JP2018170312A - Wafer positioning apparatus and chamfering apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer positioning apparatus and a chamfering apparatus using the same which can surely detect edge parts even for wafers that have been bonded or molded with glass, resin, or silicon.SOLUTION: A wafer positioning apparatus that detects the outer peripheral edge and detects the center of a wafer W includes a measurement table 66 on which the wafer W is mounted and that is rotatable while holding the wafer W and an optical sensor 1 that is installed in the vicinity of the outer peripheral edge of the mounted wafer W while maintaining a predetermined distance from the measurement table 66 and receives reflected light from the substantially disk-shaped surface of the wafer W, and the light receiving angle of the optical sensor 1 is narrowed such that the detection sensitivity is reduced on the surface inclined with respect to the horizontal plane of the wafer W.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ガラス、樹脂、シリコンで貼り合わせ処理やモールド処理されたウェーハの位置決め装置及びそれを用いた面取り装置に関する。   The present invention relates to a wafer positioning apparatus bonded and molded with glass, resin, and silicon, and a chamfering apparatus using the same.

近年、ガラス、樹脂、シリコンで貼り合わせ処理やモールド処理されたウェーハが提案されており、例えば、基板の絶縁性・透明性などからプロジェクター、高周波デバイス、MEMS応用製品、など様々な応用が期待されている。また、ウェーハの外周縁部には、その結晶方位が後の工程で分かるようにするための目印として、所定の位置にオリフラ(オリエンテーションフラット(OF))またはノッチと言われる切欠きが設けられている。   In recent years, wafers that have been bonded or molded with glass, resin, or silicon have been proposed. For example, various applications such as projectors, high-frequency devices, and MEMS-applied products are expected due to substrate insulation and transparency. ing. In addition, notches called orientation flats (orientation flats (OF)) or notches are provided at predetermined positions on the outer peripheral edge of the wafer as marks for making the crystal orientation known in a later step. Yes.

したがって、このような構成のウェーハを、さらなる加工を行う面取り装置や検査を行う検査機等の各種装置に投入する場合には、上記オリフラを基準として、ウェーハの位置決めを行う必要がある。特に、ウェーハの品質向上の要求から、ウェーハ端面(エッジ部)の加工状態が重要視され、ハンドリングによるチッピングを防止するため、縁部を研削することで面取り加工が行われている。   Therefore, when a wafer having such a configuration is put into various devices such as a chamfering device for further processing or an inspection machine for performing inspection, it is necessary to position the wafer based on the orientation flat. In particular, the processing state of the wafer end face (edge part) is regarded as important because of the demand for improving the quality of the wafer, and chamfering is performed by grinding the edge part in order to prevent chipping due to handling.

ウェーハの位置決めを行う技術として、円板状のウェーハの外周縁部に設けられたオリフラやノッチ等の位置決め基準部を光学的に検出して、この位置決め基準部を基準としてウェーハの位置決めを行うため、ウェーハのセンタリング後、このウェーハを回転させながら、ラインセンサによりウェーハの外周縁部を光学的に測定することが知られ、特許文献1に記載されている。   As a technique for positioning a wafer, optically detecting a positioning reference part such as an orientation flat or a notch provided on the outer peripheral edge of a disk-shaped wafer, and positioning the wafer with reference to this positioning reference part It is known to optically measure the outer peripheral edge of a wafer by a line sensor while rotating the wafer after centering the wafer, and is described in Patent Document 1.

また、上下に積層される半導体ウェーハの位置合わせを行う場合、赤外線カメラ等の撮像手段によって、撮像手段から見て手前側に配置された半導体ウェーハの表面上に形成されたアライメントマークを撮像することが知られ、特許文献2に記載されている。   When aligning semiconductor wafers stacked on top and bottom, an alignment mark formed on the surface of the semiconductor wafer disposed on the near side as viewed from the imaging means is imaged by an imaging means such as an infrared camera. Is known and described in US Pat.

特開2011−181849号公報JP 2011-181849 A 特開2015−188042号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-188042

しかしながら、上記従来技術においては、積層された状態のウェーハの外形を検出する際、ウェーハ全体の最大外形が検出され、貼り合わせ面に対応する外形を正しく検出することは困難であった。特に、光学的な検出では、被写界深度が有限なことにより焦点位置以外の部分はピンぼけになったり、光源の広がりにより影の境界がぼやけたり、対象物の丸い角で陰影ができたり、エッジ近辺での局所的な反射により歪んだり、することより、実際の画像から得られるエッジは理想のエッジとは程遠く、安定した測定が困難であった。   However, in the above prior art, when detecting the outer shape of the stacked wafers, the maximum outer shape of the entire wafer is detected, and it is difficult to correctly detect the outer shape corresponding to the bonded surface. In particular, in optical detection, because the depth of field is finite, the part other than the focal position is out of focus, the boundary of the shadow is blurred due to the spread of the light source, and the shadow is made with the round corner of the object, Since distortion is caused by local reflection in the vicinity of the edge, the edge obtained from the actual image is far from the ideal edge, and stable measurement is difficult.

特に、ガラスとシリコンとを貼り合わせたウェーハで、シリコンを基準としてアライメントを行う場合、通常のライン型センサ、画像ではガラス部の透明性、ごみや重なり方、気泡、うねり、汚れ等の問題で位置決めが極めて困難であった。   In particular, when aligning silicon and silicon with a glass-silicon wafer as a reference, normal line-type sensors and images have problems such as transparency of the glass part, dust and overlap, bubbles, swells, and dirt. Positioning was extremely difficult.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ガラス、樹脂、シリコンで貼り合わせ処理やモールド処理されたウェーハであっても、汎用的な面取り装置に簡単に組み込むことができると共に、確実にエッジ部を検出可能なウェーハの位置決め装置及びそれを用いた面取り装置を得ることにある。   The object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and even a wafer that has been bonded or molded with glass, resin, or silicon can be easily incorporated into a general-purpose chamfering apparatus and reliably. Another object of the present invention is to obtain a wafer positioning device capable of detecting an edge portion and a chamfering device using the same.

上記目的を達成するため、本発明は、外周エッジを検出してウェーハの中心を検出するウェーハの位置決め装置において、前記ウェーハを載置して前記ウェーハを保持しながら回転可能とされた測定テーブルと、載置された前記ウェーハの外周エッジ近傍に前記測定テーブルと所定の間隔を保持して設置され、前記ウェーハの略円盤状の面からの反射光を受光する光学センサと、を備え、前記光学センサの受光角度は、前記ウェーハの水平面に対して斜面となる面では検出感度が小さくなるように狭められたものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a wafer positioning apparatus that detects an outer peripheral edge and detects the center of a wafer, and a measurement table that is rotatable while placing the wafer and holding the wafer. An optical sensor installed in the vicinity of the outer peripheral edge of the mounted wafer while maintaining a predetermined distance from the measurement table and receiving reflected light from a substantially disk-shaped surface of the wafer, The light receiving angle of the sensor is narrowed so that the detection sensitivity is reduced on the surface that is inclined with respect to the horizontal plane of the wafer.

また、上記において、前記光学センサを画像素子が一列に並んで配置された反射型ラインセンサとしたことが望ましい。   In the above, it is preferable that the optical sensor is a reflective line sensor in which image elements are arranged in a line.

さらに、上記のものにおいて、前記受光角度を0°〜4°としたことが望ましい。   Furthermore, in the above, it is desirable that the light receiving angle is 0 ° to 4 °.

