JP2003188059A - チップスケールマーカのマーキング位置補正方法及びその装置 - Google Patents
チップスケールマーカのマーキング位置補正方法及びその装置Info
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Abstract
方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 チップスケールマーカのマーキング補正
方法は、(a)ウェーハを支持するウェーハホルダ上に
前記ウェーハと同じ大きさのスクリーンを安着させる段
階と、(b)前記スクリーンの下方から前記スクリーン
の所定目標点にレーザーを照射し、前記目標点の上方に
移動したカメラで前記スクリーン上のレーザービーム位
置を測定する段階と、(c)前記測定された位置情報を
制御器に伝送する段階と、(d)前記(b)及び(c)
段階を所定の多数の点で反復する段階と、(e)前記伝
送された位置情報と目標点とを比較する段階と、(f)
前記(e)段階の偏差が所定値以上である場合、前記ガ
ルバノスキャナのミラーの位置を変更して前記ウェーハ
に照射されるレーザービームの位置を補正する段階とを
具備する。
Description
カのマーキング位置補正方法及びその装置に係り、より
詳細にはレーザーを使用してウェーハチップ上に文字を
マーキングするチップスケールマーカにおいてマーキン
グ位置を補正する方法及びその装置に関する。
または数万個のチップよりなっている。これらチップを
生産ロット別に区別するために各チップの表面に文字及
び/または数字を表示する。この時、マーキングのため
に使用する装備としてレーザービームを使用するチップ
スケールマーカ装備を使用する。
概略図であって、ウェーハWを共に示した。
にウェーハWが載せられており、ウェーハホルダ20の
下方にはレーザー発振装置30が配置されている。レー
ザー発振装置30のレーザーソースから発振されたレー
ザービームはガルバノスキャナ32の多数のミラー(図
示せず)及びfシータレンズ34を通じてウェーハW上
のチップに照射されてチップの表面に文字を記録する。
ハホルダ20に支持されることを監視するカメラ40が
配置されている。このカメラ40はX−Yステージ50
に連結されて動く。参照番号60はX−Yステージ50
及びウェーハホルダ20などが位置するテーブルであ
る。
するためにはウェーハの整列が重要である。ウェーハの
整列はウェーハの幾何学的特性ないし認識表を基準とし
てマーキング位置に位置させることである。マーキング
工程はウェーハの認識特徴(ball array、認
識マークなど)を光学的方法を利用して認識した後、マ
ーキング位置に合わせてマーキングデータを変換してレ
ーザービームを適当な光学系を利用してマーキング位置
に照射することによって行われる。ここで1mm2以下
のチップにマーキングをするためにはチップの正確な位
置認識と正確なレーザービームの照射は必須である。最
初のマーキング作業時にウェーハの正確な位置認識と正
確なビームの照射を達成したとしても、外乱(振動、
熱)によりレーザービームの照射位置は経時的に変わり
うる。このような変化を周期的に測定してレーザービー
ム照射位置を補正する機能が必要である。このようなマ
ーキング位置測定及び補正の周期は装備及び作業環境に
左右されるが、不良防止及び品質検査次元でビームの照
射が所望の位置で周期的にかつ簡便に行われねばならな
い。
方法を概略的に示した図面である。
を一定の間隔で配列して作ったウェーハ状のプレート7
0にレーザービームを照射した後、前記孔70aを通過
したレーザービームの位置をカメラ40で観察してレー
ザービームの目標位置と比較する。次いでレーザー照射
位置の誤差程度を把握してレーザービームの照射経路を
補正する。
するレーザービームをカメラ40の前面ガラス42を通
じて観測する。図2に示したように孔70aに対して傾
斜を有するレーザービーム(図2の点線表示レーザービ
ーム)はカメラ40のガラス42部分で屈折される。し
たがってウェーハと同じ位置にあるプレート70上でレ
ーザービームが照射された位置を正確に把握し難い。
を改善するために創出されたものであって、本発明の目
的はウェーハの代りに半透光性のスクリーン上にレーザ
ービームを照射し、照射された位置を測定してチップス
ケールマーカのマーキング位置を補正する方法を提供す
ることである。
のチップスケールマーカのマーキング位置補正装置を提
供することである。
めに本発明のチップスケールマーカのマーキング位置補
正方法は、レーザーソースからガルバノスキャナ及びf
シータレンズを通じてウェーハにマーキングをするチッ
プスケールマーカのマーキング補正方法において、
(a)ウェーハを支持するウェーハホルダ上に前記ウェ
