对准器以及对准器的修正值计算方法技术

为了廉价地提供一种修正由齿形带的间距的制造误差引起的位置偏移以实现高定位精度的对准器，设置带齿形带和带轮检测传感器，所述带齿形带绕挂在与电动机连结的驱动带轮和与主轴连结的从动带轮之间，所述带轮检测传感器检测从动带轮的旋转位置，每当通过驱动带轮进行使从动带轮旋转一圈的旋转动作时，就检测从动带轮的旋转方向的位置偏移，并基于具有已知的旋转比的驱动带轮和从动带轮，计算从动带轮的旋转位置偏移的修正值。在驱动电动机的旋转角度信息丢失的情况下，为了寻找与原点搜索后的从动带轮和带齿形带的当前的相位对应的修正值，创建校正用检测数据。创建校正用检测数据。创建校正用检测数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对准器以及对准器的修正值计算方法


[0001]本专利技术涉及一种提高载置半导体晶圆并检测形成于半导体晶圆的外周缘部的凹口、定向平面(orientation flat)而定位于给定的旋转位置的晶圆对准器的对准精度的技术。

技术介绍

[0002]在半导体器件的制造工序中，在无尘室内，将作为半导体器件的基板的半导体晶圆多片收纳在具备被称为FOUP(Front Opening Unified Pod，前开式晶圆传送盒)的多个搁板层的密闭容器中来搬运。被收纳在FOUP中来搬运的半导体晶圆在被称为迷你环境空间的高度清洁的环境中从FOUP内被取出，接受检查、加工等各种处理。
[0003]另外，例如在电子电路的图案形成、蒸镀、化学蒸气沉积等加工、各种检查等的半导体晶圆的位置信息必需的工序中，将凹口、定向平面(orientation flat)这样的形成于半导体晶圆的外周缘部的缺口部和半导体晶圆的中心点始终准确地定位在给定的位置成为重要的前期工作。故而，在上述加工/制造工序、检查工序之前，需要将半导体晶圆放置在被称为对准器的晶圆定位装置上，检测半导体晶圆的中心点的位置和缺口部的位置，使半导体晶圆准确地移动到正确的位置，然后移交给各种加工装置、各种检查装置。而且，近年来，随着半导体晶圆的电路图案的微细化，要求比以往高的精度的定位。
[0004]一般地，对准器形成为圆柱状，具备基台、可旋转地配置于其上的作为晶圆载置台的主轴、配置在基台的端部并检测半导体晶圆的周缘部的线传感器、以及使主轴旋转的主轴旋转机构。还有具备使主轴和旋转驱动部在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动的主轴移动机构的对准器。主轴旋转机构具备固定于电动机的输出轴的驱动带轮、安装于与主轴同轴地固定的支撑轴的从动带轮、以及绕挂于驱动带轮和从动带轮的齿形带。另外，旋转驱动主轴的电动机使用驱动轴的旋转角度控制容易的步进电动机、伺服电动机。主轴是水平地载置半导体晶圆的晶圆载置台，形成有用于吸附保持水平地放置在主轴上的晶圆W的吸附孔，吸附孔经由配管构件与真空源连接。根据上述结构，对准器在保持载置于主轴上的半导体晶圆的状态下通过电动机使半导体晶圆旋转，通过由线传感器测量半导体晶圆的周缘部，从而准确地检测半导体晶圆相对于主轴旋转中心轴的偏移量。
[0005]然而，近年来，随着半导体设计规则的微细化发展，对准器必须以比以往更高的精度对半导体晶圆进行定位。在此，提高定位精度时的障碍之一是，可举出，形成于齿形带的齿的间距精度不满足对对准器所要求的定位精度。故而，在专利文献1中公开了如下技术：在与主轴的支撑轴同轴上安装编码器，通过直接检测主轴的旋转位置来提高定位精度。另外，作为缓和由形成于齿形带的内齿的间距宽度的变动引起的位置偏移的方法，如专利文献2所记载的那样，公开了如下技术：切断齿形带而形成多个带，并错开相位地绕挂在带轮上，以抵消带的间距宽度的周期性变动。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：特开2002-164419号公报专利文献2：特开2013-157462号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的课题
[0007]然而，在上述专利文献1记载的技术中，虽然通过安装编码器而提高了位置精度，但由于在以往的对准器的结构中追加编码器而导致制造成本增大，进而导致装置大型化这样的结果。另外，在专利文献2记载的技术中，虽然因齿形带的齿间距的变动而导致的位置偏移得到了缓和，但无法达到满足所要求的精度的位置偏移的消除。
[0008]本专利技术是鉴于上述课题而完成的，目的是低成本地提供一种对准器，该对准器计算与形成于齿形带的内齿的每个制造误差对应的修正值，并且即使使用内齿的间距精度低的齿形带也能够实现高定位精度。另外，目的是提供如下一种方法：即使在驱动齿形带的电动机的旋转角度信息丢失的情况下，也能够短时间确定带轮和齿形带的当前的旋转位置，从而获取能够应用所存储的修正值的校正用检测数据。用于解决课题的技术方案
