KR101581474B1 - 얼라인먼트 장치 및 얼라인먼트 방법 - Google Patents

얼라인먼트 장치 및 얼라인먼트 방법 Download PDF

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도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
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Abstract

얼라인먼트 대상물을 흡착하여 회전시키는 스핀 척을 구비한 얼라인먼트 장치로서, 스핀 척이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 회전하는 얼라인먼트 대상물을 지지하는 지지부를 구비하고 있는 얼라인먼트 장치를 제공한다. 이로써, 얼라인먼트 대상물의 자중에 의한 휨 등의 변형을 억제하여, 고정밀도의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.

Description

얼라인먼트 장치 및 얼라인먼트 방법{ALIGNMENT APPARATUS AND ALIGNMENT METHOD}
본 발명은, 얼라인먼트 장치 및 얼라인먼트 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 회전 흡착 수단을 구비하는 얼라인먼트 장치, 및 회전 흡착 수단을 이용한 얼라인먼트 방법에 관한 것이다.
기판 등에 정밀한 가공을 실시할 때, 가공 전에 가공 대상인 기판 등의 얼라인먼트 (위치 조정) 를 해두는 것은 유용하다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같은 다이싱 테이프가 첩부(貼付)된 기판에 대해 다이싱 전에 얼라인먼트함으로써, 순조롭게 다이싱을 할 수 있다.
얼라인먼트를 위한 얼라인먼트 장치에는 몇 가지 종류가 있다. 그 중 하나로서 얼라인먼트 대상물 (예를 들어, 기판) 을 회전시키고, 회전 중의 얼라인먼트 대상물의 위치를 검출하여, 목적으로 하는 위치와 검출한 위치의 차에 기초하여 얼라인먼트 대상물을 이동시킴으로써 얼라인먼트를 실시하는 얼라인먼트 장치가 있다.
상기 얼라인먼트 장치에 대해 상세하게 설명한다. 상기 얼라인먼트 장치에서는, 먼저, 기판 (얼라인먼트 대상물) 의 중앙 부근을 스핀 척이 흡착하여, 당해 기판을 회전시킨다. 그리고, 상기 기판에 대해, 기판의 표면측으로부터 광을 조사하고, 이면측에서 광을 검출함으로써, 광을 조사한 위치에 기판이 존재하는지의 여부를 판정한다. 상기 기판은 회전하고 있으므로, 상기 서술한 광의 조사 및 검출을 계속하여 실시함으로써, 상기 기판 전체의 위치를 확인할 수 있다. 상기 얼라인먼트 장치는, 이상과 같이 상기 기판의 위치를 검출하고, 목적으로 하는 위치와 검출한 위치의 차에 기초하여 얼라인먼트 대상물을 이동시킴으로써 얼라인먼트를 실시한다.
일본 공개특허공보 「공개특허공보 2006-135272호 (2006년 5월 25일 공개)」
그러나, 상기 서술한 얼라인먼트 장치에서 얼라인먼트의 정밀도가 저하되는 경우가 있다.
즉, 스핀 척은, 통상적으로 얼라인먼트 대상물의 중앙 부근만을 흡착하기 때문에, 얼라인먼트 대상물의 외주 부분에서 자중(自重)에 의한 휨 등의 변형이 발생하는 경우가 있다. 이 경우에는, 상기 변형에 수반하여 얼라인먼트 대상물의 단부(端部) 위치 등이 어긋나기 때문에, 상기 서술한 얼라인먼트 장치에서는 상기 기판의 위치를 정확하게 검출할 수 없다. 그로 인해, 얼라인먼트의 정밀도가 저하된다.
