JPH09246355A - 基板受け渡し装置および方法ならびに半導体製造装置 - Google Patents
基板受け渡し装置および方法ならびに半導体製造装置Info
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- JPH09246355A JPH09246355A JP8073119A JP7311996A JPH09246355A JP H09246355 A JPH09246355 A JP H09246355A JP 8073119 A JP8073119 A JP 8073119A JP 7311996 A JP7311996 A JP 7311996A JP H09246355 A JPH09246355 A JP H09246355A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板へのストレスが少ない高精度の基板受け
渡しを可能にする。 【技術手段】 基板Ｗを仮支持する仮支持面ＴＣＳを有
する仮支持部ＴＣと、基板を吸着保持する吸着面ＷＣＳ
を有するチャックＷＣと、前記チャックを前記仮支持部
の仮支持面と交差する方向に移動可能なように支持する
ステージＺと、前記ステージを前記移動方向に沿って移
動させる駆動手段ＺＭ，ＭＤと、前記ステージの前記移
動方向における位置を計測する計測手段ＺＳと、前記計
測手段の計測値に基づいて前記駆動手段を制御すること
により前記ステージの前記移動方向における位置をサー
ボ制御する位置サーボ手段Ｃ，ＭＣと、前記位置サーボ
手段から前記駆動手段に与えられる操作量Ｉに応じた値
に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開放させ
る制御手段Ｃを有する基板受け渡し装置において、前記
仮支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ステー
ジが降下する時、その降下速度または前記操作量が所定
値を越えないように制限する。
渡しを可能にする。 【技術手段】 基板Ｗを仮支持する仮支持面ＴＣＳを有
する仮支持部ＴＣと、基板を吸着保持する吸着面ＷＣＳ
を有するチャックＷＣと、前記チャックを前記仮支持部
の仮支持面と交差する方向に移動可能なように支持する
ステージＺと、前記ステージを前記移動方向に沿って移
動させる駆動手段ＺＭ，ＭＤと、前記ステージの前記移
動方向における位置を計測する計測手段ＺＳと、前記計
測手段の計測値に基づいて前記駆動手段を制御すること
により前記ステージの前記移動方向における位置をサー
ボ制御する位置サーボ手段Ｃ，ＭＣと、前記位置サーボ
手段から前記駆動手段に与えられる操作量Ｉに応じた値
に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開放させ
る制御手段Ｃを有する基板受け渡し装置において、前記
仮支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ステー
ジが降下する時、その降下速度または前記操作量が所定
値を越えないように制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板搬送装置に用
いられて基板（半導体ウエハや液晶表示素子のガラス基
板等）をステージ等に受け渡すための受け渡し装置およ
び方法ならびに半導体基板（ウエハ）を所望位置に搬送
して処理を行う半導体集積回路製造用の露光装置等の半
導体製造装置に関するものである。
いられて基板（半導体ウエハや液晶表示素子のガラス基
板等）をステージ等に受け渡すための受け渡し装置およ
び方法ならびに半導体基板（ウエハ）を所望位置に搬送
して処理を行う半導体集積回路製造用の露光装置等の半
導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の製造におけるリソグラ
フィ工程において、ステップアンドリピート方式（ステ
ップアンドスキャン方式を含む）の縮小投影型露光装
置、いわゆるステッパが中心的役割を担うようになって
いる。このステッパは、サブミクロン程度で形成される
回路の縮小線幅に対応して、ウエハステージの性能を年
々高める必要があり、高速および高精度を同時に満足す
る要求が高まっている。ウエハステージ内の構造は簡素
で重量はできるだけ小さい機構が高速および高精度の位
置決めを行う上で重要である。例えば特開平７−１１１
２３８号公報によれば、Ｚ（上下）方向に長ストローク
を有し、かつ軽量のウエハステージの実現が可能であ
る。
フィ工程において、ステップアンドリピート方式（ステ
ップアンドスキャン方式を含む）の縮小投影型露光装
置、いわゆるステッパが中心的役割を担うようになって
いる。このステッパは、サブミクロン程度で形成される
回路の縮小線幅に対応して、ウエハステージの性能を年
々高める必要があり、高速および高精度を同時に満足す
る要求が高まっている。ウエハステージ内の構造は簡素
で重量はできるだけ小さい機構が高速および高精度の位
置決めを行う上で重要である。例えば特開平７−１１１
２３８号公報によれば、Ｚ（上下）方向に長ストローク
を有し、かつ軽量のウエハステージの実現が可能であ
る。
【０００３】ウエハ上に形成されたパターンに対して位
置合わせを行ういわゆるアライメント工程では、外形に
基づいて大まかにθ方向（Ｚ軸を中心として回転方向）
に位置合わせされたウエハがウエハチャックに受け渡さ
れ、位置合わせ顕微鏡によりθ位置ずれを計測してθサ
ブ位置合わせを行った後、さらに精密位置計測が行われ
ている。この際にウエハの裏面を一様に保持するウエハ
チャックには切り欠きを設けるのが困難なため、ウエハ
