JPH0770583B2 - Wafer alignment method - Google Patents

Wafer alignment method

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JPH0770583B2
JPH0770583B2 JP62061838A JP6183887A JPH0770583B2 JP H0770583 B2 JPH0770583 B2 JP H0770583B2 JP 62061838 A JP62061838 A JP 62061838A JP 6183887 A JP6183887 A JP 6183887A JP H0770583 B2 JPH0770583 B2 JP H0770583B2
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Japan
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light
wafer
facet
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JP62061838A
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Inventor
一男 島根
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富士通株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 外周の一部にファセットを有する円板状のウェーハを回
転可能なテーブル上に載置し回転させて、ファセットの
向きを所定の方向に合わせるウェーハ位置合わせにおい
て、 載置されたウェーハが合わせ位置の近傍に来た際に照射
位置がファセットに来るように該ウェーハの外周側面に
光束を照射し、その反射光を二方向から検知し、その光
量の差により上記回転の停止位置を求めることにより、
合わせ精度の向上を図ったものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] In wafer alignment in which a disk-shaped wafer having a facet on a part of its outer periphery is placed on a rotatable table and rotated to align the facet with a predetermined direction. , When the mounted wafer comes near the alignment position, the outer peripheral side surface of the wafer is irradiated with a light flux so that the irradiation position comes to the facet, the reflected light is detected from two directions, and the difference in the light amount By obtaining the stop position of the rotation,
This is intended to improve the alignment accuracy.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、外周の一部にファセットを有する円板状のウ
ェーハを回転可能なテーブル上に載置し回転させて、フ
ァセットの向きを所定の方向に合わせるウェーハ位置合
わせの方法に関す。
The present invention relates to a wafer alignment method in which a disk-shaped wafer having a facet on a part of its outer circumference is placed on a rotatable table and rotated to align the facet with a predetermined direction.

半導体装置などの製造に用いられるホトリソグラフィ技
術の露光においては、ウェーハの位置合わせが必要であ
るため、露光に先立ち上記の位置合わせを行うことが多
い。
In the exposure of the photolithography technique used for manufacturing semiconductor devices and the like, since the alignment of the wafer is necessary, the alignment is often performed before the exposure.

そして、この位置合わせは、露光パターンの微細化に伴
い合わせ精度を高めることが望まれる。
In addition, it is desired that this alignment should improve the alignment accuracy as the exposure pattern becomes finer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は上記位置合わせの従来方法例を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing an example of a conventional method of the above alignment.

同図において、位置合わせの対象となるウェーハWは、
外周の一部に外周側面が平面となるファセットFを有す
る円板状をなしており、真空チャックを具えて回転可能
なテーブル1上に中心を合わせて載置されチャックされ
る。載置された際のウェーハWは、ファセットFの向き
方向が不定であるので、位置合わせは、不図示の駆動機
構によりテーブル1と共にウェーハWを回転させ、図示
の如くファセットFの向きが所定の方向に達したところ
で、ホトセンサ2a、2bにファセットFを検知させ、その
検知により上記の回転を止めることによって行う。
In the figure, the wafer W to be aligned is
It has a disk shape having a facet F whose outer peripheral side surface is a flat surface on a part of the outer periphery, and is mounted and chucked centered on a rotatable table 1 equipped with a vacuum chuck. Since the direction of the facet F of the wafer W when placed is indefinite, the wafer W is rotated together with the table 1 by a driving mechanism (not shown) so that the facet F has a predetermined orientation as shown in the drawing. When the direction is reached, the photosensors 2a and 2b detect the facet F, and the rotation is stopped by the detection.

ホトセンサ2a、2bは、発光素子および受光素子を具えて
光通過型と光反射型とがあり、何れの場合もウェーハW
に対する発光素子の照射位置がウェーハW主面の円弧部
周縁より内側にあって、前者の場合ウェーハWによる光
遮蔽の消失が、また後者の場合光反射の消失がファセッ
トFを検知するような位置に配置される。
The photosensors 2a and 2b are provided with a light emitting element and a light receiving element and are classified into a light passing type and a light reflecting type.
The position where the irradiation position of the light emitting element with respect to is inside the peripheral edge of the arc portion of the main surface of the wafer W and the facet F is detected by the disappearance of light shielding by the wafer W in the former case and the disappearance of light reflection by the latter case. Is located in.

