JP3058289B2 - ウエハのプリアライメント方式 - Google Patents
ウエハのプリアライメント方式Info
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- JP3058289B2 JP3058289B2 JP7826091A JP7826091A JP3058289B2 JP 3058289 B2 JP3058289 B2 JP 3058289B2 JP 7826091 A JP7826091 A JP 7826091A JP 7826091 A JP7826091 A JP 7826091A JP 3058289 B2 JP3058289 B2 JP 3058289B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ウエハ検査装置にお
いて、検査ステージに載置する前に、予め被検査のウエ
ハを位置決めするプリアライメント方式に関する。
いて、検査ステージに載置する前に、予め被検査のウエ
ハを位置決めするプリアライメント方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣの素材に用いられるウエハ
は、表面に異物が付着すると品質が劣化するので光学式
の異物検査装置により検査される。検査は自動化された
ラインにより流れ作業により行われている。
は、表面に異物が付着すると品質が劣化するので光学式
の異物検査装置により検査される。検査は自動化された
ラインにより流れ作業により行われている。
【０００３】図４はウエハの形状を示すもので、(a) の
ウエハ１は円周の一部を切り欠いてオリエンティション
・フラット（ＯＦ）を設けたもので、Ｏ′は円の中心を
示す。場合によっては、ＯＦの直角方向に第２のＯＦ′
が設けられる。このようなＯＦ、ＯＦ′は切り取られた
部分がロスとなり、また切り欠きによりウエハにストレ
スが生じて特性に影響するなどの欠点があるので、最近
では(b) のように円周にＶ字形の小さい溝（Ｖノッチ）
を設けることが行われている。図５(a),(b) は検査装置
におけるウエハの搬送を示すもので、(a) においてウエ
ハカセット２に収納された被検査のウエハ１は、ハンド
リングアーム３により検査ステージ４に搬送されて載置
される。ハンドリングアーム３は(b) の詳細図のように
等しい長さｌの２個のアーム32,33 が連結され、アーム
32の一端が回転軸31に軸支され、アーム33の先端がウエ
ハ１を吸着する。コンピュータの指令の下に制御機構に
より矢印Ｃの方向に回転し、アーム33の先端が所定の方
向に停止する。また、制御機構により両アーム32,33 の
なす屈曲角αを変化させることにより、先端が矢印Ｄの
方向に直線移動するものである。以上において、ウエハ
カセット２に収納された各ウエハは、中心Ｏ′の位置が
まちまちであり、またＯＦやＶノッチの角度方向もラン
ダムであって検査ステージ４にそのままの状態で載置さ
れる。これに対して、ウエハの中心Ｏ′を検査ステージ
の基準点Ｏ″に位置合わせするとともに、ＯＦまたはＶ
ノッチを一定の角度方向に角度合わせすることが必要で
ある。
ウエハ１は円周の一部を切り欠いてオリエンティション
・フラット（ＯＦ）を設けたもので、Ｏ′は円の中心を
示す。場合によっては、ＯＦの直角方向に第２のＯＦ′
が設けられる。このようなＯＦ、ＯＦ′は切り取られた
部分がロスとなり、また切り欠きによりウエハにストレ
スが生じて特性に影響するなどの欠点があるので、最近
では(b) のように円周にＶ字形の小さい溝（Ｖノッチ）
を設けることが行われている。図５(a),(b) は検査装置
におけるウエハの搬送を示すもので、(a) においてウエ
ハカセット２に収納された被検査のウエハ１は、ハンド
リングアーム３により検査ステージ４に搬送されて載置
される。ハンドリングアーム３は(b) の詳細図のように
等しい長さｌの２個のアーム32,33 が連結され、アーム
32の一端が回転軸31に軸支され、アーム33の先端がウエ
ハ１を吸着する。コンピュータの指令の下に制御機構に
より矢印Ｃの方向に回転し、アーム33の先端が所定の方
向に停止する。また、制御機構により両アーム32,33 の
なす屈曲角αを変化させることにより、先端が矢印Ｄの
方向に直線移動するものである。以上において、ウエハ
カセット２に収納された各ウエハは、中心Ｏ′の位置が
まちまちであり、またＯＦやＶノッチの角度方向もラン
ダムであって検査ステージ４にそのままの状態で載置さ
れる。これに対して、ウエハの中心Ｏ′を検査ステージ
の基準点Ｏ″に位置合わせするとともに、ＯＦまたはＶ
ノッチを一定の角度方向に角度合わせすることが必要で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の位置合わせと角
度合わせは、検査ステージ４にウエハのエッジ検出器を
設けて中心Ｏ′の位置ズレと、ＯＦまたＶノッチの角度
方向を検出し、ハンドリングアーム３と回転機構により