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的修正值计算方法是一种在晶圆定位装置中对由齿形带的制造误差引起的从动带轮的旋转方向的位置偏移进行修正的修正值计算方法，所述晶圆定位装置具备：能控制旋转角度的电动机；驱动带轮，其由所述电动机进行驱动；所述从动带轮，其相对于所述驱动带轮以给定的旋转比构成；所述齿形带，其与所述驱动带轮和所述从动带轮啮合，并绕挂在所述驱动带轮和所述从动带轮之间；主轴，其以同心轴状固定于所述从动带轮，并具有固定半导体晶圆的固定单元；校准传感器，其检测固定在所述主轴上的半导体晶圆的周缘；带轮检测传感器，其检测所述从动带轮的旋转位置；以及控制部，所述修正值计算方法包括：基准值存储步骤，所述电动机进行原点搜索，由所述带轮检测传感器检测所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带分别位于基准位置时的所述从动带轮的旋转位置，并将该检测值存储在控制部中；检测值存储步骤，在使所述电动机进行用于使所述从动带轮旋转一圈的给定的旋转动作后，由所述带轮检测传感器检测所述从动带轮的旋转位置，并将该检测值存储在所述控制部中；以及修正值计算步骤，执行所述检测值存储步骤直到所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带全部恢复到各自的所述基准位置为止，根据在所述控制部中存储的所述检测值，使所述控制部计算对所述从动带轮的每旋转一圈的所述位置偏移进行修正的修正值。
[0010]根据上述方法，由于能够计算出相对于驱动带轮、从动带轮以及齿形带的各相位的修正值，因此能够准确地实施半导体晶圆的校准动作。
[0011]本专利技术的基准检测数据获取方法还包括：基准检测数据获取步骤，创建以上述第一形态的修正值计算方法计算出的所述检测值的图表，并计算所述图表的每个给定的检测范围的斜率。另外，本专利技术的校正用检测数据获取方法还包括：校正基准位置存储步骤，使丧失了旋转角度信息的所述电动机工作并进行原点搜索，由所述带轮检测传感器检测所述原点搜索动作后的所述从动带轮的旋转位置，并将检测值存储在所述控制部中；校正检测值存储步骤，接下来，在使所述电动机进行用于使所述从动带轮旋转给定的次数的旋转动作之后，以给定的次数反复进行由所述带轮检测传感器检测所述从动带轮的旋转位置的动
作，将每个所述旋转动作的所述带轮检测传感器所检测的校正检测值存储在所述控制部中；校正基准检测数据获取步骤，创建所述控制部中存储的所述检测值的图表，计算所述图表的每个给定的检测范围的斜率；以及相位确定步骤，比较所述基准检测数据获取步骤中创建的所述图表与所述校正基准检测数据获取步骤中创建的所述图表，并确定所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带的相位。
[0012]通过设为上述结构，即使在由于停电、失步等而丧失旋转位置信息的情况下，对准器也能够再次对电动机进行原点搜索，确定驱动带轮、从动带轮以及齿形带的当前的相位，能够短时间找出与当前的相位对应的修正值。由此，对准器能够短时间再次开始准确的定位动作。
[0013]另外，关于本专利技术所涉及的对准器，在形成于所述齿形带的内齿的数量、形成于所述驱动带轮的外齿的数量以及形成于所述从动带轮的外齿的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对准器的修正值计算方法，在所述对准器中通过控制部计算对由齿形带的制造误差引起的从动带轮的旋转方向的位置偏移进行修正的修正值，其特征在于，所述对准器具备：能控制旋转角度的电动机；驱动带轮，其具备由所述电动机进行驱动的外齿；所述从动带轮，其具备相对于所述驱动带轮以给定的旋转比构成的外齿；所述齿形带，其与所述驱动带轮和所述从动带轮啮合，并绕挂在所述驱动带轮和所述从动带轮之间；主轴，其以同心轴状固定于所述从动带轮，并具有固定半导体晶圆的固定单元；校准传感器，其检测固定在所述主轴上的半导体晶圆的周缘；带轮检测传感器，其具备投光部和受光部，检测所述电动机驱动所述驱动带轮并使所述从动带轮旋转一圈时的该从动带轮的旋转位置作为所述受光部的受光量，将其大小作为检测值进行输出；以及所述控制部，其具备输入输出部、运算部以及存储部，并控制上述各部分的动作，所述对准器的修正值计算方法包括：基准值存储步骤，由所述带轮检测传感器检测所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带分别处于给定的基准位置时的所述从动带轮的旋转位置，并将该检测值作为基准值存储在所述控制部中；检测值存储步骤，直到所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带全部返回到各自的所述基准位置为止，执行使所述电动机进行了用于使所述从动带轮旋转一圈的给定的旋转动作时的所述带轮检测传感器的检测值，并在所述从动带轮的每旋转一圈时，存储在所述控制部中；以及修正值计算步骤，根据所述控制部中存储的所述检测值的变化量，使所述控制部计算对所述从动带轮的每旋转一圈的旋转位置的偏移量进行修正的修正值。