(57)【要約】【課題】  半導体デバイスを位置決めするための位置決めシステム及び方法が開示される。【解決手段】  一つの形態では、半導体デバイスを位置決めするための位置決めシステムは、平面内で支持構造に対して移動可能であるように構成された長ストロークステージと、長ストロークステージに取り付けられ、半導体デバイスを搬送するように構成され、平面内で回転可能である短ストロークステージとを含む。長ストロークステージは、短ストロークステージと支持構造との間のバランス質量として作用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの位置決めをするための位置決めシステムであって、
支持構造に対して平面内で直線的に移動可能であるように構成された長ストロークステージと、前記長ストロークステージに取り付けられ、半導体デバイスを搬送すべく、前記平面内で直線的に移動可能であるように構成された短ストロークステージとを備え、
前記長ストロークステージが、前記短ストロークステージと前記支持構造との間でバランス質量として作用する、
位置決めシステム。
【請求項２】
前記長ストロークステージは、前記支持構造に対して第１の移動範囲を有し、前記短ストロークステージは、前記長ストロークステージによって支持され、前記長ストロークステージに対して第２の移動範囲を有し、前記第２の移動範囲は、前記第１の移動範囲より小さい、請求項１に記載の位置決めシステム。
【請求項３】
前記短ストロークステージはさらに、前記平面内で回転可能であるように構成されている、請求項１に記載の位置決めシステム。
【請求項４】
前記長ストロークステージはさらに、第１の方向及び第２の方向に移動可能であるように構成されている、請求項１に記載の位置決めシステム。
【請求項５】
前記長ストロークステージは、前記第１の方向に直線的に移動可能であるように構成されている第１の長ストローク体と、前記第２の方向に直線的に移動可能であるように構成されている第２の長ストローク体とを備える、請求項４に記載の位置決めシステム。
【請求項６】
前記支持構造及び前記第１の長ストローク体に取り付けられた第１組の直線ガイドと、前記第１及び第２の長ストローク体に取り付けられた第２組の直線ガイドとをさらに備える、請求項５に記載の位置決めシステム。
【請求項７】
前記第１の長ストローク体を前記第１組の直線ガイド上で前記第１の方向に沿って駆動するように構成された第１の長ストローク駆動装置と、前記第２の長ストローク体を前記第２組の直線ガイド上で前記第２の方向に沿って駆動するように構成された第２の長ストローク駆動装置とをさらに備える、請求項６に記載の位置決めシステム。
【請求項８】
前記長ストロークステージの移動中に、前記第１及び第２の長ストローク体の位置を測定するように構成された複数のセンサ装置をさらに備える、請求項５に記載の位置決めシステム。
【請求項９】
前記短ストロークステージは、一組の直線ガイドを介して前記第２の長ストローク体に取り付けられた短ストローク体を備える、請求項５に記載の位置決めシステム。
【請求項１０】
前記短ストロークステージを直線的に移動させるように構成された複数の短ストローク駆動装置をさらに備える、請求項９に記載の位置決めシステム。
【請求項１１】
前記短ストローク駆動装置はさらに、前記短ストロークステージを時計回りに又は反時計回りに回転させるように構成されている、請求項１０に記載の位置決めシステム。
【請求項１２】
ウェハーを位置決めするための位置決めシステムであって、
支持構造に対して第１の方向及び第２の方向に第１の移動範囲内で直線的に移動可能であるように構成された長ストロークステージと、
前記長ストロークステージに取り付けられており、ウェハーを搬送すべく前記長ストロークステージに対して第２の移動範囲内で直線的に移動可能であるように構成された短ストロークステージとを備え、
前記第１の方向は前記第２の方向に直交しており、
前記第２の移動範囲は前記第１の移動範囲より小さく、
前記長ストロークステージは、前記短ストロークステージと前記支持構造との間でバランス質量として作用する、
位置決めシステム。
【請求項１３】
前記長ストロークステージは、前記第１の方向に移動可能であるように構成されている第１の長ストローク体と、前記第２の方向に移動可能であるように構成されている第２の長ストローク体とを備える、請求項１２に記載の位置決めシステム。
【請求項１４】
前記支持構造及び前記第１の長ストローク体に取り付けられた第１組の直線ガイドと、
前記第１及び第２の長ストローク体に取り付けられた第２組の直線ガイドと、
前記第１の長ストローク体を前記第１組の直線ガイド上で前記第１の方向に沿って駆動するように構成された第１の長ストローク駆動装置と、
前記第２の長ストローク体を前記第２組の直線ガイド上で前記第２の方向に沿って駆動するように構成された第２の長ストローク駆動装置と、
