JPS6130420B2 - - Google Patents

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JPS6130420B2
JPS6130420B2 JP52154171A JP15417177A JPS6130420B2 JP S6130420 B2 JPS6130420 B2 JP S6130420B2 JP 52154171 A JP52154171 A JP 52154171A JP 15417177 A JP15417177 A JP 15417177A JP S6130420 B2 JPS6130420 B2 JP S6130420B2
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JP
Japan
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wafer
positioning
accuracy
alignment
mask alignment
Prior art date
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Expired
Application number
JP52154171A
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English (en)
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JPS5485679A (en
Inventor
Hiroshi Sato
Megumi Takatsu
Junji Isohata
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE19782854824 priority patent/DE2854824A1/de
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Priority to US06/256,173 priority patent/US4407627A/en
Publication of JPS6130420B2 publication Critical patent/JPS6130420B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/7075Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウエハー位置決め装置、特に半導体ウ
エハーの位置決め装置に関するものである。一般
に半導体素子を製造する場合、複数の工程におい
て、ウエハー上のパターンとフオトマスクパター
ンを正確に合せ(マスク合せ)、所定のパターン
を焼付ける必要がある。
マスク合せの手段として、従来人間がウエハー
上のパターンとフオトマスクパターンを顕微鏡で
観察し、マスク合せを行なう手動マスク合せが行
なわれていたが、近年光電検出により自動的にマ
スク合せを行行なう自動マスク合せが各種取り入
れられる様になつて来た。
手動マスク合せの場合には、ウエハーの位置決
めは、作業者が顕微鏡で観察している視野内に確
実にウエハー上の合せパターンが位置決めされれ
ば良く、一般に顕微鏡の視野の大きさから位置決
め精度は±150μm以内であれば十分である。こ
の位置決め精度内にウエハーの位置決めを行なう
手段として、ウエハーを駆動し、回転させてウエ
ハーの側縁とオリエンテーシヨンカツトを基準に
ウエハーを位置決めする装置が各種提案されてい
る。
自動マスク合せの場合には、ウエハーパターン
とフオトマスクパターンよりの光電検出信号によ
り自動マスク合せを行なうのであるが、一般に自
動マスク合せ用のパターンは、自動マスク合せ用
の特殊マーク(A・Aマーク)を使わなくてはな
らず、A・Aマークがウエハー上の実素子をつぶ
して埋め込まれる。
A・Aマークの大きさ、いいかえればつぶさな
ければならない実素子の数は、ウエハーの位置決
め精度の関数として表わされ、精度が向上すれ
ば、A・Aマークは小さくすることが可能とな
る。
またフオトマスクをリピーターで作成する場
合、A・Aマークは実素子をつぶして埋め込まれ
る為に、レチクルを交換して埋め込まなくてはな
らず、レチクル交換によるフオトマスクの実素子
パターンとA・Aマークの位置決め誤差が自動マ
スク合せの誤差の大きな原因となつている。
以上述べた様に、A・Aマークを小さくする事
はウエハーに対する実素子の収率を向上させ、さ
らに実素子をつぶすことなく各チツプの中に入れ
られるだけ小さくすれば、レチクル交換が不要と
なり、自動マスク合せ精度を大幅に向上させるこ
とが可能となる。
これらの問題からA・Aマークを小さくするこ
とが素子生産上の大きな課題として取り上げられ
る様になつた。
自動マスク合せの方法は、各種発明されている
が、その方法は一般にまずウエハーの側縁とオリ
エンテーシヨンカツトを基準にウエハーの位置決
め(プリアライメント)を行い、プリアライメン
ト精度に応じた捕促範囲を持つ様に設定した光電
検出機構によりフオトマスクとウエハーのA・A
マークの位置ずれを検出し、その検出信号により
フオトマスク又は、ウエハーを制御して自動マス
ク合せを行なう。従つて、プリアライメント精度
が向上すれば、光電検出による捕促範囲も小さく
てすみ、A・Aマークも小さくすることが可能と
なる。
本発明は、これらの要求に答える為に従来技術
によるプリアライメント精度の±150μm程度を
±10μm以内に向上させる目的で発明されたもの
である。
従来技術によるプリアライメントの方法は、ウ
エハーの側縁を駆動ローラーで駆動し、ウエハー
を回転させ、ウエハーのオリエンテーシヨンカツ
トが一定位置に来た時に、駆動ローラーとの係合
を解除し、ウエハーのプリアライメントを行なう
方法や、前述の駆動ローラーの他に異方向に回転
する駆動ローラーをもうけ、ウエハーのオリエン
テーシヨンカツトが2つの駆動ローラーに同時に
当つた時、2つの駆動ローラーのウエハーに対す
る回転力が均衡してプリアライメントを行なう方
法等が提案されている。
かかる方法による位置決めは、回転運動中のウ
エハーのオリエンテーシヨンカツトを利用してウ
