JPH09321124A - ウエハのアライメント方法および装置 - Google Patents
ウエハのアライメント方法および装置Info
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- JPH09321124A JPH09321124A JP13526196A JP13526196A JPH09321124A JP H09321124 A JPH09321124 A JP H09321124A JP 13526196 A JP13526196 A JP 13526196A JP 13526196 A JP13526196 A JP 13526196A JP H09321124 A JPH09321124 A JP H09321124A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で可動部分を少なくしてウエハの
アライメントを行うことができるウエハのアライメント
方法および装置を実現する。 【解決手段】 ４０°間隔の各角度θn（ｎ＝１〜９）
で制御装置１２はウエハ３の周囲位置の極座標値θn，
ｒn（ｎ＝１〜９）を検知する。制御装置１２はこの極
座標系からテーブル７の回転中心Ｐを原点とする直交座
標系Ｘn，Ｙnを求める。その後、制御装置１２は、直交
座標系の各９つの位置Ｘn，Ｙnから、３点づつの組み合
わせをピックアップする。それぞれの組み合わせにおい
ては、各周囲位置の値により、ウエハ３の中心位置Ｏm
（ｍ＝１〜３）が求められる。求められた３つの中心位
置のうち、一つは他の２つの中心位置とは異なることに
なる。制御装置１２は３つの中心位置を比較し、一致す
る２つの中心位置を真のウエハ３の中心位置として認識
する。
アライメントを行うことができるウエハのアライメント
方法および装置を実現する。 【解決手段】 ４０°間隔の各角度θn（ｎ＝１〜９）
で制御装置１２はウエハ３の周囲位置の極座標値θn，
ｒn（ｎ＝１〜９）を検知する。制御装置１２はこの極
座標系からテーブル７の回転中心Ｐを原点とする直交座
標系Ｘn，Ｙnを求める。その後、制御装置１２は、直交
座標系の各９つの位置Ｘn，Ｙnから、３点づつの組み合
わせをピックアップする。それぞれの組み合わせにおい
ては、各周囲位置の値により、ウエハ３の中心位置Ｏm
（ｍ＝１〜３）が求められる。求められた３つの中心位
置のうち、一つは他の２つの中心位置とは異なることに
なる。制御装置１２は３つの中心位置を比較し、一致す
る２つの中心位置を真のウエハ３の中心位置として認識
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの観
察や処理を行う装置において、ウエハをアライメントす
る方法と装置に関する。
察や処理を行う装置において、ウエハをアライメントす
る方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体ウエハ上に形成されたデ
バイス等を走査電子顕微鏡で観察する場合、走査電子顕
微鏡の試料室に接続された予備室においてウエハの一次
アライメントを行い、一次アライメントを行ったウエハ
を試料室に導入して精密なアライメントを行った後、必
要な箇所の観察を行うようにしている。
バイス等を走査電子顕微鏡で観察する場合、走査電子顕
微鏡の試料室に接続された予備室においてウエハの一次
アライメントを行い、一次アライメントを行ったウエハ
を試料室に導入して精密なアライメントを行った後、必
要な箇所の観察を行うようにしている。
【０００３】図１は従来のこの種装置を示す平面概略
図、図２はその側面概略図であり、図中１は走査電子顕
微鏡の試料室である。試料室１の内部には、Ｘ方向とＹ
方向に移動が可能なステージ２が設けられており、ステ
ージ２上に観察すべきウエハ３が載置される。
図、図２はその側面概略図であり、図中１は走査電子顕
微鏡の試料室である。試料室１の内部には、Ｘ方向とＹ
方向に移動が可能なステージ２が設けられており、ステ
ージ２上に観察すべきウエハ３が載置される。
【０００４】試料室１には隣接して予備室４が取り付け
られており、試料室１と予備室４との間には、詳細には
図示していないが、仕切弁が設けられており、両室は独
立に真空排気されるように構成されている。すなわち、
最初に予備室４にウエハを導入し、予備室４において予
備排気を行い、その後、仕切弁を開けてウエハを試料室
１に導入するようにしている。このように構成すること
により、試料室１内を所定の真空度にするための時間を
短縮でき、また、試料室の汚染を防止することができ
る。
られており、試料室１と予備室４との間には、詳細には
図示していないが、仕切弁が設けられており、両室は独
立に真空排気されるように構成されている。すなわち、
最初に予備室４にウエハを導入し、予備室４において予
備排気を行い、その後、仕切弁を開けてウエハを試料室
１に導入するようにしている。このように構成すること
により、試料室１内を所定の真空度にするための時間を
短縮でき、また、試料室の汚染を防止することができ
る。
【０００５】予備室４においては、アーム５によりウエ
ハ３が搬送され、ウエハ３は駆動軸６上のテーブル７の
上に移動させられる。その後、駆動軸６を上方に駆動
し、テーブル７上にウエハ３を保持してウエハ３を一対
のセンタリングドライブ８の間に移送する。
ハ３が搬送され、ウエハ３は駆動軸６上のテーブル７の
