JP2004186283A - Positioning device - Google Patents

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JP2004186283A
JP2004186283A JP2002349326A JP2002349326A JP2004186283A JP 2004186283 A JP2004186283 A JP 2004186283A JP 2002349326 A JP2002349326 A JP 2002349326A JP 2002349326 A JP2002349326 A JP 2002349326A JP 2004186283 A JP2004186283 A JP 2004186283A
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Toru Yoshikawa
透 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning device which can realize the accurate positioning of a substance on the basis of low cost and space saving. <P>SOLUTION: In step 403, alignment is conducted to realize measurement of coordinates of wafer with excellent accuracy. In step 404, measurement of time is started from execution of alignment with a timer. Next, when observation has been completed at all observation points in step 405, the wafer is unloaded to complete the observation with the wafer transfer system in step 410. If the observation points still exist, the process goes to step 406. In step 408, the passage of time from the end of alignment is calculated by reading the timer in the step 408. If the predetermined time registered in a control device has passed (time until re-alignment), the process returns to the step 403 to execute the alignment again. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料を所定位置に位置決めする位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、外観検査装置においては、試料(ウエハ)上の、座標が指示された観察点を、顕微鏡などの観察系によって観察する。この際、ウエハはXY方向に駆動可能なステ−ジ上に搬送された後、ウエハの外縁を用いて、おおまかな位置決め(プリアライメント)が行われる。しかしながら、近年、ウエハは大口径化し、その集積度は、年々高くなっている。このようなウエハの微細なパターンを観察する為に、高倍率観察を行う際には、ウエハの観察点を精度良く観察系の観察位置に移動させる必要がある。
【0003】
そこで、ウエハ上での座標が既知のアライメントマーク位置を測定することにより、ウエハの座標系とステージの座標系との関係を求め、そのずれを補正すること(アライメント)が行われていた。上記のアライメントは、観察するウエハに対して行われた後、上記アライメントの結果を用いて、XYステージによりウエハ上の観察点を、観察系の観察位置に移動させる。そして、操作者によってウエハ観察点の観察が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術においては、アライメントを実行した後、操作者が装置を離れるなどして、アライメントを実行してからの時間が経過すると、熱などの要因により試料や装置が伸縮し、試料上の所定位置(例えば観察点)を装置での所定位置(例えば観察系の観察位置)に移動させる精度が低下するという問題点がある。この場合、例えば顕微鏡などの観察系で観察する場合には、試料の観察点が観察系の視野内に入らなくなるという問題が生じる。
【0005】
上記問題を解決するため、熱源を装置から遠ざけたり、装置を恒温室で囲うことが行われていた。しかし、これらの方法には、コストがかかり、装置自体も大掛かりなものとなってしまうという問題点があった。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、物体の正確な位置決めを、低コスト、省スペースで、実現できる位置決め装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の手段は、試料を載置する載置手段と、前記載置手段に載置された前記試料における試料座標系を認識するアライメント手段と、前記試料座標系に基づく所定位置を、装置における所定位置に相対移動させる移動手段と、前記アライメント手段により認識された試料座標系に基づいて、前記移動手段による移動量を求める演算手段と、前記アライメント手段が前記試料座標系を認識する動作を行った後の経過時間を計測する経過時間計測手段と、前記経過時間計測手段の出力に基づいて、再度前記アライメント手段に前記試料座標系を認識する動作をさせる制御手段とを有することを特徴とする位置決め装置(請求項1)である。
【0007】
本手段においては、アライメント手段が試料座標系を認識する動作を行った後の経過時間を計測する経過時間計測手段の出力に基づいて、再度アライメント手段に試料座標系を認識する動作をさせる制御手段を有しているので、時間の経過に伴って、温度の変化等によりアライメントされた物体の位置がずれてくるような場合にも、再度の試料座標系の認識により、必要に応じて、正確に位置補正をし直すこと等が可能となる。
【0008】
前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1の手段であって、前記制御手段が、前記経過時間が所定時間に達したときに、再度前記アライメント手段に前記動作をさせることを特徴とするもの(請求項2)である。
【0009】
本手段においては、制御手段が、経過時間が所定時間に達したときに、再度アライメント手段に、試料座標系を認識する動作をさせるようにしているので、時間の経過に伴って、温度の変化等によりアライメントされた物体の位置がずれてくるような場合にも、再度の試料座標系の認識より、必要に応じて、正確に位置補正をし直すこと等ができる。なお、「所定時間」は、一定にしてもよいし、後記第3の手段、第4の手段におけるように、他の条件によって変化するようにしてもよい。
【0010】
前記課題を解決するための第3の手段は、前記第2の手段であって、経過時間計測手段が、さらに、装置の電源が投入されてからの経過時間を計測し、制御手段は、装置の電源が投入されてからの経過時間の計測結果に基づいて、前記所定時間を変更することを特徴とするもの(請求項3)である。
【0011】
装置の電源が投入されてからある程度の時間が経過するまでの間は、装置の温度が急減に変化するが、時間の経過と共に温度変化が安定する。よって、本手段においては、例えば、電源投入直後には前記「所定時間」を短くし、電源投入から時間が経過するに従って、前記「所定時間」を長くしていくようにすることにより、温度変化が急激なときには短い時間毎に、アライメント手段に試料座標系を認識する動作をさせ、温度変化が緩やかなときは、アライメント手段に試料座標系を認識する動作をさせるまでの間を長くして、無駄な認識が行われないようにすることができる。
【0012】
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第2の手段であって、経過時間計測手段が、さらに、照明光源の電源が投入されてからの経過時間を計測し、前記制御手段は、前記照明光源の電源が投入されてからの経過時間の計測結果に基づいて、前記所定時間を変更することを特徴とするもの(請求項4)である。
【0013】
本手段も基本的な考え方は、前記第3の手段と同じであるが、照明光源の電源が投入されてからの経過時間に応じて、前記「所定時間」を変更している点が第3の手段と異なる。特に観察手段においては、観測点のずれにつながるような温度変化を与えるのは、主に照明光源である。よって、本手段によっても、ほとんど前記第3の手段と同じような作用効果が得られる。
【0014】
前記課題を解決するための第5の手段は、試料を載置する載置手段と、前記載置手段に載置された前記試料における試料座標系を認識するアライメント手段と、前記試料座標系に基づく所定位置を、装置における所定位置に相対移動させる移動手段と、前記アライメント手段により認識された試料座標系に基づいて、前記移動手段による移動量を求める演算手段と、装置の所定箇所の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段で計測された温度と、前記アライメント手段による前記試料座標系を認識する動作時に計測された温度との差が所定値以上となったとき、再度前記アライメント手段による前記動作をさせる制御手段とを有することを特徴とする位置決め装置(請求項5)である。
