JPH0560252B2

JPH0560252B2 -

Info

Publication number: JPH0560252B2
Application number: JP59230355A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Konuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1984-11-02
Publication date: 1993-09-01
Also published as: JPS61110428A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、複数の手動（マニユアル）処理機能
を備えた半導体焼付装置に関する。

〔従来技術〕

従来の半導体焼付装置におけるマニユアルでの
処理機能としては次のようなものがある。マスク
上のアライメントマークとマスク支持台に取付け
られたアライメントマークとを目視で位置合わせ
するマニユアル処理機能（マスクマニユアルアラ
イメント）、ウエハアライメント光学系を投影レ
ンズの外側に配置し該光学系に取付けられたアラ
イメントマークとウエハ上のアライメトマークと
を目視で位置合わせするマニユアル処理機能（オ
フアクシスマニユアルアライメント）、マスク上
のアライメントマークとウエハ上のアライメント
マークとを目視で位置合わせするマニユアル処理
機能（TTLマニユアルアライメント）等である。
これらマニユアルによる位置合わせは、オペレー
タがアライメントマークを目視で観察しながらア
ライメント駆動系を操作する手段（ジヨイステイ
ツク、スイツチ、ダイヤルなど）を介して行うも
のである。また必要に応じて、目視観察光学系の
ピント合わせ（マニユアルフオーカス）、アライ
メントマーク像の拡大・縮小（マニユアルズー
ム）もマニユアルによつて行われる。

ところで従来の半導体焼付装置によれば各マニ
ユアル処理機能のための駆動系それぞれに対応し
て１個あるいは複数の操作手段（ジヨイステイツ
ク、スイツチ、ダイヤルなど）が設けられてお
り、駆動系毎に操作手段がまちまちで、かつ操作
方法も異なつていた。従つてこれら操作手段・操
作方法が不統一なので装置オペレーシヨンが煩雑
で装置のロス・タイムを生じ、ウエハ焼付けのス
ループツトの低下を招いていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、必要なマニユアル機能を適宜選択するととも
に、各マニユアル処理を共通の操作手段・操作方
法で行うことを可能とする半導体焼付装置の提供
を目的とする。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の実施例に係るステツプ・ア
ンド・リピート方式による半導体焼付装置の概略
斜視図である。１はマスク、２はＸ方向・Ｙ方
向・θ方向に移動可能なマスクステージ、３は焼
付用レンズ、４はウエハで、マスクパターンはレ
ンズ３にてウエハ上に投影される。５′はTTLア
ライメント及び観察用のアライメントスコープ５
の対物部で、アライメントスコープは不図示の位
置検知用光電変換素子５ａ、フオーカス用リレー
レンズ５ｂ、拡大用ズームレンズ５ｃを含む。６
はＸ方向・Ｙ方向・θ方向に移動可能なウエハ保
持用のウエハステージであり、７′はオフアクシ
ス・プリアライメント用スコープ７の対物レン
ズ、８はオフアクシスプリアライメント用の撮像
管、９は焼付用光学系を介してウエハ４を観察す
るための撮像管である。１０はマスクを照明する
焼付用光源、１１ａと１１ｂはウエハ供給用キヤ
リア、１２ａ，１２ｂはウエハ回収用キヤリアで
ある。１３はプリアライメント用撮像管８及び
TTL観察用撮像管９にて撮像した映像を選択的
にモニタするモニタテレビ、１４はジヨイステイ
ツク、スイツチ等を有し、マニユアル処理を選択
的に操作する操作パネル、１５は半導体焼付装置
を制御するコンソールである。

第２図は本発明の実施例に係る操作パネル１４
の平面図である。２１は装置全体の電源投入スイ
ツチ、２２は装置を初期状態に戻すリセツトスイ
ツチ、２３はTTLアライメントで使用するレー
ザーの電源投入スイツチ、２４はマスク１をマス
クステージ２にセツトするためのスイツチであ
る。２５は２２，２３，２４のスイツチを押下す
る時に併用し、装置のステツプ・アンド・リピー
ト動作中に２２，２３または２４のスイツチが誤
つて押下されることのないよう保護するためのス
イツチである。２６は装置シーケンスの開始スイ
ツチ、２７は装置シーケンスの停止スイツチであ
る。２８はマスクマニユアルアライメントを選択
するスイツチ、２９はオフアクシスマニユアルア
ライメントを選択するスイツチ、２９ａはオフア
クシスマニユアルアライメントにおいてウエハ上
左側のアライメントマークを選択するスイツチ、
２９ｂは同じくウエハ上右側のアライメントマー
クを選択するスイツチである。

