JP2649519B2 - 平板状物体移送位置決め装置 - Google Patents
平板状物体移送位置決め装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウエハまたは液晶表示パネル等の平
板状物体にパターンを形成するための露光装置に関し、
特にプリアライメントされた平板状物体を露光装置の所
定の搭載位置に移送位置決めする装置に関する。
板状物体にパターンを形成するための露光装置に関し、
特にプリアライメントされた平板状物体を露光装置の所
定の搭載位置に移送位置決めする装置に関する。
集積回路の高集積化に伴い超微細パターン形成への要
求が強まり、マスクパターンをウエハ上に位置合せして
露光転写する半導体露光装置は高解像レンズを搭載した
投影露光装置が主流になりつつある。このような露光装
置において、ウエハはプリアライメントステージで粗く
位置合せされた後、ウエハ搬送ハンドでウエハステージ
のチャック上に搭載される。ウエハ搬送ハンドは、ウエ
ハ表面を損傷しないようにウエハ裏面吸着方式によるの
が普通である。ウエハチャック上に載置されたウエハ
は、真空吸着あるいは静電吸着により平面矯正され、オ
ートフォーカス機構により投影レンズの焦点深度内に保
持され、さらにアライメント光学系により高精度位置合
せされた後、マスクパターンが露光転写される。
求が強まり、マスクパターンをウエハ上に位置合せして
露光転写する半導体露光装置は高解像レンズを搭載した
投影露光装置が主流になりつつある。このような露光装
置において、ウエハはプリアライメントステージで粗く
位置合せされた後、ウエハ搬送ハンドでウエハステージ
のチャック上に搭載される。ウエハ搬送ハンドは、ウエ
ハ表面を損傷しないようにウエハ裏面吸着方式によるの
が普通である。ウエハチャック上に載置されたウエハ
は、真空吸着あるいは静電吸着により平面矯正され、オ
ートフォーカス機構により投影レンズの焦点深度内に保
持され、さらにアライメント光学系により高精度位置合
せされた後、マスクパターンが露光転写される。
このように半導体露光装置のウエハステージはプリア
ライメント精度を悪化させることなく裏面吸着方式の搬
送ハンドからウエハを受け取れる構造になっている必要
があり、かつ高解像投影レンズの焦点深度に適合したウ
エハ平面矯正能力を持つ必要がある。
ライメント精度を悪化させることなく裏面吸着方式の搬
送ハンドからウエハを受け取れる構造になっている必要
があり、かつ高解像投影レンズの焦点深度に適合したウ
エハ平面矯正能力を持つ必要がある。
［従来の技術］ 第３図は従来のウエハステージのウエハチャックと搬
送ハンドと表わす平面図で、第４図は第３図のIV−IV断
面図である。第３図、第４図において、２は搬送ハン
ド、30はウエハチャック、31はチャック支持台である。
搬送ハンド２で裏面吸着して搬送されてくるウエハをウ
エハチャック30上に受け取るために、チャック30には搬
送ハンド逃げ用の切り欠き部32が設けられている。
送ハンドと表わす平面図で、第４図は第３図のIV−IV断
面図である。第３図、第４図において、２は搬送ハン
ド、30はウエハチャック、31はチャック支持台である。
搬送ハンド２で裏面吸着して搬送されてくるウエハをウ
エハチャック30上に受け取るために、チャック30には搬
送ハンド逃げ用の切り欠き部32が設けられている。
なお、図示はしないが、ウエハチャック30の上面には
真空吸着溝が設けられていて、搭載したウエハを真空吸
着により平面矯正するようになっている。
真空吸着溝が設けられていて、搭載したウエハを真空吸
着により平面矯正するようになっている。
第５図は、ウエハステージのウエハチャックと搬送ハ
ンドの別の従来例の断面図である。第５図において、１
はウエハ、２は搬送ハンド、50はウエハチャック、52は
ウエハ受け台である。ウエハ受け渡しのとき、ウエハ受
け台52がウエハチャック50より上に飛び出し、搬送ハン
ド２からウエハ受け台52に一旦ウエハ１が受け渡され、
