JP3175058B2 - Substrate positioning device and substrate positioning method - Google Patents

Substrate positioning device and substrate positioning method

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JP3175058B2
JP3175058B2 JP26667691A JP26667691A JP3175058B2 JP 3175058 B2 JP3175058 B2 JP 3175058B2 JP 26667691 A JP26667691 A JP 26667691A JP 26667691 A JP26667691 A JP 26667691A JP 3175058 B2 JP3175058 B2 JP 3175058B2
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子、液晶表示
素子等を製造するための露光装置、加工装置、検査装置
等に組み込まれている円形状のウェハ基板、矩形状のガ
ラス基板の機械的な位置決め装置、いわゆるプリアライ
メント装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine for a circular wafer substrate and a rectangular glass substrate incorporated in an exposure apparatus, a processing apparatus, an inspection apparatus, and the like for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element and the like. And a so-called pre-alignment device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、矩形状のガラス基板(以下プレ
ートとする)P上に、投影レンズPLを介してレチクル
Rのパターンを投影露光する装置を示す。図1の装置に
おいて、水銀ランプ1、楕円鏡2を含む照明系からの照
明光は、レチクルRを均一な照度で照明する。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an apparatus for projecting and exposing a pattern of a reticle R on a rectangular glass substrate (hereinafter referred to as a plate) P via a projection lens PL. In the apparatus shown in FIG. 1, illumination light from an illumination system including a mercury lamp 1 and an elliptical mirror 2 illuminates a reticle R with uniform illuminance.

【0003】プレートPはホルダー3上に載置されて真
空吸着されるが、ホルダー3上での位置決めのために、
プレートPの互いに直交する2辺が基準ピン(ローラ)
4A、4B、4Cに当接した状態で固定される。このホ
ルダー3はX、Y方向に2次元するXYステージ5上に
保持され、XYステージ5は定盤(防振台上に載置)6
上に保持される。
[0003] The plate P is placed on the holder 3 and sucked by vacuum, but for positioning on the holder 3,
The two orthogonal sides of the plate P are reference pins (rollers)
4A, 4B, and 4C are fixed in contact with each other. The holder 3 is held on an XY stage 5 that is two-dimensional in the X and Y directions, and the XY stage 5 is mounted on a surface plate (mounted on an anti-vibration table) 6.
Held on.

【0004】さらに図1において、装置正面側にはプレ
ートPの交換、搬送のための搬送アーム7が配置され、
駆動系8によって進退方向、回転方向に移動する。また
装置左側には、アーム7の方に向けてキャリア9が配置
される。キャリア9には複数枚の処理プレートPが上下
方向に一定間隔をあけて平行に収納される。さらにキャ
リア9は駆動系10によって上下動するように構成さ
れ、アーム7がキャリア9内の所望のプレートを取り出
せるように上下方向の位置決めを行う。
Further, in FIG. 1, a transfer arm 7 for exchanging and transferring a plate P is arranged on the front side of the apparatus.
The drive system 8 moves in the forward / backward and rotational directions. On the left side of the device, a carrier 9 is arranged toward the arm 7. A plurality of processing plates P are accommodated in the carrier 9 in parallel at regular intervals in the vertical direction. Further, the carrier 9 is configured to move up and down by a drive system 10, and performs vertical positioning so that the arm 7 can take out a desired plate in the carrier 9.

【0005】また図1の装置で、投影レンズPLの外周
には、プレートP上に形成されたアライメントマークを
光電検出するアライメント顕微鏡(以下、アライメント
系とする)GA、GB、GC、GDが固設される。この
アライメント系GA〜GBを用いてプレートPの位置、
すなわちXYステージ5の位置(あるいはホルダー3の
微少回転)を決定する動作が、いわゆるファインアライ
メントになり、ホルダー3上の基準ピン4A、4B、4
Cを使って、プレートPをホルダー3上で位置決めする
のが、プリアライメントになる。
In the apparatus shown in FIG. 1, alignment microscopes GA, GB, GC and GD for photoelectrically detecting an alignment mark formed on the plate P are fixed on the outer periphery of the projection lens PL. Is established. Using the alignment systems GA to GB, the position of the plate P,
That is, the operation of determining the position of the XY stage 5 (or the minute rotation of the holder 3) is what is called fine alignment, and the reference pins 4A, 4B, 4
Positioning the plate P on the holder 3 using C is pre-alignment.