３０はアライメントスコープ５のマニユアル処
理を選択するスイツチ、３０ａはアライメントス
コープ５のマニユアル処理において、アライメン
トスコープのＹ方向駆動及びアライメントマーク
の拡大・縮小を選択するスイツチ（Zoom・Ｙ駆
動選択スイツチ）、３０ｂは同処理においてアラ
イメントスコープのＸ方向駆動を選択するスイツ
チ（Ｘ駆動選択スイツチ）、３０ｃは同処理にお
いて、ピント合わせを選択するスイツチ（フオー
カス選択スイツチ）である。３１はTTLマニユ
アルアライメントを選択するスイツチである。３
６，３７はマニユアル駆動系を動作させる時に操
作するジヨイステイツクであり、このレバーを倒
している間、駆動系が動作し、離すと止まる。ま
たレバーの倒れ角が大きい程動作速度が速くなる
ようになつている。４１から５７まではマニユア
ル処理表示用LEDであり、２８から３１までの
マニユアル処理選択スイツチを押下した時これに
対応してジヨイステイツク３６，３７の処理機能
を操作方法をオペレータに知らせるため点灯する
ものである。６１，６２はリミツト表示用LED
であり、マニユアルアライメントの駆動系が動作
の限界点に達した時に点灯する。

第３図は本発明の実施例に係る半導体焼付装置
のマニユアル処理機能を説明するためにシーケン
スの流れを示したフローチヤートで、第４図はブ
ロツク図である。以下フローに沿つて詳細に説明
する。スイツチ２１によるパワーオン後、まずシ
ーケンスの選択をコンソール１５から入力する
（Ｓ１）。マニユアル処理の選択は次の３つの可能
である。

選択マスクのアライメントをオートアライメ
ントで行うかマニユアルアライメントで行うか
の選択（Ｓ３）。

選択オフアクシスプリアライメントをオート
アライメントで行うかマニユアルアライメント
で行うかの選択（Ｓ９）。

選択 TTLアライメントをオートアライメン
トで行うかマニユアルアライメントで行うかの
選択（Ｓ１３）。

次にマスクステージ２にマスク１をセツトし
（Ｓ２），Ｓ１で選択されたシーケンス（選択）
にもとづきマスク上のアライメントマークとマス
ク支持台に取付けられたアライメントマークとの
位置合わせが、マニユアルアライメント（分岐Ｓ
３１）であるか、オートアライメント（分岐Ｓ３
２）であるかの分岐をS3にて行う。オートヘア
ライメントの場合にはＳ４にて行う。このアライ
メント方式としては、例えばマスク上のアライメ
ントマークとマスク支持台のアライメントマーク
をレーザー光にて同時に光走査してこれらの反射
光を光電変換素子で受光し、上記２つのマークの
位置ズレを光電変換素子から得られる電気信号の
時間間隔として検知する。そしてこの位置ズレ量
をもとにマスクステージ２を移動させ、上記２つ
のマークの位置合わせを行う。マスクオートアラ
イメントのシーケンス終了後、Ｓ５にてオートア
ライメント中にエラーが発生したか否かを判別し
てエラーがない場合には分岐Ｓ５２にてＳ７へ、
エラーがある場合には分岐Ｓ５１にてＳ６のマス
クマニユアルアライメントへ進む。マスクオート
アライメントにおけるエラー発生の原因は、例え
ばマスク上のゴミ、キズ等によるアライメントマ
ークの誤検知、あるいはマークを走査するレーザ
ー光のパワー不足から十分な光反射信号が得られ
ないためのアライメント不能等が挙げられるが、
これらのエラーの発生する頻度は一般に極めて低
いものである。

