JPS63168708A - 回転位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転位置決め装置、特に、半導体クエーハ＊に
見られる格子状パターンをもつ基板、例えばダイクング
後のワエーへ等の選別装置または検査装置に適用しうる
回転位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、例えば、特開昭５５−１２３１４
５号公報に示されているような半導体クエーハの回転位
置決め方法がある。

従来の回転位置決め方法は、半導体ウェーハ上のＸ方向
（またはＸ方向）に数チ、グ離れた２点でそれぞれＹ方
向（またはＸ方向）に該ウェーへのコントラストを検出
する部分と、その結果得られる双方の検出出力分布の相
互相関関数の最大１直を求める部分と、前記最大値を用
いて該半導体ウェーハの回転角度を求め、位置決め馨行
う部分とを含んで構成される。

次に従来の半導体クエーハの回転位置決め方法について
図面を参照して詳細に説明する。

第５図、第６図は従来の半導体ワエーハの回転位置決め
方法の説明図である。

第５図において、Ｘ方向に数チャ１分離れた位［Ａ、Ｂ
でＹ方向にそれぞれレーザビームを照射し数チ、グ分走
査する。この走査結果を検出すると、チ、グ毎の周期性
を有する分布が、例えば第６図に示す如く得られる。こ
こで各出力分布ｆ１゜・・・・・・（１） で表わされる。

この場合、σの値としては１チ、グのＹ方向の長さの１
／２よシ小さい値であることが望ましい。

すなわち、 １σ］＜ＨＬＹ　　（ＬＹ：１チツプのＹ方向の長さ）
　　・・・・・・・・・（２） となるよう（考慮しなからＸ方向上の測点位置Ａ。

Ｂを設定する。このような条件下で（１）式の関数値Ｋ
が最大になる値σｍａｘを求め、 θ＝　ｊａｎ”””（ａ　ｍａｘ　／　Ｌ　Ｘ　）　　
　　・＝−（３）（θ：修正すべき偏角、ＬＸ：Ａｓ２
間の距離）を算出し、回転位置決めを行うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の回転位置決め方法は、レーザビームを用
いてウェーハ上をある一定の間隔をおいて走査し、その
結果得られる２つの表面グロファイルの波形を比較して
その位相ずれを検出しているため、チ、グ内部にコント
ラストの強いパターンやごみ、キズ等の欠陥がある場合
、その位置の波形が変化し二つの波形が一致せず正確な
比較計算が行なえないという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の回転位置決め装置は、半導体ワエーハ等に見ら
れるような規則的な格子法のパターンをもつ基板を固定
する回転テーブルと、 前記回転チーグルを固定するＸ−Ｙテーブルと、前記Ｘ
＠Ｙテーブル及び、回転テーブルを制御する駆動ユニッ
トと、 前記基板を撮像するため、該Ｘ−ＹテーブルのＸ方向と
平行になるように固定された一次元量ンテと、 前記一次元センサに対して正反射光が入射するように固
定された光源と、 該一次元センサーを制御し、かつ前記駆動ユニ。

トに対して同期信号を送るセンサ制御部と、該一次元セ
ンサーの信号な二値し、該基板の二値画像を記憶する二
値画像メモリ回路と、前記二値１［１１像のラベリング
を行い、該基板の格子法ラインを抽出するととも釦、前
記格子法ラインの各交点の相対位置から基板の傾きの算
出を行う画像処理部 とを含んで構成される。

〔実施例〕

仄に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図に示す回転位置決め装置は、半導体ウェーハ等に
見られる格子法パターンを持つ基板１を固定する回転テ
ーブル２と、回転テーブル２を固定するＸ−Ｙテーブル
３と、 回転テーブル２とＸ−Ｙテーブル３を制岬する駆動ユニ
ット４と、 基板１上を解明する光源５と基板】上を撮像する１次元
センサ６と、 １次元センサ６を制御する七ンサ制耐部７と、センサ制
御部７からの画像信号を二値化し、二値画像を記憶する
二値画像メモリ回路８と、二値画像より傾きを計算する
画像処理部９とを言んで構成される。

