JPH0590390A - Positioning device for wafer - Google Patents

Positioning device for wafer

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Publication number
JPH0590390A
JPH0590390A JP24882791A JP24882791A JPH0590390A JP H0590390 A JPH0590390 A JP H0590390A JP 24882791 A JP24882791 A JP 24882791A JP 24882791 A JP24882791 A JP 24882791A JP H0590390 A JPH0590390 A JP H0590390A
Authority
JP
Japan
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wafer
reference member
holder
wafer holder
positioning
Prior art date
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Pending
Application number
JP24882791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Kusumoto
正治 楠本
Hiroyuki Nagano
寛之 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP24882791A priority Critical patent/JPH0590390A/en
Publication of JPH0590390A publication Critical patent/JPH0590390A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

Abstract

PURPOSE:To provide a positioning device for wafer which can improve throughput by reducing the number of resetting a rotary reference position of a wafer holder and improve yield by contraction of a recess of the holder in the device for positioning the wafer at a predetermined position on a stage by using an orientation flat part. CONSTITUTION:A first reference member 10, a second reference member 11 and pressing means 12, 13 are provided integrally with a wafer holder 2, integrally rotated when the holder 2 is rotated by the operations of rotating means 4-9 thereby to eliminate necessity of returning the rotation of the holder 2 to a reference position when the wafer is replaced and to narrow the width of a recess 2c by the amount corresponding to the rotary stroke of the holder 2 so as to be convenient for flattening the wafer.

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、半導体露光装置等に用
いられるウェハの位置決め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 wafer positioning device used in a semiconductor exposure apparatus or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスク,レチクル等の原版のパターンを
ウェハ上に転写する半導体露光装置において、半導体装
置製造のためには通常、複数の露光工程により複数枚の
異なる原版のパターンをウェハ上に重ねて転写すること
が必要であり、各工程の転写パターンの位置関係を正確
に合わせるために、原版に対してウェハを正確に位置決
めすることが要求される。最終的なウェハの位置決め
は、露光装置に搭載された画像認識あるいはその他の光
学的手段を利用したアライメント装置を使って、ウェハ
上にあらかじめ付けられた位置合わせマークを検出する
ことによって行われるが、アライメント装置の位置合わ
せマーク検出範囲が限られているため、その前段階とし
てウェハの周縁の一部に設けられた直線状の切り欠き
(以下、オリエンテーションフラットと呼ぶ)を利用し
てウェハの概略の位置決めを行い、位置合わせマークを
アライメント装置の検出範囲内に入れることが必要であ
る。また、レチクル上の微細なパターンを投影レンズを
介してウェハ上に転写する縮小投影露光装置のように、
1回の露光面積が限られている場合には、ウェハを載置
したウェハステージの逐次移動と露光を繰り返してパタ
ーンをウェハ上に複数個転写する、いわゆるステップア
ンドリピート方式の露光方法が用いられる。さらに、ウ
ェハの結晶の成長方向を原版上のパターン領域に合わせ
たり、ウェハステージの2つの送り方向の直交度を転写
パターンから測定したいという要求から、オリエンテー
ションフラットがウェハステージの送り方向の1方に平
行に向いた状態と、その状態から90度だけ回転した状
態との2方向にウェハを位置決め可能にすることが望ま
しくなってきている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor exposure apparatus for transferring an original pattern such as a mask and a reticle onto a wafer, a plurality of different original patterns are usually superposed on a wafer by a plurality of exposure steps in order to manufacture a semiconductor device. Therefore, it is necessary to accurately position the wafer with respect to the original plate in order to accurately match the positional relationship of the transfer pattern in each process. The final positioning of the wafer is performed by detecting an alignment mark previously attached on the wafer by using an alignment device using image recognition or other optical means mounted on the exposure device. Since the alignment mark detection range of the alignment device is limited, a linear cutout (hereinafter referred to as an orientation flat) provided in a part of the wafer peripheral edge is used as a pre-stage to detect the outline of the wafer. It is necessary to perform positioning and bring the alignment mark into the detection range of the alignment device. Also, like a reduction projection exposure device that transfers a fine pattern on a reticle onto a wafer via a projection lens,
When the exposure area for one exposure is limited, a so-called step-and-repeat exposure method is used in which a wafer stage on which a wafer is mounted is repeatedly moved and exposed to transfer a plurality of patterns onto the wafer. .. In addition, the orientation flat is set to one of the wafer stage feed directions in order to match the crystal growth direction of the wafer with the pattern area on the original plate and to measure the orthogonality of the two feed directions of the wafer stage from the transfer pattern. It has become desirable to be able to position the wafer in two directions, one oriented parallel and the other rotated by 90 degrees.

【0003】オリエンテーションフラットを利用したウ
ェハの概略の位置決めは、以前はウェハステージ外に設
けられた位置決め装置で位置決めされたウェハを搬送装
置を用いてウェハステージ上に搬送することにより行わ
れていたが、位置決めの要求精度が厳しくなるにつれ、
搬送時の受渡しその他に起因する誤差を取り除くため
に、ウェハステージ上にも位置決め装置を設け、搬送さ
れてきたウェハをウェハステージ上で再度位置決めする
方法が採られるようになってきた。このウェハステージ
上での位置決め装置の従来例について以下図面を参照し
ながら説明する。
The rough positioning of the wafer using the orientation flat has been performed by transferring the wafer positioned by the positioning device provided outside the wafer stage onto the wafer stage by using the transfer device. As the required accuracy of positioning becomes stricter,
In order to remove an error caused by delivery or the like during transportation, a method has been adopted in which a positioning device is also provided on the wafer stage and the transported wafer is repositioned on the wafer stage. A conventional example of the positioning device on the wafer stage will be described below with reference to the drawings.

