JPH0625011Y2 - 半導体チップの基準線検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈利用分野〉 この考案は予備の回路（冗長回路）を設けた高精度に集
積された回路から構成された半導体チップを位置決めす
るための検出装置に係る。近来半導体ウエハ上にチップ
を成形する際に、予め一つのチップの中に予備回路を設
けておいて、回路上に部分的に欠陥回路が見出されたと
き予備回路に置き換える方式がとられている。

置き換えにあたってはレーザ光によって回路中にもうけ
られたリンク部を切断する方式が主流である。

ここで切断すべきリンクは非常に細く、かつ相互の間隔
もきわめて狭い。そこでウエハ上のチップ毎にその位置
を正確に合わせて、間違いなく所定のリンクだけを切断
しなければならない。

このために、チップ毎に位置合せのためのＸ，Ｙ座標の
基準線を回路形式と同一工程でウエハストリート内にわ
ずかな厚み、若しくは窪みをもって形成しておき、この
基準線の中央点を見付け出すことによって、そのチップ
の正確な位置を決定して所望のリンク部を切断する。

本考案はこの基準線の中心点を決定するための検出装置
に係るものである。

〈従来技術〉 第１図はこの考案が対象とするチップの概要を拡大して
示す。ウエハ上にＸ，Ｙ方向に配列されて設けられた半
導体チップ１は周辺をストリートと称せられる間隔２を
もって区画されている。

そしてチップの位置決めを正確に行なうためのチップ座
標の基準となる線３，４をストリート２の中、若しくは
チップ内に、回路形成の過程でわずかな厚み、若しくは
窪みをもって形成する。

以下基準線がストリート中に厚みをもって作られたもの
について説明する。

ここで基準線は約１０μｍの幅で、金属又は、他の配線
材料をもって、わずかな厚さで付着されている。

第２図は基準線を拡大して示すもので、第３図はその断
面拡大図である。従来この基準線の位置を検知するため
に、チップの直上から光を小径のスポットに絞って照射
し、その直上方向、すなわち照射光路と略同一光路を戻
る反射光の量を検知しながら、第２図の矢印の方向にス
ポットを移動させる。図の矢印はスポットの移動方向を
示す。

ここでストリート２と基準線３，（４）の表面５とは光
の直上方向の反対率が相違するため、反射光の検出信号
は第４図Ａに示すように中高信号とすることができる。

そこでこの波形のピーク値（最大値）からピーク点を決
定し、基準線の中央点を決定し、２つの基準点の中央点
からそのチップの位置決のための座標原点を決めてい
た。

しかし、この基準線を構成する素材によっては、基準線
上面の荒さの程度（一般に基準線の表面は鏡面に近いた
め、光は殆ど散乱しない）によって反射率が不安定とな
ることがあり、検出波形が必ずしも第４図Ａに示すよう
な中高でなく、ピーク値を決定しにくい波形のケースも
多い。

また、チップ表面を保護膜で覆うことも行なわれてお
り、このときも同様に中央点の検知が困難である。

本考案はこのような場合にも支障なく処置できるものを
提供するものである。

〈本考案の問題解決方法〉 ウエハにおいては、基準線の周囲はエッチング仕上げさ
れた鏡面であり、基準線上部も同様であるため、真上か
らの光の照射の位置に戻ってくる光の散乱は少なく不安
定な信号となる。

これに比して基準線はある厚み、若しくは窪みをもって
形成されており、エッジの段差による光の散乱が生ず
る。

そこで、第５図のように受光素子を光の照射光束と離れ
た照射光束周辺に該光束軸と該ウエハ面に対して略４５
°の位置に受光面が設置されるように受光素子を設置す
る。

第２図において光のスポット６を右方向に移動して行く
と、基準線のエッジにあたって乱反射光は第４図Ａ・Ｂ
に示す山型をとる。第４図Ａは基準線幅が小、第４図Ｂ
は基準線幅が大の場合で基準線の左右のエッジにあたっ
た反射光が二つの山を作っている。この波形から基準線
の中央点を決定することができる。

