JPS58103133A - 板状物の位置合わせ法 - Google Patents
板状物の位置合わせ法Info
- Publication number
- JPS58103133A JPS58103133A JP56201615A JP20161581A JPS58103133A JP S58103133 A JPS58103133 A JP S58103133A JP 56201615 A JP56201615 A JP 56201615A JP 20161581 A JP20161581 A JP 20161581A JP S58103133 A JPS58103133 A JP S58103133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- positioning
- photoelectric elements
- center
- outputs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一部に位置合わせ用の端面を有する板状物、
主として半導体ウェーハの位置合わせ法に関する。
主として半導体ウェーハの位置合わせ法に関する。
半導体ウェーハは各種の処理工程を経る際に１ウエーハ
に形成された直線状の切欠部（オリエンテーションフラ
ット、以下０．Ｆ、と略称する）を利用して、前もって
アライメントする必要がある。自動的にｏ、ｐ、位置を
決定する手段としては、ウェーハの中心部を真空チャッ
クで水平に保持して回転させ、３個以上の受光素子を並
べて、直線部の０．Ｆ、が、受光素子列上に来た時、各
受光素子からの出力が郷しくなることを利用して位置決
めを行なう方法がある。
に形成された直線状の切欠部（オリエンテーションフラ
ット、以下０．Ｆ、と略称する）を利用して、前もって
アライメントする必要がある。自動的にｏ、ｐ、位置を
決定する手段としては、ウェーハの中心部を真空チャッ
クで水平に保持して回転させ、３個以上の受光素子を並
べて、直線部の０．Ｆ、が、受光素子列上に来た時、各
受光素子からの出力が郷しくなることを利用して位置決
めを行なう方法がある。
この方法は、種々の規格寸法のウェーハにおいてはもち
ろん同一の規格寸法のものでさえも±１閣程度のウェー
ハの直径差をもっている丸め、それに伴なう中心位置ズ
レを防ぐことができないという欠点がある。
ろん同一の規格寸法のものでさえも±１閣程度のウェー
ハの直径差をもっている丸め、それに伴なう中心位置ズ
レを防ぐことができないという欠点がある。
本発明は、穫々の規格寸法のウェーハや同一規格寸法内
でも直径寸法にバラツキのあるウェーハの０．Ｆ、の位
置合わせを非接触で高精度に自動的に行なう手段を提供
することにある。
でも直径寸法にバラツキのあるウェーハの０．Ｆ、の位
置合わせを非接触で高精度に自動的に行なう手段を提供
することにある。
・上記の目的を達成するため本発明の基本的な構成は、
−側部に位置合わせ用の切欠きである０゜Ｆ、を有する
板状物の位置合わせ法において、ウェーハを結像するレ
ンズとその光路中に設けた点対称儂作成光学系および結
像面上に設けた、光電素子群から成ね、結像パターンの
輪廓の明暗に応じた光電素子からの信号に応じて、ウェ
ーハを移動させて所望の位置に合わせることを特徴とし
ている。
−側部に位置合わせ用の切欠きである０゜Ｆ、を有する
板状物の位置合わせ法において、ウェーハを結像するレ
ンズとその光路中に設けた点対称儂作成光学系および結
像面上に設けた、光電素子群から成ね、結像パターンの
輪廓の明暗に応じた光電素子からの信号に応じて、ウェ
ーハを移動させて所望の位置に合わせることを特徴とし
ている。
以下、本発明を実施例にそって具体的に説明する。
第１図は本発明の一実施例の概略図である。被検体であ
るウェーハ２を載せた移動台１は、ウェーハ２を真空吸
着し、ウェーハ面を水平に保った状態でｘ、ｙ方向に移
動可能で、かつ、該移動台は、光軸１５を回転軸とする
回転台（図示せず）上に設置され、θ方向にも回転移動
可能な手段を有している。
るウェーハ２を載せた移動台１は、ウェーハ２を真空吸
着し、ウェーハ面を水平に保った状態でｘ、ｙ方向に移
動可能で、かつ、該移動台は、光軸１５を回転軸とする
回転台（図示せず）上に設置され、θ方向にも回転移動
可能な手段を有している。
ウェーハ２は、その−側面に切欠き３を有し、それは通
常、平坦な直線状をなし、これを通常オリフラ（０，Ｆ
、）と称している。ウェーハは図示してい々い照明系に
より照明され、その儂は対物レンズ４と点対称偉作成光
学系５とによって結像面６の上に結像する。上記の点対
称偉作成光学系５は、ダブルプリズムで構成され九もの