上に移動させられる。その後、駆動軸６を上方に駆動
し、テーブル７上にウエハ３を保持してウエハ３を一対
のセンタリングドライブ８の間に移送する。
【０００６】一対のセンタリングドライブ８は、その内
側の形状がウエハ３の外側の形状と一致されており、セ
ンタリングドライブ８をその中心に向けて移動し、ウエ
ハ３を挟みつけることにより、センタリングドライブ８
の中心とウエハ３の中心とを一致させる。この動作によ
りウエハ３の中心位置のアライメントが行われる。
側の形状がウエハ３の外側の形状と一致されており、セ
ンタリングドライブ８をその中心に向けて移動し、ウエ
ハ３を挟みつけることにより、センタリングドライブ８
の中心とウエハ３の中心とを一致させる。この動作によ
りウエハ３の中心位置のアライメントが行われる。
【０００７】このウエハ３の中心位置のアライメントを
行った後、ウエハ３のオリエンテーションフラット（以
下オリフラという）９のアライメントが行われる。この
場合、テーブル７が回転され、ウエハ３の周囲の位置が
アライメントセンサ１０によって検出される。
行った後、ウエハ３のオリエンテーションフラット（以
下オリフラという）９のアライメントが行われる。この
場合、テーブル７が回転され、ウエハ３の周囲の位置が
アライメントセンサ１０によって検出される。
【０００８】アライメントセンサ１０は発光部と受光部
とから構成されており、ウエハ３のオリフラ９以外の部
分では、発光部からの光がウエハによって遮断され、受
光部では光を検出しない。一方、オリフラ９部分では発
光部からの光が受光部で検出され、オリフラ９の存在を
認知することができる。
とから構成されており、ウエハ３のオリフラ９以外の部
分では、発光部からの光がウエハによって遮断され、受
光部では光を検出しない。一方、オリフラ９部分では発
光部からの光が受光部で検出され、オリフラ９の存在を
認知することができる。
【０００９】この結果、テーブル７の回転位置とアライ
メントセンサ１０によるオリフラ９の検出により、オリ
フラ９の位置がほぼ正確に検出できる。その後、テーブ
ル７を回転してオリフラ９の位置を正規の位置にアライ
メントする。
メントセンサ１０によるオリフラ９の検出により、オリ
フラ９の位置がほぼ正確に検出できる。その後、テーブ
ル７を回転してオリフラ９の位置を正規の位置にアライ
メントする。
【００１０】上記動作が終了した後、テーブル７は下降
され、ウエハ３はアーム５上に載せられる。ウエハ３を
載置したアーム５は予備室４から試料室１に移動され、
ウエハ３はステージ２上に配置される。この状態でウエ
ハ３はステージ２上に位置の粗調整が行われた状態でセ
ットされる。なお、アーム５の移動に際しては、試料室
１と予備室４との間の仕切弁は開けられている。
され、ウエハ３はアーム５上に載せられる。ウエハ３を
載置したアーム５は予備室４から試料室１に移動され、
ウエハ３はステージ２上に配置される。この状態でウエ
ハ３はステージ２上に位置の粗調整が行われた状態でセ
ットされる。なお、アーム５の移動に際しては、試料室
１と予備室４との間の仕切弁は開けられている。
【００１１】ステージ２上のウエハ３は位置の微調整が
行われた後、ステージ２によって走査電子顕微鏡像を観
察すべきウエハ３内の領域が走査電子顕微鏡の光軸位置
に移動させられ、良く知られた走査電子顕微鏡像の観察
が実行される。
行われた後、ステージ２によって走査電子顕微鏡像を観
察すべきウエハ３内の領域が走査電子顕微鏡の光軸位置
に移動させられ、良く知られた走査電子顕微鏡像の観察
が実行される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記したウエハのアラ
イメントでは、予備室４においてウエハ３をセンタリン
グドライブ８によって挟みつけ、ウエハ３をテーブル７
上で摺動させることになる。このため、テーブル７に接
触しているウエハ３の裏面は傷が付き、また、発塵の原
因ともなって好ましくない。
イメントでは、予備室４においてウエハ３をセンタリン
グドライブ８によって挟みつけ、ウエハ３をテーブル７
上で摺動させることになる。このため、テーブル７に接
触しているウエハ３の裏面は傷が付き、また、発塵の原
因ともなって好ましくない。
【００１３】また、ウエハ３の中心位置だしのためにセ
ンタリングドライブ８などの可動部分が含まれており、
それらの機構も発塵源となる。このような発塵源からの
塵は、ウエハ３の観察面上に付着し、試料室１内でのウ
エハ３の観察上支障を来すことになる。
ンタリングドライブ８などの可動部分が含まれており、
それらの機構も発塵源となる。このような発塵源からの
塵は、ウエハ３の観察面上に付着し、試料室１内でのウ
エハ３の観察上支障を来すことになる。
【００１４】更に、前記した従来のアライメント機構
は、複雑な構成要素が多数含まれているので、それらを
収納する予備室３の容量を大きくせざるを得ない。この
ため、予備室を真空排気するための時間が長くなると共
に、逆に予備室４を大気圧に戻す際の時間も掛かり、ま
た、大気に戻す際の窒素ガスの量も多くなる。
は、複雑な構成要素が多数含まれているので、それらを
収納する予備室３の容量を大きくせざるを得ない。この
ため、予備室を真空排気するための時間が長くなると共
に、逆に予備室４を大気圧に戻す際の時間も掛かり、ま
た、大気に戻す際の窒素ガスの量も多くなる。
【００１５】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、簡単な構成で可動部分を少なくし
