JPH01303737A - Positioning device - Google Patents
Positioning deviceInfo
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- JPH01303737A JPH01303737A JP63134125A JP13412588A JPH01303737A JP H01303737 A JPH01303737 A JP H01303737A JP 63134125 A JP63134125 A JP 63134125A JP 13412588 A JP13412588 A JP 13412588A JP H01303737 A JPH01303737 A JP H01303737A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- orientation flat
- notch
- angle
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は半導体素子製造’1.M又は検査装置等におけ
る円形状物体の位置決め装置に関し、特にウェハのオリ
フラやノツチ等の位置決めを行うと共にウェハの偏心を
補正して位置決めするか次工程に転送するためにウェハ
を所定位置に高精度に位置決めすることができる位置決
め装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention is applied to semiconductor device manufacturing '1. Regarding positioning devices for circular objects in M or inspection equipment, etc., in particular, it is used to position the wafer's orientation flat, notch, etc., and also to correct the eccentricity of the wafer and position it, or to place the wafer in a predetermined position with high precision in order to transfer it to the next process. This invention relates to a positioning device capable of positioning.
(従来の技術)
従来より半導体素子製造装置におけるウエノλの露光転
写工程においてウェハを所定の位置に位置決めする位置
決め装置は種々と提案されている。(Prior Art) Various positioning devices have been proposed for positioning a wafer at a predetermined position in a wafer λ exposure transfer process in a semiconductor device manufacturing apparatus.
第3図は従来の位置決め装との概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional positioning device.
同図において30はウェハ37のエツジを検出する検出
系である。検出系30では光源31からの光束をレンズ
32で集光し、ミラー33を介してウェハ37に入射さ
せている。ウェハ37の工・ンジ部を通過した光束をミ
ラー34で反射させレンズ35で集光して受光素子36
で受光している。In the figure, 30 is a detection system for detecting the edge of the wafer 37. In the detection system 30, a light beam from a light source 31 is focused by a lens 32, and is made to enter a wafer 37 via a mirror 33. The light beam that has passed through the processing and cutting portions of the wafer 37 is reflected by the mirror 34 and condensed by the lens 35 to the light receiving element 36.
It is receiving light.
そして受光素子36からの出力信号を利用して不図示の
演算手段によりウェハ37のオリフラ又はノツチの位置
を求め不図示の駆動手段によりウェハ37の位置決めを
行っている。Using the output signal from the light receiving element 36, the position of the orientation flat or notch of the wafer 37 is determined by a calculation means (not shown), and the wafer 37 is positioned by a driving means (not shown).
同装置ではウェハ37をステッピングモータ39により
回転軸38をまず1回転させてその時のエツジ検出値よ
りウェハ37の偏心量を検出し、偏心方向にウェハを移
しかえ偏心量の補正を行ってから更に、ウェハ37を1
回転させて、オリフラ又はノツチの位置を検出し、次工
程に搬送していた。したがって、ウェハを都合2回転さ
せることになり、又途中で偏心補正動作を行うために、
時間がかかるという欠点があった。In this device, the wafer 37 is first rotated once by the rotating shaft 38 by the stepping motor 39, the amount of eccentricity of the wafer 37 is detected from the edge detection value at that time, the wafer is moved in the eccentric direction, the amount of eccentricity is corrected, and then the amount of eccentricity is corrected. , wafer 37 as 1
It was rotated to detect the position of the orientation flat or notch, and then transported to the next process. Therefore, the wafer has to be rotated twice in total, and in order to perform an eccentricity correction operation in the middle,
The drawback was that it was time consuming.
(発明が解決しようとする問題点)
本発明はウェハのエツジを検出する為の検出系をウェハ
の回転軸にたいして180度対向して2組配置し、2つ
の検出系からの出力信号を用いて所定の演算処理を行う
ことにより、ウェハの1回の回転(通常180@回転)
により効率良く。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention includes two sets of detection systems for detecting the edge of the wafer, which are arranged 180 degrees opposite to the rotational axis of the wafer, and uses output signals from the two detection systems. One rotation of the wafer (usually 180 @ rotations) by performing predetermined calculation processing
more efficiently.
