JP2001257251A - 半導体ウェハに形成された識別マークの読取方法とその読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】複数枚の半導体ウェハを搬送用カセット内に収
納したまま撮像し得ると共に、撮像素子の有効利用と微
小な識別マークであっても確実に読み取ることを可能に
した半導体ウェハに形成された識別マークの読取方法と
その読取装置を提供する。 【解決手段】複数枚の半導体ウェハW を収納したカセッ
トをステージに載置固定し、前記ウェハ収納カセット内
の２枚以上の半導体ウェハWに形成された各識別マーク
形成領域に対向させてそれぞれピックアップレンズユニ
ット5a 〜5n を配置し、各ピックアップレンズユニット
5a 〜5n を通して取り入れられる各識別マークの画像を
単一の撮像素子10に同時に取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
分野に適用され、その半導体ウェハである半導体ウェハ
に書き込まれたＩＤマークや各製造工程の加工履歴を示
す識別マークの読取方法とその読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来も、単一の収容ケース内に複数枚の
半導体ウェハを一定の間隔をあけて互いに平行に収容し
た状態で、各半導体ウェハの表面に形成された識別マー
クを順次読み取ろうとする装置が、例えば特表平９−５
０４８９２号公報や特開平９−１４８４１１号公報に開
示されている。

【０００３】前者の読取装置にあっては、複数の光源に
より一枚の半導体ウェハ表面に形成された識別マークを
所定の角度をもって下方から照射すると共に、単一の撮
像装置により前記識別マークを他の角度をもって下方か
ら撮像して読み取るものである。バスケットに収納され
た複数枚の半導体ウェハの並列方向に読取装置を移動さ
せて、各ウェハごとの識別マークを順次読み取ってい
く。その主な目的は、従来の読取装置の機械的エレメン
トがウェハの上方に存在することによるウエハの粒子汚
染の増大、とりわけマニピュレーションによる粒子の汚
染や、設備投資及び運転コストの高騰を防止することに
ある。

【０００４】一方、上記特開平９−１４８４１１号公報
に開示された半導体ウェハ表面に形成された識別マーク
の読取装置によると、前述の公報と同様にウェハカセッ
トに並列して収納された半導体ウェハの一部表面に形成
された識別記号を順次読み取るものではあるが、単一の
撮像装置により並列する複数枚の半導体ウェハの一部を
一括して読み取り、これを繰り返す点で前述の公報とは
異なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特表平
９−５０４８９２号公報に開示された読取装置によれ
ば、撮像装置である電子カメラは内蔵する画像素子の全
画素に対して半導体ウェハの一枚ごとの識別マークを結
像する。つまり、電子カメラの全撮像領域を使って、そ
の一部の領域を占めるに過ぎない識別マークを撮像す
る。

【０００６】これに対して、上記特開平９−１４８４１
１号公報に開示された読取装置による具体例では、一回
の撮像時に５枚の半導体ウェハ表面に形成された識別マ
ークを一括して読み取ろうとするものであり、この点で
は前述の公報に記載された読取装置よりも撮像素子の撮
像領域を有効に利用することができるものである。

【０００７】一方、ウェハの大型化に伴って、一枚の半
導体ウェハからできるだけ多くのデバイスを得たいとす
るデバイスメーカの要望が強く、上記識別マークも自ず
と微小化する方向へと進んでいる。例えば、最近の一般
的な識別マークはレーザマーカによりドット状の刻印の
集合体により文字や数字を表示することにより行われて
いる。このドット状マークのドット径は、一般には２０
０〜５００μｍであり、最近では微小化が実現されてド
ット径は１〜１５μｍとなっている。かかる微小なドッ
ト径のドットマークを読み取るには、ピックアップ系レ
ンズの焦点深度を、従来以上に厳しく管理する必要があ
る。

【０００８】しかしながら、上述の各公報に開示された
読取装置は、いずれも単一のピックアップ系レンズによ
り撮像するものであるため、その撮像領域が広い場合に
は当然に焦点深度を深くする必要がある。因みに、特表
平９−５０４８９２号公報に開示された読取装置では照
明光による照射を効果的にすべく複数の光源により、一
部を重複させながら識別マークの全形成領域を均等に照
射して、焦点深度を深くしているものと考えられる。し
かるに、このように複数の光源を配することは装置の専
有空間の増大を招き、しかも上述のごとく撮像素子の有
効利用に関しては全く着目していない。

【０００９】撮像素子を有効に利用しているという点で
は、上記特開平９−１４８４１１号公報に開示された読
取装置は有用であるといえるが、一方で複数枚のウェハ
表面に形成された全ての識別マークを単一のピックアッ
プ系レンズによって一括して撮像しようとするため、よ
り深い焦点深度が要求され、これを満足させるには高性
能をもつ大型のピックアップ系レンズを使用するか、或
いは照明光源の光度を強力なものにする必要がある。そ
のため、装置は高価なものとなり、或いは照明に白色光
源のような強力な光源を使わざるを得ない。また露光工
程におけるこの種の読取りにあたって半導体ウェハプロ
セスに対する影響を考慮すると白色光源などの強力な光
源を使用することは好ましくなく、ＬＥＤなどの弱い光
源を使うことが望ましい。

【００１０】本発明は、こうした従来の課題を解消する
ことを目的としてなされたものであり、具体的には電子
撮像装置を使い半導体ウェハの読み取りを行うにあた
り、複数枚の半導体ウェハを搬送用カセット内に収納し
たまま撮像し得ると共に、撮像素子の有効利用と微小な
識別マークであっても確実に読み取ることを可能にした
半導体ウェハに形成された識別マークの読取方法とその
読取装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的は、本件請求
項１に係る発明である次の読み取り方法によって効果的
に実現される。すなわち、各半導体ウェハに識別マーク
が形成された複数の半導体ウェハを、そのマーク形成領
域を外部に露呈させると共に、一定の間隔をおいて多段
に収納した半導体ウェハカセット内の各半導体ウェハの
識別マークを光学的に読み取る方法であって、前記半導
体ウェハカセットを載置面に載置することと、前記半導
体ウェハカセット内の２枚以上の半導体ウェハに形成さ
れた各識別マーク形成領域に対向させて２以上のピック
アップレンズ系の光軸を配することと、各ピックアップ
レンズ系を通して取り入れられる各識別マークの画像を
単一の撮像素子の異なる画像領域に同時に結像させるこ
ととを含んでなることを特徴とする識別マークの読取方
法にある。

【００１２】一般に、ウェハメーカではインゴットをス
ライスしたのちの加工工程にあって、枚葉処理以外の加
工工程間の搬送や加工時に複数枚の半導体ウェハを所定
形態をもつカセットに収納した状態で搬送したり、処理
を行っている。このことは、ウェハメーカからデバイス
メーカへの搬送や、デバイスメーカによる多様な加工工
程にあっても同様である。カセットへの収納は、複数枚
の半導体ウェハをカセット内の一部に形成された溝部に
嵌め込むことにより一定の間隔をおいて並列させて収納
する。これらのウェハは、カセットの前記溝により周縁
の一部を支持され、その他の部分はカセットの外部に露
呈している。通常は、ウェハの結晶軸の方位を示すオリ
フラ（オリエンテーション フラット）やＶ字状に切り
欠かれたノッチが外部に露呈する。

【００１３】一方、半導体ウェハの、例えば上記オリフ
ラやノッチの周辺には、そのウェハのＩＤマークや、ウ
ェハ製造工程、デバイス製造工程の加工履歴などの識別
マークが必要に応じて形成される。その形成にあたって
は、通常、前記カセットから一枚ずつウェハを取り出
し、マーキングがなされる。このカセットからの出し入
れや搬送はロボットによりなされるが、コンタミなどの
発生を回避するには可能な限りカセット内に収納したま
ま行うことが望ましい。

【００１４】上記公報による識別マークの読取装置及び
方法は、こうした点では技術的に一歩前進したと言え
る。しかしながら、これらの装置や方法では、上述のご
とくピックアップレンズ系と照明とが複雑に関係し、或
いは設備空間が大きくなり、しかも読取装置の移動機構
を備える必要があることから、結局はコストアップに繋
がり、更には撮像装置に内蔵された撮像素子の有効な利
用がなされていないなど多くの問題点を残すものであっ
た。

【００１５】本発明は、特にこうした問題点に着目して
なされたものであって、複数枚の半導体ウェハを上記搬
送カセットなどに収納したままで、任意の２枚以上のウ
ェハに形成された各種の識別マークの画像を、各マーク
ごとに対応する２以上のピックアップレンズ系を通して
一括して取り込み、それらを単一の撮像素子にそれぞれ
結像させて画像処理を行って読み取るものである。

【００１６】従って、本発明によれば照明も撮像対象と
なる各ウェハごとに必要最小限の照明で十分であるため
ＬＥＤなどの光の弱い照明光源を使用することができ、
更にはピックアップレンズ系の焦点深度の管理も容易で
あるため必ずしも高性能で大型のレンズ系を採用する必
要はなく、しかも単一の撮像素子の画素全体を有効に利
用できるため、画像処理時間及び読取り操作時間を効率
的に短縮化することができる。

【００１７】請求項２に係る発明は、上記読取方法を実
施する最も適した読取装置に関するものであり、その構
成は各半導体ウェハに識別マークが形成された複数の半
導体ウェハを、そのマーク形成領域を外部に露呈させる
と共に、一定の間隔をおいて多段に収納した半導体ウェ
ハカセット内の各半導体ウェハの識別マークを光学的に
読み取る装置であって、半導体ウェハカセットの載置面
と、前記カセット内に収容され、識別マークの読取り対
象となる２以上の半導体ウェハのマーク形成面に向けて
対設されてなる２以上のピックアップレンズ系と、各ピ
ックアップレンズ系がピックアップする各マーク画像が
異なる画素領域に取り込まれる単一の撮像素子とを備え
てなることを特徴とする識別マークの読取装置にある。
ここで、同時に撮像する識別マークの数は制限される
ものではなく、任意の数に設定できる。例えば、必要な
らばカセットに収納された全ウェハの識別マークを一括
して読み取ろうとする場合には、その枚数に見合ったピ
ックアップレンズ系を各ウェハのマーク形成面に対向し
て配しておき、その全てのマーク画像を単一の撮像素子
に取り込むようにする。

【００１８】これは、近年の識別マークの形成領域の微
小化に伴って、前記ピックアップレンズ系をも微小化す
ることが要求され、これを並列して並設しても装置の大
型化に繋がることがないレンズ系により容易に実現が可
能であることによる。また、撮像素子の画素数も微小化
の一方で増加の一途を辿っており、これが単一の撮像素
子に取り込まれる撮像領域を大幅に広げる要因ともなっ
ている。

【００１９】請求項３に係る発明は、２以上のビックア
ップレンズ系により同時に取り込まれるそれぞれの識別
マーク画像が単一の撮像素子の同一の画素領域に重複し
て結像しないようにするものである。その構成は、前記
２以上の各ピックアップレンズ系の光軸を前記撮像素子
の異なる画素領域に分配する光軸分配手段を有している
ことを特徴としている。

【００２０】光軸分配手段としては、例えばマイクロ反
射鏡やマイクロプリズムを採用することができ、並設さ
れた２以上のピックアップレンズ系から導入された異な
る光軸上の各画像を前記光軸分配手段を介して単一の撮
像素子に集めると共に、各画像を同撮像素子の異なる画
素領域へと導くものである。

【００２１】請求項４に係る発明は、請求項２又は３記
載の読取装置にあって、前記各ピックアップレンズ系の
画像導入領域を規制する画像導入領域規制手段を有して
いることを特徴としている。一般に、カセットに収納さ
れた半導体ウェハの収納間隔は対設レンズ系の撮像視野
に含まれる可能性が高く、また撮像にあたって各レンズ
系に対応する照明光による隣接するレンズ系への影響も
配慮する必要がある。従って、隣接するウェハの識別マ
ーク形成領域同士を光学的に遮断しておくことが望まし
い。

【００２２】そのため、本発明にあっては、例えば各ピ
ックアップレンズ系の画像導入口に、その先端がそれぞ
れの識別マーク形成領域の近傍まで延びる画像導入領域
規制手段としての円筒または裁頭円錐筒などの筒体の一
端を嵌め込み固定する。これにより、各ピックアップレ
ンズ系に導入される画像領域が他の画像領域と干渉しな
いように規制され、単一の画像素子上に鮮明な画像を結
ぶことができる。

【００２３】

【発明の実施形態】以下、本発明の代表的な実施形態を
添付図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の
半導体ウェハに形成された識別マークの読取装置の概略
構成を示している。同図において、符号１は半導体ウェ
ハ収納カセット２を載置すると共に識別マーク読取装置
３を備えたステージである。

【００２４】前記半導体ウェハ収納カセット２は、例え
ば図２に示すように、半導体ウェハＷと略同一形状の前
後板部２ａ，２ａを備え、同前後板部２ａ，２ａはその
左右側面の中央が把持板部２ｂ，２ｂにより連結される
と共に、底面は中央を開口させてその中央開口の左右に
配された底壁部２ｃにより連結されている。この底壁部
２ｃの中央開口からは、ウェハＷの一部が露出するよう
になっている。前記把持板部２ｂ及び底壁部２ｃの内面
には半導体ウェハＷを支持する多数のウェハ支持溝２ｄ
が形成されており、各ウェハ支持溝２ｄに半導体ウェハ
Ｗが挿入されて、前記前後板部２ａ，２ａと略平行に、
互いに接触することなく並列して保持される。更に前記
把持板部２ｂの外面にはロボットの指部或いは作業者の
指等が挿入される把持部である把持凹孔２ｅが形成され
ている。

【００２５】こうした構造を備えたウェハ収納カセット
２に複数の半導体ウェハＷが一定の間隔をおいて収納支
持された状態で、同カセット２を前記ステージ１に、各
ウェハ面がステージ１と平行になるように載置固定す
る。このとき、各ウェハＷの識別マーク形成領域はカセ
ット２から外部に露呈する部分に垂直に並ぶようにされ
ている。本実施形態による識別マークの形成領域はＶノ
ッチの例えば表面側のベベル面である。なお、本実施形
態にあっては、ウェハ収納カセット２を各ウェハ面がス
テージ１と平行となるようにステージ１に載置している
が、同カセット２を各ウェハ面を垂直に立てるようにし
てステージ１に載置することもできる。

【００２６】本実施形態による識別マーク読取装置３
は、前記ステージ１と同ステージ１に設置された読取装
置本体４とからなり、同読取装置本体４は従来と同様に
識別マークを画像としてピックアップするピックアップ
レンズ部５と同レンズ部５が取り付けられる受像部６と
を備えている。ただし、本発明のピックアップレンズ部
５は単数ではなく、上記カセット２に収納された半導体
ウェハＷを一括して同時に読み取る枚数に等しい数のレ
ンズユニット５ａ〜５ｎを有しており、各ユニット５ａ
〜５ｎが前記受像部６に対して脱着可能とされている。

【００２７】図３は被処理面である半導体ウェハＷの、
例えばノッチ内面のベベル面に形成された微小なドット
マークの読取装置に適用される本実施形態における上記
レンズユニット５ａの詳細を示している。なお、本実施
形態によるレンズユニット５ａは、識別マークの形成領
域の検出と共に同領域を照明するマーク形成領域検出兼
照明装置を付設しており、他のレンズユニット５ｂ〜５
ｎも図示のユニット構造と同一構造を備えている。

【００２８】前記レンズユニット５ａは、先端部に複数
のレンズが組み込まれたレンズ組付部５ａ−１と、同レ
ンズ組付部５ａ−１の後端部に形成された外ネジに螺合
嵌着する円筒部５ａ−２とから構成されている。

【００２９】一方、前記マーク形成領域検出兼照明装置
は投受光器７を備えており、この投受光器７は前記レン
ズ組付部５ａ−１に密着状態に外嵌され、ビス８により
固定される筒体からなり、同筒体の外周面に所定の傾斜
角をもって上記レンズユニット５ａの中心線Ｌ１上に向
けられた投光口７ａと受光口７ｂとが、各投受光口７
ａ，７ｂの中心間を結ぶ線分の二等分線Ｌ２が前記レン
ズユニット５ａの中心線Ｌ１を通るように設けられてい
る。前記投受光器７の投受光口７ａ，７ｂには、それぞ
れ光ファイバに接続された球状レンズ又は凸レンズが嵌
め込まれている。

【００３０】このように、本実施形態にあってはレンズ
ユニット５ａに投受光器７を取り付け及び取り外し可能
な構造を備えているため、投受光器の仕様を変更する場
合にも、必要な仕様をもつ他の投受光器と容易に交換す
ることができ、またレンズユニット５ａ及び投受光器７
の洗浄や調整などの各種メンテナンスも一体のままで行
う必要はなく、分解した状態で個々に行うことが可能と
なる。

【００３１】なお、本実施形態による識別マーク読取装
置にあっては、例えばドットマーク形成面上のドットマ
ークを撮像して、これを画像処理するものであり、通常
の撮影と同様に光の正反射による光量差を求めるもので
はないため、照明光の正反射位置に配する必要はなく、
図４に示すようにレンズユニット５ａの光軸は必ずしも
投光口７ａ及び受光口７ｂの各光軸を含む平面上に配す
る必要はない。

【００３２】本実施形態による前記レンズ組付部５ａ−
１は、外径が５ｍｍφ、内径が３．５ｍｍφのレンズ組
付部本体５ａ′−１と、外径が５ｍｍφ、天井部に径が
３ｍｍφの撮像窓を有する蓋体５ａ″−１と、前記レン
ズ組付部本体５ａ′−１に組み込まれた複数のレンズ群
とからなり、前記レンズ組付部本体５ａ′−１の先端部
外周面にも外ネジが切られており、この先端部の外ネジ
に前記蓋体５ａ″−１が螺合嵌着されている。また、前
記レンズ組付部５ａ−１の外周面の一部に上記ビス８を
係着する係着孔が形成されている。

【００３３】因みに、本実施形態ではドットマーク形成
面に照射する光束領域は径が１ｍｍφの円形であって、
撮像領域は前記形成面の横が０．５ｍｍ、縦が０．４ｍ
ｍの矩形領域であり、上記投受光器７の投光口７ａ及び
受光口７ｂの各光軸の交点位置を、前記レンズ組付部本
体５ａ′−１に組み込まれた先端レンズの外面中心から
上記中心線上の１０．０１９ｍｍの点に設定している。
ただし、以上の寸法は単なる例示に過ぎず、処理の種類
や処理対象の大きさによって任意に設定できるものであ
る。

【００３４】一方、本実施形態による識別マーク読取装
置３の他の構成部材である上記受像部６は、図５に示す
ようにケーシング９と、同ケーシング９の内部に配され
たＣＣＤ撮像素子１０と、複数個の反射鏡１１ａ〜１１
ｎとを備えている。図１に示すピックアップレンズ部５
の配置に従えば、前記ケーシング９にはステージ１に横
置きされた上記ウェハ収納カセット２に収納された複数
枚（本実施形態では２５枚）の半導体ウェハＷに対応す
る数の上記レンズユニット５ａが、前記ウェハの収納間
隔と等しい間隔をもって上下方向に取り付けられる。

【００３５】そのため、前記ケーシング９には前記レン
ズユニット５ａの後端をねじ込んで固定するネジ孔が前
記間隔をおいて図示を省略したねじ込み孔がウェハＷの
枚数だけ形成されている。また、同ケーシング９の下端
部には、その底面に平行にＣＣＤ撮像素子１０が固設さ
れており、前記各ねじ込み孔の中心線上には、各鏡面を
それぞれの中心線に対して４５°に傾斜させて下方に向
けた反射鏡１１ａ〜１１ｎが配されている。このときの
反射鏡１１ａ〜１１ｎの配列は、各反射鏡１１ａ〜１１
ｎにより反射された各レンズユニット５ａ〜５ｎからの
光軸が、上記ＣＣＤ撮像素子の異なる画素領域に向けら
れるように配置する。

【００３６】図６は、前記反射鏡１１ａ〜１１ｎの他の
配設例を示しており、この例では上記ＣＣＤ撮像素子１
０は、ケーシング９の背面側の内面中央部に固設され、
各レンズユニット５ａ〜５ｎからの光軸は、それぞれ第
１の反射鏡１１ａ〜１１ｎにより９０°だけＣＣＤ撮像
素子１０の設置側へと反射され、それぞれの反射光軸が
第２の反射鏡１１ａ′〜１１ｎ′によりＣＣＤ撮像素子
１０の異なる画素領域へと到達するように、第１及び第
２の反射鏡１１ａ〜１１ｎ；１１ａ′〜１１ｎ′を傾斜
させて配置している。

【００３７】また、上記実施形態では識別マークである
微小のドットマークは半導体ウェハＷの結晶軸の方位を
示すＶ字状ノッチの表面側ベベル面に形成されている。
このベベル面は傾斜しているため、上述のごとく各レン
ズユニット５ａ〜５ｎの光軸をカセット２に収納された
対応する半導体ウェハＷのウェハ面に対して平行に向け
るだけでは、マークを撮像することは不可能である。

【００３８】図７及び図８は、そうした場合の撮像可能
な各レンズユニット５ａ〜５ｎの変形例を示している。
図７にあっては、前記各レンズユニット５ａ〜５ｎの先
端に、ベベル面からの撮像光を反射させてレンズユニッ
ト５ａ〜５ｎの光軸に合致させるための反射鏡１１ａ″
〜１１ｎ″を配設している。また図８にあっては、各レ
ンズユニット５ａ〜５ｎの光軸が前記ベベル面と好適な
角度で交差するように、各レンズユニット５ａ〜５ｎ自
体をケーシング９に対して傾斜して取り付けるようにし
ている。なお、本発明にあっては上記実施形態における
反射鏡に変えて各種のプリズムを使用することも可能で
ある。

【００３９】いま、上述の構成を備えたマーク形成領域
検出兼照明装置を付設したレンズユニット５ａを使っ
て、上記狭小領域の識別マーク形成面を検出すると共
に、同領域に形成された識別マークを読み取るにあたっ
ては、半導体ウェハＷに形成されたノッチのベベル面が
ウェハ表面に対して傾斜していることから、先ず半導体
ウェハＷを動かして、上記投光口１７ａ及び受光口１７
ｂを結んで得られる線分の二等分線Ｌ２をドットマーク
が形成されているノッチのベベル面に対して垂直となる
ように予め調整しておく。そのため、本実施形態にあっ
ては、ステージ１は従来から工作機械等にて広く知られ
ている図示せぬＸ，Ｙ，Ｚの三軸座標系と曲座標系の適
宜調整機構を備えている。

【００４０】この準備作業を終えたのち、投受光器７の
光源を入れる。次いで、投光口７ａから投射される投光
を読み取ろうとするノッチ内面のベベル面に沿って走査
させる。このとき前記受光口７ｂにはその反射光が受光
され、その光量変化が光電変換素子を介して検出され
る。もし、検出面に所定の形態をもつドットマークが形
成されていると、それらのドットマーク群により前記光
量変化が所定の光量変化として捉えられ、ドットマーク
が形成されていない領域では前記光量変化が乏しくな
る。

【００４１】この光量変化が予め設定された基準値の範
囲にあり、しかも本実施形態にあっては、前記光量変化
の検出と同時に投光口７ａから投射される投光を照明光
として利用する。従って、この照明光は各レンズユニッ
ト５ａ〜５ｎが向けられた半導体ウェハＷごとに個別に
照射され、しかもその照射領域は極めて狭小であること
から、その各照射源にはＬＥＤのごとく弱い光源を使う
ことができ、白色光のごとく強力な光源ではないためウ
ェハに対する影響を考慮する必要がない。

【００４２】前述のごとくドットマークの形成領域が検
出されると、各レンズユニット５ａ〜５ｎのうち読取り
対象となる２以上の半導体ウェハＷに対応するレンズユ
ニットの図示せぬシャッター部が作動され、それらのレ
ンズユニット及びケーシング９内の対応する反射鏡を通
して、ＣＣＤ撮像素子１０の予め設定された画素領域に
マーク画像を取り込む。ＣＣＤ撮像素子１０で受けた光
像は、図示せぬ画像処理手段を経て、同じく図示せぬモ
ニタに表示されると共に、中央制御装置に記憶される。

【００４３】こうして、上記実施形態による半導体ウェ
ハの識別マークの読取装置によれば、ウェハ収納カセッ
ト２に収納された複数枚の半導体ウェハＷのうち、任意
の数の半導体ウェハＷの各識別マークを同ウェハＷを固
定したまま一括して同時に読み取ることができるため、
読取り作業の迅速化が実現されると共にコンタミなどに
よる汚染の心配がなく、しかも撮像時には各ウェハＷご
とに対応して配される個別のピックアップレンズ系によ
り独立して撮像されるため、レンズ系の焦点深度と照明
に関する複雑な調整が不要となり、更には前述の２以上
の撮像された画像が単一の撮像素子に分配して取り込ま
れるため、撮像素子の画素を有効に利用できる。

【００４４】図９は本発明の更に他の実施形態を示して
いる。この実施形態によれば、上記レンズユニット５の
先端に円筒或いは裁頭円錐筒からなるフード１２を付設
している。本発明にあっては、カセット２に収納された
複数枚の半導体ウェハＷに対して、同ウェハＷを収納し
た状態で複数のピックアップレンズ系を読取り対象とな
るウェハＷの識別マーク形成面に向けて読み取るため、
隣接する識別マークが干渉し合って撮像される恐れがあ
る。本実施形態は、こうした干渉を避けるものである。
この場合、上記投受光器７は前記フードに固着するよう
にしてもよい。

【００４５】以上の実施形態は本発明の代表的な読取装
置を例示しているに過ぎず、例えば上記実施形態ではピ
ックアップレンズ部５を、カセット２に収納された半導
体ウェハＷの枚数に等しい数のレンズユニット５ａ〜５
ｎをケーシング９に取り付けているが、このレンズユニ
ットの数を同時に撮像する半導体ウェハＷの枚数分とし
てケーシングに取り付け、識別マークを読み取ろうとす
るカセット内の半導体ウェハの枚数が同時に撮像する枚
数を越える場合には、前記ケーシングをウェハＷの並列
方向に沿って移動させ得るような移動機構を設ければよ
く、様々な変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウェハに形成された識別マーク
の読取装置の概略構成例を示す説明図である。

【図２】半導体ウェハの収納カセット例を示す立体図で
ある。

【図３】本発明に適用されるピックアップレンズ系の一
例を示す断面図である。

【図４】本発明に適用される識別マーク形成領域検出兼
照明装置の投受光軸とピックアップレンズ系の光軸の位
置関係を示す説明図である。

【図５】本発明の識別マーク読取装置本体の内部に配さ
れる反射鏡の配置例を示す断面図である。

【図６】前記反射鏡の他の配置例を示す断面図である。

【図７】上記ピックアップレンズ系の変形例を示す概略
断面図である。

【図８】同ピックアップレンズ系の他の変形例を示す概
略断面図である。

【図９】同ピックアップレンズ系の他の実施形態を示す
概略断面図である。

【符号の説明】

１ ステージ ２ 半導体ウェハ収納カセット ２ａ 前後板部 ２ｂ 把持板部 ２ｃ 底壁部 ２ｄ ウェハ支持溝 ２ｅ 把持凹孔 ３ 識別マーク読取装置 ４ 読取装置本体 ５ ピックアップレンズ部 ５ａ〜５ｎ レンズユニット ５ａ−１ レンズ組付部 ５ａ′−１ レンズ組付部本体 ５ａ″−１ 蓋体 ５ａ−２ 円筒部 ５ａ′−２ 凸レンズ ６ 受像部 ７ 投受光器 ７ａ 投光口 ７ｂ 受光口 ８ ビス ９ ケーシング １０ ＣＣＤ撮像素子 １１ａ〜１１ｎ 反射鏡 １１ａ′〜１１ｎ′ 反射鏡 １１ａ″ 反射鏡 １２ フード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA03 BA02 BA15 BA19 BA21 CA02 CA12 CA16 CB02 CB12 CB16 CE20 5F031 CA02 DA01 JA04 JA19 JA23 JA37 JA49 JA50

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各半導体ウェハに識別マークが形成され
   た複数の半導体ウェハを、そのマーク形成領域を外部に
   露呈させると共に、一定の間隔をおいて並列して収納し
   た半導体ウェハカセット内の各半導体ウェハの識別マー
   クを光学的に読み取る方法であって、 前記半導体ウェハカセットを固定面に載置することと、 前記半導体ウェハカセット内の２枚以上の半導体ウェハ
   に形成された各識別マーク形成領域に対向させて２以上
   のピックアップレンズ系の光軸を配することと、 各ピックアップレンズ系を通して取り入れられる各識別
   マークの画像を単一の撮像素子の異なる画像領域に同時
   に結像させることと、を含んでなることを特徴とする識
   別マークの読取方法。
2. 【請求項２】 各半導体ウェハに識別マークが形成され
   た複数の半導体ウェハを、そのマーク形成領域を外部に
   露呈させると共に、一定の間隔をおいて多段に収納した
   半導体ウェハカセット内の各半導体ウェハの識別マーク
   を光学的に読み取る装置であって、 半導体ウェハカセットの載置面と、 前記カセット内に収容され、識別マークの読取り対象と
   なる２以上の半導体ウェハのマーク形成面に向けて対設
   されてなる２以上のピックアップレンズ系と、 各ピックアップレンズ系がピックアップする各マーク画
   像が異なる画素領域に取り込まれる単一の撮像素子と、
   を備えてなることを特徴とする識別マークの読取装置。
3. 【請求項３】 前記２以上の各ピックアップレンズ系の
   光軸を前記撮像素子の異なる画素領域に分配する光軸分
   配手段を有してなる請求項２記載の読取装置。
4. 【請求項４】 前記各ピックアップレンズ系の画像導入
   領域を規制する画像導入領域規制手段を有してなる請求
   項２又は３記載の読取装置。