JPH088328A - ウェーハ位置決め装置 - Google Patents
ウェーハ位置決め装置Info
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- JPH088328A JPH088328A JP13349694A JP13349694A JPH088328A JP H088328 A JPH088328 A JP H088328A JP 13349694 A JP13349694 A JP 13349694A JP 13349694 A JP13349694 A JP 13349694A JP H088328 A JPH088328 A JP H088328A
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- linear sensor
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＣＣＤリニアセンサを用いたウェーハ位置決め
装置において、１つのＣＣＤリニアセンサで誤差の少な
い位置合わせ精度のウェーハ位置決め装置を提供する。 【構成】ウェーハをたがいに直交方向に移動するＸＹス
テージ５，７と、ウェーハを回転させる回転ステージ３
と、その回転角度を検出するエンコーダ４と、ウェーハ
外周に光を投射するＬＥＤアレー９と、その光を受ける
位置に配置したＣＣＤリニアセンサ１０と、ウェーハを
持ち上げるウェーハリフト１１と、位置ズレ量及びオリ
エンテーションフラットの位置を計算し、その値に応じ
ＸＹステージを駆動すると共に予め定められた位置にオ
リエンテーションフラットの位置を合わせる様に回転ス
テージを駆動する演算・制御部１２とを備えるウェーハ
位置決め装置。
装置において、１つのＣＣＤリニアセンサで誤差の少な
い位置合わせ精度のウェーハ位置決め装置を提供する。 【構成】ウェーハをたがいに直交方向に移動するＸＹス
テージ５，７と、ウェーハを回転させる回転ステージ３
と、その回転角度を検出するエンコーダ４と、ウェーハ
外周に光を投射するＬＥＤアレー９と、その光を受ける
位置に配置したＣＣＤリニアセンサ１０と、ウェーハを
持ち上げるウェーハリフト１１と、位置ズレ量及びオリ
エンテーションフラットの位置を計算し、その値に応じ
ＸＹステージを駆動すると共に予め定められた位置にオ
リエンテーションフラットの位置を合わせる様に回転ス
テージを駆動する演算・制御部１２とを備えるウェーハ
位置決め装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイス製造に使
用するウェーハ位置決め装置に関し、特にＣＣＤリニア
センサを用いたウェーハ位置決め装置に関する。
用するウェーハ位置決め装置に関し、特にＣＣＤリニア
センサを用いたウェーハ位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のウェーハ位置決め装置は図６に示
す様に、ウェーハ（半導体ウェーハ）１を真空吸着する
ウェーハチャック２と、このチャックを担持してウェー
ハ表面にほぼ平行な平面内でウェーハを回転させる回転
ステージ３と、この回転ステージを担持して前記の平面
と平行な平面内で互いに直交するＸＹ方向にウェーハを
移動させるＸステージ５及びＹステージ７と、固定部分
に配置されるウェーハ１の外周位置を検出する１対のＣ
ＣＤリニアセンサ１６と、回転位置を検出するエンコー
ダ４と、Ｘステージ駆動用パルスモータ６と、Ｙステー
ジ駆動用パルスモータ８と、ＣＣＤリニアセンサ１６に
平行光束をパルス状に照射するランプ１３及びレンジ１
４と、ＸＹステージの位置を各パルスモータ６，８の駆
動パルス数に基づいて検出する機能及び回転ステージ位
置をエンコーダ４に基づいて検出する機能を含めて全て
の駆動部の制御を司どる演算・制御装置とを備えてい
る。上記従来技術は、例えば特開昭６３−７０４３６号
公報に開示されている。
す様に、ウェーハ（半導体ウェーハ）１を真空吸着する
ウェーハチャック２と、このチャックを担持してウェー
ハ表面にほぼ平行な平面内でウェーハを回転させる回転
ステージ３と、この回転ステージを担持して前記の平面
と平行な平面内で互いに直交するＸＹ方向にウェーハを
移動させるＸステージ５及びＹステージ７と、固定部分
に配置されるウェーハ１の外周位置を検出する１対のＣ
ＣＤリニアセンサ１６と、回転位置を検出するエンコー
ダ４と、Ｘステージ駆動用パルスモータ６と、Ｙステー
ジ駆動用パルスモータ８と、ＣＣＤリニアセンサ１６に
平行光束をパルス状に照射するランプ１３及びレンジ１
４と、ＸＹステージの位置を各パルスモータ６，８の駆
動パルス数に基づいて検出する機能及び回転ステージ位
置をエンコーダ４に基づいて検出する機能を含めて全て
の駆動部の制御を司どる演算・制御装置とを備えてい
る。上記従来技術は、例えば特開昭６３−７０４３６号