てウエハのアライメントを行うことができるウエハのア
ライメント方法および装置を実現するにある。
もので、その目的は、簡単な構成で可動部分を少なくし
てウエハのアライメントを行うことができるウエハのア
ライメント方法および装置を実現するにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
ウエハのアライメント方法は、切り欠きを有したウエハ
をテーブルの上に載せ、テーブルを回転させて所定角度
ごとにウエハの周囲位置を検出し、検出した複数の周囲
位置を複数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位
置に基づいてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ご
とに求められたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の
仮の中心位置の中でより多い一致した中心位置をウエハ
の真の中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハの真
の中心位置との間のずれ量に応じてウエハのアライメン
トを行うようにしたことを特徴としている。
ウエハのアライメント方法は、切り欠きを有したウエハ
をテーブルの上に載せ、テーブルを回転させて所定角度
ごとにウエハの周囲位置を検出し、検出した複数の周囲
位置を複数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位
置に基づいてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ご
とに求められたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の
仮の中心位置の中でより多い一致した中心位置をウエハ
の真の中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハの真
の中心位置との間のずれ量に応じてウエハのアライメン
トを行うようにしたことを特徴としている。
【００１７】請求項１の発明に基づくウエハのアライメ
ント方法は、ウエハの周囲位置を複数箇所検出し、複数
箇所の周囲位置からウエハの仮の中心位置を求め、複数
の仮の中心位置の一致する中心位置を真の中心位置とす
る。
ント方法は、ウエハの周囲位置を複数箇所検出し、複数
箇所の周囲位置からウエハの仮の中心位置を求め、複数
の仮の中心位置の一致する中心位置を真の中心位置とす
る。
【００１８】請求項２の発明に基づくウエハのアライメ
ント装置は、切り欠きを有したウエハが載せられるテー
ブルと、テーブルの回転機構と、テーブルの回転角を検
出する手段と、テーブルの回転に伴ってウエハの周囲位
置を検出する検出手段と、検出した複数の周囲位置を複
数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に基づ
いてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに求め
られたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の中心
位置の中でより多い一致した中心位置をウエハの真の中
心位置として判定する制御装置とを有したことを特徴と
している。
ント装置は、切り欠きを有したウエハが載せられるテー
ブルと、テーブルの回転機構と、テーブルの回転角を検
出する手段と、テーブルの回転に伴ってウエハの周囲位
置を検出する検出手段と、検出した複数の周囲位置を複
数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に基づ
いてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに求め
られたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の中心
位置の中でより多い一致した中心位置をウエハの真の中
心位置として判定する制御装置とを有したことを特徴と
している。
【００１９】請求項２の発明に基づくウエハのアライメ
ント装置は、ウエハの周囲位置を複数箇所検出し、複数
箇所の周囲位置からウエハの仮の中心位置を求め、複数
の仮の中心位置の一致する中心位置を真の中心位置と判
定する制御装置を設けた。
ント装置は、ウエハの周囲位置を複数箇所検出し、複数
箇所の周囲位置からウエハの仮の中心位置を求め、複数
の仮の中心位置の一致する中心位置を真の中心位置と判
定する制御装置を設けた。
【００２０】請求項３の発明に基づくウエハのアライメ
ント方法は、切り欠きを有したウエハを予備室内のテー
ブルの上に載せ、テーブルを回転させて所定角度ごとに
ウエハの周囲位置を検出し、検出した複数の周囲位置を
複数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に基
づいてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに求
められたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の中
心位置の中でより多い一致した中心位置をウエハの真の
