JPS63280435A - Device for prealignment of wafer - Google Patents
Device for prealignment of waferInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
末完１町は、ウェハを回転させてその外周形状な光電的
手法により検出するウェハのプリアライメント装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a wafer pre-alignment device that rotates a wafer and detects its outer peripheral shape using a photoelectric method.
「従来の技術」
従来のウェハのプリアライメント装置としては、例えば
、第２図に示したもの、特開昭５９−１４７４４４号公
報に開示されたものおよび機械的手段を用いたものがあ
る。``Prior Art'' Conventional wafer pre-alignment devices include, for example, the device shown in FIG. 2, the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 147444/1983, and the device using mechanical means.
すなわち、第２図に示したものは、ウェハｌが回転テー
ブル２に固定されており、ウェハｌの周縁部１ａを間に
してＬＥＤ４とフォトダイオード５とか設けられ、モー
タ３によりウェハｌか回転し、ＬＥＤ４からレンズ６を
通りウェハｌの周縁部１ａを介してフォトダイオード６
に到達する光量の変化により、制御演算装２１７がウェ
ハｌの切欠き部１ｂを検出し、モータ３を制御して切欠
き部１ｂの方向を所定の位置に停止させるものである。That is, in the case shown in FIG. 2, a wafer l is fixed to a rotary table 2, an LED 4 and a photodiode 5 are provided with the peripheral edge 1a of the wafer l in between, and the wafer l is rotated by a motor 3. , from the LED 4 through the lens 6 and the photodiode 6 via the peripheral edge 1a of the wafer l.
The control arithmetic unit 217 detects the notch 1b of the wafer 1 based on the change in the amount of light reaching the wafer 1, and controls the motor 3 to stop the direction of the notch 1b at a predetermined position.
特開昭５９−１４７４４４号公報に開示されたものは、
受光素子に代えて、−次元ＣＣＤなどの撮像素子を配設
し、撮像素子かウェハの外周形状を定量的に認識し、プ
リアライメントを行なうものである。What was disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-147444 is
In place of the light receiving element, an image sensor such as a -dimensional CCD is provided, and the image sensor quantitatively recognizes the outer peripheral shape of the wafer and performs pre-alignment.
機械的手段を用いたものては、ウェハの周縁の数点を固
定側のピンおよびローラーに押し付けることによって位
置決めを行なうものである。In the method using mechanical means, positioning is performed by pressing several points on the periphery of the wafer against pins and rollers on the fixed side.
「発明が解決しようとする問題点」
第２図に示したものでは、ウェハｌの角度姿勢を定める
ことはできるが、ウェハ１の直径およびその中心位置を
検知することができないため、ウェハｌの平面内での位
置が定まらないという問題点があった。"Problems to be Solved by the Invention" In the system shown in FIG. There was a problem that the position within the plane was not fixed.
特開昭５９−１４７４４４号公報に開示されたものでは
、ウェハの直径およびその中心位置を検知することがで
きるが、ＣＯＤが全画素を−通りスキャンする有限時間
内にウェハは微小角度回転するので、ウェハの形状を正
確に認識することができず、また、ウェハの回転速度に
ムラがあると、ウェハの形状が歪んで認識されてしまう
という問題点があった。The method disclosed in JP-A-59-147444 can detect the diameter of the wafer and its center position, but the wafer rotates by a minute angle within the finite time that the COD scans through all pixels. However, there were problems in that the shape of the wafer could not be accurately recognized, and if the rotational speed of the wafer was uneven, the shape of the wafer would be recognized as being distorted.