ウェハの取付は位置に対する偏心量、偏心位置、偏心方
向及びオリフラ又はノツチの位aを検出し、大幅にスル
ープットを向上させることがてきる位置決め装置の提供
を目的とする。The object of the present invention is to provide a positioning device that detects the amount of eccentricity, the eccentric position, the eccentric direction, and the position a of the orientation flat or notch in mounting the wafer, and can significantly improve the throughput.
(問題点を解決するための手段)
外周の一部にオリフラ又はノツチを有するウェハを回転
軸上に回転自在に保持し、該ウェハの半径方向の変位量
を検出するための2つの検出系を該回転軸の回転中心に
対して180度で対向配置し、該ウェハを1/2回転し
たときの該2つの検出系からの2つの出力信号を用いて
該オリフラ又はノツチを示す信号を検出し、該信号の発
生時における該回転軸の回転角度より該ウェハ上のオリ
フラ若しくはノツチの位置を演算する手段と、該2つの
出力信号の各回転角等での出力値に基いて該ウェハの該
回転軸に対する偏心角度及び偏心量を演算する手段とを
用い各演算値をもとに該ウェハを所定位置に位置決めす
ることである。(Means for solving the problem) A wafer having an orientation flat or a notch on a part of its outer periphery is rotatably held on a rotating shaft, and two detection systems are installed to detect the amount of displacement of the wafer in the radial direction. A signal indicating the orientation flat or notch is detected using two output signals from the two detection systems when the wafer is rotated by 1/2 when the wafer is placed opposite to the center of rotation of the rotation axis at 180 degrees. means for calculating the position of the orientation flat or notch on the wafer from the rotation angle of the rotation axis when the signal is generated; The method is to position the wafer at a predetermined position based on each calculated value using a means for calculating an eccentric angle and an amount of eccentricity with respect to the rotation axis.
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の概略図である。(Example) FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention.
同図において100.101は各々同じ構成より成るウ
ェハ7のエツジ部分を検出する検出系である。8は回転
軸、8aは回転台でありウェハ7を吸着しており、ステ
ッピングモータ9により回転されている。In the figure, reference numerals 100 and 101 are detection systems for detecting the edge portion of the wafer 7, each having the same configuration. Reference numeral 8 denotes a rotating shaft, and 8 a a rotating table, which attracts the wafer 7 and is rotated by a stepping motor 9 .
2つの検出系100,101は互いにウェハ7の回転軸
8に対して略180度対向して配置されている。検出系
100、lotにおいてlは光源て例えばLEDや半導
体レーザ等から成っている。2はコンデンサーレンズで
あり光[1からの光束をミラー3を介してウニ八7面上
のエツジ部に入射させている。5は結像レンズでありウ
ェハ7のエツジ部をリニアセンサー等の検出素子6面上
にミラー4を介して結像させている。The two detection systems 100 and 101 are arranged to face each other by approximately 180 degrees with respect to the rotation axis 8 of the wafer 7. In the detection system 100, 1 is a light source such as an LED or a semiconductor laser. Reference numeral 2 denotes a condenser lens which allows the light beam from [1] to enter the edge portion on the surface of the sea urchin 8 through the mirror 3. Reference numeral 5 denotes an imaging lens which forms an image of the edge portion of the wafer 7 onto the surface of a detection element 6 such as a linear sensor via a mirror 4.
本実施例ではウェハ7を回転軸8を中心に180度回転
させ、このとき回転軸8を中心に略180度対向した位
置に設置した2つの検出系100.101によりウェハ
7のエツジ部分を通過した光束を受光し、2つの検出素
子6からの出力信号を用いて不図示の演算手段によりウ
ェハ7の偏心量やオリフラ又はノツチの位δ検出を行つ
ている。In this embodiment, the wafer 7 is rotated 180 degrees around the rotation axis 8, and at this time, the edge portion of the wafer 7 is passed through by two detection systems 100 and 101 installed at positions approximately 180 degrees opposite each other around the rotation axis 8. The eccentricity of the wafer 7 and the position δ of the orientation flat or notch are detected by a calculating means (not shown) using the output signals from the two detection elements 6.
第2図は本発明において2つの検出系100.101及
び後述する演算処理により得られる演算結果を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing calculation results obtained by two detection systems 100 and 101 and calculation processing described later in the present invention.