公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来のウェーハ位
置決め装置では、１対のＣＣＤリニアセンサ、すなわち
２つのＣＣＤリニアセンサを必要とし、その信号記憶部
もその分の容量を必要とすることから部品数を比較的多
く必要とする。また１対のＣＣＤリニアセンサがＹ軸に
平行に配置されているため、原理的に回転角度とＣＣＤ
リニアセンサの測定位置角度に誤差を生じ、結果的にウ
ェーハ中心位置に誤差を生じてしまうという問題点があ
った。
置決め装置では、１対のＣＣＤリニアセンサ、すなわち
２つのＣＣＤリニアセンサを必要とし、その信号記憶部
もその分の容量を必要とすることから部品数を比較的多
く必要とする。また１対のＣＣＤリニアセンサがＹ軸に
平行に配置されているため、原理的に回転角度とＣＣＤ
リニアセンサの測定位置角度に誤差を生じ、結果的にウ
ェーハ中心位置に誤差を生じてしまうという問題点があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のウェーハ位置決
め装置は、ウェーハを直交方向に移動するＸＹステージ
と、ウェーハを回転させる回転ステージと、その回転角
度を検出する角度検出器と、ウェーハの外周に光を投射
する投光部と、その光を受ける位置に配置したＣＣＤリ
ニアセンサと、ウェーハを持ち上げるリフトアップ部
と、角度検出器と、ＣＣＤリニアセンサの信号からウェ
ーハ中心と回転ステージ中心との位置ズレ量及びオリエ
ンテーションフラットの位置を計算し、おのおのの中心
を合わせる様にＸＹステージを駆動すると共に、予め定
められた位置にオリエンテーションフラットの位置を合
わせる様に回転ステージを駆動する演算制御部とを備え
ている。
め装置は、ウェーハを直交方向に移動するＸＹステージ
と、ウェーハを回転させる回転ステージと、その回転角
度を検出する角度検出器と、ウェーハの外周に光を投射
する投光部と、その光を受ける位置に配置したＣＣＤリ
ニアセンサと、ウェーハを持ち上げるリフトアップ部
と、角度検出器と、ＣＣＤリニアセンサの信号からウェ
ーハ中心と回転ステージ中心との位置ズレ量及びオリエ
ンテーションフラットの位置を計算し、おのおのの中心
を合わせる様にＸＹステージを駆動すると共に、予め定
められた位置にオリエンテーションフラットの位置を合
わせる様に回転ステージを駆動する演算制御部とを備え
ている。
【０００５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を模式的に示した図
であり、図５は実施例におけるウェーハ搬入からオリエ
ンテーションフラットの位置決めまでの動作を示したフ
ローチャートである。
であり、図５は実施例におけるウェーハ搬入からオリエ
ンテーションフラットの位置決めまでの動作を示したフ
ローチャートである。
【０００６】図１において、ウェーハ（半導体ウェー
ハ）１は回転ステージ３に取付けられるウェーハチャッ
ク２に吸着される。又、回転ステージ３には角度検出器
としてエンコーダ４が取付けられており共にＸステージ
５に固定されている。Ｘステージ５はＹステージ６に取
付けられており、以上の部分により、回転、Ｘ軸方向お
よびＹ軸方向の移動を行なう。
ハ）１は回転ステージ３に取付けられるウェーハチャッ
ク２に吸着される。又、回転ステージ３には角度検出器
としてエンコーダ４が取付けられており共にＸステージ
５に固定されている。Ｘステージ５はＹステージ６に取
付けられており、以上の部分により、回転、Ｘ軸方向お
よびＹ軸方向の移動を行なう。
【０００７】投光部としてはＬＥＤアレー９を用い、ウ
ェーハ面の下側近傍に１本のＣＣＤリニアセンサ１０を
設けて、ＬＥＤアレー９から投射された光をウェーハ１
の外周が遮光する位置信号を得ている。又、ＬＥＤアレ
ー９、ＣＣＤリニアセンサ１０はＹステージ６の原点を
通るＸ軸上に設けられている。さらにＬＥＤアレー９と
ＣＣＤリニアセンサ１０はウェーハリフト１１によりウ
ェーハが上昇しても接触しない位置に設けられている。
ェーハ面の下側近傍に１本のＣＣＤリニアセンサ１０を
設けて、ＬＥＤアレー９から投射された光をウェーハ１
の外周が遮光する位置信号を得ている。又、ＬＥＤアレ
ー９、ＣＣＤリニアセンサ１０はＹステージ６の原点を
通るＸ軸上に設けられている。さらにＬＥＤアレー９と
ＣＣＤリニアセンサ１０はウェーハリフト１１によりウ
ェーハが上昇しても接触しない位置に設けられている。
【０００８】演算・制御部１２にはエンコーダ４，ＣＣ
Ｄリニアセンサ１０からの信号が入力される。入力され
た信号は演算・制御部１２にある記憶部に記憶され、計
算に必要な信号が入力されると記憶部より信号を引き出
し、Ｘ・Ｙ位置ズレ量、オリエンテーションフラットの
位置を計算し、Ｘ・Ｙステージモータ６，８、回転ステ
ージ３、及びウェーハリフト１１を操作し、ウェーハ中
心とＸ・Ｙステージ中心の位置合わせ、オリエンテーシ
ョンフラット位置合わせを行なう。
Ｄリニアセンサ１０からの信号が入力される。入力され
