(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハのマーク領域に光を照査し、該マーク領域からの反射光を受光し、画像処理して可視化し、可視化された情報に基づいてウエハのマークの有無を判断するウエハマークの検出システムであって、
印加する電圧の強さにより発光または消光される発光素子と、
前記発光素子に印加する電圧の強さを調節する発光制御部と、
前記発光素子を駆動する発光駆動部と、
前記発光した光が伝達され、ウエハのマーク領域に検出光を照査するセンサー部と、
前記センサー部に反射した検出光信号をデジタル信号に変換して出力するカメラ部と、
前記デジタル信号を画像信号に変換して出力する画像処理部と、
前記画像信号をインタフェーシングするインタフェース部と、
前記インタフェース部の出力を可視化するモニター部と、
前記インタフェース部の出力が入力され、該当ウエハのマークの有無を判断する主制御部と、
を備えて構成されたことを特徴とするウエハマークの検出システム。
【請求項２】
前記センサー部は、断面円形状の屈曲された管であり、該管の下方端には所定直径のレンズが付着され、該レンズを介して光が照査されることを特徴とする請求項１に記載のウエハマークの検出システム。
【請求項３】
前記主制御部は、該当ウエハにマークがあると、次のウエハに対してマークの有無を検出させる検出シーケンス命令信号を前記インタフェース部を介して前記発光駆動部に出力し、
該当ウエハにマークがないとき、マーク状態が不良であるとき若しくは二重マークであるときはエラー信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウエハマークの検出システム。
【請求項４】
前記発光素子から発光した後の検出光及び反射した検出光は、それぞれ光ケーブルにより伝送されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のウエハマークの検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影型露光装置に係るもので、詳しくは、露光工程を施す前にXYステージ上のウエハマークの検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、同一の非抵抗グループに区分されたウエハ２５枚をまとめてラン（ＲＵＮ）と称し、各ウエハにはウエハ同士の混同を防止して半導体製造中のウエハの管理を効率的に行うために、マーカー装置によりマーキングが施され、該ウエハ上に感光液を塗布し、半導体素子の回路パターンが刻まれたレチクルをウエハの上方に配置した後、該レチクルの上面に光を照査して該ウエハ上に塗布された感光液を露光装置により選択的に感光させる。なお、該露光装置は接触型、近接型及び投影型に大別される。
【０００３】
また、上記の露光装置中、投影型露光装置は、図４に示したように、露光光を供給する照明系１と、該照明系１の下方に配置されて半導体素子の回路パターンの刻まれた複数個のレチクルを露光順に従ってレチクルステージに移動させるレチクルステージ交換器２と、該レチクルステージ交換器２の下方に配置されて前記レチクルの回路パターンを縮小または拡大してウエハＷに投影転写する投影光学系３と、該投影光学系３の下方に配置されて上面に感光膜の形成された該ウエハＷを吸着固定させるウエハチャック４’を有するXYステージ４と、を備えて構成されている。なお、該XYステージ４にはX 軸方向及びY 軸方向の移動量を検出する位置センサーが装着されて上面に吸着固定された該ウエハＷを露光順に従い所望の位置に移動させ、該ウエハＷは露光前にウエハをローディングさせるウエハローダー部５から前記ローディングされたウエハのフリーアラインマークを検出するフリーアラインステージ６を経てロボットアームにより前記XYステージ４に供給され、露光の終了したウエハＷはウエハアンローダー部７により他の半導体製造装置に移動されるようになっている。
【０００４】
以下、このように構成された従来の投影型露光装置の露光工程について説明する。
即ち、レチクルステージ交換器２が駆動されて１つのレチクルが投影光学系３の上方に配置され、感光膜の形成されたウエハＷはウエハローダー部５によりXYステージ上のウエハチャック４’に配置され、前記レチクルパターンと前記ウエハパターンとを合わせるために前記XYステージ４が駆動されて該ウエハＷを露光領域に移動させる整列を行った後、照明系１から出射した露光光が前記レチクルを経て該レチクルに刻まれた半導体素子の回路パターンが前記投影光学系３を通って拡大または縮小されてXYステージ４上の該ウエハＷの感光膜に順次露光転写されて露光が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の投影型露光装置においては、ウエハマーカー装置によりマーキングされたウエハのマーク状態が不良であったり、マーキングされなかったり、または二重にマーキングされたウエハが存在するとき、該ウエハを検出することが困難であるいう不都合な点があった。
【０００６】
特に、マーキングされてないウエハがある場合は、該ウエハの履歴が分からないため即時に対応することが難しく、露光工程後、他の製造工程でマークのないウエハを発見しても再マーキングすることが困難であるという不都合な点があった。
更に、再マーキングをしようとしてもウエハが損傷されるため工程が円滑に進行しないという不都合な点があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、投影型露光装置にウエハマークの有無を検出するウエハマークの検出システムを備えて、露光工程以外の他の製造工程中、ウエハマークがなかったり、二重マーキングされたり、若しくはマーク状態が不良なウエハによるウエハ管理の混乱を防止できるウエハマークの検出システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のウエハマークの検出システムでは、ウエハのマーク領域に光を照査し、該マーク領域からの反射光を受光し、画像処理して可視化し、可視化された情報に基づいてウエハのマークの有無を判断し、印加する電圧の強さにより発光または消光される発光素子と、前記発光素子に印加する電圧の強さを調節する発光制御部と、前記発光素子を駆動する発光駆動部と、前記発光した光が伝達され、ウエハのマーク領域に検出光を照査するセンサー部と、前記センサー部に反射した検出光信号をデジタル信号に変換して出力するカメラ部と、前記デジタル信号を画像信号に変換して出力する画像処理部と、前記画像信号をインタフェーシングするインタフェース部と、前記インタフェース部の出力を可視化するモニター部と、前記インタフェース部の出力が入力され、該当ウエハのマークの有無を判断する主制御部と、を備えて構成されたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、前記カメラ部には、例えばＣＣＤカメラを使用する。