をウエハチャックへ受け渡すにはウエハを一度仮支持部
に載せてから、ウエハチャックへ載せる方法が用いられ
るようになってきている。仮支持部には、例えばウエハ
を載せる仮支持面に負圧吸着の穴を設けた３本のピンが
用いられる。
置合わせを行ういわゆるアライメント工程では、外形に
基づいて大まかにθ方向（Ｚ軸を中心として回転方向）
に位置合わせされたウエハがウエハチャックに受け渡さ
れ、位置合わせ顕微鏡によりθ位置ずれを計測してθサ
ブ位置合わせを行った後、さらに精密位置計測が行われ
ている。この際にウエハの裏面を一様に保持するウエハ
チャックには切り欠きを設けるのが困難なため、ウエハ
をウエハチャックへ受け渡すにはウエハを一度仮支持部
に載せてから、ウエハチャックへ載せる方法が用いられ
るようになってきている。仮支持部には、例えばウエハ
を載せる仮支持面に負圧吸着の穴を設けた３本のピンが
用いられる。
【０００４】また、θサブ位置合わせを行うために、仮
支持部はθ駆動機構を有している。実際にθ位置ずれの
計測およびθサブ位置合わせは次のようになる。ウエハ
のθ位置ずれ計測の時は、位置合わせ顕微鏡の焦点深度
内にウエハ表面を合わせる上下動作をする必要から、ウ
エハをチャック上に載せた状態でθ位置ずれを計測す
る。次にウエハを仮支持部に載せた状態で、θ位置ずれ
計測結果に基づき、θサブ位置合わせを行う。これによ
って、仮支持部の上下方向の機構が不要となり、機構の
簡素化、軽量化がなされる。
支持部はθ駆動機構を有している。実際にθ位置ずれの
計測およびθサブ位置合わせは次のようになる。ウエハ
のθ位置ずれ計測の時は、位置合わせ顕微鏡の焦点深度
内にウエハ表面を合わせる上下動作をする必要から、ウ
エハをチャック上に載せた状態でθ位置ずれを計測す
る。次にウエハを仮支持部に載せた状態で、θ位置ずれ
計測結果に基づき、θサブ位置合わせを行う。これによ
って、仮支持部の上下方向の機構が不要となり、機構の
簡素化、軽量化がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このとき、問題となる
のは受け渡しの際に生じる位置ずれである。位置ずれを
なるべく少なくするため、受け渡しの時に、仮支持部の
負圧吸着とウエハチャックの負圧吸着をオーバーラップ
させることが望ましい。その時に、ウエハにかかるスト
レスを少なくするために、チャックを上下に駆動する時
の操作量に注目する方法はすでに案出され本出願人によ
り出願されている（特願平７−５１１１８号）。これに
よって、仮支持部の仮支持面と、チャックの吸着面が同
一高さにおけるウエハの位置ずれは少なくなった。
のは受け渡しの際に生じる位置ずれである。位置ずれを
なるべく少なくするため、受け渡しの時に、仮支持部の
負圧吸着とウエハチャックの負圧吸着をオーバーラップ
させることが望ましい。その時に、ウエハにかかるスト
レスを少なくするために、チャックを上下に駆動する時
の操作量に注目する方法はすでに案出され本出願人によ
り出願されている（特願平７−５１１１８号）。これに
よって、仮支持部の仮支持面と、チャックの吸着面が同
一高さにおけるウエハの位置ずれは少なくなった。
【０００６】ところが、上記同一高さより、チャックが
高速で降下すると、ウエハに大きなストレスがかかる。
これは、ウエハよりチャックを高速で引き離す時、チャ
ック周辺および吸着面に形成されている負圧吸着の穴よ
り空気が十分に流入してこないため、ウエハ裏面とチャ
ック吸着面間が瞬間的に負圧になるためである。この負
圧によってウエハにはストレスがかかり、ゆがみ、そり
など予測できない変形を引き起こす。このストレスが許
容量より大きいと、ウエハは仮支持部において支持され
ているにもかかわらず、位置ずれが生じてしまう。
高速で降下すると、ウエハに大きなストレスがかかる。
これは、ウエハよりチャックを高速で引き離す時、チャ
ック周辺および吸着面に形成されている負圧吸着の穴よ
り空気が十分に流入してこないため、ウエハ裏面とチャ
ック吸着面間が瞬間的に負圧になるためである。この負
圧によってウエハにはストレスがかかり、ゆがみ、そり
など予測できない変形を引き起こす。このストレスが許
容量より大きいと、ウエハは仮支持部において支持され
ているにもかかわらず、位置ずれが生じてしまう。
【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
もので、その目的はウエハ等の基板へのストレスが少な
い受け渡しを可能にし、高精度の基板受け渡し装置およ
び方法ならびに半導体製造装置を提供することにある。
もので、その目的はウエハ等の基板へのストレスが少な
い受け渡しを可能にし、高精度の基板受け渡し装置およ
び方法ならびに半導体製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の基板受け渡し装置および方法は、基板を仮
支持する仮支持面を有する仮支持部と、基板を吸着保持
する吸着面を有するチャックと、前記チャックを前記仮
支持部の仮支持面と交差する方向に移動可能なように支
持するステージと、前記ステージを前記移動方向に沿っ
て移動させる駆動手段と、前記ステージの前記移動方向
における位置を計測する計測手段と、前記計測手段の計
測値に基づいて前記駆動手段を制御することにより前記
ステージの前記移動方向における位置をサーボ制御する
位置サーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆動手
段に与えられる操作量に応じた値に基づいて前記チャッ
クの基板吸着保持動作を開放させる制御手段を有する基
板受け渡し装置において、前記仮支持面と前記吸着面が
