JP2020123622A - Detection method and device for key pattern - Google Patents

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Abstract

To detect a position of a key pattern of an object to be detected in a short time.SOLUTION: The present invention relates to a detection method for a key pattern for detecting a position of a key pattern that an object to be detected has. The detection method includes: a key pattern rough detection step of forming multiple picked-up rough images by imaging the object to be detected by an imaging unit while relatively moving a holding unit holding the object to be detected and the imaging unit, performing pattern matching on each of the formed picked-up rough images and an image for reference in which the key pattern is imaged, and detecting a picked-up rough image in which the key pattern is imaged; a key pattern precise detection step of forming a precise picked-up image by imaging the object to be detected at relative positions of the imaging unit and the holding unit at a time when the detected picked-up rough image is formed, performing pattern matching on the precise picked-up image and the image for reference, and detecting the key pattern included in the precise picked-up image; and a key pattern position detection step of detecting a position of the detected key pattern.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、キーパターンを含む被検出物から該キーパターンを検出する方法及び、該被検出物からキーパターンを検出できる装置に関する。 The present invention relates to a method for detecting a key pattern from an object to be detected including a key pattern, and an apparatus capable of detecting the key pattern from the object to be detected.

電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、互いに交差する複数のストリートと呼ばれる分割予定ラインを半導体ウェーハの表面に設定し、該ストリートによって区画される各領域にデバイスを形成する。その後、該ストリートに沿って該ウェーハを分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。 In the process of manufacturing a device chip used in electronic equipment, first, a plurality of dividing lines called streets that intersect with each other are set on the surface of a semiconductor wafer, and devices are formed in each region partitioned by the streets. Then, the wafer is divided along the streets to form individual device chips.

ウェーハの分割は、例えば、切削ユニットを有する切削装置で実施される。切削ユニットは、回転の軸となるスピンドルと、該スピンドルの一端に装着された切削ブレードと、を備える。該スピンドルを回転させることで切削ブレードを回転させ、回転する切削ブレードを該ウェーハの該ストリートに沿って切り込ませて該ウェーハを切削すると、該ウェーハが分割される。 The division of the wafer is performed, for example, by a cutting device having a cutting unit. The cutting unit includes a spindle that serves as an axis of rotation, and a cutting blade attached to one end of the spindle. When the cutting blade is rotated by rotating the spindle and the rotating cutting blade is cut along the street of the wafer to cut the wafer, the wafer is divided.

また、ウェーハの分割は、レーザ加工ユニットを有するレーザ加工装置で実施してもよい。例えば、該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをストリートに沿ってウェーハに照射して該ウェーハの内部に集光し、改質層を形成する。そして、該改質層からウェーハの表裏にクラックを伸長させると、ウェーハが分割される。または、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームをストリートに沿ってウェーハの表面に照射して、ストリートに沿った溝を形成しウェーハを分割してもよい。 Further, the wafer division may be performed by a laser processing apparatus having a laser processing unit. For example, a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is irradiated onto the wafer along the streets to be condensed inside the wafer to form a modified layer. Then, when a crack is extended from the modified layer to the front and back of the wafer, the wafer is divided. Alternatively, the wafer may be divided by irradiating the surface of the wafer with a laser beam having a wavelength having an absorptivity with respect to the wafer to form a groove along the street.

切削装置及びレーザ加工装置等の加工装置では、ウェーハのストリートの位置及び方向を検出して、切削ユニット及びレーザ加工ユニット等の加工ユニットをストリートに合わせるアライメントを実施する必要がある(特許文献1及び特許文献2参照)。ここで、加工装置には、予めウェーハに含まれる特徴的なパターン(キーパターン)を撮像した撮像画像を参照用画像として登録しておくとともに、キーパターンからストリートまでの距離を記憶させておく。 In a processing device such as a cutting device or a laser processing device, it is necessary to detect the position and direction of a street of a wafer and perform alignment for aligning a processing unit such as a cutting unit or a laser processing unit with the street (Patent Document 1 and See Patent Document 2). Here, in the processing apparatus, a captured image obtained by capturing a characteristic pattern (key pattern) included in the wafer is registered in advance as a reference image, and the distance from the key pattern to the street is stored.

そして、ウェーハを加工する際には、加工するウェーハの表面を撮像して撮像画像を取得し、該撮像画像と、加工装置に登録された参照用画像と、のパターンマッチングを実施して、加工する該ウェーハのキーパターンを検出する。その後、検出したキーパターンの位置を基に該ウェーハのストリートの位置を検出して、加工ユニットをストリートの位置に合わせる。 Then, when processing the wafer, the surface of the wafer to be processed is imaged to obtain a captured image, and the captured image and the reference image registered in the processing device are subjected to pattern matching to perform processing. The key pattern of the wafer is detected. Then, the position of the street of the wafer is detected based on the position of the detected key pattern, and the processing unit is aligned with the position of the street.

なお、ウェーハの表面を撮像して取得した画像からキーパターンが検出されない場合、ウェーハを撮像カメラに対して相対的に移動させ、該ウェーハの他の領域を撮像して該参照用画像とのパターンマッチングを実施する。 If the key pattern is not detected from the image obtained by imaging the surface of the wafer, the wafer is moved relative to the imaging camera, and another region of the wafer is imaged to form a pattern with the reference image. Perform matching.

ところで、パターンマッチングの手法を利用して、複数のデバイスが形成されたウェーハのインデックスサイズを計測するオートメジャーと呼ばれる方法が知られている(特許文献3参照)。該方法では、ウェーハと、撮像カメラと、を相対的に移動させつつ撮像を繰り返し、得られた各撮像画像を使用してパターンマッチングを実施する。 By the way, there is known a method called auto measure for measuring an index size of a wafer on which a plurality of devices are formed by using a pattern matching method (see Patent Document 3). In this method, imaging is repeated while relatively moving the wafer and the imaging camera, and pattern matching is performed using each of the obtained captured images.

ここで、インデックスサイズとは、例えば、あるストリートに沿ってウェーハを加工した後、隣接するストリートに沿ってウェーハを加工する際に、加工ユニットを該ウェーハに対して相対的に割り出し送りする量に相当する長さである。または、インデックスサイズとは、隣接する一対のストリートのそれぞれの中央線間の距離ともいえる。 Here, the index size is, for example, the amount of indexing and feeding the processing unit relative to the wafer when processing the wafer along a certain street and then processing the wafer along the adjacent street. It is a corresponding length. Alternatively, the index size can be said to be the distance between the center lines of a pair of adjacent streets.

オートメジャーを実施する際には、ウェーハに形成されたデバイスに含まれる特徴的な構造をキーパターンとして設定し、該キーパターンに隣接する他のキーパターンをパターンマッチングにより自動的に検出する。そして、両キーパターン間の距離をインデックスサイズとして算出する。また、算出されたインデックスサイズを検証するために、さらに隣接するキーパターンがパターンマッチングにより検出される場合もある。 When carrying out the auto measure, a characteristic structure included in the device formed on the wafer is set as a key pattern, and another key pattern adjacent to the key pattern is automatically detected by pattern matching. Then, the distance between both key patterns is calculated as an index size. Further, in order to verify the calculated index size, further adjacent key patterns may be detected by pattern matching.

特開昭60−244803号公報JP-A-60-244803 特開2005−166991号公報JP 2005-166991 A 特開平7−321073号公報JP, 7-321073, A

パターンマッチングの手法を用いてキーパターンの位置を精密に検出するには、撮像画像にブレが生じていないことが重要となる。しかし、ブレのない撮像画像を取得するために、ウェーハ及び撮像カメラを移動させた後ウェーハ及び撮像カメラが相対的に完全に停止するまで撮像を待機する必要がある。そのため、複数の撮像画像を形成してキーパターンを探しながら該キーパターンの位置を検出する際、撮像画像を形成する都度待機が必要となるため、キーパターンの位置の検出に特に時間を要していた。 In order to accurately detect the position of the key pattern using the pattern matching method, it is important that the captured image is not blurred. However, in order to obtain a captured image without blurring, it is necessary to wait for the image capturing after the wafer and the image capturing camera are moved until the wafer and the image capturing camera are relatively completely stopped. Therefore, when detecting the position of the key pattern while forming a plurality of picked-up images and searching for the key pattern, it is necessary to wait each time the picked-up image is formed, so that it takes a particularly long time to detect the position of the key pattern. Was there.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キーパターンの位置を短時間で検出できるキーパターンの検出方法及びキーパターンの位置を短時間で検出できる装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a key pattern detection method capable of detecting the position of a key pattern in a short time and an apparatus capable of detecting the position of the key pattern in a short time. It is to be.

本発明の一態様によれば、キーパターンを有した被検出物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットで保持された該被検出物を撮像する撮像ユニットと、該保持ユニット及び該撮像ユニットを相対的に移動させる移動ユニットと、該撮像ユニット及び該移動ユニットを制御する制御ユニットと、を備えた装置において該保持ユニットで保持された該被検出物が有する該キーパターンの位置を検出するキーパターンの検出方法であって、該保持ユニットで該被検出物を保持する保持ステップと、該被検出物を保持した該保持ユニットと、該撮像ユニットと、を該移動ユニットで相対的に移動させながら該撮像ユニットで該被検出物を撮像して複数の撮像粗画像を形成し、形成されたそれぞれの該撮像粗画像と、予め該制御ユニットに登録された該キーパターンが写る参照用画像と、をパターンマッチングして複数の該撮像粗画像のうち該キーパターンが写る該撮像粗画像を検出するキーパターン粗検出ステップと、該キーパターン粗検出ステップにおいて検出された該撮像粗画像が形成された際の該撮像ユニットと、該保持ユニットと、の相対的な位置に該撮像ユニットと、該保持ユニットと、を位置付けて、該保持ユニットと、該撮像ユニットと、の相対的な移動が停止した状態で該撮像ユニットで該被検出物を撮像して精密撮像画像を形成し、該精密撮像画像と、該参照用画像と、をパターンマッチングして該精密撮像画像に含まれる該キーパターンを検出するキーパターン精密検出ステップと、該キーパターン精密検出ステップで検出された該キーパターンの位置を検出するキーパターン位置検出ステップと、を備えることを特徴とするキーパターンの検出方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a holding unit that holds an object to be detected having a key pattern, an imaging unit that images the object to be detected held by the holding unit, the holding unit and the imaging unit are provided. A key for detecting the position of the key pattern of the detection target held by the holding unit in an apparatus including a moving unit that relatively moves and a control unit that controls the imaging unit and the moving unit A method for detecting a pattern, comprising: holding a step of holding the object to be detected by the holding unit; moving the holding unit holding the object to be detected; While the imaging unit captures the detected object to form a plurality of captured rough images, each of the formed captured rough images, and a reference image in which the key pattern registered in the control unit in advance appears. , A key pattern rough detection step of detecting the picked-up rough image in which the key pattern appears in the plurality of picked-up rough images, and the picked-up rough image detected in the key pattern rough detection step are formed. The image pickup unit and the holding unit are positioned relative to the image pickup unit and the holding unit at the time of stopping, and the relative movement of the holding unit and the image pickup unit is stopped. In this state, the object to be detected is imaged by the imaging unit to form a precision captured image, and the precision captured image and the reference image are pattern-matched to generate the key pattern included in the precision captured image. There is provided a key pattern detection method comprising: a key pattern precision detection step of detecting; and a key pattern position detection step of detecting the position of the key pattern detected in the key pattern precision detection step. ..

また、本発明の他の一態様によれば、キーパターンを有した被検出物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットで保持された該被検出物を撮像する撮像ユニットと、該保持ユニット及び該撮像ユニットを相対的に移動させる移動ユニットと、該撮像ユニット及び該移動ユニットを制御する制御ユニットと、を備えた装置であって、該制御ユニットは、該キーパターンが写る参照用画像を記憶する参照用画像記憶部と、該撮像ユニットの撮像タイミングを制御する撮像ユニット制御部と、該移動ユニットによる該保持ユニットと、該撮像ユニットと、の相対的な移動を制御する移動ユニット制御部と、該被検出物を保持した該保持ユニットと、該撮像ユニットと、を該移動ユニットで移動させながら該撮像ユニットで該被検出物を撮像して形成された複数の撮像粗画像と、該参照用画像と、をそれぞれパターンマッチングして該キーパターンが写る該撮像粗画像を検出する粗パターンマッチング部と、該粗パターンマッチング部で検出された該撮像粗画像が形成された際の該撮像ユニットと、該保持ユニットと、の相対的な位置に該撮像ユニットと、該保持ユニットと、を位置付け、該保持ユニットと、該撮像ユニットと、の相対的な移動が停止した状態で該撮像ユニットで該被検出物を撮像して形成された精密撮像画像と、該参照用画像と、をパターンマッチングして該精密撮像画像に含まれるキーパターンを検出する精密パターンマッチング部と、該精密パターンマッチング部で検出された該キーパターンの位置を検出するキーパターン位置検出部と、を有することを特徴とする装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a holding unit that holds an object to be detected having a key pattern, an imaging unit that images the object to be detected held by the holding unit, the holding unit, and An apparatus comprising: a moving unit that relatively moves the imaging unit; and a control unit that controls the imaging unit and the moving unit, the control unit storing a reference image in which the key pattern appears. A reference image storage unit, an imaging unit control unit that controls the imaging timing of the imaging unit, a moving unit control unit that controls the relative movement of the holding unit by the moving unit, and the imaging unit. , A plurality of imaging rough images formed by imaging the detected object with the imaging unit while moving the holding unit holding the detected object and the imaging unit with the moving unit, and the reference Pattern for each of the target image and the rough pattern matching section for detecting the captured rough image in which the key pattern is captured, and the imaging unit when the captured rough image detected by the rough pattern matching section is formed. And the holding unit, the imaging unit and the holding unit are positioned relative to each other, and in the imaging unit with the relative movement of the holding unit and the imaging unit stopped. A precision pattern matching unit that detects the key pattern included in the precision captured image by pattern matching the precision captured image formed by capturing the detected object and the reference image; and the precision pattern matching unit. And a key pattern position detection unit that detects the position of the key pattern detected in step 1.

本発明の一態様に係るキーパターンの検出方法及び装置では、ウェーハ等の被検出物を保持する保持ユニットと、撮像ユニットと、を相対的に移動させながら該撮像ユニットで該被加工物を撮像して複数の撮像粗画像を形成する。保持ユニットと、撮像ユニットと、を停止させることなく撮像された複数の該撮像粗画像は短時間に取得されるが、相対的な移動に伴う振動によりブレが生じた画像となる。そして、ブレが生じた撮像粗画像を使用したパターンマッチングでは、キーパターンの位置を正確には検出できない。 In a key pattern detection method and apparatus according to an aspect of the present invention, a holding unit that holds an object to be detected such as a wafer and an imaging unit are moved relatively while the imaging unit images the object. Then, a plurality of captured rough images are formed. Although the plurality of captured rough images captured without stopping the holding unit and the imaging unit are acquired in a short time, the images are blurred due to vibrations caused by relative movement. Then, the pattern matching using the captured rough image in which the blur has occurred cannot accurately detect the position of the key pattern.

しかしながら、キーパターンが写る参照用画像を使用すると、複数の撮像粗画像からキーパターンが写る撮像粗画像をパターンマッチングにより特定することはできる。そこで、キーパターンが写る該撮像粗画像を特定した後、該撮像粗画像が形成された際の位置に再び保持ユニットと、撮像ユニットと、を相対的に位置付けて、互いに停止させた状態で被検出物を撮像して精密撮像画像を形成する。 However, by using the reference image in which the key pattern is captured, the captured coarse image in which the key pattern is captured can be specified from a plurality of captured coarse images by pattern matching. Therefore, after the picked-up rough image showing the key pattern is specified, the holding unit and the pick-up unit are relatively positioned again at the position where the picked-up rough image is formed, and the holding unit and the pick-up unit are stopped with each other. The detection object is imaged to form a precision captured image.

該精密撮像画像には被検出物が有するキーパターンが鮮明に写るため、該精密撮像画像と、該参照用画像と、をパターンマッチングすることにより、キーパターンの位置を検出できる。本発明の一態様に係るキーパターンの検出方法及び装置では、被検出物が有するキーパターンのおおよその位置を短時間で検出した後、キーパターンの位置を精密に検出できる。 Since the key pattern of the object to be detected is clearly reflected in the precision captured image, the position of the key pattern can be detected by performing pattern matching between the precision captured image and the reference image. With the key pattern detection method and device according to one aspect of the present invention, the position of the key pattern can be accurately detected after the approximate position of the key pattern of the object to be detected is detected in a short time.

したがって、本発明によりキーパターンの位置を短時間で検出できるキーパターンの検出方法及びキーパターンの位置を短時間で検出できる装置が提供される。 Therefore, the present invention provides a key pattern detecting method capable of detecting the position of the key pattern in a short time and an apparatus capable of detecting the position of the key pattern in a short time.

被検出物の一例であるウェーハを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the wafer which is an example of a to-be-detected object. 装置の一例である切削装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the cutting device which is an example of a device. 図3(A)は、保持ステップを模式的に示す断面図であり、図3(B)は、撮像ユニットにより被検出物の表面を撮像する様子を模式的に示す断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing the holding step, and FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing how the surface of the object to be detected is imaged by the imaging unit. キーパターン粗検出ステップにおいて形成される複数の撮像粗画像の撮像視野を説明する平面図である。It is a top view explaining the field of view of a plurality of imaged rough images formed in a key pattern rough detection step. 図5(A)は、キーパターンが写る撮像粗画像の例を模式的に示す平面図であり、図5(B)は、撮像粗画像の他の例を模式的に示す平面図であり、図5(C)は、撮像粗画像のさらに他の例を模式的に示す平面図である。FIG. 5(A) is a plan view schematically showing an example of a captured rough image showing a key pattern, and FIG. 5(B) is a plan view schematically showing another example of a captured rough image. FIG. 5C is a plan view schematically showing still another example of the captured rough image. 精密撮像画像の例及び該精密撮像画像の撮像視野を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the example of a precision picked-up image and the imaging visual field of this precision picked-up image typically. 図7(A)は、参照用画像の例を模式的に示す平面図であり、図7(B)は、参照用画像の他の例を模式的に示す平面図である。FIG. 7A is a plan view schematically showing an example of the reference image, and FIG. 7B is a plan view schematically showing another example of the reference image. キーパターンの検出方法のフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the detection method of a key pattern.

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るキーパターンの検出方法及び装置によると、被検出物を撮像して該被検出物が有するキーパターンの位置を短時間で検出できる。まず、キーパターンを有する被検出物について説明する。 An embodiment according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. According to the method and apparatus for detecting a key pattern according to the present embodiment, it is possible to image the object to be detected and detect the position of the key pattern of the object in a short time. First, an object to be detected having a key pattern will be described.

被検出物は、例えば、Si(シリコン)、SiC(シリコンカーバイド)、GaN(ガリウムナイトライド)、GaAs(ヒ化ガリウム)、若しくは、その他の半導体等の材料からなる略円板状のウェーハである。または、被検出物は、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる基板等である。また、被検出物は、モールド樹脂等で封止された複数のデバイスチップが含まれるパッケージ基板等でもよい。 The object to be detected is, for example, a substantially disk-shaped wafer made of a material such as Si (silicon), SiC (silicon carbide), GaN (gallium nitride), GaAs (gallium arsenide), or another semiconductor. .. Alternatively, the object to be detected is a substrate made of a material such as sapphire, glass, or quartz. Further, the object to be detected may be a package substrate including a plurality of device chips sealed with a mold resin or the like.

図1は、被検出物の一例としてウェーハ1を模式的に示す斜視図である。以下、複数のデバイス5が形成されたウェーハ1が被検出物である場合を例に本実施形態について説明するが、被検出物はこれに限定されない。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a wafer 1 as an example of an object to be detected. Hereinafter, the present embodiment will be described by taking the case where the wafer 1 on which the plurality of devices 5 are formed is an object to be detected, but the object to be detected is not limited to this.

ウェーハ1の表面1aは、例えば、互いに交差する複数のストリート3と呼ばれる分割予定ラインで区画されている。ウェーハ1の表面1aのストリート3で区画された各領域にはIC(Integrated Circuit)、LSI(Large-Scale Integrated circuit)等のデバイス5が形成されている。ウェーハ1をストリート3に沿って分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。 The front surface 1a of the wafer 1 is partitioned by, for example, a plurality of planned dividing lines called streets 3 that intersect each other. Devices 5 such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large-Scale Integrated circuits) are formed in the areas defined by the streets 3 on the front surface 1a of the wafer 1. When the wafer 1 is divided along the streets 3, individual device chips can be formed.

ウェーハ1の分割には、例えば、ストリート3に沿ってウェーハ1にレーザビームを照射してウェーハ1をレーザ加工するレーザ加工装置が使用される。または、円環状の切削ブレードによりストリート3に沿ってウェーハ1を切削できる切削装置が使用される。 For dividing the wafer 1, for example, a laser processing apparatus that irradiates the laser beam onto the wafer 1 along the streets 3 to perform laser processing on the wafer 1 is used. Alternatively, a cutting device capable of cutting the wafer 1 along the streets 3 with an annular cutting blade is used.

これらの加工装置においては、ウェーハ1をストリート3に沿って加工するために、予めストリート3の位置及び方向を検出し、ウェーハ1及び加工ユニットを所定の相対位置に位置付けるアライメントを実施する必要がある。また、これらの加工装置においては、あるストリート3に沿ってウェーハ1を加工した後、他のストリート3に沿って精密に該ウェーハを加工するために、ウェーハ1及び加工ユニットをインデックスサイズに従って相対的に移動させる必要がある。 In these processing devices, in order to process the wafer 1 along the streets 3, it is necessary to detect the position and direction of the streets 3 in advance and perform alignment to position the wafer 1 and the processing unit at a predetermined relative position. .. Further, in these processing devices, after processing the wafer 1 along a certain street 3, the wafer 1 and the processing unit are relatively moved according to the index size in order to accurately process the wafer along another street 3. Need to move to.

本実施形態に係るキーパターンの検出方法は、例えば、該加工装置でインデックスサイズの検出、又はアライメントが実施される際に実施される。そして、本実施形態に係る装置は、例えば、該加工装置である。そして、被検出物が有するキーパターンの位置を検出することにより、ストリート3の位置が検出される。 The key pattern detection method according to the present embodiment is performed, for example, when the processing apparatus performs index size detection or alignment. The device according to this embodiment is, for example, the processing device. Then, the position of the street 3 is detected by detecting the position of the key pattern of the detected object.

ここで、ウェーハ1等の被検出物が有するキーパターンとは、例えば、該被検出物に形成された特徴的な形状の構造物のことをいう。キーパターンは、被検出物に形成された構造物の一部に適宜設定される。被検出物において何らかの機能を発揮するために形成された構造物の全部または一部がキーパターンとして設定されてもよく、例えば、デバイス5を形成する機能層から選択されて設定されてもよい。または、キーパターンとしてのみ機能する専用の構造物が被検出物に設けられてもよい。 Here, the key pattern of the object to be detected such as the wafer 1 means, for example, a structure having a characteristic shape formed on the object to be detected. The key pattern is appropriately set on a part of the structure formed on the detected object. All or a part of the structure formed to exhibit some function in the detected object may be set as a key pattern, for example, may be selected and set from the functional layers forming the device 5. Alternatively, a dedicated structure that functions only as a key pattern may be provided on the detected object.

複数のデバイス5が形成されたウェーハ1では、例えば、デバイス5を構成する配線層、電極、又は端子等に使用される金属層の一部がキーパターンとして設定される。また、被検出物が透明である場合、キーパターンは被検出物の内部に形成された構造物により構成されてもよい。 In the wafer 1 on which a plurality of devices 5 are formed, for example, a part of a metal layer used for wiring layers, electrodes, terminals or the like that configure the device 5 is set as a key pattern. When the object to be detected is transparent, the key pattern may be composed of a structure formed inside the object to be detected.

なお、キーパターンとして選択される構造物は、誤検出を抑制するために、被検出物に他に同一の又は近似した形状の構造物が形成されていない構造物であることが好ましい。または、キーパターンを検出し、該キーパターン及びストリート3の位置関係から被検出物に設定された複数のストリート3の位置をそれぞれ検出しようとする場合、複数のデバイス5がそれぞれ一つずつ有する構造物がキーパターンとして設定されるのが好ましい。 In addition, the structure selected as the key pattern is preferably a structure in which another structure having the same or similar shape is not formed on the detected object in order to suppress erroneous detection. Alternatively, in the case of detecting the key pattern and detecting the positions of the plurality of streets 3 set on the object from the positional relationship between the key pattern and the streets 3, the plurality of devices 5 each have one structure. The object is preferably set as a key pattern.

図1に示す通り、ウェーハ1を切削装置やレーザ加工装置等の加工装置に搬入する前に、ウェーハ1は、環状のフレーム9と、該環状のフレーム9の開口を塞ぐように貼られた粘着テープ7と、と一体化されて、フレームユニット11が形成される。ウェーハ1は、フレームユニット11の状態で該加工装置に搬入され加工される。そして、ウェーハ1が分割されて形成された個々のデバイスチップは、粘着テープ7により支持される。 As shown in FIG. 1, before the wafer 1 is carried into a processing device such as a cutting device or a laser processing device, the wafer 1 has an annular frame 9 and an adhesive stuck so as to close the opening of the annular frame 9. A frame unit 11 is formed by being integrated with the tape 7. The wafer 1 is carried into the processing apparatus and processed in the state of the frame unit 11. The individual device chips formed by dividing the wafer 1 are supported by the adhesive tape 7.

以下、本実施形態に係る装置がウェーハ1を切削する切削装置である場合を例に説明を続ける。ただし、本実施形態に係る装置は該切削装置以外の加工装置でもよく、さらに、ウェーハ1を加工しない検査装置でもよい。図2は、切削装置2を模式的に示す斜視図である。 Hereinafter, the case where the apparatus according to the present embodiment is a cutting apparatus for cutting the wafer 1 will be described as an example. However, the apparatus according to this embodiment may be a processing apparatus other than the cutting apparatus, and may be an inspection apparatus that does not process the wafer 1. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the cutting device 2.

切削装置2は、各構成要素を支持する基台4を備える。基台4の前方の角部には、矩形状の開口6が形成されており、この開口6には昇降可能なカセット支持台が設けられている。カセット支持台の上面には、複数のフレームユニット11を収容するカセット8が載せられる。なお、図1では、説明の便宜上、カセット8の輪郭のみを示している。 The cutting device 2 includes a base 4 that supports each component. A rectangular opening 6 is formed at the front corner of the base 4, and a cassette support that can be moved up and down is provided in the opening 6. A cassette 8 that houses a plurality of frame units 11 is placed on the upper surface of the cassette support base. Note that, in FIG. 1, only the outline of the cassette 8 is shown for convenience of description.

基台4の上面の開口6に隣接した位置には、X軸方向(加工送り方向)に長い矩形の開口12が形成されている。開口12には、保持ユニット14と、該保持ユニット14をX軸方向に移動させるX軸方向移動機構(不図示)と、該X軸方向移動機構を覆う防塵防滴カバー12aと、が設けられている。 A rectangular opening 12 that is long in the X-axis direction (processing feed direction) is formed at a position adjacent to the opening 6 on the upper surface of the base 4. The opening 12 is provided with a holding unit 14, an X-axis direction moving mechanism (not shown) that moves the holding unit 14 in the X-axis direction, and a dustproof and drip-proof cover 12a that covers the X-axis direction moving mechanism. ing.

切削装置2には、該カセット支持台に載せられたカセット8に収容されたフレームユニット11を搬出入する搬送機構(不図示)が設けられている。該搬送機構は、開口12を跨ぐように設けられた一対の搬送レール10上にカセット8に収容されたフレームユニット11を引き出す。 The cutting device 2 is provided with a transport mechanism (not shown) for loading and unloading the frame unit 11 housed in the cassette 8 placed on the cassette support table. The transport mechanism pulls out the frame unit 11 housed in the cassette 8 on a pair of transport rails 10 provided so as to straddle the opening 12.

該一対の搬送レール10は互いに離れる方向に移動可能である。該搬送機構にフレームユニット11を搬送レール10上に引き出させた後、該搬送機構にフレームユニット11を保持させ、該一対の搬送レール10の間隔を広げ、該搬送機構を下降させると保持ユニット14上にフレームユニット11を搬送できる。 The pair of transport rails 10 are movable in directions away from each other. After the frame mechanism 11 is pulled out by the transport mechanism onto the transport rail 10, the frame mechanism 11 is held by the transport mechanism, the interval between the pair of transport rails 10 is widened, and the transport mechanism is lowered to hold the holding unit 14. The frame unit 11 can be transported on top.

保持ユニット14は、例えば、ウェーハ1(被検出物)を保持するチャックテーブルである。保持ユニット14(チャックテーブル)の上面には多孔質部材が配設されており、該多孔質部材の上面がフレームユニット11を保持する保持面14aとなる。該保持ユニット14は、該保持面14a上に載せられたフレームユニット11を挟持するクランプ14b(図3(A)等参照)を外周部に備える。 The holding unit 14 is, for example, a chuck table that holds the wafer 1 (object to be detected). A porous member is provided on the upper surface of the holding unit 14 (chuck table), and the upper surface of the porous member serves as a holding surface 14 a that holds the frame unit 11. The holding unit 14 is provided with a clamp 14b (see FIG. 3A and the like) that clamps the frame unit 11 placed on the holding surface 14a on the outer peripheral portion.

該多孔質部材は、保持ユニット14の内部に形成された吸引路(不図示)を介して吸引源(不図示)に接続されている。保持面14aの上にフレームユニット11を載せ、吸引源を作動させて該吸引路及び該多孔質部材を通じて該フレームユニット11に負圧を作用させると、フレームユニット11が保持ユニット14に吸引保持される。 The porous member is connected to a suction source (not shown) via a suction passage (not shown) formed inside the holding unit 14. When the frame unit 11 is placed on the holding surface 14a and a suction source is operated to apply a negative pressure to the frame unit 11 through the suction passage and the porous member, the frame unit 11 is sucked and held by the holding unit 14. It

保持ユニット14は、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、保持面14aに垂直な回転軸の周りに回転可能である。また、保持ユニット14は、上述のX軸方向移動機構でX軸方向に加工送りされる。 The holding unit 14 is connected to a rotary drive source (not shown) such as a motor and can rotate around a rotation axis perpendicular to the holding surface 14a. Further, the holding unit 14 is processed and fed in the X-axis direction by the above-mentioned X-axis direction moving mechanism.

基台4の上面には、切削ユニット38及び撮像ユニット40を支持するための門型の支持構造16が、開口12を跨ぐように配置されている。支持構造16の前面上部には、切削ユニット38及び撮像ユニット40をY軸方向(割り出し送り方向)に移動させるY軸方向移動機構18と、Z軸方向(高さ方向)に移動させるZ軸方向移動機構28と、が設けられている。 A gate-shaped support structure 16 for supporting the cutting unit 38 and the imaging unit 40 is arranged on the upper surface of the base 4 so as to straddle the opening 12. A Y-axis direction moving mechanism 18 for moving the cutting unit 38 and the imaging unit 40 in the Y-axis direction (indexing feed direction) and a Z-axis direction for moving the Z-axis direction (height direction) are provided on the upper front surface of the support structure 16. And a moving mechanism 28 are provided.

支持構造16の前面には、Y軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール20が設けられている。該Y軸ガイドレール20には、Y軸移動プレート22がスライド可能に取り付けられている。Y軸移動プレート22の裏面側(後面側)にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部にはY軸ガイドレール20に平行なY軸ボールネジ24が螺合されている。 A pair of Y-axis guide rails 20 parallel to the Y-axis direction are provided on the front surface of the support structure 16. A Y-axis moving plate 22 is slidably attached to the Y-axis guide rail 20. A nut portion (not shown) is provided on the rear surface side (rear surface side) of the Y-axis moving plate 22, and a Y-axis ball screw 24 parallel to the Y-axis guide rail 20 is screwed into the nut portion.

Y軸ボールネジ24の一端部には、Y軸パルスモータ26が連結されている。Y軸パルスモータ26でY軸ボールネジ24を回転させると、Y軸移動プレート22はY軸ガイドレール20に沿ってY軸方向に移動する。すなわち、Y軸ガイドレール20、Y軸移動プレート22、Y軸ボールネジ24、及びY軸パルスモータ26は、Y軸方向移動機構18を構成する。 A Y-axis pulse motor 26 is connected to one end of the Y-axis ball screw 24. When the Y-axis ball screw 24 is rotated by the Y-axis pulse motor 26, the Y-axis moving plate 22 moves in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 20. That is, the Y-axis guide rail 20, the Y-axis moving plate 22, the Y-axis ball screw 24, and the Y-axis pulse motor 26 constitute the Y-axis direction moving mechanism 18.

Y軸移動プレート22の表面(前面)には、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール30が設けられている。Z軸ガイドレール30には、Z軸移動プレート32がスライド可能に取り付けられている。Z軸移動プレート32の裏面側(後面側)にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部にはZ軸ガイドレール30に平行なZ軸ボールネジ34が螺合されている。 A pair of Z-axis guide rails 30 parallel to the Z-axis direction are provided on the surface (front surface) of the Y-axis moving plate 22. A Z-axis moving plate 32 is slidably attached to the Z-axis guide rail 30. A nut portion (not shown) is provided on the back surface side (rear surface side) of the Z-axis moving plate 32, and a Z-axis ball screw 34 parallel to the Z-axis guide rail 30 is screwed into the nut portion.

Z軸ボールネジ34の一端部には、Z軸パルスモータ36が連結されている。Z軸パルスモータ36でZ軸ボールネジ34を回転させれば、Z軸移動プレート32はZ軸ガイドレール30に沿ってZ軸方向に移動する。すなわち、Z軸ガイドレール30、Z軸移動プレート32、Z軸ボールネジ34、及びZ軸パルスモータ36は、Z軸方向移動機構28を構成する。 A Z-axis pulse motor 36 is connected to one end of the Z-axis ball screw 34. When the Z-axis ball screw 34 is rotated by the Z-axis pulse motor 36, the Z-axis moving plate 32 moves in the Z-axis direction along the Z-axis guide rail 30. That is, the Z-axis guide rail 30, the Z-axis moving plate 32, the Z-axis ball screw 34, and the Z-axis pulse motor 36 constitute the Z-axis direction moving mechanism 28.

Z軸移動プレート32の下部には、切削ユニット38が固定されている。切削ユニット38は、回転軸となるスピンドルと、該スピンドルの一端側に装着された円環状の切削ブレードを備えている。該切削ブレードは少なくとも外周部に砥石を備え、該スピンドルを回転させて該切削ブレードを回転させ該砥石を保持ユニット14で保持されたウェーハ1に接触させると、ウェーハ1が切削される。 A cutting unit 38 is fixed to the lower portion of the Z-axis moving plate 32. The cutting unit 38 includes a spindle that serves as a rotating shaft, and an annular cutting blade that is mounted on one end side of the spindle. The cutting blade is provided with a grindstone at least on the outer peripheral portion, and when the spindle is rotated to rotate the cutting blade to bring the grindstone into contact with the wafer 1 held by the holding unit 14, the wafer 1 is cut.

また、切削ユニット38に隣接する位置には、保持ユニット14で保持されたウェーハ1(被検出物)を撮像する撮像ユニット(カメラユニット)40が設けられている。撮像ユニット40は、例えば、CCDカメラである。撮像ユニット40を使用して保持ユニット14で保持されたウェーハ1を撮像すると、ウェーハ1の表面1aに形成された構造物が写る撮像画像を形成できる。なお、撮像ユニット40は、可視光以外の光を受光する赤外線カメラ等でもよい。 An image pickup unit (camera unit) 40 for picking up an image of the wafer 1 (object to be detected) held by the holding unit 14 is provided at a position adjacent to the cutting unit 38. The image pickup unit 40 is, for example, a CCD camera. When the image of the wafer 1 held by the holding unit 14 is picked up using the image pickup unit 40, a picked-up image showing the structure formed on the front surface 1 a of the wafer 1 can be formed. The image pickup unit 40 may be an infrared camera or the like that receives light other than visible light.

Y軸方向移動機構18でY軸移動プレート22をY軸方向に移動させると、切削ユニット38及び撮像ユニット40がY軸方向に割り出し送りされる。また、Z軸方向移動機構28でZ軸移動プレート32をZ軸方向に移動させれば、切削ユニット38及び撮像ユニット40は昇降する。さらに、保持ユニット14にウェーハ1を保持させた状態でX軸方向移動機構(不図示)を作動させると、ウェーハ1がX軸方向に沿って加工送りされる。 When the Y-axis moving plate 22 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis direction moving mechanism 18, the cutting unit 38 and the imaging unit 40 are indexed and fed in the Y-axis direction. Further, if the Z-axis moving plate 32 is moved in the Z-axis direction by the Z-axis direction moving mechanism 28, the cutting unit 38 and the imaging unit 40 move up and down. Further, when the X-axis direction moving mechanism (not shown) is operated with the holding unit 14 holding the wafer 1, the wafer 1 is processed and fed along the X-axis direction.

すなわち、該X軸方向移動機構と、Y軸方向移動機構18と、Z軸方向移動機構28と、は、切削ユニット38及び撮像ユニット40と、保持ユニット14及びウェーハ1と、を相対的に移動させる移動ユニットとして機能する。 That is, the X-axis direction moving mechanism, the Y-axis direction moving mechanism 18, and the Z-axis direction moving mechanism 28 relatively move the cutting unit 38 and the imaging unit 40, the holding unit 14 and the wafer 1. It functions as a mobile unit.

切削ユニット38の切削ブレードを回転させつつ、切削ユニット38と、保持ユニット14と、を該移動ユニットにより相対的に移動させ、該切削ブレードをウェーハ1に切り込ませると、ウェーハ1が切削される。また、撮像ユニット40と、保持ユニット14と、を移動ユニットにより相対的に移動させ、所定の位置で撮像ユニット40を作動させると、保持ユニット14で保持されたウェーハ1が撮像され撮像画像が形成される。 When the cutting unit 38 and the holding unit 14 are relatively moved by the moving unit while rotating the cutting blade of the cutting unit 38 and the cutting blade is cut into the wafer 1, the wafer 1 is cut. .. Further, when the imaging unit 40 and the holding unit 14 are relatively moved by the moving unit and the imaging unit 40 is operated at a predetermined position, the wafer 1 held by the holding unit 14 is imaged and a picked-up image is formed. To be done.

なお、形成された撮像画像は撮像ユニット40から後述の制御ユニット46に送られる。そして、該制御ユニット46では、それぞれの撮像画像とともに、各撮像画像が撮像された際の撮像ユニット40と、保持ユニット14と、の相対的な位置が記録される。 The formed captured image is sent from the image capturing unit 40 to the control unit 46 described later. Then, in the control unit 46, the relative positions of the imaging unit 40 and the holding unit 14 at the time when each captured image is captured are recorded together with each captured image.

基台4の上面の開口12に対して開口6と反対側の位置には、円形の開口42が形成されている。開口42内には、ウェーハ1を切削した後にフレームユニット11を洗浄するための洗浄ユニット44が設けられている。開口42の内部に設けられた洗浄ユニット44は、フレームユニット11を保持する洗浄テーブル44aと、該洗浄テーブル44aに保持されたフレームユニット11の上方から該フレームユニット11に洗浄液を吐出する洗浄ノズル(不図示)と、を備える。なお、該洗浄液は、例えば、純水である。 A circular opening 42 is formed at a position opposite to the opening 6 with respect to the opening 12 on the upper surface of the base 4. A cleaning unit 44 for cleaning the frame unit 11 after cutting the wafer 1 is provided in the opening 42. The cleaning unit 44 provided inside the opening 42 includes a cleaning table 44a for holding the frame unit 11, and a cleaning nozzle (a cleaning nozzle for discharging the cleaning liquid to the frame unit 11 from above the frame unit 11 held by the cleaning table 44a). (Not shown), and. The cleaning liquid is pure water, for example.

切削装置2は、該切削装置2の各構成を制御する制御ユニット46を備える。制御ユニット46は、上述のカセット載置台、搬送機構、搬送レール10、移動ユニット、切削ユニット38、撮像ユニット40、洗浄ユニット44、及びその他の機構を制御する。制御ユニット46は、例えば、中央演算処理装置(CPU)や記憶媒体等を備えるコンピュータである。該制御ユニット46の機能は、例えば、ソフトウェアにより実現される。 The cutting device 2 includes a control unit 46 that controls each component of the cutting device 2. The control unit 46 controls the cassette mounting table, the transfer mechanism, the transfer rail 10, the moving unit, the cutting unit 38, the imaging unit 40, the cleaning unit 44, and other mechanisms described above. The control unit 46 is, for example, a computer including a central processing unit (CPU), a storage medium, and the like. The function of the control unit 46 is realized by software, for example.

保持ユニット14で保持されたウェーハ1をストリート3に沿って切削(加工)するには、ウェーハ1のストリート3の位置及び方向を検出してアライメント等を実施する必要がある。まず、ウェーハ1のストリート3がX軸方向(加工送り方向)に沿うように保持ユニット14を回転させる。次に、ストリート3の延長線上に切削ユニット38の切削ブレードの砥石が位置付けられるように保持ユニット14と、切削ユニット38と、を相対的に移動させる。その後、切削ブレードでウェーハ1を切削する。 In order to cut (process) the wafer 1 held by the holding unit 14 along the streets 3, it is necessary to detect the position and direction of the streets 3 of the wafer 1 and perform alignment or the like. First, the holding unit 14 is rotated so that the streets 3 of the wafer 1 are along the X-axis direction (processing feed direction). Next, the holding unit 14 and the cutting unit 38 are relatively moved so that the grindstone of the cutting blade of the cutting unit 38 is positioned on the extension line of the street 3. Then, the wafer 1 is cut with a cutting blade.

アライメント等を実施する際にウェーハ1のストリート3の位置を精密に検出できなければ、その後、ウェーハ1をストリート3に沿って精密に切削することはできず、加工精度が低下してしまう。そこで、ストリート3の位置を精密に検出するために、ウェーハ1に上述の通りキーパターンを設定し、パターンマッチングの手法を用いてキーパターンの位置を精密に検出する。 If the position of the streets 3 of the wafer 1 cannot be accurately detected when performing the alignment or the like, then the wafer 1 cannot be precisely cut along the streets 3 and the processing accuracy is lowered. Therefore, in order to accurately detect the position of the street 3, the key pattern is set on the wafer 1 as described above, and the position of the key pattern is accurately detected by using the pattern matching method.