さらに、上記のものにおいて、前記ウェーハは、ガラス、樹脂、シリコンのうちの少なくともいずれかを用いて貼り合わせ処理されたウェーハであり、前記受光角度は、前記ウェーハにおける斜面部の水平面に対する角度の1/10以下とされたことが望ましい。   Further, in the above, the wafer is a wafer that is bonded using at least one of glass, resin, and silicon, and the light receiving angle is 1 of an angle with respect to a horizontal plane of a slope portion of the wafer. / 10 or less is desirable.

さらに、上記のものにおいて、前記受光角度は、前記ウェーハの水平面に対して受光し、斜面となる面では受光されないように狭められたことが望ましい。   Further, in the above-described configuration, it is preferable that the light receiving angle is narrowed so that light is received with respect to a horizontal plane of the wafer and is not received on a sloped surface.

さらに、上記のものにおいて、前記受光角度を0°〜2°としたことが望ましい。   Further, in the above, it is desirable that the light receiving angle is 0 ° to 2 °.

さらに、上記のものにおいて、前記光学センサの受光方向で前面にスリットが配置され、前記スリットで前記受光角度が狭められることが望ましい。   Furthermore, in the above, it is preferable that a slit is disposed on the front surface in the light receiving direction of the optical sensor, and the light receiving angle is narrowed by the slit.

また、本発明は、ウェーハ端面を研削する面取り加工する面取り装置において、前記ウェーハを載置して前記ウェーハを保持しながら回転可能とされた測定テーブルと、載置された前記ウェーハの外周エッジ近傍に前記測定テーブルと所定の間隔を保持して設置され、前記ウェーハの略円盤状の面からの反射光を受光する光学センサと、備え、受光角度が前記ウェーハの水平面に対して斜面となる面では検出感度が小さくなるように狭められた前記光学センサによって前記ウェーハの外周エッジを検出してウェーハの中心を検出するものである。   Further, the present invention provides a chamfering apparatus for chamfering that grinds an end surface of a wafer, a measurement table that can be rotated while placing the wafer and holding the wafer, and the vicinity of the outer peripheral edge of the placed wafer And an optical sensor that receives the reflected light from the substantially disk-shaped surface of the wafer, and has a light-receiving angle that is inclined with respect to the horizontal surface of the wafer. Then, the center of the wafer is detected by detecting the outer peripheral edge of the wafer by the optical sensor narrowed so as to reduce the detection sensitivity.

さらに、上記のものにおいて、前記ウェーハは、ガラスとシリコンと樹脂とのうち少なくともいずれかを用いて貼り合わせ処理されたウェーハであり、画像素子が一列に並んで配置された反射型ラインセンサとされた前記光学センサにより、前記シリコンの内周部のエッジ位置を検出し、検出された前記エッジ位置より前記ウェーハの中心位置を求め、面取り工程の際に、前記ウェーハを載置するウェーハテーブルの回転軸と前記中心位置とが一致するように載置することが望ましい。   Furthermore, in the above, the wafer is a wafer that has been bonded using at least one of glass, silicon, and resin, and is a reflective line sensor in which image elements are arranged in a line. The optical sensor detects the edge position of the inner periphery of the silicon, determines the center position of the wafer from the detected edge position, and rotates the wafer table on which the wafer is placed during the chamfering process. It is desirable to place the shaft so that the center position matches.

本発明によれば、ウェーハの外周エッジ近傍に測定テーブルと所定の間隔を保持して設置されたウェーハの略円盤状の面からの反射光を受光する光学センサを備え、光学センサの受光角度は、ウェーハの水平面に対して斜面となる面では検出感度が小さくなるように狭められているので、ガラス、樹脂、シリコンで貼り合わせ処理やモールド処理されたウェーハであっても、確実にエッジ部を検出可能なウェーハの位置決め装置及びそれを用いた面取り装置を得ることができる。   According to the present invention, an optical sensor that receives reflected light from a substantially disk-shaped surface of a wafer that is installed in the vicinity of the outer peripheral edge of the wafer with a predetermined distance from the measurement table is provided, and the light receiving angle of the optical sensor is Because the detection sensitivity is narrowed on the surface that is inclined with respect to the horizontal plane of the wafer, the edge portion is surely attached even to wafers that are bonded or molded with glass, resin, or silicon. A detectable wafer positioning apparatus and a chamfering apparatus using the same can be obtained.

本発明の一実施形態に係る面取り装置の主要部を示す正面図The front view which shows the principal part of the chamfering apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 一実施形態における面取り装置の主要部を示す平面図The top view which shows the principal part of the chamfering apparatus in one Embodiment. 一実施形態におけるウェーハのエッジ内周部の検出を示す側面図Side view showing detection of edge inner periphery of wafer in one embodiment 本発明の一実施形態に係る面取り加工部の構成を示す平面図The top view which shows the structure of the chamfering process part which concerns on one Embodiment of this invention. 従来の反射型ラインセンサによる外周エッジの検出を示す説明図Explanatory drawing which shows the detection of the outer periphery edge by the conventional reflection type line sensor 一実施形態における平面の測定を示す説明図Explanatory drawing which shows the measurement of the plane in one Embodiment 一実施形態におけるエッジ部(斜面)の測定を示す説明図Explanatory drawing which shows the measurement of the edge part (slope) in one Embodiment 一実施形態及び従来におけるウェーハW高さの測定結果を比較して示すグラフThe graph which compares and shows the measurement result of the wafer W height in one Embodiment and the former

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る面取り装置の主要部を示す正面図である。面取り装置10は、ウェーハ送りユニット20、砥石回転ユニット50、図示しないウェーハ供給/収納部、ウェーハ洗浄/乾燥部、ウェーハ搬送手段、及び面取り装置各部の動作を制御するコントローラ等から構成されている。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a main part of a chamfering apparatus according to an embodiment of the present invention. The chamfering apparatus 10 includes a wafer feeding unit 20, a grindstone rotating unit 50, a wafer supply / storage unit (not shown), a wafer cleaning / drying unit, a wafer transfer unit, and a controller that controls operations of each part of the chamfering device.

一方、ウェーハの品質向上の要求が強く、ウェーハ端面(エッジ部)の加工状態が重要とされる。ハンドリングによるチッピングを防止するため、縁部を研削することで面取り加工が行われ、研磨による面取り加工が行われている。つまり、製造工程において、ウェーハ製造からデバイス製造に至るまで、エッジ特性の品質改善は必要不可欠なプロセスとなっている。   On the other hand, there is a strong demand for quality improvement of the wafer, and the processing state of the wafer end face (edge portion) is important. In order to prevent chipping due to handling, chamfering is performed by grinding the edge, and chamfering is performed by polishing. That is, in the manufacturing process, the quality improvement of the edge characteristics is an indispensable process from the wafer manufacturing to the device manufacturing.

面取り加工を行うには、ウェーハWの位置情報が必要とされ、ウェーハWを面取り加工前に、装置上に正確に配置する必要がある。研磨工程の前段階工程として、ウェーハの中心点の位置とウェーハWのOFの位置とを所定位置に正確に検出して、ウェーハテーブル34に載置しなければならない。さらに、通常の研削ではレジン砥石の回転軸に対してウェーハWの主面が垂直となる状態で面取り部を研削するが、レジン砥石を傾けてウェーハWの面取り部を研削する、いわゆるヘリカル研削を行うことが知られている。   In order to perform the chamfering process, positional information of the wafer W is required, and the wafer W needs to be accurately arranged on the apparatus before the chamfering process. As a pre-stage process of the polishing process, the position of the center point of the wafer and the position of the OF of the wafer W must be accurately detected at predetermined positions and placed on the wafer table 34. Further, in normal grinding, the chamfered portion is ground in a state where the main surface of the wafer W is perpendicular to the rotation axis of the resin grindstone, but so-called helical grinding is performed in which the chamfered portion of the wafer W is ground by tilting the resin grindstone. It is known to do.