【0006】図2は、従来のプリアライメント機構の一
例を示し、図1中に示した部材と同じものは同一の符号
で表わす。ホルダー3上の3つの基準ピン4A、4B、
4Cは、いずれも転動可能なローラであり、プレートP
は基準ピン4B、4Cと押圧ピン(ローラ)4Eとで、
挾み込まれることによりX方向に位置決めされ、基準ピ
ン4Aと押圧ピン(ローラ)4Dとで挾み込まれること
により、Y方向に位置決めされる。押圧ピン4D、4E
はそれぞれ可動子11A、11Bの先端に転動可能に軸
支され、可動子11A、11Bが矢印KY、KX方向に
揺動することにより、プレートPがX、Y方向に押圧さ
れる。
FIG. 2 shows an example of a conventional pre-alignment mechanism, and the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Three reference pins 4A, 4B on the holder 3,
4C is a rollable roller, and the plate P
Is a reference pin 4B, 4C and a pressing pin (roller) 4E.
The positioning is performed in the X direction by being sandwiched, and the positioning is performed in the Y direction by being sandwiched between the reference pin 4A and the pressing pin (roller) 4D. Press pins 4D, 4E
Are rotatably supported by the tips of the movers 11A and 11B, respectively, and the movers 11A and 11B swing in the directions of arrows KY and KX, whereby the plate P is pressed in the X and Y directions.

【0007】図1、図2では矩形のプレートPを扱うも
のとしたが、同様の方式のプリアライメント機構は、円
形状の半導体ウェハを処理する露光装置にも組み込まれ
ている。
Although FIGS. 1 and 2 deal with a rectangular plate P, a pre-alignment mechanism of the same type is also incorporated in an exposure apparatus for processing a circular semiconductor wafer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の図2の技術で
は、プレートPがホルダー3上で正しくプリアライメン
トされたか否か、すなわちプレートPの一辺が基準ピン
4B、4Cに当接し、同時にプレートPの直交する他の
一辺が基準ピン4Aに当接したか否かを認識することは
難しく、もっぱら押圧ピン4D、4Eの矢印KX、KY
方向の押圧力や押圧継続時間等を経験的(実験的)に最
適にしておくことで対処していた。
In the prior art shown in FIG. 2, whether or not the plate P is correctly pre-aligned on the holder 3, that is, one side of the plate P contacts the reference pins 4B and 4C, and at the same time, the plate P It is difficult to recognize whether or not the other side perpendicular to the above has touched the reference pin 4A, and the arrows KX and KY of the pressing pins 4D and 4E are exclusively used.
This problem has been dealt with by empirically (experimentally) optimizing the pressing force in the direction and the pressing duration time.

【0009】また確実なプリアライメントのために、本
来プリアライメントに必要な押圧力よりも大幅に大きい
押圧力で押圧ピン4D、4Eを駆動させており、プレー
トPの周辺で押圧ピン4D、4E、あるいは基準ピン4
A〜4Cと当接する部分が歪むといった欠点が生じてい
た。プレートPはプリアライメントされた直後、ホルダ
ー3上に真空吸着されるので、プレートPの周辺が歪ん
だ状態(周辺部の表面が湾曲した状態)のままホルダー
3上に固定されてしまう。
Further, for reliable pre-alignment, the pressing pins 4D, 4E are driven with a pressing force much larger than the pressing force originally required for pre-alignment, and the pressing pins 4D, 4E, Or reference pin 4
A drawback such as distortion of the portion in contact with A to 4C has occurred. Immediately after pre-alignment, the plate P is vacuum-adsorbed onto the holder 3, so that the plate P is fixed on the holder 3 while the periphery of the plate P is distorted (the surface of the peripheral portion is curved).

【0010】本発明はこのような問題点を解決し、プリ
アライメント時の基板の押圧力を小さくして基板の機械
的な歪み(変形)を皆無とした位置決め装置を得ること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a problem and to obtain a positioning device in which the pressing force of the substrate at the time of pre-alignment is reduced to eliminate any mechanical distortion (deformation) of the substrate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の基板の位置決め
装置は、基板を位置決めするときの基準となる複数の基
準部材(基準ピン4A,4B,4C)を、基板との当接方向
にわずかに離れた第1位置と第2位置との間で変位する
ように支持するとともに、通常はその変位の第1位置
(プリアライメント準備位置)の方向へ基準部材を付勢
するような複数の可動部材(20〜23)を設ける。
A substrate positioning apparatus according to the present invention is characterized in that a plurality of reference members (reference pins 4A, 4B, 4C) serving as references for positioning a substrate are slightly moved in a contact direction with the substrate. A plurality of movable members that support the reference member so as to be displaced between a first position and a second position that are separated from each other and that normally bias the reference member in the direction of the first position (pre-alignment preparation position) of the displacement. Members (20 to 23) are provided.

