JPS629715Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は半導体素子の製造装置に関し、特に
例えばフオトレジスト法によつて半導体素子を製
造する場合に作業能率の優れた半導体素子の製造
装置に関する。

半導体素子の製造方法として、フオトレジスト
法が実用されている。第１図は従来のフオトレジ
スト法による製造装置で半導体を製造する順序を
時間的に示した図である。従来のフオトレジスト
法による半導体素子製造装置としては、フオトレ
ジスト膜が形成されたウエハーを載せて位置決め
するためのステージと、ステージの上部に配置さ
れるマスクと、作業者がウエハーの位置決めをす
るためにマスク上部に設けられるアライメント機
構（アライメントスコープ）と、アライメント機
構でウエハーの位置決めを完了したのちウエハー
を露光するための露光機構とから構成される。そ
して、ウエハーを露光する場合は、ステージ上に
ウエハーを装着したのち、大まかな位置合せを
し、ステージを回転させ、そののち作業者がアラ
イメント機構のスコープを覗いて厳密な位置合せ
を行ない、位置合せの完了後に、アライメント機
構を回動させて該アライメント機構の側面に装着
されているミラーを或る傾斜でウエハー側に面す
るように保持し、そのときシヤツタを開いて光線
機構からの光線を反射ミラーで反射させ、ウエハ
ー上に照射することによつてウエハーを露光して
いる。このようにしてウエハーを露光したのち、
再びステージを回転させてウエハーを取出したの
ち、次のウエハーの露光を行なう。

ところが、従来の製造装置は、第１図で図解す
るように、作業者の動作としては位置合せのみで
あり、露光時間には待機していた。すなわち、作
業者は位置合せをしている時間（たとえば15秒）
のみ実質的に作業し、露光時間（ウエハーの表面
に形成されているレジスト膜の厚さによつて異な
るが、例えば12秒）の間は何ら作業を行なうこと
なく待機しているのみである。ところで、作業者
が実質的に作業を行なう位置合せ時間は、１つの
ウエハーを露光するのに要する１周期時間のほぼ
半分程度であるため、残り半分の時間は無駄時間
となり、作業効率が悪く、生産性が低く、１個の
半導体素子の製造コストが高くなるという欠点が
あつた。

それゆえに、この考案の主たる目的は、作業効
率が優れ、生産性の向上できるような、半導体素
子の製造装置を提供することである。

この考案の他の目的は、半導体素子の製造工程
に工夫を施すことによつて、半導体素子の製造コ
ストを安くできるような、半導体素子の製造装置
を提供することである。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特
徴は図面を参照して行なう以下の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

この考案を要約すれば、１つの露光機構に対し
て、アライメント機構とステージとを２組設け、
一方のアライメント機構で一方のステージ上のウ
エハーを位置合せしているとき、すでに位置合せ
済の他方のステージ上のウエハーを露光し、これ
とは逆に他方のステージ上のウエハーを位置合せ
しているとき、位置合せ済の一方のウエハーを露
光できるように構成した半導体素子の製造装置で
ある。なお、好ましい実施例では、一方のアライ
メント機構と他方のアライメント機構を兼用し、
露光していないステージ側のウエハーを１つのア
ライメント機構で切替えて位置合せできるように
する。

第２図はこの考案の一実施例の半導体素子製造
装置の概略を表わす斜視図である。

第３図は露光機構とステージとの詳細を表わす
平面図解図である。

第４図はアライメント機構の縦断面状態を図解
的に示した図である。

次に、第２図ないし第４図を参照して、この実
施例の半導体素子製造装置２０の構成について説
明する。製造装置２０の台２１上には、第１のタ
ーンテーブル２２と、第２のターンテーブル２３
とが設けられる。第１のターンテーブル２２は、
第１のステージおよびプリステージ２２１，２２
２を連結部材２２３で連結し、支点２２４で回転
自在に支承される。同様に、第２のターンテーブ
ル２３は、第２のステージおよびプリステージ２
３１，２３２を連結部材２３３で連結し、支点２
３４で回転自在に支承される。そして、ステージ
２２１上に載せられたウエハーを位置合せしまた
は露光している間に、プリステージ２２２上へ次
に露光すべきウエハーを載せて大まかな位置合せ
（すなわち粗合せ）し、ステージ２２１に載せら
れているウエハーの露光が完了すると、ターンテ
ーブル２２が回転して、プリステージとステージ
とが入れ替わる。第２のターンテーブル２３にお
いても同様である。このプリステージ２２２また
は２３２へ露光すべきウエハーを供給するため
に、ベルト（またはベルトコンベア）２４１，２
４２が配設される。このベルト２４１の上部に
は、ウエハーをキヤリア２５１から取出してベル
ト２４１上へ供給するためのベルト２４３が段違
いに設けられる。また、ベルト２４１の他端側に
は、露光済みのウエハーを収納するキヤリア２５
２へ導くためのベルト２４４が設けられる。