行うことが可能である。しかし、この作業はかなりの長
時間を必要とし、流れ作業により多量のウエハを迅速に
検査するためには効率的でない。そこで、ウエハの検査
中に、次位のウエハに対して予め上記の位置合わせと角
度合わせ、すなわちプリアライメントを行えば、検査装
置の稼働率を向上することができる。ただし、検査ステ
ージにおいてウエハが、その中心Ｏ′を基準点Ｏ″に位
置合わせするとともに、ＯＦまたはＶノッチを所定の方
向に載置するためには、これに適合するようにプリアラ
イメントすることが当然必要である。この一方法として
ハンドリング機構のみにより行う考えがあるが、このた
めにはやや複雑な機構のものが必要で、従ってその制御
もかなり複雑となる欠点がある。これを上記のような簡
易なハンドリングアームの単純な動作で正確に行うため
には工夫を要する。ところで、ウエハ上に形成されるＩ
Ｃチップの配線密度が高くなるにつれて、欠陥検査や異
物検査等についてその精度を向上させなければならなく
なる。そのため、検査ステージでのウエハの位置合わせ
精度を高くしなければならない。その精度が高くなれば
なるほどウエハと検査光学系の相対的な移動量は微小に
なり、位置合わせには時間がかかる。そのために、ウエ
ハプリアライメントの段階では、より高精度な位置決め
が要求される。この種の位置決めのうち直線的な位置ず
れ量は、ハンドリングアームの移動精度で決まるが、問
題となるのは、ウエハ検査ステージにおける角度ずれで
ある。この角度合わせには、ウエハ上に設けれた複数の
位置決めマークの座標を何度も検出しなければならない
からである。この発明は以上に鑑みてなされたもので、
検査ステージの前の段階で、ウエハを簡易なハンドリン
グアームにより単純な動作で正確にプリアライメントし
て検査装置の稼働率を向上する方式を提供することを目
的とする。
度合わせは、検査ステージ４にウエハのエッジ検出器を
設けて中心Ｏ′の位置ズレと、ＯＦまたＶノッチの角度
方向を検出し、ハンドリングアーム３と回転機構により
行うことが可能である。しかし、この作業はかなりの長
時間を必要とし、流れ作業により多量のウエハを迅速に
検査するためには効率的でない。そこで、ウエハの検査
中に、次位のウエハに対して予め上記の位置合わせと角
度合わせ、すなわちプリアライメントを行えば、検査装
置の稼働率を向上することができる。ただし、検査ステ
ージにおいてウエハが、その中心Ｏ′を基準点Ｏ″に位
置合わせするとともに、ＯＦまたはＶノッチを所定の方
向に載置するためには、これに適合するようにプリアラ
イメントすることが当然必要である。この一方法として
ハンドリング機構のみにより行う考えがあるが、このた
めにはやや複雑な機構のものが必要で、従ってその制御
もかなり複雑となる欠点がある。これを上記のような簡
易なハンドリングアームの単純な動作で正確に行うため
には工夫を要する。ところで、ウエハ上に形成されるＩ
Ｃチップの配線密度が高くなるにつれて、欠陥検査や異
物検査等についてその精度を向上させなければならなく
なる。そのため、検査ステージでのウエハの位置合わせ
精度を高くしなければならない。その精度が高くなれば
なるほどウエハと検査光学系の相対的な移動量は微小に
なり、位置合わせには時間がかかる。そのために、ウエ
ハプリアライメントの段階では、より高精度な位置決め
が要求される。この種の位置決めのうち直線的な位置ず
れ量は、ハンドリングアームの移動精度で決まるが、問
題となるのは、ウエハ検査ステージにおける角度ずれで
ある。この角度合わせには、ウエハ上に設けれた複数の
位置決めマークの座標を何度も検出しなければならない
からである。この発明は以上に鑑みてなされたもので、
検査ステージの前の段階で、ウエハを簡易なハンドリン
グアームにより単純な動作で正確にプリアライメントし
て検査装置の稼働率を向上する方式を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明のウエハのプリアライメント方式の特
徴は、ハンドリングアームの構造と検査ステージに対す
るこのプリアライメントステージとの位置関係とで決定
される角度ずれ分の設定角度εを記憶したメモリを有し
ていて、検査ステージで他のウエハを検査中に、ウエハ
の中心位置合わせをしその後にウエハを回転させてエッ
ジ検出器によりエッジ曲線を求め、この曲線よりＯＦの
中点またはＶノッチの角度を検出し、中点またはＶノッ
チをメモリに記憶された設定角度εとなるようにウエハ
を回転させるものである。 より具体的には、前記のハン
ドリングアームは２個の等長のアームが連結され、一端
が中心軸に軸支され、他端が中心軸の回りに回転して所
定の方向に停止し、２個のアームのなす屈曲角の制御に
より他端が一定方向に移動／停止してウエハの中心を吸
着するように構成される。またプリアライメント・ステ
ージは回転機構とエッジ検出器を備え、ハンドリングア
ームにより載置されたウエハを、回転機構により回転し
てエッジ検出器によりウエハの第１のエッジ曲線を求め
る。この曲線よりウエハの中心Ｏ′の、回転機構の回転
