JPH0652138U - ウェハｉｄ読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェハＩＤを形成するドットの深さが異なっ
たり、ＩＤパターン上の保護膜の厚さが異なったりして
も、正しくウェハＩＤを読み取ることを可能とする。 【構成】 光源１１よりの光ビームを水平にビームスプ
リッタ１２に入射し、その反射光を半導体ウェハ１３上
に照射し、その反射光をビームスプリッタ１２を通して
ビデオカメラ１４で撮影し、そのビデオカメラ１４の出
力を画像処理装置１５により処理して半導体ウェハ上の
ウェハＩＤを認識してその結果を表示器１６に表示す
る。光源１１の光軸を垂直可変機構２４により垂直面内
で回動することができ、また光源１１の光軸を水平可変
機構２５により水辺面内で回動することができ、半導体
ウェハ１３に対する入射光の角度を水平面内および垂直
面内で変化させて最良の照明としてウェハＩＤを正確に
読み取るようにすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は半導体集積回路、いわゆるＩＣを作る為に利用され、例えばロット 管理の為に半導体ウェハに付けられた識別文字、つまりウェハＩＤを光学的に読 み取るウェハＩＤ読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体ウェハを識別できるように、半導体ウェハに文字いわゆるＩＤがレーザ によるドットパターンや、薄膜に対するパターンエッチングにより記入されてあ る。例えば各半導体ウェハをその処理にあたって、どのロットからのものである かを知るため、そのウェハＩＤを読み取ることが行なわれている。

【０００３】 この読み取り装置としては従来においては図４Ａに示すものが用いられていた 。すなわち光源１１からの光をほぼ水平に進行させ、ビームスプリッタ１２によ りその光を二分し、かつその一方の光をほぼ直角に下方に曲げ、この光を半導体 ウェハ１３上に照射し、その半導体ウェハ１３の反射光をビームスプリッタ１２ を通過してビデオカメラ１４により受光し、ビデオカメラ１４の出力を画像処理 装置１５で処理してその半導体ウェハ１３に記入された文字、つまりＩＤを認識 し、これを表示器１６に表示している。

【０００４】 このように半導体ウェハ１３に対して垂直方向から光を入射して照明し、その 反射光を読み取る、いわゆる落射照明（明視野照明）による読み取りによって、 良く読み取ることができない場合は、光源１７から半導体ウェハ１３の板面に対 して斜めに光を入射してその反射光をビームスプリッタ１２を介して、ビデオカ メラ１４で受光して、画像処理装置１５により半導体ウェハ１３のＩＤを読み取 るようにしている。後者の光源１７よりの斜め照射による照明は暗視野照明と言 われている。この暗視野照明によってＩＤの読み取りを行ない、読み取りにくい 場合には光源１１による落射照明、つまり明視野照明によって読み取りを行なう こともある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このように従来においては２つの光源１１，１７を設け、明視野照明あるいは 暗視野照明の一方で読み取り、読み取りができない時は照明を他方に切り替えて 読み取るようにしている。しかし半導体ウェハ１３の表面処理状態やその記入し た文字を構成するドット形状によって反射状態が異なり、切り替えを行ってもＩ Ｄを正しく読み取ることができなかった。すなわち、半導体ウェハ１３にＩＤを 構成する為のドット１８が配列形成されているが、図４Ｂ，Ｃにそれぞれ示すよ うにそのドット１８の表面における直径の大きさやドットの深さ、ドット１８の 内周面の傾斜度が異なり一定していない。このため、図４Ｂと図４Ｃとでは光の 反射状態が可成り異なり、暗視野照明と明視野照明とを切り替えただけでは、い づれの場合においても半導体ウェハ上のＩＤを正しく読み取る事が困難な場合が あった。

