KR20100107019A - 면형체의 얼라이먼트 장치, 제조 장치, 면형체의 얼라이먼트 방법 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

면형체(2)의 얼라이먼트 장치(10)는, 면형체(2)에 마련된 비회전 대칭 형상의 얼라이먼트 마크(M)의 화상을 촬상하는 촬상부(11)와, 그 화상으로부터 얼라이먼트 마크(M)의 위치를 검출하는 위치 검출부(13)와, 검출된 얼라이먼트 마크(M)의 위치에 기초하여 미리 정해진 기준 위치와 면형체(M)의 상대 위치를 조정하는 위치 조정부(14)와, 화상에 촬상된 얼라이먼트 마크(M)의 비회전 대칭성에 기초하여 면형체(2)의 방향을 검출하는 방향 검출부(14)를 구비한다.

Description

면형체의 얼라이먼트 장치, 제조 장치, 면형체의 얼라이먼트 방법 및 제조 방법{ALIGNMENT DEVICE FOR PLANAR ELEMENT, MANUFACTURING EQUIPMENT FOR THE SAME, ALIGNMENT METHOD FOR THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 액정 패널, 전자 페이퍼나 유기 EL(Electro-Luminescence)과 같은 투명한 판이나 시트, 또는 회로 기판이나 반도체 집적 회로 등의 제조 공정에서, 이들 면형의 부품이나, 예컨대 반도체 집적 회로 제조 공정에서 사용되는 포토마스크와 같은 면형(面狀)의 물체의 얼라이먼트를 행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정, 전자 페이퍼 및 유기 EL 등의 가공이나 접합을 행하는 제조 장치, 회로 기판의 가공이나 조립을 행하는 제조 장치, 반도체 집적 회로 제조 장치 등이라고 하는, 판형체나 시트, 기판, 반도체 웨이퍼 등의 면형의 워크피스나, 포토마스크 등의 면형의 부재를 취급하는 제조 장치에서는, 이들 면형의 워크피스나 부재의 위치를 자동적으로 검출하여 얼라이먼트를 행하고 있다. 간단하게 하기 위해 이하의 설명에서, 판형체나 시트, 기판, 반도체 웨이퍼 등의 워크피스나, 포토마스크 등의 제조 장치측의 부재를 단순히 「워크피스」라고 기재하는 경우가 있다.
하기 특허문헌 1 및 2에는, 각각 프린트 기판 및 유리판에 마련된 마크를 검출하여 프린트 기판 및 유리판의 위치 맞춤을 행하는 것이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 3에는, 액정 표시 패널과 플렉시블 기판에 각각 얼라이먼트 마크를 마련하여 이들 위치 맞춤을 행하는 것이 개시되어 있다.
하기 인용문헌 4에는, 위치 결정 마크를 복수 이용하여 프린트 기판의 배치 방향을 검출하는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-243412호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2005-317806호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2006-119321호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2006-5187호 공보
전술한 제조 장치에 면형의 워크피스를 셋트할 때에, 이들 워크피스가 바른 방향을 향해진 상태로 제조 장치에 셋트될 필요가 있다. 워크피스의 방향이 잘못된 채로 작업이 속행되면, 불량품이 발생하며 제조 수율이 저하하는 원인이 된다.
특허문헌 4에는, 프린트 기판에 마련된 위치 결정 마크를 이용하여 프린트 기판이 놓여진 방향을 검출하는 것이 기재되어 있지만, 프린트 기판의 방향을 검출하기 위해 복수의 위치 결정 마크가 필요하다.
이 때문에, 워크피스의 방향을 검출하기 위해 복수의 위치 결정 마크가 필요하고, 이격된 복수의 마크를 촬상하기 위해 쓸데 없이 카메라를 마련하거나, 카메라의 이동 기구를 마련할 필요가 있으며, 장치측의 비용을 증가시키고 있었다. 또한, 카메라의 이동 기구는 얼라이먼트 정밀도가 악화하는 원인으로 되어 있었다.
그래서 개시된 장치 및 방법은, 워크피스가 놓여진 방향을 검출하기 위해 워크피스의 얼라이먼트 마크를 이용할 때에 존재하고 있던, 전술한 여러 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 개시되는 면형체의 얼라이먼트 장치 및 얼라이먼트 방법은, 면형체에 마련된 비회전 대칭 형상의 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 촬상된 화상으로부터 얼라이먼트 마크의 위치를 검출하며, 얼라이먼트 마크의 위치에 기초하여 미리 정해진 기준 위치와 면형체와의 상대 위치를 조정하고, 촬상된 얼라이먼트 마크의 화상의 비회전 대칭성에 기초하여 면형체의 방향을 검출한다.
얼라이먼트 마크를 비회전 대칭 형상으로 함으로써, 1개 이상의 얼라이먼트 마크를 촬상하면, 그 얼라이먼트 마크가 마련된 면형체가 놓여 있는 방향을 검출하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 워크피스의 방향을 검출하기 위해 복수의 위치 결정 마크가 필요한 것으로부터 발생되고 있던 상기 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 얼라이먼트 장치의 실시예의 구성도이다.
도 2는 얼라이먼트 마크의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 얼라이먼트 방법의 제1 예의 흐름도이다.
도 4a는 얼라이먼트 마크의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크에 의한 위치 결정 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 얼라이먼트 방법의 제2 예의 흐름도이다.
도 6a는 도 2에 나타내는 마크를 면형체에 배치하는 배치예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 6a에 나타내는 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6c는 도 6a에 나타내는 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6d는 도 6a에 나타내는 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6e는 도 6a에 나타내는 면형체를 뒤집은 상태를 나타내는 도면이다.
도 6f는 도 6e에 나타내는 상태의 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6g는 도 6e에 나타내는 상태의 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 6h는 도 6e에 나타내는 상태의 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2에 나타내는 얼라이먼트 마크에 관한 선대칭성을 설명하는 도면이다.
도 8a는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크의 배치예를 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크에 관한 선대칭성을 설명하는 도면이다.
도 9a는 도 2에 나타내는 마크를 직사각형의 면형체에 배치하는 배치예를 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 9a에 나타내는 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 9c는 도 9a에 나타내는 면형체를 뒤집은 상태를 나타내는 도면이다.
도 9d는 도 9c에 나타내는 상태의 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 10a는 도 2에 나타내는 마크의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10b는 도 4a에 나타내는 마크의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11a는 도 10a에 나타내는 마크를 면형체에 배치하는 배치예를 나타내는 도면이다.
도 11b는 도 11a에 나타내는 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 11c는 도 11a에 나타내는 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 11d는 도 11a에 나타내는 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 11e는 도 11a에 나타내는 면형체를 뒤집은 상태를 나타내는 도면이다.
도 11f는 도 11e에 나타내는 상태의 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 11g는 도 11e에 나타내는 상태의 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 11h는 도 11e에 나타내는 상태의 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 12a는 얼라이먼트 마크의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12b는 얼라이먼트 마크의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제1 구성예를 나타내는 구성도이다.
