JPS59117120A - ウエハのプリアライメント装置 - Google Patents

ウエハのプリアライメント装置

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JPS59117120A
JPS59117120A JP57226039A JP22603982A JPS59117120A JP S59117120 A JPS59117120 A JP S59117120A JP 57226039 A JP57226039 A JP 57226039A JP 22603982 A JP22603982 A JP 22603982A JP S59117120 A JPS59117120 A JP S59117120A
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JP
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wafer
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rotated
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center
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JPS635901B2 (ja
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Akira Inagaki
晃 稲垣
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Hitachi Ltd
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    • 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
    • G03F7/70733Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/7075Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box
    • 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
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体製品のアエハの超精密位置ぎめを行な
うための準備工程として概略の位置ぎめを行なうプリア
ライメント装置に関スるものである。
〔従来技術〕
ウェハの面上に回路パターンを2回以上焼付ける場合、
2回目以降の焼付は操作のために超精密の映像合わせを
必要とする。この超精密位置ぎめはパターン認識手段に
よって超高精度で行なわれるが、この場合の準備工程と
してウェハを定位置に定方向に位置ぎめする必要がある
従来一般に上述の準備工程としての概要的な位置ぎめ(
プリアライメント)は、第1図及び第2図に示す機械的
方法、若しくは第6図乃至第5図に示す非接触的方法が
用いられている。
第1図に示すように、ウェハ2の周囲の一部に位置決め
用の切欠きであるオリエンテーションフラット(以下オ
リフラと略称する)2aが形成されている。
6本の固定ビン11112+’ 3を設け、ウェハに矢
印 A方向の押圧力を加えつつ矢印Bのように回転させ
ると、第2図のようにオリフラ2aが固定ピン1−1及
び同1−2に接した時に最も安定した状態となって回転
駆動の抵抗が太きくなる。従って回転駆動力を適宜に弱
く設定しておくと第2図の状態でウェハ2が停止して位
置ぎ・めされる。しかし、この位置ぎめ方法はウェハ2
に外力を加え、機械的に位置ぎめ部材に摺接せしめるの
でウェハに損傷を生じる虞れがある6上記の損傷を防止
するため、第3図に示すようにウェハ2を真空チャック
6で吸着して回転駆動し、ウェハ2の外周に対向離間せ
しめて非接触形の検出器4を設けたプリアライメント装
置も用いられている。この装置においてウェハ2を回転
させると検出器4の出力は第4図のようになる。同図の
検出出力カーブが全体的に波形をしているのはチャック
6とウェハ2との偏心のためであり、0部のように欠け
た形の個所ができるのはオリフラ2aが検出器4に対向
したことを表わしている。これによりオリフラ2aが検
出器4に正対した時点を検知することができるので、ウ
ェハ2の回転方向の位置ぎめが可能となる。第5図のよ
うにオリフラ2aを検出するための検出器4を複数個設
けた例もある。
しかし、上述の第3図、第5図のウニノープリアライメ
ント装置は、ウエノ・2のオリフラ2aの向きを検出す
ること、即ち、ウエノ・2の回転方向の姿勢を決めるこ
とはできるが、ウエノ・2の面と平行な面内における直
交2軸(矢印X。
Y方向)の位置ぎめができない。従って、第3図、第5
図に示した構成の他にX、Y方向の位置を決める手段を
併用しなければならない。
上記のX、Y方向の位置ぎめを機械的に行なうように構
成するとウェハの損傷を完全には防止できないし、上記
のX、Y方向の位置ぎめをするだめの非接触検出器を別
途に設けると装置全体が複雑となシ、製造コストも高く
なる。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みて為され、簡単な構成でウェ
ハの回転方向の姿勢と平面内の位置とを同時に非接触的
に決めることのできるウェハ、プリアライメント装置を
提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上記の目的を達成するため、本発明はウエノ・を吸着し
