JP2023045194A - Pre-alignment device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はウェーハのプリアライメント装置及び方法に関し、特に、ノッチがない又はノッチを検出困難なウェーハのプリアライメントに好適なプリアライメント装置及び方法に関する。 The present invention relates to a wafer pre-alignment apparatus and method, and more particularly to a pre-alignment apparatus and method suitable for pre-alignment of a wafer having no notch or a notch that is difficult to detect.
半導体の製造工程において、検査装置のステージ上に載置された状態でウェーハが検査される。精度よくウェーハを検査するためには、ステージに対して所定の向きになるようにプリアライメント処理を行った後で、ウェーハをステージ上に載置する必要がある。 In a semiconductor manufacturing process, a wafer is inspected while placed on a stage of an inspection apparatus. In order to inspect the wafer with high accuracy, it is necessary to mount the wafer on the stage after performing pre-alignment processing so that the wafer is oriented in a predetermined direction with respect to the stage.
そこで、従来からプリアライメント処理を行う技術が各種提案されている。例えば、特許文献1には、周縁に基板の向きを示す切り欠きが設けられた基板の向きを調整する基板位置決めシステムが記載されている。この基板位置決めシステムは、切り欠きの縁に当接する当接部材と、当接部材を所定の回転中心回りに移動させる移動ユニットと、基板の中心と前記回転中心とが一致するように、前記基板の周縁の位置を規定する規定手段と、を備えており、規定手段により基板の中心を回転中心に位置合わせした後、当接部材の当接部を基板の切り欠きに当接させ、当接部材を弧状に移動することでウェーハを回転してその向きを調整する。
Therefore, various techniques for performing pre-alignment processing have been conventionally proposed. For example,
また、特許文献2には、3つのラインセンサを用いて、ウェーハのエッジ上の3点の位置座標とノッチの位置座標とを検出し、検出結果に基づいてウェーハの中心位置と向きを検出する技術が記載されている。 Further, in Patent Document 2, three line sensors are used to detect the position coordinates of three points on the edge of the wafer and the position coordinates of the notch, and based on the detection results, the center position and orientation of the wafer are detected. technique is described.
ところで、特許文献1及び特許文献2に記載の技術では、ウェーハに切り欠き(ノッチ)が形成されていることを前提としているため、切り欠きが形成されていないウェーハの場合は、プリアライメント処理を良好に行うことができないという問題があった。
By the way, the techniques described in
また、半導体の製造工程において、加工中にウェーハにチッピングが発生し、ウェーハの切り欠き部分が欠損してしまう、或いは、切り欠きが検出困難になることもある。このような場合、良好に切り欠きを検出することができないために、ウェーハの向きを正確に補正することができない虞もあった。 In addition, in the semiconductor manufacturing process, chipping may occur in the wafer during processing, resulting in the chipping of the cutout portion of the wafer, or making it difficult to detect the cutout. In such a case, since the notch cannot be detected satisfactorily, there is a possibility that the orientation of the wafer cannot be accurately corrected.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ウェーハに切り欠きが形成されていない、または切り欠きを検出困難な場合でも、良好にプリアライメント処理を行うことが可能なプリアライメント装置及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances. It is an object to provide an apparatus and method.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係るプリアライメント装置は、ウェーハの向きを示すアライメントマークを有するウェーハのプリアライメントを行うプリアライメント装置であって、ウェーハを保持して回転可能なサブチャックと、サブチャックに保持されたウェーハのアライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出部と、アライメントマーク検出部が検出したアライメントマークの位置に基づいて、サブチャックの回転位置を変化させることでウェーハの向きを補正する向き補正部と、を備える。 In order to solve the above problems, a prealignment apparatus according to a first aspect of the present invention is a prealignment apparatus that performs prealignment of a wafer having an alignment mark indicating the orientation of the wafer, the wafer being held and rotated. possible sub-chuck, an alignment mark detection unit for detecting the position of the alignment mark of the wafer held by the sub-chuck, and the rotation position of the sub-chuck is changed based on the position of the alignment mark detected by the alignment mark detection unit. an orientation correcting unit that corrects the orientation of the wafer by
本発明の第2の態様に係るプリアライメント装置は、第1の態様において、更に、サブチャックの回転中心に対するウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定部と、偏心量測定部が測定した偏心量に基づいて、サブチャックに対するウェーハの相対位置を変化させることでウェーハの偏心補正を行う偏心補正部と、を備える。 A prealignment apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, further includes an eccentricity measurement unit for measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the rotation center of the sub-chuck; an eccentricity correction unit that corrects eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the sub-chuck based on the amount of eccentricity.
本発明の第3の態様に係るプリアライメント装置は、第2の態様において、偏心量測定部は、レーザ光投光部と、レーザ光投光部から照射されたレーザ光を受光するレーザ光受光部と、を有し、サブチャックに保持されたウェーハを検出可能なレーザ式センサにより構成される。 A pre-alignment device according to a third aspect of the present invention is the second aspect, wherein the eccentricity measuring unit comprises a laser light projecting unit and a laser light receiving unit for receiving the laser light emitted from the laser light projecting unit. and a laser sensor capable of detecting the wafer held by the sub-chuck.
本発明の第4の態様に係るプリアライメント装置は、第2の態様において、偏心量測定部は、非レーザ光投光部と、非レーザ光投光部から照射された非レーザ光を受光する非レーザ光受光部と、を有し、非レーザ光受光部で得られた総光量を出力する総光量検出型の光学的センサにより構成される。 A prealignment device according to a fourth aspect of the present invention is the second aspect, wherein the eccentricity measurement unit receives the non-laser light projecting unit and the non-laser light emitted from the non-laser light projecting unit. and a non-laser light-receiving part, and is composed of a total light amount detection type optical sensor that outputs the total light amount obtained by the non-laser light-receiving part.
上記課題を解決するために、本発明の第5の態様に係るプリアライメント装置は、ウェーハの向きを示すアライメントマークを有するウェーハのプリアライメントを行うプリアライメント装置であって、ウェーハを保持して回転可能な第1サブチャック及び第2サブチャックと、第1サブチャックに保持されたウェーハの向きを示す切り欠きの位置を検出する切り欠き検出部と、第2サブチャックに保持されたウェーハのアライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出部と、切り欠き検出部が検出した切り欠きの位置又はアライメントマーク検出部が検出したアライメントマークの位置に基づいて、第1サブチャック又は第2サブチャックの回転位置を変化させることでウェーハの向きを補正する向き補正部と、を備える。 In order to solve the above problems, a prealignment apparatus according to a fifth aspect of the present invention is a prealignment apparatus that performs prealignment of a wafer having alignment marks indicating the orientation of the wafer, the wafer being held and rotated. Possible first sub-chuck and second sub-chuck, a notch detector for detecting the position of the notch indicating the orientation of the wafer held by the first sub-chuck, and alignment of the wafer held by the second sub-chuck Rotation of the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the alignment mark detection unit that detects the position of the mark and the position of the notch detected by the notch detection unit or the position of the alignment mark detected by the alignment mark detection unit. an orientation correction unit that corrects the orientation of the wafer by changing its position.
本発明の第6の態様に係るプリアライメント装置は、第5の態様において、第1サブチャックの回転中心に対するウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定部であって、非レーザ光投光部と、非レーザ光投光部から照射された非レーザ光を受光する非レーザ光受光部と、を有し、非レーザ光受光部で得られた総光量を出力する総光量検出型の光学的センサにより構成される第1偏心量測定部と、第2サブチャックの回転中心に対するウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定部であって、レーザ光投光部と、レーザ光受光部から照射されたレーザ光を受光するレーザ光受光部と、を有し、第2サブチャックに保持されたウェーハを検出可能なレーザ式センサにより構成される第2偏心量測定部と、第1偏心量測定部又は第2偏心量測定部が測定した偏心量に基づいて、第1サブチャック又は第2サブチャックに対するウェーハの相対位置を変化させることでウェーハの偏心補正を行う偏心補正部と、を備える。 A prealignment apparatus according to a sixth aspect of the present invention is, in the fifth aspect, the eccentricity measurement unit for measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the first sub-chuck, and a non-laser light receiving portion for receiving non-laser light emitted from the non-laser light projecting portion, and outputting the total light quantity obtained by the non-laser light receiving portion. and a first eccentricity measuring section configured by a sensor, and an eccentricity measuring section for measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the second sub-chuck, comprising a laser light projecting section and a laser light receiving section. a second eccentricity measuring unit configured by a laser sensor capable of detecting the wafer held by the second sub-chuck; and a first eccentricity measuring unit. an eccentricity correction unit that corrects the eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the eccentricity amount measured by the amount measuring unit or the second eccentricity amount measuring unit; Prepare.