をさらに備える、請求項１３に記載の位置決めシステム。
【請求項１５】
前記長ストロークステージの移動中に、前記第１及び第２の長ストローク体の位置をチェックするように構成された複数のセンサ装置をさらに備える、請求項１４に記載の位置決めシステム。
【請求項１６】
前記短ストロークステージは、一組の直線ガイドを介して前記第２の長ストローク体に取り付けられた短ストローク体を備える、請求項１３に記載の位置決めシステム。
【請求項１７】
前記短ストロークステージを直線的に移動させるように構成された複数の短ストローク駆動装置をさらに備える、請求項１６に記載の位置決めシステム。
【請求項１８】
半導体デバイスの位置決めをするための方法であって、
支持構造に対して長ストロークステージを平面内で直線的に移動させることと、
半導体デバイスを搬送する短ストロークステージを前記平面内で直線的に移動させることとを含み、
前記短ストロークステージが、前記長ストロークステージによって支持されている、
方法。
【請求項１９】
前記長ストロークステージを直線的に移動させることは、前記支持構造に対して第１の移動範囲内で前記長ストロークステージを移動させることを含み、
前記短ストロークステージの直線的は、前記短ストロークステージを前記長ストロークステージに対して第２の移動範囲内で移動させることを含み、前記第２の移動範囲は前記第１の移動範囲よりも小さい、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記平面内で前記短ストロークステージを回転させることをさらに含み、前記長ストロークステージを直線的に移動させることは、前記長ストロークステージを第１の方向及び第２の方向に移動させることを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
今日、集積回路（ＩＣ）又はディスクリートトランジスタのような部品は、基板上にいくつかの部品を製造することによって、大規模に生産される。例えば、シリコンウェハー上に電子回路を製造するために、様々なＩＣ製造プロセスが実行される。典型的には、数百、数千の部品又はＩＣダイが、一つのウェハー上に製造される。
【０００２】
ＩＣ製造プロセスでは、半導体デバイスに対して種々の動作を行えるように、半導体デバイス位置決めシステムを用いて、半導体デバイスの位置決めあるいは配置を行う。例えば、半導体デバイス位置決めシステムは、半導体デバイスを特定の位置に保持するための半導体デバイス保持ステージ、及び／又は半導体デバイスのプロセス動作（例えば、デポジションプロセス又はエッチングプロセス）のために半導体デバイスを移動させる半導体デバイス駆動ステージを、含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、半導体デバイス駆動ステージの加速度を増大させると、一般的に加速力が大きくなり、半導体デバイス駆動ステージの支持構造に対する反力が大きくなる。支持構造に対する反力が大きくなると、支持構造上、半導体デバイス駆動ステージ上、及び支持構造上に取り付けられた他のモジュール上に、動的障害をもたらすおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
半導体デバイスを位置決めするための位置決めシステム及び方法が、開示される。一つの形態では、支持構造に対して平面内で直線的に移動可能であるように構成された長ストロークステージと、長ストロークステージに取り付けられ、半導体デバイスを搬送すべく、平面内で直線的に移動可能であるように構成された短ストロークステージとを含む。長ストロークステージは、短ストロークステージと支持構造との間でバランス質量として作用する。
【０００５】
一つの形態では、長ストロークステージは、支持構造体に対して第１の移動範囲を有する。短ストロークステージは、長ストロークステージによって支持され、長ストロークステージに対して第２の移動範囲を有する。第２の移動範囲は、第１の移動範囲より小さい。
【０００６】
また、一つの形態では、短ストロークステージはさらに、平面内で回転可能であるように構成される。
【０００７】
また、一つの形態では、長ストロークステージはさらに、第１の方向及び第２の方向に移動可能であるように構成されている。
【０００８】
また、一つの形態では、長ストロークステージは、第１の方向に直線的に移動可能であるように構成されている第１の長ストローク体と、第２の方向に直線的に移動可能であるように構成されている第２の長ストローク体とを含む。
【０００９】
また、一つの形態では、位置決めシステムは、支持構造及び第１の長ストローク体に取り付けられた第１組の直線ガイドと、第１及び第２の長ストローク体に取り付けられた第２組の直線ガイドとをさらに含む。
【００１０】