〈実施例〉 第８図において本考案の概略構成図を示す。

複数のチップが形成されたウエハを置載したテーブルは
Ｘ，Ｙ，θ方向に移動可能で、その位置検出を座標値検
出装置２２で検知し、座標値を演算する電気計算回路
（ＣＰＵ）２１に入力され、基準位置を設定する構成を
とる。

第５図は投光装置１０をチップの直上に取付け、チップ
を高精度にＸ，Ｙ方向に移動して、その座標値を出力す
る投光器と受光器の関係を示す。

投光装置の作る平行光はスポットに絞られて、チップを
直上から照射する。投光装置の下部外周には同心に、照
射点に向って複数個の受光素子１１，１２を配置し、照
射点における乱反射光を受光素子に入れ、光量を電気信
号として出力し、中心座標検出回路に送られる。

ここで、受光素子の配置について考える。第６図では素
子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを９０°間隔に、Ａ，Ｂを移動方向に
配置したものであるが、まずＡが基準線の両端のエッジ
による乱反射光を受け、次いでＢが働くが、照射光束が
矢印の方向へ進む場合はＢは基準線位置測定に寄与しな
い。

すなわちＡ，ＢはＸ方向基準線用とすれば、Ｃ，ＤはＹ
方向用であって、４個のうち２個を選択して基準線位置
測定を行う。

また、機能する２個の受光素子は移動方向により１個が
選択され基準線位置測定に寄与する。

そこで、第７図に示すように移動方向に対して約４５°
傾斜して配置した場合は、受光素子ＡＤ又はＣＢが同時
に乱反射光を受け、上記の１個の受光素子による測定よ
り受光面積が増え、相互に均一化を図ることができて受
光感度が増す。

これにより、正確に基準線位置の測定ができる。

前記においては平面状の受光素子を複数配置することに
ついて説明したが、これをリング状の曲面、若しくは受
面体としと投光器の外側に同心に設けて、３６０°の乱
反射光を検出することも考えられる。尚、ここではチッ
プを移動させる例を示したが、投光器を移動させてもよ
い。

〈効果〉 本考案においては、基準線をそのエッジの乱反射光量を
検出する方式とするため、基準線の材質、被覆膜の有無
に拘らず、常に正確に中央点を決定することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の対象とする半導体チップの概要を示す
拡大平面図、第２図は基準線の拡大図、第３図は基準線
の拡大断面図、第４図Ａ・Ｂは検出信号の波形図、第５
図は本考案の実施例を示す側面図、第６図、第７図は受
光素子の配置説明図、第８図は本考案の概略構成図。 １…半導体チップ、２…ストリート ３，４…Ｘ，Ｙ方向基準線、６…投光スポット １０…投光装置、１１，１２…受光素子 ２１…ＣＰＵ、２２…座標値検出装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−194350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−70626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−188844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−187020（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハ上のチップと一体に形成され
   たウエハストリート内を横切る基準線をウエハ面の直上
   より小径の光の光束を基準線に対して投射する投光装置
   と、ウエハを移動し、かつその移動量を検知する座標値
   検出装置及び移動テーブルと、該光束の外周に位置し
   て、該光束軸と該ウエハ面に対して略４５°の位置に受
   光面が設置されるように受光素子を配置し、該光束の移
   動により該光束が該基準線に照射した乱反射光を受けて
   受光素子の出力変化量を検知し、基準線の座標値を演算
   する電気計算回路とから構成される半導体チップの基準
   線検出装置。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項の記載において、受光素
   子が複数個であって、これが略等間隔に配置されてなる
   検出装置。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項、第２項において、受光
   素子が４個であって、相互に約９０°の間隔を有し、移
   動方向に対して４５°の位置に設けられた検出装置。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項の記載において、受光素
   子が投光装置を取巻くリング状である検出装置。