JP3468398B2 - Substrate processing apparatus and device manufacturing method - Google Patents
Substrate processing apparatus and device manufacturing methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】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の基
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およびそれを用いることができる
デバイス製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a substrate processing apparatus such as an exposure apparatus provided with a pre-alignment of a substrate such as a wafer to be exposed and a substrate supply apparatus. The present invention relates to a device manufacturing method capable of manufacturing the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の縮小投影型の露光装置は、特開平
７−７４０８４号公報に述べられているように、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
前記基板の粗い位置決めを行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、この
粗位置決めが行なわ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、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θ方向のずれ量を得る手段を備えている。2. Description of the Related Art In a conventional reduction projection type exposure apparatus, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-74084, a means for holding a substrate and a precise alignment of the substrate by driving the substrate holding means. A substrate processing means for performing predetermined processing on the substrate held by the substrate holding means and subjected to precise alignment, a substrate driving means for holding and moving the substrate, and a substrate driving means for holding the substrate. And a sensor for detecting the end of the substrate in a non-contact manner, and the rough positioning of the substrate by controlling the operation of the substrate driving means so that the output value of the sensor is within a predetermined tolerance range with respect to a predetermined target value. The pre-alignment means including the control means for performing the rough positioning, the transport means for holding the substrate on which the rough positioning has been performed and transporting the substrate onto the substrate holding means, and the rough positioning are performed. Mark detecting means for detecting two or more marks on the substrate while holding the separated substrate, and X, Y and Z directions with respect to the reference position for performing precise pre-alignment based on the detection result. A means for obtaining the amount of deviation in the θ direction about the axis is provided.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、マーク検出系の位置を基準としてずれ量を算
出するにもかかわらず、マーク検出系の位置を正確に認
識する手段も、あるいはマーク検出系の位置を補正する
手段もないために、この位置が経時変化した場合、検出
したずれ量に誤差を生じ、結果として基準位置に対する
Ｘ，Ｙ方向およびＺ軸を中心とするθ方向のずれ量が不
正確となる。However, in the conventional configuration, although the deviation amount is calculated with the position of the mark detection system as a reference, the means for accurately recognizing the position of the mark detection system or the mark detection system is used. Since there is no means for correcting the position of the system, when this position changes with time, an error occurs in the detected deviation amount, and as a result, the deviation amount in the θ direction about the X, Y and Z axes with respect to the reference position. Becomes inaccurate.
【０００４】この不具合点をさらに図８、図９により説
明する。なお、ここでは、従来の不具合点を端的に示す
ために、前述の従来例の中でも、基板保持手段側を補正
駆動し、基板搬送手段側を固定量駆動し、基板保持手段
の中心と、基板の中心を正確に合せる場合を挙げる。This problem will be further described with reference to FIGS. 8 and 9. Here, in order to directly show the conventional problems, among the above-mentioned conventional examples, the substrate holding means side is corrected and driven, the substrate transfer means side is driven by a fixed amount, the center of the substrate holding means, and the substrate The case where the centers of are accurately aligned will be described.
【０００５】図８は、マーク検出系が理想的な位置にあ
る場合の模式図である。この図において、５１は基板搬
送手段上（搬入ハンド上) の基板の予想位置、５２は予
想された基板５１の中心、５４はマーク検出系の中心、
５５はマーク検出系捕捉範囲、５６は検出された基板上
のマーク、Ｂは検出された基板のずれ量、５３はＢによ
り判明した基板の真の位置、５７はずれ量補正前の基板
保持手段であるチャックの位置、５８はずれ量補正前の
チャックの中心、Ｃはマーク検出系からチャックに受け
渡すための搬入ハンド固定駆動量、６０はずれ量Ｂによ
り補正されたチャック中心、６１はずれ量Ｂにより補正
されたチャック外形である。FIG. 8 is a schematic diagram when the mark detection system is in an ideal position. In this figure, 51 is an expected position of the substrate on the substrate conveying means (on the carrying-in hand), 52 is the expected center of the substrate 51, 54 is the center of the mark detection system,
Reference numeral 55 is a mark detection system capture range, 56 is a detected mark on the substrate, B is the detected shift amount of the substrate, 53 is the true position of the substrate found by B, and 57 is a substrate holding means before the shift amount is corrected. The position of a certain chuck, 58 is the center of the chuck before the displacement amount is corrected, C is the loading amount of the loading hand for transferring from the mark detection system to the chuck, 60 is the chuck center corrected by the displacement amount B, and 61 is the displacement amount B. This is the chuck outline.
【０００６】従来例では、基板を保持した搬入ハンド
を、固定駆動量Ｃだけ駆動し基板をチャックに置く際
に、検出されたずれ量Ｂだけチャックを駆動しておけ
ば、チャック中心と基板中心を正確に合せることが可能
であるとしている。In the conventional example, when the loading hand holding the substrate is driven by the fixed drive amount C and the substrate is placed on the chuck, if the chuck is driven by the detected shift amount B, the center of the chuck and the center of the substrate It is said that it is possible to accurately match.