中心Ｏを原点とするＸＹ座標系に対する座標（Ｘ0,Ｙ0)
を計算し、ウエハを回転して座標（Ｘ0)が零となる角度
方向に停止した後、ハンドリングアームによりウエハを
Ｙ方向に移動して座標（Ｙ0)を零として、ウエハの中心
Ｏ′を回転機構の回転中心Ｏに位置合わせする。さら
に、ウエハを回転してエッジ検出器により第２のエッジ
曲線を求め、この曲線よりＯＦの中点またはＶノッチの
角度を求め、これを予め計算されメモリに記憶されてい
る定数の設定角度εとなるようにウエハを回転するもの
である。なお、前記の設定角度εは、プリアライメント
・ステージの回転機構の回転中心Ｏと検査ステージの基
準点Ｏ″のそれぞれに対するハンドリングアームの屈曲
角、およびウエハを吸着したハンドリングアームと、Ｏ
Ｆの中点またはＶノッチとのなす角度とにより計算さ
れ、定数としてメモリに記憶される。
るためのこの発明のウエハのプリアライメント方式の特
徴は、ハンドリングアームの構造と検査ステージに対す
るこのプリアライメントステージとの位置関係とで決定
される角度ずれ分の設定角度εを記憶したメモリを有し
ていて、検査ステージで他のウエハを検査中に、ウエハ
の中心位置合わせをしその後にウエハを回転させてエッ
ジ検出器によりエッジ曲線を求め、この曲線よりＯＦの
中点またはＶノッチの角度を検出し、中点またはＶノッ
チをメモリに記憶された設定角度εとなるようにウエハ
を回転させるものである。 より具体的には、前記のハン
ドリングアームは２個の等長のアームが連結され、一端
が中心軸に軸支され、他端が中心軸の回りに回転して所
定の方向に停止し、２個のアームのなす屈曲角の制御に
より他端が一定方向に移動／停止してウエハの中心を吸
着するように構成される。またプリアライメント・ステ
ージは回転機構とエッジ検出器を備え、ハンドリングア
ームにより載置されたウエハを、回転機構により回転し
てエッジ検出器によりウエハの第１のエッジ曲線を求め
る。この曲線よりウエハの中心Ｏ′の、回転機構の回転
中心Ｏを原点とするＸＹ座標系に対する座標（Ｘ0,Ｙ0)
を計算し、ウエハを回転して座標（Ｘ0)が零となる角度
方向に停止した後、ハンドリングアームによりウエハを
Ｙ方向に移動して座標（Ｙ0)を零として、ウエハの中心
Ｏ′を回転機構の回転中心Ｏに位置合わせする。さら
に、ウエハを回転してエッジ検出器により第２のエッジ
曲線を求め、この曲線よりＯＦの中点またはＶノッチの
角度を求め、これを予め計算されメモリに記憶されてい
る定数の設定角度εとなるようにウエハを回転するもの
である。なお、前記の設定角度εは、プリアライメント
・ステージの回転機構の回転中心Ｏと検査ステージの基
準点Ｏ″のそれぞれに対するハンドリングアームの屈曲
角、およびウエハを吸着したハンドリングアームと、Ｏ
Ｆの中点またはＶノッチとのなす角度とにより計算さ
れ、定数としてメモリに記憶される。
【０００６】
【作用】以上のプリアライメント方式においては、プリ
アライメント・ステージにおいて、ウエハの中心位置合
わせの後において再びエッジ曲線を求めてＯＦの中点ま
たはＶノッチの角度を検出し、この検出した中点または
角度に基づいて設定角度εに角度設定をするようにして
いるので、検査ステージに対して高精度な位置合わせが
可能になる。しかも、ウエハの検査中に、補正角度を含
めて高い精度でプリアライメントが行われるので検査装
置の稼働率が向上する。 先の具体例で説明すると、プリ
アライメント・ステージにおいては、載置されたウエハ
を回転してエッジ検出器によりウエハの第１のエッジ曲
線が求められ、これよりウエハの中心Ｏ′の、回転機構
の回転中心Ｏを原点とするＸＹ座標系に対する座標（Ｘ
0,Ｙ0)が計算され、回転機構とハンドリングアームによ
り、座標（Ｘ0,Ｙ0)が零となるようにウエハを回転／移
動してウエハの中心Ｏ′が回転中心Ｏに位置合わせされ
る。さらに、ウエハを回転してエッジ検出器により第２
のエッジ曲線を求め、これよりＯＦの中点またはＶノッ
チの角度を求め、これがメモリに記憶されている定数の
設定角度εとなるようにウエハを回転する。設定角度ε
の計算においては、回転機構の回転中心Ｏと検査ステー
ジの基準点Ｏ″に対して、ハンドリングアームの屈曲角
が各ステージの位置関係からそれぞれ決まっていること
と、ウエハを吸着したハンドリングアームと、ＯＦの中
点またはＶノッチとの角度が搬送移動により変化しない
こととにより、これらの角度の間には簡単な関係式が成
立して容易に計算することができ、各ステージの位置関
係に対してハンドリングアームに固有の定数であるの
で、メモリに記憶してプリアライメントの都度、読出し
て回転機構に与えられる。以上によりプリアライメント
されたウエハは、前位のウエハの検査が終了するとハン
ドリングアームにより検査ステージに搬送されて検査が
行われる。
アライメント・ステージにおいて、ウエハの中心位置合
わせの後において再びエッジ曲線を求めてＯＦの中点ま
たはＶノッチの角度を検出し、この検出した中点または
角度に基づいて設定角度εに角度設定をするようにして