この後ウエハ受け台52はウエハ１を真空吸着により保持
しつつ下降し、ウエハチャック50上にウエハ１を載置す
る。
ンドの別の従来例の断面図である。第５図において、１
はウエハ、２は搬送ハンド、50はウエハチャック、52は
ウエハ受け台である。ウエハ受け渡しのとき、ウエハ受
け台52がウエハチャック50より上に飛び出し、搬送ハン
ド２からウエハ受け台52に一旦ウエハ１が受け渡され、
この後ウエハ受け台52はウエハ１を真空吸着により保持
しつつ下降し、ウエハチャック50上にウエハ１を載置す
る。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第３図、第４図の従来例では、チャッ
ク切り欠き部32で平面矯正能力が弱まり、部分的にウエ
ハ平面度が悪化し、焦点深度をはみ出し、解像力が劣化
するという欠点があった。また、第５図の従来例では、
ウエハ受け台52上にウエハが受け渡された後このウエハ
受け台52が動くため、プリアライメント精度が悪化する
という欠点があった。
ク切り欠き部32で平面矯正能力が弱まり、部分的にウエ
ハ平面度が悪化し、焦点深度をはみ出し、解像力が劣化
するという欠点があった。また、第５図の従来例では、
ウエハ受け台52上にウエハが受け渡された後このウエハ
受け台52が動くため、プリアライメント精度が悪化する
という欠点があった。
［問題点を解決するための手段および作用］ この問題を解決するため本発明の平板状物体移送位置
決め装置は、プリアライメント装置により予め位置整合
された平板状物体の裏面外周部の一部を保持しながら前
記平板状物体を搬送する搬送ハンドと、前記平板状物体
の裏面を複数本の受け支柱のそれぞれの端部に設けられ
た平板状物体搭載面で支持することにより前記搬送ハン
ドから前記平板状物体を受け取り、前記受け支柱の平板
状物体搭載面のそれぞれに供給される真空により前記平
板状物体を吸着保持して前記平板状物体を前記受け支柱
の平板状物体搭載面に固定する第１固定手段と、前記第
１固定手段における前記受け支柱の平板状物体搭載面に
吸着保持されている前記平板状物体の裏面側に位置する
チャックを有し、前記チャックの平板状物体搭載面の内
部に設けられた複数の貫通孔に前記受け支柱がそれぞれ
配置され、前記受け支柱の平板状物体搭載面の下側から
前記チャックが前記貫通孔を貫通している前記受け支柱
に沿って上昇することにより、前記受け支柱の平板状物
体搭載面上の前記平板状物体を前記チャックを平板状物
体搭載面に受け取り、前記平板状物体を平面矯正して前
記平板状物体へのパターン露光を可能とするために、前
記チャックの平板状物体搭載面に供給される真空により
前記平板状物体を吸着保持して前記平板状物体を前記チ
ャックの平板状物体搭載面に固定する第２固定手段と、
前記第１固定手段における前記受け支柱の平板状物体搭
載面が前記プリアライメント装置に対し一定の高さに固
定されるように前記受け支柱を支持する支持手段を有す
ることを特徴とする。
決め装置は、プリアライメント装置により予め位置整合
された平板状物体の裏面外周部の一部を保持しながら前
記平板状物体を搬送する搬送ハンドと、前記平板状物体
の裏面を複数本の受け支柱のそれぞれの端部に設けられ
た平板状物体搭載面で支持することにより前記搬送ハン
ドから前記平板状物体を受け取り、前記受け支柱の平板
状物体搭載面のそれぞれに供給される真空により前記平
板状物体を吸着保持して前記平板状物体を前記受け支柱
の平板状物体搭載面に固定する第１固定手段と、前記第
１固定手段における前記受け支柱の平板状物体搭載面に
吸着保持されている前記平板状物体の裏面側に位置する
チャックを有し、前記チャックの平板状物体搭載面の内
部に設けられた複数の貫通孔に前記受け支柱がそれぞれ
配置され、前記受け支柱の平板状物体搭載面の下側から
前記チャックが前記貫通孔を貫通している前記受け支柱
に沿って上昇することにより、前記受け支柱の平板状物
体搭載面上の前記平板状物体を前記チャックを平板状物
