(57)【要約】【課題】ウェハが搭載されるターンテーブルの回転及び水平面内での移動によってもフレームの上下における気密性を維持でき、アライニング作業を真空中又は特定のガス雰囲気中で行うことができるようにする。【解決手段】アライナ装置１０は、フレーム３の底面における貫通孔３１の周縁部に上端を密着して固定するとともに支持台４の上面における孔部４２の周縁部に下端を密着して固定したベローズ９を備えている。また、孔部４２には、磁性流体継手８が嵌入している。ターンテーブル１が配置されるフレーム３の上方は、ベローズ９と支持台４の上面とで包囲される範囲においてのみフレーム３の下方に連通し、フレーム３の下方から外気が流入することがなく、気密状態に維持される。【選択図】図３
2011003796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にウェハが搭載されるターンテーブルと、
上端に前記ターンテーブルが固定された回転軸と、
前記回転軸が貫通する貫通孔を備えたフレームと、
前記回転軸の下端を軸支する軸支部を備えるとともに、水平方向における互いに直交する２方向に沿って所定範囲内で移動自在にされた支持台と、
前記支持台の下方から前記回転軸の下端部に回転を供給する駆動手段と、
前記軸支部で前記支持台の上下を気密状態にする密封手段と、
上端が前記フレームの底面における前記貫通孔の周縁部に密着して固定され、下端が前記支持台の上面における前記軸支部の周縁部に密着して固定された可撓性のチューブと、
を備えたアライナ装置。
【請求項２】
前記密封手段は、前記支持台に固定され、前記駆動手段の回転を前記回転軸に伝達する流体継手である請求項１に記載のアライナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウェハを回転させてオリエンテーションフラットおよびノッチを含むマークを検出し、ウェハの位置合わせを行うアライナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハの面方位が変わるとその微視的な性質が変化するため、半導体製造工程では、通常、ウェハの方向や位置を揃えるアライニング作業が行われている。アライニング作業は、通常、アライナ装置を用いて行われる。アライナ装置では、ウェハを回転させてオリエンテーションフラットおよびノッチを含むマークが検出され、検出されたマークに基づいてウェハのＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の位置合わせが実行されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
アライナ装置は、ウェハが載置されるターンテーブルを回転自在且つ水平面内で互いに直交する２方向に移動自在に備えている。ターンテーブルは、フレームの下方で支持台に軸支された回転軸の上端に固定されており、フレームの上方に露出している。支持台には、ターンテーブルを回転させるモータ及び伝達機構、支持台をフレームに対して直交する２方向に移動させるモータ及び伝達機構が搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ウェハに対する処理作業の多様化に伴い、処理作業を真空中又は特定のガス雰囲気中で行う場合がある。アライニング作業を処理作業と同一の環境中で行おうとすると、ターンテーブルが配置されているフレームの上方と、モータ及び伝達機構が配置されているフレームの下方との間の気密性を維持する必要がある。しかし、従来のアライニング装置では、フレームの上下間の気密性を維持できるようにしたものがなく、アライニング作業を処理作業と同一環境中で行うことができなかった。このため、処理作業位置とアライニング作業位置との間でウェハを繰り返し搬送する必要があり、作業時間が長時間化する。
【０００６】
この発明の目的は、ウェハが搭載されるターンテーブルの回転及び水平面内での移動によってもフレームの上下における気密性を維持できるようにし、アライニング作業を真空中又は特定のガス雰囲気中で行うことができるアライナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るアライナ装置は、ターンテーブル、回転軸、フレーム、支持台、駆動手段、密封手段、チューブを備えている。ターンテーブルは上面にウェハが搭載される。回転軸は、上端にターンテーブルが固定されている。フレームは、回転軸が貫通する貫通孔を備えている。支持台は、回転軸の下端を軸支する軸支部を備えるとともに、フレームに対して水平方向における互いに直交する２方向に沿って所定範囲内で移動自在にされている。駆動手段は、支持台の下方から回転軸の下端部に回転を供給する。密封手段は、軸支部で支持台の上下を気密状態にする。チューブは、可撓性を有し、上端がフレームの底面における貫通孔の周縁部に密着して固定され、下端が支持台の上面における軸支部の周縁部に密着して固定されている。
【０００８】
ターンテーブルは、駆動手段によって回転軸と一体的に回転するとともに、支持台の移動によって回転軸と一体的に水平方向に移動する。回転軸の周囲は、フレームの底面における貫通孔の周縁部と支持台の上面における軸支部の周縁部との間で、チューブによって密封されている。また、密封手段により、軸支部で支持台の上下が気密状態にされている。したがって、ターンテーブルが位置するフレームの上方は、チューブと密封手段とによってフレームの下方におけるチューブ及び軸支部の外側に対して気密状態にされる。この気密状態は、チューブが可撓性を有するため、支持台が水平面内で移動しても維持される。
【０００９】
この構成において、密封手段として、支持台に固定されて駆動手段の回転を回転軸に伝達する流体継手を用いることで、回転部分の気密性を確実に維持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ウェハが搭載されるターンテーブルの回転及び水平面内での移動によってもフレームの上下における気密性を維持することができ、アライニング作業を真空中又は特定のガス雰囲気中で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態に係るアライナ装置の要部の斜視図である。
【図２】チューブを取り外した状態の同アライナ装置の要部の斜視図である。
【図３】同アライナ装置の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、この発明の実施形態に係るアライナ装置について、図を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、この発明の実施形態に係るアライナ装置１０は、ターンテーブル１、回転軸２、フレーム３、支持台４、モータ５、駆動ベルト６、プーリ７、磁性流体継手８、ベローズ９を備えている。
【００１４】
ターンテーブル１は、回転軸２の上端に固定されており、上面にウェハが載置される。回転軸２は、上端部がフレーム３の貫通孔３１を下方から貫通してフレーム３の上方に露出している。回転軸２の下端部は、支持台４の軸支部４０で軸支されている。支持台４は、フレーム３と平行に配置されており、水平面内で互いに直交する２方向であるＸ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って所定範囲内で移動自在にされている。
【００１５】
支持台４には、ガイド部材４１が固定されている。ガイド部材４１は、フレーム３の下方にＸ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って配置されたレール３２及び３３に外嵌している。支持台４には、Ｘ方向移動用モータ６１及びＹ方向移動用モータ６２が搭載されている。Ｘ方向移動用モータ６１及びＹ方向移動用モータ６２のそれぞれの出力軸と同軸のスクリューねじが、フレーム３の底面に固定された雌ねじ部材３４に螺合している。
【００１６】
支持台４の軸支部４０には、孔部４２が形成されており、孔部４２に密封手段である磁性流体継手８が貫通している。磁性流体継手８は、回転軸２の下端部とプーリ７とを上下方向に連結している。プーリ７は、支持台４の下方に配置されている。
【００１７】
モータ５は、支持台４に固定されている。モータ５の出力軸には駆動プーリ５１が固定されている。駆動ベルト６は、駆動プーリ５１とプーリ７とに張架されている。モータ５、駆動プーリ５１、駆動ベルト５及びプーリ７がこの発明の駆動手段に相当する。
【００１８】
以上の構成により、Ｘ方向移動用モータ６１又はＹ方向移動用モータ６２を駆動すると、スクリューねじの回転により、支持台４が回転軸２とともにレール３２又はレール３３に沿って移動する。モータ５を駆動すると、モータ５の回転が駆動ベルト６を介してプーリ７に供給され、プーリ７の回転が磁性流体継手８を介して回転軸２に伝達されることにより、回転軸２が回転する。
【００１９】
Ｘ方向移動用モータ６１、Ｙ方向移動用モータ６２及びモータ５を駆動することで、回転軸２の上端に固定されたターンテーブル１を、Ｘ方向及びＹ方向に沿って移動させることができるとともに、回転軸２周りに回転させることができる。これによって、ターンテーブル１上に載置されたウェハのアライニング作業を行うことができる。
【００２０】
なお、ターンテーブル１をＸ方向及びＹ方向に沿って所定範囲内で移動させることができるとともに、回転軸２周りに回転させることができることを条件に、上述の構成以外の任意の構成を用いることができる。
【００２１】
また、貫通孔３１の内径は、所定範囲内でＸ方向及びＹ方向に移動する回転軸２が干渉しない大きさにされている。
【００２２】
図３に示すように、ベローズ９は、可撓性を有するチューブであり、上端部が取付環９１を介してフレーム３の底面における貫通孔３１の周縁部に密着させて固定され、下端部が取付環９２を介して支持台４の上面における軸支部４０に密着させて固定されている。ベローズ９は、フレーム３の底面と支持台４の上面との間で、回転軸２及び磁性流体継手８の周囲を被覆している。
【００２３】
磁性流体継手８は、円筒形状の本体８１の下端部にフランジ部８２を備えている。支持台４の孔部４２の内径は、本体８１の外径に略等しくされている。磁性流体継手８は、本体８１を支持台４の下方から孔部４２内に嵌入させ、フランジ部８２を支持台４の底面との間にＯリング８３を介して固定される。
【００２４】
本体８１は、下方に露出する入力軸８４及び上方に露出する出力軸８５を回転自在に支持している。入力軸８４には、プーリ７が固定されている。出力軸８５には、回転軸２の下端部が同軸上に固定されている。本体８１の内部には、磁性流体が充填されている。磁性流体継手８は、本体８１の内部に充填されている磁性流体により、入力軸８４の回転を出力軸８５に伝達するとともに、入力軸８４と出力軸８５との間を気密状態にする。
【００２５】
フレーム３の上方は、貫通孔３１を介してフレーム３の下方に連通している。しかし、フレーム３の底面と支持台４の上面との間では、ベローズ９によって貫通孔３１の下方は閉鎖されている。また、支持台４の孔部４２は、磁性流体継手８によって閉塞されており、磁性流体継手８の内部も磁性流体によって気密状態にされている。したがって、フレーム３の上方は、ベローズ９の内部と支持台４の上面とで包囲される間においてのみ、フレーム３の下方に連通しており、ベローズ９の外部及び支持台４の下方には連通していない。
【００２６】
このため、フレーム３の上方を真空状態又は特定のガス雰囲気状態とした場合でも、この状態が外気によって阻害されることがなく、フレーム３の上方を真空状態又は特定のガス雰囲気状態に維持することができる。
【００２７】
ベローズ９は、可撓性を有するため、支持台４がフレーム３に対して水平面内でＸ方向又はＹ方向に移動した際にも容易に変形する。このため、フレーム３の上方の気密状態を維持したまま、ターンテーブル１をフレーム３の上方でＸ方向又はＹ方向に移動させることができる。
【００２８】
この結果、ウェハに対して真空状態又は特定のガス雰囲気状態で処理作業を行う場合でも、アライナ装置１０をウェハに対する処理作業を行う空間内に配置することができる。アライニング作業を処理作業と同一の環境下で行うことができ、アライニング作業のためにウェハを処理作業環境外に搬出する必要がなく、作業時間を短縮することができる。
【００２９】
なお、磁性流体継手９は、支持台４の下方から気密状態を維持して回転軸２に回転を伝達することができる他の継手、例えば他の流体継手を用いることができる。
【００３０】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３１】
１−ターンテーブル
２−回転軸
３−フレーム
４−支持台
５−モータ（駆動手段）
６−駆動ベルト（駆動手段）
７−プーリ（駆動手段）
８−磁性流体継手（密封手段）
９−ベローズ（可撓性のチューブ）
１０−アライナ装置
３１−貫通孔
【図１】
2011003796.tif 000003
【図２】
2011003796.tif 000004
【図３】
2011003796.tif 000005