특히, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같은 다이싱 테이프가 첩부된 기판은, 다이싱 테이프만으로 이루어지는 부분이 쉽게 휘어져 이 문제가 현저해진다. 그러나, 이와 같은 변형을 억제하기 위한 기술은, 지금까지 전혀 보고되어 있지 않다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 얼라인먼트 대상물의 변형을 억제하여 고정밀도의 얼라인먼트를 실시하는 얼라인먼트 기술을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명에 관련된 얼라인먼트 장치는, 얼라인먼트 대상물을 흡착하여 회전시키는 흡착 회전 수단을 구비한 얼라인먼트 장치로서, 상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하는 지지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법은, 얼라인먼트 대상물을 흡착 회전 수단에 흡착시키는 흡착 공정 ； 상기 흡착 회전 수단을 회전시킴으로써, 상기 얼라인먼트 대상물을 회전시키는 회전 공정 ； 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물의 위치를 검출하는 위치 검출 공정 ； 및 상기 얼라인먼트 대상물을 이동시키는 위치 조정 공정을 포함하는 얼라인먼트 방법으로서, 상기 회전 공정에서는, 지지 수단 에 의해, 상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 회전하는 얼라인먼트 대상물에 있어서의 흡착 회전 수단에 의해 흡착되지 않은 부분을 바람직하게 지지하여, 그 부분에서의 얼라인먼트 대상물의 자중에 의한 휨 등의 변형을 억제한다. 이로써, 얼라인먼트 대상물의 변형을 억제하여 고정밀도의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 얼라인먼트 장치의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 얼라인먼트 장치의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 얼라인먼트 장치의 접촉부 이동 수단의 개략 동작을 모식적으로 설명하는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 얼라인먼트 장치의 개략 기능을 모식적으로 설명하는 블록도이다.
〔제 1 실시형태〕
본 발명의 일 실시형태에 관련된 얼라인먼트 장치에 대해, 도 1 ∼ 도 4 를 참조하여 설명한다. 얼라인먼트 장치 (100) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 얼라인먼트 (위치 맞춤) 를 실시하는 장치이다. 도 1 은, 얼라인먼트 장치 (100) 의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 2 는, 얼라인먼트 장치 (100) 의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 상면도로서, 도 2 의 (a) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 에서 하방 (스핀 척 (110) 을 향하는 방향) 을 관찰했을 때의 상면도를 나타내고, 도 2 의 (b) 는, 얼라인먼트 장치 (100) 를 브리지 (102) 의 더욱 상방에서 관찰했을 때의 상면도를 나타낸다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 장치 (100) 의 케이싱 (101) 은, 얼라인먼트 대상물 (10) 을 흡착하여 회전시키는 스핀 척 (흡착 회전 수단) (110) 을 구비하고 있다.
케이싱 (101) 에는 또한, 투광부 (광 조사 수단) (120) 를 지지하는 구조체인 브리지 (102) 와, 투광부 (120) 로부터 조사된 광을 검출하는 수광부 (광 검출 수단) (121) 가 형성되어 있다. 투광부 (120) 및 수광부 (121) 는, 케이싱 (101) 내에 형성된 주(主)제어부 (150) (도시 생략) 의 위치 검출부 (판단 수단) (156) 와 함께 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구성하고 있다. 위치 검출부 (156) 는, 투광부 (120) 및 수광부 (121) 와 신호를 주고받아 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 검출한다.
얼라인먼트 장치 (100) 는 또한 스핀 척 (110) 이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 회전하는 얼라인먼트 대상물 (10) 을 지지하는 지지부 (지지 수단) (130) 를 구비하고 있다. 얼라인먼트 장치 (100) 는, 이와 같은 지지부 (130) 를 구비하고 있기 때문에, 회전하는 얼라인먼트 대상물 (10) 에서의 스핀 척 (110) 에 의해 흡착되지 않은 부분을 지지하여, 그 부분에서의 얼라인먼트 대상물 (10) 의 자중에 의한 휨 등의 변형을 억제할 수 있다. 이로써, 얼라인먼트 장치 (100) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 변형에서 기인하는 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치 검출에 있어서의 정밀도의 저하를 회피하여, 고정밀도의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
특히, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 지지부 (130) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 외주 부분 (회전 중심에 대해, 스핀 척 (110) 이 흡착하고 있는 위치보다 먼 위치) 에서, 얼라인먼트 대상물 (10) 을 아래에서 지지하도록 되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 얼라인먼트 장치 (100) 는, 휨이 쉽게 발생되는 얼라인먼트 대상물 (10) 의 외주부를 지지하여 당해 외주부에 있어서의 변형을 억제하여, 고정밀도의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
(얼라인먼트 대상물)
본 실시형태에 관련된 얼라인먼트 대상물 (10) 은, 기판 (11) 이, 기판 (11) 보다 큰 다이싱 테이프 (필름) (12) 에 첩부된 구성을 가지고 있으며, 다이싱 테이프 (12) 의 중앙부에 기판 (11) 이 첩부되어 있다. 또, 다이싱 테이프 (12) 는, 외부틀인 다이싱 프레임 (13) 에 의해 유지되어 있다 (이상, 도 1 및 도 2 의 (b) 참조).