【0015】
前述のように、アライメントされた物体の位置を狂わせるのは、主として温度変化である。よって、本手段においては、温度計測手段で計測された温度と、アライメント手段による試料座標系を認識する動作時に計測された温度との差が所定値以上となったとき、再度アライメント手段に試料座標系を認識する動作をさせる制御手段を有している。よって、温度の変化等によりアライメントされた物体の位置がずれてくるような場合にも、再度の試料座標系の認識により、必要に応じて、正確に位置補正をし直すこと等ができる。
【0016】
前記課題を解決するための第6の手段は、試料を載置する載置手段と、前記載置手段に載置された前記試料における試料座標系を認識するアライメント手段と、前記試料座標系に基づく所定位置を、装置における所定位置に相対移動させる移動手段と、前記アライメント手段により認識された試料座標系に基づいて、前記移動手段による移動量を求める演算手段と、時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段の計測結果に基づいて、所定時間間隔毎に再度前記アライメント手段による前記試料座標系を認識する動作をさせる制御手段とを有することを特徴とする位置決め装置(請求項6)である。
【0017】
本手段においては、所定時間間隔毎に再度アライメント手段による試料座標系を認識する動作をさせる制御手段を有しているので、温度の変化等によりアライメントされた物体の位置がずれてくるような場合にも、再度、試料座標系を認識することにより、必要に応じて、正確に位置補正をし直すこと等ができる。
【0018】
前記課題を解決するための第7の手段は、前記第1の手段から第6の手段のいずれかであって、確認手段を有し、前記制御手段は、再度前記アライメント手段による前記試料座標系を認識する動作をさせる前に、該動作を行おうとしていることを前記確認手段に出力し、前記確認手段からの入力があったときに前記動作をさせることを特徴とするもの(請求項7)である。
【0019】
前記第1の手段から第6の手段においては、条件が成立すれば自動的に、アライメント手段に試料座標系を認識する動作をさせていた。本手段においては、このような動作を行わせようとしていることを確認手段に出力し、その確認手段からの入力を待ってこのような動作を行わせるようにしているので、操作者が知らないのに不意に試料座標系を認識する動作が始まることを防止することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、ウエハの外観検査装置を例にとって説明する。図1は本発明の実施の形態の1例である外観検査装置の全体構成図である。図1において、接眼レンズ101で観察されるウエハ107は、XYθステージ109上のウエハホルダ108に、不図示のウエハ搬送手段によって搬送されて載置される。ウエハ107のウエハホルダ108上の載置位置は、ウエハ搬送手段の搬送位置精度、及びウエハホルダ108の受渡し位置精度によって異なったものとなる。
【0021】
このずれを大まかに補正するためにプリアライメントが行われる。プリアライメントにおいては、ウエハホルダ108上のウエハ107は、位置制御装置106の出力する制御信号によって回転駆動され、センサ200が、回転駆動されるウエハ107の外縁を検出する。制御装置113は、センサ200の出力信号を受けて、ウエハ107がウエハホルダ108に載置されている位置をおおまかに検出して、その位置が対物レンズ105に対してほぼ所定の位置となるように、位置制御装置106を介して、XYθステージ109を操作して補正すると共に、ウエハ107のノッチ位置を所定方向に配置する。
【0022】
XYθステージ109は、制御装置113の出力する制御信号により、位置制御装置106によって、図面垂直方向(Y方向)、及び図面左右方向(X方向)に駆動され、ウエハ107を、対物レンズ105の直下に移動させて、接眼レンズ101で、ウエハ107の観察指定位置を観察可能なようにする。観察指定位置は、予め定められているものであっても、操作者が入力した、所望の位置であってもよい。
表示確認装置115は、操作者が操作を行うのに必要な情報を表示可能であり、操作者からの操作を受け付けるスイッチを有している。
【0023】
対物レンズ105で得られたウエハ107像は、ハーフミラー104を介してカメラ103の撮像面に結像される。カメラ103の出力信号は、画像処理装置102に入力され、所定の画像処理が施され、その出力信号は、制御装置113に入力される。
【0024】
操作者は、ある観察点の観察が終了すると、表示確認装置115のスイッチを操作する。すると、他に観察指定位置がある場合は、制御装置が、新たな観察指定位置を対物レンズ105の直下に移動させて観察可能なようにする。これを繰り返して、観察者は、観察点の観察を行える。観察の終了したウエハ107は、不図示のウエハ搬送手段によって、ウエハホルダ108より搬出される。
制御装置113には、温度計110、タイマーA111、タイマーB112の出力信号が入力される。
【0025】
前述のように、ウエハホルダ108上のウエハ107の載置位置は、プリアライメントによっては、粗くしか位置決めできない。このため、ウエハ107上の観察点への移動精度を向上させるために、アライメント処理が行われる。
【0026】
図2は、アライメントの説明図、図3は、アライメントの処理フローチャートである。図2は、ウエハ107上にマーキングされている2つのアライメントマーク203、205が、理想位置から各々、ベクトル209,210の方向にずれて、206,207の位置で観測される様子を示している。ここで、アライメントマーク203、205は、各々、その設計上の座標(ウエハ座標系での位置)が予めわかっている。図2の破線は計算上の理想位置、実線は実際に観測された位置を示している。
【0027】
以下、図3のフローチャートを用いて、アライメントについて説明する。ステップ301で、制御装置113は、上述のプリアライメント処理により算出された、ウエハ107の中心と、ウエハホルダ108の回転中心とのずれ量、及び設計計算上のアライメントマーク座標値とに基づいて、カメラ103の撮像中心に、アライメントマーク203が撮像されると思われる座標(ステージの座標系における位置)に、XYθステージ109を移動させる。
【0028】
ステップ302で、カメラ103を用いて、この時のアライメントマーク206を撮像し、ステップ303で、画像処理装置102により、撮像されたアライメントマーク206の画像の、カメラ103の撮像中心からのずれ量(図2のベクトル209)を算出し、そのX、Y方向のずれ量を記憶する。
【0029】
ステップ304で、制御装置113は、ウエハ107上の座標位置が既知の、他のアライメントマークが存在するか否かについて判別し、存在する場合には、ステップ301に戻り、残りのアライメントマーク205について、上述と同様の処理を行い、存在しない場合には、ステップ305に進む。
【0030】
このようにして、アライメントマーク203,205の各々についてずれ量209、210のベクトルが算出され、各ベクトルのX、Y方向のずれ量が、制御装置113に記憶される。
【0031】
ステップ305では、このようにして得られた各アライメントマークのX、Y方向のずれ量から、ウエハ107上の観察点204について、そのずれ量を計算によって算出する。例えば、図2のベクトル209、210の各ベクトルの(X、Y)値が、各々(1、1)、(2,2)、であった場合には、アライメントマーク203、205から等しい距離にある観察点204のずれ量は、(1.5,1.5)となる。
【0032】
従って、制御装置113は、例えば観察点204を観測するために、上記のずれ量を補正パラメータとして、位置制御装置106を介して、XYθステージ109を駆動し、観察点204が、接眼レンズ101で観察される画像の中心となるように制御する。
【0033】
アライメントマークを3点以上とすると、上記補正パラメータの精度向上を図ることが可能ではあるが、補正パラメータの取得に時間がかかる。よって、アライメントマークは2個以上は必要であるが、何個とするかは、補正パラメータの精度とその取得時間とのトレードオフによって決定される。また、上記の例では、カメラと画像処理装置の組み合わせによってアライメント処理を行っているが、ウエハの回折光を使用する周知の方法によって行ってもよい。
【0034】
上記のアライメントによって、対物レンズ105が、複数の倍率のレンズを具備している場合、その偏芯の影響による、観察画像のずれも補正することができる。
【0035】
上記説明においては、各アライメントマークを、各々カメラ103で撮像し、補正パラメータを取得する構成について説明したが、カメラ103を高解像度とすることで、各アライメントマークを同時に撮像可能とし、それらから補正パラメータを一括して取得するようにしてもよい。
【0036】
以下、図4のフローチャートを用いて、本発明による第1の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動シーケンスについて説明する。観察されるウエハ107はステップ401と402で、ウエハ搬送系(不図示)とプリアライメント機構により、粗く位置決めされた状態でウエハホルダ108に載置される。しかしながら、ウエハ107は粗くしか位置決めされていないため、図2に示すように、実際のウエハ位置202が計算上のウエハ座標201からずれた状態でウエハホルダ108に載置されている。
次にステップ403で、上述のアライメントがなされ、精度良くウエハの座標計測が行われる。
【0037】
次にステップ404でタイマーA111により、アライメント実行からの時間計測を開始する。次にステップ405で全ての観察点において観察が終了したら、ステップ410でウエハ搬送系(不図示)により、ウエハアンロードを行い、観察を終了する。観察点が残っている場合は、ステップ406に進む。