図1において、ウェーハ送りユニット20は、本体ベース11上に載置されたX軸ベース21、2本のX軸ガイドレール22、22、4個のX軸リニアガイド23、23、… 、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るX軸駆動機構25によって図のX方向に移動されるXテーブル24を有している。   In FIG. 1, a wafer feed unit 20 includes an X-axis base 21, two X-axis guide rails 22, 22, four X-axis linear guides 23, 23,. And an X table 24 which is moved in the X direction in the figure by an X-axis drive mechanism 25 comprising a stepping motor.

Xテーブル24には、2本のY軸ガイドレール26、26、4個のY軸リニアガイド27、27、… 、図示しないボールスクリュー及びステッピングモータから成るY軸駆動機構によって図のY方向に移動されるYテーブル28が組み込まれている。   The X table 24 has two Y-axis guide rails 26, 26, four Y-axis linear guides 27, 27,..., And is moved in the Y direction in the figure by a Y-axis drive mechanism including a ball screw and a stepping motor (not shown). The Y table 28 to be used is incorporated.

Yテーブル28には、2本のZ軸ガイドレール29、29と図示しない4個のZ軸リニアガイドによって案内され、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るZ軸駆動機構30によって図のZ方向に移動されるZテーブル31が組み込まれている。   The Y table 28 is guided by two Z-axis guide rails 29 and 29 and four Z-axis linear guides (not shown), and is moved in the Z direction in the figure by a Z-axis drive mechanism 30 including a ball screw and a stepping motor. Z table 31 is incorporated.

Zテーブル31には、モータ32、θスピンドル33が組み込まれ、θスピンドル33にはウェーハW(板状の被加工材)を吸着載置するウェーハテーブル34が取り付けられている。そして、ウェーハテーブル34はウェーハテーブル回転軸心CWを中心として図のθ方向に回転される。   A motor 32 and a θ spindle 33 are incorporated in the Z table 31, and a wafer table 34 on which a wafer W (plate-like workpiece) is sucked and mounted is attached to the θ spindle 33. The wafer table 34 is rotated about the wafer table rotation axis CW in the θ direction in the figure.

また、ウェーハテーブル34の下部には、ウェーハWの周縁を仕上げ面取りする砥石のツルーイングに用いるツルーイング砥石41(以下ツルアー41と称する)が、ウェーハテーブル回転軸心CWと同芯に取り付けられている。   A truing grindstone 41 (hereinafter referred to as a truer 41) used for truing a grindstone for chamfering the periphery of the wafer W is attached to the lower portion of the wafer table 34 concentrically with the wafer table rotation axis CW.

このウェーハ送りユニット20によって、ウェーハW及びツルアー41は図のθ方向に回転されると共に、X、Y、及びZ方向に移動される。   By this wafer feeding unit 20, the wafer W and the truer 41 are rotated in the θ direction in the figure and moved in the X, Y, and Z directions.

砥石回転ユニット50は、外周粗研削砥石52が取り付けられ、図示しない外周砥石モータによって軸心を中心に回転駆動される外周砥石スピンドル51、上方に配置されたターンテーブル53に取り付けられた上外周精研スピンドル54及び上外周精研モータ56を有している。同じくターンテーブル53に下固定枠59(図1では、一部切り欠いて図示)を介して下外周精研スピンドル57及び下外周精研モータ(図示せず)が設けられている。   The grindstone rotating unit 50 is provided with an outer peripheral rough grinding grindstone 52, an outer grindstone spindle 51 which is driven to rotate around an axis by an unillustrated outer grindstone motor, and an upper outer perimeter precision mounted on an upper turntable 53. A grinding spindle 54 and an upper and outer peripheral fine grinding motor 56 are provided. Similarly, a lower outer peripheral precision spindle 57 and a lower outer peripheral precision motor (not shown) are provided on the turntable 53 via a lower fixing frame 59 (not shown in FIG. 1).

上外周精研スピンドル54及び下外周精研スピンドル57は、ウェーハWの回転軸に対して回転軸が3°〜15°、望ましくは6°〜10°傾斜させた状態でウェーハWの外周面取りの仕上げ加工を行う。これにより、ヘリカル研削が行われ、ウェーハWの面取り部には斜め方向に弱い研削痕が発生するものの、通常研削に比べ面取り部の表面粗さが改善される効果が得られる。
上外周精研スピンドル54にはウェーハWの外周を仕上げ研削する面取り用砥石である上外周精研削砥石(上研削砥石)が取り付けられ、同様に、下外周精研スピンドル57には下外周精研削砥石(下研削砥石)が上外周精研削砥石に対してウェーハWの厚さより小さい0.1〜1mm程度の隙間を持って回転軸が略同芯となるように取り付けられる。
The upper and lower outer peripheral spindles 54 and 57 are used for chamfering the outer periphery of the wafer W with the rotation axis inclined at 3 ° to 15 °, preferably 6 ° to 10 ° with respect to the rotation axis of the wafer W. Finish processing. Thereby, although helical grinding is performed and a weak grinding trace is generated in the chamfered portion of the wafer W in an oblique direction, an effect of improving the surface roughness of the chamfered portion as compared with normal grinding can be obtained.
The upper outer periphery precision grinding spindle 54 is equipped with an upper outer periphery precision grinding wheel (upper grinding wheel) that is a chamfering grind for grinding the outer periphery of the wafer W. Similarly, the lower outer periphery precision grinding spindle 57 is provided with a lower outer periphery precision grinding. The grindstone (lower grinding grindstone) is attached to the upper and outer peripheral fine grinding grindstones so that the rotating shaft is substantially concentric with a gap of about 0.1 to 1 mm smaller than the thickness of the wafer W.

また、上外周精研削砥石と下外周精研削砥石とは回転方向が逆回転、つまり反対回転となるように上外周精研スピンドル54、下外周精研スピンドル57でそれぞれ駆動される。ウェーハWを加工するための研削溝は、上外周精研削砥石と下外周精研削砥石とで形成される。   Further, the upper outer periphery precision grinding wheel and the lower outer periphery precision grinding wheel are driven by the upper outer periphery precision grinding spindle 54 and the lower outer periphery precision grinding spindle 57, respectively, so that the rotation directions are reverse, that is, reverse rotation. A grinding groove for processing the wafer W is formed by an upper and outer peripheral precision grinding wheel and a lower and outer peripheral precision grinding wheel.

ウェーハ加工プロセスは、ブロック切断→オリエンテーションフラット(OF)加工→スライス→面取り→ラップ→エッチング→ドナーキラー→精面取りの順で行われ、工程間には汚れを取り除くため、各種洗浄が用いられる。ブロック切断では、インゴットの両端部(トップとテール)を切断し外周を研削して、長いものは適切な長さで切断され所定の直径を持った円柱状の「ブロック」を作る。   The wafer processing process is performed in the order of block cutting → orientation flat (OF) processing → slicing → chamfering → lapping → etching → donor killer → fine chamfering, and various cleanings are used to remove dirt between the processes. In block cutting, both ends (top and tail) of the ingot are cut and the outer periphery is ground, and the long one is cut at an appropriate length to form a cylindrical “block” having a predetermined diameter.