第2図を用いて本実施例における演算方法の一例を示す
。An example of the calculation method in this embodiment will be shown using FIG.
2つの検出系100.101で検出される偵を回転軸8
の回転中心からの距離を各々a及びbとし、回転中心を
通り2つの検出系Zoo、101を結ぶ線を基準として
ウェハ7の中心上の角度なe、回転中心からウェハ7の
回転中心上の距離(偏心量)をE、ウェハ7の半径なR
とすれば、a及びbの値はa>bして
a −EX CO3θ−R’−E” SIN”e −・
・・・・・−■b −−Ex CO3e + R−E
” 5IN2θ・・・・・・・・■となり。The detection system detected by the two detection systems 100 and 101 is rotated by the rotation axis 8.
The distances from the center of rotation of the wafer 7 to the center of rotation are a and b respectively, the angle e is the angle above the center of the wafer 7 with respect to the line passing through the center of rotation and connecting the two detection systems Zoo and 101, and the distance from the center of rotation to the center of the rotation of the wafer 7 is e. The distance (eccentricity) is E, and the radius of wafer 7 is R.
Then, the values of a and b are a>b and a −EX CO3θ−R′−E” SIN”e −・
・・・・・・−■b −−Ex CO3e + R−E
” 5IN2θ・・・・・・■.
その積、 aX b −R” −E’ −一定・・・・
・・・・■となる。The product, aX b -R"-E' -constant...
...■.
また、値か極大値(a+aa++)、極小値(li、、
)となる点ては、θ=0°である。In addition, the value, local maximum value (a+aa++), local minimum value (li,,
) is θ=0°.
即ち、■、■式は
all、、I−E+R・・・・・・・・・・・・■b、
、。・−E÷R・・・・・・・・・・・・■従って、■
、■式より。That is, the formulas ■,■ are all, I-E+R・・・・・・・・・■b,
,.・−E÷R・・・・・・・・・・・・■Therefore,■
, ■From Eq.
R−(a、、、◆b−,。)/2・・・・・・・・・・
■E −Ca−、、、−b−t、、) /2・・・・・
・・・・・■となる。R-(a,,,◆b-,.)/2・・・・・・・・・・
■E -Ca-,,,-b-t,,) /2...
......■.
さらに、2つの検出系からの値か等しくなる位a、即ち
aO=bof7)時は、@=90°又は270+となり
aO’ =bO” −R’ −E2・・・・・・・・・
・・・・■となる。■式に■、■式を代入すれば、E
”(amj% −aO”) / (2X ama++
)=(aO’ −1rai、、”) / (2x
b、、)・”・・■R−(ao” ”away’)
/ (2X amay)−−(aO” +b、in
”) / 、(2X b@iR)・−−−・@となる
。Furthermore, when the values from the two detection systems are equal to a, that is, aO = bof7), @ = 90° or 270+ and aO' = bO''-R' -E2...
...■. By substituting ■ and ■ expression into ■ expression, E
”(amj% −aO”) / (2X ama++
)=(aO'-1rai,,”)/(2x
b,,)・”・・■R-(ao” “away”)
/ (2X amay)--(aO” +b, in
”) / , (2X b@iR)・---・@.
本実施例においては各サイズのウェハに対して検出系を
効率よく使用する目的で定められた長さで検出系を移動
可能に配置している。2つの検出系の第2の原点を回転
中心より夫々ROの距離に設定した場合について述べる
と、検出値をA及びBとし、A>Bとすれば
a −A + ROlb −B + ROとなる。In this embodiment, the detection system is movably arranged at a predetermined length for the purpose of efficiently using the detection system for each size of wafer. Describing the case where the second origins of the two detection systems are set at a distance of RO from the center of rotation, let the detected values be A and B, and if A>B, then a - A + ROlb - B + RO. .
従って、■式は
AXB◆(A◆B) x RO−R”−E2−RO”−
C−一定・・■となる。Therefore, the ■formula is AXB◆(A◆B) x RO-R"-E2-RO"-
C-Constant...■.