上記課題を解決するために、本発明の第7の態様に係るプリアライメント方法は、ウェーハの向きを示すアライメントマークを有するウェーハのプリアライメントを行うプリアライメント方法であって、ウェーハを保持して回転可能なサブチャックに保持されたウェーハのアライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出ステップと、アライメントマーク検出ステップで検出したアライメントマークの位置に基づいて、サブチャックの回転位置を変化させることでウェーハの向きを補正する向き補正ステップと、を備える。 In order to solve the above problems, a prealignment method according to a seventh aspect of the present invention is a prealignment method for performing prealignment of a wafer having an alignment mark indicating the orientation of the wafer, wherein the wafer is held and rotated. an alignment mark detection step for detecting the positions of alignment marks on a wafer held by a possible sub-chuck; and an orientation correction step of correcting the orientation.
本発明の第8の態様に係るプリアライメント方法は、第7の態様において、サブチャックの回転中心に対するウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定ステップと、偏心量測定ステップで測定した偏心量に基づいて、サブチャックに対するウェーハの相対位置を変化させることでウェーハの偏心補正を行う偏心補正ステップと、を備える。 A prealignment method according to an eighth aspect of the present invention is, in the seventh aspect, an eccentricity measuring step of measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the rotation center of the sub-chuck, and the eccentricity measured in the eccentricity measuring step and an eccentricity correction step of correcting the eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the sub-chuck based on.
本発明の第9の態様に係るプリアライメント方法は、第8の態様において、偏心量測定ステップは、レーザ光投光部と、レーザ光投光部から照射されたレーザ光を受光するレーザ光受光部と、を有し、サブチャックに保持されたウェーハを検出可能なレーザ式センサを用いて行われる。 A pre-alignment method according to a ninth aspect of the present invention is the eighth aspect, wherein the eccentricity measuring step includes a laser light projecting section and a laser light receiving section for receiving the laser light emitted from the laser light projecting section. and a laser sensor capable of detecting the wafer held by the sub-chuck.
本発明の第10の態様に係るプリアライメント方法は、第8の態様において、偏心量測定ステップは、非レーザ光投光部と、非レーザ光投光部から照射された非レーザ光を受光する非レーザ光受光部と、を有し、非レーザ光受光部で得られた総光量を出力する総光量検出型の光学的センサを用いて行われる。 A prealignment method according to a tenth aspect of the present invention is the eighth aspect, wherein the eccentricity measuring step receives a non-laser light projecting portion and a non-laser light emitted from the non-laser light projecting portion. and a non-laser light-receiving portion, and a total light amount detection type optical sensor that outputs the total light amount obtained by the non-laser light-receiving portion.
上記課題を解決するために、本発明の第11の態様に係るプリアライメント方法は、ウェーハの向きを示すアライメントマークを有するウェーハのプリアライメントを行うプリアライメント方法であって、ウェーハを保持して回転可能な第1サブチャックに保持されたウェーハの向きを示す切り欠きの位置を検出する切り欠き検出ステップと、ウェーハを保持して回転可能な第2サブチャックに保持されたウェーハのアライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出ステップと、を選択的に行う検出ステップと、検出ステップで検出した切り欠きの位置又はアライメントマークの位置に基づいて、第1サブチャック又は第2サブチャックの回転位置を変化させることでウェーハの向きを補正する向き補正ステップと、を備える。 In order to solve the above problems, a prealignment method according to an eleventh aspect of the present invention is a prealignment method for prealigning a wafer having an alignment mark indicating the orientation of the wafer, wherein the wafer is held and rotated. A notch detection step of detecting the position of the notch indicating the orientation of the wafer held by the first sub-chuck, and the position of the alignment mark of the wafer held by the second sub-chuck capable of holding and rotating the wafer. a detection step of selectively performing a detection step of detecting the position of the notch or the position of the alignment mark detected in the detection step, the rotation position of the first sub-chuck or the second sub-chuck is changed and an orientation correction step of correcting the orientation of the wafer by causing the
本発明の第12の態様に係るプリアライメント方法は、第11の態様において、第1サブチャックの回転中心に対するウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定ステップであって、非レーザ光投光部と、非レーザ光投光部から照射された非レーザ光を受光する非レーザ光受光部と、を有し、非レーザ光受光部で得られた総光量を出力する総光量検出型の光学的センサを用いて行われる第1偏心量測定ステップと、第2サブチャックの回転中心に対するウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定ステップであって、レーザ光投光部と、レーザ光投光部から照射されたレーザ光を受光するレーザ光受光部と、を有し、ウェーハを検出可能なレーザ式センサを用いて行われる第2偏心量測定ステップと、を選択的に行う偏心量測定ステップと、偏心量測定ステップで測定した偏心量に基づいて、第1サブチャック又は第2サブチャックに対するウェーハの相対位置を変化させることでウェーハの偏心補正を行う偏心補正ステップと、を備える。 A prealignment method according to a twelfth aspect of the present invention is, in the eleventh aspect, the eccentricity measuring step of measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the first sub-chuck, and a non-laser light receiving portion for receiving non-laser light emitted from the non-laser light projecting portion, and outputting the total light quantity obtained by the non-laser light receiving portion. and a step of measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the second sub-chuck. and a second eccentricity measurement step that is performed using a laser sensor capable of detecting a wafer, and a laser light receiving section that receives laser light emitted from the optical section. and an eccentricity correction step of correcting the eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the eccentricity measured in the eccentricity measurement step.
本発明によれば、ウェーハに切り欠きが形成されていない、または切り欠きの検出が検出困難な場合でも、良好にプリアライメント処理を行うことが可能になる。 According to the present invention, even if a notch is not formed in the wafer or it is difficult to detect the notch, it is possible to perform pre-alignment processing satisfactorily.
以下、添付図面に従って本発明に係るプリアライメント装置及び方法の実施形態について説明する。図において、基本的に同じ部材及びステップについては同じ参照符号を付け、説明を省略する。 Embodiments of a prealignment apparatus and method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, basically the same members and steps are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係るプリアライメント装置を適用した検査装置(プローバ)1の要部を示す斜視図である。図2は、第2サブチャック近傍の拡大斜視図である。図1及び図2において、ステージ11、第1サブチャック32及び第2サブチャック34(ウェーハWの表面)に平行な方向がX方向及びX方向に対して垂直なY方向であり、X方向及びY方向に対して垂直な方向がZ方向である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing essential parts of an inspection apparatus (prober) 1 to which a prealignment apparatus according to the first embodiment is applied. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the vicinity of the second sub-chuck. 1 and 2, the direction parallel to the
第1実施形態に係るプリアライメント装置は、従来と同様に外縁部に切り欠きNがあるウェーハWを良好にプリアライメントすることができるだけでなく、従来ではプリアライメントできなかった切り欠きNがないウェーハWをも良好にプリアライメントすることができる。ウェーハWについて詳しくは後述する。 The prealignment apparatus according to the first embodiment not only can satisfactorily prealign a wafer W having a notch N in the outer edge as in the conventional art, but also can prealign a wafer without a notch N, which could not be prealigned in the conventional art. W can also be well pre-aligned. The details of the wafer W will be described later.
