JPH05152421A - 半導体ウエハの位置合せ方法 - Google Patents
半導体ウエハの位置合せ方法Info
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- JPH05152421A JPH05152421A JP31583891A JP31583891A JPH05152421A JP H05152421 A JPH05152421 A JP H05152421A JP 31583891 A JP31583891 A JP 31583891A JP 31583891 A JP31583891 A JP 31583891A JP H05152421 A JPH05152421 A JP H05152421A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 低倍率画像によって半導体ウエハ１の回転方
向のおよその角度ずれを算出し、その算出値によって半
導体ウエハ１を粗位置合せしてから、上記半導体素子１
の最大幅Ｌ2 およびその位置を求め、その最大幅の位置
および方向に沿う２つの点Ｂ、Ｃの高倍率画像によって
得た回転方向のずれ量に基づいて上記半導体ウエハ１を
精密に位置合せするようにしたものである。 【効果】 サイズ、形状（欠け）を問わず、またオリエ
ンテ−ションフラット、位置合せマークの有無を問わ
ず、半導体ウエハの位置合せを高精度に行うことが可能
である。
向のおよその角度ずれを算出し、その算出値によって半
導体ウエハ１を粗位置合せしてから、上記半導体素子１
の最大幅Ｌ2 およびその位置を求め、その最大幅の位置
および方向に沿う２つの点Ｂ、Ｃの高倍率画像によって
得た回転方向のずれ量に基づいて上記半導体ウエハ１を
精密に位置合せするようにしたものである。 【効果】 サイズ、形状（欠け）を問わず、またオリエ
ンテ−ションフラット、位置合せマークの有無を問わ
ず、半導体ウエハの位置合せを高精度に行うことが可能
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体ウエハの位置合
せを行なうための位置合せ方法に関する。
せを行なうための位置合せ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス製造工程では、例えば、
図５に示すように、シリコンウエハ上に半導体素子１ａ
…（回路パタ−ン）を格子状に形成した後、この半導体
ウエハ１を一点鎖線Ｄx 、Ｄy （以下「ダイシングライ
ン」という）に沿って格子状に切断し、個々のチップ
（１ａ…）に分離する工程がある。この工程をダイシン
グ工程という。
図５に示すように、シリコンウエハ上に半導体素子１ａ
…（回路パタ−ン）を格子状に形成した後、この半導体
ウエハ１を一点鎖線Ｄx 、Ｄy （以下「ダイシングライ
ン」という）に沿って格子状に切断し、個々のチップ
（１ａ…）に分離する工程がある。この工程をダイシン
グ工程という。
【０００３】半導体ウエハ１をダイシング加工する方法
として、一般に、カッターやレ−ザを用いる方法があ
る。この場合、例えば、上記カッターやレ−ザを上記ダ
イシングラインＤx 、Ｄy 上に位置決めした後、上記半
導体ウエハ１を図に矢印で示すようにＸ方向あるいはＹ
方向に送り駆動する。このことで、このダイシングライ
ンＤx 、Ｄy …に沿って上記半導体ウエハ１を個々のチ
ップ（１ａ…）に切断する。
として、一般に、カッターやレ−ザを用いる方法があ
る。この場合、例えば、上記カッターやレ−ザを上記ダ
イシングラインＤx 、Ｄy 上に位置決めした後、上記半
導体ウエハ１を図に矢印で示すようにＸ方向あるいはＹ
方向に送り駆動する。このことで、このダイシングライ
ンＤx 、Ｄy …に沿って上記半導体ウエハ１を個々のチ
ップ（１ａ…）に切断する。
【０００４】従って、上記半導体ウエハ１のダイシング
ラインＤx 、Ｄy を送り方向であるＸ方向とＹ方向とに
沿って高精度に位置合せしなければ、上記半導体素子１
ａを破壊することになる。従来、上記半導体ウエハ１の
位置合せは、粗位置合せと精密位置合せの２段階に分け
て行っている。
ラインＤx 、Ｄy を送り方向であるＸ方向とＹ方向とに
沿って高精度に位置合せしなければ、上記半導体素子１
ａを破壊することになる。従来、上記半導体ウエハ１の
位置合せは、粗位置合せと精密位置合せの２段階に分け
て行っている。
【０００５】上記粗位置合せは、上記半導体ウエハ１に
設けられた図示しないオリエンテ−ションフラット（オ
リフラ）を利用して機械的に行う。この半導体ウエハ１
には、縁部の所定の位置に例えば２つの位置合せマーク
（図示しない）が設けられていて、この粗位置合せによ
り上記位置合せマークは所定の範囲内に粗位置決めされ
る。
設けられた図示しないオリエンテ−ションフラット（オ
リフラ）を利用して機械的に行う。この半導体ウエハ１
には、縁部の所定の位置に例えば２つの位置合せマーク
（図示しない）が設けられていて、この粗位置合せによ
り上記位置合せマークは所定の範囲内に粗位置決めされ
る。
【０００６】ついで、精密位置合せは、上記所定の範囲
