TW201611174A - 晶圓之位置檢測裝置、晶圓之位置檢測方法及記憶媒體 - Google Patents

Abstract

提供一種用以在不具備有缺口之晶圓中檢測晶圓之位置的晶圓之位置檢測裝置等。 在晶圓(W)之位置檢測裝置(2)中，在載置台(21)，係載置有晶圓(W)(該晶圓(W)，係在背面形有由複數個點所構成的對位用標記(M))，旋轉機構(22、23)，係使該載置台(21)旋轉。光照射機構(3)，係在使載置台(21)旋轉時，在標記(M)所通過的區域，形成光照射區域，線感測器(4)，係設置為受光區域(該受光區域，係接收照射至光照射區域之光的反射光)從晶圓(W)之中央部側朝向外側延伸。資料處理部(5、401)，係在使晶圓(W)旋轉1周時，根據旋轉方向之位置與藉由線感測器(4)所取得之亮度相對應的資料，來檢測晶圓之方向。

Description

晶圓之位置檢測裝置、晶圓之位置檢測方法及記憶媒體

本發明，係關於檢測晶圓之位置的技術。

在半導體裝置之製造程序中，係如專利文獻1等所記載，使用對位裝置，該對位裝置，係將半導體晶圓「以下(稱為晶圓)」載置於保持台(載置台)而使其旋轉1周，且根據在其間藉由光感測器所取得之晶圓周緣之徑方向的關係資料，來檢測晶圓的方向及中心位置。作為必須進行晶圓之對位的理由，係可列舉出：為了特定矽之結晶方向而使形成於晶圓的溝槽或定向平面等在處理時先成為與預定方向一致，藉由此，提升製程結果之評估的可靠性。又，當晶圓相對於搬送臂的位置發生偏移時，因產生所搬送之晶圓與裝置之構成構件發生碰撞，或者從製程用載置台突出等的不良因素，亦必須進行晶圓之中心對位。而且，如去除塗佈於晶圓之光阻膜之周緣部的EBR(Edge Bead Remover)處理般，在以晶圓之周緣作為基準而進行處理的情況下，則需要關於晶圓之周緣位置的資訊。

然而，溝槽或定向平面，係必須對晶圓之周緣區域進行加工，又因設置該些缺口，而變得無法在其區域形成元件。而且，因形成缺口時之加工的影響等，亦有導致形成於缺口之周邊區域之元件的特性變差的情形。

對於該些課題，提出一種不在周緣區域設置缺口的晶圓，在像這樣的情況下，在習知手法中，係無法檢測晶圓之方向。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-69590號公報：第0002段

本發明，係有鑑於像這樣的情事而進行研究者，其目的，係提供一種用以在不具備有缺口的晶圓中檢測晶圓之位置的晶圓之位置檢測裝置、晶圓之位置檢測方法及記憶有該方法的記憶媒體。

本發明之晶圓之位置檢測裝置，其特徵係，具備有：載置台，用以載置晶圓(該晶圓，係在背面形成有由複數個點所構成的對位用標記)； 旋轉機構，用以使前述載置台旋轉；光照射機構，具備有投光部，且用以形成光照射區域(該光照射區域，係在使前述載置台旋轉時，對前述晶圓之標記所通過的區域照射從前述投光部所投射的光)；線感測器，為了接收藉由前述光照射機構所照射至前述光照射區域之光的反射光而設置，前述反射光之受光區域，係設置為從晶圓之中央部側朝向外側延伸；及資料處理部，使前述載置台至少旋轉1周時，根據晶圓之旋轉方向之位置與藉由前述線感測器所取得之亮度相對應的資料，來檢測晶圓之方向。

前述晶圓之位置檢測裝置，係亦可具備有以下之構成。

(a)前述標記，係包含有從晶圓之中央部朝向外側而配列的複數個點。

(b)前述線感測器之受光區域的長度，係被設定為在使前述載置台旋轉時，晶圓之周緣位於其光照射區域。此時，前述資料處理部，係構成為根據藉由線感測器所取得的亮度分布，來檢測晶圓之旋轉方向的每個位置之晶圓之周緣的位置。前述資料處理部，係構成為對晶圓之旋轉方向的每個位置執行根據像素(該像素，係對應於恰距晶圓之周緣的位置固定位置而靠晶圓之中央部的位置)之亮度來檢測前述標記的步驟，從而檢測晶圓之方向。根據前述像素之亮度來檢測前述標記的步驟，係指藉由前述亮度與預先設定之亮度的比較結果來檢測前述標記之步驟。

(c)前述資料處理部，係構成為根據前述亮度分布，除晶圓的方向外，更檢測晶圓之中心位置。

(d)前述資料處理部，係構成為根據前述亮度分布，除晶圓的方向外，更檢測晶圓之大小。

(e)構成前述標記之點的光反射率，係小於晶圓之背面的光反射率。

(f)前述線感測器之光照射區域，係沿著以載置台之旋轉中心為中心之圓的徑方向排列。

本發明，係將晶圓載置於載置台(該晶圓，係在背面形成有由複數個點所構成的對位用標記)，並至少使其旋轉1周，而取得晶圓之旋轉方向之位置與使照射至晶圓背面之光反射而由線感測器接收光所取得之亮度相對應的資料。因此，由於可根據該資料來檢測晶圓之方向，故可檢測不具備有缺口之晶圓的位置。

M‧‧‧標記

W‧‧‧晶圓

2‧‧‧位置檢測裝置

20‧‧‧晶圓保持部

21‧‧‧真空吸盤

23‧‧‧旋轉馬達

3‧‧‧光照射機構

31‧‧‧LED燈

4‧‧‧線感測器

40‧‧‧受光區域

401‧‧‧線感測器控制部

5‧‧‧控制部

[圖1]表示發明之實施形態之位置檢測裝置之構成的立體圖。

[圖2]表示前述位置檢測裝置之光照射機構之構成的第1說明圖。

[圖3]表示前述光照射機構之構成的第2說明圖。

[圖4]表示前述位置檢測裝置之電性構成的方塊圖。

[圖5]表示在前述位置檢測裝置進行位置檢測之晶圓背面之構成例的平面圖。

[圖6]表示設置於前述位置檢測裝置之線感測器與設置於晶圓之對位用標記之位置關係的說明圖。

[圖7]表示因應於前述位置關係之從前述線感測器所輸出之亮度資料之分布的說明圖。

[圖8]表示在前述線感測器所檢測之晶圓之端部之位移的說明圖。

[圖9]表示前述晶圓之標記檢測位置之亮度資料之變化的說明圖。

[圖10]表示藉由前述位置檢測裝置來檢測晶圓之位置之動作之流程的流程圖。

[圖11]表示具備有前述位置檢測裝置之塗佈、顯像裝置之一例的平面圖。

[圖12]前述塗佈、顯像裝置之縱剖側視圖。

[圖13]表示藉由線感測器來掃描設置有前述標記之晶圓時之亮度資料之分布的說明圖。

圖1，係表示本發明之實施形態之晶圓W之位置檢測裝置2之構成例的立體圖。在位置檢測裝置2，係具備有：晶圓保持部20，旋轉自如地保持進行位置檢測的晶圓W；光照射機構3，用以對保持於該晶圓保持部 20之晶圓W的下面照射位置檢測用之光；及線感測器4，受光元件(該受光元件，係用以檢測從光照射機構3所照射而在晶圓W反射的光)排列成線狀而形成受光區域。

晶圓保持部20，係具備有：真空吸盤21，作為進行位置檢測之晶圓W被載置於其上面側，並且吸附固定該晶圓W的載置台；旋轉軸22，從下面側支撐該真空吸盤21，且朝向垂直方向延伸；及旋轉馬達23，設置於該旋轉軸22之下端側，且使該真空吸盤21繞垂直軸旋轉。

在真空吸盤21及旋轉軸22內，係形成有未圖示之排氣路徑，且經由開口於真空吸盤21之上面的吸引口211吸附保持晶圓W。

旋轉馬達23，係可藉由編碼器來調節旋轉軸22之垂直軸的旋轉角度，且可一邊特定來自載置於真空吸盤21之狀態(起始位置)的旋轉角度(旋轉方向的位置)，一邊使晶圓W旋轉。旋轉馬達23，係可藉由圖4之方塊圖所示的馬達控制部201來控制旋轉軸22之旋轉角度或旋轉速度，且將例如旋轉一周(360°)的旋轉角度分割成6000份，以0.06°刻度來加以掌握。

旋轉軸22或旋轉馬達23，係構成用以使真空吸盤21旋轉的旋轉機構。

圖2、圖3所示的光照射機構3，係具備有：LED(Light Emitting Diode)燈31，作為投射位置檢測用 之光的投光部；及透鏡32、34、35或半透鏡33，構成從LED燈31所投射之光的光路。

LED燈31，係藉由從電源部311所供給的電力，使未圖示的紅色LED發光，而將圓形之紅色光朝橫方向投射。從電源部311供給或切斷電力，係經由圖4所示之LED控制部312來予以執行。另外，構成投光部之燈具，係不限定於使用LED之種類者，亦可使用EL(ElectroLuminescence)燈具或放電燈具。

如圖2、圖3所示，在LED燈31之投光目的地，係配置有圓形透鏡32，將來自LED燈31之擴散光變換為圓形之平行光。在通過了圓形透鏡32之光的行進方向，係配置有半透鏡33，該半透鏡33，係具有用以將其行進方向變換為朝上的平坦反射面。半透鏡33，係配置為：通過了圓形透鏡32的平行光，係以45°之角度入射於前述反射面，所入射之光的一部分，係將其行進方向改變為朝上。半透鏡33，係以使行進方向被變換後之光的照射區域位於晶圓W之周緣區域及其外方區域的方式，配置於該些區域之下方側(圖1、圖3)。

在半透鏡33之上方側，係設置有圓筒形平面凸透鏡(以下，稱為第1圓筒形平面透鏡34)，該圓筒形平面凸透鏡，係使被半透鏡33反射之圓形的平行光朝向直線狀之焦點聚光。第1圓筒形平面透鏡34，係配置為：被該第1圓筒形平面透鏡34聚光後之直線狀的光照射區域朝向晶圓W的徑方向延伸，且從晶圓W之周緣區 域涵蓋至其外方區域予以照射(從晶圓W之中央部側朝向外側延伸)。

如圖3所示，當直線狀的光從晶圓W之周緣區域涵蓋至其外方區域照射時，則照射至前述外方區域的光會直接通過，另一方面，照射至晶圓W之周緣區域的光會反射。如圖2、圖3所示，該反射光，係在通過第1圓筒形平面透鏡34而變換為平行光之後，入射至半透鏡33，且其一部分係朝半透鏡33之下方側通過。

在半透鏡33之下方側，係設置有圓筒形平面凸透鏡(以下，稱為第2圓筒形平面透鏡35)，該圓筒形平面凸透鏡，係使通過半透鏡33的反射光朝向直線狀之焦點聚光。在第2圓筒形平面透鏡35之下方側，係配置有線感測器4，第2圓筒形平面透鏡35，係配置為沿著該位置檢測裝置2之受光元件的配置方向，聚集前述反射光。

線感測器4，係具備有受光區域40(該受光區域40，係將CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)或CCD(Charge Coupled Device)等的受光元件排列成直線狀)，且可檢測入射至受光區域40內之各受光元件之光的亮度(強度)。本例之線感測器4，係形成為下述構成：在6.4mm長度的受光區域40中，將作為受光元件之512個CMOS排列成1列。該受光區域40，係設置為載置於真空吸盤21，且配置於線感測器4之上方，從晶圓W之中央部側朝向外側延伸。

入射至各受光元件之光的(像素)的亮度，係在圖4所示之線感測器控制部401中被變換為256色階的數位資料(亮度資料)，而進行預定的資料加工之後，朝向執行晶圓W之位置檢測之後述的控制部5側輸出。關於詳細之從線感測器控制部401所輸出的資料或在控制部5所進行之晶圓W的位置檢測動作，係如後述。

具備有以上所說明之構成的位置檢測裝置2，係具備有控制部5。控制部5，係具備有CPU(Central Processing Unit)51與未圖示的記憶部，在記憶部，係記錄有程式，該程式，係編入有關於位置檢測裝置2之作用，亦即一邊使保持於晶圓保持部20之晶圓W繞垂直軸至少旋轉1周，一邊從LED燈31照射位置檢測用之光，且根據入射至線感測器4的反射光，特定晶圓W之位置之動作的步驟(命令)群。該程式，係儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡等的記憶媒體，且由該些被安裝於電腦。

接下來，說明使用上述之位置檢測裝置2來特定晶圓W之位置的手法。圖5，係表示使用本例之位置檢測裝置2而進行位置檢測之晶圓W的構成例。

如先前技術所說明，以往的晶圓W，係在周緣區域形成有缺口。而且，採用透射光方式之位置檢測法，該透射光方式之位置檢測法，係使檢查用之光通過該缺口，從使用光感測器並加以檢測而取得的光量變化，進行晶圓W之方向或中心位置之檢測。

對此，在圖5所示之晶圓W的外周區域，係未形成有缺口，其輪廓形狀，係形成為圓形。另一方面，在晶圓W之下面側，係形成有對位用標記M。

標記M，係形成為代替前述之缺口(定向平面或溝槽)，且藉由下述方式予以形成：藉由例如雷射刻印來淺淺地削去晶圓W之下面。

如圖5、圖6所示，本例之標記M，係藉由點圖案所構成，該點圖案，係以數百μm程度的間距來排列配置複數個深度數十μm、直徑100μm程度的點。點圖案之構成並不特別限定，在本例中，係形成點列(該點列，係從晶圓W之中央部朝向外側而於徑方向配列4個點，而且以朝向晶圓W之圓周方向而相鄰的方式排列3條點列，藉由此，構成例如0.6mm×0.4mm之長方形的標記M。

相較於進行晶圓W的切片之前之大幅地將鑄錠之周緣區域加以切削加工而形成特異形狀之缺口的情形，淺淺地削去晶圓W之背面而形成標記M的手法，係施加於晶圓W的應力小，且亦不會形成特異形狀。因此，可抑制以往在形成於缺口之周邊之半導體裝置所發生的特性下降。

在此，在例如直徑為300mm或450mm之晶圓W的情況下，標記M或構成該標記M的點，係相對於晶圓W之曲率夠小。因此，以線感測器4之解析度(512pixel/6.4mm)進行觀看時，如圖6所示，標記M之 點列，係從恰距晶圓W之端部(周緣之位置)大致等距離(w[mm])的位置開始形成，又，點列彼此，係以相互平行配置者被檢測。

本例之位置檢測裝置2，係藉由檢測上述標記M的方式，來檢測晶圓W之方向。

圖6(a)~(e)，係表示一邊從光照射機構3照射位置檢測用之光，一邊使晶圓W旋轉時，受光元件配列成一列之線感測器4之受光區域40與標記M之位置關係的時間變化。從晶圓W之周緣區域涵蓋至其外方區域，形成朝以真空吸盤21之旋轉中心為中心之圓的徑方向(在前述旋轉中心與晶圓W之中心一致而加以載置時，晶圓W之徑方向)延伸之直線狀的光照射區域，且以線感測器4檢測其反射光時，檢測由晶圓W之下面反射之反射光的區域與未進行該反射光之檢測的區域之邊界，係被特定為晶圓W之端部(晶圓W之周緣的位置)。又，當標記M通過前述直線狀之光的照射區域(對應於圖6(a)~(e)所示之受光區域40)時，則反射光之亮度會因光之散亂而下降，且由對應於標記M通過之位置的受光元件所檢測的亮度會下降。亦即，構成標記M之點的光反射率，係成為比晶圓W之背面的光反射率小。

圖7(a)~(e)，係示意地表示在圖6(a)~(e)所示的各位置中，入射至線感測器4之光的亮度分布。各圖之橫軸，係表示入射至線感測器4之光的 亮度；縱軸，係表示設置於線感測器4之受光元件的編號(0~511號)。

如圖7(a)~(e)所示，入射至線感測器4的光，係在位置檢測用之光反射之晶圓W的周緣區域與位置檢測用之光通過之晶圓W的外方區域具有不同亮度。另一方面，在晶圓W的端部附近，係形成有被稱作為斜面的傾斜面，在斜面部中，會導致反射光散亂。因此，入射至線感測器4之光的亮度，係看不到以晶圓W之端部為邊界之階狀的變化，而呈現亮度從晶圓W之外方之端部前方的位置，涵蓋至以該端部為邊界之晶圓W之內側的位置，逐漸增高的亮度分布。

因此，本例之位置檢測裝置2，係藉由預備實驗等，來事先掌握因斜面部之影響而造成亮度連續變化時之晶圓W之端部位置的亮度。而且，以在該端部位置的亮度為臨限值，並檢測入射光之亮度超過臨限值的位置來作為晶圓W之端部。

又，在標記M所形成的區域中，係如圖7(b)~(d)所示，在形成有點的位置中，入射至線感測器4之光的亮度會下降(參閱對應之圖6(b)~(d))。又，相較於1列之點列進入至照射區域(亦即受光區域40)內的狀態(圖6(b)、(d))之點通過位置(圖7(b)、(d))，相鄰配置之2列之點列進入的狀態(圖6(c))之點通過位置(圖7(c))者，係亮度之降低量變得更加增大。

另一方面，如後述之實施例所示，實際上之在線感測器4所檢測的亮度，係因應於受光元件之配置數(解析度)而使圖7(b)~(d)所示的亮度變化圖案平滑化(參閱後述之圖13(A)~(C)之標記檢測位置的亮度資料)。

因此，在本例之位置檢測裝置2中，係藉由標記M通過光之照射區域的方式，將入射光之亮度變化變大的位置(檢測標記M之感度較高的位置)事先設定為標記檢測位置，且根據該位置之亮度變化來檢測形成有標記M的區域。

藉由上述手法，本例之位置檢測裝置2，係可根據由線感測器4所檢測到的亮度資料，來檢測晶圓W之端部的位置與晶圓W背面之標記M的形成位置。

然而，在使晶圓W旋轉1周的期間，以6000個點來取得，並將在線感測器4所檢測到之512pixel之所有像素的亮度資料(色調資料)作為圖像資料而輸出至控制部5，且藉由圖像解析並利用上述的手法來進行晶圓W之端部或標記M的檢測時，必須處理3.1MB(6000點×512pixel×8Bit(256色調)≒3.1MB)之大的資料。該結果，系統構成會變得複雜，而導致裝置成本上升。

因此，本例之位置檢測裝置2，係利用晶圓W之端部或標記M之配置位置的特徵，在線感測器控制部401僅取出該些端部或標記M之檢測所需的資訊，而執行寫入至設置於控制部5之記憶體52的處理。在該觀點 中，控制部5或線感測器控制部401，係構成位置檢測裝置2之資料處理部。

以下，詳細說明在線感測器控制部401所執行的處理。

一開始，關於特定晶圓W之端部之位置的手法，線感測器控制部401，係在各取樣點中，從晶圓W之徑方向外側朝向內側進行線感測器4之掃描，且比較從各受光元件取得之亮度資料與預先設定的臨限值。而且，將亮度資料之大小超過臨限值(變得比臨限值更明亮)的位置之受光元件的編號資料(0~511號)作為9Bit的端部位置資料，而寫入到控制部5之記憶體52。

控制部5，係根據各受光元件之編號與表示該受光元件被配置於線感測器4之哪個位置的資訊，來特定晶圓W之端部的位置。而且，可藉由將6000點之端部位置與晶圓W之旋轉角度相對應並加以排列的方式，如圖8所示，來掌握使保持於真空吸盤21上之晶圓W旋轉1周時之晶圓W之端部位置的位移。而且，可從該端部位置之位移範圍的中央值求出晶圓W之直徑，且從前述中央值與最大位移量的差值求出真空吸盤21的旋轉中心與晶圓W的中心之間的偏心量。此時，可藉由利用事先在線感測器控制部401進行了臨限值判定之端部位置資料的方式，以6.8kB(6000點×9Bit≒6.8kB)的資料量來特定該些晶圓W的直徑或偏心量。

然而，僅利用圖8所示之端部位置的位移， 係無法特定保持於真空吸盤21之晶圓W的偏移方向。因此，進行利用了標記M之檢測結果之真空吸盤21上之晶圓W之方向的檢測。

在此，如使用圖5、圖6所說明，在位置檢測裝置2進行位置檢測的晶圓W中，係形成為如下述之規格：從恰距其端部w[mm]的位置而往內側之區域形成標記M。因此，進行標記M之檢測的標記檢測位置，亦形成為恰距晶圓W之端部預定距離(w’[mm])而靠中央部側的位置。因此，如圖8所示，當晶圓W之端部因應保持於真空吸盤21上之晶圓W的旋轉而移動時，前述之標記檢測位置亦會移動(圖8之虛線)。

因此，本例之線感測器控制部401，係將從入射有來自下述位置之反射光之受光元件所取得之像素的亮度資料(256色調、8Bit)作為標記檢測位置的亮度資料，而寫入至控制部5之記憶體52，該位置，係恰距根據從各受光元件取得之亮度資料中之前述的臨限值判定而特定之晶圓W之端部預先設定的距離(w’[mm])，而靠晶圓W的中央部側。另外，該亮度資料，係不限定於從1個受光元件所取得者，亦可使用從例如相鄰的複數個受光元件所取得之像素之亮度資料的平均值。

控制部5，係可藉由將6000點之亮度資料與晶圓W之旋轉角度(旋轉方向之位置)相對應並加以排列的方式，如圖9所示，來掌握標記檢測位置之反射光的亮度變化。而且，可將檢測到反射光之亮度下降的位置 (與預先設定的亮度相比，亮度變得更低的位置)作為標記M之形成位置，來特定晶圓W之方向(例如由結晶方向與連結晶圓W之中心、標記M形成位置之方向所形成的角度)。可根據該晶圓W之角度，來特定載置於真空吸盤21上之晶圓W的偏心方向，並特定前述偏心量之x方向成分或y方向成分。此時，可藉由利用預先在線感測器控制部401特定之標記檢測位置之亮度資料的方式，以6kB(6000點×8Bit≒6kB)之資料量來特定晶圓W之方向。

藉由選擇性地僅取得標記檢測位置之亮度資料的方式，即使微粒等附著於例如晶圓W的背面，連同因微粒的附著所引起之亮度資料之變化的機率低，識別標記M與微粒的必要性較少。又，可藉由規則地配列複數個點而形成標記M的方式，如圖9之放大圖中所示，形成特異之亮度變化的圖案。該結果，可去除因微粒之附著或沉積膜等的影響所致之亮度資料之變動的影響，從而確實地識別來自標記M的反射所致之亮度資料的變化。

根據上述之手法，相較於對晶圓W之周緣區域及其外方區域進行掃描而取得之3.1MB的亮度資料(色調資料)，可由相當於約0.4%的資料量(端部位置資料(6.8kB)+標記檢測位置之亮度資料(6kB)=12.8kB)來特定真空吸盤21上之晶圓W的直徑、偏心量、晶圓W的方向。

一邊參閱圖10之流程圖，一邊說明利用以上所說明 之手法而進行晶圓W之位置檢測之位置檢測裝置2的動作。

一開始，晶圓W，係藉由外部的晶圓搬送機構被搬送至位置檢測裝置2的殼體內，且晶圓W被載置於晶圓保持部20的真空吸盤21上。此時，在晶圓W被載置於真空吸盤21上的正確位置時，係成為下述之狀態：晶圓W之中心與真空吸盤21之旋轉中心一致，且形成於晶圓W背面的標記M也朝向預先設定的方向。然後，晶圓搬送機構從殼體內退避後，開始晶圓W之位置檢測(開始)。

接下來，點亮LED燈31而開始對晶圓W投光，並且當使晶圓W旋轉，且旋轉速度達到設定速度而成為等速後，於真空吸盤21朝向預先設定之方向的時序開始檢測動作(步驟S101)。

一開始，將計數器重置(步驟S102)，在檢測開始位置中，比較入射至線感測器4之反射光的亮度與臨限值，從而特定晶圓W之端部的位置(步驟S103)，並取得恰距所特定之端部的位置預先設定的距離，而靠中央部側之標記檢測位置的亮度資料(步驟S104)。

接下來，將以該些動作取得之端部位置資料及亮度資料與各個晶圓W之旋轉角度相對應而記憶於記憶體52(步驟S105)。

接下來，將計數器遞增(步驟S106)，進行與所設定之取樣數之比較(步驟S107)，在全測定點之測定尚 未結束時(步驟S107；NO)，自前次的檢測動作時起僅經過預定時間之後(步驟S108)，重複步驟S103~106之動作，依序取得各取樣點之端部位置資料及標記檢測位置之亮度資料。

在晶圓W至少旋轉1周，且於所有的取樣點結束資料取得後(步驟S107；YES)，熄掉LED燈31，停止晶圓W之旋轉。而且，根據所取得的端部位置資料及標記檢測位置的亮度資料，且根據圖8所示之端部位置的位移或圖9所示之標記檢測位置的亮度變化，來特定晶圓W的直徑或偏心量、晶圓W的方向(步驟S109，結束)。

根據本實施形態之位置檢測裝置2，具有以下效果。將晶圓W(該晶圓，係在背面形成有由複數個點所構成的對位用標記M)載置於真空吸盤21並使其至少旋轉1周，而取得晶圓W之旋轉方向的位置與使照射至晶圓W背面之光反射而由線感測器4接收光所取得之亮度相對應的資料。因此，由於可根據該資料來檢測晶圓之方向，故可檢測不具備有缺口之晶圓W的位置。

在此，說明關於下述手法：本例之位置檢測裝置2，係利用在晶圓W背面反射的光，來檢測晶圓W之端部的位置及形成於晶圓W背面的標記M。但是，關於端部位置之檢測，係亦可如以往，採用透射光方式(該透射光方式，係隔著晶圓W，將LED燈31配置於上下面的一方側，並將線感測器4配置於另一方側，而根據從 LED燈31照射之光被晶圓W遮蔽的位置，來檢測端部位置)，或亦可不進行端部之檢測。例如，治具(該治具，係從側面抵住載置於真空吸盤21上的晶圓W，而矯正對x方向或y方向的位置偏移)被設置於位置檢測裝置2內的情況下等，係只要進行以標記M之檢測而特定晶圓W之方向即可。