図1に示すように、検査装置1は、本体部10、ロードポート部20、ローダ部30及び制御部40(図3参照)を備える。ローダ部30が、本発明のプリアライメント装置に相当する。本体部10はステージ11、メインチャック(不図示)、プローブカード(不図示)、テストヘッド(不図示)を備える。
As shown in FIG. 1, the
メインチャックはステージ11上に設けられ、ウェーハWを固定保持する。プローブカードは複数のプローブ針を備え、テストヘッドと電気的に接続される。テストヘッドは、不図示のテスタ本体に電気的に接続され、テスタ本体からの電源及び電気信号プローブカードに供給し、プローブカードからの応答信号をテスタ本体に返す。電気特性テスト(プローブテスト)を行う際には、本体部10において、ステージ11上に載置されたウェーハWがメインチャックにより固定され、且つ、各プローブ針をウェーハWに形成された各チップの電極に接触させた状態で、テストヘッドはプローブカードの各プローブ針を介して各チップに電源及び電気信号を供給する。さらに、テストヘッドは各チップからの応答信号をテスタ本体に送信し、テスタ本体は応答信号を解析することにより各チップの電気特性を検査する。メインチャックは、例えば、真空吸着チャック又は静電チャックである。なお、本体部10の構成には公知の構成が適用されるため、詳細な説明を省略する。
A main chuck is provided on the
ロードポート部20は、その内部にウェーハWを格納する格納部(不図示)を備える。ウェーハWは、ローダ部30のアーム31によりロードポート部20からローダ部30に搬出される。
The
ローダ部30は、ウェーハWに対してプリアライメントを行い、ステージ11に対して所定の向きでステージ11の所定の位置にウェーハWを載置する。ローダ部30は、アーム31と、第1サブチャック32と、標準プリアライメントセンサ33と、第2サブチャック34と、ID検出部35と、アライメントマーク検出部36と、レーザプリアライメントセンサ37とを備える。
The
アーム31は、不図示の駆動部によって伸縮、回転及び上下に動作することで、X方向、Y方向及びZ方向のいずれの向きにも動作し、ローダ部30を介してロードポート部20と本体部10のステージ11との間でウェーハWを搬送する。また、搬送アーム31は、第1サブチャック32又は第2サブチャック34の回転軸(回転中心)に対するウェーハWの偏心を補正するために、第1サブチャック32又は第2サブチャック34に対するウェーハWの相対位置を変化させる。
The
第1サブチャック32は、本発明の「第1サブチャック」に相当し、アーム31によって搬送されたウェーハWを保持する。また、第1サブチャック32は、不図示の回転機構により回転可能である。第1サブチャック32は、例えば、真空吸着チャック又は静電チャックである。
The
標準プリアライメントセンサ33は、例えば、第1サブチャック32の近傍に設けられる。標準プリアライメントセンサ33は、本発明の「偏心量測定部」及び「光学的センサ」に相当し、第1サブチャック32に保持されたウェーハWについて、第1サブチャック32の回転中心に対するウェーハWの中心の偏心量の測定、及び、ウェーハWに形成された切り欠きNの検出を行う。標準プリアライメントセンサ33の詳細については後述する。
The standard
第2サブチャック34は、本発明の「サブチャック」及び「第2サブチャック」に相当し、第1サブチャック32とほぼ同じ構成を有する。つまり、第2サブチャック34は、アーム31によって搬送されたウェーハWを保持する。また、第2サブチャック34は、不図示の回転機構により回転可能である。
The
図1及び図2に示すように、第2サブチャック34近傍には、ID検出部35、アライメントマーク検出部36及びレーザプリアライメントセンサ37が設けられる。ID検出部35は、ウェーハWの表面上に形成されたウェーハ識別情報(ウェーハID)を検出する。ID検出部35として、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラ等の各種カメラが挙げられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
アライメントマーク検出部36は、本発明の「アライメントマーク検出部」に相当し、第2サブチャック34に保持されたウェーハWの表面に対向して配置され、第2サブチャック34に保持されたウェーハWの表面に形成されたアライメントマークMを検出する。アライメントマークMについては後述する。アライメントマーク検出部36は、ID検出部35と同様に、CCD(Charge Coupled Device)カメラ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラ等の各種カメラである。また、図1及び図2ではID検出部35とアライメントマーク検出部36とを別体としているが、アライメントマーク検出部36を、ID検出部35として兼用してもよい。
The alignment
レーザプリアライメントセンサ37は、本発明の「偏心量測定部」及び「レーザ式センサ」に相当し、第2サブチャック34に保持されたウェーハWについて、第2サブチャック34の回転中心に対するウェーハWの中心の偏心量の測定を行う。具体的には、レーザプリアライメントセンサ37は、ウェーハWの外縁近傍に、ウェーハWの表面に対して略垂直にレーザ光(平行光)を照射することにより、ウェーハWの外縁(エッジ)の座標を取得する。更に、レーザプリアライメントセンサ37は、ウェーハWの外縁の座標に基づいてウェーハWの中心の位置を算出し、第2サブチャック34の回転中心に対するウェーハWの中心の偏心量を算出する。なお、レーザプリアライメントセンサ37の詳細については後述する。
The
制御部40は、所定の動作プログラムに基づいて本体部10におけるウェーハWのプローブテスト、及び、ローダ部30におけるウェーハWの搬送とプリアライメントとを制御する。
The
以下、図3を用いて制御部40の機能構成について説明する。制御部40は、検査装置1を構成する各種機器を統括制御する。制御部40は、本体制御部41と、アーム制御部42と、判定部43と、標準プリアライメント制御部44と、マーク用プリアライメント制御部45と、入出力部47とを備える。
The functional configuration of the
本体制御部41は、本体部10によるステージ11上のウェーハWの検査を制御する。
The
アーム制御部42は、アーム31の動作を制御する。具体的には、アーム制御部42は、ロードポート部20からウェーハWを取り出し、判定部43による判定結果に基づいてウェーハWを第1サブチャック32又は第2サブチャック34に保持させ、プリアライメントが終わったウェーハWをステージ11に搬出するように、アーム31を制御する。
判定部43は、後述するプリアライメント設定情報に基づいて、ウェーハWに対して切り欠き用プリアライメント及びマーク用プリアライメントのいずれを行うか判定し、判定結果をアーム制御部42、標準プリアライメント制御部44及びマーク用プリアライメント制御部45に出力する。
The
標準プリアライメント制御部44は、標準プリアライメントセンサ33によるウェーハWのプリアライメントを制御する。マーク用プリアライメント制御部45は、アライメントマーク検出部36及びレーザプリアライメントセンサ37によるウェーハWのプリアライメントを制御する。
The standard
入出力部47は、ユーザと制御部40との間で操作情報を入出力するインターフェースである。入出力部47として、例えば、タッチパネル、キーボード等が挙げられる。図1では入出力部47の例としてタッチパネルを示すが、当然ながら入出力部47を限定する趣旨ではない。また、入出力部47は検査装置1に直接接続されてもよいし、有線又は無線ネットワークを介して検査装置1に接続されてもよい。
The input/
制御部40を構成する本体制御部41、アーム制御部42、判定部43、標準プリアライメント制御部44、及びマーク用プリアライメント制御部45は、例えば、1以上のパーソナルコンピュータ、ワークステーション、PLC(Programmable Logic Controller)等により実現される。また、制御部40は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、制御プログラムを格納する不図示のストレージデバイス(例えば、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等)及びCPUの作業領域として使用可能なSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)を含んでいる。
The main
次に、図4を用いて、第1実施形態に係るプリアライメント装置によって良好にプリアライメントすることができるウェーハWについて説明する。図4において符号4G及び符号4Hは、標準プリアライメントセンサ33によるウェーハWのプリアライメント(切り欠き用プリアライメント)により、良好にプリアライメント処理を行うことが可能となるウェーハWの例を示す。
Next, a wafer W that can be satisfactorily prealigned by the prealignment apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図4の符号4Gは、外縁部に切り欠きNが形成されたウェーハWを示す。ここで、切り欠きNとは、ウェーハWの向きを示すために形成されたものであり、ウェーハWの外縁部の一部をウェーハWの一方面から他方面まで、ウェーハWの厚さ方向に沿って一様に切り取ることにより形成された外周上の部分的な欠けである。 Reference numeral 4G in FIG. 4 denotes a wafer W having a notch N formed in the outer edge. Here, the notch N is formed to indicate the orientation of the wafer W, and extends a part of the outer edge of the wafer W from one surface to the other surface of the wafer W in the thickness direction of the wafer W. It is a partial chip on the periphery formed by cutting uniformly along.
なお、図4の符号4G他において例として切り欠きNがV字型ノッチである場合を示している。しかし、切り欠きNの形状はこの例示に限定されず、例えば、オリエンテーション・フラット、U字型等の任意の形状でよい。符号4Gに示すウェーハWの場合、切り欠きを基準としてプリアライメント処理が行われる。ウェーハWの材質として、例えば、ガラス、シリコン等が挙げられる。
4G and others in FIG. 4 show the case where the notch N is a V-shaped notch as an example. However, the shape of the notch N is not limited to this example, and may be any shape such as orientation flat, U-shaped, or the like. In the case of the wafer W indicated by
図4の符号4Hは、サポート基板Sの中心とウェーハWの中心とが互いに一致するようにサポート基板Sとウェーハとの相対位置が良好に位置合わせされた状態でウェーハWがサポート基板Sに貼り付けられ、且つ、切り欠きNが形成されたウェーハWを示す。例えば、半導体製造工程において、ウェーハWの表面にパターンを形成した後、そのウェーハWの裏面全体を研削し、厚さを薄くするバックグラインド工程が行われることがある。ウェーハWの厚みが薄くなると、ウェーハWが撓みやすくなるためにウェーハW単体だけでは搬送が困難になることがある。この場合、ウェーハWの裏面にテープ、接着剤等を用いてサポート基板Sを貼り付けて搬送する。サポート基板Sとして、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等、各種ガラスが好適に用いられる。
サポート基板SとウェーハWとの相対位置が図4の符号4Hに示すように良好に位置合わせされた状態であれば、切り欠き用プリアライメントにより、ウェーハWについて良好にプリアライメント処理を行うことが可能となる。
If the relative positions of the support substrate S and the wafer W are well aligned as indicated by
図4において符号4Aから符号4Fは、アライメントマーク検出部36によるウェーハWのプリアライメント(マーク用プリアライメント)により、ウェーハWについて良好にプリアライメント処理を行うことが可能なウェーハWの例を示す。符号4Aから符号4Eに示すウェーハWはいずれも、上述した切り欠き用プリアライメントでは検出困難な例を示している。
第1実施形態(後述する第2実施形態も同様)では、ウェーハWに切り欠きNが形成されていない、または、切り欠きNを検出困難な場合でも、マーク用プリアライメントにより良好にプリアライメント処理を行うことができるようにするために、ウェーハWには、ウェーハWの表裏面のいずれか一方の面上(本例ではウェーハWの表面上)にウェーハWの向きを示すアライメントマークMが形成されたものが使用される(図8参照)。アライメントマークMはアライメントマーク検出部35で検出可能な任意の形状及び色を有する平面的な印、又は、ごく浅い刻印である。アライメントマークMは外周の形状に影響を与えない点において、切り欠きNとは異なる。
In the first embodiment (similarly to the second embodiment, which will be described later), even if the notch N is not formed in the wafer W or the notch N is difficult to detect, good prealignment processing is performed by mark prealignment. In order to be able to perform the above, the wafer W has an alignment mark M formed on either one of the front and back surfaces of the wafer W (on the front surface of the wafer W in this example) to indicate the orientation of the wafer W. used (see FIG. 8). The alignment mark M is a planar mark or a very shallow mark having an arbitrary shape and color that can be detected by the alignment
以下の説明では例としてアライメントマークMは×印(クロスマーク)であるが、アライメントマークMはこの例に限定されない。例えば、アライメントマークMは、丸や四角等の別の形状の印、ウェーハWの表面に付けられたウェーハIDの一部分等の任意の形状でも良い。 In the following description, the alignment mark M is an x mark (cross mark) as an example, but the alignment mark M is not limited to this example. For example, the alignment mark M may be a mark of another shape such as a circle or a square, or any shape such as a part of the wafer ID attached to the surface of the wafer W. FIG.
アライメントマークMは、必要に応じて、例えば検査装置1のユーザによって任意の公知技術を用いて形成される。また、アライメントマーク検出部35が検出できるように、アライメントマークMはウェーハW上の所定の位置に形成される。具体的には、アライメントマークMは、アライメントマーク検出部36によって検出可能なウェーハWの表面上の位置に形成される。
The alignment marks M are formed by any known technique, for example, by the user of the
符号4Aは、切り欠きNが形成されていないウェーハW(以下、切り欠きNなしウェーハと称する)の一例を示す。符号4Bは、外縁部に切り欠きNとチッピングCとが混在するウェーハW(以下、検出困難な切り欠きN付きウェーハと称する)の一例を示す。
例えば、外縁部に切り欠きNが形成されていても、ウェーハWの加工中にチッピングCがウェーハWの外縁部に生じることがある。このような場合、切り欠きNとチッピングCとが混在するために、切り欠きNが検出困難になるため、切り欠き用プリアライメントによるプリアライメント処理が困難となる。 For example, chipping C may occur at the outer edge of the wafer W during processing of the wafer W even if the notch N is formed in the outer edge. In such a case, since the notch N and the chipping C coexist, it becomes difficult to detect the notch N, and therefore prealignment processing by notch prealignment becomes difficult.
第1実施形態においては、符号4A及び4Bに示すようなウェーハWについては、切り欠き用プリアライメントではなく、マーク用プリアライメントを行うことにより、良好にプリアライメント処理を行うことが可能となる。
In the first embodiment, the wafers W indicated by
符号4Cは、サポート基板Sが貼り付けられた、切り欠きNなしウェーハWの一例を示す。符号4Dはサポート基板Sが貼り付けられた、検出困難な切り欠きN付きウェーハWの一例を示す。第1実施形態では、符号4C及び符号4Dに示すように、サポート基板Sが貼り付けられたウェーハWに対しても、マーク用プリアライメントにより良好にプリアライメント処理を行うことができる。
符号4Eは、サポート基板Sの中心から偏心した状態でサポート基板S上に貼り付けられた切り欠きNなしウェーハWの一例を示す。第1実施形態においてレーザプリアライメントセンサ37を用いて偏心補正を行うため、サポート基板Sの中心から偏心した状態でサポート基板S上に貼り付けられたウェーハWについても、マーク用プリアライメントにより良好にプリアライメント処理を行うことができる。
符号4Fは切り欠きNが形成された透明なウェーハWの一例を示す。ラインセンサを用いる特許文献2に記載された発明では透明なウェーハWに形成された切り欠きNを良好に検出することができないため、良好にプリアライメント処理を行うことができなかった。しかし、第1実施形態においては、透明なウェーハWの表面上に形成されたアライメントマークMをアライメントマーク検出部36を用いて検出してマーク用プリアライメントを行うため、良好にプリアライメント処理を行うことができる。
A
次に、図5から図9を参照しながら、第1実施形態に係るプリアライメント方法について説明する。まず、図5を用いて第1実施形態に係るプリアライメント方法の大きな処理の流れについて説明する。 Next, a pre-alignment method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9. FIG. First, the general processing flow of the prealignment method according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
まず、制御部40のアーム制御部42は、アーム31により、ロードポート部20からウェーハWを取り出す(ステップS10)。続いて、制御部40の判定部43は、ステップS10において取り出したウェーハWに対して行うべきプリアライメント処理を判定する(ステップS12)。
First, the
具体的には、ウェーハWの検査開始前にユーザが標準プリアライメント及びマーク用プリアライメントのいずれのプリアライメント処理を行うか設定する。なお、ユーザによるアライメント処理の設定は、例えばウェーハロット単位で設定してもよいし、ウェーハW毎に個別に設定してもよい。そして、判定部43は、ユーザによって設定された情報(プリアライメント設定情報)に基づいてステップS10において取り出したウェーハWの搬送先となるサブチャックを決定することにより、ウェーハWに対して行うべきプリアライメント処理を判定する。
Specifically, before starting the inspection of the wafer W, the user sets which prealignment process to perform, standard prealignment or mark prealignment. The setting of the alignment process by the user may be set for each wafer lot, or may be set for each wafer W individually. Then, the determining
ステップS12での判定結果に基づいて、アーム制御部42は第1サブチャック32及び第2サブチャック34のいずれかにウェーハWを搬送する(ステップS13)。続いて、ステップS12での判定結果に基づいて、マーク用プリアライメント(ステップS14)又は切り欠き用プリアライメント(ステップS15)が行われる。ステップS14及びS15について詳しくは後述する。ステップS14又はS15においてプリアライメント処理が行われた後、ウェーハWはステージ11に搬送され、処理は終了する。
Based on the determination result in step S12, the
続いて、図6を用いて、図5のステップS14におけるマーク用プリアライメントについて詳しく説明する。この処理は、図4の符号4Aから符号4Fに示すようなウェーハWに対して行われる。まず、ウェーハWが第2サブチャック34上に搬送されると、マーク用プリアライメント制御部45は、第2サブチャック34によりウェーハWを固定保持する(ステップS20)。続いて、不図示の回転機構により第2サブチャック34を回転させつつ、レーザプリアライメントセンサ37を用いてウェーハWの外縁(エッジ)の座標を測定することにより、第2サブチャック34の回転軸に対するウェーハWの中心の位置ずれ量(つまり、回転軸に対する偏心量)を測定する(ステップS21)。
Subsequently, the mark pre-alignment in step S14 of FIG. 5 will be described in detail with reference to FIG. This process is performed on wafers W as indicated by
以下、図7を用いてレーザプリアライメントセンサ37による偏心補正を説明する。図7に示すように、レーザプリアライメントセンサ37は、平板状のウェーハWの一方面側(図7では上面側)にレーザ出射面(レーザ光投光部)371と、ウェーハWの他方面側(図7では下面側)にレーザ受光面(レーザ光受光部)372とを有し、第2サブチャック34に保持されたウェーハW、例えばウェーハWの外縁(エッジ)を検出可能なレーザ式センサにより構成される。レーザプリアライメントセンサ37として、例えば、オムロン社製レーザ式測長センサ(型式:ZX-GT)を用いることができる。レーザプリアライメントセンサ37は、本発明の「偏心量測定部」及び「第2偏心量測定部」を構成する「レーザ式センサ」の一例である。
The eccentricity correction by the
レーザプリアライメントセンサ37のレーザ出射面371は、ウェーハWの径方向に沿った幅を有するレーザ光を、ウェーハWの一方面側からウェーハWの表面に対して略垂直方向に照射する。レーザプリアライメントセンサ37のレーザ受光面372は、そのレーザ光を受光して、レーザ光の光量を測定する。これにより、ウェーハWの径方向についてのレーザ光の光量の分布を取得する。ウェーハWの外縁によってレーザ光は反射又は遮蔽されるため、ウェーハWの径方向についてのレーザ光の光量の分布において、ウェーハWの外縁の位置は、局所的に段差状に光量が変化する位置として観察される。従って、レーザプリアライメントセンサ37を用いてウェーハWの外縁の位置座標を測定することができる。
The
この測定をウェーハWの全周360°について行うことにより、マーク用プリアライメント制御部45は、ウェーハWの全周についてウェーハWの外縁の位置座標を測定することができる。そして、マーク用プリアライメント制御部45は、ウェーハWの全周にわたる外縁の位置座標の変化から、第2サブチャック34の回転軸に対するウェーハWの中心の位置ずれ量(つまり、回転軸に対する偏心量)を測定する。なお、この偏心量を算出する方法は自明であるため、詳しい説明を省略する。
By performing this measurement for the entire circumference of the wafer W, the mark
一方、標準プリアライメントセンサ33には、総光量検出型の光学的センサが用いられる。この総光量検出型の光学的センサ(すなわち、標準プリアライメントセンサ33)は、既述したように、第1サブチャック32の回転中心に対するウェーハWの中心の偏心量の測定、及び、ウェーハWに形成された切り欠きNの検出を行うために用いられるものであり、ウェーハWの外縁(エッジ)に一方側の測定光照射面(非レーザ光投光部)から測定光(非レーザ光)を照射し、他方側の受光素子(非レーザ光受光部)によって総光量を検出することが可能となっている。例えば、ウェーハWが第1サブチャック32の回転軸に対して偏心していない場合は、ウェーハWを回転させてもウェーハWの外縁は移動しないため、総光量検出型センサによって検出される総光量は変化しない。
On the other hand, as the standard
ウェーハWが偏心している場合は、ウェーハWを回転させるとウェーハWの外縁は移動するために総光量の検出値は正弦波状に変化するので、この正弦波の位相を偏心角度として振幅を偏心距離として検出することが可能となる。しかし、ガラスウェーハやアクリルウェーハなどのようにウェーハWが透明な材質で構成される場合は、ほとんどの測定光がウェーハWを透過してしまうため、総光量検出型の光学的センサによって検出される総光量はほとんど変化しない。このため、総光量検出型の光学的センサ(すなわち、標準プリアライメントセンサ33)では、ウェーハWの種類によってはウェーハWの偏心量を測定することができない場合がある。透明なサポート基板SにウェーハWが貼り付けられた場合でも同様に、ウェーハWの偏心量を測定することができない場合がある。なお、標準プリアライメントセンサ33は、本発明の「偏心量測定部」及び「第1偏心量測定部」を構成する「光学的センサ」の一例である。
When the wafer W is eccentric, when the wafer W is rotated, the outer edge of the wafer W moves, so that the detected value of the total amount of light changes in a sine wave. can be detected as However, when the wafer W is made of a transparent material such as a glass wafer or an acrylic wafer, most of the measurement light passes through the wafer W and is detected by an optical sensor that detects total light intensity. The total amount of light hardly changes. For this reason, depending on the type of wafer W, the eccentricity of the wafer W may not be able to be measured by the total light amount detection type optical sensor (that is, the standard pre-alignment sensor 33). Similarly, when the wafer W is attached to the transparent support substrate S, the eccentricity of the wafer W may not be measured. The standard
これに対し、第1実施形態において採用するレーザプリアライメントセンサ37は、上述の方式により、レーザ光の総光量に加えてレーザ光の光量の分布を線状に検出することができる。レーザプリアライメントセンサ37では、ウェーハWの外縁(エッジ)の位置においてレーザ光の光量が局所的に減少するので、検出線上においてレーザ光の光量が減少した位置をウェーハWの外縁(エッジ)の位置として検出することができる。
On the other hand, the
この外縁の検出をウェーハWの全周360°に渡って行うことにより、図4の符号4Eのように、透明なウェーハWや、透明なサポート基板Sの中心から偏心した状態でサポート基板S上に貼り付けられたウェーハWであっても、良好にウェーハW又はサポート基板Sの偏心量を測定することができる。また、ウェーハWの向きの補正を、切り欠きNではなくアライメントマークMを用いて行うことができるため(後述)、良好にプリアライメント処理を行うことができる。
By performing this outer edge detection over the entire 360° circumference of the wafer W, as indicated by
図6に戻って説明を続ける。ステップS21が行われた後、制御部40の判定部43は、ステップS21で測定した偏心量が所定の許容値以上であるか否か判定する(ステップS22)。偏心量が所定の許容値以上であると判定された場合(ステップS21:YES)、マーク用プリアライメント制御部45(本発明の「偏心補正部」に相当)は、第2サブチャック34を一旦解放して、偏心量を打ち消すようにアーム31によりウェーハWを移動させた後、再度第2サブチャック34上にウェーハWを固定保持する(ステップS23)。偏心量が所定の許容値未満であると判定された場合(ステップS21:NO)、ステップS23を省略し、ステップS24に進む。
Returning to FIG. 6, the description continues. After step S21 is performed, the
続いて、マーク用プリアライメント制御部45は、アライメントマーク検出部36(本発明の「アライメントマーク検出部」に相当)によりウェーハWの表面上に設けられたアライメントマークMを検出する(ステップS24)。
Subsequently, the mark
ここで、図8を参照しながら、アライメントマークMの検出方法について説明する。図8はアライメントマークMの検出方法を説明する図である。図8に示す例では、アライメントマーク検出部36の検出範囲は、ウェーハWの外縁近傍の表面の一部であると仮定する。
Here, a method for detecting the alignment mark M will be described with reference to FIG. 8A and 8B are diagrams for explaining a method of detecting the alignment mark M. FIG. In the example shown in FIG. 8, it is assumed that the detection range of the
図8において、ウェーハWの表面に対向して配置されたアライメントマーク検出部36の視野範囲361を矩形で示す。アライメントマーク検出部36は、視野範囲361内の所定範囲をアライメントマークMをサーチ(検索)するサーチ範囲362とする。ウェーハWを第2サブチャック34に載置した当初は、アライメントマークMがサーチ範囲362内にあるか否かは不明である。そのため、マーク用プリアライメント制御部45は、第2サブチャック34によりウェーハWを所定角度ずつ回転させながら、予め記憶されたアライメントマークMの画像データと、アライメントマーク検出部36のサーチ範囲362内の画像データとを照合する。
In FIG. 8, the field of
ここで、ウェーハWを回転させる所定角度とは、アライメントマークMのサイズとマージンとの和をサーチ範囲362から差し引いた距離だけ(移動距離の計算式は下記参照)、ウェーハWの外縁を移動させるために必要な回転角度である。これによりウェーハWを一回転する間に必ずアライメントマークM全体がサーチ範囲362に入る。例えば、以下の式で算出することが可能であり、例えば、所定角度は約10°である。より具体的には、例えば、ウェーハWの直径が300mmであり、且つ、サーチ範囲362が20.48mm×19.2mmであり、且つ、アライメントマークMのサイズが70ピクセル×70ピクセルである場合、所定角度は約7.3°である。
Here, the predetermined angle for rotating the wafer W means that the outer edge of the wafer W is moved by a distance obtained by subtracting the sum of the size of the alignment mark M and the margin from the search range 362 (see below for the calculation formula for the movement distance). is the rotation angle required for As a result, the entire alignment mark M always falls within the
[移動距離の計算式]
サーチ範囲 - [アライメントマークMのサイズ+ マージン]
マーク用プリアライメント制御部45は、ウェーハWの回転角度が360°以上になるまで、ウェーハWを所定角度ずつ回転させながら、予め記憶されたアライメントマークMの画像データとアライメントマーク検出部36のサーチ範囲362内の画像データとを照合する処理を繰り返す。ウェーハWを360°以上回転させる代わりに、マーク用プリアライメント制御部45は、記憶されたアライメントマークMと合致する画像が得られるまで、照合処理を繰り返すこととしてもよい。アライメントマーク検出部36は、記憶されたアライメントマークMと合致する画像が得られた位置座標をアライメントマークMの位置座標として検出する。ウェーハWを360°以上回転させても記憶されたアライメントマークMと合致する画像が得られなかった場合は、マーク用プリアライメント制御部45は、ウェーハWを照合処理の開始当初の位置に戻し、ユーザにエラーを通知する等の所定のエラー処理を行う。
[Calculation formula for moving distance]
Search range - [size of alignment mark M + margin]
The mark
なお、図8ではウェーハWの回転方向が時計回りであるが、回転方向を限定する趣旨ではない。また、アライメントマーク検出部36の視野範囲361はウェーハWの全周でもよい。
Although the rotation direction of the wafer W is clockwise in FIG. 8, this does not mean that the rotation direction is limited. Also, the
アライメントマーク検出部36によりアライメントマークMが検出されると、マーク用プリアライメント制御部45(本発明の「向き補正部」に相当)は、アライメントマークMの位置座標に基づいてアライメントマークMが所定の位置になるように第2サブチャック34を回転させることにより、ウェーハWの向きを補正し(ステップS25)、処理を終了する。
When the alignment mark M is detected by the alignment
このように、第1実施形態によれば、ウェーハWの向きを示すアライメントマークMの位置に基づいてウェーハWの向きを補正することが可能であるため、図4の符号4Aから符号4Dに示すような切り欠きNがないウェーハW又は検出困難な切り欠きN付きのウェーハWであっても、良好にプリアライメント処理を行うことができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to correct the orientation of the wafer W based on the position of the alignment mark M indicating the orientation of the wafer W. Even a wafer W without such a notch N or a wafer W with a notch N that is difficult to detect can be satisfactorily pre-aligned.
また、符号4Eに示すような、サポート基板Sの中心から偏心した状態でサポート基板S上に貼り付けられたウェーハWであっても、レーザプリアライメントセンサ37を用いてウェーハWの外縁(エッジ)の位置を検出することにより偏心量を測定するため、良好にプリアライメント処理を行うことができる。
In addition, even if the wafer W is attached on the support substrate S in a state of eccentricity from the center of the support substrate S as indicated by
更に、従来、良好に切り欠きNを検出することができなかった符号4Fに示すような透明なウェーハWであっても、ウェーハWの表面上に形成されたアライメントマークMをアライメントマーク検出部36を用いて検出してマーク用プリアライメントを行うため、良好にプリアライメント処理を行うことができる。
Further, even in the case of a transparent wafer W as indicated by
次に、図9を用いて図5のステップS15における切り欠き用プリアライメントについて説明する。この処理は、図4の符号4G及び符号4Hに示すようなウェーハWに対して行われる。
Next, the notch pre-alignment in step S15 of FIG. 5 will be described with reference to FIG. This process is performed on wafers W as indicated by
まず、ウェーハWが第1サブチャック32上に搬送されると、標準プリアライメント制御部44は、第1サブチャック32によりウェーハWを固定保持する(ステップS30)。
First, when the wafer W is transferred onto the
続いて、標準プリアライメント制御部44は、不図示の回転機構により第1サブチャック32を回転させつつ、標準プリアライメントセンサ33によりウェーハWの外縁(エッジ)の位置座標と、切り欠きNの位置座標を測定する。更に、標準プリアライメント制御部44は、測定した位置座標に基づいて第2サブチャック34の回転軸に対するウェーハWの中心の偏心量と向きとを測定する(ステップS31)。ここで、特許文献1に記載の発明のように機械的に(メカニカルに)切り欠きNを検出してもよいし、特許文献2に記載の発明のように光学的に切り欠きNを検出してもよい。
Subsequently, the standard
次に、標準プリアライメント制御部44(本発明の「偏心補正部」に相当)は、アーム31と第1サブチャック32を駆動させて、測定された偏心量と向きとに基づいてウェーハWの偏心及び向きを補正し(ステップS32)、処理を終了する。
Next, the standard prealignment control unit 44 (corresponding to the "eccentricity correcting unit" of the present invention) drives the
このように、第1実施形態に係るプリアライメント方法では、切り欠き用プリアライメントとマーク用プリアライメントとを選択的に実行することができる。したがって、ウェーハWの種類若しくは状態に左右されることなく、良好にプリアライメント処理を行うことが可能である。 Thus, in the prealignment method according to the first embodiment, it is possible to selectively perform notch prealignment and mark prealignment. Therefore, it is possible to perform the pre-alignment process satisfactorily regardless of the type or condition of the wafer W.
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るプリアライメント装置について説明する。第2実施形態に係るプリアライメント装置は、第1実施形態に係るプリアライメント装置よりも簡略化された構成を有する。第2実施形態に係るプリアライメント装置は、第1実施形態と同様に、外周縁部に切り欠きNがあるウェーハWに対して良好にプリアライメント処理を行うことができるだけでなく、従来ではプリアライメント処理を行うことできなかった切り欠きNがないウェーハWに対しても良好にプリアライメント処理を行うことができる。
[Second embodiment]
Next, a pre-alignment device according to the second embodiment will be described. The pre-alignment device according to the second embodiment has a more simplified configuration than the pre-alignment device according to the first embodiment. As in the first embodiment, the prealignment apparatus according to the second embodiment not only can satisfactorily perform the prealignment process on the wafer W having the notch N in the outer peripheral edge, The pre-alignment process can be performed satisfactorily even on the wafer W without the notch N that could not be processed.
図10は、第2実施形態に係るプリアライメント装置を適用した検査装置2の要部を示す斜視図である。図10に示すように、第2実施形態に係る検査装置2は、第1実施形態に係る検査装置1とほぼ同じ構成を有するが、ローダ部30をローダ部130に置き換え、制御部40を制御部140に置き換えている点が異なる。
FIG. 10 is a perspective view showing a main part of an inspection device 2 to which a prealignment device according to the second embodiment is applied. As shown in FIG. 10, the inspection apparatus 2 according to the second embodiment has substantially the same configuration as the
第2実施形態においてローダ部130は、第1実施形態におけるローダ部30よりも簡略な構成を有する。具体的には、ローダ部130は、第2サブチャック34、ID検出部35、レーザプリアライメントセンサ37を備えていない。また、第1実施形態において第2サブチャック34の近傍に設けられていたアライメントマーク検出部36(本発明の「アライメントマーク検出部」に相当)は、第2実施形態では第1サブチャック32(本発明の「サブチャック」に相当)の近傍に設けられる。
The
以下、図11を用いて、制御部140の機能構成について説明する。図11に示すように、第2実施形態における制御部140は、第1実施形態における制御部40とほぼ同じ構成を有するが、以下の3点で異なる。つまり、判定部43を判定部143に置き換えている点と、標準プリアライメント制御部44及びマーク用プリアライメント制御部45を兼用プリアライメント制御部144に置き換えている点とが異なる。
The functional configuration of the
判定部143は、ユーザが予め設定した情報(プリアライメント設定情報)に基づいてウェーハWに対して切り欠き用プリアライメント及びマーク用プリアライメントのいずれを行うか判定し、兼用プリアライメント制御部144に出力する。
The
兼用プリアライメント制御部144は、判定部143による判定結果に基づいて、第1サブチャック32上に保持されたウェーハWに対して切り欠き用プリアライメント及びマーク用プリアライメントのいずれかを行う。
The combined
次に、図12を参照しながら、第2実施形態に係るプリアライメント方法について説明する。図12に示すように、第2実施形態に係るプリアライメント方法は、第1実施形態に係るプリアライメント方法とほぼ同じであるが、ステップS12からS14を、ステップS112からS114に置き換えている点が異なる。以下、第1実施形態との相違点であるステップS112からS114のみについて説明する。 Next, a pre-alignment method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the prealignment method according to the second embodiment is substantially the same as the prealignment method according to the first embodiment, except that steps S12 to S14 are replaced with steps S112 to S114. different. Only steps S112 to S114, which are different from the first embodiment, will be described below.