【0004】図3は従来のウェハの位置決め装置の平面
図である。図3において、2点鎖線は位置決めされたウ
ェハの外形を示す。51はウェハステージで、図中の
x,y方向に移動可能である。52はウェハホルダで、
ウェハステージ51に対して点O′を中心として回転可
能に設置され、ウェハを真空吸着して保持できるととも
に、空気または窒素等の気体を吹き出してウェハの吸着
を解除することも可能である。また、ウェハホルダ52
にはウェハのオリエンテーションフラット1箇所と円周
部2箇所がはみ出るように3個の凹部52a,52b,
52cが設けられている。53はセンターアップで、上
下動作とウェハの真空吸着および吸着解除が可能であ
る。54はウェハホルダ52に取り付けられたレバー、
55はカムフォロワである。56はくさび部材、57は
ナット、58は送りネジ、59はモータである。くさび
部材56とナット57は一体に取り付けられている。ウ
ェハホルダ52の回転動作は、図示しない弾性手段によ
ってカムフォロワ55がくさび部材56に押し付けられ
た状態で、モータ59を回転させることによって行われ
る。ウェハホルダ52の回転方向のストロークは、高々
1度〜2度程度である。60は第1の基準部材で、ウェ
ハの円周部に当接する第1の当接部60aを有してい
る。61は直線案内、62はエアシリンダである。第1
の基準部材60は、エアシリンダ62の働きにより、第
1の当接部60aがウェハの円周部と当接する位置と、
第1の当接部60aがウェハから離れる位置との間で移
動可能である。図3では前者の位置にある状態を示して
ある。63は第2の基準部材で、ウェハのオリエンテー
ショカフラットに当接する第2の当接部63aおよび6
3bを有している。64は直線案内、65はエアシリン
ダである。第2の基準部材63は、エアシリンダ65の
働きにより、第2の当接部63aおよび63bがオリエ
ンテーションフラットと当接する位置と、第2の当接部
63aおよび63bがウェハから離れる位置との間で移
動可能である。図3で前者の位置にある状態を示してあ
る。66は押圧部材、67はエアシリンダで、押圧部材
66はエアシリンダ67の働きにより、ウェハの円周部
に当接しつつ中心O′の方向にウェハを押圧することが
できる。
FIG. 3 is a plan view of a conventional wafer positioning device. In FIG. 3, the chain double-dashed line shows the outer shape of the positioned wafer. A wafer stage 51 is movable in the x and y directions in the figure. 52 is a wafer holder,
The wafer stage 51 is rotatably installed about a point O ', and the wafer can be vacuum-sucked and held, and the suction of the wafer can be released by blowing air or a gas such as nitrogen. In addition, the wafer holder 52
In the three recesses 52a, 52b, so that one orientation flat and two circumferential portions of the wafer protrude.
52c is provided. Reference numeral 53 indicates a center-up function, which enables vertical movement and vacuum suction / release of the wafer. 54 is a lever attached to the wafer holder 52,
55 is a cam follower. 56 is a wedge member, 57 is a nut, 58 is a feed screw, and 59 is a motor. The wedge member 56 and the nut 57 are integrally attached. The wafer holder 52 is rotated by rotating the motor 59 while the cam follower 55 is pressed against the wedge member 56 by an elastic means (not shown). The stroke of the wafer holder 52 in the rotating direction is at most 1 to 2 degrees. Reference numeral 60 denotes a first reference member, which has a first contact portion 60a that contacts the circumferential portion of the wafer. Reference numeral 61 is a linear guide, and 62 is an air cylinder. First
The reference member 60 has a position where the first contact portion 60a comes into contact with the circumferential portion of the wafer by the action of the air cylinder 62,
The first contact portion 60a is movable between the first contact portion 60a and the position away from the wafer. FIG. 3 shows the former position. Reference numeral 63 is a second reference member, which is the second contact portions 63a and 6a that contact the orientation flat of the wafer.
3b. Reference numeral 64 is a linear guide, and 65 is an air cylinder. The second reference member 63 is located between the position where the second contact portions 63a and 63b contact the orientation flat and the position where the second contact portions 63a and 63b move away from the wafer by the action of the air cylinder 65. You can move with. FIG. 3 shows the former position. 66 is a pressing member, 67 is an air cylinder, and the pressing member 66 can press the wafer in the direction of the center O ′ while contacting the circumferential portion of the wafer by the action of the air cylinder 67.