在該情況下，標記檢測位置之特定，係亦可將從假定進行位置偏移之矯正後的晶圓W之端部所處的位置向內側隔開僅預先設定之距離的位置作為標記檢測位置，而藉由前述之手法來取得亮度資料。又，在僅進行標記M之檢測時，係亦可以覆蓋區域(該區域，係被認為因應晶圓W之直徑變化而使得標記M之配置位置產生變化)的方式，設定線感測器4之受光區域40，而取得該區域內所有的亮度資料(色調資料)，並藉由圖像解析來檢測標記。與檢測晶圓W之端部時相比，由於受光區域40狹窄，因此，可抑制圖像資料之資料量的增大。

在此，光照射機構3之構成例，係不限於圖1~圖3所例示者。例如亦可採用棒狀透鏡或球透鏡、FAC(Fast-Axis Collimating Lens)透鏡等，來代替圓筒形平面凸透鏡(第1圓筒形平面透鏡34、第2圓筒形平面透鏡35)。而且，由光照射機構3所形成之光照射區域的形狀，係不限於對應於線感測器4之受光區域40而成為直線狀的情形。只要構成為可朝向受光區域40(該受光區域，係配置為從晶圓W之中央部側朝向外側而直線狀 地延伸)，反射來自晶圓W之反射光，則例如光照射區域之形狀亦可為圓形或矩形。

又，即使在以往之透射光方式之晶圓W的檢測法中，亦使用線感測器4，因此，僅變更光照射機構3之構成，亦能夠轉而使用於執行反射光方式之檢測法的系統。

而且，設置於晶圓W背面之標記M的個數亦不限定於1個的情形，亦可在晶圓W之圓周方向上於相互分離的位置設置複數個從而提升標記M檢測之確實性。關於標記M本身之形狀，係亦可使點之配列進行各種變化，並能夠將標記M設成為文字資訊等而進行處理。

接下來，參閱圖11、圖12，簡單地說明組入有上述之位置檢測裝置2之塗佈、顯像裝置的例子。

當收容有處理對象之晶圓W的載體102被載置於載置台101(該載置台，係設置於塗佈、顯像裝置之載體區塊S1)時，則晶圓W會被收授臂C取出。所取出的晶圓W，係被收授至設置於處理區塊S2之棚架單元U2內的收授模組CPL2，且藉由搬送臂A2搬入至BCT層B2，而形成反射防止膜。接下來，晶圓W，係被收授至棚架單元U2之收授模組BF2，且經由收授模組CPL3及搬送臂A3被搬入至COT層B3，而藉由液處理模組103形成光阻膜。

為了在對光阻膜進行顯像時，使得作為晶圓W之圖案形成區域的外側亦即周緣部不會殘留光阻膜，而 在COT層B3內設置有被搬入至曝光裝置之前，預先對該周緣部之光阻膜進行曝光的周緣曝光模組104。周緣曝光模組104，係構成為：圖1所示的晶圓保持部20被收容於殼體內，晶圓保持部20，係在進行與搬送臂A3之間之晶圓W之收授的位置與進行周緣曝光的位置之間，以橫方向的方式移動自如。在移動直至進行周緣曝光之位置之晶圓W之周緣部的上方側，係設置有紫外燈具等的曝光部，且藉由一邊使晶圓W旋轉，一邊照射紫外線的方式，進行周緣曝光。

在該周緣曝光模組104中，必須正確地對圖案形成區域的外側(周緣部)進行曝光。因此，在周緣曝光模組104，係組入有本發明之位置檢測裝置2。使用該位置檢測裝置2，正確地檢測晶圓W之直徑或保持於真空吸盤21之晶圓W的偏心量。而且，將保持於真空吸盤21之晶圓W的旋轉動作與朝晶圓保持部20之橫方向移動的移動動作加以組合，並因應於在位置檢測裝置2所檢測到的結果，以使晶圓W直徑之變化或晶圓W之偏心予以抵消的方式，使曝光位置移動，藉由此，可對正確的區域進行曝光。

形成光阻膜並進行周緣曝光後的晶圓W，係在藉由搬送臂A3被收授至棚架單元U2的收授模組BF3之後，經由例如收授模組BF3→收授臂D1→收授模組CPL4被收授至搬送臂A4，在TCT層B4中，於光阻膜上形成反射防止膜。然後，晶圓W，係藉由搬送臂A4被收 授至收授模組TRS4。另外，亦存在有不形成光阻膜上之反射防止膜的情形，或對晶圓W進行疏水化處理來代替形成光阻膜下之反射防止膜的情形。

收授至收授模組TRS4之反射防止膜形成後的晶圓W，係進一步被收授至收授模組CPL11，且藉由設置於DEV層B1內之上部的搬送專用穿梭臂E而搬送至棚架單元U3之收授模組CPL12。接下來，晶圓W，係被導入至介面區塊S3，且藉由介面臂F被搬送至曝光裝置S4，在此進行預定之曝光處理。然後，晶圓W，係被載置於棚架單元U3之收授模組TRS6並返回到處理區塊S2。