ーハと同じ大きさのスクリーンを安着させる段階と、
(b)前記スクリーンの下方から前記スクリーンの所定
目標点にレーザーを照射し、前記目標点の上方に移動し
たカメラで前記スクリーン上のレーザービーム位置を測
定する段階と、(c)前記測定された位置情報を制御器
に伝送する段階と、(d)前記(b)ないし(c)段階
を所定の多数の点で反復する段階と、(e)前記伝送さ
れた位置情報と目標点とを比較する段階と、(f)前記
(e)段階の偏差が所定値以上である場合、前記ガルバ
ノスキャナのミラーの位置を変更して前記ウェーハに照
射されるレーザービームの位置を補正する段階とを具備
する。
ダからウェーハをアンローディングする段階と、(b)
位置測定カメラの前端部にカメラスクリーンを配置する
段階と、(c)前記カメラ及びカメラスクリーンを所定
のマーキング目標点に移動する段階と、(d)前記目標
点にレーザービームを照射し、前記カメラで前記カメラ
スクリーン上のレーザービーム位置を測定する段階と、
(e)前記測定された位置情報を制御器に伝送する段階
と、(f)前記(c)ないし(e)段階を所定の多数の
点で反復する段階と、(g)前記伝送された位置情報と
目標点とを比較する段階と、(h)前記(g)段階の偏
差が所定値以上である場合、前記ガルバノスキャナのミ
ラーの位置を変更して前記ウェーハに照射されるレーザ
ービームの位置を補正する段階とを具備する。
ップスケールマーカのマーキング位置補正装置は、ウェ
ーハマーキング用レーザーと、マーキング対象ウェーハ
を支持するウェーハホルダと、前記ウェーハホルダの上
方でX−Yステージに連結されて動きつつ前記ウェーハ
ホルダに支持されることを監視するカメラを具備するチ
ップスケールマーカとにおいて、スクリーンと、前記ス
クリーンに照射されたレーザービームの位置とマーキン
グ目標ポイント間の位置情報を受けてその位置偏差が所
定値以上である場合、前記ウェーハマーキング用レーザ
ーのガルバノスキャナのミラーの位置を補正する制御器
とを具備する。
状及び大きさであり、前記ウェーハホルダに装着されて
前記レーザーからのレーザービームを受けて前記レーザ
ービームが照射された位置を表示する。
発明のチップスケールマーカのマーキング位置補正装置
による第1実施例を詳細に説明する。この過程で図面に
示された層や領域の厚さは明細書の明確性のために誇張
された。
スケールマーカのマーキング位置補正装置の概略図であ
る。
上にスクリーン180が安着されており、ウェーハホル
ダ120の下方にはレーザー発振装置130が配置され
ている。レーザー発振装置130のレーザーソースから
発振されたレーザービームはガルバノスキャナ132の
多数のミラー(図示せず)及びfシータレンズ134を
通じてウェーハ上に照射されて生産ロット番号をマーキ
ングする。ウェーハホルダ120の上方にはウェーハま
たはスクリーン180を観察するカメラ140が設けら
れている。このカメラ140はX−Yステージ150に
より移動され、かつ支持される。前記カメラ140及び
X−Yステージ150からの位置情報は制御器170に
電気的信号で入力され、前記制御器170からの出力信
号はガルバノスキャナ132及びX−Yステージ150
に出力される。
ウェーハと同じ形状及び大きさであり、図5に示したよ
うに二層よりなっている。下部層182はレーザー光を
吸収して発光する蛍光層であり、上部層184は蛍光層
からの光を透過させる層である。前記下部層182はウ
ェーハホルダ120の中央ホール(図4の122参照)
に安着して変形されないようにある程度固くすることが
望ましい。
であって、スクリーン180と共に示されている。ウェ
ーハホルダ120の中央にはウェーハを支持する多数の
支持突起128が円周に形成された中央ホールが形成さ
れている。そして中央ホール122の周囲に多数のホー
ル124が形成されており、そのホール124の上には
光を半透過する半透光性膜126が付着されている。前
記ホール124は中央ホール122の外周から所定距離
だけ離隔した同心円上に配置されることが望ましい。前
記半透光性膜126は前記スクリーン180と同じ作用
をする。
マーキング位置補正装置の作用を図面を参照して詳細に
説明する。
を照射する時に光の経路を図式的に示した図面であり、
図6はカメラのセンター点146とそれから外れたレー
ザービームポイント148を図式的に示した図面であ
る。
のスクリーン180をウェーハホルダ120に定着させ
る。次に、レーザー130から光を発振すれば、この光
はガルバノスキャナ132のいくつかのミラーを通じて
スクリーン180の所定位置に照射される。照射された
光は蛍光層である下部層182に吸収されて発光する。
発光された光は上部層184を通じて上方に照射され
る。この時、スクリーン180に傾いて入射された光