【0012】さらに、本発明の基板の位置決め装置は、
押圧部材(押圧ピン4D,4E)の動作によって基板が押
圧されて、基準部材(4A〜4C)の夫々が第1位置か
ら第2位置(プリアライメント基準位置)に変位したと
きに検知信号を出力する複数の検出器(センサ25:2
5A〜25C)と、その各検知信号がいずれも出力され
たとき、基板の位置決め完了を表す信号(E0)を発生
する判定回路(アンド回路27)と、少なくとも押圧部
材(4D,4E)を制御して位置決めを再度行うエラ−処
理装置(制御回路28)とを設けるようにした。また、
本発明の基板の位置決め方法は、ホルダー(3)上の基
板の端面部を押圧部材(4D,4E)で押圧して、ホルダ
−(3)に変位可能に設けられた基準部材(4A〜4
C)に対して基板を位置決めする基板の位置決め方法で
あって、押圧部材(4D,4E)を基板に向けて移動する
ステップと、基準部材(4A〜4C)の位置を検出する
ステップと、基準部材(4A〜4C)の位置に基づいて
基板が位置決めされたかどうか判断するステップと、基
板が所定時間内に位置決めされない時に基板の位置決め
を再度行うステップとを含んでいる。
Furthermore, the substrate positioning device of the present invention is
A detection signal is output when the substrate is pressed by the operation of the pressing members (the pressing pins 4D and 4E) and each of the reference members (4A to 4C) is displaced from the first position to the second position (the pre-alignment reference position). Detectors (sensors 25: 2
5A to 25C), a determination circuit (AND circuit 27) for generating a signal (E0) indicating completion of the positioning of the substrate when all of the respective detection signals are output, and controlling at least the pressing members (4D, 4E). And an error processing device (control circuit 28) for performing positioning again. Also,
According to the method of positioning a substrate of the present invention, the reference members (4A to 4A) which are displaceably provided on the holder (3) by pressing the end surface of the substrate on the holder (3) with the pressing members (4D, 4E).
C) a method of positioning a substrate with respect to C), comprising: moving a pressing member (4D, 4E) toward the substrate; detecting a position of a reference member (4A to 4C); The method includes a step of determining whether the substrate is positioned based on the positions of the members (4A to 4C), and a step of repositioning the substrate when the substrate is not positioned within a predetermined time.

【0013】[0013]

【作用】本発明の基板の位置決め装置は、判定回路によ
って位置決め完了が確認できるので、従来のように課題
な押圧力で基板を基準部材へ当接し続けることが防止で
きる。また、本発明の基板の位置決め装置は、可動部材
に付勢力をもたせたので、押圧部材の動作により基板の
端面が基準部材に当接し始めたときに端面へ加わる応力
は、可動部材の付勢力と同程度になる。このため、押圧
部材による基板の押圧力は、その付勢力よりも若干大き
くするだけでよく、この点に関しても従来より有利とな
る。さらに、本発明の基板の位置決め装置は、基板の位
置決めができなかった際にエラ−処理装置が再度基板の
位置決めをするので、基板の位置決めエラーを低減する
ことができる。また、本発明の基板の位置決め方法は、
基板が所定時間内に位置決めされない時に基板の位置決
めを再度行っているので、基板の位置決めエラーを低減
することができる。
With the substrate positioning apparatus of the present invention, the completion of positioning can be confirmed by the determination circuit, so that it is possible to prevent the substrate from continuously contacting the reference member with a pressing force that is problematic as in the prior art. Further, since the substrate positioning device of the present invention imparts an urging force to the movable member, the stress applied to the end surface of the substrate when the end surface of the substrate starts to contact the reference member due to the operation of the pressing member is the urging force of the movable member. And about the same. For this reason, the pressing force of the substrate by the pressing member only needs to be slightly larger than the urging force, and this point is more advantageous than before. Further, in the substrate positioning device of the present invention, when the substrate cannot be positioned, the error processing device positions the substrate again, so that the substrate positioning error can be reduced. Further, the method for positioning the substrate of the present invention,
Since the positioning of the substrate is performed again when the substrate is not positioned within the predetermined time, the positioning error of the substrate can be reduced.

【0014】[0014]

【実施例】図3は本発明の実施例による位置決め機構を
示す平面図であり、図2に示した機構中の部材と同じ機
能のものには同一の符号をつけてある。また図2は載置
されたプレートPが正しくプリアライメントされた状態
を示し、3つの基準ピン(ローラ)4A、4B、4C、
及び2つの押圧ピン(ローラ)4D、4Eの平面内での
各配置は、図2と同じであるとする。
FIG. 3 is a plan view showing a positioning mechanism according to an embodiment of the present invention, in which members having the same functions as those in the mechanism shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. FIG. 2 shows a state in which the placed plate P is correctly pre-aligned, and shows three reference pins (rollers) 4A, 4B, 4C,
The arrangement of the two pressing pins (rollers) 4D and 4E in the plane is the same as that in FIG.

【0015】本実施例ては、3つの基準ピン4A、4
B、4Cがホルダー3に直接軸支されるのではなく、所
定量だけ移動(揺動)可能なレバー20を介して設けら
れる。図3では基準ピン4Bについての機構だけを説明
するが、他の基準ピン4A、4Cについても全く同じ機
構になっている。さて、レバー20は回転軸(ピボッ
ト)21を介してホルダー3上に軸支される。そしてレ
バー20の一端部に基準ピン4Bが転動可能に軸支され
る。そのレバー20の揺動量は、ホルダー3に植設され
た2本の固定ピン22A、22Bによって規制される。
図3のように、基準ピン4BがプレートPと当接し、プ
レートPが押圧ピン4Eによって矢印KXの方向へ押さ
れると、レバー20の一端側は固定ピン22Bに当接し
た状態になり、この位置が基準ピン4Bの正しいプリア
ライメント基準位置になる。
In this embodiment, three reference pins 4A, 4A
B and 4C are not directly supported by the holder 3, but are provided via a lever 20 which can move (swing) by a predetermined amount. Although only the mechanism for the reference pin 4B is described in FIG. 3, the other reference pins 4A and 4C have exactly the same mechanism. The lever 20 is supported on the holder 3 via a rotation shaft (pivot) 21. A reference pin 4B is rotatably supported at one end of the lever 20. The swing amount of the lever 20 is regulated by two fixing pins 22A and 22B implanted in the holder 3.
As shown in FIG. 3, when the reference pin 4B comes into contact with the plate P and the plate P is pushed in the direction of the arrow KX by the pressing pin 4E, one end of the lever 20 comes into contact with the fixed pin 22B. The position is the correct pre-alignment reference position of the reference pin 4B.

