JPH0774084A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
- Publication number
- JPH0774084A JPH0774084A JP24218793A JP24218793A JPH0774084A JP H0774084 A JPH0774084 A JP H0774084A JP 24218793 A JP24218793 A JP 24218793A JP 24218793 A JP24218793 A JP 24218793A JP H0774084 A JPH0774084 A JP H0774084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- processing apparatus
- substrate processing
- alignment
- marks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スループットを向上させる。
【構成】比較的粗い位置決めがされた基板Ｗを保持して
基板処理手段Ｓ0 へ搬送する搬送手段２０１を備えた基
板処理装置において、この搬送手段が粗位置決めされた
基板を保持した状態でその基板上の２点以上のマークを
検出するマーク検出手段１６と、この検出結果に基づい
て、比較的精密なプリアライメントを行うための、基準
位置に対するＸ，Ｙ方向およびＺ軸を中心とする回転方
向であるθ方向のずれ量を得る手段とを備える。
基板処理手段Ｓ0 へ搬送する搬送手段２０１を備えた基
板処理装置において、この搬送手段が粗位置決めされた
基板を保持した状態でその基板上の２点以上のマークを
検出するマーク検出手段１６と、この検出結果に基づい
て、比較的精密なプリアライメントを行うための、基準
位置に対するＸ，Ｙ方向およびＺ軸を中心とする回転方
向であるθ方向のずれ量を得る手段とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造に用
いられる露光装置、特に、露光されるウエハなど基板の
プリアライメントおよび基板供給装置を備えた露光装置
等の基板処理装置に関するものである。
いられる露光装置、特に、露光されるウエハなど基板の
プリアライメントおよび基板供給装置を備えた露光装置
等の基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の縮小投影型の露光装置（以下「ス
テッパ」という。）は、図５に示すように、台盤１０１
に支持された公知の６軸駆動テーブル機構によって駆動
されるＸＹステージ１０２と、ＸＹステージ１０２上に
載置された微動ステージ１０３と、その上方に配置され
た縮小投影レンズ系１０４と、その上方に配置された照
明系１０５と、照明系１０５と縮小投影レンズ系１０４
の間においてレチクル１０６を支持するレチクル支持装
置（図示せず）とからなるステッパ本体Ｓ0 を有し、縮
小投影レンズ系１０４は、レンズ系支持体１０４ａを介
して台盤１０１に支持され、また、照明系１０５は、レ
ンズ系支持体１０４ａと一体である照明係支持体１０５
ａを介して台盤１０１に支持されている。台盤１０１と
床１０７の間には複数のエアマウント１０８が設けら
れ、台盤１０１は、各エアマウント１０８によって弾力
的に支持され、これによって床１０７の振動が直接ステ
ッパ本体Ｓ0 に伝達するのを防止するとともに、ステッ
パ本体Ｓ0 の自己振動による共振を防ぎ、かつウエハ搬
送用コンベアなどから伝わる外部振動を吸収する。
テッパ」という。）は、図５に示すように、台盤１０１
に支持された公知の６軸駆動テーブル機構によって駆動
されるＸＹステージ１０２と、ＸＹステージ１０２上に
載置された微動ステージ１０３と、その上方に配置され
た縮小投影レンズ系１０４と、その上方に配置された照
明系１０５と、照明系１０５と縮小投影レンズ系１０４
の間においてレチクル１０６を支持するレチクル支持装
置（図示せず）とからなるステッパ本体Ｓ0 を有し、縮
小投影レンズ系１０４は、レンズ系支持体１０４ａを介
して台盤１０１に支持され、また、照明系１０５は、レ
ンズ系支持体１０４ａと一体である照明係支持体１０５
ａを介して台盤１０１に支持されている。台盤１０１と
床１０７の間には複数のエアマウント１０８が設けら
れ、台盤１０１は、各エアマウント１０８によって弾力
的に支持され、これによって床１０７の振動が直接ステ
ッパ本体Ｓ0 に伝達するのを防止するとともに、ステッ
パ本体Ｓ0 の自己振動による共振を防ぎ、かつウエハ搬
送用コンベアなどから伝わる外部振動を吸収する。
【０００３】照明系１０５から発せられた照明光は、レ
チクル１０６および縮小投影レンズ系１０４を経てトッ
プステージ１０３に吸着されたウエハＷ0 に照射され、
ウエハＷ0 の表面のレジストを露光する。
チクル１０６および縮小投影レンズ系１０４を経てトッ
プステージ１０３に吸着されたウエハＷ0 に照射され、
ウエハＷ0 の表面のレジストを露光する。
【０００４】ステッパ本体Ｓ0 の側傍には、ウエハを自
動的に供給、回収するための基板供給装置Ｆ0 が配置さ
れ、該基板供給装置Ｆ0 は、図６に示すように、図示し
ないウエハ搬送用コンベアなどから搬入されたウエハを
集積する供給用カセット１０９と、供給用カセット１０
９から図示しないロボットによって順次取り出されたウ
エハのプリアライメントを行なうプリアライメント装置
１１０と、プリアライメントを終えたウエハをステッパ
本体Ｓ0 に搬入する搬入ハンド１１１と、露光、焼付け
を終えたウエハをステッパ本体Ｓ0 から回収する搬出ハ
ンド１１２と、搬出ハンド１１２によって回収されたウ
エハを集積する回収用カセット１１３を有し、これらは
すべて、ステッパ本体Ｓ0 の台盤１０１と一体である支
持台１１４上に支持されており、供給用カセット１０９
内のウエハを前述のロボットによって順次取り出してプ
リアライメント装置１１０に送り、プリアライメントを