【0005】以上のように構成されたウェハの位置決め
装置について、以下その動作について説明する。まず、
ウェハステージ51の外に設けられた図示しない位置決
め装置により所定の精度で位置決めされたウェハが、図
示しない搬送手段によってウェハホルダ52の上まで運
ばれる。この時点でセンターアップ53が上昇し、ウェ
ハの裏面を吸着する。搬送手段が退避したらセンターア
ップ53が下降し、ウェハはウェハホルダ52上の、第
1の当接部60aと第2の当接部63aおよび63bと
押圧部材66との間に載置される。その後ウェハホルダ
52が気体を吹き出してウェハの裏面とウェハホルダ5
2の載置面との摩擦を減らし、その状態でエアシリンダ
67が動作して押圧部材66がウェハを点O′の方向に
押圧する。このとき第1の基準部材60は、第1の当接
部60aがウェハの円周部と当接する位置にあり、第2
の基準部材63は、第2の当接部63aおよび63bが
オリエンテーションフラットと当接する位置にある。押
圧部材66により押圧されたウェハは、図3中に2点鎖
線で示すように第1の当接部63aと、第2の当接部6
3aおよび63bとの3点で決まる位置に位置決めされ
る。この位置決め後、ウェハホルダ52はウェハを真空
吸着して保持する。真空吸着されたウェハの裏面はウェ
ハホルダ52の載置面にならうので、ウェハはウェハホ
ルダ52上に固定されるとともに、ウェハの平坦度が矯
正される。以上でオリエンテーションフラットを利用し
た位置決めは終了し、ウェハステージ51が図示しない
アライメント装置の下に移動し、最終的なウェハの位置
決めが行われる。アライメント装置によって検出される
ウェハの回転方向の誤差は、レバー54,カムフォロワ
55,くさび部材56,ナット57,送りネジ58,モ
ータ59からなる回転手段により、ウェハホルダ52を
回転させることによって補正される。ウェハホルダ52
の回転は、エアシリンダ62が動作して第1の基準部材
60が、第1の当接部60aがウェハの円周部から離れ
る位置に退避し、エアシリンダ65が動作して第2の基
準部材63が、第2の当接部63aおよび63bがオリ
エンテーションフラットから離れる位置に退避し、さら
にエアシリンダ67が動作して押圧部材66もウェハの
円周部から離れ、回転に支障のない状態になった後に行
われる。なお、図3に示した従来例のウェハの位置決め
装置は、オリエンテーションフラットがx方向と平行に
向いた状態のみ位置決め可能な構成となっているが、第
1および第2の当接部材を複数組設けることにより、オ
リエンテーションフラットがx方向と平行に向いた状態
とy方向に平行に向いた状態との2方向にウェハを位置
決め可能にすることもできる。(例えば特開昭60−2
39024号公報)。
The operation of the wafer positioning apparatus configured as described above will be described below. First,
The wafer, which is positioned with a predetermined accuracy by a positioning device (not shown) provided outside the wafer stage 51, is carried onto the wafer holder 52 by a carrying means (not shown). At this point, the center-up 53 rises to adsorb the back surface of the wafer. When the transfer means is retracted, the center-up 53 is lowered, and the wafer is placed on the wafer holder 52 between the first contact portion 60a and the second contact portions 63a and 63b and the pressing member 66. After that, the wafer holder 52 blows out gas and the back surface of the wafer and the wafer holder 5
The friction between the second mounting surface and the mounting surface is reduced, and in this state, the air cylinder 67 operates and the pressing member 66 presses the wafer toward the point O ′. At this time, the first reference member 60 is in a position where the first contact portion 60a contacts the circumferential portion of the wafer,
The reference member 63 is located at a position where the second contact portions 63a and 63b contact the orientation flat. The wafer pressed by the pressing member 66 has a first contact portion 63a and a second contact portion 6 as indicated by a two-dot chain line in FIG.
It is positioned at a position determined by three points, 3a and 63b. After this positioning, the wafer holder 52 holds the wafer by vacuum suction. Since the back surface of the vacuum-adsorbed wafer follows the mounting surface of the wafer holder 52, the wafer is fixed on the wafer holder 52 and the flatness of the wafer is corrected. As described above, the positioning using the orientation flat is completed, the wafer stage 51 is moved below the alignment device (not shown), and the final wafer positioning is performed. The error in the rotation direction of the wafer detected by the alignment device is corrected by rotating the wafer holder 52 by the rotating means including the lever 54, the cam follower 55, the wedge member 56, the nut 57, the feed screw 58, and the motor 59. Wafer holder 52
The air cylinder 62 operates so that the first reference member 60 is retracted to a position where the first contact portion 60a is separated from the circumferential portion of the wafer, and the air cylinder 65 operates and the second reference member 60 rotates. The member 63 retracts to a position where the second contact portions 63a and 63b move away from the orientation flat, and the air cylinder 67 operates to move the pressing member 66 away from the circumferential portion of the wafer, so that the rotation is not hindered. It will be done after. The conventional wafer positioning apparatus shown in FIG. 3 has a configuration capable of positioning only when the orientation flat is oriented parallel to the x direction. However, a plurality of first and second contact members are provided. By providing the wafer, it is possible to position the wafer in two directions, that is, a state in which the orientation flat faces parallel to the x direction and a state in which the orientation flat faces parallel to the y direction. (For example, JP-A-60-2
No. 39024).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、基準部材と押圧手段がウェハホルダの
回転とは独立に設けられているため、ウェハはウェハホ
ルダの回転とは無関係にウェハステージに対して一定の
位置に位置決めされることになる。したがって、ウェハ
を交換する際、ウェハの回転方向の誤差補正のためのウ
ェハホルダの回転ストロークを確保するために、ウェハ
の受渡し時にウェハホルダの回転を必ず基準位置に戻さ
ねばならない。同じロット内であれば、各ウェハの回転
方向の誤差は同じ方向に偏る傾向が一般に見られるの
で、ウェハ交換毎にウェハホルダの回転を基準位置に戻
すことはスループットの低下につながるという問題点が
あった。また、ウェハホルダが回転しても基準部材と押
圧手段は動かないので、ウェハホルダに設けられた凹部
の幅はウェハホルダの回転ストローク分を含まねばなら
ず、凹部が大きくなることはウェハの裏面のうちウェハ
ホルダの載置面からはみ出る部分が大きくなることを意
味するので、ウェハの平坦化の点で都合が悪く、結果焦
点ずれによる転写パターンのぼけ等を引き起こして歩留
りが悪くなるという問題点もあった。
However, in the above-mentioned conventional structure, since the reference member and the pressing means are provided independently of the rotation of the wafer holder, the wafer is rotated with respect to the wafer stage regardless of the rotation of the wafer holder. Will be positioned at a fixed position. Therefore, when exchanging a wafer, the rotation of the wafer holder must be returned to the reference position at the time of delivery of the wafer in order to secure a rotation stroke of the wafer holder for correcting an error in the rotation direction of the wafer. Within the same lot, the error in the rotation direction of each wafer tends to be biased in the same direction. Therefore, returning the rotation of the wafer holder to the reference position every time the wafer is exchanged causes a problem that throughput is reduced. It was Further, since the reference member and the pressing means do not move even when the wafer holder rotates, the width of the concave portion provided in the wafer holder must include the rotation stroke of the wafer holder, and the larger concave portion means that the wafer holder on the back surface of the wafer holder Since this means that the portion protruding from the mounting surface becomes large, it is not convenient in terms of flattening the wafer, and as a result, there is a problem that the transfer pattern becomes blurred due to defocus and the yield decreases.