도 14는 도 13에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다.
도 15는 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제2 구성예를 나타내는 구성도이다.
도 16은 도 15에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다.
도 17은 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제3 구성예를 나타내는 구성도이다.
도 18은 도 17에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다.
도 19는 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제4 구성예를 나타내는 구성도이다.
도 20은 도 19에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 얼라이먼트 장치의 실시예의 구성도이다. 얼라이먼트 장치(10)는, 도시된 XY 평면을 따라 놓여진 판형체나 시트 등의 면형의 물체인 면형체(2)를 미리 정해진 기준 위치에 대하여 위치 맞춤하는 장치이다.
얼라이먼트 장치(10)는, 면형체(2)의 표면에 마련된 미리 정해진 얼라이먼트 마크(M)를 촬상하는 촬상부(11)와, 촬상부(11)가 얻은 화상으로부터 얼라이먼트 마크(M)의 위치를 검출하는 위치 검출부(12)와, 위치 검출부(12)가 검출한 얼라이먼트 마크(M)의 위치에 기초하여 기준 위치와 면형체(2)의 상대 위치를 조정하는 위치 조정부(13)와, 촬상된 얼라이먼트 마크의 화상에 기초하여 면형체(2)의 방향을 검출하는 방향 검출부(14)를 구비한다.
도 1에 나타내는 구성예에서는, 위치 조정부(13)는, 면형체(2)가 놓여진 이동 스테이지(1)를 구동시킴으로써 면형체(2)를 이동시켜, 면형체(2)와 위치 맞춤되는 상대의 부재나 부품의 위치(즉, 기준 위치)와 면형체(2) 사이의 상대 위치를 조정한다. 그러나, 기준 위치와 면형체(2)의 상대 위치의 조정은, 면형체(2)를 움직이는 것 뿐만 아니라, 이에 대신하여 또는 이에 부가하여, 면형체(2)와 위치맞춤되는 상대의 부재나 부품을 이동시킴으로써 행하여도 좋다.
도 2는 얼라이먼트 마크의 제1 예를 나타내는 도면이다. 위치 검출부(12)는, 얼라이먼트 마크(M1)의 참조 부호 P 부분의 위치를 화상 처리에 의해 검출하여, 얼라이먼트 마크(M1)의 위치로 한다. 위치 검출부(12)는, 미리 기억된 얼라이먼트 마크(M1)와 동일한 형상의 화상과, 촬상부(11)가 얻은 화상의 패턴 매칭을 행하고, 촬상부(11)가 얻은 화상 내에서의 얼라이먼트 마크(M1)의 위치(P)를 검출한다.
또한 도시한 대로, 얼라이먼트 마크(M1)는 비회전 대칭의 형상을 가지고 있고, 촬상부(11)가 얻은 얼라이먼트 마크(M1)의 화상의 참조 부호 A로 나타내는 부분이 어느쪽의 방향을 향하고 있는지에 따라, 면형체(2)가 놓여져 있는 방향을 검출할 수 있다.
여기서, 면형체(2)가 놓여져 있는 「방향」이라고 말할 때는, 면형체(2)가 놓여져 있는 평면, 즉 얼라이먼트 마크(M1)가 첨부되어 있는 면과 평행한 평면(도 1에 나타내는 예에서는 XY 평면) 내의 방위를 나타낸다.
이에 더하여, 면형체(2)가 투명인 것 등의 이유에 의해 얼라이먼트 마크(M1)를 면형체(2)의 이면으로부터 볼 수 있는 경우에는, 면형체(2)의 표면 및 이면 중 어느 하나의 면이 촬상부(11)측을 향하고 있는지를 나타내기 위해,「방향」의 용어를 사용하는 경우도 있다.
방향 검출부(14)는, 미리 기억된 얼라이먼트 마크(M1)와 동일한 형상의 화상을 미리 정해진 스텝각으로 순차 회전시키면서, 촬상부(11)가 얻은 화상과의 패턴 매칭을 행하고, 촬상부(11)가 얻은 화상 내에서의 얼라이먼트 마크(M1)의 방향을 검출한다. 방향 검출부(14)에 의해 검출된 방향을 나타내는 정보는, 판정부(15)에 출력된다. 판정부(15)는, 방향 검출부(14)에 의해 검출된 방향에 기초하여, 면형체(2)가 올바른 방향으로 놓여져 있는지의 여부를 판정한다.
도 3은 본 얼라이먼트 방법의 제1 예의 흐름도이다. 단계 S10에서, 도 1에 나타내는 면형체(2)의 위에 배치된 얼라이먼트 마크(M)의 화상을 촬상부(11)가 촬상하고, 방향 검출부(14)가, 얼라이먼트 마크(M)의 화상의 방향을 검출함으로써 면형체(2)가 놓여진 방향을 검출한다.
단계 S11에서 판정부(15)는, 방향 검출부(14)에 의해 검출된 방향에 기초하여, 면형체(2)가 올바른 방향으로 놓여져 있는지의 여부를 판정한다. 면형체(2)가 올바른 방향으로 놓여져 있지 않은 경우에는, 단계 S12에서 판정부(15)는 알람을 출력한다. 그리고 단계 S10으로 처리가 되돌아간다.
면형체(2)가 바른 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S13에서, 위치 검출부(12)는, 촬상부(11)가 얻은 화상 내에서의 얼라이먼트 마크(M)의 위치를 검출한다. 그 후, 위치 검출부(12)는, 이미 알고 있는 촬상부(11)의 시야의 절대 위치로부터 얼라이먼트 마크(M)의 절대 위치를 결정한다.
단계 S14에서, 위치 조정부(13)는, 위치 검출부(12)가 검출한 얼라이먼트 마크(M)의 위치에 기초하여 기준 위치와 면형체(2)의 위치 어긋남량을 결정한다. 단계 S15에서, 위치 조정부(13)는, 기준 위치와 면형체(2)를 상대적으로 이동시켜, 기준 위치에 대한 면형체(2)의 상대 위치를 조정한다.
도 4a는 얼라이먼트 마크의 제2 예를 나타내는 도면이다. 얼라이먼트 마크(M2)는, 도형(F1∼F4)의 집합을 포함하고, 이들 도형(F1∼F4)은, 기준점(BP)을 원점으로 하는 4개의 상한(象限)에 각각 배치되어 있다. 도시하는 대로 도형(F2∼F4)은 90°씩 회전각이 다른 동일 형상의 도형이지만, 도형(F1)의 형상은 도형(F2∼F4)의 형상과 다르기 때문에, 얼라이먼트 마크(M2) 전체는 비회전 대칭 형상이다.
도 2에 나타내는 얼라이먼트 마크(M1)의 경우와 마찬가지로, 위치 검출부(12)는, 얼라이먼트 마크(M2)의 참조 부호 P 부분의 위치를 화상 처리에 의해 검출하여, 얼라이먼트 마크(M2)의 위치로 한다. 또한, 촬상부(11)가 얻은 얼라이먼트 마크(M2)의 화상의 참조 부호 A로 나타내는 부분이 어느쪽의 방향을 향하고 있는지에 따라, 면형체(2)가 놓여져 있는 방향을 검출할 수 있다.
도 5는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크(M2)를 사용한 본 얼라이먼트 방법의 흐름도이다. 단계 S20에서, 면형체(2) 위에 배치된 얼라이먼트 마크(M2)의 화상을 촬상부(11)가 촬상한다. 방향 검출부(14)는, 얼라이먼트 마크(M2)의 도형(F1∼F4)을 패턴 매칭을 이용하여 인식한다.
단계 S21에서 방향 검출부(14)는, 도형(F1)을 인식할 수 있는지의 여부를 판정하고, 도형(F1)을 인식할 수 있는 경우에, 단계 S22에서 방향 검출부(14)는, 도형(F1)의 인식 결과에 따라 얼라이먼트 마크(M2)의 방향을 검출한다. 예컨대, 도형(F1) 자체가 비회전 대칭 형상인 경우에는, 패턴 매칭 시에 도형(F1)의 방향을 검출하고, 이에 기초하여 얼라이먼트 마크(M2)의 방향을 검출한다. 도형(F1) 자체가 비회전 대칭 형상이 아닌 경우에는, 다른 도형(F2∼F4) 중 2개와 도형(F1)의 상대 위치 관계에 기초하여 얼라이먼트 마크(M2)의 방향을 검출한다.
도형(F1)을 인식할 수 없는 경우에, 단계 S23에서 방향 검출부(14)는, 다른 도형(F2∼F4)끼리의 위치 관계로부터 얼라이먼트 마크(M2)의 방향을 검출한다. 3개의 상한에 각각 배치된 도형(F2∼F4)끼리의 위치 관계는, 면형체(2)가 놓여진 방향에 따라 변화하기 때문에, 도형(F1)을 인식할 수 없는 경우라도, 도형(F2∼F4)끼리의 위치 관계로부터 면형체(2)가 놓여진 방향을 검출할 수 있다.
단계 S24에서 방향 검출부(14)는, 단계 S22 또는 단계 S23에서 검출한 얼라이먼트 마크(M2)의 검출 결과에 기초하여 면형체(2)가 놓여진 방향을 검출한다. 단계 S25에서 판정부(15)는, 방향 검출부(14)에 의해 검출된 방향에 기초하여, 면형체(2)가 올바른 방향으로 놓여져 있는지의 여부를 판정한다. 면형체(2)가 올바른 방향으로 놓여져 있지 않은 경우에는, 단계 S26에서 판정부(15)는 알람을 출력한다. 그리고 단계 S20으로 처리가 되돌아간다.
단계 S27에서, 위치 검출부(12)는, 촬상부(11)가 얻은 화상 내에서의 얼라이먼트 마크(M2)의 위치를 검출한다. 도 4b는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크에 의한 위치 결정 방법을 설명하는 도면이다.
얼라이먼트 마크(M2) 자체가 나타내는 위치(P0)와, 얼라이먼트 마크(M2) 내의 각 도형(F1∼F4)의 위치(P1∼P4) 사이의 각각의 거리 및 방향 데이터를, 얼라이먼트 마크(M2)의 설정 데이터로부터 결정하고, 도시하지 않는 메모리에 기억해 둔다. 위치 검출부(12)는, 기억된 거리 및 방향 데이터에 기초하여, 촬상된 화상 내에서 인식에 성공한 도형(F1∼F4)의 위치(P1∼P4)로부터, 각각 얼라이먼트 마크(M2)의 가상의 위치(P0)를 결정하고, 이것들의 평균값을 얼라이먼트 마크(M2)의 위치로서 결정한다. 이때 도형(F1∼F4)의 위치(P1∼P4)로부터 구한 가(假)위치 중 어느것이, 기정값보다도 임계값 이상 벗어난 경우에는, 이 가위치를 제외하고 평균값을 산출하여도 좋다. 그 후, 위치 검출부(12)는, 이미 알고 있는 촬상부(11)의 시야의 절대 위치로부터 얼라이먼트 마크(M2)의 절대 위치를 결정한다.
단계 S28에서, 위치 조정부(13)는, 위치 검출부(12)가 검출한 얼라이먼트 마크(M2)의 위치에 기초하여 기준 위치와 면형체(2)와의 위치 어긋남량을 결정한다. 단계 S29에서, 위치 조정부(13)는, 기준 위치와 면형체(2)를 상대적으로 이동시켜, 기준 위치에 대한 면형체(2)의 상대 위치를 조정한다.
도 6a는 도 2에 나타내는 마크(M1)를 면형체(2)에 배치하는 배치예를 나타내는 도면이다. 도 6a에 나타내는 면형체(2)의 예는 정사각형이며 세로 방향 및 가로 방향의 치수가 거의 동일하다. 이 때문에 면형체(2)가 잘못된 방향으로 놓여지는 경우로서는, 180°회전시킨 상태에 더하여, 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 90°회전시킨 상태가 생각된다.
도 6b는 도 6a에 나타내는 면형체(2)를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내고, 도 6c는 도 6a에 나타내는 면형체(2)를 180°회전시킨 상태를 나타내며, 도 6d는 도 6a에 나타내는 면형체(2)를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타낸다.
상기한 대로, 마크(M1)는 비회전 대칭 형상을 갖기 때문에, 도 6a∼도 6d의 어느 경우에서도 마크(M1)의 방향이 다르고, 면형체(2)가 어느 방향을 향하고 있는지를 식별할 수 있다. 도 4a에 나타내는 마크(M2)의 경우도 마찬가지이다.
도 7은 도 2에 나타내는 얼라이먼트 마크(M1)에 관한 선대칭성을 설명하는 도면이다. 얼라이먼트 마크(M1)는, 도시된 X축 방향 및 Y축 방향에 대해서는 비선대칭성을 가지는 한편, 도시된 직선(L)에 대해서는 선대칭이다.
따라서, 면형체(2)가 투명인 것 등의 이유에 의해, 면형체(2)의 이면으로부터 얼라이먼트 마크(M1)가 보이는 경우에는, 면형체(2)가 어느 방향을 향하고 있는지를 식별할 수 없게 되는 경우가 있다.
도 6e는 도 6a에 나타내는 면형체를 뒤집은 상태를 나타내고, 도 6f는 도 6e에 나타내는 상태의 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내며, 도 6g는 도 6e에 나타내는 상태의 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내고, 도 6h는 도 6e에 나타내는 상태의 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태로 나타낸다.
도시하는 대로, 도 6a와 도 6f 사이, 도 6b와 도 6g 사이, 도 6c와 도 6h 사이, 도 6d와 도 6e 사이에서, 각각 얼라이먼트 마크(M1)의 방향이 동일해져, 이것들의 상태를 구별할 수 없다.