【0038】
ステップ406では制御装置113に記憶された、アライメントマーク203のずれ量209とアライメントマーク205のずれ量210及び設計上の観察位置(観察点)204に基づいて、実際の観察位置208を計算する。次にステップ407では、ステップ406で計算した実際の観察位置208が対物レンズ105の下に移動するように、制御装置113と位置制御装置106がXYθステージ109を駆動して位置決めする。
【0039】
次にステップ408では、制御装置113が、タイマーA111が計測した時間を読みとることにより、アライメントが終わってからの経過時間を計算し、制御装置113に登録された所定時間(再アライメントまでの時間)が経過した場合にはステップ403に戻り、再びアライメントが実行される。これは、ステップ403のアライメントで求めたアライメントマーク203のずれ量209とアライメントマーク205のずれ量210が変化してしまった場合、観察点を対物下に移動させる精度の低下を防ぐために行われる。アライメントが終わってからの経過時間が、所定時間未満の場合はステップ409が実行される。次にステップ409では操作者の終了指示の有無を確認し、操作者が表示確認装置115の確認スイッチにより観察終了を指示した場合は次の観察点に移動するためステップ405に移る。操作者からの観察終了指示がない場合はアライメントが終わってからの経過時間を確認する為にステップ408に移る。
【0040】
上記、第1の実施の形態においては、前回アライメントが終了した時点からの経過時間によって、次のアライメントを行う構成としたので、時間的にウエハのずれ量が変化するような場合に対しても、正確に観察位置を再現できる。また、装置の電源投入からの時間を計測するタイマーB112を追加し、電源投入からの経過時間により再アライメントまでの時間を設定(例えば、電源投入後の温度変化が大きい時には頻度を多く、温度が安定した時には頻度を少なく)することで、再アライメントまでの時間を最適にすることができる。
【0041】
これは、図4に示すフローチャートにおけるステップ408において判断の基準となる「所定時間」そのものを、タイマーB112で計測された電源投入からの時間に応じて変えることに相当する。また、タイマーB112で、装置の電源投入からの経過時間の代わりに、照明光源の電源が投入されてからの経過時間を計測するようにして、照明光源の電源が投入されてからの経過時間に応じて再アライメントまでの時間を調整するようにしてもよい。照明光源の電源投入時からしばらくの間は、特に温度変化が大きいのでこの方式も有効である。
【0042】
また、電源投入又は照明光源の電源投入時から所定時間経過したときは、「所定時間」を無限大にすることにより、再アライメントを行わないようにすることができる。
【0043】
上記第1の実施の形態では、再アライメントを、前回のアライメントからの経過時間に応じて行うようにしたが、装置の温度変化に応じて再アライメントを行うことも可能である。
【0044】
図5に、このような本発明の第2の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動のフローチャートを示す。図5のフローチャートは、図4のフローチャートにおけるステップ404をステップ504のアライメント実行後の温度計測に変更し、ステップ408をステップ508でアライメント実行時からの温度変化の確認に変更することで実現できる。
【0045】
この温度計測は、図1に示す温度計110で行われる。以下、図5のフローチャートを用いて、本発明による第2の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動について説明する。観察されるウエハ107はステップ501と502で、ウエハ搬送系(不図示)とプリアライメント機構により、粗く位置決めされた状態でウエハホルダ108に載置される。しかしながら、ウエハ107は粗くしか位置決めされていない為、実際のウエハ位置202(図2)は計算上のウエハ座標201からずれた状態でウエハホルダ108に載置されている。次にステップ503で、上述のアライメントがなされ、精度良くウエハの座標計測が行われる。次にステップ504で温度計110により、アライメント実行時の温度が計測される。計測された温度は、制御装置113に記憶される。次にステップ505で全ての観察点において観察が終了したら、ステップ510でウエハ搬送系(不図示)により、ウエハアンロードを行い、観察を終了する。まだ、観察点がある場合は、ステップ506に進む。ステップ506では制御装置113に蓄えられた、アライメントマーク203のずれ量209とアライメントマーク205のずれ量210及び設計上の観察位置204に基づいて、実際の観察位置208を計算する。
【0046】
次にステップ507では、ステップ506で計算した実際の観察位置208が対物レンズ105の下に移動するように、制御装置113と位置制御装置106がXYθステージ109を駆動して位置決めする。次にステップ508では、温度計110により、温度を計測し、この時計測された温度と、前回アライメントを行った時に、ステップ504で、温度計110により計測された温度とが、制御装置113で比較され、温度変化の有無が判別される。
【0047】
ステップ508で計測された温度は、制御装置113に記憶される。この時、温度変化があった場合、もしくは、温度変化が所定値以上の場合には、ステップ503に戻り、再びアライメントが実行される。これは、ステップ503のアライメントで求めたアライメントマーク203のずれ量209とアライメントマーク205のずれ量210が変化してしまった場合、観察点を対物下に移動させる精度の低下を防ぐために行われる。ステップ508で、温度変化がなかった場合、もしくは、温度変化が所定値未満であった場合には、ステップ509が実行される。次にステップ509では操作者の終了指示の有無を確認し、操作者が表示確認装置115の確認スイッチにより観察終了を指示した場合は次の観察点に移動する為、ステップ505に移る。操作者からの観察終了指示がない場合は温度変化を検出する為のステップ508に移る。
【0048】
上記、第2の実施の形態においては、前回のアライメント時に計測した温度からの温度変化によって、次のアライメントを行う構成としたので、装置内温度が変化することで、ずれ量が変化するような場合に対しても、正確に観察位置を再現できる。
【0049】
図6に、本発明の第3の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動のフローチャートを示す。この実施の形態における装置の動作は、装置の電源が投入されてから一定間隔で再アライメントを繰り返すものである。その動作は、タイマーのセットと経過時間の判定の仕方を除いて図4に示したフローチャートと同じである。
【0050】
図6に示すフローチャートのシーケンスは、装置の電源がオンとなったときに駆動され、装置の電源がオフとなったときに終了する。装置の電源がオンとなると、ステップ600でタイマーA111の計測を開始し、ウエハをロードするシーケンスに入る(ステップ601以降)。
【0051】
観察されるウエハ107はステップ601と602で、ウエハ搬送系(不図示)とプリアライメント機構により、粗く位置決めされた状態でウエハホルダ108に載置される。しかしながら、ウエハ107は粗くしか位置決めされていないため、図2に示すように、実際のウエハ位置202が計算上のウエハ座標201からずれた状態でウエハホルダ108に載置されている。
次にステップ603で、上述のアライメントがなされ、精度良くウエハの座標計測が行われる。
【0052】
次にステップ605で全ての観察点において観察が終了したら、ステップ610でウエハ搬送系(不図示)により、ウエハアンロードを行い、ステップ611で電源が切られている場合は処理を終了する。電源が切られていない場合は、ステップ601に戻って、次のウエハの処理を行う。ステップ605で、観察点が残っている場合は、ステップ606に進む。
【0053】
ステップ606では制御装置113に記憶された、アライメントマーク203のずれ量209とアライメントマーク205のずれ量210及び設計上の観察位置204に基づいて、実際の観察位置208を計算する。次にステップ607では、ステップ606で計算した実際の観察位置208が対物レンズ105の下に移動するように、制御装置113と位置制御装置106がXYθステージ109を駆動して位置決めする。
【0054】
次に、1回目のステップ608では、制御装置113が、タイマーA111が計測した時間を読みとることにより、電源投入からの経過時間を得て、制御装置113に登録された所定時間(再アライメントまでの時間)が経過した場合にはステップ603に戻り、再びアライメントが実行される。これは、ステップ603のアライメントで求めたアライメントマーク203のずれ量209とアライメントマーク205のずれ量210が変化してしまった場合、観察点を対物下に移動させる精度の低下を防ぐために行われる。
【0055】
この判定は図4に示すものと異なり、電源がオンとなったときから所定時間が経過したとき、さらにそれから所定時間が経過したとき、というように、繰り返し所定時間が経過したときYESと判定される。よって、図6に示すシーケンスでは、電源投入から所定時間が経過する毎に、再アライメントが繰り返される。この動作を行わせるためには、再アライメントを行うと判定される毎にタイマーA111をリセットして再スタートさせるようにしてもよいし、所定時間の倍数の時間が経過する毎に再アライメントを行うようにしてもよい。また、図6のシーケンスにおいては、一定時間毎に再アライメントを行っているが、電源投入直後は短い時間毎に、電源投入から時間がたつに従って長い時間毎に再アライメントを行うようにしてもよい。
