JP2024044602A - Processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエーハの加工すべき領域を検出するアライメント機能を備えた加工装置に関する。 The present invention relates to a processing device equipped with an alignment function that detects the area to be processed on a wafer.
IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置等の加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。 Wafer surfaces are divided into multiple IC, LSI and other devices along planned division lines, and are then divided into individual device chips using processing equipment such as dicing equipment and laser processing equipment, for use in electronic devices such as mobile phones and personal computers.
ダイシング装置又はレーザー加工装置は、ウエーハを保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを個々のデバイスチップに分割する加工(ダイシング装置の場合は切削加工、レーザー加工装置の場合はレーザー加工)を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段とを相対的にX軸方向に加工送りするX軸送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像を表示する表示画面と、制御手段と、を備え、ウエーハを高精度に分割することができる。 The dicing device or laser processing device is equipped with a rotatable chuck table that holds a wafer, processing means that performs processing (cutting in the case of a dicing device, laser processing in the case of a laser processing device) to divide the wafer held on the chuck table into individual device chips, X-axis feed means that feeds the chuck table and the processing means relatively in the X-axis direction, imaging means that images the wafer held on the chuck table, a display screen that displays the image captured by the imaging means, and control means, and can divide the wafer with high precision.
そして、制御手段は、該チャックテーブルの回転の制御、該X軸送り手段の制御、該Y軸送り手段の制御、に加え、該撮像手段が該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像した画像に基づいて、ウエーハの加工すべき領域を検出するアライメント機能を備えていて、加工すべき領域を自動的に検出することができる(例えば特許文献1、2を参照)。
In addition to controlling the rotation of the chuck table, controlling the X-axis feeding means, and controlling the Y-axis feeding means, the control means controls the image pickup means to capture an image of the wafer held on the chuck table. Based on this, the wafer has an alignment function that detects the region to be processed on the wafer, and can automatically detect the region to be processed (see, for example,
上記したアライメント機能により実施されるアライメントには一定の時間を要し、生産性にも影響があることから、一般的には、該アライメント機能を高速化して、アライメントに掛かる時間を短縮することが求められている。 The alignment performed by the above-mentioned alignment function takes a certain amount of time and has an impact on productivity, so there is a general demand to speed up the alignment function and shorten the time required for alignment.
しかし、アライメント機能の高速化が進むと、モニターに表示されるアライメントの実施状況をオペレータが確認しようとしても、実施状況の変化が速すぎてモニターから各動作の内容を確認することができず、アライメント機能に問題があった場合でも、適正にアライメントが実施されているのかをモニターの表示から確認することができないという問題がある。さらに言えば、加工装置において実施されるアライメントについて不慣れなオペレータは、モニターの表示を見ても、アライメント機能の実施状況を目で追いかける事ができず、アライメント機能の仕組みを学習することができないという問題が生じる。 However, as the speed of the alignment function increases, even if an operator tries to check the alignment implementation status displayed on the monitor, the implementation status changes too quickly to check the content of each operation from the monitor, and even if there is a problem with the alignment function, it is not possible to confirm from the monitor display whether the alignment is being performed properly. Furthermore, an operator who is unfamiliar with alignment performed in processing equipment will not be able to follow the implementation status of the alignment function even if he or she looks at the monitor display, and will be unable to learn how the alignment function works.