パターンマッチングを実施する際には、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を繰り返し移動させ、ウェーハ1の表面1aを撮像ユニット40で次々に撮像する。そして、得られた複数の撮像画像と、予め制御ユニット46に登録されたキーパターンが写る参照用画像と、をそれぞれ比較してキーパターンが写る撮像画像を検出する。 When performing the pattern matching, the holding unit 14 and the image pickup unit 40 are repeatedly moved, and the surface 1a of the wafer 1 is picked up by the image pickup unit 40 one after another. Then, the obtained plurality of captured images are respectively compared with the reference image in which the key pattern registered in the control unit 46 is captured, and the captured image in which the key pattern is captured is detected.

そして、該撮像画像が形成された際の保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な位置関係からウェーハ1のキーパターンの位置を検出する。制御ユニット46には、該キーパターンと、ストリート3と、の位置関係が予め記憶されており、導出されたキーパターンの位置から該位置関係に基づきストリート3の位置を検出する。 Then, the position of the key pattern on the wafer 1 is detected from the relative positional relationship between the holding unit 14 and the imaging unit 40 when the captured image is formed. The positional relationship between the key pattern and the street 3 is stored in the control unit 46 in advance, and the position of the street 3 is detected from the position of the derived key pattern based on the positional relationship.

パターンマッチングの手法を用いて2つの画像を比較してキーパターンの位置を検出する場合、比較対象となる撮像画像にブレが生じていないことが重要となる。そのため、ブレのない撮像画像を取得するために、保持ユニット14及び撮像ユニット40を相対的に移動させた後、完全に停止するまでの間、撮像を長時間待機する必要がある。そして、キーパターンを探しながら次々に撮像を繰り返す際に撮像画像を形成する都度待機が必要となるため、従来、キーパターンの位置の検出に特に時間を要していた。 When the position of a key pattern is detected by comparing two images using a pattern matching method, it is important that a captured image to be compared does not have a blur. Therefore, in order to acquire a captured image without blurring, it is necessary to wait for a long period of time until the holding unit 14 and the imaging unit 40 are relatively moved and then completely stopped. In addition, since it is necessary to wait each time a captured image is formed when repeatedly capturing images while searching for a key pattern, conventionally, it takes a long time to detect the position of the key pattern.

そこで、本実施形態に係るキーパターンの検出方法及び装置においては、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を相対的に移動させた後、完全に停止するのを待つことなく撮像ユニット40を作動させて撮像画像を形成する。 Therefore, in the key pattern detection method and apparatus according to the present embodiment, after the holding unit 14 and the image pickup unit 40 are relatively moved, the image pickup unit 40 is operated without waiting for complete stop. Then, a captured image is formed.

図2に示す通り、制御ユニット46は、移動ユニット制御部48と、撮像ユニット制御部50と、参照用画像記憶部52と、粗パターンマッチング部54と、精密パターンマッチング部56と、キーパターン位置検出部58と、を備える。移動ユニット制御部48は、移動ユニットによる保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な移動を制御する。撮像ユニット制御部50は、撮像ユニット40の撮像タイミングを制御する。 As shown in FIG. 2, the control unit 46 includes a moving unit control unit 48, an imaging unit control unit 50, a reference image storage unit 52, a rough pattern matching unit 54, a precise pattern matching unit 56, and a key pattern position. And a detection unit 58. The moving unit controller 48 controls the relative movement of the holding unit 14 and the imaging unit 40 by the moving unit. The imaging unit controller 50 controls the imaging timing of the imaging unit 40.

参照用画像記憶部52は、キーパターンが写る参照用画像を記憶する。該参照用画像は、パターンマッチングの手法によりウェーハ1が有するキーパターンの位置を検出する際に使用される。該参照用画像は、切削装置2のオペレータにより予め参照用画像記憶部52に登録される。 The reference image storage unit 52 stores the reference image in which the key pattern appears. The reference image is used when detecting the position of the key pattern of the wafer 1 by the pattern matching method. The reference image is registered in the reference image storage unit 52 in advance by the operator of the cutting device 2.

例えば、フレームユニット11を保持ユニット14上に搬入し、粘着テープ7を介してウェーハ1を保持ユニット14に保持させた後、撮像ユニット40でウェーハ1の表面1aを撮像する。そして、ウェーハ1に形成された特徴的なパターンからキーパターンとして設定する部分を該オペレータが選択し、参照用画像を形成し参照用画像記憶部52に登録する。ここで、参照用画像を形成する際には、ウェーハ1におけるキーパターンと、ストリート3と、の位置関係と併せて登録される。 For example, after the frame unit 11 is loaded onto the holding unit 14 and the wafer 1 is held by the holding unit 14 via the adhesive tape 7, the front surface 1a of the wafer 1 is imaged by the imaging unit 40. Then, the operator selects a portion to be set as a key pattern from the characteristic pattern formed on the wafer 1, forms a reference image, and registers it in the reference image storage unit 52. Here, when forming the reference image, the positional relationship between the key pattern on the wafer 1 and the street 3 is registered together.

なお、同種の複数のウェーハ1を切削装置2で次々に切削(加工)する際には、最初のウェーハ1を切削する前に形成した参照用画像を使用して、次以降のウェーハ1が写る撮像画像と比較するパターンマッチングを実施してもよい。 When a plurality of wafers 1 of the same type are sequentially cut (processed) by the cutting device 2, the reference image formed before the first wafer 1 is cut is used to show the subsequent wafers 1. You may implement the pattern matching which compares with a captured image.

粗パターンマッチング部54は、移動ユニット制御部48に指令を発して、ウェーハ1を保持した保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を移動ユニットで相対的に移動させる。そして、撮像ユニット制御部50に指令を発して、ウェーハ1の表面1aを次々に撮像させる。このとき、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な移動を停止させない。そのため、形成される複数の撮像画像はブレが生じた粗い画像となる。この粗い画像を撮像粗画像と呼ぶことにする。 The rough pattern matching unit 54 issues a command to the moving unit control unit 48 to relatively move the holding unit 14 holding the wafer 1 and the imaging unit 40 with the moving unit. Then, a command is issued to the imaging unit controller 50 to sequentially image the front surface 1a of the wafer 1. At this time, the relative movement of the holding unit 14 and the imaging unit 40 is not stopped. Therefore, the plurality of captured images formed are rough images with blurring. This rough image will be referred to as a captured rough image.

ここで、複数の撮像粗画像を形成する間、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を停止させないため、複数の該撮像粗画像の形成に要する時間は保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を都度停止させるのに比べて極めて短くなる。ただし、撮像粗画像は粗い画像であるため、該撮像粗画像と該参照用画像とを比較してパターンマッチングを実施しても、キーパターンの位置を精密に検出することはできない。しかしながら、複数の該撮像粗画像からキーパターンの写る撮像粗画像を検出することは可能である。 Here, since the holding unit 14 and the imaging unit 40 are not stopped while forming the plurality of captured rough images, the time required to form the plurality of captured rough images is the holding unit 14, the imaging unit 40, and It is extremely short compared to stopping every time. However, since the captured coarse image is a coarse image, even if the captured coarse image and the reference image are compared to perform pattern matching, the position of the key pattern cannot be accurately detected. However, it is possible to detect a picked-up rough image in which a key pattern appears from a plurality of picked-up rough images.

そこで、粗パターンマッチング部54は、撮像ユニット40でウェーハ1を撮像して形成された複数の撮像粗画像と、参照用画像記憶部52に登録された該参照用画像と、をそれぞれパターンマッチングして該キーパターンが写る該撮像粗画像を検出する。そして、粗パターンマッチング部54は、該撮像粗画像が検出された際、該撮像粗画像が形成された際の保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な位置についての情報を精密パターンマッチング部56に送る。 Therefore, the rough pattern matching unit 54 pattern-matches the plurality of picked-up rough images formed by picking up the image of the wafer 1 by the image pickup unit 40 and the reference image registered in the reference image storage unit 52, respectively. The captured rough image in which the key pattern is captured is detected. Then, the rough pattern matching unit 54, when the picked-up rough image is detected, outputs the information about the relative positions of the holding unit 14 and the pick-up unit 40 when the picked-up rough image is formed, to the fine pattern. It is sent to the matching unit 56.

精密パターンマッチング部56は、粗パターンマッチング部54から該情報を受けた後、移動ユニット制御部48に指令を発し、該情報に基づいて保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を該情報に係る相対的な位置に位置付ける。そして、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な移動が停止した状態で、撮像ユニット制御部50に指令を発して撮像ユニット40で保持ユニット14に保持されたウェーハ1を撮像する。 After receiving the information from the rough pattern matching unit 54, the fine pattern matching unit 56 issues a command to the moving unit control unit 48 to relate the holding unit 14 and the imaging unit 40 to the information based on the information. Position relative position. Then, in a state where the relative movement between the holding unit 14 and the image pickup unit 40 is stopped, a command is issued to the image pickup unit controller 50, and the image pickup unit 40 picks up the image of the wafer 1 held by the holding unit 14.

すると、ブレが生じていいない鮮明な撮像画像を形成できる。ここで、ブレが生じていない鮮明な撮像画像を精密撮像画像と呼ぶことにする。その後、精密パターンマッチング部56は、該精密撮像画像と、参照用画像記憶部52に登録された該参照用画像と、をパターンマッチングして該精密撮像画像に含まれるキーパターンを検出する。 Then, a clear captured image without blurring can be formed. Here, a clear captured image without blurring is called a precision captured image. After that, the precision pattern matching unit 56 performs pattern matching between the precision captured image and the reference image registered in the reference image storage unit 52 to detect a key pattern included in the precision captured image.

キーパターン位置検出部58は、ウェーハ1におけるキーパターンの位置を検出する。キーパターン位置検出部58は、該精密撮像画像が形成された際の保持ユニット14及び撮像ユニット40の相対的な位置と、該精密撮像画像におけるキーパターンの位置と、からキーパターンの位置を精密に検出する。 The key pattern position detector 58 detects the position of the key pattern on the wafer 1. The key pattern position detection unit 58 accurately determines the position of the key pattern from the relative positions of the holding unit 14 and the imaging unit 40 when the precision captured image is formed and the position of the key pattern in the precision captured image. To detect.