中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハの真の中心
位置との間のずれ量を求め、その後予備室内のウエハを
試料室内の移動ステージ上に搬送する際、事前に移動ス
テージを該ずれ量に応じて移動させるようにしたことを
特徴としている。
ント方法は、切り欠きを有したウエハを予備室内のテー
ブルの上に載せ、テーブルを回転させて所定角度ごとに
ウエハの周囲位置を検出し、検出した複数の周囲位置を
複数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に基
づいてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに求
められたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の中
心位置の中でより多い一致した中心位置をウエハの真の
中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハの真の中心
位置との間のずれ量を求め、その後予備室内のウエハを
試料室内の移動ステージ上に搬送する際、事前に移動ス
テージを該ずれ量に応じて移動させるようにしたことを
特徴としている。
【００２１】請求項３の発明に基づくウエハのアライメ
ント方法は、テーブル上に載せられたウエハの周囲位置
を複数箇所検出し、複数箇所の周囲位置からウエハの仮
の中心位置を求め、複数の仮の中心位置の一致する中心
位置を真の中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハ
の真の中心位置との間のずれ量を求め、ウエハを試料室
内の移動ステージ上に搬送する際、事前に移動ステージ
を該ずれ量に応じて移動させる。
ント方法は、テーブル上に載せられたウエハの周囲位置
を複数箇所検出し、複数箇所の周囲位置からウエハの仮
の中心位置を求め、複数の仮の中心位置の一致する中心
位置を真の中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハ
の真の中心位置との間のずれ量を求め、ウエハを試料室
内の移動ステージ上に搬送する際、事前に移動ステージ
を該ずれ量に応じて移動させる。
【００２２】
【実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形
態を詳細に説明する。図３は、本発明に基づくウエハの
アライメント装置を示す平面概略図であり、図４はその
側面概略図である。これらの図において、図１，図２と
同一ないしは類似の構成要素には、同一番号を付しその
詳細な説明は省略する。
態を詳細に説明する。図３は、本発明に基づくウエハの
アライメント装置を示す平面概略図であり、図４はその
側面概略図である。これらの図において、図１，図２と
同一ないしは類似の構成要素には、同一番号を付しその
詳細な説明は省略する。
【００２３】図において、試料室１内のテーブル２は、
駆動機構１１によって２次元的に移動させられるが、駆
動機構１１はコンピュータ等の制御装置１２によって制
御される。
駆動機構１１によって２次元的に移動させられるが、駆
動機構１１はコンピュータ等の制御装置１２によって制
御される。
【００２４】予備室４の内部に、アーム５によってウエ
ハ３が導入され、また、ウエハ３は駆動軸６の昇降によ
り、テーブル７上に載せられることは従来装置と同様で
あるが、駆動軸６は駆動回路１３によって駆動されるエ
アシリンダ等の昇降機構１４により昇降され、また、駆
動軸６は駆動回路１５によって駆動されるモータ１６に
よって回転させられる。
ハ３が導入され、また、ウエハ３は駆動軸６の昇降によ
り、テーブル７上に載せられることは従来装置と同様で
あるが、駆動軸６は駆動回路１３によって駆動されるエ
アシリンダ等の昇降機構１４により昇降され、また、駆
動軸６は駆動回路１５によって駆動されるモータ１６に
よって回転させられる。
【００２５】駆動回路１３，１５は制御装置１２によっ
て制御され、また、モータ１６による駆動軸６の回転角
（テーブル７の回転角）は、モータ１６に接続されたエ
ンコーダ１７によって検出される。エンコーダ１７から
の信号は制御装置１２に供給される。なお、モータ１６
と昇降機構１４との間にはカップリング１８が設けられ
ている。
て制御され、また、モータ１６による駆動軸６の回転角
（テーブル７の回転角）は、モータ１６に接続されたエ
ンコーダ１７によって検出される。エンコーダ１７から
の信号は制御装置１２に供給される。なお、モータ１６
と昇降機構１４との間にはカップリング１８が設けられ
ている。
【００２６】予備室４内には、ウエハ３が配置される
が、この配置されたウエハ３の周囲部分の位置を検出す
るために、ラインセンサ１９が設けられている。ライン
センサ１９は、直線状に並べられた多数の発光素子と受
光素子が備えられており、発光素子と受光素子との間に
ウエハ３が配置される。
が、この配置されたウエハ３の周囲部分の位置を検出す
るために、ラインセンサ１９が設けられている。ライン
センサ１９は、直線状に並べられた多数の発光素子と受
光素子が備えられており、発光素子と受光素子との間に
ウエハ３が配置される。
【００２７】ウエハ３を回転させると、ウエハ３によっ
て遮光される発光素子と受光素子の組み合わせと、ウエ
ハによって光が遮られない発光素子と受光素子の組み合
わせ位置により、ウエハ３の周囲部分（縁部分）の位置
