JPS59219931A

JPS59219931A - ウエハの位置決め装置

Info

Publication number: JPS59219931A
Application number: JP58095190A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Naraki; 剛楢木
Original assignee: Nikon Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1984-12-11
Also published as: JPH0330990B2

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】（発明の技術分野）本発明は周辺の一部に直線的な切欠きを有する円板、例
えば半導体ウェハを位置決めする装置に関し、特に、Ｉ
Ｃ製造用の露光装置に適したウェハの位置決め装置に関
する。

（発明の背景）ＩＣ製造用の露光装置として、近年マスクやレチクルの
回路パターン像をウェハ上に縮小投影して１シヨツト露
光転写しては、ウニノ・を一定量移動させることを繰返
す、いわゆるステップ・アンド・リピート方式の縮小投
影型露光装置（ステツバ−）が普及してきている。

このような光学的リゾグラフィー用のステッパーは、通
常、ウェハを高速に２次元移動させるステージを備えて
いる。ところで、このステージにはウェハが予め定めら
れた誤差範囲内で位置決めして載置される必要がある。

この種の位置決めは、一般にフェノ１の直線的な切欠き
、すなわちフラットを用いてフェノ・を一方向に配向す
るという意味から、オリエンテーション・フラットと呼
ばれている。従来より知られているオリエンテーション
・フラット（以下、オリ・フッと呼ぶ）の装置は、例え
ば特開昭５８〜１８７１３　　号に開示されているよう
に、フェノ）の搬送装置内に設けられておシ、フラット
を用いてブリ・アライメントされたウニ／１を搬送アー
ムやスライダー尋を用いて、ステージ上に移送するよう
になっていた。

ところが、ステージ上にフェノ・を載置して真空吸着す
る際、フェノ・のフラットによる位置決め精度が悪化口
ていて、位置決めが誤差範囲内に納まらないという問題
が生じていた。そこで、ステージ上に受は渡されたフェ
ノ・を再度フラットを使ってノリ・アライメントするこ
とが考えられている。

具体的罠はステージ上のつ二ノ九ホルダ（フェノ−チャ
ック）Ｋ設けられた基準部材にフェノ・のフラットを押
圧することによって、フェノ・をブリ・アライメントす
るものである。

すなわち、ウェハ・搬送装置側でブリ・アライメントを
行ない、ステージのウェハホルダ側で再度ブリ・アライ
メントを行なう、いわゆる２回ブリ・アライメントによ
って、ステージに対するウェハの位置決め精度を向上さ
せるものである。

ところで、ＩＣ（２）１チツプ（又はｌショットの露光
領域）は回路パターンの設計上、正方形の領域になるこ
とは少なく、長方形になる場合が多へこのため長方形の
長辺側と短辺側とをウニへの結晶構造に合わせて決定す
る必要が生じてくる。ところが上述のような装置ではフ
ラットを常に一方向（０°方向）に配向することしかで
きず、露光領域の長方形化に伴い、ウェハのフラットを
０°ト９０゜の２方向に配向したいという要求に対して
は位置決めが不可能であるという欠点があった。

（発明の目的）そこで本発明は、これらの欠点を解決し、通常露光方向
の位置決め（以下、θ°のオリ７うとする）のほかに、
そとからウェハを９０°回転した位置での位置決め（以
下９０°のオリフラとする）も可能とした位置決め装置
を得ることを目的とする。

（発明の概要）そこで本発明は、円板状のつ二ノ・の直線的な切欠き（
フラット）を基準部材に当接させて位置決めする装置に
おいて、第１方向（Ｘ方向）に沿って少なくとも２ケ所
に設けられたローラ等の当接部を有する第１基準部材と
、その第１方向と略直交する第２方向（Ｘ方向）に沿っ
て少なくとも２ケ所に設けられたロー２等の当接部を有
する第２基準部材とを備え、フェノ・を０°方向、すな
わち切欠きの直線方向が第１方向と一致するように位置
決めするときは、第１基準部材の２つの当接部が切欠き
に当接すると共に、第２基準部材の１つの当接部がウェ
ハの円周の１ケ所に当接し、フェノ・を９００方向、す
なわち、切欠きの直線方向が第２方向と一致するように
位置決めするときは、第２基準部材の２つの尚接部が切
欠きに当接すると共に、第１基準部材の１つの当接部が
フェノ・の円周の１ケ所に当接するように、第１．第２
基準部材を設けることによって、上記目的を達成するよ
うにした。

（実施例の説明）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、投影型露光装置のフェノ・搬送装置の一例を
示す全体構成の平面図でらシ、本発明の実施例である。

第２図は、そのウェハ搬送装置内に設けられたプリアラ
イメント機構部の一部断面図であフ、第３図はステージ
上のウェハホルダの平面図である。

尚、上記第１図、第２図に示した装置は、基本的には％
開昭５８−１８７１３号と同様に構成される。

第１図において、１ａ〜１ｆはフェノＳＷの搬送ベルト
、２は環状テーブルで、搬送ベル）ｌａ〜１ｆによって
搬送されたウェハｗｔよ、この環状テーン。

ル２の上面に載置される。環状テーブル２は、矢印に示
す時計方向に回転可能であるとともに、載置されたウェ
ハＷを真空吸着あるいは吸着とは反対にエアフローでき
るようになっている。破線で示すウェハｈが、ベルト搬
送によってテーブル２の上方に位置すると、ベル）ｌａ
〜１ｆの送シが止められるとともに、ベル）ｌａ〜１ｆ
が下降して、ウェハりがテーブル２上に受は渡される。