ステップS112において、制御部140の判定部143は、ユーザが予め設定した情報(プリアライメント設定情報)に基づいてウェーハWについて切り欠き用プリアライメント及びマーク用プリアライメントのいずれを行うべきか判定する。ステップS113において、制御部140のアーム制御部42は、アーム31を駆動して、ウェーハWを第1サブチャック32上に載置する。
In step S112, the
ステップS114において、兼用プリアライメント制御部144(本発明の「向き補正部」及び「偏心補正部」に相当)は、図7のステップS20からS25とほぼ同様にしてマーク用プリアライメントを行う。第1実施形態との相違点は、第1実施形態では図7のステップS21においてレーザプリアライメントセンサ37を用いて偏心量を測定しているが、第2実施形態では標準プリアライメントセンサ33(本発明の「偏心量測定部」及び「光学的センサ」に相当)を用いて偏心量を測定している点である。
In step S114, the combined pre-alignment control section 144 (corresponding to the "orientation correction section" and "eccentricity correction section" of the present invention) performs mark pre-alignment in substantially the same manner as steps S20 to S25 in FIG. The difference from the first embodiment is that the eccentricity is measured using the
第2実施形態では標準プリアライメントセンサ33を用いて偏心量を測定しているため、レーザプリアライメントセンサ37を用いている第1実施形態とは異なり、レーザ光の光量の分布を線状に検出することができない。このため、第2実施形態では、図4の符号4Aから符号4Dに示すようなウェーハWについては良好にプリアライメント処理を行うことができる。なお、第2実施形態では、レーザプリアライメントセンサ37を備えていないため、図4の符号4Eに示すような、サポート基板Sの中心から偏心した状態でサポート基板S上に貼り付けられたウェーハW、及び、符号4Fに示すような透明なウェーハWについて良好にプリアライメント処理を行うことができない。したがって、第2実施実施形態に係るプリアライメント装置は、サポート基板Sを使用しない場合、又は、サポート基板Sの中心にウェーハWが載っていることが前提となるが、第1実施形態に比べて部品点数が少なくてすむため、コスト的なメリットが大きい態様である。
In the second embodiment, the standard
このように、第1実施形態と同様に、第2実施形態に係るプリアライメント装置も、外縁部に切り欠きNがあるウェーハWについて良好にプリアライメント処理を行うことができるだけでなく、切り欠きNがないウェーハWについても良好にプリアライメント処理を行うことができる。 As described above, as in the first embodiment, the prealignment apparatus according to the second embodiment not only can satisfactorily prealign the wafer W having the notch N in the outer edge, but also It is possible to satisfactorily perform the pre-alignment process even on the wafer W without the .
また、第2サブチャック34及びレーザプリアライメントセンサ37を省略することができるため、第1実施形態と比べて第2実施形態に係るプリアライメント装置を安価に実現することが可能である。
Moreover, since the
[変形例]
第1実施形態及び第2実施形態では、判定部43又は143は、ユーザが予め設定した情報(プリアライメント設定情報)に基づいて切り欠き用プリアライメントを行うか、又は、マーク用プリアライメントを行うかを判定している。しかし、判定部43又は143は、アライメントマーク検出部36によってウェーハWの表面上にアライメントマークMが検出されたか否かに基づいて、切り欠き用プリアライメントとマーク用プリアライメントとのいずれを行うかを判定することとしてもよい。
[Modification]
In the first and second embodiments, the determining
また、第1実施形態及び第2実施形態では、プリアライメント装置を検査装置に適用する場合について説明している。しかし、本発明に係るプリアライメント装置は、ウェーハWを製造、加工、検査、計測、観察等を行うためのウェーハ処置装置にも適用可能である。 Also, in the first and second embodiments, the case where the prealignment device is applied to the inspection device is described. However, the prealignment apparatus according to the present invention can also be applied to a wafer processing apparatus for manufacturing, processing, inspecting, measuring, observing, etc. the wafer W. FIG.
[効果]
以上説明したように、第1実施形態及び第2実施形態に係るプリアライメント装置によれば、ウェーハWの表面上に形成されたアライメントマークMをアライメントマーク検出部36によって検出し、アライメントマーク検出部36が検出したアライメントマークMに基づいてウェーハWの向きを補正する。これにより、切り欠きNがないウェーハW又は検出困難な切り欠きN付きのウェーハWについても、良好にプリアライメント処理を行うことができる。
[effect]
As described above, according to the prealignment apparatus according to the first and second embodiments, the alignment
第1実施形態に係るプリアライメント装置によれば、切り欠きNがないウェーハW又は検出困難な切り欠きN付きのウェーハWの場合にレーザプリアライメントセンサ37によってウェーハWの偏心量を測定する。これにより、サポート基板Sが偏心して貼り付けられたウェーハWについても、良好にプリアライメント処理を行うことができる。
According to the pre-alignment apparatus according to the first embodiment, the
第2実施形態に係るプリアライメント装置によれば、ウェーハWに切り欠きNが形成されており、且つ、標準プリアライメントセンサ33によりその切り欠きNの検出が可能である場合には、標準プリアライメントセンサ33によってウェーハWの偏心量を測定し、且つ、切り欠きNに基づいてウェーハの向きを補正する。一方、切り欠きNがないウェーハW又は検出困難な切り欠きN付きのウェーハWの場合には、標準プリアライメントセンサ33によってウェーハWの偏心量を測定し、アライメントマーク検出部36によってアライメントマークMに基づいてウェーハの向きを補正する。これにより、第1実施形態と比べて安価にプリアライメント装置を実現することができる。
According to the pre-alignment apparatus according to the second embodiment, when the notch N is formed in the wafer W and the notch N can be detected by the standard
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1,2…検査装置、10…本体部、20…ロードポート部、30,130…ローダ部、31…アーム、32…第1サブチャック、33…標準プリアライメントセンサ、34…第2サブチャック、35…ID検出部、36…アライメントマーク検出部、37…レーザプリアライメントセンサ、40,140…制御部、41…本体制御部、42…アーム制御部、43,143…判定部、44…標準プリアライメント制御部、45…マーク用プリアライメント制御部、361…視野範囲、362…サーチ範囲、371…レーザ出射面、372…レーザ受光面、C…チッピング、N…切り欠き、M…アライメントマーク、W…ウェーハ
Claims (12)
前記ウェーハは、前記ウェーハの向きを示すアライメントマークを有し、
前記ウェーハを保持して回転可能なサブチャックと、
前記サブチャックに保持された前記ウェーハの前記アライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出部と、
前記アライメントマーク検出部が検出した前記アライメントマークの位置に基づいて、前記サブチャックの回転位置を変化させることで前記ウェーハの向きを補正する向き補正部と、
を備える、プリアライメント装置。 A pre-alignment device for pre-aligning a wafer,
the wafer has an alignment mark indicating the orientation of the wafer;
a sub-chuck capable of holding and rotating the wafer;
an alignment mark detection unit that detects the positions of the alignment marks of the wafer held by the sub-chuck;
an orientation correction unit that corrects the orientation of the wafer by changing the rotational position of the sub-chuck based on the position of the alignment mark detected by the alignment mark detection unit;
A pre-alignment device.
前記偏心量測定部が測定した前記偏心量に基づいて、前記サブチャックに対する前記ウェーハの相対位置を変化させることで前記ウェーハの偏心補正を行う偏心補正部と、
を備える、請求項1に記載のプリアライメント装置。 an eccentricity measuring unit that measures the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the sub-chuck;
an eccentricity correction unit that corrects eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the sub-chuck based on the eccentricity measured by the eccentricity measurement unit;
The pre-alignment device of claim 1, comprising:
請求項2に記載のプリアライメント装置。 The eccentricity measuring unit has a laser light projecting unit and a laser light receiving unit that receives the laser light emitted from the laser light projecting unit, and detects the wafer held by the sub-chuck. It consists of a possible laser type sensor,
The pre-alignment device according to claim 2.
請求項2に記載のプリアライメント装置。 The eccentricity measurement unit has a non-laser light projecting unit and a non-laser light receiving unit that receives the non-laser light emitted from the non-laser light projecting unit, and the non-laser light receiving unit Consists of a total light intensity detection type optical sensor that outputs the total light intensity obtained,
The pre-alignment device according to claim 2.
前記ウェーハは、前記ウェーハの向きを示すアライメントマークを有し、
前記ウェーハを保持して回転可能な第1サブチャック及び第2サブチャックと、
前記第1サブチャックに保持された前記ウェーハの向きを示す切り欠きの位置を検出する切り欠き検出部と、
前記第2サブチャックに保持された前記ウェーハの前記アライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出部と、
前記切り欠き検出部が検出した前記切り欠きの位置又は前記アライメントマーク検出部が検出した前記アライメントマークの位置に基づいて、前記第1サブチャック又は前記第2サブチャックの回転位置を変化させることで前記ウェーハの向きを補正する向き補正部と、
を備える、プリアライメント装置。 A pre-alignment device for pre-aligning a wafer,
the wafer has an alignment mark indicating the orientation of the wafer;
a first sub-chuck and a second sub-chuck capable of holding and rotating the wafer;
a notch detector that detects the position of the notch indicating the orientation of the wafer held by the first sub-chuck;
an alignment mark detection unit that detects the positions of the alignment marks of the wafer held by the second sub-chuck;
By changing the rotational position of the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the position of the notch detected by the notch detector or the position of the alignment mark detected by the alignment mark detector. an orientation correction unit that corrects the orientation of the wafer;
A pre-alignment device.
前記第2サブチャックの回転中心に対する前記ウェーハの中心の偏心量を測定する偏心量測定部であって、レーザ光投光部と、前記レーザ光投光部から照射されたレーザ光を受光するレーザ光受光部と、を有し、前記第2サブチャックに保持された前記ウェーハを検出可能なレーザ式センサにより構成される第2偏心量測定部と、
前記第1偏心量測定部又は前記第2偏心量測定部が測定した前記偏心量に基づいて、前記第1サブチャック又は前記第2サブチャックに対する前記ウェーハの相対位置を変化させることで前記ウェーハの偏心補正を行う偏心補正部と、
を備える、請求項5に記載のプリアライメント装置。 an eccentricity measuring unit for measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the rotation center of the first sub-chuck, comprising: a non-laser light projecting unit; a first eccentricity measuring unit configured by a total light amount detection type optical sensor that outputs the total amount of light obtained by the non-laser light receiving unit;
an eccentricity measurement unit for measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the second sub-chuck, comprising: a laser light projecting unit; and a laser for receiving the laser light emitted from the laser light projecting unit. a second eccentricity measuring unit comprising a laser sensor capable of detecting the wafer held by the second sub-chuck, and a light receiving unit;
By changing the relative position of the wafer with respect to the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the eccentricity measured by the first eccentricity measuring unit or the second eccentricity measuring unit an eccentricity correction unit that performs eccentricity correction;
6. The pre-alignment device of claim 5, comprising:
前記ウェーハは、前記ウェーハの向きを示すアライメントマークを有し、
前記ウェーハを保持して回転可能なサブチャックに保持された前記ウェーハの前記アライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出ステップと、
前記アライメントマーク検出ステップで検出した前記アライメントマークの位置に基づいて、前記サブチャックの回転位置を変化させることで前記ウェーハの向きを補正する向き補正ステップと、
を備える、プリアライメント方法。 A pre-alignment method for pre-aligning a wafer, comprising:
the wafer has an alignment mark indicating the orientation of the wafer;
an alignment mark detection step of detecting the positions of the alignment marks of the wafer held by a rotatable sub-chuck that holds the wafer;
an orientation correction step of correcting the orientation of the wafer by changing the rotational position of the sub-chuck based on the position of the alignment mark detected in the alignment mark detection step;
A pre-alignment method, comprising:
前記偏心量測定ステップで測定した前記偏心量に基づいて、前記サブチャックに対する前記ウェーハの相対位置を変化させることで前記ウェーハの偏心補正を行う偏心補正ステップと、
を備える、請求項7に記載のプリアライメント方法。 an eccentricity measuring step of measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the sub-chuck;
an eccentricity correction step of correcting eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the sub-chuck based on the eccentricity measured in the eccentricity measurement step;
The pre-alignment method according to claim 7, comprising:
請求項8に記載のプリアライメント方法。 The eccentricity measuring step includes a laser light projecting section and a laser light receiving section for receiving the laser light emitted from the laser light projecting section, and detects the wafer held by the sub-chuck. possible using a laser-based sensor,
The pre-alignment method according to claim 8.
請求項8に記載のプリアライメント方法。 The eccentricity measuring step includes a non-laser light projecting section and a non-laser light receiving section that receives the non-laser light emitted from the non-laser light projecting section, and the non-laser light receiving section Performed using a total light intensity detection type optical sensor that outputs the total light intensity obtained,
The pre-alignment method according to claim 8.
前記ウェーハは、前記ウェーハの向きを示すアライメントマークを有し、
前記ウェーハを保持して回転可能な第1サブチャックに保持された前記ウェーハの向きを示す切り欠きの位置を検出する切り欠き検出ステップと、前記ウェーハを保持して回転可能な第2サブチャックに保持された前記ウェーハの前記アライメントマークの位置を検出するアライメントマーク検出ステップと、を選択的に行う検出ステップと、
前記検出ステップで検出した前記切り欠きの位置又は前記アライメントマークの位置に基づいて、前記第1サブチャック又は前記第2サブチャックの回転位置を変化させることで前記ウェーハの向きを補正する向き補正ステップと、
を備える、プリアライメント方法。 A pre-alignment method for pre-aligning a wafer, comprising:
the wafer has an alignment mark indicating the orientation of the wafer;
a notch detection step of detecting the position of a notch indicating the orientation of the wafer held by a first sub-chuck capable of holding and rotating the wafer; a detection step of selectively performing an alignment mark detection step of detecting the positions of the alignment marks of the held wafer;
An orientation correction step of correcting the orientation of the wafer by changing the rotational position of the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the position of the notch or the position of the alignment mark detected in the detection step. and,
A pre-alignment method, comprising:
前記偏心量測定ステップで測定した前記偏心量に基づいて、前記第1サブチャック又は前記第2サブチャックに対する前記ウェーハの相対位置を変化させることで前記ウェーハの偏心補正を行う偏心補正ステップと、
を備える、請求項11に記載のプリアライメント方法。 an eccentricity measuring step of measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the first sub-chuck, wherein a non-laser light receiving portion for receiving light, and a first eccentricity measuring step performed using a total light amount detection type optical sensor for outputting the total light amount obtained by the non-laser light receiving portion; an eccentricity measuring step of measuring the eccentricity of the center of the wafer with respect to the center of rotation of the second sub-chuck, comprising: a laser light projecting unit; and a laser beam receiving the laser light emitted from the laser light projecting unit. a second eccentricity measuring step that selectively performs a second eccentricity measuring step that is performed using a laser sensor capable of detecting the wafer;
an eccentricity correction step of correcting the eccentricity of the wafer by changing the relative position of the wafer with respect to the first sub-chuck or the second sub-chuck based on the eccentricity measured in the eccentricity measurement step;
The pre-alignment method according to claim 11, comprising:
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CN116313873B (en) * | 2023-05-11 | 2023-07-25 | 深圳市森美协尔科技有限公司 | Full-automatic wafer testing equipment and method |
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