機械的手段を用いたものでは、ウェハの周縁とピン、お
よびウェハの周縁とローラとが接触するため、ゴミの発
生、レジストの付着による汚染の問題点があった。In those using mechanical means, the periphery of the wafer contacts the pins, and the periphery of the wafer contacts the roller, resulting in problems of dust generation and contamination due to resist adhesion.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、ウェハの所定回転角度毎に照明光源をパルス的
に発光させてその光を受光部で逐次検知することにより
、ウェハの回転速度のむらに影響されることなく、ウニ
八全体の外周形状を正確に検出することができるように
して上記問題点を解決したウェハのプリアライメント装
置を提供することにある。The present invention has been made by focusing on such conventional problems.The present invention is made by making an illumination light source emit light in pulses at each predetermined rotation angle of the wafer and sequentially detecting the light with a light receiving section. It is an object of the present invention to provide a wafer pre-alignment device which solves the above problems by being able to accurately detect the outer peripheral shape of the entire sea urchin without being affected by uneven rotational speed.
［問題点を解決するための手段］
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は。[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention to achieve these objects is as follows.
ウェハ（＋）を回転させてその外周（ｌａ）形状な光電
的手法により検出するウェハのプリアライメント装置に
おいて。In a wafer pre-alignment device that rotates a wafer (+) and detects its outer circumference (la) using a photoelectric method.
ウェハ（１）の一定角度の回転変位に同期してパルス的
に発光する照明光源（２０）と、該照明光源（２０）か
らの光を検知する受光部（３０）とを備えたことを特徴
とするウェハのプリアライメント装置に存する。It is characterized by comprising an illumination light source (20) that emits light in a pulsed manner in synchronization with the rotational displacement of the wafer (1) at a constant angle, and a light receiving section (30) that detects the light from the illumination light source (20). wafer pre-alignment equipment.
「作用」
しかして、ウェハが所定の回転角度に位置すると、それ
に同期して照明光源は瞬間的に発光する。瞬間的に発光
した閃光はウェハの周縁部を介して受光部に達する。受
光部には所定の回転角度位置にあるウニへの周縁の像が
結像する。"Operation" When the wafer is positioned at a predetermined rotation angle, the illumination light source instantaneously emits light in synchronization with the rotation angle. The instantaneous flash of light reaches the light receiving section through the periphery of the wafer. An image of the periphery of the sea urchin at a predetermined rotation angle position is formed on the light receiving section.
さらに、ウェハが回転し、ウェハが所定の回転角度に変
位すると、それに同期して照明光源がパルス的に発光す
る。受光部には所定回転角度毎のウェハの周縁の像が結
像する。ウェハの回転速度のむらに影響されることなく
、ウニ八全体の外周形状を正確に検出することができる
ものである。Further, when the wafer rotates and is displaced to a predetermined rotation angle, the illumination light source emits pulsed light in synchronization with the rotation. Images of the periphery of the wafer are formed on the light receiving section at each predetermined rotation angle. It is possible to accurately detect the outer peripheral shape of the entire sea urchin eight without being affected by unevenness in the rotational speed of the wafer.
「実施例」 第１図は本発明の一実施例を示している。"Example" FIG. 1 shows an embodiment of the invention.
ウェハのプリアライメント装２１１０は、ウェハ１を回
転させてウェハｌの外周形状な光電的手法により検出す
るものである。The wafer pre-alignment device 2110 rotates the wafer 1 and detects the outer peripheral shape of the wafer 1 using a photoelectric method.
ウェハのプリアライメント装置ｌＯは、装置本体１１の
回転テーブル１２の回転変位に同期して照明光源である
ＬＥＤ２０をパルス的に発光し、その光を回転テーブル
１２上のウェハｌに当て。The wafer pre-alignment device 1O emits light from an LED 20, which is an illumination light source, in a pulsed manner in synchronization with the rotational displacement of the rotary table 12 of the device main body 11, and applies the light to the wafer 1 on the rotary table 12.
ウェハｌの外周形状を受光部である一次元ＣＣＤ３０で
検出するように構成されている。The configuration is such that the outer peripheral shape of the wafer l is detected by a one-dimensional CCD 30 which is a light receiving section.
装置本体１１には回転テーブル１２が回転可能に枢着さ
れている０回転テーブル１２はウェハｌを真空吸着手段
（図示省略）により回転テーブル１２上に固定するもの
である０回転テーブル１２の回転軸１２ａはモータ１３
の出力軸に連結されており、モータ１３にはロータリー
エンコーダ１４が一体的に固設されている。A rotary table 12 is rotatably attached to the apparatus main body 11. The rotary table 12 fixes the wafer l onto the rotary table 12 by vacuum suction means (not shown). 12a is the motor 13
A rotary encoder 14 is integrally fixed to the motor 13.
ロータリーエンコーダ１４はモータ１３の回転角度を検
出し、検出信号を制御・演算装置４０に入力すべくロー
タリーエンコーダ１４と制御・演算袋２１４０とが接続
されている。The rotary encoder 14 is connected to a control/calculation bag 2140 in order to detect the rotation angle of the motor 13 and input a detection signal to the control/calculation device 40 .
制御・演算装置４０とモータ１３とが接続されており、
制御・演算装置４０はモータ１３の駆動制御をするよう
に構成されている。A control/arithmetic device 40 and a motor 13 are connected,
The control/arithmetic unit 40 is configured to control the drive of the motor 13.
制御・演算型Ｗ１４０とＬＥＤ２０とが接続されている
。ＬＥＤ２０は、モータ１３の一定角度の回転をロータ
リーエンコーダ１４が検知し、検知信号を制御・演算装
置４０が受け、制御・演算型２１４０より電力の供給を
受けてパルス的に発光するように構成されている。A control/calculation type W140 and an LED 20 are connected. The LED 20 is configured such that the rotary encoder 14 detects rotation of the motor 13 at a certain angle, the control/calculation device 40 receives the detection signal, and the LED 20 emits light in a pulsed manner upon receiving power from the control/calculation type 2140. ing.
ＬＥＤ２０とウェハｌの周縁部１ａとの間にはコンデン
サレンズ２１が介装されている。A condenser lens 21 is interposed between the LED 20 and the peripheral edge 1a of the wafer l.
ウェハｌの周縁部１ａと一次元ＣＣＤ３０との間には、
レンズ５１．５２および絞り５３から成るテレセントリ
ック結像光学系５０が設けられている。テレセントリッ
ク結像光学系５０は、照明されたウェハｌの周縁部１ａ
が一次元ＣＣＤ３０上に結像するように構成されている
。Between the peripheral part 1a of the wafer l and the one-dimensional CCD 30,
A telecentric imaging optics 50 consisting of lenses 51, 52 and an aperture 53 is provided. The telecentric imaging optical system 50 focuses on the illuminated peripheral edge 1a of the wafer l.
The image is formed on a one-dimensional CCD 30.
−次元ＣＣＤ３０と制御・演算装置４０とが接続されて
いる。制御・演算型２Ｉ４０は、ロータリーエンコーダ
１４より回転角θの値、−次元ＣＣＤ３０よりその角度
０におけるウェハｌの周縁と回転軸中心との距離ｒを読
み取り、ウェハｌの周縁部１ａを（ｒ、θ）座標系で認
識するものである。The -dimensional CCD 30 and the control/arithmetic device 40 are connected. The control/calculation type 2I 40 reads the value of the rotation angle θ from the rotary encoder 14 and the distance r between the periphery of the wafer l and the rotation axis center at the angle 0 from the -dimensional CCD 30, and calculates the periphery 1a of the wafer l by (r, θ) It is recognized in the coordinate system.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
モータ１３によりつ互ハｌか所定角度０回転すると、そ
れをロータリーエンコーダ１４が検知し、検知信号を制
御・演算型２１４０に出力する。When the motor 13 rotates the motor 13 by a predetermined angle of 0, the rotary encoder 14 detects this and outputs a detection signal to the control/calculation type 2140.
制御・演算型２１４０はＬＥＤ２０に電力を供給し、Ｌ
ＥＤ２０は瞬間的に発光する。すなわち、ＬＥＤ２０は
ウェハｌが所定角度０回転すると同期して瞬間的に発光
する。The control/calculation type 2140 supplies power to the LED 20 and
ED20 emits light instantaneously. That is, the LED 20 emits light instantaneously in synchronization with the wafer l making zero rotation at a predetermined angle.
瞬間時に発光した照明はコンデンサレンズ２１で収束さ
れ、ウェハ１の周縁部１ａに当るとともにテレセントリ
ック結像光学系５０を介して一次元ＣＣＤ３０に達する
。テレセントリック結像光学系５０は、仮にウェハｌの
周縁部１ａが反り返った状態であっても、−次元ＣＣＤ
３０に所定角度０の位置にあるウェハｌの周縁部１ａを
結像させる。The instantaneous illumination is converged by the condenser lens 21, hits the peripheral edge 1a of the wafer 1, and reaches the one-dimensional CCD 30 via the telecentric imaging optical system 50. The telecentric imaging optical system 50 allows the -dimensional CCD even if the peripheral edge 1a of the wafer l is warped.
30, the peripheral edge 1a of the wafer l located at a predetermined angle of 0 is imaged.
さらに、モータ１３によりウェハｌが回転し、ウェハｌ
が所定角度０回転すると、それに同期してＬＥＤ２０が
パルス的に発光する。−次元ＣＣＤ３０には所定角度θ
毎のウェハ１の周縁部ｌａの像が結像する。Further, the wafer l is rotated by the motor 13, and the wafer l is rotated by the motor 13.
When it rotates by a predetermined angle of 0, the LED 20 emits light in a pulsed manner in synchronization with the rotation. -dimensional CCD 30 has a predetermined angle θ
An image of the peripheral edge la of each wafer 1 is formed.
制御・演算装置４０はウェハｌの直径、中心座標、切欠
き部１ｂの方向、切欠き部１ｂの深さ等を計算する。制
御・演算装置４０は切欠き部１ｂの方向が所望の方向を
向くようモータ１３を停止させる。The control/arithmetic device 40 calculates the diameter of the wafer l, center coordinates, direction of the notch 1b, depth of the notch 1b, etc. The control/arithmetic device 40 stops the motor 13 so that the notch 1b faces in the desired direction.
ウェハのプリアライメント装置ｌＯは、ウェハｌの位置
、形状を正確に計測することができる。The wafer pre-alignment device 1O can accurately measure the position and shape of the wafer 1.
プリアライメントされたウェハｌは次工程に受は取られ
、高分解能で位置決め可能なＸ−Ｙステージおよび回転
ズレな補正する機構により、所望の位置に位置決めされ
る。The pre-aligned wafer l is received in the next process and positioned at a desired position by an X-Y stage capable of positioning with high resolution and a mechanism for correcting rotational deviation.
ウェハのプリアライメント装置自体が正確な位置決めの
ための機構を備えている必要はない。The wafer pre-alignment device itself does not need to have a mechanism for accurate positioning.
「発明の効果」
本発明に係るウェハのプリアライメント装置によれば、
ウェハ外周に接触しないので、ゴミが発生せず、レジス
トの付着もなく高精度なウェハのプリアライメントを行
なうことができる。また、ウェハの全外周を計測してデ
ータとして取り込むので、中心を基準とした位置決め、
端面を基準にした位置決め、あるいはウェハの向きを任
意の角度に傾ける等の事を確実にかつ容易にできる。さ
らに、機械的可動部分の少ない単純な構造となるため、
ゴミの発生および振動の発生を抑えることができるとと
もに、コストを低減することができる。"Effects of the Invention" According to the wafer pre-alignment apparatus according to the present invention,
Since there is no contact with the outer periphery of the wafer, highly accurate pre-alignment of the wafer can be performed without generating dust or adhesion of resist. In addition, since the entire outer circumference of the wafer is measured and captured as data, positioning based on the center,
Positioning based on the end face or tilting the wafer at an arbitrary angle can be performed reliably and easily. Furthermore, it has a simple structure with few mechanically moving parts, so
The generation of dust and vibration can be suppressed, and costs can be reduced.
