JPS62237743A - ウエハ整合装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一次元イメージセンサを用いて半導体ウェハ（
以下単にウェハと称する）の外縁位置を検出して、ウェ
ハを所定の方向、位置に整合させるウェハ整合位置に係
り、特に非接触で前記外縁位置を検出するウェハ整合装
置に関する。

〔従来の技術〕

高集積度ＬＳ　Ｉ′１！ｉ造装置に用いられるウェハ整
−合装置としては、非接触でつ壬ハの外縁位置を検出し
てその結果からウェハのオリエンテーション・フラット
の方向とこのウェハを載置する回転台に対する偏心位置
を所定の方向及び位置に整合させる方法が知られている
。この方法によると非接触で整合するため、整合時のウ
ェハの欠けやウェハ上に塗布されたレジストの剥離など
による欠損を防止することができる。しかしながら始め
からウェハに欠けやレジストの剥離が存在した場合につ
いては配慮されていなかった。この結果高精度位置合わ
せ及び高信頼性を確保する上で問題となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述した従来のウェハ整合装置において問題と
なっていたウェハに欠けやレジストの剥離が存在した場
合に、ウェハを高精度で所定の方向及び位置に整合する
ことが困難であるという問題を解決し、この場合でもウ
ェハ外周に非接触で外縁位置を検出して、ウェハのオリ
エンテーションフラットの方向と回転台に対する偏心位
置を所定の方向及び位置に精度よく整合させることので
きるウェハ整合装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、駆動源により回
転駆動される回転軸に固設された回転及び回転軸方向に
上下動可能な回転台と、この回転台上に載置された半導
体ウェハの外縁位置を透過光により検出するウェハ外縁
位置データ検出手段と、前記回転台の回転量を検出する
回転角検出手段とを具備したウェハ整合装置を用いて、
このウェハ整合装置に前記ウェハ外縁位置データを取り
込んで記憶加工する手段と、この加工データからノイズ
成分を除去する手段とを有する制御装置を設けて、前記
ウェハのオリエンテーション・フラット部の認識及びウ
ェハの前記回転台に対する偏心量の計算を行うようにし
たものである。

〔作用〕

上記の構成によると、ウェハを回転させて一定角度毎の
ウェハ外縁位置情報を単純かつ高精度な光学式−次元イ
メージセンサ（ＣＯＤ）により検出して、この検出デー
タを制御装置が１回転分取り込み、記憶、加工、演算を
行うことにより、ウェハのオリエンテーション・フラッ
トの中心位置を認識するとともに、ウェハの回転台に対
する偏心量を計算することができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係るウェハ整合装置の一実施例を図面を
参照して説明する。

第１図乃至第５図に本発明の一実施例を示す。

第１図において、回転台１上にはウェハ２が真空吸着さ
れており、この回転台１は駆動モータ３により歯車４，
５を介して回転駆動される回転軸６に固設されている。

この回転軸６の下端には回転角検出器７が設けられてい
る。前記ウェハ２の外縁には光源８から集光レンズ９を
介して光１０が照射されており、結像レンズ１１を介し
て一次元イメージセンサ１２上に前記ウェハ２の外縁位
置が結像される。そしてこのウェハ２を１回転させるこ
とによりウェハ２の一定角度毎の位置情報を制御装置１
３内に取り込むように構成されている。

次に本実施例の作用を説明する。制御装置１３によりウ
ェハ２の１回転分の位置情報データを取り込んだ後、こ
のデータによりウェハ整合動作に必要なパラメータを計
算し、このパラメータをもとにウェハ２のオリエンテー
ション・フラン１−１４の方向と回転台１に対する偏心
位置を検出する。

第２図（ａ）、（ｂ）に−次元イメージセンサ１２上に
結像されたウェハ２の一定角度毎の外縁位置データを示
す。ここで。は回転台１の回転中心、Ｗはウェハ２の中
心を示す、ここで実際のプロセスウェハにおいてはウェ
ハの欠けやレジストの剥離などがあるため、第３図（ａ
）に示すようにウェハ外縁位置データにはノイズ成分が
含まれる場合がある。この問題を解決するためノイズ成
分のデータとエリエンチージョンフラット部の正しいデ
ータとを識別できるようにデータ圧縮を行う。このデー
タ圧縮法を第３図（ｃ）に示す。まず隣り合うウェハ外
縁位置データにそれぞれ＝Ｌｔ／Ｎ、Ｌｚ／Ｎの荷重関
数を掛けてその結果を加える。ここでＮ、Ｌｌ、Ｌ２．
はそれぞれノイズ成分、通常の生データ及びオリエンテ
ーション・フラットを区別するための任意の定数である
。

この演算結果は整数とし小数点以下は切り捨てる。

このような処理をすることにより第３図（ａ）に示すウ
ェハの外縁位置データから第３図（ｂ）に示す圧縮デー
タを得ることができる。この図よリウエハ２の欠けやレ
ジストの剥離などによるノイズ成分及びオリエンテーシ
ョン・フラット以外では圧縮データは零であることがわ
かる。さらに圧縮法を使ったときにオリエンテーション
・フラット部にあられれる下記の特徴を利用して、オリ
エンテーション・フラットの両端部を決定する。

すなわち、偏心量が±１００μｍ以内のときはオリエン
テーション・フラットの中心より左右に圧縮データは−
と十とに分れる。また左右に分れたー、十の圧縮データ
の個数はウェハのサイズによりある特定の範囲に限定さ
れる。またオリエンテーション・フラットの中心角はウ
ェハサイズにより決定されるので、オリエンテーション
・フラット内に入る外縁位置データ数はある特定の範囲
に限定される。そして上記の条件を満足する外縁位置デ
ータ数が多数ある場合は、条件を満足する最大のものが
オリエンテーション・フラットの両端部として認識され
る。

次に第４図によりオリエンテーション・フラットの中心
検出について説明する。上記の圧縮法により検出された
オリエンテーション・フラットの両端部のデータの中か
ら、外縁位置データＱｌに対応する反対側の位置データ
、ｍｌを検出し、同様に第４図（ａ）に示すように（ｕ
２．ｍｚ）・・・・・・（Ｑ、ｎ、ｍｎ）のｎ点を検出
する。次にそれぞれの平均値（Ｑｌ＋ｍ＋）／２を制御
装置１３内のメモリに記憶する。この記憶された値の中
から最頻値αを検出し、さらに第４図（ｃ）に示すよう
にこの最頻値から有効範囲±βを設けて、この有効範囲
内に入っているデータのみを利用してオリエンテーショ
ン・フラットの中心を検出する。

続いて第５図に示すようにウェハ２の中心Ｗを回転台１
の回転中心Ｏに一致させる補正量を検出する。この補正
量を計算するアルゴリズムは第５図（ａ）に示すように
オリエンテーション・フラット１４の中心からαだけ離
れた４点Ａ　ｔ　＋　Ｂ　ｔ　ｒＣｌ、Ｄｔに対し、ウ
ェハの欠けやレジストの剥離などによるノイズが存在す
る場合、αとずれたβだけ離れたＡｚ　、Ｂｚ　＋　Ｃ
ｚ　＋　Ｄｚの４点に対して補正量計算を行う。この場
合のノイズ判定には前述した圧縮データを利用する。

第５図（ｂ）には前記Ｂｚ点の回りの７点のウェハ外縁
位置データとウェハ２の回転角との関係を示し、第５図
（ｃ）には前記Ａｔ点の回りの７点についての同様な関
係を示す、第５図（ａ）の場合、Ａ１点にノイズ成分が
存在するので、オリエンテーション・フラットの中心か
らβ度だけ離れたＡｚ、Ｂｚ＋Ｃｚ、Ｄｚの４点を選択
し、各点の回りの７点のデータに対して最小自乗法を用
いて外縁位置データを整える。

本実施例によれば、ウェハの欠け、レジストの剥離など
によるノイズ成分を除去し、外縁位置データの信頼性を
高めることによりウェハ２の高精度位に合わせが可能と
なる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれ番ｆ、ウェハ外周にウェハ
の欠けやレジストの剥離などがあっても、ウェハのオリ
エンテーション・フラット方向と回転中心の位はを高精
度で所定の方向２位はに整合でき、ウェハの歩留りを向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るウェハ整合装置の一実施例を示す
斜視図、第２図はウェハと一次元イメージセンサとの関
係を示す平面図及びグラフ、第３図はウェハ外縁位置デ
ータの圧縮法を示すグラフ及び処理チャート、第４図は
オリエンテーション・フラットの中心検出手段を示すグ
ラフ、第５図はウェハ中心を回転台の中心に一致させる
ための補正量を検出する手段を示すグラフである。 １・・・回転台、２・・・ウェハ、３・・・駆動源、６
・・・回転軸、７・・・回転角検呂器、８・・・光源、
１２・・・−次元　−イメージセンサ、１３・・・制御
装置、オリエンテー奉　３　図 早　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、駆動源により回転駆動される回転軸に固設された回
   転及び回転軸方向に上下動可能な回転台と、この回転台
   上に載置された半導体ウェハの外縁位置を透過光により
   検出するウェハ外縁位置データ検出手段と、前記回転台
   の回転量を検出する回転角検出手段とを具備したウェハ
   整合装置において、前記ウェハ外縁位置データを取り込
   んで記憶加工する手段と、この加工データからノイズ成
   分を除去する手段とを有する制御装置を設けるとともに
   、この制御装置により前記ウェハのオリエンテーション
   ・フラット部の認識及び前記ウェハの前記回転台に対す
   る偏心量の計算を行うことを特徴とするウェハ整合装置
   。