オリエンテーションフラット(OF)加工では、結晶方位を測定し、後の工程で方位が判るように所定の位置にオリエンテーションフラット(OF)又は「ノッチ」を刻み込む。スライスでは、ブロックからダイシングソー、ワイヤーソー、又は内周刃ブレードでウェーハ状に切り出す。直径300mmのブロックは、通常、マルチ・ワイヤーソーによって1度に最大200枚の切断が行われる。   In orientation flat (OF) processing, the crystal orientation is measured, and an orientation flat (OF) or “notch” is cut into a predetermined position so that the orientation can be determined in a later step. In slicing, a wafer is cut out from the block with a dicing saw, a wire saw, or an inner peripheral blade. A block having a diameter of 300 mm is usually cut up to 200 at a time by a multi-wire saw.

面取りでは、ウェーハの端面がスライシング時の鋭利なままでは、続く処理工程での搬送や位置合わせなどの取り扱い時に容易に割れたり欠けたりして、断片がウェーハ表面を傷つけたり汚染したりする。これを防ぐため、切り出されたウェーハの端面をダイヤモンドでコートされた研削砥石で面取りする。   In the chamfering, if the end surface of the wafer remains sharp during slicing, the wafer is easily cracked or chipped during handling such as conveyance and alignment in subsequent processing steps, and the fragments damage or contaminate the wafer surface. In order to prevent this, the end face of the cut wafer is chamfered with a grinding wheel coated with diamond.

面取り工程は、ラッピング工程の後に行われることもある。この時、ばらつきのある外周の直径を合わせ、オリエンテーションフラット(OF)の幅の長さを合わせることや、ノッチと呼ばれる微少な切り欠きの寸法を合わせることも含まれる。   The chamfering process may be performed after the lapping process. At this time, the diameter of the outer periphery with variations is matched, the length of the width of the orientation flat (OF) is matched, and the dimension of a small notch called a notch is also matched.

図2は、面取り装置10全体の主要部を示す平面図であり、供給回収部は、面取り加工するウェーハWをウェーハカセット70から供給すると共に、面取り加工されたウェーハをウェーハカセット70に回収する。この動作は供給回収ロボット40で行われる。ウェーハカセット70はカセットテーブル71にセットされ、面取り加工するウェーハWが多数枚収納されている。供給回収ロボット40はウェーハカセット70からウェーハWを1枚ずつ取り出したり、面取り加工されたウェーハWをウェーハカセット70に収納したり、する。   FIG. 2 is a plan view showing the main part of the entire chamfering apparatus 10. The supply / recovery unit supplies the wafer W to be chamfered from the wafer cassette 70 and collects the chamfered wafer in the wafer cassette 70. This operation is performed by the supply / recovery robot 40. The wafer cassette 70 is set on a cassette table 71 and contains a number of wafers W to be chamfered. The supply / recovery robot 40 takes out the wafers W one by one from the wafer cassette 70 and stores the chamfered wafers W in the wafer cassette 70.

供給回収ロボット40は3軸回転型のアーム80を備えており、アーム80は、その上面部に図示しない吸着パッドを備えている。アーム80は、吸着パッドでウェーハの裏面を真空吸着してウェーハWを保持する。すなわち、この供給回収ロボット40のアーム80は、ウェーハWを保持した状態で前後、昇降移動、及び旋回することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハWの搬送を行う。   The supply / recovery robot 40 includes a triaxial rotary arm 80, and the arm 80 includes a suction pad (not shown) on the upper surface thereof. The arm 80 holds the wafer W by vacuum suction of the back surface of the wafer with a suction pad. That is, the arm 80 of the supply / recovery robot 40 can move up and down, move up and down and swivel while holding the wafer W, and transfers the wafer W by combining these operations.

面取り装置10は正面部に配置されており、ウェーハWの外周面取りの全加工、すなわち、粗加工から仕上げ加工までを行う。面取り装置10はウェーハ送りユニット20、砥石回転ユニット50から構成されている。   The chamfering device 10 is disposed in the front portion, and performs all processes for chamfering the outer periphery of the wafer W, that is, from roughing to finishing. The chamfering device 10 includes a wafer feeding unit 20 and a grindstone rotating unit 50.

搬送アーム63は、搬送時にウェーハWを姿勢保持させながら、搬送レール60を介して測定テーブル66とウェーハテーブル34の間を搬送可能とする。このために、搬送アーム63は、ウェーハWを吸着固定および吸着解除可能となっている。   The transfer arm 63 enables transfer between the measurement table 66 and the wafer table 34 via the transfer rail 60 while maintaining the posture of the wafer W during transfer. For this reason, the transfer arm 63 can suck and fix the wafer W and release the suction.

搬送アーム63は、各工程のテーブル上からウェーハWをリフトアップし、また、テーブル上へウェーハWをリフトダウン(載置)する。なお、測定テーブル66上に載置されるウェーハWの中心は、ウェーハWの外周エッジが反射型ラインセンサ1による計測可能な位置範囲であれば、測定テーブル66の回転中心から少し偏心していてもよい。   The transfer arm 63 lifts up the wafer W from the table in each process, and lifts down (places) the wafer W onto the table. The center of the wafer W placed on the measurement table 66 is slightly decentered from the rotation center of the measurement table 66 as long as the outer peripheral edge of the wafer W is in a position range that can be measured by the reflective line sensor 1. Good.

搬送レール60は、各工程間を、例えば測定工程と面取り工程との間で、所定のテーブルへウェーハWを搬送するために、搬送アーム63を移動させるための敷設レールである。ウェーハテーブル34は、面取り工程の際に、ウェーハWを載置させるためのテーブルである。ウェーハテーブル34は、載置されたウェーハWを研磨可能なように、ウェーハWを強固に保持する。このために、ウェーハテーブル34は、ウェーハWを吸着固定する。   The transfer rail 60 is a laying rail for moving the transfer arm 63 in order to transfer the wafer W to a predetermined table between processes, for example, between a measurement process and a chamfering process. The wafer table 34 is a table for placing the wafer W during the chamfering process. The wafer table 34 firmly holds the wafer W so that the mounted wafer W can be polished. For this purpose, the wafer table 34 sucks and fixes the wafer W.

また、ウェーハテーブル34は、2次元平面上のX方向およびY方向に移動可能とされているので、ウェーハWの偏心量および偏心方向を調整して、ウェーハWを載置する際にウェーハWの中心の位置をウェーハテーブル34の回転中心に合わせることができる。これにより、ウェーハテーブル34は、測定テーブル66から搬送されたウェーハWが載置される際に、検出されたウェーハWの偏心量および偏心方向を少なくとも含む調整データに基づいて、ウェーハWの中心の位置をウェーハテーブル34の回転中心に合わせることができる。   Further, since the wafer table 34 is movable in the X direction and the Y direction on the two-dimensional plane, the eccentric amount and the eccentric direction of the wafer W are adjusted, and the wafer W is placed when the wafer W is placed. The center position can be aligned with the rotation center of the wafer table 34. Thereby, the wafer table 34 is adjusted based on the adjustment data including at least the eccentric amount and the eccentric direction of the wafer W detected when the wafer W transferred from the measurement table 66 is placed. The position can be adjusted to the rotation center of the wafer table 34.