て回転するテーブルと、上記のテーブルを支承して直交
2軸に沿って移動するテーブルとを備えたウェハ、プリ
アライメント装置であって、ウェハの外周の位置を非接
触的に検出する2個のセンサを設けるとともに、上記2
個のセンサの検出信号に基づいて、ウェハの外周が常に
2個の定点を通るように前記の移動テーブルを制御する
手段を設け、かつ、上記移動テーブルの軌跡の特徴点を
とらえてウエノ・を位置ぎめするように構成したことを
特徴とする。
〔発明の実施例〕
次に、本発明の一実施例を第6図乃至第15図について
説明する。
第6図は本発明のウェハプリアライメント装置の一実施
例の平面図、第7図は上図のD−α断面図である。
第7図の矢印Xは第6図の矢印X方向を表わし矢印Zは
上方を表わしている。
15は水平移動テーブルで、X方向駆動モータ7によシ
X軸方向に往復駆動し得る構造である。
この水平移動テーブル15はY方向駆動モータ(第7図
に現われていない)によfiY方向に駆動し得るように
構成しである。従って上記の水平移動テーブル15は水
平な直交2軸X、Yについて自在に移動せしめることが
できる。
上記の水平移動テーブル15の上に回転テーブル6を回
転自在に支承し、回転駆動用のθモータ9により660
°回転せしめ得るように構成する。
上記の回転テーブル乙の上面に真空チャック6aを設け
てウェハ2を自在に吸着できるように構成する。16は
固定テーブル、16aは固定テーブルに設けた開口部で
ある。
ウェハ2を、第6図の矢印Eのごとく真空チャック6a
上に搬送してチャックする。仮想線Fはウェハ2の外周
の軌跡である。この軌跡線Fのうち上下の平行な2辺は
ウニ・・2の搬送中の軌跡であり、右端の円弧状部は真
空チャック6aに吸着したときのウェハ2の外周である
上記のとと〈ウエノ・2を回転テーブル6上に吸着保持
したとき、その外周の円弧に対向する位置に2個の位置
検出器51+52を設け、固定テーブル16に対して固
定的に支承する。
第14図および第15図について後述するような制御機
構を設けて水平移動テーブル15の駆動を制御し、回転
テーブル6を360′回転せしめたとキFJテーブル6
に吸着されて回転するウエノ・2の外周が、前記の2個
の位置検出器5−、 、5−2に対して同じ位置関係を
保つように水平移動テーブル15を移動させる。上記の
移動は後述する自動制御装置(本図に図示せず)を介し
てX方向駆動モータ7およびY方向駆動モータ8(本図
に図示せず)を制御して自動的に行なうとともに、上記
の水平移動テーブル15の軌跡を検出する。
上記のように自動制御しつつ移動テーブル15を水平面
内で移動させた場合の軌跡を検出すると、次に述べるよ
うにウェハ2の回転方向の姿勢およびX−Y平面内の位
置が所定の状態になった瞬間を検知することができる。
第8図は回転テーブル6上にウェハ2を同心状にチャッ
クした状態を示す。この状態でウェハ2の外周を位置検
出器5−115−2に正対せしめるように水平移動させ
ながら回転テーブル6を回転させると、回転テーブル6
の中心点0(この場合、ウェハ2の中心0′と一致して
いる)の軌跡は第9図に示すようになる。
即ち、オリフラ2aが位置検出器5−1及び5−2から
離間しているとき、軌跡はイ位置に静止している。オリ
フラ2aが位置検出器5−2に差しかかると、上記イ位
置に静止していた軌跡は口位置に向かって動き、オリフ
ラ2aが位置検出器5−2を通過し終えるとイ位置に戻
る。同様にしてオリフラ2aが位置検出器5−、を通過
する際、軌跡はイハ間を往復する。上記の軌跡が口若し
くはハ位置に達した瞬間を検出すれば、オリフラ2aが
位置検出器5−2又は同5−1の何れか一方に正対し、
かつ、オリフラ以外の外周の1箇所が上記の位置検出器
5−1又は同5−2の何れか他方に正対した瞬間を把握
したことになる。
このときに回転および水平移動を停止すれば、ウェハ2
の回転方向の姿勢とXY座標上の位置がプリアライメン
トさレル。
回転テーブル6の中心Oとオリフラ2の中心D′とが第
10図に示すように偏心している場合には、仮りに、オ
リフラを設けていなければ水平移動テーブルの軌跡は円
形を描くことになる。
しかし、オリフラ2aを設けであると、このオリフラ2
aが位置検出器5−2を通過する際、第11図のような
軌跡を描き、明瞭な折返し魚目′ができる。
この折返し魚目′付近の軌跡の形状は、ウェハ2の中心
O′が回転テーブル乙の中心Oに対して偏心してbる方
向とオリフラ2aの位置きの関係によって若干変化する
。例えば第12図のように偏心しているとき、回転テー
ブル6を360°回転させたときの軌跡は第16図の実
線のようになる。同図に仮想線で示したのは、オリフラ
を設けていない場合の円形軌跡を参考に付記したもので
ある。ゴはオリフラ2aが位置検出器5−2を通過する
際に生じる折返し点である。曲率半径の大きい部分二は
オリフラ2aが位置検出器5−1を通過する際の軌跡で
ある。
本発明を適用した実際のプリアライメント装置を実用に
供する場合、第8図て示すようにウェハ2の中心D′を
回転テーブル6の中心Oに対して完全に一致させなくて
も、第11図又は第3図の如く水平移動テーブル15の
軌跡にシャープな折返し魚目′ができるのでウェハの位
置ぎめを確実に行ない得る。
第14図は前記実施例の制御部の構成を示す。
5−、 、5−2は前述の位置検出器、7は前述のX方
向駆動モータ、8は第7図に現われなかっだY方向駆動
モータ、9は回転テーブルを駆動するθモータである。
自動制御部11を設け、位置検出器5−、 、5−2の
出力信号をそれぞれバッファー12およびコンパレータ
10を介して自動制御部11に入力せしめる。
上記の自動制御部11は、スイッチオンされると回転テ
ーブル駆動用のモータ9を一定速度で回転せしめつつ、
位置検出器51152の出力信号が予め定めた一定値を
保つようにX方向駆動モータ7及びY方向駆動モータY
を制御する。
そして第15図に示すフローチャートに従って位置ぎめ
目標点を検知する。これにより、第10図又は第12図
のように回転テーブル6上に若干の偏心を伴ってチす、
ツクしたウニ・・2を回転させつつ第11図又は第13
図に示した折返し魚目′を検知し得る。水平移動テーブ
ルの軌跡が折返し魚目′にある瞬間において、ウニノー
2のオリフラ2aは位置検出器5−2に正対し、かつ、
位置検出器5−、はウニ・・2のオリフラ部以外の外周
に正対しているので、この時点で回転テーブル乙の駆動
及び水イ移動テーブル15の駆動を即時に停止させるこ
とによシ、ウニノ・2の表面及び外周に対して機械的に
接触すること力く、次工程である精密位置ざめの準備と
して必要な精度でウニ、ハ2の位置ぎめがてきる。上述
の作用は二つの中心り、0′が第8図のように完全に重
なった〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明を適用すると、簡単な構成
でウニ・・の回転方向の姿勢と直交座標上の位置とを非
接触的に能率よ く決めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の接触形プリアライメント装置の平面図、
第2図は同作用説明図である。第3図は従来の非接触形
プリアライメント装置の平面図、第4図は同作用説明の
ための図表である。 第5図は上記と異なる従来の非接触形プリアライメント
装置の平面図である。第6図乃至第15図は本発明の一
実施例を示し、第6図は平面図、第7図は第6図のD−
α断面図、第8図は作用説明のための平面図、第9図は
第8図の状態における水平移動テーブルの軌跡を示す図
表、第1D図は作用説明のだめの平面図、第11図は第
10図の状態における水平移動テーブルの軌跡を示す図
表、第12図は作用説明のための平面図、第13図は第
12図の状態における水平移動テーブルの軌跡を示す図
表、第14図は制御機構の系統図く第15図は位置ぎめ
目標点を検出する自動操作のフローチャートである。 2・・・ウェハ、     2a・・・オリフラ、51
.52+53・・・位置検出器、 6・・・回転テーブル、  6a・・・真空チャック、
7・・・X方向駆動モータ、 8・・・X方向駆動モータ、 9・・・回転駆動用のθモータ、 10・・・コンパレーク、11・・・制御部、12・・
・バッファー、15・・・水平移動テーブル、16・・
・固定テーブル、 16a・・・開口部。 代理人弁理士 薄 1)利2.ヤ;6141、り−、−
で°ij+ 9 第1口 A オ 4区 第3閃 り 第4図 オg図 Y−ど オ9図 オlO図 (ターご 21  )1 図 オl1図 5−? 第130 オr41 ノ1 オ  ノ!; 図 −99−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ウェハを吸着して回転するテーブルと、上記のテーブル
    を支承して直交2軸に沿って移動するテーブルとを備え
    たウェハのプリアライメント装置であって、ウェハの外
    周の位置を非接触的に検出する2個のセンサを設けると
    ともに、上記2個のセンサの検出信号に基づいて、ウェ
    ハの外周が常に2個の定点を通るように前記の移動テー
    ブルを制御する手段を設け、かつ、上記移動テーブルの
    軌跡の特徴点をとらえてウェハを位置ぎめするように構
    成したことを特徴とするウェハのプリアライメント装置
JP57226039A 1982-12-24 1982-12-24 ウエハのプリアライメント装置 Granted JPS59117120A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57226039A JPS59117120A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 ウエハのプリアライメント装置

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JP57226039A JPS59117120A (ja) 1982-12-24 1982-12-24 ウエハのプリアライメント装置

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JPS59117120A true JPS59117120A (ja) 1984-07-06
JPS635901B2 JPS635901B2 (ja) 1988-02-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6235640A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Nec Kyushu Ltd 半導体基板のプリアライメント機構
CN102971813A (zh) * 2010-07-21 2013-03-13 株式会社神户制钢所 电抗器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864043A (ja) * 1981-10-13 1983-04-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 円板形状体の位置決め装置

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JPS635901B2 (ja) 1988-02-05

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