JP3180357B2 - Apparatus and method for positioning circular substrate - Google Patents
Apparatus and method for positioning circular substrateInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子製造
工程で使用される製造装置や検査装置に好適な切欠き
(オリエンテーション・フラット、ノッチ)を備えた半
導体ウエハの位置決め装置に関し、特に位置決め精度が
要求される露光装置(ステッパー、アライナー等)に好
適な位置決め装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer positioning apparatus provided with a notch (orientation flat, notch) suitable for a manufacturing apparatus or an inspection apparatus used in, for example, a semiconductor device manufacturing process, and particularly to a positioning accuracy. The present invention relates to a positioning device suitable for an exposure apparatus (stepper, aligner, etc.) requiring the following.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より半導体素子製造工程、特にリソ
グラフィー工程で使用される露光装置や検査装置では、
オリエンテーション・フラット(以下OFと呼ぶ)やノ
ッチを使って装置に対してウエハの位置決めを行ってい
る。特に露光装置では、半導体素子の高集積化や微細化
に応じてアライメント精度を高くしなければならず、こ
れに伴って精度良くウエハを位置決めして装置に装着す
る要求が高まっている。この種の位置決め装置は露光装
置内部のウエハ搬送路中に配置され、例えば円周部と切
欠きとに当接し得る基準部材にウエハを押圧する方式、
もしくは周縁部分に光ビームを照射して光学的に切欠き
を検出する方式が採用される。ここで、前者の方式は基
準部材にウエハを直接接触させるので、ウエハの欠けや
レジストの剥離等が生じ易く、しかもこれらが異物とし
てウエハ表面に付着して歩留りを低下させるため、現在
では後者の方式が主流となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an exposure apparatus and an inspection apparatus used in a semiconductor element manufacturing process, particularly in a lithography process,
The wafer is positioned with respect to the apparatus using an orientation flat (hereinafter referred to as OF) or a notch. In particular, in an exposure apparatus, alignment accuracy must be increased in accordance with high integration and miniaturization of semiconductor elements, and accordingly, there is an increasing demand for accurately positioning a wafer and mounting the wafer on the apparatus. This type of positioning device is disposed in a wafer transfer path inside the exposure device, and for example, a method of pressing a wafer against a reference member capable of contacting a circumferential portion and a notch,
Alternatively, a method is employed in which a notch is optically detected by irradiating a light beam to the peripheral portion. Here, in the former method, the wafer is brought into direct contact with the reference member, so that chipping of the wafer and peeling of the resist are liable to occur, and these adhere as foreign matter to the wafer surface to lower the yield. The method is the mainstream.
【0003】図16は従来の位置決め装置の概略的な構
成を示す模式図、図17は図16のC−C矢視断面図で
ある。図16、図17に示すように、基盤106上には
ガイド部材107を介してX、Y方向に移動可能にXY
ステージ100が支持され、さらにXYステージ100
上には直交座標系XYの原点Oを中心として微小回動可
能にΔθステージ101が設けられている。また、Δθ
ステージ101の下面にはステッピングモータ105が
軸心を原点Oとほぼ一致させて設けられ、さらにステッ
ピングモータ105の軸にはウエハチャック(ターンテ
ーブル)102が固定され、ウエハWを保持して無限に
回転可能なθステージを形成している。ターンテーブル
102の表面には真空吸着溝102aが形成され、この
溝102aとウエハ裏面とで囲まれた空間を減圧してウ
エハWをターンテーブル102に吸着している。また、
外形計測センサ103はハロゲンランプ108及びレン
ズ109を含み、ミラー110を介してウエハの周縁部
分に裏面から照明光を照射し、ウエハWの影をラインイ
メージセンサ111上に投影することによりウエハエッ
ジの位置を検出する。104はウエハ搬送ベルトであっ
て、ウエハエッジが外形計測センサ103の中心に達す
る位置まで移動した後で下降し、ウエハWをターンテー
ブル102に受け渡す。FIG. 16 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional positioning device, and FIG. 17 is a sectional view taken along the line CC of FIG. As shown in FIGS. 16 and 17, XY is movable on the base 106 via the guide member 107 in the X and Y directions.
The stage 100 is supported, and the XY stage 100
On the upper side, a Δθ stage 101 is provided so as to be able to rotate slightly about the origin O of the orthogonal coordinate system XY. Also, Δθ
A stepping motor 105 is provided on the lower surface of the stage 101 so that the axis thereof substantially coincides with the origin O. Further, a wafer chuck (turntable) 102 is fixed to the axis of the stepping motor 105, and holds the wafer W infinitely. A rotatable θ stage is formed. A vacuum suction groove 102a is formed on the surface of the turntable 102, and the space surrounded by the groove 102a and the back surface of the wafer is decompressed to suck the wafer W onto the turntable 102. Also,
The outer shape measurement sensor 103 includes a halogen lamp 108 and a lens 109, irradiates the peripheral portion of the wafer with illumination light from the back surface via a mirror 110, and projects the shadow of the wafer W onto the line image sensor 111 to thereby determine the position of the wafer edge. Is detected. Reference numeral 104 denotes a wafer transfer belt, which moves down to a position where the wafer edge reaches the center of the outer shape measurement sensor 103 and lowers, and transfers the wafer W to the turntable 102.
【0004】さて、上記構成の装置ではターンテーブル
102を回転させながら、外形計測センサ103により
ターンテーブル102の回転中心からウエハエッジまで
の距離ρを各回転角に対応して検出し、この検出データ
に基づいてOFの向きを求めた後、ターンテーブル10
2の回転角設定精度(ステッピングモータ105の分解
能で決まる)範囲で回転方向の位置決め(OF合わせ)
を行う。さらに、上記データに基づいてΔθステージ1
01を揺動してOFの向きをより精密に合わせた後、X
Yステージ100を駆動して補正前にはターンテーブル
102の回転中心があった位置(原点O)へウエハセン
タを移動する。この際、OF以外の円周部の3点ないし
4点(図16でのP1 、P2 、P3 )について上記距離
ρを測定することにより、XYステージ100のX、Y
方向への補正量が算出される。この結果、直交座標系X
Yに対してウエハWは2次元的(回転も含む)にずれる
ことなく正確に位置決めされる。In the apparatus having the above structure, the distance ρ from the center of rotation of the turntable 102 to the wafer edge is detected by the outer shape measuring sensor 103 in accordance with each rotation angle while the turntable 102 is being rotated. After determining the orientation of the OF based on the
Positioning in the rotation direction (OF adjustment) within the range of the rotation angle setting accuracy of 2 (determined by the resolution of the stepping motor 105)
I do. Further, based on the above data, Δθ stage 1
After oscillating 01 to more precisely adjust the orientation of the OF,
By driving the Y stage 100, the wafer center is moved to the position (the origin O) where the rotation center of the turntable 102 was before correction. At this time, by measuring the distance ρ at three or four points (P 1 , P 2 , P 3 in FIG. 16) of the circumferential portion other than the OF, the X and Y of the XY stage 100 are measured.
A correction amount in the direction is calculated. As a result, the rectangular coordinate system X
The wafer W is accurately positioned with respect to Y without shifting two-dimensionally (including rotation).
【0005】また、ウエハ表面に形成されるレジスト層
は周縁部分で剥がれ易く、剥がれたレジストが異物とし
てウエハ表面に付着して歩留りが低下するという問題が
あった。そこで、レジストの剥離を防止するため、専用
の露光装置において露光光を周縁部分に照射しながらウ
エハを回転させ、所定の露光幅(1〜7mm程度)で周
縁部分を選択的に露光している。具体的には、周縁部分
に極近接して配置され、露光光束を射出する発光部(例
えば、光ファイバー)と、周縁部分を挟んで発光部と対
向して配置され、周縁部分で遮光されない露光光束を受
光する受光部とを一体にウエハの半径方向に移動可能に
構成する。そして、周縁露光に際しては受光部の検出信
号の変化に応じて発光部及び受光部とウエハとを半径方
向に相対移動させ、常に周縁部分が一定の露光幅で露光
されるように制御している。最近では、この種の周縁露
光装置を先に述べた位置決め装置に組み込むことも提案
されている。Further, the resist layer formed on the surface of the wafer is easily peeled off at the peripheral portion, and the peeled resist adheres to the surface of the wafer as foreign matter, which causes a problem that the yield is reduced. Therefore, in order to prevent the resist from being peeled off, the wafer is rotated while irradiating the peripheral portion with exposure light using a dedicated exposure apparatus, and the peripheral portion is selectively exposed with a predetermined exposure width (about 1 to 7 mm). . Specifically, a light-emitting portion (for example, an optical fiber) that is disposed in close proximity to the peripheral portion and emits an exposure light beam, and an exposure light beam that is disposed to face the light-emitting portion across the peripheral portion and is not shielded by the peripheral portion And a light receiving unit that receives the light is integrally movable in the radial direction of the wafer. During the peripheral exposure, the light emitting unit, the light receiving unit, and the wafer are relatively moved in the radial direction in accordance with a change in the detection signal of the light receiving unit, and control is performed such that the peripheral portion is always exposed with a constant exposure width. . Recently, it has been proposed to incorporate such a peripheral exposure apparatus into the above-described positioning apparatus.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来技術においては、Δθステージ101がXYス
テージ100上に配置されているので、XYステージ1
00の重量負荷が大きくなる。従って、XYステージが
大型化し、かつ駆動速度が遅くなり、しかもサーボ追従
性能等が低下するという問題点があった。また、周縁露
光中もしくは検査中にこのような重量のある大型ステー
ジを駆動した場合、ステージの移動に伴って発生する振
動によりアライメント精度や検査精度が低下し得るとい
う問題点もある。However, in the prior art as described above, since the Δθ stage 101 is disposed on the XY stage 100, the XY stage 1
The weight load of 00 increases. Therefore, there is a problem that the XY stage is enlarged, the driving speed is reduced, and the servo following performance is reduced. Further, when a large stage having such a heavy weight is driven during the peripheral exposure or the inspection, there is a problem that the alignment accuracy and the inspection accuracy may be reduced due to the vibration generated by the movement of the stage.
【0007】また、ウエハをウエハチャックに吸着する
際、ウエハセンタとウエハチャックの中心とを正確に一
致させることはできない。このため、外形計測センサを
用いてウエハエッジを検出する際、ウエハは偏心して回
転されるので、ラインイメージセンサの受光面はウエハ
の半径方向にある程度の長さを必要とする。例えば、O
Fを備えた6インチウエハの場合、通常OF部では受光
面の長さがウエハの半径方向に約6mm程度必要であ
り、これにウエハセンタとチャック中心とのずれ量(偏
心量)分を見込んで加えると、実際には受光面の長さが
約20mm程度必要となる。従って、通常のアナログセ
ンサでは分解能や直線性が低く、しかもハロゲンランプ
の照明むらのため、高精度な位置決めを達成できないと
いう問題がある。また、CCDではセンサ分解能が数μ
m程度であり、さらには検出時の掃引周波数の関係等に
よって検出時間が長くなり得るという問題がある。When a wafer is attracted to a wafer chuck, the center of the wafer chuck and the center of the wafer chuck cannot be accurately matched. For this reason, when detecting the wafer edge using the outer shape measurement sensor, the wafer is rotated eccentrically, and the light receiving surface of the line image sensor needs to have a certain length in the radial direction of the wafer. For example, O
In the case of a 6-inch wafer provided with F, the length of the light receiving surface is usually required to be about 6 mm in the radial direction of the wafer in the OF section, and this is taken into account by the amount of deviation (eccentricity) between the wafer center and the chuck center. In addition, in practice, the length of the light receiving surface needs to be about 20 mm. Therefore, a conventional analog sensor has a problem that high-precision positioning cannot be achieved due to low resolution and linearity, and uneven illumination of a halogen lamp. Also, the CCD has a sensor resolution of several μm.
m, and there is a problem that the detection time may be longer depending on the relationship of the sweep frequency at the time of detection.
【0008】さらに、上記構成の装置において位置決め
精度を向上させるためには、高精度なエンコーダやステ
ッピングモータをターンテーブルの回転位置決めのため
に用いなければならず、装置が高価になるとともに大き
く、しかも重くなるという問題点もある。また、先に述
べた専用の露光装置にて周縁露光を行うためには、常に
周縁部分が一定の露光幅で露光されるように、新たに発
光部と受光部とを一体に駆動するサーボ動作のための手
段を設けなければならない。さらに、露光光束の光強度
分布を均一化するための光学系や、例えば光ファイバー
から射出される開口数(N.A.)の大きな露光光束で
周縁露光を行うことによって、所定の露光幅よりもさら
に内側(ウエハ中心側)に露光光束が回り込み、現像処
理においてレジストの一部が除去される、いわゆる膜べ
りを抑えるため、露光光束の開口数を小さくする光学系
を設けると、発光部の重量が増加してサーボ条件が厳し
くなり得る。また、円周部と比較してOFでのサーボ条
件は厳しく、OFでの露光幅が大きくばらつくという問
題もある。Further, in order to improve the positioning accuracy in the apparatus having the above structure, a high-precision encoder or a stepping motor must be used for rotationally positioning the turntable. There is also a problem that it becomes heavy. In addition, in order to perform peripheral exposure with the above-described dedicated exposure apparatus, a servo operation for newly driving the light emitting unit and the light receiving unit integrally so that the peripheral portion is always exposed with a fixed exposure width. Means must be provided for Further, by performing an edge exposure with an optical system for equalizing the light intensity distribution of the exposure light beam and, for example, an exposure light beam having a large numerical aperture (NA) emitted from an optical fiber, the exposure width can be made smaller than a predetermined exposure width. If an optical system for reducing the numerical aperture of the exposure light beam is provided in order to suppress the exposure light beam from flowing further inward (center side of the wafer) and a part of the resist being removed in the developing process, that is, to suppress so-called film loss, the weight of the light emitting portion is increased. And the servo condition may become severe. Further, there is a problem that the servo condition in the OF is stricter than that in the circumferential portion, and the exposure width in the OF varies greatly.
【0009】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
ので、歩留りやスループットを低下させることなく、高
精度、高速に円形基板の位置決めを行うことができる位
置決め装置を得ることを第1の目的としている。また、
高精度、高速に円形基板を位置決めできるとともに、切
欠きでの露光幅も円周部と同程度の精度で制御できる周
縁露光機能までも備えた位置決め装置を得ることを第2
の目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and it is a first object of the present invention to provide a positioning apparatus capable of positioning a circular substrate with high accuracy and high speed without lowering the yield or throughput. The purpose is. Also,
A second object of the present invention is to obtain a positioning device that can position a circular substrate with high accuracy and high speed, and also has a peripheral exposure function that can control an exposure width in a notch with the same accuracy as that of a circumferential portion.
The purpose is.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】かかる問題点を解決する
ため本発明の請求項1記載の円形基板を位置決めする装
置においては、直交座標系XYに対して、所定の切欠き
[OF、ノッチ]を備えた円形基板[ウエハW]を位置
決めする装置であって、直交座標系XYの座標原点Oを
ほぼ中心として微少回転可能な第1回転ステージ[Δθ
ステージ1]と;第1回転ステージ上に設けられ、直交
座標系XY内で2次元移動可能な直動ステージ[X、Y
ステージ10、15]と;直動ステージ上に設けられ、
円形基板を保持して少なくとも1回転以上回転可能な第
2回転ステージ[ターンテーブル18]と;第2回転ス
テージの回転中に、円形基板の周縁部分の回転中心TC
からの変位量の変化を表す情報を非接触で検出する非接
触型の第1の検出器[アナログセンサ20]と;この検
出された情報に基づいて、円形基板の切欠きを直交座標
系XY上の所定の方向[X方向]に設定するように、第
2回転ステージの回転の停止を制御する第1の位置決め
制御手段[第1信号処理系32、ステージコントローラ
35、及び主制御系36]と;円形基板の周縁部分の少
なくとも3ヶ所の位置を非接触で検出し得るように、直
交座標系XY内の予め決められた少なくとも3ヶ所に検
出点を有する非接触型の第2の検出器[スポットセンサ
24、27、28]と;第1の位置決め制御手段によっ
て切欠きが所定の方向に設定された後、第2の検出器の
少なくとも3ヶ所の検出点での検出情報に基づいて、直
動ステージと第1回転ステージとを制御する第2の位置
決め制御手段[第2信号処理系33、ステージコントロ
ーラ35、及び主制御系36]とを備え、それによっ
て、円形基板の中心が座標原点Oに対して常にほぼ一定
の関係に位置決めされるとともに、直交座標系XYに対
する円形基板の残留回転誤差(ΔαもしくはΔβ)がほ
ぼ零になされる。請求項2記載の円形基板の位置決め装
置は、直動ステージが所定のニュ−トラル位置に位置決
めされた時、第2回転ステージの回転中心が座標原点O
とほぼ一致するように構成されている。請求項3記載の
円形基板の位置決め装置は、第2の位置決め制御手段
が、第2の検出器からの検出情報に基づいて残留回転誤
差を算出する演算回路[主制御系36]と;検出情報に
応じて直動ステージを制御するとともに、演算回路によ
って算出された残留回転誤差に応じて第1回転ステージ
を制御する制御回路[主制御系36]とを含んでいる。
請求項4記載の円形基板の位置決め装置は、制御回路が
直動ステージを微動して円形基板の中心と座標原点Oと
をほぼ一致させた後、第1回転ステージを微動して回連
誤差をほぼ零にしている。請求項5記載の円形基板の位
置決め装置は、制御回路が第2の検出器からの検出情報
に基づいて直動ステージをサーボ制御するサーボ回路を
有し、サーボ回路が直動ステージをサーボ制御しながら
直動ステージまたは第1回転ステージを微動し、円形基
板の中心と座標原点Oとをほぼ一致させる、または残留
回転誤差をほぼ零にしている。請求項6記載の円形基板
の位置決め装置は、制御回路が第2の検出器からの検出
情報に基づいて残留回転誤差とともに円形基板の直径を
算出し、制御回路が算出された直径に関する情報と検出
情報とに応じて直動ステージを微動し、円形基板の中心
と座標原点Oとをほぼ一致させた後、第1回転ステージ
を微動して残留回転誤差をほぼ零にしている。請求項7
記載の円形基板の位置決め装置は、第2の検出器が、円
形基板のレジスト層に対して非感光な波長域の照明光束
を射出する投光器[投光器25]と;円形基板の周縁部
分を挟んで投光器とほぼ対向して配置される受光器[光
電検出器26]とを含み、投光器が円形基板の周縁部分
で微少スポットとなる平行光束を射出している。請求項
8記載の円形基板の位置決め装置は、円形基板の位置決
め装置が、円形基板のレジスト層を感応させる特性を有
する露光光束を射出する発光部[発光部42]と、円形
基板の周縁部分を挟んで発光部とほぼ対向するように配
置される受光部[受光部44]とを有する露光手段[周
縁露光部40]と;レジスト層の適正露光量に関する情
報に基づいて、露光光束による露光条件と第2回転ステ
ージによる円形基板の回転速度との少なくとも一方を決
定する露光制御手段[主制御系36]とを備え、露光制
御手段が円形基板の中心を座標原点Oとほぼ一致すると
ともに、回転残留誤差がほぼ零となった後、露光光束が
周縁部分を円形基板の半径方向に関して所定の範囲内で
照射するように直動ステージを制御しながら、円形基板
の周縁部分のレジスト層を選択的に露光している。本発
明の請求項9記載の位置決め装置は、直交座標系XYに
対して、所定形状の切欠き[OF、ノッチ]を備えた円
形基板[ウエハW]を位置決めする位置決め装置であっ
て、円形基板の周縁部分の少なくとも3ヶ所で微少スポ
ットとなるほぼ平行光束を射出する射出装置[投光器2
5]と、射出装置とほぼ対向して配設され、平行光束を
検出する検出装置[光電検出器26]と、を備えてい
る。請求項10記載の位置決め装置は、円形基板を保持
して直交座標系XY内を移動するステージ[Xステージ
10、Yステージ15]と、 検出装置の検出結果の基
づいてステージの位置を制御する制御装置[主制御系3
6]と、を備えている。本発明の請求項11記載の位置
決め方法は、直交座標系に対して、所定形状の切欠き
[OF、ノッチ]を備えた円形基板[ウエハW]を位置
決めする位置決め方法であって、円形基板の周縁部分の
少なくとも3ヶ所で微少スポットとなるほぼ平行光束S
Pを射出するステップと、平行光束SPを検出して円形
基板の位置を検出するステップとを含んでいる。請求項
12記載の位置決め方法は、円形基板の位置検出に基づ
いて円形基板の位置を調節するステップを含んでいる。
請求項13記載の位置決め方法は、微少スポットとなる
ほぼ平行光束を円形基板の周縁部分に射出する前に、微
少スポットとなるほぼ平行光束とは異なる光束ILを用
いて円形基板の位置を検出するステップを含んでいる。In order to solve such a problem, in the apparatus for positioning a circular substrate according to the first aspect of the present invention, a predetermined notch [OF, notch] is defined with respect to an orthogonal coordinate system XY. For positioning a circular substrate [wafer W] provided with a first rotation stage [Δθ] capable of minute rotation about a coordinate origin O of an orthogonal coordinate system XY.
Stage 1]; a linear motion stage [X, Y provided on the first rotary stage and movable two-dimensionally in the orthogonal coordinate system XY.
Stages 10 and 15]; provided on a linear motion stage;
A second rotary stage [turntable 18] that can hold the circular substrate and can rotate at least one or more rotations; a rotation center T C of a peripheral portion of the circular substrate during rotation of the second rotary stage.
A non-contact type first detector [analog sensor 20] for non-contactly detecting information representing a change in the displacement amount from the sensor; based on the detected information, a notch in the circular substrate is defined in a rectangular coordinate system XY. First positioning control means [first signal processing system 32, stage controller 35, and main control system 36] for controlling the stop of the rotation of the second rotary stage so as to be set in the above predetermined direction [X direction]. A second non-contact type detector having at least three predetermined detection points in a rectangular coordinate system XY so as to detect at least three positions on the peripheral portion of the circular substrate in a non-contact manner. [Spot sensors 24, 27, 28]; after the notch is set in a predetermined direction by the first positioning control means, based on the detection information at at least three detection points of the second detector, Linear stage and 1st A second positioning control means [second signal processing system 33, stage controller 35, and main control system 36], whereby the center of the circular substrate is almost always positioned with respect to the coordinate origin O. Positioning is performed in a fixed relationship, and the residual rotation error (Δα or Δβ) of the circular substrate with respect to the rectangular coordinate system XY is made substantially zero. According to a second aspect of the present invention, when the linear motion stage is positioned at a predetermined neutral position, the rotation center of the second rotary stage is at the coordinate origin O.
It is configured to substantially match with. 4. The circular substrate positioning device according to claim 3, wherein the second positioning control means calculates a residual rotation error based on detection information from the second detector [main control system 36]; And a control circuit [main control system 36] for controlling the first rotary stage in accordance with the residual rotation error calculated by the arithmetic circuit.
According to a fourth aspect of the present invention, the control circuit finely moves the linear motion stage to make the center of the circular substrate substantially coincide with the coordinate origin O, and then finely moves the first rotary stage to reduce the rotation error. It is almost zero. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a positioning device for a circular substrate, wherein the control circuit has a servo circuit for servo-controlling the linear motion stage based on detection information from the second detector, and the servo circuit servo-controls the linear motion stage. While slightly moving the linear motion stage or the first rotary stage, the center of the circular substrate and the coordinate origin O are almost coincident, or the residual rotation error is almost zero. In the circular substrate positioning apparatus according to the sixth aspect, the control circuit calculates the diameter of the circular substrate together with the residual rotation error based on the detection information from the second detector, and the control circuit detects the information on the calculated diameter and detects the diameter. The linear motion stage is finely moved in accordance with the information to make the center of the circular substrate substantially coincide with the coordinate origin O, and then the first rotary stage is finely moved to make the residual rotation error almost zero. Claim 7
In the circular substrate positioning apparatus described above, the second detector emits an illumination light beam in a wavelength range insensitive to the resist layer of the circular substrate [a light projector 25]; The light-emitting device includes a light-receiving device [photoelectric detector 26] that is disposed substantially opposite to the light-emitting device, and the light-emitting device emits a parallel light beam that forms a minute spot at the periphery of the circular substrate. The positioning device for a circular substrate according to claim 8, wherein the positioning device for the circular substrate includes a light emitting unit [light emitting unit 42] for emitting an exposure light beam having a characteristic of sensitizing a resist layer of the circular substrate, and a peripheral portion of the circular substrate. Exposure means [peripheral exposure section 40] having a light receiving section [light receiving section 44] disposed so as to be substantially opposed to the light emitting section, and exposure conditions using an exposure light beam based on information on an appropriate exposure amount of the resist layer. And an exposure control means [main control system 36] for determining at least one of the rotation speed of the circular substrate by the second rotation stage, and the exposure control means substantially matches the center of the circular substrate with the coordinate origin O and rotates the circular substrate. After the residual error becomes substantially zero, the peripheral portion of the circular substrate is controlled while controlling the linear motion stage so that the exposure light beam irradiates the peripheral portion within a predetermined range in the radial direction of the circular substrate. And selectively exposing the resist layer. The positioning device according to claim 9 of the present invention is a positioning device for positioning a circular substrate [wafer W] having a notch [OF, notch] of a predetermined shape in an orthogonal coordinate system XY. [Ejector 2] that emits substantially parallel light beams that become minute spots at at least three places on the peripheral edge of
5], and a detection device [photoelectric detector 26] that is disposed substantially opposite to the emission device and detects a parallel light beam. The positioning device according to claim 10, wherein the stage (X stage 10, Y stage 15) that moves in the orthogonal coordinate system XY while holding the circular substrate, and control that controls the position of the stage based on the detection result of the detection device. Device [Main control system 3
6]. The positioning method according to claim 11 of the present invention is a positioning method for positioning a circular substrate [wafer W] having a notch [OF, notch] of a predetermined shape with respect to a rectangular coordinate system, Substantially parallel light flux S that becomes a minute spot at at least three places on the periphery
The method includes a step of emitting P and a step of detecting the position of the circular substrate by detecting the parallel light flux SP. According to a twelfth aspect of the present invention, the positioning method includes the step of adjusting the position of the circular substrate based on the detection of the position of the circular substrate.
In the positioning method according to the thirteenth aspect, the position of the circular substrate is detected by using a light beam IL different from the substantially parallel light beam which becomes the minute spot before the substantially parallel light beam which becomes the minute spot is emitted to the peripheral portion of the circular substrate. Includes steps.
【0011】[0011]
【作用】本発明の請求項1〜8記載の円形基板を位置決
めする装置においては、第1回転ステージを直動ステー
ジの下に配置したので、直動ステージの重量負荷に関す
る不都合は解消する。また、円形基板の残留回転誤差を
補正する際、第2の検出器は微少スポット光(平行光
束)を用いて周縁部分を検出する。このため、イメージ
センサ(CCD等)と比較して高精度な周縁検出が可能
で、しかも第2回転ステージに高精度のエンコーダやス
テッピングモータを搭載する必要がなくなる。In the apparatus for positioning a circular substrate according to the first to eighth aspects of the present invention, since the first rotary stage is disposed below the linear motion stage, the inconvenience relating to the weight load of the linear motion stage is eliminated. Further, when correcting the residual rotation error of the circular substrate, the second detector detects the peripheral portion using the minute spot light (parallel light beam). Therefore, it is possible to detect the peripheral edge with higher accuracy than an image sensor (such as a CCD), and it is not necessary to mount a high-precision encoder or a stepping motor on the second rotary stage.
【0012】また、直交座標系の座標原点をほぼ中心と
して微小回転可能に第1回転ステージを構成し、上記原
点と円形基板の中心とをほぼ一致させた後、第1回転ス
テージを揺動して円形基板の残留回転誤差をほぼ零とし
ている。このため、第1回転ステージを揺動しても原点
に対して円形基板の中心は位置ずれしないので、再度原
点に対して円形基板の中心を合わせ込む動作が不要とな
り、スループットや位置決め精度の低下を防止できる。Further, the first rotary stage is constituted so as to be capable of minute rotation about the coordinate origin of the orthogonal coordinate system as a center, and after the above-mentioned origin and the center of the circular substrate are substantially coincident with each other, the first rotary stage is swung. Thus, the residual rotation error of the circular substrate is substantially zero. For this reason, even if the first rotary stage is swung, the center of the circular substrate does not deviate from the origin, so that the operation of aligning the center of the circular substrate with the origin again becomes unnecessary, and the throughput and the positioning accuracy decrease. Can be prevented.
【0013】さらに、本発明の位置決めする装置におい
ては、直動ステージを周縁露光のサーボ動作の駆動源と
して利用し、露光手段(露光光束)と円形基板とを半径
方向に相対移動させることとした。このため、新たに露
光手段を半径方向に移動する手段を設ける必要がないの
で、発光部内に光強度均一化等のための光学系を簡単に
追加できる。また、直線的な切欠きの露光にあたって
は、例えば直動ステージの一方向(Y方向)のストロー
クを大きくしておけば、切欠きに沿って直動ステージを
1次元移動させることもできるので、円周部と同程度の
精度で切欠きでの露光幅を制御することができる。本発
明の請求項9記載の位置決め装置は、射出装置が円形基
板の周縁部分の3ヶ所で微小スポット光ととなる平行光
束を射出し、検出装置がこの平行光束を検出するので、
高精度な周縁検出が可能となる。請求項10記載の位置
決め装置は、制御装置が検出装置の検出結果に基づいて
ステージの位置を制御しているので、円形基板を直交座
標系に対して高精度に位置決めすることができる。本発
明の請求項11〜13記載の位置決め方法は、円形基板
の周縁部分の3ヶ所で微小スポット光ととなる平行光束
を射出し、この平行光束に基づいて円形基板の位置を検
出し、円形基板を位置決めするので、円形基板を直交座
標系に対して高精度に位置決めすることができる。Further, in the positioning apparatus of the present invention, the linear motion stage is used as a drive source for the servo operation of the peripheral edge exposure, and the exposure means (exposure light beam) and the circular substrate are relatively moved in the radial direction. . For this reason, there is no need to newly provide a unit for moving the exposure unit in the radial direction, so that an optical system for making the light intensity uniform can be easily added in the light emitting unit. In addition, when exposing a linear notch, for example, if the stroke in one direction (Y direction) of the translation stage is increased, the translation stage can be moved one-dimensionally along the notch. The exposure width in the notch can be controlled with the same accuracy as the circumference. In the positioning device according to the ninth aspect of the present invention, since the emission device emits a parallel light beam that becomes a minute spot light at three locations on the peripheral portion of the circular substrate, and the detection device detects the parallel light beam,
High-precision edge detection becomes possible. In the positioning device according to the tenth aspect, since the control device controls the position of the stage based on the detection result of the detection device, the circular substrate can be positioned with high accuracy with respect to the rectangular coordinate system. The positioning method according to claims 11 to 13 of the present invention emits a parallel light beam that becomes a minute spot light at three positions on the peripheral edge portion of the circular substrate, detects the position of the circular substrate based on the parallel light beam, and Since the substrate is positioned, the circular substrate can be positioned with high accuracy with respect to the rectangular coordinate system.
【0014】[0014]
【実施例】図1は本発明の第1の実施例による位置決め
装置の概略的な構成を示す平面図、図2は図1のA−A
矢視断面図であって、本実施例ではOF(直線的な切欠
き)を備えたウエハに好適な位置決め装置について説明
する。尚、本実施例の位置決め装置はステッパーの内
部、特にウエハ搬送部に組み込まれているものとする。
また、ここでは説明を簡単にするため、図1において直
交座標系XYを規定し、最終的にはウエハセンタが直交
座標系XYの原点Oと一致し、かつ直交座標系XYに対
するウエハの回転誤差が零となる、すなわちOFの向き
(エッジ方向)が所定のOF整合方向(例えばX方向)
と平行になるように、ウエハの位置決めを行うものとす
る。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a positioning apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
In this embodiment, a positioning device suitable for a wafer having an OF (linear notch) will be described. It is assumed that the positioning device of the present embodiment is incorporated in a stepper, particularly in a wafer transfer unit.
For simplicity of description, an orthogonal coordinate system XY is defined in FIG. 1, and finally, the wafer center coincides with the origin O of the orthogonal coordinate system XY, and the rotation error of the wafer with respect to the orthogonal coordinate system XY is reduced. Zero, that is, the OF direction (edge direction) is a predetermined OF alignment direction (for example, X direction)
It is assumed that the wafer is positioned so as to be parallel to.
【0015】図1、図2において、Δθステージ1はベ
ース3及びガイドベアリング4を介して基盤2上に支持
されると共に、その回転中心が直交座標系XYの原点O
とほぼ一致するように設置されている。さらに、Δθモ
ータ5と送りねじ6とでΔθステージ1に固着されるレ
バー7を駆動することによって直線運動が回転運動に変
換され、例えば±2°の範囲で原点Oを中心として微小
回転可能に構成される。Δθステージ1の回転量は、レ
バー7を挟んでΔθモータ5及び送りねじ6と対向して
配置され、レバー7の側面に当接したデジタルマイクロ
メータ8によって、例えば0.5μm程度の分解能で送
りねじ6の送り量を測定することにより検出される。In FIG. 1 and FIG. 2, a Δθ stage 1 is supported on a base 2 via a base 3 and a guide bearing 4, and its rotation center is at an origin O of a rectangular coordinate system XY.
It is installed so that it almost matches. Further, by driving the lever 7 fixed to the Δθ stage 1 with the Δθ motor 5 and the feed screw 6, the linear motion is converted into a rotary motion, and for example, it is possible to minutely rotate around the origin O within a range of ± 2 °. Be composed. The rotation amount of the Δθ stage 1 is fed by a digital micrometer 8 which is disposed opposite the Δθ motor 5 and the feed screw 6 with the lever 7 interposed therebetween and abuts the side surface of the lever 7 with a resolution of, for example, about 0.5 μm. It is detected by measuring the feed amount of the screw 6.
【0016】また、Δθステージ1上にはX方向に伸び
たガイド部材9に沿って移動するXステージ10が配置
され、さらにXステージ10上にはY方向に伸びたガイ
ド部材13に沿って移動するYステージ15が配置され
る。X、Yステージ10、15は、ステッピングモータ
(Xモータ)11、(Yモータ)14により駆動され、
その位置はデジタルマイクロメータ12、16によっ
て、例えば0.5μm程度の分解能で検出される。Yス
テージ15上にはウエハWを保持して無限に回転可能な
θステージ(ターンテーブル)18が設けられ、ターン
テーブル18はXステージ10の下部に、モータホルダ
55を介して固着されたθモータ17により所定の速度
で回転される。An X stage 10 that moves along a guide member 9 extending in the X direction is disposed on the Δθ stage 1, and further moves along a guide member 13 that extends in the Y direction on the X stage 10. Y stage 15 is arranged. The X and Y stages 10 and 15 are driven by stepping motors (X motor) 11 and (Y motor) 14,
The position is detected by the digital micrometers 12 and 16 with a resolution of, for example, about 0.5 μm. A θ stage (turntable) 18, which holds the wafer W and can rotate indefinitely, is provided on the Y stage 15, and the turntable 18 is fixed to a lower portion of the X stage 10 via a motor holder 55 via a θ motor 17 rotates at a predetermined speed.
【0017】図示していないが、θモータ17はターン
テーブル18の回転量を検出するための手段(後述のエ
ンコーダ31)も備えている。ターンテーブル18の表
面には、中心から放射方向に伸びた凹部、及び環状凹部
(真空吸着溝)18aが形成され、これら溝18aの底
面に設けられた吸気孔(不図示)と連通したスリーブ状
の孔19を真空源につなげて減圧することにより、ウエ
ハWの裏面と溝18aとで囲まれた空間が負圧になっ
て、ウエハWがターンテーブル18に吸着される。Although not shown, the θ motor 17 is also provided with a means (an encoder 31 described later) for detecting the amount of rotation of the turntable 18. On the surface of the turntable 18, a concave portion extending in the radial direction from the center and an annular concave portion (vacuum suction groove) 18a are formed, and a sleeve shape communicating with an intake hole (not shown) provided on the bottom surface of the groove 18a. By connecting the hole 19 to a vacuum source and reducing the pressure, the space surrounded by the back surface of the wafer W and the groove 18a becomes negative pressure, and the wafer W is attracted to the turntable 18.
【0018】また、搬送アーム(フォーク)30は先端
部に形成された真空吸着面29によりウエハWを裏面か
ら吸着して保持するとともに、不図示のガイド機構によ
って紙面左右方向(X方向)へ移動可能に構成されてい
る。従って、ローダカセット(ウエハキャリア)に収納
されたウエハWはフォーク30により搬出され、フォー
ク30上に載置されてターンテーブル18の上方まで移
動した後、フォーク30とターンテーブル18とがZ方
向に相対移動(搬送アーム30が下降、もしくはターン
テーブル18が上昇)し、ウエハWはターンテーブル1
8に受け渡され吸着される。The transfer arm (fork) 30 sucks and holds the wafer W from the back surface by a vacuum suction surface 29 formed at the tip, and moves in the horizontal direction (X direction) on the paper by a guide mechanism (not shown). It is configured to be possible. Therefore, the wafer W stored in the loader cassette (wafer carrier) is carried out by the fork 30, is placed on the fork 30, moves to above the turntable 18, and the fork 30 and the turntable 18 move in the Z direction. The relative movement (the transfer arm 30 is lowered, or the turntable 18 is raised), and the wafer W is turned on the turntable 1
8 to be absorbed.
【0019】この際、Δθステージ1の回転中心(原点
O)に対するウエハセンタのずれ量が、例えば±5mm
以内に抑えられてターンテーブル18に受け渡されるも
のとする。また、ターンテーブル18の回転中心(後述
のTc)がΔθステージ1の回転中心(原点O)に対し
てずれていると、上記ずれ量が±5mmより大きくなり
得る。この状態のまま位置決めを開始しても構わない
が、そのためには上記ずれ量の最大値を見込んでX、Y
ステージ10、15の移動ストロークを長くしなければ
ならない。そこで、本実施例ではX、Yステージ10、
15を所定のニュートラル位置、例えば移動ストローク
の中心にある時、Δθステージ1の回転中心(原点O)
とターンテーブル18の回転中心とがほぼ一致するよう
に構成し、上記ニュートラル位置にてウエハWの受け渡
しを行うものとする。At this time, the deviation amount of the wafer center from the rotation center (origin O) of the Δθ stage 1 is, for example, ± 5 mm.
And is delivered to the turntable 18. If the rotation center (Tc described later) of the turntable 18 is displaced from the rotation center (origin O) of the Δθ stage 1, the deviation amount may be larger than ± 5 mm. Positioning may be started in this state, but for that purpose, X, Y
The moving stroke of the stages 10, 15 must be lengthened. Therefore, in this embodiment, the X and Y stages 10,
When 15 is at a predetermined neutral position, for example, at the center of the movement stroke, the rotation center of the Δθ stage 1 (origin O)
And the rotation center of the turntable 18 are substantially coincident with each other, and transfer of the wafer W is performed at the neutral position.
【0020】尚、上記ニュートラル位置でのX、Yステ
ージ10、15のX、Y座標値を共に零とし、この時の
デジタルマイクロメータ12、16の検出値を読み込ん
で記憶しておく。さて、アナログセンサ20はウエハの
回転に伴うウエハエッジのターンテーブル18の回転中
心Tcからの位置変化を定点検出するものであって、後
述する概略OF合わせに使用される。図1において、ア
ナログセンサ20はX軸上で、スリット状の受光面(不
図示)が原点Oに向けて(ウエハの半径方向に延びて)
配置されているが、原点O(Δθステージ1の回転中
心)を中心とするウエハサイズに対応した円周上のどこ
に配置しても構わない。図2に示すようにアナログセン
サ20は、レジスト層を感光させない波長の照明光IL
を発生する光源21と、照明光ILを平行光束にするレ
ンズ22と、ウエハ周縁部分を挟んで光源21と対向す
るように配置される光電検出器23(ポジションセン
サ、CCDリニアセンサ等)とで構成される。The X and Y coordinate values of the X and Y stages 10 and 15 at the neutral position are both set to zero, and the detected values of the digital micrometers 12 and 16 at this time are read and stored. The analog sensor 20 detects a fixed point of a change in the position of the wafer edge from the rotation center Tc of the turntable 18 due to the rotation of the wafer, and is used for the general OF adjustment described later. In FIG. 1, the analog sensor 20 has a slit-shaped light receiving surface (not shown) on the X axis toward the origin O (extending in the radial direction of the wafer).
Although they are arranged, they may be arranged anywhere on the circumference corresponding to the wafer size centered on the origin O (the rotation center of the Δθ stage 1). As shown in FIG. 2, the analog sensor 20 includes illumination light IL having a wavelength that does not expose the resist layer.
, A lens 22 that converts the illumination light IL into a parallel light beam, and a photoelectric detector 23 (position sensor, CCD linear sensor, or the like) arranged to face the light source 21 across the wafer peripheral portion. Be composed.
【0021】図3に示すように、アナログセンサ20
(光電検出器23)は受光した照明光ILの強度に応じ
た光電信号を第1信号処理系32に出力し、ここでエン
コーダ31からの回転角情報も入力され、ターンテーブ
ル18の単位回転角(例えば、0.5°)毎にウエハエ
ッジの位置変化が検出されることになる。このため、第
1信号処理系32の内部には、エンコーダ31からのア
ップダウンパルスに応答してアナログセンサ20からの
信号波形をデジタルサンプリングするA/Dコンバータ
やメモリが設けられる。As shown in FIG.
The (photoelectric detector 23) outputs a photoelectric signal corresponding to the intensity of the received illumination light IL to the first signal processing system 32, where rotation angle information from the encoder 31 is also input, and the unit rotation angle of the turntable 18 is output. A change in the position of the wafer edge is detected every (for example, 0.5 °). Therefore, an A / D converter and a memory for digitally sampling a signal waveform from the analog sensor 20 in response to an up / down pulse from the encoder 31 are provided inside the first signal processing system 32.
【0022】また、スポットセンサ24、27、28は
X、Yステージ10、15を移動させてウエハエッジの
位置を検出するためのものであって、後述する位置決め
誤差(ΔX、ΔY、Δα)の検出に使用される。図1に
おいて、スポットセンサ24は原点Oに関してアナログ
センサ20とほぼ対称にX軸上に配置され、スポットセ
ンサ27、28は互いにY軸に関してほぼ対称に、かつ
X方向に並んで配置されている。当然ながら、これらは
位置決めすべきウエハのサイズ規格に合わせて配置され
ている。図2に示すように、スポットセンサ24はウエ
ハ表面で微小スポット(例えば直径で50μm程度)と
なる平行光束SP(非露光波長)を発生する投光器25
と、ウエハ周縁部分を挟んで投光器25と対向して配置
される光電検出器26とによって構成される。The spot sensors 24, 27 and 28 are used to detect the position of the wafer edge by moving the X and Y stages 10 and 15, and to detect the positioning errors (ΔX, ΔY, Δα) described later. Used for In FIG. 1, the spot sensor 24 is disposed on the X axis substantially symmetrically with respect to the origin O and the analog sensor 20, and the spot sensors 27 and 28 are disposed substantially symmetrically with respect to the Y axis and arranged in the X direction. Naturally, they are arranged according to the size standard of the wafer to be positioned. As shown in FIG. 2, the spot sensor 24 is a projector 25 that generates a parallel light beam SP (non-exposure wavelength) that becomes a minute spot (for example, about 50 μm in diameter) on the wafer surface.
And a photoelectric detector 26 disposed opposite to the light projector 25 with the wafer peripheral portion interposed therebetween.
【0023】図3において、第2信号処理系33はA/
Dコンバータやメモリ等を有し、スポットセンサ24
(光電検出器26)からの光電信号とデジタルマイクロ
メータ(デジマイ)12からの位置情報とを入力し、ウ
エハエッジが微小スポット光SPを横切った時の位置を
検出する。ここで、第2信号処理系33はスポットセン
サ24からの光電信号の有無に基づいてエッジ位置を検
出しても構わないが、正確には微小スポット光のビーム
径を無視できないので、Xステージ10の単位移動量
(例えば、0.5μm)毎に光電信号をサンプリングし
てデジタル値に変換した後、所定の演算処理によりエッ
ジ位置を検出する。スポットセンサ27、28も全く同
じ構成、機能であるので、ここでは説明を省略する。In FIG. 3, the second signal processing system 33 has an A /
A spot sensor 24 having a D converter, a memory, etc.
The photoelectric signal from the (photoelectric detector 26) and the position information from the digital micrometer (Digi-My) 12 are input, and the position when the wafer edge crosses the minute spot light SP is detected. Here, the second signal processing system 33 may detect the edge position based on the presence or absence of the photoelectric signal from the spot sensor 24. However, since the beam diameter of the minute spot light cannot be ignored accurately, the X stage 10 After the photoelectric signal is sampled and converted into a digital value for each unit movement amount (for example, 0.5 μm), the edge position is detected by a predetermined arithmetic processing. Since the spot sensors 27 and 28 have exactly the same configuration and function, the description is omitted here.
【0024】ここで、スポットセンサ24は円周部(但
し、スポットセンサ27、28の垂直二等分線との交点
を除く)であればどこに配置しても良い。一方、スポッ
トセンサ27、28はその間隔lがOFの長さより短く
なるようにOF整合方向に沿って配置されていれば良
い。さらに、スポットセンサ27、28はOF整合方向
に対して、例えばΔθステージ1の可動範囲(回転量)
に応じた微小角度だけ傾いていても構わない。この場合
には、スポットセンサ27、28へOFを追い込んだ
後、上記傾き角だけΔθステージ1を回転させれば、同
様に精密OF合わせ(後述)を実行できる。Here, the spot sensor 24 may be arranged anywhere on the circumference (except for the intersection with the vertical bisector of the spot sensors 27 and 28). On the other hand, the spot sensors 27 and 28 may be arranged along the OF alignment direction so that the interval 1 is shorter than the length of the OF. Further, the spot sensors 27 and 28 move, for example, in the movable range (rotation amount) of the Δθ stage 1 with respect to the OF alignment direction.
May be tilted by a small angle according to. In this case, if the OF is driven into the spot sensors 27 and 28 and then the [Delta] [theta] stage 1 is rotated by the above-described tilt angle, the precise OF adjustment (described later) can be similarly performed.
【0025】図3において主制御系36は、第2信号処
理系33の検出信号に基づいてウエハWの位置決め誤差
(ΔX、ΔY、Δα)を算出した後、ステージコントロ
ーラ34に所定の制御指令を与え、ステージコントロー
ラ34はX、Yモータ11、14及びΔθモータ5を駆
動してウエハの位置決めを実行する。その他、第1信号
処理系32の検出信号に基づいて、概略OF合わせ時の
θモータ17の駆動量に対応した指令をステージコント
ローラ35に出力する。In FIG. 3, the main control system 36 calculates a positioning error (ΔX, ΔY, Δα) of the wafer W based on the detection signal of the second signal processing system 33, and then sends a predetermined control command to the stage controller 34. The stage controller 34 drives the X and Y motors 11 and 14 and the Δθ motor 5 to execute wafer positioning. In addition, based on the detection signal of the first signal processing system 32, a command corresponding to the drive amount of the θ motor 17 at the time of the approximate OF adjustment is output to the stage controller 35.
【0026】次に、図4を併用して上記構成の装置での
位置決め動作を説明する。図4はOF付ウエハの位置決
めシーケンスを表した図である。まず、ウエハWはΔθ
ステージ1の回転中心(原点O)に対するウエハセンタ
Wcのずれ量が±5mm以内に抑えられてターンテーブ
ル18に受け渡される(図4(a))。そして、主制御
系36はターンテーブル18を回転させながら、アナロ
グセンサ20においてウエハWで遮光されない照明光I
Lを光電検出する。Next, the positioning operation of the apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a positioning sequence of the OF-equipped wafer. First, the wafer W is Δθ
The shift amount of the wafer center Wc with respect to the center of rotation (origin O) of the stage 1 is transferred to the turntable 18 while being kept within ± 5 mm (FIG. 4A). Then, while rotating the turntable 18, the main control system 36 rotates the illumination light I which is not blocked by the wafer W in the analog sensor 20.
L is photoelectrically detected.
【0027】第1信号処理系32は、エンコーダ31か
らのアップダウンパルスに応答してアナログセンサ20
からの光電信号をサンプリングし、各サンプリング値を
デジタル値に変換してメモリ(不図示)に番地順に記憶
させる。この結果、図5(a)に示すようなウエハエッ
ジのプロフィールに対応した信号波形データが、第1信
号処理系32のメモリ内に得られる。図5(a)は光電
信号のレベル(電圧)Vと回転角θとの関係、すなわち
回転に伴うウエハエッジの回転中心Tcからの位置変化
を表すものである。The first signal processing system 32 responds to an up / down pulse from the encoder 31 to
, And converts each sampled value into a digital value and stores it in a memory (not shown) in address order. As a result, signal waveform data corresponding to the profile of the wafer edge as shown in FIG. 5A is obtained in the memory of the first signal processing system 32. FIG. 5A shows the relationship between the level (voltage) V of the photoelectric signal and the rotation angle θ, that is, a change in the position of the wafer edge from the rotation center Tc due to the rotation.
【0028】さらに、第1信号処理系32はソフトウエ
ア的な微分演算処理により、図5(a)の波形データを
図5(b)に示すような波形データに変換する。図5
(b)において零クロス点θ1(微分値)がOF中心に対
応した回転角である。そこで、第1信号処理系32はメ
モリ内に格納された波形データから、その波形上の最大
値(ピーク値)と最小値(ボトム値)との間にある零ク
ロス点の回転角度値θ1 を求める。Further, the first signal processing system 32 converts the waveform data shown in FIG. 5A into the waveform data shown in FIG. FIG.
In (b), the zero cross point θ 1 (differential value) is the rotation angle corresponding to the OF center. Then, the first signal processing system 32 uses the waveform data stored in the memory to determine the rotation angle value θ 1 of the zero cross point between the maximum value (peak value) and the minimum value (bottom value) on the waveform. Ask for.
【0029】次に、主制御系36はエンコーダ31の出
力をモニターしながら、上記回転角度値θ1 が得られる
ようにターンテーブル18を紙面内で反時計回りに回転
させ、スポットセンサ27、28に対してOFを追い込
む。この結果、スポットセンサ27、28を結ぶ線分
(X方向)に対するOFの回転ずれ(傾き)が所定の許
容範囲(例えば、±1°程度)以内に抑えられ、スポッ
トセンサ27、28に対するOFの合わせ込み(概略O
F合わせ)が完了する(図4(b))。Next, the main control system 36 while monitoring the output of the encoder 31, is rotated counterclockwise the turntable 18 so that the rotation angle value theta 1 is obtained in the paper, the spot sensor 27, 28 For OF. As a result, the rotational deviation (inclination) of the OF with respect to the line segment (X direction) connecting the spot sensors 27 and 28 is suppressed within a predetermined allowable range (for example, about ± 1 °), and the OF with respect to the spot sensors 27 and 28 is Fit (Overview O
F adjustment) is completed (FIG. 4B).
【0030】尚、本実施例ではターンテーブル18を概
略OF合わせのみに用いるので、高精度なθモータやエ
ンコーダを必要とせず、Yステージ15より上の部分を
軽量化できる。例えば、エンコーダ31の分解能とθモ
ータ17の停止精度とを0.5°、±1°に設定し、こ
の条件を満足する軽量のエンコーダやモータを使用すれ
ば良い。また、ステッピングモータをθモータ17とし
て使用する場合は、ステッピングモータへの駆動パルス
を計数するカウンタと、このカウンタの計数値をアドレ
ス値として入力するメモリとを設け、アナログセンサ2
0の光電信号をA/Dコンバータを介してデジタルサン
プリングすれば、図5(a)と同じ波形データが得られ
る。この場合はエンコーダも不要となり、さらに軽量化
ができる。In this embodiment, since the turntable 18 is used only for the approximate OF adjustment, a high-precision θ motor or encoder is not required, and the portion above the Y stage 15 can be reduced in weight. For example, the resolution of the encoder 31 and the stop accuracy of the θ motor 17 are set to 0.5 ° and ± 1 °, and a lightweight encoder or motor satisfying these conditions may be used. When the stepping motor is used as the θ motor 17, a counter for counting the number of drive pulses to the stepping motor and a memory for inputting the count value of the counter as an address value are provided.
If the 0 photoelectric signal is digitally sampled through an A / D converter, the same waveform data as in FIG. 5A can be obtained. In this case, an encoder is not required, and the weight can be further reduced.
【0031】さて、先に述べた概略OF合わせが終了し
た後、主制御系36はXステージ10を微動し、スポッ
トセンサ24によりウエハエッジのX方向の位置検出を
行う。ここでXステージ10を微動すると、スポットセ
ンサ24からは図6(a)に示すような光電信号が出力
される。図6(a)は信号レベル(電圧)VとX方向の
走査位置との関係を表しており、第2信号処理系33は
この光電信号を所定のスライスレベルSL1 により波形
処理し、ウエハエッジの位置(座標値X1 )を算出す
る。そして、主制御系36はXデジマイ12を用いてウ
エハWを上記座標値X1 に設定する、すなわちスポット
センサ24にウエハエッジを追い込む。この結果、ウエ
ハWのX方向の位置決めが完了する(図4(c))。After the above-described approximate OF adjustment is completed, the main control system 36 finely moves the X stage 10 and detects the position of the wafer edge in the X direction by the spot sensor 24. Here, when the X stage 10 is slightly moved, a photoelectric signal as shown in FIG. 6A is output from the spot sensor 24. FIGS. 6 (a) represents the relationship between the scan position of the signal level (voltage) V and X-direction, the second signal processing system 33 and the waveform processing the photoelectric signal by a predetermined slice level SL 1, the wafer edge The position (coordinate value X 1 ) is calculated. Then, the main control system 36 sets the wafer W to the above-mentioned coordinate value X 1 using the X Digimy 12, that is, drives the wafer edge into the spot sensor 24. As a result, the positioning of the wafer W in the X direction is completed (FIG. 4C).
【0032】次に、主制御系36は上述したX方向の位
置決めと同様の動作で、スポットセンサ27、28を用
いてウエハエッジのY方向の位置検出を行う。図6
(b)、(c)はスポットセンサ27、28からの光電
信号を表しており、第2信号処理系33はこれら光電信
号をスライスレベルSL2 、SL3 により波形処理し、
OFのエッジ位置(座標値Y1 、Y2 )を検出する。そ
して、主制御系36はYデジマイ16を用いてスポット
センサ27、28にOFを追い込む、すなわちYデジマ
イ16が座標値(Y1 +Y2 )/2を検出した時点でY
モータ14を停止させる。この結果、ウエハWのY方向
の位置決めが完了する(図4(d))。尚、ここまでの
処理によって、Δθステージ1の回転中心(原点O)と
ウエハセンタWcとがほぼ一致することになる。Next, the main control system 36 detects the position of the wafer edge in the Y direction using the spot sensors 27 and 28 in the same operation as the above-described positioning in the X direction. FIG.
(B) and (c) show the photoelectric signals from the spot sensors 27 and 28, and the second signal processing system 33 performs waveform processing on these photoelectric signals at the slice levels SL 2 and SL 3 ,
An edge position (coordinate values Y 1 , Y 2 ) of the OF is detected. Then, the main control system 36 drives the OF into the spot sensors 27 and 28 using the Y digitizer 16, that is, when the Y digitizer 16 detects the coordinate value (Y 1 + Y 2 ) / 2, Y
The motor 14 is stopped. As a result, the positioning of the wafer W in the Y direction is completed (FIG. 4D). By the processing up to this point, the center of rotation (origin O) of the Δθ stage 1 substantially coincides with the wafer center Wc.
【0033】さて、次に主制御系36は精密OF合わせ
を行うべく、座標値Y1 、Y2 からスポットセンサ2
7、28に対するOFの傾き、すなわち直交座標系XY
に対するウエハWの残留回転誤差Δαを算出し、デジマ
イ8の計測値をモニターしつつΔθステージ1を揺動し
て残留回転誤差Δαをほぼ零に補正する。ここで、スポ
ットセンサ27、28の間隔lは既知寸法(設計値)な
ので、残留回転誤差ΔαはΔα=(Y1 −Y2 )/lの
演算で求められる。この結果、ウエハWの精密OF合わ
せが終了し(図4(e))、上記位置ずれ量ΔX、ΔY
及び残留回転誤差Δαがともにほぼ零となって、ウエハ
Wの位置決めが完了する。尚、精密OF合わせ(すなわ
ち残留回転誤差Δαの算出)に際しては、上記座標値Y
1 、Y2 を用いずとも、Yステージ15を微動して再度
OFのエッジ位置を検出するようにしても構わない。Next, the main control system 36 calculates the spot sensor 2 from the coordinate values Y 1 and Y 2 in order to perform precise OF adjustment.
The inclination of the OF with respect to 7, 28, that is, the orthogonal coordinate system XY
, The residual rotation error Δα of the wafer W is calculated, and the Δθ stage 1 is oscillated while monitoring the measurement value of the digitizer 8 to correct the residual rotation error Δα to substantially zero. Here, since the interval l between the spot sensors 27 and 28 is a known dimension (design value), the residual rotation error Δα can be obtained by the calculation of Δα = (Y 1 −Y 2 ) / l. As a result, the precision OF alignment of the wafer W is completed (FIG. 4E), and the positional deviation amounts ΔX and ΔY
And the residual rotation error Δα are both substantially zero, and the positioning of the wafer W is completed. Note that the coordinate value Y is used for precise OF adjustment (that is, calculation of the residual rotation error Δα).
1, without using a Y 2, may be configured to detect the edge position of the re-OF and fine movement of the Y stage 15.
【0034】以上のように本実施例では、高精度にウエ
ハの位置決めを行うことができるとともに、精密OF合
わせに先立ってΔθステージ1の回転中心とウエハセン
タWcとをほぼ一致させているため、精密OF合わせ
(残留回転誤差Δαの回転)に伴ってX、Y方向へウエ
ハWが位置ずれすることはない。ところで、上記実施例
においてはX方向の位置決め用のスポットセンサ24に
ウエハエッジを追い込んでから、スポットセンサ27、
28によりY方向の位置決めを行っているが、当然なが
ら順序を逆にしても構わない。しかしながら、OFのエ
ッジ位置(座標値Y1 、Y2 )の検出に先立ってX方向
の位置決めを行うことを前提としておけば、Y方向及び
回転方向の位置決め用のスポットセンサ27、28の間
隔lを予め広げて配置しておくことができ、残留回転誤
差Δαの検出精度が向上するという利点がある。また、
上記実施例ではX、Yステージの単位移動量毎にスポッ
トセンサからの光電信号をデジタルサンプリングした
後、所定のスライスレベルにより波形処理してウエハエ
ッジの位置を求めることとしたが、光電信号のレベルが
所定の電圧値(例えば図6中のスライスレベルに相当す
る電圧値)に達した時点でデジマイ(カウンタ)の出力
値をラッチすることによりウエハエッジの位置を求める
ようにしても構わない。As described above, in the present embodiment, the wafer can be positioned with high accuracy, and the center of rotation of the Δθ stage 1 and the wafer center Wc are substantially coincident with each other prior to the precise OF alignment. The wafer W is not displaced in the X and Y directions due to the OF alignment (rotation of the residual rotation error Δα). By the way, in the above embodiment, after the wafer edge is driven into the spot sensor 24 for positioning in the X direction, the spot sensor 27,
Although the positioning in the Y direction is performed by 28, the order may of course be reversed. However, assuming that positioning in the X direction is performed prior to detection of the OF edge position (coordinate values Y 1 , Y 2 ), the distance l between the spot sensors 27 and 28 for positioning in the Y direction and the rotation direction is assumed. Can be spread out in advance, and there is an advantage that the detection accuracy of the residual rotation error Δα is improved. Also,
In the above embodiment, the photoelectric signal from the spot sensor is digitally sampled for each unit movement amount of the X and Y stages, and then the waveform processing is performed at a predetermined slice level to determine the position of the wafer edge. When a predetermined voltage value (for example, a voltage value corresponding to the slice level in FIG. 6) is reached, the position of the wafer edge may be obtained by latching the output value of the digitizer (counter).
【0035】また、先に述べたようにΔθステージ1の
回転中心(原点O)に対するウエハセンタのずれ量が±
5mm以内に抑えられてウエハWはターンテーブル18
に吸着されるため、図4(d)に示す如くY方向の位置
決めを行うと、これに伴ってスポットセンサ24からウ
エハエッジが外れ得る。さらにウエハの製造公差、例え
ば外形公差(直径で±0.5mm程度)やOFの寸法公
差(2.5mm程度)のため、正確に言えば精密OF合
わせに先立ってΔθステージ1の回転中心(原点O)と
設計上のウエハセンタとがほぼ一致しているに過ぎな
い。このため、実際のウエハセンタと原点Oとは正確に
一致しておらず、精密OF合わせに伴ってX、Y方向へ
ウエハWが位置ずれする、換言すればスポットセンサ2
4、27、28からウエハエッジが外れ得る。そこで、
精密OF合わせ終了後、再度X、Yステージ10、15
を微動してウエハエッジの位置を検出し、スポットセン
サ24、27、28に対してウエハエッジを追い込むこ
とが望ましい。Further, as described above, the deviation amount of the wafer center from the rotation center (origin O) of the Δθ stage 1 is ±
The wafer W is kept within 5 mm and the turntable 18
Therefore, when the positioning in the Y direction is performed as shown in FIG. 4D, the wafer edge may come off from the spot sensor 24. Further, due to manufacturing tolerances of the wafer, for example, outer shape tolerance (approximately ± 0.5 mm in diameter) and dimensional tolerance of OF (approximately 2.5 mm), the rotation center of the Δθ stage 1 (original origin) prior to precise OF alignment. O) and the designed wafer center are almost the same. For this reason, the actual wafer center does not exactly coincide with the origin O, and the wafer W is displaced in the X and Y directions with the precise OF alignment.
The wafer edge can deviate from 4, 27, 28. Therefore,
After finishing the precision OF alignment, X and Y stages 10, 15 again
It is desirable to detect the position of the wafer edge by finely moving the wafer edge and drive the wafer edge to the spot sensors 24, 27 and 28.
【0036】ここで、精密OF合わせ終了後に再度スポ
ットセンサに対してウエハエッジを追い込むと、当然な
がら1枚のウエハに対する位置決め時間が長くなる。そ
こで、上記実施例においてX方向の位置決め(図4
(c))が終了した時点で、主制御系36はスポットセ
ンサ24からの光電信号に応じてXステージ10のサー
ボ制御を開始する。つまり、主制御系36はスポットセ
ンサ24からの光電信号のレベルが、例えばウエハエッ
ジ位置(座標値X1 )を算出する際に用いたスライスレ
ベルSL1 (図6(a))と同じ電圧値となるように、
ステージコントローラ35によってXステージ10を微
動させる。この結果、Y方向の位置決め(図4(d))
を行っても、ウエハエッジがスポットセンサ24から外
れる、すなわちX方向の位置決め精度が低下することは
ない。尚、主制御系36は予めスポットセンサ24を構
成する投光器25からの照明光束SPがウエハエッジに
遮られることなく光電検出器26に入射する時に出力さ
れる光電信号のレベル(電圧値)を求めておき、上記の
如きサーボ制御においてはこの電圧値のほぼ1/2の値
を基準として、スポットセンサ24からの光電信号のレ
ベルに応じてXステージ10を駆動するようにしても良
い。Here, if the edge of the wafer is driven again with respect to the spot sensor after the completion of the precise OF alignment, the positioning time for one wafer naturally becomes long. Therefore, in the above embodiment, the positioning in the X direction (FIG. 4)
When (c)) ends, the main control system 36 starts servo control of the X stage 10 according to the photoelectric signal from the spot sensor 24. That is, the main control system 36 sets the level of the photoelectric signal from the spot sensor 24 to the same voltage value as the slice level SL 1 (FIG. 6A) used for calculating the wafer edge position (coordinate value X 1 ), for example. So that
The X stage 10 is finely moved by the stage controller 35. As a result, the positioning in the Y direction (FIG. 4D)
Is performed, the wafer edge does not deviate from the spot sensor 24, that is, the positioning accuracy in the X direction does not decrease. The main control system 36 previously obtains the level (voltage value) of the photoelectric signal output when the illumination light beam SP from the light projector 25 constituting the spot sensor 24 enters the photoelectric detector 26 without being interrupted by the wafer edge. In the servo control as described above, the X stage 10 may be driven in accordance with the level of the photoelectric signal from the spot sensor 24 with reference to a value of approximately 1/2 of this voltage value.
【0037】また、Xステージ10をサーボ制御しなが
ら精密OF合わせを行っても、上記理由によりウエハW
はY方向に位置ずれし、スポットセンサ27、28から
ウエハエッジが外れ得る。そこで、主制御系36はY方
向の位置決め(図4(d))を行うに際して、Yステー
ジ15を微動してウエハエッジの位置(座標値Y1 、Y
2 )を求めた後、この検出値に基づいてウエハエッジ
(OF)をスポットセンサ27(または28)に対して
追い込むこととする。そして、Y方向に関するウエハエ
ッジの追い込みが完了した時点で、上記と同様の動作で
スポットセンサ27からの光電信号に応じてYステージ
15のサーボ制御を開始する。つまり、主制御系36は
スポットセンサ27からの光電信号のレベルが、常にウ
エハエッジ位置(座標値Y1 )を算出する際に用いたス
ライスレベルSL2 (図6(b))と同じ電圧値となる
ように、ステージコントローラ35によってYステージ
15を微動させる。この結果、精密OF合わせ(図4
(e))を行っても、ウエハエッジがスポットセンサ2
7から外れる、すなわちY方向の位置決め精度が低下す
ることがなくなる。Further, even if the precise OF alignment is performed while the X stage 10 is servo-controlled, the wafer W
Is displaced in the Y direction, and the wafer edge may deviate from the spot sensors 27 and 28. Therefore, when performing the positioning in the Y direction (FIG. 4D), the main control system 36 slightly moves the Y stage 15 to position the wafer edge (coordinate values Y 1 , Y
After 2 ) is obtained, the wafer edge (OF) is driven into the spot sensor 27 (or 28) based on the detected value. Then, at the time when the driving of the wafer edge in the Y direction is completed, the servo control of the Y stage 15 is started according to the photoelectric signal from the spot sensor 27 by the same operation as described above. That is, the main control system 36 sets the level of the photoelectric signal from the spot sensor 27 to the same voltage value as the slice level SL 2 (FIG. 6B) used for always calculating the wafer edge position (coordinate value Y 1 ). The Y stage 15 is finely moved by the stage controller 35 so that As a result, precision OF alignment (FIG. 4)
(E)), the wafer edge is spot sensor 2
7, that is, the positioning accuracy in the Y direction does not decrease.
【0038】さらに、ウエハの製造公差のために実際の
ウエハセンタと原点Oとは正確に一致せず、所定の許容
精度(通常、±15μm程度)を越える位置決め誤差が
残存し得る場合には、図7に示すように直径計測用のス
ポットセンサ37、38(スポットセンサ24と同一構
成)を、原点Oを通るX軸に関してほぼ対称に配置す
る。そして、上記実施例において位置決め終了後にYス
テージ15を微動し、スポットセンサ24、37、38
によりウエハエッジの位置を検出する。しかる後、3つ
の座標値から実際のウエハ直径を求め、この直径に応じ
て再度X、Yステージ10、15を微動する。これよ
り、原点Oと実際のウエハセンタとを正確に一致させる
ことができ、上記公差による位置決め精度の低下を防止
できる。Further, if the actual wafer center does not exactly coincide with the origin O due to wafer manufacturing tolerance, and a positioning error exceeding a predetermined allowable accuracy (generally, about ± 15 μm) may be left. As shown in FIG. 7, the spot sensors 37 and 38 for measuring the diameter (the same configuration as the spot sensor 24) are arranged substantially symmetrically with respect to the X axis passing through the origin O. Then, in the above embodiment, the Y stage 15 is finely moved after the positioning is completed, and the spot sensors 24, 37, and 38 are moved.
To detect the position of the wafer edge. Thereafter, the actual wafer diameter is determined from the three coordinate values, and the X and Y stages 10 and 15 are finely moved again according to the diameter. As a result, the origin O and the actual wafer center can be accurately matched, and a decrease in positioning accuracy due to the above-mentioned tolerance can be prevented.
【0039】尚、上記実施例においてウエハWのY方向
の位置決めを行う際(図4(d))、スポットセンサ2
4、37、38によるウエハエッジの位置検出も行うよ
うにすれば、精密OF合わせに先立って実際のウエハセ
ンタと原点Oとを正確に一致させることができ、しかも
直径計測のために再度Yステージ15を微動させる必要
がなくなる。In the above embodiment, when positioning the wafer W in the Y direction (FIG. 4D), the spot sensor 2
If the position of the wafer edge is also detected by 4, 37 and 38, the actual wafer center and the origin O can be accurately matched before the precise OF alignment, and the Y stage 15 is again moved for diameter measurement. There is no need for fine movement.
【0040】ここで、スポットセンサ27、28の間隔
lは概略OF合わせ精度、すなわちθモータ17の停止
精度、及びエンコーダ31やアナログセンサ20の検出
分解能等に応じて定めれば良い。また、X、Yステージ
10、15の移動ストロークは、ウエハキャリアから取
り出したウエハのフォーク30上での位置のばらつき
と、フォーク30とターンテーブル18との間でのウエ
ハの受け渡し精度(通常、±5μm程度)とによって決
まる総合的なばらつき量(±5mm)と、概略OF合わ
せ精度とに応じて定めれば良い。さらに、Δθステージ
1の可動範囲(すなわち、送りねじ6の移動ストロー
ク)も概略OF合わせ精度に応じて定めれば良く、本実
施例では±1.5〜2°程度に設定すれば良い。尚、概
略OF合わせ精度を高く設定すれば、相対的にΔθステ
ージ1の可動範囲が小さくて済み、しかもスポットセン
サ27、28の間隔lを広げることができる反面、Yス
テージ15より上の部分が大きく、しかも重くなる。こ
のため、実際にはΔθステージ1の可動範囲を両者のバ
ランスを考慮して決定することが望ましい。また、概略
OF合わせ精度は±1°である必要はなく、概略OF合
わせ終了後にYステージ15を微動させた時、OFがス
ポットセンサ27、28の微小スポット光をほぼ同時に
横切るような角度に設定されていれば良い。Here, the interval 1 between the spot sensors 27 and 28 may be determined in accordance with the approximate OF alignment accuracy, that is, the stop accuracy of the θ motor 17 and the detection resolution of the encoder 31 and the analog sensor 20. Further, the movement strokes of the X and Y stages 10 and 15 are dependent on the variation in the position of the wafer taken out of the wafer carrier on the fork 30 and the accuracy of wafer transfer between the fork 30 and the turntable 18 (normally ± (Approximately 5 μm), and the amount of variation (± 5 mm), which is determined by the overall OF alignment accuracy. Furthermore, the movable range of the Δθ stage 1 (that is, the moving stroke of the feed screw 6) may be determined according to the approximate OF alignment accuracy, and in this embodiment, may be set to about ± 1.5 to 2 °. If the accuracy of the approximate OF alignment is set to be high, the movable range of the Δθ stage 1 can be relatively small, and the interval 1 between the spot sensors 27 and 28 can be widened. Big and heavy. Therefore, it is actually desirable to determine the movable range of the Δθ stage 1 in consideration of the balance between the two. Further, the approximate OF alignment accuracy does not need to be ± 1 °, and the angle is set such that when the Y stage 15 is slightly moved after the approximate OF alignment is completed, the OF crosses the minute spot light of the spot sensors 27 and 28 almost simultaneously. It should be done.
【0041】さて、以上の第1の実施例においてはX、
Yステージ10、15を微動し、スポットセンサ24、
27、28によりウエハエッジの位置を検出することで
(図6)、X、Y方向の位置決め及び精密OF合わせ
(図4(c)〜(e))を行っていた。しかしながら、
上記の如くウエハエッジの位置を正確に求めずとも、ス
ポットセンサ24、27、28からの光電信号をモニタ
ーしながら、例えば各信号レベルが所定の電圧値(図6
中のスライスレベルSL1 〜SL3 に相当)となるよう
に、X、Yステージ10、15及びΔθステージ1を微
動することで、スポットセンサ24、27、28に対し
てウエハエッジを追い込むように構成しても良い。この
場合には、特にX、Y及びΔθステージ用の位置検出器
を設ける必要がなくなり、装置の軽量化が可能になると
いう利点がある。尚、上記の如き構成を採れば、特に位
置検出器(デジマイ、干渉計等)を必要としないが、実
際にはX、Yステージ10、15をニュートラル位置に
設定する等のため、位置検出器(検出精度は低くても構
わない)を設けておくことが望ましい。Now, in the first embodiment, X,
Y-stages 10 and 15 are finely moved, and spot sensors 24,
By detecting the position of the wafer edge by means of 27 and 28 (FIG. 6), positioning in the X and Y directions and precise OF alignment (FIGS. 4C to 4E) have been performed. However,
Even if the position of the wafer edge is not accurately determined as described above, while monitoring the photoelectric signals from the spot sensors 24, 27, and 28, for example, each signal level becomes a predetermined voltage value (FIG. 6).
The X and Y stages 10, 15 and the Δθ stage 1 are finely moved so as to be at the middle slice level SL 1 to SL 3 ) so as to drive the wafer edge to the spot sensors 24, 27, 28. You may. In this case, there is no need to particularly provide position detectors for the X, Y and Δθ stages, and there is an advantage that the weight of the apparatus can be reduced. In addition, if the above configuration is adopted, a position detector (such as a digitizer, an interferometer, etc.) is not required. However, since the X and Y stages 10 and 15 are actually set at the neutral position, the position detector is used. (The detection accuracy may be low).
【0042】次に、図8を参照して本発明の第2の実施
例について説明する。図8は本実施例による位置決め装
置の概略的な構成を示す平面図であって、本実施例では
ノッチを備えたウエハに好適な位置決め装置について述
べる。尚、第1実施例の装置(図1)と同じ機能、作用
の部材には同一の符号を付してある。図8から明らかな
ように、本実施例ではスポットセンサ24、27、28
の配置のみが異なっている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of a positioning device according to the present embodiment. In the present embodiment, a positioning device suitable for a wafer having a notch will be described. The members having the same functions and functions as those of the device of the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals. As is clear from FIG. 8, in this embodiment, the spot sensors 24, 27, 28
The only difference is the arrangement.
【0043】図8に示すように、スポットセンサ24は
Y軸上に配置され、スポットセンサ27、28はY軸に
関してほぼ対称に、かつY軸から所定角度(図では45
°)だけ傾いて配置される。尚、3組のスポットセンサ
はX軸(またはY軸)に関して1組と2組とに別れ、か
つその2組がY軸(X軸)を挟んで対向(対称である必
要はない)して配置すれば良く、概略ノッチ合わせでは
1組のスポットセンサ(XまたはY軸上にある必要はな
い)に対してノッチが追い込まれることになる。As shown in FIG. 8, the spot sensor 24 is disposed on the Y axis, and the spot sensors 27 and 28 are substantially symmetric with respect to the Y axis and at a predetermined angle (45 in the figure) from the Y axis.
°) is arranged only inclined. Note that the three sets of spot sensors are divided into one set and two sets with respect to the X axis (or Y axis), and the two sets are opposed (not necessarily symmetrical) across the Y axis (X axis). In this case, the notch is driven by a set of spot sensors (not necessarily on the X or Y axis).
【0044】次に、図9を併用して本実施例による装置
の位置決め動作を説明する。図9はノッチ付ウエハの位
置決めシーケンスを表した図である。ここで、図9
(a)〜(d)に示す動作は第1の実施例(図4(a)
〜(d))と全く同様であるので、ここでは簡単に説明
する。さて、ウエハWはフォーク30からターンテーブ
ル18に受け渡された後(図9(a))、アナログセン
サ20による概略ノッチ合わせによって、Y軸に対する
ノッチ50の回転ずれが、例えば±1°程度以内に抑え
られてスポットセンサ24に追い込まれる(図9
(b))。そして、主制御系36はX、Yステージ1
0、15を同時に駆動し、スポットセンサ28と原点O
とを結ぶ線分に沿った方向(直交座標系XYに対してほ
ぼ45°傾いた方向)へウエハWを微動する。第2信号
処理系33はスポットセンサ28の光電信号を波形処理
してウエハエッジの2次元的な位置を算出し、主制御系
36はX、Yデジマイ12、16を用いてウエハWを上
記座標値に設定する、すなわちスポットセンサ28にウ
エハエッジを追い込む(図9(c))。同様に、ウエハ
エッジをスポットセンサ27に対して追い込む(図9
(d))。Next, the positioning operation of the apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing a positioning sequence of a notched wafer. Here, FIG.
The operations shown in FIGS. 4A to 4D correspond to the first embodiment (FIG. 4A).
To (d)), and will be briefly described here. By the way, after the wafer W is transferred from the fork 30 to the turntable 18 (FIG. 9A), the rotation notch 50 with respect to the Y-axis is, for example, within about ± 1 ° by the approximate notch alignment by the analog sensor 20. And is driven into the spot sensor 24 (FIG. 9).
(B)). And the main control system 36 is the X, Y stage 1
0 and 15 at the same time, and the spot sensor 28 and the origin O
The wafer W is slightly moved in a direction along a line segment connecting (a direction inclined approximately 45 ° with respect to the orthogonal coordinate system XY). The second signal processing system 33 performs a waveform process on the photoelectric signal of the spot sensor 28 to calculate a two-dimensional position of the wafer edge, and the main control system 36 uses the X and Y digitizers 12 and 16 to move the wafer W to the above coordinate values. , That is, the wafer edge is driven into the spot sensor 28 (FIG. 9C). Similarly, the wafer edge is driven into the spot sensor 27 (FIG. 9).
(D)).
【0045】この結果、ウエハセンタWcと原点O(Δ
θステージ1の回転中心)とがほぼ一致してずれ量Δ
X、ΔYがほぼ零に抑えられ、X、Y方向の位置決めが
完了する。次に、主制御系36は精密ノッチ合わせを行
うべくXステージ10を微動して(図9(e))、ノッ
チ50とスポットセンサ24の微小スポット光SPとを
相対移動させる(図10(a))。この結果、スポット
センサ24は図10(b)に示すような光電信号を出力
し、第2信号処理系33はこの光電信号をスライスレベ
ルSL4 により波形処理してエッジ位置(座標値X2 、
X3 )を検出する。尚、図10(b)における座標値X
0 はX、Y方向の位置決めが終了した時点でのXステー
ジ10の停止位置(ほぼY軸上)である。そして、主制
御系36は上記座標値X2 、X3 からY軸に対するノッ
チ50の傾き、すなわち図10(a)に示すように直交
座標系XYに対するウエハWの残留回転誤差Δβを、以
下に示す数式1から算出する。但し、WrはウエハWの
半径である。As a result, the wafer center Wc and the origin O (Δ
the rotation center of the θ stage 1) and the deviation Δ
X and ΔY are suppressed to almost zero, and the positioning in the X and Y directions is completed. Next, the main control system 36 finely moves the X stage 10 to perform precise notch alignment (FIG. 9E), and relatively moves the notch 50 and the minute spot light SP of the spot sensor 24 (FIG. 10A). )). As a result, the spot sensor 24 10 outputs a photoelectric signal (b), the second signal processing system 33 performs waveform processing by the slice level SL 4 the photoelectric signal edge positions (coordinate values X 2,
X 3 ) is detected. Note that the coordinate value X in FIG.
0 is the stop position (substantially on the Y axis) of the X stage 10 when the positioning in the X and Y directions is completed. Then, the main control system 36 calculates the inclination of the notch 50 with respect to the Y axis from the coordinate values X 2 and X 3 , that is, the residual rotation error Δβ of the wafer W with respect to the orthogonal coordinate system XY as shown in FIG. It is calculated from Equation 1 shown below. Here, Wr is the radius of the wafer W.