た信号は演算・制御部１２にある記憶部に記憶され、計
算に必要な信号が入力されると記憶部より信号を引き出
し、Ｘ・Ｙ位置ズレ量、オリエンテーションフラットの
位置を計算し、Ｘ・Ｙステージモータ６，８、回転ステ
ージ３、及びウェーハリフト１１を操作し、ウェーハ中
心とＸ・Ｙステージ中心の位置合わせ、オリエンテーシ
ョンフラット位置合わせを行なう。
【０００９】次に位置ズレ量及びオリエンテーションフ
ラット位置検出の方法について述べる。
ラット位置検出の方法について述べる。
【００１０】図２は本発明のウェーハ位置決め装置にウ
ェーハ１が搬入された状態を示す。一般的に搬入時には
オリエンテーションフラットの位置が不定であるが、説
明を解り易くするため、ウェーハ１が円形であると仮定
し説明する。
ェーハ１が搬入された状態を示す。一般的に搬入時には
オリエンテーションフラットの位置が不定であるが、説
明を解り易くするため、ウェーハ１が円形であると仮定
し説明する。
【００１１】図２に示す様に回転ステージ中心Ｏに対
し、ウェーハ中心ＯW がΔｘO ，ΔｙO ズレタ状態にあ
る場合、回転ステージを回転させると、ＣＣＤリニアセ
ンサ１０からの信号は図３のＡの様な波形となる。Ｂの
波形はＡの波形を１８０°位相を遅らせた波形である。
し、ウェーハ中心ＯW がΔｘO ，ΔｙO ズレタ状態にあ
る場合、回転ステージを回転させると、ＣＣＤリニアセ
ンサ１０からの信号は図３のＡの様な波形となる。Ｂの
波形はＡの波形を１８０°位相を遅らせた波形である。
【００１２】本発明で位置ズレ量を計算する場合にはＣ
＝Ａ−Ｂ（図４）の信号を用いる。基本的なＣの波形は
ＯからＯW までの距離をａとすると（図２）、Ｃ＝２ａ
×｛ｓｉｎ（θ＋α）｝となる。Ｘ軸とＹ軸は９０°位
相がズレている関係であるから図２の場合では図４に示
すＣの波形の０°での値の半分がΔｘO を、９０°での
値の半分がΔｙO を示す事になる。従ってこの値の量だ
け、Ｘ軸、Ｙ軸方向にＸＹステージを移動すれば、ウェ
ーハ中心と回転ステージ中心が一致するわけである。
＝Ａ−Ｂ（図４）の信号を用いる。基本的なＣの波形は
ＯからＯW までの距離をａとすると（図２）、Ｃ＝２ａ
×｛ｓｉｎ（θ＋α）｝となる。Ｘ軸とＹ軸は９０°位
相がズレている関係であるから図２の場合では図４に示
すＣの波形の０°での値の半分がΔｘO を、９０°での
値の半分がΔｙO を示す事になる。従ってこの値の量だ
け、Ｘ軸、Ｙ軸方向にＸＹステージを移動すれば、ウェ
ーハ中心と回転ステージ中心が一致するわけである。
【００１３】次にオリエンテーションフラットが図２の
２点鎖線の位置にある場合について述べる。この場合の
ＣＣＤリニアセンサ１０の信号は図３に示すＡの波形に
ＡOFが加わった形となる。従って１８０°位相を遅らせ
た波形はＢの波形にＢOFを加えた形となり、両波形の差
は図４に示す様にＣの波形にＣOFを加えた形となる。こ
の場合、先に述べた方法を用いると、ΔｘO の値にＣOF
分の誤差を生じてしまう。この場合はＣOFの影響が無い
位置まで基準となる軸を回転させることにより、先に述
べた方法を用いる事が出来る。
２点鎖線の位置にある場合について述べる。この場合の
ＣＣＤリニアセンサ１０の信号は図３に示すＡの波形に
ＡOFが加わった形となる。従って１８０°位相を遅らせ
た波形はＢの波形にＢOFを加えた形となり、両波形の差
は図４に示す様にＣの波形にＣOFを加えた形となる。こ
の場合、先に述べた方法を用いると、ΔｘO の値にＣOF
分の誤差を生じてしまう。この場合はＣOFの影響が無い
位置まで基準となる軸を回転させることにより、先に述
べた方法を用いる事が出来る。
【００１４】図２および図４のＸ軸45、Ｙ軸45及びΔｘ
45、Δｙ45はそれらを示す。
45、Δｙ45はそれらを示す。
【００１５】又、他の方法として基本波形がｓｉｎ波で
ある事が知れているのでＣOFの部分について波形成形を
行なえば先に述べた方法をオリエンテーションフラット
の位置に関係無く使用できる。
ある事が知れているのでＣOFの部分について波形成形を
行なえば先に述べた方法をオリエンテーションフラット
の位置に関係無く使用できる。
【００１６】次にオリエンテーションフラットの位置を
求める方法としては、ＡOFの波形を微分する事により得
られる信号がゼロとなる角度を求める事により、図２の
０から回転方向に見た場合の位置を知る事が出来る。
求める方法としては、ＡOFの波形を微分する事により得
られる信号がゼロとなる角度を求める事により、図２の
０から回転方向に見た場合の位置を知る事が出来る。
【００１７】他に図４の波形に−２ａ×｛ｓｉｎ（θ＋
α）｝の信号を加えるとＣOFの波形のみ抽出する事が出
来、これを微分する事により得られる信号がゼロとなる
角度を求める事により、図２のＯW から回転方向に見た
場合の位置を知る事が出来るが、この場合は２ケ所ゼロ
となる角度が生じるため、図３のＡOFの角度と合わせ位
置を決定する必要がある。