또, 얼라인먼트에서 회전 각도를 조정하기 위해, 기판 (11) 의 외측 가장자리부(外緣部)의 한 지점에, 오리엔테이션 플랫 또는 노치 (절결) 등의 표시가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 얼라인먼트 장치 (100) 가 처리하는 얼라인먼트 대상물 (10) 은, 얼라인먼트를 실시해야 하는 대상물이라면 상기에 한정되지 않으며, 예를 들어, 금속 혹은 비금속의 기판, 기판에 첩부되는 금속 혹은 비금속의 서포트 플레이트, 다이싱 테이프 또는 보호 테이프 등의 필름, 및 그것들이 조합된 구성을 갖는 것이어도 된다.
(스핀 척)
스핀 척 (110) 은, 진공 펌프 등의 기구에 의해 얼라인먼트 대상물 (10) 을 진공 흡착하고, 흡착된 상태의 얼라인먼트 대상물 (10) 을 흡착면의 면내 방향으로 회전시킬 수 있는 것이면 된다. 예를 들어, 일반적인 진공 척 및 모터로 구성되는 스핀 척을 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 용어 「진공 흡착」이란, 피흡착물과 접촉하는 접촉부를 감압 상태로 하여, 주위와의 기압차에 의해 피흡착물을 흡착하는 것을 의도하고 있으며, 상기 접촉부 (피흡착물과 접촉부로 형성되는 공간) 는 반드시 이른바 진공 상태일 필요는 없다. 또, 「진공 흡착」은, 「진공화」라고도 기재하는 경우가 있다.
스핀 척 (110) 의 배기량 등은, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 사이즈 등에 맞추어 적절히 선택하면 된다. 또, 스핀 척 (110) 에 있어서의 얼라인먼트 대상물 (10) 에 접하는 접면 (흡착면) 에는, 진공화시키기 위한 홈이 형성되어 있어도 되고, 당해 접면이 다공질 물질로 되어 있어도 된다. 또, 스핀 척 (110) 의 회전 속도는, 얼라인먼트를 순조롭게 실시할 수 있으면 특별히 한정되지 않는데, 2 rpm 이상, 50 rpm 이하의 범위로 할 수 있고, 예를 들어, 10 rpm 정도로 할 수 있다.
또, 얼라인먼트 장치 (100) 는, 스핀 척 (110) 을 상기 흡착면의 면내 방향으로 이동시키는 스핀 척 위치 조정부 (111) 를 구비하고 있다. 얼라인먼트 장치 (100) 는, 후술하는 위치 검출 수단이 검출한 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치에 기초하여 스핀 척 위치 조정부 (111) 로 스핀 척 (110) 을 이동시킴으로써, 얼라인먼트 대상물 (10) 을 목적으로 하는 위치로 얼라인먼트한다.
(지지부)
지지부 (130) 는, 스핀 척 (110) 이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 회전하는 얼라인먼트 대상물 (10) 을 지지하는 것이다. 본 명세서에서, 「어떠한 물체를 임의의 위치에 있어서 지지한다」는 것은, 상기 어떠한 물체의 상기 임의의 위치에 대해, 중력 방향과는 반대 방향의 벡터 성분을 갖는 힘을 가하는 것을 가리킨다.
이와 같은 지지부 (130) 는, 예를 들어, 얼라인먼트 대상부 (10) 에 상기 상이한 위치에 있어서 접하는 접촉부를 구비하고 있으며, 당해 접촉부로부터 얼라인먼트 대상물 (10) 로 향하는 방향이 중력 방향과는 반대 방향인 것이 바람직하다. 이와 같이, 지지부 (130) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 있어서의 스핀 척 (110) 에 의해 흡착되지 않은 부분에 대해 중력 방향과는 반대 방향의 벡터 성분을 갖는 힘을 가하여, 그 부분에서의 얼라인먼트 대상물 (10) 의 자중에 의한 휨 등의 변형을 억제할 수 있다.