【0046】[0046]
【数1】 しかる後、主制御系36はΔθステージ1を揺動して精
密ノッチ合わせを実行し、上記残留回転誤差Δβをほぼ
零に補正する。この結果、直交座標系XYの原点Oに対
するウエハセンタWcの位置ずれ量ΔX、ΔY及び直交
座標系XYに対する残留回転誤差Δβがほぼ零となり、
ウエハWの位置決めが終了する。尚、本実施例でも精密
ノッチ合わせに伴って原点Oに対してウエハセンタWc
がずれることはない。(Equation 1) Thereafter, the main control system 36 oscillates the Δθ stage 1 to execute precise notch alignment, and corrects the residual rotation error Δβ to substantially zero. As a result, the displacement amounts ΔX and ΔY of the wafer center Wc with respect to the origin O of the rectangular coordinate system XY and the residual rotation error Δβ with respect to the rectangular coordinate system XY become substantially zero,
The positioning of the wafer W ends. In this embodiment, the wafer center Wc with respect to the origin O is also associated with the precision notch alignment.
There is no deviation.
【0047】以上の通り本実施例においては、精密ノッ
チ合わせに際してXステージ10を微動させている。X
ステージ10でも十分な精度を得ることができるが、概
略ノッチ合わせの設定精度が悪かったり、より精度良く
精密ノッチ合わせを行う必要がある場合には、Δθステ
ージ1を揺動させることが望ましい。この際、第2信号
処理系33にて検出されるノッチ50の左右のエッジ位
置(Δθステージ1の回転角)をθ2 、θ3 とすると、
Δθデジマイ8が(θ2 +θ3 )/2に対応した値を検
出した時点でΔθモータ5を停止させれば良い。As described above, in this embodiment, the X stage 10 is finely moved at the time of precise notch alignment. X
Although sufficient accuracy can be obtained with the stage 10, it is desirable to swing the Δθ stage 1 when the setting accuracy of the approximate notch alignment is poor or when it is necessary to perform the precise notch alignment with higher accuracy. At this time, if the left and right edge positions of the notch 50 detected by the second signal processing system 33 (the rotation angles of the Δθ stage 1) are θ 2 and θ 3 ,
The Δθ motor 5 may be stopped when the Δθ digitizer 8 detects a value corresponding to (θ 2 + θ 3 ) / 2.
【0048】また、図11に示すようにスポットセンサ
39をX軸に関してスポットセンサ28とほぼ対称に配
置し、スポットセンサ27、28、39を用いて実際の
ウエハ直径を求め、再度X、Yステージ10、15を微
動すれば、実際のウエハセンタと原点Oとを正確に一致
させることができる。さらに、X、Y方向の位置決めが
終了した時点で(図9(d))、スポットセンサ27、
28、39により実際のウエハ直径を計測し、図11に
示すようにスポットセンサ24(スポット光SP)がY
方向に関してノッチのほぼ中央に来るように、上記直径
に応じてウエハWにY方向のオフセットを与える。その
後、精密ノッチ合わせを行うようなシーケンスを採用す
れば、常にノッチの一定位置、例えば欠けやだれ等が発
生し難いほぼ中央のエッジの位置を検出できることにな
り、欠けやだれ等による残留回転誤差Δβの検出精度の
低下を防止できる。Further, as shown in FIG. 11, the spot sensor 39 is arranged substantially symmetrically with respect to the X axis with respect to the spot sensor 28, the actual wafer diameter is obtained using the spot sensors 27, 28 and 39, and the X and Y stages are again measured. Fine movement of the reference numerals 10 and 15 makes it possible to accurately match the actual wafer center with the origin O. When the positioning in the X and Y directions is completed (FIG. 9D), the spot sensor 27
The actual wafer diameter is measured by 28 and 39, and as shown in FIG. 11, the spot sensor 24 (spot light SP)
An offset in the Y direction is given to the wafer W according to the diameter so as to be substantially at the center of the notch in the direction. After that, if a sequence that performs precision notch alignment is adopted, it is possible to always detect a fixed position of the notch, for example, the position of the substantially central edge where chipping or dripping is unlikely to occur, and the residual rotation error due to chipping or dripping etc. A decrease in the detection accuracy of Δβ can be prevented.
【0049】また、スポットセンサ27に対してウエハ
エッジを追い込む際(図9(d))、もしくは精密OF
合わせ(図9(e))を行う際には、先の第1実施例と
同様の動作でスポットセンサ27、28からの光電信号
に基づいてX、Yステージ10、15をサーボ制御し、
ウエハエッジがスポットセンサ27、28から外れない
ようにしておくことが望ましい。さらに、上記実施例の
如くウエハエッジの位置を正確に求めずとも、第1実施
例と同様にスポットセンサ27、28からの光電信号を
モニターしながら、例えば各信号レベルが所定の電圧値
となるように、X、Yステージ10、15を微動するこ
とで、スポットセンサ27、28に対してウエハエッジ
を追い込むように構成しても良い。尚、本実施例ではノ
ッチ付ウエハの位置決めを行っているため、図10
(a)から明らかなように、スポットセンサ24に対し
てウエハエッジを追い込んでも、精密OF合わせを行う
ことはできない。このため、精密OF合わせについては
Xステージ10またはΔθステージ1を微動して行う必
要があることは言うまでもない。When the wafer edge is driven into the spot sensor 27 (FIG. 9D) or when the precision OF
When performing the alignment (FIG. 9E), the X and Y stages 10 and 15 are servo-controlled based on the photoelectric signals from the spot sensors 27 and 28 by the same operation as the first embodiment,
It is desirable that the wafer edge does not deviate from the spot sensors 27 and 28. Further, even if the position of the wafer edge is not accurately determined as in the above-described embodiment, while monitoring the photoelectric signals from the spot sensors 27 and 28 as in the first embodiment, for example, each signal level becomes a predetermined voltage value. Alternatively, the X and Y stages 10 and 15 may be finely moved so as to drive the wafer edge to the spot sensors 27 and 28. In this embodiment, since the notched wafer is positioned, FIG.
As can be seen from (a), even if the wafer edge is driven into the spot sensor 24, precise OF alignment cannot be performed. Therefore, it is needless to say that it is necessary to finely move the X stage 10 or the Δθ stage 1 for precise OF alignment.
【0050】次に、図12を参照して本発明の第3の実
施例について説明する。図12は本実施例による位置決
め装置の概略的な構成を示す断面図(図1のB−B矢視
断面図)であって、本実施例では周縁露光機能を備えた
位置決め装置について述べる。本実施例では第1実施例
の装置(図1)において、周縁露光部40をX軸に関し
てスポットセンサ27、28と対向するようにY軸上に
配置したものである。このため、ここでは周縁露光部4
0の構成のみについて説明する。尚、第1実施例の装置
(図2)と同じ機能、作用の部材には同一の符号を付し
てある。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1) showing a schematic configuration of the positioning device according to the present embodiment. In the present embodiment, a positioning device having a peripheral exposure function will be described. In the present embodiment, in the apparatus of the first embodiment (FIG. 1), the peripheral edge exposing section 40 is arranged on the Y axis so as to face the spot sensors 27 and 28 with respect to the X axis. For this reason, here, the peripheral exposure unit 4
Only the configuration of 0 will be described. The members having the same functions and functions as those of the device of the first embodiment (FIG. 2) are denoted by the same reference numerals.
【0051】図12において、ウエハ周縁部分の上方に
配置された発光部42には露光用光源41が備えてあ
る。この光源41はレジスト層を感光するような波長の
露光光束(遠紫外光)を発生するもので、発光部42の
近傍でなくともステッパー内部で比較的スペースに余裕
がある場所に配置し、光ファイバーで発光部42に接続
すれば良い。また、発光部42とウエハWとの間には、
発光部42から射出される露光光束45を、ウエハW上
で所定形状に規定するための絞り(例えば、矩形開口、
扇形開口を備えた遮光板)43が設けられている。さら
に、光電検出器44はウエハ周縁部分を挟んで発光部4
2と対向して配置され、ウエハWで遮光されない露光光
束45を受光してウエハエッジを検出するようになって
いる。In FIG. 12, the light emitting section 42 disposed above the peripheral portion of the wafer is provided with a light source 41 for exposure. The light source 41 generates an exposure light beam (far-ultraviolet light) having a wavelength such that the resist layer is exposed to light. May be connected to the light emitting section 42. Further, between the light emitting unit 42 and the wafer W,
An aperture (for example, a rectangular aperture, an aperture, etc.) for defining the exposure light beam 45 emitted from the light emitting section 42 on the wafer W into a predetermined shape.
A light shielding plate 43 having a fan-shaped opening is provided. Further, the photoelectric detector 44 is provided with the light emitting section 4 with the peripheral portion of the wafer therebetween.
The exposure light beam 45 which is arranged to face the wafer 2 and is not blocked by the wafer W is received to detect the wafer edge.
【0052】尚、レジスト層の膜べりを防止するため、
発光部42の内部や発光部42とウエハWとの間にレン
ズ系を入れ、露光光束45の開口数(N.A.)を小さ
くすることが望ましい。また、発光部42の内部に露光
光束45の光強度分布均一化のための光学系(光ファイ
バーの射出端を光学系の瞳面(絞り面)に配置したケー
ラー照明系等)を配置すれば、より適正な条件で周縁露
光を行うことができる。Incidentally, in order to prevent the resist layer from being thinned,
It is desirable to insert a lens system inside the light emitting unit 42 or between the light emitting unit 42 and the wafer W to reduce the numerical aperture (NA) of the exposure light beam 45. Further, if an optical system for uniformizing the light intensity distribution of the exposure light beam 45 (such as a Koehler illumination system in which the exit end of the optical fiber is arranged on a pupil plane (a stop surface) of the optical system) is arranged inside the light emitting unit 42, Peripheral exposure can be performed under more appropriate conditions.
【0053】さて、周縁露光を行うにあたっては、例え
ばステッパー本体(もしくは、メモリ34)に蓄積され
た使用レジストについての適正露光量に関するデータが
主制御系36に入力され、遠紫外光の照射によるレジス
トの発泡が生じないように、露光条件(露光光強度等)
及びターンテーブル18の回転速度が決定される。尚、
レジストの発泡を抑えるために露光光強度を弱くする
と、適正露光量を得るためには回転速度を遅くしなけれ
ばならず、露光処理のスループットが低下し得る。そこ
で、このような場合には1枚のウエハを周縁露光するに
あたって、第1回目の回転での露光光強度を発泡露光量
以下に抑え、ターンテーブル18を2回転以上させるよ
うにしても構わない。In performing the peripheral exposure, for example, data relating to the proper exposure amount of the used resist stored in the stepper body (or the memory 34) is input to the main control system 36, and the resist is exposed to the far ultraviolet light. Exposure conditions (exposure light intensity, etc.) to prevent foaming
And the rotation speed of the turntable 18 is determined. still,
If the exposure light intensity is weakened to suppress the bubbling of the resist, the rotation speed must be reduced in order to obtain an appropriate exposure amount, and the throughput of the exposure processing may be reduced. Therefore, in such a case, when exposing one wafer to the peripheral edge, the intensity of the exposure light in the first rotation may be suppressed to the foaming exposure amount or less, and the turntable 18 may be rotated twice or more. .
【0054】さらに、主制御系36は予めメモリ34
(図3)に入力されている必要露光領域(エッジからの
距離)に関するデータと、受光部44からのウエハエッ
ジ検出信号とに応じて、露光光束45とウエハWとをそ
の半径方向に相対移動させる。特に本実施例では、露光
光束45は固定としてYステージ15を微動するための
駆動信号をステージコントローラ35へ出力する。次
に、ターンテーブル18を所定速度で回転し、露光を開
始すると、発光部42から射出される露光光束45が常
にウエハエッジからその半径方向の所定の距離までの領
域を露光するように、上記駆動信号によりYステージ1
5を微動してウエハエッジに対する露光光束45の位置
をサーボ制御する。Further, the main control system 36 has a memory 34 in advance.
The exposure light beam 45 and the wafer W are relatively moved in the radial direction according to the data on the required exposure area (distance from the edge) input to (FIG. 3) and the wafer edge detection signal from the light receiving unit 44. . In particular, in this embodiment, the exposure light beam 45 is fixed, and a drive signal for finely moving the Y stage 15 is output to the stage controller 35. Next, when the turntable 18 is rotated at a predetermined speed and exposure is started, the above-described driving is performed so that the exposure light beam 45 emitted from the light emitting unit 42 always exposes a region from the wafer edge to a predetermined distance in the radial direction from the wafer edge. Y stage 1 by signal
The position of the exposure light beam 45 with respect to the wafer edge is servo-controlled by slightly moving 5.
【0055】次に、図13を併用して本実施例による装
置の動作について説明する。図13はOF付ウエハの周
縁露光シーケンスを表した図である。尚、位置決め動作
については第1実施例で述べているので、ここでは説明
を省略する。さて、ウエハWは直交座標系XYに対して
正確に位置決めされており(図13(a))、主制御系
36は円周部の周縁露光を実行するため、露光光束45
がOFと円周部との境界近傍の必要露光領域を照射する
ように、ターンテーブル18を所定角度だけ回転させる
(図13(b))。しかる後、光源41と発光部42と
の間に配置されるシャッター(不図示)を開いて周縁部
分への露光光束45の照射を開始し、さらにターンテー
ブル18を適正露光量に応じた回転速度で回転させる。
この際、主制御系36は必要露光領域に関するデータと
受光部44からのウエハエッジ検出信号とに基づいて、
露光光束45とウエハエッジとの位置関係(露光幅)が
常に一定となるようにYステージ15をサーボ制御す
る。この結果、円周部の周縁部分が適正露光量で、しか
も正確な露光幅で露光される(図13(c))。Next, the operation of the apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing a peripheral exposure sequence of an OF-equipped wafer. Since the positioning operation has been described in the first embodiment, the description is omitted here. Now, the wafer W is accurately positioned with respect to the orthogonal coordinate system XY (FIG. 13A), and the main control system 36 executes the peripheral edge exposure of the circumferential portion, so that the exposure light beam 45
The turntable 18 is rotated by a predetermined angle so that the laser beam irradiates the required exposure area near the boundary between the OF and the circumference (FIG. 13B). Thereafter, a shutter (not shown) disposed between the light source 41 and the light emitting unit 42 is opened to start irradiating the peripheral light with the exposure light flux 45, and further, the turntable 18 is rotated at a rotational speed corresponding to the appropriate exposure amount. Rotate with.
At this time, the main control system 36 determines, based on the data on the necessary exposure area and the wafer edge detection signal from the light receiving unit 44,
The Y stage 15 is servo-controlled so that the positional relationship (exposure width) between the exposure light beam 45 and the wafer edge is always constant. As a result, the peripheral portion of the circumferential portion is exposed with an appropriate exposure amount and with an accurate exposure width (FIG. 13C).
【0056】次に、主制御系36は受光部44のウエハ
エッジ検出信号の変化からOFを検出した時点で、ステ
ージコントローラ35へθモータ17の停止指令を出力
する。これより、OFとX方向とがほぼ一致してターン
テーブル18の回転が停止することになる(図13
(d))。この際、ウエハエッジ検出信号を用いず、位
置決め動作で得られた各種データに基づき、ターンテー
ブル18が所定角度だけ回転した時点でθモータを停止
させるようにしても良い。そして、Xステージ10を駆
動してウエハWをX方向に直線的に移動させ、OFの周
縁露光を実行する。この結果、ウエハに寸法のばらつき
があったり、OFであっても円周部と同等の精度で、常
に正確な露光幅で周縁部分が露光される(図13
(e))。Next, the main control system 36 outputs a stop command of the θ motor 17 to the stage controller 35 when the OF is detected from the change of the wafer edge detection signal of the light receiving section 44. As a result, the rotation of the turntable 18 is stopped when the OF and the X direction substantially match (FIG. 13).
(D)). At this time, the θ motor may be stopped when the turntable 18 is rotated by a predetermined angle based on various data obtained by the positioning operation without using the wafer edge detection signal. Then, the X stage 10 is driven to linearly move the wafer W in the X direction, and the peripheral edge exposure of the OF is executed. As a result, the peripheral portion is always exposed with an accurate exposure width at the same accuracy as the circumferential portion even if the wafer has dimensional variations and OF is used (FIG. 13).
(E)).
【0057】ここで、ターンテーブル18の停止精度や
エンコーダ26の検出分解能を考慮すると、図13
(d)においてOFがX方向に対して傾いたままターン
テーブル18が停止され得る。このため、図13(e)
に示したOFの周縁露光に際しても、Yステージ15を
微動して露光幅のサーボ制御を行うことが望ましい。こ
の際、例えば2本のスリット状のポジションセンサを受
光部44に互いにほぼ平行となるように形成し、各セン
サから出力されるウエハエッジ検出信号を用いることと
する。そして、2本のセンサの出力(電圧)もしくはそ
の出力差が常に一定となるようにYステージ15を微動
すれば、より精度良く露光幅を制御できる。さらに図1
3(d)でのOF検出でも、ターンテーブル18の回転
に十分追従し、かつ高精度なOF検出を行うことが可能
となる。Here, considering the stopping accuracy of the turntable 18 and the detection resolution of the encoder 26, FIG.
In (d), the turntable 18 can be stopped while the OF is inclined with respect to the X direction. For this reason, FIG.
It is desirable that the Y stage 15 is finely moved to perform the servo control of the exposure width also in the peripheral exposure of the OF shown in FIG. At this time, for example, two slit-shaped position sensors are formed on the light receiving unit 44 so as to be substantially parallel to each other, and a wafer edge detection signal output from each sensor is used. By finely moving the Y stage 15 so that the output (voltage) of the two sensors or the difference between the outputs is always constant, the exposure width can be controlled more accurately. Further FIG.
Even in the OF detection in 3 (d), it is possible to sufficiently follow the rotation of the turntable 18 and to perform the OF detection with high accuracy.
【0058】以上の通り本実施例においては、露光光束
45に対してウエハエッジを位置決めした後(図13
(b))、周縁露光を開始することとしたが、図13
(a)の状態から直ちに周縁露光を開始しても構わな
い。まず、ターンテーブル18を1回転させて円周部を
所定幅で露光していく(図14(a))。この際、主制
御系36はウエハエッジ検出信号の変化からOFの有無
を判断し、OFを検出したらサーボ制御を停止して露光
を行わないようにする。次に、先の位置決め動作で得ら
れた各種データ、例えばウエハセンタ位置やOFの位置
及び長さに関する情報に基づき、Xステージ10を直線
移動させてOFの露光を実行すれば良い(図14
(b))。As described above, in this embodiment, after the wafer edge is positioned with respect to the exposure light beam 45 (FIG. 13).
(B)), the peripheral exposure was started, but FIG.
The peripheral edge exposure may be started immediately from the state of FIG. First, the turntable 18 is rotated once to expose the circumference at a predetermined width (FIG. 14A). At this time, the main control system 36 determines the presence or absence of the OF based on a change in the wafer edge detection signal, and stops the servo control when the OF is detected so that the exposure is not performed. Next, based on various data obtained in the previous positioning operation, for example, information on the wafer center position and the position and length of the OF, the exposure of the OF may be performed by linearly moving the X stage 10 (FIG. 14).
(B)).
【0059】この方式では、円周部とOF部の境界部分
(図14(b)での二重斜線部分)は二重露光される
が、レジスト塗布装置(スピナー)においてこの斜線部
分にはレジストが堆積されるので、他の部分と比較して
多少露光量が多くなっても何等問題はない。また、上記
実施例ではターンテーブル18の回転中心Tcに対して
ウエハセンタWcが、先のウエハ初期設定ばらつき量
(±5mm)の範囲内でずれている。このため、ターン
テーブル18の回転時、ウエハWは偏心して回転され、
サーボ制御でのYステージの移動量が大きくなる。ここ
で、ターンテーブル18の回転中心Tcと原点Oとが一
致している、すなわちX、Yステージ10、15がニュ
ートラル位置にある時と(図4(a))、X、Y方向の
位置決め終了後にウエハセンタWcと原点Oとが一致し
ている時(図4(e))のX、Yステージ10、15の
座標値を、X、Yデジマイ12、16から読み込んでお
けば、ターンテーブル18の回転中心Tcとウエハセン
タWcとのずれ量を算出できる。In this method, a boundary portion between the circumferential portion and the OF portion (a double hatched portion in FIG. 14B) is double-exposed, but the resist coating device (spinner) applies the resist to the hatched portion. Is deposited, so that there is no problem even if the exposure amount is slightly increased as compared with other portions. Further, in the above embodiment, the wafer center Wc is shifted from the rotation center Tc of the turntable 18 within the range of the previously set initial wafer variation (± 5 mm). Therefore, when the turntable 18 rotates, the wafer W is eccentrically rotated,
The amount of movement of the Y stage under servo control increases. Here, when the rotation center Tc of the turntable 18 matches the origin O, that is, when the X and Y stages 10 and 15 are in the neutral position (FIG. 4A), the positioning in the X and Y directions is completed. If the coordinate values of the X and Y stages 10 and 15 when the wafer center Wc and the origin O match later (FIG. 4E) are read from the X and Y digital cameras 12 and 16, the turntable 18 The shift amount between the rotation center Tc and the wafer center Wc can be calculated.
【0060】そこで、周縁露光に先立ってターンテーブ
ル18からフォーク30へウエハWを載せ替え、上記ず
れ量をほぼ零とするようにX、Yステージ10、15を
移動した後、再度ターンテーブル18へウエハWを受け
渡すこととする。この結果、ターンテーブル18の回転
中心TcとウエハセンタWc(原点O)とがほぼ一致し
て、ターンテーブル18の回転時のウエハWの偏心量は
ほぼ零となり、サーボ制御でのYステージ15の駆動量
が小さく済む。この偏心量はフォーク30とターンテー
ブル18との間の機械的な受け渡し精度のみで決まり、
例えば10μm以内に抑えられる。Therefore, prior to the peripheral exposure, the wafer W is mounted on the fork 30 from the turntable 18 and the X and Y stages 10 and 15 are moved so that the above-mentioned amount of displacement becomes substantially zero. The wafer W is delivered. As a result, the rotation center Tc of the turntable 18 substantially coincides with the wafer center Wc (origin O), the eccentricity of the wafer W when the turntable 18 rotates is substantially zero, and the Y stage 15 is driven by servo control. The amount is small. This amount of eccentricity is determined only by the mechanical transfer accuracy between the fork 30 and the turntable 18, and
For example, it can be suppressed within 10 μm.
【0061】さらに、第1実施例で述べた直径計測用の
スポットセンサ37、38(図7)を用いて正確なウエ
ハ直径、すなわち実際のウエハセンタを求めれば、ター
ンテーブル18の回転中心Tcに対して実際のウエハセ
ンタを正確に一致させることができる。しかも、ターン
テーブル18の回転中心Tcに対して実際のウエハセン
タを正確に一致させた後、位置決め動作で得られた各種
データ(OFの位置や長さ等)に基づき、ターンテーブ
ル18の回転に伴って(エンコーダ31の出力値をモニ
ターして)Yステージ15(さらにはXステージ10)
を駆動すれば、オープン制御でも高精度に露光幅を制御
できる。Further, if an accurate wafer diameter, that is, an actual wafer center is obtained by using the spot sensors 37 and 38 (FIG. 7) for diameter measurement described in the first embodiment, the rotation center Tc of the turntable 18 can be determined. Thus, the actual wafer center can be accurately matched. In addition, after the actual wafer center is accurately matched with the rotation center Tc of the turntable 18, the rotation of the turntable 18 is performed based on various data (such as the position and length of the OF) obtained by the positioning operation. (The output value of the encoder 31 is monitored) and the Y stage 15 (and further the X stage 10)
, The exposure width can be controlled with high accuracy even in open control.
【0062】尚、ターンテーブル18に対してウエハW
を載せ替えなくとも、実際のウエハセンタの位置や各種
データに基づき、同様にオープン制御にて周縁露光を行
なえるのは言うまでもない。また、従来行われていた発
光部の光ファイバーを半径方向に移動する場合であって
も、同様にオープン制御にて周縁露光を行うことができ
ることは明らかである。It is to be noted that the wafer W is
It is needless to say that the peripheral exposure can be similarly performed by the open control based on the actual position of the wafer center and various data without changing the position. In addition, it is apparent that the edge exposure can be similarly performed by the open control even when the optical fiber of the light emitting unit is moved in the radial direction, which has been conventionally performed.
【0063】さらにΔθステージ1を回転させると、Δ
θステージ1上に設けられたX、Yステージ10、15
はX、Y軸に沿って移動せず、直交座標系XYに対して
移動座標系が回転することになる。そこで、周縁露光を
行う際には上記回転量に応じて逐次ステージ位置を補正
する、もしくは上記回転量をメモリに持ってソフトウエ
ア的にステージ移動量を補正することが望ましい。When the Δθ stage 1 is further rotated, Δ
X and Y stages 10 and 15 provided on θ stage 1
Does not move along the X and Y axes, and the moving coordinate system rotates with respect to the rectangular coordinate system XY. Therefore, when performing the peripheral exposure, it is desirable to sequentially correct the stage position in accordance with the rotation amount, or to correct the stage movement amount by software by holding the rotation amount in a memory.
【0064】また、周縁露光が終了した後、ステッパー
への搬入に先立って再度位置決め、特に精密OF合わせ
を行うことが望ましい。これは、デジマイ12、16は
分解能や再現性が高く、位置決め終了時点での座標値に
再度X、Yステージ10、15を追い込むことで、十分
な精度でウエハセンタWcと原点Oとを一致させること
ができるのに対して、本実施例においてエンコーダ31
やθモータ17は精度が低く、十分な位置決め精度が得
られないためである。After the peripheral exposure is completed, it is desirable to perform the positioning again, particularly the precise OF alignment, before carrying the wafer into the stepper. This is because the digitizers 12 and 16 have high resolution and high reproducibility, and the X and Y stages 10 and 15 are driven again to the coordinate values at the end of positioning, so that the wafer center Wc and the origin O can be matched with sufficient accuracy. In this embodiment, the encoder 31
And the θ motor 17 have a low accuracy and cannot obtain a sufficient positioning accuracy.
【0065】尚、本実施例ではOF付ウエハの露光動作
について説明したが、ノッチ付ウエハではその周縁部分
全体を、上記実施例で述べた円周部の露光動作と全く同
様の動作で露光すれば良い。また、ステッパーでのパタ
ーン露光終了後に、再度上記装置にウエハWを搬入して
周縁露光を行うようなシーケンスを採っても構わない。In this embodiment, the exposure operation of the wafer with the OF is described. However, in the case of the wafer with the notch, the entire peripheral portion is exposed by the same operation as the exposure operation of the circumferential portion described in the above embodiment. Good. Further, a sequence may be adopted in which after the pattern exposure by the stepper is completed, the wafer W is carried into the above-described apparatus again and the peripheral edge exposure is performed.
【0066】さらに、例えばダイクロイックミラーを用
いてアナログセンサ20の照明光束と周縁露光部40の
露光光束とを切替可能に構成し、光源を除く光学系(2
つの波長で色消しされている)を共有させれば、アナロ
グセンサ20と周縁露光部40とをまとめることができ
る。さらにはアナログセンサ20の照明光束を露光波長
の光ビームとし、アナログセンサ20に周縁露光時のエ
ッジ検出機能を持たせても構わない。Further, for example, by using a dichroic mirror, the illumination light beam of the analog sensor 20 and the exposure light beam of the peripheral exposure unit 40 can be switched, and the optical system (2
(The two colors are achromatic) so that the analog sensor 20 and the peripheral exposure unit 40 can be integrated. Furthermore, the illumination light beam of the analog sensor 20 may be a light beam having an exposure wavelength, and the analog sensor 20 may have an edge detection function at the time of peripheral exposure.
【0067】以上、本発明の第1、第2及び第3の実施
例では、スポットセンサ24、27、28、及び37、
38に微小スポット光(平行光束)を適用していた。こ
れは、図15に示すようにスポットセンサに微小な平行
光束を用いない場合、ウエハエッジでの面取りの有無等
によって、エッジ位置がΔdだけずれて検出され得るた
めであり、さらには光量むら(照明むら)や光電センサ
の直線性等を考慮し、微小面積の平行光束を用いること
とした。As described above, in the first, second and third embodiments of the present invention, the spot sensors 24, 27, 28 and 37,
38, a minute spot light (parallel light beam) was applied. This is because, as shown in FIG. 15, when a minute parallel light beam is not used for the spot sensor, the edge position can be detected by being shifted by Δd depending on the presence or absence of chamfering at the wafer edge. In consideration of (unevenness) and the linearity of the photoelectric sensor, a parallel light beam having a small area is used.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上のように本発明の請求項1〜8記載
の円形基板を位置決めする装置によれば、直動ステージ
上に配置される第2回転ステージは概略切欠き合わせの
みに適用されるので、高分解能なエンコーダ及びステッ
ピングモータを搭載する必要がなくなり、軽量かつ安価
な構成をとることができる。しかも、第1回転ステージ
は直動ステージの下に配置されるため、直動ステージの
重量負荷が軽減でき、高速、高精度に位置決めが可能と
なる。さらに、直動ステージより上の部分の軽量化によ
って、直動ステージの高速移動に伴って発生し得る振動
も軽減することが可能となり、位置決めや周縁露光時の
悪影響を除去できる。As described above, according to the apparatus for positioning a circular substrate according to the first to eighth aspects of the present invention, the second rotary stage disposed on the linear motion stage is applied only to the approximate notch. Therefore, there is no need to mount a high-resolution encoder and a stepping motor, and a lightweight and inexpensive configuration can be obtained. In addition, since the first rotary stage is disposed below the linear motion stage, the weight load on the linear motion stage can be reduced, and high-speed, high-precision positioning can be performed. Further, by reducing the weight of the portion above the linear motion stage, it is possible to reduce the vibration that can be caused by the high speed movement of the linear motion stage, and it is possible to eliminate the adverse effects during positioning and peripheral exposure.
【0069】また、第2の検出器にほぼ平行な微小スポ
ット光を適用するため、高精度な位置検出が可能とな
る。さらに第1回転ステージの位置決め精度を高くす
る、具体的にはステージ回転中心とレバー駆動点との距
離が長くなるように、図1中に示したレバー7を長くす
れば、特に円形基板の回転方向の位置決め精度も向上さ
せることができる。In addition, since a minute spot light substantially parallel to the second detector is applied, highly accurate position detection can be performed. Further, if the lever 7 shown in FIG. 1 is elongated so as to increase the positioning accuracy of the first rotary stage, specifically, to increase the distance between the stage rotation center and the lever driving point, the rotation of the circular substrate is particularly enhanced. The positioning accuracy in the direction can also be improved.
【0070】さらに、直交座標系の座標原点をほぼ中心
として回転可能に第1回転ステージを構成し、上記原点
と円形基板の中心とをほぼ一致させた後、第1回転ステ
ージを揺動して円形基板の回転方向の位置決めを実行す
ることとした。このため、回転方向の位置決めを行って
も原点に対して円形基板の中心は位置ずれせず、再度原
点に対して円形基板の中心を合わせ込む動作が不要とな
り、スループットや位置決め精度の低下を防止できる。Further, the first rotary stage is constituted so as to be rotatable about the coordinate origin of the rectangular coordinate system substantially, and after the above-mentioned origin and the center of the circular substrate are substantially coincident with each other, the first rotary stage is swung. Positioning of the circular substrate in the rotation direction is executed. Therefore, even when positioning in the rotation direction is performed, the center of the circular substrate does not deviate from the origin and the operation of aligning the center of the circular substrate again with the origin is not required, thereby preventing a decrease in throughput and positioning accuracy. it can.