で、特公＠５５−２２７２１号および特公昭５５−４７
７２１号公報に示されたものが使用でき、第１図の移動
台上のＩ、 ｎ、 ＩＩｌ、 ■象限に相当する部分が
結像面６上ではＩ ／ ＩＦ７ ｍ／ Ｎ／の部分に点
対称な儂として結像される。
常、平坦な直線状をなし、これを通常オリフラ（０，Ｆ
、）と称している。ウェーハは図示してい々い照明系に
より照明され、その儂は対物レンズ４と点対称偉作成光
学系５とによって結像面６の上に結像する。上記の点対
称偉作成光学系５は、ダブルプリズムで構成され九もの
で、特公＠５５−２２７２１号および特公昭５５−４７
７２１号公報に示されたものが使用でき、第１図の移動
台上のＩ、 ｎ、 ＩＩｌ、 ■象限に相当する部分が
結像面６上ではＩ ／ ＩＦ７ ｍ／ Ｎ／の部分に点
対称な儂として結像される。
いま、第１図に示したような位置にウェーハ２およびＯ
，Ｆ、３があるのを所望の位置とすると、その時、光学
系により結像される儂を矢印１４の方向から見ると第２
図（ａ）に示したようになる。
，Ｆ、３があるのを所望の位置とすると、その時、光学
系により結像される儂を矢印１４の方向から見ると第２
図（ａ）に示したようになる。
面
結（＃、６の位置には、所望の位置にウェーハ２が存在
する時の、ウェーハ儂の輪廓線に沿って、７゜８．９．
１０．１１．１２の如き位置に光電素子Ａ。
する時の、ウェーハ儂の輪廓線に沿って、７゜８．９．
１０．１１．１２の如き位置に光電素子Ａ。
Ｂ、 Ｃ，Ｄ、 Ｅ、 Ｆが設けられている。
第２図のΦ）はウェーハ２が所望の位置より！象限の方
に平行移動した場合、（Ｃ）はウェーハの中心は所望位
置にあるが、約１８０’回転移動し九場合、（ｄ） ｕ
、ウェーハの中心は所望の位置にあるが若干、回転誤
差がある場合の結像状態を示しである。また図中の１・
”印は光電素子Ａ−Ｆの位置を示している。
に平行移動した場合、（Ｃ）はウェーハの中心は所望位
置にあるが、約１８０’回転移動し九場合、（ｄ） ｕ
、ウェーハの中心は所望の位置にあるが若干、回転誤
差がある場合の結像状態を示しである。また図中の１・
”印は光電素子Ａ−Ｆの位置を示している。
光電素子Ａ−Ｐの出力は、第２図（荀で示した所望位置
にウェーハがある場合には、ウェーハの輪廓上の明暗の
強さが均合うように、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄ、Ｅ＝Ｆとなるよ
うにあらかじめ調整しである。
にウェーハがある場合には、ウェーハの輪廓上の明暗の
強さが均合うように、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄ、Ｅ＝Ｆとなるよ
うにあらかじめ調整しである。
点対称偉作成光学系５を用いると円形状のウェーハの中
心が高精度で検出できる。第２図（Ｃ） 、 （ｄ）の
ようにウェーハの中心位置が正しくて回転誤差のみが生
じている場合には、光電素子の出力はＡ＝Ｂ＝Ｃか、Ａ
＝Ｂ＝Ｄか、Ａ＝Ｃ＝Ｄか、Ｂ＝Ｃ＝Ｄかのいずれかの
関係を満足する。従って、任意に設置されたウェーハの
結像から得られる光電素子の信号が上記の４つの関係の
いずれかを満足するように判別回路１３および増幅器１
６によって、ウェーハ移動台１をｘｙ方向に図示してい
ない駆動系によって駆動することにより、ウェーハは所
望の中心位置に位置づけられる。
心が高精度で検出できる。第２図（Ｃ） 、 （ｄ）の
ようにウェーハの中心位置が正しくて回転誤差のみが生
じている場合には、光電素子の出力はＡ＝Ｂ＝Ｃか、Ａ
＝Ｂ＝Ｄか、Ａ＝Ｃ＝Ｄか、Ｂ＝Ｃ＝Ｄかのいずれかの
関係を満足する。従って、任意に設置されたウェーハの
結像から得られる光電素子の信号が上記の４つの関係の
いずれかを満足するように判別回路１３および増幅器１
６によって、ウェーハ移動台１をｘｙ方向に図示してい
ない駆動系によって駆動することにより、ウェーハは所
望の中心位置に位置づけられる。
通常同一規格のウェーハは直径寸法で±１鱈程度の大き
さの直径寸法差を有しているが、本発明では各光電素子
Ａ〜Ｄの出力値の均合点を求めるため、ウェーハの直径
の寸法差によって結像された輪廓の変化する範囲をおお
り光電素子に対して、各光電素子からの出力は対称に増
減するだけであるので、中心位置決め精度を損なわない
利点がある。
さの直径寸法差を有しているが、本発明では各光電素子
Ａ〜Ｄの出力値の均合点を求めるため、ウェーハの直径
の寸法差によって結像された輪廓の変化する範囲をおお
り光電素子に対して、各光電素子からの出力は対称に増
減するだけであるので、中心位置決め精度を損なわない
利点がある。