【0056】
この経過時間が、所定時間未満の場合はステップ609が実行される。ステップ609では操作者の終了指示の有無を確認し、操作者が表示確認装置115の確認スイッチにより観察終了を指示した場合は次の観察点に移動するためステップ605に移る。操作者からの観察終了指示がない場合はアライメントが終わってからの経過時間を確認する為にステップ608に移る。
【0057】
上記、第3の実施の形態においては、電源が投入されてから所定時間毎に、再アライメントを行う構成としたので、時間的にウエハのずれ量が変化するような場合に対しても、正確に観察位置を再現できる。
【0058】
図4においては、1枚のウエハをロードしてからアンロードするまでのシーケンスを記載していたが、図6においては、電源が投入されてから電源がオフされるまでに、複数枚のウエハを処理するシーケンスを記載している。
【0059】
図6のシーケンスを照明光源の電源が投入されてから起動し、照明光源の電源がオフされたときに終了するようにすれば、照明光源が投入されてからの所定の時間毎に再アライメントを実行するようにすることができる。
【0060】
上記第1、第2、第3の実施の形態においては、2回目以降のアライメント(再アライメント)を、タイマーA111、タイマーB112、温度計110の出力に基づいて行う構成について説明したが、このようなシーケンスにおいて、再アライメントの必要性が検出されたとき、すぐには再アライメントを実施せず、表示確認装置115にその旨の表示を出し、操作者の確認操作を待って再アライメントを行う構成としてもよい。
【0061】
例えば、図4の動作フローの場合、ステップ408で所定時間経過したと判断された後でステップ403で再アライメントを行おうとする前に、制御装置113は表示確認装置115に確認信号を出力する。表示確認装置115は、確認信号に基づいて、再アライメントを行ってよいか否かを確認するためのメッセージを表示する。このメッセージは、表示しなくても音声で出力する等でもよい。操作者は、表示確認装置115に表示されたメッセージを見て、再アライメント動作を許可する場合は、表示確認装置115のアライメントスイッチを操作する。そのアライメントスイッチの操作の出力が制御装置113に入力され、それに基づいて、ステップ403にて再アライメントが行われる。
【0062】
図5の動作フローにおいては、ステップ508からステップ503に進むときに、図6の動作フローにおいては、ステップ608からステップ603に進むときに、上記と同様の動作を行えばよい。
以上のような構成とすれば、操作者が試料を観察中に、2回目以降のアライメントが不意に行われることが防止される。
【0063】
なお、上記発明の実施の形態においては、本発明を、ウエハの外観検査装置に適用した形態について説明したが、本発明は、例えば、露光装置など、試料を移動させて、その局所領域を処理する装置にも適用することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物体の正確な位置決めを、低コスト、省スペースで、実現できる位置決め装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例である外観検査装置の全体構成図である。
【図2】アライメントの説明図である。
【図3】アライメントのシーケンスを示すフローチャートである。
【図4】本発明による第1の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動シーケンスを示すフローチャートである。
【図5】本発明による第2の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動シーケンスを示すフローチャートである。
【図6】本発明による第2の実施の形態であるウエハの位置決め装置の作動シーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
101…接眼レンズ、102…アライメント処理装置(画像処理装置)、103…アライメントセンサ(カメラ)、104…ハ−フミラ−、105…対物レンズ、106…位置制御装置、107…ウエハ、108…ウエハホルダ、109…XYθステージ、110…温度計、111…タイマーA、112…タイマーB、113…確認スイッチ、114…制御装置、115…表示確認装置、200…センサ、201…計算上のウエハ位置、202…実際のウエハ位置、203…設計上のアライメントマークの座標、204…設計上の観察座標、205…設計上のアライメントマークの座標、206…実際のアライメントマークの座標、207…実際のアライメントマークの座標、208…実際の観察座標、209…アライメントマークのずれ量、210…アライメントマークのずれ量、211…観察座標のずれ量
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a positioning device that positions a sample at a predetermined position.
[0002]
[Prior art]
For example, in a visual inspection apparatus, an observation point on a sample (wafer) whose coordinates are designated is observed by an observation system such as a microscope. At this time, after the wafer is transferred onto a stage that can be driven in the X and Y directions, rough positioning (pre-alignment) is performed using the outer edge of the wafer. However, in recent years, wafers have become larger in diameter, and the degree of integration has been increasing year by year. In order to observe such a fine pattern on the wafer, when performing high-magnification observation, it is necessary to accurately move the observation point of the wafer to the observation position of the observation system.
[0003]
Therefore, the relationship between the coordinate system of the wafer and the coordinate system of the stage is obtained by measuring the position of an alignment mark whose coordinates on the wafer are known, and the deviation is corrected (alignment). After the above alignment is performed on the wafer to be observed, the observation point on the wafer is moved to the observation position of the observation system by the XY stage using the result of the alignment. Then, the operator observes the wafer observation point.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art described above, after the alignment is performed, when the operator has left the apparatus and the time has elapsed since the alignment was performed, the sample or the apparatus expands and contracts due to factors such as heat. In addition, there is a problem that the accuracy of moving a predetermined position (for example, an observation point) on a sample to a predetermined position (for example, an observation position of an observation system) on the apparatus is reduced. In this case, for example, when observing with an observation system such as a microscope, there is a problem that the observation point of the sample does not enter the field of view of the observation system.