(図5の点線表示されたレーザービーム)も図5の点線
で表示された光の経路のように上方のカメラ140に対
して垂直に光を発散する。前記レーザーはNd:YAG
レーザーを使用することが望ましく、1,064nmの
赤外線、2次調和波である532nmの緑色光及び3次
調和波である355nmの紫外線のうちのいずれか一つ
の波長を使用し、前記カメラは使われたレーザー波長を
確認できるvision ccdカメラを使用すること
が望ましい。
点146の上方に位置するようにX−Yステージ150
により移動した状態でその下方のスクリーン180に形
成されたレーザービームポイント148を読出す。この
時、ビームポイント148がレーザービームの目標点1
46から外れた程度を把握してその偏差のX−Y座標を
制御器170に入力する。前記ビームポイント148の
確認過程は多数の位置で反復して実行される。
報を分析して、偏差が所定範囲を外れた場合にガルバノ
スキャナ132のミラーを調節する。
後、ウェーハホルダ120にウェーハを定着させる。こ
の時、ウェーハが定着される位置は前記スクリーンが載
せられていた位置と同一にする。
ービームはウェーハに補正された経路にビームを照射し
てマーキングする。
スキャナ132の揺れを検出しようとする場合にはレー
サービームをウェーハホルダ120の外郭ホール124
上の半透光性膜126上に照射し、カメラ140を照射
される目標点の上方に移動させて前述した方法で照射さ
れたビームポイントを検出し、それからレーザービーム
を補正する。
ーザービームが照射される面を粗く加工したガラスまた
はアクリルを使用し、その上部には光減衰器を使用する
こともある。前記スクリーンにレーザービームを照射す
ればレーザービームは粗く加工された面で散乱される。
傾いて照射されたビームも散乱されて傾いた方向への透
過が防止される。照射されたレーザービームは前記下部
層に像を結ぶ。また、下部層の散乱光のうちレーザービ
ームが照射されたポイントを区分するために前記下部層
の上部に光減衰器が使われる。この光減衰器を通過した
光は一つのビームポイントを表示するのでカメラを使用
して前記ビームポイントを容易に観測できる。
ーンを使用したが、半透光性ガラスのように固い半透光
性物質を使用する時には一層として使用することもあ
る。
スケールマーカ200のマーキング位置補正装置を示し
た図面であり、第1実施例と同じ構成要素には同じ参照
番号を使用して詳細な説明は省略する。
る支持台142の下部に設けられてカメラ140の前面
部にカメラスクリーン290を配置及び除去するモータ
292が配置されている。そして、ウェーハホルダ22
0の中央に中央ホール222が形成されており、この中
央ホール222を通じてレーザー発振装置130からの
レーザービームがカメラスクリーン290に照射され
る。
ーキング位置を検出しようとする場合には図7の点線で
表示されたカメラスクリーン290をモータ292を駆
動してカメラ140の前面に配置する。次に、レーザー
ビームを照射しようとするウェーハの位置に対応するよ
うにX−Yステージ150の所定位置にカメラ140及
びカメラスクリーン290を移動させた後、カメラスク
リーン290にレーザービームを照射する。次にカメラ
140でカメラスクリーン290上に照射されたビーム
ポイントを観測し、その位置を制御器170に入力す
る。
ハと同じ大きさの円形フレーム282上に半透光性膜2
84を付着したものである。半透光性膜284は例え
ば、障子紙を使用できる。このような半透光性膜284
はレーザービームを受けたポイントを表示してその位置
を表示する。
プスケールマーカのマーキング位置補正方法及びその装
置によれば、ウェーハマーキング前にウェーハチップに
マーキングされる位置を測定してそれによりレーザービ
ームの方向を補正でき、マーキング作業中にもレーザー
ビームをウェーハホルダの縁部に形成された半透光性膜
に照射し、照射されたレーザービームポイントを測定す
ることによってレーザービームの簡易調整も可能であ
る。また、スクリーン上のビームポイントを基準に補正
するために正確な補正が可能になってウェーハチップ上
の正確な位置にマーキングできる。
されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者であれ
ばこれより多様な変形及び均等な実施例が可能であると
いう点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的
保護範囲は特許請求の範囲に限って決められねばならな
い。
である。
カのマーキング位置補正装置の概略図である。
の経路を図式的に示した図面である。
ビームポイントを図式的に示した図面である。
カのマーキング位置補正装置を示した図面である。
Claims (23)
- 【請求項1】 レーザーソースからガルバノスキャナ及