内に粗位置決めされた上記２つの位置合せマ−クを高倍
率の画像として取り込み、その２つの位置合せマークを
精密に位置合せすることによって用われる。
内に粗位置決めされた上記２つの位置合せマ−クを高倍
率の画像として取り込み、その２つの位置合せマークを
精密に位置合せすることによって用われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体ウエ
ハ１の種類によっては、オリエンテ−ションフラットや
位置合せマ−クが設けられていない場合がある。また、
何等かの原因で上記オリフラや位置合わせマークが設け
られた部分が欠けてしまい、形状が不明な場合もある。
ハ１の種類によっては、オリエンテ−ションフラットや
位置合せマ−クが設けられていない場合がある。また、
何等かの原因で上記オリフラや位置合わせマークが設け
られた部分が欠けてしまい、形状が不明な場合もある。
【０００８】このような場合には、オリエンテ−ション
フラットや位置合せマ−クを利用していた従来の位置合
せ方法では半導体ウエハ１の位置合せができないという
問題が生じる。
フラットや位置合せマ−クを利用していた従来の位置合
せ方法では半導体ウエハ１の位置合せができないという
問題が生じる。
【０００９】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、オリエンテ−ションフラットや位置合せ
マ−クがなくとも、半導体ウエハを高精度に位置合せで
きる半導体ウエハの位置合せ方法を提供することを目的
とするものである。
されたもので、オリエンテ−ションフラットや位置合せ
マ−クがなくとも、半導体ウエハを高精度に位置合せで
きる半導体ウエハの位置合せ方法を提供することを目的
とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、所定数の回
路パタ−ンが格子状に形成された半導体ウエハを撮像
し、多数個の回路パタ−ンを含む低倍率画像を得る第１
の工程と、この第１の工程によって得た低倍率画像内の
回路パタ−ンの姿勢から上記半導体ウエハの基準ＸＹ座
標軸に対する回転方向の角度ずれを算出し、この算出値
によって上記半導体ウエハの角度を粗位置合せする第２
の工程と、第２の工程で粗位置合せされた半導体ウエハ
の画像から上記半導体ウエハのＸ方向の最大幅およびそ
の位置とＹ方向の最大幅およびその位置とを求め、どち
らか一方を選択する第３の工程と、上記半導体ウエハの
上記第３の工程で選択された最大幅の位置でその最大幅
の方向に沿う少なくとも２か所を撮像し、それぞれ数個
の回路パタ−ンを含む高倍率画像を得る第４の工程と、
この第４の工程によって得た高倍率画像内で上記数個の
回路パタ−ンに対する所定の点を求め、それぞれの高倍
率画像内で得られた上記所定の点どうしを結ぶ線と上記
基準ＸＹ座標軸とを比較して上記半導体ウエハの回転方
向の角度ずれを算出し、この算出値によって上記半導体
ウエハの角度を精密位置合せする第５の工程とを具備し
たことを特徴とする。
路パタ−ンが格子状に形成された半導体ウエハを撮像
し、多数個の回路パタ−ンを含む低倍率画像を得る第１
の工程と、この第１の工程によって得た低倍率画像内の
回路パタ−ンの姿勢から上記半導体ウエハの基準ＸＹ座
標軸に対する回転方向の角度ずれを算出し、この算出値
によって上記半導体ウエハの角度を粗位置合せする第２
の工程と、第２の工程で粗位置合せされた半導体ウエハ
の画像から上記半導体ウエハのＸ方向の最大幅およびそ
の位置とＹ方向の最大幅およびその位置とを求め、どち
らか一方を選択する第３の工程と、上記半導体ウエハの
上記第３の工程で選択された最大幅の位置でその最大幅
の方向に沿う少なくとも２か所を撮像し、それぞれ数個
の回路パタ−ンを含む高倍率画像を得る第４の工程と、
この第４の工程によって得た高倍率画像内で上記数個の
回路パタ−ンに対する所定の点を求め、それぞれの高倍
率画像内で得られた上記所定の点どうしを結ぶ線と上記
基準ＸＹ座標軸とを比較して上記半導体ウエハの回転方
向の角度ずれを算出し、この算出値によって上記半導体
ウエハの角度を精密位置合せする第５の工程とを具備し
たことを特徴とする。
【００１１】
【作用】このような構成によれば、オリエンテ−ション
フラットや位置合せマ−クを利用しなくても、半導体ウ
エハを高精度に位置合せできる。
フラットや位置合せマ−クを利用しなくても、半導体ウ
エハを高精度に位置合せできる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。なお、従来例の項で説明した要素と同一の要
素については同一の符号を付してその説明は省略する。
説明する。なお、従来例の項で説明した要素と同一の要
素については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００１３】図１は、半導体ウエハ１の位置合せ装置を
示すものである。図中２は定盤である。この定盤２上に
はＸモ−タ３ａによってＸ方向に駆動されるＸテ−ブル
３が設けられ、このＸテ−ブル３上にはＹモ−タ４ａに
よってＹ方向に駆動されるＹテ−ブル４が設けられてい
る。このＹテ−ブル４上にはθモ−タ５ａによって回転