【0007】そこで本発明はこの課題を解決するため、
ウェハ交換毎にウェハホルダの回転を基準位置に戻すこ
とに伴うスループットの低下と、ウェハホルダの凹部が
拡大しウェハの平坦化が不十分になることによる歩留り
の低下を軽減できるウェハの位置決め装置を提供するの
もである。
In order to solve this problem, the present invention provides
(EN) Provided is a wafer positioning device capable of reducing a decrease in throughput caused by returning the rotation of a wafer holder to a reference position every time a wafer is exchanged and a decrease in yield due to insufficient flattening of a wafer due to an enlarged concave portion of the wafer holder. It is also.

【0008】また、本発明の他の目的はスループットの
低下と歩留りの低下を軽減できるとともに2方向にウェ
ハを位置決め可能としたウェハの位置決め装置を提供す
るものである。
Another object of the present invention is to provide a wafer positioning apparatus which can reduce the decrease in throughput and the yield and can position the wafer in two directions.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
第1の基準部材と第2の基準部材と押圧手段が回転手段
によりウェハホルダと一体的に回転するように設けられ
ているものである。
The first invention of the present invention is as follows:
The first reference member, the second reference member, and the pressing means are provided so as to rotate integrally with the wafer holder by the rotating means.

【0010】また、本発明の第2の発明は、第1の基準
部材と第2の基準部材と押圧手段が回転手段によりウェ
ハホルダと一体的に回転するように設けられているとと
もに、第1の基準部材と第2の基準部材の組を2組備
え、ウェハの位置決めの際には前記2組のうちいずれか
1組を選択的に使用するものである。
According to a second aspect of the present invention, the first reference member, the second reference member, and the pressing means are provided so as to rotate integrally with the wafer holder by the rotating means, and the first reference member is provided. Two sets of the reference member and the second reference member are provided, and one of the two sets is selectively used when positioning the wafer.

【0011】[0011]

【作用】本発明の第1の発明によれば、第1の基準部材
と第2の基準部材と押圧手段が回転手段によりウェハホ
ルダと一体的に回転するように設けられているため、ウ
ェハはウェハホルダに対して一定の位置に位置決めされ
ることになり、ウェハを交換する際にいちいちウェハホ
ルダの回転を基準位置に戻さなくともウェハの回転方向
の誤差補正のためのウェハホルダの回転ストロークが確
保できるし、ウェハホルダに設けられた凹部の幅はウェ
ハホルダの回転ストローク分を含む必要がなくなり、凹
部を小さくすることができ、ウェハの平坦化の点で都合
がよい。
According to the first aspect of the present invention, since the first reference member, the second reference member and the pressing means are provided so as to rotate integrally with the wafer holder by the rotating means, the wafer is held in the wafer holder. Therefore, it is possible to secure the rotation stroke of the wafer holder for correcting the error in the rotation direction of the wafer without returning the rotation of the wafer holder to the reference position when replacing the wafer, The width of the recess provided in the wafer holder does not have to include the rotation stroke of the wafer holder, the recess can be made small, and it is convenient in terms of flattening the wafer.