【0016】またレバー20の他端側とホルダー3との
間には引張りバネ23が設けられ、レバー20の他端側
が固定ピン22Aへ当接するような付勢力が与えられ
る。従ってプレートPがない状態では、図4に示すよう
にレバー20の他端側はバネ23によって常時固定ピン
22Aへ一定の付勢力で当接している。ここで図4のよ
うな状態のときの基準ピン4B(4A、4C)の位置
を、プリアライメント準備位置と呼び、図3の状態のと
きの基準ピンの位置を、プリアライメント基準位置と呼
ぶことにする。従って3つの基準ピン4A、4B、4C
は、プアライメントすべきプレートPの各辺の位置決め
方向(矢印KX、KY)にわずかに離れた2点、すなわ
ち準備位置と基準位置との間を移動することになる。そ
の移動量はプレートPの大きさや搬送精度によって異な
るが、数mm程度に設定される。
A tension spring 23 is provided between the other end of the lever 20 and the holder 3 to apply an urging force such that the other end of the lever 20 comes into contact with the fixing pin 22A. Therefore, in a state where there is no plate P, as shown in FIG. 4, the other end of the lever 20 is always in contact with the fixed pin 22A with a constant urging force by the spring 23. Here, the position of the reference pin 4B (4A, 4C) in the state as shown in FIG. 4 is called a pre-alignment preparation position, and the position of the reference pin in the state of FIG. 3 is called a pre-alignment reference position. To Therefore, three reference pins 4A, 4B, 4C
Moves two points slightly apart in the positioning direction (arrows KX and KY) of each side of the plate P to be aligned, that is, between the preparation position and the reference position. The moving amount varies depending on the size of the plate P and the transport accuracy, but is set to about several mm.

【0017】さて、本実施例ではプリアライメントの良
否をチェックするためにレバー20の一端側に遮光板2
4を水平に固設し、レバー20の揺動とともにXY平面
内で回動するように構成する。図4に示すように遮光板
24の遮光端は、透過形(または反射形)のフォトイン
タラプター等のセンサー25の光束IL内に進退するよ
うに配置される。そして、図3のように基準ピン4B
(4A、4C)が基準位置にきたときは、センサー25
の光束が遮光板24によって完全に、あるいは所定だけ
遮断される。基準ピン4Bの位置が不完全であるとき、
センサー25の光束ILは部分的に、あるいは全く遮光
されないため、高い光電出力が発生する。
In this embodiment, a light shielding plate 2 is provided at one end of the lever 20 to check the quality of the pre-alignment.
4 is fixed horizontally, and is configured to rotate in the XY plane with the swing of the lever 20. As shown in FIG. 4, the light-shielding end of the light-shielding plate 24 is disposed so as to advance and retreat into the light beam IL of the sensor 25 such as a transmission (or reflection) photointerrupter. Then, as shown in FIG.
When (4A, 4C) comes to the reference position, the sensor 25
Of the light beam is completely or predeterminedly blocked by the light shielding plate 24. When the position of the reference pin 4B is incomplete,
Since the light beam IL of the sensor 25 is not partially or not light-shielded, a high photoelectric output is generated.

【0018】図5は、図3、図4に示したプリアライメ
ント機構の制御系のブロックを示し、3つの基準ピン4
A〜4Cの各々に対応したセンサーは、それぞれセンサ
ー25A、25B、25Cとする。センサー25A、2
5B、25Cの各出力はインバータ26A、26B、2
6Cを介して3入力のアンド回路27に印加される。本
実施例ではプリアライメントが正しく達成されたとき、
各センサーの光束が遮断されるため、各インバータ26
A、26B、26Cの出力は全て論理「0」(Lレベ
ル)になり、負論理表記のアンド回路27は論理「1」
を出力する。また3つのセンサーのうちいずれか1つで
も正常でないとき、アンド回路27は「0」を出力す
る。制御回路28はそのアンド回路27の出力信号Eo
をエラー信号としてモニターし、信号Eoが「1」にな
ったら次のシーケンスを続けるように働く。
FIG. 5 shows a control system block of the pre-alignment mechanism shown in FIGS.
Sensors corresponding to each of A to 4C are sensors 25A, 25B, and 25C, respectively. Sensor 25A, 2
5B and 25C are output from inverters 26A, 26B, 2
The signal is applied to a 3-input AND circuit 27 via 6C. In this embodiment, when the pre-alignment is correctly achieved,
Since the luminous flux of each sensor is cut off, each inverter 26
The outputs of A, 26B, and 26C all become logic "0" (L level), and the AND circuit 27 in negative logic notation outputs logic "1".
Is output. When any one of the three sensors is not normal, the AND circuit 27 outputs “0”. The control circuit 28 outputs the output signal Eo of the AND circuit 27.
Is monitored as an error signal, and when the signal Eo becomes “1”, the next sequence is continued.