【０００７】しかしながら、図９のようにマーク検出系
の位置が６２まで変化すると、マーク検出系の中心が５
４’までずれるので、基板の位置ずれ量がＢ’のように
変化してしまう。結果として、チャック中心と基板中心
を正確に合せるには、６１の位置までチャックを動かし
ておく必要があるのに、チャック位置が６３となる。つ
まり、精密なプリアライメントのための計測を行ったの
にもかかわらず、基板保持手段上に大きくずれて基板が
搬送されるために、基板保持手段上で再びプリアライメ
ント計測を行う必要が生じる場合があり、目的としたス
ループット向上が達成出来ない場合が生じるのである。However, when the position of the mark detection system changes to 62 as shown in FIG. 9, the center of the mark detection system becomes 5
Since the position shifts to 4 ', the displacement amount of the substrate changes like B'. As a result, in order to accurately align the center of the chuck with the center of the substrate, it is necessary to move the chuck to the position 61, but the chuck position becomes 63. In other words, even if the measurement for the precise pre-alignment is performed, it is necessary to perform the pre-alignment measurement again on the substrate holding means because the substrate is transported with a large deviation on the substrate holding means. In some cases, the desired improvement in throughput cannot be achieved.
【０００８】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を除去して、基板処理装置およびこれを用いることが
できるデバイス製造方法において、簡単かつ低コストに
て安定的にスループットを向上させることにある。It is an object of the present invention to eliminate such drawbacks of the prior art and to improve the throughput in a substrate processing apparatus and a device manufacturing method which can use the same easily and stably at low cost. It is in.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の第１の態様では、基板に所定の処理を行う
際、前記基板を保持する基板保持手段と、前記基板を前
記基板保持手段上に搬送する基板搬送手段と、前記基板
搬送手段による搬送経路の途中で、前記基板搬送手段に
設けられた基準マークの位置および前記基板に設けられ
たマークの位置を検出する、前記搬送経路と直交する方
向に移動可能なマーク検出手段と、前記マーク検出手段
による前記基準マークの位置検出結果に基づいて、前記
マーク検出手段の位置の変動に起因する、前記マーク検
出手段による前記基板に設けられたマークの位置検出結
果のずれを求める手段とを有することを特徴とする基板
処理装置。To achieve this object, in a first aspect of the present invention, a substrate holding means for holding the substrate and a substrate holding means for holding the substrate when performing a predetermined process on the substrate. a substrate conveying means for conveying onto the unit, in the middle of the transport path of the substrate transfer means, provided at a position and the substrate reference mark provided on the substrate transfer means
Detecting the position of the mark, it perpendicular to the transport path
A mark detecting means which is movable in direction, based on the position detection result of the reference mark by the mark detecting means, due to variations of the position of said mark detecting means, said mark detection
The position detection result of the mark provided on the substrate by the output means.
A substrate processing apparatus, comprising: a means for obtaining a deviation of a fruit .
【００１０】また、本発明の第２の態様では、基板に所
定の処理を行う際、前記基板を保持する基板保持手段
と、前記基板を前記基板保持手段上に搬送する基板搬送
手段と、前記基板搬送手段による搬送経路の途中で、前
記基板搬送手段に設けられた基準マークの位置および前
記基板に設けられたマークの位置を検出する、前記搬送
経路と直交する方向に移動可能なマーク検出手段と、前
記マーク検出手段による前記基準マークの位置検出結果
に基づいて、前記マーク検出手段による前記基板に設け
られたマークの位置検出結果を補正する補正手段とを有
することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, a substrate holding means for holding the substrate when performing a predetermined process on the substrate, a substrate carrying means for carrying the substrate onto the substrate holding means, and in the middle of the transport path of the substrate conveying means, for detecting the position of a mark provided on the position and the substrate reference mark provided on the substrate transfer means, the transfer
Provided on the substrate by the mark detecting means based on the mark detecting means movable in a direction orthogonal to the path and the position detection result of the reference mark by the mark detecting means.
And a correction unit that corrects the position detection result of the formed mark.
【００１１】また、本発明の基板処理装置の好ましい別
の態様では、前記基板保持手段を駆動させる駆動手段を
有し、前記駆動手段は、前記基板搬送手段により前記基
板が前記基板保持手段上に搬送される前に、前記補正手
段による補正結果に基づいて前記基板保持手段を駆動さ
せる。本発明の基板処理装置の好ましいさらに別の態様
では、前記基板保持手段を駆動させる駆動手段を有し、
前記駆動手段は、前記基板搬送手段により前記基板が前
記基板保持手段上に搬送された後に、前記補正手段によ
る補正結果に基づいて前記基板保持手段を駆動させる。
前記マーク検出手段は、前記基板に設けられた２点以上
のマークの位置を検出する。前記マーク検出手段は、前
記基板搬送手段に設けられた２点以上の基準マークの位
置を検出する。前記基板搬送手段は、前記基板の端部を
非接触で検出した結果に基づいてラフプリアライメント
された前記基板を前記基板保持手段上に搬送する。Further, another preferable embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention.