体搭載面に受け取り、前記平板状物体を平面矯正して前
記平板状物体へのパターン露光を可能とするために、前
記チャックの平板状物体搭載面に供給される真空により
前記平板状物体を吸着保持して前記平板状物体を前記チ
ャックの平板状物体搭載面に固定する第２固定手段と、
前記第１固定手段における前記受け支柱の平板状物体搭
載面が前記プリアライメント装置に対し一定の高さに固
定されるように前記受け支柱を支持する支持手段を有す
ることを特徴とする。
これによれば、固定されている受け支柱に対して、搬
送ハンドから平板状物体が受け渡されるとともに、チャ
ックが上昇することにより受け支柱からチャック上に平
板状物体が受け渡されるため、受け支柱上に搬送ハンド
から受け渡されたときの平板状物体の位置整合状態が、
劣化することなく、チャック上に受け渡されるまで維持
される。また、チャックには、搬送ハンドから平板状物
体を受け取るための、搬送ハンドの逃げ用の切欠き部を
設ける必要がないため、チャックは平板状物体を全面に
わたり、高精度で平面矯正して真空吸着する。
送ハンドから平板状物体が受け渡されるとともに、チャ
ックが上昇することにより受け支柱からチャック上に平
板状物体が受け渡されるため、受け支柱上に搬送ハンド
から受け渡されたときの平板状物体の位置整合状態が、
劣化することなく、チャック上に受け渡されるまで維持
される。また、チャックには、搬送ハンドから平板状物
体を受け取るための、搬送ハンドの逃げ用の切欠き部を
設ける必要がないため、チャックは平板状物体を全面に
わたり、高精度で平面矯正して真空吸着する。
さらに、第１固定手段における受け支柱の平板状物体
搭載面がプリアライメント装置に対し一定の高さに固定
されるように受け支柱を支持する支持手段を有するた
め、プリアライメント装置から第１固定手段へ平板状物
体を搬送ハンドで搬送し、平板状物体を第１固定手段に
おける受け支柱の平板状搭載面に受け渡す際にも、平板
状物体のプリアライメント精度を悪化させることはな
い。
搭載面がプリアライメント装置に対し一定の高さに固定
されるように受け支柱を支持する支持手段を有するた
め、プリアライメント装置から第１固定手段へ平板状物
体を搬送ハンドで搬送し、平板状物体を第１固定手段に
おける受け支柱の平板状搭載面に受け渡す際にも、平板
状物体のプリアライメント精度を悪化させることはな
い。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例の断面図であり、第２図はそ
の平面図である。なお、第１図は第２図のＩ−Ｉ断面図
である。図において、１はウエハ、２はウエハ搬送ハン
ド、３はウエハチャック、４はウエハチャック上面に形
成されたウエハ吸着用真空排気溝、５はウエハチャック
３に形成された貫通孔、６はウエハ受け支柱、７はウエ
ハ受け支柱６に形成された真空排気路、８はウエハチャ
ック３を固定支持するチャック支持台、９はウエハステ
ージ全体を図示しないXYステージに固定するための取付
基板、10はウエハステージの上下動の駆動源であるとこ
ろのモータ、11はギア、12はボールネジ、13はレバー、
14はボールブシュ、15はボール、16はボール15を介して
ボールブシュ14を上下方向に案内するボールブシュであ
る。レバー13は中央の揺動軸廻りに回転可能で、先端部
がボールブシュ14の下端部に連結され、反対側端部はボ
ールネジ12に連結されている。ボールネジ12はギア11を
介してモータ10に連結されている。したがって、モータ
10の回転によりボールネジ12が上下動し、これに連動し
てレバー13を揺動動作させボールブシュ14を上下動作さ
せる。
の平面図である。なお、第１図は第２図のＩ−Ｉ断面図
である。図において、１はウエハ、２はウエハ搬送ハン
ド、３はウエハチャック、４はウエハチャック上面に形
成されたウエハ吸着用真空排気溝、５はウエハチャック
３に形成された貫通孔、６はウエハ受け支柱、７はウエ
ハ受け支柱６に形成された真空排気路、８はウエハチャ