びfシータレンズを通じてウェーハにマーキングをする
チップスケールマーカのマーキング補正方法において、 (a)ウェーハを支持するウェーハホルダ上に前記ウェ
ーハと同じ大きさのスクリーンを安着させる段階と、 (b)前記スクリーンの下方から前記スクリーンの所定
目標点にレーザーを照射し、前記目標点の上方に移動し
たカメラで前記スクリーン上のレーザービーム位置を測
定する段階と、 (c)前記測定された位置情報を制御器に伝送する段階
と、 (d)前記(b)及び(c)段階を所定の多数の点で反
復する段階と、 (e)前記伝送された位置情報と目標点とを比較する段
階と、 (f)前記(e)段階の偏差が所定値以上である場合、
前記ガルバノスキャナのミラーの位置を変更して前記ウ
ェーハに照射されるレーザービームの位置を補正する段
階とを具備することを特徴とするチップスケールマーカ
のマーキング位置補正方法。 - 【請求項2】 前記スクリーンは、 前記照射されたレーザービームを吸収して上方に前記ス
クリーンに対して垂直の光を発散することを特徴とする
請求項1に記載のチップスケールマーカのマーキング位
置補正方法。 - 【請求項3】 前記スクリーンは、 レーザービームが照射されたポイントで光を散乱させる
表面が粗く加工されたガラスまたはアクリルよりなる下
部層と、 前記下部層の上部に前記散乱された光をフィルタリング
して上方に一つのポイントを提供する光減衰器とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のチップスケールマー
カのマーキング位置補正方法。 - 【請求項4】 前記スクリーンは、 レーザービームが照射されたポイントを表示する半透光
膜であることを特徴とする請求項1に記載のチップスケ
ールマーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項5】 前記レーザーは、 1,064nmの赤外線、2次調和波である532nm
の緑色光及び3次調和波である355nmの紫外線のう
ちのいずれか一つの波長を使用するNd:YAGレーザ
ーであることを特徴とする請求項1に記載のチップスケ
ールマーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項6】 前記ウェーハホルダにマーキング対象ウ
ェーハを載せてマーキング作業を行う段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載のチップスケールマー
カのマーキング位置補正方法。 - 【請求項7】 ウェーハを載せてマーキング作業を行う
途中に、マーキング位置簡易補正を実施することを特徴
とする請求項6に記載のチップスケールマーカのマーキ
ング位置補正方法。 - 【請求項8】 前記簡易補正は、 (g1)前記ウェーハホルダの外郭に配置されたホール
上の半透光性膜の所定目標点にレーザービームを照射
し、前記目標点の上方に移動したカメラで前記半透光性
膜上のレーザービーム位置を測定する段階と、 (g2)前記測定された位置情報を制御器に伝送する段
階と、 (g3)前記(g1)ないし(g2)段階を多数のホー
ルで反復する段階と、 (g4)前記伝送された位置情報と前記半透光性膜の目
標点とを比較する段階と、 (g5)前記(g4)段階の偏差が所定値以上である場
合、前記ガルバノスキャナのミラーの位置を変更して前
記ウェーハに照射されるレーザービームの位置を補正す
る段階とを通じて実施されることを特徴とする請求項7
に記載のチップスケールマーカのマーキング位置補正方
法。 - 【請求項9】 半透光性膜は、 レーザービームを吸収して上方に平行したビームを発散
することを特徴とする請求項8に記載のチップスケール
マーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項10】 半透光性膜は、 レーザービームが照射されたポイントで光を散乱させる
表面が粗く加工されたガラスまたはアクリルよりなる下
部層と、 前記下部層の上部に前記散乱された光をフィルタリング
して上方に一つのポイントを提供する光減衰器とを含む
ことを特徴とする請求項8に記載のチップスケールマー
カのマーキング位置補正方法。 - 【請求項11】 前記ホールは、 前記ウェーハが安着される前記ウェーハホルダの中心ホ
ールから外側に所定距離だけ離隔して同心円で等間隔に
配置された多数のホールであることを特徴とする請求項
8に記載のチップスケールマーカのマーキング位置補正
方法。 - 【請求項12】 レーザーソースからガルバノスキャナ
及びfシータレンズを通じてウェーハにマーキングをす
るチップスケールマーカのマーキング補正方法におい
て、 (a)ウェーハホルダからウェーハをアンローディング
