JPS63280435A

JPS63280435A - ウエハのプリアライメント装置

Info

Publication number: JPS63280435A
Application number: JP62115399A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sasai; 笹井　一宏; Hiroshi Shirasu; 廣白数; Shinobu Tokushima; 忍徳島
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-11-17

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」末完１町は、ウェハを回転させてその外周形状な光電的
手法により検出するウェハのプリアライメント装置に関
する。

「従来の技術」従来のウェハのプリアライメント装置としては、例えば
、第２図に示したもの、特開昭５９−１４７４４４号公
報に開示されたものおよび機械的手段を用いたものがあ
る。

すなわち、第２図に示したものは、ウェハｌが回転テー
ブル２に固定されており、ウェハｌの周縁部１ａを間に
してＬＥＤ４とフォトダイオード５とか設けられ、モー
タ３によりウェハｌか回転し、ＬＥＤ４からレンズ６を
通りウェハｌの周縁部１ａを介してフォトダイオード６
に到達する光量の変化により、制御演算装２１７がウェ
ハｌの切欠き部１ｂを検出し、モータ３を制御して切欠
き部１ｂの方向を所定の位置に停止させるものである。

特開昭５９−１４７４４４号公報に開示されたものは、
受光素子に代えて、−次元ＣＣＤなどの撮像素子を配設
し、撮像素子かウェハの外周形状を定量的に認識し、プ
リアライメントを行なうものである。

機械的手段を用いたものては、ウェハの周縁の数点を固
定側のピンおよびローラーに押し付けることによって位
置決めを行なうものである。

「発明が解決しようとする問題点」第２図に示したものでは、ウェハｌの角度姿勢を定める
ことはできるが、ウェハ１の直径およびその中心位置を
検知することができないため、ウェハｌの平面内での位
置が定まらないという問題点があった。

特開昭５９−１４７４４４号公報に開示されたものでは
、ウェハの直径およびその中心位置を検知することがで
きるが、ＣＯＤが全画素を−通りスキャンする有限時間
内にウェハは微小角度回転するので、ウェハの形状を正
確に認識することができず、また、ウェハの回転速度に
ムラがあると、ウェハの形状が歪んで認識されてしまう
という問題点があった。

機械的手段を用いたものでは、ウェハの周縁とピン、お
よびウェハの周縁とローラとが接触するため、ゴミの発
生、レジストの付着による汚染の問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、ウェハの所定回転角度毎に照明光源をパルス的
に発光させてその光を受光部で逐次検知することにより
、ウェハの回転速度のむらに影響されることなく、ウニ
八全体の外周形状を正確に検出することができるように
して上記問題点を解決したウェハのプリアライメント装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は。

ウェハ（＋）を回転させてその外周（ｌａ）形状な光電
的手法により検出するウェハのプリアライメント装置に
おいて。

ウェハ（１）の一定角度の回転変位に同期してパルス的
に発光する照明光源（２０）と、該照明光源（２０）か
らの光を検知する受光部（３０）とを備えたことを特徴
とするウェハのプリアライメント装置に存する。

「作用」しかして、ウェハが所定の回転角度に位置すると、それ
に同期して照明光源は瞬間的に発光する。瞬間的に発光
した閃光はウェハの周縁部を介して受光部に達する。受
光部には所定の回転角度位置にあるウニへの周縁の像が
結像する。

さらに、ウェハが回転し、ウェハが所定の回転角度に変
位すると、それに同期して照明光源がパルス的に発光す
る。受光部には所定回転角度毎のウェハの周縁の像が結
像する。ウェハの回転速度のむらに影響されることなく
、ウニ八全体の外周形状を正確に検出することができる
ものである。

「実施例」第１図は本発明の一実施例を示している。

ウェハのプリアライメント装２１１０は、ウェハ１を回
転させてウェハｌの外周形状な光電的手法により検出す
るものである。

ウェハのプリアライメント装置ｌＯは、装置本体１１の
回転テーブル１２の回転変位に同期して照明光源である
ＬＥＤ２０をパルス的に発光し、その光を回転テーブル
１２上のウェハｌに当て。

ウェハｌの外周形状を受光部である一次元ＣＣＤ３０で
検出するように構成されている。

装置本体１１には回転テーブル１２が回転可能に枢着さ
れている０回転テーブル１２はウェハｌを真空吸着手段
（図示省略）により回転テーブル１２上に固定するもの
である０回転テーブル１２の回転軸１２ａはモータ１３
の出力軸に連結されており、モータ１３にはロータリー
エンコーダ１４が一体的に固設されている。

ロータリーエンコーダ１４はモータ１３の回転角度を検
出し、検出信号を制御・演算装置４０に入力すべくロー
タリーエンコーダ１４と制御・演算袋２１４０とが接続
されている。

制御・演算装置４０とモータ１３とが接続されており、
制御・演算装置４０はモータ１３の駆動制御をするよう
に構成されている。

制御・演算型Ｗ１４０とＬＥＤ２０とが接続されている
。ＬＥＤ２０は、モータ１３の一定角度の回転をロータ
リーエンコーダ１４が検知し、検知信号を制御・演算装
置４０が受け、制御・演算型２１４０より電力の供給を
受けてパルス的に発光するように構成されている。

ＬＥＤ２０とウェハｌの周縁部１ａとの間にはコンデン
サレンズ２１が介装されている。

ウェハｌの周縁部１ａと一次元ＣＣＤ３０との間には、
レンズ５１．５２および絞り５３から成るテレセントリ
ック結像光学系５０が設けられている。テレセントリッ
ク結像光学系５０は、照明されたウェハｌの周縁部１ａ
が一次元ＣＣＤ３０上に結像するように構成されている
。

−次元ＣＣＤ３０と制御・演算装置４０とが接続されて
いる。制御・演算型２Ｉ４０は、ロータリーエンコーダ
１４より回転角θの値、−次元ＣＣＤ３０よりその角度
０におけるウェハｌの周縁と回転軸中心との距離ｒを読
み取り、ウェハｌの周縁部１ａを（ｒ、θ）座標系で認
識するものである。

次に作用を説明する。

モータ１３によりつ互ハｌか所定角度０回転すると、そ
れをロータリーエンコーダ１４が検知し、検知信号を制
御・演算型２１４０に出力する。

制御・演算型２１４０はＬＥＤ２０に電力を供給し、Ｌ
ＥＤ２０は瞬間的に発光する。すなわち、ＬＥＤ２０は
ウェハｌが所定角度０回転すると同期して瞬間的に発光
する。

瞬間時に発光した照明はコンデンサレンズ２１で収束さ
れ、ウェハ１の周縁部１ａに当るとともにテレセントリ
ック結像光学系５０を介して一次元ＣＣＤ３０に達する
。テレセントリック結像光学系５０は、仮にウェハｌの
周縁部１ａが反り返った状態であっても、−次元ＣＣＤ
３０に所定角度０の位置にあるウェハｌの周縁部１ａを
結像させる。

さらに、モータ１３によりウェハｌが回転し、ウェハｌ
が所定角度０回転すると、それに同期してＬＥＤ２０が
パルス的に発光する。−次元ＣＣＤ３０には所定角度θ
毎のウェハ１の周縁部ｌａの像が結像する。

制御・演算装置４０はウェハｌの直径、中心座標、切欠
き部１ｂの方向、切欠き部１ｂの深さ等を計算する。制
御・演算装置４０は切欠き部１ｂの方向が所望の方向を
向くようモータ１３を停止させる。

ウェハのプリアライメント装置ｌＯは、ウェハｌの位置
、形状を正確に計測することができる。

プリアライメントされたウェハｌは次工程に受は取られ
、高分解能で位置決め可能なＸ−Ｙステージおよび回転
ズレな補正する機構により、所望の位置に位置決めされ
る。

ウェハのプリアライメント装置自体が正確な位置決めの
ための機構を備えている必要はない。

「発明の効果」本発明に係るウェハのプリアライメント装置によれば、
ウェハ外周に接触しないので、ゴミが発生せず、レジス
トの付着もなく高精度なウェハのプリアライメントを行
なうことができる。また、ウェハの全外周を計測してデ
ータとして取り込むので、中心を基準とした位置決め、
端面を基準にした位置決め、あるいはウェハの向きを任
意の角度に傾ける等の事を確実にかつ容易にできる。さ
らに、機械的可動部分の少ない単純な構造となるため、
ゴミの発生および振動の発生を抑えることができるとと
もに、コストを低減することができる。

本実施例に係るウェハのプリアライメント装置ｌＯによ
れば、結像光学系５０を設けたので、ウェハの形状を正
確に認識することができる。すなわち、ウェハのプリア
ライメント装置１０は、従来の一般な光電的手段を用い
たものにおいては。

光源は必ず有限の発光面積をもつため、第３図のように
ウェハの影を撮像素子上に映すだけの構成では、ウェハ
の周縁の鮮明な像が得られず、ウェハの正確な形状が認
識できないという問題点、さらに、第４図に示すように
単純な結像光学系を用いた場合では、ウェハのそり等が
あるとデフォーカス状態になり、撮像素子上のウェハの
像の位置がずれ、ウェハの形状が正確に認識かできない
という問題点を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウェハのプリアライメ
ント装置の正面図、第２図〜第４図は従来技術を示して
おり、第２図は非接触式のウェハのプリアライメント装
置の概略図、第３図は一般的な光電的手段の説明図、第
４図は単純な結像光学系を示した説明図である。１−・・ウェハ　　　　　　　ｌ　ａ−周縁部（外周）
ｌＯ・・・ウェハのプリアライメント装置１２・・・回
転テーブル　　　１３・・・モータ１４−・・ロータリ
ーエンコーダ２Ｏ−ＬＥＤ（照明光源）３０−・・−次元ＣＣＤ　（撮像素子）（受光部）４０
−・・制御・演算装置第２図Ｎ４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハを回転させてその外周形状を光電的手法に
より検出するウェハのプリアライメント装置において、ウェハの一定角度の回転変位に同期してパルス的に発光
する照明光源と、該照明光源からの光を検知する受光部とを備えたことを
特徴とするウェハのプリアライメント装置。
（２）受光部は、ウェハ外周を検出するための撮像素子
と、該撮像素子上にウェハ外周を投影するためのテレセント
リック結像光学系とから構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項のウェハのプリアライメント装置。