４１〜４ｇはセンタリングアームで、テーブル２の回転
中心Ｏ８から距離を等しく保ちつつ、放射方向に往復運
動可能に設置されている。このセンタリングアーム４ａ
〜４ｇは、テーブル２によつでエアフローされたウェハ
りの周辺を当接保持し、クエへ％の中心とテーブル２の
回転中心０１とを一致させる。フェノ・異の中心と、中
心０１とが一致すると、この段階でテーブル２は真空吸
着動作をし、ウェハＷ、をテーブル２上に吸着させる。

この後、センタリングアーム４ａ〜４ｇは退避する。

さて、テーブル２には、第２図のように載置面２ｂ内に
環状の溝２Ｃが形成され、この溝２Ｃを介してエアフロ
ーや真空吸着が行なわれる。

またテーブル２の下側円周端には歯部２ａが刻設されて
いる。歯部２ａは、モータ５によって回転する歯車５＆
と歯合しておル、モータ５の回転数（回転角）はパルス
ジェネレータ７　（以下、　ＰＯ２とする）のパルス数
によって検出される。また、ウェハＷ１のフラン）Ｆｔ
−検出するために、第１図のように７２ツ）Ｆの直線方
向がＸ方向と一致する０°のオリ・フラの位置に光電素
子ＰＤが設けられ、第２図のように光電素子ＰＤの上方
からウェハＷ１の周端部を平行光束で照射する投光器４
０が設けられている。

さて、モータ５によってテーブル２が回転し、ウェハＷ
１のフラン）Ｆを光電素子ＰＤで光学的に検出すると、
０°のオリ・７うの場合、フラットＦがＸ方向に並んだ
２つのローラ６ａ　、６ｂにくる所定位置でテニプル２
が停止する。この位置で再びテーブル２はエアフローし
、アーム８を中心０１に向けて移動させ、ウェハ類をロ
ー７６ａ、６ｂ、６ｄに当接させる。この時、オリエン
テーションフラット（粗い）が確立され、ウェハは一点
鎖線鳥で示すようにフラットＦがＸ方向と千′行となる
ように位置する。

こうして位置次めされたフェノ・Ｗ２の中心は、センタ
ーアンプ１０の中心Ｏ２と一致する。ここで、中心０１
と、中心０．とはアーム８の押圧によるウェハの＃動弁
だけ偏心している。

さて、このローラ６ａ、６ｂは０°のオリ・フラの際は
ウェハのフラットＦに当接し、ローラ６ｄは円周端部Ｏ
−ケ所に当接する。一方、９０°のオリ・７２の際は、
アーム８の移動によってローラ６ｃ　、６ｄがフェノｈ
のフラットＦＩＣ当接し、ローラ６ｂがウェハの円周端
部の一ケ所に当接する。

さて、センターアンプ１０の上昇によシウニノー鵬はテ
ーブル２からセンターアップ１０へ受は渡される。この
とき吸気孔１０＆によってウニ／ｚ　％は吸着されてい
る。１４はスライダーアームで、先端に吸着孔１４ａ　
、１４ｂを備えておル、ガイドレール１２に沿ってＸ方
向に往復運動する。このスライタ”−アーム１４は、セ
ンターアンプ１０で持ち上げられたフェノ・当の下まで
移動し、吸着孔１４ａ、１４ｂを真空に引いて、フェノ
％Ｗ、を吸１０＆による吸着を解除し、降下する。これ
Ｋよって、ウェハｈがスライダーアーム１４に受は渡さ
れる。その後スライダーアーム１４は、フェノ・％　ｋ
ステージ上の９エバホルダ２０側に受は渡すためにＸ方
向に移動する。

ウェハホルダ２０は、第１図では不図示の露光装置の２
次元移動ステージ上に設けられてお多、このステージを
移動すること罠よって、投影露光位置でウェハをステッ
プアンドリピート方式で露に上下動可能に設置されてい
るセンターアンプである。

ステージは、θ°のオリ・７うの場合、ウェハホルダ２
０の載置面２１が受は渡し位置、即ち、載置面２１の中
心０□とセンターアップ１０の中心Ｏ鵞を結ぶ線がｙ軸
方向とほぼ一致（平行）する位置にくるように送るもの
で、この位置でセンターアップ２２が上昇し、吸着孔１
４ａ　、１４ｂの吸着を解その後スライダーアーム１４
が後退し、ウェハｈを吸着しているセンターアップ２２
は降下し、ウェハ鶴が載置面２１上に載置される。なお
、載置面２１は、真空吸着、エアフローが可能である。