面取り工程において、ウェーハWの中心とウェーハテーブル34の回転中心(回転軸中心)を合わせることにより、面取りの際、ウェーハWにおける研磨量を少なくすることができる。これにより、面取り工程でのサイクルタイムの削減に繋げることもできる。   In the chamfering step, by aligning the center of the wafer W with the rotation center (rotation axis center) of the wafer table 34, the amount of polishing on the wafer W can be reduced during chamfering. Thereby, it can also lead to reduction of the cycle time in a chamfering process.

図3は、貼り合わせウェーハのエッジ内周部の検出を示す図である。上側のガラス基板に下側のシリコンが貼り合わせられたウェーハWの中心の位置をウェーハテーブル34の回転中心に合わせる。測定テーブル66は、薄板円盤状に形成され、円盤状の外径はウェーハWの外径よりも小さく形成されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating detection of the inner peripheral edge of the bonded wafer. The position of the center of the wafer W in which the lower silicon is bonded to the upper glass substrate is aligned with the rotation center of the wafer table 34. The measurement table 66 is formed in a thin disk shape, and the outer diameter of the disk shape is smaller than the outer diameter of the wafer W.

測定テーブル66は、回転自在に制御可能とされる。測定テーブル66は、ウェーハWを載置して回転する。測定テーブル66は、回転角度を測定可能とされ、反射型ラインセンサ1によりウェーハWの全周に至る外周エッジの位置を検出して外周エッジと回転中心との距離を求める。反射型ラインセンサ1は、ウェーハWの半径方向に画像素子が一列に最外周から内周に向けて並んで配置されている。   The measurement table 66 can be freely controlled. The measurement table 66 rotates with the wafer W mounted thereon. The measurement table 66 can measure the rotation angle, detects the position of the outer peripheral edge reaching the entire circumference of the wafer W by the reflection type line sensor 1, and obtains the distance between the outer peripheral edge and the rotation center. In the reflective line sensor 1, the image elements are arranged in a line in the radial direction of the wafer W in a line from the outermost periphery to the inner periphery.

図3において、反射型ラインセンサ1は、ウェーハWの外周エッジ近傍に、設置され、ウェーハWの略円盤状の面に対しての略垂直方向に矢印のように光を照射して照射された光の反射光を受光してウェーハWの外周エッジを検出する。外周エッジが検出されたら測定テーブル66の中心からの距離を演算する。演算はウェーハWを回転させることで、ウェーハWの全周に渡って回転角ごとの測定データが得られる。測定データには、この他にも、測定日時、測定対象のウェーハWを特定可能な識別番号、測定テーブル66における測定結果(測定不能や、再測定回数)などを含んでもよい。測定データに基づいて、ウェーハWの中心位置、半径と、ウェーハWの中心に対する測定テーブル66の回転中心からの偏心量および偏心方向等を求める。   In FIG. 3, the reflective line sensor 1 is installed near the outer peripheral edge of the wafer W and irradiated with light as indicated by an arrow in a direction substantially perpendicular to the substantially disk-shaped surface of the wafer W. The reflected light of the light is received and the outer peripheral edge of the wafer W is detected. When the outer edge is detected, the distance from the center of the measurement table 66 is calculated. In the calculation, measurement data for each rotation angle can be obtained over the entire circumference of the wafer W by rotating the wafer W. In addition to this, the measurement data may include a measurement date and time, an identification number that can specify the wafer W to be measured, a measurement result in the measurement table 66 (measurement impossible or the number of re-measurements), and the like. Based on the measurement data, the center position and radius of the wafer W, and the amount and direction of eccentricity of the measurement table 66 from the center of rotation of the measurement table 66 with respect to the center of the wafer W are obtained.

図4は、加工部の構成を示す平面図である。加工開始前の待機状態では、ウェーハテーブル34に保持されるウェーハWは、測定データから求められたウェーハWの中心位置がウェーハテーブル34の回転軸と一致するように載置される。このとき、ウェーハWのOF部は所定方向を向くように配置される。   FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the processing portion. In the standby state before the start of processing, the wafer W held on the wafer table 34 is placed so that the center position of the wafer W obtained from the measurement data coincides with the rotation axis of the wafer table 34. At this time, the OF portion of the wafer W is arranged to face a predetermined direction.

外周粗研削砥石52及び外周精研削砥石55は、ウェーハWからそれぞれ所定距離だけ離れた位置にある。具体的には、外周粗研削砥石52の回転中心はウェーハWの回転中心に対してY軸方向に所定距離だけ離れた位置に配置され、かつその回転中心はウェーハWに対してX軸方向に所定距離だけ離れた位置に配置される。   The outer peripheral rough grinding wheel 52 and the outer peripheral fine grinding wheel 55 are located at a predetermined distance from the wafer W, respectively. Specifically, the rotation center of the outer peripheral rough grinding wheel 52 is disposed at a position separated from the rotation center of the wafer W by a predetermined distance in the Y-axis direction, and the rotation center is in the X-axis direction with respect to the wafer W. It is arranged at a position separated by a predetermined distance.

まず始めに、アライメント動作が行われる。このアライメント動作では、ウェーハテーブル34に保持されたウェーハWと外周粗研削砥石52及び外周精研削砥石55との上下方向(Z軸方向)について相対的な位置関係が調整される。   First, an alignment operation is performed. In this alignment operation, the relative positional relationship between the wafer W held on the wafer table 34, the outer peripheral rough grinding wheel 52, and the outer peripheral fine grinding wheel 55 in the vertical direction (Z-axis direction) is adjusted.

アライメント動作が完了したら、外周砥石スピンドル51が駆動される。次に、外周粗研削砥石52による研削(粗加工)を開始する。具体的には、Y軸モータ(図示せず)が駆動され、外周砥石スピンドル51がY軸方向に沿ってウェーハテーブル34に向かって送られる。   When the alignment operation is completed, the outer peripheral grinding wheel spindle 51 is driven. Next, grinding (rough machining) by the outer periphery rough grinding wheel 52 is started. Specifically, a Y-axis motor (not shown) is driven, and the outer peripheral grinding wheel spindle 51 is sent toward the wafer table 34 along the Y-axis direction.

ウェーハテーブル34に向かって外周砥石スピンドル51が送られると、ウェーハWの外周が外周粗研削砥石52に形成された外周粗研削用の研削溝に接触し、ウェーハWの外周部が外周粗研削砥石52により研削されて、ウェーハWの外周面取りの粗加工が開始される。   When the outer peripheral grinding wheel spindle 51 is fed toward the wafer table 34, the outer periphery of the wafer W comes into contact with the outer peripheral rough grinding grinding groove formed in the outer peripheral rough grinding wheel 52, and the outer periphery of the wafer W is the outer peripheral rough grinding wheel. After being ground by 52, rough machining of the outer peripheral chamfering of the wafer W is started.

外周粗研削砥石52による粗加工が開始された後、ウェーハテーブル34に保持されたウェーハWが一定速度で矢印方向に回転を開始する。この回転角度、つまり加工点が直線部となるOF部に至ると、外周砥石スピンドル51をY方向、ウェーハテーブル34に向かう送り量を多くすると共に、外周砥石スピンドル51をX方向に直線移動させ直線部を加工する。その後、直線部の加工を終了すると、再び、ウェーハテーブル34に保持された板状のウェーハWを一定速度で矢印方向に回転させ、残りの円形部を研削して外周粗研削砥石52による粗加工を終了する。   After the rough machining by the outer peripheral rough grinding wheel 52 is started, the wafer W held on the wafer table 34 starts to rotate in the arrow direction at a constant speed. When the rotation angle, that is, the OF portion where the processing point is a linear portion, the outer grindstone spindle 51 is increased in the Y direction and the feed amount toward the wafer table 34 is increased, and the outer grindstone spindle 51 is linearly moved in the X direction to obtain a straight line. Machining part. Thereafter, when the processing of the straight portion is finished, the plate-like wafer W held on the wafer table 34 is rotated again in the direction of the arrow at a constant speed, the remaining circular portion is ground, and rough processing by the outer peripheral rough grinding wheel 52 is performed. Exit.

ガラス、樹脂、シリコンのうちの少なくともいずれかを用いて貼り合わせ処理やモールド処理された半導体基板は、透明なウェーハである。そのため、シリコン基準でアライメントを行おうとしても、通常のライン型センサ、画像では外周エッジのダレによる丸味、うねり、ごみ、貼り合わせの重なり方、ガラス面での気泡、汚れ、照明によるばらつき等の影響により外周エッジの特定が極めて困難であった。   A semiconductor substrate that has been bonded or molded using at least one of glass, resin, and silicon is a transparent wafer. For this reason, even if alignment is performed based on the silicon standard, normal line-type sensors, such as roundness due to sagging of the outer edge, undulation, dust, how to overlap the laminate, bubbles on the glass surface, dirt, and variations due to illumination, etc. It was very difficult to identify the outer edge due to the influence.

図5は、従来の反射型ラインセンサ1による外周エッジの検出を示す説明図であり、図6は一実施例による平面の測定を示す説明図、図7は一実施例によるエッジ部(斜面)の測定を示す説明図、図8はそれぞれのウェーハW高さの測定結果を比較して示すグラフである。図において、矢印1−1、1−2は、反射型ラインセンサ1における画像素子の一つを代表して示している。矢印1−1は、ウェーハWの面に光を照射していることを示し、ウェーハWの面で反射した光を矢印1−2で示すように比較的に広い受光角度で受光している。なお、照射は反射型ラインセンサ1で行わなくて、測定場所における照明であっても良い。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing detection of an outer peripheral edge by the conventional reflective line sensor 1, FIG. 6 is an explanatory diagram showing measurement of a plane according to one embodiment, and FIG. 7 is an edge portion (slope) according to one embodiment. FIG. 8 is a graph showing a comparison of measurement results of the respective wafer W heights. In the figure, arrows 1-1 and 1-2 represent one of the image elements in the reflective line sensor 1 as a representative. An arrow 1-1 indicates that the surface of the wafer W is irradiated with light, and light reflected by the surface of the wafer W is received at a relatively wide light receiving angle as indicated by an arrow 1-2. Irradiation may not be performed by the reflective line sensor 1 but may be illumination at a measurement location.

ウェーハWのシリコン面W−2の内周部は略水平であるが、外周に向かうに連れて斜面となり、その角はダレて丸味を持っている。さらに、貼り合わせの重なり方、ガラス面での気泡、汚れ等で、エッジを特定することは困難で、例えば、図8の点線のような測定結果となる。図8は、縦軸が反射型ラインセンサ1により、測定されたウェーハWの厚さ方向の高さを示し、横軸はウェーハWの半径方向の位置を示している。   Although the inner peripheral part of the silicon surface W-2 of the wafer W is substantially horizontal, it becomes a slope as it goes to the outer periphery, and its corner is sagging and rounded. Further, it is difficult to specify the edge due to the overlapping method of bonding, bubbles on the glass surface, dirt, and the like, and the measurement result is, for example, a dotted line in FIG. In FIG. 8, the vertical axis indicates the height in the thickness direction of the wafer W measured by the reflective line sensor 1, and the horizontal axis indicates the position of the wafer W in the radial direction.

図8の右端の水平線がシリコン面W−2の水平面の高さであり、左端の水平線はガラス面W−1の高さである。点線部分はシリコン面W−2とガラス面W−1との境界部分であり、シリコン面W−2の斜面部分の形状がそのまま反映される。そして、ごみや重なり方の影響を受けて不規則となり、境界は不明確となる。   The horizontal line at the right end of FIG. 8 is the height of the horizontal surface of the silicon surface W-2, and the horizontal line at the left end is the height of the glass surface W-1. The dotted line portion is a boundary portion between the silicon surface W-2 and the glass surface W-1, and the shape of the slope portion of the silicon surface W-2 is reflected as it is. And it becomes irregular under the influence of garbage and how it overlaps, and the boundary becomes unclear.

この状態で境界であるシリコン面W−2のエッジを特定するには、点線の部分で高さの閾値を定めなければ判定できない。ところが、透明なウェーハであることから照射する光、あるいは照明のばらつきによる影響を大きく受けて、図の高さデータの値は極めて不安定である。   In this state, in order to specify the edge of the silicon surface W-2 that is the boundary, it cannot be determined unless a height threshold value is defined in the dotted line portion. However, since it is a transparent wafer, the value of height data in the figure is extremely unstable due to the large influence of irradiation light or illumination variations.

図6、図7は、上記に対する改善した例を示しており、反射型ラインセンサ1が受光し得る余裕角度、つまり受光角度φを受光方向の前面に配置されたスリット1−3で狭めたものである。図6は測定面が水平な場合であり、受光角度φが小さくなっているが、狭めていない図5の状態と何ら変わりなく測定が行われる。図7は、斜面部での測定を示し、反射光は、矢印1−2で示すように、スリット1−3で遮られる。つまり、ウェーハWの水平面に対して受光し得る余裕角度を超えた斜面からの反射光は、検出しない、あるいは検出感度が小さくなるように狭められている。あるいは水平面からの反射光は受光しても斜面からの反射光は受光しないように受光角度φを狭くしても良い。   6 and 7 show an improved example with respect to the above, in which the margin angle that the reflective line sensor 1 can receive light, that is, the light receiving angle φ is narrowed by the slit 1-3 arranged in front of the light receiving direction. It is. FIG. 6 shows a case where the measurement surface is horizontal, and the light receiving angle φ is small, but the measurement is performed without any difference from the state of FIG. FIG. 7 shows the measurement at the slope, and the reflected light is blocked by the slit 1-3 as shown by the arrow 1-2. That is, the reflected light from the inclined surface exceeding the margin angle that can be received with respect to the horizontal plane of the wafer W is not detected or is narrowed so that the detection sensitivity becomes small. Alternatively, the light receiving angle φ may be narrowed so that reflected light from the horizontal plane is received but reflected light from the inclined surface is not received.

その結果、ウェーハWの略水平な部分、つまり面幅のみを検出することができる。受光角度φは、ガラス、樹脂、シリコンで貼り合わせ処理やモールド処理されたウェーハWの実状、例えばシリコン面W−2とガラス面W−1との境界部分のエッジの角度、丸味等より決定する。種々の実験等の結果、受光角度φを0°〜4°望ましくは0°〜2°とすることが良い結果を得られた。   As a result, only the substantially horizontal portion of the wafer W, that is, the surface width can be detected. The light receiving angle φ is determined based on the actual state of the wafer W bonded or molded with glass, resin, or silicon, for example, the angle of the edge of the boundary between the silicon surface W-2 and the glass surface W-1, the roundness, or the like. . As a result of various experiments and the like, good results were obtained when the light receiving angle φ was 0 ° to 4 °, preferably 0 ° to 2 °.