終えたウエハを搬入ハンド１１１によってステッパ本体
Ｓ0 に搬入して露光、焼付けを行ない、露光、焼付けを
終えたウエハを搬出ハンド１１２によってステッパ本体
Ｓ0 から回収して回収用カセット１１３に収納する一連
の動作が連続して行なわれる。
動的に供給、回収するための基板供給装置Ｆ0 が配置さ
れ、該基板供給装置Ｆ0 は、図６に示すように、図示し
ないウエハ搬送用コンベアなどから搬入されたウエハを
集積する供給用カセット１０９と、供給用カセット１０
９から図示しないロボットによって順次取り出されたウ
エハのプリアライメントを行なうプリアライメント装置
１１０と、プリアライメントを終えたウエハをステッパ
本体Ｓ0 に搬入する搬入ハンド１１１と、露光、焼付け
を終えたウエハをステッパ本体Ｓ0 から回収する搬出ハ
ンド１１２と、搬出ハンド１１２によって回収されたウ
エハを集積する回収用カセット１１３を有し、これらは
すべて、ステッパ本体Ｓ0 の台盤１０１と一体である支
持台１１４上に支持されており、供給用カセット１０９
内のウエハを前述のロボットによって順次取り出してプ
リアライメント装置１１０に送り、プリアライメントを
終えたウエハを搬入ハンド１１１によってステッパ本体
Ｓ0 に搬入して露光、焼付けを行ない、露光、焼付けを
終えたウエハを搬出ハンド１１２によってステッパ本体
Ｓ0 から回収して回収用カセット１１３に収納する一連
の動作が連続して行なわれる。
【０００５】プリアライメント装置１１０は、供給用カ
セット１０９から供給されたウエハを吸着するプリアラ
イメントステージ１１５と、プリアライメントステージ
１１５を、互いに直交する２軸（以下、それぞれ「Ｘ
軸、Ｙ軸」という。）の方向に往復移動させるととも
に、前記２軸に垂直な軸（以下、「Ｚ軸」という。）の
まわりに回転させるプリアライメントステージ駆動装置
１１６と、プリアライメントステージ１１５に吸着され
たウエハの位置を検出するポジションセンサ１１７から
なる。ポジションセンサ１１７は、図７の（ａ）および
（ｂ）に示すように、１個のＸポジションセンサ１１７
ａと、Ｘ軸方向に所定の間隔で配置された一対のＹポジ
ションセンサ１１７ｂ，１１７ｃを有し、まず、プリア
ライメントステージ１１５を回転させながら、Ｘポジシ
ョンセンサ１１７ａの出力からウエハＷ1 のオリフラ
（外周縁に設けられた切欠き）Ｃ1 の回転方向位置を検
出し、該オリフラＣ1 が両Ｙポジションセンサ１１７
ｂ，１１７ｃに平行になる位置でプリアライメントステ
ージ１１５の回転を停止したうえで（図７の（ｂ）で示
す）、プリアライメントステージ１１５をＹ軸方向へ移
動させて両Ｙポジションセンサ１１７ｂ，１１７ｃの出
力に基づいてＹ軸方向の位置合わせを行ない、続いてプ
リアライメントステージ１１５をＸ軸方向へ移動させて
Ｘポジションセンサ１１７ａによるＸ軸方向の位置合わ
せを行なう。
セット１０９から供給されたウエハを吸着するプリアラ
イメントステージ１１５と、プリアライメントステージ
１１５を、互いに直交する２軸（以下、それぞれ「Ｘ
軸、Ｙ軸」という。）の方向に往復移動させるととも
に、前記２軸に垂直な軸（以下、「Ｚ軸」という。）の
まわりに回転させるプリアライメントステージ駆動装置
１１６と、プリアライメントステージ１１５に吸着され
たウエハの位置を検出するポジションセンサ１１７から
なる。ポジションセンサ１１７は、図７の（ａ）および
（ｂ）に示すように、１個のＸポジションセンサ１１７
ａと、Ｘ軸方向に所定の間隔で配置された一対のＹポジ
ションセンサ１１７ｂ，１１７ｃを有し、まず、プリア
ライメントステージ１１５を回転させながら、Ｘポジシ
ョンセンサ１１７ａの出力からウエハＷ1 のオリフラ
（外周縁に設けられた切欠き）Ｃ1 の回転方向位置を検
出し、該オリフラＣ1 が両Ｙポジションセンサ１１７
ｂ，１１７ｃに平行になる位置でプリアライメントステ
ージ１１５の回転を停止したうえで（図７の（ｂ）で示
す）、プリアライメントステージ１１５をＹ軸方向へ移
動させて両Ｙポジションセンサ１１７ｂ，１１７ｃの出
力に基づいてＹ軸方向の位置合わせを行ない、続いてプ
リアライメントステージ１１５をＸ軸方向へ移動させて
Ｘポジションセンサ１１７ａによるＸ軸方向の位置合わ
せを行なう。
【０００６】このようにして、プリアライメントを終え
たウエハは搬入ハンド１１１によってステッパ本体Ｓ0
に搬入され、ＸＹステージ１０２によるより精度の高い
最終アライメントののち、前述のように露光される。最
終アライメントは、ウエハに予め焼き付けられたアライ
メントマークを光学的に検出してＸＹステージ１０２を
駆動するもので、１／１００μｍの誤差を問題にする程
の高精度を必要とし、加えて、スループットの向上のた
めに、１／１００秒の遅れを問題にする程の高速度で行
なわれる。
たウエハは搬入ハンド１１１によってステッパ本体Ｓ0
に搬入され、ＸＹステージ１０２によるより精度の高い
最終アライメントののち、前述のように露光される。最
終アライメントは、ウエハに予め焼き付けられたアライ
メントマークを光学的に検出してＸＹステージ１０２を
駆動するもので、１／１００μｍの誤差を問題にする程
の高精度を必要とし、加えて、スループットの向上のた
めに、１／１００秒の遅れを問題にする程の高速度で行
なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例のようなプリアライメント方式では、２０〜３
０μｍの精度しか達成できないため、最終高精度アライ
メントのための検出必要領域（５μｍ程度）に入ってこ
ない。そのためにＸＹステージ１０２上で再度、ウエハ
内に設けられた２ケのプリアライメントマークを光学的
に検出し、精密プリアライメントを行なっている。この
ように、精密プリアライメントの整合マーク計測および
駆動がＸＹステージ上に搭載後行なわれるため、その時
間分だけ生産性（スループット）に不利となり、且つ、
ＸＹテーブル上に粗θ回転機構を設けるなど機構が複雑