返回到處理區塊S2之晶圓W，係在DEV層B1進行顯像處理之後，被搬送至設置於處理模組群U1的加熱模組，且在此去除殘存於光阻圖案之溶劑。然後，藉由例如搬送臂A1被搬送至設置於處理模組群U1的冷卻模組而加以冷卻。像這樣進行顯像處理之晶圓W，係進行光阻膜之膜厚、形成光阻圖案之凹部之線寬(CD)的大小、相鄰之一組凹凸部之寬度(間距)等的檢查，在各晶圓W中，係附加有該些項目之合格、不合格之資訊，從而成為是否執行後段裝置中之處理等的判斷材料。

在該檢查裝置中，正確地掌握膜厚或CD等在晶圓W內的哪個區域是否偏離規格亦變得重要。因此，在該檢查裝置中亦組入有本發明之位置檢測裝置2，且根據已檢測出檢查對象之晶圓W之直徑或載置位置之偏心量、晶圓W之方向的結果，來進行與所掌握之正確的檢 查位置相對應之檢查結果的評估等。檢查裝置，係配置於例如棚架單元U2內。

結束檢查後的晶圓W，係被搬送至棚架單元U2中之收授臂C之存取範圍的收授台，且經由收授臂C返回到載體102。

以上，雖說明了將本發明之位置檢測裝置2組入至塗佈、顯像裝置的例子，但設置有位置檢測裝置2的裝置並不限定於該例。例如在載置於旋轉夾盤或載置台之晶圓W的對位等，亦可利用位置檢測裝置2，該旋轉夾盤，係設置於單片式之液處理裝置(該單片式之液處理裝置，係對保持於旋轉夾盤上的晶圓W供給各種處理液，而進行液處理)或真空處理裝置(該真空處理裝置，係將晶圓W載置於被設置在真空容器內的載置台，而進行成膜處理或蝕刻處理、灰化處理)等。該情形，係考慮下述手法等：在將晶圓W收授至晶圓搬送機構(該晶圓搬送機構，係將晶圓W搬送至旋轉夾盤或載置台)之前，在位置檢測裝置2進行位置檢測，並修正位置偏移等，且將晶圓W收授至晶圓搬送機構。

[實施例] (實施例)

藉由與圖1~圖3所示者相同之構成的位置檢測裝置2，來進行圖5所示之形成於晶圓W之標記M的檢測試 驗。

A.實驗條件

在距離直徑為300mm之晶圓W的端部1.0mm的位置，形成使用圖5、圖6所說明之構成的標記M(0.6mm×0.4mm)，並使用受光區域之長度為6.4mm、受光元件(CMOS)之個數為512個(像素數pixel)的線感測器4，來進行位置檢測。線感測器4，係如圖6(a)~(e)所示，配置為隔著晶圓W之端部並涵蓋內側之晶圓W的周緣區域及比端部更往外方的區域，使得受光區域40位於晶圓W之徑方向。以使其中心與真空吸盤21之旋轉中心一致的方式(偏心量=0)，使得晶圓W載置於真空吸盤21上，且由線感測器4掃描標記M，從各受光元件取得亮度資料。

B.實驗結果

表示線感測器4之受光區域40的中心到達一併記載於圖13之標記M之放大圖中(A)~(C)的位置時之從各受光元件取得之亮度資料的分布。圖中，橫軸，係表示線感測器4之掃描位置(受光元件之編號)；縱軸，係表示256色調之亮度資料的值。以實線來表示放大圖中之(A)位置的掃描結果，各別以一點鏈線及虛線來表示(B)、(C)位置的掃描結果。另外，為了避免該些線重疊而難以看見，而各線係往上下方向稍微錯開來表示。

根據圖13所示的結果，在(A)~(C)之任一的情況下，亮度資料的值均從比晶圓W之端部更往外方區域側的位置開始上升，且隨著朝晶圓W側移動，(A)~(C)，係亮度資料的值以相同斜率上升。因此，得知可藉由設定適當之臨限值的方式，來正確地掌握晶圓W之端部的位置。

又，當觀看形成有標記M之區域之亮度資料的分布時，則在對從標記M偏離的位置進行掃描後之(A)的位置中，係在表示入射至線感測器4之反射光之光量的亮度資料沒有下降。接下來，在掃描了第1條點列上之(B)的位置中，亮度資料的值，係在形成有標記M的位置下降。而且，在掃描了第2條點列上之(C)的位置中，係形成有與(B)的位置相比，亮度資料之值更下降的區域。與(B)的位置相比，(C)之位置其亮度資料的值更下降之原因，係被認為因受到相鄰排列之點的影響，而使得入射至線感測器4之反射光的光量下降之緣故。

如此一來，可確認到：利用亮度資料(該亮度資料，係因應於掃描形成有標記M之晶圓W的位置，而在線感測器4予以檢測)產生變化的方式，在適當的位置設定標記檢測位置，藉由此，如圖9所示，可根據標記檢測位置之亮度資料的變化，來檢測標記M的形成位置。

2‧‧‧位置檢測裝置

3‧‧‧光照射機構

4‧‧‧線感測器

20‧‧‧晶圓保持部

21‧‧‧真空吸盤

22‧‧‧旋轉軸

23‧‧‧旋轉馬達

31‧‧‧LED燈

32‧‧‧透鏡

33‧‧‧半透鏡

34‧‧‧透鏡

35‧‧‧透鏡

211‧‧‧吸引口

W‧‧‧晶圓

Claims (19)