2.根据权利要求1所述的对准器的修正值计算方法，其特征在于，所述从动带轮具备所述驱动带轮的整数倍的外齿，所述齿形带具备质数个内齿。3.根据权利要求2所述的对准器的修正值计算方法，其特征在于，所述修正值是控制所述电动机的旋转角度的控制量。4.根据权利要求1至3中任一项所述的对准器的修正值计算方法，其特征在于，所述对准器的修正值计算方法包括基准检测数据获取步骤，在所述基准检测数据获取步骤中，基于通过所述基准值存储步骤以及所述检测值存储步骤检测出的所述检测值、或者通过所述修正值计算步骤计算出的修正值，创建以所述检测值或者所述修正值为纵轴、且以分配给形成于所述齿形带的各内齿的编号为横轴的图表，计算该图表的每个给定的范围的近似直线及其斜率，来获取基准检测数据。5.根据权利要求4所述的对准器的修正值计算方法，其特征在于，所述对准器的修正值计算方法还包括：校正基准位置存储步骤，使丧失了旋转角度信息的所述电动机工作并进行原点搜索，由所述带轮检测传感器来检测所述原点搜索动作后的所述从动带轮的旋转位置，并将检测值存储在所述控制部中；
校正检测值存储步骤，在使所述电动机进行用于使所述从动带轮旋转给定的次数的旋转动作之后，以给定的次数反复进行由所述带轮检测传感器检测所述从动带轮的旋转位置的动作，将每个所述旋转动作的所述带轮检测传感器所检测的校正检测值存储在所述控制部中；校正基准检测数据获取步骤，创建所述控制部中存储的所述校正检测值的图表，计算所述图表的每个给定的检测范围的斜率；以及相位确定步骤，比较所述基准检测数据获取步骤中创建的所述图表与所述校正基准检测数据获取步骤中创建的所述图表，并确定所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带的相位。6.一种对准器的修正值计算方法，在所述对准器中计算对由齿形带的制造误差引起的从动带轮的旋转方向的位置偏移进行修正的修正值，其特征在于，所述对准器具备：能控制旋转角度的电动机；驱动带轮，其由所述电动机进行驱动；所述从动带轮，其相对于所述驱动带轮以给定的旋转比构成；所述齿形带，其与所述驱动带轮和所述从动带轮啮合，并绕挂在所述驱动带轮和所述从动带轮之间；主轴，其以同心轴状固定于所述从动带轮，具有固定半导体晶圆的固定单元；校准传感器，其检测固定在所述主轴上的半导体晶圆的周缘；以及控制部，所述对准器的修正值计算方法包括：固定步骤，将所述半导体晶圆固定在所述主轴上的给定的位置，使得所述半导体晶圆的中心位置与所述主轴的旋转中心轴匹配；第二基准值存储步骤，使所述电动机工作，使所述半导体晶圆旋转并由所述校准传感器检测所述半导体晶圆的凹口的位置，将该检测值作为基准位置检测值存储在所述控制部中；第二检测值存储步骤，在使所述电动机进行了用于使所述从动带轮旋转一圈的给定的旋转动作之后，直到所述驱动带轮、所述从动带轮以及所述齿形带全部返回到各自的所述基准位置为止，反复由所述校准传感器检测所述半导体晶圆的凹口位置的检测动作，将每旋转一圈的检测值全部存储；以及第二修正值计算步骤，根据所述控制部中存储的所述基准位置检测值和每旋转一圈的所述检测值，计算对所述半导体晶圆的每旋转一圈的所述位置偏移进行修正的修正值。7.根据权利要求6所述的对准器的修正值计算方法，其特征在于，所述对准器的修正值计算方法包括第二基准检测数据获取步骤，在所述第二基准检测数据获取步骤中，基于通过所述第二检测值存储步骤检测出的所述检测值，创建以所述检测值或者所述修正值为纵轴、且以分配给形成于所述齿形带的各内齿的编号为横轴的所述检测值或者所述修正值的图表，计算该图表的每个给定的范围的近似曲线及其斜率，来获取基准检测数据。8.根据权利要求7所述的对准器的修正值计算方法，其特征在于，
所述对准器的修正值计算方法还包括：第二校正基准位置存储步骤，使丧失了旋转角度信息的所述电动机工作并进行原点搜索，在所述原点搜索动作后，由所述校准传感器检测所述半导体晶圆的凹口，并将所述凹口的检测值存储在所述控制部中；第二校正检测值存储步骤，在使所述电动机进行了用于使所述从动带轮旋转给定的次数的旋转动作之后，以给定的次数反复进行由所述校准传感器检测所述半导体晶圆的所述凹口位置的动作，将每个所述旋转动作的所述校准传感器检测出的检测值存储在所述控制部中；第二校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉造大悟，山本康晴，安东克巳，
申请(专利权)人：日商乐华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：