【0012】また、本発明の第2の発明によれば、第1
の基準部材と第2の基準部材と押圧手段が回転手段によ
りウェハホルダと一体的に回転するように設けられてい
るとともに、第1の基準部材と第2の基準部材の組を2
組備え、ウェハの位置決めの際には前記2組のうちいず
れか1組を選択的に使用するため、ウェハを交換する際
にいちいちウェハホルダの回転を基準位置に戻さなくと
もウェハの回転方向の誤差補正のためのウェハホルダの
回転ストロークが確保でき、ウェハホルダに設けられた
凹部を小さくすることができるとともに、ウェハを2方
向に位置決めすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect
The reference member, the second reference member, and the pressing means are provided so as to rotate integrally with the wafer holder by the rotating means, and the first reference member and the second reference member are combined into two sets.
Since one of the two sets is selectively used when positioning the wafer, an error in the direction of rotation of the wafer does not have to be returned to the reference position when the wafer holder is replaced when the wafer is replaced. The rotation stroke of the wafer holder for correction can be secured, the recess provided in the wafer holder can be made small, and the wafer can be positioned in two directions.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の実施例について以下図面を参照しな
がら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
におけるウェハの位置決め装置の平面図である。図1に
おいて、2点鎖線は位置決めされたウェハの外形を示
す。1はウェハステージで、図中のx,y方向に移動可
能である。2はウェハホルダで、ウェハステージ1に対
して点Oを中心として回転可能に設置され、ウェハを真
空吸着して保持できるとともに、空気または窒素等の気
体を吹き出してウェハの吸着を解除することも可能であ
る。また、ウェハホルダ2にはウェハの円周部1箇所が
はみ出るように凹部2cが設けられている。3はセンタ
ーアップで、上下動作とウェハの真空吸着および吸着解
除が可能である。4はウェハホルダ2に取り付けられた
レバー、5はカムフォロワである。6はくさび部材、7
はナット、8は送りネジ、9はモータである。くさび部
材6とナット7は一体に取り付けられている。ウェハホ
ルダ2の回転動作は、図示しない弾性手段によってカム
フォロワ5がくさび部材6に押し付けられた状態で、モ
ータ9を回転させることによって行われる。ウェハホル
ダ2の回転方向のストロークは、高々1度〜2度程度で
ある。10は第1の基準部材で、ウェハホルダ2に固定
され、ウェハの円周部に当接する第1の当接部10aを
有している。11は第2の基準部材で、ウェハのオリエ
ンテーションフラットに当接する第2の当接部11aお
よび11bを有している。12は押圧部材、13はエア
シリンダ、14はブラケットである。押圧部材12とエ
アシリンダ13はウェハホルダ2に固定されたブラケッ
ト14上に設けられており、押圧部材12はエアシリン
ダ13の働きにより、ウェハの円周部に当接しつつ中心
Oの方向にウェハを押圧することができる。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view of a wafer positioning apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the chain double-dashed line shows the outer shape of the positioned wafer. A wafer stage 1 is movable in the x and y directions in the figure. A wafer holder 2 is rotatably installed with respect to the wafer stage 1 about a point O, and can hold the wafer by vacuum suction, and also can blow gas such as air or nitrogen to release the wafer suction. Is. Further, the wafer holder 2 is provided with a concave portion 2c so that one portion of the circumferential portion of the wafer protrudes. Reference numeral 3 is a center-up, which allows vertical movement and vacuum suction / release of the wafer. Reference numeral 4 is a lever attached to the wafer holder 2, and 5 is a cam follower. 6 wedge members, 7
Is a nut, 8 is a feed screw, and 9 is a motor. The wedge member 6 and the nut 7 are integrally attached. The wafer holder 2 is rotated by rotating the motor 9 while the cam follower 5 is pressed against the wedge member 6 by elastic means (not shown). The stroke of the wafer holder 2 in the rotation direction is at most 1 to 2 degrees. Reference numeral 10 denotes a first reference member, which is fixed to the wafer holder 2 and has a first contact portion 10a that comes into contact with the circumferential portion of the wafer. Reference numeral 11 denotes a second reference member, which has second contact portions 11a and 11b that contact the orientation flat of the wafer. Reference numeral 12 is a pressing member, 13 is an air cylinder, and 14 is a bracket. The pressing member 12 and the air cylinder 13 are provided on a bracket 14 fixed to the wafer holder 2, and the pressing member 12 is brought into contact with the circumferential portion of the wafer by the action of the air cylinder 13 to move the wafer in the direction of the center O. Can be pressed.