また半導体プロセス上では、直径の規格寸法を例えば２
’、３’、４’、５’というように大きく段階的に異な
ったものを使用する要求もある。このような場合には、
従来の方法では位置合わせのため何の対処もできなかっ
たが、本発明によれば、対物レンイ４の倍率を直径比に
応じて変えるな抄、一定の焦点位置で倍率を連続的に可
変可能なズームレンズの使用により、あらゆる寸法径の
ウェーハの結像輪廓線を所望の光電素子Ａ−Ｄ上に来る
ように倍率調整することが容易であるため、一つの検出
システムで穫々の規格寸法のウェーハの位置合わせが可
能という特徴も有している。
’、３’、４’、５’というように大きく段階的に異な
ったものを使用する要求もある。このような場合には、
従来の方法では位置合わせのため何の対処もできなかっ
たが、本発明によれば、対物レンイ４の倍率を直径比に
応じて変えるな抄、一定の焦点位置で倍率を連続的に可
変可能なズームレンズの使用により、あらゆる寸法径の
ウェーハの結像輪廓線を所望の光電素子Ａ−Ｄ上に来る
ように倍率調整することが容易であるため、一つの検出
システムで穫々の規格寸法のウェーハの位置合わせが可
能という特徴も有している。
上述した手順で、ウェーハ２の中心位置決めは、光電素
子Ａ−Ｄの３個の出力によって移動台が駆動制御され行
なわれる。続いて、回転移動台が回転して、０．Ｆ、の
輪廓線位置にある光電素子Ｅ。
子Ａ−Ｄの３個の出力によって移動台が駆動制御され行
なわれる。続いて、回転移動台が回転して、０．Ｆ、の
輪廓線位置にある光電素子Ｅ。
Ｆの出力値がＥ＝Ｆとなるように駆動制御をすることＫ
より中心位置を保持したままＯ，Ｆ、の位置決めが行な
われる。但しこの時、第２図（Ｃ）のよりな０．Ｆ、が
約１８００逆位置に存在する状態になることを防ぐため
、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなることも回路１３で判別させるよ
うに制御する。
より中心位置を保持したままＯ，Ｆ、の位置決めが行な
われる。但しこの時、第２図（Ｃ）のよりな０．Ｆ、が
約１８００逆位置に存在する状態になることを防ぐため
、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなることも回路１３で判別させるよ
うに制御する。
最終的に、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝ＤとＥ＝Ｐとの関係を光電素子
からの信号が満した時にウェーハは、所望の位置（第２
図（ａυ−（位置決めされたことになる。
からの信号が満した時にウェーハは、所望の位置（第２
図（ａυ−（位置決めされたことになる。
光電素子の数や配置位置は使用するウェーハの０、Ｆ、
の形状により異なって来るが、ウェーハの中心位置決め
を目的とした光電素子をＡ−Ｄのように３個以上、ウェ
ーハの０．Ｆ、位置決めを目的とした光電素子をＥ、Ｆ
のように１個設ける必要がある。光電素子への結像光の
取転込みは上述例のように相対的に絶対光量値を取り込
んでも良く、マた、結儂面６の７〜１２０位ｆＫピンホ
ールを開けたスリットを設けて、光軸１７を回転中心と
して微動させる、いわゆるスリット走査方式で信号を取
り込むことも可能である。
の形状により異なって来るが、ウェーハの中心位置決め
を目的とした光電素子をＡ−Ｄのように３個以上、ウェ
ーハの０．Ｆ、位置決めを目的とした光電素子をＥ、Ｆ
のように１個設ける必要がある。光電素子への結像光の
取転込みは上述例のように相対的に絶対光量値を取り込
んでも良く、マた、結儂面６の７〜１２０位ｆＫピンホ
ールを開けたスリットを設けて、光軸１７を回転中心と
して微動させる、いわゆるスリット走査方式で信号を取
り込むことも可能である。
また、近年用いられ始めた第３図に）Ｋ示すような切欠
きを有するウェーハの場合には第３図（→に示したより
な１・”印の位置に光電素子を配置することによ抄、同
様の目的を達成することができる。
きを有するウェーハの場合には第３図（→に示したより
な１・”印の位置に光電素子を配置することによ抄、同
様の目的を達成することができる。
簡便的には、第４図に示したように、受光面の大きな光
電素子Ｇ、Ｈ，１，Ｊを同心円状に配置して、Ｇ＝Ｈ＝
ＩかつＪの出力が最大となるように駆動制御することに
よっても目的を達成することができる。
電素子Ｇ、Ｈ，１，Ｊを同心円状に配置して、Ｇ＝Ｈ＝
ＩかつＪの出力が最大となるように駆動制御することに
よっても目的を達成することができる。
本発明によれば、切欠きを有する板状の半導体ウェーハ
を非接触で、その直径寸法に依存せず、高精度に位置合
わせする効果がある。