の検出が可能となる。このラインセンサ１９の信号は、
検出回路２０に供給され、検出回路２０によって得られ
た信号は制御装置１２に供給される。
て遮光される発光素子と受光素子の組み合わせと、ウエ
ハによって光が遮られない発光素子と受光素子の組み合
わせ位置により、ウエハ３の周囲部分（縁部分）の位置
の検出が可能となる。このラインセンサ１９の信号は、
検出回路２０に供給され、検出回路２０によって得られ
た信号は制御装置１２に供給される。
【００２８】更に、予備室３内には、ウエハ３の周囲部
分の位置を検出するためのアライメントセンサ２１が設
けられている。アライメントセンサ２１は、図５に詳細
を示すごとく、発光素子２２と受光素子２３を有したセ
ンサ部２４を有しており、センサ部２４はステッピング
モータ２５によって直線状に移動させられるように構成
されている。
分の位置を検出するためのアライメントセンサ２１が設
けられている。アライメントセンサ２１は、図５に詳細
を示すごとく、発光素子２２と受光素子２３を有したセ
ンサ部２４を有しており、センサ部２４はステッピング
モータ２５によって直線状に移動させられるように構成
されている。
【００２９】受光素子２３からの信号は、検出回路２６
を介して制御装置１２に供給される。なお、ステッピン
グモータ２５は、制御装置１２によって制御される駆動
回路２７により駆動される。このような構成の動作を次
に説明する。
を介して制御装置１２に供給される。なお、ステッピン
グモータ２５は、制御装置１２によって制御される駆動
回路２７により駆動される。このような構成の動作を次
に説明する。
【００３０】まず、予備室４においては、アーム５によ
りウエハ３が搬送され、ウエハ３は駆動軸６上のテーブ
ル７の上に移動させられる。その後、制御装置１２は駆
動回路１３を制御し、駆動回路１３によって昇降機構を
駆動し、駆動軸６を上方に移動させて、ウエハ３とアー
ム５との接触状態を解除する。
りウエハ３が搬送され、ウエハ３は駆動軸６上のテーブ
ル７の上に移動させられる。その後、制御装置１２は駆
動回路１３を制御し、駆動回路１３によって昇降機構を
駆動し、駆動軸６を上方に移動させて、ウエハ３とアー
ム５との接触状態を解除する。
【００３１】次に、制御装置１２は駆動回路１５を制御
し、駆動回路１５によってモータ１６を回転させる。こ
のときのモータ１６の回転角（テーブル７，ウエハ３の
回転角）θnは、エンコーダ１７によって検出され、こ
の角度信号は制御装置１２に供給される。
し、駆動回路１５によってモータ１６を回転させる。こ
のときのモータ１６の回転角（テーブル７，ウエハ３の
回転角）θnは、エンコーダ１７によって検出され、こ
の角度信号は制御装置１２に供給される。
【００３２】このモータ１６によるテーブル７の回転に
伴うウエハ３の周囲部分（縁部分）の位置、すなわち、
テーブル７の回転中心からウエハ３の周囲位置までの距
離ｒ nは、ラインセンサ１９によって検出される。この
ウエハ３の周囲位置の検出は、全ての角度で行うことな
く、例えば、ウエハ３が８インチの大きさであれば、４
０°間隔で９回行われる。
伴うウエハ３の周囲部分（縁部分）の位置、すなわち、
テーブル７の回転中心からウエハ３の周囲位置までの距
離ｒ nは、ラインセンサ１９によって検出される。この
ウエハ３の周囲位置の検出は、全ての角度で行うことな
く、例えば、ウエハ３が８インチの大きさであれば、４
０°間隔で９回行われる。
【００３３】ところで、ウエハ３の中心位置Ｏとテーブ
ル７の中心位置Ｐとは、図６に示すように異なってお
り、ΔＸ，ΔＹのずれが生じている。本実施の形態で
は、このずれの量ΔＸ，ΔＹを検出する。
ル７の中心位置Ｐとは、図６に示すように異なってお
り、ΔＸ，ΔＹのずれが生じている。本実施の形態で
は、このずれの量ΔＸ，ΔＹを検出する。
【００３４】図６の例では、モータ１６の回転角をエン
コーダ１７で読取り、４０°間隔の各角度θn（ｎ＝１
〜９）で制御装置１２はラインセンサ１９の検出信号に
より、ウエハ３の周囲位置の極座標値θn，ｒn（ｎ＝１
〜９）を検知する。制御装置１２はこの極座標系からテ
ーブル７の回転中心Ｐを原点とする直交座標系Ｘn，Ｙn
（ｎ＝１〜９）を求める。
コーダ１７で読取り、４０°間隔の各角度θn（ｎ＝１
〜９）で制御装置１２はラインセンサ１９の検出信号に
より、ウエハ３の周囲位置の極座標値θn，ｒn（ｎ＝１
〜９）を検知する。制御装置１２はこの極座標系からテ
ーブル７の回転中心Ｐを原点とする直交座標系Ｘn，Ｙn
（ｎ＝１〜９）を求める。
【００３５】その後、制御装置１２は、直交座標系の各
９つの位置Ｘn，Ｙn（ｎ＝１〜９）から、３点づつの組
み合わせをピックアップする。例えば、次の周囲位置の
組み合わせが選択される。
９つの位置Ｘn，Ｙn（ｎ＝１〜９）から、３点づつの組
み合わせをピックアップする。例えば、次の周囲位置の
組み合わせが選択される。
【００３６】 （Ｘ1，Ｙ1），（Ｘ4，Ｙ4），（Ｘ7，Ｙ7） （Ｘ2，Ｙ2），（Ｘ5，Ｙ5），（Ｘ8，Ｙ8） （Ｘ3，Ｙ3），（Ｘ6，Ｙ6），（Ｘ9，Ｙ9） それぞれの組み合わせにおいては、各周囲位置の値によ
り、次の式を用いてウエハ３の中心位置Ｏm（ｍ＝１〜
３）のＸ座標位置Ｘ0mとＹ座標位置Ｙ0mとが求められ
る。なお、次の式でｍは１〜３である。
り、次の式を用いてウエハ３の中心位置Ｏm（ｍ＝１〜
３）のＸ座標位置Ｘ0mとＹ座標位置Ｙ0mとが求められ
る。なお、次の式でｍは１〜３である。