また、検出系100.101から得られる信号の極大値
、極小イー及び値が等しくなる値を、それぞれA、、、
、B、、、、Il、AOとすれば。In addition, the maximum value, the minimum E, and the value at which the values of the signals obtained from the detection systems 100 and 101 are equal are A, , , respectively.
,B, , ,Il,AO.
0式は
E−(^、□−B+a+、l)’/ 2・・・・・・・
・00式は
R−(^、、8◆B、、、、+2・RO) / 2・・
・・・@■式は
2× (^wm i n◆RO)
2 X (Bmin + RO)
3φ式は
2x (IL□◆RO)
2x (B、、。◆RO)
となる。Equation 0 is E-(^, □-B+a+, l)'/ 2...
・00 type is R-(^,,8◆B,,,,+2・RO)/2・・
・・・@■ Formula is 2× (^wmin◆RO) 2 X (Bmin + RO) 3φ formula is 2x (IL□◆RO) 2x (B,,.◆RO).
次にこの状態で回転軸に保持したウェハを回転させ、2
つの検出系よりの値を基にアライメントを行う手段につ
いて述べる。Next, in this state, rotate the wafer held on the rotating shaft, and
A method for performing alignment based on values from two detection systems will be described.
本実施例においては2つの検出系て用いているリニアセ
ンサー6によるウェハ・エウジの位置検出はウェハの回
転軸8の回転中心より等しい位置(RO)を第2の原点
として外側(中心方向と反対側)をプラスとして配置し
ている。In this embodiment, the position of the wafer/edge is detected by the linear sensor 6 used as two detection systems, with a second origin (RO) equal to the rotation center of the wafer's rotation axis 8 (outside (opposite to the center direction)). side) is placed as a plus.
また1回転角は回転軸8を駆動するステッピングモータ
9に供給されるパルス数から求めている。Further, one rotation angle is determined from the number of pulses supplied to the stepping motor 9 that drives the rotating shaft 8.
まず、2つの検出値A、Bで■式左辺の演算を行い、こ
の演算値がオリフラ又はノツチがなければ常に一定の値
(C)であることを利用して、このy4′IX結果を一
つ前の演算結果と比較してその変化分に注目し、変化の
始まった角度(θ。0.)をオリフラ又はノツチに入っ
た角度、変化の極小値に見合う角度をオリフラ又はノツ
チ迄の角度(θ。。、)、変化が終了した角度(e a
+t。)をオリフラ又はノツチが通過した角度として検
出する。First, calculate the left side of equation (2) using the two detected values A and B, and use the fact that this calculated value is always a constant value (C) unless there is an orientation flat or notch to integrate the y4'IX result. Compare it with the previous calculation result and pay attention to the change.The angle at which the change started (θ.0.) is the angle at which the orientation flat or notch entered, and the angle corresponding to the minimum value of the change is the angle up to the orientation flat or notch. (θ..,), the angle at which the change ended (e a
+t. ) is detected as the angle at which the orientation flat or notch passes.
また、角度e 、、、、時の2検出値A、+1− 、
Bo、、−及び演算値C,,、を記憶する。Also, the two detected values A, +1-, at the angle e, , ,
Bo, , - and calculated values C, , are stored.
次に、2つの検出系の極大値(A +aax又はB、、
、)及び極小値(B 、in又はA、111)を検出す
る。検出方法としては各検出系において逐次検出される
値か前の値と比較して増加から、Oとなり減少に移行す
るO位置を極大値とし、減少から0をへて増加する0位
置を極小値とする。もし、O位置に幅か有るような場合
は0位置の開始位置と終了位詮とを記憶しその中間位置
の角度をとる。Next, the local maximum values of the two detection systems (A + aax or B, ,
, ) and the local minimum (B , in or A, 111) are detected. As for the detection method, the value detected sequentially in each detection system is compared with the previous value, and the O position where it changes from increase to O and decrease is taken as the maximum value, and the 0 position where it goes from decrease to 0 and increases is taken as the minimum value. shall be. If there is a width at the O position, the start position and end position of the 0 position are memorized and the angle at the intermediate position is taken.