また、一つの形態では、位置決めシステムは、第１の長ストローク体を第１組の直線ガイド上で第１の方向に沿って駆動するように構成された第１の長ストローク駆動装置と、第２の長ストローク体を第２組の直線ガイド上で第２の方向に沿って駆動するように構成された第２の長ストローク駆動装置とをさらに含む。
【００１１】
また、一つの形態では、位置決めシステムは、長ストロークステージの移動中に、第１及び第２の長ストローク体の位置を測定するように構成された複数のセンサ装置をさらに含む。
【００１２】
また、一つの形態では、短ストロークステージは、一組の直線ガイドを介して第２の長ストローク体に取り付けられた短ストローク体を含む。
【００１３】
また、一つの形態では、位置決めシステムは、短ストロークステージを直線的に移動させるように構成された複数の短ストローク駆動装置をさらに含む。
【００１４】
また、一つの形態では、短ストローク駆動装置はさらに、短ストロークステージを時計回りに又は反時計回りに回転させるように構成されている。
【００１５】
また、一つの形態では、ウェハーを位置決めするための位置決めシステムは、支持構造に対して第１の方向及び第２の方向に第１の移動範囲内で直線的に移動可能であるように構成された長ストロークステージと、長ストロークステージに取り付けられており、長ストロークステージに対して第２の移動範囲内で直線的に移動可能であるように構成された短ストロークステージとを含む。第１の方向は第２の方向に直交している。第２の移動範囲は第１の移動範囲より小さい。長ストロークステージは、短ストロークステージと支持構造との間でバランス質量として作用する。
【００１６】
また、一つの形態では、長ストロークステージは、第１の方向に移動可能であるように構成されている第１の長ストローク体と、第２の方向に移動可能であるように構成されている第２の長ストローク体とを含む。
【００１７】
また、一つの形態では、位置決めシステムはさらに、支持構造及び第１の長ストローク体に取り付けられた第１組の直線ガイドと、第１及び第２の長ストローク体に取り付けられた第２組の直線ガイドと、第１の長ストローク体を第１組の直線ガイド上で第１の方向に沿って駆動するように構成された第１の長ストローク駆動装置と、第２の長ストローク体を第２組の直線ガイド上で第２の方向に沿って駆動するように構成された第２の長ストローク駆動装置とを含む。
【００１８】
また、一つの形態では、位置決めシステムは、長ストロークステージの移動中に、第１及び第２の長ストローク体の位置をチェックするように構成された複数のセンサ装置をさらに含む。
【００１９】
また、一つの形態では、短ストロークステージは、一組の直線ガイドを介して第２の長ストローク体に取り付けられた短ストローク体を含む。
【００２０】
また、一つの形態では、位置決めシステムは、短ストロークステージを直線的に移動させるように構成された複数の短ストローク駆動装置をさらに含む。
【００２１】
また、一つの形態では、半導体デバイスの位置決めをするための方法は、支持構造に対して長ストロークステージを平面内で直線的に移動させることと、半導体デバイスを搬送する短ストロークステージを前記平面内で直線的に移動させることとを含む。短ストロークステージは、長ストロークステージによって支持されている。
【００２２】
また、一つの形態では、長ストロークステージを直線的に移動させることは、支持構造に対して第１の移動範囲内で長ストロークステージを移動させることを含む。短ストロークステージを直線的に移動させることは、短ストロークステージを長ストロークステージに対して第２の移動範囲内で移動させることを含む。第２の移動範囲は、第１の移動範囲よりも小さい。
【００２３】
また、一つの形態では、本方法は、前記平面内で短ストロークステージを回転させることをさらに含む。長ストロークステージを直線的に移動させることは、長ストロークステージを第１の方向及び第２の方向に移動させることを含む。
【００２４】
本発明の実施形態の他の態様及び利点は、本明細書及び添付の図面の記載により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による位置決めシステムを示す。
【００２６】
【図２】図２は、図１に示した半導体デバイス位置決めシステムの位置決めステージの一実施形態を示す。
【００２７】
【図３】図３は、本発明の一実施形態による位置決めシステムの全体を模式的に示す。
【００２８】
【図４】図４は、図３に示す位置決めシステムの斜視図である。
【００２９】
【図５】図５は、図４に示す位置決めシステムのキャリアの斜視図である。
【００３０】
【図６】図６は、本発明の一実施形態による半導体デバイスを位置決めする方法のプロセスフロー図である。
【００３１】
