JPS635901B2 - - Google Patents

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JPS635901B2
JPS635901B2 JP57226039A JP22603982A JPS635901B2 JP S635901 B2 JPS635901 B2 JP S635901B2 JP 57226039 A JP57226039 A JP 57226039A JP 22603982 A JP22603982 A JP 22603982A JP S635901 B2 JPS635901 B2 JP S635901B2
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JP
Japan
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wafer
axis
rotary table
orientation flat
trajectory
Prior art date
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JP57226039A
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English (en)
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JPS59117120A (ja
Inventor
Akira Inagaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59117120A publication Critical patent/JPS59117120A/ja
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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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

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するものであ
る。
〔従来技術〕 ウエハの面上に回路パターンを2回以上焼付け
る場合、2回目以降の焼付け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つ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エハを定位置
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3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、ウエハ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ヨンフ
ラツト(以下オリフラと略称する)2aが形成さ
れている。
3本の固定ピン1―1,1―2,1―3を設け、
ウエハに矢印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2
aが固定ピン1―1及び同1―2に接した時に最も
安定した状態となつて回転駆動の抵抗が大きくな
る。従つて回転駆動力を適宜に弱く設定しておく
と第2図の状態でウエハ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エハ2に外
力を加え、機械的に位置ぎめ部材に摺接せしめる
のでウエハに損傷を生じる虞れがある。
上記の損傷を防止するため、第3図に示すよう
にウエハ2を真空チヤツク3で吸着して回転駆動
し、ウエハ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エハ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
はチヤツク3とウエハ2との偏心のためであり、
C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、ウエハ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図のウエハプリア
ライメント装置は、ウエハ2のオリフラ2aの向
きを検出すること、即ち、ウエハ2の回転方向の
姿勢を決めることはできるが、ウエハ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。従つて、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エ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た
めの非接触検出器を別途に設けると装置全体が複
雑となり、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
成でウエ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エハ・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、オリエ
ンテーシヨンフラツトを有するウエハを吸着して
回転する回転テーブルと、該回転テーブルを支承
して直交するX軸及びY軸方向に移動するX・Y
移動テーブルと、ウエハの外周のX軸及びY軸方
向の位置を非接触で検出すべくほぼX軸及びY軸
方向に向けて固定装置した2つのセンサと、上記
回転テーブルを回転させ、ウエハの外周が常に上
記各センサ上の定点に位置した各センサから一定
なる信号が検出されるように上記X・Y移動テー
ブルを駆動して追従制御する制御手段と、該制御
手段によつて追従制御されて移動するX・Y移動
テーブルのX軸及びY軸方向の軌跡からX軸及び
Y軸方向に反転する最大変化点を検出する特徴点
検出手段とを備え、該特徴点検出手段によつて軌
跡の最大変化点が検出されたとき、上記回転テー
ブルとX・Y移動テーブルを停止させ、オリエン
テーシヨンフラツトの位置も含め、ウエハを位置
決めすることを特徴とするウエハのプリアライメ
ント装置である。
〔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図は本発明のウエ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―D′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により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)によりY方向に駆動
し得るように構成してある。従つて上記の水平移
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360゜回転せしめ得るように構成する。
上記の回転テーブル6の上面に真空チヤツク6
aを設けてウエハ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。
ウエハ2を、第6図の矢印Eのごとく真空チヤ
ツク6a上に搬送してチヤツクする。仮想線Fは
ウエハ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辺はウエハ2の搬送中の軌跡で
あり、右端の円弧状部は真空チヤツク6aに吸着
したときのウエハ2の外周である。上記のごとく
ウエハ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5―1,5―2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
き同テーブル6に吸着されて回転するウエハ2の
外周が、前記の2個の位置検出器5―1,5―2
対して同じ位置関係を保つように水平移動テーブ
ル15を移動テーブルさせる。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エハ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つた
瞬間を検知することができる。
第8図は回転テーブル6上にウエハ2を同心状
にチヤツクした状態を示す。この状態でウエハ2
の外周を位置検出器5―1,5―2に正対せしめる
ように水平移動させながら回転させながら回転テ
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、ウエハ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ロ
位置に向かつて動き、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―1を通過する際、
軌跡はイハ間を往復する。上記の軌跡がロ若しく
はハ位置に達した瞬間を検出すれば、オリフラ2
a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、ウエハ2の回
転方向の姿勢とXY座標上の位置がプリアライメ
ントされる。
回転テーブル6の中心0とオリフラ2の中心
0′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を設けてあると、このオリフラ
2a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、明瞭な折返し点ロ′ができ
る。
この折返し点ロ′付近の軌跡の形状は、ウエハ
2の中心0′が回転テーブル6の中心0に対して偏
心している方向とオリフラ2aの位置との関係に
よつて若干変化する。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13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。
ロ′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
分ニはオリフラ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図に示すようにウエハ
2の中心0′を回転テーブル6の中心0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の軌跡にシヤープな折返
し点ロ′ができるのでウエ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―1,5―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図に現われなかつた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―1,5
2の出力信号をそれぞれバツフアー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、スイツチオンされる
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5―1,5―2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図に示すフローチヤートに従つて位置ぎ
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
を伴つてチヤツクしたウエハ2を回転させつつ第
11図又は第13図に示した折返し点ロ′を検知
し得る。水平移動テーブルの軌跡が折返し点ロ′
にある瞬間において、ウエハ2のオリフラ2aは
位置検出器5―aに正対し、かつ、位置検出器5
1はウエハ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6の駆動及
び水平移動テーブル15の駆動を即時に停止させ
ることにより、ウエハ2の表面及び外周に対して
機械的に接触することなく、次工程である精密位
置ぎめの準備として必要な精度でウエハ2の位置
ぎめができる。上述の作用は二つの中心0,0′が
第8図のように完全に重なつた場合においても正
常に行なわれる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば、簡単な
構成でウエハの回転方向の姿勢と直交座標上の位
置とを非接触で能率よく決めることができる作用
効果を奏する。
【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―D′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10図は作用
説明のための平面図、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、第15
図は位置ぎめ目標点を検出する自動操作のフロー
チヤートである。 2……ウエハ、2a……オリフラ、5―1,5
2,5―3……位置検出器、6……回転テーブ
ル、6a……真空チヤツク、7……X方向駆動モ
ータ、8……Y方向駆動モータ、9……回転駆動
用のΘモータ、10……コンパレータ、11……
制御部、12……バツフアー、15……水平移動
テーブル、16……固定テーブル、16a……開
口部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 オリエンテーシヨンフラツトを有するウエハ
    を吸着して回転する回転テーブルと、該回転テー
    ブルを支承して直交するX軸及びY軸方向に移動
    するX・Y移動テーブルと、ウエハの外周のX軸
    及びY軸方向の位置を非接触で検出すべくほぼX
    軸及びY軸方向に向けて固定設置した2つのセン
    サと、上記回転テーブルを回転させウエハの外周
    が常に上記各センサ上の定点に位置して各センサ
    から一定なる信号が検出されるように上記X・Y
    移動テーブルを駆動して追従制御する制御手段
    と、該制御手段によつて追従制御されて移動する
    X・Y移動テーブルのX軸及びY軸方向の軌跡か
    らX軸及びY軸方向に反転する最大変化点を検出
    する特徴点検出手段とを備え、該特徴点検出手段
    によつて軌跡の最大変化点が検出されたとき、上
    記回転テーブルとX・Y移動テーブルを停止さ
    せ、オリエンテーシヨンフラツトの位置も含め、
    ウエハを位置決めすることを特徴とするウエハの
    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)

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

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Families Citing this family (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
JP5662255B2 (ja) * 2010-07-21 2015-01-28 株式会社神戸製鋼所 リアクトル

Citations (1)

* 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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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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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JPS59117120A (ja) 1984-07-06

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