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、アライメント機能が高速化された場合でも、アライメントの実施状況をモニターの表示によって確認することを可能とする加工装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to provide a processing device that makes it possible to check the alignment implementation status on a monitor display even when the alignment function is sped up. It's about doing.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを保持し回転手段を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段とを相対的にX軸方向に加工送りするX軸送り手段と、該チャックテーブルと該加工手段とをX軸方向に直交するY軸方向に相対的に加工送りするY軸送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像を表示するモニターと、制御手段と、を備えた加工装置であって、該制御手段は、該回転手段の制御、該X軸送り手段の制御、該Y軸送り手段の制御に加え、該撮像手段が該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像した画像に基づいてウエーハの加工すべき領域を検出するアライメント機能を備え、該アライメント機能は、ウエーハに形成された複数のデバイスと個々のデバイスを区画する複数の分割予定ラインとが形成された領域から特徴的な領域を基準パターンとして記憶する基準パターン記憶部を備え、該撮像手段が撮像した領域から該基準パターンと同じパターンを少なくとも2ヶ所探し出すパターンマッチング部と、該2ヶ所の同じパターンを結ぶ線がX軸方向又はY軸方向と平行になるように該チャックテーブルを回転する平行位置付け部と、を少なくとも備え、該制御手段は、該パターンマッチング部と該平行位置付け部の実施状況をモニターに表示する際、低速モード、高速モードのいずれかを選択できる選択機能を備える加工装置が提供される。 In order to solve the above-mentioned main technical problem, the present invention provides a chuck table that holds a wafer and is equipped with a rotating means, a processing means that processes the wafer held on the chuck table, a chuck table and the processing unit. an X-axis feeding means for processing and feeding the chuck table and the processing means relatively in the X-axis direction; a Y-axis feeding means for processing and feeding the chuck table and the processing means relatively in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction; A processing device comprising: an imaging means for taking an image of a wafer held on the chuck table; a monitor for displaying an image taken by the imaging means; and a control means, the control means controlling the rotation means. In addition to control, control of the X-axis feeding means, and control of the Y-axis feeding means, an alignment function detects an area of the wafer to be processed based on an image taken by the imaging means of the wafer held on the chuck table. The alignment function includes a reference pattern storage unit that stores a characteristic region as a reference pattern from a region in which a plurality of devices formed on the wafer and a plurality of dividing lines dividing the individual devices are formed. a pattern matching section that searches for at least two patterns that are the same as the reference pattern from the area imaged by the imaging means; a parallel positioning section that rotates the chuck table, and the control means is configured to select either a low speed mode or a high speed mode when displaying the implementation status of the pattern matching section and the parallel positioning section on a monitor. A processing device is provided.
該制御手段は、該パターンマッチング部の実施状況において、該基準パターン記憶部に記憶された基準パターンを半透明で該モニターに表示することが好ましい。また、該基準パターン記憶部に、比較的低倍率の第一の基準パターンと、比較的高倍率の第二の基準パターンとが記憶され、該パターンマッチング部は、該第一の基準パターンと同じパターンを探し出す第一のパターンマッチング部と、該第二の基準パターンと同じパターンを探し出す第二のパターンマッチング部と、を備え、該平行位置付け部は、該第一の基準パターンに基づいて2ヶ所の同じパターンを結ぶ線がX軸方向、又はY軸方向と平行となるように、該チャックテーブルを回転する第一の平行位置付け部と、該第二の基準パターンに基づいて2ヶ所の同じパターンを結ぶX軸方向又はY軸方向と平行となるように更に該チャックテーブルを回転する第二の平行位置付け部と、を備えることが好ましい。 It is preferable that the control means, in the implementation state of the pattern matching unit, displays the reference pattern stored in the reference pattern storage unit semi-transparently on the monitor. Also, it is preferable that the reference pattern storage unit stores a first reference pattern with a relatively low magnification and a second reference pattern with a relatively high magnification, the pattern matching unit includes a first pattern matching unit that searches for a pattern identical to the first reference pattern, and a second pattern matching unit that searches for a pattern identical to the second reference pattern, and the parallel positioning unit includes a first parallel positioning unit that rotates the chuck table so that a line connecting two identical patterns based on the first reference pattern is parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction, and a second parallel positioning unit that further rotates the chuck table so that a line connecting two identical patterns based on the second reference pattern is parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction.