도 8a는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크(M2)를 면형체(2)에 배치하는 배치예를 나타내는 도면이고, 도 8b는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크에 관한 선대칭성을 설명하는 도면이다. 얼라이먼트 마크(M2)도, 도시하는 X축 방향 및 Y축 방향에 대해서는 비선대칭성을 갖는 한편, 도시한 직선(L)에 대해서는 선대칭이다.
따라서, 도 6a∼6h 및 도 7을 참조하여 설명한 얼라이먼트 마크(M1)의 경우와 같이, 면형체(2)의 이면으로부터 얼라이먼트 마크(M2)라 보이는 경우에도, 면형체(2)가 어느 방향을 향하고 있는지를 식별할 수 없게 되는 경우가 있다.
도 9a는 도 2에 나타내는 얼라이먼트 마크(M1)를 직사각형의 면형체에 배치하는 배치예를 나타내는 도면이다. 도 9b는 도 9a에 나타내는 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내고, 도 9c는 도 9a에 나타내는 면형체를 뒤집은 상태를 나타내며, 도 9d는 도 9c에 나타내는 상태의 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내는 도면이다.
면형체(2)의 세로 방향 및 가로 방향의 치수가 상이하는 경우에는, 잘못하여 90°회전하여 놓여지는 것을 생각하기 어렵기 때문에, 면형체(2)가 잘못된 방향으로 놓여지는 경우로서는 180°회전한 상태만이 생각된다.
따라서, 면형체(2)의 이면으로부터 얼라이먼트 마크(M1)가 보이는 경우라도, 도 9a∼도 9d에 나타내는 대로, 각각 얼라이먼트 마크(M1)의 방향이 달라, 면형체(2)가 어느 방향을 향하고 있는지를 식별할 수 있다. 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크(M2)의 경우도 마찬가지이다.
도 10a는 도 2에 나타내는 얼라이먼트 마크(M1)의 변형예를 나타내는 도면이다. 얼라이먼트 마크(M1)를 변형시킨 형상을 갖는 얼라이먼트 마크(M1')는, 비회전 대칭이며, 또한 모든 방향선에 대하여 비선대칭이다.
도 10b는 도 4a에 나타내는 얼라이먼트 마크(M2)의 변형예를 나타내는 도면이다. 얼라이먼트 마크(M2)를 변형시킨 형상을 갖는 얼라이먼트 마크(M2')는, 비회전 대칭이며, 또한 모든 방향선에 대하여 비선대칭이다. 얼라이먼트 마크(M2)에 포함되는 도형(F1)을 변형하여 형성된 F1'도 또한 모든 방향선에 대하여 비선대칭이다.
도 11a는 10a에 나타내는 얼라이먼트 마크(M1')를 면형체에 배치하는 배치예를 나타내고, 도 11b는 도 11a에 나타내는 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내며, 도 11c는 도 11a에 나타내는 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내고, 도 11d는 도 11a에 나타내는 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내며, 도 11e는 도 11a에 나타내는 면형체를 뒤집은 상태를 나타내고, 도 11f는 도 11e에 나타내는 상태의 면형체를 반시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타내며, 도 11g는 도 11e에 나타내는 상태의 면형체를 180°회전시킨 상태를 나타내고, 도 11h는 도 11e에 나타내는 상태의 면형체를 시계 방향으로 90°회전시킨 상태를 나타낸다.
도 11a∼도 11h에 나타내는 대로, 어느 경우도 얼라이먼트 마크(M1')의 방향이 다르다.
따라서, 면형체(2)가 180°회전한 상태, 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 90°회전한 상태로 잘못 놓여질 가능성이 있고, 또한 면형체(2)의 이면으로부터 얼라이먼트 마크(M1')가 보이는 경우라도, 면형체(2)가 어느 방향을 향하고 있는지를 구별할 수 있다. 도 10b에 나타내는 얼라이먼트 마크(M2')의 경우도 마찬가지이다.
도 12a 및 도 12b는 얼라이먼트 마크의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 12a에 나타내는 바와 같이, 얼라이먼트 마크는, 원형의 도형(F1) 내에 다른 원형의 도형(F2)을 배치함으로써 비회전 대칭 형상으로 형성하여도 좋다.
또한 도 12b에 나타내는 바와 같이, 회전 대칭 및 선대칭의 도형(F0) 내에, 도형(F1∼F4)의 집합으로 이루어지는 비회전 대칭 도형을 마련함으로써 비회전 대칭인 얼라이먼트 마크를 형성하여도 좋다. 또한 도형(F1∼F4)의 집합으로 이루어지는 마크를 비회전 대칭 또한 비선대칭 도형으로 하는 등에 의해, 얼라이먼트 마크 전체도 비회전 대칭 또한 비선대칭 도형으로 하여도 좋다.
도 13은 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제1 구성예를 나타내는 구성도이다. 제조 장치(50)는, 액정, 전자 페이퍼 및 유기 EL 등이라고 하는 2장의 투명 시트나 유리와 같은 투명한 판을 접합시켜, 다층 구조를 갖는 부품을 제조하는 장치이다. 이하, 도 13 및 도 14를 참조하여 행하는 설명에서, 투명 시트나 투명한 판을 총칭하여 「투명 시트」라고 기재하는 경우가 있다.
제조 장치(50)는, 워크피스인 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)를 각각 유지하기 위한 다공성 척(51 및 52)과, 다공성 척(51 및 52)에 부압을 부여하는 진공 펌프(53)와, 다공성 척(51)을 2차원 방향으로 이동시키기 위한 XY 스테이지(54)와, XY 스테이지(54)를 승강시키는 Z 스테이지(55)와, 다공성 척(52)을 회전시켜, 다공성 척(52)을 다공성 척(51)의 위까지 이동시켜, 다공성 척(51 및 52)에 유지된 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)를 중첩시키는 로터리 액츄에이터(56)와, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)를 접합시킨 후에 이들에 도포된 도포 접착제를 경화시키기 위한 자외선(UV) 조사 장치(57)를 구비한다.
또한, 제조 장치(50)는, 제조 장치(50)의 제어를 행하는 컴퓨터 등인 제어부(58)와, 카메라(61 및 62)와, 제어부(58)로부터 작업자에게로의 메시지나 카메라(61 및/또는 62)의 촬영 화상을 출력하기 위한 표시 장치나 인쇄 장치인 출력부(59)를 구비한다.
제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)에는, 도 2, 도 4a, 도 10a, 도 10b, 도 12a 및 도 12b 등을 참조하여 설명한 얼라이먼트 마크가 첨부되어 있고, 카메라(61 및/또는 62)는, 다공성 척(51)에 유지된 제1 투명 시트(100)에 첨부된 얼라이먼트 마크를 촬상한다. 또한, 카메라(61 및/또는 62)는, 다공성 척(52)이 다공성 척(51) 위에 있을 때에, 다공성 척(52)에 유지된 제2 투명 시트(101)에 첨부된 얼라이먼트 마크를 촬상한다.
