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公開番号2024136752
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047977
出願日2023-03-24
発明の名称位置合わせ装置および位置合わせ方法
出願人株式会社SCREENホールディングス
代理人弁理士法人あい特許事務所,個人
主分類G03F 9/00 20060101AFI20240927BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】第1部材と第2部材とを精度良く位置合わせすることが可能な位置合わせ装置および位置合わせ方法を提供する。
【解決手段】位置合わせ装置1では、制御部81および91は、撮像部50が撮像した撮像データに基づいて、相対位置を算出する。制御部81および91は、第1時点における相対位置と第1時点よりも前の第2時点における相対位置とに基づいて、第1時点よりも後の第3時点における相対位置を予測し、予測した第3時点における相対位置と目標位置とに基づいて、第2部材20を移動させる補正量を算出する。制御部81および91は、第3時点における相対位置を予測する際に、第1時点における相対位置と目標位置とに基づいて算出した補正量と、第1時点における相対位置と、第2時点における相対位置とに基づいて、第3時点における相対位置を予測する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材に対向して配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に対して交差する方向に、前記第２部材を移動させる第１移動部と、
前記第１部材および前記第２部材の一方に配置される一方マーク部と、
前記第１部材および前記第２部材の他方に配置され、前記一方マーク部を撮像する撮像部と、
前記撮像部に対する前記一方マーク部の相対的な動きに基づいて、前記一方マーク部の前記相対的な動きを予測し、予測結果に基づいて前記第１移動部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記撮像部が撮像した撮像データを取得し、
前記撮像データに基づいて、前記撮像部に対する前記一方マーク部の相対的な位置を示す相対位置を算出し、
第１時点における前記相対位置と前記第１時点よりも前の第２時点における前記相対位置とに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点における前記相対位置を予測し、
予測した前記第３時点における前記相対位置と前記第３時点における前記相対位置の目標位置とに基づいて、前記第２部材を移動させる補正量を算出し、
算出した前記補正量に基づいて前記第１移動部を制御することにより、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせし、
前記制御部は、前記第３時点における前記相対位置を予測する際に、
前記第１時点における前記相対位置と前記第１時点における前記相対位置の目標位置とに基づいて算出した前記補正量と、
前記第１時点における前記相対位置と、
前記第２時点における前記相対位置と
に基づいて、前記第３時点における前記相対位置を予測する、位置合わせ装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第１部材および前記第２部材の他方に配置される他方マーク部を備え、
前記撮像部は、前記一方マーク部と前記他方マーク部とを撮像し、
前記制御部は、前記一方マーク部と前記他方マーク部との相対的な位置に基づいて、前記相対位置を算出する、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に、前記第１部材および前記第２部材を相対的に移動させる第２移動部を備え、
前記第１部材は、第１基板を保持し、
前記第２部材は、第２基板を保持し、
前記制御部は、前記第１移動部を制御して前記第１基板および前記第２基板を位置合わせしながら、前記第２移動部を制御して前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせる、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第３時点における前記相対位置を予測する際に、
前記第１時点における前記相対位置と、
前記第２時点における前記相対位置と、
前記第２時点よりも前の１つ以上の時点における前記相対位置と
に基づいて、前記第３時点における前記相対位置を予測する、請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
前記制御部は、学習済モデルに対して、前記第１時点における前記相対位置と、前記第２時点における前記相対位置とを入力し、前記第３時点における前記相対位置を取得し、
前記学習済モデルは、前記第２時点よりも前の複数の時点における前記相対位置に基づく機械学習によって生成される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の位置合わせ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２時点よりも前の複数の時点における前記相対位置に基づく機械学習によって、前記学習済モデルを生成する、請求項５に記載の位置合わせ装置。
【請求項７】
前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、基板を保持し、
前記制御部は、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方が保持する基板が交換される毎に、学習済モデルを生成する、請求項６に記載の位置合わせ装置。
【請求項８】
前記学習済モデルは、
前記第２時点よりも前の複数の時点における前記相対位置と、
前記複数の時点における前記相対位置をオフセットした相対位置と
に基づく機械学習によって生成される、請求項５に記載の位置合わせ装置。
【請求項９】
第１部材と前記第１部材に対向して配置される第２部材との一方に配置される一方マーク部を撮像した撮像データを取得する取得工程と、
前記撮像データに基づいて、前記一方マーク部を撮像した撮像部に対する前記一方マーク部の相対的な位置を示す相対位置を算出する相対位置算出工程と、
第１時点における前記相対位置と前記第１時点よりも前の第２時点における前記相対位置とに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点における前記相対位置を予測する予測工程と、
予測した前記第３時点における前記相対位置と前記第３時点における前記相対位置の目標位置とに基づいて、前記第２部材を移動させる補正量を算出する補正量算出工程と、