α）｝の信号を加えるとＣOFの波形のみ抽出する事が出
来、これを微分する事により得られる信号がゼロとなる
角度を求める事により、図２のＯW から回転方向に見た
場合の位置を知る事が出来るが、この場合は２ケ所ゼロ
となる角度が生じるため、図３のＡOFの角度と合わせ位
置を決定する必要がある。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、１つのＣ
ＣＤリニアセンサでウェーハ中心と回転ステージ中心と
の位置ズレ量及びオリエンテーションフラットの位置を
測定し、その位置ズレ量の補正，オリエンテーションフ
ラットの位置決めをできるようにしたので、部品数を少
なくすることが可能となる。又、原理的にも誤差を生じ
ないため、高精度なウェーハ中心の位置出しが可能とな
る。
ＣＤリニアセンサでウェーハ中心と回転ステージ中心と
の位置ズレ量及びオリエンテーションフラットの位置を
測定し、その位置ズレ量の補正，オリエンテーションフ
ラットの位置決めをできるようにしたので、部品数を少
なくすることが可能となる。又、原理的にも誤差を生じ
ないため、高精度なウェーハ中心の位置出しが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例の模式図。
【図２】図１に示した一実施例のウェーハが搬入された
状態の平面図。
状態の平面図。
【図３】ＣＣＤリニアセンサの信号波形を示す図。
【図４】演算・制御部で合成した位置ズレ波形を示す
図。
図。
【図５】動作を示すフローチャート。
【図６】従来技術の模式図。
１ ウェーハ ２ ウェーハチャック ３ 回転ステージ ４ エンコーダ ５ Ｘステージ ６ Ｘモータ ７ Ｙステージ ８ Ｙモータ ９ ＬＥＤアレー １０ ＣＣＤリニアセンサ １１ ウェーハリフト １２ 演算・制御部 １３ ランプ １４ レンズ １５ ベース １６ 一対のＣＣＤリニアセンサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/027 27/14
Claims (2)
- 【請求項１】 ウェーハを直交方向に移動するＸＹステ
ージと、ウェーハを回転させる回転ステージと、その回
転角度を検出する角度検出器と、ウェーハの外周に光を
投射する投光部と、その光を受ける位置に配置したＣＣ
Ｄリニアセンサと、ウェーハを持ち上げるリフトアップ
部と、角度検出器とＣＣＤリニアセンサの信号からウェ
ーハ中心と回転ステージ中心との位置ズレ量及びオリエ
ンテーションフラットの位置を計算し、おのおのの中心
を合わせる様にＸＹステージを駆動すると共に、予め定
められた位置にオリエンテーションフラットの位置を合
わせる様に回転ステージを駆動する演算制御部とを備え
ることを特徴とするウェーハ位置決め装置。 - 【請求項２】 前記ＣＣＤリニアセンサは１本のみが一
方向に延在して構成されていることを特徴とする請求項
１記載のウェーハ位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13349694A JP2602415B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ウェーハ位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13349694A JP2602415B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ウェーハ位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088328A true JPH088328A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2602415B2 JP2602415B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=15106133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13349694A Expired - Fee Related JP2602415B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ウェーハ位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602415B2 (ja) |
Cited By (18)
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-
1994
- 1994-06-16 JP JP13349694A patent/JP2602415B2/ja not_active Expired - Fee Related
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