【0015】以上のように構成されたウェハの位置決め
装置について、以下その動作について説明する。まず、
ウェハステージ1の外に設けられた図示しない位置決め
装置により所定の精度で位置決めされたウェハが、図示
しない搬送手段によってウェハホルダ2の上まで運ばれ
る。この時点でセンターアップ3が上昇し、ウェハの裏
面を吸着する。搬送手段が退避したらセンターアップ3
が下降し、ウェハはウェハホルダ2上の、第1の当接部
10aと第2の当接部11aおよび11bと押圧部材1
2との間に載置される。このとき押圧部材12はウェハ
の円周部と当接しない位置に退避している。その後ウェ
ハホルダ2が気体を吹き出してウェハの裏面とウェハホ
ルダ2の載置面との摩擦を減らし、その状態でエアシリ
ンダ13が動作して押圧部材12がウェハを点Oの方向
に押圧する。押圧部材12により押圧されたウェハは、
図1中に2点鎖線で示すように第1の当接部10aと、
第2の当接部11aおよび11bとの3点で決まる位置
に位置決めされる。この位置決め後、ウェハホルダ2は
ウェハを真空吸着して保持する。真空吸着されたウェハ
の裏面のウェハホルダ2の載置面にならうので、ウェハ
はウェハホルダ2上に固定されるとともに、ウェハの平
坦度が矯正される。以上でオリエンテーションフラット
を利用した位置決めは終了し、ウェハステージ1は図示
しないアライメント装置の下に移動し、最終的なウェハ
の位置決めが行われる。アライメント装置によって検出
されるウェハの回転方向の誤差は、レバー4,カムフォ
ロワ5,くさび部材6,ナット7,送りネジ8,モータ
9からなる回転手段により、ウェハホルダ2を回転させ
ることによって補正される。ウェハホルダ2の回転時、
押圧部材12とエアシリンダ13からなる押圧手段と、
第1の基準部材10および第2の基準部材11は、ウェ
ハホルダ2と一体に回転する。そのため、第1の基準部
材10および、第2の基準部材11を退避させる必要は
なく、押圧部材12もその時点では退避させる必要はな
い。最終的なウェハの位置決め後、ウェハステージ1は
図示しない投影レンズの下に移動し、露光動作が開始さ
れる。露光動作が終了すると、ウェハステージ1は元の
搬送装置との受渡し位置に戻り、露光したウェハと次の
ウェハの交換が行われる。ウェハを交換する際、押圧部
材12は退避させるが、ウェハホルダ2の回転を基準位
置に戻す必要はなく、前のウェハの回転方向の誤差の補
正分だけ回転した状態のままである。ただし、押圧部材
12の退避によって、ウェハホルダ2の回転が基準位置
にない状態でも、第1の当接部10aと第2の当接部1
1aおよび11bと押圧部材12との間には、搬送され
てきた次のウェハがはまり込むだけの領域が確保されて
いるものとする。
The operation of the wafer positioning apparatus configured as described above will be described below. First,
A wafer positioned with a predetermined accuracy by a positioning device (not shown) provided outside the wafer stage 1 is carried onto the wafer holder 2 by a carrying means (not shown). At this point, the center-up 3 rises to adsorb the back surface of the wafer. Center up 3 when the transport means is retracted
Is lowered, and the wafer is placed on the wafer holder 2 with the first contact portion 10a, the second contact portions 11a and 11b, and the pressing member 1.
It is placed between the two. At this time, the pressing member 12 is retracted to a position where it does not contact the circumferential portion of the wafer. Thereafter, the wafer holder 2 blows out gas to reduce the friction between the back surface of the wafer and the mounting surface of the wafer holder 2, and in this state, the air cylinder 13 operates and the pressing member 12 presses the wafer in the direction of the point O. The wafer pressed by the pressing member 12 is
As shown by the two-dot chain line in FIG. 1, a first contact portion 10a,
It is positioned at a position determined by the three points of the second contact portions 11a and 11b. After this positioning, the wafer holder 2 holds the wafer by vacuum suction. Since the back surface of the vacuum-adsorbed wafer follows the mounting surface of the wafer holder 2, the wafer is fixed on the wafer holder 2 and the flatness of the wafer is corrected. With the above, the positioning using the orientation flat is completed, the wafer stage 1 is moved to below the alignment device (not shown), and the final wafer positioning is performed. The error in the rotation direction of the wafer detected by the alignment device is corrected by rotating the wafer holder 2 by the rotating means including the lever 4, the cam follower 5, the wedge member 6, the nut 7, the feed screw 8 and the motor 9. When the wafer holder 2 rotates,
A pressing means including a pressing member 12 and an air cylinder 13,
The first reference member 10 and the second reference member 11 rotate integrally with the wafer holder 2. Therefore, it is not necessary to retract the first reference member 10 and the second reference member 11, and it is not necessary to retract the pressing member 12 at that time. After the final positioning of the wafer, the wafer stage 1 moves below a projection lens (not shown) to start the exposure operation. When the exposure operation is completed, the wafer stage 1 returns to the delivery position with the original transfer device, and the exposed wafer and the next wafer are exchanged. When the wafer is exchanged, the pressing member 12 is retracted, but it is not necessary to return the rotation of the wafer holder 2 to the reference position, and the wafer remains rotated by the correction amount of the error in the rotation direction of the previous wafer. However, even when the rotation of the wafer holder 2 is not at the reference position due to the retraction of the pressing member 12, the first contact portion 10a and the second contact portion 1 are in contact with each other.
It is assumed that a region is secured between the pressing members 12 and 1a and 11b, in which the next wafer that has been conveyed is fitted.

【0016】以上のように本実施例によれば、ウェハを
交換する際にいちいちウェハホルダ2の回転を基準位置
に戻さなくともよいので、スループットが上がる。ま
た、ウェハホルダ2に設けられた凹部2cについて、ウ
ェハホルダ2の回転ストロークを考慮しなくてもよいの
で幅を狭くでき、つまりウェハの裏面のうちウェハホル
ダ2の載置面からはみ出る部分を小さくすることができ
るので、ウェハの平坦化の点で都合がよく、焦点ずれに
よる転写パターンのぼけ等が起こりにくいので歩留りが
上がる。
As described above, according to this embodiment, it is not necessary to return the rotation of the wafer holder 2 to the reference position each time the wafer is exchanged, so that the throughput is increased. Further, since the concave portion 2c provided in the wafer holder 2 does not need to consider the rotation stroke of the wafer holder 2, the width can be narrowed, that is, the portion of the back surface of the wafer protruding from the mounting surface of the wafer holder 2 can be reduced. Therefore, it is convenient in terms of flattening the wafer, and the transfer pattern is less likely to be blurred due to defocus, so that the yield is increased.