ック３を固定支持するチャック支持台、９はウエハステ
ージ全体を図示しないXYステージに固定するための取付
基板、10はウエハステージの上下動の駆動源であるとこ
ろのモータ、11はギア、12はボールネジ、13はレバー、
14はボールブシュ、15はボール、16はボール15を介して
ボールブシュ14を上下方向に案内するボールブシュであ
る。レバー13は中央の揺動軸廻りに回転可能で、先端部
がボールブシュ14の下端部に連結され、反対側端部はボ
ールネジ12に連結されている。ボールネジ12はギア11を
介してモータ10に連結されている。したがって、モータ
10の回転によりボールネジ12が上下動し、これに連動し
てレバー13を揺動動作させボールブシュ14を上下動作さ
せる。
取付基板９にボールブシュガイド16が固定されてお
り、このボールブシュガイド16にウエハ受け支柱６が固
定されている。またボールブシュガイド16には真空排気
路17が形成されており、管状ウエハ受け支柱６内部の真
空排気路７を連通している。一方、ウエハチャック３は
チャック支持台８を介してボールブシュ14に固定されて
おり、モータ10を駆動すると、前述のようにギア11、ボ
ールネジ12、レバー13、ボールブシュ14の順に力が伝達
され、上下動が可能となっている。
り、このボールブシュガイド16にウエハ受け支柱６が固
定されている。またボールブシュガイド16には真空排気
路17が形成されており、管状ウエハ受け支柱６内部の真
空排気路７を連通している。一方、ウエハチャック３は
チャック支持台８を介してボールブシュ14に固定されて
おり、モータ10を駆動すると、前述のようにギア11、ボ
ールネジ12、レバー13、ボールブシュ14の順に力が伝達
され、上下動が可能となっている。
第２図に示すように、ウエハチャック３のウエハ搭載
面（上面）には複数の同心円状のウエハ吸着用真空排気
溝４が形成され、中間部の真空排気溝４の間に３個の小
径の貫通孔５が開口し、この貫通孔５内に管状のウエハ
受け支柱６が配設されている。
面（上面）には複数の同心円状のウエハ吸着用真空排気
溝４が形成され、中間部の真空排気溝４の間に３個の小
径の貫通孔５が開口し、この貫通孔５内に管状のウエハ
受け支柱６が配設されている。
ウエハ搬送ハンド２はウエハ１の外周部裏面の一部を
吸着保持して、ウエハ１を予め粗整合させるためのプリ
アライメント装置（図示しない）から該ウエハ１を第１
の固定支持手段であるウエハ受け支柱６上に移送させ
る。ウエハ受け支柱６の上面（ウエハ搭載面）はプリア
ライメント装置に対し高さが一定に固定されている。
吸着保持して、ウエハ１を予め粗整合させるためのプリ
アライメント装置（図示しない）から該ウエハ１を第１
の固定支持手段であるウエハ受け支柱６上に移送させ
る。ウエハ受け支柱６の上面（ウエハ搭載面）はプリア
ライメント装置に対し高さが一定に固定されている。
上記の構成において、ウエハチャック３上にウエハ１
を載置するとき、先ず、ウエハチャック３はウエハ受け
支柱６の上面より低い位置まで下がる。ウエハは図示し
ない搬送手段によりプリアライメント装置に搬送され、
ここでプリアライメントされ、搬送ハンド２によりウエ
ハステージ位置に移送される。
を載置するとき、先ず、ウエハチャック３はウエハ受け
支柱６の上面より低い位置まで下がる。ウエハは図示し
ない搬送手段によりプリアライメント装置に搬送され、
ここでプリアライメントされ、搬送ハンド２によりウエ
ハステージ位置に移送される。
次に、搬送ハンド２によって裏面吸着されたウエハ１
がウエハ受け支柱６に載せられる。このときウエハ受け
支柱６内の真空排気路７から真空排気されウエハ１はウ
エハ受け支柱６上に一旦吸着保持され、搬送ハンド２は
吸着を解除しウエハ１を放して逃げる。次に第２の固定
手段であるウエハチャック３が上昇し真空排気溝４から
真空排気しつつウエハ１に近づきウエハ受け支柱６の上
面より高い位置まで上がる過程で、ウエハ１はウエハ受
け支柱６からウエハチャック３へと受け渡されこの上面
に吸着保持される。