1. 一種晶圓之位置檢測裝置，其特徵係，具備有：載置台，用以載置晶圓(該晶圓，係在背面形成有由複數個點所構成的對位用標記)；旋轉機構，用以使前述載置台旋轉；光照射機構，具備有投光部，且用以形成光照射區域(該光照射區域，係在使前述載置台旋轉時，對前述晶圓之標記所通過的區域照射從前述投光部所投射的光)；線感測器，為了接收藉由前述光照射機構所照射至前述光照射區域之光的反射光而設置，前述反射光之受光區域，係設置為從晶圓之中央部側朝向外側延伸；及資料處理部，使前述載置台至少旋轉1周時，根據晶圓之旋轉方向之位置與藉由前述線感測器所取得之亮度相對應的資料，來檢測晶圓之方向。
2. 如申請專利範圍第1項之晶圓之位置檢測裝置，其中，前述標記，係包含有從晶圓之中央部朝向外側而配列的複數個點。
3. 如申請專利範圍第1項之晶圓之位置檢測裝置，其中，前述線感測器之受光區域的長度，係被設定為在使前述載置台旋轉時，晶圓之周緣位於其光照射區域。
4. 如申請專利範圍第3項之晶圓之位置檢測裝置，其中， 前述資料處理部，係構成為根據藉由線感測器所取得的亮度分布，來檢測晶圓之旋轉方向的每個位置之晶圓之周緣的位置。
5. 如申請專利範圍第4項之晶圓之位置檢測裝置，其中，前述資料處理部，係構成為對晶圓之旋轉方向的每個位置執行根據像素(該像素，係對應於恰距晶圓之周緣的位置固定位置而靠晶圓之中央部的位置)之亮度來檢測前述標記的步驟，而檢測晶圓之方向。
6. 如申請專利範圍第5項之晶圓之位置檢測裝置，其中，根據前述像素之亮度來檢測前述標記的步驟，係指藉由前述亮度與預先設定之亮度的比較結果來檢測前述標記之步驟。
7. 如申請專利範圍第1~6項中任一項之晶圓之位置檢測裝置，其中，前述資料處理部，係構成為根據前述亮度分布，除晶圓的方向外，更檢測晶圓之中心位置。
8. 如申請專利範圍第1~6項中任一項之晶圓之位置檢測裝置，其中，前述資料處理部，係構成為根據前述亮度分布，除晶圓的方向外，更檢測晶圓之大小。
9. 如申請專利範圍第1~6項中任一項之晶圓之位置檢測裝置，其中， 構成前述標記之點的光反射率，係小於晶圓之背面的光反射率。
10. 如申請專利範圍第1~6項中任一項之晶圓之位置檢測裝置，其中，前述線感測器之光照射區域，係沿著以載置台之旋轉中心為中心之圓的徑方向排列。
11. 一種晶圓之位置檢測方法，其特徵係，包含有：將晶圓(該晶圓，係在背面形成有由複數個點所構成的對位用標記)載置於載置台，並至少使其旋轉1周的工程；在標記(該標記，係形成於前述旋轉之晶圓)所通過的區域，形成被照射有光之光照射區域的工程；及使用線感測器(該線感測器，係為了接收被照射至前述光照射區域之光的反射光而設置，前述反射光之受光區域，係設置為從晶圓之中央部側朝向外側延伸)，根據晶圓之旋轉方向之位置與藉由前述線感測器所取得之亮度相對應的資料，來檢測晶圓之方向的工程。
12. 如申請專利範圍第11項之晶圓之位置檢測方法，其中，前述標記，係包含有從晶圓之中央部朝向外側而配列的複數個點。
13. 如申請專利範圍第11項之晶圓之位置檢測方法，其中，前述線感測器之受光區域的長度，係設定為在使前述 載置台旋轉時，晶圓之周緣位於其光照射區域。
14. 如申請專利範圍第13項之晶圓之位置檢測方法，其中，包含有下述工程：根據藉由前述線感測器所取得的亮度分布，來檢測晶圓之旋轉方向的每個位置之晶圓之周緣的位置。
15. 如申請專利範圍第14項之晶圓之位置檢測方法，其中，包含有下述工程：根據像素(該像素，係對應於在晶圓之旋轉方向的每個位置，恰距晶圓之周緣的位置固定位置而靠晶圓之中央部的位置)之亮度，來檢測前述標記。
16. 如申請專利範圍第15項之晶圓之位置檢測方法，其中，根據前述像素之亮度來檢測前述標記的工程，係指藉由前述亮度與預先設定之亮度的比較結果來檢測前述標記之工程。
17. 如申請專利範圍第14~16項中任一項之晶圓之位置檢測方法，其中，包含有下述工程：根據前述晶圓之周緣的檢測結果，除晶圓的方向外，更檢測晶圓之中心位置。
18. 如申請專利範圍第11~16項中任一項之晶圓之位置檢測方法，其中，構成前述標記之點的光反射率，係小於晶圓之背面的光反射率。
19. 一種記憶媒體，係記憶有電腦程式，該電腦程 式，係使用於具備有載置台(該載置台，係用以載置晶圓)與旋轉機構(該旋轉機構，係用以使前述載置台旋轉)之晶圓之位置檢測裝置，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行申請專利範圍第11~16項中任一項之晶圓之位置檢測方法。