【0019】制御回路28は、さらに各インバータ26
A、26B、26Cの各出力信号A 0 、A1 、A2 を入
力し、どの基準ピンでエラーになったかを解析し、ある
程度回復できるエーラであれば、回復処理を実行する。
例えば、プリアライメント動作の開始指令を受けて、押
圧ピン4D、4Eの夫々をKX、KY方向へ動かすアク
チュエータ(モータ、エアシリンダ等)を起動してから
所定時間経過後に、信号Eoが「0」のままであるとき
は、3つの基準ピン4A〜4Cの全てが不完全な位置で
止まっているため、制御回路28はプレートPをアーム
7によってホルダー3上から1度持ち上げて再び載置す
るように、駆動系8を制御する。これによって、プレー
トPが再度ホルダー3上に載ったときの位置が微妙にず
れ、再びプリアライメント動作を行ったときに、正しく
位置決めされることもある。尚、この動作はホルダー3
からプレートPを所定量だけ持ち上げるセンターアップ
機構によっても実行できる。
The control circuit 28 further includes an inverter 26
A, 26B, 26C each output signal A 0, A1, ATwoEnter
And analyze which reference pin caused the error.
If the aera can be recovered to a degree, the recovery processing is executed.
For example, when a pre-alignment operation start command is
Actuates to move the pressure pins 4D and 4E in the KX and KY directions.
After starting the tutor (motor, air cylinder, etc.)
When the signal Eo remains "0" after a predetermined time has elapsed
Indicates that all three reference pins 4A to 4C are in an incomplete position.
The control circuit 28 arm plate P
Lift once from the top of holder 3 with 7 and place it again
The drive system 8 is controlled as described above. This allows you to play
The position when P is placed on the holder 3 again is not delicate
When the pre-alignment operation is performed again,
It may be positioned. This operation is performed by the holder 3
Up the plate P by a predetermined amount from the center
It can also be performed by a mechanism.

【0020】また基準ピン4B、4Cに対するセンサー
25B、25Cの各信号A0 、A2 が「1」で、他の信
号A1 が「0」のときは、図3中でプレートPのY方向
の位置決めが不完全であることがわかる。その場合、押
圧ピン4Dを一度退避させてから再度プレートPをKY
方向に押圧するようにアクチュエータを制御する。これ
により、Y方向の位置決めの不完全さが回復することも
ある。
When the signals A 0 and A 2 of the sensors 25B and 25C for the reference pins 4B and 4C are "1" and the other signals A 1 are "0", the Y direction of the plate P in FIG. It can be seen that the positioning of is not complete. In this case, the pressing pin 4D is retracted once, and then the plate P is
The actuator is controlled to press in the direction. As a result, incomplete positioning in the Y direction may be recovered.

【0021】以上のように、各センサーからの信号の状
態である程度、エラーの状況がわかることになる。また
プリアライメント動作中は、ホルダー3の吸着面からエ
アーを噴出させてプレートPの移動をスムーズにしてお
き、信号Eoが「1」になった時点でホルダー3を吸着
に切り替え、バキュームセンサーにより吸着が確認され
た後で、2つの押圧ピン4D、4Eの押圧力を解除す
る。
As described above, the state of the error can be recognized to some extent by the state of the signal from each sensor. During the pre-alignment operation, air is blown from the suction surface of the holder 3 to keep the plate P moving smoothly, and when the signal Eo becomes “1”, the holder 3 is switched to suction and suction is performed by the vacuum sensor. Is confirmed, the pressing force of the two pressing pins 4D and 4E is released.

【0022】以上、本実施例では基準ピン4A〜4Cの
各々が位置決め方向(矢印KX、KY)に微動できるよ
うに設置されているため、プリアライメント動作の開始
時には、プレートPの端面(辺)が基準ピンに当接した
後、その基準ピンが基準位置まで変位する間は、バネ2
3の付勢力に応じた力でプレート端面を押圧することに
なる。
As described above, in this embodiment, since each of the reference pins 4A to 4C is installed so as to be finely movable in the positioning direction (arrows KX and KY), at the start of the pre-alignment operation, the end face (side) of the plate P is started. After the abutment with the reference pin, while the reference pin is displaced to the reference position, the spring 2
The plate end face is pressed with a force corresponding to the urging force of No. 3.

