JPH04107947A - ウエハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造分野において、特に露光装置
などに用いられる半導体ウェハ搬送装置の改良に関する
。

〔従来の技術〕

従来、露光装置などに用いられるウェハ搬送装置には下
記の機能が要求されている。

■　ウェハの取出し、プリアライメントウェハカセット
からウェハを１枚ずつ取出し。

オリエンテーションフラット（以下オリフラと略す）の
方向を合わせ、あるいは更にウェハ上に焼付けられたプ
リアライメントマークが顕微鏡基準に合うようウェハを
位置合せ（プリアライメント）する。

■　ウェハの交換 露光済みウェハを露光ステーションからアンロードし、
代っての項のウェハをロードする。

■　ウェハの収納 ■項でアンロードしたウェハをウェハカセットに収納す
る。

ここで特に０項の動作は露光と並行して行われるため、
露光ステーションに休みなくウェハを供給することがで
きる仕掛けになっている。

一方、各装置の支持構造に着目すると、第２図に示すよ
うに露光ステーション３は床振動を絶縁するための防振
台４上に設けられたベース５の上に取付けられ、他方ウ
ェハ搬送装置１０も同じベースの前方に取付けられてい
る。この結果、露光ステーションとウェハ搬送装置はベ
ース上で一体構造となっているため、ウェハロート時の
搬送再現精度が良いこと、装置移設時の相対位置変化が
生しにくいこと、またコンパクトな構成に仕上げ易いこ
となどの長所がある。

しかしながら、上記一体構造はウェハ搬送装置の動作に
よる振動がベースを介して露光ステーションに伝達する
ことにも寄与し、例えばステップ移動位置を計測するレ
ーザ測長針の干渉計取付部を数１０ｎｍの振幅で加振す
ることにより計測誤差を生じ、その結果配列誤差を発生
させている。

上記誤差はＬＳＩの高集積化に伴う要求精度の上昇とい
う時代の流れの中で無視できないものとなりつつあり、
対処療法として特に加振力の大きい駆動部の部分的振動
絶縁支持や、制御性改良による加減速度即ち加振力の低
減などが行われてきているが、充分な防振対策にはなっ
ていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、並行動作を行う露光ステーションとウ
ェハ搬送装置との間に要求される一見矛盾した課題、即
ち振動絶縁と程々の相対位置保持について、更なる精度
向上に対応するだけの解答が用意されておらず、現状で
はウェハ搬送装置側に防振対策を施すことで間に合わせ
ているという点で問題があった。

本発明の目的は、上記した欠点のないウェハ搬送装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては防振支持
された露光ステーションからウェハ搬送装置を分離して
独立支持するようにしたものである。また、ウェハ搬送
装置に対するウェハの搬送再現精度要求を緩和するため
に、ウェハロード後に露光ステーション上で追込みのア
ライメントを行うべく、露光ステーション側に代替アラ
イメント手段を設けるようにしたものである。

〔作用〕

すなわち、露光ステーションからウェハ搬送装置を分離
したため、搬送動作による振動は他の床振動と同様に露
光ステーションに伝わらず、従って計測誤差の発生など
により露光性能を悪化させることがない。一方、プリア
ライメントマークによるウェハの位置合せを露光ステー
ション側で行うため、要求されるウェハロード時の搬送
再現精度はプリアライメントマークの検出視野程度、即
ち１００μｍオーダーまで緩和され、露光ステーション
とウェハ搬送装置が分離して支持されていても容易に達
成可能なものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例として縮小投影露光装置のウェ
ハ搬送装置を図により説明する。ウェハカセットからの
ウェハの取出し、オリフラ合せ。

露光ステーションとのウェハの交換、カセットへのウェ
ハの収納などを行うウェハローダ１は架台２に取付られ
、床の上に据付られている。一方。

露光ステーション３は床振動を絶縁するための防振台４
上に設けられたベース５の上に取付られ、下半のＸＹ駆
動ステージ６と上半のプリアライメント用θ駆動ステー
ジ７から構成されている。また、ベース５の上には縮小
投影光学系８とプリアライメントスコープ９などが設け
られている。

次にウェハローダ１について説明する。Ｉｆａ送７−ム
１１はウェハの対向する二辺をピンクアップできるよう
先端に真空吸着部を有し、かつ左右同期して出入可能に
直線案内駆動された外アーム１２ａ、１２ｂと、ウェハ
の前記二辺に挟まれた辺あるいは中央をピックアップで
きるよう真空吸着部を有し、出入り可能に直線案内駆動
された内アーム１３とから成り、下半にアーム全体を回
転及び上下駆動する機構（図示せず）が設けられ、前記
ウェハローダの架台２に取付られている。−方力セット
テーブル１４には各々２５枚のウェハを収納できるカセ
ット１５ａ、１５ｂが設置され、前記内アーム１３によ
って全てのウェハが順次正対して引出され、かつ露光終
了後に元のポケットに戻されるよう各カセットの上下案
内駆動機構が、またカセット１５ａ位置にカセット１５
ｂがスライドして入るようカセットの水平駆動機構が（
共に図示せず）設けられて、前記架台２に取付られてい
る。他方オリフラ合せテーブル１６には供給されたウェ
ハを上昇して支持し、真空吸着して回転させる回転テー
ブル１７と、回転に同期してウェハ外縁の光学像を検出
することによりオリフラ方向を検出し、回転テーブル１
７の相当量回転によりオリフラ方向を合せるように構成
されたオリフラ検出器１８が設けられ、同様に前記架台
２に取付られている。更に、露光ステーション３のθ駆
動ステージ７には外アームで搬送されたウェハを一時支
持し、アーム後退後に下降してウェハチャック２ｏに渡
すべくウェハ上下機能を持った三個−組のピン２１が設
けられており、真空吸着されたウェハを載せて前記縮小
投影光学系８の下に導入し、原画の露光とステージすな
わちこれに吸着保持されたウェハのステップ移動の繰返
しによりウェハのホトレジスト層に原画像の配列を得る
べく構成されている。なお、二層目以降の重ね合せ露光
の際は、露光に先立ってウェハ上に焼付られたアライメ
ントマークに原画の基準が合致するようウェハのアライ
メントを行わねばならないが、その先行作業としてＸＹ
駆動ステージ６とθ駆動ステージ７によりプリアライメ
ントスコープ９の基準にウェハのプリアライメントマー
クが合致するようウェハの粗アライメントが行われ、以
後のアライメント座榛が修正される。

次にウェハの搬送動作について説明する。まず第３．第
４図のようにカセット上下機構が最も上昇した状態でカ
セット１５ａが載せられ、カセットの最も下のポケット
から未だ露光されていないウェハ２２ａを取出すべくカ
セット１５ａが下降して内アーム１３に正対し、以後ウ
ェハ検出、アーム進入、カセット下降、ウェハ吸着、ア
ーム後退の順でウェハ２２ａを内アーム１３に吸着して
引出す。次に搬送アーム１１全体が９０度回転してオリ
フラ合せテーブル１６に正対し、内アーム１３すなわち
これに吸着されたウェハの進入、吸着解除２回転テーブ
ル１７の上昇、ウェハ吸着。

アーム後退の順でウェハがオリフラテーブル１６に搬送
される。ウェハ２２ｂは回転テーブル１７とオリフラ検
出器１８の動作によりオリフラ合せされたのち搬送アー
ム１１の下降位置決め、外アーム１２ａ、１２ｂの進入
２回転テーブル１７の吸着解除、下降の順で外アームに
吸着され、搬送アーム１１が上昇して再び９０度回転す
ることにより露光ステーション３上に搬送される。第５
゜第６図において露光ステーション３上に搬送されたウ
ェハ２２ｃはカセット１５ａの最初のウェハであり、直
ちに搬送アーム１１の下降位置決め。