基板１は光源５によって照明され、その正反射光を一次
元七ンサ６で取り込む。このため基板１上のダインング
ライン等の格子パターンを確実に捕えることができる。

一次元センサ６は、Ｘ＠Ｙ＠−ブル３のＸ軸と平行にな
るように固定され、Ｙ軸を移動させることにより、二次
元の画像を作り出す。

センサ＝ｌｔｎ部７では、一次元センサ６からのセンサ
信号ａを取り込みそれと同期して、同期信号すを駆動ユ
ニット４に送る。駆動ユニット４では同期信号すに従い
Ｙ軸を画像の分解能に応じて定められた濾だけ移動させ
るためのＹ＠駆駆動信号上Ｘ−Ｙテーブル３に送る。

一欠元セ／す６からの信号は、センサ信号ａとしてセン
サ制御部７を通り、基板１の一ラインの画像信号ｄとな
る。

画像信号ｄは、二値画像メモリ回路８において二値の信
号に変換され、画像メモリ上に記憶される。

上述したように、一次元センサ６による画像の取り込み
が順次行なわれ、二値画像メモリ回路８に基板の二値画
像が形成される。

二値画像メモリ回路８に記憶された画像は、二値画像信
号ｅとして画像処理部９１Ｃ入力される。

画像処理部９では二値画像よシダイシングライン等の格
子パターンのみを抽出し、その傾きを算出する。その結
果が、傾き信号ｆとして、駆動ユニット４に入力される
。

駆動ユニット４では、傾き信号ｆに応じた重だけ、回転
テーブル２を回転させるための信号として回転駆動信号
ｇを出力する。

第２図は画像処理部９の構成を示すブロック図である。

二値画像メモリ回路８より出力される二値画像信号ｅは
ノイズ除去口ＭｉＯで一画素の孤立点が除去されノイズ
除去画像信号りとして出力される。

ノイズ除去画像信号りは第３図に示すように格子パター
ンのみではなく、スクラッチマーク等のキズあるいはパ
ッド等による大きなノイズ配分が存在する。

ノイズ除去画像信号りはＸ方向ラベリング回路１１及び
Ｙ方向ラベリング回路】２に入力される。

Ｘ方向ラベリング回路ではノイズ除去画像りのＸ方向の
連続した画素について同一の番号の割り付けるラベリン
グの作業を行い、ｘｙ５向ラベう画像ｉを出力する。Ｘ
７１ｉ向ライン抽出回路では、Ｘ方向ラベル画像量に基
づき、Ｘ方向のライン成分のみを抽出し、Ｘ方向ライン
信号ｊとして出力する。

同様にして、Ｘ方向ラベリング回路１２においてＹｙ５
向の連続性についてラベリングを行いＹ方向ラベル画像
ｋを出力する。同様にして、Ｙ方向ラベル画像にはＸ方
向ライン抽出回路１４に入力され、Ｘ方向のツイン成分
抽出後、Ｙ方向ライン信号ｌとして出力される。

各ライン信号ｊ、ｌはＯＲ回路１５によって足し合わさ
れ、ライン画像信号ｍとして、細線化回路】６に入力さ
れる。

細線化回路１６では、前記ライン画像を１画素幅の線画
に変換し、線画像信号ｎを出力する。

−画像ｎは叉点検出回路１７に入力され、各線分の交点
座標及びその点のラベルのナンバーが交点座標信号０と
して出力される。

交点座標０は直線近似回路１８に入力される。直線近似
回路１８では、入力される交点座標信号０の内向−ラベ
ルを持つ欠点座標を用いて直線を近似する。この場合、
近似直線は最小二乗法等により求める。

またこの時、各欠点はＸ方向、Ｘ方向の２つのラベルを
持っており、これＫよって格子法の直線画像が得られ、
直線画像信号Ｐが出力される。

直線画像信号Ｐは、傾き算出回路に入力され、同一方向
の直線の傾きを平均すること罠より、高梢匿の傾きが得
られ、傾き信号ｆを取り出すことができる。

第４図（ａ）、（ｂ）は二値画像のＹ方向に対するラベ
リング九ついて説明を行うための動作説明図である。

第４図（ａ）の二値画像において、ライン成分及びノイ
ズ成分を１黒”、下地成分を１白”として表わす。

まず、二値画像を第１ラインｑよりＸ方向にラスタース
キャンを行う。この時最初の１黒”の点にラベル＠１”
を与える。次に隣シ合った１黒”の点に対して同じよう
にラベル１１”を与えてぃく５“黒”の点がとぎれた場
合、ラベルを１２”として、次の１黒”の点が現われた
時にそのラベルを与える。これを順次くり返すことによ
り、Ｙ方向のライン成分に対してラベリングが終了する
。この時、ｔ４】ライン上にノイズ成分があれば、その
点についてもラベリングが行なわれる。

