JP2559076B2 - プリアライメント装置 - Google Patents
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- 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
- G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
- G03F7/7075—Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
- H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、円板状の半導体ウエハ等の基板をマスクア
ライナ等の半導体製造装置や検査装置上に配置する際、
基板を常に所定の位置に位置決めするためのプリアラメ
ント装置に関するものである。
ライナ等の半導体製造装置や検査装置上に配置する際、
基板を常に所定の位置に位置決めするためのプリアラメ
ント装置に関するものである。
［従来の技術］ ウエハをマスクアライナ等のウエハチャック上に置く
場合、事前にウエハを所定の位置と方向に位置決めする
必要がある。従来、この粗い位置決め（プリアライメン
ト）は、ウエハの周囲の一部に設けられた切欠きを用い
て位置決めを行なうように構成されている。普通この切
欠きは円板状のウエハの周囲の一部を直線状に切欠いた
もので、オリエンテーションフラット（以下、オリフラ
という）と呼ばれている。この位置決め方法として、機
械的方法によるものと、非接触的方法によるものが知ら
れている。最近は非接触的方法が主流となってきてい
る。
場合、事前にウエハを所定の位置と方向に位置決めする
必要がある。従来、この粗い位置決め（プリアライメン
ト）は、ウエハの周囲の一部に設けられた切欠きを用い
て位置決めを行なうように構成されている。普通この切
欠きは円板状のウエハの周囲の一部を直線状に切欠いた
もので、オリエンテーションフラット（以下、オリフラ
という）と呼ばれている。この位置決め方法として、機
械的方法によるものと、非接触的方法によるものが知ら
れている。最近は非接触的方法が主流となってきてい
る。
非接触的方法を第１図及び第２図を用いて説明する。
まず、ウエハ１をウエハチャック３に真空吸着して回転
する。その際、Ｘ方向位置決めセンサ４の出力変化によ
りオリフラ２の回転方向位置を検出し、Ｙ方向位置決め
センサ5,6の位置にオリフラ２が来るように回転を停止
する。次に、Ｙ方向位置決めセンサ5,6の出力があらか
じめ決められた値（目標値）となるように、ウエハチャ
ック３を保持するXY移動ステージ７をＹ方向に駆動す
る。次に、Ｘ方向位置決めセンサ４の出力があらかじめ
決められた値となるようにXY移動ステージ７をＸ方向に
駆動する。以上でウエハはオリフラを基準として、定位
置および定方向に位置決めされる。
まず、ウエハ１をウエハチャック３に真空吸着して回転
する。その際、Ｘ方向位置決めセンサ４の出力変化によ
りオリフラ２の回転方向位置を検出し、Ｙ方向位置決め
センサ5,6の位置にオリフラ２が来るように回転を停止
する。次に、Ｙ方向位置決めセンサ5,6の出力があらか
じめ決められた値（目標値）となるように、ウエハチャ
ック３を保持するXY移動ステージ７をＹ方向に駆動す
る。次に、Ｘ方向位置決めセンサ４の出力があらかじめ
決められた値となるようにXY移動ステージ７をＸ方向に
駆動する。以上でウエハはオリフラを基準として、定位
置および定方向に位置決めされる。
通常、位置決めセンサ4,5,6は、発光ダイオード８と
フォトディテクタ９により構成されており、ウエハ１の
エッジが発光ダイオード８の光路を遮光することによ
り、フォトディテクタ９の出力が変化し、ウエハエッジ
の位置を検出することができるようになっている。
フォトディテクタ９により構成されており、ウエハ１の
エッジが発光ダイオード８の光路を遮光することによ
り、フォトディテクタ９の出力が変化し、ウエハエッジ
の位置を検出することができるようになっている。
［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では、位置決めセンサ4,5,
6の出力があらかじめ決められた値（目標値）となるよ
うにXY移動ステージを駆動して位置決めを行なうが、位
置決めセンサ4,5,6の発光ダイオード８は経時変化によ
り、発光光量が低下する性質がある。その性質のため、
次のような欠点がある。
6の出力があらかじめ決められた値（目標値）となるよ
うにXY移動ステージを駆動して位置決めを行なうが、位
置決めセンサ4,5,6の発光ダイオード８は経時変化によ
り、発光光量が低下する性質がある。その性質のため、
次のような欠点がある。
ウエハエッジが発光ダイオード８の光路を遮ぎる位置
が一定だとしても、発光光量の低下によりフォトディテ
クタ９の出力が変化する。したがって、センサの出力を
あらかじめ決められた値と等しくなるようにXY移動ステ
ージ７を駆動すると、ウエハ１のXY方向の位置決め位置
が変化してしまう。
が一定だとしても、発光光量の低下によりフォトディテ
クタ９の出力が変化する。したがって、センサの出力を
あらかじめ決められた値と等しくなるようにXY移動ステ
ージ７を駆動すると、ウエハ１のXY方向の位置決め位置
が変化してしまう。
発光ダイオード８の発光光量が極度に低下すると、通
