特許 7614407 ウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法、システム及びコンピュータ記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】ウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法、システム及びコンピュータ記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20250107BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622Y

H01L21/68 M

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023576176

(86)(22)【出願日】2022-10-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-21

(86)【国際出願番号】 CN2022126620

(87)【国際公開番号】W WO2023066366

(87)【国際公開日】2023-04-27

【審査請求日】2023-12-11

(31)【優先権主張番号】202111228898.4

(32)【優先日】2021-10-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522248559

【氏名又は名称】西安奕斯偉材料科技股▲ふん▼有限公司

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ １－３－０２９， Ｎｏ．１８８８ Ｓｏｕｔｈ Ｘｉｆｅｎｇ Ｒｄ．， Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ Ｘｉ’ａｎ， Ｓｈａａｎｘｉ ７１０１００， Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ

(73)【特許権者】

【識別番号】522248560

【氏名又は名称】西安奕斯偉硅片技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＸＩ’ＡＮ ＥＳＷＩＮ ＳＩＬＩＣＯＮ ＷＡＦＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１８８８ Ｓｏｕｔｈ Ｘｉｆｅｎｇ Ｒｄ．， Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ Ｘｉ’ａｎ， Ｓｈａａｎｘｉ ７１０１００， Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100195257

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 一志

(72)【発明者】

【氏名】王 磊磊

(72)【発明者】

【氏名】蘭 洵

(72)【発明者】

【氏名】李 厚生

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２８７１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－９３８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５２９２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－７０１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３７２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－３３９９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９２４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５２０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１７７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６８３６６９０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１５－１９５３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００５６８４１（ＫＲ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３２０６９１６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法であって、
前記位置決め方法は、
収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することを含み、
前記収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することは、
前記Ｖ型切欠きがラインレーザ輪郭検出センサの下方まで回動するように前記ウエハを回転することと、
前記ラインレーザ輪郭検出センサを用いて前記Ｖ型切欠きの各エッジ点座標を収集することと、
前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（ＸＯ、ＹＯ）を取得することと、を含み、
前記位置決め方法は、さらに、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することを含み、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することは、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌを取得することと、
前記距離Ｌ=０の場合又は前記距離Ｌが設定された範囲内にある場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあると決定することと、
距離Ｌが設定された範囲内にない場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にないと決定し、前記Ｖ型切欠き中心の位置決め操作を継続することと、を含み、
前記設定された範囲は、前記同心円の円心Ｏと前記設定された基準目盛線との間の距離Ｌ=０±０．００１ｍｍであり、
前記位置決め方法は、さらに、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定することと、
前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置まで回動するように、前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハを回転駆動することと、を含み、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定することは、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌ、及び前記円心Ｏとウエハの中心Ｏ _１ との間の距離Ｄに基づいて、式θ=１８０Ｌ/πＤに従って前記ウエハの回転角度θを決定することと、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向を判断することと、を含む
ウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法。

【請求項2】

前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）を取得することは、
３つの重複しない前記エッジ点を選択し、前記３つの重複しないエッジ点の座標に基づいて最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）をフィッティングして得ることを含む
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向を判断することは、
デカルト直角座標系ＸＯ１Ｙ平面において、前記円心Ｏが基準目盛線の右側に位置する場合に前記距離Ｌ＞０となり、前記円心Ｏが基準目盛線左側に位置する場合に前記距離Ｌ＜０となるように設定するここと、
前記距離Ｌ>０の場合に前記ウエハの回転方向が反時計回りであると決定し、又は、前記距離Ｌ<０の場合に前記ウエハの回転方向が時計回りであると決定することと、を含む
請求項１に記載の位置決め方法。