제어부(58)는, 도 1을 참조하여 설명한 얼라이먼트 장치(10) 및 판정부(15)와 동일한 처리를 실행하는 얼라이먼트부(60) 및 판정부(63)를 갖는다. 제어부(58)는 미리 정해진 프로그램을 컴퓨터로 실행함으로써, 얼라이먼트부(60) 및 판정부(63)를 실현하여도 좋고, 전용 하드웨어를 구비함으로써, 얼라이먼트부(60) 및 판정부(63)를 실현하여도 좋다.
얼라이먼트부(60)는, 카메라(61 및/또는 62)에 의해 촬상된, 다공성 척(51 및 52)에 유지된 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)에 각각 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 입력하고, XY 스테이지(54)를 이동시켜 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101) 사이의 위치 맞춤을 행하며, 다공성 척(51 및 52)에 유지된 투명 시트(100 및 101)의 방향을 검출한다.
판정부(63)는, 얼라이먼트부(60)에 의해 검출된 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)의 방향에 기초하여, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)가 다공성 척(51 및 52)과 올바른 방향으로 유지되어 있는지의 여부를 판정하고, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)의 유지 방향이 틀린 경우에는, 출력부(59)에 알람 신호를 출력한다.
투명 시트를 중첩시키는 경우나, CO₂레이저에 의해 투명 시트에 레이저 가공을 행하는 경우에는, 이들 투명 시트가 투명하고, 또한 투명 시트에 그려진 전극 패턴이 보기 어려운 반투명이기 때문에, 작업자가 다공성 척(51 및 52)에 투명 시트를 놓을 때에, 투명 시트의 방향을 인식하기 어렵하고 하는 문제가 있었다.
본 제조 장치(50)에서는, 얼라이먼트부(60)에서 투명 시트의 방향이 식별되고, 만약 투명 시트가 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는 출력부(59)에 알람이 표시되기 때문에, 작업자에 의한 확인 작업의 부담이 경감되어 작업 효율이 향상된다.
도 14는 도 13에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다. 단계 S30에서, 작업자가, 다공성 척(51)에 제1 투명 시트(100)를, 다공성 척(52)에 제2 투명 시트(101)를 셋트한다.
단계 S31에서, 카메라(61 및/또는 62)에 의해, 제1 투명 시트(100)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 얼라이먼트부(60)는 촬상된 화상으로부터 제1 투명 시트(100)가 놓여진 방향과, 예정 위치로부터의 제1 투명 시트(100)의 위치 어긋남량을 검출한다.
단계 S32에서, 판정부(63)는, 제1 투명 시트(100)가 놓여진 방향이 정상인지의 여부를 판정한다. 제1 투명 시트(100)가 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S33에서, 판정부(63)는 알람 신호를 출력부(59)에 출력하고, 제1 투명 시트(100)를 재배치하도록 작업자에게 재촉한다. 그 후, 처리는 단계 S30으로 되돌아간다.
제1 투명 시트(100)가 놓여진 방향이 정상인 경우에는, 단계 S34에서, 로터리 액츄에이터(56)를 회전시켜, 제2 투명 시트(101)를 제1 투명 시트(100) 위로 이동시킨다.
단계 S35에서, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)에 각각 마련된 얼라이먼트 마크가, 카메라(61 및 62)의 피사계 심도에 들어가도록, Z 스테이지(55)를 상승시켜 XY 스테이지(54)에 마련된 카메라(61, 62) 및 제1 투명 시트(100)를 제2 투명 시트(101)에 접근시킨다. 그리고, 제2 투명 시트(101)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 얼라이먼트부(60)는 촬상된 화상으로부터 제2 투명 시트(101)가 놓여진 방향과, 예정 위치로부터의 제2 투명 시트(101)의 위치 어긋남량을 검출한다.
이때, 제1 투명 시트(100)에 마련된 얼라이먼트 마크와 및 제2 투명 시트(101)에 마련된 얼라이먼트 마크가 중첩되어, 제2 투명 시트(101)에 마련된 얼라이먼트 마크가 보이지 않을 때는, XY 스테이지(54)에 의해 제1 투명 시트(100)를 이동시켜, 제1 투명 시트(100)에 마련된 얼라이먼트 마크와 및 제2 투명 시트(101)에 마련된 얼라이먼트 마크가 중첩되지 않는 위치를 찾는다.
단계 S36에서, 판정부(63)는, 제2 투명 시트(101)가 놓여진 방향이 정상인지의 여부를 판정한다. 제2 투명 시트(101)가 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S33에서, 판정부(63)는 알람 신호를 출력부(59)에 출력하고, 제2 투명 시트(101)를 재배치하도록 작업자에게 재촉한다. 그 후, 처리는 단계 S30으로 되돌아간다.
단계 S37에서 얼라이먼트부(60)는, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)의 각 위치 어긋남량으로부터, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101) 사이의 위치 어긋남량을 결정한다. 그리고 얼라이먼트부(60)는, 결정한 위치 어긋남량이 제로가 되도록 XY 스테이지(54)를 이동시켜, 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)의 위치 맞춤을 행한다.
단계 S38에서, Z 스테이지(55)가 상승하여 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)에 압력을 인가함으로써, 이것들이 접합된다.
단계 S39에서, UV 조사 장치(57)가 제1 및 제2 투명 시트(100 및 101)에 자외선을 조사하고, 각 시트(100 및 101)에 미리 도포되어 있던 도포 접착제를 경화시켜, 이들 시트의 어긋남을 방지한다.
단계 S40에서, 다공성 척(101)에 의한 흡착을 정지한 후에, Z 스테이지(55) 및 다공성 척(101)을 정위치로 복귀시킨다.
도 15는 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제2 구성예를 나타내는 구성도이다. 제조 장치(70)는, 액정, 전자 페이퍼 및 유기 EL 등이라고 하는 2장의 투명 시트나 유리와 같은 투명한 판에 레이저 가공을 시행하여 면형 투명 부품을 제조하는 제조 장치이거나, 또는 레이저에 의해 기판에 구멍을 뚫는 등의 가공을 시행하여 회로 기판을 제조하는 제조 장치이다. 이하, 도 15 및 도 16을 참조하여 행하는 설명에서, 워크피스인 투명 시트나 투명한 판, 기판을 총칭하여 「기판」이라고 기재하는 경우가 있다.
제조 장치(70)는, 기판(110)이 배치되며 2차원 방향으로 이동하기 위한 XY 스테이지(71)와, 기판(110)을 레이저 가공하는 레이저 광을 발생시키는 레이저 광원(72)과, 제조 장치(70)를 제어하는 컴퓨터 등인 제어부(73)와, 카메라(76 및 77)와, 제어부(73)로부터 작업자에게의 메시지나 카메라(76 및/또는 77)의 촬영 화상을 출력하기 위한 표시 장치나 인쇄 장치인 출력부(74)를 구비한다.