を非接触で、その直径寸法に依存せず、高精度に位置合
わせする効果がある。
第１図は、本発明の実施例の概略図、第２図は、ウェー
ハの結儂形状と光電素子群の関係を示した概略図、第３
図と第４図は本発明の応用例の概略図である。 ｌ・・・移動台、２・・・ウェーハ、３・・・切欠き（
０，Ｆ、 ）、４・・・対物レンズ、５・・・点対称儂
作成光学系、６・・・結儂面、１３・・・判別回路、１
６・・・増幅器、Ａ−Ｆ・・・光電素子。 代理人 弁理士 薄田利幸・ 第１頁の続き ０発 明 者 国吉伸治 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 保坂純男 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 寺澤恒男 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
ハの結儂形状と光電素子群の関係を示した概略図、第３
図と第４図は本発明の応用例の概略図である。 ｌ・・・移動台、２・・・ウェーハ、３・・・切欠き（
０，Ｆ、 ）、４・・・対物レンズ、５・・・点対称儂
作成光学系、６・・・結儂面、１３・・・判別回路、１
６・・・増幅器、Ａ−Ｆ・・・光電素子。 代理人 弁理士 薄田利幸・ 第１頁の続き ０発 明 者 国吉伸治 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 保坂純男 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 寺澤恒男 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
Claims (1)
- １、倍率の変更を行なえる対物レンズとその光路内に設
けたダブルプリズムよりなる点対称偉作成光学系を具備
し、上記対物レンズと点対称儂作成光学系により得られ
る被検体の点対称な光学偉を結像させ、この結像した上
記各光学儂の外形輪廓位置に対応して設けられ丸缶光電
素子により、上記各光学偉の明暗を電気信号に変換し、
その出力が所定の関係で均合うように被検体をそれが設
置されている平面内でＸおよびｙ方向移動とこの移動平
面に垂直な軸を中心にしての回転とを可能とする駆動系
に指令を出して、被検体を所定の位置に位置合わせする
ことを特徴とする板状物の位置合わせ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201615A JPS58103133A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 板状物の位置合わせ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201615A JPS58103133A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 板状物の位置合わせ法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103133A true JPS58103133A (ja) | 1983-06-20 |
Family
ID=16443990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56201615A Pending JPS58103133A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 板状物の位置合わせ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103133A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622817A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | 新神戸電機株式会社 | 過充電防止回路 |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP56201615A patent/JPS58103133A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622817A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | 新神戸電機株式会社 | 過充電防止回路 |
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