いずれの極値もオリフラ又はノツチの位置外にある場合
には、0式より偏心量(E)をもとめ、偏心位置までの
角度(θt)は、2つの極値迄の角度(e−、、、@、
、、 、通常は@−,,=θ□、、)より、e、=(θ
lIaw +emln ) /2 ・−@”c求める。If either extreme value is outside the position of the orientation flat or notch, the eccentricity (E) is obtained from equation 0, and the angle to the eccentric position (θt) is the angle to the two extreme values (e-, , ,@,
,, ,Usually @-,,=θ□,,), e,=(θ
Find lIaw + emln ) /2 ・-@”c.
もし、いずれかの値がオリフラ又はノツチにかかる場合
には、2つの検出値のうちこの間で極小値(A A 、
、ll又はBB−、ll)をもたない方の検出系の検出
極値と2つの検出値が等しくなる所の値(AO)とを検
出し、[相]式により偏心量(E)をもとめ、偏心位置
迄の角度(e2)は使用した極値(極大又は極小値)迄
の角度(e sat又はe、、n)とする。If either value is applied to the orientation flat or notch, the minimum value (A A,
, ll or BB-, ll), and the value (AO) where the two detected values are equal are detected, and the eccentricity (E) is calculated using the [phase] formula. The angle (e2) to the desired eccentric position is the angle (e sat or e, , n) to the extreme value (maximum or minimum value) used.
また、偏心位置までの角度は検出値か増加しながらAO
に達した場合にはその検出系より90”前方に、また、
減少しながらAOに達した場合には90°後方に偏心の
位置があることよりも求められる。In addition, the angle to the eccentric position increases as the detected value increases.
90” ahead of the detection system, and
If it reaches AO while decreasing, it is determined that the eccentric position is located 90 degrees behind.
偏心の修正は、一般にx−Yステージ等の二次元ステー
ジにより行う場合には、その位置における偏心位置のX
輪及びY軸方向の変位を求め夫々の方向に移動したのち
、一端別のウェハ支持装置にウェハを移しかえ保持し、
X−Yステージをもとの位置にもどし、再度回転軸上に
ウェハを移し換えて行う、また、ハンドリングアームな
どにより1軸上で修正する場合にはウェハの偏心方向が
ハンドリングアームの移動方向に合致するようにして、
別のウェハ支持装置に移しかえるか、ハンドリングアー
ムが挿入できるようにして、ハンドリングアームに移し
換え、偏心1t(E)かプラスならばウェハを外方向に
、マイナスならば中心方向に移動し、再度回転軸に保持
する。When eccentricity is generally corrected using a two-dimensional stage such as an x-Y stage, the eccentricity at that position is
After determining the displacement in the ring and Y-axis directions and moving in each direction, the wafer is transferred to another wafer support device and held there.
Return the X-Y stage to its original position and transfer the wafer onto the rotation axis again.Also, when making corrections on one axis using a handling arm, make sure that the eccentric direction of the wafer is in the direction of movement of the handling arm. Make sure it matches,
Transfer the wafer to another wafer support device, or make it possible to insert the handling arm, move the wafer to the handling arm, move the wafer outward if the eccentricity is 1t(E) or positive, or toward the center if it is negative, and then move it again. Hold it on the rotating shaft.
ウェハを置換えて偏心修正後に、オリフラ又はノツチの
位置出しを行うには、ウェハ上での回転中心の位置が修
正前の位置とは異なるために、同一の回転軸を使用する
場合には検出したオリフラ又はノツチの角度を修正する
必要がある。In order to locate the orientation flat or notch after replacing the wafer and correcting eccentricity, the position of the rotation center on the wafer is different from the position before correction, so if the same rotation axis is used, it is necessary to locate the orientation flat or notch. It is necessary to correct the angle of the orientation flat or notch.
第6図は本実施例において、ウェハの偏心又はオリフラ
又はノツチの検出時の状態を上面から見た概略図である
。FIG. 6 is a schematic view of the state when detecting wafer eccentricity, orientation flat, or notch in this embodiment, viewed from above.
同図においてウェハ7は回転軸8により時計方向に回転
されている。In the figure, the wafer 7 is rotated clockwise by the rotating shaft 8.
この時の角度基準(0°)はエツジ検出系側にある。従
って、検出系101の始点は180°となる0通常各検
出系の検出範囲は検出系lOOは0″〜180’、検出
系101は180°〜360”ということになる。The angle reference (0°) at this time is on the edge detection system side. Therefore, the starting point of the detection system 101 is 180°. Normally, the detection range of each detection system is 0″ to 180′ for the detection system lOO, and 180° to 360″ for the detection system 101.