【０００６】 また図４Ｄ，Ｅに示すように半導体ウェハ１３上に金属薄膜を形成し、その薄 膜をエッチングして文字パターン１９を形成してその半導体ウェハのＩＤとする 場合もある。この場合そのパターン１９に対し通常透明樹脂材の保護膜２１が覆 われているが、その保護膜２１が図４Ｄ，、図４Ｅに示すように厚さが異なった り、その保護膜による屈折のしかたが異なり、表面反射がおきて明視野照明と暗 視野照明との切り替えだけでは、このパターン１９によるＩＤを確実に読み取る ことができない場合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案によれば半導体ウェハに対する入射角、又はその半導体ウェハからの 反射光を受光するビデオカメラの受光角度を垂直面および水平面内でそれぞれ調 整できる可変機構部が設けられている。 従って半導体ウェハ上のＩＤが読み取りにくい場合はその可変機構部を調整す ることによっていろいろな角度から半導体ウェハを照明し、またはいろいろの角 度からＩＤを読み取ることができ、正しくＩＤを読み取ることが可能となる。

【０００８】

【実施例】

図１Ａにこの考案の原理を示し、図４Ａと対応する部分には同一符号を付けて ある。この例では光源１１からの光２３はほぼ水平に出射され、ビームスプリッ タ１２により一方の分割光が半導体ウェハ１３上に垂下される。この考案におい ては光源１１はその出射光（光ビーム）２３を垂直可変機構２４により垂直面内 における進行方向角度を変更することができるようにされ、又水平可変機構２５ により水平面内における進行方向角度を調整することができるようにされる。従 って垂直可変機構２４により光ビーム２３を垂直面内で回動するとそのビームス プリッタ１２より反射されて半導体ウェハ１３に入射する垂直面内の角度θ_z が 変化し例えば点線に示すように変化する。又水平可変機構２５により光ビーム２ ３を水平面内で回動するとそのビームスプリッタ１２による反射光は半導体ウェ ハ１３に対する入射角の水平面内における角度が変化する。従ってこれら両可変 機構２４，２５を調整することによって、半導体ウェハ１３に対する入射光θ_{xy Z} を垂直面内、水平面内で変えることができ、その半導体ウェハ１３に記入され たＩＤに対し、色々な角度から照射することができ、よってそのＩＤを正しく読 むことが可能となる。

【０００９】 次にこの考案の実施例の具体的構造を図１Ｂ、図２を参照して説明しよう。基 台３１の上面中央部に両端に達する凹部３２が形成され、凹部３２に支持板３３ の一端部が嵌合固定される。支持板３３は水平方向に延長され、支持板３３の遊 端部の上側にこれとほぼ直角に延長した固定筒体３４が取り付けられる。その固 定筒体３４の支持板３３からはずれた端部の下面に、可動筒体３５が回動自在に 取り付けられる。つまり固定筒体３４の支持板３３から離れた端部の底面に円形 穴３６が形成され、その円形穴３６内に固定筒体３４と軸心が互いに直交する可 動筒体３５の上端部が円筒面とされて回動自在に嵌合され、その可動筒体３５の 挿入端部の外周に鍔３７が取り付けられ、可動筒体３５は固定筒体３４に回動自 在に吊り下げ取り付けられる。

【００１０】 可動筒体３５の基台３１側において、光源１１が垂直方向に回動自在に取り付 けられる。例えば可動筒体３５の両側板より支持片３８，３９が突出され、支持 片３８，３９にそれぞれ円弧状の溝穴４１が上下方向に延長されて形成され、こ れら溝穴４１に、光源１１の端部の両側面より突出したピン４２がそれぞれ挿通 されて溝穴４１に沿ってピン４２が移動できるようにされる。またそのピン４２ の位置をねじで固定できるようにされる。

【００１１】 光源１１の光軸４３を水平とした状態で、これと可動筒体３５の軸心４４が互 いに直交するようにされている。この交差点を通ってビームスプリッタ１２が４ ５度傾斜して可動筒体３５内に取り付けられる。可動筒体３５の内部は固定筒体 ３４内に連通しており、ビームスプリッタ１２からの透過光を、水平方向に直角 に、つまり固定筒体３４の軸心と平行にかつ支持板３３側に反射させる反射鏡４ ６が固定筒体３４内に取り付けられる。また固定筒体３４内の他端部に反射鏡４ ６と対向してその反射鏡よりの光をほぼ水平に直角に折り曲る、つまり基台３１ 側に折り曲る反射鏡４７が取り付けられる。