【0023】従って、押圧ピン4D、4Eの押圧力を、
基準ピン4A〜4Cの夫々の付勢力よりも若干大きくし
ておけば、常に確実なプリアライメントが可能になり、
押圧ピン4D、4Eの押圧力を必要以上に大きくしてお
く必要がなくなる。図6は、第2の実施例によるウェハ
プリアライメント機構を示し、先の図3と同じ機能の部
材には同一の符号をつけてある。ただし、ウェハのプリ
アライメントは、ウェハWの周辺に設けられた直線状の
フラットOFを基準として行うため、フラットOFには
2つの基準ピン4B、4Cが同時に当接するように配置
され、フラットOFから90°回転した位置に基準ピン
4Aが配置される。
Therefore, the pressing force of the pressing pins 4D and 4E is
If the biasing force is slightly larger than each of the reference pins 4A to 4C, reliable pre-alignment is always possible,
It is not necessary to increase the pressing force of the pressing pins 4D and 4E more than necessary. FIG. 6 shows a wafer pre-alignment mechanism according to the second embodiment. Members having the same functions as those in FIG. 3 are given the same reference numerals. However, since the pre-alignment of the wafer is performed with reference to a linear flat OF provided around the wafer W, two reference pins 4B and 4C are arranged on the flat OF so as to be in contact at the same time. The reference pin 4A is arranged at a position rotated by 90 °.

【0024】本実施例も、先の図3の例と同様に、プリ
アライメント達成時にウェハWの端面に不要に大きな押
圧力を加えることがなく、しかもプリアライメントの正
確な完了がチェックできる。次に本発明のいくつかの変
形例について図7を参照して説明する。図7(A)は、
基準ピン4Aを含む可動部材の変形例であって、基準ピ
ン4Aとしてのローラは、可動金具32の一端側に軸支
され、可動金具32はホルダー3に固設される固定金具
30と精密ヒンジ31を介して揺動可能に連結される。
Also in this embodiment, similarly to the example shown in FIG. 3, an unnecessary large pressing force is not applied to the end surface of the wafer W when the pre-alignment is achieved, and the accurate completion of the pre-alignment can be checked. Next, some modified examples of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 (A)
This is a modification of the movable member including the reference pin 4A, in which a roller serving as the reference pin 4A is pivotally supported at one end side of the movable metal fitting 32, and the movable metal fitting 32 is fixed to the fixed metal fitting 30 fixed to the holder 3 and a precision hinge. It is swingably connected via 31.

【0025】また可動金具32の一端側は、固定金具3
0から延設した係止片30Aによって、図示の状態から
右側へ揺動することを規制される。そして固定金具30
と可動金具32との間には圧縮バネ33が設けられ、基
準ピン4Aをプリアライメント基準位置(可動金具32
の一端が係止片30Aに当接した位置)に付勢する。さ
て、可動金具32の裏側には、固定金具30側から伸び
た金属性調整ネジ34の先端が配置され、プリアライメ
ント時に基準ピン4Aが変位したときの基準位置を規定
する。すなわち、可動金具32が図示の状態から変位す
るとき、可動金具32の裏面がネジ34の先端に当接す
ることで、その変位が係止される。そのネジ34はピッ
チの細いものを使い、固定金具30に固着された絶縁板
30Bのみを介して螺合され、固定金具30とは接触し
ないようになっている。またこのネジ34と電気的に導
通したリード線34Aが配線される。
One end of the movable fitting 32 is fixed to the fixing fitting 3.
The swinging piece 30A extending from 0 restricts swinging from the state shown to the right. And the fixing bracket 30
A compression spring 33 is provided between the movable metal fitting 32 and the reference pin 4A at the pre-alignment reference position (the movable metal fitting 32).
(A position where one end of the abutment comes into contact with the locking piece 30A). Now, on the back side of the movable fitting 32, the tip of the metal adjustment screw 34 extending from the fixed fitting 30 side is arranged, and defines a reference position when the reference pin 4A is displaced during pre-alignment. That is, when the movable bracket 32 is displaced from the state shown in the figure, the displacement is locked by the back surface of the movable bracket 32 abutting on the tip of the screw 34. The screw 34 has a small pitch and is screwed through only the insulating plate 30B fixed to the fixing bracket 30 so as not to contact the fixing bracket 30. Also, a lead wire 34A electrically connected to the screw 34 is wired.

