JPS6245039A - 円形板状物体の角度位置決め装置 - Google Patents

円形板状物体の角度位置決め装置

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JPS6245039A
JPS6245039A JP18396985A JP18396985A JPS6245039A JP S6245039 A JPS6245039 A JP S6245039A JP 18396985 A JP18396985 A JP 18396985A JP 18396985 A JP18396985 A JP 18396985A JP S6245039 A JPS6245039 A JP S6245039A
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松村 尊
Takahiro Akamatsu
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健司 福井
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    • 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
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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】 [発明の分野] 本発明は一部に位置決め指標としての切欠き(オリエン
テーションフラット)を有する半導体ウェハ等の円形板
状物体を測定装置、検査装置または露光装置に配置する
とぎ該物体を常に所定の方向に位置窓めする円形板状物
体の角度位置決め装置に係るものである。
[発明の前出] 従来の半導体ウェハの位置決め装置の一例(特開昭58
−18937)を第7図に示す。従来の位置決め装置は
、同図に示すように半導体ウェハ6(以下単に「ウェハ
」という)をのせて回転する回転台3、この回転台3の
回転中心から等距離を保ちつつ回転中心に向って収斂す
るように動き、また回転中心から拡散するように動く往
復部材2a、 2b。
2c、 2d、 2e、光電素子C1およびこの光電素
子Cに対しウェハを挾んで対向する位置に配置した光源
りを備えている。
このウェハの位置決め装置は、回転台3の上に自由に動
ける状態でのせられているウェハ6の周辺から往復部材
2a〜2eが回転台3の中心に向って1クエ八6を押し
つつむようにして進み、ウェハ6を動かしてウェハ6の
中心と回転台3の中心とを一致させる。その後、往復部
材2a〜2eは回転中心から殖れる方向に外方へ後退す
る。このセンターリングが終了すると、ウェハ6を回転
台3に吸着固定し、回転台3を回転して光電素子Cへの
光源からの入射光量の変化の形でウェハ6の周辺を読み
とり、ウェハ6の切欠き6aを検出する。さらに第8図
に示すように、この切欠きの微小な傾きを修正するため
レバー5により基準部材としての固定ローラ4a、 4
b、 4cにウェハ6を押しつけて最終的にウェハを位
置決めする。
ところで、この従来のウェハ位置決め装置では往復部材
をウェハに強制的に押しつけねばならず、それによりウ
ェハを損傷することがある。また、このような方法では
位置精度があまりよくなく、そのため最終位置決め操作
を必要とし、そのときもウェハ強制押しっけを行なわな
ければならないという不都合がある。
一方、従来の位置決め装置として非接触型式のものも知
られている(特開昭57−198642 )。これはウ
ェハを固定保持した回転台をパルスモータ−により間欠
的に回転させ、ウェハの周辺にウェハを挾んで配置した
光源と光電変換素子とによりウェハの周辺を読取り、光
電変換素子からの電気信号の極値点からウェハのり穴部
を検出する。この場合、非接触型式であるのでウェハを
損傷するおそれはないが、ウェハの半径方向に複数個並
設した光電変換素子によりウェハ回転中心のウェハの輪
郭の゛変化を比較する方法であるため、回転により輪郭
の変化は見られるが静止した1クエ八で高精度の検出を
することは困難であった。
[発明の目的] 本発明は、上述の従来装置の問題点を解消し、更に近年
ウェハの大口径化に伴ない切欠き量の多いオリエンテー
ションフラットでなく微小な切欠ぎを有するウェハが出
現していることに鑑みこのような微小切欠きを有するウ
ェハのような円形板状物体の場合にも精度良く非接触で
切欠きを検出しその円形板状物体の角度位置決めできる
装置を提供することを目的としている。
この目的は本発明に従って、回転台にのせた円形板状物
体の切欠きを検出するように該物体の周縁の接線方向に
平行にリニアイメージセンサを配置し、このリニアイメ
ージセンサに該物体の切欠ぎを結像させ、リニアイメー
ジセンサの所定の画素に対して切欠ぎの中心が一致する
ように制御することにより達成される。
すなわち本発明の円形板状物体の角度位置決め装置は、
回転台と、この回転台にのせられる円形板状物体の周辺
付近で該物体の接線方向に平行に該物体を挾んで配置し
た切欠き検出用光位置検出素子および光源と、この光位
置検出素子の所定画素に該物体の切欠きの中心が一致す
るよう前記の回転台の回転を制御する手段とを備えてい
る。
更に本発明の円形板状物体の位置決め装置は前記の光位
置検出素子がリニアイメージセンサである場合、該物体
の角度位置決めの迅速を図るため該物体の周辺の一点で
ウェハを挾/υで配置されているアナログ光電変換素子
と光源、およびこの光電変換素子からの信号に応答して
該物体の切欠きが前記のリニアイメージセンサの検出区
域に入ると前記の回転台の回転を停止させる手段を備え
ている。
[実施例] 本発明の実施例を以下に添付図を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例に係るウェハの位°置決め装
置の斜視図である。図に示すようにこのウェハの位置決
め装置は、回転台8、この回転台8に解放できるよう固
定され、そして解放されるとX方向とY方向とに動くこ
とができる載置台7、この載置台7にのせられるウェハ
6の周辺付近でウェハ6の接線方向に平行にウェハを挾
んで配置した切欠き検出用リニアイメージセンサCθと
光[Laとを備えティる。Ca 、 Cb 、 Cc 
、 CdとLa、Lb、Lc、LdはXY偏位検出用リ
ニアイメージセンサと光源である。
更に第2.3.5図も参照して詳しく説明すれば、■字
形の微小切欠き6aを有するウェハ6は第3図に示すよ
うに吸着溝7aを有する載置台7に吸着支持されるよう
になっており、更にこの載置台7は回転台8に吸着溝8
8によって吸着支持されるようになっている。また回転
台8はXYh向に動き得るステージ9.10上にtIj
、置されている。
また、回転台8の回転中心に対するウエノ\6の偏心を
検出するリニアイメージセンサCa〜Cdは、第2図に
示すようにウェハ6の直径方向で対向するように配置し
、そしてこれらのリニアイメージセンサを照射する光源
1a−1dをウェハ6の下側に配置する。また切欠き検
出を行なうリニアイメージセンサCθをウェハ6の接線
方向と平行な方向に配置し、これを光源しθにより照射
するように構成する。
この実施例の動作を説明する。まず、回転台8の上に吸
着支持された載置台7の上面にウェハ6を吸着固定し、
これを回転させる。微少切欠き6aをリニアイメージセ
ンサCθが検出した位置で回転台8の回転を停止する。
この状態ではまだウェハ6は回転台8の回転中心に対し
て偏心している。この偏心量を第5a図に示すようにウ
ェハ6の半径方向に90°ずつずらして4個配置したリ
ニアイメージセンサCa−cdによって読込む。
例えば、X方向の偏心量をリニアイメージセンサCa、
CCのデジタル出力差に応じてΔx、Y方向はリニアイ
メージセンサCb 、CdによりΔyであると測定する
。次に回転台8の吸着を解除し、それにより移動可能と
なった載置台7を偏心量の測定値に基づいてX方向にΔ
x、Y方向にΔy移動させ、第5b図に示すように回転
中心Oに対するウェハの偏心を修正する。a置台7を移
動させるのでウェハ6を直接に圧接することはなくこの
偏心調整は非接触で行なえる。修正終了後、載置台7は
再び回転台8に吸着固定される。
微少切欠ぎ6aの回転方向のずれはリニアイメージセン
サCθにより検出する。第4a、4b図に示すようにリ
ニアイメージセンサCθの所定の中心画素CMに対して
微少切欠き6aからの透過光の中心MがΔθずれている
ことをウェハ6の静止状態で検出しく第4a図)、回転
台8をΔθだけ回転させて、透過光の中心Mと所定の中
心画素CMを一致させ回転方向のずれをIIに修正する
(第4b図)。第6図に実施例の動作をフローチャート
で示す。なお、第9図に従来のウェハ位置決め装置の検
出信号を本発明の場合(第4a。
4b図)と対比して示す。
最初の状態で回転中心のウェハ6の切欠き6aをリニア
イメージセンサCθが検出し回転を停止させるが、その
際のリニアイメージセンサCθの応答、処理時間を短縮
してスルーブツトを向上させるためアナログ光電変換素
子Pを使用してウェハ6を高速回転させリニアイメージ
センサCθの位置で停止させるようにしてもよい。
また偏心を修正した後のウェハ6をリニアイメージセン
サCa−Cdにより計測してウェハ60半径を測定する
こともできる。この半径測定は次のように利用すること
ができる。例えば本装置を使用しないで他のウェハ位置
決め装置により位置決めされ露光工程を経たウェハは異
なる位置決め基準により焼付けされているが、このウェ
ハを本装置で位置決めする場合に、計測された半径情報
に基づいて位置決め基準の隔りを演算し、回転台8の下
に設置したXステージ9およびYステージ10を必要量
だけ位置修正することにより、位置決め基準の異なる装
置との混合使用を可能とさせるのである。また偏心を検
出するリニアイメージセンサCa−Cdはデジタル出力
でなくアナログ出力の光電変換素子でもよく、実施例で
は4個のリニアイメージセンサを使用したが1個のリニ
アイメージセンサでX方向の偏位を検出しその後、ウェ
ハを90°回転させてY方向の偏位を検出するようにし
てもよい。またリニアイメージセンサに二次元イメージ
センサを使用して偏心量の検出と切欠きの検出とに併用
することもできる。
以上のように、本実施例ではリニアイメージセンサのデ
ジタル出力に基づいて検出するので、光源の光量の経時
変化による影響を受けず、またウェハとリニアイメージ
センサの間にレンズを挿入してウェハの像を拡大すれば
検出精度を更に向上させることもできる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば所定の回転中心に
非接触で精度良く円形板状物体例えばウェハの角度位置
決めすることができる。
さらに、従来の位置決め装置のように切欠きの検出をウ
ェハの回転中に行なってその信号に基づいてウェハの回
転を所定屋回して停止するのでなく、ウェハの静止した
状態で切欠きの位置を検出するため高精度の位置決めが
可能となる。また角度修正後も常にウェハの位置にずれ
がないかを確認する機能も有している。また、本発明の
円形板状物体の角度位置決め装置は、オリエンテーショ
ンフラットでなくても、あるいは微少切欠きが異形な場
合でも正確に角度位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は、本発明の円形板状物体の角度位置決め装
置の実施例を示す、それぞれ斜視図、平面図および側面
図、 第4図は、本発明の実施例における、微小切欠きの位置
と切欠き検出信号との関係を示ず模式図、第5図は、本
発明の実施例においてウェハの偏心を検出する様子を示
す図、 第6図は、本発明の実施例の動作を説明するフローチャ
ート、 第7および8図は、従来のウェハ位置決め装置の斜視図
および平面図、そして 第9図は、従来のウェハ位置決め装置におけるオリエン
テーションフラットの検出信号を示す模式図である。 図中、 6・・・ウェハ、6a・・・微少切欠、Ca−Cb−C
c−cd−Ca・・・リニアイメージセンサ、7・・・
載置台、8・・・回転台、La −Lb −Lc −L
d −La・Ll)・・・光源、9,10・・・Xステ
ージ、Yステージ、P・・・アナログ光電変換素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転台と、 該回転台にのせられる円形板状物体の周辺付近で該物体
    の接線方向に平行に該物体を挾んで配置した切欠き検出
    用光位置検出素子および光源と、該光位置検出素子の所
    定画素に該物体の切欠きの中心が一致するよう前記の回
    転台の回転を制御する手段と を備えたことを特徴とする円形板状物体の角度位置決め
    装置。 2、前記光位置検出素子がリニアイメージセンサである
    特許請求の範囲第1項記載の円形板状物体の位置決め装
    置。 3、回転台と、 該回転台にのせられる円形板状物体の周辺付近で該物体
    の接線方向に平行に該物体を挾んで配置した切欠き検出
    用リニアイメージセンサおよび光源と、 該リニアイメージセンサの所定画素に該物体の切欠きの
    中心が一致するよう前記の回転台の回転を制御する手段
    と、 該物体の周辺の一点で該物体を挾んで配置されているア
    ナログ光電変換素子と光源と、 この光電変換素子からの信号に応答して、該物体の切欠
    きが前記の切欠き検出用リニアイメージセンサの検出区
    域に入ると前記の回転台の回転を停止させる手段と を備えたことを特徴とする円形板状物体の角度位置決め
    装置。
JP18396985A 1985-08-23 1985-08-23 円形板状物体の角度位置決め装置 Granted JPS6245039A (ja)

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JP18396985A JPS6245039A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 円形板状物体の角度位置決め装置
US07/222,297 US4887904A (en) 1985-08-23 1988-07-22 Device for positioning a semi-conductor wafer

Applications Claiming Priority (1)

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JP18396985A JPS6245039A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 円形板状物体の角度位置決め装置

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JPS6245039A true JPS6245039A (ja) 1987-02-27
JPH0530304B2 JPH0530304B2 (ja) 1993-05-07

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169939A (ja) * 1987-12-24 1989-07-05 Daihen Corp 半導体ウエハのセンタ合せ装置
JPH04320043A (ja) * 1991-04-18 1992-11-10 Hitachi Electron Eng Co Ltd Vノッチウエハの位置決め機構

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JPS57198642A (en) * 1981-05-30 1982-12-06 Toshiba Corp Wafer position detection device
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JPS5946029A (ja) * 1982-09-09 1984-03-15 Hitachi Ltd ウエハのプリアライメント装置

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