[0005]
In order to solve the above problems, it has been practiced to move the heat source away from the device or to surround the device in a constant temperature room. However, these methods have a problem that the cost is high and the apparatus itself is large. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a positioning device capable of realizing accurate positioning of an object at low cost and in a small space.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A first means for solving the above problems is a mounting means for mounting a sample, an alignment means for recognizing a sample coordinate system of the sample mounted on the mounting means, and Moving means for relatively moving a predetermined position based on the sample coordinate system to the predetermined position in the apparatus; calculating means for calculating a moving amount by the moving means based on the sample coordinate system recognized by the alignment means; and Elapsed time measuring means for measuring the elapsed time after performing the operation of recognizing the system, and control means for causing the alignment means to again perform the operation of recognizing the sample coordinate system based on the output of the elapsed time measuring means. A positioning device (Claim 1) characterized by having:
[0007]
In this means, the control means for causing the alignment means to again perform the operation of recognizing the sample coordinate system based on the output of the elapsed time measuring means for measuring the elapsed time after the alignment means performs the operation of recognizing the sample coordinate system. Even if the position of the aligned object shifts due to a change in temperature or the like with the lapse of time, the recognition of the sample coordinate system again allows accurate And so on.
[0008]
A second means for solving the problem is the first means, wherein the control means causes the alignment means to perform the operation again when the elapsed time reaches a predetermined time. It is a feature (claim 2).
[0009]
In this means, when the elapsed time reaches a predetermined time, the control means causes the alignment means to perform an operation of recognizing the sample coordinate system again. Even if the position of the aligned object is shifted due to the above-mentioned factors, the position can be accurately corrected again if necessary based on the recognition of the sample coordinate system again. Note that the “predetermined time” may be constant, or may be changed according to other conditions as in the third means and the fourth means described later.
[0010]
A third means for solving the above-mentioned problem is the second means, wherein the elapsed time measuring means further measures an elapsed time since the power of the apparatus is turned on, and the control means comprises: The predetermined time is changed based on a measurement result of an elapsed time after the power is turned on (claim 3).
[0011]
The temperature of the device rapidly changes until a certain time elapses after the power of the device is turned on, but the temperature change stabilizes with time. Therefore, in the present means, for example, the "predetermined time" is shortened immediately after the power is turned on, and the "predetermined time" is lengthened as time elapses after the power is turned on, so that the temperature change When the temperature is rapid, the operation of recognizing the sample coordinate system is performed by the alignment means every short time, and when the temperature change is moderate, the time until the operation of recognizing the sample coordinate system is performed by the alignment means is increased. Useless recognition can be prevented.
[0012]
A fourth means for solving the above-mentioned problem is the second means, wherein the elapsed time measuring means further measures an elapsed time since the power of the illumination light source is turned on, and the control means The predetermined time is changed based on a measurement result of an elapsed time from when the power of the illumination light source is turned on (claim 4).
[0013]
The basic idea of this means is the same as that of the third means, except that the "predetermined time" is changed in accordance with the elapsed time since the power of the illumination light source is turned on. And means different. Particularly, in the observation means, it is mainly the illumination light source that gives a temperature change that leads to a shift of the observation point. Therefore, according to this means, almost the same operation and effect as those of the third means can be obtained.
[0014]
A fifth means for solving the above-mentioned problem is a mounting means for mounting a sample, an alignment means for recognizing a sample coordinate system of the sample mounted on the mounting means, and A moving means for relatively moving a predetermined position based on the sample coordinate system recognized by the alignment means, a calculating means for calculating a moving amount by the moving means, and a temperature of a predetermined portion of the apparatus. Temperature measurement means for measuring, when the difference between the temperature measured by the temperature measurement means and the temperature measured during the operation of recognizing the sample coordinate system by the alignment means is equal to or more than a predetermined value, the alignment again And a control means for performing the operation by means.
[0015]
As described above, it is mainly the temperature change that disturbs the position of the aligned object. Therefore, in the present means, when the difference between the temperature measured by the temperature measuring means and the temperature measured at the time of the operation of recognizing the sample coordinate system by the alignment means becomes equal to or more than a predetermined value, the sample coordinate is again sent to the alignment means. It has control means for performing an operation of recognizing the system. Therefore, even when the position of the aligned object is shifted due to a change in temperature or the like, the position can be accurately corrected again as needed by re-recognizing the sample coordinate system.
[0016]
Sixth means for solving the above-mentioned problem is a mounting means for mounting a sample, an alignment means for recognizing a sample coordinate system of the sample mounted on the mounting means, and Moving means for relatively moving a predetermined position based on the position of the apparatus to a predetermined position in the apparatus; calculating means for calculating an amount of movement by the moving means based on the sample coordinate system recognized by the alignment means; and time measuring means for measuring time And a control means for causing the alignment means to recognize the sample coordinate system again at predetermined time intervals based on the measurement result of the time measuring means. It is.
[0017]
Since this means has a control means for recognizing the sample coordinate system by the alignment means at predetermined time intervals, the position of the aligned object may be shifted due to a change in temperature or the like. In addition, by re-recognizing the sample coordinate system, the position can be accurately corrected as necessary.
[0018]
A seventh means for solving the above-mentioned problem is any one of the first means to the sixth means, further comprising a confirmation means, wherein the control means re-executes the sample coordinate system by the alignment means. Before performing an operation for recognizing the information, the fact that the operation is to be performed is output to the confirmation unit, and the operation is performed when an input is received from the confirmation unit. ).
[0019]
In the first means to the sixth means, the alignment means automatically recognizes the sample coordinate system when the condition is satisfied. In this means, the fact that such an operation is to be performed is output to the confirmation means, and such an operation is performed after input from the confirmation means, so that the operator does not know However, it is possible to prevent the operation of recognizing the sample coordinate system from suddenly starting.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described using a wafer appearance inspection apparatus as an example. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a visual inspection apparatus as an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a wafer 107 observed by an eyepiece 101 is transported and placed on a wafer holder 108 on an XYθ stage 109 by a wafer transport unit (not shown). The mounting position of the wafer 107 on the wafer holder 108 differs depending on the transfer position accuracy of the wafer transfer unit and the transfer position accuracy of the wafer holder 108.
[0021]
Pre-alignment is performed to roughly correct this deviation. In the pre-alignment, the wafer 107 on the wafer holder 108 is rotationally driven by a control signal output from the position control device 106, and the sensor 200 detects the outer edge of the rotationally driven wafer 107. The control device 113 receives the output signal of the sensor 200, roughly detects the position where the wafer 107 is placed on the wafer holder 108, and adjusts the position so that the position becomes substantially a predetermined position with respect to the objective lens 105. The XYθ stage 109 is operated via the position control device 106 to perform correction, and the notch position of the wafer 107 is arranged in a predetermined direction.
[0022]
The XYθ stage 109 is driven in the vertical direction in the drawing (Y direction) and in the horizontal direction in the drawing (X direction) by the position control device 106 according to a control signal output from the control device 113, and moves the wafer 107 directly below the objective lens 105. To allow the eyepiece 101 to observe the designated observation position of the wafer 107. The observation designated position may be a predetermined position or a desired position input by the operator.