상기 접촉부의 형상 및 소재는 특별히 한정되지 않으나, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전을 저해하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 상기 접촉부는, 스핀 척 (110) 에 의한 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전 동작을 보조하는 회전 보조 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서 상기 회전 보조 수단은, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 접하여, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전에 수반하여 스스로도 회전하는 롤러 (회전체) (131) 이다. 상기 회전 보조 수단으로는, 그 밖에도, 예를 들어, 알루미늄, 스테인리스, 합성 수지 등의 저마찰재 등을 사용할 수 있다.
롤러 (131) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 접하면서, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전에 수반하여 스스로도 회전하기 때문에 얼라인먼트 대상물 (10) 을 지지하는 한편, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전을 저해하는 마찰력을 저감시킬 수 있다. 즉, 지지부 (130) 는, 롤러 (131) 를 구비함으로써, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전을 저해하지 않고, 얼라인먼트 대상물 (10) 을 지지할 수 있다.
또한, 롤러 (131) 는, 스핀 척 (110) 의 회전축에 직교하는 직선 (예를 들어, 도 2 의 (a) 에서의 1 점차선) 을 회전축으로 하여 회전하게 되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 롤러 (131) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전에 수반하여 원활하게 회전하여 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전을 저해하는 경우가 없다.
또, 지지부 (130) 는, 상기 접촉부를 구비하지 않고, 대신에 얼라인먼트 대상물 (10) 과 지지부 (130) 사이에 기체를 공급하여, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 대해, 중력 방향과는 반대 방향의 벡터 성분을 갖는 공기압을 가하는 에어 베어링 구조를 구비하고 있어도 된다. 이와 같은 구성이어도, 지지부 (130) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 있어서의 스핀 척 (110) 에 의해 흡착되지 않은 부분에 대해, 중력 방향과는 반대 방향의 벡터 성분을 갖는 힘을 가할 수 있으므로, 그 부분에서의 얼라인먼트 대상물 (10) 의 자중에 의한 휨 등의 변형을 억제할 수 있다.
지지부 (130) 가 얼라인먼트 대상부 (10) 를 지지하는 위치는, 스핀 척 (110) 이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치라면 특별히 한정되지 않지만, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 회전 중심에 대해, 스핀 척 (110) 이 흡착하고 있는 위치보다 먼 위치인 것이 바람직하다. 스핀 척 (110) 은 통상적으로 얼라인먼트 대상물 (10) 의 중앙부에서 흡착하고 있기 때문에, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 외주부, 즉, 회전 중심에 대해 스핀 척 (110) 이 흡착되고 있는 위치보다 먼 위치에서는, 자중에 의한 변형 등이 쉽게 일어난다. 그로 인해, 얼라인먼트 대상부 (10) 를 외주부에서 지지함으로써, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 변형을 바람직하게 억제할 수 있다.
특히, 본 실시형태와 같이, 기판 (11) 이, 기판 (11) 보다 큰 다이싱 테이프 (12) 에 첩부된 구성을 가지고 있는 얼라인먼트 대상물 (10) 을 지지하는 경우에는, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 다이싱 테이프 (12) 에 있어서의 기판 (11) 이 첩부되지 않은 부분을 적어도 지지하도록 되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 유연하여 변형이 쉽게 일어나는 다이싱 테이프 (12) 를 지지하여 얼라인먼트 대상물 (10) 의 변형을 순조롭게 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는, 도 2 의 (a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 롤러 (131) 가, 다이싱 프레임 (13) 내의 위치에 있어서 얼라인먼트 대상물 (10) 을 균등하게 지지하도록 형성되어 있다. 이로써, 바람직하게 얼라인먼트 대상물 (10) 을 지지할 수 있다.
지지부 (130) 는 또한, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 접하는 접촉부 (본 실시형태에서는, 롤러 (131)) 를 얼라인먼트 대상물 (10) 에 대해 이접(離接)하는 방향으로 이동시키는 승강 스테이지 (접촉부 이동 수단) (132) 를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서, 롤러 (131) 는, 승강 스테이지 (132) 상에 형성되어 있으므로, 승강 스테이지 (132) 가 상하로 이동함에 따라, 상하 방향, 바꿔 말하면, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 대해 이접하는 방향으로 이동한다. 승강 스테이지 (132) 는, 예를 들어, 일반적인 전동 스테이지 등으로 구성할 수 있다.