기판(110)에는, 도 2, 도 4a, 도 10a, 도 10b, 도 12a 및 도 12b 등을 참조하여 설명한 얼라이먼트 마크가 첨부되어 있고, 카메라(76 및/또는 77)는, XY 스테이지(71) 상에 놓여진 기판(110)에 첨부된 얼라이먼트 마크를 촬상한다.
제어부(73)는, 도 1을 참조하여 설명한 얼라이먼트 장치(10) 및 판정부(15)와 동일한 처리를 실행하는 얼라이먼트부(75) 및 판정부(78)를 갖는다. 제어부(73)는 미리 정해진 프로그램을 컴퓨터에서 실행함으로써, 얼라이먼트부(75) 및 판정부(78)를 실현하여도 좋고, 전용의 하드웨어를 구비함으로써, 얼라이먼트부(75) 및 판정부(78)를 실현하여도 좋다.
얼라이먼트부(75)는, 카메라(76 및/또는 77)에 의해 촬상된 기판(110)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 입력하고, XY 스테이지(71)를 이동시켜 레이저 광원(72)에 대한 기판(110)의 위치 맞춤을 행하며, 기판(110)의 방향을 검출한다. 또한, XY 스테이지(71)에 의해 기판(110)을 이동시키는 대신에 또는 이에 부가하여 레이저 광원(72)을 이동시켜, 레이저 광원(72)에 대한 기판(110)의 위치 맞춤을 행하여도 좋다.
판정부(78)는, 얼라이먼트부(75)에 의해 검출된 기판(110)의 방향에 기초하여, 기판(110)이 XY 스테이지(71)에 올바른 방향으로 놓여져 있는지의 여부를 판정하고, 기판(110)이 놓여져 있는 방향이 틀린 경우에는, 출력부(74)에 알람 신호를 출력한다.
도 16은 도 15에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다. 단계 S50에서, 작업자가, XY 스테이지(71) 위에 기판(110)을 셋트한다.
단계 S51에서, 카메라(76 및/또는 77)에 의해, 기판(110)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 얼라이먼트부(75)는 촬상된 화상으로부터 기판(110)이 놓여진 방향과, 예정 위치로부터의 기판(110)의 위치 어긋남량을 검출한다.
단계 S52에서, 판정부(78)는, 기판(110)이 놓여진 방향이 정상인지의 여부를 판정한다. 기판(110)이 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S53에서, 판정부(78)는 알람 신호를 출력부(74)에 출력하고, 기판(110)을 재배치하도록 작업자에게 재촉한다. 그 후, 처리는 단계 S50으로 되돌아간다.
기판(110)이 놓여진 방향이 정상인 경우에는, 단계 S54에서, 기판(110)의 위치 어긋남량이 제로가 되도록 XY 스테이지(71)를 이동시키거나, 또는 레이저 광원(72)을 이동시켜, 기판(110)과 레이저 광원(72)의 위치 맞춤을 행한다.
단계 S55에서, 레이저 광원(72)으로부터 기판(110)에 레이저 광을 조사하여 기판(110)에 레이저 가공을 시행한다.
도 17은 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제3 구성예를 나타내는 구성도이다. 제조 장치(80)는, 기판(120)에 전자 부품(121)을 장착하여 회로 기판을 제조하는 제조 장치이다.
제조 장치(80)는, 워크피스인 기판(120)이 놓여지며, 기판(120)을 2차원 방향으로 이동시키기 위한 XY 스테이지(81)와, 전자 부품(121)을 운반하여 기판(120) 위에 장착하는 장착 헤드(82)와, 제조 장치(80)를 제어하는 컴퓨터 등인 제어부(83)와, 카메라(86 및 87)와, 제어부(83)로부터 작업자에게로의 메시지나 카메라(86 및/또는 87)의 촬영 화상을 출력하기 위한 표시 장치나 인쇄 장치인 출력부(84)를 구비한다.
기판(120)에는, 도 2, 도 4a, 도 10a, 도 10b, 도 12a 및 도 12b 등을 참조하여 설명한 얼라이먼트 마크가 첨부되어 있고, 카메라(86 및/또는 87)는, XY 스테이지(81) 위에 놓여진 기판(120)에 첨부된 얼라이먼트 마크를 촬상한다.
제어부(83)는, 도 1을 참조하여 설명한 얼라이먼트 장치(10) 및 판정부(15)와 동일한 처리를 실행하는 얼라이먼트부(85) 및 판정부(88)를 갖는다. 제어부(83)는 미리 정해진 프로그램을 컴퓨터에서 실행함으로써, 얼라이먼트부(85) 및 판정부(88)를 실현하여도 좋고, 전용의 하드웨어를 구비함으로써, 얼라이먼트부(85) 및 판정부(88)를 실현하여도 좋다.
얼라이먼트부(85)는, 카메라(86 및/또는 87)에 의해 촬상된 기판(120)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 입력하고, XY 스테이지(81)를 이동시켜 장착 헤드(82)에 대한 기판(120)의 위치 맞춤을 행하며, 기판(120)의 방향을 검출한다. 또한, XY 스테이지(81)에 의해 기판(120)을 이동시키는 대신에 또는 이에 부가하여 장착 헤드(82)를 이동시켜, 장착 헤드(82)에 대한 기판(120)의 위치 맞춤을 행하여도 좋다.
판정부(88)는, 얼라이먼트부(85)에 의해 검출된 기판(120)의 방향에 기초하여, 기판(120)이 XY 스테이지(81)에 올바른 방향으로 놓여져 있는지의 여부를 판정하고, 기판(120)이 놓여져 있는 방향이 틀린 경우에는, 출력부(84)에 알람 신호를 출력한다.
도 18은 도 17에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다. 단계 S60에서, 작업자가, XY 스테이지(81) 위에 기판(120)을 셋트한다.
단계 S61에서, 카메라(86 및/또는 87)에 의해, 기판(120)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 얼라이먼트부(85)는 촬상된 화상으로부터 기판(120)이 놓여진 방향과, 예정 위치로부터의 기판(120)의 위치 어긋남량을 검출한다.
단계 S62에서, 판정부(88)는, 기판(120)이 놓여진 방향이 정상인지의 여부를 판정한다. 기판(120)이 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S63에서, 판정부(88)는 알람 신호를 출력부(84)에 출력하여, 기판(120)을 재배치하도록 작업자에게 재촉한다. 그 후, 처리는 단계 S60으로 되돌아간다.
기판(120)이 놓여진 방향이 정상인 경우에는, 단계 S64에서, 기판(120)의 위치 어긋남량이 제로가 되도록 XY 스테이지(81)를 이동시키거나, 또는 장착 헤드(82)를 이동시켜, 기판(120)과 장착 헤드(82)의 위치 맞춤을 행한다.
단계 S65에서, 장착 헤드(82)를 구동시켜 기판(120)에 전자 부품(121)을 장착한다.