前記台２１に関連して露光機構３０が配設さ
れ、該台２１の上面に設けられる第１のステージ
２２１および第２のステージ２３１の上部に関連
してアライメント機構４０が配設される。

前記露光機構３０は、水銀ランプなどの光源３
１の下側に、前面側に傾斜した反射ミラー３２を
設け、反射ミラー３２の前方位置に垂直に前記光
源３１からの光線を前記第１のステージ２２１側
または第２のステージ２３１側へ切換える光線切
換手段の一例としての両面ミラーの露光用可動ミ
ラー３３を設け、可動ミラー３３を挾む両側に反
射ミラー３４１と３４２を設け、反射ミラー３４
１，３４２で反射された光を下方へ反射させる反
射ミラー３５１，３５２を設けて構成される。こ
の反射ミラー３５１，３５２はアライメント機構
４０に含まれる左側スコープ４１と右側スコープ
４２の後方垂直面に固着され、スコープ４１，４
２の回動とともに傾斜して光源からの光線をステ
ージ２２１，２３１側へ反射させるように働く。
この反射ミラー３４１と３５１の間には第１のシ
ヤツタ３６１が設けられ、反射ミラー３４２と３
５２の間には第２のシヤツタ３６２が設けられ
る。また、スコープ４１とステージ２２１との間
には、ステージ２２１上に載せられたウエハーに
所望の回路パターンを焼付けるためのマスク３７
１が設けられ、同様に第２のステージ２３１とス
コープ４２との間にはマスク３７２が設けられ
る。

前記アライメント機構４０は、ステージ２２１
上のウエハーを見るためのスコープ４１と、ステ
ージ２３１上のウエハーを見るためのスコープ４
２と、両スコープ４１，４２からの画像を選択的
に見るための接眼部４３とから構成される。この
スコープ４１は、レンズ４１１，４１１′および
ミラー４１２，４１２′を透視した像をプリズム
４１３，４１３′で反射し、両プリズム４１３，
４１３′で反射させた像をプリズム４１４および
４１５を介して接眼部４３側へ導くように構成さ
れる。また、スコープ４２はスコープ４１と同様
にして構成されるため、参照符号の十番台（例え
ば４１１）を二十番台（例えば４２１）に替えて
示し、詳細な説明を省略する。

前記接眼部４３は、スコープ４１のプリズム４
１５で反射されたステージ２２１上の画像または
スコープ４２に含まれるプリズム４２５で反射さ
れたステージ２３１上の画像を選択的に接眼レン
ズ４３４，４３４′へ導くためのアライメント用
可動ミラー４３１と、可動ミラー４３１で反射さ
れた像を左右に分離するプリズム４３２と、反射
ミラー４３３，４３３′と、接眼レンズ４３４，
４３４′とから構成される。

第５図はこの考案の動作を説明するための第１
のステージと第２のステージに関連する動作を時
間軸上に図解した図である。次に、第２図ないし
第５図を参照して、この実施例の具体的な動作に
ついて説明する。

まず、キヤリア２５１から１番目のウエハーを
ベルト２４３および２４１を介してプリステージ
２２２上へ載せて該ウエハーを粗合せする。続い
て、ターンテーブル２２を回転させて、１番目の
ウエハーを第１のステージ２２１の位置へ配置す
る。そののち、作業者はアライメント機構４０の
接眼レンズ４３４，４３４′を覗いてスコープ４
１で結像された第１のステージ２２１上のウエハ
ーの位置合せを行なう。このとき、ターンテーブ
ル２３のプリステージ２３２上に２番目のウエハ
ーが載せられ粗合せし、該ターンテーブルを回転
させることにより、第２のステージ２３１の位置
へ２番目のウエハーを配置する。そして、１番目
のウエハーの位置合せが完了すると、作業者は操
作部（図示せず）に設けられている第１のステー
ジ側の露光スイツチを押圧する。この露光スイツ
チの押圧に応じて、スコープ４２が前方斜め方向
へ回動され、それに伴なつてスコープ４１の後方
側面に固着されているミラー３５１が下向きに傾
斜される。これと同時に、シヤツタ３６１が開か
れ、それによつて光源３１からの光が反射ミラー
３２、可動ミラー３３、反射ミラー３４１、反射
ミラー３５１を通つてステージ２２１上のウエハ
ー１１に照射され露光する。