In this aspect, the driving means for driving the substrate holding means is
Yes, and the drive means, before said group <br/> plate is conveyed onto the substrate holding means by the substrate transfer means, on the basis of the said corrected hand that by the <br/> stage correction result Drive the substrate holding means
Let Still another preferred embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention
Then, it has a drive means for driving the substrate holding means,
The driving means is configured to move the substrate forward by the substrate carrying means.
After being transferred onto the substrate holding means, the correction means
The substrate holding means is driven based on the correction result.
The mark detecting means has two or more points provided on the substrate.
The position of the mark is detected. The mark detecting means is
Position of two or more reference marks provided on the substrate transfer means
Position is detected. The substrate transfer means is configured to move the edge of the substrate.
Rough pre-alignment based on non-contact detection results
The separated substrate is conveyed onto the substrate holding means .
【００１２】また、本発明のデバイス製造方法の第１の
態様では、基板保持手段により基板を保持しながら前記
基板に所定の処理を行う段階と、基板搬送手段により前
記基板を前記基板保持手段上に搬送する段階と、前記基
板搬送手段による搬送経路の途中で、前記搬送経路と直
交する方向に移動可能なマーク検出手段により前記基板
搬送手段に設けられた基準マークの位置および前記基板
に設けられたマークの位置を検出する段階と、前記マー
ク検出手段による前記基準マークの位置検出結果に基づ
いて、前記マーク検出手段による前記基板に設けられた
マークの位置検出結果を補正する段階とを有することを
特徴とする。Further, in the first aspect of the device manufacturing method of the present invention, a step of performing a predetermined process on the substrate while holding the substrate by the substrate holding means, and a step of carrying the substrate on the substrate holding means by the substrate carrying means. the method comprising: conveying, in the middle of the transport path of the substrate transfer means, the transport path and straight
Detecting the position of the reference mark provided on the substrate conveying means and the position of the mark provided on the substrate by the mark detecting means movable in the intersecting direction, and detecting the position of the reference mark by the mark detecting means. Correcting the position detection result of the mark provided on the substrate by the mark detecting means based on the result.
【００１３】このように、マーク検出手段による基準マ
ークの検出結果をも考慮することにより、マーク検出手
段の位置の変化にかかわらず、基板の位置を正確に認識
した処理を行うことができる。As described above, by also considering the detection result of the reference mark by the mark detecting means, it is possible to perform the processing in which the position of the substrate is accurately recognized regardless of the change in the position of the mark detecting means.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、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粗い位置決め
を行う制御手段を有するプリアライメント手段を備え
る。そして、前記基板搬送手段は、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し、前
記マーク検出手段はこの粗位置決めが行われた基板を保
持した状態でその基板上の２点以上のマークを検出し、
前記基板処理手段は、前記所定の処理として、前記基板
保持手段を駆動させて前記基板を精密にアライメントす
る処理を含み、前記２点以上のマークの検出結果に基づ
いて、この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θ方向
のずれ量を得るとともに、このずれ量を前記基準マーク
位置の検出結果に基づいて補正する。以下、実施例を通
じて本発明の実施形態をより具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a preferred embodiment of the present invention, a substrate driving means for holding and moving a substrate, a sensor for detecting an end portion of the substrate held by the substrate driving means in a non-contact manner, and Prealignment means having a control means for controlling the operation of the substrate driving means to perform rough positioning of the substrate so that the output value of the sensor is within a predetermined tolerance range with respect to a predetermined target value is provided. Then, the substrate carrying means holds the substrate on which the rough positioning has been carried and carries it onto the substrate holding means, and the mark detecting means holds the substrate on which the rough positioning has been carried out on the substrate. Of two or more marks of
The substrate processing unit includes, as the predetermined process, a process of driving the substrate holding unit to precisely align the substrate, and based on the detection result of the two or more marks, the precise pre-alignment is performed. The amount of deviation in the θ direction about the X, Y and Z axes with respect to the reference position is obtained, and this amount of deviation is corrected based on the detection result of the reference mark position. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically through examples.