外アーム１２ａ、１２ｂの吸着解除、ピン２１の上昇と
ウェハ支持、外アームの後退、ピン２１すなわちこれに
支持されたウェハ２２ｃの下降、ウェハチャック２ｏへ
の吸着の順で搬送され、次いで露光ステーション３は露
光またはプリアライメントに、搬送アーム１１は１８０
度回転して次のウェハの搬送動作に移る。しかるに２枚
目以降のウェハを露光ステーションに搬送する場合はま
ず露光済みのウェハをアンロードする必要がある。

すなわち第６図に示すようにピン２１による露光済みウ
ェハ２２ｄの押上げ、内アーム１３の進入。

ピン２１の下降、内アームへのウェハ２２ｄの吸着、内
アームすなわちこれに吸着されたウェハ２２ｄの後退ア
ンロードののち前記未露光ウェハ２２ｃのロード動作を
行い、次に搬送アーム１１を１８０度回転させて内アー
ム１３に吸着した露光済みウェハ２２ｄをカセット１５
ａの取出した元のポケットに戻し、それから次のウェハ
の搬送動作に移る。

以下同様にしてウェハ搬送、露光、アンロード収納を順
次行い１力セツト２５枚のウェハを処理し終えたのち水
平駆動機構によって他方のカセットに切換り、再び同様
にして処理を繰返すが、この間に処理済みカセットが新
規カセットに順次交換されるなら連続的にこれを繰返す
ことになる。

以上の構成、動作は露光ステーションに休みなくウェハ
を供給するように考えられており、従ってウェハローダ
の動作は大部分が露光と並行動作になり、振動絶縁が一
段と重要になっている。

なお、装置移設時の露光ステーションとウェハローダ間
の相対位置決めを容易にするために看脱自在の位置決め
ピンを設けたり、不意の衝撃による相対位置ずれを防止
するために防振台の法例とウェハローダ架台とを連結す
ることも望ましい。

また本実施例は縮小投影露光装置のウェハ搬送装置とし
て述べたが、その他の光露装置や、電子線、Ｘ線などを
用いた他の露光装置や、光学顕微鏡や電子顕微鏡、ある
いはそれらを応用したウェハのｗｔ察、測定装置などに
も用いられることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、露光ステーションからウェハ搬
送装置を分離したため、搬送動作による振動は他の床振
動と同様に露光ステーションに伝わらず、従って計測誤
差の発生などによって露光性能を悪化させることがない
。またプリアライメントマークによるウェハの位置合せ
を搬送後に露光ステーション側で行うため、上記分離支
持に伴う搬送再現精度確保の困難さを１００μｍオーダ
ーに緩和する。更にウェハ搬送装置側の防振対策を不要
とするため駆動手段の選択が自由となり、簡単な構成で
信頼性の高いウェハ搬送装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す縮小投影露光装置の側
面図、第２図は従来技術による第１図同様の側面図、第
３図は第１図中のウェハ搬送装置の平面図、第４図は第
３図の１−１線縦断面図、第５図は第３図と異なる状態
の平面図、第６図は第５図のＡ矢視図を示す。 １・・・ウェハローダ、２・・・架台、３・・露光ステ
ーション、４・・・防振台、５・・・ベース、７・・・
θ駆動ステージ、９・・・プリアライメントスコープ、
１１・・搬送アーム、１４・・・カセットテーブル、１
６・オリフラ合せテーブル、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、処理ステーションに対し半導体ウェハをロード、ア
   ンロードするウェハ搬送装置において、処理ステーショ
   ンは基盤に対し防振支持され、一方、ウェハ搬送装置は
   該処理ステーションに対し独立して支持され、他方、該
   処理ステーションにはウェハのアライメント手段が設け
   られていることを特徴とするウェハ搬送装置。