いるので、検査ステージに対して高精度な位置合わせが
可能になる。しかも、ウエハの検査中に、補正角度を含
めて高い精度でプリアライメントが行われるので検査装
置の稼働率が向上する。 先の具体例で説明すると、プリ
アライメント・ステージにおいては、載置されたウエハ
を回転してエッジ検出器によりウエハの第１のエッジ曲
線が求められ、これよりウエハの中心Ｏ′の、回転機構
の回転中心Ｏを原点とするＸＹ座標系に対する座標（Ｘ
0,Ｙ0)が計算され、回転機構とハンドリングアームによ
り、座標（Ｘ0,Ｙ0)が零となるようにウエハを回転／移
動してウエハの中心Ｏ′が回転中心Ｏに位置合わせされ
る。さらに、ウエハを回転してエッジ検出器により第２
のエッジ曲線を求め、これよりＯＦの中点またはＶノッ
チの角度を求め、これがメモリに記憶されている定数の
設定角度εとなるようにウエハを回転する。設定角度ε
の計算においては、回転機構の回転中心Ｏと検査ステー
ジの基準点Ｏ″に対して、ハンドリングアームの屈曲角
が各ステージの位置関係からそれぞれ決まっていること
と、ウエハを吸着したハンドリングアームと、ＯＦの中
点またはＶノッチとの角度が搬送移動により変化しない
こととにより、これらの角度の間には簡単な関係式が成
立して容易に計算することができ、各ステージの位置関
係に対してハンドリングアームに固有の定数であるの
で、メモリに記憶してプリアライメントの都度、読出し
て回転機構に与えられる。以上によりプリアライメント
されたウエハは、前位のウエハの検査が終了するとハン
ドリングアームにより検査ステージに搬送されて検査が
行われる。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明によるウエハのプリアライメ
ント方式の一実施例を示す。ウエハカセット２と検査ス
テージ４に対して、回転機構（図示省略）およびＣＣＤ
によるエッジ検出器６を有するプリアライメント・ステ
ージ５と、前記した図５のハンドリングアーム３とが図
示の位置関係に設けられる。この場合、ハンドリングア
ーム３の両アーム32,33 のなす屈曲角αは、ウエハカセ
ット２と各ステージ４，５に対してそれぞれ一定値であ
る。ウエハカセット２に収納されたウエハ１はその中心
Ｏ′がハンドリングアーム３に吸着され、プリアライメ
ント・ステージ５に搬送されてアームの吸着が解放さ
れ、ステージに吸着される。ここでウエハ１は次に述べ
る方法によりプリアライメントされ、ついでハンドリン
グアーム３により検査ステージ４に搬送され、ＯＦの中
点ｃまたはＶノッチ（図では単にＶで示す）をｙ軸に平
行なｙ1 軸上として載置される。図２，３により上記の
プリアライメントの方法を説明する。図２の(a) におい
て、プリアライメント・ステージ５の回転機構に吸着さ
れたウエハ１はθ方向に回転し、エッジ検出器６により
(b) に示すウエハの第１のエッジ曲線が求められる。ウ
エハの中心Ｏ′と回転中心Ｏが一般にはズレているた
め、このエッジ曲線は正弦波をなす。ただし、ＯＦ，Ｏ
Ｆ′に対応する部分は図示のように凹んでいる。またＶ
ノッチの場合は狭い範囲が低下する。(a) において、回
転機構の回転中心Ｏで直交する２直線をとり、ウエハの
円周との交点をｐ，ｑ，ｒ，ｓとする。ただし、各点は
ＯＦ，ＯＦ′またはＶの位置を避けてとるものとする。
ここで、プリアライメント・ステージ５に対しては、そ
の回転中心Ｏを原点Ｏ（０，０）とするＸＹ座標系が設
定されているものとし、また直線ｐｒをｕ軸、直線ｑｓ
ををｖ軸とするｕｖ座標系を考える。ｕｖ座標系に対す
るウエハの中心Ｏ′の座標は、両直線の中心値であるこ
とに注意すると、ｕｖ座標系におけるウエハの中心Ｏ′
の座標（ｕ0,ｖ0)は次式で表される。 ｕ0 ＝（ｐ−ｒ）／２ ………(1) ｖ0 ＝（ｑ−ｓ）／２ ………(2) ただし、上式のｐ，ｑ，ｒ，ｓは第１のエッジ曲線にお
ける各点の値とする。ここで、ｕｖ座標系とＸＹ座標系
のなす角をΘとすると、Θは既知であるから座標（ｕ0,
ｖ0)は次式によりＸＹ座標系の座標（Ｘ0,Ｙ0) に変換
できる。 Ｘ0 ＝ｕ0 ｃｏｓΘ−ｖ0 ｓｉｎΘ ………(3) Ｙ0 ＝ｕ0 ｓｉｎΘ＋ｖ0 ｃｏｓΘ ………(4) さらに、座標（Ｘ0,Ｙ0)より直線ＯＯ′とＹ軸のなす角
φが次式で計算できる。 φ＝ａｒｃｔａｎ（Ｘ0/Ｙ0) ………(5) いま、ウエハを角度（−φ）回転すると中心Ｏ′がＹ軸
上にきて図の(c) の点線で示す状態となる。ついでハン
ドリングアーム３により、ウエハを（−Ｙ0)移動すると
図示の一点鎖線の状態となり、中心Ｏ′と回転中心Ｏと
が位置合わせされる。このように２段階ではあるが、ハ
ンドリングアームの直線移動機能に着眼し、単純な動作
で正確な位置合わせができることがこの発明の特徴であ
る。ついでウエハを回転して図の(d) に示す第２のエッ
ジ曲線を求める。この曲線では正弦波は消失して直線と
なるが、ＯＦ，ＯＦ′またはＶの部分は凹んでおり、Ｏ
Ｆの凹みはＯＦ′より大きいので、ＯＦの中点ｃのθ角
度を求めることができる。Ｖのθ角度も同様である。こ