方向に駆動されるθテ−ブル５が設けられ、このθテ−
ブル５上には半導体ウエハ１をたとえば真空吸着などの
手段によって保持するための保持具６が一体的に設けら
れている。
示すものである。図中２は定盤である。この定盤２上に
はＸモ−タ３ａによってＸ方向に駆動されるＸテ−ブル
３が設けられ、このＸテ−ブル３上にはＹモ−タ４ａに
よってＹ方向に駆動されるＹテ−ブル４が設けられてい
る。このＹテ−ブル４上にはθモ−タ５ａによって回転
方向に駆動されるθテ−ブル５が設けられ、このθテ−
ブル５上には半導体ウエハ１をたとえば真空吸着などの
手段によって保持するための保持具６が一体的に設けら
れている。
【００１４】上記定盤２には支柱７が立設され、この支
柱７の上端にはア−ム８が先端部を上記保持具６の上方
に延出させて水平に設けられている。このア−ム８に
は、上記半導体ウエハ１全体を撮像可能な広視野カメラ
１０が取着されている。
柱７の上端にはア−ム８が先端部を上記保持具６の上方
に延出させて水平に設けられている。このア−ム８に
は、上記半導体ウエハ１全体を撮像可能な広視野カメラ
１０が取着されている。
【００１５】また、上記ア−ム８の先端には上記保持具
６の上方に対向位置する鏡筒９が取付けられている。こ
の鏡筒９の対物側には低倍率レンズ１１が保持され、接
眼側には高倍率レンズ１２が保持されている。これらレ
ンズ１１、１２の間には上記低倍率レンズ１１からの光
を２つに分割するハ−フミラ−１３がほぼ45度の角度で
傾斜して配設されている。
６の上方に対向位置する鏡筒９が取付けられている。こ
の鏡筒９の対物側には低倍率レンズ１１が保持され、接
眼側には高倍率レンズ１２が保持されている。これらレ
ンズ１１、１２の間には上記低倍率レンズ１１からの光
を２つに分割するハ−フミラ−１３がほぼ45度の角度で
傾斜して配設されている。
【００１６】このハ−フミラ−１３で反射した光は上記
鏡筒９の側面に取着された粗位置合せ用カメラ１４に入
光し、ハ−フミラ−１３を透過した光は上記高倍率レン
ズ１２を介して鏡筒９の接眼側に取着された精密位置合
せ用カメラ１５に入光する。
鏡筒９の側面に取着された粗位置合せ用カメラ１４に入
光し、ハ−フミラ−１３を透過した光は上記高倍率レン
ズ１２を介して鏡筒９の接眼側に取着された精密位置合
せ用カメラ１５に入光する。
【００１７】上記各カメラ１０、１４、１５からの撮像
信号は画像処理装置１６に入力される。この画像処理装
置１６には全体像用モニタ−１７ａと位置合せ用モニタ
１７ｂと、精密位置合せ用モニタ１７ｃとが接続され、
各カメラ１０、１４、１５が撮った像を写し出すように
なっている。
信号は画像処理装置１６に入力される。この画像処理装
置１６には全体像用モニタ−１７ａと位置合せ用モニタ
１７ｂと、精密位置合せ用モニタ１７ｃとが接続され、
各カメラ１０、１４、１５が撮った像を写し出すように
なっている。
【００１８】また、上記画像処理装置１６からの信号は
制御部１９に入力される。この制御部１９には駆動部２
１が接続されている。この駆動部２１は、上記制御部１
９が出力する上記画像処理装置１６の処理信号に基いて
駆動信号を発し、上記Ｘモ−タ３ａ、Ｙモ−タ４ａおよ
びθモ−タ５ａを後述するように駆動制御する。次に、
この位置合せ装置の動作を説明する。
制御部１９に入力される。この制御部１９には駆動部２
１が接続されている。この駆動部２１は、上記制御部１
９が出力する上記画像処理装置１６の処理信号に基いて
駆動信号を発し、上記Ｘモ−タ３ａ、Ｙモ−タ４ａおよ
びθモ−タ５ａを後述するように駆動制御する。次に、
この位置合せ装置の動作を説明する。
【００１９】この位置合せ装置は、上記半導体ウエハ１
のダイシングラインＤx 、Ｄy …をＸＹ方向に位置合せ
すると共に、上記半導体ウエハ１の中心位置の座標を求
めるものである。この位置合せ装置の動作を例えば、図
２（ａ）に示す一部が欠けた半導体ウエハ１を例にとっ
て説明する。
のダイシングラインＤx 、Ｄy …をＸＹ方向に位置合せ
すると共に、上記半導体ウエハ１の中心位置の座標を求
めるものである。この位置合せ装置の動作を例えば、図
２（ａ）に示す一部が欠けた半導体ウエハ１を例にとっ
て説明する。
【００２０】この半導体ウエハ１の位置合せは以下のご
とく粗位置合せと精密位置合せとに分けて行われる。こ
こで、図２（ａ）〜図２（ｃ）で示すのは広視野カメラ
１０で撮像し、上記画像処理装置で２値化処理され、上
記広視野画像用カメラ１７ａに写し出された上記半導体
ウエハ１全体の画像である。
とく粗位置合せと精密位置合せとに分けて行われる。こ
こで、図２（ａ）〜図２（ｃ）で示すのは広視野カメラ
１０で撮像し、上記画像処理装置で２値化処理され、上
記広視野画像用カメラ１７ａに写し出された上記半導体
ウエハ１全体の画像である。
【００２１】まず、粗位置合せは、図１に示すように半
導体ウエハ１の中央付近Ａを上記鏡筒９に対向させる。
ついでこのＡの部分を粗位置合せカメラ１４で撮像し、
この撮像信号を画像処理装置１６で２値化処理し、粗位
置合せ用モニタ−１４に図３に示す低倍率画像Ｓ1 （以
下「画像Ｓ1 」とする）を得る。