その後、ステージは図示してない投影レンズの直下（露
光位置）まで移動する。

ところで、このような装置において、センターアンプｌ
Ｏからスライダーアーム１４へのウェハの受は渡し、及
びスライダーアーム１４からセンター７ツプ２２へのウ
ェハの受は渡しのそれぞれｏ時点−ｃ、ウェハ成のフラ
ン）Ｆが、所定位置からずれることなく受は渡され、正
確につ二ノ１ホルダ２０上に載置されることが要求され
る。

第３図は、このような要求を満足するためにステージ上
で再度ウェハの位置決めを行なう装置の要部の構成平面
図であシ、本発明のよシ望ましい実施例である。

第３図において、ウェハホルダ２０の載置面２１には、
特開昭５７．−８５２３５号に開示されたような螺旋状
の溝２１ａが形成されている。この溝２１ａ内には、載
置面２１の中心０３よりも円周側で、かつ載置面２１を
３等分するような３ケ所に真空吸着用の吸気孔２１ｂが
設けられている。ｔ−た、載置面２１の中心Ｏ８から放
射方向の３ケ所で溝２１＆中にエアフロー用の排気孔２
１ｃが設ケラれている。

さて、０°のオリ・フジによって搬送されたウェハが載
置面２１上に載置されると、フラン）Ｆに沿うように並
んで配置された回転自在の３つのローラ２５ａ　、２５
ｂ　、２５ｃに対向する。

一方、９０°のオリ・フジによって搬送されたウェハが
載置面２１上に載置されると、フラットＦは３つのロー
ラ２５ａ　、２５ｂ　、２５ｃからほぼ９０６回転した
位置に並んで配置された回転自在の３つのローラ２６ａ
　、２６ｂ　、２６ｃと対向する。

また、ウェハホルダ２０上にはウェハの周辺を押圧する
プランジャ２３が設けられ、押圧部材２４が中心Ｏ１に
向けて巡遊するよう移動する。このとき、ウェハの押圧
力はウェハがローラ２５ＪＬ〜２５ａの方向と、ローラ
２６ａ〜２６ｃの方向の両方に共に働くように抑圧方向
が定められている。

さらに、これら６つのロー２のうち、ｏｏのオリ・フジ
のウェハを押圧部材２４で押圧すると、ウェハのフラン
）Ｆがローラ２５ｂ　、２５ｃに当接し、ウェハの円周
の１ケ所がロー２２６ａに当接する。

また９０’のオリ・ンラのウェハの場合は、ローラ２６
ｂ　、２６ｃがフラットＦＫ当接し、ローラ２５ａがウ
ェハの円周の１ケ所に当接する。このように、ウェハの
載置面２１上での位置決めも、０°方向、９０°方向の
オリ・フジのウェハに対して常に３つのローラによって
行なわれる。

尚、以上のようにウェハのフラン）Ｆの位置がローラ２
５ａ〜２５ｃ側、及びローラ２６ａ〜２６ｃ側にくるの
で、螺旋状の溝２１ａのその部分はフラン）Ｆの形状に
合わせて不連続としつつ、ウェハの載置面２１への密着
性は高めである。尚、第１図、第２図においてウェハＷ
、　、　Ｗ、のフラットＦは、いわゆる主フラットと呼
ばれるものを表わしておシ、ウェハによっては主フラッ
トよシも切欠き景が小さいサブ・フラットが形成されて
いることもある。

次に本発明の実施例に２いて、前述のウェハ搬送装置の
具体的な制御系を第４図に基づいて説明する。

本装置のシーケンスは全てマイコｙ１００により制御さ
れてお多、テーブル２の真空吸着、エアーフローの動作
、センターアップ１０．２２の真空吸着及び上下動の動
作、スライダーアーム１４の移動、センタリングアーム
４ａ〜４ｇの作動、アーム８の移動、プランジャ２３の
作動、ベル）ｌａ〜１ｈの駆動及びステージの２次元移
動等は全てマイコン１００め工１０ボートからのパスラ
イン１２０を介して情報のやシ取多が行なわれる。

尚、以下の説明において、マイコン１００　ＯＩ１０ポ
ートの情報は実際は所定のインターフェイスを介して外
部の装置とやシ取シ逼れるが、便宜上、Ｉ１０ポー）Ｋ
代表して説明する。

第４図において、光電素子ＰＤＯ光電出力はアンプ１１
０によって増幅され、その出力信号Ｅ、は次のバンドパ
スフィルタ１１１（以下、ＢＰＦＩＩＩとする。）によ
って微分される。モしてＢＰＦ　１１１の出力信号Ｅ、
は、ウェハの切欠きのうち、切欠き量の大きい主フラッ
トのみを検出するための第１検出回路１１２と、主フラ
ットとサブフラットの切欠きの中心部の位置を検出する
ための第２検出回路１１３との両方に入力する。第１検
出回路１１２、第２検出回路１１３の各出力信号ＥＢ　
ｔＥ４はデジタル化された２値化号として発生し、信号
Ｅｓ、Ｅ４はアンド回路Ｇ１を介してマイコン１００の
Ｉ１０ポートのうち、人力動作を行なうボート■□に入
力する。

一方、モータ５は、直列接続された２つのトランジスタ
（以下、Ｔｒとする。）１１７．１１８によって駆動と
急停止が制御される。そのためＴｒ、１１７．１１８の
各ベースは、マイコン１００のＩ１０ボートのうち、出
力動作を行なうボートＰａｐＰ４からデジタル信号を入
力する。尚、モータ５はエミッタを電源に接続したｐｎ
ｐＴｒｌ１７のみが導通することによってコレクタから
給電される。

そして、モータ５の急停止は、モータ５の端子に並列接
続されたｎｐｎＴｒｌ１８のみを導通することによって
、モータ５の端子を短絡する。いわゆるダイナミック・
ブレーキによル行なわれる。そして、モータ５に給電さ
れる電源電圧はスイッチ１１６によル高電圧ＨＶと低電
圧ＬＭとに切替え可能でアシ、モータ５の回転速度を２
段階に選択できる。このスイッチ１１６はマイコン１０
０のＩ／。

ボートのうち、出力動作を行なうボートＰ鷹からのデジ
タル信号、例えば論理値［ＨＪ　、ｒＬＪによって切替
え動作を行なう。

またモータ５の回転軸に連結してＰＧＴのパルス信号は
、スイッチ１１５を介してカウンタ１１４＆Ｃ入力する
。

そしてカウンタ１１４は、このパルス信号のパルス数を
計数すると共に、その計数値をマイコン１００のＩ１０
ポートのうちボー）Ｄｓに送ル出す。

尚、カウンタ１１４はボー）Ｄａｅ介してマイコン１０
０から任意のデジタル値をプリセット可能である。また
、スイッチ１１５はＰＧＴのパルス信号をカウンタ１１
４へ入力するか否かを切替えるためにマイコン１００の
Ｉ１０ボートのうち出力動作を行なうボートＰ１からの
デジタル信号、論理値ｒＨＪ、「Ｌ」によって制御され
る。また、スイッチ１１９は０°のオリ・フンと９０°
のオリ・フンとを切替えるものである。

スイッチ１１９の切替えが端子ａ側のとき、マイコン１
０００入力動作を行なうボートＩ！には「Ｈ」が印加さ
れたものと見なされ、０°のオリ・フンが指定される。

端子す側のときは、ボートエ、に「Ｌ」が印加されたも
のと見なされ、９０°のオリ・フンが指定される。

次に、本装置の全体の動作を第５〜第１Ｏ図を′参照し
て説明する。

第５図は、第１．第２図に示したウニノ・搬送装置によ
シ０°のオリ・フン、９０°のオリ・７うを実行するた
めのマイコン１００のフローチャート図である。第６図
は第４図中の各信号のタイムチャート図であ夛、０°の
オリ・フンの場合を示す。

さて、第１図のようにウニノ・がセンタリングされた状
態で、テーブル２の真空吸着が行なわれる。

その後、第５図のステップ２００で、ボートＰ１に「Ｌ
」、ボー）　Ｐ２に「Ｈ」、ボートＰ４に「Ｌ」を出力
して、スイッチ１１５をＯＦＦに、スイッチ１１６′ｆ
ｒ、高電圧ＨＶ側に、Ｔｒ　１１８をＯＦＦにイニシャ
ライズする。次のステップ２０１でマイコン１００はボ
ートｌ、を読み込み、スイッチ１１９が「Ｈ」（解放）
状態ならばステップ２０２に進み、「Ｌ」　（接地）状
態ならばステップ２０３に進む。

ステップ２０２は０°のオリ・フンのために１カウンタ
１１４にプリセットするデータを、テーブル２の１回転
（３６０°）中にＰＧＴから発生するパルス数と等しく
して、ボー）Ｄｓから出力するものである。

また、ステップ２０３は９０’のオリ・フンのために、
カウンタ１１４にプリセットするデータを、テーブル２
の３／４回転（２７０°）中にＰＧＴから発生するパル
ス数と等しくして、ボー）Ｄａから出力するものである
。

次に、ステップ２０４で、マイコン１００はポ−トＰ、
にｒＬＪを出力してＴｒｌ１７を導通してモータ５に高
電圧Ｈｖを印加する。これＫよシモータ５は高速回転を
開始する。

さて、ウニへ鳥の回転に伴って、アンプ１１０の信号Ｅ
１は第６図のように変化する。尚、＃Ｉ６図は横軸を時
間に、縦軸を電位として定めである。

モータ５が時刻ｔ０で高速回転を始め、その後ウェハの
サブフラットの中心部が光電素子ＰＤの真上に位置する
と、アンプ１１０は時刻ｔ、において信号Ｅ１が極大値
となるピークＰ８を発生する。さらにウェハの回転が続
くと、主７ラツトの中心部が光電素子ＦＤの真上に位置
する時刻ｔ、において、アンプ１１０は信号Ｅ、が最大
値となるピークＰＭを発生する。主フラットの切欠き量
はサブフラットよルも多いので、第６図の如くピークＰ
Ｍの波高値の方がピークｐｓよシも大きくなる。従って
ピークＰＭのみを判別して検出することによってウェハ
の主フラットの検出が正確に行なわれる。しかしながら
、ウェハに回転に伴う偏心が生じていると、信号Ｅ、は
第６図のようにきれいに発生せ男ウェハの円周部分で生
じる信号Ｅｉの直流電位が偏心に伴って変動してしまい
、最悪の場合ビークＰＲ、ＰＭの波高値の関係が逆にな
ってしまうこともある。本装置ではこの点を考慮して、
あらかじめセンタリング動作によルウエノ−の偏心を取
ル除いであるので、１つの光電素子ＰＤで十分フラット
の判別検出が可能となる。

そして、上述の如き信号Ｅ１はＢＰＦＩＩＩによって微
分されて、第６図のような信号Ｅｘ　を得る。信号Ｅｔ
ＫＰａが生じると、信号Ｅ、には単振動的な過渡応答波
Ｔ８が生じ、ピークＰＭが生じると、過渡応答波Ｔａよ
シも振動が大きい過渡応答波Ｔｙｔが生じる。この応答
波Ｔａ　、　ＴＭの振動中心は、ピークＰｓ　、　ＰＭ
の波高値の時刻ｔ、　ｔ　”＊に対応している。

この信号Ｅ２は第１検出回路１１２に入力して、所定の
スレッシホールドレベル±ｖｒと比較すると共に、振動
の大きな応答波ＴＭのみを検出して時刻ｔ！の前後でパ
ルス込を生じるような信号鳥を発生する。さらに信号Ｅ
、は第２検出回路１１３に入力して、応答波Ｔｓ　、　
ＴＭの振動中心である零クロス点をウィンド・コンパレ
ータ等で検出して、時刻ｔ１　ｚ　ｔ、においてパルス
ｐ、　ｔ　Ｄｌを生じるような信号Ｅ４を発生する。

さて、マイコン１００は第５図のステップ２０５で、モ
ータ５が回転し始めた時刻ｔ０からポー）Ｉｓを読み込
む。

そして時刻ｔ！において、パルスＤ１とパルスＤｓとで
アンドがとれると、すなわちウェハ鳥の回転中に主フラ
ットの中心部が光電素子ＰＤの真上に位置したとき、マ
イコンＺｏｏは１１＝ｒＨＪを検出して、ステップ２０
６に進み、ボートＰ１に論理ｒＨＪｔ出力してスイッチ
１１５ｔ−閉じると共に１ボートＤ８を入力動作にして
カウンタ１１４のデジタル値の読み込みを開始する。そ
して第７図の如く時′ｊｇＪｔ、からＰＯ２のパルス信
号ＥＰはカウンタ１１４に入力し、カウンタ１１４はそ
のパルスを前述の如くプリセットされたデジタル値から
順次減算していく。マイコン１００は時刻ｔ！以降、カ
ウンタ１１４の計数値のみに基づいて主フラットの位置
を定める。

詳しく述べるなら、マイコン１００はステップ２０７で
計数値が零に近づいた所定値ｎになったことを検知した
とき、例えば第６図で時刻ｔ、のときステップ２０８に
進み、ポート烏に論理ｒＬＪを出力し、スイッチ１１６
を低電圧Ｌｖ側に切替えてモータ５を低速回転にする。

すなわち、ウェハが時刻ｔ、から１回転又は３／４回転
を終了する前にウェハの回転を減速して、慣性によるオ
ーバランの影響を防止する。さらにその状態で１．マイ
コン１００はステップ２０９でカウンタ１１４の計数値
が零になったか否かを判定しつつ、時刻ｔ４において零
のときステップ２１０に進み、ポートＰ、　ｊ　ｐ、か
ら共に論理ｒＨＪを出力してＴｒｌ１７を不導通に、Ｔ
ｒ　１１８を導通状態に切替える。

これによシモータ５の逆起電力１ｊＴｒｌ１８で短絡さ
れて、ウェハの回転は急停止する。

従って、ウェハ鳥の主フラン）Ｆが光電素子ＰＤの真上
に位置し、かつ主フラン）Ｆの直線的な切欠き方向がＸ
方向と一致する時刻１．から、ウェハ鳥は正確に１回転
（３６０°）又は３７４回転（２７０°）した後、停止
する。

さて、ウェハｈの主フラン）　Ｆ　７！Ｉｉ　Ｏ’方向
又は９０°方向に向くと、マイコン１００はテーブル２
の真空吸着を解除して、エアフローに切替える。そして
、アーム８がウェハ％　ｔｌ”押圧して、ウェハ鳥をロ
ーラ６ａ〜６ｄＫ尚接させる。そこで００方向と９０°
方向のウェハ搬送装置上での位置決めについて、第７図
、第８図に基づいて説明する。

θ°方向の位置決めは第７図のように行なわれる。

第７図はアーム８がウニへ鳥を押圧して、位置決めされ
た状態を示し、主フラン）ＦはＸ方向の直線上に配置さ
れたローラ６ａと６ｂと当接し、ウェハｈの円周の一ケ
所がロー、ｙ６ｄと当接する。これによって、Ｗ８の主
フラン）Ｆの切欠き方向がＸ方向と一致するように位置
決めされる。尚００方向の位置決めが達成された状態で
、ウェハＷ８の中心０番とセンターアップｌＯの中心０
．とは一致するように定められている。

一方、９０°方向の位置決めは第８図のように行なわれ
る。

第８図は、ウェハ鳥が９０°方向に位置決めされた状態
を示し、主フラットＦはＸ方向の直線上に配置されたロ
ーラ６ｃと６ｄと当接し、ウェハｈの円周の−り所がロ
ーラ６ｂと当接する。これによってウェハ鳥の主フラッ
トＦの切欠き方向がＸ方向と一致するように位置決めさ
れる。尚、この場合、ウェハ鳥の中心０．はセンターア
ップｌＯの中心０．からずれて位置決めされる。

また、位置決めの精度、再現性を向上するため、ローラ
６ａと６ｂの間隔及びローラ６ｃと６ｄの間隔は、フラ
ン）Ｆのできるだけ離れた２欠所が当接するようＫ、す
なわちフラットＦの長さよシも若干短かめに定めておく
ことが望ましい。

以上のように、ウェハ搬送装置上では、Ｘ方向の、直線
上に配置された第１基準部材の当接部としての２つのロ
ーラ６ａ　、６ｂと、Ｘ方向と直交するＸ方向の直線上
に配置された第２基準部材の当接部としての２つのロー
ラ６ｅ　、６ｄとを設け、ウェハの７２ツ）Ｆの直線方
向をＸ方向と一致させて位置決めするときは、フラン）
Ｆがローラｓａ　、６ｂＫ当接すると共に、ウェハの円
周の−り所がローラ６ｄＫ尚接し、フラットＦの直線方
向をＸ方向と一致させて位置決めするときは、フラット
Ｆがローラ６ｃ　、６ｄＫ当接すると共に、ウェハの円
周の一ケ所がローラ６ｂＫ尚接するように、４つのロー
、ｙ６ａ〜６ｄを配置することによって、ウェハの２方
向の位置決めを行なうものである。

尚、第７図（第８図）では、ｏ−ラ６ａ、６ｂ（６ａ、
６ｄ）がフラン）ＦＫ当接した状態で、ウェハ鳥の円周
の−り所はローラ６ｄ　（６ｂ）Ｋ当接するが、各ロー
ラの配置によっては、ローラ６ｏ　（６ａ）に当接する
場合もある。

さて、テーブル２上でブリ・アライメントされたウェハ
鳥は、前述のようにセンターアップ１０の上昇、スライ
ダーアーム１４の搬送によって、ステージ上のウェハホ
ルダ２ｏに受ケ渡すれる。

まず０°のオリ・フジの場合は第９図のように２回目の
ブリ・アライメントが行なわれる。ウェハりが載置面２
１上に載置されると、第３図に示した排気孔２１ｃによ
ってエアフローされ、ウェハｈはわずかに浮上する。そ
のてプランジャ２３が作動して押圧部材２４がウェハ鳥
の周端部を押圧する。

これによって第１図のようにウェハ鳥の主フラットはロ
ーラ２５ｂ　、２５ｅに当接し、ウェハ鳥の円周の一ケ
所はロー２２６ａｌＣ尚接する。この時、ローラ２５ｂ
　、２５ｃは主フラットの、なるべく離れた２ケ所で当
接することが望ましく、また、ローラ２６ａはウェハＷ
、の径方向を規定するために、ウェハ鳥の中心０４を通
り、主フラットＦと平行な直線ｔ１とウェハ鳥の円周が
交わる位置、すなわちウェハ鳥の最大径の位置で当接す
ることが望ましい、このように３つのローラ２５ｂ・２
５ｃ。

２６ａ′ｔ−配置することによって、ウェハ鳥のホルダ
２０に対する位置決めは極めて正確なものとなる。また
この時、ロー２２５ＬはＸ方向に主フラットＦよシもδ
だけ退避した位置にあシ、ロー２２６ｂ　、２６ｃはＸ
方向にローラ２６ａよルもδだけ離れた位置にある。こ
のため、抑圧部材２４の押圧にょシウェハＷ、が位置決
めされたとき、ローラ２５ａ、２６ｂ、２６ｃは’；ｌ
’　工／Ｘ　ｗｚと当接することはない。

さて、９０°のオリ・フジの場合は、第１０図のように
行なわれる。このとき、ウェハｗ２の主フラットＦはｏ
−、ｙ２６ｂ　、２６ｃＶｃａ接し、ウェハＷ、の円周
の−り所はロー２２５ａに当接する。

この場合も０°のオリ・フジのときの条件と同様に、ロ
ーラ２６ｂ　、２６ｃは主フラットＦのなるべく離れた
２ケ所で当接し、ローラ２５ａはウェハＷ、の中心０４
を通ル、フラットＦと平行な直線ｔ、上でウェハ鳥と当
接する。

以上のよ５乱　６つのローラ２５ａ〜２５ｃ。

２６６〜２６ｅのうち、３つのローラが００のオリ・フ
ン、９０°のオリ・フジの各々に対して同一条件でウェ
ハｈと当接するため、両方向の位置決めに対して精度が
異なることなく、極めて再現性のよい位置決めが達成さ
れる。

さて、このように押圧部材２４がウェハ尚を押圧してＯ
ｏのオリ・フン又は９０’のオリ・ンラが達成された段
階で、第３図に示した吸気孔２１ｂによって真空吸着が
行なわれると共に、排気孔２１ｅによるエアフローが停
止する。そして真空吸着時のバキュームセンサーに基づ
いて、吸着完了が確認されると、プランジャ２３の作動
を停止し、押圧部材２４をクエへＷ、から退避させる。

こりしてウェハ鳥は２回目Ωプリアライメントが達成さ
れた状態でウェハホルダ２ｏの載置面２１に平坦化され
て固定される。

また、上記排気孔２１ａはエアフローのために気体を排
出するだけでなく、吸気孔２１ｂと同様に吸気動作する
ようにすれば、載置面２１上の６ケ所で真空引きされる
がら、ウェハはより均一に吸着され、平坦度も向上する
。

尚、第９図、第１０図からもわかるように、ウェハホル
ダ２ｏの中心ｏ８に対するウェハｈの中心０４は　ｏＯ
のオリ・フジ時と、９ｏ０のオリ・　フジ時とで若干ず
れている。このため　００のオリ・フジ時と９０６のオ
リ・フジ時とで、スライダーアーム１４からウェハホル
ダ２ｏへの受は渡し位置が若干ずれることになる。

この制御はマイコン１００がボー１’　Ｉｔを読み込み
、ステージを受は渡し位置に移動させる際に若干補正す
ることＫよって行なわれる。この中心Ｏ。

のずれは第７図、第８図のように１回目のブリ・アライ
メント時においても同様に発生するから、このときのず
れも含めてウェハのステージへの受は渡し位置を補正す
るように、ステージを移動させる。

尚、本実施例においては、ウェハをウェハ搬送装置内の
テーブル２上でローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに当接さ
せた後、再度ステージ上のウェハホルダ２０で同様にロ
ーラ２５ａ〜２５ｃ　、２６８〜２６ｃに当接させて位
置決めした。しかしながら、ウェハホルダ２０上の位置
決め完了までの総合時間を短縮したい場合は、ウニノ・
のローラ６ａ、６ｂ　、６ｃ　、６ｄへの当接ステップ
を省略してもよい。これは本実施例では、ウニノ１のテ
ーブル２への搬送後、センタリング動作を行ない、ウェ
ハの中心とテーブル２の回転中心とを一致させるため、
回転に伴う偏芯がなく、フラットＦがテーブル２上て正
確に位置決めされるからである。

具体的には、テーブル２ｆ、回転させてフラットＦが光
電素子ＰＤの真上に位置したとき、テーブル２０回転を
停止させる。そしてセンターアップ１０の真空吸着ｔ−
ｍ始すると共に、センターアップ１０′ｆ、上昇させ、
テーブル２の真空吸着を解除し、ウェハをセッターアッ
プ１０に受は渡す。以後は本実施例と同様にステージま
で搬送すれによい。

さて、以上の実施例では、抑圧部材２４によってウェハ
の抑圧を斜め４５°の一方向カ１ら行ない、その分力で
ウェハの１７方向の位置決めを行なった。しかしながら
、Ｘ方向、Ｘ方向の押圧を第１１図のように独立に行な
うようにしてもよい。

第１１図において、ウェハＷｘ　ｋ　Ｘ方向に押圧する
揺動部材３０と、Ｘ方向に押圧する揺動部材３１とを設
ける。

今、θ°のオリ・７，７のウェハ尚が載置されると、ま
ず初めに揺動部材３１が揺動し、回転自在に取付けられ
たローラ３０ａが、ウェハ鳥をローラ２６ａｌｌｌＪＫ
押圧する。その後、揺動部材３五が揺動し、回転自在に
取付けられたローラ３１ａがウェハ鵬ヲローラ２５ｂ　
、２５ｃ側に押圧する。このとき、ローラ３０ａはウェ
ハ鳥の中心０番を通電、フラン）Ｆに平行な直線ｔ□に
対して角度θだけ７２ツトＦから離れた位置でウェハ鵬
に当接し、中心０番に向う押圧力を発生する。

このよう処することによって、ロー＞３０ａとローラ２
６ａによってウェハｗ８がはさまれたとき、ウェハ鳥は
回転可能であると共に、揺動部材３１側に浮動すること
なく、ローフ２５ｂ　、２５ｃ側に当接しようとする。

そして、その後ローラ３１ａがウェハ鳥を押圧するから
、フラン）Ｆが微小に傾いていたとしてもローラ２５ｂ
　、２５ｃの両方に当接し、正確な位置決めが達成され
る。

また、９０°のオリ・フンのウェハの場合も同様であル
、このときウェハ凧の中心は中心０４′となシ、直線ｔ
１は直線ｔ１′となる。

そして、初めに揺動部材３１が揺動して、ウェハＷ、　
ｔロー２２５ｍと３１１Ｌではさみ込み、続いて揺動部
材３０を揺動させて、ウェハ鳥のフラットＦをローラ２
６ｂ　、２６ｃに当接させる。

このため、ローラ３１ａは直線ｔ１′に対して角度θだ
けフラン）Ｆから離れた位置て、中心０４′に向う押圧
力を発生する。

以上の実施例によれば、浮上したウェハ鳥を確実に押圧
することができ、斜め４５°の方向から押圧するよ）も
安定した位置決めが達成される。

また、その他の変形例として、基準部材の当接部をロー
ラとせずに、単なる突出部として形成してもよい。例え
ば第１２図のように、第１基準部材４０と第２基準部材
４１とを各々、Ｘ方向とＸ方向に沿って配置する。そし
て第１基準部材４０には第３．９，１０．１１図のロー
ラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃのかわルに突出部４０ａ　、
　４０ｂ　、　４０ａを設け、第２基準部材４１にはロ
ーラ２６ａ　。

２６ｂ　、２６ｃのかわシに突出部４１ａ　、４１ｂ、
４１ｃを設ける。突出部４０ｂと４０ｃを結ぶ線分はＸ
方向と一致し、突出部４０ａはその線分よりａだけウェ
ハホルダ２０の外側に変位して形成されている。また突
出部４１ｂと４１ｃを結ぶ線分はＸ方向と一致し、突出
部４１ａはその線分よりａだけウェハホルダ２０の外側
に変位して形成される。

（発明の効果）以上、本発明によればＯ０方向と９０°方向との２方向
のウェハ位置決めに両用できると共に１両方向の位置決
めに関して、３つの当接部がウェハと当接するだけなの
で、ウェハを押圧したとき、ウェハは回転しやすく、極
めて精度よく位置決めされる。

さらにウェハと当接するＫｘｓ第２基準部材悼、それぞ
れ０°方向と９０°方向の２ケ所にのみ設けられている
から、０°方向での位置決め完了時のウェハの位置と、
９０°方向での位置決め完了時のウェハの位置とは若干
ずれるだけであシ、引き続く真空吸着を考慮して、ウェ
ハホルダの載置面の形状を特別なものにする必要がなく
、両方向で位置決めされたウェハを確実に固定できると
いう利点もある。

さらに、第１と第２基準部材が、Ｏ０方向と９０゜方向
のそれぞれに−設けられているだけであるからウェハの
円周上その他の方向には空間的に干渉するものがなく、
抑圧部材の配置の自由度が大きくなると共に、ウェハの
ロー′ドやアン・ロードの方向性にも自由度が大きくな
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置が用いられる投影型露光装置
において、ウェハ搬送装置上で位置決めする本発明の実
施例を示す全体構成の平面図、第２図はそのウェハ搬送
装置の一部断面図、第３図は本発明のよシ望ましい実施
例を示すウェハホルダの平面図、第４図はウェハ搬送装
置でウェハの位置決めを行なうための制御回路の回路ブ
ロック図、第５図は、その制御回路中で用いられるマイ
クロコンピュータのフローチャート図、第６図は、その
制御回路中の各信号の様子を示すタイムチャート図、第
７図、第８図は、第１．第２図に示した本発明の実施例
による装置の位置決め動作を説明する図、第９図、第１
０図は第３図に示した本発明のよシ望ましい実施例によ
るウェハホルダの位置決め動作を説明する図、第１１図
、第１２図は本発明の他の実施例による位置決め装置の
平面図である。〔主要部分の符号の説明〕２・・・回転テーブル、６ａ、６ｂ、２５ａ、２５ｂ。２５ｃ・・・第１基準部材の笛接部としてのローン、６
ａ、６ｄ、２６ＪＬ、２６ｂ、２６ｅ・・・第２基準部
材の嶋接部としてのローラ、８・・・アーム、２０・・
・ウェハホルダ、２４・・・押圧部材、３０．３１・・
・揺動部材、４０・・・第１基準部材、４１・・・第２
基準部材出願人　　日本光学工業株式会社代理人　渡　辺　隆　男

Claims

【特許請求の範囲】

円板状のウェハの周辺を押圧して、該ウェハの周辺に形
成された直線的な切欠き全基準部材に当接させることに
よシ、該ウェハを位置決めする装置において、第１方向
に沿って設けられた複数の当接部を有する第１基準部材
と；前記第１方向と略直交する第２方向に沿って設けら
れた複数の当接部を有する第２基準部材とを備え、前記
切欠きの直線方向が前記第１方向と略一致するように前
記ウェハを位置決めするときは、前記第１基準部材の２
つの尚接部が前記切欠きに当接すると共に、前記第２基
準部材の１つの当接部がウェハの円周端に当接し、前記
切欠きの直線方向が前記第２方向と略一致するように前
記ウェハを位置決めするときは、前記第２基準部材の２
つの当接部が前記切欠きに当接すると共に、前記第１基
準部材の１つの当接部がウェハの円周端に当接するよう
に、前記第１及び第２基準部材を設けたことを特徴とす
るウェハの位置決め装置。