【００３７】
【数１】
【００３８】上記ウエハ３の３つの中心位置Ｏ1，Ｏ2，
Ｏ3は、９つのウエハの周囲位置に基づいて求められる
が、９つの周囲位置の一つは、オリフラ９上の点であ
る。したがって、求められた３つの中心位置のうち、一
つは他の２つの中心位置とは異なることになる。制御装
置１２は３つの中心位置を比較し、一致する２つの中心
位置を真のウエハ３の中心位置として認識する。このよ
うな一連の動作のフロー図を図７に示す。
Ｏ3は、９つのウエハの周囲位置に基づいて求められる
が、９つの周囲位置の一つは、オリフラ９上の点であ
る。したがって、求められた３つの中心位置のうち、一
つは他の２つの中心位置とは異なることになる。制御装
置１２は３つの中心位置を比較し、一致する２つの中心
位置を真のウエハ３の中心位置として認識する。このよ
うな一連の動作のフロー図を図７に示す。
【００３９】この結果、テーブル７の回転中心とウエハ
３の中心との間のずれ量ΔＸ，ΔＹが判明する。ここ
で、テーブル７の回転中心と試料室１内のステージ２の
中心とは、正確な位置合わせがなされており、アーム５
上にウエハ３を載せ、アーム５を試料室１内に導入して
ウエハ３をステージ２上に載せると、ウエハ３の中心と
ステージ２の中心とは、テーブル７の回転中心とウエハ
３の中心との間のずれ量ΔＸ，ΔＹだれずれることにな
る。
３の中心との間のずれ量ΔＸ，ΔＹが判明する。ここ
で、テーブル７の回転中心と試料室１内のステージ２の
中心とは、正確な位置合わせがなされており、アーム５
上にウエハ３を載せ、アーム５を試料室１内に導入して
ウエハ３をステージ２上に載せると、ウエハ３の中心と
ステージ２の中心とは、テーブル７の回転中心とウエハ
３の中心との間のずれ量ΔＸ，ΔＹだれずれることにな
る。
【００４０】したがって、制御装置１２は、駆動機構１
１を制御し、事前にずれ量ΔＸ，ΔＹだけステージ２を
移動させ、ウエハ３が搬送されたときに、ステージ２の
中心とウエハ３の中心とが一致するように動作する。こ
の結果、ウエハ３はステージ２上に正確に位置合わせが
行われることになり、その後の走査電子顕微鏡像の観察
においては、ウエハ３上の所望の表面部分を走査電子顕
微鏡の光軸上に位置させることができる。
１を制御し、事前にずれ量ΔＸ，ΔＹだけステージ２を
移動させ、ウエハ３が搬送されたときに、ステージ２の
中心とウエハ３の中心とが一致するように動作する。こ
の結果、ウエハ３はステージ２上に正確に位置合わせが
行われることになり、その後の走査電子顕微鏡像の観察
においては、ウエハ３上の所望の表面部分を走査電子顕
微鏡の光軸上に位置させることができる。
【００４１】なお、ウエハ３のオリフラ９のアライメン
トは、ウエハ３の周囲位置をラインセンサによって検出
した後、テーブル７をモータ１６によって回転させ、そ
の後、制御装置１２によりステッピングモータ２５を駆
動し、アライメントセンサ２１のセンサ部２４をウエハ
３の周囲位置に応じて直線状に移動させる。
トは、ウエハ３の周囲位置をラインセンサによって検出
した後、テーブル７をモータ１６によって回転させ、そ
の後、制御装置１２によりステッピングモータ２５を駆
動し、アライメントセンサ２１のセンサ部２４をウエハ
３の周囲位置に応じて直線状に移動させる。
【００４２】そして、周囲位置を正確にアライメントセ
ンサ２１によって検出し、オリフラ９の位置を検出す
る。この検出されたオリフラ９の位置と正規のオリフラ
の位置との間のずれ量に応じて、テーブル７が回転させ
られ、オリフラ９の位置は正確にアライメントされる。
ンサ２１によって検出し、オリフラ９の位置を検出す
る。この検出されたオリフラ９の位置と正規のオリフラ
の位置との間のずれ量に応じて、テーブル７が回転させ
られ、オリフラ９の位置は正確にアライメントされる。
【００４３】以上本発明の実施の形態例を説明したが、
本発明はこの実施の形態例に限定されない。例えば、８
インチの大きさのウエハに対して、４０°間隔で９つの
周囲位置を検出し、３つの組み合わせをピックアップし
て求められた３つの中心位置のうち、等しい２つの中心
位置をウエハの中心位置としたが、ウエハの周囲位置の
検出は９つ以上であっても良い。
本発明はこの実施の形態例に限定されない。例えば、８
インチの大きさのウエハに対して、４０°間隔で９つの
周囲位置を検出し、３つの組み合わせをピックアップし
て求められた３つの中心位置のうち、等しい２つの中心
位置をウエハの中心位置としたが、ウエハの周囲位置の
検出は９つ以上であっても良い。
【００４４】例えば、２４°間隔で１５点の周囲位置を
検出し、得られる５つの中心位置から、等しい３つの中
心位置をウエハの中心位置として選択しても良いし、更
に多数のウエハの周囲位置を検出することも可能であ
る。
検出し、得られる５つの中心位置から、等しい３つの中
心位置をウエハの中心位置として選択しても良いし、更
に多数のウエハの周囲位置を検出することも可能であ
る。
【００４５】また、８インチウエハを例にして説明した
が、３インチ，４インチ，５インチ，６インチ，１２イ
ンチの大きさのウエハを用いた場合にも本発明を適用す
ることができる。
が、３インチ，４インチ，５インチ，６インチ，１２イ
ンチの大きさのウエハを用いた場合にも本発明を適用す
ることができる。
【００４６】更に、オリフラを有したウエハのみなら
ず、Ｖノッチの切り欠きを有したウエハにも本発明を適
用することができる。この場合、Ｖノッチの切り欠き部