도 3 은, 승강 스테이지 (132) 의 동작을 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 3 을 이용하여 승강 스테이지 (132) 의 이점을 설명한다.
얼라인먼트 장치 (100) 에 대한 얼라인먼트 대상물 (10) 의 반송은, 예를 들어, 로봇 아암 (50) 을 사용하여 이루어진다. 로봇 아암 (50) 은, 흡반 (吸盤) 등에 의해 얼라인먼트 대상물 (10) 의 끝에 있는 다이싱 프레임 (13) 부분을 유지하여, 전(前)공정의 처리 장치에서 얼라인먼트 장치 (100) 로 얼라인먼트 대상물 (10) 을 반송한다.
이 때, 도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (110) 및 얼라인먼트 대상물 (10) 이 접하는 위치와, 지지부 (130) 및 얼라인먼트 대상물 (10) 이 접하는 위치가 동일 평면 내에 있으면 (동일한 높이이면), 얼라인먼트 대상물 (10) (의 다이싱 테이프 (12)) 이 자중에 의해 휨 등의 변형이 발생했을 때, 얼라인먼트 대상물 (10) (의 기판 (11) 이 중첩되는 부분) 의 스핀 척 (110) 상으로의 탑재가 원활하게 이루어지지 않는 경우가 있고, 그 경우에는, 얼라인먼트 대상물 (10) 을 스핀 척 (110) 에 순조롭게 흡착시킬 수 없다.
한편, 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 반송 전에, 승강 스테이지 (132) 가, 롤러 (131) 를 얼라인먼트 대상물 (10) 에서 멀어지는 방향으로 이동시켜 둠으로써, 얼라인먼트 대상물 (10) (의 다이싱 테이프 (12)) 이 자중에 의해 휨 등의 변형이 발생해도, 얼라인먼트 대상물 (10) (의 기판 (11) 이 중첩되는 부분) 을 스핀 척 (110) 상에 원활하게 탑재할 수 있어, 얼라인먼트 대상물 (10) 을 스핀 척 (110) 에 순조롭게 흡착시킬 수 있다.
이와 같이, 승강 스테이지 (132) 가, 롤러 (131) 를 얼라인먼트 대상물 (10) 에 대해 이접하는 방향으로 이동시킴으로써, 얼라인먼트 대상물 (10) 을, 순조롭게 얼라인먼트 장치 (100) 내로 반송할 수 있다.
또한, 얼라인먼트 대상물 (10) 이 얼라인먼트 장치 (100) 내로 반송되고, 스핀 척 (110) 이 얼라인먼트 대상물 (10) 을 흡착하여 회전될 때에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (110) 및 얼라인먼트 대상물 (10) 이 접하는 위치와, 지지부 (130) 및 얼라인먼트 대상물 (10) 이 접하는 위치가 동일 평면 내에 있도록 (동일한 높이이도록), 승강 스테이지 (132) 가 롤러 (131) 를 이동시키는 것이 바람직하다.
(위치 검출 수단)
상기 서술한 바와 같이, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 검출하는 위치 검출 수단은, 투광부 (120), 수광부 (121) 및 위치 검출부 (156) 를 포함하여 구성된다. 투광부 (120) 는, 브리지 (102) 에 형성되어 있고, 얼라인먼트 대상물 (10) 에 대해 상방으로부터 광을 조사한다. 수광부 (121) 는, 케이싱 (101) 상에 형성되어 있고, 투광부 (120) 로부터 조사된 광을 수광한다.
본 실시형태에서, 투광부 (120) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 기판 (11) 의 단부를 포함하는 영역에 광을 조사한다. 이것을 수광부 (121) 가 검출함으로써, 기판 (11) 의 회전 중심, 즉 얼라인먼트 대상물 (10) 의 회전 중심이, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 중심 또는 기판 (11) 의 중심으로부터 어느 정도 어긋나 있는지를 검출할 수 있다.