該アライメント機能は、該パターンマッチング部と、該平行位置付け部と、に加え、インデックス送りして分割予定ラインの間隔を確認する間隔確認部とを備え、該間隔確認部の実施状況は、該低速モード、該高速モードのいずれかで実施されることが好ましい。また、該制御手段は、実施状況を記録する動画記録部を備え、該高速モードでの実施状況が該動画記録部に記録され、該低速モードは、該動画記録部高速モードでの実施状況をスローモーションで再生し、該モニターに表示するようにすることが好ましい。 The alignment function preferably includes a spacing confirmation unit that performs index feed to confirm the spacing of the planned division lines, in addition to the pattern matching unit and the parallel positioning unit, and the implementation status of the spacing confirmation unit is preferably implemented in either the low-speed mode or the high-speed mode. Also, it is preferable that the control means includes a video recording unit that records the implementation status, the implementation status in the high-speed mode is recorded in the video recording unit, and the low-speed mode is configured to play back the implementation status in the high-speed mode in slow motion using the video recording unit and display it on the monitor.
本発明の加工装置は、ウエーハを保持し回転手段を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段とを相対的にX軸方向に加工送りするX軸送り手段と、該チャックテーブルと該加工手段とをX軸方向に直交するY軸方向に相対的に加工送りするY軸送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像を表示するモニターと、制御手段と、を備えた加工装置であって、該制御手段は、該回転手段の制御、該X軸送り手段の制御、該Y軸送り手段の制御に加え、該撮像手段が該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像した画像に基づいてウエーハの加工すべき領域を検出するアライメント機能を備え、該アライメント機能は、ウエーハに形成された複数のデバイスと個々のデバイスを区画する複数の分割予定ラインとが形成された領域から特徴的な領域を基準パターンとして記憶する基準パターン記憶部を備え、該撮像手段が撮像した領域から該基準パターンと同じパターンを少なくとも2ヶ所探し出すパターンマッチング部と、該2ヶ所の同じパターンを結ぶ線がX軸方向又はY軸方向と平行になるように該チャックテーブルを回転する平行位置付け部と、を少なくとも備え、該制御手段は、該パターンマッチング部と該平行位置付け部の実施状況をモニターに表示する際、低速モード、高速モードのいずれかを選択できる選択機能を備えることから、アライメントにおけるパターンマッチング部と平行位置付け部の実際の実施状況を、オペレータが目で追うことのできる低い速度で確認することができ、アライメント機能に問題があった時に実施状況を確認したり、作業に不慣れなオペレータがアライメントの仕組みを学習したりすることができる。 The processing apparatus of the present invention is a processing apparatus comprising a chuck table having a rotating means for holding a wafer, a processing means for processing the wafer held on the chuck table, an X-axis feed means for feeding the chuck table and the processing means relatively in the X-axis direction, a Y-axis feed means for feeding the chuck table and the processing means relatively in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction, an imaging means for imaging the wafer held on the chuck table, a monitor for displaying an image captured by the imaging means, and a control means, in addition to controlling the rotation means, the X-axis feed means, and the Y-axis feed means, the control means is provided with an alignment function for detecting an area to be processed on the wafer based on an image captured by the imaging means of the wafer held on the chuck table, and the alignment function is provided for detecting a plurality of devices formed on the wafer and a plurality of division pre-cuts that divide the individual devices. The alignment system includes at least a reference pattern storage unit that stores a characteristic area from an area where a fixed line is formed as a reference pattern, a pattern matching unit that searches for at least two patterns identical to the reference pattern from the area captured by the imaging unit, and a parallel positioning unit that rotates the chuck table so that a line connecting the two identical patterns is parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction. The control unit has a selection function that allows the operator to select either a low-speed mode or a high-speed mode when displaying the implementation status of the pattern matching unit and the parallel positioning unit on a monitor. This allows the operator to check the actual implementation status of the pattern matching unit and the parallel positioning unit in the alignment at a low speed that the operator can follow with his eyes, making it possible to check the implementation status when there is a problem with the alignment function, and for an operator who is unfamiliar with the work to learn the mechanism of alignment.