説明全体を通じて、類似の要素を識別するために同様の参照番号を使用することがある。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本明細書に一般的に記載され添付の図面に示される実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置、設計され得ることが容易に理解されよう。したがって、図面に示されるような以下の様々な実施形態の詳細な説明は、本開示の範囲を限定することを意図するものではなく、単に様々な実施形態を代表するものである。実施形態の様々な態様が図面に示されているが、図面は、特に明示がない限り、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。
【００３３】
本発明は、その精神又は趣旨から逸脱することなく、他の特定の形態で実施されてもよい。説明される実施形態は、全ての点において単なる例示であって限定的ではないとみなされるべきである。したがって、本発明の範囲は、この詳細な説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。請求項と同等の意味及び範囲内に入るすべての変更は、請求項の範囲内に包含される。
【００３４】
本明細書全体を通じて、特徴、利点、又は同様の文言は、本発明によって実現され得るすべての特徴及び利点が、本発明のいずれか一つの実施形態であるべきこと又はであることを示唆するものではない。むしろ、特徴及び利点に言及する文言は、ある実施形態に関連して記載された特定の特徴、利点、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味すると解釈される。したがって、本明細書全体を通じて、特徴及び利点、並びにそれに類する文言についての記載は、同一の実施形態を指すこともあるが、必ずしもそうとは限らない。
【００３５】
さらに、ここに記載された本発明の特徴、利点、及び特性は、一つ又は複数の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わされてもよい。当業者であれば、本明細書の説明に照らして、特定の実施形態の一つ又は複数の特定の特徴又は利点なしに、本発明を実施可能であることを認めるであろう。また、他の例では、本発明の実施形態には存在しないかも知れない付加的な特徴及び利点が、特定の実施形態において認められることもあり得る。
【００３６】
本明細書全体を通じて、「一つの実施形態」、「一つの形態」、又は同様の文言は、示された実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通じて「一つの実施形態では」、「一つの形態では」、及び同様の文言による表現は、すべて同じ実施形態を指すこともあるが、必ずしもそうとは限らない。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態による半導体デバイス１０４を位置決めするための位置決めシステム１００を示す。位置決めシステムは、処理対象の半導体デバイス１０４を位置決めするように構成される。図１に示される実施形態において、位置決めシステムは、位置決めステージ１０２と、ドライバシステム１０６と、センサシステム１０８とを含む。位置決めシステムは、様々な半導体デバイス処理装置において使用することができる。位置決めシステムは、ウェハー処理システム、例えばダイボンディング装置において、使用されることがある。図示された位置決めシステムは、本明細書では特定の構成要素で示され特定の機能で説明されているが、位置決めシステムの他の実施形態では、本実施形態より少ない又は多い構成要素を含み、本実施形態と同じ、より少ない、又は多い機能を実現してもよい。また、位置決めシステムは、ＩＣチップ搬送機構を含んでもよい。
【００３８】
位置決めシステム１００の位置決めステージ１０２は、半導体デバイス１０４を半導体デバイスの処理動作（例えば、半導体デバイスのデポジション動作、半導体デバイスのエッチング動作、半導体デバイスの搬送動作、又は半導体デバイスの拡張動作）のため、特定の位置に搬送するように構成されている。位置ステージは、半導体デバイスの処理動作のために、半導体デバイスを特定の位置に保持又は半導体デバイスを特定の位置に駆動／移動させることができる。
【００３９】
位置決めシステム１００のドライバシステム１０６は、位置決めステージを駆動（例えば、直線的に移動または回転）させるように構成される。ドライバシステムは、少なくとも１つのモータ及び／又は少なくとも１組の直線ガイド／レールを含むことができる。
【００４０】
位置決めシステム１００のセンサシステム１０８は、半導体デバイス１０４の位置を測定又はチェックするように構成される。センサシステム１０６は投影システムであってもよい。
【００４１】