The display confirmation device 115 can display information necessary for the operator to perform an operation, and has a switch for receiving an operation from the operator.
[0023]
An image of the wafer 107 obtained by the objective lens 105 is formed on the imaging surface of the camera 103 via the half mirror 104. The output signal of the camera 103 is input to the image processing device 102, subjected to predetermined image processing, and the output signal is input to the control device 113.
[0024]
When the observation of a certain observation point is completed, the operator operates a switch of the display confirmation device 115. Then, when there is another observation designated position, the control device moves the new observation designated position immediately below the objective lens 105 so that observation is possible. By repeating this, the observer can observe the observation point. The wafer 107 for which observation has been completed is carried out of the wafer holder 108 by wafer transfer means (not shown).
Output signals of the thermometer 110, the timer A111, and the timer B112 are input to the control device 113.
[0025]
As described above, the placement position of the wafer 107 on the wafer holder 108 can only be roughly determined by pre-alignment. For this reason, an alignment process is performed to improve the movement accuracy to the observation point on the wafer 107.
[0026]
FIG. 2 is an explanatory diagram of the alignment, and FIG. 3 is a flowchart of the alignment process. FIG. 2 shows a state where two alignment marks 203 and 205 marked on the wafer 107 are observed at positions 206 and 207, respectively, shifted from ideal positions in the directions of vectors 209 and 210. . Here, the design coordinates (positions in the wafer coordinate system) of the alignment marks 203 and 205 are known in advance. The broken line in FIG. 2 indicates an ideal position in calculation, and the solid line indicates a position actually observed.
[0027]
Hereinafter, the alignment will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 301, the control device 113 sets the camera based on the amount of shift between the center of the wafer 107 and the rotation center of the wafer holder 108 and the coordinate value of the alignment mark in the design calculation, calculated by the above-described pre-alignment process. The XYθ stage 109 is moved to the coordinates (position in the coordinate system of the stage) at which the alignment mark 203 is assumed to be imaged at the imaging center of 103.
[0028]
In step 302, the alignment mark 206 at this time is imaged using the camera 103. In step 303, the image processing apparatus 102 shifts the image of the alignment mark 206 from the imaging center of the camera 103 (step 303). The vector 209) in FIG. 2 is calculated, and the shift amount in the X and Y directions is stored.
[0029]
In step 304, the control device 113 determines whether there is another alignment mark whose coordinate position on the wafer 107 is known, and if so, returns to step 301, and returns to step 301 for the remaining alignment mark 205. The same processing as described above is performed, and if there is no such processing, the process proceeds to step 305.
[0030]
In this way, the vectors of the shift amounts 209 and 210 are calculated for each of the alignment marks 203 and 205, and the shift amounts of the respective vectors in the X and Y directions are stored in the control device 113.
[0031]
In step 305, the shift amount of the observation point 204 on the wafer 107 is calculated from the shift amount of each alignment mark in the X and Y directions obtained as described above. For example, when the (X, Y) values of the vectors 209 and 210 in FIG. 2 are (1, 1) and (2, 2), respectively, the distances from the alignment marks 203 and 205 are equal. The shift amount of a certain observation point 204 is (1.5, 1.5).
[0032]
Therefore, the control device 113 drives the XYθ stage 109 via the position control device 106 using the above-mentioned shift amount as a correction parameter to observe the observation point 204, for example, so that the observation point 204 is Control is performed so as to be the center of the observed image.
[0033]
If the number of alignment marks is three or more, it is possible to improve the accuracy of the correction parameters, but it takes time to acquire the correction parameters. Therefore, although two or more alignment marks are required, the number of alignment marks is determined by a trade-off between the accuracy of the correction parameter and the acquisition time thereof. In the above example, the alignment processing is performed by a combination of the camera and the image processing apparatus. However, the alignment processing may be performed by a known method using the diffracted light of the wafer.
[0034]
When the objective lens 105 includes a plurality of magnification lenses by the above-described alignment, it is possible to correct a shift of an observed image due to the influence of the eccentricity.
[0035]
In the above description, the configuration in which each alignment mark is imaged by the camera 103 and the correction parameter is obtained has been described. However, by setting the camera 103 to have a high resolution, each alignment mark can be imaged simultaneously, and correction can be performed from them. The parameters may be obtained collectively.
[0036]
Hereinafter, an operation sequence of the wafer positioning apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The wafer 107 to be observed is placed on the wafer holder 108 in steps 401 and 402 while being roughly positioned by a wafer transfer system (not shown) and a pre-alignment mechanism. However, since the wafer 107 is only roughly positioned, as shown in FIG. 2, the wafer 107 is placed on the wafer holder 108 with the actual wafer position 202 shifted from the calculated wafer coordinates 201.
Next, in step 403, the above-described alignment is performed, and the coordinate measurement of the wafer is performed with high accuracy.
[0037]
Next, in step 404, the timer A111 starts time measurement from the execution of the alignment. Next, when observation has been completed at all observation points in step 405, the wafer is unloaded by a wafer transfer system (not shown) in step 410, and the observation is terminated. If the observation point remains, the process proceeds to step 406.
[0038]
In step 406, an actual observation position 208 is calculated based on the deviation amount 209 of the alignment mark 203, the deviation amount 210 of the alignment mark 205, and the designed observation position (observation point) 204 stored in the control device 113. Next, in step 407, the control device 113 and the position control device 106 drive and position the XYθ stage 109 so that the actual observation position 208 calculated in step 406 moves below the objective lens 105.
[0039]
Next, in step 408, the control device 113 reads the time measured by the timer A111 to calculate the elapsed time from the end of the alignment, and the predetermined time registered in the control device 113 (time until realignment). Has elapsed, the process returns to step 403, and alignment is performed again. This is performed in order to prevent a decrease in accuracy of moving the observation point under the object when the shift amount 209 of the alignment mark 203 and the shift amount 210 of the alignment mark 205 obtained in the alignment in step 403 have changed. If the elapsed time from the end of the alignment is less than the predetermined time, step 409 is executed. Next, in step 409, it is confirmed whether or not there is an end instruction by the operator, and when the operator has instructed the end of observation with the confirmation switch of the display confirmation device 115, the process proceeds to step 405 to move to the next observation point. If there is no observation end instruction from the operator, the process proceeds to step 408 to check the elapsed time after the alignment is completed.
[0040]
In the first embodiment, the next alignment is performed according to the elapsed time from the end of the previous alignment. Therefore, even in the case where the shift amount of the wafer changes with time, it is possible. The observation position can be accurately reproduced. In addition, a timer B112 for measuring the time from power-on of the apparatus is added, and the time until realignment is set by the elapsed time from power-on (for example, when the temperature change after power-on is large, the frequency is high, By reducing the frequency when stable), the time until realignment can be optimized.
[0041]
This corresponds to changing the “predetermined time” itself, which is the reference for the determination in step 408 in the flowchart shown in FIG. 4, according to the time from the power-on measured by the timer B112. In addition, the timer B112 measures the elapsed time from when the power of the illumination light source is turned on instead of the elapsed time from when the power of the device is turned on. The time until realignment may be adjusted accordingly. This method is also effective for a while after the power of the illumination light source is turned on, since the temperature change is particularly large.
[0042]
In addition, when a predetermined time has elapsed since the power was turned on or the power of the illumination light source was turned on, the “predetermined time” is set to infinity, so that realignment can be prevented.