前記算出した前記補正量に基づいて前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする位置合わせ工程と
を含み、
前記予測工程において、
前記第１時点における前記相対位置と前記第１時点における前記相対位置の目標位置とに基づいて算出した前記補正量と、
前記第１時点における前記相対位置と、
前記第２時点における前記相対位置と
に基づいて、前記第３時点における前記相対位置を予測する、位置合わせ方法。
【請求項１０】
前記撮像データは、前記一方マーク部と前記第１部材および前記第２部材の他方に配置される他方マーク部とを撮像した撮像データを含み、
前記相対位置算出工程において、前記一方マーク部と前記他方マーク部との相対的な位置に基づいて、前記相対位置を算出する、請求項９に記載の位置合わせ方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせ装置および位置合わせ方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、第１部材と、第１部材に対向して配置される第２部材と、第２部材を移動させる移動部とを備え、第１部材と第２部材とを位置合わせする各種装置が知られている。このような装置として、例えば、基板と基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置、および、露光装置が知られている。例えば、基板貼り合わせ装置は、２枚の基板のうちの一方の基板を保持する第１部材と、他方の基板を保持する第２部材と、第２部材を移動させる移動部とを備える。基板貼り合わせ装置は、一方の基板に対して他方の基板を位置合わせし、一方の基板と他方の基板とを貼り合わせる。また、例えば、露光装置は、基板を保持する第１部材と、レンズおよびマスク等の光学系を保持する第２部材と、第２部材を移動させる移動部とを備える。露光装置は、基板に対して光学系を位置合わせし、基板に対して光を照射する。このような露光装置に適用できる送り装置が、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３６７２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の基板貼り合わせ装置および露光装置では、振動または熱ドリフト等の外乱に起因して、第１部材と第２部材との間に相対的な位置の変動が生じる。このため、第１部材と第２部材との間の相対的な位置精度を確保するために、第２部材を連続的に位置合わせすることが考えられる。このとき、第１部材と第２部材との間の位置変動を検出しながら、検出結果に基づいて第２部材の位置を補正することが考えられる。しかしながら、例えば、位置検出および位置補正には所謂ムダ時間（ｄｅａｄｔｉｍｅともいう）が存在するため、一般的なフィードバック制御を行ったとしても、補正したタイミングでは既に第１部材と第２部材との間の位置関係が変化しており、第１部材と第２部材とを精度良く位置合わせできない。
【０００５】
そこで、第１部材と第２部材との間の位置変動を検出し、検出した結果に基づいて第１部材と第２部材との間の将来の位置変動を予測し、予測した結果に基づいて第２部材の位置を補正することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この方法では、第１部材と第２部材との間の検出した位置変動が、振動または熱ドリフト等の外乱によるものであるか、予測結果に基づく補正によるものであるかが判別できない。このため、第１部材と第２部材とを精度良く位置合わせできない。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１部材と第２部材とを精度良く位置合わせすることが可能な位置合わせ装置および位置合わせ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面によれば、位置合わせ装置は、第１部材と、第２部材と、第１移動部と、一方マーク部と、撮像部と、制御部とを備える。前記第２部材は、前記第１部材に対向して配置される。前記第１移動部は、前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に対して交差する方向に、前記第２部材を移動させる。前記一方マーク部は、前記第１部材および前記第２部材の一方に配置される。前記撮像部は、前記第１部材および前記第２部材の他方に配置され、前記一方マーク部を撮像する。前記制御部は、前記撮像部に対する前記一方マーク部の相対的な動きに基づいて、前記一方マーク部の前記相対的な動きを予測し、予測結果に基づいて前記第１移動部を制御する。前記制御部は、前記撮像部が撮像した撮像データを取得する。前記制御部は、前記撮像データに基づいて、前記撮像部に対する前記一方マーク部の相対的な位置を示す相対位置を算出する。前記制御部は、第１時点における前記相対位置と前記第１時点よりも前の第２時点における前記相対位置とに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点における前記相対位置を予測する。前記制御部は、予測した前記第３時点における前記相対位置と前記第３時点における前記相対位置の目標位置とに基づいて、前記第２部材を移動させる補正量を算出する。前記制御部は、算出した前記補正量に基づいて前記第１移動部を制御することにより、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせする。前記制御部は、前記第３時点における前記相対位置を予測する際に、前記第１時点における前記相対位置と前記第１時点における前記相対位置の目標位置とに基づいて算出した前記補正量と、前記第１時点における前記相対位置と、前記第２時点における前記相対位置とに基づいて、前記第３時点における前記相対位置を予測する。
【０００９】
ある実施形態では、前記位置合わせ装置は、他方マーク部を備える。前記他方マーク部は、前記第１部材および前記第２部材の他方に配置される。前記撮像部は、前記一方マーク部と前記他方マーク部とを撮像する。前記制御部は、前記一方マーク部と前記他方マーク部との相対的な位置に基づいて、前記相対位置を算出する。
【００１０】
ある実施形態では、前記位置合わせ装置は、第２移動部を備える。前記第２移動部は、前記第１部材と前記第２部材とが対向する方向に、前記第１部材および前記第２部材を相対的に移動させる。前記第１部材は、第１基板を保持する。前記第２部材は、第２基板を保持する。前記制御部は、前記第１移動部を制御して前記第１基板および前記第２基板を位置合わせしながら、前記第２移動部を制御して前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせる。
（【００１１】以降は省略されています）

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