従って、前述ごとく角度e。、、m+@を等が検出系l
OOに検出されればプラス(+80゜。Therefore, as mentioned above, the angle e. ,,m+@, etc. are the detection system l
If detected at OO, it is positive (+80°).
ec)として扱い、検出系101で検出された場合はマ
イナス(−8゜。、、−θ、、)として扱うことがてき
る。ec), and if detected by the detection system 101, it can be treated as a minus (-8°, , -θ, ,).
更に、偏心量を補正した後のオリフラ又はノツチ化の角
度Ce6.、、は以下のようにして求めている。Furthermore, the orientation flat or notch angle Ce6 after correcting the eccentricity amount. , is obtained as follows.
まず、ウェハ7の回転中心からオリフラ又はノツチへの
最小距離(L)はウェハの半径(R)及びウェハ又はノ
ツチの半径方向の長さ(DH)が解っていれば、
L = R−D)! で求められる。First, the minimum distance (L) from the center of rotation of the wafer 7 to the orientation flat or notch is calculated as follows: If the radius of the wafer (R) and the radial length (DH) of the wafer or notch are known, then L = R-D) ! is required.
もし不明な場合でもRは0又は6式より求められる。Even if it is unknown, R can be found from equation 0 or 6.
また、変位量DHは誤差を無視しうる近似値として以下
の演算により求めている。Further, the displacement amount DH is obtained by the following calculation as an approximate value that can ignore errors.
オリフラ又はノツチか検出系101で検出されたとき
DH−(C−C,、)/(RO十八へ1.)オリフラ又
はノツチが検出系100で検出されたとき
DI+ −(C−C,、) / (RO÷Bo、=)次
に、補正角度をeeとすれば、三角形の正弦法則から
L / 5IN(θ。、、、−θt) −E / 5l
)I(8C)故に、
@ e=SIN−’ ((E / L)・5IN(f3
.、−− @t))従って、co、、は
c o、、、 −601□ 令 θ。 て求められる。When an orientation flat or a notch is detected by the detection system 101, DH-(C-C,,)/(1. to RO 18) When an orientation flat or a notch is detected by the detection system 100, DI+-(C-C,, ) / (RO÷Bo, =) Next, if the correction angle is ee, then from the law of sine of triangles, L / 5IN (θ.,,, -θt) -E / 5l
)I(8C) Therefore, @ e=SIN-' ((E/L)・5IN(f3
.. , -- @t)) Therefore, co,, is co,,, -601□ order θ. is required.
ここで、[111+1及びθえは0@〜±180’内に
あるものとして。Here, [111+1 and θ are assumed to be within 0@~±180'.
ecは
1e、、、1.1〉1e、:Iならばプラス21 @
onlIl(l θ−ならばマイナスとする。ec is 1e, , 1.1>1e, :I then plus 21 @
onlIl(l If θ-, it is set as negative.
以上のように本実施例によればウェハ7を最大1/2回
転させただけで、偏心量、偏心部角度及びオリフラやノ
ツチの角変位の検出を簡単な制御系て、高速に、又高精
度に行うことができる。As described above, according to this embodiment, by only rotating the wafer 7 by a maximum of 1/2, the amount of eccentricity, the angle of the eccentric part, and the angular displacement of the orientation flat and notch can be detected at high speed and with a simple control system. Can be done with precision.
尚、本実施例において検出系の検出素子としてリニアセ
ンサーを用いたものを示したが、静電容量センサーやレ
ーザースキャンなどのアナログ又はデジタル等の検出素
子を用いても良い。In this embodiment, a linear sensor is used as the detection element of the detection system, but an analog or digital detection element such as a capacitance sensor or a laser scan may also be used.
また1回転角度を検出する方法としてステッピングモー
タの代わりに、例えばロータリーエンコーダ等を使用し
ても良い。Further, as a method of detecting one rotation angle, for example, a rotary encoder or the like may be used instead of the stepping motor.