そして、ウェーハWには外径寸法およびファセットFの
長さ寸法にばらつきがあるため、ホトセンサ2a、2bの配
置は、ウェーハWの中心からの距離が最大となるファセ
ットFの位置となる。
Since the wafer W has variations in the outer diameter dimension and the length dimension of the facet F, the photosensors 2a and 2b are arranged at the position of the facet F where the distance from the center of the wafer W is maximum.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

このため、ウェーハWの中心からの距離が上記最大より
小さいファセットFを有するウェーハWに対して位置合
わせをした場合には、第5図に示す如く、ファセットF
の位置が長鎖線から短鎖線までの範囲の中に入れば位置
合わせの条件が満たされるので、位置合わせ精度が悪く
なる問題がある。
Therefore, when the wafer W having the facet F whose distance from the center of the wafer W is smaller than the maximum is aligned, as shown in FIG.
If the position of is within the range from the long chain line to the short chain line, the condition for alignment is satisfied, and thus there is a problem that the alignment accuracy deteriorates.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点は、外周の一部に外周側面が平面となるファ
セットを有する円板状のウェーハを回転可能なテーブル
上に載置して回転させ、該ウェーハの外周側面に光束を
照射し、該外周側面の該ファセット部で反射する光を該
ウェーハ面に平行な面内で相互に異なる方向から受光す
る二個の受光素子により検知して該ウェーハの回転停止
位置を決めることで該ファセットの向きを所定の方向に
合わせるウェーハ位置合わせ方法であって、該二個の受
光素子を、一方向に回転する該ウェーハの該ファセット
部からの反射光の該二個の受光素子の受光量が、一方は
該ファセットが所定の方向となる前に、他方は該ファセ
ットが所定の方向となった後に、それぞれ極大となり、
且つ該ファセットが所定の方向となった時点では両受光
素子の受光量が等しくなる位置に配設し、両受光素子の
受光量の差がゼロとなる位置を回転の停止位置とするこ
とを特徴とする本発明のウェーハ位置合わせ方法解決さ
れる。
The problem is that a disk-shaped wafer having a facet whose outer peripheral surface is a flat surface on a part of the outer periphery is placed on a rotatable table and rotated, and the outer peripheral surface of the wafer is irradiated with a light beam, Orientation of the facet by determining the rotation stop position of the wafer by detecting the light reflected by the facet portion of the outer peripheral side surface by two light receiving elements that receive light from different directions in a plane parallel to the wafer surface Is a wafer alignment method for aligning the two light-receiving elements in a predetermined direction, wherein the two light-receiving elements receive light of the two light-receiving elements of the reflected light from the facet portion of the wafer that rotates in one direction, Is maximum before the facet is in a predetermined direction, and the other is maximum after the facet is in a predetermined direction,
Further, when the facet is in a predetermined direction, it is arranged at a position where the light receiving amounts of both light receiving elements are equal, and the position where the difference between the light receiving amounts of both light receiving elements becomes zero is the rotation stop position. A wafer alignment method according to the present invention is solved.

〔作用〕[Action]

本方法では、ファセットを検知するための光照射がウェ
ーハの外周側面になされる。そして、上記回転により照
射位置がファセットに来ると、そこが平面であるため反
射光の方向がウェーハの回転に伴って移動する。従っ
て、反射光の検知を所定の位置で行うことにより、回転
の停止位置を所定の一点に求めることが出来る。
In this method, light irradiation for detecting facets is applied to the outer peripheral side surface of the wafer. Then, when the irradiation position comes to the facet by the above rotation, the direction of the reflected light moves as the wafer rotates because the irradiation position is a plane. Therefore, the rotation stop position can be obtained at a predetermined point by detecting the reflected light at a predetermined position.

然も、反射光の方向は、ウェーハ中心からファセット迄
の距離に関係なくファセットの向きの方向により一義的
に定まるので、求められた回転の停止位置は、ウェーハ
に外径寸法やファセットの長さ寸法のばらつきがあって
も、それに関係なくファセットの向きの方向を一定にさ
せる。
However, since the direction of reflected light is uniquely determined by the direction of the facet regardless of the distance from the center of the wafer to the facet, the required rotation stop position is the outer diameter of the wafer and the facet length. Even if there are variations in dimensions, the facet orientation is kept constant regardless of the variation.

また一般に、ファセットの平面が鏡面より粗いため上記
反射光は中心を最強とする散乱光となるので、上記の如
くにした二つの位置での反射光検知および回転停止位置
の求めが可能である。
Further, in general, since the plane of the facet is rougher than the mirror surface, the reflected light becomes scattered light with the center being the strongest. Therefore, it is possible to detect the reflected light and determine the rotation stop position at the two positions as described above.

そして、このようにした場合には、回転途上で検知した
極大が回転停止の直前を示すこと、および停止位置が明
確に示されることにより、正確な位置に回転を停止させ
ることが容易になる。
Then, in this case, the maximum detected during the rotation indicates immediately before the rotation is stopped, and the stop position is clearly indicated, so that the rotation can be easily stopped at the correct position.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明方法の実施例について第1図〜第3図により
説明する。
An embodiment of the method of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図は実施例を示す平面図、第2図は実施例における
停止位置の求めの説明図、第3図は他の実施例を示す平
面図、であり、全図を通じ同一符号は同一対象物を示
す。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment, FIG. 2 is an explanatory view of obtaining a stop position in the embodiment, and FIG. 3 is a plan view showing another embodiment. Indicates a thing.

第1図において、ウェーハWは、従来方法例の場合と同
様に、テーブル1上に中心を合わせて載置されチャック
されて、不図示の駆動機構によりテーブル1と共に回転
する。そして、図示の如くファセットFの向きが所定の
方向に達したところで、発光素子3a、3bおよび受光素子
4a、4bの組み合わせによりファセットFの向きが検知さ
れ、その検知により回転が止められて、所望の位置合わ
せがなされる。
In FIG. 1, the wafer W is placed on the table 1 with its center aligned, chucked, and rotated together with the table 1 by a drive mechanism (not shown), as in the case of the conventional method. Then, when the facet F reaches a predetermined direction as shown in the drawing, the light emitting elements 3a and 3b and the light receiving element
The direction of the facet F is detected by the combination of 4a and 4b, the rotation is stopped by the detection, and desired alignment is performed.

発光素子3a、3bは、例えば発光ダイオードなどからな
り、何れも、ウェーハWが合わせ位置の近傍に来た際に
照射位置がファセットFに来るようにウェーハWの外周
側面に光束5を照射する。
Each of the light emitting elements 3a and 3b is formed of, for example, a light emitting diode or the like, and both of them emit the light flux 5 to the outer peripheral side surface of the wafer W so that the irradiation position comes to the facet F when the wafer W comes near the alignment position.

受光素子4aは、例えばホトダイオードまたはホトトラン
ジスタなどからなり、ウェーハWが合わせ位置の直前に
来た際に発光素子3aの光束5による反射光6を極大の強
さに検知し、合わせ位置に来た際に該反射光6を適宜の
強さに検知する位置に配置される。
The light receiving element 4a is composed of, for example, a photodiode or a phototransistor, detects the reflected light 6 from the light beam 5 of the light emitting element 3a with the maximum intensity when the wafer W comes just before the alignment position, and comes to the alignment position. At this time, it is arranged at a position where the reflected light 6 is detected with an appropriate intensity.

また、受光素子4bは、受光素子4aと同じものであり、ウ
ェーハWが合わせ位置の直後に来た際に発光素子3bの光
束5による反射光6を極大の強さに検知し、合わせ位置
に来た際に該反射光6を受光素子4aの場合と同じ強さに
検知する位置に配置される。
Further, the light receiving element 4b is the same as the light receiving element 4a, and when the wafer W comes right after the alignment position, the reflected light 6 by the light flux 5 of the light emitting element 3b is detected to the maximum intensity and the alignment position is set. When it comes, it is arranged at a position where the reflected light 6 is detected with the same intensity as in the case of the light receiving element 4a.

受光素子4a、4bが反射光6をこのように検知出来るの
は、先に述べた如く、ファセットFの平面が鏡面より粗
いため、反射光6が中心を最強とする散乱光となるため
である。
The reason why the light receiving elements 4a and 4b can detect the reflected light 6 in this manner is that the facet F has a rougher plane than the mirror surface, and the reflected light 6 becomes scattered light having the strongest center as described above. .

さすれば、ウェーハWが合わせ位置に来たときに、受光
素子4aおよび4bが検知した光の強さの差は0となる。
Then, when the wafer W comes to the alignment position, the difference in the intensity of light detected by the light receiving elements 4a and 4b becomes zero.

従って、上記光の強さの差をウェーハWの回転に対して
リアルタイムに検出することにより、ウェーハWの合わ
せ位置となる回転の停止位置は、その差が0となったと
ころとして求めることが出来る。
Therefore, by detecting the difference in light intensity with respect to the rotation of the wafer W in real time, the stop position of the rotation, which is the alignment position of the wafer W, can be obtained as the point where the difference becomes zero. .

ウェーハWの回転を横軸に取ってその様子を示したのが
第2図であり、受光素子4aが検知した光の強さが長鎖線
で、受光素子4bが検知した光の強さを正負逆転させたも
のが短鎖線で、また、両光の強さの差が長鎖線と短鎖線
との和である実線で示される。
The rotation of the wafer W is plotted along the horizontal axis in FIG. 2, and the light intensity detected by the light receiving element 4a is a long chain line, and the light intensity detected by the light receiving element 4b is positive or negative. The inverted one is shown by a short chain line, and the difference in intensity of both lights is shown by a solid line which is the sum of the long chain line and the short chain line.

この実線は、ウェーハWの回転に従って極大・0・極少
の経過をたどり、この0の点が回転の停止位置を示す。
然も、その近傍の傾斜が大きいことから、停止位置を明
確に示している。また、上記の極大は、停止位置の直前
にあるため停止位置が近いことを示すので、ウェーハW
の回転速度を落とすことに利用することが出来て回転停
止の位置に正確に停止させることを容易にさせる。
This solid line traces the maximum, the minimum, and the minimum as the wafer W rotates, and the point of 0 indicates the rotation stop position.
However, since the inclination in the vicinity is large, the stop position is clearly shown. Further, the above-mentioned maximum indicates that the stop position is close because it is immediately before the stop position.
It can be used to slow down the rotation speed of, and makes it easy to stop accurately at the position of rotation stop.

そして、この位置合わせ方法では、先に説明したよう
に、ウェーハWの外周側面に光束5を照射してその反射
光6により回転の停止位置を求めているため、求められ
た停止位置は、ウェーハWに外径寸法やファセットFの
長さ寸法のばらつきがあっても、ファセットFの方向を
一定にさせ、従来方法例の如き位置合わせ精度の低下が
ない。
In this alignment method, as described above, the outer peripheral side surface of the wafer W is irradiated with the light beam 5 and the rotation stop position is obtained by the reflected light 6. Therefore, the obtained stop position is the wafer. Even if there are variations in the outer diameter dimension and the length dimension of the facet F in W, the direction of the facet F is kept constant, and the alignment accuracy does not deteriorate as in the conventional method example.

本発明者の実験によれば、上記実施例によって位置合わ
せをした場合のファセットFの向き方向のばらつきは、
従来方法例によった場合の約1/5となり、合わせ精度が
大幅に向上した。
According to the experiment by the inventor, the variation in the direction of the facet F when the alignment is performed according to the above-described embodiment is
Approximately 1/5 of the case of the conventional method example, the alignment accuracy is greatly improved.

第3図に示す他の実施例は、先の実施例の発光素子3aお
よび3bを共通にして発光素子3aに3bを兼ねさせたもので
ある。図(a)では、ウェーハWが合わせ位置にある際
に光束5がファセットFを略垂直に照射するようにし
て、受光素子4aおよび4bを発光素子3aの両側に配置して
いる。また図(b)では、同じくファセットFを斜めに
照射するようにして、受光素子4aおよび4bを発光素子3a
の片側に配置している。
In another embodiment shown in FIG. 3, the light emitting elements 3a and 3b of the previous embodiment are commonly used and the light emitting element 3a also serves as 3b. In FIG. 6A, the light receiving elements 4a and 4b are arranged on both sides of the light emitting element 3a so that the light flux 5 irradiates the facet F substantially vertically when the wafer W is at the alignment position. Further, in FIG. 6B, the light receiving elements 4a and 4b are arranged so as to irradiate the facet F obliquely.
It is placed on one side of.

そして、何れの場合も、ファセットFの向きの検知の仕
組みは、先の実施例と同様であり、合わせ精度も同様で
ある。
In any case, the mechanism for detecting the orientation of the facet F is the same as that in the previous embodiment, and the alignment accuracy is also the same.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明の構成によれば、外周の一部
にファセットを有する円板状のウェーハを回転可能なテ
ーブル上に載置し回転させて、ファセットの向きを所定
の方向に合わせるウェーハ位置合わせにおいて、ウェー
ハに外径寸法やファセットの長さ寸法のばらつきがあっ
ても、そのばらつきに影響されないようにした合わせ精
度の向上を図ることが出来て、例えば、露光におけるパ
ターンの微細化に対する対応を容易にさせる効果があ
る。
As described above, according to the configuration of the present invention, a disk-shaped wafer having a facet on a part of its outer periphery is placed on a rotatable table and rotated to align the facet with a predetermined direction. In alignment, even if there are variations in the outer diameter dimension and facet length dimension of the wafer, it is possible to improve the alignment accuracy that is not affected by such variations, and It has the effect of facilitating correspondence.

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

第1図は本発明方法の実施例を示す平面図、 第2図は実施例における停止位置の求めの説明図、 第3図は他の実施例を示す平面図、 第4図は従来方法例を示す平面図、 第5図は従来方法例の問題点説明図、 である。 図において、 1はテーブル、2a、2bはホトセンサ、 3a、3bは発光素子、4a、4bは受光素子、 5は光束、6は反射光、 Wはウェーハ、Fはファセット、 である。 FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of obtaining a stop position in the embodiment, FIG. 3 is a plan view showing another embodiment, and FIG. 4 is a conventional method example. FIG. 5 is a plan view of FIG. 5, and FIG. In the drawing, 1 is a table, 2a and 2b are photosensors, 3a and 3b are light emitting elements, 4a and 4b are light receiving elements, 5 is a luminous flux, 6 is reflected light, W is a wafer, and F is a facet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外周の一部に外周側面が平面となるファセ
ットを有する円板状のウェーハを回転可能なテーブル上
に載置して回転させ、該ウェーハの外周側面に光束を照
射し、該外周側面の該ファセット部で反射する光を該ウ
ェーハ面に平行な面内で相互に異なる方向から受光する
二個の受光素子により検知して該ウェーハの回転停止位
置を決めることで該ファセットの向きを所定の方向に合
わせるウェーハ位置合わせ方法であって、 該二個の受光素子を、一方向に回転する該ウェーハの該
ファセット部からの反射光の該二個の受光素子の受光量
が、一方は該ファセットが所定の方向となる前に、他方
は該ファセットが所定の方向となった後に、それぞれ極
大となり、且つ該ファセットが所定の方向となった時点
では両受光素子の受光量が等しくなる位置に配設し、両
受光素子の受光量の差がゼロとなる位置を回転の停止位
置とすることを特徴とするウェーハ位置合わせ方法。
1. A disk-shaped wafer having a facet whose outer peripheral surface is a flat surface on a part of the outer periphery is placed on a rotatable table and rotated, and the outer peripheral surface of the wafer is irradiated with a light beam. Orientation of the facet by determining the rotation stop position of the wafer by detecting the light reflected by the facet portion of the outer peripheral side surface by two light receiving elements that receive light from different directions in a plane parallel to the wafer surface Is a wafer alignment method for aligning the two light-receiving elements in a predetermined direction, wherein the two light-receiving elements have one received light amount of reflected light from the facet portion of the wafer that rotates in one direction. Is the maximum before the facet is in the predetermined direction, the other is maximum after the facet is in the predetermined direction, and at the time when the facet is in the predetermined direction, the light receiving amounts of both light receiving elements are equal. The wafer alignment method is characterized in that the rotation stop position is set at a position where the difference in the amount of light received by both light receiving elements becomes zero.
JP62061838A 1987-03-17 1987-03-17 Wafer alignment method Expired - Lifetime JPH0770583B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6157701B2 (en) * 1979-02-07 1986-12-08 Sanyo Electric Co
JPS6143442A (en) * 1984-08-08 1986-03-03 Toshiba Corp Orientation device of wafer

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