常、フォトディテクタ９の出力はA/D変換されて処理さ
れているため、１ビットあたりの分解能が低下し、高精
度の位置決めができなくなる。
常、フォトディテクタ９の出力はA/D変換されて処理さ
れているため、１ビットあたりの分解能が低下し、高精
度の位置決めができなくなる。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑
み、プリアライメント装置において、位置決めセンサの
感度変化によらずウエハ等の基板を所定位置に高精度で
位置決めできるようにすることにある。
み、プリアライメント装置において、位置決めセンサの
感度変化によらずウエハ等の基板を所定位置に高精度で
位置決めできるようにすることにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、発光素子と受光
素子の対により基板の端部位置を被接触的に検出する複
数のセンサと、前記基板を保持して移動させる基板駆動
手段と、各センサの出力値が各センサ毎に設定されてい
る目標値に一致するように前記基板駆動手段を制御し、
各センサの出力値が各センサ毎の目標値に対して各セン
サ毎に設定されている所定のトレランス範囲内になった
時に前記基板駆動手段による前記基板の位置決め動作を
終了させる制御手段とを備えるプリアライメント装置に
おいて、前記制御手段は、前記基板が前記基板駆動手段
上に搬入される前に、各センサの透過時と遮光時相当の
２つの出力に基づいて各センサ毎の前記目標値を更新す
るものであることを特徴とする。
素子の対により基板の端部位置を被接触的に検出する複
数のセンサと、前記基板を保持して移動させる基板駆動
手段と、各センサの出力値が各センサ毎に設定されてい
る目標値に一致するように前記基板駆動手段を制御し、
各センサの出力値が各センサ毎の目標値に対して各セン
サ毎に設定されている所定のトレランス範囲内になった
時に前記基板駆動手段による前記基板の位置決め動作を
終了させる制御手段とを備えるプリアライメント装置に
おいて、前記制御手段は、前記基板が前記基板駆動手段
上に搬入される前に、各センサの透過時と遮光時相当の
２つの出力に基づいて各センサ毎の前記目標値を更新す
るものであることを特徴とする。
前記制御手段は、前記基板が前記基板駆動手段上に搬
入される前に、各センサの透過時と遮光時相当の２つの
出力に基づいて各センサ毎の前記トレランス値を更新す
るものであるのが好ましい。また、センサを使用しない
ときは発光素子をオフするのが好ましい。さらには、透
過時におけるセンサ出力を所定値に保持する手段を備え
るのが好ましい。
入される前に、各センサの透過時と遮光時相当の２つの
出力に基づいて各センサ毎の前記トレランス値を更新す
るものであるのが好ましい。また、センサを使用しない
ときは発光素子をオフするのが好ましい。さらには、透
過時におけるセンサ出力を所定値に保持する手段を備え
るのが好ましい。
［作用］ 本発明によれば、センサの完全透過時の出力と、完全
遮光と等価な状態での出力とを用いて、位置決めセンサ
の出力目標値さらにはトレランスを、例えばウエハ毎
に、更新するようにしたため、位置決めセンサの経時変
化が起こったとしても、常に定位置かつ定方向に基板の
位置決めが行なわれる。
遮光と等価な状態での出力とを用いて、位置決めセンサ
の出力目標値さらにはトレランスを、例えばウエハ毎
に、更新するようにしたため、位置決めセンサの経時変
化が起こったとしても、常に定位置かつ定方向に基板の
位置決めが行なわれる。
［実施例］ 以下、この発明を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
る。
実施例１ 第１図は本発明の第１の実施例に係る非接触プリアラ
イメント装置の平面図、第２図はそのプリアライメント
が完了したときの状態を示す平面図である。これらの図
において、１は位置決めされるところのウエハ、２は位
置決めの基準となるオリフラ、３はウエハ１を真空吸着
するチャック、４はオリフラ２の回転方向位置検出とＸ
方向の位置決め時におけるＸ方向位置検出の機能を兼ね
た位置決めセンサ、５及び６はウエハ１のＹ方向の位置
決めを行うための位置決めセンサ、７はチャック３を搭
載してXY軸方向に移動可能なXY移動テーブルである。
イメント装置の平面図、第２図はそのプリアライメント
が完了したときの状態を示す平面図である。これらの図
において、１は位置決めされるところのウエハ、２は位
置決めの基準となるオリフラ、３はウエハ１を真空吸着
するチャック、４はオリフラ２の回転方向位置検出とＸ
方向の位置決め時におけるＸ方向位置検出の機能を兼ね
た位置決めセンサ、５及び６はウエハ１のＹ方向の位置
決めを行うための位置決めセンサ、７はチャック３を搭
載してXY軸方向に移動可能なXY移動テーブルである。
第３図は位置決めセンサ4,5,6の詳細な構成を示す。
同図において、８は光源としての発光ダイオード（以
下、LEDと呼ぶ）、９はLED8に対応する受光素子として
のフォトダイオードである。
同図において、８は光源としての発光ダイオード（以
下、LEDと呼ぶ）、９はLED8に対応する受光素子として
のフォトダイオードである。
第４図は第１図のプリアライメント装置の制御部のブ
ロック図を示す。同図において、10はLED8の光出力を変
調する為の変調回路、11はLED8の光出力をオン／オフす
るオン／オフ回路、12は変調されたフォトディテクタ９