【００１５】[0015]
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る基板処理装置
の要部概略図である。同図に示すように基板処理装置Ｓ
０の側方には、基板を自動的に供給、回収するための基
板供給装置Ｆ０が配置され、基板を収納している供給用
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基板のプリアライメ
ントを行うラフプリアライメント装置１１０、および、
ラフプリアライメントを終えたウエハを基板処理装置本
体Ｓ０に搬入する搬入ハンド２０１を有している。１６
はマーク検出系であり、搬入ハンド２０１により保持さ
れた基板上のマークの位置を検出する機能を持ち、また
搬入ハンド２０１の進行方向と直交する方向Ｘへの移動
が可能である。搬入ハンド２０１は、直線ガイド２０４
および上下駆動部２０５、基板を吸着保持する吸着部２
０３ならびに基準マーク２０６から構成されている。基
準マーク２０６は、前述の基板マーク検出系１６によ
り、その位置を検出することが可能である。搬入ハンド
２０１により基板は、Ｘ，Ｙテーブル４およびチャック
５により構成されるステージ系に搬入され、処理が行な
われ、処理終了後、回収ハンド１１２によって回収する
ようになっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of a main part of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
A substrate supply device F0 for automatically supplying and collecting substrates is arranged on the side of 0, and is sequentially taken out by a robot (not shown) from the supply cassette 109 containing the substrates and the supply cassette 109. A rough pre-alignment apparatus 110 for pre-aligning a substrate, and
It has a carry-in hand 201 for carrying in a wafer that has undergone rough pre-alignment to the substrate processing apparatus main body S0. 16
Is a mark detection system, has a function of detecting the position of a mark on the substrate held by the carry-in hand 201, and can move in a direction X orthogonal to the traveling direction of the carry-in hand 201. The carry-in hand 201 has a linear guide 204.
And a vertical drive unit 205, a suction unit 2 that holds a substrate by suction
03 and reference mark 206. The position of the reference mark 206 can be detected by the above-described board mark detection system 16. The substrate is carried into the stage system constituted by the X, Y table 4 and the chuck 5 by the carry-in hand 201, processed, and collected by the collecting hand 112 after the process is completed.
【００１６】図２はマーク検出系１６の位置補正データ
を得るために、搬入ハンド２０１をマーク検出系１６の
下へ駆動し、基準マーク２０６の中の一つを検出してい
る状態を表す概略図である。図３は基板Ｗのずれ量を得
るために、基板Ｗを保持した搬入ハンド２０１をマーク
検出系１６の下へ駆動し、基板上に設けた十字マーク４
１を検出する手法を表す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the carry-in hand 201 is driven below the mark detection system 16 and one of the reference marks 206 is detected in order to obtain the position correction data of the mark detection system 16. It is a figure. In FIG. 3, in order to obtain the displacement amount of the substrate W, the carry-in hand 201 holding the substrate W is driven below the mark detection system 16, and the cross mark 4 provided on the substrate.
It is a schematic diagram showing the method of detecting 1.
【００１７】上記構成において、動作を順を追って説明
する。最初に、マーク検出系１６の位置補正データを、
以下の動作により算出する。まず、マーク検出系１６を
移動し、基板上のマークがこの捕捉範囲に入ることが期
待できる状態にする。この状態で、搬入ハンド２０１
を、その基準マーク２０６がマーク検出系１６の下に来
るまで直線ガイド２０４に沿って移動し、次に基準マー
ク２０６の上面がこのマーク検出系１６のピント面に位
置するまで上下駆動部２０５によって搬入ハンド２０１
を上昇させる。なお、この代わりに、予めマーク検出系
１６にフォーカス系を設けて、マーク検出系１６を動作
させてピントをとってもよい。この位置で（図２の状
態）、搬入ハンド２０１上に設けた基準マーク２０６を
検出し、マーク検出系１６の理想位置からの位置誤差Ａ
を算出する。The operation of the above structure will be described step by step. First, the position correction data of the mark detection system 16 is
It is calculated by the following operation. First, the mark detection system 16 is moved so that the mark on the substrate can be expected to fall within this capture range. In this state, the carry-in hand 201
Is moved along the linear guide 204 until the reference mark 206 is below the mark detection system 16, and then by the vertical drive unit 205 until the upper surface of the reference mark 206 is positioned on the focus surface of the mark detection system 16. Carry-in hand 201
Raise. Instead of this, a focus system may be provided in advance in the mark detection system 16 and the mark detection system 16 may be operated to focus. At this position (state of FIG. 2), the reference mark 206 provided on the carry-in hand 201 is detected, and the position error A from the ideal position of the mark detection system 16 is detected.
To calculate.
【００１８】次に、基板処理を行うために、基板の搬入
を行う。つまり、図示しないロボットにより、供給用カ
セット１０９から取り出し、ラフプリアライメント装置
１１０に搬入した基板を、ラフプリアライメント装置１
１０によって所定の位置に位置合せし、その後、搬入ハ
ンド２０１の吸着部２０３に吸着保持させる。その後、
図３に示すように、基板上の十字マーク４１がマーク検
出系１６の下に来るまで搬入ハンド２０１を直線ガイド
２０４に沿って移動し（図３の（１）位置）、次に基板
面がこのマーク検出系１６のピント面に位置するまで搬
入ハンド２０１を上下駆動部２０５によって上昇させ
る。なお、この代わりに、予めマーク検出系１６にフォ
ーカス系を設けて、マーク検出系１６を動作させてピン
トをとってもよい。Next, the substrate is carried in for the substrate processing. That is, the substrate taken out from the supply cassette 109 and carried into the rough pre-alignment apparatus 110 by a robot (not shown) is used as the rough pre-alignment apparatus 1
It is aligned at a predetermined position by 10 and then sucked and held by the suction unit 203 of the carry-in hand 201. afterwards,
As shown in FIG. 3, the carry-in hand 201 is moved along the linear guide 204 until the cross mark 41 on the substrate is below the mark detection system 16 (position (1) in FIG. 3), and then the substrate surface is moved. The carry-in hand 201 is raised by the vertical drive unit 205 until it is located on the focus surface of the mark detection system 16. Instead of this, a focus system may be provided in advance in the mark detection system 16 and the mark detection system 16 may be operated to focus.
【００１９】この位置で基板上に設けた十字マーク４１
を検出し、基準位置からのずれ量Ｂを計測する。この十
字マーク４１のずれ量Ｂ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、この誤差を
前述のマーク検出系１６の位置誤差Ａで補正する。A cross mark 41 provided on the substrate at this position
Is detected and the amount of deviation B from the reference position is measured. From the shift amount B of the cross mark 41, an error of the wafer position with respect to the reference position in the X, Y and θ directions is calculated, and this error is corrected by the position error A of the mark detection system 16 described above.
【００２０】そしてこの補正された位置誤差をＸ，Ｙス
テージ４が、基板受け渡し位置（図１のチャック位置)
ヘ移動する量のオフセット値として使用し、その後、ハ
ンド部２０１を基板供給位置（図３の（２）の位置）ま
で移動させ、上下駆動部２０５を下方へ駆動して基板を
チャック５に受け渡す。これにより、基板の中心とチャ
ックの中心が正確に一致した状態で基板がチャック５上
に置かれることになる。Then, the corrected position error is corrected by the X, Y stage 4 to the substrate transfer position (chuck position in FIG. 1).
(3) Used as an offset value for the amount of movement, after that, the hand unit 201 is moved to the substrate supply position (position (2) in FIG. 3) and the vertical drive unit 205 is driven downward to receive the substrate on the chuck 5. hand over. As a result, the substrate is placed on the chuck 5 in a state where the center of the substrate and the center of the chuck are exactly aligned.
【００２１】その後、チャック５に受け渡された基板
は、正確に位置が把握されているので、チャック５上で
のプリアライメントのための計測を行う必要がなく、図
示しない最終精密アライメント位置に直接移動し、基板
処理の工程に入ることができる。処理が終了した基板
は、ステージ４によって回収位置に移動され、回収ハン
ド１１２によって回収される。After that, since the position of the substrate transferred to the chuck 5 is accurately grasped, it is not necessary to perform the measurement for pre-alignment on the chuck 5, and the substrate is directly transferred to the final precision alignment position (not shown). It can move and enter the process of substrate processing. The processed substrate is moved to the recovery position by the stage 4 and recovered by the recovery hand 112.
【００２２】以上のずれ量の補正方法を、さらに図４、
図５を用いて説明する。図４はマーク検出系１６の位置
がずれる前に、搬入ハンド２０１上に設けた基準マーク
２０６の位置Ｄを検出している状態である。図５はマー
ク検出系１６の中心位置が５４’の位置までずれた後
で、搬入ハンド２０１上に設けた基準マーク２０６の位
置Ｄ’を検出している状態である。ここでマーク検出系
の理想位置からの位置誤差Ａは、図６に示すようにＡ＝
Ｄ−Ｄ’として求められ、図７に示すように、算出され
た量Ａだけ、基準位置からの基板のずれ量Ｂ’を補正
し、Ａ＋Ｂ’の量だけチャック５を駆動しておけば、補
正されたチャック中心が６５、チャック外形が６４とな
り、従来例で述べたマーク検出系が理想的な位置にある
場合のチャック位置６１（図８）と等しくなる。ゆえ
に、基板の中心とチャックの中心が正確に一致した状態
で基板がチャックに受け渡されることになる。The method of correcting the above deviation amount is further described in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a state in which the position D of the reference mark 206 provided on the carry-in hand 201 is detected before the position of the mark detection system 16 is displaced. FIG. 5 shows a state in which the position D ′ of the reference mark 206 provided on the carry-in hand 201 is detected after the center position of the mark detection system 16 is displaced to the position 54 ′. Here, the position error A from the ideal position of the mark detection system is A =
If the displacement B ′ of the substrate from the reference position is corrected by the calculated amount A as shown in FIG. 7 and the chuck 5 is driven by the amount A + B ′, as shown in FIG. The corrected chuck center is 65 and the chuck outer shape is 64, which is equal to the chuck position 61 (FIG. 8) when the mark detection system described in the conventional example is in the ideal position. Therefore, the substrate is transferred to the chuck in a state where the center of the substrate and the center of the chuck are exactly aligned.
【００２３】なお、本実施例では基板保持手段側を補正
駆動し、基板搬送手段側を固定量駆動し、基板保持手段
の中心と、基板の中心を正確に合せて搬入する場合を挙
げたが、基板搬入後に基板処理を行う位置へ移動する駆
動量のオフセットとして補正してもよい。In this embodiment, the case where the substrate holding means side is corrected and driven, the substrate carrying means side is driven by a fixed amount, and the center of the substrate holding means and the center of the substrate are accurately aligned and carried in are described. Alternatively, it may be corrected as an offset of the driving amount that moves to a position where the substrate processing is performed after the substrate is loaded.
【００２４】次に、この基板処理装置として露光装置を
用いた場合、それを利用することができるデバイス製造
例を説明する。図１０は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステッ
プ３１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行
なう。ステップ３２（マスク製作）では設計した回路パ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ
を製造する。ステップ３４（ウエハプロセス）は前工程
と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソ
グラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成す
る。次のステップ３５（組み立て）は後工程と呼ばれ、
ステップ３４によって作製されたウエハを用いて半導体
チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシン
グ、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ３６（検査）では、ステ
ップ３５で作製された半導体デバイスの動作確認テス
ト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経
て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ３
７）する。Next, when an exposure apparatus is used as this substrate processing apparatus, a device manufacturing example that can utilize it will be described. FIG. 10 shows a flow of manufacturing minute devices (semiconductor chips such as IC and LSI, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads, micromachines, etc.). In step 31 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. In step 32 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured. On the other hand, step 3
In 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 34 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the mask and the wafer prepared above. The next step 35 (assembly) is called the post process,
This is a process for forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step 34, and includes a process such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation) and the like. In step 36 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 35 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these processes, semiconductor devices are completed and shipped (step 3
7) Do.
【００２５】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ４１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ４２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ４３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ４４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ４
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ４６（露光）では、上記説明した露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ４７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ４８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ４９（レジスト剥離）では、
エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
これらのステップを繰り返し行なうことによってウエハ
上に多重に回路パターンを形成する。FIG. 11 shows a detailed flow of the wafer process. In step 41 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 42 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 43 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 44 (ion implantation), ions are implanted in the wafer. Step 4
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 46 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the above-described exposure apparatus. In step 47 (development), the exposed wafer is developed. In step 48 (etching), parts other than the developed resist image are removed. In step 49 (resist stripping),
The unnecessary resist after etching is removed.
By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【００２６】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
で製造することができる。By using the manufacturing method of this embodiment, a highly integrated semiconductor device, which has been difficult to manufacture in the past, can be manufactured at low cost.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板搬送手段上に基準マークを設け、この位置を基板上
のマークを検出するマーク検出手段で検出して、その検
出結果を考慮して、マーク検出系の位置の変動に起因す
る誤差を補正するようにしたため、基板位置を常に正確
に認識した処理を行うことができる。したがって、再度
のプリアライメント等を不要にし、簡単かつ低コストな
構成で、安定的にスループットを向上させることができ
る。As described above, according to the present invention,
A reference mark is provided on the substrate transfer means, this position is detected by the mark detection means for detecting the mark on the substrate, and the detection result is taken into consideration to correct the error caused by the change in the position of the mark detection system. As a result, it is possible to perform the processing in which the substrate position is always accurately recognized. Therefore, it is possible to stably improve the throughput with a simple and low-cost configuration that does not require pre-alignment or the like again.
【図１】 本発明の一実施例である基板処理装置の要部
概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a main part of a substrate processing apparatus that is an embodiment of the present invention.
【図２】 図１の装置において、マーク検出系の位置補
正データを得るために、搬入ハンド２０１をマーク検出
系１６の下へ駆動し、基準マーク２０６の中の一つを検
出している状態を表す概略図である。2 is a state in which the carry-in hand 201 is driven below the mark detection system 16 and one of the reference marks 206 is detected in order to obtain position correction data of the mark detection system in the apparatus of FIG. It is a schematic diagram showing.
【図３】 図１の装置において、基板Ｗのずれ量を得る
ために、基板Ｗを保持した搬入ハンド２０１をマーク検
出系１６の下へ駆動し、基板上に設けた十字マーク４１
を検出する手法を表す概略図である。In the apparatus of FIG. 1, in order to obtain the amount of displacement of the substrate W, a carry-in hand 201 holding the substrate W is driven below the mark detection system 16 and a cross mark 41 provided on the substrate.
It is a schematic diagram showing the method of detecting.
【図４】 図１の装置において、マーク検出系１６の位
置がずれる前に搬入ハンド２０１上に設けた基準マーク
２０６の位置Ｄを検出している状態のべクトル図であ
る。4 is a vector diagram showing a state in which the position D of a reference mark 206 provided on the carry-in hand 201 is detected before the position of the mark detection system 16 is displaced in the apparatus of FIG.
【図５】 図１の装置において、マーク検出系１６の位
置が６２の位置までずれた後で、搬入ハンド２０１上に
設けた基準マーク２０６の位置Ｄ’を検出している状態
のベクトル図である。5 is a vector diagram showing a state in which the position D ′ of the reference mark 206 provided on the carry-in hand 201 is detected after the position of the mark detection system 16 is displaced to the position of 62 in the apparatus of FIG. is there.
【図６】 図１の装置において、マーク検出系の理想位
置からの位置誤差Ａを算出するべクトル図である。6 is a vector diagram for calculating a position error A from an ideal position of a mark detection system in the apparatus of FIG.
【図７】 図１の装置において、基板のずれ量を、位置
誤差Ａで補正した場合のべクトル図である。FIG. 7 is a vector diagram when the displacement amount of the substrate is corrected by the position error A in the apparatus of FIG.
【図８】 従来例のマーク検出系が理想的な位置にある
場合のベクトル図である。FIG. 8 is a vector diagram when the mark detection system of the conventional example is located at an ideal position.
【図９】 従来例のマーク検出系の位置が変化した場合
のべクトル図である。FIG. 9 is a vector diagram when the position of a mark detection system of a conventional example changes.
【図１０】 図１の装置として露光装置を用いた場合、
これにより製造し得る微小デバイスの製造の流れを示す
フローチャートである。FIG. 10 shows a case where an exposure apparatus is used as the apparatus of FIG.
It is a flow chart which shows a flow of manufacture of a minute device which can be manufactured by this.
【図１１】 図１０におけるウエハプロセスの詳細な流
れを示すフローチャートである。11 is a flowchart showing a detailed flow of the wafer process in FIG.
Ｓ０：基板処理装置、Ｆ０：基板供給装置、Ａ：マーク
検出系の理想位置からの位置誤差、Ｂ：検出された基板
のずれ量、Ｂ’：位置が変化した後のマーク検出系によ
り検出された基板のずれ量、Ｃ：マーク検出系からチャ
ックに受け渡すための搬入ハンド固定駆動量、Ｄ：理想
的位置にあるマーク検出系が測定した基準マーク２０６
の位置、Ｄ’: 位置が変化したマーク検出系が測定した
基準マーク２０６の位置、Ｗ: 基板、４：Ｘ，Ｙテーブ
ル、５：チャック、１６：マーク検出系、４１：基板上
に設けた十字マーク、５１：基板搬送手段上（搬入ハン
ド）の基板の予想位置、５２：予想された基板５１の中
心、５３：Ｂにより判明した基板の真の位置、５４：マ
ーク検出系の中心、５４’：位置が変化した後のマーク
検出系の中心、５５：マーク検出系捕捉範囲、５６：検
出された基板上のマーク、５７：ずれ量補正前の基板保
持手段であるチャックの位置、５８：ずれ量補正前のチ
ャックの中心、６０：ずれ量Ｂにより補正されたチャッ
ク中心、６１：ずれ量Ｂにより補正されたチャック外
形、６２：位置が変化した後のマーク検出系捕捉範囲、
６３：ずれ量Ｂ’により補正されたチャック外形、１０
９：供給用カセット、１１０：ラフプリアライメント装
置、１１２：回収ハンド、２０１：搬入ハンド、２０
３：吸着部、２０４：直線ガイド、２０５：上下駆動
部、２０６：基準マーク。S0: Substrate processing device, F0: Substrate supply device, A: Position error from the ideal position of the mark detection system, B: Detected substrate deviation amount, B ': Detected by the mark detection system after the position change Amount of displacement of the substrate, C: A fixed driving amount of the carry-in hand for transferring from the mark detection system to the chuck, D: Reference mark 206 measured by the mark detection system at the ideal position
Position, D ': position of the reference mark 206 measured by the mark detection system whose position has changed, W: substrate, 4: X, Y table, 5: chuck, 16: mark detection system, 41: provided on the substrate Cross mark, 51: Expected position of substrate on substrate carrying means (carrying-in hand), 52: Expected center of substrate 51, 53: True position of substrate found by B, 54: Center of mark detection system, 54 ': Center of mark detection system after position change, 55: mark detection system capture range, 56: mark on substrate detected, 57: position of chuck as substrate holding means before displacement amount correction, 58: Center of chuck before displacement amount correction, 60: chuck center corrected by displacement amount B, 61: chuck outline corrected by displacement amount B, 62: mark detection system capture range after position change,
63: chuck outer shape corrected by the shift amount B ′, 10
9: cassette for supply, 110: rough pre-alignment device, 112: collection hand, 201: carry-in hand, 20
3: Adsorption part, 204: Linear guide, 205: Vertical drive part, 206: Reference mark.
Claims (8)
保持する基板保持手段と、 前記基板を前記基板保持手段上に搬送する基板搬送手段
と、 前記基板搬送手段による搬送経路の途中で、前記基板搬
送手段に設けられた基準マークの位置および前記基板に
設けられたマークの位置を検出する、前記搬送経路と直
交する方向に移動可能なマーク検出手段と、 前記マーク検出手段による前記基準マークの位置検出結
果に基づいて、前記マーク検出手段の位置の変動に起因
する、前記マーク検出手段による前記基板に設けられた
マークの位置検出結果のずれを求める手段とを有するこ
とを特徴とする基板処理装置。1. When performing a predetermined process on a substrate, a substrate holding means for holding the substrate, a substrate carrying means for carrying the substrate onto the substrate holding means, and a midway of a carrying path by the substrate carrying means. , The position of the reference mark provided on the substrate transfer means and the substrate
Directly detects the position of the mark provided and directly
Provided on the substrate by the mark detecting means, which is caused by a change in the position of the mark detecting means based on the position detection result of the reference mark by the mark detecting means movable in the intersecting direction and the mark detecting means. Was
A substrate processing apparatus, comprising: means for obtaining a deviation of a mark position detection result .
保持する基板保持手段と、 前記基板を前記基板保持手段上に搬送する基板搬送手段
と、 前記基板搬送手段による搬送経路の途中で、前記基板搬
送手段に設けられた基準マークの位置および前記基板に
設けられたマークの位置を検出する、前記搬送経路と直
交する方向に移動可能なマーク検出手段と、 前記マーク検出手段による前記基準マークの位置検出結
果に基づいて、前記マーク検出手段による前記基板に設
けられたマークの位置検出結果を補正する補正手段とを
有することを特徴とする基板処理装置。2. When performing a predetermined process on a substrate, a substrate holding means for holding the substrate, a substrate carrying means for carrying the substrate onto the substrate holding means, and a midway of a carrying path by the substrate carrying means. detects the position of the mark provided at the position and the substrate reference mark provided on the substrate transfer means, the transport path and straight
The mark detection means movable in the intersecting direction and the mark detection means provided on the substrate based on the position detection result of the reference mark by the mark detection means.
A substrate processing apparatus, comprising: a correction unit that corrects a position detection result of a marked mark.
を有し、前記駆動手段は、前記基板搬送手段により前記
基板が前記基板保持手段上に搬送される前に、前記補正
手段による補正結果に基づいて前記基板保持手段を駆動
させることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装
置。3. A driving means for driving the substrate holding means, wherein the driving means determines a correction result by the correcting means before the substrate is carried onto the substrate holding means by the substrate carrying means. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the substrate holding means is driven based on the above.
を有し、前記駆動手段は、前記基板搬送手段により前記
基板が前記基板保持手段上に搬送された後に、前記補正
手段による補正結果に基づいて前記基板保持手段を駆動
させることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装
置。4. A driving means for driving the substrate holding means, wherein the driving means is based on a correction result by the correcting means after the substrate is carried onto the substrate holding means by the substrate carrying means. 3. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the substrate holding means is driven by a means.
られた２点以上のマークの位置を検出することを特徴と
する請求項２〜４のいずれかに記載の基板処理装置。5. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the mark detection unit detects the positions of two or more marks provided on the substrate.
段に設けられた２点以上の基準マークの位置を検出する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板
処理装置。6. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the mark detecting means detects the positions of two or more reference marks provided on the substrate carrying means.
非接触で検出した結果に基づいてラフプリアライメント
された前記基板を前記基板保持手段上に搬送することを
特徴とする請求項１〜６にいずれかに記載の基板処理装
置。7. The substrate carrying means carries the rough pre-aligned substrate onto the substrate holding means based on a result of non-contact detection of an end portion of the substrate. 7. The substrate processing apparatus according to any one of 6 to 6.
前記基板に所定の処理を行う段階と、 基板搬送手段により前記基板を前記基板保持手段上に搬
送する段階と、 前記基板搬送手段による搬送経路の途中で、前記搬送経
路と直交する方向に移動可能なマーク検出手段により前
記基板搬送手段に設けられた基準マークの位置および前
記基板に設けられたマークの位置を検出する段階と、 前記マーク検出手段による前記基準マークの位置検出結
果に基づいて、前記マーク検出手段による前記基板に設
けられたマークの位置検出結果を補正する段階とを有す
ることを特徴とするデバイス製造方法。8. A step of performing a predetermined process on the substrate while holding the substrate by the substrate holding means, a step of transporting the substrate onto the substrate holding means by the substrate transporting means, and a transport path by the substrate transporting means. Along the way, the carrying through of
Detecting the position of the reference mark provided on the substrate conveying means and the position of the mark provided on the substrate by the mark detecting means movable in the direction orthogonal to the path, and the step of detecting the reference mark by the mark detecting means. Based on the position detection result, the mark detection means sets the substrate.
And a step of correcting the position detection result of the scribed mark.
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