なお、受光角度φ=0°は、ウェーハWの水平面からの反射光が反射型ラインセンサ1と正対して反射型ラインセンサ1が受光する中心が一致していること(図6の状態)を意味している。また、貼り合わせ処理されたウェーハWで斜面部は、内周から外周になるに連れて高さが小さくなるので、水平部の受光角度0°から斜面方向に4°、つまり、受光角度φ=0°〜4°、望ましくは0°〜2°としても良い。あるいは、水平部の受光角度φに余裕を持たせて、−1°〜4°、望ましくは−1°〜2°とするようにしても良く、実際に得られる出力、画像等から定めればよい。   Note that the light receiving angle φ = 0 ° indicates that the center of light reflected by the reflective line sensor 1 coincides with the reflected light from the horizontal surface of the wafer W facing the reflective line sensor 1 (state of FIG. 6). I mean. Further, since the height of the slope portion of the bonded wafer W decreases from the inner periphery to the outer periphery, the light receiving angle of the horizontal portion from 0 ° to 4 ° in the inclined direction, that is, the light receiving angle φ = It may be 0 ° to 4 °, preferably 0 ° to 2 °. Alternatively, the light receiving angle φ in the horizontal portion may be given a margin of −1 ° to 4 °, preferably −1 ° to 2 °, and may be determined from the actually obtained output, image, etc. Good.

貼り合わせウェーハの外周における斜面部の角度が水平面に対して20°〜30°であると言う実状から、その場合において、斜面部の角度の1/10以下となるように受光角度φを2°以下に狭めた場合の測定結果を図8の実線で示す。図8の右端の水平線がシリコン面W−2の水平面の高さ、左端の水平線はガラス面W−1の高さである。反射型ラインセンサ1の受光角度φは、ウェーハWの水平面に対して斜面となる面では検出感度が小さくなるように狭められている。   From the actual state that the angle of the slope portion on the outer periphery of the bonded wafer is 20 ° to 30 ° with respect to the horizontal plane, in this case, the light receiving angle φ is set to 2 ° so that it becomes 1/10 or less of the angle of the slope portion. The measurement result when narrowed below is shown by the solid line in FIG. The horizontal line at the right end of FIG. 8 is the height of the horizontal plane of the silicon surface W-2, and the horizontal line at the left end is the height of the glass plane W-1. The light receiving angle φ of the reflective line sensor 1 is narrowed so that the detection sensitivity is reduced on a surface that is inclined with respect to the horizontal plane of the wafer W.

そして、シリコン面W−2とガラス面W−1との境界部分は、受光角度φを2°以下では検出感度を極端に小さく、殆ど出力されないようにしている。つまり、ウェーハWの水平で平坦な面である面幅のみが出力される。これにより、シリコン基準でウェーハWをアライメントする場合は、シリコン面W−2の出力される範囲でエッジ位置をウェーハWの外周エッジとして検出すれば良い。   The boundary portion between the silicon surface W-2 and the glass surface W-1 has an extremely small detection sensitivity when the light receiving angle φ is 2 ° or less, and hardly outputs. That is, only the surface width that is a horizontal and flat surface of the wafer W is output. Thus, when the wafer W is aligned on the basis of silicon, the edge position may be detected as the outer peripheral edge of the wafer W within the range where the silicon surface W-2 is output.

ウェーハWの外周エッジが検出されたら測定テーブル66の中心からの距離を求め、ウェーハWを回転させることで、ウェーハWの全周に渡って回転角ごとの測定データを得る。さらに、測定データに基づいて、ウェーハWの中心位置が外周エッジのダレによる丸味、うねり、ごみ、貼り合わせの重なり方、ガラス面での気泡、汚れ、照明によるばらつき等の影響を受けずにシリコンの内周部のエッジ位置を求めることができる。   When the outer peripheral edge of the wafer W is detected, the distance from the center of the measurement table 66 is obtained, and the wafer W is rotated to obtain measurement data for each rotation angle over the entire circumference of the wafer W. Furthermore, based on the measurement data, the center position of the wafer W is not affected by roundness, undulation, dust, how to overlap the bonding due to sagging of the outer peripheral edge, bubbles on the glass surface, dirt, variations due to illumination, etc. The edge position of the inner periphery of the can be obtained.

実験の結果では、受光角度φを0°〜4°、望ましくは0°〜2°とすることでアライメント精度を±0.1mm以下とすることが可能であり、実用上で問題の無いことを確認できている。また、光学的な検出でありながら、焦点位置以外の部分のピンぼけ、光源の広がりによる境界のぼけ、丸い角での陰影、エッジ近辺での局所的な反射による歪み、の影響を受けないで安定したエッジ検出が可能である。   As a result of the experiment, it is possible to reduce the alignment accuracy to ± 0.1 mm or less by setting the light receiving angle φ to 0 ° to 4 °, preferably 0 ° to 2 °, and there is no practical problem. Confirmed. In addition, optical detection is stable without being affected by defocusing of parts other than the focal position, blurring of boundaries due to the spread of the light source, shadows at rounded corners, and distortions due to local reflection near the edges. Edge detection is possible.

なお、外周エッジの検出を画像素子が一列に並んで配置された反射型ラインセンサ1として説明したが、画像素子が縦横方向に並び、二次元的に配置されたエリアセンサ、反射型のレーザセンサ、光電センサ等の光学センサの受光角度φを狭めた構造にすることにより、光軸の限られた領域のみで検出するようにすれば、同様に安定したエッジ検出が可能である。   Although the detection of the outer peripheral edge has been described as the reflective line sensor 1 in which the image elements are arranged in a line, the area sensor or the reflective laser sensor in which the image elements are arranged in the vertical and horizontal directions and arranged two-dimensionally. If the light receiving angle φ of an optical sensor such as a photoelectric sensor is narrowed, detection can be performed only in a limited region of the optical axis, and similarly stable edge detection is possible.

シリコンの内周部のエッジ位置からウェーハWの半径を求め、全周に渡る回転角ごとの測定データにおける差異を所定の閾値以内であるか否かを判定する。そして、所定の閾値以内であると判定された測定データを有効データ群として抽出する。   The radius of the wafer W is obtained from the edge position of the inner peripheral portion of silicon, and it is determined whether or not the difference in the measurement data for each rotation angle over the entire circumference is within a predetermined threshold value. Then, measurement data determined to be within a predetermined threshold is extracted as an effective data group.

次に、有効データ群からウェーハWの中心位置を求めれば、ウェーハWの外周エッジに付着した異物や欠け、ガラス部の気泡、うねり、汚れ等によるイレギュラな要素に起因する余分な誤差を除外することができる。そして、ウェーハWの外周エッジに対する測定データからウェーハの中心をより精度よく求めることができる。   Next, when the center position of the wafer W is obtained from the effective data group, extra errors caused by irregular elements such as foreign matter and chips attached to the outer peripheral edge of the wafer W, bubbles in the glass portion, undulation, and dirt are excluded. be able to. Then, the center of the wafer can be obtained more accurately from the measurement data with respect to the outer peripheral edge of the wafer W.

W…ウェーハ、W−1…ガラス面、W−2…シリコン面、1…反射型ラインセンサ、1−1、1−2…矢印、1−3…スリット、10…面取り装置、11…本体ベース、20…ウェーハ送りユニット、21…X軸ベース、22…X軸ガイドレール、23…X軸リニアガイド、24…Xテーブル、25…X軸駆動機構、26…Y軸ガイドレール、27…Y軸リニアガイド、28…Yテーブル、29…Z軸ガイドレール、30…Z軸駆動機構、31…Zテーブル、32…モータ、33…スピンドル、34…ウェーハテーブル、40…供給回収ロボット、41…ツルアー、50…砥石回転ユニット、51…外周砥石スピンドル、52…外周粗研削砥石、53…ターンテーブル、54…上外周精研スピンドル、55…外周精研削砥石、55−1…上外周精研削砥石(上研削砥石)、55−2…下外周精研削砥石(下研削砥石)、56…上外周精研モータ、57…下外周精研スピンドル、59…下固定枠、60…搬送レール、63…搬送アーム、66…測定テーブル、70…ウェーハカセット、71…カセットテーブル、80…アーム   W ... wafer, W-1 ... glass surface, W-2 ... silicon surface, 1 ... reflection line sensor, 1-1, 1-2 ... arrow, 1-3 ... slit, 10 ... chamfering device, 11 ... base body , 20 ... Wafer feeding unit, 21 ... X-axis base, 22 ... X-axis guide rail, 23 ... X-axis linear guide, 24 ... X-table, 25 ... X-axis drive mechanism, 26 ... Y-axis guide rail, 27 ... Y-axis Linear guide, 28 ... Y table, 29 ... Z axis guide rail, 30 ... Z axis drive mechanism, 31 ... Z table, 32 ... motor, 33 ... spindle, 34 ... wafer table, 40 ... feed / recovery robot, 41 ... truer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Grinding wheel rotation unit, 51 ... Outer periphery grindstone spindle, 52 ... Outer periphery rough grinding grindstone, 53 ... Turntable, 54 ... Upper outer periphery fine grinding spindle, 55 ... Outer periphery fine grinding wheel, 55-1 ... Upper and lower Fine grinding wheel (upper grinding wheel), 55-2 ... Lower outer circumference fine grinding wheel (lower grinding wheel), 56 ... Upper outer circumference fine grinding motor, 57 ... Lower outer circumference fine grinding spindle, 59 ... Lower fixed frame, 60 ... Conveying rail , 63 ... Transfer arm, 66 ... Measurement table, 70 ... Wafer cassette, 71 ... Cassette table, 80 ... Arm

Claims (9)

外周エッジを検出してウェーハの中心を検出するウェーハの位置決め装置において、
前記ウェーハを載置して前記ウェーハを保持しながら回転可能とされた測定テーブルと、
載置された前記ウェーハの外周エッジ近傍に前記測定テーブルと所定の間隔を保持して設置され、前記ウェーハの略円盤状の面からの反射光を受光する光学センサと、
を備え、
前記光学センサの受光角度は、前記ウェーハの水平面に対して斜面となる面では検出感度が小さくなるように狭められたことを特徴とするウェーハの位置決め装置。
In the wafer positioning device that detects the outer edge and detects the center of the wafer,
A measurement table placed on the wafer and made rotatable while holding the wafer;
An optical sensor that is installed in the vicinity of the outer peripheral edge of the mounted wafer while maintaining a predetermined distance from the measurement table, and receives reflected light from a substantially disk-shaped surface of the wafer;
With
The wafer positioning apparatus, wherein the light receiving angle of the optical sensor is narrowed so that the detection sensitivity is reduced on a surface that is inclined with respect to a horizontal plane of the wafer.
前記光学センサを画像素子が一列に並んで配置された反射型ラインセンサとしたことを特徴とする請求項1に記載のウェーハの位置決め装置。   2. The wafer positioning apparatus according to claim 1, wherein the optical sensor is a reflective line sensor in which image elements are arranged in a line. 前記受光角度を0°〜4°としたことを特徴とする請求項1又は2に記載のウェーハの位置決め装置。   The wafer positioning apparatus according to claim 1, wherein the light receiving angle is set to 0 ° to 4 °. 前記ウェーハは、ガラス、樹脂、シリコンのうちの少なくともいずれかを用いて貼り合わせ処理されたウェーハであり、前記受光角度は、前記ウェーハにおける斜面部の水平面に対する角度の1/10以下とされたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のウェーハの位置決め装置。   The wafer is a wafer that is bonded using at least one of glass, resin, and silicon, and the light receiving angle is set to 1/10 or less of an angle of the inclined portion of the wafer with respect to a horizontal plane. The wafer positioning apparatus according to claim 1, wherein 前記受光角度は、前記ウェーハの水平面に対して受光し、斜面となる面では受光されないように狭められたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のウェーハの位置決め装置。   5. The wafer positioning apparatus according to claim 1, wherein the light receiving angle is narrowed so that light is received with respect to a horizontal plane of the wafer and is not received on a sloped surface. 6. 前記受光角度を0°〜2°としたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のウェーハの位置決め装置。   5. The wafer positioning apparatus according to claim 1, wherein the light receiving angle is 0 [deg.] To 2 [deg.]. 前記光学センサの受光方向で前面にスリットが配置され、前記スリットで前記受光角度が狭められることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のウェーハの位置決め装置。   7. The wafer positioning apparatus according to claim 1, wherein a slit is disposed on a front surface in a light receiving direction of the optical sensor, and the light receiving angle is narrowed by the slit. 8. ウェーハ端面を研削する面取り加工する面取り装置において、
前記ウェーハを載置して前記ウェーハを保持しながら回転可能とされた測定テーブルと、
載置された前記ウェーハの外周エッジ近傍に前記測定テーブルと所定の間隔を保持して設置され、前記ウェーハの略円盤状の面からの反射光を受光する光学センサと、
備え、
受光角度が前記ウェーハの水平面に対して斜面となる面では検出感度が小さくなるように狭められた前記光学センサによって前記ウェーハの外周エッジを検出してウェーハの中心を検出することを特徴とする面取り装置。
In chamfering equipment for chamfering to grind the wafer edge,
A measurement table placed on the wafer and made rotatable while holding the wafer;
An optical sensor that is installed in the vicinity of the outer peripheral edge of the mounted wafer while maintaining a predetermined distance from the measurement table, and receives reflected light from a substantially disk-shaped surface of the wafer;
Prepared,
The chamfering is characterized in that the center of the wafer is detected by detecting the outer peripheral edge of the wafer by the optical sensor which is narrowed so that the detection sensitivity is reduced on the surface where the light receiving angle is inclined with respect to the horizontal plane of the wafer. apparatus.
前記ウェーハは、ガラスとシリコンと樹脂とのうち少なくともいずれかを用いて貼り合わせ処理されたウェーハであり、
画像素子が一列に並んで配置された反射型ラインセンサとされた前記光学センサにより、前記シリコンの内周部のエッジ位置を検出し、
検出された前記エッジ位置より前記ウェーハの中心位置を求め、
面取り工程の際に、前記ウェーハを載置するウェーハテーブルの回転軸と前記中心位置とが一致するように載置することを特徴とする請求項8に記載の面取り装置。
The wafer is a wafer that has been bonded using at least one of glass, silicon, and resin,
The optical sensor, which is a reflective line sensor in which image elements are arranged in a row, detects the edge position of the inner periphery of the silicon,
Find the center position of the wafer from the detected edge position,
9. The chamfering apparatus according to claim 8, wherein the chamfering device is mounted so that a rotation axis of the wafer table on which the wafer is mounted and the center position coincide with each other.
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