こで、ウエハをさらに回転し、ＯＦの中点ｃまたはＶと
Ｙ軸とが設定角度εとなる位置に停止すると、プリアラ
イメントが終了する。この角度εが次に述べる検査ステ
ージ４に適合する値である。
ント方式の一実施例を示す。ウエハカセット２と検査ス
テージ４に対して、回転機構（図示省略）およびＣＣＤ
によるエッジ検出器６を有するプリアライメント・ステ
ージ５と、前記した図５のハンドリングアーム３とが図
示の位置関係に設けられる。この場合、ハンドリングア
ーム３の両アーム32,33 のなす屈曲角αは、ウエハカセ
ット２と各ステージ４，５に対してそれぞれ一定値であ
る。ウエハカセット２に収納されたウエハ１はその中心
Ｏ′がハンドリングアーム３に吸着され、プリアライメ
ント・ステージ５に搬送されてアームの吸着が解放さ
れ、ステージに吸着される。ここでウエハ１は次に述べ
る方法によりプリアライメントされ、ついでハンドリン
グアーム３により検査ステージ４に搬送され、ＯＦの中
点ｃまたはＶノッチ（図では単にＶで示す）をｙ軸に平
行なｙ1 軸上として載置される。図２，３により上記の
プリアライメントの方法を説明する。図２の(a) におい
て、プリアライメント・ステージ５の回転機構に吸着さ
れたウエハ１はθ方向に回転し、エッジ検出器６により
(b) に示すウエハの第１のエッジ曲線が求められる。ウ
エハの中心Ｏ′と回転中心Ｏが一般にはズレているた
め、このエッジ曲線は正弦波をなす。ただし、ＯＦ，Ｏ
Ｆ′に対応する部分は図示のように凹んでいる。またＶ
ノッチの場合は狭い範囲が低下する。(a) において、回
転機構の回転中心Ｏで直交する２直線をとり、ウエハの
円周との交点をｐ，ｑ，ｒ，ｓとする。ただし、各点は
ＯＦ，ＯＦ′またはＶの位置を避けてとるものとする。
ここで、プリアライメント・ステージ５に対しては、そ
の回転中心Ｏを原点Ｏ（０，０）とするＸＹ座標系が設
定されているものとし、また直線ｐｒをｕ軸、直線ｑｓ
ををｖ軸とするｕｖ座標系を考える。ｕｖ座標系に対す
るウエハの中心Ｏ′の座標は、両直線の中心値であるこ
とに注意すると、ｕｖ座標系におけるウエハの中心Ｏ′
の座標（ｕ0,ｖ0)は次式で表される。 ｕ0 ＝（ｐ−ｒ）／２ ………(1) ｖ0 ＝（ｑ−ｓ）／２ ………(2) ただし、上式のｐ，ｑ，ｒ，ｓは第１のエッジ曲線にお
ける各点の値とする。ここで、ｕｖ座標系とＸＹ座標系
のなす角をΘとすると、Θは既知であるから座標（ｕ0,
ｖ0)は次式によりＸＹ座標系の座標（Ｘ0,Ｙ0) に変換
できる。 Ｘ0 ＝ｕ0 ｃｏｓΘ−ｖ0 ｓｉｎΘ ………(3) Ｙ0 ＝ｕ0 ｓｉｎΘ＋ｖ0 ｃｏｓΘ ………(4) さらに、座標（Ｘ0,Ｙ0)より直線ＯＯ′とＹ軸のなす角
φが次式で計算できる。 φ＝ａｒｃｔａｎ（Ｘ0/Ｙ0) ………(5) いま、ウエハを角度（−φ）回転すると中心Ｏ′がＹ軸
上にきて図の(c) の点線で示す状態となる。ついでハン
ドリングアーム３により、ウエハを（−Ｙ0)移動すると
図示の一点鎖線の状態となり、中心Ｏ′と回転中心Ｏと
が位置合わせされる。このように２段階ではあるが、ハ
ンドリングアームの直線移動機能に着眼し、単純な動作
で正確な位置合わせができることがこの発明の特徴であ
る。ついでウエハを回転して図の(d) に示す第２のエッ
ジ曲線を求める。この曲線では正弦波は消失して直線と
なるが、ＯＦ，ＯＦ′またはＶの部分は凹んでおり、Ｏ
Ｆの凹みはＯＦ′より大きいので、ＯＦの中点ｃのθ角
度を求めることができる。Ｖのθ角度も同様である。こ
こで、ウエハをさらに回転し、ＯＦの中点ｃまたはＶと
Ｙ軸とが設定角度εとなる位置に停止すると、プリアラ
イメントが終了する。この角度εが次に述べる検査ステ
ージ４に適合する値である。
【０００８】図３により角度εを求める方法を説明す
る。ハンドリングアーム３の回転軸31をｘｙ座標の原点
とする。プリアライメント・ステージ５は回転機構の回
転中心Ｏがｙ軸上にあり、検査ステージ４の基準点Ｏ″
はｙ1軸上にある。ただし、ｘ軸に対しては一般性のた
めに任意の角度γの方向にあるものとする。また、ＯＦ
の中点ｃまたはＶは、図１の場合と同様にｙ1軸上に角
度合わせするものとする。プリアライメント・ステージ
５においてはハンドリングアーム３の先端が、ウエハ１
の中心Ｏ′を正確に吸着するものとし、それぞれにおけ
る両アーム32と33のなす屈曲角をα1 およびα2 とす
る。α1 とα2 は前記したように構造寸法により決まる
定数である。ここで便宜上、アーム32とｙ軸のなす角を
λとし、また、回転軸31と検査ステージの中心Ｏ″を結
ぶ直線とアーム33のなす角をδとすると、λとδは次式
により求められる。 λ＝（π−α1 ）／２ ………(6) δ＝（π−α2 ）／２ ………(7) 次にプリアライメント・ステージ５においてハンドリ
ングアーム３に吸着されたウエハ１の、ＯＦの中点ｃま
たはＶの角度方向とアーム33のなす角をβとする。この
角βはハンドリングアーム３が検査ステージ４まで回転
しても変化しないことに注意すると、角λ，γおよびδ