【0026】本実施例によれば、ネジ34の微調整によ
って基準ピン4Aのプリアライメント基準位置を調整す
ることができるので、基板の搬送精度を考慮して総合的
なプリアライメント達成位置、及び精度を容易に最適化
することができる。図7(B)は図7(A)の機構の場
合に好適なチェック回路の一例であり、図7(A)にお
いてネジ34の先端が可動金具32の裏面に接触したと
きに閉じるスイッチSWa(SWb、SWc)として扱
う。図7(A)の場合、可動金具32側はアースになる
ので、電源電圧から抵抗Ra(Rb、Rc)を介してリ
ード線34Aと接続し、その接続点の電位を負論理で示
したアンド回路27で受けることによって、プリアライ
メント完了信号Eoを得ることができる。
According to this embodiment, since the pre-alignment reference position of the reference pin 4A can be adjusted by fine adjustment of the screw 34, the overall pre-alignment achievement position and the accuracy can be adjusted in consideration of the substrate transfer accuracy. Can be easily optimized. FIG. 7B shows an example of a check circuit suitable for the mechanism shown in FIG. 7A. In FIG. 7A, a switch SWa () that closes when the tip of the screw 34 comes into contact with the back surface of the movable bracket 32 in FIG. SWb, SWc). In the case of FIG. 7A, since the movable bracket 32 is grounded, the power supply voltage is connected to the lead wire 34A via the resistors Ra (Rb, Rc), and the potential at the connection point is indicated by negative logic. By receiving the signal in the circuit 27, a pre-alignment completion signal Eo can be obtained.

【0027】また固定金具30を絶縁体を介してホルダ
ー3に固定するときは、固定金具30、可動金具32は
電気的にアースから浮いた状体になる。そのため固定金
具30からもリード線を配線し、3ヶ所の基準ピンの夫
々に対応したスイッチSWa、SWb、SWcを直列に
接続し、その直列路の導通、非導通を判別することで、
プリアライメント完了をチェックしてもよい。
When the fixture 30 is fixed to the holder 3 via an insulator, the fixture 30 and the movable fixture 32 are electrically floating from the ground. Therefore, a lead wire is also wired from the fixing bracket 30, the switches SWa, SWb, and SWc corresponding to each of the three reference pins are connected in series, and conduction and non-conduction of the series path are determined.
Pre-alignment completion may be checked.

【0028】尚、図7(A)のようにネジ34の先端と
可動金具32との接触を利用したスイッチの場合、接触
によって微小(μm単位)な金属粉が発生することもあ
るので、発塵防止のカバー等を設けるとよい。
In the case of a switch utilizing the contact between the tip of the screw 34 and the movable bracket 32 as shown in FIG. 7A, a minute (μm unit) metal powder may be generated by the contact. It is preferable to provide a dust prevention cover or the like.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上、本発明の基板の位置決め装置は、
基板の位置決め(プリアライメント)が正しく行われた
か否かを検知する可動の基準部材を設けたので、押圧部
材による押圧力は、保持手段の載置面と基板との接触に
よる摩擦力よりもわずかに大きくしておくだけでよく、
押圧部材に当接する基板の一部分の変形、破損を防止で
きる。このため、位置決め後に基板を保持手段(ホルダ
ー)上に吸着しても、基板の変形(たわみ、局所的な湾
曲)がなく、露光装置においては転写パタ−ンが歪んで
露光されることが皆無になる。また、基板の位置決めが
できなかった際にエラ−処理装置が再度基板の位置決め
をするので、基板の位置決めエラーを低減することがで
きる。また、本発明の基板の位置決め方法は、基板が所
定時間内に位置決めされない時に基板の位置決めを再度
行っているので、基板の位置決めエラーを低減すること
ができる。
As described above, the substrate positioning apparatus according to the present invention comprises:
Since a movable reference member is provided to detect whether or not the positioning (pre-alignment) of the substrate has been performed correctly, the pressing force of the pressing member is smaller than the frictional force due to the contact between the mounting surface of the holding means and the substrate. Only need to be bigger,
Deformation and breakage of a part of the substrate that abuts on the pressing member can be prevented. For this reason, even if the substrate is sucked on the holding means (holder) after positioning, there is no deformation (bending, local curvature) of the substrate, and the exposure pattern does not distort the transfer pattern in the exposure apparatus. become. Further, when the substrate cannot be positioned, the error processing apparatus positions the substrate again, so that a substrate positioning error can be reduced. Further, in the method of positioning a substrate according to the present invention, the positioning of the substrate is performed again when the substrate is not positioned within the predetermined time, so that a positioning error of the substrate can be reduced.

【0030】さらに露光装置においては、基板の表面の
投影光軸方向への変形が防止されることから、焦点深度
の浅い投影光学系を使ったとしてもパターン投影像のデ
フォーカスも低減できるといった利点がある。また極端
に大きな押圧力を必要としないので、基板端面の一部が
破損、摩減することによるダストの発生も押さえられ
る。
Further, in the exposure apparatus, since the surface of the substrate is prevented from being deformed in the direction of the projection optical axis, the defocus of the pattern projection image can be reduced even if a projection optical system having a small depth of focus is used. There is. In addition, since an extremely large pressing force is not required, generation of dust due to breakage and abrasion of a part of the substrate end face can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来より使われている投影露光装置の一例を示
す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conventionally used projection exposure apparatus.

【図2】従来のプリアライメント機構を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing a conventional pre-alignment mechanism.

【図3】本発明の第1実施例によるプリアライメント機
構を示す平面図
FIG. 3 is a plan view showing a pre-alignment mechanism according to the first embodiment of the present invention.

【図4】プリアライメント機構の基準ピン周辺の構成を
拡大して示した平面図
FIG. 4 is an enlarged plan view showing a configuration around a reference pin of a pre-alignment mechanism.