예를 들어, 도 2 의 (b) 에서, 투광부 (120) 및 수광부 (121) 가 형성된 위치를 기판 (11) 이 통과하는 시간은, 기판 (11) 의 중심과 기판 (11) 의 회전 중심의 거리의 함수로서 나타낼 수 있다는 것을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다.
또, 다른 실시형태에서, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 중심과 회전 중심이 어긋나 있는 경우에는, 투광부 (120) 가 조사한 광을 기판 (11) 이 차광하는 영역은 회전에 수반하여 변화되기 때문에, 수광부 (121) 가 수광하는 광의 형상도 변화된다. 위치 검출부 (156) 는, 수광부 (121) 가 수광하는 광의 형상의 변화에 기초하여, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 중심과 회전 중심의 어긋남을 산출하여, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 검출해도 된다.
또, 수광부 (121) 는, 상기 서술한 기판 (11) 에 형성된 오리엔테이션 플랫 등의 각도 검출용 표시를 검출하고, 이로써 얼라인먼트 대상물 (10) 의 각도를 검출하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 상기 위치 검출 수단은, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 중심과, 회전 중심 (즉, 스핀 척 (110) 의 회전 중심) 의 어긋남, 및 회전 각도를 검출할 수 있기 때문에, 얼라인먼트 대상물의 위치를 검출할 수 있다.
(얼라인먼트 장치의 개략 동작)
얼라인먼트 장치 (100) 의 개략 동작을 이하에 설명한다. 도 4 는, 얼라인먼트 장치 (100) 의 개략 기능을 모식적으로 설명하는 블록도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 장치 (100) 의 주제어부 (150) 는, 승강 스테이지 제어부 (152), 스핀 척 제어부 (154) 및 위치 검출부 (판단 수단) (156) 를 구비하고 있다.
먼저, 얼라인먼트 장치 (100) 에 얼라인먼트 대상물 (10) 이 반입될 때, 승강 스테이지 제어부 (152) 가, 도 3 의 (b) 에 나타내는 위치로 승강 스테이지 (132) 를 이동시킨다. 계속해서, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 반송 장치, 예를 들어, 로봇 아암 (50) 이, 스핀 척 (110) 상에 기판 (11) 이 배치되도록 얼라인먼트 대상물 (10) 을 반송한다. 얼라인먼트 대상물 (10) 의 반송이 완료되면, 승강 스테이지 제어부 (152) 는, 스핀 척 (110) 및 지지부 (130) 가 얼라인먼트 대상물 (10) 에 동일 평면 내에서 접하도록, 승강 스테이지 (132) 를 이동시킨다.
계속해서, 스핀 척 제어부 (154) 는, 스핀 척 (110) 에 얼라인먼트 대상물 (10) 을 흡착시켜 회전시킨다. 지지부 (130) (의 롤러 (131)) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 외주부를 지지하여, 얼라인먼트 대상물 (10) 이 변형되는 것을 방지한다.
이후의 동작은, 일반적인 얼라인먼트 장치와 동일하게 실시할 수 있다. 즉, 위치 검출부 (156) 는, 투광부 (120) 로부터 광을 조사하게 한다. 수광부 (121) 는, 투광부 (120) 로부터 조사되고, 기판 (11) 에 의해 차광되었거나 또는 차광되지 않은 광을 검출한다. 위치 검출부 (156) 는, 수광부 (121) 의 검출 결과를 취득하고, 당해 검출 결과에 기초하여, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 산출한다. 위치 검출부 (156) 는, 또한, 산출한 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치와, 주제어부 (150) 에 미리 입력된 얼라인먼트의 목적으로 하는 위치의 어긋남을 산출하여, 당해 차를 나타내는 정보를 스핀 척 제어부 (154) 로 송신한다. 스핀 척 제어부 (154) 는, 수신된 상기 어긋남이 해소되도록, 스핀 척 (110) 및 스핀 척 위치 조정부 (111) 를 제어한다. 이상에 의해, 얼라인먼트 장치 (100) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
(변형예)
주제어부 (150) 에, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 색 (특히, 광을 투과시키는 다이싱 테이프 (12) 의 색) 에 관련된 정보가 미리 입력되어 있는 경우에는, 위치 검출부 (156) 는, 수광부 (121) 의 광의 검출 결과와, 상기 미리 입력된 얼라인먼트 대상물 (10) 의 색에 관련된 정보로부터 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 검출해도 된다.
