JPS6017919A - ウエハのハンドリング方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕１．１ 本発明は、ＳＬＩ等の製造装置、特に露光装置に使用さ
れるウェハのハンドリング方法およびその装置の改良に
関するものである。

〔発明の背景〕

ＬＳ’ｌは増々高密度化の傾向にある。これに伴なって
、ＬＳＩを生産する関連技術の開発が急がれている。

とりわけ、微細化するパターンをウェハに高精度で露光
する工程で使用されるウェハのハン。

ドリフタが重要である。

先ず、第１図を用いてウェハのハンドリング・の概略を
説明する。図において、カートリッジ。

８に納められたウェハ１は、搬送ベルト９に載。

せられて、プリアライメント部２に運ばれ、こ。

こでウェハ１は粗アライメントされる。このよ、。

うに粗アライメントされたウェハ１は、ロード。

チャック１２によって、ウェハチャック３上に移。

載される。次にウェハチャック３上にウェハ１６を載置
した状態で、定盤１１上を矢印方向に露光テーブル１０
を移行し、精アライメントを行なった後１図示省略の露
光光学系によって、ウェハ１上にパターンを露光する。

このようにして露光が終了したウェハ１は、露光テーブ
ル１０の移行によって元の位置に戻され１次いでアンロ
ードチャック１３により取り出されて搬送ベルト１７に
載せられカートリッジ１８に収納される。

上記一連の工程において、ロードチャック１２とアンロ
ードチャック１５とは、Ｌ字に形成されたアーム１４に
取付けられ、このアーム１４は、モータ１５と上下動機
構及び回転機構を備えた駆動部１６により回転させられ
、ウェハ１のハンドリ。

ングが行なわれる。

従来の上記ハンドリングを第２図及び第３図。

に示し説明する。先ず、第２図のハンドリング。

は、ウェハの表面を真空汲置して行なうもので、。

ある。図中２は、プリアライメント部、３′はつ。

エバチャック、１２はロードチャック、１３はアン。

ロードチャックである。

このハンドリング方法は、チャックの吸着面（ゴムまた
はテフロン製）が、露光感光剤であるレジストを塗布し
たウェハのレジスト面に直接するので、特にポジ用レジ
ストの場合には。

損傷し、高精度の露光が行なえないという欠点があった
。

この欠点を補うために、第３図に示すハンドリング方法
が開発された。

このハンドリング方法は、レジスト面の損傷を防止する
ために、ウェハの裏面を吸着して搬送するようにしたも
のである。

図において、２はプリアライメント部、ｌは、　３　。

ウェハチャック、１２はロードチャック、１３はア。

ンロードチャック、１４はアームである。

このハンドリング方法においては１図に示す。

ようにチャックの爪部を避けるためにウニハチ。

ヤック５のウェハ１の直径よりも小さくなるよ。

うに切り欠く必要があり、その結果、ウニハチ。

ヤック６に載置されたウェハ１の出張り部が垂。

れ下り、ウェハの全平面を完全に平担化するこ。

とができなかった。

特に半導体素子の集積度向上に伴なって、パ、。

ターンも微細化され、これに対処する露光光学系の焦点
深度も増々小さくなりつつある。

このような状況の中で、高解像に焼付露光を行なうため
には、ウェハのうねりや、ウェハとウェハチャック間へ
のごみの介在をなくしたつ５ エバチャックの開発が急がれているのが実状である。

〔発明の目的〕

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、ウェハ
の平担度の調整を可能にすると共に。

・　４　・ ハンドリングしながら同時に粗アライメントも・行ない
、更にごみの問題をも同時に解決したつ・エバのハンド
リング方法および装置を提供せん・とするものである。

〔発明の概要〕　５ 即ち本発明は、従来のように真空吸着方法を。

用いないで、ウェハの外周を支持部材によって。

支持することで問題を解決したものであり、搬。

送ベルトでロードチャックに運ばれてきたウニ。

ハな、ロードチャック内に股げた保持部材をつ、。

エバの外周に当接してウェハを保持し１次いで。

ウェハを回転して粗アライメントを行ない１次。

いでこのウェハをウェハチャックに移載してウェハの平
担度を調節した後、精アライメント機。

構に搬送し、露光終了したウェハをアンロード５ チャックにより取り出すようにしたウェハのハンドリン
グ方法である。

このハンドリング方法を実施するための装置として、ウ
ェハな受け渡しするためのアーム上に保持部材を固定し
て設け、この保持部材につエバの外周な当接するための
可動保持部材を別。

に設げ、この可動保持部材と上記アームに固定”した保
持部材とでウェハを保持した状態で、つ。

エバを回転させるローラを設け、これら保持部・材によ
ってウェハを保持して回転させることに５より、ロード
チャック内で粗アライメントした・ことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について詳細に説明す。

る。先ず、供給ステージ（従来のブリアライメ、。

ントステージ２）第５図を用いて、実施例の概。

略を説明する。図において２０　、２５は、アーム１４
゜に固定された保持部材である。２１は、ウェハ１゜を
矢印方向に回転させる駆動ローラである。又。

２６は、支点軸２８を中心にアーム１４上で回動する１
゜レバー２７に取付けられた可動保持部材である。

２９はばね、３０はシリンダであり、レバー２７を回動
するために設けられている。

このハンドリング装置において、ロードチャックに運ば
れてきたウェハ１は、２個の保持部０ 材２０と１個の保持部材２５に当接するように、可。

動保持部材２６により押され、ウェハ１は、ばね２９の
弾性力を受けて、保持部材２０　、２５および可動保持
部材２６によって外周部で支持される。こ・の支持状態
を保ちながら駆動ローラ２１によりつ゛・エバ１を回転
し、ウェハ１のオリフラ部が保持・部材２０　、２０に
当接した所で回転が停止される。・これによりウェハ１
はＸ、Ｙ方向の位置決めが・され粗アライメントされた
ことになる。

次にアーム１４を回転してウェハ１をウニハチ１゜ヤッ
クに移載し、露光される。

このようにウェハの外周を、保持部材により。

て保持することにより、ウェハチャックでのつ。

エバ平担部の調整が可能になると共に、ロード。

チャック内でウェハを回転して粗アライメント１５を行
なうことができ、また真空吸着を用いないのでごみの呼
び込みがない。

以下、その詳細について更に詳しく説明する。

第４図においてウェハ１は、アーム１４に回転度レバー
２７に回転可能に軸支された溝付の可動口・−ラ２６（
可動保持部材）によって、ウェハ１の・外周を溝に嵌入
した状態で支持され、ウニハトの裏面には、ウェハ１の
平担化を行なうための・ダイヤフラムチャック３２およ
びダイヤフラム変コ形駆動部３３（例えばピエゾ素子）
が設けられ、。

第１図で説明したウェハチャック３を構成して。

いる。なお２４は、駆動ローラ２１（第５図参照）。

を駆動するためのモータである。第５図は、第。

４図の平面図である。図において、ローラ２０ハＩＩ）
ウェハ１のＸ方向の位置を決めるために、アニム１４の
所定の位置に設けられている。又溝付の。

ローラ２５は、ウェハ１のＹ方向の位置を決める。

ためにアーム１４の所定位置に軸支されている。。

可動ローラ２６は、アーム１４に設けられた支点軸１゜
２８を回動軸として回動するレバー２７の先端部に取付
けられている。２９は、ばねであり、可動ローラ２６が
、ローラ２０　、２５側に可動するように弾性力が働（
ようになっている。３０はシリンダであり、ばね２９の
弾性力に抗してレバー２７を押し上げ、可動ローラ２６
が、ローラ２０　、２５より遠ざ。

かるように動かされるようになっている。２１は。

駆動用ローラであり、駆動ベルト２３が巻掛けら・れ、
プーリ２２（第４図参照）を介して、モータ・２４によ
り回転させられる。この駆動ローラ２１と５０−ラ２０
との位置関係は、駆動ローラ２１がウニ・ハ１の外周に
接している状態では、ローラ２０は・ウェハ１の外周よ
り離れており（第５図（ａ）の状・態）、ウェハ１が回
転してローラ２０がウェハ１゜のオリフラ部分にきた時
に、ローラ２０は、ウニ１゜ハに当接する。なお３１は
反射式センサーである。。

第６図及び第７図に示す実施例は、供給ステ。

−ジ（第１図に示すプリアライメント部２が対。

応する。）においてウェハが載置された回転テ。

−プルをウェハの中心を軸として回転し、ウニ５ ハのオリフラ（平担部）の位置を所定位置に設けられた
光電検出器でウェハのオリフラ（平担部）が所定の位置
に来たことを検出し、そのとき１回転テーブルを停止さ
せオリフラ方向のみ合せを行なう場合を示した。そのた
めアーム１４上でウェハを回転させてオリフラ方向の合
せを・する必要がなく、アーム１４上で単に複数の固定
・保持部材に可動の保持部材を押し付ければ粗ア・ライ
メントが可能となる。従って第６図に示す・実施例の如
く、第５図に示したローラ２０　、２５お・・よび可動
ローラ２６に代ってピン３５．３６．３７を用いること
が可能となる。また第７図に示す実施。

例の如く、第５図に示したローラ２０　、２５の代り。

にＬ字状のブロックを用いることもできる。な。

おその他の部分は第５図に示した実施例と同じ１゜であ
る。

このように供給ステージまで送り込まれたつ。

エバを供給ステージでオリフラ方向の合せを行。

ない、ハンドリング装置で粗アライメントし、。

露光（処理）ステージｄンヘ搬送することが出ｌ。

来る。

以上のように構成した本実施例の作用を以下説明する。

録送ベルト９によって搬送されてきたウェハ１は、ロー
ドチャック１２の下側に運ばれ、この状態でアーム１４
を下降しく第１１図参照）。

０ 第５図の状態となる。第５図において、シリン・ダ３０
の押付力を解除することにより、レバー２７・は、ばね
２９の弾性力によって支点軸２８を中心に・回動し、可
動ローラ２６をローラ２０　、２５側に移動・させ、ウ
ェハ１の外周をローラ２０　、２５および可５動ローラ
２６により支持する。この支持力は、ば。

ね２９の弾性力によって保持される。このように。

ウェハ１の外周を支持した状態で、モータ２４を。

駆動し、ウェハ１を駆動ローラ２１によって矢印。

方向に回転し、ウェハ１のオリフラ部が、ロー１゜う２
０に当接した時に（第５図（ｂ）参照）反射セン。

す３１が働き、モータ２４は停止する。

この状態においては、ウェハ１は、ローラ２０によって
Ｘ方向に位置決めされ、またローラ２５゜によってＹ方
向に位置決めされ、粗アライナが１゜行なわれる。次に
アーム１４を上方に移行させた後回動し、ウェハ１をウ
ェハチャック３上に移載する。この状態が第４図である
。第４図において例えばピエゾ素子３５を操作して、ウ
ェハ１の平担度を調節した後に、シリンダ３０を操作し
て保持状態を解除し、アーム１４を上方に移行さ。

せ、ウェハ１をウェハチャック３に載置したま・ま露光
テーブル１０を移行し１例えば特開昭５１−・７６９７
９号に示すアライメント装置で精アライメ・ントを行な
った後１図示省略の露光光学系を介５して微細パターン
をウェハ１上に露光する。露・光完了後、露光テーブル
１０を再び移行してウニ。

ハ１をウェハチャック３と共に元の位置まで戻。

し、アンロードチャック１３によってウェハ１を。

取り出す。取り出されたウェハ１は、搬送ベル１゜ト１
７に載せられ、カートリッジ１８に収納される。

（第１図参照）。

第６図に示す実施例の場合は、可動ピン３７の。

押付力によってウェハ１のオリフラ部がピン３５゜に当
接し、ウェハ１のＸ方向の位置が決められ、５ると同時
にピン３６によってＹ方向の位置が決め。

られる。その他の点については、第５図と同じである。

また第７図の実施例の場合は、ブロック３９によってウ
ェハ１のＸ、Ｙ方向が位置決めされる。

同様にその他の点については、第５図と同じで。

ある。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り本発明によれば、ウェハの・外周部を
保持部材によって保持することにより５゜ウェハを保持
した状態で回転することができ、・ロードチャック内に
て、ウェハの粗アライメン。

トを行なうことができた。その結果、従来のよ。

うな別のステージ賢ンでの粗アライメント方式。

に比べて、ウェハの受け渡し回数が減少し、精１゜アラ
イメント（自動アライメント）の時間の短。

縮は勿論のこと、精アライメントの精度を向上。

することができた。

また、ウェハの外周部で保持するので、レジ。

ストに直接接触することがなく、且つウエノーチ、５ヤ
ックとロードチャック、アンロードチャックとの干渉が
ないので、ウェハの全面をウェハチャックで保持できる
と共にウェハの平担度の調節をも可能にし、更に真空吸
着ではないのでごみの介在もなく、レジストの損傷防止
、高精度のウェハの平坦度およびごみの介在防止を同時
゛に満足させ、パターンの微細化に充分対処し得。

ることかできるなど優れた効果を有する。　。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ウェハのハンドリングの全体を平５面図で示
した説明用図である。 第２図及び第６図は従来のハンドリング装置・であり、
第２図は、ウェハの表面を真空吸着す・るようにしたも
の、第３図は、ウェハの裏面を・真空吸着するようにし
た。それぞれのハンドリ、。 ング装置の側面図である。 第４図乃至第７図は本発明の一実施例である。。 第４図は、ハンドリング装置とウェハチャンク。 どの関係を示す縦断面図である。第５図は、第。 ４図のＡ−Ａ矢視図であり、第５図（ａ）は、ウニ１゜
ハが回転している状態を示し、（ｂ）は、ウェハが。 粗アライメントされた状態を示す図である。第。 ６図及び第７図は、他の実施例であり、第６図。 は保持部材としてビンを使用したものを示し。 また第７図は、保持部材としてブロックを使用、０ したものである。この第６図および第７図は、。 第５図と同様に、第４図のＡ−Ａ矢視側から見。 た図である。 １・・・ウェハ、３・・・ウェハチャック、１２・・・
ロー。 ドチャック、１３・・・アンロードチャック、１４・・
・ア゛〕−ム、２ｎ　、　２５・・・ローラ（保持部材
）ｓ２６・・・可動・ローラ（可動保持部材、２１・・
・駆動ローラ、６５．・３６・・・ピン（保持部材）、
３７・・・可動ピン（可動保・持部材）。 ｎ 代理人弁理士　高　橋　明　夫 猪１　ｎ 第　３０ ←め玉。 第　４圀 閉５Ｉ！１ ７ （４）　（４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　これから露光を行なうウェハをロードチャ、ツ
   クに導き、ロードチャック内に設けた保持部。 材を上記ウェハの外周に当接してウェハな保持。 し１次いでウェハを回転して粗アライメントを行ない、
   このウェハをウェハチャックに移載し。 てウェハの平担度を調節した後精アライメント１１、機
   構に搬送し、露光終了したウェハをアンロードチャック
   により取り出すようにしたウェハのハンドリング方法。 （２）　ウェハを供給する供給ステージから処理ステー
   ジリンに設けられた精アライメントステージヘウエハを
   搬送するウェハ搬送装置であって。 該ウェハ搬送装置がウェハを受け渡しする移動部材上に
   固定して設けた複数の保持部材と、該複数の保持部材に
   ウニへの外周な当接させて位置決めする可動保持部とを
   備え付けたことを特−徴とするウェハのハンドリング装
   置。 （５）上記保持部材の各々にウェハな接触する箇。 所に溝を設けたことを特徴とする特許請求の範。 囲第２項記載のウェハのハンドリング装置。　、（４）
   上記ウェハ搬送装置が更にウェハを保持し。 た状態でウェハを回転させる回転手段を備え付。 げだことを特徴とする特許請求の範囲第２項ま。 たは第３項記載゛のウェハのハンドリング装置。