Ｓ３の分岐Ｓ３１あるいはＳ５の分岐Ｓ５１に
てマスクマニユアルアライメントＳ６の処理に入
つた場合には、操作パネル１４にてオペレータは
マニユアル処理を行う。マスクマニユアルアライ
メント選択スイツチ２８を押下するとマスクマニ
ユアルアライメントが可能な状態となり、LED
の４４，４５，４７，５３，５５，５６，５７が
点灯し、ジヨイステイツク３６でマスクステージ
２のθ方向駆動、ジヨイステイツク３７でマスク
ステージ２のＸ方向・Ｙ方向駆動が可能となる。
オペレータはモニターテレビ１３に写し出された
アライメントマークを目視で観察しながらジヨイ
ステイツク３６，３７を操作し、マークの位置合
わせを行う。この時、モニターテレビ１３上のア
ライメントマークのピントを合わせたい場合、ア
ライメントスコープ選択スイツチ３０を押下した
後フオーカス選択スイツチ３０ｃを選択する（こ
の時LEDの４１，４３，４９，５０，５２，５
５が点灯）。そして、ジヨイステイツク３６でモ
ニターテレビ上左側に写し出されたアライメント
マークのピントを合わせ、およびジヨイステイツ
ク３７で同右側のアライメントマークのピント合
わせを行う（マニユアルフオーカス）。またモニ
ターテレビ１３上のアライメントマークを拡大・
縮小したい場合、アライメントスコープ選択スイ
ツチ３０を押下した後、Zoom・Ｙ選択スイツチ
３０ａを選択する（この時LEDの４２，４３，
４８，４９，５０，５１，５４，５５が点灯）。
そしてジヨイステイツク３７で、モニターテレビ
上に写し出されたアライメントマークの拡大・縮
小を行う（マニユアルズーム）。

マスクオートアライメントＳ４あるいはマスク
マニユアルアライメントＳ６を行いマスクセツト
が完了すると、コンソール１５あるいは操作パネ
ル１４からのスタート待ちの状態Ｓ７となる。操
作パネル１４のスタートスイツチ２６が押下され
るかあるいはコンソール１５からスタートコマン
ドがキー入力されると、供給キヤリア１１ａ，１
１ｂからウエハステージ６へウエハの搬送が行な
われるＳ８。ウエハ４が置かれたウエハステージ
６はまずウエハ上に設けられたオフアクシスアラ
イメントマークがオフアクシスプリアライメント
用の対物レンズ７の視野内に入るように所定位置
へ移動する。ここであらかじめ選択されたシーケ
ンス（選択）に従いオフアクシスプリアライメ
ントがマニユアルアライメント（分岐Ｓ９１）で
あるか、オートアライメント（分岐Ｓ９２）であ
るかの分岐をＳ９にて行う。オートアライメント
を行う場合にはＳ１０にてオフアクシスオートア
ライメントを実行する。ここでオフアクシスオー
トアライメントとは撮像管８によつてウエハ面上
のマークを撮像してそのビデオ信号を処理し、あ
らかじめ定められたアライメントマークの位置を
検知するものであり、オフアクシスプリアライメ
ントで得られたマークの座標位置の視野中心から
のズレ量が、オフアクシスアライメント位置から
TTLアライメント位置へステージが移動する場
合の移動距離の補正量となる。なおオフアクシス
オートアライメントＳ１０において、例えばアフ
アクシスアライメントマークがテレビの視野外に
あるためオートアライメント不能の場合にはオー
トアライメントエラーとなり、Ｓ１１にて判別さ
れる。このとき分岐Ｓ１１１にてＳ１２のオフア
クシスマニユアルアライメントへ進む。エラーが
ない場合には分岐Ｓ１１２にてＳ１３へ進む。

Ｓ９の分岐Ｓ９１あるいはＳ１１の分岐Ｓ１１
１にてオフアクシスマニユアルアライメントＳ１
２の処理に入つた場合には、操作パネル１４にて
オペレータはマニユアル処理を行う。まずオフア
クシスマニユアルアライメント選択スイツチ２９
を押下した後左側アライメントマーク選択スイツ
チ２９ａを選択すると、ウエハ上左側のオフアク
シスアライメントマークが対物レンズ７の下にく
るようウエハステージ６が移動する。ウエハステ
ージ６が所定位置に移動した後LEDの５１，５
３，５５，５６，５７が点灯すると、ジヨイステ
イツク３７でウエハステージ６のＸ方向、Ｙ方向
のマニユアル駆動が可能となる。オペレータはモ
ニターテレビ１３に写し出されたアライメントマ
ークを目視で観察しながらジヨイステイツク３７
を操作し、マークの位置合わせを行う。同様にし
て右側アライメントマーク選択スイツチ２９ｂを
選択すると（この時LEDの５０，５３，５５，
５６，５７が点灯）ジヨイステイツク３７でウエ
ハ上右側のアライメントマークのオフアクシスマ
ニユアルアライメントが可能となる。

オフアクシスオートアライメントＳ１０あるい
はオフアクシスマニユアルアライメントＳ１２を
行いプリアライメントが終了すると、ウエハステ
ージ６はプリアライメントのズレ量をもとに焼付
用レンズ３の下に移動し、ステツプ・アンド・リ
ピート動作に入る。ステツプ・アンド・リピート
動作はウエハステージステツプ送り、焼付用
レンズを介して行うウエハとマスクの位置合わ
せ、露光、をくり返し行なうもので、いわゆる
ダイ・バイ・ダイ・アライメント（各シヨツト
TTLアライメント）と呼ばれる方式である。ス
テツプ・アンド・リピート動作に入る時、Ｓ１で
選択されたシーケンス（選択）にもとずきウエ
ハとマスクの位置合わせ方法が、TTLマニユア
ルアライメント（分岐Ｓ１３１）であるか、
TTLオートアライメント（分岐Ｓ１３２）であ
るかの分岐をＳ１３にて行う。TTLオートアラ
イメントの場合にはＳ１４にてオートアライメン
トを行うが、この場合アライメント方式はTTL
方式であれば特に限定されない。例えばマスク上
のアライメントマークとウエハ上のアライメント
マークをレーザー光にて同時に光走査し、前述の
マスクオートアライメントＳ４のステツプと同様
な方法でマークの位置ズレ量を検知し、ウエハス
テージ６あるいはマスクステージ２を移動させウ
エハとマスクの位置合わせを行う方法がある。

TTLオートアライメントのシーケンスが終了
すると、Ｓ１５にてオートアライメント中にエラ
ーが発生したか否かを判別し、エラーがない場合
は分岐Ｓ１５２にてＳ１７の露光へ、エラーがあ
る場合には分岐Ｓ１５１にてＳ１６のTTLマニ
ユアルアライメントへ進む。TTLオートアライ
メントにおけるエラー発生の原因として例えばウ
エハやマスク上のゴミ、キズ等によるアライメン
トマークの誤検知あるいはウエハプロセス等によ
りウエハから十分な光反射信号を得られないため
のアライメント不能等が挙げられる。

Ｓ１３の分岐Ｓ１３１あるいはＳ１５の分岐Ｓ
１５１にてTTLマニユアルアライメントＳ１６
の処理に入つた場合には、操作パネル１４にてオ
ペレータはマニユアル処理を行う。TTLマニユ
アルアライメント選択スイツチ３１を押下すると
TTLマニユアルアライメントが可能な状態とな
り、LEDの４４，４５，４７，５３，５５，５
６，５７が点灯する。これに従いジヨイステイツ
ク３６でウエハステージ６のθ方向駆動、ジヨイ
ステイツクの操作でウエハステージ６あるいはマ
スクステージ２のＸ方向、Ｙ方向駆動が可能とな
る。ジヨイステイツク３７でのウエハステージ駆
動とマスクステージ駆動の切り換えは、ジヨイス
テイツク３７のレバー先端に付属しているスイツ
チで行う。先端のスイツチを押下した時マスクス
テージの駆動が可能になり、スイツチを離した時
ウエハステージの駆動が可能になる。オペレータ
はモニターテレビ１３に写し出されたウエハとマ
スクのアライメントマークを目視で観察しながら
ジヨイステイツク３６，３７を操作し、マークの
位置合わせを行う。この時前述のマスクマニユア
ルアライメントＳ６の場合と同様に「マニユアル
フオーカス」、「マニユアルズーム」のマニユアル
処理を行うことが可能である。TTLオートアラ
イメントＳ１４あるいはTTLマニユアルアライ
メントＳ１６が完了すると、Ｓ１７にて露光を行
う。露光終了後、Ｓ１８にてそのウエハのすべて
のシヨツトが終了したか否かを判別し、またシヨ
ツトが残つている場合には（分岐１８２）ウエハ
ステージ６は次のシヨツト位置へステツプ移動し
Ｓ１９再びＳ１３へ戻り、TTLアライメント、
露光動作（Ｓ１３〜Ｓ１９のループ）をくり返
す。