図２は、図１に示した位置決めシステム１００の位置決めステージ１０２の一実施形態を示している。図２に示す実施形態において、位置決めステージ２０２は、長ストロークステージ２２２と短ストロークステージ２２４とを含む。位置決めシステムは、支持構造２２６に対する半導体デバイスの位置を制御することによって、半導体デバイス２０４を位置決めするように構成されている。支持構造は、任意の適切な支持装置／システムであってもよい。ある実施形態では、支持構造はフレームである。また、位置決めステージは、高い割出し速度と高い精度を兼ね備えるダイボンディング装置において使用される。図２に示される位置決めステージ２０２は、図１に示される位置決めステージ１０２の１つの実現可能な実施形態である。ただし、図１に示した位置決めステージ１０２は、図２に示した実施形態に限定されない。
【００４２】
図２に示された実施形態において、長ストロークステージ２２２は、支持構造２２６に対して移動可能であるように構成されている。短ストロークステージ２２４は、長ストロークステージ（例えば、少なくとも１つの取付装置２２８（例えば、板バネ又は他の適切な装置）を介して）に取り付けられ、半導体デバイス２０４を搬送するように構成される。また、長ストロークステージは、支持構造に対して直線的に移動可能であるように構成され、短ストロークステージは、半導体デバイスを搬送すべく、直線的に移動可能及び／又は回転可能であるように構成される。長ストロークステージは、支持構造に対して第１の移動範囲を有する実施形態もある。短ストロークステージは、長ストロークステージに対して、第１の移動範囲よりも小さい第２の移動範囲を有する。また、長ストロークステージは直線的に移動可能であるように構成され、短ストロークステージは直線的に移動可能及び回転可能であるように構成される実施形態もある。長ストロークステージは、短ストロークステージと支持構造との間のバランス質量として作用する。したがって、長ストロークステージは、短ストロークステージの加速力のバランス質量として機能し、支持構造への反力を低減することができ、高速での高い位置決め精度を可能にする。
【００４３】
長ストロークステージ２２２及び短ストロークステージ２２４を使用することにより、位置決めステージ２０２は支持構造２２６への加速力を低減することができる。長ストロークステージは、高い位置決め精度要件を有していないので、長ストロークの加速力はより低くなり、そのため、より少ない力が支持構造に伝達される。したがって、短ストロークステージによって発生する高加速力は、長ストロークステージの慣性により吸収され、支持構造に伝達されない。長ストロークステージは、バランス質量と測定システム機能の両方を統合する。また、長ストロークステージに対する位置決め精度要件は短ストロークステージに対する位置決め精度要件よりも低いので、低性能アクチュエータで駆動することができる。別個の移動バランス質量が短ストロークステージ及び長ストロークステージと共に使用される半導体デバイス位置決めステージに比べ、図２に示された位置決めステージ２０２は、長ストロークステージを短ストロークステージと半導体デバイスとの間のバランス質量として使用する。したがって、図２に示す位置決めシステム２０２は、別個の移動バランス質量なしに実施することができる。
【００４４】
図２に示す位置決めステージ２０２において、支持構造２２６に対する短ストロークステージ２２４の位置は、長ストロークステージ２２２に対する短ストロークステージの位置と、支持構造に対する長ストロークステージの位置との合計である。例えば、支持構造に対する短ストロークステージのｙ軸位置は、以下のように表すことができる。
［数１］  ｙＳＳ２ＢＦ＝ｙＳＳ２ＬＳ＋ｙＬＳ２ＢＦ
ここで、ｙＳＳ２ＢＦは支持構造に対する短ストロークステージのｙ軸位置を表し、ｙＳＳ２ＬＳは長ストロークステージに対する短ストロークステージのｙ軸位置を表し、ｙＬＳ２ＢＦは支持構造に対する長ストロークステージのｙ軸位置を表す。長ストロークステージ、短ストロークステージ、及び支持構造の間の相対位置は、センサシステム１０８のセンサによって測定することができる。さらに、短ストロークステージの力は、長ストロークのみに作用する。Ｆｓｓとして表される短ストロークステージの力は、長ストロークステージによって補償され、ＦＬＳとして表される長ストロークステージの力のみが、支持構造に影響を及ぼす。
【００４５】
長ストロークステージ２２２は、様々な技術で制御することができる。長ストロークステージの設定値プロファイルは、短ストロークステージ２２４の高速指数プロファイルの合計として計算される実施形態がある。長ストロークステージは、低い移動範囲で、計算された設定値プロファイルを使用して制御されてもよく、その結果、コントローラ力は低くなり、支持構造２２６に対する反力も低くなる。支持構造への低い反力は、長ストロークステージを、実質上短ストロークステージと共に移動する受動バランス質量とすることができる。あるいは、長ストロークステージは、高い移動範囲で計算された設定値プロファイルを使用して制御されてもよく、その場合、短ストロークステージの高反力の大部分は相殺され、長ストロークステージを短ストロークステージに対する能動バランス質量として作用させる。支持構造に対する長ストロークステージの位置は、直接制御しない実施形態もある。むしろ、長ストロークステージと短ストロークステージとの間の位置の差は、低いコントローラ帯域幅で制御（例えば、一定値に設定）され、支持構造方向の低い反力が確保される。支持構造に対する低い反力は、長ストロークステージを、実質上短ストロークステージに対する受動バランス質量として作用させることができる。