導体ウエハ１の中央付近Ａを上記鏡筒９に対向させる。
ついでこのＡの部分を粗位置合せカメラ１４で撮像し、
この撮像信号を画像処理装置１６で２値化処理し、粗位
置合せ用モニタ−１４に図３に示す低倍率画像Ｓ1 （以
下「画像Ｓ1 」とする）を得る。
【００２２】次に、上記制御部１９は、この画像Ｓ1 中
における多数の素子１ａ（回路パタ−ン）のうちから、
その中心付近の１個の素子１ａの４つの角部の座標を求
め、これら４つの座標からＸテ−ブル４の移動方向と平
行な水平線Ｘに対する素子１ａの一辺の傾きθ1 を求め
る。このθ1 は、上記半導体ウエハ１上に形成された素
子１ａ…の並ぶ方向と略一致する。
における多数の素子１ａ（回路パタ−ン）のうちから、
その中心付近の１個の素子１ａの４つの角部の座標を求
め、これら４つの座標からＸテ−ブル４の移動方向と平
行な水平線Ｘに対する素子１ａの一辺の傾きθ1 を求め
る。このθ1 は、上記半導体ウエハ１上に形成された素
子１ａ…の並ぶ方向と略一致する。
【００２３】ついで、上記傾き角度θ1 に基づいて、こ
のθ1 方向に並ぶ図３に鎖線で囲む複数の素子１ａ…の
それぞれ４つの角部の座標を順次求め、これらの座標の
値から最小二乗法によって傾き角度θ1 よりも精度の高
い傾き角度θ2 を求める。この角度θ2 は、ダイシング
ラインＤx のおよその傾き角度となる。
のθ1 方向に並ぶ図３に鎖線で囲む複数の素子１ａ…の
それぞれ４つの角部の座標を順次求め、これらの座標の
値から最小二乗法によって傾き角度θ1 よりも精度の高
い傾き角度θ2 を求める。この角度θ2 は、ダイシング
ラインＤx のおよその傾き角度となる。
【００２４】そして、上記制御部１９はこの角度θ2 に
基づいて、駆動部２１を介してθテ−ブル５を回転制御
して、半導体ウエハ１を図３、図２（ａ）に矢印Ｆで示
す方向に回転させ、ダイシングラインＤx を水平線Ｘに
ほぼ一致させることで粗位置合せが終了する。
基づいて、駆動部２１を介してθテ−ブル５を回転制御
して、半導体ウエハ１を図３、図２（ａ）に矢印Ｆで示
す方向に回転させ、ダイシングラインＤx を水平線Ｘに
ほぼ一致させることで粗位置合せが終了する。
【００２５】このような粗位置合せの精度は以下のよう
に推測できる。つまり、画像処理装置１６の垂直解像度
を350TV 本とし、図３に示す画像Ｓ1 を6.3 mm角とした
場合の分解能は、 6.3 ／350 ＝0.018 mm となる。したがって、視野内での検出精度は±0.018 mm
となるから、この精度をθ2 に換算すると、 θ2 ＝tan -1（±0.018/6.3 ）＝±0.164 となる。半導体ウエハ１が３インチの場合、径方向両端
における誤差は、 3 ×25.4・tan （0.164)／２＝±0.11mm
に推測できる。つまり、画像処理装置１６の垂直解像度
を350TV 本とし、図３に示す画像Ｓ1 を6.3 mm角とした
場合の分解能は、 6.3 ／350 ＝0.018 mm となる。したがって、視野内での検出精度は±0.018 mm
となるから、この精度をθ2 に換算すると、 θ2 ＝tan -1（±0.018/6.3 ）＝±0.164 となる。半導体ウエハ１が３インチの場合、径方向両端
における誤差は、 3 ×25.4・tan （0.164)／２＝±0.11mm
【００２６】となり、素子１ａの一辺の寸法を0.90mmと
すれば、その寸法よりも十分に小さい。したがって、粗
位置合せにおいて角度θ2 にずれが生じても、半導体ウ
エハ１の径方向両端においてダイシングラインＤx 一列
以上のずれが生じることはない。
すれば、その寸法よりも十分に小さい。したがって、粗
位置合せにおいて角度θ2 にずれが生じても、半導体ウ
エハ１の径方向両端においてダイシングラインＤx 一列
以上のずれが生じることはない。
【００２７】なお、上記粗位置合せにより求められる角
度θ2 の精度によれば、半導体ウエハが１２インチであ
っても、その径方向両端における最大誤差が±0.44 で
あるから、半導体ウエハ１の径方向両端において、ダイ
シングラインＤx 一列以上のずれが生じることはない。
このようにして粗位置合せが終了すると、次にこの半導
体ウエハ１の寸法計測が行われる。
度θ2 の精度によれば、半導体ウエハが１２インチであ
っても、その径方向両端における最大誤差が±0.44 で
あるから、半導体ウエハ１の径方向両端において、ダイ
シングラインＤx 一列以上のずれが生じることはない。
このようにして粗位置合せが終了すると、次にこの半導
体ウエハ１の寸法計測が行われる。
【００２８】この寸法計測は、図２に示す上記広視野カ
メラ１０で撮像される画像を用いて行われる。まず、図
２（ｂ）に示すように、Ｘ方向の走査を行い上記半導体
ウエハ１のＹ方向の最大長さ（幅）Ｌ1 およびその位置
を計測する。ついで、Ｙ方向の走査を行い上記上記半導
体ウエハ１のＸ方向の最大長さ（幅）Ｌ2 およびその位
置を計測する。そして、上記長さＬ1 とＬ2とを比較し
て、大きい方を選択する。たとえば、この場合は、これ
はＬ2 の方となる。次に、このＬ2 上に並ぶ素子１ａ…
の列に基づいて精密位置合せが行われる。
メラ１０で撮像される画像を用いて行われる。まず、図