がウエハ受け支柱６に載せられる。このときウエハ受け
支柱６内の真空排気路７から真空排気されウエハ１はウ
エハ受け支柱６上に一旦吸着保持され、搬送ハンド２は
吸着を解除しウエハ１を放して逃げる。次に第２の固定
手段であるウエハチャック３が上昇し真空排気溝４から
真空排気しつつウエハ１に近づきウエハ受け支柱６の上
面より高い位置まで上がる過程で、ウエハ１はウエハ受
け支柱６からウエハチャック３へと受け渡されこの上面
に吸着保持される。
このように第１の固定手段であるウエハ受け支柱６は
動かずに第２の固定手段であるウエハチャック３の上昇
動作によりウエハ１がウエハチャック３上に受け渡され
るのでプリアライメントされたウエハ１の位置ずれがな
くプリアライメント精度を悪化させない。また、ウエハ
１を一旦仮固定支持するウエハ受け支柱６はウエハチャ
ック３の内部に設けられているため、従来のようにウエ
ハチャック３の外周部にハンド逃げ用の切欠きを形成す
る必要がなくなる。したがって、ウエハ受け支柱６の径
を小さくし、これを装着する貫通孔５の径を小さくする
ことにより、ウエハチャック３のウエハ搭載面の平面矯
正能力の劣化を防止できる。実験によれば貫通孔５の径
10mm以下では平面矯正能力の劣化はほとんど認められな
い。
動かずに第２の固定手段であるウエハチャック３の上昇
動作によりウエハ１がウエハチャック３上に受け渡され
るのでプリアライメントされたウエハ１の位置ずれがな
くプリアライメント精度を悪化させない。また、ウエハ
１を一旦仮固定支持するウエハ受け支柱６はウエハチャ
ック３の内部に設けられているため、従来のようにウエ
ハチャック３の外周部にハンド逃げ用の切欠きを形成す
る必要がなくなる。したがって、ウエハ受け支柱６の径
を小さくし、これを装着する貫通孔５の径を小さくする
ことにより、ウエハチャック３のウエハ搭載面の平面矯
正能力の劣化を防止できる。実験によれば貫通孔５の径
10mm以下では平面矯正能力の劣化はほとんど認められな
い。
以上、半導体露光装置におけるウエハ移送位置決め装
置に関して説明したが、本発明はウエハ移送位置決めに
限ることなく、液晶パネル用ガラス板の移送位置決めな
ど、あらゆる平板状物体の移送位置決め装置に対し適用
可能である。
置に関して説明したが、本発明はウエハ移送位置決めに
限ることなく、液晶パネル用ガラス板の移送位置決めな
ど、あらゆる平板状物体の移送位置決め装置に対し適用
可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、プリアライ
メント装置に対し高さ位置が一定に固定された第１の固
定手段に一旦ウエハ等の平板状物体を仮固定支持した後
ウエハチャック等の第２の固定手段を平板状物体方向に
移動させてこれを受取り固定保持している。したがっ
て、平板状物体表面を傷つけない裏面吸着方式の移送手
段を用いて位置整合装置（プリアライメント装置）での
位置決め精度を悪化させることなく平板状物体を露光装
置等の所定位置に移送することができ、また平板状物体
を最終的に搭載支持する第２の固定手段（ウエハチャッ
ク）の平面矯正能力の劣化が防止される。
メント装置に対し高さ位置が一定に固定された第１の固
定手段に一旦ウエハ等の平板状物体を仮固定支持した後
ウエハチャック等の第２の固定手段を平板状物体方向に
移動させてこれを受取り固定保持している。したがっ
て、平板状物体表面を傷つけない裏面吸着方式の移送手
段を用いて位置整合装置（プリアライメント装置）での
位置決め精度を悪化させることなく平板状物体を露光装
置等の所定位置に移送することができ、また平板状物体
を最終的に搭載支持する第２の固定手段（ウエハチャッ
ク）の平面矯正能力の劣化が防止される。
第１図は本発明に係るウエハステージの断面図、第２図
は第１図のウエハステージの平面図、第３図は従来のウ
エハステージの平面図、第４図は第３図のウエハステー
ジの断面図、第５図は従来のウエハステージの別の例の
断面図である。 1:ウエハ、 2:搬送ハンド、 3:ウエハチャック、 4:真空排気溝、 5:貫通孔、 6:ウエハ受け支柱、 7:真空排気路、 14:ボールブシュ。
は第１図のウエハステージの平面図、第３図は従来のウ
エハステージの平面図、第４図は第３図のウエハステー
ジの断面図、第５図は従来のウエハステージの別の例の
断面図である。 1:ウエハ、 2:搬送ハンド、 3:ウエハチャック、 4:真空排気溝、 5:貫通孔、 6:ウエハ受け支柱、 7:真空排気路、 14:ボールブシュ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−14449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−151426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−258424（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−207035（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】プリアライメント装置により予め位置整合
された平板状物体の裏面外周部の一部を保持しながら前
記平板状物体を搬送する搬送ハンドと、前記平板状物体
の裏面を複数本の受け支柱のそれぞれの端部に設けられ
た平板状物体搭載面で支持することにより前記搬送ハン
ドから前記平板状物体を受け取り、前記受け支柱の平板
状物体搭載面のそれぞれに供給される真空により前記平
板状物体を吸着保持して前記平板状物体を前記受け支柱
の平板状物体搭載面に固定する第１固定手段と、前記第
１固定手段における前記受け支柱の平板状物体搭載面に
吸着保持されている前記平板状物体の裏面側に位置する
チャックを有し、前記チャックの平板状物体搭載面の内
部に設けられた複数の貫通孔に前記受け支柱がそれぞれ
配置され、前記受け支柱の平板状物体搭載面の下側から
前記チャックが前記貫通孔を貫通している前記受け支柱
に沿って上昇することにより、前記受け支柱の平板状物
体搭載面上の前記平板状物体を前記チャックを平板状物
体搭載面に受け取り、前記平板状物体を平面矯正して前
記平板状物体へのパターン露光を可能とするために、前
記チャックの平板状物体搭載面に供給される真空により
前記平板状物体を吸着保持して前記平板状物体を前記チ
ャックの平板状物体搭載面に固定する第２固定手段と、
前記第１固定手段における前記受け支柱の平板状物体搭
載面が前記プリアライメント装置に対し一定の高さに固
定されるように前記受け支柱を支持する支持手段を有す
ることを特徴とする平板状物体移送位置決め装置。 - 【請求項２】前記第２固定手段の駆動装置は、前記チャ
ックと支持する支持台に連結した上下方向に移動可能な
ボールブシュと、該ボールブシュに一端を連結され中間
部に揺動軸を有するレバーと、該レバーを振動動作させ
るために該レバーの他端に連結したボールネジと、該ボ
ールネジを回転駆動するためのモータとからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平板状物体移送
位置決め装置。
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| JP62179916A JP2649519B2 (ja) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | 平板状物体移送位置決め装置 |
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| JP62179916A JP2649519B2 (ja) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | 平板状物体移送位置決め装置 |
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