【0017】(実施例2)図2は本発明の第2の実施例
におけるウェハの位置決め装置の平面図である。図2に
おいて、図2と同一物には同一番号を付し説明を省略す
る。図2において、ウェハホルダ2には3個の凹部2
a,2b,2cが設けられている。15,21は第1の
基準部材で、ウェハの円周部に当接する第1の当接部1
5a,20aをそれぞれ有している。16,22は直線
案内、17,23はエアシリンダである。第1の基準部
材15,21は、それぞれエアシリンダ17,23の働
きにより、第1の当接部15a,20aがウェハの円周
部と当接する位置と、第1の当接部15a,20aがウ
ェハから離れる位置との間で移動可能である。図2では
ともに前者の位置にある状態を示してある。18,24
は第2の基準部材で、ウェハのオリエンテーションフラ
ットに当接する第2の当接部18aおよび18b、24
aおよび24bをそれぞれ有している。19,25は直
線案内、20,26はエアシリンダである。第2の基準
部材18,24は、それぞれエアシリンダ17,23の
働きにより、第2の当接部18aおよび18b、24a
および24bがオリエンテーションフラットと当接する
位置と、第2の当接部18aおよび18bがウェハから
離れる位置との間で移動可能である。図2ではともに前
者の位置にある状態を示してある。27はブラケット
で、ウェハホルダ2に固定され、その上に第1の基準部
材15,直線案内16,エアシリンダ17、第2の基準
部材24,直線案内25,エアシリンダ26が取り付け
られる。28はブラケットで、ウェハホルダ2に固定さ
れ、その上に第1の基準部材21,直線案内22,エア
シリンダ23、第2の基準部材18,直接案内19,エ
アシリンダ20が取り付けられる。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a plan view of a wafer positioning apparatus according to a second embodiment of the present invention. 2, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In FIG. 2, the wafer holder 2 has three recesses 2
a, 2b, 2c are provided. Reference numerals 15 and 21 are first reference members, which are the first contact portions 1 that contact the circumferential portion of the wafer.
It has 5a and 20a, respectively. Reference numerals 16 and 22 are linear guides, and 17 and 23 are air cylinders. In the first reference members 15 and 21, the positions where the first contact portions 15a and 20a contact the circumferential portion of the wafer and the first contact portions 15a and 20a by the action of the air cylinders 17 and 23, respectively. Can be moved to and away from the wafer. In FIG. 2, both are in the former position. 18, 24
Is a second reference member, and second contact portions 18a and 18b, 24 that contact the orientation flat of the wafer.
a and 24b respectively. 19 and 25 are linear guides, and 20 and 26 are air cylinders. The second reference members 18 and 24 are actuated by the air cylinders 17 and 23, respectively, so that the second abutting portions 18a and 18b and 24a are acted upon.
And 24b are movable between a position where they contact the orientation flat and a position where the second contact portions 18a and 18b are separated from the wafer. In FIG. 2, both are in the former position. A bracket 27 is fixed to the wafer holder 2, and the first reference member 15, the linear guide 16, the air cylinder 17, the second reference member 24, the linear guide 25, and the air cylinder 26 are mounted thereon. A bracket 28 is fixed to the wafer holder 2, and a first reference member 21, a linear guide 22, an air cylinder 23, a second reference member 18, a direct guide 19, and an air cylinder 20 are mounted thereon.

【0018】図2において、図1と異なる点は、第1の
基準部材と第2の基準部材の組を、第1の基準部材15
と第2の基準部材18、第1の基準部材21と第2の基
準部材24の2組備えた点である。本実施例によるウェ
ハの位置決め動作は、前記2組のうちいずれか1組を選
択的に使用し、残りの1組に属する第1および第2の基
準部材は退避させておく。第1の基準部材15と第2の
基準部材18を使用した場合には、オリエンテーション
フラットがx方向と平行に向いた状態に、第1の基準部
材21と第2の基準部材24を使用した場合には、オリ
エンテーションフラットがy方向に平行に向いた状態に
それぞれ位置決めされる。従って、本実施例によれば第
1の実施例で得られる効果に加えて、ウェハを2方向に
位置決めすることができる。
In FIG. 2, the difference from FIG. 1 is that the first reference member 15 and the second reference member are a set.
And a second reference member 18, a first reference member 21 and a second reference member 24. In the wafer positioning operation according to the present embodiment, one of the two sets is selectively used, and the first and second reference members belonging to the remaining one set are retracted. When the first reference member 15 and the second reference member 18 are used, the first reference member 21 and the second reference member 24 are used in a state where the orientation flat is oriented parallel to the x direction. Are positioned such that the orientation flats are oriented parallel to the y direction. Therefore, according to this embodiment, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the wafer can be positioned in two directions.

【0019】なお、第1および第2の実施例において、
ウェハホルダを回転させる回転手段として、レバー,カ
ムフォロワ,くさび部材,ナット,送りネジ,モータか
らなる機構を用いたが、他の回転駆動機構をもちいても
よく、ウェハホルダはウェハを真空吸着するものとした
が、例えば静電吸着するものであってもよい。また、第
1および第2の実施例において、押圧部材を駆動する手
段としてエアシリンダを用いたが、他の駆動機構を用い
てもよい。第2の実施例において、第1および第2の基
準部材を駆動する手段として同じくエアシリンダを用い
たが、他の駆動機構を用いても、本発明の意図に変わり
はない。
In the first and second embodiments,
As a rotating means for rotating the wafer holder, a mechanism including a lever, a cam follower, a wedge member, a nut, a feed screw, and a motor was used, but other rotation driving mechanism may be used, and the wafer holder is assumed to vacuum-adsorb the wafer. However, for example, it may be electrostatically adsorbed. Further, in the first and second embodiments, the air cylinder is used as the means for driving the pressing member, but other driving mechanism may be used. In the second embodiment, the air cylinder is also used as the means for driving the first and second reference members, but the use of other driving mechanism does not change the intention of the present invention.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明の第1の発明によれば、第1の基
準部材と第2の基準部材と押圧手段が回転手段によりウ
ェハホルダと一体的に回転するように設けられているの
で、ウェハ交換毎にいちいちウェハホルダの回転を基準
位置に戻す必要がなくり、スループットが向上する。ま
た、ウェハホルダの凹部の幅を狭くできるので、ウェハ
の平坦化に都合がよく、焦点ずれ等が起こりにくくなっ
て歩留りが向上する。
According to the first aspect of the present invention, the first reference member, the second reference member and the pressing means are provided so as to rotate integrally with the wafer holder by the rotating means. It is not necessary to return the rotation of the wafer holder to the reference position each time it is replaced, and the throughput is improved. Further, since the width of the concave portion of the wafer holder can be narrowed, it is convenient for flattening the wafer, defocusing is less likely to occur, and the yield is improved.