分の大きさは、オリフラの切り欠きに比べて著しく小さ
いので、検出した複数のウエハの中心位置は全て等しく
なるケースもあるが、その場合には、その等しい位置を
ウエハの中心位置とすれば良い。
ず、Ｖノッチの切り欠きを有したウエハにも本発明を適
用することができる。この場合、Ｖノッチの切り欠き部
分の大きさは、オリフラの切り欠きに比べて著しく小さ
いので、検出した複数のウエハの中心位置は全て等しく
なるケースもあるが、その場合には、その等しい位置を
ウエハの中心位置とすれば良い。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ウエ
ハの中心位置合わせをセンタリングドライブ等の可動機
構を用いずに行うことができるので、ウエハの裏面が他
の部分と摺動させる必要がなく、ウエハの裏面に傷が付
いたり、発塵が生じることも極めて少なくすることがで
きる。したがって、ウエハ表面が汚染されることは少な
くなり、ウエハの観察を正確に行うことができる。
ハの中心位置合わせをセンタリングドライブ等の可動機
構を用いずに行うことができるので、ウエハの裏面が他
の部分と摺動させる必要がなく、ウエハの裏面に傷が付
いたり、発塵が生じることも極めて少なくすることがで
きる。したがって、ウエハ表面が汚染されることは少な
くなり、ウエハの観察を正確に行うことができる。
【００４８】また、予備室内に余分な可動機構を設ける
必要がなくなるので、予備室の容量を小さくできる。そ
の結果、予備室の排気速度や大気圧に戻す速度を速くす
ることができると共に、大気圧に戻す際の窒素ガスの量
を減らすことができる。
必要がなくなるので、予備室の容量を小さくできる。そ
の結果、予備室の排気速度や大気圧に戻す速度を速くす
ることができると共に、大気圧に戻す際の窒素ガスの量
を減らすことができる。
【００４９】更に、請求項３の発明に基づくウエハのア
ライメント方法では、ステージへのウエハの搬送時にウ
エハの位置ずれ分を事前にステージの位置を移動させて
補正するので、ステージへのウエハの搬送後の精密なア
ライメント動作を短時間に行うことができ、ウエハ交換
時間を短くすることができる。
ライメント方法では、ステージへのウエハの搬送時にウ
エハの位置ずれ分を事前にステージの位置を移動させて
補正するので、ステージへのウエハの搬送後の精密なア
ライメント動作を短時間に行うことができ、ウエハ交換
時間を短くすることができる。
【００５０】更にまた、本発明の実施の形態では、アラ
イメントセンサを可動式としたので、ウエハが偏心して
いても、従来と同様にオリフラの検出が可能となる。
イメントセンサを可動式としたので、ウエハが偏心して
いても、従来と同様にオリフラの検出が可能となる。
【図１】従来のウエハのアライメントを行う装置の平面
概略図である。
概略図である。
【図２】図１の装置の側面概略図である。
【図３】本発明に基づくウエハのアライメントを行う装
置の平面概略図である。
置の平面概略図である。
【図４】図３の装置の側面概略図である。
【図５】アライメントセンサの詳細を示す図である。
【図６】テーブルの回転中心とウエハの中心とのずれ量
を示す図である。
を示す図である。
【図７】ウエハの中心位置を求める動作のフロー図であ
る。
る。
１ 試料室 ２ ステージ ３ ウエハ ４ 予備室 ５ アーム ６ 駆動軸 ７ テーブル ９ オリフラ １１ 駆動機構 １２ 制御装置 １３，１５ 駆動回路 １４ 昇降機構 １６ モータ １７ エンコーダ １９ ラインセンサ ２０，２６ 検出回路 ２１ アライメントセンサ ２５ ステッピングモータ ２７ 駆動回路
Claims (3)
- 【請求項１】 切り欠きを有したウエハをテーブルの上
に載せ、テーブルを回転させて所定角度ごとにウエハの
周囲位置を検出し、検出した複数の周囲位置を複数の組
に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に基づいてウ
エハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに求められた
ウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の中心位置の
中でより多い一致した中心位置をウエハの真の中心位置
とし、テーブルの中心位置とウエハの真の中心位置との
間のずれ量に応じてウエハのアライメントを行うように
したウエハのアライメント方法。 - 【請求項２】 切り欠きを有したウエハが載せられるテ
ーブルと、テーブルの回転機構と、テーブルの回転角を
検出する手段と、テーブルの回転に伴ってウエハの周囲
位置を検出する検出手段と、検出した複数の周囲位置を
複数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に基
づいてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに求
められたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の中
心位置の中でより多い一致した中心位置をウエハの真の
中心位置として判定する制御装置とを有したウエハのア
ライメント装置。 - 【請求項３】 切り欠きを有したウエハを予備室内のテ
ーブルの上に載せ、テーブルを回転させて所定角度ごと
にウエハの周囲位置を検出し、検出した複数の周囲位置
を複数の組に分け、複数の組ごとにウエハの周囲位置に