前述のごとく、ステージ２２１上の第１のウエ
ハー１１を露光している状態において、作業者は
第２のステージ２３１上に載せられている２番目
のウエハー１２の位置合せを行なう。この状態が
第２図〜第４図で光線方向として図示される。

そして、第１のウエハー１１の露光が完了する
と、ターンテーブル２２が回転されて、露光済み
のウエハーがベルト２４１，２４２，２４４を介
してキヤリア２５２側へ収納される。これと同時
に、第１のステージ２２１上のウエハーの位置合
せをする間に、第２のステージ２３１上の２番目
のウエハーの露光を行なう。

以下同様にして、一方のステージでウエハーの
位置合せをしている間に、他方のステージに載せ
られかつ位置合せ済みのウエハーを露光し、交互
にその動作を繰り返す。

これによつて、作業者が従来のように露光時間
中待機することなく、ほぼ連続的に位置合せ作業
を行なうことができ、作業効率の向上が図れ、し
かも同一時間で露光できるウエハーの数がほぼ２
倍となり、生産効率が優れ、かつしたがつて１個
の半導体素子の製造コストの低減を図れる利点が
ある。

なお、上述の説明では、左右のスコープ４１，
４２で拡大された第１および第２のステージ上の
ウエハーの像を１カ所の接眼部で覗けるようにし
た場合について説明したが、このようにすれば作
業者が同じ位置で左右のステージ上の像を見るこ
とができ、作業能率の向上が図れる。なお、この
考案の技術思想は、これに限ることなく左右のス
コープ別に、接眼部を設けてもよいことは言うま
でもない。

また、光源３１からの光線を切換える可動ミラ
ー３３と接眼部４３の可動ミラー４３１とはそれ
ぞれ逆方向を向くように連動して切換えられる
が、その切換えは手動または自動のいずれでもよ
い。また、前述の説明では、作業者がステージ上
のウエハーの位置合せを行なう場合について述べ
たが、ウエハーの位置合せを自動的に行なう機構
を関連的に設ければ、ウエハーの位置合せと露光
を連続的かつ自動的に行なうように制御すること
も可能である。

以上のように、この考案によれば、作業能率を
向上でき、生産性に優れ、しかも半導体素子の製
造コストを安くできるような、半導体素子の製造
装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体素子製造装置の製造工程
を時間的に図解した図である。第２図はこの考案
の一実施例の半導体素子製造装置２０の斜視図で
ある。第３図は半導体素子製造装置２０に含まれ
る光源機構３０の詳細な図解図である。第４図は
半導体製造装置２０に含まれるアライメント機構
４０の詳細な図解図である。第５図はこの考案の
製造工程を時間的に図解した図解図である。 図において、２０は半導体素子製造装置、２２
および２３はターンテーブル、２２１は第１のス
テージ、２３１は第２のステージ、３０は露光機
構、３１は光源、３２，３４１，３４２，３５
１，３５２は反射ミラー、３３は露光用可動ミラ
ー、３６１，３６２はシヤツタ、３７１，３７２
はマスク、４０はアライメント機構、４１，４２
はスコープ、４３は接眼部、４３１はアライメン
ト用可動ミラーを示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ウエハーを載せるための第１のステージ、 ウエハーを載せるための第２のステージ、 前記ウエハーを露光するための露光用光線、 前記露光用光線からの光線を、反射鏡・プリ
   ズムなどを回動させることにより、前記第１の
   ステージ側または第２のステージ側へ切換える
   光線切換手段、 前記第２のステージ上のウエハーを露光して
   いる状態において、前記第１のステージ上のウ
   エハーを位置合わせするための第１のアライメ
   ント機構、および 前記第１のステージ上のウエハーを露光して
   いる状態において、前記第２のステージ上のウ
   エハーを位置合わせするための第２のアライメ
   ント機構を備えた、半導体素子の製造装置。 (2) 前記第１のアライメント機構と前記第２のア
   ライメント機構は、１つのアライメント機構で
   兼用され、かつ一方のステージ上のウエハーを
   露光している状態において他方のステージ上の
   ウエハーを位置合わせするように切換え可能に
   構成された、実用新案登録請求の範囲第(1)項記
   載の半導体素子の製造装置。 (3) 前記光線切換手段と前記１つのアライメント
   機構の切換えとが連動して切換えられるように
   構成された、実用新案登録請求の範囲第(2)項記
   載の半導体素子の製造装置。