常、 ウェハ Wの中心 C 2はは 基板位置決めシステム Aの軸線 C 2と一致しておらず、 また、 切り欠き W aの位置も様々である。 なお、 本実施形態では、 ァ一ム 3 0 0としてハン ド部 3 0 1上にウェハ Wを保持するものを例示したが、 ウェハ Wを搬送す る移載装置はこれに限られず、 例えば、 ウェハ Wの上方からその周縁を挟 持するクランプ式のもの等、 他の形式の移載装置も適用可能である。 また、 クランプ式のもののように、 ウェハ Wの移載時に移載装置の一部が支持テ 一ブル 1 0 0と干渉しない場合は、 溝部 1 0 3は必ずしも必要ではない。 図 9 B及び図 1 0 Aはアーム 3 0 0のハンド部 3 0 1が支持テ一ブル 1 0 0の溝部 1 0 3に進入し、 ウェハ Wが支持テーブル 1 0 0の上方に位置 している態様を示す図である。 この状態で、 まず、 ポンプ 1 1 2を稼働し、. エアー噴出部 1 0 1及び 1 0 2の噴出口 1 0 4からのクリーンエアの噴出 が開始される。 クリーンエアの噴出は以下に述べる各動作が終了するまで 継続される。 次に、 図 1 0 Bに示すようにアーム 3 0 0のハンド部 3 0 1 が降下し、 ハンド部 3 0 1に代わって支持テ一ブル 1 0 0がウェハ Wを浮 遊させた状態でこれを支持する。 ウェハ Wの移載が終了したアーム 3 0 0 は、 この後、 基板位置決めシステム Aから一旦後退する。
次に、 基板位置決めシステム Aでは、 モータ 2 2 7を駆動し、 図 1 1 A に示すように各ローラ 2 2 0を退避位置から位置決め位置へ移動させ、 ゥ ェ八 Wの中心位置合わせが行われる。 この結果、 ウェハ Wの中心 C 1が基 板位置決めシステム Aの軸線 C 2に一致することになる。
ウェハ Wの中心位置合わせが終了すると、 ウェハ Wの切り欠き W aの位 置を検出する工程を実行する。 ここでは、 図 1 1 Bに示すように当接部材 2 1 0を非当接位置に位置させた状態でモータ 2 0 5を駆動し、 回転部 2 0 1を回転させ、 アーム部 2 0 2を軸線 C 2回りに回動させる。 すると、 当接部材 2 1 0の上端に設けられたセンサ 2 1 3がウェハ Wの周縁に沿つ て移動し、 当該周縁を走査する。 なお、 アーム部 2 0 2の全長は位置決め 位置にある各ローラ 2 2 0と干渉しないように設定されている。
しかして、 センサ 2 1 3によりウェハ Wの切り欠き W aが検出されると、 モ一夕 2 0 5の駆動を停止してアーム部 2 0 2の回動を停止し、 図 1 1 C に示すように、 当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1が切り欠き W aの真下に位 置するようにする。 ここで、 センサ 2 1 3が切り欠き W aを通り過ぎてし まった場合はモ一夕 2 0 5を逆転させてアーム部 2 0 2を逆方向に回動し、 当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1が切り欠き W aの真下に位置するように調 整される。 本実施形態では、 切り欠き W aの位置を検出するセンサ 2 1 3 を当接部材 2 1 0に設けることで、 当接部 2 1 1と切り欠き W aとの位置 合わせと、 切り欠き W aの位置の検出と、 を実質的に同時に行うことがで き、 処理時間を短縮できるとともに、 共通の駆動機構で両者を移動させる ことができるので、 システムをより簡略化することができる。
次に、 モータ 2 1 5を駆動し、 当接部材 2 1 0を上昇させ、 非当接位置 から当接位置へ移動させる。 すると、 当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1が切 り欠き W aに進入し、 その縁に当接可能な状態となる。 続いてモータ 2 0 5を駆動し、 図 1 1 Dに示すようにアーム部 2 0 2を回動する。 この結果、 当接部 2 1 1が弧状に移動し、 切り欠き W aの縁を押圧するようにして回 動し、 ウェハ Wを回転させる。 この際、 各ローラ 2 2 0が位置決め位置に あるので、 ウェハ Wは中心位置合わせが維持された状態で回転することに なる。 アーム部 2 0 2はウェハ Wの切り欠き W aが、 予め定めた目標方向 に向くまで回動する。 やがて、 図 1 1 Eに示すようにウェハ Wの切り欠き W aが、 予め定めた目標方向に向くとモータ 2 0 5を停止し、 アーム部 2 0 2の回動を停止する。