にを用いて次式により角度εが計算される。なお、この
角βは未知の任意数で、次式の誘導に利用されるが式中
には現れない。 ε＝π/2＋λ＋γ−δ ………(8) ここで、上式の各角は、基準点より時計回り（負方向）
にとるか、反時計回り（正方向）にとるかによりそれぞ
れの符号が変わるので、例えば角γとδを正方向とし、
εとλを負方向とすると式(8) は次式となる。 ε＝λ−γ＋δ−π/2 ………(9) なお、検査ステージ４がｘ軸上にあるときはγ＝０であ
るから式(9) は ε＝λ＋δ−π/2 ………(10) となる。以上により、角εはハンドリングアーム３の構
造寸法と各ステージの位置関係により決まるので、定数
としてメモリに記憶し、プリアライメントごとに読み出
して使用される。
る。ハンドリングアーム３の回転軸31をｘｙ座標の原点
とする。プリアライメント・ステージ５は回転機構の回
転中心Ｏがｙ軸上にあり、検査ステージ４の基準点Ｏ″
はｙ1軸上にある。ただし、ｘ軸に対しては一般性のた
めに任意の角度γの方向にあるものとする。また、ＯＦ
の中点ｃまたはＶは、図１の場合と同様にｙ1軸上に角
度合わせするものとする。プリアライメント・ステージ
５においてはハンドリングアーム３の先端が、ウエハ１
の中心Ｏ′を正確に吸着するものとし、それぞれにおけ
る両アーム32と33のなす屈曲角をα1 およびα2 とす
る。α1 とα2 は前記したように構造寸法により決まる
定数である。ここで便宜上、アーム32とｙ軸のなす角を
λとし、また、回転軸31と検査ステージの中心Ｏ″を結
ぶ直線とアーム33のなす角をδとすると、λとδは次式
により求められる。 λ＝（π−α1 ）／２ ………(6) δ＝（π−α2 ）／２ ………(7) 次にプリアライメント・ステージ５においてハンドリ
ングアーム３に吸着されたウエハ１の、ＯＦの中点ｃま
たはＶの角度方向とアーム33のなす角をβとする。この
角βはハンドリングアーム３が検査ステージ４まで回転
しても変化しないことに注意すると、角λ，γおよびδ
にを用いて次式により角度εが計算される。なお、この
角βは未知の任意数で、次式の誘導に利用されるが式中
には現れない。 ε＝π/2＋λ＋γ−δ ………(8) ここで、上式の各角は、基準点より時計回り（負方向）
にとるか、反時計回り（正方向）にとるかによりそれぞ
れの符号が変わるので、例えば角γとδを正方向とし、
εとλを負方向とすると式(8) は次式となる。 ε＝λ−γ＋δ−π/2 ………(9) なお、検査ステージ４がｘ軸上にあるときはγ＝０であ
るから式(9) は ε＝λ＋δ−π/2 ………(10) となる。以上により、角εはハンドリングアーム３の構
造寸法と各ステージの位置関係により決まるので、定数
としてメモリに記憶し、プリアライメントごとに読み出
して使用される。
【０００９】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明のウエハ
のプリアライメント方式においては、プリアライメント
・ステージを設け、その回転機構によるウエハの回転
と、簡易な機構のハンドリングアームの単純な動作によ
り、ウエハが検査ステージに適合するように正確にプリ
アライメントされるもので、流れ作業によるウエハの検
査中に、次位のウエハに対してこのプリアライメントを
行うことにより、検査装置の稼働率が向上する効果には
大きいものがある。
のプリアライメント方式においては、プリアライメント
・ステージを設け、その回転機構によるウエハの回転
と、簡易な機構のハンドリングアームの単純な動作によ
り、ウエハが検査ステージに適合するように正確にプリ
アライメントされるもので、流れ作業によるウエハの検
査中に、次位のウエハに対してこのプリアライメントを
行うことにより、検査装置の稼働率が向上する効果には
大きいものがある。
【図１】 この発明の一実施例を示す。
【図２】 図１におけるウエハの中心の位置合わせと、
角度合わせの原理の説明図である。
角度合わせの原理の説明図である。
【図３】 図２における角度εを求める方法の説明図で
ある。
ある。
【図４】 オリエンティション・フラット（ＯＦ）とＶ
ノッチを有するウエハの形状を示す図である。
ノッチを有するウエハの形状を示す図である。
【図５】 ハンドリングアームの構造と動作の説明図で
ある。
ある。
１…ウエハ、２…ウエハカセット、３…ハンドリングア
ーム、31…回転軸、32,33 …アーム、４…検査ステー
ジ、５…プリアライメント・ステージ、６…エッジ検出
器、ＯＦ，ＯＦ′…オリエンティション・フラット、ｃ
…ＯＦの中点、Ｖ…Ｖノッチ、Ｏ…プリアライメント・
ステージの回転機構の回転中心、Ｏ′…ウエハの中心、
Ｏ″…検査ステージの基準点、α，β，δ, γ，ε，…
角または角度、θ…回転角度、Θ…座標系間の角度、
ｐ，ｑ，ｒ，ｓ…ウエハの円周上の点、またはその値。
ーム、31…回転軸、32,33 …アーム、４…検査ステー
ジ、５…プリアライメント・ステージ、６…エッジ検出
器、ＯＦ，ＯＦ′…オリエンティション・フラット、ｃ
…ＯＦの中点、Ｖ…Ｖノッチ、Ｏ…プリアライメント・