ステツプ・アンド・リピート動作をくり返して
ウエハ全シヨツトの処理が終了した場合、Ｓ１３
からＳ１９のループをぬけ出して分岐Ｓ１８１経
由でウエハ回収動作Ｓ２０に入り、露光済ウエハ
は収納キヤリア１２ａ，１２ｂに格納される。次
にウエハの焼付けが一キヤリア分全部終了したか
否かを判別しＳ２１、未終了の場合には（分岐Ｓ
２１２）Ｓ８へ戻り、次のウエハも搬送して再び
Ｓ９からＳ２０までの処理をくり返す。１キヤリ
ア分ウエハの処理が終了した場合（分岐Ｓ２１
１）、Ｓ７へ戻りスタート待ちの状態となる。

なお、実施例ではマニユアル処理機能の全操作
を操作パネル１４で行う場合について述べたが、
これに限定されることなく、操作パネル１４と同
機能のマニユアル処理選択手段とマニユアル駆動
系に動作を指示する手段があれば、本発明を適用
することが可能である。

例えばコンソール１５を使用する方法について
述べる。操作パネル１４のマニユアル処理選択ス
イツチ（第２図２８〜３１）の代りにそれぞれの
スイツチに対応したコンソールコマンドを用意
し、コンソール１５よりコマンドをキー入力して
マニユアル処理機能を選択する方法、操作パネル
１４のマニユアル処理表示用LED（第２図４１〜
５７）の代りにコンソール１５上にLED４１〜
５７と同程度の内容をグラフイツク表示し、マニ
ユアル処理機能と操作方法をオペレータに指示す
る方法である。またマニユアル駆動系の動作を指
示する手段として、ジヨイステイツク３６，３７
の代りにコンソール１５に付属しているキーボー
ドを使用することが可能である。ジヨイステイツ
クの傾き方向（ｘプラス、ｘマイナス、ｙプラ
ス、ｙマイナスの４方向）と１対１に対応するよ
うあらかじめ定めておいた特定キー、例えば矢印
キーを押下し続けることによりジヨイステイツク
レバーを傾けたのと同じ働きをさせることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば複数のマ
ニユアル処理を有する半導体装置において、各マ
ニユアル処理を共通の操作手段で操作できるよう
にマニアル処理の選択を設けているので、装置の
操作が効果的に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る半導体焼付装置
の概略斜視図、第２図は本発明の実施例に係る操
作パネルの平面図、第３図は本発明の実施例に係
る半導体焼付装置のマニユアル処理機能を説明す
るためのフローチヤート図、第４図はブロツク図
である。２８……マスクマニユアルアライメント選択ス
イツチ、２９……オフアクシスマニユアルアライ
メント選択スイツチ、３０……アライメントスコ
ープ選択スイツチ、３１……TTLマニユアルア
ライメント選択スイツチ、３６，３７……ジヨイ
ステイツク、４１〜５７……マニユアル処理表示
用LED。

Claims

【特許請求の範囲】１マスクのパターンをウエハに焼付けるための
焼付装置本体と、複数のマニユアル処理機能から
一つを選択する選択手段と、前記選択手段により
選択されたマニユアル処理機能を前記焼付装置本
体に実行させるために操作される各マニユアル処
理機能に共通な操作手段と、前記選択手段により
前記マニユアル処理機能の中からマニユアルアラ
イメント機能が選択された際には、前記操作手段
の操作に応じて前記マスクと前記ウエハの少なく
とも一方を移動させる駆動手段を有することを特
徴とする半導体焼付装置。２前記駆動手段は、前記選択手段により前記マ
ニユアル処理機能の中からマスクマニユアルアラ
イメント機能が選択された際、前記操作手段の操
作に応じて前記マスクを移動させることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体焼付装
置。３前記駆動手段は、前記選択手段により前記マ
ニユアル処理機能の中からオフアクシスマニユア
ルアライメント機能が選択された際、前記操作手
段の操作に応じて前記ウエハを移動させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体焼
付装置。