【図5】検知回路を含む制御系の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control system including a detection circuit.

【図6】第2実施例によるプリアライメント機構を示す
平面図
FIG. 6 is a plan view showing a pre-alignment mechanism according to a second embodiment.

【図7】プリアライメント機構と検知回路の変形例を示
す図
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the pre-alignment mechanism and the detection circuit.

【主要部分の符号の説明】[Description of Signs of Main Parts]

P プレート W ウェハ 3 ホルダー 4A、4B、4C 基準ピン(ローラ) 4D、4E 押圧ピン(ローラ) 20 可動レバー 21 回転軸 22A、22B 係止ピン 23 引張バネ 24 遮光板 25、25A、25B、25C センサー 27 アンド回路(判定回路) 28 制御系 P plate W Wafer 3 Holder 4A, 4B, 4C Reference pin (roller) 4D, 4E Press pin (roller) 20 Movable lever 21 Rotary shaft 22A, 22B Lock pin 23 Tension spring 24 Light shielding plate 25, 25A, 25B, 25C Sensor 27 AND circuit (judgment circuit) 28 Control system

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位置決めすべき基板を載置する保持手段
と、該保持手段の載置面に対して所定の位置関係で配置
された複数の基準部材と、前記基板の端面部を前記複数
の基準部材のそれぞれに当接させるように前記基板に押
圧する押圧部材とを具え、前記基板を前記保持手段の載
置面上で位置決めする装置において、 前記基準部材の夫々を前記基板の位置決め時の当接方向
に所定量だけ離れた第1位置と第2位置との間で変位可
能に支持するとともに、所定の付勢力で前記第1位置側
に付勢する複数の可動部材と、 前記押圧部材の動作によって前記基準部材の夫々が前記
第1位置から第2位置に変位したときに検知信号を出力
する複数の検出器と、 該複数の検出器がいずれも前記検知信号を出力したと
き、前記基板の位置決め完了を表わす信号を発生する判
定回路と、少なくとも前記押圧部材を制御して、前記位置決めを再
度行うエラ−処理装置と を備えたことを特徴とする基板
の位置決め装置。
1. A holding means for mounting a substrate to be positioned, a plurality of reference members arranged in a predetermined positional relationship with respect to a mounting surface of the holding means, and A pressing member for pressing the substrate so as to abut against each of the reference members, and an apparatus for positioning the substrate on the mounting surface of the holding means, wherein each of the reference members is used when positioning the substrate. A plurality of movable members that are displaceably supported between a first position and a second position separated by a predetermined amount in a contact direction and are urged toward the first position by a predetermined urging force; A plurality of detectors that output a detection signal when each of the reference members is displaced from the first position to the second position by the operation of, when all of the plurality of detectors output the detection signal, Signal indicating completion of board positioning A determination circuit for generating a signal, and controlling at least the pressing member to re-execute the positioning.
An apparatus for positioning a substrate, the apparatus comprising:
【請求項2】 前記保持手段は、前記基板を吸着する吸
着装置を備えていることを特徴とする請求項1記載の基
板の位置決め装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said holding means includes a suction device for sucking said substrate.
【請求項3】 前記保持手段は、前記載置面での前記基
板の載置状態を解除する解除装置を備えていることを特
徴とする請求項1または請求項2記載の基板の位置決め
装置。
3. The substrate positioning device according to claim 1, wherein said holding means includes a release device for releasing the mounted state of said substrate on said mounting surface.
【請求項4】 前記エラ−処理装置は、前記検知信号が
所定時間内に出力されない際に前記位置決めを再度行う
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の
基板の位置決め装置。
Wherein said error - processing apparatus, the detection signal is a positioning device for the substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein said performing the positioning again when not outputted within a predetermined time .
【請求項5】ホルダー上の基板の端面部を押圧部材で押
圧して、前記ホルダ−に変位可能に設けられた基準部材
対して前記基板を位置決めする基板の位置決め方法に
おいて、 前記押圧部材を前記基板に向けて移動するステップと、前記基準部材 の位置を検出するステップと、 前記基準部材の位置に基づいて前記基板が位置決めされ
たかどうか判断するステップと、前記基板が所定時間内に位置決めされない時に前記基板
の位置決めを再度行うステップと を含むことを特徴とす
る基板の位置決め方法。
5. A reference member displaceably provided on the holder by pressing an end surface of the substrate on the holder with a pressing member.
The positioning method of a substrate for positioning the substrate against the, and moving toward the pressing member to the substrate, and detecting a position of said reference member, said substrate based on the position of the reference member Judging whether or not the substrate is positioned, and when the substrate is not positioned within a predetermined time, the substrate
Performing the positioning of the substrate again .
【請求項6】 前記基板の位置決めは、複数の方向に対
して行われることを特徴とする請求項5記載の基板の位
置決め方法。
6. The positioning of the substrate is performed in a plurality of directions.
6. The position of the substrate according to claim 5, wherein
Placement method.
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