ステージの回転機構の回転中心、Ｏ′…ウエハの中心、
Ｏ″…検査ステージの基準点、α，β，δ, γ，ε，…
角または角度、θ…回転角度、Θ…座標系間の角度、
ｐ，ｑ，ｒ，ｓ…ウエハの円周上の点、またはその値。
フロントページの続き (72)発明者 谷内 俊明 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 渡邉 哲也 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 細江 卓朗 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−33419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−184841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−262438（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 ハンドリングアームによりウエハカセッ
トに収納された被検査のウエハを検査ステージに載置す
る前に、エッジ検出器によりエッジ曲線を求め、前記検
査ステージに適合するように前記ウエハの中心の位置合
わせと、前記ウエハのＯＦ（オリエンテーション・フラ
ット）またはＶノッチの角度合わせとを行うプリアライ
メント・ステージにおいて、前記ハンドリングアームの
構造と前記検査ステージに対するこのプリアライメント
ステージとの位置関係とで決定される角度ずれ分の設定
角度εを記憶したメモリを有し、前記検査ステージで他
のウエハを検査中に、前記ウエハの中心位置合わせをし
その後に前記ウエハを回転させて前記エッジ検出器によ
りエッジ曲線を求め、この曲線より前記ＯＦの中点また
はＶノッチの角度を検出し、前記中点またはＶノッチを
前記メモリに記憶された設定角度εとなるように前記ウ
エハを回転させることを特徴とする、ウエハのプリアラ
イメント方式。 - 【請求項２】 請求項１記載のハンドリングアームは、
２個の等長のアームが連結され、一端が中心軸に軸支さ
れ、他端が該中心軸の回りに回転して所定の位置に停止
し、該２個のアームのなす屈曲角の制御により該他端が
一定方向に直線移動／停止してウエハの中心を吸着する
構成とし、前記プリアライメント・ステージは回転機構
とエッジ検出器を備え、前記ハンドリングアームにより
載置された前記ウエハを、該回転機構により回転して該
エッジ検出器により該ウエハの第１のエッジ曲線を求
め、該曲線より該ウエハの中心Ｏ′の、前記回転機構の
回転中心Ｏを原点とするＸＹ座標系に対する座標（Ｘ0,
Ｙ0)を計算し、前記回転機構により該ウエハを回転して
該座標（Ｘ0)が零となる角度方向に停止した後、前記ハ
ンドリングアームにより該ウエハをＹ方向に移動して該
座標（Ｙ0)を零として該ウエハの中心Ｏ′を前記回転機
構の回転中心Ｏに位置合わせをすることで前記ウエハの
中心位置合わせを行うものである請求項１記載のウエハ
のプリアライメント方式。 - 【請求項３】 請求項２記載の設定角度εは、前記回転
機構の回転中心Ｏと前記検査ステージの基準点Ｏ″に対
する前記ハンドリングアームの屈曲角、および前記ウエ
ハを吸着したハンドリングアームと、前記ＯＦの中点ま
たはＶノッチとのなす角度とにより計算し、定数として
前記メモリに記憶される請求項２記載のウエハのプリア
ライメント方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7826091A JP3058289B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | ウエハのプリアライメント方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7826091A JP3058289B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | ウエハのプリアライメント方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04290455A JPH04290455A (ja) | 1992-10-15 |