【請求項4】

ウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムであって、
前記位置決めシステムは、第１決定部分、判断部分、第２決定部分及び回転部分を含み、
前記第１決定部分は、収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定するように構成され、
前記収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することは、
前記Ｖ型切欠きがラインレーザ輪郭検出センサの下方まで回動するように前記ウエハを回転することと、
前記ラインレーザ輪郭検出センサを用いて前記Ｖ型切欠きの各エッジ点座標を収集することと、
前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）を取得することと、を含み、
前記判断部分は、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断するように構成され、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することは、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌを取得することと、
前記距離Ｌ=０の場合又は前記距離Ｌが設定された範囲内にある場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあると決定することと、
距離Ｌが設定された範囲内にない場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にないと決定し、前記Ｖ型切欠き中心の位置決め操作を継続することと、を含み、
前記設定された範囲は、前記同心円の円心Ｏと前記設定された基準目盛線との間の距離Ｌ=０±０．００１ｍｍであり、
前記第２決定部分は、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定するように構成され、
前記回転部分は、前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置まで回動するように、前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハを回転駆動するように構成され、
前記第２決定部分は、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌ、及び前記円心Ｏとウエハの中心Ｏ _１ との間の距離Ｄに基づいて、式θ＝１８０Ｌ／πＤに従って前記ウエハの回転角度θを決定することと、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向を判断することと、を実行するように構成される
ウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステム。

【請求項5】

ウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムであって、
前記位置決めシステムは、ウエハＶ型切欠き中心を位置決めするための位置決めバックプレート、真空吸盤、ラインレーザ輪郭検出センサ、データ処理装置及びサーボ電機を含み、
前記位置決めバックプレートには、前記真空吸盤と組み合わせた円形孔が設けられ、前記真空吸盤は、前記円形孔に嵌め込むことができ、
前記真空吸盤は、前記ウエハの裏面が前記位置決めバックプレートに密着するように前記ウエハを吸着するように構成され、
前記ラインレーザ輪郭検出センサは、前記Ｖ型切欠きのエッジデータを収集するように構成され、
前記データ処理装置は、
収集された前記ウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定するように構成され、
前記収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することは、
前記Ｖ型切欠きがラインレーザ輪郭検出センサの下方まで回動するように前記ウエハを回転することと、
前記ラインレーザ輪郭検出センサを用いて前記Ｖ型切欠きの各エッジ点座標を収集することと、
前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）を取得することと、を含み、
前記データ処理装置は、さらに、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断するように構成され、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することは、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌを取得することと、
前記距離Ｌ=０の場合又は前記距離Ｌが設定された範囲内にある場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあると決定することと、
距離Ｌが設定された範囲内にない場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にないと決定し、前記Ｖ型切欠き中心の位置決め操作を継続することと、を含み、
前記設定された範囲は、前記同心円の円心Ｏと前記設定された基準目盛線との間の距離Ｌ=０±０．００１ｍｍであり、
前記データ処理装置は、さらに、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定することと、
前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて、制御信号を出力することと、を実行するように構成され、
前記サーボ電機は、前記Ｖ型切欠きが前記ラインレーザ輪郭検出センサの下方に位置するように前記ウエハを時計回り又は反時計回りに回転駆動し、及び、前記制御信号に応じて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置まで回動するように前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハを回転駆動するように構成され、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定することは、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌ、及び前記円心Ｏとウエハの中心Ｏ _１ との間の距離Ｄに基づいて、式θ＝１８０Ｌ／πＤに従って前記ウエハの回転角度θを決定することと、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向を判断することと、を含む
ウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステム。

【請求項6】

コンピュータ記憶媒体であって、前記コンピュータ記憶媒体にウエハＶ型切欠き中心の位置決めのプログラムが記憶されており、前記ウエハＶ型切欠き中心の位置決めのプログラムが少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、請求項１から３のいずれか１項に記載のウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法のステップを実現する、コンピュータ記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本開示は、２０２１年１０月２１日に中国に提案された出願番号が２０２１１１２２８８９８．４である中国特許出願に基づく優先権を主張し、その全ての内容が参照によって本開示に組み込まれる。

【0002】

本開示は、半導体技術分野に関し、特にウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法、システム及びコンピュータ記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0003】