즉, 수광부 (121) 에서의 광의 검출 결과는, 당해 광이 투과하는 다이싱 테이프 (12) 의 색의 영향을 받는다. 본 변형예에서의 위치 검출부 (156) 는, 다이싱 테이프 (12) 의 색을 고려하여 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 검출하므로, 보다 정확한 위치를 검출할 수 있다. 상세하게 서술하면, 예를 들어, 위치 검출부 (156) 는, 수광부 (121) 의 검출 결과를 다이싱 테이프 (12) 의 색에 따른 보정 계수를 이용하여 보정한 후, 보정 후의 수광부 (121) 의 검출 결과로부터 얼라인먼트 대상물 (10) 의 위치를 산출해도 된다. 다이싱 테이프 (12) 의 색에 따른 보정 계수는, 예를 들어, 실험적으로 최적의 수치를 구하고, 그것들을 다이싱 테이프 (12) 가 취할 수 있는 각 색과 관련지어 주제어부 (150) 에 테이블로서 미리 기억해 두고, 위치 검출부 (156) 가 당해 테이블을 참조하면 된다.
또, 위치 검출부 (156) 는, 상기 미리 입력된 얼라인먼트 대상물 (10) 의 색에 관련된 정보에 따라, 투광부 (120) 가 조사하는 광의 파장을 제어해도 된다. 이로써, 위치 검출부 (156) 는, 얼라인먼트 대상물 (10) 의 더욱 정확한 위치를 검출할 수 있다. 투광부 (120) 가 조사해야 하는 광의 파장은, 예를 들어, 실험적으로 최적의 수치를 구하고, 그것들을 다이싱 테이프 (12) 가 취할 수 있는 각 색과 관련지어 주제어부 (150) 에 테이블로서 미리 기억해 두고, 위치 검출부 (156) 가 당해 테이블을 참조하면 된다.
얼라인먼트 장치 (100) 의 주제어부 (150) 는, 하드웨어 로직에 의해 구성하면 된다. 또는, 다음과 같이, CPU (Central Processing Unit) 를 사용하여 소프트웨어에 의해 실현시켜도 된다.
즉, 주제어부 (150) 는, 각 기능을 실현시키는 프로그램의 명령을 실행하는 MPU 등의 CPU, 이 프로그램을 저장한 ROM (Read Only Memory), 상기 프로그램을 실행할 수 있는 형식으로 전개하는 RAM (Random Access Memory), 및, 상기 프로그램 및 각종 데이터를 저장하는 메모리 등의 기억 장치 (기록 매체) 를 구비하고 있다.
그리고, 본 발명의 목적은, 주제어부 (150) 의 프로그램 메모리에 고정적으로 담지되어 있는 경우에 한정되지 않고, 상기 프로그램의 프로그램 코드 (실행 형식 프로그램, 중간 코드 프로그램, 또는, 소스 프로그램) 를 기록한 기록 매체를 장치에 공급하여, 장치가 상기 기록 매체에 기록되어 있는 상기 프로그램 코드를 판독하여 실행하는 것에 의해서도 달성할 수 있다.
본 발명은 상기 서술한 각 실시형태에 한정되지 않으며, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
본 발명은, 예를 들어, 기판의 가공 기계의 제조 분야 등에서 이용할 수 있다.