【００４６】
図３は、本発明の一実施形態による位置決めシステム３００の概略図である。図３に示される実施形態では、位置決めシステムは、対応するドライバ／モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｘ、ＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｙ及びセンサ／エンコーダＥＮＣ＿ＬＳ＿ＸＴ、ＥＮＣ＿ＬＳ＿ＸＢ、ＥＮＣ＿ＬＳ＿ＹＲ、ＥＮＣ＿ＬＳＹ２Ｍ、ＥＮＣ＿ＬＳ＿ＹＬを備えた長ストロークステージ３２０、並びに、対応するドライバ／モータＭＯＴ＿ＳＳ＿ＴＬ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＢＬ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＢＲ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＴＲ及びセンサ／エンコーダＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＴＬ、ＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＢＬ、ＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＢＲ、ＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＴＲを備える短ストロークステージ３２４を含む。位置決めシステムは、長ストロークステージのための２つの面内並進と、短ストロークステージのための２つの面内並進及び１つの面内回転とを含んで、シリコンウェハー３０４に対して３自由度（すなわち、Ｘ＿＿ＷＡＦＥＲ、Ｙ＿＿ＷＡＦＥＲ、及びＲｚの３方向に移動可能）を有する。図３に示されている位置決めシステム３００は、他の半導体デバイスにも使用することができる。位置決めシステムは様々な移動範囲を有することができ、様々なサイズのウェハーを位置決めすることができる。一実施形態では、長ストロークステージは、Ｘ及びＹ方向に約３５０ミリメートル（ｍｍ）の移動範囲を有し、短ストロークステージは、Ｘ及びＹ方向に約６ｍｍの移動範囲を有する。短ストロークステージは、約０．５度の回転範囲を有していてもよく、一方、ウェハーサイズは２００ｍｍ又は３００ｍｍとすることができる。図３に示された位置決めシステム３００は、図１に示された位置決めシステム１００の１つの実現可能な実施形態である。しかしながら、図１に示された位置決めシステム１００は、図３に示された実施例に限定されない。
【００４７】
図３に示された実施形態において、長ストロークステージ３２０が平面３４０内の支持構造（不図示）に対して直線的に移動可能であるように構成されている。短ストロークステージ３２４は、長ストロークステージに取り付けられ、シリコンウェハー３０４を搬送すべく、平面３４０内で直線的に移動可能及び平面に垂直な軸３４２を中心に回転可能であるように構成される。長ストロークステージは、短ストロークステージと支持構造との間のバランス質量として作用する。長ストロークステージは、支持構造に対して第１の移動範囲を有し、短ストロークステージは、長ストロークステージに対して第１の移動範囲よりも小さい第２の移動範囲を有する。
【００４８】
長ストロークステージ３２０は、シリコンウェハー３０４をｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、及びｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、に垂直なｙ方向、Ｙ＿ＷＡＦＥＲ、に移動させることができる。図３に示された実施形態において、長ストロークステージは、支持構造に取り付けられたｘ方向直線ガイド／レール３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４に沿って移動可能であるように構成された長ストロークＸ体３６０と、長ストロークＸ体に取り付けられ、長ストロークステージに取り付けられたｙ方向直線ガイド／レール３５２−１、３５２−２、３５２−３、３５２−４に沿って移動可能であるように構成された長ストロークＹ体３６２と、を含む。