また、請求項２に係る発明のウエハマークの検出システムでは、請求項１に記載のウエハマークの検出システムにおいて、前記センサー部は、断面円形状の屈曲された管であり、該管の下方端には所定直径のレンズが付着され、該レンズを介して光が照査されることを特徴とする。
また、請求項３に係る発明のウエハマークの検出システムでは、請求項１又は請求項２に記載のウエハマークの検出システムにおいて、前記主制御部は、該当ウエハにマークがあると、次のウエハに対してマークの有無を検出させる検出シーケンス命令信号を前記インタフェース部を介して前記発光駆動部に出力し、該当ウエハにマークがないとき、マーク状態が不良であるとき若しくは二重マークであるときはエラー信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明のウエハマークの検出システムでは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のウエハマークの検出システムにおいて、前記発光素子から発光した後の検出光及び反射した検出光は、それぞれ光ケーブルにより伝送されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、ウエハマークの有無、二重露光及び露光不良などの情報を露光工程を施す前に検出することができるため、ウエハの履歴を正確に把握して効率的な管理を行い、よってウエハ工程中に発生する混乱を防止し半導体製造工程の進行の安定化及び円滑化を図ることができるという効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明に係るウエハマークの検出システムを備えた投影型露光装置の概略配置を示す。
まず、露光工程を行う前にXYステージ４のウエハチャック４’上のウエハＷは投影光学系３の側方に装着されたウエハマークの検出システムにより、該ウエハＷの履歴が表示されたマークの存在を確認するための検査を受けるようになっている。
【００１３】
そして、このような本発明に係るウエハマークの検出システムは、図１に示すように、投影型露光装置の所定部に装着固定されて、印加する電圧の強さにより発光または消光される発光素子１０と、該発光素子１０に印加する電圧の強さを調節する発光制御部２０と、前記発光素子１０の発光を駆動する発光駆動部３０と、前記発光素子１０に一方端が連結され、発光した光を伝送する光ケーブル４０と、該光ケーブル４０の他方端に連結されて該ウエハＷに検出光を照査するセンサー部５０と、該ウエハＷに対する情報を有して反射される検出光を受光してデジタル信号化するＣＣＤカメラ部６０と、該ＣＣＤカメラ部６０により変換されたデジタル信号を画像信号に変換する画像処理部７０と、該画像信号をインタフェーシングするインタフェース部８０と、該インタフェース部の出力を可視化するモニター部９０と、前記インタフェース部８０の出力が入力すると該ウエハＷのマークの有無を判断する主制御部１００と、を備えて構成されている。
【００１４】
図２に、図１のXYステージ４上の該ウエハＷを示した概略平面図を示し、図３に、図１のセンサー部を示した概略構成図を示す。
図２において、ウエハマークの表示されるマーキング領域ＭＡが該ウエハＷの下部に位置し、センサー部５０の初期位置はマーキング領域ＭＡの左側に位置している。
【００１５】
また、前記センサー部５０においては、図３に示したように、断面が円形で中間部が直角に屈曲されたパイプ５１状に形成され、下方端に所定直径のレンズ５２が装着されている。
以下、本発明に係るウエハマークの検出システムの動作について説明する。
まず、主制御部１００から検出シーケンス命令信号信号をインタフェース部８０を介して発光駆動部３０に送信すると、該発光駆動部３０が発光素子１０の発光を駆動し、発光制御部２０は発光に必要な電圧を前記発光素子１０に供給して発光させる。
【００１６】
つぎに、光は前記発光素子１０に連結された光ケーブル４０を経てセンサー部５０に移送され、該センサー部５０に装着されたレンズ５２を介してXYステージ４上の該ウエハＷに照査され、該ウエハＷの情報を有する反射光が再び前記レンズ５２に受光されて前記光ケーブル４０を経てＣＣＤカメラ部６０に受光され、該ＣＣＤカメラ部６０は反射して検出された光情報をデジタル信号に変換して画像処理部７０に出力し、該画像処理部７０は前記デジタル信号に変換された情報を画像信号に変換させ、該画像信号はインタフェース部８０でインタフェーシングされた後、モニター部９０に送信されて可視化され、同時に、前記変換された画像信号は前記主制御部１００に入力されて該当ウエハのマークの有無が判断される。
【００１７】
このとき、該当ウエハのマークが存在すると次のウエハのマークの有無を判断させる検出シーケンス命令信号を出力し、該当ウエハのマークが存在しないとエラー信号を出力する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウエハマークの検出システムを備えた投影型露光装置の概略配置図
【図２】図１のXYステージ上のウエハを示した概略平面図
【図３】図１のセンサー部を示した概略構成図
【図４】従来の投影型露光装置を示した概略配置図
【符号の説明】
１：照明系                          ２：レチクルステージ交換器
３：投影光学系                      ４：XYステージ
４’：ウエハチャック                ５：ウエハローダー部
６：フリーアライングステージ        ７：ウエハアンローダー部
１０：発光素子                      ２０：発光制御部
３０：発光駆動部                    ４０：光ケーブル
５０：センサー部                    ５１：パイプ
５２：レンズ                        ６０：ＣＣＤカメラ部（L ／D 変換器）
７０：画像処理部（D ／P 変換器）    ８０：インタフェース部
９０：モニター部                    １００：主制御部
【図１】
0003968740.tif 000002
【図２】
0003968740.tif 000003
【図３】
0003968740.tif 000004
【図４】
0003968740.tif 000005