同一高さ状態より、前記ステージが降下する時、その降
下速度または前記操作量が所定値を超えないように制限
されることを特徴としている。
め、本発明の基板受け渡し装置および方法は、基板を仮
支持する仮支持面を有する仮支持部と、基板を吸着保持
する吸着面を有するチャックと、前記チャックを前記仮
支持部の仮支持面と交差する方向に移動可能なように支
持するステージと、前記ステージを前記移動方向に沿っ
て移動させる駆動手段と、前記ステージの前記移動方向
における位置を計測する計測手段と、前記計測手段の計
測値に基づいて前記駆動手段を制御することにより前記
ステージの前記移動方向における位置をサーボ制御する
位置サーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆動手
段に与えられる操作量に応じた値に基づいて前記チャッ
クの基板吸着保持動作を開放させる制御手段を有する基
板受け渡し装置において、前記仮支持面と前記吸着面が
同一高さ状態より、前記ステージが降下する時、その降
下速度または前記操作量が所定値を超えないように制限
されることを特徴としている。
【０００９】また、上記目的を達成するため、本発明の
半導体製造装置は、基板を仮支持する仮支持面を有する
仮支持部と、基板を吸着保持する吸着面を有するチャッ
クと、前記チャックを前記仮支持部の仮支持面と交差す
る方向に移動可能なように支持するステージと、前記ス
テージを前記移動方向に沿って移動させる駆動手段と、
前記ステージの前記移動方向における位置を計測する計
測手段と、前記計測手段の計測とに基づいて前記駆動手
段を制御することにより前記ステージの前記移動方向に
おける位置をサーボ制御する位置サーボ手段と、前記位
置サーボ手段から前記駆動手段に与えられる操作量に応
じた値に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開
放させる制御手段を有する基板受け渡し装置において、
前記仮支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ス
テージが降下する時、降下速度または前記操作量が所定
値を越えないように制限されることを特徴としている。
半導体製造装置は、基板を仮支持する仮支持面を有する
仮支持部と、基板を吸着保持する吸着面を有するチャッ
クと、前記チャックを前記仮支持部の仮支持面と交差す
る方向に移動可能なように支持するステージと、前記ス
テージを前記移動方向に沿って移動させる駆動手段と、
前記ステージの前記移動方向における位置を計測する計
測手段と、前記計測手段の計測とに基づいて前記駆動手
段を制御することにより前記ステージの前記移動方向に
おける位置をサーボ制御する位置サーボ手段と、前記位
置サーボ手段から前記駆動手段に与えられる操作量に応
じた値に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開
放させる制御手段を有する基板受け渡し装置において、
前記仮支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ス
テージが降下する時、降下速度または前記操作量が所定
値を越えないように制限されることを特徴としている。
【００１０】
【作用】本発明によれば、基板を吸着するチャックおよ
びそのチャックを搭載したステージが、仮支持部の仮支
持面と前記チャックの吸着面が同一高さである状態より
降下する時、ステージの降下速度またはステージを降下
させるための操作量が所定値を越えないように制限し、
チャック周辺および吸着面に形成されている負圧吸着の
穴より空気が十分に流入するようにしている。このた
め、基板の裏面とチャックの吸着面間が瞬間的に許容量
以上の負圧になり、基板に許容量以上のストレスが加わ
ることが防止される。よって位置合わせ精度を向上させ
ることができる。
びそのチャックを搭載したステージが、仮支持部の仮支
持面と前記チャックの吸着面が同一高さである状態より
降下する時、ステージの降下速度またはステージを降下
させるための操作量が所定値を越えないように制限し、
チャック周辺および吸着面に形成されている負圧吸着の
穴より空気が十分に流入するようにしている。このた
め、基板の裏面とチャックの吸着面間が瞬間的に許容量
以上の負圧になり、基板に許容量以上のストレスが加わ
ることが防止される。よって位置合わせ精度を向上させ
ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る半導体製造装置（ス
テッパ）の基板受け渡し装置部分の構成を表す図面であ
る。この図において、Ｗは位置合わせの対象であるとこ
ろの半導体ウエハ等の基板（以降ウエハと記載）、ＷＣ
はウエハＷを平面に保つよう吸着保持する吸着面ＷＣＳ
を有するウエハチャック、ＷＨはウエハＷをあらかじめ
外形にて位置合わせした後仮支持部ＴＣ上に載せるウエ
ハハンドで、仮支持部ＴＣは仮支持面ＴＣＳを有し、ウ
エハＷを仮支持することによりウエハチャックＷＣとウ
エハＷの間隔を少なくともウエハハンドＷＨの厚さ分確
保するようになされている。
る。図１は本発明の一実施例に係る半導体製造装置（ス
テッパ）の基板受け渡し装置部分の構成を表す図面であ
る。この図において、Ｗは位置合わせの対象であるとこ
ろの半導体ウエハ等の基板（以降ウエハと記載）、ＷＣ
はウエハＷを平面に保つよう吸着保持する吸着面ＷＣＳ
を有するウエハチャック、ＷＨはウエハＷをあらかじめ
外形にて位置合わせした後仮支持部ＴＣ上に載せるウエ
ハハンドで、仮支持部ＴＣは仮支持面ＴＣＳを有し、ウ
エハＷを仮支持することによりウエハチャックＷＣとウ
エハＷの間隔を少なくともウエハハンドＷＨの厚さ分確
保するようになされている。
【００１２】ＷＦはウエハハンドＷＨを駆動し、ウエハ
Ｗの外形を所望の位置に位置決めするウエハフィーダ、
ＯＡはウエハＷ上のアライメントマークを観察してその
位置ずれを計測する顕微鏡、ＸＹは水平（ＸＹ）方向に
２次元移動を行うところのＸＹステージ、Ｚはウエハチ
ャックＷＣを固定すると共に、ＸＹステージＸＹに対し
て、上下（Ｚ）方向に移動可能なＺステージとなる天
板、ＺＭはＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚを上
下（Ｚ）方向に移動させるための駆動手段となるリニア
モータ、ＺＳはＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚ
の上下方向の変位を計測する計測手段となる変位センサ
である。
Ｗの外形を所望の位置に位置決めするウエハフィーダ、
ＯＡはウエハＷ上のアライメントマークを観察してその
位置ずれを計測する顕微鏡、ＸＹは水平（ＸＹ）方向に
２次元移動を行うところのＸＹステージ、Ｚはウエハチ
ャックＷＣを固定すると共に、ＸＹステージＸＹに対し
て、上下（Ｚ）方向に移動可能なＺステージとなる天
板、ＺＭはＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚを上
下（Ｚ）方向に移動させるための駆動手段となるリニア
モータ、ＺＳはＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚ
の上下方向の変位を計測する計測手段となる変位センサ
である。
【００１３】ＭＤはモータＺＭに接続され、モータＺＭ
への駆動電流（ｉ）を制御するモータドライバ（駆動装
置）、ＤＦは制御装置Ｃから出力される目標値（ｃ）と
変位センサＺＳから出力される現在値（ｙ）の偏差
（ｅ）を求める差分器、ＭＣはモータドライバＭＤに接
続され、差分器ＤＦで算出された偏差（ｅ）を操作量
（Ｉ）に変換する位相補償装置であり、これらで位置サ
ーボ手段を構成している。モータドライバＭＤはこの操
作量（Ｉ）に基づいてモータＺＭを駆動する。
への駆動電流（ｉ）を制御するモータドライバ（駆動装
置）、ＤＦは制御装置Ｃから出力される目標値（ｃ）と
変位センサＺＳから出力される現在値（ｙ）の偏差
（ｅ）を求める差分器、ＭＣはモータドライバＭＤに接
続され、差分器ＤＦで算出された偏差（ｅ）を操作量
（Ｉ）に変換する位相補償装置であり、これらで位置サ
ーボ手段を構成している。モータドライバＭＤはこの操
作量（Ｉ）に基づいてモータＺＭを駆動する。
【００１４】Ｍは天板Ｚ上に設置され、ＸＹステージＸ
ＹのＸＹ方向の変位の計測基準であるところのミラー
で、このミラーＭには不図示のレーザ干渉式測長機から
ＸＹステージＸＹのＸＹ方向の変位を計測するためにレ
ーザ光が照射される。ＱＭはＸＹステージＸＹ上に設置
され、仮支持部ＴＣをＸＹステージＸＹ上でθ方向に回
転させるθモータである。
ＹのＸＹ方向の変位の計測基準であるところのミラー
で、このミラーＭには不図示のレーザ干渉式測長機から
ＸＹステージＸＹのＸＹ方向の変位を計測するためにレ
ーザ光が照射される。ＱＭはＸＹステージＸＹ上に設置
され、仮支持部ＴＣをＸＹステージＸＹ上でθ方向に回
転させるθモータである。
【００１５】ＰＳＴは仮支持部ＴＣに配管を介して接続
され、仮支持部ＴＣにおける吸引圧力を測る仮支持部圧
力センサ、ＰＳＣはウエハチャックＷＣに配管を介して
接続され、ウエハチャックＷＣにおける吸引圧力を測る
ウエハチャック圧力センサ、ＳＶＴは仮支持部ＴＣと負
圧源ＶＳとを接続する配管中に配置され、仮支持部ＴＣ
の圧力を大気圧と負圧（吸引圧）とに切り替える切替
弁、ＳＶＣはウエハチャックＷＣと負圧源ＶＳとを接続
する配管中に配置され、ウエハチャックＷＣの圧力を大
気圧と負圧（吸引圧）とに切り替える切替弁である。
され、仮支持部ＴＣにおける吸引圧力を測る仮支持部圧
力センサ、ＰＳＣはウエハチャックＷＣに配管を介して
接続され、ウエハチャックＷＣにおける吸引圧力を測る
ウエハチャック圧力センサ、ＳＶＴは仮支持部ＴＣと負
圧源ＶＳとを接続する配管中に配置され、仮支持部ＴＣ
の圧力を大気圧と負圧（吸引圧）とに切り替える切替
弁、ＳＶＣはウエハチャックＷＣと負圧源ＶＳとを接続
する配管中に配置され、ウエハチャックＷＣの圧力を大
気圧と負圧（吸引圧）とに切り替える切替弁である。
【００１６】なお、上述の制御装置Ｃは仮支持部ＴＣの
吸引圧力（仮支持部圧力センサＰＳＴの出力）、ウエハ
チャックＷＣの吸引圧力（ウエハチャック圧力センサＰ
ＳＣの出力）、およびモータ駆動電流（ｉ）を受け取る
と共に、変位センサ目標値（ｃ）や、仮支持部切替弁Ｓ
ＶＴおよびウエハチャック切替弁ＳＶＣへの指令出力を
発生するものである。
吸引圧力（仮支持部圧力センサＰＳＴの出力）、ウエハ
チャックＷＣの吸引圧力（ウエハチャック圧力センサＰ
ＳＣの出力）、およびモータ駆動電流（ｉ）を受け取る
と共に、変位センサ目標値（ｃ）や、仮支持部切替弁Ｓ
ＶＴおよびウエハチャック切替弁ＳＶＣへの指令出力を
発生するものである。
【００１７】変位センサＺＳからの計測値（ｙ）と制御
装置Ｃの発生する目標値（ｃ）から差分器ＤＦにて偏差
（ｅ）が求められる。位相補償装置ＭＣは偏差（ｅ）を
駆動装置ＭＤに与えるモータＺＭへの操作量（Ｉ）に変
換する。これらの構成により天板Ｚを上下（Ｚ）方向に
おいて所望の位置に位置決めサーボする。
装置Ｃの発生する目標値（ｃ）から差分器ＤＦにて偏差
（ｅ）が求められる。位相補償装置ＭＣは偏差（ｅ）を
駆動装置ＭＤに与えるモータＺＭへの操作量（Ｉ）に変
換する。これらの構成により天板Ｚを上下（Ｚ）方向に
おいて所望の位置に位置決めサーボする。
【００１８】制御手段となる制御装置Ｃはまずウエハチ
ャックＷＣの吸着面ＷＣＳが仮支持部ＴＣの仮支持面Ｔ
ＣＳよりも十分下になるように目標値（ｃ）を設定す
る。次にウエハフィーダＷＦにより外形にしたがって大
まかに位置決めされたウエハＷは、ウエハハンドＷＨに
載せられて仮支持部ＴＣ上に移動する。制御装置Ｃは仮
支持部切替弁ＳＶＴを負圧側に開き、ウエハＷが仮支持
部ＴＣに載せられるのを待つ。ウエハハンドＷＨは位置
ずれが生じないように十分に遅い速度でＺ方向に降下す
る。やがてウエハＷの裏面が仮支持部ＴＣの仮支持面Ｔ
ＣＳに等しい高さとなり、ウエハＷは仮支持部ＴＣによ
って支えられる。ウエハハンドＷＨの表面がウエハＷの
裏面より離れた位置に降下した後、ウエハハンドＷＨは
ウエハチャックＷＣと干渉しない位置までＸＹ平面に沿
って戻される。これと同時に制御装置Ｃはウエハチャッ
クＷＣとウエハハンドＷＨが干渉しない位置までＸＹス
テージＸＹをＸＹ平面に沿って移動する。
ャックＷＣの吸着面ＷＣＳが仮支持部ＴＣの仮支持面Ｔ
ＣＳよりも十分下になるように目標値（ｃ）を設定す
る。次にウエハフィーダＷＦにより外形にしたがって大
まかに位置決めされたウエハＷは、ウエハハンドＷＨに
載せられて仮支持部ＴＣ上に移動する。制御装置Ｃは仮
支持部切替弁ＳＶＴを負圧側に開き、ウエハＷが仮支持
部ＴＣに載せられるのを待つ。ウエハハンドＷＨは位置
ずれが生じないように十分に遅い速度でＺ方向に降下す
る。やがてウエハＷの裏面が仮支持部ＴＣの仮支持面Ｔ
ＣＳに等しい高さとなり、ウエハＷは仮支持部ＴＣによ
って支えられる。ウエハハンドＷＨの表面がウエハＷの
裏面より離れた位置に降下した後、ウエハハンドＷＨは
ウエハチャックＷＣと干渉しない位置までＸＹ平面に沿
って戻される。これと同時に制御装置Ｃはウエハチャッ
クＷＣとウエハハンドＷＨが干渉しない位置までＸＹス
テージＸＹをＸＹ平面に沿って移動する。
【００１９】次に、制御装置Ｃは変位センサＺＳの計測
値（ｙ）に対応する目標値（ｃ）をゆっくりと上昇させ
ることにより、ウエハチャックＷＣの吸着面ＷＣＳをウ
エハＷの裏面にまで近づける。そしてウエハチャック切
替弁ＳＶＣを負圧側に切り替える。ウエハチャックＷＣ
の吸着面ＷＣＳが仮支持部ＴＣによって支えられている
ウエハＷの裏面よりも上となるまで天板ＺがＺ方向に上
昇し、ウエハチャック圧力センサＰＳＣの計測値が所望
の圧力まで達した後、制御装置Ｃは仮支持部切替弁ＳＶ
Ｔを大気圧側に開く。
値（ｙ）に対応する目標値（ｃ）をゆっくりと上昇させ
ることにより、ウエハチャックＷＣの吸着面ＷＣＳをウ
エハＷの裏面にまで近づける。そしてウエハチャック切
替弁ＳＶＣを負圧側に切り替える。ウエハチャックＷＣ
の吸着面ＷＣＳが仮支持部ＴＣによって支えられている
ウエハＷの裏面よりも上となるまで天板ＺがＺ方向に上
昇し、ウエハチャック圧力センサＰＳＣの計測値が所望
の圧力まで達した後、制御装置Ｃは仮支持部切替弁ＳＶ
Ｔを大気圧側に開く。
【００２０】これによりウエハＷはウエハチャックＷＣ
により仮支持部ＴＣからはがされ、ウエハチャックＷＣ
へ持ち替えられる。この間、ウエハＷはウエハチャック
ＷＣと仮支持部ＴＣとのいずれかにより常に吸引保持さ
れているので、持ち替えの際に生じるずれは少ない。
により仮支持部ＴＣからはがされ、ウエハチャックＷＣ
へ持ち替えられる。この間、ウエハＷはウエハチャック
ＷＣと仮支持部ＴＣとのいずれかにより常に吸引保持さ
れているので、持ち替えの際に生じるずれは少ない。
【００２１】制御装置ＣはウエハチャックＷＣ上に負圧
吸着されたウエハＷの表面が顕微鏡ＯＡの焦点深度内に
なるように変位センサＺＳの計測値（ｙ）に対応する目
標値（ｃ）を設定する。そして、ウエハＷの表面が顕微
鏡ＯＡの焦点深度内となった後、制御装置ＣはウエハＷ
上のアライメントマーク２か所の位置ずれを顕微鏡ＯＡ
を介して測り、ウエハＷのＸＹθ方向の位置ずれを求め
る。
吸着されたウエハＷの表面が顕微鏡ＯＡの焦点深度内に
なるように変位センサＺＳの計測値（ｙ）に対応する目
標値（ｃ）を設定する。そして、ウエハＷの表面が顕微
鏡ＯＡの焦点深度内となった後、制御装置ＣはウエハＷ
上のアライメントマーク２か所の位置ずれを顕微鏡ＯＡ
を介して測り、ウエハＷのＸＹθ方向の位置ずれを求め
る。
【００２２】次に、制御装置Ｃは電流値（ｉ）を監視し
てその変化がある範囲を超えたならば、すぐにウエハチ
ャック切替弁ＳＶＣを大気圧側に開くように待機する。
なお、モータドライバＭＤからのモータＺＭへの電流値
（ｉ）は変位センサＺＳの測定値に対応する目標値
（ｃ）の変化が十分遅ければほとんど一定である。
てその変化がある範囲を超えたならば、すぐにウエハチ
ャック切替弁ＳＶＣを大気圧側に開くように待機する。
なお、モータドライバＭＤからのモータＺＭへの電流値
（ｉ）は変位センサＺＳの測定値に対応する目標値
（ｃ）の変化が十分遅ければほとんど一定である。
【００２３】この後、制御装置Ｃは仮支持部切替弁ＳＶ
Ｔを負圧側に開き、変位センサＺＳの目標値（ｃ）をゆ
っくり降下させる。ウエハＷの裏面が仮支持部ＴＣの仮
支持面ＴＣＳに接触すると、ウエハＷの裏面に仮支持部
ＴＣから上向きに弱い力が働く。そうすると、変位セン
サＺＳの計測値（ｙ）とその目標値（ｃ）との偏差
（ｅ）が大きくなり、位相補償装置ＭＣの操作量（Ｉ）
とモータドライバＭＤからのモータ電流値（ｉ）は、偏
差（ｅ）を小さくする方向に変化する。このとき、仮支
持部ＴＣの仮支持面ＴＣＳとウエハチャックＷＣの吸着
面ＷＣＳは同一高さ状態にある。また、この状態におい
て、仮支持部の負圧吸着とウエハチャックの負圧吸着は
オーバーラップしている。そして制御装置Ｃはウエハチ
ャック切替弁ＳＶＣを大気圧側に開く。以上において、
仮支持部ＴＣの仮支持面ＴＣＳと、ウエハチャックＷＣ
の吸着面ＷＣＳが同一高さにおけるウエハＷの位置ずれ
は少ない。
Ｔを負圧側に開き、変位センサＺＳの目標値（ｃ）をゆ
っくり降下させる。ウエハＷの裏面が仮支持部ＴＣの仮
支持面ＴＣＳに接触すると、ウエハＷの裏面に仮支持部
ＴＣから上向きに弱い力が働く。そうすると、変位セン
サＺＳの計測値（ｙ）とその目標値（ｃ）との偏差
（ｅ）が大きくなり、位相補償装置ＭＣの操作量（Ｉ）
とモータドライバＭＤからのモータ電流値（ｉ）は、偏
差（ｅ）を小さくする方向に変化する。このとき、仮支
持部ＴＣの仮支持面ＴＣＳとウエハチャックＷＣの吸着
面ＷＣＳは同一高さ状態にある。また、この状態におい
て、仮支持部の負圧吸着とウエハチャックの負圧吸着は
オーバーラップしている。そして制御装置Ｃはウエハチ
ャック切替弁ＳＶＣを大気圧側に開く。以上において、
仮支持部ＴＣの仮支持面ＴＣＳと、ウエハチャックＷＣ
の吸着面ＷＣＳが同一高さにおけるウエハＷの位置ずれ
は少ない。
【００２４】次に、ウエハチャックＷＣの吸着面ＷＣＳ
が十分大気圧になったことを確認してから、変位センサ
ＺＳの目標値（ｃ）をさらにゆっくりと降下させる。こ
のとき、降下速度が速いとウエハチャックＷＣ周辺およ
び吸着面ＷＣＳに形成されている負圧吸着の穴より空気
が十分に流入してこないため、ウエハＷ裏面とウエハチ
ャックＷＣ吸着面ＷＣＳ間が瞬間的に負圧（以下、動的
負圧という）になる。動的負圧によってウエハＷにはス
トレスがかかり、ゆがみ、そりなど予測できない変形を
引き起こす。このストレスが許容量より大きいと、ウエ
ハＷは仮支持部ＴＣにおいて吸着支持されているにも関
わらず、位置ずれが生じてしまうことは前述した通りで
ある。
が十分大気圧になったことを確認してから、変位センサ
ＺＳの目標値（ｃ）をさらにゆっくりと降下させる。こ
のとき、降下速度が速いとウエハチャックＷＣ周辺およ
び吸着面ＷＣＳに形成されている負圧吸着の穴より空気
が十分に流入してこないため、ウエハＷ裏面とウエハチ
ャックＷＣ吸着面ＷＣＳ間が瞬間的に負圧（以下、動的
負圧という）になる。動的負圧によってウエハＷにはス
トレスがかかり、ゆがみ、そりなど予測できない変形を
引き起こす。このストレスが許容量より大きいと、ウエ
ハＷは仮支持部ＴＣにおいて吸着支持されているにも関
わらず、位置ずれが生じてしまうことは前述した通りで
ある。
【００２５】また、動的負圧は、一定速度で降下しよう
とする天板Ｚに対して上向きに働き、モータＺＭにとっ
て負荷になる。そのため、動的負圧の大きさは操作量
（Ｉ）、モータ電流値（ｉ）にて観測される。そこで、
操作量が所定の値を越えないように天板を降下させる。
これによって動的負圧によるウエハＷへのストレスは許
容量以下に抑えられ、ウエハチャックＷＣ降下時におけ
る位置ずれは少なくなる。
とする天板Ｚに対して上向きに働き、モータＺＭにとっ
て負荷になる。そのため、動的負圧の大きさは操作量
（Ｉ）、モータ電流値（ｉ）にて観測される。そこで、
操作量が所定の値を越えないように天板を降下させる。
これによって動的負圧によるウエハＷへのストレスは許
容量以下に抑えられ、ウエハチャックＷＣ降下時におけ
る位置ずれは少なくなる。
【００２６】制御装置Ｃは顕微鏡ＯＡで測ったウエハＷ
のθ方向の位置ずれ分をθモータＱＭを回転させること
によってθサブ位置合わせを実行する。次に仮支持部Ｔ
Ｃより、ウエハチャックＷＣへ持ち替えを行う。最後
に、顕微鏡ＯＡで測ったウエハＷのＸＹ方向ずれをＸＹ
ステージＸＹを移動して合わせながら、ＸＹステージＸ
ＹでウエハＷをレチクル上の半導体集積回路製造用のパ
ターンを投影露光するための投影光学系（不図示）のパ
ターン投影位置に移動させ、ウエハＷへのパターン露光
をステップアンドリピートで実行させる。
のθ方向の位置ずれ分をθモータＱＭを回転させること
によってθサブ位置合わせを実行する。次に仮支持部Ｔ
Ｃより、ウエハチャックＷＣへ持ち替えを行う。最後
に、顕微鏡ＯＡで測ったウエハＷのＸＹ方向ずれをＸＹ
ステージＸＹを移動して合わせながら、ＸＹステージＸ
ＹでウエハＷをレチクル上の半導体集積回路製造用のパ
ターンを投影露光するための投影光学系（不図示）のパ
ターン投影位置に移動させ、ウエハＷへのパターン露光
をステップアンドリピートで実行させる。
【００２７】以上、ウエハＷにストレスを与えることが
なく、高精度なウエハＷの持ち替え機能を有し、簡素な
θ位置合わせ機構を有するステッパを実現している。
なく、高精度なウエハＷの持ち替え機能を有し、簡素な
θ位置合わせ機構を有するステッパを実現している。
【００２８】なお、上記実施例においては、動的負圧が
許容量を越えないようにするため、操作量が所定の値を
越えないように、ウエハチャックＷＣを降下させたが、
降下速度を所定の値以下に設定しても構わない。
許容量を越えないようにするため、操作量が所定の値を
越えないように、ウエハチャックＷＣを降下させたが、
降下速度を所定の値以下に設定しても構わない。
【００２９】また、ウエハチャックＷＣの吸着面ＷＣＳ
に形成された負圧吸着の穴につながる配管にサーボバル
ブ、また吸着面ＷＣＳに圧力センサを配置し、動的負圧
の圧力制御をしても構わない。高速、高精度の圧力制御
を実現することによって、ウエハチャックを高速に降下
させることも可能である。
に形成された負圧吸着の穴につながる配管にサーボバル
ブ、また吸着面ＷＣＳに圧力センサを配置し、動的負圧
の圧力制御をしても構わない。高速、高精度の圧力制御
を実現することによって、ウエハチャックを高速に降下
させることも可能である。
【００３０】さらに位相補償装置ＭＣや差分器ＤＦはハ