[0043]
In the first embodiment, the realignment is performed according to the elapsed time from the previous alignment. However, the realignment can be performed according to a change in the temperature of the apparatus.
[0044]
FIG. 5 shows a flowchart of the operation of the wafer positioning apparatus according to the second embodiment of the present invention. The flowchart in FIG. 5 can be realized by changing step 404 in the flowchart in FIG. 4 to the temperature measurement after the execution of the alignment in step 504, and changing step 408 to confirm the temperature change from the time of the alignment in step 508.
[0045]
This temperature measurement is performed by the thermometer 110 shown in FIG. The operation of the wafer positioning apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. The wafer 107 to be observed is placed on the wafer holder 108 in steps 501 and 502 while being roughly positioned by a wafer transfer system (not shown) and a pre-alignment mechanism. However, since the wafer 107 is only roughly positioned, the actual wafer position 202 (FIG. 2) is placed on the wafer holder 108 with a deviation from the calculated wafer coordinate 201. Next, in step 503, the above-described alignment is performed, and the coordinate measurement of the wafer is performed with high accuracy. Next, in step 504, the temperature at the time of performing the alignment is measured by the thermometer 110. The measured temperature is stored in the control device 113. Next, when observation has been completed at all observation points in step 505, the wafer is unloaded by a wafer transfer system (not shown) in step 510, and the observation ends. If there is still an observation point, the process proceeds to step 506. In step 506, the actual observation position 208 is calculated based on the deviation amount 209 of the alignment mark 203, the deviation amount 210 of the alignment mark 205, and the designed observation position 204 stored in the control device 113.
[0046]
Next, in step 507, the control device 113 and the position control device 106 drive and position the XYθ stage 109 so that the actual observation position 208 calculated in step 506 moves below the objective lens 105. Next, in step 508, the temperature is measured by the thermometer 110, and the temperature measured at this time and the temperature measured by the thermometer 110 in step 504 when the alignment was performed last time are compared by the controller 113. The comparison is made to determine the presence or absence of a temperature change.
[0047]
The temperature measured in step 508 is stored in control device 113. At this time, if there is a temperature change, or if the temperature change is equal to or more than the predetermined value, the process returns to step 503, and the alignment is executed again. This is performed in order to prevent a decrease in accuracy of moving the observation point under the object when the shift amount 209 of the alignment mark 203 and the shift amount 210 of the alignment mark 205 obtained in the alignment in step 503 have changed. If there is no temperature change in step 508, or if the temperature change is less than the predetermined value, step 509 is executed. Next, in step 509, it is checked whether or not there is an end instruction by the operator. If the operator has instructed the end of observation with the confirmation switch of the display confirmation device 115, the process moves to step 505 to move to the next observation point. If there is no observation end instruction from the operator, the process proceeds to step 508 for detecting a temperature change.
[0048]
In the above-described second embodiment, the next alignment is performed by a temperature change from the temperature measured at the time of the previous alignment. Therefore, when the temperature in the apparatus changes, the shift amount changes. Even in the case, the observation position can be accurately reproduced.
[0049]
FIG. 6 shows a flowchart of the operation of the wafer positioning device according to the third embodiment of the present invention. The operation of the apparatus in this embodiment is such that re-alignment is repeated at regular intervals after the power of the apparatus is turned on. The operation is the same as that of the flowchart shown in FIG. 4 except for the method of setting the timer and determining the elapsed time.
[0050]
The sequence of the flowchart shown in FIG. 6 is activated when the power of the device is turned on, and ends when the power of the device is turned off. When the power of the apparatus is turned on, measurement of the timer A111 is started in step 600, and a sequence for loading a wafer is started (step 601 and subsequent steps).
[0051]
The wafer 107 to be observed is placed on the wafer holder 108 in steps 601 and 602 while being roughly positioned by a wafer transfer system (not shown) and a pre-alignment mechanism. However, since the wafer 107 is only roughly positioned, as shown in FIG. 2, the wafer 107 is placed on the wafer holder 108 with the actual wafer position 202 shifted from the calculated wafer coordinates 201.
Next, in step 603, the above-described alignment is performed, and the coordinate measurement of the wafer is performed with high accuracy.
[0052]
Next, when observation has been completed at all observation points in step 605, wafer unloading is performed by a wafer transfer system (not shown) in step 610, and if power has been turned off in step 611, the process ends. If the power has not been turned off, the process returns to step 601 to process the next wafer. If the observation point remains in step 605, the process proceeds to step 606.
[0053]
In step 606, the actual observation position 208 is calculated based on the deviation amount 209 of the alignment mark 203, the deviation amount 210 of the alignment mark 205, and the designed observation position 204 stored in the control device 113. Next, in step 607, the control unit 113 and the position control unit 106 drive and position the XYθ stage 109 so that the actual observation position 208 calculated in step 606 moves below the objective lens 105.
[0054]
Next, in the first step 608, the control device 113 reads the time measured by the timer A111 to obtain the elapsed time since the power was turned on, and obtains the predetermined time registered in the control device 113 (the time until realignment). If the time has elapsed, the process returns to step 603, and the alignment is executed again. This is performed in order to prevent a decrease in the accuracy of moving the observation point under the object when the shift amount 209 of the alignment mark 203 and the shift amount 210 of the alignment mark 205 obtained in the alignment in step 603 have changed.
[0055]
This determination is different from that shown in FIG. 4, and when a predetermined time has elapsed since the power was turned on, and when a predetermined time has elapsed after that, it is determined to be YES when the predetermined time has repeatedly passed. You. Therefore, in the sequence shown in FIG. 6, the realignment is repeated every predetermined time after the power is turned on. In order to perform this operation, the timer A111 may be reset and restarted each time it is determined that realignment is to be performed, or realignment is performed every time a multiple of a predetermined time elapses. You may do so. In the sequence of FIG. 6, realignment is performed at regular intervals. However, realignment may be performed at short intervals immediately after power-on, or at long intervals as time elapses after power-on. .
[0056]
If the elapsed time is less than the predetermined time, step 609 is executed. In step 609, it is confirmed whether or not there is an end instruction by the operator. If the operator has instructed the end of observation with the confirmation switch of the display confirmation device 115, the process moves to step 605 to move to the next observation point. If there is no observation end instruction from the operator, the process proceeds to step 608 in order to confirm the elapsed time from the completion of the alignment.
[0057]
In the above-described third embodiment, realignment is performed every predetermined time after the power is turned on. Therefore, even when the amount of deviation of the wafer changes over time, accurate alignment can be performed. Can reproduce the observation position.
[0058]
In FIG. 4, the sequence from loading one wafer to unloading is described. However, in FIG. 6, a plurality of wafers are loaded from power-on to power-off. Is described.
[0059]
If the sequence in FIG. 6 is started after the power of the illumination light source is turned on and is terminated when the power of the illumination light source is turned off, realignment is performed at predetermined time intervals after the illumination light source is turned on. Can be run.
[0060]
In the first, second, and third embodiments, the configuration in which the second and subsequent alignments (realignment) are performed based on the outputs of the timer A111, the timer B112, and the thermometer 110 has been described. In a simple sequence, when the necessity of realignment is detected, realignment is not immediately performed, a display to that effect is displayed on the display confirmation device 115, and realignment is performed after an operator's confirmation operation. It may be.