になるばかりでなく、重量増となり、ＸＹステージ１０
２のステップ時間が長くなり、スループット低下を余儀
なくされてしまっている。
記従来例のようなプリアライメント方式では、２０〜３
０μｍの精度しか達成できないため、最終高精度アライ
メントのための検出必要領域（５μｍ程度）に入ってこ
ない。そのためにＸＹステージ１０２上で再度、ウエハ
内に設けられた２ケのプリアライメントマークを光学的
に検出し、精密プリアライメントを行なっている。この
ように、精密プリアライメントの整合マーク計測および
駆動がＸＹステージ上に搭載後行なわれるため、その時
間分だけ生産性（スループット）に不利となり、且つ、
ＸＹテーブル上に粗θ回転機構を設けるなど機構が複雑
になるばかりでなく、重量増となり、ＸＹステージ１０
２のステップ時間が長くなり、スループット低下を余儀
なくされてしまっている。
【０００８】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、基板処理装置においてスループットを向上
させることにある。
題点に鑑み、基板処理装置においてスループットを向上
させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、基板を保持する手段と、この基板保持手段
を駆動させて基板の精密なアライメントを行う手段と、
前記基板保持手段に保持され精密なアライメントが行わ
れた基板に対し所定の処理を行う基板処理手段と、基板
を保持して移動させる基板駆動手段、この基板駆動手段
によって保持された基板の端部を非接触で検出するセン
サ、および、このセンサの出力値が所定の目標値に対す
る所定のトレランス範囲内となるように前記基板駆動手
段の動作を制御して前記基板の比較的粗い位置決めを行
なう制御手段を備えるプリアライメント手段と、この粗
位置決めが行われた基板を保持して前記基板保持手段上
に搬送する搬送手段とを備えた基板処理装置において、
この搬送手段が粗位置決めされた基板を保持した状態で
その基板上の２点以上のマークを検出するマーク検出手
段と、この検出結果に基づいて、比較的精密なプリアラ
イメントを行うための、基準位置に対するＸ，Ｙ方向お
よびＺ軸を中心とする回転方向であるθ方向のずれ量を
得る手段とを具備するようにしている。
本発明では、基板を保持する手段と、この基板保持手段
を駆動させて基板の精密なアライメントを行う手段と、
前記基板保持手段に保持され精密なアライメントが行わ
れた基板に対し所定の処理を行う基板処理手段と、基板
を保持して移動させる基板駆動手段、この基板駆動手段
によって保持された基板の端部を非接触で検出するセン
サ、および、このセンサの出力値が所定の目標値に対す
る所定のトレランス範囲内となるように前記基板駆動手
段の動作を制御して前記基板の比較的粗い位置決めを行
なう制御手段を備えるプリアライメント手段と、この粗
位置決めが行われた基板を保持して前記基板保持手段上
に搬送する搬送手段とを備えた基板処理装置において、
この搬送手段が粗位置決めされた基板を保持した状態で
その基板上の２点以上のマークを検出するマーク検出手
段と、この検出結果に基づいて、比較的精密なプリアラ
イメントを行うための、基準位置に対するＸ，Ｙ方向お
よびＺ軸を中心とする回転方向であるθ方向のずれ量を
得る手段とを具備するようにしている。
【００１０】前記搬送手段は、例えば、前記基板を保持
した状態で前記θ方向のずれを補正する手段を有し、前
記基板処理装置はさらに、前記搬送手段が前記基板保持
手段上に基板を受け渡す際に前記基板保持手段を駆動制
御しあるいは前記基板保持手段の駆動時のオフセット値
とすることにより前記Ｘ，Ｙ方向のずれを補正する手段
を備える。また、前記搬送手段は、前記基板を保持した
状態で前記Ｘ，Ｙ方向及びθ方向のずれを補正する手段
を有するようにしても良い。あるいは、前記基板保持手
段を駆動制御して前記Ｘ，Ｙ方向及びθ方向のずれを補
正する手段を有するようにしても良い。
した状態で前記θ方向のずれを補正する手段を有し、前
記基板処理装置はさらに、前記搬送手段が前記基板保持
手段上に基板を受け渡す際に前記基板保持手段を駆動制
御しあるいは前記基板保持手段の駆動時のオフセット値
とすることにより前記Ｘ，Ｙ方向のずれを補正する手段
を備える。また、前記搬送手段は、前記基板を保持した
状態で前記Ｘ，Ｙ方向及びθ方向のずれを補正する手段
を有するようにしても良い。あるいは、前記基板保持手
段を駆動制御して前記Ｘ，Ｙ方向及びθ方向のずれを補
正する手段を有するようにしても良い。
【００１１】前記マーク検出手段は、例えば、前記搬送
手段を駆動制御してそれに保持された前記基板上の２点
以上のマークを順次所定の検出位置に位置させ、それら
マークを検出するものである。また、前記マーク検出手
段は、２系統の検出系を有し、それにより異なる２点に
位置するマークを同時に検出することが可能であり、前
記搬送手段を駆動制御してそれに保持された基板を所定
の検出位置に位置させ、その基板上の２つのマークを同
時に検出するものであるようにしても良い。さらに前記
２系統の検出系間の距離が調整可能であるのが好まし
い。あるいは前記マーク検出手段は、前記搬送手段を駆
動制御して所定の検出位置に停止させ、それに保持され
た基板の前記２点以上のマークを自信が移動して順次検
出するものであっても良い。前記所定の検出位置は、前
記搬送手段における前記基板保持手段への搬送経路上に
位置するのが好ましい。
手段を駆動制御してそれに保持された前記基板上の２点
以上のマークを順次所定の検出位置に位置させ、それら
マークを検出するものである。また、前記マーク検出手
段は、２系統の検出系を有し、それにより異なる２点に
位置するマークを同時に検出することが可能であり、前
記搬送手段を駆動制御してそれに保持された基板を所定
の検出位置に位置させ、その基板上の２つのマークを同
時に検出するものであるようにしても良い。さらに前記
２系統の検出系間の距離が調整可能であるのが好まし
い。あるいは前記マーク検出手段は、前記搬送手段を駆