２（ｂ）に示すように、Ｘ方向の走査を行い上記半導体
ウエハ１のＹ方向の最大長さ（幅）Ｌ1 およびその位置
を計測する。ついで、Ｙ方向の走査を行い上記上記半導
体ウエハ１のＸ方向の最大長さ（幅）Ｌ2 およびその位
置を計測する。そして、上記長さＬ1 とＬ2とを比較し
て、大きい方を選択する。たとえば、この場合は、これ
はＬ2 の方となる。次に、このＬ2 上に並ぶ素子１ａ…
の列に基づいて精密位置合せが行われる。
【００２９】精密位置合せは、まずＬ2 の長さおよびそ
の位置に基づいて、半導体ウエハ１のＬ2 の一端側にお
けるＢ点の画像Ｓ2 を図４に示すように高倍率（少なく
とも四つの素子１ａを含む倍率）で得て、その画像Ｓ2
を２値化する。そして、この高倍率画像Ｓ2 におけるＸ
方向とＹ方向との２本のダイシングラインＤx 、Ｄy の
中心線の交点のおよその位置（座標）を求める。
の位置に基づいて、半導体ウエハ１のＬ2 の一端側にお
けるＢ点の画像Ｓ2 を図４に示すように高倍率（少なく
とも四つの素子１ａを含む倍率）で得て、その画像Ｓ2
を２値化する。そして、この高倍率画像Ｓ2 におけるＸ
方向とＹ方向との２本のダイシングラインＤx 、Ｄy の
中心線の交点のおよその位置（座標）を求める。
【００３０】つぎに、上記画面Ｓ2 内に上下左右方向に
４つの矩形状のをウィンドウｍ1〜ｍ4 を有するパタ−
ンを設定する。そして、このパタ−ンを、上記４つのウ
ィンドウの中心部に上述のようにしておよその位置を求
めた交点が来るように移動して、上記４つのウィンドウ
ｍ1 〜ｍ4 内に、この交点の上下左右（Ｘ方向とＹ方
向）のダイシングラインＤx 、Ｄy の直線部がそれぞれ
入るようにする。
４つの矩形状のをウィンドウｍ1〜ｍ4 を有するパタ−
ンを設定する。そして、このパタ−ンを、上記４つのウ
ィンドウの中心部に上述のようにしておよその位置を求
めた交点が来るように移動して、上記４つのウィンドウ
ｍ1 〜ｍ4 内に、この交点の上下左右（Ｘ方向とＹ方
向）のダイシングラインＤx 、Ｄy の直線部がそれぞれ
入るようにする。
【００３１】そして、この状態において、上記各ウィン
ドウｍ1 〜ｍ4の４つの角部の座標を求め、それらの座
標から各ウィンドウｍ1 〜ｍ4 の中心の座標を算出す
る。そして、各ウィンドウｍ1 〜ｍ4 の中心座標を結ぶ
Ｘ方向とＹ方向との直線ｌ1、ｌ2 の交点を求め、その
交点の座標を図４と図２（ｃ）に示すように（ｘ1 ，ｙ
1 ）とする。
ドウｍ1 〜ｍ4の４つの角部の座標を求め、それらの座
標から各ウィンドウｍ1 〜ｍ4 の中心の座標を算出す
る。そして、各ウィンドウｍ1 〜ｍ4 の中心座標を結ぶ
Ｘ方向とＹ方向との直線ｌ1、ｌ2 の交点を求め、その
交点の座標を図４と図２（ｃ）に示すように（ｘ1 ，ｙ
1 ）とする。
【００３２】つぎに、半導体ウエハ１を上記Ｌ2 の長さ
に基づいてＸ方向に移動し、このＬ2 の他端側のＣ点を
撮像し、そのＣ点における高倍率画像を２値化し図示し
ない画像Ｓ3 を得る。
に基づいてＸ方向に移動し、このＬ2 の他端側のＣ点を
撮像し、そのＣ点における高倍率画像を２値化し図示し
ない画像Ｓ3 を得る。
【００３３】この場合、上述のように、粗位置合せされ
た半導体ウエハ１のθ方向のずれは、上述したようにこ
の半導体ウエハ１の径方向両端部でダイシングラインＤ
x一列以内であるから、Ｃ点の高倍率画像Ｓ3 に写し出
されたＸ方向に沿うダイシングラインＤx はＢ点の高倍
率画像Ｓ2 に写し出されたＸ方向に沿うダイシングライ
ンＤx と同一のものとなる。つまり、撮像点をＢ点から
Ｃ点へ移すことによって異なるダイシングラインＤx が
写し出されることがない。
た半導体ウエハ１のθ方向のずれは、上述したようにこ
の半導体ウエハ１の径方向両端部でダイシングラインＤ
x一列以内であるから、Ｃ点の高倍率画像Ｓ3 に写し出
されたＸ方向に沿うダイシングラインＤx はＢ点の高倍
率画像Ｓ2 に写し出されたＸ方向に沿うダイシングライ
ンＤx と同一のものとなる。つまり、撮像点をＢ点から
Ｃ点へ移すことによって異なるダイシングラインＤx が
写し出されることがない。
【００３４】このようにしてＣ点における高倍率画像Ｓ
3 （図示せず）を得たならば、この画像Ｓ3 におけるＸ
方向とＹ方向とに沿うダイシングラインＤx 、Ｄy の中
心線の交点の座標（ｘ2 ，ｙ2 ）をＢ点と同様にして求
める。なお、上記Ｌ1 上のＢ点、Ｃ点間の距離はできる
だけ大きい方が良い。例えば、素子１ａ…３０個以上離
れているが如くである。
3 （図示せず）を得たならば、この画像Ｓ3 におけるＸ
方向とＹ方向とに沿うダイシングラインＤx 、Ｄy の中
心線の交点の座標（ｘ2 ，ｙ2 ）をＢ点と同様にして求
める。なお、上記Ｌ1 上のＢ点、Ｃ点間の距離はできる
だけ大きい方が良い。例えば、素子１ａ…３０個以上離
れているが如くである。
【００３５】つぎに、Ｂ点の座標（ｘ1 ，ｙ1 ）とＣ点
の座標（ｘ1 ，ｙ2 ）とを結ぶ線の傾きから、上記ダイ
シングラインＤx のθ方向のずれ角度ｄθを求める。つ
まり、ｄθは、 ｄθ＝tan -1｛（ｙ2 −ｙ1 ）／（ｘ2 −ｘ1 ）｝
の座標（ｘ1 ，ｙ2 ）とを結ぶ線の傾きから、上記ダイ