の出力を復調する復調回路、13は復調されたフォトディ
テクタ出力をA/D変換するA/Dコンバータ、14はウエハチ
ャック３回転駆動用のθモータ、15はXYステージ７のＹ
方向移動ステージ駆動用のＹモータ、16はXY移動ステー
ジ７のＸ方向移動ステージ駆動用のＸモータ、17はA/D
変換された３つの位置決めセンサ4,5,6出力によりX,Y,
θの各モータ16,15,14を制御する制御回路、そして、18
はプリアライメント装置へウエハを搬入するハンドであ
る。
ロック図を示す。同図において、10はLED8の光出力を変
調する為の変調回路、11はLED8の光出力をオン／オフす
るオン／オフ回路、12は変調されたフォトディテクタ９
の出力を復調する復調回路、13は復調されたフォトディ
テクタ出力をA/D変換するA/Dコンバータ、14はウエハチ
ャック３回転駆動用のθモータ、15はXYステージ７のＹ
方向移動ステージ駆動用のＹモータ、16はXY移動ステー
ジ７のＸ方向移動ステージ駆動用のＸモータ、17はA/D
変換された３つの位置決めセンサ4,5,6出力によりX,Y,
θの各モータ16,15,14を制御する制御回路、そして、18
はプリアライメント装置へウエハを搬入するハンドであ
る。
次に、以上のような構成においてウエハのプリアライ
メントを行なう動作を第５図のフローチャートにしたが
って述べる。
メントを行なう動作を第５図のフローチャートにしたが
って述べる。
ウエハのプリアライメントにおいては、まず、ウエハ
１が搬入されるという指令が搬入ハンド18より制御回路
17に伝えられる（ステップS1）。この時、各位置決めセ
ンサ4,5,6は完全透過状態となっている。
１が搬入されるという指令が搬入ハンド18より制御回路
17に伝えられる（ステップS1）。この時、各位置決めセ
ンサ4,5,6は完全透過状態となっている。
上記搬入指令を受け取ると制御回路17はまず、オン／
オフ回路11により各位置決めセンサのLED8をオフし、フ
ォトディテクタ９の出力を取り込む。この状態でのフォ
トディテクタ９の出力は、LED8がオンして、光路がウエ
ハにより完全に遮光された状態での出力と等価である。
このフォトディテクタ出力をEOFFとする（ステップS
2）。
オフ回路11により各位置決めセンサのLED8をオフし、フ
ォトディテクタ９の出力を取り込む。この状態でのフォ
トディテクタ９の出力は、LED8がオンして、光路がウエ
ハにより完全に遮光された状態での出力と等価である。
このフォトディテクタ出力をEOFFとする（ステップS
2）。
次に、制御回路17は、オン／オフ回路11により各位置
決めセンサのLED8をオンする。このとき、各センサは完
全透過の状態にあり、このときのフォトディテクタ９の
出力をEONとする（ステップS3）。
決めセンサのLED8をオンする。このとき、各センサは完
全透過の状態にあり、このときのフォトディテクタ９の
出力をEONとする（ステップS3）。
次に、ステップS2およびS3において得られた位置決め
センサ出力EOFF,EONより位置決め目標値E0を下記式を
用いて計算する（ステップS4）。
センサ出力EOFF,EONより位置決め目標値E0を下記式を
用いて計算する（ステップS4）。
E0＝1/2×（EON＋EOFF） …… また、この目標値に対するXY移動ステージ７の追い込
み幅（トレランス）を計算する（ステップS5）。トレラ
ンス係数をＴ（％）とすると、トレランスの値ETは下記
式となる。
み幅（トレランス）を計算する（ステップS5）。トレラ
ンス係数をＴ（％）とすると、トレランスの値ETは下記
式となる。
ET＝T/100×（EON−EOFF） …… 次に、ウエハ１が搬入ハンド18によりウエハチャック
３上に搬入され、ウエハチャック３に真空吸着されると
（ステップS6）、制御回路17はθモータ14によってウエ
ハチャック３を一定速度で回転する。これによりウエハ
１も回転する。この状態でＸ方向位置決めセンサ４の出
力をモニタすると、ウエハ１の偏心やオリフラの通過に
より出力が変化する。この変化量を微分等の手段を用い
て検出し、オリフラがＸ方向位置決めセンサ４の下を通
過したことを検出したら、その位置から所定量だけウエ
ハチャック３を回転させて停止させる。これによってオ
リフラがＹ方向位置決めセンサ5,6の位置に位置決めさ
れる（ステップS7）。
３上に搬入され、ウエハチャック３に真空吸着されると
（ステップS6）、制御回路17はθモータ14によってウエ
ハチャック３を一定速度で回転する。これによりウエハ
１も回転する。この状態でＸ方向位置決めセンサ４の出
力をモニタすると、ウエハ１の偏心やオリフラの通過に
より出力が変化する。この変化量を微分等の手段を用い
て検出し、オリフラがＸ方向位置決めセンサ４の下を通
過したことを検出したら、その位置から所定量だけウエ
ハチャック３を回転させて停止させる。これによってオ
リフラがＹ方向位置決めセンサ5,6の位置に位置決めさ
れる（ステップS7）。
次に、Ｙ方向位置決めセンサ5,6の各出力Ｅがステッ
プS4およびS5で求めた目標値E0とトレランスETによって
決まる下記式を満たすように、Ｙモータ15によってXY
移動ステージ７をＹ軸方向に駆動する。このとき、もし
必要であれば、θモータ14によってウエハチャック３も
回転させる（ステップS8）。
プS4およびS5で求めた目標値E0とトレランスETによって
決まる下記式を満たすように、Ｙモータ15によってXY
移動ステージ７をＹ軸方向に駆動する。このとき、もし
必要であれば、θモータ14によってウエハチャック３も
回転させる（ステップS8）。
E0−ET≦Ｅ≦E0＋ET …… 次に、Ｘ方向位置決めセンサ４の出力Ｅも式を満足
するようにＸモータ16によってXY移動ステージ７をＸ軸
方向に駆動する（ステップS9）。
するようにＸモータ16によってXY移動ステージ７をＸ軸
方向に駆動する（ステップS9）。
そして、ステップS8およびS9を繰り返すことにより、
すべての位置決めセンサ4,5,6の出力が式を満足する
ようにする（ステップS10）。これによりウエハ１はオ
リフラ２を基準として定位置かつ定方向に位置決めされ
たことになる。
すべての位置決めセンサ4,5,6の出力が式を満足する
ようにする（ステップS10）。これによりウエハ１はオ
リフラ２を基準として定位置かつ定方向に位置決めされ
たことになる。
位置決め完了後は、オン／オフ回路11により、次のウ
エハ搬入指令が制御回路17に与えられるまでLED8をオフ
しておく（ステップS11）。
エハ搬入指令が制御回路17に与えられるまでLED8をオフ
しておく（ステップS11）。
尚、第６図は、LED8のオン／オフ状態の時間的変化を
第５図の各ステップに対応させて示したものである。
第５図の各ステップに対応させて示したものである。
次に、上記実施例に特有の効果について説明する。
第１に、位置決めセンサ4,5,6に使用しているLED8
は、経時変化により、次第に発光光量が低下するため、
従来装置にあっては、位置決めセンサ4,5,6の光路をウ
エハ外周で遮光する位置が常に一定だとしても、位置決
めセンサ4,5,6の出力は低下してしまう。すなわち位置
決めセンサ4,5,6の出力があらかじめ決められた目標値
と等しくなるようにウエハを位置決めしても、その位置
が変化してしまう。しかしながら、本実施例において
は、位置決めセンサ4,5,6の透過時と遮光時相当の出力
の和の1/2を目標値として、これをウエハ毎に更新する
ようにしており、かつ通常LED8の発光光量低下はプリア
ライメントを行なっている短時間の低下は無視できるた
め、たとえLED8の長期的な発光光量低下があったとして
も、常に一定位置にウエハ１を位置決めすることができ
る。
は、経時変化により、次第に発光光量が低下するため、
従来装置にあっては、位置決めセンサ4,5,6の光路をウ
エハ外周で遮光する位置が常に一定だとしても、位置決
めセンサ4,5,6の出力は低下してしまう。すなわち位置
決めセンサ4,5,6の出力があらかじめ決められた目標値
と等しくなるようにウエハを位置決めしても、その位置
が変化してしまう。しかしながら、本実施例において
は、位置決めセンサ4,5,6の透過時と遮光時相当の出力
の和の1/2を目標値として、これをウエハ毎に更新する
ようにしており、かつ通常LED8の発光光量低下はプリア
ライメントを行なっている短時間の低下は無視できるた
め、たとえLED8の長期的な発光光量低下があったとして
も、常に一定位置にウエハ１を位置決めすることができ
る。
第２に、位置決めセンサ4,5,6に使用しているフォト
ディテクタ９に感度変化が生じると、従来装置において
は上述と同様にウエハ位置決め位置が変化する。しかし
ながら、本実施例においては、上述のように位置決めセ
ンサ4,5,6の透過時と遮光時相当の出力の和の1/2を目標
値としてこれをウエハ毎に更新しており、かつ、通常、
フォトディテクタ９の感度変化は、プリアライメントを
行なっている短時間の変化は無視できるため、たとえフ
ォトディテクタ９の長期的な感度変化があったとしても
常に一定位置にウエハ１を位置決めすることができる。
ディテクタ９に感度変化が生じると、従来装置において
は上述と同様にウエハ位置決め位置が変化する。しかし
ながら、本実施例においては、上述のように位置決めセ
ンサ4,5,6の透過時と遮光時相当の出力の和の1/2を目標
値としてこれをウエハ毎に更新しており、かつ、通常、
フォトディテクタ９の感度変化は、プリアライメントを
行なっている短時間の変化は無視できるため、たとえフ
ォトディテクタ９の長期的な感度変化があったとしても
常に一定位置にウエハ１を位置決めすることができる。
第３に、第４図に示す復調回路12における長期的な出
力変化（直流オフセット及びゲイン等）や、A/Dコンバ
ータ13における長期的な直流オフセットやゲイン変化が
あった場合、このことは位置決めセンサ4,5,6の出力変
化と等価であるため、従来装置においては上述の場合と
同様にウエハ位置決め位置が変化する。しかしながら、
本実施例においては、上述のように位置決めセンサ4,5,
6の透過時と遮光時相当の出力の和の1/2を目標値として
これをウエハ毎に更新するようにしているため、通常、
復調回路12やA/Dコンバータ13における長期的な変化が
あったとしても、常に一定位置にウエハ１を位置決めす
ることができる。
力変化（直流オフセット及びゲイン等）や、A/Dコンバ
ータ13における長期的な直流オフセットやゲイン変化が
あった場合、このことは位置決めセンサ4,5,6の出力変
化と等価であるため、従来装置においては上述の場合と
同様にウエハ位置決め位置が変化する。しかしながら、
本実施例においては、上述のように位置決めセンサ4,5,
6の透過時と遮光時相当の出力の和の1/2を目標値として
これをウエハ毎に更新するようにしているため、通常、
復調回路12やA/Dコンバータ13における長期的な変化が
あったとしても、常に一定位置にウエハ１を位置決めす
ることができる。
第４に、上述のように、ウエハ位置決めの目標値E0に
対して、通常、トレランスETを設け、位置決めセンサ4,
5,6の出力Ｅが上記式を満足するようにXY移動ステー
ジ７を制御するが、その際、初期にトレランスETがA/D
コンバータ13の２ビットに相当する値となるように調整
したとする。その場合、LED8が経時変化を起こし、発光
光量が1/2になったとすると、A/Dコンバータ13の±２ビ
ット以内に追い込んだとしても、実際のウエハ位置は、
初期より２倍ずれが生じてしまい、位置決め精度が低下
する。しかしながら、本実施例においては、位置決めセ
ンサ4,5,6の透過時と遮光時相当の出力の差にトレラン
ス係数Ｔを乗じたものをトレランスETとしているため、
たとえば、初期において、透過時出力EONとし、遮光時
相当出力EOFF＝０として、 であり、その後の経時変化によってEONが1/2EONとなっ
たとすれば、トレランスET′は となり、トレランスも1/2になる。したがって、初期に
おいて±２ビットのトレランスとなるように、トレラン
ス係数を設定しておけば、LEDの経時変化によってEONが
1/2になってもトレランスが±１ビットになり、実際の
ウエハ位置決め精度は、低下しないという効果がある。
対して、通常、トレランスETを設け、位置決めセンサ4,
5,6の出力Ｅが上記式を満足するようにXY移動ステー
ジ７を制御するが、その際、初期にトレランスETがA/D
コンバータ13の２ビットに相当する値となるように調整
したとする。その場合、LED8が経時変化を起こし、発光
光量が1/2になったとすると、A/Dコンバータ13の±２ビ
ット以内に追い込んだとしても、実際のウエハ位置は、
初期より２倍ずれが生じてしまい、位置決め精度が低下
する。しかしながら、本実施例においては、位置決めセ
ンサ4,5,6の透過時と遮光時相当の出力の差にトレラン
ス係数Ｔを乗じたものをトレランスETとしているため、
たとえば、初期において、透過時出力EONとし、遮光時
相当出力EOFF＝０として、 であり、その後の経時変化によってEONが1/2EONとなっ
たとすれば、トレランスET′は となり、トレランスも1/2になる。したがって、初期に
おいて±２ビットのトレランスとなるように、トレラン
ス係数を設定しておけば、LEDの経時変化によってEONが
1/2になってもトレランスが±１ビットになり、実際の
ウエハ位置決め精度は、低下しないという効果がある。
第５に、位置決めセンサ4,5,6に用いられているLED8
は、従来、常に点灯された状態で使用されており、その
場合、経時変化による発光光量の低下が早まってしま
う。しかしながら、本実施例のように、プリアライメン
ト終了後、次のウエハが搬入されるまでの間、LED8をオ
フしておくようにすれば、発光光量の低下を遅らせるこ
とが可能となり、長時間にわたって高精度な位置決めが
できるという効果がある。
は、従来、常に点灯された状態で使用されており、その
場合、経時変化による発光光量の低下が早まってしま
う。しかしながら、本実施例のように、プリアライメン
ト終了後、次のウエハが搬入されるまでの間、LED8をオ
フしておくようにすれば、発光光量の低下を遅らせるこ
とが可能となり、長時間にわたって高精度な位置決めが
できるという効果がある。
実施例２ 第７図は、本発明の第２の実施例に係る制御部を示す
ブロック図である。第４図の制御部との相異点は、復調
回路12とA/Dコンバータ13との間に、可変ゲインアンプ1
9を挿入したことである。
ブロック図である。第４図の制御部との相異点は、復調
回路12とA/Dコンバータ13との間に、可変ゲインアンプ1
9を挿入したことである。
この構成において、ウエハのプリアライメントを行な
う動作を述べる。まず、初期において、位置決めセンサ
4,5,6を透過状態にする。そして可変ゲインアンプ19を
初期ゲインに設定する。この初期ゲインとは、この値を
中心にして、アンプゲインを増加及び減衰することが可
能な値である。さらに、A/Dコンバータ13により、位置
決めセンサ4,5,6出力を取り込み、この値を初期値EIと
する。ここで、復調回路12、可変ゲインアンプ19、A/D
コンバータ13に直流ドリフトの無視できる高精度部品を
使用すれば、遮光時相当出力EOFFはEOFF＝０とみなせ
る。したがってEON＝EI（初期値）とし、EOFF＝０とし
て前記式より目標値E0を求める。さらに前記式より
トレランスETを求める。このE0、ETは、不揮発メモリ等
に格納され、半永久的に保存される。以上が初期設定で
ある。
う動作を述べる。まず、初期において、位置決めセンサ
4,5,6を透過状態にする。そして可変ゲインアンプ19を
初期ゲインに設定する。この初期ゲインとは、この値を
中心にして、アンプゲインを増加及び減衰することが可
能な値である。さらに、A/Dコンバータ13により、位置
決めセンサ4,5,6出力を取り込み、この値を初期値EIと
する。ここで、復調回路12、可変ゲインアンプ19、A/D
コンバータ13に直流ドリフトの無視できる高精度部品を
使用すれば、遮光時相当出力EOFFはEOFF＝０とみなせ
る。したがってEON＝EI（初期値）とし、EOFF＝０とし
て前記式より目標値E0を求める。さらに前記式より
トレランスETを求める。このE0、ETは、不揮発メモリ等
に格納され、半永久的に保存される。以上が初期設定で
ある。
通常のプリアライメント動作においては、まず、ウエ
ハ１が搬入されるという指令が搬入ハンド18より制御回
路17に伝えられる。この時、各位置決めセンサ4,5,6は
完全透過状態となっている。そして、ON/OFF回路11によ
り、各位置決めセンサのLED8をオンする。この状態での
位置決めセンサ4,5,6の出力が、初期値（EI）と等しく
なるように可変ゲインアンプ19を制御する。制御が完了
すると、このウエハのプリアライメント中、ゲインは固
定される。
ハ１が搬入されるという指令が搬入ハンド18より制御回
路17に伝えられる。この時、各位置決めセンサ4,5,6は
完全透過状態となっている。そして、ON/OFF回路11によ
り、各位置決めセンサのLED8をオンする。この状態での
位置決めセンサ4,5,6の出力が、初期値（EI）と等しく
なるように可変ゲインアンプ19を制御する。制御が完了
すると、このウエハのプリアライメント中、ゲインは固
定される。
以降の動作は、不揮発メモリ等に格納した目標値E0お
よびレトランスETを用いる他は、実施例１における第５
図のフローチャートのステップS6以降と同様である。
よびレトランスETを用いる他は、実施例１における第５
図のフローチャートのステップS6以降と同様である。
この実施例によれば、位置決めセンサ4,5,6に使用さ
れているLED8の経時変化による発光光量の低下、フォト
ディテクタ９の長期的感度変化、復調回路12やA/Dコン
バータ13の長期的ゲイン変化が生じたとしても、可変ゲ
インアンプ19によって常に初期と同一の透過時出力（E
ON）に制御されるため、ウエハを常に定位置かつ定方向
に、高精度に位置決めできるという効果がある。さら
に、最初に一回、初期設定を行なって、目標値（E0）と
トレランス（ET）を求めておけば、ウエハ毎に上記値を
求めなくても良いという効果もある。
れているLED8の経時変化による発光光量の低下、フォト
ディテクタ９の長期的感度変化、復調回路12やA/Dコン
バータ13の長期的ゲイン変化が生じたとしても、可変ゲ
インアンプ19によって常に初期と同一の透過時出力（E
ON）に制御されるため、ウエハを常に定位置かつ定方向
に、高精度に位置決めできるという効果がある。さら
に、最初に一回、初期設定を行なって、目標値（E0）と
トレランス（ET）を求めておけば、ウエハ毎に上記値を
求めなくても良いという効果もある。
実施例３ 第８図は、本発明の第３の実施例に係る制御部を示す
ブロック図である。実施例２の第７図の制御部との相異
点は、可変ゲインアンプ19の代わりにD/Aコンバータ20
を設けた点にある。他の構成および動作は同様である。
すなわち、実施例２においては、透過時出力（EON）を
一定にするために可変ゲインアンプ19を用いて制御して
いるが、この実施例では、第８図に示すように、D/Aコ
ンバータ20によってLED8に流れる電流を制御し、これに
よって透過時出力（EON）が一定となるようにしてい
る。
ブロック図である。実施例２の第７図の制御部との相異
点は、可変ゲインアンプ19の代わりにD/Aコンバータ20
を設けた点にある。他の構成および動作は同様である。
すなわち、実施例２においては、透過時出力（EON）を
一定にするために可変ゲインアンプ19を用いて制御して
いるが、この実施例では、第８図に示すように、D/Aコ
ンバータ20によってLED8に流れる電流を制御し、これに
よって透過時出力（EON）が一定となるようにしてい
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、センサの完全透過時の出力と完
全遮光時と等価な状態での出力とを用いて、位置決め目
標値さらにはそのトレランス値を例えばウエハの位置決
め毎に、更新するようにしたため、 センサの感度変化があったとしても定位置かつ定方向
に高精度で位置決めでき、 センサの感度調整が粗くても良く、したがって、製造
コストを下げることができ、また センサの感度変化を補う再調整が不要であり、したが
ってメンテナンスコストを下げることができる という効果を奏する。
全遮光時と等価な状態での出力とを用いて、位置決め目
標値さらにはそのトレランス値を例えばウエハの位置決
め毎に、更新するようにしたため、 センサの感度変化があったとしても定位置かつ定方向
に高精度で位置決めでき、 センサの感度調整が粗くても良く、したがって、製造
コストを下げることができ、また センサの感度変化を補う再調整が不要であり、したが
ってメンテナンスコストを下げることができる という効果を奏する。
第１図は、本発明を実施した、非接触プリアライメント
装置の平面図、 第２図は、プリアライメントが完了したときの非接触プ
リアライメント装置の平面図、 第３図は、第１図の装置の位置決めセンサの断面図、 第４図は、第１図の装置の制御回路のブロック図、 第５図は、第１図の装置のプリアライメント動作のフロ
ーチャート図、 第６図は、第１図の装置の位置決めセンサのLEDのオン
／オフ状況を示すタイミングチャート、 第７図は、本発明の第２の実施例に係る制御回路のブロ
ック図、そして 第８図は、本発明の第３の実施例に係る制御回路のブロ
ック図である。 1:ウエハ、2:オリフラ、3:ウエハチャック、4:X方向位
置決めセンサ、5,6:Y方向位置決めセンサ、7:XY移動ス
テージ、8:LED、9:フォトディテクタ、10:変調回路、1
1:ON/OFF回路、12:復調回路、13:A/Dコンバータ、14:θ
モータ、15:Yモータ、16:Xモータ、17:制御回路、18:ウ
エハ搬入ハンド、19:可変ゲインアンプ、20:D/Aコンバ
ータ。
装置の平面図、 第２図は、プリアライメントが完了したときの非接触プ
リアライメント装置の平面図、 第３図は、第１図の装置の位置決めセンサの断面図、 第４図は、第１図の装置の制御回路のブロック図、 第５図は、第１図の装置のプリアライメント動作のフロ
ーチャート図、 第６図は、第１図の装置の位置決めセンサのLEDのオン
／オフ状況を示すタイミングチャート、 第７図は、本発明の第２の実施例に係る制御回路のブロ
ック図、そして 第８図は、本発明の第３の実施例に係る制御回路のブロ
ック図である。 1:ウエハ、2:オリフラ、3:ウエハチャック、4:X方向位
置決めセンサ、5,6:Y方向位置決めセンサ、7:XY移動ス
テージ、8:LED、9:フォトディテクタ、10:変調回路、1
1:ON/OFF回路、12:復調回路、13:A/Dコンバータ、14:θ
モータ、15:Yモータ、16:Xモータ、17:制御回路、18:ウ
エハ搬入ハンド、19:可変ゲインアンプ、20:D/Aコンバ
ータ。
Claims (4)
- 【請求項１】発光素子と受光素子の対により基板の端部
位置を非接触的に検出する複数のセンサと、前記基板を
保持して移動させる基板駆動手段と、各センサの出力値
が各センサ毎に設定されている目標値に一致するように
前記基板駆動手段を制御し、各センサの出力値が各セン
サ毎の目標値に対して各センサ毎に設定されている所定
のトレランス範囲内になった時に前記基板駆動手段によ
る前記基板の位置決め動作を終了させる制御手段とを備
えるプリアライメント装置において、前記制御手段は、
前記基板が前記基板駆動手段上に搬入される前に、各セ
ンサの透過時と遮光時相当の２つの出力に基づいて各セ
ンサ毎の前記目標値を更新するものであることを特徴と
するプリアライメント装置。 - 【請求項２】前記制御手段は、前記基板が前記基板駆動
手段上に搬入される前に、各センサの透過時と遮光時相
当の２つの出力に基づいて各センサ毎の前記トレランス
値を更新するものであることを特徴とする請求項１記載
のプリアライメント装置。 - 【請求項３】制御手段は、センサを使用しないときは発
光素子をオフする、請求項１記載のプリアライメント装
置。 - 【請求項４】制御手段は、透過時におけるセンサ出力を
所定値に保持する手段を備える、請求項１記載のプリア
ライメント装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16829990A JP2559076B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | プリアライメント装置 |
| US07/720,004 US5258823A (en) | 1990-06-28 | 1991-06-24 | Alignment system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16829990A JP2559076B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | プリアライメント装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458544A JPH0458544A (ja) | 1992-02-25 |
| JP2559076B2 true JP2559076B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=15865445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16829990A Expired - Fee Related JP2559076B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | プリアライメント装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5258823A (ja) |
| JP (1) | JP2559076B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5538463A (en) * | 1992-11-26 | 1996-07-23 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Apparatus for bevelling wafer-edge |
| JPH098103A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-10 | Nikon Corp | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| US5644400A (en) * | 1996-03-29 | 1997-07-01 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for determining the center and orientation of a wafer-like object |
| US6549290B2 (en) | 1998-09-22 | 2003-04-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Method and apparatus for aligning target object |
| US7177019B2 (en) * | 1999-02-01 | 2007-02-13 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for imaging metrology |
| US7042580B1 (en) * | 1999-02-01 | 2006-05-09 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for imaging metrology |
| GB2349204B (en) * | 1999-04-19 | 2004-03-03 | Applied Materials Inc | A method of detecting the position of a wafer |
| EP1463106B1 (en) * | 2001-11-14 | 2011-01-05 | Rorze Corporation | Wafer positioning method |
| JP2004179581A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Nidek Co Ltd | 半導体ウエハ検査装置 |
| US7213963B2 (en) | 2003-06-09 | 2007-05-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP4018647B2 (ja) * | 2004-02-09 | 2007-12-05 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置およびデバイス製造方法 |
| KR100643496B1 (ko) * | 2004-12-23 | 2006-11-10 | 삼성전자주식회사 | 노말 오픈/클로즈 타입 겸용 광센서 보드 |
| CN100336194C (zh) * | 2005-12-30 | 2007-09-05 | 清华大学 | 片盒中硅片状态检测及其圆心重定位方法 |
| US7649611B2 (en) | 2005-12-30 | 2010-01-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| CN100355056C (zh) * | 2005-12-30 | 2007-12-12 | 清华大学 | 一种片盒中硅片状态检测及其圆心重定位方法 |
| US8626471B2 (en) * | 2009-07-30 | 2014-01-07 | Blackberry Limited | Method and system for testing and calibrating an accelerometer of an electronic device |
| CN104137249B (zh) * | 2012-04-25 | 2017-11-14 | 应用材料公司 | 晶片边缘的测量和控制 |
| EP2973677B1 (en) * | 2013-03-15 | 2022-10-05 | Applied Materials, Inc. | Substrate position aligner |
| US9933314B2 (en) | 2016-06-30 | 2018-04-03 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Semiconductor workpiece temperature measurement system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4853880A (en) * | 1985-08-23 | 1989-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for positioning a semi-conductor wafer |
| US4887904A (en) * | 1985-08-23 | 1989-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for positioning a semi-conductor wafer |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP16829990A patent/JP2559076B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-06-24 US US07/720,004 patent/US5258823A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0458544A (ja) | 1992-02-25 |
| US5258823A (en) | 1993-11-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |