JP3167090B2 - 基板受け渡し装置及び半導体製造装置 - Google Patents
基板受け渡し装置及び半導体製造装置Info
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- 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
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- 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
- H01L21/683—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 supporting or gripping
- H01L21/6838—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 supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板をステージ等に受
け渡すための受け渡し機構を有する基板搬送装置、及び
半導体基板（ウエハ）を所望位置に搬送して処理を行う
半導体集積回路製造用の露光装置等の半導体製造装置に
関するものである。
け渡すための受け渡し機構を有する基板搬送装置、及び
半導体基板（ウエハ）を所望位置に搬送して処理を行う
半導体集積回路製造用の露光装置等の半導体製造装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の製造におけるリソグラ
フィ工程において、ステップアンドリピート方式（ステ
ップアンドスキャン方式を含む）の縮小投影型露光装
置、所謂ステッパは中心的役割を担うようになってい
る。このステッパーでは、サブミクロン程度で形成され
る回路の縮小線幅に対応して、ウエハステージの性能を
年々高める必要があり、高速及び高精度を同時に満足す
る要求が高まっている。ウエハステージ内の構造は簡素
で重量は出来るだけ小さい機構が高速及び高精度の位置
決めを行う上で重要である。
フィ工程において、ステップアンドリピート方式（ステ
ップアンドスキャン方式を含む）の縮小投影型露光装
置、所謂ステッパは中心的役割を担うようになってい
る。このステッパーでは、サブミクロン程度で形成され
る回路の縮小線幅に対応して、ウエハステージの性能を
年々高める必要があり、高速及び高精度を同時に満足す
る要求が高まっている。ウエハステージ内の構造は簡素
で重量は出来るだけ小さい機構が高速及び高精度の位置
決めを行う上で重要である。
【０００３】ウエハ上に形成されたパターンに対して位
置合せを行う所謂アライメント工程では、外形に基づい
て大まかにθ方向（Ｚ軸を中心とした回転方向）に位置
合せされたウエハがウエハチャックに受け渡され、位置
合せ顕微鏡によりθ位置ずれを計測してθ駆動を行なっ
た後に、更に精密位置計測が行なわれている。この際
に、ウエハをウエハチャックへ受け渡すにはウエハを一
度仮支持部に載せてから、ウエハチャックへ載せる方法
が用いられるようになってきている。
置合せを行う所謂アライメント工程では、外形に基づい
て大まかにθ方向（Ｚ軸を中心とした回転方向）に位置
合せされたウエハがウエハチャックに受け渡され、位置
合せ顕微鏡によりθ位置ずれを計測してθ駆動を行なっ
た後に、更に精密位置計測が行なわれている。この際
に、ウエハをウエハチャックへ受け渡すにはウエハを一
度仮支持部に載せてから、ウエハチャックへ載せる方法
が用いられるようになってきている。
【０００４】仮支持部には例えば先端に負圧吸着の穴を
設けた３本のピンが用いられる。ウエハステージの精度
を上げるには、出来るだけウエハチャックとウエハステ
ージのＸＹθの各方向の位置を測るレーザー干渉計の参
照ミラーとの間の機構が少ないほうが良いが、ウエハチ
ャック上でθ位置合せを行う構成では、そのための案内
機構をウエハチャックと参照ミラーの間に設けなければ
ならず、案内機構の影響による精度劣化を招いていた。
設けた３本のピンが用いられる。ウエハステージの精度
を上げるには、出来るだけウエハチャックとウエハステ
ージのＸＹθの各方向の位置を測るレーザー干渉計の参
照ミラーとの間の機構が少ないほうが良いが、ウエハチ
ャック上でθ位置合せを行う構成では、そのための案内
機構をウエハチャックと参照ミラーの間に設けなければ
ならず、案内機構の影響による精度劣化を招いていた。
【０００５】そのため、従来ではθ駆動機構をウエハ仮
支持部側に設け、その上でθ位置合せを行い、ウエハチ
ャックとプレーンミラーの間の駆動機構を省いた方式が
用いられている。
支持部側に設け、その上でθ位置合せを行い、ウエハチ
ャックとプレーンミラーの間の駆動機構を省いた方式が
用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、θ位置ずれ
の検出とθ駆動を仮支持部上で行うためには、位置合せ
用顕微鏡の焦点深度内にウエハ表面を合わせる上下機構
（Ｚ方向駆動機構）が仮支持部に必要となる。この際に
も高速な位置決めを行うためには、Ｚ方向駆動機構の質
量は軽く簡素な機構が望ましい。θ位置ずれの検出はウ
エハチャック上で行い、θ駆動を仮支持部上で行う構成
であれば、仮支持部のＺ方向機構が不要となるが、ウエ
ハチャックと仮支持部の間の受け渡し回数が仮支持部上
で位置合せする場合に比べ多くなる欠点がある。
の検出とθ駆動を仮支持部上で行うためには、位置合せ
用顕微鏡の焦点深度内にウエハ表面を合わせる上下機構
（Ｚ方向駆動機構）が仮支持部に必要となる。この際に
も高速な位置決めを行うためには、Ｚ方向駆動機構の質
量は軽く簡素な機構が望ましい。θ位置ずれの検出はウ
エハチャック上で行い、θ駆動を仮支持部上で行う構成
であれば、仮支持部のＺ方向機構が不要となるが、ウエ
ハチャックと仮支持部の間の受け渡し回数が仮支持部上
で位置合せする場合に比べ多くなる欠点がある。
【０００７】また受け渡しの際に位置ずれが生じるた
め、位置ずれをなるべく少なく且つ安定な受け渡しを行
うためには、仮支持部の負圧吸着とウエハチャックの負
圧吸着をオーバーラップさせる必要がある。仮支持部が
ウエハを負圧吸着している面積はウエハチャックに比べ
小さく、仮支持部からウエハチャックに渡す場合は、仮
支持部の吸着力が十分弱いため、ウエハを仮支持部に負
圧吸着させたままウエハチャックを上方に駆動してもウ
エハに加わるストレスは小さく問題とならない。
め、位置ずれをなるべく少なく且つ安定な受け渡しを行
うためには、仮支持部の負圧吸着とウエハチャックの負
圧吸着をオーバーラップさせる必要がある。仮支持部が
ウエハを負圧吸着している面積はウエハチャックに比べ
小さく、仮支持部からウエハチャックに渡す場合は、仮
支持部の吸着力が十分弱いため、ウエハを仮支持部に負
圧吸着させたままウエハチャックを上方に駆動してもウ
エハに加わるストレスは小さく問題とならない。
【０００８】しかし、ウエハチャックから受け渡し機構
に渡す場合には、ウエハチャックに負圧吸着したままウ
エハチャックを下方に駆動し、ウエハ下面が仮支持部上
面より下がれば、ウエハに無理なストレスを与える可能
性があった。それを回避するように負圧を開放して受け
渡すと、支持力がなくなるために仮支持部上でウエハの
ずれが生じ、θ位置ずれを招く可能性があった。
に渡す場合には、ウエハチャックに負圧吸着したままウ
エハチャックを下方に駆動し、ウエハ下面が仮支持部上
面より下がれば、ウエハに無理なストレスを与える可能
性があった。それを回避するように負圧を開放して受け
渡すと、支持力がなくなるために仮支持部上でウエハの
ずれが生じ、θ位置ずれを招く可能性があった。
【０００９】本発明はこのような点を考慮してなされた
もので、その目的はウエハ等の基板へのストレスが少な
い受け渡しを可能にし、更に位置合せ機構を簡素化可能
にした高速で且つ高精度の基板受け渡し装置及び半導体
製造装置を提供することにある。
もので、その目的はウエハ等の基板へのストレスが少な
い受け渡しを可能にし、更に位置合せ機構を簡素化可能
にした高速で且つ高精度の基板受け渡し装置及び半導体
製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の基板受け渡し装置は、基板を仮支持する仮
支持部と、基板を吸着面に吸着保持するチャックと、前
記チャックを該仮支持部から見て前記吸着面と交差する
方向に移動し、前記仮支持部と前記チャック間で基板の
受渡しを可能にするステージと、前記ステージを前記移
動方向に沿って移動させる駆動手段と、前記ステージの
前記移動方向における位置を計測する計測手段と、前記
計測手段の計測値に基づいて前記駆動手段を制御するこ
とにより前記ステージの前記移動方向における位置をサ
ーボ制御する位置サーボ手段と、前記位置サーボ手段か
ら前記駆動手段に与えられる操作量に応じた値に基づい
て前記チャックの基板吸着保持動作の切換え指令を出力
する制御手段を有している。
め、本発明の基板受け渡し装置は、基板を仮支持する仮
支持部と、基板を吸着面に吸着保持するチャックと、前
記チャックを該仮支持部から見て前記吸着面と交差する
方向に移動し、前記仮支持部と前記チャック間で基板の
受渡しを可能にするステージと、前記ステージを前記移
動方向に沿って移動させる駆動手段と、前記ステージの
前記移動方向における位置を計測する計測手段と、前記
計測手段の計測値に基づいて前記駆動手段を制御するこ
とにより前記ステージの前記移動方向における位置をサ
ーボ制御する位置サーボ手段と、前記位置サーボ手段か
ら前記駆動手段に与えられる操作量に応じた値に基づい
て前記チャックの基板吸着保持動作の切換え指令を出力
する制御手段を有している。
【００１１】なお、前記駆動手段は少なくとも一つのリ
ニアモータであり、前記操作量は前記駆動手段へのモー
ター実電流であることがより好ましい。また、前記制御
手段は前記モーター実電流が任意に設定された制限値を
超えたかどうかを監視するものであったり、前記モータ
ー実電流は任意に設定された範囲を越えないように制限
されるものであったりしても良い。
ニアモータであり、前記操作量は前記駆動手段へのモー
ター実電流であることがより好ましい。また、前記制御
手段は前記モーター実電流が任意に設定された制限値を
超えたかどうかを監視するものであったり、前記モータ
ー実電流は任意に設定された範囲を越えないように制限
されるものであったりしても良い。
【００１２】また、上記目的を達成するため、本発明の
半導体製造装置は、基板を仮支持する仮支持部と、基板
を吸着面に吸着保持するチャックと、前記チャックを該
仮支持部から見て前記吸着面と交差する方向に移動し、
前記仮支持部と前記チャック間で基板の受渡しを可能に
するステージと、前記ステージを前記移動方向に沿って
移動させる駆動手段と、前記ステージの前記移動方向に
おける位置を計測する計測手段と、前記計測手段の計測
値に基づいて前記駆動手段を制御することにより前記ス
テージの前記移動方向における位置をサーボ制御する位
置サーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆動手段
に与えられる操作量に応じた値に基づいて前記チャック
の基板吸着保持動作の切換え指令を出力する制御手段を
有している。
半導体製造装置は、基板を仮支持する仮支持部と、基板
を吸着面に吸着保持するチャックと、前記チャックを該
仮支持部から見て前記吸着面と交差する方向に移動し、
前記仮支持部と前記チャック間で基板の受渡しを可能に
するステージと、前記ステージを前記移動方向に沿って
移動させる駆動手段と、前記ステージの前記移動方向に
おける位置を計測する計測手段と、前記計測手段の計測
値に基づいて前記駆動手段を制御することにより前記ス
テージの前記移動方向における位置をサーボ制御する位
置サーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆動手段
に与えられる操作量に応じた値に基づいて前記チャック
の基板吸着保持動作の切換え指令を出力する制御手段を
有している。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の特徴を最もよく表す図面であ
る。この図において、Ｗは位置合せの対象であるところ
の半導体ウエハ等の基板（以降ウエハと記載）、ＷＣは
ウエハＷを平面を保つよう吸着保持するウエハチャッ
ク、ＷＨはウエハＷを予め外形にて位置合せしたのち仮
支持部ＴＣ上に載せるウエハハンドで、仮支持部ＴＣは
ウエハＷを仮支持することによりウエハチャックＷＣと
ウエハＷの間隔を少なくともウエハハンドＷＨの厚さ分
確保する様になされている。
る。この図において、Ｗは位置合せの対象であるところ
の半導体ウエハ等の基板（以降ウエハと記載）、ＷＣは
ウエハＷを平面を保つよう吸着保持するウエハチャッ
ク、ＷＨはウエハＷを予め外形にて位置合せしたのち仮
支持部ＴＣ上に載せるウエハハンドで、仮支持部ＴＣは
ウエハＷを仮支持することによりウエハチャックＷＣと
ウエハＷの間隔を少なくともウエハハンドＷＨの厚さ分
確保する様になされている。
【００１４】ＷＦはウエハハンドＷＨを駆動し、ウエハ
Ｗの外形を所望の位置に位置決めするウエハフィーダ、
ＯＡはウエハＷ上のアライメントマークを観察してその
位置ずれを測る顕微鏡、ＸＹは水平（ＸＹ）方向に２次
元移動を行うところのＸＹステージ、Ｚはウエハチャッ
クＷＣを固定すると共に、ＸＹステージＸＹに対して上
下（Ｚ）方向に移動可能なＺステージとなる天板、ＺＭ
はＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚを上下（Ｚ）
方向に移動させるための駆動手段となるリニアモータ、
ＺＳはＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚの上下方
向の変位を測る計測手段となる変位センサである。
Ｗの外形を所望の位置に位置決めするウエハフィーダ、
ＯＡはウエハＷ上のアライメントマークを観察してその
位置ずれを測る顕微鏡、ＸＹは水平（ＸＹ）方向に２次
元移動を行うところのＸＹステージ、Ｚはウエハチャッ
クＷＣを固定すると共に、ＸＹステージＸＹに対して上
下（Ｚ）方向に移動可能なＺステージとなる天板、ＺＭ
はＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚを上下（Ｚ）
方向に移動させるための駆動手段となるリニアモータ、
ＺＳはＸＹステージＸＹ上に設置され、天板Ｚの上下方
向の変位を測る計測手段となる変位センサである。
【００１５】ＭＤはモータＺＭに接続され、モータＺＭ
への駆動電流を制御するモータドライバ（駆動装置）、
ＤＦは制御装置Ｃから出力される目標値（ｃ）と変位セ
ンサＺＳから出力される現在値（ｙ）の偏差（ｅ）を求
める差分器、ＭＣはモータドライバＭＤに接続され、差
分器ＤＦで算出された偏差量（ｅ）を操作量（Ｉ）に変
換する位相補償装置であり、これらで位置サーボ手段を
構成している。モータドライバＭＤはこの操作量（Ｉ）
に基づいてモータＺＭを駆動する。
への駆動電流を制御するモータドライバ（駆動装置）、
ＤＦは制御装置Ｃから出力される目標値（ｃ）と変位セ
ンサＺＳから出力される現在値（ｙ）の偏差（ｅ）を求
める差分器、ＭＣはモータドライバＭＤに接続され、差
分器ＤＦで算出された偏差量（ｅ）を操作量（Ｉ）に変
換する位相補償装置であり、これらで位置サーボ手段を
構成している。モータドライバＭＤはこの操作量（Ｉ）
に基づいてモータＺＭを駆動する。
【００１６】Ｍは天板Ｚ上に設置され、ＸＹステージＸ
ＹのＸＹ方向の変位の計測基準であるところのミラー
で、このミラーＭには不図示のレーザー干渉式測長器か
らＸＹステージＸＹのＸＹ方向の変位を計測するために
レーザ光が照射される。ＱＭはＸＹステージＸＹ上に設
置され、仮支持部ＴＣをＸＹステージＸＹ上でθ方向に
回転させる粗θモータである。
ＹのＸＹ方向の変位の計測基準であるところのミラー
で、このミラーＭには不図示のレーザー干渉式測長器か
らＸＹステージＸＹのＸＹ方向の変位を計測するために
レーザ光が照射される。ＱＭはＸＹステージＸＹ上に設
置され、仮支持部ＴＣをＸＹステージＸＹ上でθ方向に
回転させる粗θモータである。
【００１７】ＰＳＴは仮支持部ＴＣに配管を介して接続
され、仮支持部ＴＣにおける吸引圧力を測る仮支持部圧
力センサ、ＰＳＣはウエハチャックＷＣに配管を介して
接続され、ウエハチャックＷＣにおける吸引圧力を測る
ウエハチャック圧力センサ、ＳＶＴは仮支持部ＴＣと負
圧源ＶＳとを結ぶ配管中に配置され、仮支持部ＴＣの圧
力を大気圧と負圧（吸引圧）とに切換えるのに役立つ圧
力弁、ＳＶＣはウエハチャックＷＣと負圧源ＶＳとを結
ぶ配管中に配置され、ウエハチャックＷＣの圧力を大気
圧と負圧（吸引圧）とに切換えるのに役立つ圧力弁であ
る。
され、仮支持部ＴＣにおける吸引圧力を測る仮支持部圧
力センサ、ＰＳＣはウエハチャックＷＣに配管を介して
接続され、ウエハチャックＷＣにおける吸引圧力を測る
ウエハチャック圧力センサ、ＳＶＴは仮支持部ＴＣと負
圧源ＶＳとを結ぶ配管中に配置され、仮支持部ＴＣの圧
力を大気圧と負圧（吸引圧）とに切換えるのに役立つ圧
力弁、ＳＶＣはウエハチャックＷＣと負圧源ＶＳとを結
ぶ配管中に配置され、ウエハチャックＷＣの圧力を大気
圧と負圧（吸引圧）とに切換えるのに役立つ圧力弁であ
る。
【００１８】なお、上述の制御装置Ｃは仮支持部ＴＣの
吸引圧力（仮支持部圧力センサＰＳＴの出力）、ウエハ
チャックＷＣの吸引圧力（ウエハチャック圧力センサＰ
ＳＣの出力）、及びモーター駆動電流（ｉ）を受け取る
と共に、変位センサ目標値指令（ｃ）、仮支持部圧力弁
ＳＶＴへの指令出力、及びウエハチャック圧力弁ＳＶＣ
への指令出力を発生するものである。
吸引圧力（仮支持部圧力センサＰＳＴの出力）、ウエハ
チャックＷＣの吸引圧力（ウエハチャック圧力センサＰ
ＳＣの出力）、及びモーター駆動電流（ｉ）を受け取る
と共に、変位センサ目標値指令（ｃ）、仮支持部圧力弁
ＳＶＴへの指令出力、及びウエハチャック圧力弁ＳＶＣ
への指令出力を発生するものである。
【００１９】変位センサＺＳからの計測値（ｙ）と制御
装置Ｃの発生する目標値（ｃ）から差分器ＤＦにて偏差
（ｅ）が求められる。位相補償装置ＭＣは偏差（ｅ）を
駆動装置ＭＤに与えるモータＺＭの電流指令値（Ｉ）に
変換する。一般的にはこの変換に変位センサＺＳとその
目標値との偏差（Ｐ）、偏差を積分した量（Ｉ）、及び
偏差を微分した量（Ｄ）にそれぞれ異なる係数を乗じた
結果を加算した値を電流指令値とするいわゆるＰＩＤ制
御が用いられる。これらの構成により天板Ｚの高さ（Ｚ
方向の位置）を所望の位置に位置決めサーボする。
装置Ｃの発生する目標値（ｃ）から差分器ＤＦにて偏差
（ｅ）が求められる。位相補償装置ＭＣは偏差（ｅ）を
駆動装置ＭＤに与えるモータＺＭの電流指令値（Ｉ）に
変換する。一般的にはこの変換に変位センサＺＳとその
目標値との偏差（Ｐ）、偏差を積分した量（Ｉ）、及び
偏差を微分した量（Ｄ）にそれぞれ異なる係数を乗じた
結果を加算した値を電流指令値とするいわゆるＰＩＤ制
御が用いられる。これらの構成により天板Ｚの高さ（Ｚ
方向の位置）を所望の位置に位置決めサーボする。
【００２０】制御手段となる制御装置Ｃは先ず仮支持部
ＴＣの表面がウエハチャックＷＣの表面よりも十分上に
なるように目標値（ｃ）を設定する。次にウエハフィー
ダＷＦにより外形に従っておおまかに位置決めされたウ
エハＷは、ウエハハンドＷＨに載せられて仮支持部ＴＣ
上に移動する。
ＴＣの表面がウエハチャックＷＣの表面よりも十分上に
なるように目標値（ｃ）を設定する。次にウエハフィー
ダＷＦにより外形に従っておおまかに位置決めされたウ
エハＷは、ウエハハンドＷＨに載せられて仮支持部ＴＣ
上に移動する。
【００２１】制御装置Ｃは仮支持部圧力弁ＳＶＴを負圧
側に開き、ウエハＷが仮支持部ＴＣに載せられるのを待
つ。ウエハハンドＷＨは位置ずれが生じないように十分
に遅い速度でＺ方向に降下する。やがてウエハＷの裏面
が仮支持部ＴＣの表面に等しい高さとなり、ウエハＷは
仮支持部ＴＣによって支えられる。ウエハハンドＷＨの
表面がウエハＷの裏面より離れた位置に降下した後、ウ
エハハンドＷＨはウエハチャックＷＣと干渉しない位置
までＸＹ平面に沿って戻される。これと同時に制御装置
ＣはウエハチャックＷＣとウエハハンドＷＨが干渉しな
い位置までウエハステージＸＹをＸＹ平面に沿って移動
する。
側に開き、ウエハＷが仮支持部ＴＣに載せられるのを待
つ。ウエハハンドＷＨは位置ずれが生じないように十分
に遅い速度でＺ方向に降下する。やがてウエハＷの裏面
が仮支持部ＴＣの表面に等しい高さとなり、ウエハＷは
仮支持部ＴＣによって支えられる。ウエハハンドＷＨの
表面がウエハＷの裏面より離れた位置に降下した後、ウ
エハハンドＷＨはウエハチャックＷＣと干渉しない位置
までＸＹ平面に沿って戻される。これと同時に制御装置
ＣはウエハチャックＷＣとウエハハンドＷＨが干渉しな
い位置までウエハステージＸＹをＸＹ平面に沿って移動
する。
【００２２】次に、制御装置ＣはウエハチャックＷＣを
ゆっくり上昇させるように変位センサＺＳの計測値
（ｙ）に対応する目標値（ｃ）を設定することにより、
ウエハチャックＷＣの表面をウエハＷの裏面にまで近付
ける。そしてウエハチャック圧力弁ＳＶＣを負圧側に切
り換える。ウエハチャックＷＣの表面が仮支持部ＴＣに
よって支えられているウエハＷの裏面よりも上となるま
で天板ＺがＺ方向に上昇し、ウエハチャック圧力センサ
ＰＳＣの計測値が所望の圧力まで達した後、制御装置Ｃ
は仮支持部圧力弁ＳＶＴを大気圧側に開く。
ゆっくり上昇させるように変位センサＺＳの計測値
（ｙ）に対応する目標値（ｃ）を設定することにより、
ウエハチャックＷＣの表面をウエハＷの裏面にまで近付
ける。そしてウエハチャック圧力弁ＳＶＣを負圧側に切
り換える。ウエハチャックＷＣの表面が仮支持部ＴＣに
よって支えられているウエハＷの裏面よりも上となるま
で天板ＺがＺ方向に上昇し、ウエハチャック圧力センサ
ＰＳＣの計測値が所望の圧力まで達した後、制御装置Ｃ
は仮支持部圧力弁ＳＶＴを大気圧側に開く。
【００２３】これによりウエハＷはウエハチャックＷＣ
により仮支持部ＴＣから剥がされ、ウエハチャックＷＣ
へ持ち替えられる。この間、ウエハＷはウエハチャック
ＷＣと仮支持部ＴＣとのいずれかにより常に吸引保持さ
れているので、持ち替えの際に生じるずれは少ない。
により仮支持部ＴＣから剥がされ、ウエハチャックＷＣ
へ持ち替えられる。この間、ウエハＷはウエハチャック
ＷＣと仮支持部ＴＣとのいずれかにより常に吸引保持さ
れているので、持ち替えの際に生じるずれは少ない。
【００２４】制御装置ＣはウエハチャックＷＣ上に負圧
吸着されたウエハＷの表面が顕微鏡ＯＡの焦点深度内に
なるように変位センサＺＳの計測値に対応する目標値
（ｃ）を設定する。そして、ウエハＷの表面が顕微鏡Ｏ
Ａの焦点深度内となった後、制御装置ＣはウエハＷ上の
アライメントマーク２箇所の位置ずれを顕微鏡ＯＡを介
して測り、ウエハＷのＸＹθ方向の位置ずれを求める。
吸着されたウエハＷの表面が顕微鏡ＯＡの焦点深度内に
なるように変位センサＺＳの計測値に対応する目標値
（ｃ）を設定する。そして、ウエハＷの表面が顕微鏡Ｏ
Ａの焦点深度内となった後、制御装置ＣはウエハＷ上の
アライメントマーク２箇所の位置ずれを顕微鏡ＯＡを介
して測り、ウエハＷのＸＹθ方向の位置ずれを求める。
【００２５】次に、制御装置Ｃは電流値（ｉ）を監視し
てその変化がある範囲を超えたならば、すぐにウエハチ
ャック圧力弁ＳＶＣを大気圧側に開けるように待機す
る。なお、モータドライバＭＤからのモータＺＭへの電
流値（ｉ）は変位センサＺＳの測定値に対応する目標値
（ｃ）の変化が十分遅ければほとんど一定である。
てその変化がある範囲を超えたならば、すぐにウエハチ
ャック圧力弁ＳＶＣを大気圧側に開けるように待機す
る。なお、モータドライバＭＤからのモータＺＭへの電
流値（ｉ）は変位センサＺＳの測定値に対応する目標値
（ｃ）の変化が十分遅ければほとんど一定である。
【００２６】この後、制御装置Ｃは仮支持部圧力弁ＳＶ
Ｔを負圧側に開き、ウエハチャックＷＣをゆっくり降下
させるように変位センサＺＳの測定値（ｙ）に対する目
標値（ｃ）を設定する。ウエハＷの裏面が仮支持部ＴＣ
の表面に接触すると、ウエハＷの下面に仮支持部ＴＣか
ら上方向へ弱い力が働く。そうなると、ウエハＷを吸着
保持しているウエハチャックＷＣは降下しなくなり、変
位センサＺＳの計測値（ｙ）とその目標値（ｃ）との偏
差（ｅ）が大きくなる。
Ｔを負圧側に開き、ウエハチャックＷＣをゆっくり降下
させるように変位センサＺＳの測定値（ｙ）に対する目
標値（ｃ）を設定する。ウエハＷの裏面が仮支持部ＴＣ
の表面に接触すると、ウエハＷの下面に仮支持部ＴＣか
ら上方向へ弱い力が働く。そうなると、ウエハＷを吸着
保持しているウエハチャックＷＣは降下しなくなり、変
位センサＺＳの計測値（ｙ）とその目標値（ｃ）との偏
差（ｅ）が大きくなる。
【００２７】この時、位相補償装置Ｃの電流指令値出力
（Ｉ）は偏差（ｅ）を小さくする方向に変化する。これ
によりモータドライバＭＤからのモータ電流値（ｉ）が
変化し、制御装置Ｃはウエハチャック圧力弁ＳＶＣを大
気圧側に開ける。そして、制御装置ＣはウエハＷの裏面
とウエハチャックＷＣの表面に隙間を生じる位置までウ
エハチャックＷＣを降下させるように変位センサＺＳの
測定値（ｙ）に対する目標値（ｃ）を設定する。
（Ｉ）は偏差（ｅ）を小さくする方向に変化する。これ
によりモータドライバＭＤからのモータ電流値（ｉ）が
変化し、制御装置Ｃはウエハチャック圧力弁ＳＶＣを大
気圧側に開ける。そして、制御装置ＣはウエハＷの裏面
とウエハチャックＷＣの表面に隙間を生じる位置までウ
エハチャックＷＣを降下させるように変位センサＺＳの
測定値（ｙ）に対する目標値（ｃ）を設定する。
【００２８】制御装置Ｃは顕微鏡ＯＡで測ったウエハＷ
のθ方向の位置ずれ分を、粗θモータＱＭを回転して合
せる。次に上述した手順で仮支持部ＴＣよりウエハチャ
ックＷＣへの持ち替えを行う。最後に、顕微鏡ＯＡで測
ったウエハＷのＸＹ方向ずれをＸＹステージＸＹを移動
して合せながら、ＸＹステージＸＹでウエハＷをレチク
ル上の半導体集積回路製造用のパターンを投影露光する
ための投影光学系（不図示）のパターン投影位置に移動
させ、ウエハＷへのパターン露光をステップアンドリピ
ートで実行させる。
のθ方向の位置ずれ分を、粗θモータＱＭを回転して合
せる。次に上述した手順で仮支持部ＴＣよりウエハチャ
ックＷＣへの持ち替えを行う。最後に、顕微鏡ＯＡで測
ったウエハＷのＸＹ方向ずれをＸＹステージＸＹを移動
して合せながら、ＸＹステージＸＹでウエハＷをレチク
ル上の半導体集積回路製造用のパターンを投影露光する
ための投影光学系（不図示）のパターン投影位置に移動
させ、ウエハＷへのパターン露光をステップアンドリピ
ートで実行させる。
【００２９】これらの動作により、ウエハＷの位置合せ
をウエハＷにストレスを与えることがないウエハＷの持
ち替えで実現し、θ位置合せ機構を簡素化した高速、高
精度のステッパーを実現している。
をウエハＷにストレスを与えることがないウエハＷの持
ち替えで実現し、θ位置合せ機構を簡素化した高速、高
精度のステッパーを実現している。
【００３０】なお、上記実施例においては、Ｚ方向駆動
用のアクチュエータに少なくとも一つのリニアモータを
用いているが、ＤＣモータで構成してもよい。制御装置
Ｃは任意の電流制限値を設定し電流値変化が制限を超え
たかどうかを監視するようにしてもよい。また電流値
（ｉ）の変化量が任意の範囲を超えないように制限する
機構を設けてもよい。
用のアクチュエータに少なくとも一つのリニアモータを
用いているが、ＤＣモータで構成してもよい。制御装置
Ｃは任意の電流制限値を設定し電流値変化が制限を超え
たかどうかを監視するようにしてもよい。また電流値
（ｉ）の変化量が任意の範囲を超えないように制限する
機構を設けてもよい。
【００３１】更に位相補償装置ＭＣや差分器ＤＦはハー
ドウエアによって実現する必要はなく、制御装置Ｃも含
め数値演算プロセッサ（ＤＳＰ）などのソフトウエアで
実現してもよい。また、実施例では負圧吸着による保持
機構を示しているが、静電気による吸着機構を用いた場
合でも同様の効果がある。
ドウエアによって実現する必要はなく、制御装置Ｃも含
め数値演算プロセッサ（ＤＳＰ）などのソフトウエアで
実現してもよい。また、実施例では負圧吸着による保持
機構を示しているが、静電気による吸着機構を用いた場
合でも同様の効果がある。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チャックと仮支持部との間の基板（ウエハ等）の受け渡
し時の基板へのストレスを最小限にすることができ、且
つ高速で高精度な位置決めを可能にすることができる。
チャックと仮支持部との間の基板（ウエハ等）の受け渡
し時の基板へのストレスを最小限にすることができ、且
つ高速で高精度な位置決めを可能にすることができる。
【図１】本発明の基板受け渡し装置の一実施例を示す
図。
図。
Ｗ ウエハ ＷＣ ウエハチャック ＷＨ ウエハハンド ＴＣ 仮支持部 ＷＦ ウエハフィーダ ＯＡ 顕微鏡 ＸＹ ＸＹステージ Ｚ 天板 ＺＭ モータ ＺＳ 変位センサ ＭＤ モータドライバ ＤＦ 差分器 ＭＣ 位相補償装置 Ｍ ミラー ＱＭ 粗θモータ ＰＳＴ 仮支持部圧力センサ ＰＳＣ ウエハチャック圧力センサ ＳＶＴ 仮支持部圧力弁 ＳＶＣ チャック部圧力弁 Ｃ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68
Claims (5)
- 【請求項１】 基板を仮支持する仮支持部と、基板を吸
着面に吸着保持するチャックと、前記チャックを該仮支
持部から見て前記吸着面と交差する方向に移動し、前記
仮支持部と前記チャック間で基板の受渡しを可能にする
ステージと、前記ステージを前記移動方向に沿って移動
させる駆動手段と、前記ステージの前記移動方向におけ
る位置を計測する計測手段と、前記計測手段の計測値に
基づいて前記駆動手段を制御することにより前記ステー
ジの前記移動方向における位置をサーボ制御する位置サ
ーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆動手段に与
えられる操作量に応じた値に基づいて前記チャックの基
板吸着保持動作の切換え指令を出力する制御手段を有す
る ことを特徴とする基板受け渡し装置。 - 【請求項２】 前記駆動手段は少なくとも一つのリニア
モータであり、前記操作量は前記駆動手段へのモーター
実電流であることを特徴とする請求項１記載の基板受け
渡し装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は前記モーター実電流が任
意に設定された制限値を超えたかどうかを監視すること
を特徴とする請求項２記載の基板受け渡し装置。 - 【請求項４】 前記モーター実電流は任意に設定された
範囲を越えないように制限されることを特徴とする請求
項２記載の基板受け渡し装置。 - 【請求項５】 基板を仮支持する仮支持部と、基板を吸
着面に吸着保持するチャックと、前記チャックを該仮支
持部から見て前記吸着面と交差する方向に移動し、前記
仮支持部と前記チャック間で基板の受渡しを可能にする
ステージと、前記ステージを前記移動方向に沿って移動
させる駆動手段と、前記ステージの前記移動方向におけ
る位置を計測する計測手段と、前記計測手段の計測値に
基づいて前記駆動手段を制御することにより前記ステー
ジの前記移動方向における位置をサーボ制御する位置サ
ーボ手段と、前記位置サーボ手段から前記駆動手段に与
えられる操作量に応じた値に基づいて前記チャックの基
板吸着保持動作の切換え指令を出力する制御手段を有す
ることを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111895A JP3167090B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 基板受け渡し装置及び半導体製造装置 |
| US08/612,766 US5773953A (en) | 1995-03-10 | 1996-03-08 | Substrate transfer system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111895A JP3167090B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 基板受け渡し装置及び半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250578A JPH08250578A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3167090B2 true JP3167090B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=12877900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111895A Expired - Fee Related JP3167090B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 基板受け渡し装置及び半導体製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5773953A (ja) |
| JP (1) | JP3167090B2 (ja) |
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| US6151100A (en) * | 1996-12-12 | 2000-11-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Positioning system |
| JP3387809B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2003-03-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| US6939206B2 (en) * | 2001-03-12 | 2005-09-06 | Asm Nutool, Inc. | Method and apparatus of sealing wafer backside for full-face electrochemical plating |
| US6855037B2 (en) | 2001-03-12 | 2005-02-15 | Asm-Nutool, Inc. | Method of sealing wafer backside for full-face electrochemical plating |
| JP2004356222A (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-16 | Canon Inc | ステージ装置及びその制御方法、露光装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP4464097B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2010-05-19 | キヤノン株式会社 | 配線構造および露光装置 |
| JP5665336B2 (ja) * | 2009-04-06 | 2015-02-04 | キヤノン株式会社 | 基板保持装置、及びそれを用いたリソグラフィー装置 |
| JP6748461B2 (ja) * | 2016-03-22 | 2020-09-02 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、インプリント装置の動作方法および物品製造方法 |
| JP2019075477A (ja) * | 2017-10-17 | 2019-05-16 | 株式会社ディスコ | チャックテーブル機構 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950538A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-23 | Hitachi Ltd | ウエハ搬送装置 |
| JPS61100942A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-19 | Canon Inc | 不良チツプ識別方法 |
| US4818169A (en) * | 1985-05-17 | 1989-04-04 | Schram Richard R | Automated wafer inspection system |
| JP2649519B2 (ja) * | 1987-07-21 | 1997-09-03 | キヤノン株式会社 | 平板状物体移送位置決め装置 |
| JP2646412B2 (ja) * | 1992-02-18 | 1997-08-27 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP5111895A patent/JP3167090B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-08 US US08/612,766 patent/US5773953A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08250578A (ja) | 1996-09-27 |
| US5773953A (en) | 1998-06-30 |
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