ードウェアによって実現する必要はなく、制御装置Ｃも
含め数値演算プロセッサ（ＤＳＰ）などのソフトウェア
で実現してもよい。
ードウェアによって実現する必要はなく、制御装置Ｃも
含め数値演算プロセッサ（ＤＳＰ）などのソフトウェア
で実現してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チャックと仮支持部との間の基板（ウエハ等）の受け渡
し時の基板へのストレスを最小限にすることができ、高
精度な位置決めを可能にすることができる。
チャックと仮支持部との間の基板（ウエハ等）の受け渡
し時の基板へのストレスを最小限にすることができ、高
精度な位置決めを可能にすることができる。
【図１】 本発明の基板受け渡し装置の一実施例を示す
図である。
図である。
Ｗ：ウエハ、ＷＣ：ウエハチャック、ＷＣＳ：吸着面、
ＴＣ：仮支持部、ＴＣＳ：仮支持面、ＷＦ：ウエハフィ
ーダ、ＯＡ：顕微鏡、ＸＹ：ＸＹステージ、Ｚ：天板、
ＺＭ：モータ、ＺＳ：変位センサ、ＭＤ：モータドライ
バ、ＤＦ：差分器、ＭＣ：位相補償装置、Ｍ：ミラー、
ＱＭ：θモータ、ＰＳＴ：仮支持部圧力センサ、ＰＳ
Ｃ：ウエハチャック圧力センサ、ＳＶＴ：仮支持部切替
弁、ＳＶＣ：ウエハチャック切替弁、Ｃ：制御装置。
ＴＣ：仮支持部、ＴＣＳ：仮支持面、ＷＦ：ウエハフィ
ーダ、ＯＡ：顕微鏡、ＸＹ：ＸＹステージ、Ｚ：天板、
ＺＭ：モータ、ＺＳ：変位センサ、ＭＤ：モータドライ
バ、ＤＦ：差分器、ＭＣ：位相補償装置、Ｍ：ミラー、
ＱＭ：θモータ、ＰＳＴ：仮支持部圧力センサ、ＰＳ
Ｃ：ウエハチャック圧力センサ、ＳＶＴ：仮支持部切替
弁、ＳＶＣ：ウエハチャック切替弁、Ｃ：制御装置。
Claims (9)
- 【請求項１】 基板を仮支持する仮支持面を有する仮支
持部と、基板を吸着保持する吸着面を有するチャック
と、前記チャックを前記仮支持部の仮支持面と交差する
方向に移動可能なように支持するステージと、前記ステ
ージを前記移動方向に沿って移動させる駆動手段と、前
記ステージの前記移動方向における位置を計測する計測
手段と、前記計測手段の計測値に基づいて前記駆動手段
を制御することにより前記ステージの前記移動方向にお
ける位置をサーボ制御する位置サーボ手段と、前記位置
サーボ手段から前記駆動手段に与えられる操作量に応じ
た値に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開放
させる制御手段を有する基板受け渡し装置において、前
記仮支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ステ
ージが降下する時、前記操作量が所定値を越えないよう
に制限されることを特徴とする基板受け渡し装置。 - 【請求項２】 基板を仮支持する仮支持面を有する仮支
持部と、基板を吸着保持する吸着面を有するチャック
と、前記チャックを前記仮支持部の仮支持面と交差する
方向に移動可能なように支持するステージと、前記ステ
ージを前記移動方向に沿って移動させる駆動手段と、前
記ステージの前記移動方向における位置を計測する計測
手段と、前記計測手段の計測値に基づいて前記駆動手段
を制御することにより前記ステージの前記移動方向にお
ける位置をサーボ制御する位置サーボ手段と、前記位置
サーボ手段から前記駆動手段に与えられる操作量に応じ
た値に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開放
させる制御手段を有する基板受け渡し装置において、前
記仮支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ステ
ージが降下する時、降下速度が所定値を越えないように
制限されることを特徴とする基板受け渡し装置。 - 【請求項３】 少なくとも前記同一高さ状態からのステ
ージ降下時、さらに前記吸着面の圧力を圧力制御するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の基板受け渡し装
置。 - 【請求項４】 基板を仮支持する仮支持面を有する仮支
持部と、基板を吸着保持する吸着面を有するチャック
と、前記チャックを前記仮支持部の仮支持面と交差する
方向に移動可能なように支持するステージと、前記ステ
ージを前記移動方向に沿って移動させる駆動手段と、前
記ステージの前記移動方向における位置を計測する計測
手段と、前記計測手段の計測値に基づいて前記駆動手段
を制御することにより前記ステージの前記移動方向にお
ける位置をサーボ制御する位置サーボ手段と、前記位置
サーボ手段から前記駆動手段に与えられる操作量に応じ
た値に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開放
させる制御手段を有する基板受け渡し装置を用いて基板
を前記チャックから前記仮支持部に受け渡す際、前記仮
支持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ステージ
が降下する時、前記操作量が所定値を越えないように制
限することを特徴とする基板受け渡し方法。 - 【請求項５】 基板を仮支持する仮支持面を有する仮支
持部と、基板を吸着保持する吸着面を有するチャック
と、前記チャックを前記仮支持部の仮支持面と交差する
方向に移動可能なように支持するステージと、前記ステ
ージを前記移動方向に沿って移動させる駆動手段と、前
記ステージの前記移動方向における位置を計測する計測
手段と、前記計測手段の計測値に基づいて前記駆動手段
を制御することにより前記ステージの前記移動方向にお
ける位置をサーボ制御する位置サーボ手段と、前記位置
サーボ手段から前記駆動手段に与えられる操作量に応じ
た値に基づいて前記チャックの基板吸着保持動作を開放
させる制御手段を有する基板受け渡し装置用いて基板を
前記チャックから前記仮支持部に受け渡す際、前記仮支
持面と前記吸着面が同一高さ状態より、前記ステージが
降下する時、降下速度が所定値を越えないように制限す
ることを特徴とする基板受け渡し方法。 - 【請求項６】 少なくとも前記同一高さ状態からのステ
ージ降下時、さらに前記吸着面の圧力を圧力制御するこ
とを特徴とする請求項４または５記載の基板受け渡し方
法。 - 【請求項７】 基板を仮支持する仮支持面を有する仮支
持部と、基板に対して所定の処理を行う際に基板を吸着
保持する吸着面を有するチャックと、前記チャックを前
記仮支持部の仮支持面と交差する方向に移動可能なよう
に支持するステージと、前記ステージを前記移動方向に
沿って移動させる駆動手段と、前記ステージの前記移動
方向における位置を計測する計測手段と、前記計測手段
の計測値に基づいて前記駆動手段を制御することにより
前記ステージの前記移動方向における位置をサーボ制御
する位置サーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆
動手段に与えられる操作量に応じた値に基づいて前記チ
ャックの基板吸着保持動作を開放させる制御手段を有す
る半導体製造装置において、前記仮支持面と前記吸着面
が同一高さ状態より、前記ステージが降下する時、前記
操作量が所定値を越えないように制限する手段を有する
ことを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項８】 基板を仮支持する仮支持面を有する仮支
持部と、基板に対して所定の処理を行う際に基板を吸着
保持する吸着面を有するチャックと、前記チャックを前
記仮支持部の仮支持面と交差する方向に移動可能なよう
に支持するステージと、前記ステージを前記移動方向に
沿って移動させる駆動手段と、前記ステージの前記移動
方向における位置を計測する計測手段と、前記計測手段
の計測値に基づいて前記駆動手段を制御することにより
前記ステージの前記移動方向における位置をサーボ制御
する位置サーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆
動手段に与えられる操作量に応じた値に基づいて前記チ
ャックの基板吸着保持動作を開放させる制御手段を有す
る半導体製造装置において、前記仮支持面と前記吸着面
が同一高さ状態より、前記ステージが降下する時、降下
速度が所定値を越えないように制限する手段を有するこ
とを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項９】 前記吸着面の圧力を圧力制御することを
特徴とする請求項７または８記載の半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07311996A JP3729425B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | ステージ装置、基板受け渡し方法および半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07311996A JP3729425B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | ステージ装置、基板受け渡し方法および半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246355A true JPH09246355A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3729425B2 JP3729425B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=13509049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07311996A Expired - Fee Related JP3729425B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | ステージ装置、基板受け渡し方法および半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3729425B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158966A (ja) * | 2000-05-23 | 2009-07-16 | Asml Holding Nv | 可撓性圧電性チャック |
-
1996
- 1996-03-05 JP JP07311996A patent/JP3729425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009158966A (ja) * | 2000-05-23 | 2009-07-16 | Asml Holding Nv | 可撓性圧電性チャック |
| JP4734433B2 (ja) * | 2000-05-23 | 2011-07-27 | エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ． | 可撓性チャック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3729425B2 (ja) | 2005-12-21 |
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