基づいてウエハの仮の中心位置を求め、複数の組ごとに
求められたウエハの仮の中心位置を比較し、複数の仮の
中心位置の中でより多い一致した中心位置をウエハの真
の中心位置とし、テーブルの中心位置とウエハの真の中
心位置との間のずれ量を求め、その後予備室内のウエハ
を試料室内の移動ステージ上に搬送する際、事前に移動
ステージを該ずれ量に応じて移動させるようにしたウエ
ハのアライメント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13526196A JPH09321124A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | ウエハのアライメント方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13526196A JPH09321124A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | ウエハのアライメント方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321124A true JPH09321124A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15147576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13526196A Withdrawn JPH09321124A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | ウエハのアライメント方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321124A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7153087B2 (en) | 2002-01-28 | 2006-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Centering mechanism, centering unit, semiconductor manufacturing apparatus, and centering method |
| WO2008031380A1 (de) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Vistec Electron Beam Gmbh | Verfahren zur bestimmung der lage eines scheibenförmigen substrates relativ zu einem anlageninternen koordinatensystem einer elektronenstrahl-belichtungsanlage |
| JP2009253197A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Yamatake Corp | 中心位置検出方法および装置、並びに中心位置合わせ方法および装置 |
| JP2010277721A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置用試料ホルダの回転中心探索方法及び回転中心探索システム |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13526196A patent/JPH09321124A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7153087B2 (en) | 2002-01-28 | 2006-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Centering mechanism, centering unit, semiconductor manufacturing apparatus, and centering method |
| WO2008031380A1 (de) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Vistec Electron Beam Gmbh | Verfahren zur bestimmung der lage eines scheibenförmigen substrates relativ zu einem anlageninternen koordinatensystem einer elektronenstrahl-belichtungsanlage |
| JP2009253197A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Yamatake Corp | 中心位置検出方法および装置、並びに中心位置合わせ方法および装置 |
| JP2010277721A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置用試料ホルダの回転中心探索方法及び回転中心探索システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |