DE2823869B1

DE2823869B1 - Kennsymbol-Anreissvorrichtung

Info

Publication number: DE2823869B1
Application number: DE2823869A
Authority: DE
Inventors: Masanori Yokoyama
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1978-12-21
Also published as: US4166574A; GB1584343A; DE2823869C2

Description

50

Die Erfindung betrifft eine Kennsymbol-Markierungs- bzw. -Anreißvorrichtung, welche Symbole auf einem für die Herstellung einer Halbleitervorrichtung benutzten Plättchen (wafer) anzubringen und dabei auch zu entscheiden vermag, ob diese Symbole richtig angebracht worden sind oder nicht

Die Bestimmung bzw. Kontrolle eines Plättchens für e>o die Herstellung einer Halbleitervorrichtung, wie eines Transistors oder einer integrierten Schaltung, erfolgt im allgemeinen nach z. B. einem Posten, in welchem 20—30 Scheiben von Plättchen eine Einheit bilden, nach der Art der herzustellenden Halbleitervorrichtung und nach t» dem jeweiligen Fertigungsverfahren für jede Vorrichtungsart Dabei erfolgt die Unterscheidung zwischen den einzelnen Plättchen durch Anbringen von Kennsymbolen an jeder Scheibe (sheet) des Plättchens, wie dies für die Handhabung des Plättchens entsprechend diesen Bedingungen erforderlich ist

Bisher bestanden solche Kennsymbole nur aus Zahlen oder aus einer Kombination von Zahlen und lateinischen Buchstaben, die von Hand als Markierung angebracht bzw. angerissen werden. Aus diesem Grund erweist sich dieser Markierungsvorgang als ziemlich unwirtschaftlich; außerdem ist dabei eine einwandfreie Kontrolle des Plättchens aufgrund von möglichen Schreibfehlern beim Markieren bzw. Anreißen schwierig. Wenn andererseits versucht wird, das Plättchen automatisch mittels eines elektronischen Rechners zu kontrollieren, gibt es keine Möglichkeit, eine Information von den auf das Plättchen aufgebrachten Symbolen abzuleiten; aus diesem Grund ließ sich die automatische Kontrolle des Plättchens bisher nicht realisieren.

Im Hinblick hierauf wird seit langem die Entwicklung einer einwandfrei und wirtschaftlich arbeitenden Vorrichtung zum Anbringen der Kennsymbole und einer automatischen Kontrolleinrichtung angestrebt

Aufgabe der Erfindung ist damit die Ermöglichung einer automatischen Kontrolle des Plättchens mittels einer genau und wirtschaftlich arbeitenden Vorrichtung.

Die Erfindung bezweckt damit die Schaffung einer Vorrichtung zum Anbringen von Kennsymbolen an einem Plättchen, welche automatisch die Kennsymbole anzubringen, die angebrachten Symbole abzulesen und zu entscheiden vermag, ob die angebrachten Kennsymbole richtig sind oder nicht

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Anbringen bzw. Anreißen von Kennsymbolen auf der Oberfläche eines Halbleiter-Plättchens erfindungsgemäß gelöst durch eine Markier- bzw. Anreißeinrichtung zum Anreißen der Kennsymbole auf der Plättchenoberfläche, durch eine Leseeinrichtung zum Ablesen der Kennsymbole auf der Plättchenoberfläche, durch eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Daten der von der Leseeinrichtung ausgelesenen Kennsymbole mit den Grunddaten, nach denen die Kennsymbole an der Plättchenoberfläche angebracht worden sind, und durch eine Entscheidungseinrichtung, um anhand des Ergebnisses des Vergleichs beider Daten zu prüfen und zu entscheiden, ob die Kennsymbole einwandfrei auf der Plättchenoberfläche angebracht worden sind.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die an einem kreisrunden Plättchen angebrachten bzw. angerissenen Kennsymbole in dessen Randabschnitt radial angeordnete, balkenförmige Kodes. Hierbei läßt sich durch Drehen des auf eine Drehscheibe aufgespannten Plättchens das Markieren und das photoelektrische Ablesen der Balkenkodes auf dieser Drehscheibe sehr einfach durchführen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Kennsymbol-Anreißvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung eines Plättchens (wafer), auf welchem Kennsymbole angerissen worden sind,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Anreißeinrichtung, bei welcher ein Diamantstichel in einen Ultraschallstrahler eingesetzt ist,

F i g. 4 eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung einer Anreißeinrichtung mit einem Spanauf fangbehälter

ORIGINAL INSPECTED

zum Anbringen der Symbole an der Unterseite des Plättchens mittels eines Diamantschneiders bzw. -sticheis,

Fig.5 eine Schnittansicht einer Anreißeinrichtung mit einem Spanauffangbehälter zur Anbringung von Symbolen an der Unterseite des Plättchens mittels Laserstrahlen,

Fig.6 eine schematische Darstellung einer Lese-, Vergleichs- und Entscheidungseinrichtung für die am Plättchen angerissenen Kennsymbole und

F i g. 7a bis 7c graphische Darstellungen von Beispielen für Impulse, die für den Vergleich und die Prüfung der am Plättchen angerissenen Kennsymbole benutzt werden, wobei F i g. 7a einen Anfangs- bzw. Startimpuls, F i g. 7b Taktimpulse und F i g. 7c Impulse entsprechend den ausgelesenen Kennsymbolen zeigen.

Gemäß F i g. 1 ist ein kreisrundes Plättchen 1 mittels einer nicht dargestellten Aufspannvorrichtung, beispielsweise einer Vakuum- bzw. Saugeinrichtung o. dgL, auf eine Drehscheibe 10 aufgespannt Zum Transportieren des Plättchens 1 auf die Drehscheibe 10 wird zweckmäßig ein Bandförderer 2 gemäß F i g. 1 benutzt Das vom Bandförderer 2 transportierte Plättchen 1 wird in einer vorbestimmten Stellung durch einen Anschlag 3 angehalten, der durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus, etwa ein Solenoid, aufwärts und abwärts bewegbar ist Hierbei ist die Drehscheibe 10 mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebsmechanismus, etwa eines Solenoids, aufwärts und abwärts bewegbar und zum Aufspannen des Plättchens 1 von einem Unterteil abhebbar. Wahlweise kann auch ein Mechanismus angewandt werden, bei dem die Drehscheibe nicht hoch- und herabgefahren, sondern der Bandförderer aufwärts und abwärts verlagert wird. Nach dem Aufspannen des Plättchens 1 auf der Drehscheibe 10 wird der Anschlag 3 durch seinen Antrieb abgesenkt

Das auf der Drehscheibe 10 aufgespannte Plättchen 1 wird mittels einer Markierungs- bzw. Anreißeinrichtung 20 mit entsprechenden Kennsymbolen versehen, beispielsweise einer Los- bzw. Postennummer, einer Plättchennummer usw. Diese Kennsymbole bestehen vorzugsweise aus balkenförmigen Kodes, die gemäß Fig.2 im Randabsschnitt des Plättchens 1 radial verlaufend angeordnet sind. Diese Balkenkodes bestehen aus einem für das automatische Lesen erforderlichen Merkkode A und einem Identifizierungs- bzw. Kennkode B. Die Balkenkode werden dabei auf dem Randabschnitt des Plättchens 1 angebracht, der für die Herstellung von Halbleiterchips nicht benutzt wird. Der Nachricht- bzw. Merkkode A gibt das Vorhandensein des Kennkodes B auf demselben Umkreis des Plättchens 1 in dessen Drehrichtung an.

Die Markierungs- bzw. Anreißrichtung 20 kann entweder eine Diamant- oder eine Laser-Schneidvorrichtung für das Anreißen bzw. Anritzen der Oberfläche des Plättchens 1 aufweisen. Die Anreißeinrichtung 20 wird in Abhängigkeit von den in einer Entscheidungseinrichtung 50, etwa einem elektronischen Rechner, gespeicherten Grunddaten automatisch betätigt Die Diamantschneidvorrichtung umfaßt einen Diamantstich 23 am Vorderende eines Hebels 22, der gemäß Fig. 1 vom Hauptteil 21 der Vorrichtung getragen wird. Eine solche Vorrichtung ist an sich bekannt Eine Laser-Schneidvorrichtung ist ebenfalls an sich bekannt

Wenn das Plättchen 1 gemäß Fig. 1 auf der Drehscheibe 10 aufgespannt worden ist wird der Hebel 22 abgesenkt, so daß der Diamantstichel 23 mit der Oberfläche des Plättchens 1 in Berührung kommt Der Balkenkode wird dabei am Plättchen 1 angebracht in dem der Vorrichtungshauptteil 21 oder die Drehscheibe 10 in Radialrichtung des Plättchens 1 bewegt wird, während der auf den Diamantstichel 23 einwirkende Druck entsprechend eingestellt wird. Danach wird der Hebel 22 angehoben, so daß sich die Drehscheibe 10 über ein vorbestimmtes Stück weiterdrehen kanu, worauf durch fortlaufende Wiederholung der vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge weitere radial verlaufende Balkenkodes auf der Plättchenoberfläche angerissen werden.

Zur Verbesserung der Anreißleistung bei der Anbringung der Kennsymbole wird der Diamantstichel vorzugsweise mittels einer Ultraschallwelle in Schwingung versetzt Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist ein Schwingelement 63 mittels eines Stifts 64 an einem Vorsprung 62 am oberen Ende eines Tragelements 61 schwingend gelagert Das Schwingelement 63 wird von einem Ultraschallstrahler 65 durchsetzt an dessen Vorderende ein Diamantstichel 66 angebracht ist Da der Ultraschallstrahler 65 elektrisch mit einer Ultraschallwellenquelle 67 verbunden ist, wird der Diamantstichel 66 im wesentlichen in eine Schwingung mit kleiner Amplitude in Längsrichtung des Strahlers 65 versetzt Das Anbringen der Balkenkodes am Plättchen kann zweckmäßig dadurch erfolgen, daß eine Drehscheibe 11 oder das Tragelement 61 mittels eines Motors 12 in Radialrichtung des Plättchens 1 bewegt wird, während der Diamantstichel 66 mit der fernen bzw. schwachen Schwingung und dem Druck einer Feder 68 beaufschlagt wird. Nach der Anbringung eines Balkenkodes wird der Diamantstichel 66 durch einen exzentrischen Nocken 69 von der Oberfläche des Plättchens 1 getrennt und die Drehscheibe 11 wird durch einen Motor 13 über ein vorbestimmtes Stück weitergedreht worauf die vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge wiederholt werden. Wenn die Diamantschneidvorrichtung nicht durch die Ultraschallwelle in Schwingung versetzt wird, erreicht die Tiefe der gebildeten Rille nur ungefähr 20 um, während die Tiefe bei Anwendung der Ultraschallschwingung etwa 30 um erreicht

Der bei der Anbringung der Kennsymbole am Plättchen anfallende Staub haftet an der Piättchenoberfläehe an und kann nach üblichen Waschverfahren nicht entfernt werden. Dieser Staub führt zu einer beträchtlichen Herabsetzung des Ausbringens bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen, weil hierdurch beispielsweise die Haftung zwischen dem Plättchen und der Photomaske reduziert wird. Infolgedessen werden die Kennsymbole vorzugsweise in der Unterseite des von der Drehscheibe in waagerechter Lage getragenen Plättchens angerissen, um das Anhaften von Staub bzw. Anreißspänen am Plättchen zu verhindern. Bei dieser Arbeitsweise fallen die entstehenden Späne unter Schwerkrafteinfluß herab, ohne an der Piättchenoberfläche hängenzubleibea Bei der mit den Kennsymbolen zu versehenden Plättchenoberfläche kann es sich entweder um die Oberfläche, auf welcher ein Halbleiterbereich bzw. eine Halbleitervorrichtung ausgebildet werden soll, oder aber um die gegenüberliegende Fläche handeln. In den Fig.4 und 5 sind Ausführungsformen von Anreißvorrichtungen dargestellt, die mit Staubbzw. Span-Auffangbehältern 24 bzw. 25 versehen sind j Der beim Anreißen der Symbole mittels des Diamantstichels 23 oder mittels Laserstrahl anfallende Staub wird durch die aus einer Druckluftdüse 26 ausgeblasene Luft vom Plättchen weggeblasen, um dann in den betreffen-

den Behälter 24 oder 25 hineinzufallen, der so angeordnet ist, daß er den Abschnitt des Plättchens, auf welchem die Symbole angebracht werden, umschließt. Der herabgefallene Staub wird mittels Unterdrucks über Rohre 27 bzw. 28 abgesaugt, die an den Unterteil des betreffenden Behälters 24 bzw. 25 angeschlossen sind. Das Plättchen 1 wird dabei mittels einer Saug- bzw. Unterdruckeinrichtung 15 der Drehscheibe 10 auf dieser festgehalten. Bei Verwendung einer Anreißvorrichtung mit einem solchen Spanauffangbehälter kann die Ablagerung von Staub auf der Plättchenoberfläche vollständig vermieden werden.

Nach Beendigung der Anbringung von Kennsymbolen wird die Drehscheibe 10 durch den zugeordneten Motor gedreht, wobei die am Plättchen 1 angerissenen Kennsymbole zu einer Leseeinrichtung überführt werden, an welcher eine Untersuchung bzw. Prüfung der Symbole und eine Entscheidung dahingehend erfolgt, ob die Symbole richtig angebracht worden sind oder nicht. Gemäß Fig.6 wird, genauer gesagt, das Plättchen 1 durch den Motor 16 mit konstanter Geschwindigkeit in Drehung versetzt, während gleichzeitig von einer Lichtprojektionseinheit 31 Licht emittiert wird. Das emittierte Licht wird nach dem Durchgang durch den Schlitz 33 auf die durch den Pfeil dargestellte Weise von der Oberfläche des Plättchens 1 reflektiert. Das reflektierte Licht trifft über einen Schlitz 34 auf eine Lichtempfangseinheit 32. Für die Lichtprojektionseinheit 31 wird vorzugsweise eine lichtemittierende Diode oder eine Laser-Emissionsvorrichtung verwendet, obgleich auch eine gewöhnliche elektrische Glühbirne hierfür geeignet ist. Als Lichtempfangseinheit 32 wird andererseits ein photoelektrischer Wandler, etwa ein Phototransistor oder eine Photodiode, verwendet.

Wenn das emittierte Licht auf einen Merkkode auf der Plättchenoberfläche auftrifft, verringert sich die Menge des reflektierten Lichts, so daß auch der photoelektrische Strom an der Lichtempfangseinheit 32 abnimmt. Durch diese Abnahme des photoelektrischen Stroms wird auf einer Vergleichseinrichtung, etwa einem Komparator 40, ein Startimpuls (F i g. 7a) erzeugt, in Abhängigkeit von dem im Komparator 40 ein Taktimpuls (Fig.7b) erzeugt wird. Bei der Weiterdrehung des Plättchens 1 werden dann die Identifizierungs- bzw. Kennkodes nacheinander ausgelesen, wobei im Anschluß an den Startimpuls diesen Kodes entsprechende Impulse (F i g. 7c) geliefert werden. Der Komparator 40 synchronisiert dabei den Taktimpuls mit dem Impuls entsprechend dem Merkkode, und er vergleicht beide Impulse zur Lieferung von Daten bezüglich der am Plättchen angebrachten Kennsymbole.

Der Komparator 40 wird von einer Entscheidungseinrichtung, beispielsweise einer Entscheidungsschaltung 50, mit den Grunddaten beliefert, nach denen die Kennsymbole am Plättchen angebracht worden sind. Der Komparator 40 stellt dabei auch einen Vergleich zwischen den Grunddaten und den vorher erwähnten Kennsymboldaten an. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird zur Entscheidungsschaltung 50 geliefert, die daraufhin prüft und entscheidet, ob die beiden genannten Daten miteinander übereinstimmen oder nicht, d.h. ob die Kennsymbole einwandfrei am Plättchen angebracht worden sind oder nicht. Das Ergebnis der Entscheidung wird auf einem Anzeigeteil der Entscheidungseinrichtung 50 wiedergegeben. Die Wahl entsprechender Einrichtungen ist dem Fachmann anhand der vorstehenden Ausführungen ohne weiteres möglich, so daß auf eine nähere Beschreibung dieser Einrichtungen verzichtet werden kann.

Die erfindungsgemäße Kennsymbol-Anreißvorrichtung bewirkt ein automatisches Anreißen oder Markieren von Kennsymbolen auf einem Plättchen mit hoher Wirtschaftlichkeit und hohem Zuverlässigkeitsgrad. Außerdem kann sie entscheiden bzw. prüfen, obe die Markierung einwandfrei angebracht worden ist oder nicht, wodurch die Zuverlässigkeit der Symbolanbringung verbessert wird.

Mit den radial auf dem Randabschnitt der Plättchenoberfläche angeordneten, balkenförmigen Kodes kann nicht nur das Markieren bzw. Anreißen, sondern auch das Lesen, Vergleichen und Bewerten der Kodes mittels eines elektronischen Rechners automatisch durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also eine automatische Kontrolle bzw. Steuerung solcher Plättchen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Anbringen bzw. Anreißen von Kennsymbolen auf der Oberfläche eines Halbleiter-Plättchens, gekennzeichnet durch eine Markier- bzw. Anreißeinrichtung (20) zum Anreißen der Kennsymbole auf der Plättchenoberfläche, durch eine Leseeinrichtung (30) zum Ablesen der Kennsymbole auf der Plättchenoberfläche, durch eine Vergleichseinrichtung {40) zum Vergleichen der Daten der von der Leseeinrichtung ausgelesenen Kennsymbole mit den Grunddaten, nach denen die Kennsymbole an der Plättchenoberfläche angebracht worden sind, und durch eine Entscheidungseinrichtung (50), um anhand des Ergebnisses des Vergleiches beider Daten zu prüfen und zu entscheiden, ob die Kennsymbole einwandfrei auf der Plättschenoberfläche angebracht worden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreißeinrichtung (20) als Kennsymbole balkenförmige Kodes (B) anbringt, die im Randteil der Plättchenoberfläche radial verlaufend angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehscheibe (10, 11) zum Aufspannen des Plättchens (1) vorgesehen ist und daß die Leseeinrichtung (30) eine photelektrische Leseeinrichtung ist, die während der Drehung der Drehscheibe (10,11) die am Plättchen angebrachten Kennsymbole abliest

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreißeinrichtung eine Diamant- oder Laser-Schneideinrichtung ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diamantstichel (zum Anreißen) durch eine Ultraschallwelle in Schwingungen mit kleiner Amplitude versetzbar ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreißeinrichtung (23) an der Unterseite des Plättchens (1) angeordnet ist und die Kennsymbole auf der Plättchenunterseite anbringt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreißeinrichtung (23) mit einem Staub- bzw. Spanauffangbehälter (24, 25) versehen ist, welcher den Abschnitt der Plättchenoberfläche umschließt, in welchem die Kennsymbole angbracht werden.