次に第２ラインからは、第４図ｆｂ）に示す８近傍画素
の内、上部二画素ＳＫ付けられたラベルをスキャニング
の盾目点である中心画素ｔＫ付ける。

この時、上部二画素Ｓに２ベルがない場合は、ラベリン
グを行なわない。また上部二画素Ｓ内に異なるラベルが
ある場合、ラベルの値が小さい方を優先させる。この処
理を全画素について行い、最終ラインＵ上に残ったラベ
ルのみを有効とし、Ｙ方向ライン抽出回路によって有効
ラベルを持つ画素のみを抽出する。

Ｘ方向に対するラベリングはラスタスキャンをＸ方向に
して同様の処理を行う。

〔発明の効果」 本発明の回転位置決め装置は、半導体クエーハ等に見ら
れる格子法のパターンをもつ基板の二値画像の同一領域
に対してラベルを付けるという操作を行い、格子法の線
分のみを取シ出しているため、基板上にごみ、キズ、ス
クラッチマーク。ワレ、カケ等のノイズ成分がある場合
でも安定した角度検出を行うことができ、また、半導体
ウェーハを対象した場合、ダインングラインが抽出され
るため、谷ベレ、トの切り出しも同時に行うことができ
る とい５効来がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
、第１図に示す画像処理部の詳細を示すグル、り図、第
３図は、二値画像についての説明図、第４図は（ａ）、
　（ｂｌラベリングについて説明を行うための動作説明
図、第５図、第６図は従来−例を示す説明図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・回転チーグル、３
・・・・・・ＸＩＩＹチーグル、４・・・・・・駆動ユ
ニット、５・・・・・・光源、６・・・・・・一次元セ
ンサ、７・・・・・・セ／す制一部、８・・・・・・二
値画像メモリ、９・・・・・・Ｕ！ＪＪ像処理部、１０
・・川・ノイズ除去回路、ＩＪ・・・・・・Ｙ方向ラベ
リング回路、１２・・・・・・Ｘ方向ライン抽出＠路、
１３・・・・・・Ｙ方向ラベリング回路、１４・・・・
・・Ｙ方向ツイン抽出回路、１５・・・・・・ＯＲ回路
、１６・・・・・・細線化回路、１７・・・・・交点検
出回路、１８・・団・直線近似回路、１９・・・・・・
傾き真出回路。 ａ・・・・・・センサ信号、ｂ・・・・・・同期信号、
Ｃ・旧・・Ｙ軸躯動信号、ｄ・・・・・・画像信号、ｅ
・・・・・・二値画像信号、ｆ・・・・・・傾き信号、
ｇ・・・・・・回転駆動信号、ｈ・・・・・ライズ除去
画像信号、ｉ・・・・・・Ｘ方向ラベル画像、Ｊ・・・
・・・Ｘ方向ライン信号、ｋ・・・・・・Ｘ方向ラベル
画像、！・・・・・・Ｙカ向ライン信号、ｍ・・団・フ
ィン画像信号、ｎ・・・・・・線画像信号、０・・・・
・・交点座標信号、ｐ・・・・・・直線画像信号、ｑ・
・・・−・第１ライン、ｒ・旧・・第２ライン、Ｓ・・
・・・・上部二画素、ｔ・・・・・・中心画素、Ｕ・・
・・・・最終ライン。 ギ　２　図 藤　３　図 Ｃ遥） 某　４ｅｉ 「 菟　５　回 ４プ　　乙　　　閏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体ウェーハ等に見られるような規則的な格子状のパ
   ターンをもつ基板を固定する回転テーブルと、 前記回転テーブルが取付けられたＸ−Ｙテーブルと、 前記Ｘ・Ｙテーブル及び回転テーブルを制御する駆動ユ
   ニットと、 前記基板を撮像するため、前記Ｘ・ＹテーブルのＸ方向
   と平行になるように取付けられた一次元センサと、 前記一次元センサに対して正反射光が入射するように取
   付けられた光源と、 前記一次元センサーを制御しかつ、前記駆動ユニットに
   対して同期信号を送るセンサ制御部と、前記一次元セン
   サーの信号を二値し、前記基板の二値画像を記憶する二
   値画像メモリ回路と、前記二値画像のラベリングを行い
   、前記基板の格子状ラインを抽出するとともに前記格子
   状ラインの各交点の相対位置から基板の傾きの算出を行
   う画像処理部 とを含むことを特徴とする回転位置決め装置。