する段階と、 (b)位置測定カメラの前端部にカメラスクリーンを配
置する段階と、 (c)前記カメラ及びカメラスクリーンを所定のマーキ
ング目標点に移動する段階と、 (d)前記目標点にレーザービームを照射し、前記カメ
ラで前記カメラスクリーン上のレーザービーム位置を測
定する段階と、 (e)前記測定された位置情報を制御器に伝送する段階
と、 (f)前記(c)ないし(e)段階を所定の多数の点で
反復する段階と、 (g)前記伝送された位置情報と目標点とを比較する段
階と、 (h)前記(g)段階の偏差が所定値以上である場合、
前記ガルバノスキャナのミラーの位置を変更して前記ウ
ェーハに照射されるレーザービームの位置を補正する段
階とを具備することを特徴とするチップスケールマーカ
のマーキング位置補正方法。 - 【請求項13】 前記カメラスクリーンは、 前記レーザービームを吸収して上方に平行したビームを
発散することを特徴とする請求項12に記載のチップス
ケールマーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項14】 前記カメラスクリーンは、 前記レーザービームが照射されたポイントで光を散乱さ
せる表面が粗く加工されたガラスまたはアクリルよりな
る下部層と、 前記下部層の上部に前記散乱された光をフィルタリング
して上方に一つのポイントを提供する光減衰器とを含む
ことを特徴とする請求項12に記載のチップスケールマ
ーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項15】 前記カメラスクリーンは、 前記レーザービームを受けた点を表示する半透光性膜で
あることを特徴とする請求項12に記載のチップスケー
ルマーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項16】 前記レーザーは、 1,064nmの赤外線、2次調和波である532nm
の緑色光及び3次調和波である355nmの紫外線のう
ちのいずれか一つの波長を使用するNd:YAGレーザ
ーであることを特徴とする請求項12に記載のチップス
ケールマーカのマーキング位置補正方法。 - 【請求項17】 ウェーハマーキング用レーザーと、マ
ーキング対象ウェーハを支持するウェーハホルダと、前
記ウェーハホルダの上方でX−Yステージに連結されて
動きつつ前記ウェーハホルダに支持されることを監視す
るカメラを具備するチップスケールマーカとにおいて、 スクリーンと、 前記スクリーンに照射されたレーザービームの位置とマ
ーキング目標ポイント間の位置情報を受けてその位置偏
差が所定値以上である場合、前記ウェーハマーキング用
レーザーのガルバノスキャナのミラーの位置を補正する
制御器とを具備するチップスケールマーカ用マーキング
位置補正装置。 - 【請求項18】 前記スクリーンは、 前記ウェーハと同じ形状及び大きさを有し、前記ウェー
ハホルダに装着されて前記レーザーからのレーザービー
ムを受けて前記レーザービームが照射された位置を表示
することを特徴とする請求項17に記載のチップスケー
ルマーカ用マーキング位置補正装置。 - 【請求項19】 前記スクリーンは、 照射されたレーザービームを吸収する下部層と、 前記下部層に積層されて前記下部層からの光を上方に垂
直方向に透過させる上部層とを具備することを特徴とす
る請求項18に記載のチップスケールマーカ用マーキン
グ位置補正装置。 - 【請求項20】 前記スクリーンは、 レーザービームが照射されたポイントで光を散乱させる
ように表面が粗く加工されたガラスまたはアクリルより
なる下部層と、 前記下部層の上部に設けられて前記散乱された光をフィ
ルタリングして上方に一つのポイントを提供する光減衰
器とを具備することを特徴とする請求項17に記載のチ
ップスケールマーカ用マーキング位置補正装置。 - 【請求項21】 前記スクリーンは、 半透光性ガラスであることを特徴とする請求項17に記
載のチップスケールマーカ用マーキング位置補正装置。 - 【請求項22】 前記ウェーハホルダは、 ウェーハを安着させるように形成された中央ホールの外
郭で前記中央ホールの外周から所定距離だけ離隔した同
心円上に形成された多数のホールと、 前記ホール上には半透光性膜とを具備することを特徴と
する請求項18に記載のチップスケールマーカ用マーキ
ング位置補正装置。 - 【請求項23】 前記スクリーンは、 前記カメラの前面部に配置可能に前記カメラ支持台に連
結され、前記カメラと共に前記レーザーからのレーザー
ビームを受ける位置に移動して前記レーザービームが照
射された位置を表示する半透光性スクリーンであること
を特徴とする請求項17に記載のチップスケールマーカ
用マーキング位置補正装置。
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