シングラインＤx のθ方向のずれ角度ｄθを求める。つ
まり、ｄθは、 ｄθ＝tan -1｛（ｙ2 −ｙ1 ）／（ｘ2 −ｘ1 ）｝
【００３６】で求めることができる。したがって、この
ｄθに応じてθテ−ブル５の回転角度を補正すれば、半
導体ウエハ１の回転方向の位置決めを高精度に行なうこ
とができる。
ｄθに応じてθテ−ブル５の回転角度を補正すれば、半
導体ウエハ１の回転方向の位置決めを高精度に行なうこ
とができる。
【００３７】このようにして半導体ウエハ１のθ方向の
位置決めをしたならば、図２（ｃ）に示す上記半導体ウ
エハ１の２値化画像を走査して、上記ウエハ１の占める
画素数（面積）およびこの図形の慣性一次モ−メントか
らこの半導体ウエハ１の図心Ｇの座標を求める。
位置決めをしたならば、図２（ｃ）に示す上記半導体ウ
エハ１の２値化画像を走査して、上記ウエハ１の占める
画素数（面積）およびこの図形の慣性一次モ−メントか
らこの半導体ウエハ１の図心Ｇの座標を求める。
【００３８】そして、この図心の図示しない高倍率画像
Ｓ4 からＢ点、Ｃ点と同様にＸ方向とＹ方向とに沿うダ
イシングラインＤx 、Ｄy の中心線の交点の座標（ｘ3
，ｙ3 ）を求め、この座標をダイシング加工時の中心
座標とする。
Ｓ4 からＢ点、Ｃ点と同様にＸ方向とＹ方向とに沿うダ
イシングラインＤx 、Ｄy の中心線の交点の座標（ｘ3
，ｙ3 ）を求め、この座標をダイシング加工時の中心
座標とする。
【００３９】このような工程によって精密位置合せおよ
び、このウエハの位置認識が終了する。この精密位置合
せは、精密位置合せ用カメラ１５が捕えた画像Ｓ2 を粗
位置合せと同様画像処理装置１６で処理し、その処理信
号が制御部１９に入力されることで、この制御部１９に
より駆動部２１を介してθテ−ブル５が駆動制御されて
行われる。
び、このウエハの位置認識が終了する。この精密位置合
せは、精密位置合せ用カメラ１５が捕えた画像Ｓ2 を粗
位置合せと同様画像処理装置１６で処理し、その処理信
号が制御部１９に入力されることで、この制御部１９に
より駆動部２１を介してθテ−ブル５が駆動制御されて
行われる。
【００４０】上記精密位置合せにおける精度は以下のご
とく推定できる。つまり、画像処理装置１６の垂直解像
度を350TV 本とすると、図４における一辺が1.1 mm画像
Ｓ2における分解能は、 1.1 ／350 ＝0.0032mm
とく推定できる。つまり、画像処理装置１６の垂直解像
度を350TV 本とすると、図４における一辺が1.1 mm画像
Ｓ2における分解能は、 1.1 ／350 ＝0.0032mm
【００４１】となる。したがって、視野内での検出精度
は±0.0032mmとなるから、通常のダイシングラインＤの
幅寸法とダイシング加工の幅寸法とから要求される位置
合せ精度である±５μｍの範囲内とすることができる。
は±0.0032mmとなるから、通常のダイシングラインＤの
幅寸法とダイシング加工の幅寸法とから要求される位置
合せ精度である±５μｍの範囲内とすることができる。
【００４２】また、ダイシング加工時は、回転角度を補
正した上記半導体ウエハ１を、上記半導体ウエハ１の中
心位置座標（ｘ3 ，ｙ3 ）と上記ダイシング装置のダイ
シングテ−ブルの中心とを一致させた状態で載置し、上
記半導体ウエハ１のダイシングを行うようにする。
正した上記半導体ウエハ１を、上記半導体ウエハ１の中
心位置座標（ｘ3 ，ｙ3 ）と上記ダイシング装置のダイ
シングテ−ブルの中心とを一致させた状態で載置し、上
記半導体ウエハ１のダイシングを行うようにする。
【００４３】このような構成によれば、オリフラや位置
合せマークがなかったり、欠けた半導体ウエハ１であっ
ても、ダイシングラインＤx 、Ｄy にそって正確にダイ
シングが行えるように、上記半導体ウエハ１のＸＹθ方
向の位置決めを高精度に行うことが可能である。
合せマークがなかったり、欠けた半導体ウエハ１であっ
ても、ダイシングラインＤx 、Ｄy にそって正確にダイ
シングが行えるように、上記半導体ウエハ１のＸＹθ方
向の位置決めを高精度に行うことが可能である。
【００４４】また、このような構成によれば、半導体ウ
エハ１の形状が分からなくても、この半導体ウエハ１の
幅Ｌ1 、Ｌ2 を計測することによって精度良く計測でき
る方向および位置を定め、また、この幅Ｌ2 を用いて高
倍率画像を得る２点Ｂ、Ｃを選択しているので半導体ウ
エハ１のサイズや形状が分からない場合であってもこれ
らをあらかじめ入力する必要がない。
エハ１の形状が分からなくても、この半導体ウエハ１の
幅Ｌ1 、Ｌ2 を計測することによって精度良く計測でき
る方向および位置を定め、また、この幅Ｌ2 を用いて高
倍率画像を得る２点Ｂ、Ｃを選択しているので半導体ウ
エハ１のサイズや形状が分からない場合であってもこれ
らをあらかじめ入力する必要がない。
【００４５】したがって、この発明の半導体ウエハの位
置合せ方法によれば、サイズ、形状（欠け）を問わず、
またオリフラ、位置合せマークの有無を問わず、半導体
ウエハ１の位置合せを高精度に行うことが可能である。