また、検出データーの処理において検出系lOO及び1
01におけるオリフラ又はノツチの検出状態を判定する
のに極大値の数や変曲点の数による方法などを用いても
良い。In addition, in the processing of detection data, detection systems lOO and 1
In order to determine the detection state of the orientation flat or notch at 01, a method based on the number of maximum values or the number of inflection points may be used.
更に、ウェハ7の偏心を修正するためのステージあるい
はウェハをハンドリングする目的で用いられる。いわゆ
るハンドリンク・アーム等を本構成に加えてもよく1回
転台上にステージを配したクローズド方式や、また1次
工程にウェハとデータを移送するオーブン方式にも使用
しても良い。Further, it is used as a stage for correcting the eccentricity of the wafer 7 or for the purpose of handling the wafer. A so-called hand link arm or the like may be added to this configuration, and it may also be used in a closed system in which a stage is arranged on a rotating table, or in an oven system in which the wafer and data are transferred to the primary process.
第7図は本発明において検出系io0.101によりウ
ェハの位置決めを行う一実施例のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of the present invention in which the wafer is positioned by the detection system io0.101.
同図において2つの検出系71.72により検出された
エツジ検出値A及びBがアナログ値の場合はそれぞれA
/D変換器74.75にてデジタル信号に変換され、エ
ツジ検出値A及びBがデジタル偵の場合はそのまま比較
演算部76.77により逐次変化するエツジ検出値を時
系列に比較し、その変化値の符号の変化より極大値、極
小値、他の検出を行い、その位置に対応する角度を角度
検出部73より検出し1合せて記憶部78.79に、後
に偏心量他の演算を行うためのデータとして記憶する。In the figure, if the edge detection values A and B detected by the two detection systems 71 and 72 are analog values, each A
The edge detection values A and B are converted into digital signals by the /D converter 74.75, and when the edge detection values A and B are digital signals, the edge detection values that change successively are compared in time series by the comparison calculation unit 76.77, and the changes are calculated. Local maximum values, local minimum values, and other values are detected based on changes in the sign of the values, and the angle corresponding to that position is detected by the angle detecting section 73 and stored in the storage section 78, 79. Later, the eccentricity and other calculations are performed. Store it as data for.
一方AD変換器74.75よりの検出値を演算部80に
導入してウェハの偏心による影響がキャンセルされ、オ
リフラ又はノツチの情報のみが得られやすいように演算
処理を行い、比較演算部81て演算値の変化より、オリ
フラに関連する位置及び寸法、また角度検出部73より
対応する角度を検出し、後刻オリフラの修正計算をする
ためのデータとして記憶部82に記憶する。同様にA/
D変換器74.75からの2検出値を比較部83により
比較し、2検出値が等しくなる値と対応する角度検出部
73の角度とともに記憶部84に記憶する。これらのデ
ータをもとに弁別部85によりオリフラ位置と偏心位置
との状態を探査し演算部86により対応する演算式を用
いて、偏心量、偏心角度、オリフラ角度、オリフラ深さ
、ウェハの曲率半径などを計算する。On the other hand, the detected values from the AD converters 74 and 75 are introduced into the calculation section 80 and subjected to calculation processing so that the influence of eccentricity of the wafer is canceled and only the information on the orientation flat or notch is easily obtained. Based on the changes in the calculated values, the position and dimensions related to the orientation flat, and the corresponding angle are detected by the angle detection section 73, and are stored in the storage section 82 as data for later calculation of correction of the orientation flat. Similarly A/
The two detection values from the D converters 74 and 75 are compared by the comparison section 83, and are stored in the storage section 84 together with the angle of the angle detection section 73 corresponding to the value where the two detection values are equal. Based on these data, the discrimination unit 85 searches for the state of the orientation flat position and the eccentric position, and the calculation unit 86 uses the corresponding calculation formula to determine the amount of eccentricity, eccentricity angle, orientation flat angle, orientation flat depth, and wafer curvature. Calculate radius etc.
更に、本実施例では最小時間でアライメントを行うため
に、演算部87で偏心を修正した後のオリフラ角度を計
算し、駆動部88で偏心とオリフラ位ご出しとを同時に
制御し、対応するアクチエータ89を動作させて行って
いる。Furthermore, in this embodiment, in order to perform alignment in the minimum time, the calculation unit 87 calculates the orientation flat angle after correcting the eccentricity, the drive unit 88 simultaneously controls the eccentricity and orientation flat positioning, and the corresponding actuator 89 is running.