【0021】また、本発明の第2の発明は、第1の基準
部材を第2の基準部材を押圧手段が回転手段によりウェ
ハホルダを一体的に回転するように設けられているとと
もに、第1の基準部材と第2の基準部材の組を2組備
え、ウェハの位置決めの際には前記2組のうちいずれか
1組を選択的に使用するものであるため、第1の発明で
得られる効果に加えて、2方向にウェハを位置決め可能
であり、ウェハの結晶の成長方向を原版上のパターン領
域に合わせたり、ウェハステージの2つの送り方向の直
交度を転写パターンから測定するのに都合がよいという
特有の効果がある。
According to a second aspect of the present invention, the first reference member is provided so that the pressing means presses the second reference member so that the wafer holder is integrally rotated by the rotating means. Since two sets of the reference member and the second reference member are provided, and one of the two sets is selectively used when positioning the wafer, the effect obtained by the first invention In addition, the wafer can be positioned in two directions, which is convenient for aligning the crystal growth direction of the wafer with the pattern area on the original plate and for measuring the orthogonality of the two feed directions of the wafer stage from the transfer pattern. It has the unique effect of being good.

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

【図1】本発明の第1の実施例におけるウェハの位置決
め装置の平面図
FIG. 1 is a plan view of a wafer positioning device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例におけるウェハの位置決
め装置の平面図
FIG. 2 is a plan view of a wafer positioning device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来のウェハの位置決め装置の平面図FIG. 3 is a plan view of a conventional wafer positioning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウェハステージ 2 ウェハホルダ 4 レバー(回転手段の一部) 5 カムフォロワ(回転手段の一部) 6 くさび部材(回転手段の一部) 7 ナット(回転手段の一部) 8 送りネジ(回転手段の一部) 9 モータ(回転手段の一部) 10 第1の基準部材 10a 第1の当接部 11 第2の基準部材 11a 第2の当接部 11b 第2の当接部 12 押圧部材(押圧手段の一部) 13 エアシリンダ(押圧手段の一部) 15 第1の基準部材 15a 第1の当接部 18 第2の基準部材 18a 第2の当接部 18b 第2の当接部 21 第1の基準部材 21a 第1の当接部 24 第2の基準部材 24a 第2の当接部 24b 第2の当接部 1 Wafer Stage 2 Wafer Holder 4 Lever (Part of Rotating Means) 5 Cam Follower (Part of Rotating Means) 6 Wedge Member (Part of Rotating Means) 7 Nut (Part of Rotating Means) 8 Feed Screw (Part of Rotating Means) 9) motor (a part of rotating means) 10 first reference member 10a first contact portion 11 second reference member 11a second contact portion 11b second contact portion 12 pressing member (pressing means) 13) Air cylinder (a part of pressing means) 15 First reference member 15a First contact portion 18 Second reference member 18a Second contact portion 18b Second contact portion 21 First Reference member 21a first contact portion 24 second reference member 24a second contact portion 24b second contact portion

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウェハを載置して水平面内を移動可能な
ウェハステージ上の所定位置に、周縁の一部に直線状の
切り欠きを設けたウェハを位置決めするウェハの位置決
め装置において、前記ウェハを載置して吸着保持可能な
ウェハホルダと、前記ウェハホルダを前記ウェハステー
ジに対して回転させる回転手段と、前記ウェハの円周部
に当接する第1の当接部を有する第1の基準部材と、前
記ウェハの切り欠きに当接する第2の当接部を有する第
2の基準部材と、前記ウェハを前記第1の基準部材およ
び第2の基準部材に押し付ける押圧手段とを前記ウェハ
ステージ上に備え、前記第1の基準部材と前記第2の基
準部材と前記押圧手段は前記回転手段により前記ウェハ
ホルダと一体的に回転するように設けられていることを
特徴とするウェハの位置決め装置。
1. A wafer positioning device for positioning a wafer on which a linear notch is provided at a part of a peripheral edge thereof at a predetermined position on a wafer stage which can be moved in a horizontal plane. A wafer holder capable of being mounted and sucked and held, rotating means for rotating the wafer holder with respect to the wafer stage, and a first reference member having a first abutting portion abutting on a circumferential portion of the wafer. A second reference member having a second contact portion that contacts the cutout of the wafer, and pressing means for pressing the wafer against the first reference member and the second reference member, on the wafer stage. The wafer is characterized in that the first reference member, the second reference member, and the pressing means are provided so as to rotate integrally with the wafer holder by the rotating means. Positioning device.
【請求項2】 前記第1の基準部材と前記第2の基準部
材の組を2組備え、前記2組に含まれる前記第1の基準
部材と前記第2の基準部材はいずれも前記第1の当接部
と前記第2の当接部が前記ウェハと当接しない位置に退
避可能とし、前記ウェハの位置決めの際には前記2組の
うちいずれか1組を選択的に使用するものである請求項
1記載のウェハの位置決め装置。
2. Two sets of the first reference member and the second reference member are provided, and the first reference member and the second reference member included in the two sets are both the first set. The contact portion and the second contact portion can be retracted to a position where they do not contact the wafer, and one of the two pairs is selectively used when positioning the wafer. The wafer positioning device according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018066894A (en) * 2016-10-20 2018-04-26 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. Method and device for positioning substrate on substrate support unit
US10133186B2 (en) 2016-10-20 2018-11-20 Mapper Lithography Ip B.V. Method and apparatus for aligning substrates on a substrate support unit

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