動制御して所定の検出位置に停止させ、それに保持され
た基板の前記２点以上のマークを自信が移動して順次検
出するものであっても良い。前記所定の検出位置は、前
記搬送手段における前記基板保持手段への搬送経路上に
位置するのが好ましい。
【００１２】前記基板処理手段は、例えば、前記基板に
半導体素子を形成するための露光手段、あるいは前記基
板を検査する検査手段である。
半導体素子を形成するための露光手段、あるいは前記基
板を検査する検査手段である。
【００１３】
【作用】この構成によれば、粗いプリアライメントが行
われた基板について、基板処理手段への搬送途中におい
て、搬送手段上でさらにずれが検出されるため、より精
密なプリアライメントが可能となる。したがって、基板
処理手段が１枚のウエハを処理している間に次の基板の
精密プリアライメントが並行して行なわれ、スループッ
トが大幅に短縮する。また、基板処理手段における基板
保持手段上に基板が受け渡された時には精密なプリアラ
イメントが実質的に完了していることになり、基板処理
手段におけるプリアライメント用θ機構は不用となる。
したがって、基板処理手段において、６軸テーブル（Ｘ
Ｙステージ含む）等の機構が簡略、且つ、軽量化される
とともに、高精度でかつ高生産性の基板処理装置が提供
される。
われた基板について、基板処理手段への搬送途中におい
て、搬送手段上でさらにずれが検出されるため、より精
密なプリアライメントが可能となる。したがって、基板
処理手段が１枚のウエハを処理している間に次の基板の
精密プリアライメントが並行して行なわれ、スループッ
トが大幅に短縮する。また、基板処理手段における基板
保持手段上に基板が受け渡された時には精密なプリアラ
イメントが実質的に完了していることになり、基板処理
手段におけるプリアライメント用θ機構は不用となる。
したがって、基板処理手段において、６軸テーブル（Ｘ
Ｙステージ含む）等の機構が簡略、且つ、軽量化される
とともに、高精度でかつ高生産性の基板処理装置が提供
される。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る露光装置の
要部概略図である。図２は、図１の装置の基板供給装置
部分を示す模式平面図である。図３は、そのラフプリア
ライメント部の模式立面図である。
要部概略図である。図２は、図１の装置の基板供給装置
部分を示す模式平面図である。図３は、そのラフプリア
ライメント部の模式立面図である。
【００１５】図１において、９は露光転写すべきパター
ンを有する原版（レチクル）、１１は被露光体としての
レジストが塗布されている原版を露光位置において保持
するウエハチャク、８は露光照明系（不図示）からの光
束で照明されるレチクル９面上のパターンをウエハチャ
ック１１上に載置されたウエハＷ上に投影露光する投影
レンズである。露光されたウエハＷ面上のレジストを公
知の現像処理工程を介して処理することにより半導体素
子が製造される。
ンを有する原版（レチクル）、１１は被露光体としての
レジストが塗布されている原版を露光位置において保持
するウエハチャク、８は露光照明系（不図示）からの光
束で照明されるレチクル９面上のパターンをウエハチャ
ック１１上に載置されたウエハＷ上に投影露光する投影
レンズである。露光されたウエハＷ面上のレジストを公
知の現像処理工程を介して処理することにより半導体素
子が製造される。
【００１６】１ＸはＸ方向の測長を行なうレーザ干渉
計、１ＹはＹ方向の測長を行なうレーザ干渉計、２Ｙθ
はヨーイング計測を行なうためのレーザ干渉計である。
３はこれらレーザ干渉系によって測定されるミラー（被
測定面ＸＹ）でありθ回転テーブル（微動ステージ）５
上に載置されている。
計、１ＹはＹ方向の測長を行なうレーザ干渉計、２Ｙθ
はヨーイング計測を行なうためのレーザ干渉計である。
３はこれらレーザ干渉系によって測定されるミラー（被
測定面ＸＹ）でありθ回転テーブル（微動ステージ）５
上に載置されている。
【００１７】微動ステージ５はＸＹテーブル（Ｘ，Ｙス
テージ）４上に設置されている。６は圧電素子を用いて
θ回転テーブル５を回動させる回転駆動機構、７ａ，７
ｂはＸＹテーブル４を各々Ｘ，Ｙ方向に駆動する駆動部
（モータ）である。θ回転テーブル５内には、ここでは
図示していないが、θ回転テーブル５をＺ方向および傾
斜（チルト）方向に駆動する駆動系も内蔵している。
テージ）４上に設置されている。６は圧電素子を用いて
θ回転テーブル５を回動させる回転駆動機構、７ａ，７
ｂはＸＹテーブル４を各々Ｘ，Ｙ方向に駆動する駆動部
（モータ）である。θ回転テーブル５内には、ここでは
図示していないが、θ回転テーブル５をＺ方向および傾
斜（チルト）方向に駆動する駆動系も内蔵している。
【００１８】１０は駆動回路などを含む制御ボックスで
ある。回転テーブル５およびＸＹテーブル４の上には不
図示の検出マークが設けられている。１６はオフアクシ
ス顕微鏡である。
ある。回転テーブル５およびＸＹテーブル４の上には不
図示の検出マークが設けられている。１６はオフアクシ
ス顕微鏡である。
【００１９】図２に示すようにステッパ本体Ｓ0 の側傍
には、ウエハを自動的に供給、回収するための基板供給
装置Ｆ0 が配置され、基板供給装置Ｆ0 は図示しないウ
エハ搬送用コンベアなどから搬入されたウエハを集積す
る供給用カセット１０９、供給用カセット１０９から図
示しないロボットによって順次取り出されたウエハのプ
リアライメントを行なうラフプリアライメント装置１１
０、および、ラフプリアライメントを終えたウエハをス
テッパ本体Ｓ0 に搬入する搬入ハンド部２０１を有して
いる。搬入ハンド部２０１は、直線ガイド２０４、およ
び直線および上下駆動部２０５、さらに図３に示すよう
に、回転可能に保持されたウエハ吸着ハンド２０３、お
よびその回転駆動部２０２で構成されている。ウエハス
テージ系を構成するＸＹテーブル４およびθ回転テーブ
ル５によってステップ＆露光を繰り返し、露光を終了し
たウエハは回収ハンド１１２によって回収するようにな
っている。
には、ウエハを自動的に供給、回収するための基板供給
装置Ｆ0 が配置され、基板供給装置Ｆ0 は図示しないウ
エハ搬送用コンベアなどから搬入されたウエハを集積す
る供給用カセット１０９、供給用カセット１０９から図
示しないロボットによって順次取り出されたウエハのプ
リアライメントを行なうラフプリアライメント装置１１
０、および、ラフプリアライメントを終えたウエハをス
テッパ本体Ｓ0 に搬入する搬入ハンド部２０１を有して
いる。搬入ハンド部２０１は、直線ガイド２０４、およ
び直線および上下駆動部２０５、さらに図３に示すよう
に、回転可能に保持されたウエハ吸着ハンド２０３、お
よびその回転駆動部２０２で構成されている。ウエハス
テージ系を構成するＸＹテーブル４およびθ回転テーブ
ル５によってステップ＆露光を繰り返し、露光を終了し
たウエハは回収ハンド１１２によって回収するようにな
っている。
【００２０】プリアライメント装置１１０は、従来例で
説明したものと同様に供給用カセット１０９から取り出
されたウエハを載置するプリアライメントステージ１１
５、これをＸ軸、Ｙ軸方向およびＺ軸のまわりに移動さ
せるプリアライメントステージ駆動装置１１６、ウエハ
のオリフラを検出するポジションセンサ１１７を有す
る。
説明したものと同様に供給用カセット１０９から取り出
されたウエハを載置するプリアライメントステージ１１
５、これをＸ軸、Ｙ軸方向およびＺ軸のまわりに移動さ
せるプリアライメントステージ駆動装置１１６、ウエハ
のオリフラを検出するポジションセンサ１１７を有す
る。
【００２１】供給用カセット１０９から取り出され、プ
リアライメントステージ１１５に載置されたウエハＷ
は、プリアライメント装置１１０によって所定の位置に
位置合せされた後、搬入ハンド２０３（搬入ハンド部２
０１）によって吸着保持される。その後、図４に示すよ
うに、ウエハＷ上の十字マーク４１がオフアクシス顕微
鏡１６の下に来るまで直線ガイド２０４に沿って移動さ
れ（図４の位置）、次にウエハ面がこのオフアクシス
顕微鏡１６のピント面に位置するまで上下駆動部２０５
によって上昇される。なお、この代わりに、予めオフア
クシス顕微鏡１６のピント面をウエハ通過位置に合わせ
ておくか、さらにはオフアクシス顕微鏡１６にフォーカ
ス系を設けてオフアクシス顕微鏡１６もしくはウエハを
動作させてピントをとっても良い。
リアライメントステージ１１５に載置されたウエハＷ
は、プリアライメント装置１１０によって所定の位置に
位置合せされた後、搬入ハンド２０３（搬入ハンド部２
０１）によって吸着保持される。その後、図４に示すよ
うに、ウエハＷ上の十字マーク４１がオフアクシス顕微
鏡１６の下に来るまで直線ガイド２０４に沿って移動さ
れ（図４の位置）、次にウエハ面がこのオフアクシス
顕微鏡１６のピント面に位置するまで上下駆動部２０５
によって上昇される。なお、この代わりに、予めオフア
クシス顕微鏡１６のピント面をウエハ通過位置に合わせ
ておくか、さらにはオフアクシス顕微鏡１６にフォーカ
ス系を設けてオフアクシス顕微鏡１６もしくはウエハを
動作させてピントをとっても良い。
【００２２】この位置でウエハ上に設けたＴＶ画像計測
用の十字マーク４１を検出し、基準位置からのずれを計
測する。同様にウエハをさらに、直線ガイド２０４に沿
ってウエハ上のもう一方の十字マーク４２がオフアクシ
ス顕微鏡１６の下に来る位置（図４のの位置）まで移
動させ、オフアクシス顕微鏡によって十字マーク４２を
検出する。この十字マーク４１，４２の２点の位置情報
からＸ，Ｙおよびθ方向の基準位置に対するウエハ位置
の誤差を算出し、θ回転方向については回転駆動部２０
２によって吸着ハンド２０３を所定量回転させて誤差を
補正する。
用の十字マーク４１を検出し、基準位置からのずれを計
測する。同様にウエハをさらに、直線ガイド２０４に沿
ってウエハ上のもう一方の十字マーク４２がオフアクシ
ス顕微鏡１６の下に来る位置（図４のの位置）まで移
動させ、オフアクシス顕微鏡によって十字マーク４２を
検出する。この十字マーク４１，４２の２点の位置情報
からＸ，Ｙおよびθ方向の基準位置に対するウエハ位置
の誤差を算出し、θ回転方向については回転駆動部２０
２によって吸着ハンド２０３を所定量回転させて誤差を
補正する。
【００２３】その後、ハンド部２０１をウエハ供給位置
（図４のの位置）まで移動させ、ウエハＷをウエハチ
ャック１１に受け渡す際にＸ，ＹについてＸＹステージ
４側を補正駆動し受渡しを行なう。
（図４のの位置）まで移動させ、ウエハＷをウエハチ
ャック１１に受け渡す際にＸ，ＹについてＸＹステージ
４側を補正駆動し受渡しを行なう。
【００２４】ここで、ウエハＷのＸ，Ｙ基準位置に対す
る一定量のずれ、およびステッパ本体のＹ軸（ないしＸ
軸）に対する直線ガイド２０４の軸（Ｙ軸）の一定量の
角度誤差はオフセットとして予め入力されている。
る一定量のずれ、およびステッパ本体のＹ軸（ないしＸ
軸）に対する直線ガイド２０４の軸（Ｙ軸）の一定量の
角度誤差はオフセットとして予め入力されている。
【００２５】また、ウエハステージに受け渡す際に生じ
る受渡しずれ、および回転機構２０２による回転誤差の
誤差残量は、最終アライメント時における検出領域内で
の誤差である。したがって、受け渡されたウエハＷは、
最終アライメント時に、図示しないアライメント光学
系、ならびにＸＹステージ４とθ回転テーブル５を駆動
させるＸ，Ｙおよびファインθ機構によって、最終位置
合せがなされ、公知の方法でウエハの露光が行なわれ
る。この最終アライメント計測およびステップ＆リピー
トの繰返し露光中に、次のウエハのラフプリアライメン
トおよび精密プリアライメント計測およびθ駆動が行な
われる。
る受渡しずれ、および回転機構２０２による回転誤差の
誤差残量は、最終アライメント時における検出領域内で
の誤差である。したがって、受け渡されたウエハＷは、
最終アライメント時に、図示しないアライメント光学
系、ならびにＸＹステージ４とθ回転テーブル５を駆動
させるＸ，Ｙおよびファインθ機構によって、最終位置
合せがなされ、公知の方法でウエハの露光が行なわれ
る。この最終アライメント計測およびステップ＆リピー
トの繰返し露光中に、次のウエハのラフプリアライメン
トおよび精密プリアライメント計測およびθ駆動が行な
われる。
【００２６】露光が終了したウエハは、ウエハステージ
（４，５）によって回収位置に移動され、回収ハンド１
１２によって回収され、引き続いて次のウエハについて
ＸＹステージ４がオフアクシス顕微鏡１６の検出結果に
基づいてＸ，Ｙの補正移動を行った後、搬入ハンド部２
０１による受渡しが行なわれる。
（４，５）によって回収位置に移動され、回収ハンド１
１２によって回収され、引き続いて次のウエハについて
ＸＹステージ４がオフアクシス顕微鏡１６の検出結果に
基づいてＸ，Ｙの補正移動を行った後、搬入ハンド部２
０１による受渡しが行なわれる。
【００２７】なお、本実施例では、ラフプリアライメン
ト終了後、ＸＹステージ４に受け渡す前の搬入ハンド部
２０１上の精密プリアライメントの検出においてはハン
ド側を移動してウエハＷ上のマーク４１，４２を検出す
るようにしているが、図８に示すように、オフアクシス
顕微鏡１６を２眼にしてこれらマークを同時検出するよ
うにしても良い。また、この際、ウエハ上のマーク４
１，４２位置に対応して顕微鏡１６のスパンを調節出来
るようにしておけば種々のレイアウトに対応可能とな
る。
ト終了後、ＸＹステージ４に受け渡す前の搬入ハンド部
２０１上の精密プリアライメントの検出においてはハン
ド側を移動してウエハＷ上のマーク４１，４２を検出す
るようにしているが、図８に示すように、オフアクシス
顕微鏡１６を２眼にしてこれらマークを同時検出するよ
うにしても良い。また、この際、ウエハ上のマーク４
１，４２位置に対応して顕微鏡１６のスパンを調節出来
るようにしておけば種々のレイアウトに対応可能とな
る。
【００２８】また、検出するオフアクシス顕微鏡１６が
単眼である場合、オフアクシス顕微鏡１６側を駆動して
マーク４１，４２を検出するようにしても良い。
単眼である場合、オフアクシス顕微鏡１６側を駆動して
マーク４１，４２を検出するようにしても良い。
【００２９】さらに、マーク４１，４２検出後の補正駆
動について、θ方向は搬入ハンド部２０１により補正
し、Ｘ，Ｙ方向は露光装置本体Ｓ0 のＸＹステージ４で
補正するようにしているが、Ｘ，Ｙ，θ全方向について
搬入ハンド部２０１により補正し、あるいは露光装置本
体Ｓ0 側で補正するようにしても良い。
動について、θ方向は搬入ハンド部２０１により補正
し、Ｘ，Ｙ方向は露光装置本体Ｓ0 のＸＹステージ４で
補正するようにしているが、Ｘ，Ｙ，θ全方向について
搬入ハンド部２０１により補正し、あるいは露光装置本
体Ｓ0 側で補正するようにしても良い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、搬
送手段上で精密なプリアライメント用の計測を行い、さ
らには補正するようにしたため、基板処理手段が１枚の
ウエハを処理している間に次の基板の精密プリアライメ
ントを並行して行なうことができるため、スループット
を大幅に短縮することができる。
送手段上で精密なプリアライメント用の計測を行い、さ
らには補正するようにしたため、基板処理手段が１枚の
ウエハを処理している間に次の基板の精密プリアライメ
ントを並行して行なうことができるため、スループット
を大幅に短縮することができる。
【００３１】また、基板処理手段において精密プリアラ
イメント用のθ駆動機構が不用となり、レーザ測長光を
当てるミラー面ごと回転する最終アライメント用微θ機
構のみを設けることで足りるため、構造を簡素化するこ
とができ、精度向上やステップ時間等の短縮を図ること
ができ、生産性の大幅な向上が可能となる。
イメント用のθ駆動機構が不用となり、レーザ測長光を
当てるミラー面ごと回転する最終アライメント用微θ機
構のみを設けることで足りるため、構造を簡素化するこ
とができ、精度向上やステップ時間等の短縮を図ること
ができ、生産性の大幅な向上が可能となる。
【図１】 本発明の一実施例に係る露光装置の要部概略
図である。
図である。
【図２】 図１の装置の基板供給装置部分を示す模式平
面図である。
面図である。
【図３】 図１の装置のラフプリアライメント部の模式
立面図である。
立面図である。
【図４】 図１の装置における精密プリアライメント計
測の様子を示す模式平面図である。
測の様子を示す模式平面図である。
【図５】 従来例に係る露光装置を示す模式立面図であ
る。
る。
【図６】 図５の装置の模式平面図である。
【図７】 図１及び図５の装置におけるプリアライメン
ト装置のポジションセンサを説明するもので、ウエハの
オリフラを検出する前の状態、および該オリフラが検出
された状態を示す説明図である。
ト装置のポジションセンサを説明するもので、ウエハの
オリフラを検出する前の状態、および該オリフラが検出
された状態を示す説明図である。
【図８】 本発明の他の実施例に係る露光装置を示す模
式平面図である。
式平面図である。
Ｓ0 ：ステッパ本体、Ｆ0 ：基板供給装置、１０１：ヘ
ンス定盤、１Ｘ，１Ｙ，２Ｙθ：レーザ干渉計、３：レ
ーザ測長用参照ミラー、４，１０２：ＸＹステージ、
５，１０３：微動ステージ、６：θ微動アクチュエー
タ、７ａ，７ｂ：ＸＹ駆動部、８，１０４：レンズ、
９，１０６：レチクル、１０：制御部、Ｗ，Ｗ0 ：ウエ
ハ、１０５：照明系、１０７：床、１６：オフアクシス
顕微鏡、１０８：マウント、１０９：供給用カセット、
１１０：ラフプリアライメント装置、１１１：搬入ハン
ド、１１２：搬出ハンド、１１３：回収用カセット、１
１４：搬送系支持台、１１５：プリアライメントステー
ジ、１１６：プリアライメント駆動装置、１１７（ａ，
ｂ，ｃ）：ポジションセンサ、２０１：搬入ハンド部、
２０２：吸着ハンド回転駆動部、２０３：ウエハ吸着ハ
ンド、２０４：直線ガイド、２０５：直線および上下駆
動部。