半導体行業では、単結晶シリコン棒の引き上げが完了し、その表面を研削した後、製品の需要に応じて、技術者は、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）の工場におけるウエハの特定の結晶方向の識別と位置決めを容易にするように、単結晶シリコン棒の特定の結晶方向において、該単結晶シリコン棒からなるウエハの特定の結晶方向を判定するための平らな辺又はＶ型の切欠きを加工する。しかしながら、ウエハのエッジに加工された平らな辺がウエハの利用率に影響を与えるため、現在直径２００ｍｍ以上のウエハは、平らな辺を用いてその特定の結晶方向を位置決めするのではなく、ウエハのエッジに深さ１．０ｍｍから１．０５ｍｍ、角度９０度のＶ型切欠きを加工し、該Ｖ型切欠きは、Ｖ－Ｎｏｔｃｈ溝とも呼ばれる。

【0004】

しかしながら、現在の単結晶シリコン棒の特定の結晶方向は、Ｘ線回折計を用いて判定されており、且つ、Ｖ型切欠きの位置決め及びＶ型切欠きの加工中に一定の誤差が存在するため、単結晶シリコン棒又はウエハの結晶方向と、加工によって形成されるＶ型切欠きの中心との間にズレが生じ、実際の測定過程では、Ｖ型切欠きの結晶方向ズレ度を用いてＶ型切欠きの中心位置と単結晶シリコン棒又はウエハ結晶方向との間のズレ程度を判断する。Ｖ型切欠きの結晶方向ズレ度が後続の製品良率と製品性能に極めて重要な影響を与えるため、ウエハの生産中にＶ型切欠きの結晶方向ズレ度を正確に測定することは非常に重要である。Ｖ型切欠きの結晶方向ズレ度測定が正確でない場合、ウエハエッジ上の加工パターンとウエハの結晶方向が不整合になり、最終的に製品の電学性能に影響を与え、ひいては製品の廃棄処理にもつながることが理解できる。

【0005】

現在、従来の技術的解決手段では、Ｖ型切欠き結晶方向ズレ度の測定について、Ｖ型切欠きの中心を位置決めし、具体的には、Ｘ線回折法を用いてＶ型切欠きの垂直位置との結晶方向ズレ度を測定することによってＶ型切欠きの結晶方向ズレ度を表す。しかしながら、Ｖ型切欠き中心の位置決め過程において、Ｖ型切欠きの幅が小さく、深さが浅く、且つ、技術者が、手動で位置決めバックプレート及びウエハを取り付けてウエハのＶ型切欠きの中心が位置決めバックプレートの基準目盛線に整列しているかどうかを肉眼で観察し、判断する必要があるため、Ｖ型切欠きの位置決め誤差が大きく、測定したＶ型切欠きの結晶方向ズレ度が正確ではない。

【発明の概要】

【0006】

このような状況に鑑みて、本開示の実施例は、Ｖ型切欠きの位置決め誤差を低下し、Ｖ型切欠きの結晶方向ズレ度測定の正確性を向上し、同時に測定効率を向上し、人力コストを節約することができるウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法、システム及びコンピュータ記憶媒体を提供することが望ましい。

【0007】

本開示の実施例に係る技術的解決手段は、以下のように実現する。

【0008】

第１態様では、本開示の実施例は、ウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法を提供し、前記位置決め方法は、
収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することと、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することと、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定することと、
前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置まで回動するように、前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハを回転駆動することと、を含む。

【0009】

第２態様では、本開示の実施例は、ウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムを提供し、前記位置決めシステムは、第１決定部分、判断部分、第２決定部分及び回転部分を含み、
前記第１決定部分は、収集されたウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定するように構成され、
前記判断部分は、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断するように構成され、
前記第２決定部分は、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定するように構成され、
前記回転部分は、前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置まで回動するように、前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハを回転駆動するように構成される。