これにより、 ウェハ Wの中心位置合わせ及び向きの調整が終了する。
この後、 アーム 3 0 0のハンド部 3 0 1は、 再び支持テーブル 1 0 0の 溝部 1 0 3に進入してウェハ Wを保持する。 続いて、 モータ 2 1 5を駆動 して当接部材 2 1 0を降下させ、 当接位置から非当接位置へ移動すると共 に、 モータ 2 2 7を駆動して各ローラ 2 2 0を位置決め位置から待機位置 へ移動させる。 そして、 アーム 3 0 0のハンド部 3 0 1がウェハ Wを持ち 上げることで、 基板位置決めシステム Aからウェハ Wを受け取り、 次のェ 程へこれを搬送することになる。 ウェハ Wが搬送されるとポンプ 1 1 2の 稼働が停止され、 噴出口 1 0 4からのクリーンエア一の噴出も停止する。 このように、 本実施形態の基板位置決めシステム Aでは、 まず、 支持テ —ブル 1 0 0により非接触でウェハ Wを支持することで、 ウェハ Wに塵等 が付着することを防止することができる。 また、 当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1をウェハ Wの切り欠き W aの縁に当接させ、 押圧するようにして回 動させることでウェハ Wを回転させるのでウェハ Wを確実に回転でき、 回 転量の精度が向上する。 当接部材 2 1 0及び各ローラ 2 2 0はウェハ に 当接するが、 いずれもウェハ Wの端縁であり、 その上面や下面を傷つける こともない。 更に、 ウェハ Wの切り欠き W aの位置の検出と、 ウェハ Wの 回転とにあたり、 ウェハ Wの持ち直し等を必要としないから、 短時間で短 時間で精度よくウェハの向きを調整することができる。
<他の実施形態 >
上記実施形態では、 当接部材 2 1 0にセンサ 2 1 3を設けたが、 両者を 分離して配置することもできる。 図 1 2 Aはその一例を示す図であり、 ァ —ム部 2 0 2に代わるアーム部 2 0 2 ' を示した図である。 アーム部 2 0 2， は、 その先端が二股に分かれ、 それぞれセンサ 2 1 3と当接部材 2 1 0とが配設されている。 このアーム部 2 0 2 ' を採用した場合、 センサ 2 1 3で切り欠き W aを検出した後、 アーム部 2 0 2 ' の回動により当接部 材 2 1 0の当接部 2 1 1と切り欠き W aとの位置合わせを行うことになる。 なお、 センサ 2 1 3と当接部材 2 1 0との間隔 （ウェハ Wの周方向の間隔 ) を、 センサ 2 1 3が切り欠き W aを検出した位置からオーバ一ランして 停止する距離に合わせて設定しておくことにより、 より一層の効率化を図 れることはいうまでもない。
また、 図 1 2 Bはアーム部 2 0 2の更に他の例を示しており、 それぞれ 独立して回動されるアーム部 2 0 2 A及び 2 0 2 Bを設け、 アーム部 2 0 2 Aにセンサ 2 0 3を設けて、 アーム部 2 0 2 Bに当接部材 2 1 0を設け ている。 この構成例の場合、 ァ一ム部 2 0 2 Aを回動してセンサ 2 0 3に より切り欠き W aを検出した後、 アーム部 2 0 2 Bを回動して当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1と切り欠き W aとの位置合わせを行うことになる。 ま た、 各アーム部 2 0 2 A及び 2 0 2 Bについて、 それぞれ駆動機構が独立 して必要となる。
次に、 上述した基板位置決めシステム Aは、 ノッチ形の切り欠き W aを 有するウェハ Wの他に、 図 1 4 Bに示したオリエンテーションフラット形 の切り欠き Wbを有するウェハ Wにも適用可能である。 但し、 オリエンテ —ションフラット形の切り欠き Wbの場合、 その縁が直線状であるため、 当接部材 2 1 0の当接部 2 1 1がー箇所で、 かつ、 点で当該縁に当接する のみでは、 当接部 2 1 1が移動を停止した際にウェハ Wが惰性で若干自由 回転しまう場合がある。