具体的には、モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｘは、モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｘの回転を長ストロークＸ体の直線運動に変換するベルト又はスピンドルを介して、長ストロークＸ体をｘ方向直線ガイド／レールに沿ってｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、に駆動するように構成される。上部センサＥＮＣ＿ＬＳ＿ＸＴ及び底部センサＥＮＣ＿ＬＳ＿ＸＢは、長ストロークステージの移動中に、長ストロークＸ体のｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、の位置を測定又はチェックするように構成される。モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｙは、モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｙの回転を長ストロークＹ体の直線運動に変換するベルト又はスピンドルを介して、長ストロークＹ体をｙ方向直線ガイド／レールに沿ってｙ方向、Ｙ＿ＷＡＦＥＲ、に駆動するように構成される。左センサＥＮＣ＿ＬＳ＿ＹＬ、中央センサＥＮＣ＿ＬＳＹ２Ｍ、及び右センサＥＮＣ＿ＬＳ＿ＹＲは、長ストロークステージの移動中に、長ストロークＹ体のｙ方向、Ｙ＿ＷＡＦＥＲ、の位置を測定又はチェックするように構成される。
【００４９】
短ストロークステージ３２４は、ｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、に移動可能であり、ｙ方向、Ｙ＿ＷＡＦＥＲ、に移動可能であり、時計回り又は反時計回りに回転可能であるように構成される。図３に示される実施形態では、短ストロークステージは、長ストロークステージに取り付けられている。したがって、モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｘは、短ストロークステージをｘ方向直線ガイド／レール３５０−１、３５０−２、３５０−３、３５０−４に沿ってｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、に駆動することができ、モータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｙは、短ストロークステージをｙ方向直線ガイド／レール３５２−１、３５２−２、３５２−３、３５２−４に沿ってｙ方向、Ｙ＿ＷＡＦＥＲ、に駆動することができる。さらに、図３に示す実施形態では、対応するモータＭＯＴ＿ＳＳ＿ＴＬ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＢＬ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＢＲ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＴＲは、シリコンウェハー３０４をｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、もしくはｙ方向、Ｙ＿ＷＡＦＥＲ、に直線的に移動させるか、又は、短ストロークステージ及びシリコンウェハー３０４を時計方向もしくは反時計方向に回転させるように、構成される。具体的には、左上モータＭＯＴ＿ＳＳ＿ＴＬ、左下モータＭＯＴ＿ＳＳ＿ＢＬ、右下モータＭＯＴ＿ＳＳ＿ＢＲ、及び右上モータ、ＭＯＴ＿ＳＳ＿ＴＲは、シリコンウェハー３０４を、ｘ方向直線ガイド／レール３５６−１、３５６−２を介してｘ方向、Ｘ＿ＷＡＦＥＲ、に沿ってもしくはｙ方向直線ガイド／レール３５８−１、３５８−２を介してｙ方向、Ｙウエハ、に沿って直線移動させるか、又は、短ストロークステージ及びシリコンウェハーを、時計回りもしくは反時計回りに回転させるように、構成される。左上センサＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＴＬ、左下センサＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＢＬ、右下センサＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＢＲ、及び右上センサＥＮＣ＿ＳＳ２ＬＳ＿ＴＲは、移動中の短ストロークステージの位置を測定又はチェックするように構成される。
【００５０】