도 19는 본 얼라이먼트 장치가 적용되는 제조 장치의 제4 구성예를 나타내는 구성도이다. 제조 장치(90)는, 광원(93)으로부터의 광을 포토마스크(130)를 경유하여 반도체 웨이퍼(131)에 조사시켜, 반도체 웨이퍼(131)의 표면에 도포된 포토레지스트를 노광하고, 반도체 웨이퍼에 회로 패턴을 전사하는 반도체 집적 회로 장치의 제조 장치이다.
제조 장치(90)는, 반도체 웨이퍼(131)가 놓여지며 이것을 3차원 방향으로 이동시키기 위한 XYZ 스테이지(91)와, 포토마스크(130)가 놓여지며 포토마스크(130)를 2차원 방향으로 이동시키기 위한 마스크 스테이지(92)와, 광원(93)과, 제조 장치(90)를 제어하는 컴퓨터 등인 제어부(94)와, 카메라(97 및 98)와, 제어부(94)로부터 작업자에게의 메시지나 카메라(97 및/또는 98)의 촬영 화상을 출력하기 위한 표시 장치나 인쇄 장치인 출력부(95)를 구비한다.
포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)에는, 도 2, 도 4a, 도 10a, 도 10b, 도 12a 및 도 12b 등을 참조하여 설명한 얼라이먼트 마크가 첨부되어 있고, 카메라(97 및/또는 98)는, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)에 첨부된 얼라이먼트 마크를 촬상한다.
제어부(94)는, 도 1을 참조하여 설명한 얼라이먼트 장치(10) 및 판정부(15)와 동일한 처리를 실행하는 얼라이먼트부(96) 및 판정부(99)를 갖는다. 제어부(94)는 미리 정해진 프로그램을 컴퓨터에서 실행함으로써, 얼라이먼트부(96) 및 판정부(99)를 실현하여도 좋고, 전용의 하드웨어를 구비함으로써, 얼라이먼트부(96) 및 판정부(99)를 실현하여도 좋다.
얼라이먼트부(96)는, 카메라(97 및/또는 98)에 의해 촬상된, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)에 각각 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 입력하고, XYZ 스테이지(91) 및/또는 마스크 스테이지(92)를 이동시켜, 포토마스크(130)와 반도체 웨이퍼(131) 사이의 위치 맞춤을 행하며, 포토마스크(130)와 반도체 웨이퍼(131)가 놓여진 방향을 검출한다.
판정부(99)는, 얼라이먼트부(96)에 의해 검출된 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)의 방향에 기초하여, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)가 각각 마스크 스테이지(92) 및 XYZ 스테이지(91)에 올바른 방향으로 놓여져 있는지의 여부를 판정하고, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)가 놓여진 방향이 틀린 경우에는, 출력부(95)에 알람 신호를 출력한다.
도 20은 도 19에 나타내는 제조 장치에 의한 제조 방법의 흐름도이다. 단계 S70에서, 작업자가, 마스크 스테이지(92)에 포토마스크(130)를, XYZ 스테이지(91)에 반도체 웨이퍼(131)를 셋트한다.
단계 S71에서, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)에 각각 마련된 얼라이먼트 마크가, 카메라(97 및 98)의 피사계 심도에 들어가도록, XYZ 스테이지(91)를 상승시켜 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)를 접근시킨다.
단계 S72에서, 카메라(97 및/또는 98)에 의해, 포토마스크(130)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 얼라이먼트부(96)는 촬상된 화상으로부터 포토마스크(130)가 놓여진 방향과, 예정 위치로부터의 포토마스크(130)의 위치 어긋남량을 검출한다.
단계 S73에서, 판정부(99)는, 포토마스크(130)가 놓여진 방향이 정상인지의 여부를 판정한다. 포토마스크(130)가 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S74에서, 판정부(99)는 알람 신호를 출력부(95)에 출력하고, 포토마스크(130)를 재배치하도록 작업자에게 재촉한다. 그 후, 처리는 단계 S70으로 되돌아간다.
포토마스크(130)가 놓여진 방향이 정상인 경우에는, 단계 S75에서, 카메라(97 및/또는 98)에 의해, 반도체 웨이퍼(131)에 첨부된 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고, 얼라이먼트부(96)는 촬상된 화상으로부터 반도체 웨이퍼(131)가 놓여진 방향과, 예정 위치로부터의 반도체 웨이퍼(131)의 위치 어긋남량을 검출한다.
단계 S76에서, 판정부(99)는, 반도체 웨이퍼(131)가 놓여진 방향이 정상인지의 여부를 판정한다. 반도체 웨이퍼(131)가 잘못된 방향으로 놓여져 있는 경우에는, 단계 S74에서, 판정부(99)는 알람 신호를 출력부(95)에 출력하고, 반도체 웨이퍼(131)를 재배치하도록 작업자에게 재촉한다. 그 후, 처리는 단계 S70으로 되돌아간다.
반도체 웨이퍼(131)가 놓여진 방향이 정상인 경우에는, 단계 S77에서, 포토마스크(130)와 반도체 웨이퍼(131)의 간격이 노광에 필요한 적정한 간격이 되도록, XYZ 스테이지(91)를 강하시켜 포토마스크(130)와 반도체 웨이퍼(131)를 이격시킨다.
단계 S78에서 얼라이먼트부(96)는, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)의 각 위치 어긋남량으로부터, 포토마스크(130)와 반도체 웨이퍼(131) 사이의 위치 어긋남량을 결정한다. 그리고 얼라이먼트부(96)는, 결정한 위치 어긋남량이 제로가 되도록 XYZ 스테이지(91) 및/또는 마스크 스테이지(92)를 이동시켜, 포토마스크(130) 및 반도체 웨이퍼(131)의 위치 맞춤을 행한다.
단계 S79에서, 광원(93)으로부터의 광을 포토마스크(130)를 경유하여 반도체 웨이퍼(131)에 조사시켜, 반도체 웨이퍼(131)의 표면에 도포된 포토레지스트를 노광한다.
이상, 본 발명의 적합한 실시양태에 대해서 상술하였지만, 당업자가 여러가지 수정 및 변경을 할 수 있는 것, 및, 특허청구의 범위는 본 발명의 참된 정신 및 취지의 범위 내에 있는 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하는 것은, 본 발명의 범위에 포함된다고 당업자에게 이해되어야 한다.