(発明の効果)
本発明によれば2つの検出系を回転軸に対して略180
度になるように対向配置し、2つの検出系から得られた
信号を用いて所定の演算処理を行うことにより従来2工
程で行9ていたウェハの偏心及びオリフラ若しくはノツ
チの検出を1工程で全てのデータを収集し、しかも所定
のアルゴリズムによりウェハを所定位置に高精度にしか
も高速度に位置決めすることのできる位置決め装置を達
成することができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, two detection systems are arranged at approximately 180 degrees with respect to the rotation axis.
By performing predetermined arithmetic processing using the signals obtained from the two detection systems, detection of wafer eccentricity and orientation flats or notches, which conventionally required two processes, can be performed in one process. It is possible to achieve a positioning device that can collect all the data and position the wafer at a predetermined position with high accuracy and high speed using a predetermined algorithm.
第1図は本発明の一実施例の構成を説明するための概略
図、第2図は本発明においてウェハを回転した時の検出
系からの検出値及び処理値を示す説明図、第3図は従来
の位置決め装置の概略図。
第4図はウェハのオリフラ部を説明するための説明図、
第5図はウェハのノツチ部を説明するための説明図、第
6図は本発明の一実施例の構成及び補正機構を説明する
ための説明図、第7図は本発明に係る一実施例の信号処
理のブロック図である。
図中、too、totは検出系、7はウェハ、8は回転
軸、lは光源、2はコンデンサーレンズ、3.4はミラ
ー、5は結像レンズ、6は検出素子、41はオリフラ、
42はノツチ、86゜87は演算部、88は駆動部であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing detected values and processed values from the detection system when the wafer is rotated in the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional positioning device. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the orientation flat part of the wafer,
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the notch portion of a wafer, FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the configuration and correction mechanism of an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of signal processing of FIG. In the figure, too and tot are detection systems, 7 is a wafer, 8 is a rotation axis, l is a light source, 2 is a condenser lens, 3.4 is a mirror, 5 is an imaging lens, 6 is a detection element, 41 is an orientation flat,
42 is a notch, 86.degree. 87 is a calculation section, and 88 is a drive section.
Claims (1)
を回転軸上に回転自在に保持し、該ウェハの半径方向の
変位量を検出するための2つの検出系を該回転軸の回転
中心に対して180度で対向配置し、該ウェハを1/2
回転したときの該2つの検出系からの2つの出力信号を
用いて該オリフラ又はノッチを示す信号を検出し、該信
号の発生時における該回転軸の回転角度より該ウェハ上
のオリフラ若しくはノッチの位置を演算する手段と該2
つの出力信号の各回転角等での出力値に基いて、該ウェ
ハの該回転軸に対する偏心角度及び偏心量を演算する手
段とを用い各演算値をもとに該ウェハを所定位置に位置
決めすることを特徴とする位置決め装置。(1) A wafer having an orientation flat or notch on a part of its outer periphery is rotatably held on a rotating shaft, and two detection systems for detecting the amount of radial displacement of the wafer are placed at the center of rotation of the rotating shaft. The wafer is placed oppositely at 180 degrees, and the wafer is
A signal indicating the orientation flat or notch is detected using two output signals from the two detection systems when the wafer is rotated, and the orientation flat or notch on the wafer is determined from the rotation angle of the rotation axis at the time the signal is generated. Means for calculating position and said 2
Based on the output values of the two output signals at each rotation angle, etc., the wafer is positioned at a predetermined position based on each calculated value using means for calculating the eccentric angle and amount of eccentricity of the wafer with respect to the rotation axis. A positioning device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134125A JPH01303737A (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | Positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134125A JPH01303737A (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | Positioning device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303737A true JPH01303737A (en) | 1989-12-07 |
Family
ID=15121049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134125A Pending JPH01303737A (en) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | Positioning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01303737A (en) |
Cited By (7)
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| JP2014086579A (en) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Applied Materials Inc | Reflective member for vacuum chamber |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63134125A patent/JPH01303737A/en active Pending
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