【００１２】 この反射鏡４７により基台３１側に反射された光が透過するように、固定筒体 ３４に開口が設けられており、反射鏡４７より反射した光は結像レンズ４８でビ デオカメラ１４上に結像される。ビデオカメラ１４は、支持板３３の基台３１上 の部分にＬ字状固定具４９により支持板に取り付けられる。そのビデオカメラ１ ４の開口（受光面）側に結像レンズ４８が取り付けられている。なお図２Ｂにお いては光源１１の光軸を水平とし、かつ、結像レンズ４８の光軸と平行としてい る状態を示している。

【００１３】 このように構成されているからピン４２のねじをゆるめて光源１１をその光軸 ４３が垂直面内において回動するように回動することができる。従ってその光軸 ４３が水平となるように設定すれば、半導体ウェハ１３に対して落射照明、いわ ゆる明視野照明がなされる。この状態から光源１１、つまり光軸４３を垂直面内 で回動して図２Ａの実線に示す状態にすると、半導体ウェハ１３に対して光は斜 めに照射され、半導体ウェハ１３に対して暗視野照明となる。

【００１４】 このように明視野照明、暗視野照明を自由に取ることができ、かつその暗視野 照明における半導体ウェハ１３に対する入射角度をかなり大幅に変えることがで きる。しかもその暗視野照明、明視野照明のいずれの場合においても光源１１を 軸心４４を中心に水平面内で回動することができ、半導体ウェハ１３に対する水 平面内の入射角を変えることができる。従って半導体ウェハ１３上のＩＤのドッ トの深さや、ドットの内周壁の傾斜が各種の場合においても、又ＩＤパターン上 の保護膜の厚さなどが異なっていてもウェハＩＤを正しく認識することができる 。

【００１５】 上述においては光源１１の光軸を垂直面内、水平面内で回動したが、図３Ａに 示すように光源１１は例えばその光軸を水平としたままとしておき、ビデオカメ ラ１４の光軸、つまり受光角度を垂直面内及び水平面内で回動するようにしても よい。あるいは図３Ｄに示すように、光源１１及びビデオカメラ１４の各光軸を 固定としたままビームスプリッタ１２の角度を回動するようにしてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上述べたようにこの考案によれば、半導体ウェハに対する入射角度を垂直面 内および水平面内で変えることができ、あるいはそのビームスプリッタを通過し て受光するビデオカメラの受光角度を水平面内、及び垂直面内で変えることがで き、従ってウェハＩＤの形成状態が各種の状態であっても、最も認識しやすい状 態にウェハＩＤを照明することができそのウェハＩＤを正しく読み取ることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａはこの考案の原理を示す図、Ｂはこの考案の
実施例を示す平面図である。

【図２】Ａは図１Ｂの正面図、Ｂは図１Ｂの右側面図で
ある。

【図３】この考案の他の実施例を簡略に示した図。

【図４】Ａは従来のウェハＩＤ読み取り装置を示す図、
Ｂ及びＣはウェハＩＤをドットで形成した場合のそのド
ット形状を示す断面図、Ｃ，ＤはウェハＩＤをパターン
で形成した場合の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 長嶺 博 宮崎県宮崎郡清武町大字木原727 宮崎沖 電気株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源よりの光をビームスプリッタに入射
   して二分し、その一方の光を半導体ウェハに入射し、そ
   の反射光を上記ビームスプリッタを通してビデオカメラ
   で受光し、そのビデオカメラの出力により上記半導体ウ
   ェハの識別文字を読み取るウェハＩＤ読み取り装置にお
   いて、 上記半導体ウェハに対する入射角、又は上記ビデオカメ
   ラの上記半導体ウェハからの反射光の受光角度を垂直面
   および水平面内でそれぞれ調整できる可変機構部が設け
   られていることを特徴とするウェハＩＤ読み取り装置。