[0061]
For example, in the case of the operation flow of FIG. 4, the control unit 113 outputs a confirmation signal to the display confirmation unit 115 after it is determined in step 408 that the predetermined time has elapsed and before realignment is performed in step 403. Display confirmation device 115 displays a message for confirming whether or not realignment may be performed based on the confirmation signal. This message may be output as a voice without being displayed. The operator looks at the message displayed on the display confirmation device 115 and operates the alignment switch of the display confirmation device 115 to permit the realignment operation. The output of the operation of the alignment switch is input to the controller 113, and based on the output, realignment is performed in step 403.
[0062]
In the operation flow of FIG. 5, the same operation as described above may be performed when proceeding from step 508 to step 503, and in the operation flow of FIG. 6, when proceeding from step 608 to step 603.
With the above configuration, the second and subsequent alignments are prevented from being performed unexpectedly while the operator is observing the sample.
[0063]
In the embodiments of the invention described above, the present invention is applied to a wafer appearance inspection apparatus. However, in the present invention, a local area is processed by moving a sample such as an exposure apparatus. The present invention can also be applied to a device that performs the above.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a positioning device capable of realizing accurate positioning of an object at low cost and in a small space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a visual inspection device as an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of alignment.
FIG. 3 is a flowchart showing an alignment sequence.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation sequence of the wafer positioning device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation sequence of a wafer positioning device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation sequence of a wafer positioning device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... eyepiece, 102 ... alignment processing apparatus (image processing apparatus), 103 ... alignment sensor (camera), 104 ... half mirror, 105 ... objective lens, 106 ... position control apparatus, 107 ... wafer, 108 ... wafer holder, 109 XYθ stage, 110 thermometer, 111 timer A, 112 timer B, 113 confirmation switch, 114 control device, 115 display confirmation device, 200 sensor, 201 calculated wafer position, 202 Actual wafer position, 203: coordinates of designed alignment mark, 204: coordinates of observed design, 205: coordinates of designed alignment mark, 206: coordinates of actual alignment mark, 207: coordinates of actual alignment mark , 208: actual observation coordinates, 209: deviation amount of alignment mark 210 ... shift amount of alignment marks, the deviation amount of 211 ... observation coordinate

Claims (7)

試料を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された前記試料における試料座標系を認識するアライメント手段と、
前記試料座標系に基づく所定位置を、装置における所定位置に相対移動させる移動手段と、
前記アライメント手段により認識された試料座標系に基づいて、前記移動手段による移動量を求める演算手段と、
前記アライメント手段が前記試料座標系を認識する動作を行った後の経過時間を計測する経過時間計測手段と、
前記経過時間計測手段の出力に基づいて、再度前記アライメント手段に前記試料座標系を認識する動作をさせる制御手段と
を有することを特徴とする位置決め装置。
Mounting means for mounting the sample,
Alignment means for recognizing a sample coordinate system of the sample mounted on the mounting means,
Moving means for relatively moving a predetermined position based on the sample coordinate system to a predetermined position in the apparatus,
Calculating means for calculating a moving amount by the moving means based on the sample coordinate system recognized by the alignment means;
Elapsed time measuring means for measuring an elapsed time after the alignment means performs an operation of recognizing the sample coordinate system,
Control means for causing the alignment means to recognize the sample coordinate system again based on the output of the elapsed time measuring means.
請求項1に記載の位置決め装置であって、前記制御手段が、前記経過時間が所定時間に達したときに、再度前記アライメント手段に前記動作をさせることを特徴とする位置決め装置。2. The positioning device according to claim 1, wherein the control unit causes the alignment unit to perform the operation again when the elapsed time reaches a predetermined time. 3. 請求項2に記載の位置決め装置であって、前記経過時間計測手段が、さらに、装置の電源が投入されてからの経過時間を計測し、前記制御手段は、前記装置の電源が投入されてからの経過時間の計測結果に基づいて、前記所定時間を変更することを特徴とする位置決め装置。3. The positioning device according to claim 2, wherein the elapsed time measurement unit further measures an elapsed time since a power supply of the device is turned on, and the control unit performs the operation after the power supply of the device is turned on. 4. Wherein the predetermined time is changed based on a measurement result of the elapsed time of the positioning device. 請求項2に記載の位置決め装置であって、前記経過時間計測手段が、さらに、照明光源の電源が投入されてからの経過時間を計測し、前記制御手段は、前記照明光源の電源が投入されてからの経過時間の計測結果に基づいて、前記所定時間を変更することを特徴とする位置決め装置。3. The positioning device according to claim 2, wherein the elapsed time measurement unit further measures an elapsed time since the power of the illumination light source is turned on, and the control unit is configured to turn on the power of the illumination light source. A positioning device, wherein the predetermined time is changed based on a measurement result of an elapsed time from the time. 試料を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された前記試料における試料座標系を認識するアライメント手段と、
前記試料座標系に基づく所定位置を、装置における所定位置に相対移動させる移動手段と、
前記アライメント手段により認識された試料座標系に基づいて、前記移動手段による移動量を求める演算手段と、
装置の所定箇所の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段で計測された温度と、前記アライメント手段による前記試料座標系を認識する動作時に計測された温度との差が所定値以上となったとき、再度前記アライメント手段による前記動作をさせる制御手段と
を有することを特徴とする位置決め装置。
Mounting means for mounting the sample,
Alignment means for recognizing a sample coordinate system of the sample mounted on the mounting means,
Moving means for relatively moving a predetermined position based on the sample coordinate system to a predetermined position in the apparatus,
Calculating means for calculating a moving amount by the moving means based on the sample coordinate system recognized by the alignment means;
Temperature measuring means for measuring the temperature of a predetermined portion of the device,
When the difference between the temperature measured by the temperature measurement unit and the temperature measured during the operation of recognizing the sample coordinate system by the alignment unit is equal to or more than a predetermined value, control for performing the operation by the alignment unit again. And a positioning device.
試料を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された前記試料における試料座標系を認識するアライメント手段と、
前記試料座標系に基づく所定位置を、装置における所定位置に相対移動させる移動手段と、
前記アライメント手段により認識された試料座標系に基づいて、前記移動手段による移動量を求める演算手段と、
時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段の計測結果に基づいて、所定時間間隔毎に再度前記アライメント手段による前記試料座標系を認識する動作をさせる制御手段と
を有することを特徴とする位置決め装置。
Mounting means for mounting the sample,
Alignment means for recognizing a sample coordinate system of the sample mounted on the mounting means,
Moving means for relatively moving a predetermined position based on the sample coordinate system to a predetermined position in the apparatus,
Calculating means for calculating a moving amount by the moving means based on the sample coordinate system recognized by the alignment means;
A time measuring means for measuring time,
Control means for causing the alignment means to recognize the sample coordinate system again at predetermined time intervals based on the measurement result of the time measurement means.
請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の位置決め装置であって、確認手段を有し、前記制御手段は、再度前記アライメント手段による前記試料座標系を認識する動作をさせる前に、該動作を行おうとしていることを前記確認手段に出力し、前記確認手段からの入力があったときに前記動作をさせることを特徴とする位置決め装置。The positioning device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a confirmation unit, wherein the control unit performs an operation of recognizing the sample coordinate system by the alignment unit again. A positioning device that outputs to the confirmation means that the operation is to be performed, and causes the operation to be performed when there is an input from the confirmation means.
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