ンス定盤、１Ｘ，１Ｙ，２Ｙθ：レーザ干渉計、３：レ
ーザ測長用参照ミラー、４，１０２：ＸＹステージ、
５，１０３：微動ステージ、６：θ微動アクチュエー
タ、７ａ，７ｂ：ＸＹ駆動部、８，１０４：レンズ、
９，１０６：レチクル、１０：制御部、Ｗ，Ｗ0 ：ウエ
ハ、１０５：照明系、１０７：床、１６：オフアクシス
顕微鏡、１０８：マウント、１０９：供給用カセット、
１１０：ラフプリアライメント装置、１１１：搬入ハン
ド、１１２：搬出ハンド、１１３：回収用カセット、１
１４：搬送系支持台、１１５：プリアライメントステー
ジ、１１６：プリアライメント駆動装置、１１７（ａ，
ｂ，ｃ）：ポジションセンサ、２０１：搬入ハンド部、
２０２：吸着ハンド回転駆動部、２０３：ウエハ吸着ハ
ンド、２０４：直線ガイド、２０５：直線および上下駆
動部。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｇ
Claims (11)
- 【請求項１】 基板を保持する手段と、 この基板保持手段を駆動させて基板の精密なアライメン
トを行う手段と、 前記基板保持手段に保持され精密なアライメントが行わ
れた基板に対し所定の処理を行う基板処理手段と、 基板を保持して移動させる基板駆動手段、この基板駆動
手段によって保持された基板の端部を非接触で検出する
センサ、および、このセンサの出力値が所定の目標値に
対する所定のトレランス範囲内となるように前記基板駆
動手段の動作を制御して前記基板の比較的粗い位置決め
を行なう制御手段を備えるプリアライメント手段と、 この粗位置決めが行われた基板を保持して前記基板保持
手段上に搬送する搬送手段とを備えた基板処理装置にお
いて、 この搬送手段が粗位置決めされた基板を保持した状態で
その基板上の２点以上のマークを検出するマーク検出手
段と、この検出結果に基づいて、比較的精密なプリアラ
イメントを行うための、基準位置に対するＸ，Ｙ方向お
よびＺ軸を中心とする回転方向であるθ方向のずれ量を
得る手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項２】 前記搬送手段は、前記基板を保持した状
態で前記θ方向のずれを補正する手段を有し、前記基板
処理装置はさらに、前記搬送手段が前記基板保持手段上
に基板を受け渡す際に前記基板保持手段を駆動制御しあ
るいは前記基板保持手段の駆動時のオフセット値とする
ことにより前記Ｘ，Ｙ方向のずれを補正する手段を備え
ることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 - 【請求項３】 前記搬送手段は、前記基板を保持した状
態で前記Ｘ，Ｙ方向及びθ方向のずれを補正する手段を
有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 - 【請求項４】 前記基板保持手段を駆動制御して前記
Ｘ，Ｙ方向及びθ方向のずれを補正する手段を有する請
求項１記載の基板処理装置。 - 【請求項５】 前記マーク検出手段は、前記搬送手段を
駆動制御してそれに保持された前記基板上の２点以上の
マークを順次所定の検出位置に位置させ、それらマーク
を検出するものであることを特徴とする請求項１記載の
基板処理装置。 - 【請求項６】 前記マーク検出手段は、２系統の検出系
を有し、それにより異なる２点に位置するマークを同時
に検出することが可能であり、前記搬送手段を駆動制御
してそれに保持された基板を所定の検出位置に位置さ
せ、その基板上の２つのマークを同時に検出するもので
あることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 - 【請求項７】 前記２系統の検出系間の距離が調整可能
であることを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。 - 【請求項８】 前記マーク検出手段は、前記搬送手段を
駆動制御して所定の検出位置に停止させ、それに保持さ
れた基板の前記２点以上のマークを自信が移動して順次
検出するものであることを特徴とする請求項１記載の基
板処理装置。 - 【請求項９】 前記所定の検出位置は、前記搬送手段に
おける前記基板保持手段への搬送経路上に位置すること
を特徴とする請求項６〜８記載の基板処理装置。 - 【請求項１０】 前記基板処理手段は、前記基板に半導
体素子を形成するための露光手段であることを特徴とす
る請求項１記載の基板処理装置。 - 【請求項１１】 前記基板処理手段は、前記基板を検査
する検査手段であることを特徴とする請求項１記載の基
板処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24218793A JP3276477B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24218793A JP3276477B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 基板処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774084A true JPH0774084A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3276477B2 JP3276477B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=17085604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24218793A Expired - Fee Related JP3276477B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276477B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6727978B2 (en) | 1995-06-19 | 2004-04-27 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