該精密撮像画像は、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を停止させた状態で形成されるため、ブレが生じていない鮮明な画像となる。そのため、該精密撮像画像と、参照用画像記憶部52に登録された該参照用画像と、を比較するパターンマッチングを実施すると、キーパターンの位置を精密に検出できる。 Since the precision captured image is formed with the holding unit 14 and the image capturing unit 40 stopped, it becomes a clear image without blurring. Therefore, if pattern matching is performed to compare the precision captured image and the reference image registered in the reference image storage unit 52, the position of the key pattern can be accurately detected.

参照用画像記憶部52に該参照用画像を登録する際、該キーパターンと、ストリート3と、の位置関係が併せて登録される。そのため、キーパターンの位置を精密に検出できると、ストリート3の位置を精密に検出できる。切削装置2ではストリート3の位置が精密に検出され、ウェーハ1はストリート3に沿って精密に切削(加工)される。 When registering the reference image in the reference image storage unit 52, the positional relationship between the key pattern and the street 3 is also registered. Therefore, if the position of the key pattern can be accurately detected, the position of the street 3 can be accurately detected. The position of the street 3 is precisely detected by the cutting device 2, and the wafer 1 is precisely cut (worked) along the street 3.

次に、本実施形態に係るキーパターンの検出方法について詳述する。図8は、本実施形態に係るキーパターンの検出方法の各ステップのフローを示すフローチャートである。以下、該検出方法について、上述のウェーハ1を被検出物とし、図2に示す切削装置2を使用してウェーハ1に形成されたキーパターンの位置を検出する場合を例に説明する。ただし、本実施形態に係る検出方法はこれに限定されず、ウェーハ1以外の被検出物のキーパターンの位置を、切削装置2以外の装置等を使用して検出してもよい。 Next, the key pattern detecting method according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 8 is a flowchart showing a flow of each step of the key pattern detecting method according to the present embodiment. Hereinafter, the detection method will be described by taking as an example a case where the above-described wafer 1 is used as an object to be detected and the position of the key pattern formed on the wafer 1 is detected by using the cutting device 2 shown in FIG. However, the detection method according to the present embodiment is not limited to this, and the position of the key pattern of the detected object other than the wafer 1 may be detected using a device other than the cutting device 2.

該検出方法では、まず、被検出物であるウェーハ1を保持ユニット14で保持する保持ステップS1を実施する。図3(A)は、保持ステップS1を模式的に示す断面図である。保持ステップS1では、フレームユニット11を保持ユニット14上に搬入し、保持ユニット14が備えるクランプ14bでフレーム9を把持し、保持ユニット14の吸引源を作動させて粘着テープ7を介してウェーハ1を保持ユニット14に保持させる。 In the detection method, first, a holding step S1 of holding the wafer 1 as an object to be detected by the holding unit 14 is performed. FIG. 3A is a sectional view schematically showing the holding step S1. In the holding step S1, the frame unit 11 is loaded onto the holding unit 14, the frame 9 is held by the clamp 14b included in the holding unit 14, and the suction source of the holding unit 14 is operated to move the wafer 1 through the adhesive tape 7. The holding unit 14 holds it.

次に、キーパターン粗検出ステップS2を実施する前に、参照用画像登録ステップを実施する。例えば、同一のパターンを有した複数のウェーハ1(被検出物)を連続的に加工する場合、最初のウェーハ1(被検出物)に対して保持ステップを実施した後の段階において、制御ユニット46の参照用画像記憶部52にキーパターンが写る参照用画像が登録されていない場合がある。この場合、保持ステップS1を実施した後、キーパターン粗検出ステップS2を実施する前に参照用画像登録ステップを実施する。 Next, the reference image registration step is performed before the key pattern rough detection step S2. For example, when a plurality of wafers 1 (objects to be detected) having the same pattern are continuously processed, the control unit 46 is performed at a stage after the holding step is performed on the first wafer 1 (objects to be detected). The reference image in which the key pattern appears may not be registered in the reference image storage unit 52. In this case, the reference image registration step is performed after the holding step S1 and before the key pattern rough detection step S2.

そして、最初のウェーハ1に対して参照用画像登録ステップを実施して、参照用画像記憶部52にキーパターンが写る参照用画像を登録した後、キーパターン粗検出ステップS2を実施する。この場合、2枚目以降のウェーハ1に対してパターンマッチングを実施する際には、参照用画像記憶部52に登録された該参照用画像を利用する。 Then, the reference image registration step is performed on the first wafer 1 to register the reference image in which the key pattern appears in the reference image storage unit 52, and then the key pattern rough detection step S2 is performed. In this case, when performing pattern matching on the second and subsequent wafers 1, the reference image registered in the reference image storage unit 52 is used.

参照用画像登録ステップでは、保持ユニット14に保持されたウェーハ1の表面1aを撮像ユニット40で撮像し、ウェーハ1が有する構造物が写る撮像画像を形成する。そして、各種の構造物が写る該撮像画像からキーパターンに適した領域が選択され、該撮像画像の該領域が参照用画像として参照用画像記憶部52に登録される。 In the reference image registration step, the surface 1a of the wafer 1 held by the holding unit 14 is imaged by the imaging unit 40, and a captured image showing the structure of the wafer 1 is formed. Then, an area suitable for the key pattern is selected from the captured image showing various structures, and the area of the captured image is registered in the reference image storage unit 52 as the reference image.

なお、参照用画像記憶部52に参照用画像を登録する際には、該参照用画像が形成された際の保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な位置に関する情報を該参照用画像と併せて登録する。また、該参照用画像形成ステップは、制御ユニット46の参照用画像記憶部52に参照用画像が予め登録されている場合においても、該参照用画像を更新するために実施されてもよい。 When registering the reference image in the reference image storage unit 52, information regarding the relative positions of the holding unit 14 and the imaging unit 40 when the reference image is formed is used for the reference image. Register along with the image. In addition, the reference image forming step may be performed to update the reference image even when the reference image is registered in advance in the reference image storage unit 52 of the control unit 46.

キーパターン粗検出ステップS2では、ウェーハ1(被検出物)を保持した保持ユニット14と、該撮像ユニット40と、を移動ユニットで相対的に移動させながら該撮像ユニット40でウェーハ1を撮像して複数の撮像粗画像を形成する。その後、形成されたそれぞれの該撮像粗画像と、予め制御ユニット46の参照用画像記憶部52に登録されたキーパターンが写る参照用画像と、をパターンマッチングして複数の該撮像粗画像のうち該キーパターンが写る該撮像粗画像を検出する。 In the key pattern rough detection step S2, while the holding unit 14 holding the wafer 1 (object to be detected) and the imaging unit 40 are relatively moved by the moving unit, the wafer 1 is imaged by the imaging unit 40. A plurality of captured rough images are formed. After that, each of the formed captured rough images and the reference image in which the key pattern registered in the reference image storage unit 52 of the control unit 46 is captured are subjected to pattern matching to obtain one of the plurality of captured rough images. The captured rough image in which the key pattern appears is detected.

図3(B)は、撮像ユニット40により被検出物であるウェーハ1の表面1a側を撮像する様子を模式的に示す断面図である。また、図4は、キーパターン粗検出ステップS2において形成される複数の撮像粗画像の撮像視野を説明する平面図である。図4には、ウェーハ1の表面1aが拡大されて模式的に示されている。例えば、ウェーハ1に形成されたデバイス5は、トランジスタ等の素子(不図示)とともに、各素子に電気信号を供給する経路となる端子(電極)13や配線15等の構造物を有する。 FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing how the imaging unit 40 images the front surface 1 a side of the wafer 1 that is the object to be detected. In addition, FIG. 4 is a plan view illustrating the imaging fields of view of the plurality of captured rough images formed in the key pattern rough detection step S2. In FIG. 4, the surface 1 a of the wafer 1 is enlarged and schematically shown. For example, the device 5 formed on the wafer 1 has structures such as terminals (electrodes) 13 and wirings 15 that serve as paths for supplying electric signals to the respective elements, as well as elements (not shown) such as transistors.

保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を所定の速度で相対的に移動させながら一定の時間毎に撮像ユニット40を作動させると、例えば、図4に示す通り撮像視野17a、撮像視野17b、撮像視野17cの範囲が写る撮像画像が次々に形成される。 When the holding unit 14 and the image pickup unit 40 are relatively moved at a predetermined speed and the image pickup unit 40 is operated at regular time intervals, for example, as shown in FIG. Captured images showing the range of the visual field 17c are formed one after another.

ここで、形成される撮像画像はブレが生じた撮像粗画像となる。図5(C)に、撮像視野17aで撮像された撮像粗画像19aを模式的に示す。図5(B)に、撮像視野17bで撮像された撮像粗画像19bを模式的に示す。図5(A)に、撮像視野17cで撮像された撮像粗画像19cを模式的に示す。 Here, the captured image formed is a captured rough image with blurring. FIG. 5C schematically shows a captured rough image 19a captured in the imaging field of view 17a. FIG. 5B schematically shows a captured rough image 19b captured in the imaging field of view 17b. FIG. 5A schematically shows a captured rough image 19c captured in the imaging field of view 17c.

キーパターン粗検出ステップS2では、これらの撮像粗画像19a,19b,19cがそれぞれ参照用画像と比較されてパターンマッチングされ、キーパターンが写る撮像粗画像が検出される。図7(A)に、一例として、制御ユニット46の参照用画像記憶部52に登録された参照用画像25を模式的に示す。図7(A)に示す例では、配線15の一部及び端子(電極)13を含む領域がキーパターン21として設定されている。 In the key pattern rough detection step S2, these picked-up rough images 19a, 19b, 19c are respectively compared with the reference images and pattern matching is performed, and picked-up rough images in which the key patterns are photographed are detected. As an example, FIG. 7A schematically shows the reference image 25 registered in the reference image storage unit 52 of the control unit 46. In the example shown in FIG. 7A, a region including a part of the wiring 15 and the terminal (electrode) 13 is set as the key pattern 21.

まず、撮像粗画像19aにはキーパターン21が含まれないため、撮像粗画像19aと、参照用画像25と、のパターンマッチングを実施すると撮像粗画像19aにキーパターン21が写っていないとの判定が為される。次に、撮像粗画像19bにはキーパターン21のすべてが写っていないため、撮像粗画像19bと、参照用画像25と、のパターンマッチングを実施すると、撮像粗画像19bにキーパターン21が写っていないとの判定が為される。 First, since the captured rough image 19a does not include the key pattern 21, it is determined that the key pattern 21 does not appear in the captured rough image 19a when pattern matching is performed between the captured rough image 19a and the reference image 25. Is done. Next, since all of the key patterns 21 are not shown in the captured coarse image 19b, when pattern matching is performed between the captured coarse image 19b and the reference image 25, the key pattern 21 is shown in the captured coarse image 19b. It is determined that there is no.

そして、撮像粗画像19cと、参照用画像25と、のパターンマッチングを実施すると、撮像粗画像19cにはキーパターン21のすべてが写っているため、撮像粗画像19cにキーパターン19bが写っているとの判定が為される。この場合、キーパターンが写る撮像粗画像として撮像粗画像19cが検出される。そして、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な移動を停止させ、キーパターン粗検出ステップを終了させる。 Then, when pattern matching is performed on the captured rough image 19c and the reference image 25, the key pattern 19b is captured in the captured coarse image 19c because all of the key patterns 21 are captured in the captured coarse image 19c. Is determined. In this case, the captured coarse image 19c is detected as the captured coarse image showing the key pattern. Then, the relative movement between the holding unit 14 and the imaging unit 40 is stopped, and the key pattern rough detection step is ended.

なお、キーパターン粗検出ステップS2では、各撮像視野で撮像が実施されて形成される複数の撮像粗画像のいずれかにキーパターン21のすべてが写るように、一連の撮像視野は互いに参照用画像25の大きさ以上に重複させる。 In the key pattern rough detection step S2, a series of imaging visual fields are mutually referred to as reference images so that all of the key patterns 21 are reflected in any one of a plurality of imaging coarse images formed by performing imaging in each imaging visual field. Overlap the size of 25 or more.

本実施形態に係るキーパターンの検出方法では、次にキーパターン精密検出ステップS3を実施する。キーパターン精密検出ステップS3では、該キーパターン粗検出ステップS2において検出された撮像粗画像19cが形成された際の保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な位置に該保持ユニット14と、該撮像ユニット40と、を位置付ける。 In the key pattern detection method according to this embodiment, next, a key pattern precision detection step S3 is performed. In the key pattern precision detection step S3, the holding unit 14 is provided at a relative position between the holding unit 14 and the imaging unit 40 when the imaged rough image 19c detected in the key pattern rough detection step S2 is formed. , The imaging unit 40 is positioned.

そして、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、の相対的な移動が停止した状態において該撮像ユニット40で被検出物であるウェーハ1を撮像して精密撮像画像を形成する。図6には、精密撮像画像23が形成される際の撮像視野17cを示すウェーハ1の表面1aの平面図と、該精密撮像画像23の例が示されている。図6に示す通り、精密撮像画像23を形成する際には、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、が停止しているため、精密撮像画像23はブレが生じていない鮮明な撮像画像となる。 Then, in the state where the relative movement of the holding unit 14 and the image pickup unit 40 is stopped, the image pickup unit 40 picks up an image of the wafer 1 which is the object to be detected to form a precision picked up image. FIG. 6 shows a plan view of the front surface 1a of the wafer 1 showing an imaging visual field 17c when the precision captured image 23 is formed, and an example of the precision captured image 23. As shown in FIG. 6, when the precision captured image 23 is formed, the holding unit 14 and the image capturing unit 40 are stopped, so the precision captured image 23 becomes a clear captured image without blurring. ..

キーパターン精密検出ステップS3では、さらに、精密撮像画像23と、参照用画像記憶部52に登録された参照用画像25と、をパターンマッチングして該精密撮像画像23に含まれるキーパターン21を検出する。 In the key pattern precision detection step S3, the precision captured image 23 and the reference image 25 registered in the reference image storage unit 52 are pattern-matched to detect the key pattern 21 included in the precision captured image 23. To do.

次に、キーパターン位置検出ステップS4を実施する。キーパターン位置検出ステップS4では、該キーパターン精密検出ステップS3で検出されたキーパターン21の位置を検出する。キーパターン位置検出ステップS4では、精密撮像画像23が形成された際の保持ユニット14及び撮像ユニット40の相対的な位置と、該精密撮像画像23に写るキーパターン21の位置と、からキーパターン21の位置を精密に検出する。 Next, the key pattern position detecting step S4 is performed. In the key pattern position detecting step S4, the position of the key pattern 21 detected in the key pattern precision detecting step S3 is detected. In the key pattern position detecting step S4, the key pattern 21 is calculated from the relative positions of the holding unit 14 and the imaging unit 40 when the precision captured image 23 is formed and the position of the key pattern 21 shown in the precision captured image 23. The position of is accurately detected.

さらに、本実施形態に係るキーパターンの検出方法に係る被検出物が表面1aにストリート3が設定されたウェーハ1である場合、該キーパターン位置検出ステップS4の後に、さらにストリート位置検出ステップが実施されてもよい。該ストリート位置検出ステップでは、該キーパターン位置検出ステップで検出されたキーパターン21の位置を基準としてストリート3の位置を検出する。この場合、切削装置2の制御ユニット46に予め登録されたキーパターン21と、ストリート3と、の相対的な位置関係が参照される。 Further, when the object to be detected according to the key pattern detecting method according to the present embodiment is the wafer 1 having the streets 3 set on the surface 1a, the street position detecting step is further performed after the key pattern position detecting step S4. May be done. In the street position detecting step, the position of the street 3 is detected based on the position of the key pattern 21 detected in the key pattern position detecting step. In this case, the relative positional relationship between the key pattern 21 registered in advance in the control unit 46 of the cutting device 2 and the street 3 is referred to.

さらに、本実施形態に係るキーパターンの検出方法に係る被検出物がストリート3に沿った加工が予定された被加工物(ワーク)である場合、該ストリート位置検出ステップの後、ストリート3に沿って被検出物を加工する加工ステップを実施してもよい。 Furthermore, when the detected object according to the key pattern detection method according to the present embodiment is a processed object (workpiece) scheduled to be processed along the street 3, after the street position detecting step, the detected object is processed along the street 3. A processing step of processing the object to be detected may be performed.

本実施形態に係るキーパターンの検出方法及び装置によると、キーパターンが有する被検出物からキーパターンの位置を短時間で検出できる。これは、短時間で形成できる複数の撮像粗画像を使用してキーパターンのおおよその位置を検出し、その後精密撮像画像を形成してキーパターンの位置を精密に検出するためである。 According to the key pattern detection method and apparatus according to the present embodiment, the position of the key pattern can be detected in a short time from the detection object included in the key pattern. This is because the approximate position of the key pattern is detected using a plurality of captured coarse images that can be formed in a short time, and then the precise captured image is formed to accurately detect the position of the key pattern.

なお、本発明は、上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記の実施形態において、保持ユニットがウェーハ1(被検出物)を吸引保持するチャックテーブルである場合を例に説明したが本発明の一態様はこれに限定されない。 It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above embodiment and can be implemented with various modifications. For example, in the above embodiment, the case where the holding unit is the chuck table that sucks and holds the wafer 1 (object to be detected) has been described as an example, but one embodiment of the present invention is not limited thereto.

すなわち、保持ユニットは、ウェーハ1(被検出物)をカセット8から搬出入する搬送ユニット(不図示)や、ウェーハ1が一時的に置かれる搬送レール10でもよい。この場合、撮像ユニット40は、該保持ユニットに保持されたウェーハ1を撮像可能な位置に配される。 That is, the holding unit may be a transfer unit (not shown) for loading/unloading the wafer 1 (object to be detected) from the cassette 8 or a transfer rail 10 on which the wafer 1 is temporarily placed. In this case, the imaging unit 40 is arranged at a position where the wafer 1 held by the holding unit can be imaged.

また、上記実施形態では、アライメントを実施する際に、キーパターン21の位置を検出し、該キーパターン21とストリート3の位置関係からストリート3の位置を検出する場合について主に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。本発明の一態様は、複数のストリート3が等間隔に設定された被検出物において、インデックスサイズを計測するオートメジャーを実施する目的で実施されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the position of the key pattern 21 is detected and the position of the street 3 is detected based on the positional relationship between the key pattern 21 and the street 3 when performing the alignment has been mainly described. One embodiment of the invention is not limited to this. One aspect of the present invention may be carried out for the purpose of carrying out an automatic measure for measuring the index size in an object to be detected in which a plurality of streets 3 are set at equal intervals.

オートメジャーを実施する際には、まず、第1の方向(例えば、Y軸方向)に沿って撮像ユニット40及び保持ユニット14を相対的に移動させつつウェーハ1の表面1a側を撮像し、撮像粗画像を形成する。そして、前述と同様にキーパターン粗検出ステップとキーパターン精密検出ステップとを実施して、第1のキーパターン21の位置を精密に検出する。同様に、隣接する第2のキーパターンの21の位置を精密に検出する。そして、両キーパターン21の距離を第1方向のインデックスサイズとして検出する。 When carrying out the auto-measure, first, while the imaging unit 40 and the holding unit 14 are relatively moved along the first direction (for example, the Y-axis direction), the front surface 1a side of the wafer 1 is imaged, and the imaging is performed. Form a coarse image. Then, similarly to the above, the key pattern coarse detection step and the key pattern precision detection step are performed to accurately detect the position of the first key pattern 21. Similarly, the 21 positions of the adjacent second key patterns are precisely detected. Then, the distance between both key patterns 21 is detected as the index size in the first direction.

次いで、第2の方向(例えば、X軸方向)に沿って撮像ユニット40及び保持ユニット14を相対的に移動させ、同様にキーパターン粗検出ステップとキーパターン精密検出ステップとを実施して、を実施して第2方向のインデックスサイズを検出する。 Then, the imaging unit 40 and the holding unit 14 are relatively moved along the second direction (for example, the X-axis direction), and similarly, the key pattern rough detection step and the key pattern precision detection step are performed, Then, the index size in the second direction is detected.

また、第2の方向(X軸方向)のインデックスサイズの検出は、他の方法により実施してもよい。この場合、第1の方向(Y軸方向)のインデックスサイズを検出した後に、保持ユニット14を保持面14aに垂直な軸の周りに90度回転させる。そして、第1の方向のインデックスサイズを検出したときと同様に撮像ユニット40と保持ユニット14を相対的に移動させ、同様のステップを実施して第2方向のインデックスサイズを検出する。 In addition, the detection of the index size in the second direction (X-axis direction) may be performed by another method. In this case, after detecting the index size in the first direction (Y-axis direction), the holding unit 14 is rotated 90 degrees about the axis perpendicular to the holding surface 14a. Then, the imaging unit 40 and the holding unit 14 are relatively moved in the same manner as when the index size in the first direction is detected, and the same steps are performed to detect the index size in the second direction.

また、参照用画像記憶部52には、図7(A)に模式的に示す参照用画像25とは別に、図7(B)に模式的に示すさらに広い視野が写る参照用画像27が登録されていてもよい。この場合、例えば、参照用画像27は、被検出物を加工等に適した方向に向ける際、すなわち、ストリート3の方向を加工送り方向等に合わせる際に使用される。 In addition to the reference image 25 schematically shown in FIG. 7A, a reference image 27 having a wider field of view schematically shown in FIG. 7B is registered in the reference image storage unit 52. It may have been done. In this case, for example, the reference image 27 is used when the detected object is oriented in a direction suitable for machining or the like, that is, when the direction of the street 3 is aligned with the machining feed direction or the like.

例えば、参照用画像27にはデバイス5の角部が写る。保持ユニット14に保持されたウェーハ1(被測定物)を撮像ユニット40で撮像して、参照用画像27と同様の視野が写るように保持ユニット14を移動させる。次に、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、をX軸方向等の所定の方向に相対的に移動させ、他のデバイス5の角部を撮像ユニット40で捉える。 For example, the reference image 27 shows the corner of the device 5. The wafer 1 (object to be measured) held by the holding unit 14 is imaged by the imaging unit 40, and the holding unit 14 is moved so that the same field of view as the reference image 27 can be seen. Next, the holding unit 14 and the imaging unit 40 are relatively moved in a predetermined direction such as the X-axis direction, and the corners of the other device 5 are captured by the imaging unit 40.

ストリート3の方向が該所定の方向に合っていれば、このときに参照用画像27と同様の撮像視野が写る撮像画像を形成できる。その一方で、ストリート3の方向が該所定の方向に合っていない場合、該参照用画像27と比較して該所定の方向に垂直な方向(Y軸方向)にずれた撮像画像が形成される。この場合、このようなずれが生じないように、保持ユニット14を保持面14aに垂直な軸の周りに回転させ、ストリート3の方向を該所定の方向に合わせる。 If the direction of the street 3 is aligned with the predetermined direction, at this time, it is possible to form a captured image in which the same imaging field of view as the reference image 27 is captured. On the other hand, when the direction of the street 3 is not aligned with the predetermined direction, a captured image that is shifted from the reference image 27 in the direction perpendicular to the predetermined direction (Y-axis direction) is formed. .. In this case, the holding unit 14 is rotated around an axis perpendicular to the holding surface 14a so that such a deviation does not occur, and the direction of the street 3 is aligned with the predetermined direction.

なお、参照用画像27と比較される撮像画像を得る際に、保持ユニット14と、撮像ユニット40と、を停止させず撮像粗画像を形成し、ブレが生じた該撮像粗画像と、該参照用画像27と、を比較してパターンマッチングを実施してもよい。この場合、撮像精密画像を形成して該参照用画像27と比較してさらにパターンマッチングを実施する。 Note that when obtaining a captured image to be compared with the reference image 27, the holding unit 14 and the imaging unit 40 are not stopped to form a captured coarse image, and the captured coarse image with blurring and the reference The pattern matching may be performed by comparing the target image 27 with the target image 27. In this case, a captured precision image is formed and compared with the reference image 27 to further perform pattern matching.

また、本発明の一態様に係る装置は、ウェーハ1と、粘着テープ7と、フレーム9と、を一体化させる際に使用されるマウンターや、ウェーハ1を加工した後ウェーハユニット11の粘着テープ7を拡張するエキスパンダーでもよい。本発明の一態様に係る装置がこれらの装置である場合、ウェーハ1のストリート3の方向が所定の方向に合わせられる際に、撮像粗画像が形成されてパターンマッチングに使用される。 The apparatus according to an aspect of the present invention is a mounter used when the wafer 1, the adhesive tape 7, and the frame 9 are integrated, and the adhesive tape 7 of the wafer unit 11 after processing the wafer 1. It may be an expander that expands. When the device according to one aspect of the present invention is these devices, when the direction of the streets 3 of the wafer 1 is aligned with a predetermined direction, a captured rough image is formed and used for pattern matching.

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the invention.

1 ウェーハ
1a 表面
1b 裏面
3 ストリート
5 デバイス
7 粘着テープ
9 フレーム
11 フレームユニット
13 端子(電極)
15 配線
17a,17b,17c 撮像視野
19a,19b,19c 撮像粗画像
21 キーパターン
23 精密撮像画像
25,27 参照用画像
2 切削装置
4 基台
6,12,42 開口
8 カセット
10 搬送レール
12a ジャバラ
14 チャックテーブル
14a 保持面
14b クランプ
16 支持部
18,28 移動機構
20,30 ガイドレール
22,32 移動プレート
24,34 ボールネジ
26,36 パルスモータ
38 切削ユニット
40 撮像ユニット
44 洗浄ユニット
46 制御ユニット
48 移動ユニット制御部
50 撮像ユニット制御部
52 参照用画像記憶部
54 粗パターンマッチング部
56 精密パターンマッチング部
58 キーパターン位置検出部
1 wafer 1a front surface 1b back surface 3 street 5 device 7 adhesive tape 9 frame 11 frame unit 13 terminal (electrode)
15 wirings 17a, 17b, 17c imaging field of view 19a, 19b, 19c imaging rough image 21 key pattern 23 precision imaging image 25, 27 reference image 2 cutting device 4 base 6, 12, 42 opening 8 cassette 10 transport rail 12a bellows 14 Chuck table 14a Holding surface 14b Clamp 16 Supporting part 18,28 Moving mechanism 20,30 Guide rail 22,32 Moving plate 24,34 Ball screw 26,36 Pulse motor 38 Cutting unit 40 Imaging unit 44 Cleaning unit 46 Control unit 48 Moving unit control Part 50 Imaging unit control part 52 Reference image storage part 54 Coarse pattern matching part 56 Precision pattern matching part 58 Key pattern position detection part

Claims (2)

キーパターンを有した被検出物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットで保持された該被検出物を撮像する撮像ユニットと、該保持ユニット及び該撮像ユニットを相対的に移動させる移動ユニットと、該撮像ユニット及び該移動ユニットを制御する制御ユニットと、を備えた装置において該保持ユニットで保持された該被検出物が有する該キーパターンの位置を検出するキーパターンの検出方法であって、
該保持ユニットで該被検出物を保持する保持ステップと、
該被検出物を保持した該保持ユニットと、該撮像ユニットと、を該移動ユニットで相対的に移動させながら該撮像ユニットで該被検出物を撮像して複数の撮像粗画像を形成し、形成されたそれぞれの該撮像粗画像と、予め該制御ユニットに登録された該キーパターンが写る参照用画像と、をパターンマッチングして複数の該撮像粗画像のうち該キーパターンが写る該撮像粗画像を検出するキーパターン粗検出ステップと、
該キーパターン粗検出ステップにおいて検出された該撮像粗画像が形成された際の該撮像ユニットと、該保持ユニットと、の相対的な位置に該撮像ユニットと、該保持ユニットと、を位置付けて、該保持ユニットと、該撮像ユニットと、の相対的な移動が停止した状態で該撮像ユニットで該被検出物を撮像して精密撮像画像を形成し、該精密撮像画像と、該参照用画像と、をパターンマッチングして該精密撮像画像に含まれる該キーパターンを検出するキーパターン精密検出ステップと、
該キーパターン精密検出ステップで検出された該キーパターンの位置を検出するキーパターン位置検出ステップと、を備えることを特徴とするキーパターンの検出方法。
A holding unit for holding an object to be detected having a key pattern, an imaging unit for imaging the object to be detected held by the holding unit, a moving unit for relatively moving the holding unit and the imaging unit, A method of detecting a key pattern for detecting a position of the key pattern included in the object to be detected held by the holding unit in an apparatus including a control unit that controls the imaging unit and the moving unit,
A holding step of holding the object to be detected by the holding unit;
The holding unit that holds the detection target and the imaging unit are relatively moved by the moving unit, and the detection unit images the detection target to form a plurality of captured rough images. The captured rough image in which the key pattern is captured from among the plurality of captured rough images by performing pattern matching between the captured rough images and the reference image in which the key pattern registered in the control unit is captured in advance. A key pattern coarse detection step for detecting
Positioning the imaging unit and the holding unit at a relative position of the imaging unit and the holding unit when the imaging rough image detected in the key pattern rough detection step is formed, In the state where the relative movement of the holding unit and the imaging unit is stopped, the object to be detected is imaged by the imaging unit to form a precision imaging image, and the precision imaging image and the reference image are , A key pattern precision detection step of detecting the key pattern included in the precision captured image by pattern matching,
A key pattern position detecting step of detecting a position of the key pattern detected in the key pattern precision detecting step.
キーパターンを有した被検出物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットで保持された該被検出物を撮像する撮像ユニットと、該保持ユニット及び該撮像ユニットを相対的に移動させる移動ユニットと、該撮像ユニット及び該移動ユニットを制御する制御ユニットと、を備えた装置であって、
該制御ユニットは、
該キーパターンが写る参照用画像を記憶する参照用画像記憶部と、
該撮像ユニットの撮像タイミングを制御する撮像ユニット制御部と、
該移動ユニットによる該保持ユニットと、該撮像ユニットと、の相対的な移動を制御する移動ユニット制御部と、
該被検出物を保持した該保持ユニットと、該撮像ユニットと、を該移動ユニットで移動させながら該撮像ユニットで該被検出物を撮像して形成された複数の撮像粗画像と、該参照用画像と、をそれぞれパターンマッチングして該キーパターンが写る該撮像粗画像を検出する粗パターンマッチング部と、
該粗パターンマッチング部で検出された該撮像粗画像が形成された際の該撮像ユニットと、該保持ユニットと、の相対的な位置に該撮像ユニットと、該保持ユニットと、を位置付け、該保持ユニットと、該撮像ユニットと、の相対的な移動が停止した状態で該撮像ユニットで該被検出物を撮像して形成された精密撮像画像と、該参照用画像と、をパターンマッチングして該精密撮像画像に含まれるキーパターンを検出する精密パターンマッチング部と、
該精密パターンマッチング部で検出された該キーパターンの位置を検出するキーパターン位置検出部と、を有することを特徴とする装置。
A holding unit for holding an object to be detected having a key pattern, an imaging unit for imaging the object to be detected held by the holding unit, a moving unit for relatively moving the holding unit and the imaging unit, A device comprising a control unit for controlling the imaging unit and the moving unit,
The control unit is
A reference image storage unit that stores a reference image in which the key pattern appears,
An imaging unit control unit for controlling the imaging timing of the imaging unit;
A moving unit controller that controls relative movement of the holding unit by the moving unit and the imaging unit;
A plurality of imaged rough images formed by imaging the object to be detected by the imaging unit while moving the holding unit holding the object to be detected and the imaging unit with the moving unit, and the reference image. A rough pattern matching unit that detects the captured rough image in which the key pattern is captured by pattern matching each of the images and
The imaging unit and the holding unit are positioned relative to the imaging unit and the holding unit when the imaging rough image detected by the rough pattern matching unit is formed, and the holding unit A precision imaged image formed by imaging the object to be detected by the imaging unit in a state where the relative movement of the unit and the imaging unit is stopped, and the reference image are pattern-matched to perform the pattern matching. A precision pattern matching unit that detects a key pattern included in a precision captured image,
A key pattern position detection unit that detects the position of the key pattern detected by the precision pattern matching unit.
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