【0071】また、円形基板のXまたはY方向及び回転
方向の位置決めを行うに際しては、第2の検出器(スポ
ットセンサ)からの出力に基づいて直動ステージをサー
ボ制御することとした。このため、例えば第1回転ステ
ージを揺動して回転方向の位置決めを行う際、第1回転
ステージの回転中心(座標原点)と円形基板の実際の中
心とがずれていても、X、Y方向の位置決め精度が低下
することがないといった利点が得られる。In positioning the circular substrate in the X or Y direction and the rotation direction, the direct drive stage is servo-controlled based on the output from the second detector (spot sensor). For this reason, for example, when the first rotary stage is rocked to perform the positioning in the rotation direction, even if the rotation center (coordinate origin) of the first rotary stage is deviated from the actual center of the circular substrate, the X and Y directions are different. There is an advantage that the positioning accuracy is not reduced.
【0072】さらに、本発明では位置決め装置に周縁露
光用のセンサのみを組み込み、位置決め装置のステージ
機構をそのまま利用してセンサと円形基板とをその半径
方向に相対移動させる。このため、駆動手段を追加する
必要がなくなり、しかも切欠きであってもその露光幅を
正確に制御することができる。また、円形基板の位置決
め動作で得られた各種情報(円形基板の中心位置や切欠
きの長さ等)に基づき、直動ステージをオープン制御し
ながら周縁露光を行っても、サーボ制御と同等の精度で
円形基板の露光幅を制御でき、しかもサーボ制御機構を
設ける必要がないといった利点がある。本発明の請求項
9〜10記載の位置決め装置は、微小スポット光ととな
る平行光束を用いているので、高精度な周縁検出が可能
となり、円形基板を高精度に位置決めすることができ
る。本発明の請求項11〜13記載の位置決め方法は、
微小スポット光ととなる平行光束を用いているので、高
精度な周縁検出が可能となり、円形基板を高精度に位置
決めすることができる。Further, in the present invention, only the sensor for peripheral edge exposure is incorporated in the positioning device, and the sensor and the circular substrate are relatively moved in the radial direction using the stage mechanism of the positioning device as it is. Therefore, it is not necessary to add a driving means, and the exposure width can be accurately controlled even in the case of a notch. In addition, based on various information obtained by the positioning operation of the circular substrate (the center position of the circular substrate, the length of the notch, and the like), even when performing the peripheral exposure while performing the open control of the linear motion stage, the same as the servo control is performed. There is an advantage that the exposure width of the circular substrate can be controlled with high accuracy and there is no need to provide a servo control mechanism. Since the positioning device according to the ninth to tenth aspects of the present invention uses a parallel light beam that becomes a minute spot light, it is possible to detect the peripheral edge with high accuracy, and to position the circular substrate with high accuracy. The positioning method according to claims 11 to 13 of the present invention,
Since a parallel light beam that becomes a minute spot light is used, the peripheral edge can be detected with high accuracy, and the circular substrate can be positioned with high accuracy.
【図1】本発明の第1の実施例による円形基板の位置決
め装置の概略的な構成を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a circular substrate positioning device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A矢視断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1;
【図3】本発明の第1の実施例の制御系のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a control system according to the first embodiment of the present invention.
【図4】OF付ウエハの位置決めシーケンス図。FIG. 4 is a positioning sequence diagram of an OF-equipped wafer.
【図5】概略OF合わせの動作の説明に供する図。FIG. 5 is a diagram provided to explain an operation of a general OF adjustment.
【図6】スポットセンサから得られる光電信号の波形を
表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a waveform of a photoelectric signal obtained from a spot sensor.
【図7】直径計測用のスポットセンサの配置を説明する
図。FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement of spot sensors for diameter measurement.
【図8】本発明の第2の実施例による円形基板の位置決
め装置の概略的な構成を示す平面図。FIG. 8 is a plan view illustrating a schematic configuration of a circular substrate positioning device according to a second embodiment of the present invention.
【図9】ノッチ付ウエハの位置決めシーケンス図。FIG. 9 is a positioning sequence diagram of a notched wafer.
【図10】ノッチ付ウエハの残留回転誤差の計測動作の
説明に供する図。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of measuring a residual rotation error of a notched wafer;
【図11】本発明の第2の実施例の動作の変形例の一例
を説明する図。FIG. 11 is a view for explaining an example of a modification of the operation of the second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第3の実施例による円形基板の位置
決め装置の概略的な構成を示す図1のB−B矢視断面
図。FIG. 12 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1 showing a schematic configuration of a circular substrate positioning device according to a third embodiment of the present invention.
【図13】OF付ウエハの周縁露光シーケンス図。FIG. 13 is a peripheral exposure sequence diagram of an OF-equipped wafer.
【図14】本発明の第3の実施例の動作の変形例の一例
を説明する図。FIG. 14 is a view for explaining an example of a modification of the operation of the third embodiment of the present invention.
【図15】スポットセンサの具体的な構成を説明する
図。FIG. 15 is a diagram illustrating a specific configuration of a spot sensor.
【図16】従来の位置決め装置の概略的な構成を示す模
式図。FIG. 16 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional positioning device.
【図17】図16のC−C矢視断面図。FIG. 17 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 16;
1 Δθステージ 10 Xステージ 15 Yステージ 18 ターンテーブル 20 アナログセンサ 24、27、28、37〜39 スポットセンサ 30 搬送アーム(フォーク) 36 主制御系 40 周縁露光部 W ウエハ Reference Signs List 1 Δθ stage 10 X stage 15 Y stage 18 Turntable 20 Analog sensor 24, 27, 28, 37 to 39 Spot sensor 30 Transfer arm (fork) 36 Main control system 40 Peripheral exposure unit W Wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 直正 東京都品川区西大井1丁目6番3号 株 式会社ニコン 大井製作所内 審査官 深澤 幹朗 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Naomasa Shiraishi 1-6-3 Nishioi, Shinagawa-ku, Tokyo Examiner, Nikon Oi Works Co., Ltd. Mikio Fukasawa (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB (Name) H01L 21/68
Claims (13)
を備えた円形基板を位置決めする装置において、 前記直交座標系の座標原点をほぼ中心として微少回転可
能な第1回転ステージと;該第1回転ステージ上に設け
られ、前記直交座標系内で2次元移動可能な直動ステー
ジと;該直動ステージ上に設けられ、前記円形基板を保
持して少なくとも1回転以上回転可能な第2回転ステー
ジと;該第2回転ステージの回転中に、前記円形基板の
周縁部分の回転中心からの変位量の変化を表す情報を非
接触で検出する非接触型の第1の検出器と;該検出され
た情報に基づいて、前記円形基板の切欠きを前記直交座
標系上の所定の方向に設定するように、前記第2回転ス
テージの回転の停止を制御する第1の位置決め制御手段
と;前記円形基板の周縁部分の少なくとも3ヶ所の位置
を非接触で検出し得るように、前記直交座標系内の予め
決められた少なくとも3ヶ所に検出点を有する非接触型
の第2の検出器と;前記第1の位置決め制御手段によっ
て前記切欠きが所定の方向に設定された後、前記第2の
検出器の少なくとも3ヶ所の検出点での検出情報に基づ
いて、前記直動ステージと第1回転ステージとを制御す
る第2の位置決め制御手段とを備え、それによって、前
記円形基板の中心が前記座標原点に対して常にほぼ一定
の関係に位置決めされるとともに、前記直交座標系に対
する前記円形基板の残留回転誤差がほぼ零になされるこ
とを特徴とする円形基板の位置決め装置。1. An apparatus for positioning a circular substrate having a notch of a predetermined shape with respect to a rectangular coordinate system, comprising: a first rotary stage capable of minute rotation about a coordinate origin of the rectangular coordinate system; A linear stage provided on the first rotary stage and movable two-dimensionally in the rectangular coordinate system; a second linear stage provided on the linear stage and capable of rotating at least one rotation while holding the circular substrate A rotation stage; a non-contact type first detector for detecting, in a non-contact manner, information representing a change in the amount of displacement of the peripheral portion of the circular substrate from the center of rotation during rotation of the second rotation stage; First positioning control means for controlling stop of rotation of the second rotary stage so as to set the notch of the circular substrate in a predetermined direction on the rectangular coordinate system based on the detected information; Periphery of the circular substrate A second non-contact type detector having detection points at at least three predetermined positions in the rectangular coordinate system so that at least three positions of the minute can be detected in a non-contact manner; After the notch is set in a predetermined direction by the positioning control means, the linear motion stage and the first rotary stage are controlled based on detection information at at least three detection points of the second detector. Second positioning control means, whereby the center of the circular substrate is always positioned in a substantially constant relationship with respect to the coordinate origin, and the residual rotation error of the circular substrate with respect to the rectangular coordinate system is reduced. An apparatus for positioning a circular substrate, which is substantially zero.
位置に位置決めされた時、前記第2回転ステージの回転
中心が前記座標原点とほぼ一致するように構成されたこ
とを特徴とする請求項1記載の円形基板の位置決め装
置。2. The apparatus according to claim 1, wherein when the translation stage is positioned at a predetermined neutral position, the rotation center of the second rotation stage substantially coincides with the coordinate origin. 2. A device for positioning a circular substrate according to claim 1.
2の検出器からの検出情報に基づいて前記残留回転誤差
を算出する演算回路と;前記検出情報に応じて前記直動
ステージを制御するとともに、前記演算回路によって算
出された残留回転誤差に応じて前記第1回転ステージを
制御する制御回路とを含むことを特徴とする請求項1記
載の円形基板の位置決め装置。3. The second positioning control means includes an arithmetic circuit for calculating the residual rotation error based on detection information from the second detector; and controlling the translation stage in accordance with the detection information. 2. The apparatus for positioning a circular substrate according to claim 1, further comprising a control circuit for controlling the first rotation stage in accordance with the residual rotation error calculated by the arithmetic circuit.
動して前記円形基板の中心と前記座標原点とをほぼ一致
させた後、前記第1回転ステージを微動して前記回連誤
差をほぼ零にすることを特徴とする請求項3記載の円形
基板の位置決め装置。4. The control circuit finely moves the linear motion stage to make the center of the circular substrate substantially coincide with the coordinate origin, and then finely moves the first rotary stage to substantially reduce the rotation error. 4. The apparatus for positioning a circular substrate according to claim 3, wherein the position is set to zero.
の検出情報に基づいて前記直動ステージをサーボ制御す
るサーボ回路を有し、該サーボ回路は、前記直動ステー
ジをサーボ制御しながら前記直動ステージまたは第1回
転ステージを微動し、前記円形基板の中心と前記座標原
点とをほぼ一致させる、または前記残留回転誤差をほぼ
零にすることを特徴とする請求項4記載の円形基板の位
置決め装置。5. The control circuit includes a servo circuit that servo-controls the translation stage based on detection information from the second detector, and the servo circuit servo-controls the translation stage. 5. The circular shape according to claim 4, wherein the linear motion stage or the first rotary stage is finely moved while making the center of the circular substrate substantially coincide with the coordinate origin, or the residual rotation error is made substantially zero. Substrate positioning device.
の検出情報に基づいて前記残留回転誤差とともに、前記
円形基板の直径を算出し、前記制御回路は、該算出され
た直径に関する情報と前記検出情報とに応じて前記直動
ステージを微動し、前記円形基板の中心と前記座標原点
とをほぼ一致させた後、前記第1回転ステージを微動し
て前記残留回転誤差をほぼ零にすることを特徴とする請
求項4記載の円形基板の位置決め装置。6. The control circuit calculates a diameter of the circular substrate together with the residual rotation error based on detection information from the second detector, and the control circuit calculates information on the calculated diameter. And finely moving the translation stage in accordance with the detection information so that the center of the circular substrate substantially coincides with the coordinate origin, and then finely moves the first rotary stage to reduce the residual rotation error to substantially zero. The positioning device for a circular substrate according to claim 4, wherein the positioning is performed.
ジスト層に対して非感光な波長域の照明光束を射出する
投光器と;前記円形基板の周縁部分を挟んで前記投光器
とほぼ対向して配置される受光器とを含み、前記投光器
は、前記円形基板の周縁部分で微少スポットとなる平行
光束を射出することを特徴とする請求項1記載の円形基
板の位置決め装置。7. The projector according to claim 1, wherein the second detector emits an illumination light beam in a wavelength range insensitive to a resist layer of the circular substrate; and substantially opposes the projector with a peripheral portion of the circular substrate interposed therebetween. 2. The circular substrate positioning apparatus according to claim 1, further comprising: a light receiver that is arranged in such a manner that the light projector emits a parallel light beam that forms a minute spot at a peripheral portion of the circular substrate.
形基板のレジスト層を感応させる特性を有する露光光束
を射出する発光部と、前記円形基板の周縁部分を挟んで
前記発光部とほぼ対向するように配置される受光部とを
有する露光手段と;前記レジスト層の適正露光量に関す
る情報に基づいて、前記露光光束による露光条件と前記
第2回転ステージによる前記円形基板の回転速度との少
なくとも一方を決定する露光制御手段とを備え、該露光
制御手段は、前記円形基板の中心が前記座標原点とほぼ
一致するとともに、前記回転残留誤差がほぼ零となった
後、前記露光光束が前記周縁部分を前記円形基板の半径
方向に関して所定の範囲内で照射するように前記直動ス
テージを制御しながら、前記円形基板の周縁部分のレジ
スト層を選択的に露光することを特徴とする請求項1記
載の円形基板の位置決め装置。8. A device for positioning a circular substrate, wherein the light emitting unit emits an exposure light beam having a characteristic of sensitizing a resist layer of the circular substrate, and substantially faces the light emitting unit with a peripheral portion of the circular substrate interposed therebetween. Exposure means having a light receiving portion arranged as described above; and at least one of an exposure condition by the exposure light beam and a rotation speed of the circular substrate by the second rotation stage based on information on an appropriate exposure amount of the resist layer. And the exposure control unit determines that the center of the circular substrate substantially coincides with the coordinate origin, and the rotation residual error becomes substantially zero, and then the exposure light beam is exposed to the peripheral portion. While controlling the linear motion stage to irradiate the resist layer within a predetermined range in the radial direction of the circular substrate, while selectively exposing the resist layer at the peripheral portion of the circular substrate. 2. The device for positioning a circular substrate according to claim 1, wherein the device emits light.
を備えた円形基板を位置決めする位置決め装置におい
て、 前記円形基板の周縁部分の少なくとも3ヶ所で微少スポ
ットとなるほぼ平行光束を射出する射出装置と、 前記射出装置とほぼ対向して配設され、前記平行光束を
検出する検出装置と、を備えたことを特徴とする位置決
め装置。9. A positioning device for positioning a circular substrate provided with a notch of a predetermined shape with respect to a rectangular coordinate system, wherein substantially parallel light beams that become minute spots are emitted at at least three places on a peripheral portion of the circular substrate. A positioning device, comprising: an emitting device; and a detecting device that is disposed to substantially face the emitting device and detects the parallel light flux.
系内を移動するステージと、 前記検出装置の検出結果の基づいて前記ステージの位置
を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする請求
項9記載の位置決め装置。10. A stage that holds the circular substrate and moves in the rectangular coordinate system, and a control device that controls a position of the stage based on a detection result of the detection device. The positioning device according to claim 9, wherein
きを備えた円形基板を位置決めする位置決め方法におい
て、 前記円形基板の周縁部分の少なくとも3ヶ所で微少スポ
ットとなるほぼ平行光束を射出するステップと、 前記平行光束を検出して前記円形基板の位置を検出する
ステップとを含むことを特徴とする位置決め方法。11. A positioning method for positioning a circular substrate provided with a notch of a predetermined shape with respect to a rectangular coordinate system, wherein substantially parallel light beams that become minute spots are emitted at at least three peripheral portions of the circular substrate. And a step of detecting the position of the circular substrate by detecting the parallel light beam.
記円形基板の位置を調節するステップを含むことを特徴
とする請求項11記載の位置決め方法。12. The method according to claim 11, further comprising the step of adjusting the position of the circular substrate based on the position detection of the circular substrate.
を前記円形基板の周縁部分に射出する前に、前記微少ス
ポットとなるほぼ平行光束とは異なる光束を用いて前記
円形基板の位置を検出するステップを含むことを特徴と
する請求項11記載の位置決め方法。13. A step of detecting the position of the circular substrate using a light beam different from the substantially parallel light beam which becomes the minute spot before emitting the almost parallel light beam which becomes the minute spot to the peripheral portion of the circular substrate. The positioning method according to claim 11, comprising:
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