なお、この発明は上記一実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能であ
る。例えば、上記一実施例では精密位置合せをＢ点とＣ
点の２点の高倍率画像で行なったが、２点以上の高倍率
画像で行なうようにしてもよい。また、上記一実施例で
は、Ｘ方向のダイシングラインＤx を用いて位置合せを
行ったが、Ｙ方向のダイシングラインＤy を用いて行う
ようにしても良い。
置合せ方法によれば、サイズ、形状（欠け）を問わず、
またオリフラ、位置合せマークの有無を問わず、半導体
ウエハ１の位置合せを高精度に行うことが可能である。
なお、この発明は上記一実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能であ
る。例えば、上記一実施例では精密位置合せをＢ点とＣ
点の２点の高倍率画像で行なったが、２点以上の高倍率
画像で行なうようにしてもよい。また、上記一実施例で
は、Ｘ方向のダイシングラインＤx を用いて位置合せを
行ったが、Ｙ方向のダイシングラインＤy を用いて行う
ようにしても良い。
【００４６】さらに、上記一実施例では、ダイシング工
程を例に上記半導体ウエハ１の位置合せを説明したが、
ダイシング工程に限定されるものではなく、露光、酸
化、不純物導入、薄膜形成等のその他種々の半導体デバ
イス製造工程に適用することができる。
程を例に上記半導体ウエハ１の位置合せを説明したが、
ダイシング工程に限定されるものではなく、露光、酸
化、不純物導入、薄膜形成等のその他種々の半導体デバ
イス製造工程に適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、所定数の
回路パタ−ンが格子状に形成された半導体ウエハを撮像
し、多数個の回路パタ−ンを含む低倍率画像を得る第１
の工程と、この第１の工程によって得た低倍率画像内の
回路パタ−ンの姿勢から上記半導体ウエハの基準ＸＹ座
標軸に対する回転方向の角度ずれを算出し、この算出値
によって上記半導体ウエハの角度を粗位置合せする第２
の工程と、第２の工程で粗位置合せされた半導体ウエハ
の画像から上記半導体ウエハのＸ方向の最大幅およびそ
の位置とＹ方向の最大幅およびその位置とを求め、どち
らか一方を選択する第３の工程と、上記半導体ウエハの
上記第３の工程で選択された最大幅の位置でその最大幅
の方向に沿う少なくとも２か所を撮像し、それぞれ数個
の回路パタ−ンを含む高倍率画像を得る第４の工程と、
この第４の工程によって得た高倍率画像内で上記数個の
回路パタ−ンに対する所定の点を求め、それぞれの高倍
率画像内で得られた上記所定の点どうしを結ぶ線と上記
基準ＸＹ座標軸とを比較して上記半導体ウエハの回転方
向の角度ずれを算出し、この算出値によって上記半導体
ウエハの角度を精密位置合せする第５の工程とを具備し
たものである。
回路パタ−ンが格子状に形成された半導体ウエハを撮像
し、多数個の回路パタ−ンを含む低倍率画像を得る第１
の工程と、この第１の工程によって得た低倍率画像内の
回路パタ−ンの姿勢から上記半導体ウエハの基準ＸＹ座
標軸に対する回転方向の角度ずれを算出し、この算出値
によって上記半導体ウエハの角度を粗位置合せする第２
の工程と、第２の工程で粗位置合せされた半導体ウエハ
の画像から上記半導体ウエハのＸ方向の最大幅およびそ
の位置とＹ方向の最大幅およびその位置とを求め、どち
らか一方を選択する第３の工程と、上記半導体ウエハの
上記第３の工程で選択された最大幅の位置でその最大幅
の方向に沿う少なくとも２か所を撮像し、それぞれ数個
の回路パタ−ンを含む高倍率画像を得る第４の工程と、
この第４の工程によって得た高倍率画像内で上記数個の
回路パタ−ンに対する所定の点を求め、それぞれの高倍
率画像内で得られた上記所定の点どうしを結ぶ線と上記
基準ＸＹ座標軸とを比較して上記半導体ウエハの回転方
向の角度ずれを算出し、この算出値によって上記半導体
ウエハの角度を精密位置合せする第５の工程とを具備し
たものである。
【００４８】したがって、このような構成によれば、サ
イズ、形状（欠け）を問わず、またオリエンテ−ション
フラット、位置合せマークの有無を問わず、半導体ウエ
ハの位置合せを高精度に行うことが可能である。
イズ、形状（欠け）を問わず、またオリエンテ−ション
フラット、位置合せマークの有無を問わず、半導体ウエ
ハの位置合せを高精度に行うことが可能である。
【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は同じく工程図。
【図３】同じく、低倍率画像の平面図。
【図４】同じく、高倍率画像の平面図。
【図５】ウエハを拡大して示す平面図。
１…半導体ウエハ、１ａ…素子（回路パタ−ン）、１０
…広視野カメラ、１１…低倍率レンズ、１２…高倍率レ
ンズ、１４…粗位置合せ用カメラ、１５…精密位置合せ
用カメラ、１９…制御部、Ｄx （Ｄy ）…ダイシングラ
イン。
…広視野カメラ、１１…低倍率レンズ、１２…高倍率レ
ンズ、１４…粗位置合せ用カメラ、１５…精密位置合せ
用カメラ、１９…制御部、Ｄx （Ｄy ）…ダイシングラ
イン。
Claims (1)
- 【請求項１】所定数の回路パタ−ンが格子状に形成され