本実施例に係るウェハのプリアライメント装置ｌＯによ
れば、結像光学系５０を設けたので、ウェハの形状を正
確に認識することができる。すなわち、ウェハのプリア
ライメント装置１０は、従来の一般な光電的手段を用い
たものにおいては。According to the wafer pre-alignment apparatus IO according to this embodiment, since the imaging optical system 50 is provided, the shape of the wafer can be accurately recognized. That is, the wafer pre-alignment apparatus 10 uses conventional general photoelectric means.
光源は必ず有限の発光面積をもつため、第３図のように
ウェハの影を撮像素子上に映すだけの構成では、ウェハ
の周縁の鮮明な像が得られず、ウェハの正確な形状が認
識できないという問題点、さらに、第４図に示すように
単純な結像光学系を用いた場合では、ウェハのそり等が
あるとデフォーカス状態になり、撮像素子上のウェハの
像の位置がずれ、ウェハの形状が正確に認識かできない
という問題点を解決することができる。Since a light source always has a finite light emitting area, a configuration that only projects the shadow of the wafer onto the image sensor as shown in Figure 3 will not provide a clear image of the wafer's periphery, making it difficult to recognize the exact shape of the wafer. Furthermore, when using a simple imaging optical system as shown in Figure 4, if the wafer is warped, it will become defocused and the position of the wafer image on the image sensor will shift. , it is possible to solve the problem that the shape of the wafer cannot be accurately recognized.
第１図は本発明の一実施例であるウェハのプリアライメ
ント装置の正面図、第２図〜第４図は従来技術を示して
おり、第２図は非接触式のウェハのプリアライメント装
置の概略図、第３図は一般的な光電的手段の説明図、第
４図は単純な結像光学系を示した説明図である。
１−・・ウェハ ｌ ａ−周縁部（外周）
ｌＯ・・・ウェハのプリアライメント装置１２・・・回
転テーブル １３・・・モータ１４−・・ロータリ
ーエンコーダ
２Ｏ−ＬＥＤ（照明光源）
３０−・・−次元ＣＣＤ （撮像素子）（受光部）４０
−・・制御・演算装置
第２図
Ｎ４図FIG. 1 is a front view of a wafer pre-alignment device which is an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 show the prior art, and FIG. 2 is a non-contact type wafer pre-alignment device. A schematic diagram, FIG. 3 is an explanatory diagram of a general photoelectric means, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a simple imaging optical system. 1-...Wafer l a-periphery (outer periphery)
lO...Wafer pre-alignment device 12...Rotary table 13...Motor 14--Rotary encoder 2O-LED (illumination light source) 30--Dimensional CCD (imaging device) (light receiving section) 40
-...Control/arithmetic device Figure 2, Figure N4
Claims (2)
より検出するウェハのプリアライメント装置において、 ウェハの一定角度の回転変位に同期してパルス的に発光
する照明光源と、 該照明光源からの光を検知する受光部とを備えたことを
特徴とするウェハのプリアライメント装置。(1) A wafer pre-alignment device that rotates a wafer and detects its outer circumferential shape using a photoelectric method includes an illumination light source that emits pulsed light in synchronization with a rotational displacement of a wafer at a certain angle, and an illumination light source from the illumination light source. A wafer pre-alignment device characterized by comprising a light receiving section that detects light.
と、 該撮像素子上にウェハ外周を投影するためのテレセント
リック結像光学系とから構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項のウェハのプリアライメント装置。(2) The light receiving section is comprised of an image sensor for detecting the outer circumference of the wafer and a telecentric imaging optical system for projecting the outer circumference of the wafer onto the image sensor. Wafer pre-alignment equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115399A JPS63280435A (en) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | Device for prealignment of wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62115399A JPS63280435A (en) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | Device for prealignment of wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280435A true JPS63280435A (en) | 1988-11-17 |
Family
ID=14661601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62115399A Pending JPS63280435A (en) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | Device for prealignment of wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280435A (en) |
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