エハーの回転を停止する方法をとつている為ウエ
ハーのプリアライメント精度を安定して±10μm
以内にするにはいたつていない。
またこの様な位置決め装置は、かなり複雑な機
構を必要とする為、ウエハーチヤツクにじかに設
置する事が出来ず、ウエハーチヤツク外にあるの
が通例である。従つてウエハーチヤツクに対して
ウエハーを±10μm以内の精度にプリアライント
しようとすると、まず焼付の為に移動々作を繰り
返すウエハーチヤツクとウエハーチヤツク外に設
置された位置決め装置の相互位置を数μmの高精
度に保たなくてはならず、これが従来技術による
ウエハーのプリアライメント精度を±150μm程
度にとどめている一因である。
本発明によれば、まず従来技術により、ウエハ
ーチヤツク外にもうけられた第1の位置決め手段
によりウエハーを駆動し、回転させてウエハーの
側縁とオリエンテーシヨンカツトを基準に±150
μm程度の位置決めを行ない、しかる後、ウエハ
ーチヤツク上にもうけられた位置決め部材に対し
てウエハーを再度押しつけて位置決めを行なう様
に構成したことにより、±10μm以内の位置決め
を可能ならしめた。
本発明の実施は、半導体生産における自動マス
ク合せ精度の向上や収率向上のみにとどまらず、
ウエハーの側縁とオリエンテーシヨンカツトに対
してパターンが高精度に位置決めされて焼付けら
れている為、後工程の検査工程、スクライブ工程
で要求されるウエハーパターンを検査機、スクラ
イバー等に対して±20〜30μ程度に位置決めする
よう作業が非常に容易となり、生産性向上に対し
て大きな効果をもたらす。
以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。第1図〜第3図は、本発明に係るウエハー位
置合せ装置の1実施例を示すものである。
第1図は第1の位置決め手段の1実施例であり
ウエハーは保持板1上に植設された係合部材2、
駆動部材としての駆動ローラー3及び位置決め部
材としての位置決めローラー4より構成されてい
る。ウエハー5が送給されるとウエハーの周縁は
駆動ローラー3により摩擦駆動され反時計方向に
回転し、ウエハーの側縁5Aとオリエンテーシヨ
ンカツト5Bを基準に位置決めされる。
第1の位置決め手段によりウエハーは±150μ
程度の位置合せ精度を得ている。
第1の位置決めを終了したウエハーは第2図に
示すオートハンド6により第1の位置決め手段と
の係合を解除されウエハーチヤツク7上に搬送・
位置決めされる。ウエハーチヤツク7上には第1
の位置決め手段の係合部材2、駆動ローラー3、
位置決めローラー4に相対する位置3ケ所に位置
決め部材8a,8b,8cが植設されている。
第3図はウエハーチヤツク7上に搬送・位置決
めされたウエハーの状態を示す。
位置決め部材8a,8b,8cと搬送・位置決
めされたウエハーとのすきまは、それぞれ△a,
△b,△cとし、△a,△b,△c>150μ(=
第1の位置決め手段により得られた位置合せ精
度)を満たす関係に構成した。
第2図において、9a,9bは第2の位置決め
手段である押付け部材を示す。
ウエハーチヤツク7上にウエハーが搬送・位置
決めされると位置決め部材8a,8bの中心を結
ぶ線分の直角方向に設置された押付部材9aが位
置決め部材8a,8bの中心を結ぶ線分の中間点
に向かいウエハーを押付ける。ウエハーのオリエ
ンテーシヨンカツト5Bは、△a,△bのうち、
すきまが小さな方の位置決め部材に押し当てられ
る。この後、ウエハーは、押し付けられた位置決
め部材を中心に回転し、8a,8bの他方の位置
決め部材にオリエンテーシヨンカツト5Bが押し
付けられる。オリエンテーシヨンカツト5Bが位
置決め部材8a,8bに押し付けられた状態で押
し付け部材9bが、オリエンテーシヨン5Bに平
行方向にウエハー5を押し付ける。ウエハー5は
位置決め部材8a,8bに押し付けられたまま水
平に移動し、位置決め部材8cに押し付けられ第
2の位置決めを終了する。なお、位置決め部材8
a,8b,8c及び押し付け部材9a,9bは摩
擦係数の極く小さな材質の部材で構成した。この
結果±10μ程度の位置決め精度を得た。
以上述べたように、本発明は第1の位置決め手
段で保証された位置決め精度(±150μ程度)を
第2の位置決め手段を用いて再び位置決めを行な
うことにより±10μ程度の位置決め精度を得るこ
とを可能にし、ウエハーの位置合せ装置として極
めて有効なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明に係るウエハーの位置
合せ装置の1実施例を示すもので第1図は、第1
の位置決め手段を示す図、第2図、第3図は状態
を説明する図、図中、1は保持板、2は係合部
材、3は駆動部材としての駆動ローラー、4は位
置決め部材としての位置決めローラー、5はウエ
ハー、6はオートハンド、7はウエハーチヤツ
ク、8は摩擦係数の極く小さく位置決め部材、9
は摩擦係数の極く小さな押し付け部材をそれぞれ
示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ウエハーのオリエンテーシヨンフラツトに係
    合する部材及びウエハーの円弧部を位置決めする
    部材及びウエハーを駆動し、回転させてウエハー
    のオリエンテーシヨンフラツトを前記係合部材に
    係合させ、ウエハーの円弧部を前記位置決め部材
    に位置決めさせる駆動ローラとからなる第1のウ
    エハー位置決め手段と、 それぞれ前記位置決め部材の位置と前記係合部
    材の係合部の方向に対応するウエハーステージ上
    の位置にもうけられた位置決め部材及び該位置決
    め部材にウエハーの円弧部とオリエンテーシヨン
    フラツトとを押し付けて再度位置決めする部材か
    らなる2のウエハー位置決め手段と、前記第1の
    ウエハー位置決め手段で位置決めされたウエハー
    を前記ウエハーステージ上に搬送する搬送手段と
    を具備するウエハー位置決め装置。
JP15417177A 1977-12-20 1977-12-20 Wafer aligning unit Granted JPS5485679A (en)

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