| JP2004200726A (ja) * | 2004-03-26 | 2004-07-15 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
| JP2004247548A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Nikon Corp | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| US7126689B2 (en) | 2000-02-15 | 2006-10-24 | Nikon Corporation | Exposure method, exposure apparatus, and method for producing device |
| JP2008083520A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | 露光装置およびアライメント方法 |
| JP2009054964A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Nikon Corp | ウェハ移載装置と、これを有する半導体製造装置 |
| JP2009135442A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-06-18 | Asml Netherlands Bv | 基板搬送方法、搬送システムおよびリソグラフィ投影装置 |
| JP2013148395A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Seiko Epson Corp | ハンドラーおよび検査装置 |
| CN114203605A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 东京毅力科创株式会社 | 控制方法和基片输送系统 |
| CN114695225A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种晶圆预对准装置和晶圆预对准方法 |
| CN115995416A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-04-21 | 中国科学院光电技术研究所 | 晶圆定位、定向方法及其晶圆边缘检测装置 |
| JP2023142377A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-05 | 株式会社東京精密 | 在荷検出装置及び在荷検出方法 |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP24218793A patent/JP3276477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6727978B2 (en) | 1995-06-19 | 2004-04-27 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
| US7126689B2 (en) | 2000-02-15 | 2006-10-24 | Nikon Corporation | Exposure method, exposure apparatus, and method for producing device |
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| JP2009135442A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-06-18 | Asml Netherlands Bv | 基板搬送方法、搬送システムおよびリソグラフィ投影装置 |
| US8086348B2 (en) | 2007-10-10 | 2011-12-27 | Asml Netherlands B.V. | Method of transferring a substrate, transfer system and lithographic projection apparatus |
| JP2013148395A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Seiko Epson Corp | ハンドラーおよび検査装置 |
| CN114203605A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 东京毅力科创株式会社 | 控制方法和基片输送系统 |
| CN114695225A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种晶圆预对准装置和晶圆预对准方法 |
| JP2023142377A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-05 | 株式会社東京精密 | 在荷検出装置及び在荷検出方法 |
| CN115995416A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-04-21 | 中国科学院光电技术研究所 | 晶圆定位、定向方法及其晶圆边缘检测装置 |
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|---|---|
| JP3276477B2 (ja) | 2002-04-22 |
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