図４は、図４に示したウェハー位置決めシステム３００の斜視図である。図４に示した斜視図において、ウェハー位置決めシステム３００の長ストロークステージ３２０は、ｘ方向に移動可能であるように構成された長ストロークＸ体３６０と、長ストロークＸ体に取り付けられｙ方向に移動可能であるように構成された長ストロークＹ体３６２を含む。長ストロークＸ体は、長ストロークＸモータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｘによってｘ方向直線ガイド４６８−１、４６８−２に沿って駆動される。長ストロークＹ体は、長ストロークＹモータＭＯＴ＿ＬＳ＿Ｙによって一組のｙ方向直線ガイド４７０−１，４７０−２上をｙ方向に駆動される。ｙ方向直線ガイド及び長ストロークＹモータは支持構造３２６（例えば支持プレート）上に固定され、長ストロークＹ体はｙ方向直線ガイド上の可動構造（例えば、ホイール又はローラ）上に配置される。ｘ方向直線ガイドは長ストロークＹ体に固定され、長ストロークＸ体はｘ方向直線ガイド上の可動構造（例えば、ホイール又はローラ）上に配置される。長ストロークＸモータは、長ストロークＹ体又はｘ方向直線ガイドに取り付けられている。図１に示される実施形態では、ウェハー位置決めシステム３００の短ストロークステージ３２４は、長ストロークＸ体に取り付けられた短ストローク体４７２を含む。短ストローク体及び長ストロークＸ体は、ウェハーキャリア４７６を形成する。
【００５１】
図５は、図４に示したウェハー位置決めシステム３００のウェハーキャリア４７６の斜視図である。図５に示した斜視図において、４つの短ストロークアクチュエータ及びエンコーダ５８０−１、５８０−２、５８０−３、５８０−４は、短ストローク体４７２を直線的に移動又は回転させ、また移動中に短ストローク体の位置を測定又は感知するために使用される。
【００５２】
図６は、本発明の一実施形態による半導体デバイスを位置決めする方法のプロセスフロー図である。ブロック６０２において、長ストロークステージを支持構造に対して平面内で直線的に移動する。ブロック６０４において、長ストロークステージによって支持されており、ウェハーを搬送する短ストロークステージを、平面内で直線的に移動する。
【００５３】
本明細書における方法の動作は特定の順序で示され説明されているが、各方法の動作の順序は、特定の動作が逆順序で実行されるように、あるいは、少なくとも部分的に他の動作と同時に特定の動作が実行されるように、変更されてもよい。また、別の実施形態では、複数の別個の動作の命令または副次的動作は、断続的に、及び／又は交互に実行されてもよい。
【００５４】
なお、本方法の動作には、コンピュータによって実行されるコンピュータ使用可能記憶媒体に記憶されたソフトウェア命令を使用して実行されてもよいものも少なくともいくつかある。例えば、コンピュータプログラム製品の一つの形態として、コンピュータ上で実行されると本明細書に記載されるような動作をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能プログラムを、格納するコンピュータ使用可能記憶媒体がある。
【００５５】
コンピュータ使用可能媒体又はコンピュータ読み取り可能媒体は、電子システム、磁気システム、光学システム、電磁気システム、赤外線システム、又は半導体システム（もしくは装置、デバイス）、又は伝播媒体でもよい。コンピュータ読み取り可能媒体の例としては、半導体メモリ又は固体メモリ、磁気テープ、リムーバブルフロッピーディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、固定磁気ディスク、及び光ディスクが挙げられる。光ディスクの現在の例は、読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）を備えたコンパクトディスク、読み取り／書き込み（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）を備えたコンパクトディスク、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、及びブルーレイディスクを含む。
【００５６】
上記の説明において、様々な実施形態の具体的な詳細が提供されている。しかしながら、これらの具体的な詳細のすべてが実施されない実施形態があってもよい。他の例では、特定の方法、手順、構成要素、構成、及び／又は機能は、簡潔さと明瞭さのために、本発明の様々な実施形態を可能にすること以上の詳細な説明は省略されている。
【００５７】
本発明の具体的な実施形態について説明し図示してきたが、本発明は、そのように記載され図示されている部品の特定の形態又は配置に限定されるものではない。本発明の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義されるべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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