10 얼라인먼트 대상물
11 기판
12 다이싱 테이프 (필름)
13 다이싱 프레임
50 로봇 아암
100 얼라인먼트 장치
101 케이싱
102 브리지
110 스핀 척 (흡착 회전 수단)
111 스핀 척 위치 조정부
120 투광부 (광 조사 수단)
121 수광부 (광 검출 수단)
130 지지부 (지지 수단)
131 롤러 (회전 보조 수단)
132 승강 스테이지 (접촉부 이동 수단)
150 주제어부
152 승강 스테이지 제어부
154 스핀 척 제어부
156 위치 검출부 (판단 수단)

Claims (10)

  1. (ⅰ) 기판, (ⅱ) 상기 기판에 첩부된, 상기 기판보다큰 다이싱 테이프, 및 (ⅲ) 상기 다이싱 테이프를 유지하는 외부틀인 다이싱 프레임을 구비한 얼라인먼트 대상물을 흡착하여 회전시키는 흡착 회전 수단과,
    상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 상기 다이싱 프레임을 지지하여 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하는 지지 수단을 구비하고 있고,
    상기 지지 수단은, 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물에 접하는 접촉부와, 상기 접촉부를 상기 얼라인먼트 대상물에 대해 이접 (離接) 하는 방향으로 이동시키는 접촉부 이동 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 수단은, 상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치보다 상기 얼라인먼트 대상물의 회전 중심에서 먼 위치에 있어서, 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉부는, 상기 흡착 회전 수단의 회전에 수반하는 상기 얼라인먼트 대상물의 회전 동작을 보조하는 회전 보조 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 보조 수단은, 상기 얼라인먼트 대상물에 접하여, 당해 대상물의 회전에 수반하여 스스로도 회전하는 회전체인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 회전체는, 상기 흡착 회전 수단의 회전축에 직교하는 회전축을 중심으로 회전하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 대상물의 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  8. (ⅰ) 기판, (ⅱ) 상기 기판에 첩부된, 상기 기판보다큰 다이싱 테이프, 및 (ⅲ) 상기 다이싱 테이프를 유지하는 외부틀인 다이싱 프레임을 구비한 얼라인먼트 대상물을 흡착하여 회전시키는 흡착 회전 수단을 구비한 얼라인먼트 장치로서,
    상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 상기 다이싱 프레임을 지지하여 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하는 지지 수단을 구비하고 있고,
    상기 지지 수단은, 상기 얼라인먼트 대상물에 접하며, 당해 대상물의 회전에 수반하여 스스로도 회전하는 롤러를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  9. (ⅰ) 기판, (ⅱ) 상기 기판에 첩부된, 상기 기판보다큰 다이싱 테이프, 및 (ⅲ) 상기 다이싱 테이프를 유지하는 외부틀인 다이싱 프레임을 구비한 얼라인먼트 대상물을 흡착하여 회전시키는 흡착 회전 수단을 구비한 얼라인먼트 장치로서,
    상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 상기 다이싱 프레임을 지지하여 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하는 지지 수단을 구비하고 있고,
    상기 지지 수단은, 상기 흡착 회전 수단에 의해 회전되지 않고, 또한 상기 흡착 회전 수단의 회전에 수반하는 상기 얼라인먼트 대상물의 회전 동작을 보조하는 회전 보조 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  10. (ⅰ) 기판, (ⅱ) 상기 기판에 첩부된, 상기 기판보다큰 다이싱 테이프, 및 (ⅲ) 상기 다이싱 테이프를 유지하는 외부틀인 다이싱 프레임을 구비한 얼라인먼트 대상물을 흡착 회전 수단에 흡착시키는 흡착 공정 ；
    상기 흡착 회전 수단을 회전시킴으로써, 상기 얼라인먼트 대상물을 회전시키는 회전 공정 ；
    회전하는 상기 얼라인먼트 대상물의 위치를 검출하는 위치 검출 공정 ； 및
    상기 얼라인먼트 대상물을 이동시키는 위치 조정 공정을 포함하는 얼라인먼트 방법으로서,
    상기 회전 공정에서는, 지지 수단에 의해, 상기 흡착 회전 수단이 흡착하고 있는 위치와는 상이한 위치에 있어서, 상기 다이싱 프레임을 지지하여 상기 얼라인먼트 대상물을 지지하고,
    상기 지지 수단은, 회전하는 상기 얼라인먼트 대상물에 접하는 접촉부와, 상기 접촉부를 상기 얼라인먼트 대상물에 대해 이접하는 방향으로 이동시키는 접촉부 이동 수단을 구비하고 있고,
    상기 흡착 공정 전에 상기 접촉부 이동 수단이 상기 접촉부를 얼라인먼트 대상물에서 멀어지는 방향으로 이동시켜 둔 상태에서, 상기 얼라인먼트 대상물을 상기 흡착 회전 수단 상으로 반송하고, 그 후, 상기 회전 공정 전에 상기 접촉부 이동 수단이 상기 접촉부를 상기 얼라인먼트 대상물에 접하도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
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