そこで、 例えば、 当接部 2 1 1の断面形状を、 上記実施形態のように円 形ではなく角形にする等、 直線状の縁に沿うように面状の当接面を形成し、 線 （又は面） で当接するようにすることで、 ウェハ Wの惰性による自由回 転を規制することができる。
また、 当接部 2 1 1の断面形状が円形であって点で切り欠き Wbの縁に 接触する場合であっても、 当接部 2 1 1を相互に離隔させて複数設け、 複 数箇所で切り欠き Wbの縁に当接するように構成することでウェハ Wの惰 性による自由回転を規制することができる。 図 1 3 Aはそのような構成例 を示す図である。 同図の例では、 アーム部 2 0 2に代えて、 先端が 2股に 分かれたアーム部 2 0 2 Xを採用しており、 各先端にそれぞれ当接部材 2 1 O A及ぴ 2 1 0 Bが設けられている。 各当接部材 2 1 O A及び 2 1 0 B にはそれぞれその昇降機構が設けられるが、 センサ 2 1 3はいずれか一方 で足り、 同図の例では当接部材 2 1 O Aに設けている。 もちろん、 当接部 材 2 1 O A及び 2 1 0 B以 の部位にセンサ 2 0 3を配設してもよい。 同 図の構成の場合、 図 1 3 Bに示すように、 その当接部 2 1 1 A及び 2 1 1 Bと、 切り欠き Wbの縁とは、 相互に離隔した 2箇所 P 1及び P 2で当接 することになる。 そして、 当接部 2 1 1 Aはウェハ Wの反時計回りの回転 を規制し、 当接部 2 1 1 Bは時計回りの回転を規制するので、 ゥェ八 Wの 自由回転を規制することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 円形の基板であって、 その周縁に当該基板の向きを示す切り欠きが設 けられた基板の向きを調整する基板位置決めシステムであって、
5 前記基板と非接触で、 当該基板を略水平に支持する支持装置と、
前記支持装置により支持された前記基盤の前記切り欠きを検出するセン サと、
前記支持装置により支持された前記基板を、 その中心回りに回転させる ことにより、 当該基板の向きを調整する基板回転装置と、 を備え、 0 前記基板回転装置は、
前記切り欠きの縁に当接する当接部材と、
前記当接部材を所定の回転中心回りに移動させる移動ユニットと、 > 前記基板の中心と前記回転中心とがー致するように、 前記基板の周縁の 位置を規定する規定部材と、
5 を備えたことを特徴とする基板位置決めシステム。
2 . 前記当接部材が、 前記基板の自由回転を規制する大きさ又は形状を有 することを特徴とする請求項 1に記載の基板位置決めシステム。 0 3 . 前記切り欠きが、 ノッチ形の切り欠きであり、
前記当接部材が、 前記基板の前記切り欠きの周方向両側の各縁に略当接 する大きさ又は形状を有することを特徴とする請求項 1に記載の基板位置 決めシステム。 5
4. 前記移動ュニットが、
前記回転中心回りに回転する回転部と、
前記回転部に連結され、 前記当接部材が取付けられたアーム部と、 を備 P ,
更に、
前記アーム部に、 前記当接部材を、 前記切り欠きの縁に当接する当接位 置と、 非当接位置と、 の間で移動させる移動機構を設けたことを特徴とす る請求項 1に記載の基板位置決めシステム。
5 . 前記センサが前記アーム部に設けられたことを特徴とする請求項 4に 記載の基板位置決めシステム。
6 . 前記センサが前記当接部材に設けられたことを特徴とする請求項 4に 記載の基板位置決めシステム。
7 . 前記規定部材が、
回転自由な複数のローラからなり、
更に、
複数の前記ローラを、 前記基板の周縁に当接する第 1の位置と、 前記基 板の周縁から離隔した第 2の位置と、 の間で移動させる口一ラ移動装置を 備えたことを特徴とする請求項 1に記載の基板位置决めシステム。
8 . 前記支持装置が、
前記基板を浮遊させるエアーを噴出する噴出口を有するテーブルを備え、 前記テーブルには、 前記基板を移載する移載装置のハンド部の進入を許 容する溝が設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の基板位置決 めシステム。
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