1: 이동 스테이지 2: 면형체
M: 얼라이먼트 마크 11: 촬상부

Claims (20)

  1. 면형체에 마련된 비회전 대칭 형상의 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하는 촬상부와,
    상기 화상으로부터 상기 얼라이먼트 마크의 위치를 검출하는 위치 검출부와,
    상기 얼라이먼트 마크의 위치에 기초하여, 미리 정해진 기준 위치와 상기 면형체의 상대 위치를 조정하는 위치 조정부와,
    상기 화상에 촬상된 얼라이먼트 마크의 비회전 대칭성에 기초하여 상기 면형체의 방향을 검출하는 방향 검출부를 구비하는 면형체의 얼라이먼트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크는, 각각 상기 위치 검출부에 의해 위치가 검출되는 각 상기 얼라이먼트 마크마다 비회전 대칭성을 갖는 것인 면형체의 얼라이먼트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 면형체의 세로 방향 및 가로 방향의 치수가 다르고,
    상기 얼라이먼트 마크의 형상은, 상기 세로 방향 및 가로 방향 중 어느 한쪽을 따른 선에 대하여 선대칭이 아닌 것인 면형체의 얼라이먼트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크의 형상은 비선대칭인 것인 면형체의 얼라이먼트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크는, 4개의 상한(象限)에 각각 1개씩 배치되는 4개의 도형의 집합을 포함하고, 적어도 그 중 1개를 다른 도형과 다른 형상으로 함으로써, 비회전 대칭성을 구비하는 것인 면형체의 얼라이먼트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크는, 회전 대칭성을 갖는 도형과, 그 안에 마련된 비회전 대칭의 도형을 조합하여 형성되는 것인 면형체의 얼라이먼트 장치.
  7. 제1항에 기재된 상기 얼라이먼트 장치를 가지며, 투명인 복수의 상기 면형체를 접합시켜 다층 부품을 제조하는 상기 다층 부품의 제조 장치로서,
    상기 얼라이먼트 장치는, 상기 복수의 면형체의 접합 시에 이들 면형체끼리의 위치 맞춤을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체 중 하나 이상의 방향을 검출하고,
    상기 제조 장치는, 상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 면형체가 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 갖는 제조 장치.
  8. 제1항에 기재된 상기 얼라이먼트 장치를 가지며, 투명인 상기 면형체를 가공하여 면형 투명 부품을 제조하는 제조 장치로서,
    상기 얼라이먼트 장치는, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체의 위치 결정을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체의 방향을 검출하고,
    상기 제조 장치는, 상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 면형체가 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 갖는 제조 장치.
  9. 제1항에 기재된 상기 얼라이먼트 장치를 가지며, 상기 면형체로서의 기판을 가공하거나 또는 이 기판에 전자 부품을 장착하거나 또는 양자의 동작을 행하여 회로 기판을 제조하는 회로 기판의 제조 장치로서,
    상기 얼라이먼트 장치는, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 기판의 위치 결정을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 기판의 방향을 검출하고,
    상기 제조 장치는, 상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 기판이 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 갖는 제조 장치.
  10. 제1항에 기재된 상기 얼라이먼트 장치를 가지며, 마스크를 이용하여 반도체 웨이퍼에 회로 패턴의 전사를 행하는 반도체 집적 회로 장치의 제조 장치로서,
    상기 얼라이먼트 장치는, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체로서의 상기 마스크와 상기 반도체 웨이퍼의 위치 맞춤을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 마스크 또는 상기 반도체 웨이퍼 또는 양자 모두의 방향을 검출하고,
    상기 제조 장치는, 상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 마스크 또는 상기 반도체 웨이퍼 또는 양자 모두가 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 갖는 제조 장치.
  11. 면형체에 마련된 비회전 대칭 형상의 얼라이먼트 마크의 화상을 촬상하고,
    상기 화상으로부터 상기 얼라이먼트 마크의 위치를 검출하며,
    상기 얼라이먼트 마크의 위치에 기초하여, 미리 정해진 기준 위치와 상기 면형체의 상대 위치를 조정하고,
    상기 화상에 촬상된 얼라이먼트 마크의 비회전 대칭성에 기초하여 상기 면형체의 방향을 검출하는 면형체의 얼라이먼트 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크는, 각 상기 얼라이먼트 마크마다 비회전 대칭성을 갖는 것인 면형체의 얼라이먼트 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 면형체의 세로 방향 및 가로 방향의 치수가 다르고,
    상기 얼라이먼트 마크의 형상은, 상기 세로 방향 및 가로 방향 중 어느 한쪽을 따른 선에 대하여 선대칭이 아닌 것인 면형체의 얼라이먼트 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크의 형상은 비선대칭인 것인 면형체의 얼라이먼트 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크는, 4개의 상한(象限)에 각각 1개씩 배치되는 4개의 도형의 집합을 포함하고, 적어도 그 중 1개를 다른 도형과 다른 형상으로 함으로써, 비회전 대칭성을 구비하는 것인 면형체의 얼라이먼트 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 얼라이먼트 마크는, 회전 대칭성을 갖는 도형과, 그 속에 마련된 비회전 대칭의 도형을 조합하여 형성되는 것인 면형체의 얼라이먼트 방법.
  17. 제11항에 기재된 상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 면형체의 위치 결정을 행하는, 투명인 복수의 상기 면형체를 접합시켜 다층 부품을 제조하는 상기 다층 부품의 제조 장치에 의해 상기 다층 부품을 제조하는 제조 방법으로서,
    상기 얼라이먼트 방법에 따라, 상기 복수의 면형체의 접합 시에 이들 면형체끼리의 위치 맞춤을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체 중 1개 이상의 방향을 검출하고,
    상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 면형체가 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 제조 방법.
  18. 제11항에 기재된 상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 면형체의 위치 결정을 행하는, 투명인 상기 면형체를 가공하여 면형 투명 부품을 제조하는 제조 장치에 의해 상기 면형 투명 부품을 제조하는 제조 방법으로서,
    상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체의 위치 결정을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 면형체의 방향을 검출하고,
    상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 면형체가 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 제조 방법.
  19. 제11항에 기재된 상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 면형체의 위치 결정을 행하는, 상기 면형체로서의 기판을 가공하거나 또는 이 기판에 전자 부품을 장착하거나 또는 양자의 동작을 행하여 회로 기판을 제조하는 회로 기판의 제조 장치에 의해 상기 회로 기판을 제조하는 제조 방법으로서,
    상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 제조 장치에 셋트된 상기 기판의 위치 결정을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 기판의 방향을 검출하고,
    상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 기판이 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 제조 방법.
  20. 제11항에 기재된 상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 면형체로서의 마스크와 반도체 웨이퍼의 위치 맞춤을 행하는, 상기 마스크를 이용하여 상기 반도체 웨이퍼에 회로 패턴의 전사를 행하는 반도체 집적 회로 장치의 제조 장치에 의해 반도체 집적 회로 장치를 제조하는 제조 방법으로서,
    상기 얼라이먼트 방법에 따라 상기 제조 장치에 셋트된 상기 마스크의 위치 결정을 행하며, 상기 제조 장치에 셋트된 상기 마스크 또는 상기 반도체 웨이퍼 또는 양자 모두의 방향을 검출하고,
    상기 검출된 방향에 기초하여, 상기 마스크 또는 상기 반도체 웨이퍼 또는 양자 모두가 정상적인 방향으로 상기 제조 장치에 셋트되어 있는지의 여부를 판정하는 제조 방법.
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