| JP3058289B2 true JP3058289B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=13657017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7826091A Expired - Fee Related JP3058289B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | ウエハのプリアライメント方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058289B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106610264A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 预对准机坐标系的标定方法 |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2013016747A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Tokyo Electron Ltd | 基板位置合わせ方法、基板位置合わせ装置、コンピュータプログラム、及びコンピュータ可読記憶媒体 |
| JP6663774B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-03-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板搬送方法及び基板処理システム |
| JP6685213B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2020-04-22 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板整列装置、基板処理装置、基板配列装置、基板整列方法、基板処理方法および基板配列方法 |
| CN117855116A (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-09 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 晶圆传输系统、晶圆传输方法以及缺陷检测装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS61186211A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-19 | Kanebo Ltd | 炭素多孔体の製造法 |
| JPS61184841A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-18 | Canon Inc | ウエハの位置決め方法および装置 |
| JPH0682743B2 (ja) * | 1986-05-09 | 1994-10-19 | キヤノン株式会社 | ウエハ処理装置 |
| JPS62144186U (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-11 | ||
| JP2598905B2 (ja) * | 1987-03-19 | 1997-04-09 | 東京エレクトロン株式会社 | プローブ装置 |
| JP2796296B2 (ja) * | 1987-08-28 | 1998-09-10 | 東京エレクトロン株式会社 | ウエハのプリアライメント方法 |
| JPH0691151B2 (ja) * | 1987-11-27 | 1994-11-14 | 富士電機株式会社 | 半導体ウエハ搬送機器のウエハセンタリング位置決め装置 |
| JPH01156549U (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-27 | ||
| JP2996299B2 (ja) * | 1988-05-09 | 1999-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング装置及びエッチング方法及び位置合わせ方法 |
| JPH02205049A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-14 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | ウェハ位置決め方式 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP7826091A patent/JP3058289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106610264A (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 预对准机坐标系的标定方法 |
| CN106610264B (zh) * | 2015-10-22 | 2019-04-30 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 预对准机坐标系的标定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04290455A (ja) | 1992-10-15 |
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