た半導体ウエハを撮像し、多数個の回路パタ−ンを含む
低倍率画像を得る第１の工程と、 この第１の工程によって得た低倍率画像内の回路パタ−
ンの姿勢から上記半導体ウエハの基準ＸＹ座標軸に対す
る回転方向の角度ずれを算出し、この算出値によって上
記半導体ウエハの角度を粗位置合せする第２の工程と、 第２の工程で粗位置合せされた半導体ウエハの画像から
上記半導体ウエハのＸ方向の最大幅およびその位置とＹ
方向の最大幅およびその位置とを求め、どちらか一方を
選択する第３の工程と、 上記半導体ウエハの上記第３の工程で選択された最大幅
の位置でその最大幅の方向に沿う少なくとも２か所を撮
像し、それぞれ数個の回路パタ−ンを含む高倍率画像を
得る第４の工程と、 この第４の工程によって得た高倍率画像内で上記数個の
回路パタ−ンに対する所定の点を求め、それぞれの高倍
率画像内で得られた上記所定の点どうしを結ぶ線と上記
基準ＸＹ座標軸とを比較して上記半導体ウエハの回転方
向の角度ずれを算出し、この算出値によって上記半導体
ウエハの角度を精密位置合せする第５の工程とを具備し
たことを特徴とする半導体ウエハの位置合せ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31583891A JPH05152421A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 半導体ウエハの位置合せ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31583891A JPH05152421A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 半導体ウエハの位置合せ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152421A true JPH05152421A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18070189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31583891A Pending JPH05152421A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 半導体ウエハの位置合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152421A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997043785A1 (en) * | 1996-05-14 | 1997-11-20 | Komatsu Ltd. | Wafer aligning method |
| JP2007047933A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Juki Corp | 矩形部品の画像認識方法及び装置 |
| JP2010177691A (ja) * | 2010-04-02 | 2010-08-12 | Lintec Corp | アライメント装置及びアライメント方法 |
| CN114622160A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-14 | 佳能特机株式会社 | 对准装置、成膜装置、对准方法、成膜方法及电子器件的制造方法 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP31583891A patent/JPH05152421A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997043785A1 (en) * | 1996-05-14 | 1997-11-20 | Komatsu Ltd. | Wafer aligning method |
| JP2007047933A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Juki Corp | 矩形部品の画像認識方法及び装置 |
| JP2010177691A (ja) * | 2010-04-02 | 2010-08-12 | Lintec Corp | アライメント装置及びアライメント方法 |
| CN114622160A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-14 | 佳能特机株式会社 | 对准装置、成膜装置、对准方法、成膜方法及电子器件的制造方法 |
| JP2022093003A (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-23 | キヤノントッキ株式会社 | アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法 |
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