【0010】

第３態様では、本開示の実施例は、ウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムを提供し、
前記位置決めシステムは、ウエハＶ型切欠き中心を位置決めするための位置決めバックプレート、真空吸盤、ラインレーザ輪郭検出センサ、データ処理装置及びサーボ電機を含み、
前記位置決めバックプレートには、前記真空吸盤と組み合わせた円形孔が設けられ、前記真空吸盤は、前記円形孔に嵌め込むことができ、
前記真空吸盤は、前記ウエハの裏面が前記位置決めバックプレートに密着するように前記ウエハを吸着するように構成され、
前記ラインレーザ輪郭検出センサは、前記Ｖ型切欠きエッジデータを収集するように構成され、
前記データ処理装置は、
収集された前記ウエハＶ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することと、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することと、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハの回転方向と回転角度を決定することと、
前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて、制御信号を出力することと、を実行するように構成され、
前記サーボ電機は、前記Ｖ型切欠きが前記ラインレーザ輪郭検出センサの下方に位置するように前記ウエハを時計回り又は反時計回りに回転駆動し、及び、前記制御信号に応じて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置まで回動するように前記ウエハの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハを回転駆動するように構成される。

【0011】

第４態様では、本開示の実施例は、コンピュータ記憶媒体を提供し、前記コンピュータ記憶媒体にウエハＶ型切欠き中心の位置決めのプログラムが記憶されており、前記ウエハＶ型切欠き中心の位置決めのプログラムが少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、第１態様に記載のウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法のステップを実現する。

【0012】

本開示の実施例は、ウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法、システム及びコンピュータ記憶媒体を提供するものであり、該位置決め方法において、収集されたＶ型切欠きエッジデータに基づいてＶ型切欠きエッジの円心を決定し、該円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいてＶ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断し、Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合に該円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいてウエハの回転方向と回転角度を決定し、そして、Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置まで回動するように、ウエハの回転方向と回転角度に基づいてウエハを回転し、このように、該位置決め方法を採用すれば、位置決め誤差を低減し、測定結果の正確性を向上するとともに、人力コストを節約し、生産効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の実施例に係るウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムの概略図である。

【図2】本開示の実施例に係るウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムの別の概略図である。

【図3】本開示の実施例に係るウエハＶ型切欠き中心の位置決め方法のフロー概略図である。

【図4】本開示の実施例に係るウエハＶ型切欠き形状の概略図である。

【図5】本開示の実施例に係るウエハＶ型切欠きの別の形状の概略図である。

【図6】本開示の実施例に係るウエハ回転前後のＶ型切欠き中心位置の比較概略図である。

【図7】本開示の実施例に係る別のウエハＶ型切欠き中心の位置決めシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施例の図面を参照しながら本開示の実施例の技術的解決手段について明確に、完全に説明する。

【0015】

図１及び図２を参照し、本開示の実施例の技術的解決手段を実施できるウエハＷ Ｖ型切欠き中心の位置決めシステム１を示す。図１及び図２に示すように、前記位置決めシステム１は、ウエハＷ Ｖ型切欠き中心を位置決めするための位置決めバックプレート１０、真空吸盤２０、ラインレーザ輪郭検出センサ３０、データ処理装置４０及びサーボ電機５０を含む。

【0016】

前記位置決めバックプレート１０には、前記真空吸盤２０と組み合わせた円形孔１０１が設けられ、前記真空吸盤２０は、前記円形孔１０１に嵌め込むことができる。

【0017】

前記真空吸盤２０は、前記ウエハＷの裏面が前記位置決めバックプレート１０に密着するように前記ウエハＷを吸着するように構成される。

【0018】

前記ラインレーザ輪郭検出センサ３０は、前記ウエハＷ Ｖ型切欠きのエッジデータを収集するように構成される。

【0019】

前記データ処理装置４０は、
収集された前記ウエハＷ Ｖ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することと、
前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することと、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向と回転角度を決定することと、
前記ウエハＷの回転方向と回転角度に基づいて、制御信号を出力することと、を実行するように構成される。

【0020】

前記サーボ電機５０は、前記Ｖ型切欠きが前記ラインレーザ輪郭検出センサ３０の下方に位置するように前記ウエハＷを時計回り又は反時計回りに回転駆動し、及び、前記制御信号に応じて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置まで回動するように前記ウエハＷの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハＷを回転駆動するように構成される。

【0021】

なお、図２に示すように、設定された基準目盛線は、前記Ｖ型切欠きの中心が基準目盛線と一致するかどうかを容易に判定するために、前記位置決めバックプレート１０上に設けられている。

【0022】

また、具体的な実施過程では、図１及び図２に示すように、データ処理可能なデータ処理装置４０をラインレーザ輪郭検出センサ３０に接続することにより、エッジデータの収集やウエハＷの回転駆動以外のステップ又はタスクの実行をデータ処理装置４０を介して実現することができる。例えば、データ処理装置４０は、具体的に、無線装置、移動や携帯電話（いわゆるスマートフォンを含む）、パーソナルデジタルアシスタント（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、ビデオゲームコンソール（ビデオディスプレイ、移動ビデオゲーム装置、移動ビデオ会議ユニットを含む）、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビセットトップボックス、タブレットコンピューティング装置、電子書籍リーダー、固定や移動メディアプレーヤーなどであってもよい。

【0023】

選択可能に、前記位置決めバックプレート１０の底部には、前記ウエハＷを時計回り又は反時計回りに回転駆動するための少なくとも一対のカムフォロア６０が設けられている。

【0024】

なお、本開示の実施例において、ウエハＷの時計回り回転方向は、図２における点線矢印方向に示すものであり、ウエハＷの反時計回り回転方向は、時計回り回転方向と反対の方向である。

【0025】

図１及び図２に示す位置決めシステム１について、Ｘ線回折計を用いてウエハＷのＶ型切欠き結晶方向ズレ度を測定する際に、技術者は、まずＶ型切欠きの中心を位置決めする必要があり、具体的な操作は、まず、Ｖ型切欠きがラインレーザ輪郭検出センサ３０の下方に位置する場合にラインレーザ輪郭検出センサ３０がＶ型切欠きのエッジデータを容易に収集することができるために、ウエハＷにＶ型切欠きが加工されたエッジをラインレーザ輪郭検出センサ３０に向けて配置し、続いてウエハＷにＶ型切欠きが加工されていないエッジをカムフォロア６０に接触する。

【0026】

理解できるように、前記真空吸盤２０には、真空ポンプ（図示せず）と連通する気管インターフェース２０１が設けられており、ウエハＷの取り付け作業が完了すると、真空吸盤２０がウエハＷを吸着固定するのを容易にするために、真空ポンプを起動して真空吸盤２０とウエハＷとの間に真空環境を形成する。なお、真空吸盤２０とウエハＷの裏面との接触表面は、位置決めバックプレート１０とウエハＷの裏面との接触表面に対して面一になるため、真空吸盤２０がウエハＷを吸着固定する際に、ウエハＷの裏面と位置決めバックプレート１０とが密着し、Ｖ型切欠きの中心を正確に位置決めすることができる。

【0027】

上述した位置決めシステム１に基づき、図３を参照して、本開示の実施例に係るウエハＷ Ｖ型切欠き中心の位置決め方法を示し、該方法は、図１及び図２に示す位置決めシステム１によるＶ型切欠き中心の位置決め過程に適用可能であり、前記位置決め方法は、以下のＳ３０１～Ｓ３０４を含む。

【0028】

Ｓ３０１では、収集されたウエハＷ Ｖ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定する。

【0029】

Ｓ３０２では、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断する。

【0030】

Ｓ３０３では、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向と回転角度を決定する。

【0031】

Ｓ３０４では、前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置まで回動するように、前記ウエハＷの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハＷを回転駆動する。

【0032】

なお、本開示の実施例では、ウエハＷの中心Ｏ_１を原点として図２に示すようなデカルト直角座標系をしている。そのため、本開示の実施例に記載の座標は、いずれも、上記構築したデカルト直角座標系に基づくものである。

【0033】

図３に示す技術的解決手段において、収集されたＶ型切欠きエッジデータに基づいて、Ｖ型切欠きエッジに対応する円心を決定し、該円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいてＶ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断し、Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合に該円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいてウエハＷの回転方向と回転角度を決定し、そして、Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置まで回動するように、ウエハＷの回転方向と回転角度に基づいてウエハＷを回転し、このように、該位置決め方法を採用すれば、位置決め誤差を低減し、測定結果の正確性を向上するとともに、人力コストを節約し、生産効率を向上することができる。

【0034】

図３に示す技術的解決手段について、いくつかの例では、前記収集されたウエハＷ Ｖ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定することは、
前記Ｖ型切欠きがラインレーザ輪郭検出センサ３０（図１及び図２を参照）の下方まで回動するように前記ウエハＷを回転することと、
前記ラインレーザ輪郭検出センサ３０を用いて前記Ｖ型切欠きの各エッジ点座標を収集することと、
前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）を取得することと、を含む。

【0035】

なお、図４に示すように、Ｖ型切欠き底部が円弧状である場合、上記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円は、Ｖ型切欠きエッジ底部円弧に対応する同心円となる。一方、図５に示すように、当Ｖ型切欠きの輪郭が尖錐形である場合、上記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円は、Ｖ型切欠きエッジの接線円となる。

【0036】

選択可能に、上記例について、いくつかの具体的な実施形態では、前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）を取得することは、
３つの重複しない前記エッジ点を選択し、前記３つの重複しないエッジ点の座標に基づいて最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する円心Ｏの座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）をフィッティングして得ることを含む。

【0037】

理解できるように、３つの重複しないエッジ点の座標を取得すると、同心円に対応する円心座標（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）をフィッティングして得ることができる。一般的には、最小二乗法を用いて円心座標をフィッティングすることができ、フィッティング用の数学方程式は、円方程式であり、該フィッティング方程式は、式（１）に示すものである。

【0038】

【数1】

【0039】

ここで、（Ｘ、Ｙ）は、Ｖ型切欠きエッジ点の座標であり、（Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏ）は、フィッティングすべき同心円の円心座標であり、ｒは、フィッティングすべき同心円の半径である。

【0040】

式（１）に示すフィッティング方程式を展開した後、式（２）の形式の方程式を得る。

【0041】

【数2】

【0042】

式（２）には、３つの未知数ｒ、Ｘ_Ｏ、Ｙ_Ｏがあるため、図４中の（Ｘ_１、Ｙ_１）、（Ｘ_２、Ｙ_２）及び（Ｘ_３、Ｙ_３）のような既に決定された３つのエッジ点の座標に基づいて、同心円の円心Ｏの座標及び半径を決定することができる。

【0043】

図３に示す技術的解決手段について、いくつかの例では、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断することは、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌを取得することと、
前記距離Ｌ=０の場合又は前記距離Ｌが設定された範囲内にある場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあると決定することと、
距離Ｌが設定された範囲内にない場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にないと決定し、前記Ｖ型切欠き中心の位置決め操作を継続することと、を含み、
前記設定された範囲は、前記同心円の円心Ｏと前記設定された基準目盛線との間の距離Ｌ=０±０．００１ｍｍである。

【0044】

なお、図２及び図４に示すように、デカルト直角座標系のＸＯ_１Ｙ平面では、基準目盛線（図４中の一点鎖線に示すもの）がＹ軸と平行であるため、円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌが、円心ＯのＸ軸座標値に等しいことを決定することができる。理解できるように、Ｌが０である場合又はＬの大きさが設定された範囲内にある場合、Ｖ型切欠きの中心は、ターゲット中心位置にあり、即ち、基準目盛線と一致すると判断でき、このとき、Ｖ型切欠き中心の位置決め動作が終了し、正常なウエハＷ結晶方向測定動作を開始する。Ｌの大きさが設定された範囲外にある場合、Ｖ型切欠きの中心がターゲット中心位置まで回動して基準目盛線と一致するように、ウエハＷを回転して引き続きＶ型切欠きの中心を位置決めする必要がある。

【0045】

もちろん、円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌについてもスケール実測を用いて得ることができる。

【0046】

図３に示す技術的解決手段について、いくつかの例では、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向と回転角度を決定することは、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌ、及び前記円心ＯとウエハＷの中心Ｏ_１との間の距離Ｄに基づいて、式θ=１８０Ｌ/πＤに従って前記ウエハＷの回転角度θを決定することと、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向を判断することと、を含む。

【0047】

上記例について、いくつかの具体的な実施形態では、前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向を判断することは、
デカルト直角座標系ＸＯ１Ｙ平面において、前記円心Ｏが基準目盛線の右側に位置する場合に前記距離Ｌ＞０となり、前記円心Ｏが基準目盛線左側に位置する場合に前記距離Ｌ＜０となるように設定するここと、
前記距離Ｌ>０の場合に前記ウエハＷの回転方向が反時計回りであると決定し、又は、前記距離Ｌ<０の場合に前記ウエハＷの回転方向が時計回りであると決定することと、を含む。

【0048】

なお、由于ウエハＷの直径が大きいため、本開示の実施例では、図６に示すように、近似的にＬをウエハＷの外径の線変位とみなす。同時に、デカルト直角座標系ＸＯ_１Ｙにおいて、円心ＯとウエハＷの中心Ｏ_１との間の距離Ｄは、同心円の円心ＯのＹ軸座標値である。

【0049】

また、本開示の実施例では、図４及び図５に示すＸＯ_１Ｙ平面を例にして円心Ｏと基準目盛線の位置を設定し、ＸＯ_１Ｙ平面において、円心Ｏが基準目盛線の右側に位置する場合にＬ＞０となり、円心Ｏが基準目盛線の左側に位置する場合にＬ＜０となる。

【0050】

上記例について、具体的には、図６に示すように、Ｖ型切欠きの中心が位置Ｉ（図中点線同心円）にある場合、Ｖ型切欠きの中心がターゲット中心位置ＩＩ図中２点鎖線同心円）まで回動するために、上記式θ=１８０Ｌ/πＤを用いてウエハＷの回転角度θをコンピューティングして取得することができる。理解できるように、Ｖ型切欠き中心を基準目盛線に重ね合わせる（一致する）ために、図６ではＬ＜０のときであるため、ウエハＷの回転方向が本開示の実施例で規定する時計回りであると決定することができる。つまり、サーボ電機５０ウエハＷを時計回りに回動角度θで回転駆動することにより、Ｖ型切欠きの中心がターゲット中心位置ＩＩに回動し、最終的にＶ型切欠きの中心と基準目盛線との重ね合わせ（一致）を実現することができる。

【0051】

一方、Ｖ型切欠きの中心と基準目盛線との一致を保証するために、ウエハＷをウエハＷの回転角度及び回転方向に従って回転駆動した後、再びラインレーザ輪郭検出センサ３０を用いてＶ型切欠きのエッジデータを収集し、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２を実行することができる。

【0052】

上述した技術的解決手段と同じ発明発想に基づき、図７を参照して、本開示の実施例に係るウエハＷ Ｖ型切欠き中心の位置決めシステム１を示し、前記位置決めシステム１は、第１決定部分７０１、判断部分７０２、第２決定部分７０３及び回転部分７０４を含む。

【0053】

前記第１決定部分７０１は、収集されたウエハＷ Ｖ型切欠きのエッジデータに基づいて、前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心を決定するように構成される。

【0054】

前記判断部分７０２は、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあるかどうかを判断するように構成される。

【0055】

前記第２決定部分７０３は、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心と設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向と回転角度を決定するように構成される。

【0056】

前記回転部分７０４は、前記Ｖ型切欠きが前記設定されたターゲット中心位置まで回動するように、前記ウエハＷの回転方向と回転角度に基づいて前記ウエハＷを回転駆動するように構成される。

【0057】

上記方法では、第１決定部分７０１は、
前記Ｖ型切欠きがラインレーザ輪郭検出センサ３０（図１及び図２を参照）の下方まで回動するように前記ウエハＷを回転することと、
前記ラインレーザ輪郭検出センサ３０を用いて前記Ｖ型切欠きの各エッジ点座標を収集することと、
前記各エッジ点座標に基づいて、最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する同心円の円心Ｏの座標（ＸＯ、ＹＯ）を取得することと、を実行するように構成される。

【0058】

上記方法では、第１決定部分７０１は、
３つの重複しない前記エッジ点を選択し、前記３つの重複しないエッジ点の座標に基づいて最小二乗法を用いて前記Ｖ型切欠きエッジに対応する円心Ｏの座標（ＸＯ、ＹＯ）をフィッティングして得るように構成される。

【0059】

上記方法では、判断部分７０２は、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌを取得することと、
前記距離Ｌ=０の場合又は前記距離Ｌが設定された範囲内にある場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にあると決定することと、
距離Ｌが設定された範囲内にない場合、前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にないと決定し、前記Ｖ型切欠き中心の位置決め操作を継続することと、を実行するように構成され、
前記設定された範囲は、前記同心円の円心Ｏと前記設定された基準目盛線との間の距離Ｌ=０±０．００１ｍｍである。

【0060】

上記方法では、第２決定部分７０３は、
前記Ｖ型切欠きが設定されたターゲット中心位置にない場合、前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の距離Ｌ、及び前記円心ＯとウエハＷの中心Ｏ１との間の距離Ｄに基づいて、式θ=１８０Ｌ/πＤに従って前記ウエハＷの回転角度θを決定することと、
前記円心Ｏと設定された基準目盛線との間の位置に基づいて、前記ウエハＷの回転方向を判断することと、を実行するように構成される。

【0061】

上記方法では、第２決定部分７０３は、
デカルト直角座標系ＸＯ１Ｙ平面において、前記円心Ｏが基準目盛線の右側に位置する場合に前記距離Ｌ＞０となり、前記円心Ｏが基準目盛線左側に位置する場合に前記距離Ｌ＜０となるように設定するここと、
前記距離Ｌ>０の場合に前記ウエハＷの回転方向が反時計回りであると決定し、又は、
前記距離Ｌ<０の場合に前記ウエハＷの回転方向が時計回りであると決定することと、を実行するように構成される。

【0062】

理解できるように、本実施例では、「部分」は、部分回路、部分プロセッサ、部分プログラム又はソフトウェアなどであってもよく、もちろんユニットであってもよく、モジュールであっても非モジュールであってもよい。

【0063】

また、本実施例における各組成要素は、１つの処理ユニットに集積されていてもよいし、各ユニットが単独で物理的に存在していてもよいし、２つ以上のユニットが１つのユニットに集積されていてもよい。上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現してもよいし、ソフトウェア機能モジュールの形態で実現してもよい。

【0064】

前記統合されたユニットは、独立した製品として販売又は使用されていないソフトウェア機能モジュールの形で実現される場合、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納することができ、このような理解に基づいて、本実施例の技術的解決手段は、本質的に又は関連技術に貢献した部分、又は該技術的解決手段の全部又は一部をソフトウェア製品の形で表現することができ、コンピュータソフトウェア製品は、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスなどであってもよい）又はプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が本実施例で説明した方法の全部又は一部のステップを実行するようにするためのいくつかの命令を含む記憶媒体に記憶される。上記記憶媒体は、Ｕディスク、リムーバブルハードディスク、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＡＭ）、磁気ディスク、又は光ディスクなど、プログラムコードを記憶することができる様々な媒体を含む。

【0065】

そのため、本実施例は、コンピュータ記憶媒体を提供し、前記コンピュータ記憶媒体にウエハＷ Ｖ型切欠き中心の位置決めのプログラムが記憶されており、前記ウエハＷ Ｖ型切欠き中心の位置決めのプログラムが少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、上記技術的解決手段における前記ウエハＷ Ｖ型切欠き中心の位置決め方法のステップを実現する。

【0066】

なお、本開示の実施例に記載した技術的解決手段間は、衝突しない場合には、任意に組み合わせることができる。

【0067】

上記は、本開示の具体的な実施形態にすぎないが、本開示の保護範囲はこれに限定されるものではなく、本開示が開示した技術範囲内において、当技術分野に精通している技術者は、容易に変更や置換を思いつくことができ、いずれも本開示の保護範囲内に含まれるべきである。したがって、本開示の保護範囲は、特許請求の範囲に準じなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】