以下、本発明に基づいて構成される加工装置に係る実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a processing apparatus constructed based on the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本実施形態の加工装置の一例として示すレーザー加工装置1が示されている。本実施形態のレーザー加工装置1によって加工される被加工物は、図1に加え図2にも記載したとおり、複数のデバイス12が分割予定ライン14によって区画され表面10aに形成された、例えば直径が200mmのシリコンのウエーハ10であり、環状のフレームFに粘着テープTを介して保持されている。なお、本発明は、以下に説明するレーザー加工装置1に限定されるものではなく、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを加工するアライメント機能を備えた加工装置であればいずれにも適用可能であり、例えば、図示を省略するダイシング装置に適用することも可能である。
FIG. 1 shows a
ウエーハ10には、結晶方位を示すノッチ16が形成されており、ノッチ16が、フレームFの切欠き15a、15bが形成された直線部側に位置付けられて粘着テープTに貼着されることで、フレームFに対して、ウエーハ10の分割予定ライン14が概ね所定の角度に位置付けられている。
A
レーザー加工装置1は、ウエーハ10を保持し回転手段を備えたチャックテーブル35と、チャックテーブル35に保持されたウエーハ10に加工を施す加工手段として配設されたレーザー光線照射手段7と、チャックテーブル35とレーザー光線照射手段7とを相対的にX軸方向に加工送りするX軸送り手段4aと、チャックテーブル35とレーザー光線照射手段7とをX軸方向に直交するY軸方向に相対的に加工送りするY軸送り手段4bと、チャックテーブル35に保持されたウエーハ10を撮像する撮像手段6と、撮像手段6が撮像した画像を表示するモニター8と、制御手段100と、を備えている。
The
チャックテーブル35は、保持手段3に配設されており、X座標及びY座標で特定されるXY平面を保持面としてウエーハ10を保持する手段である。保持手段3は、図1に示すように、X軸方向において移動自在に基台2に搭載された矩形状のX軸方向可動板31と、Y軸方向において移動自在にX軸方向可動板31に搭載された矩形状のY軸方向可動板32と、Y軸方向可動板32の上面に固定された円筒状の支柱33と、支柱33の上端に固定された矩形状のカバー板34とを含む。カバー板34にはカバー板34上に形成された長穴を通って上方に延びるチャックテーブル35が配設されている。チャックテーブル35は、支柱33内に収容された図示を省略する回転手段により回転可能に構成される。チャックテーブル35の上面には、通気性を有する多孔質材料から形成され、X座標及びY座標で特定されるXY平面を保持面とする円形状の吸着チャック36が配設されている。吸着チャック36は、支柱33を通る流路によって図示を省略する吸引手段に接続されており、吸着チャック36の周囲には、ウエーハ10をチャックテーブル35に保持する際にフレームFを把持し固定する4つのクランプ37が等間隔で配置されている。
The chuck table 35 is disposed on the
X軸送り手段4aは、モータ42の回転運動を、ボールねじ43を介して直線運動に変換してX軸方向可動板31に伝達し、基台2上にX軸方向に沿って配設された一対の案内レール2A、2Aに沿ってX軸方向可動板31をX軸方向に移動させる。Y軸送り手段4bは、モータ44の回転運動を、ボールねじ45を介して直線運動に変換してY軸方向可動板32に伝達し、X軸方向可動板31上においてY軸方向に沿って配設された一対の案内レール31a、31aに沿ってY軸方向可動板32をY軸方向に移動させる。
The X-axis feeding means 4a converts the rotational motion of the motor 42 into linear motion via the ball screw 43 and transmits the linear motion to the X-axis direction movable plate 31, and is disposed on the
また、基台2上において、X軸送り手段4a、Y軸送り手段4bの側方に垂直壁部5a及び垂直壁部5aの上端部から水平方向に延びる水平壁部5bからなる枠体5が立設され、該枠体5上には、撮像手段6が撮像した画像を表示するモニター8が配設されている。枠体5の水平壁部5bの内部には、上記のレーザー光線照射手段7を構成する光学系(図示は省略する)、及び撮像手段6が収容されている。水平壁部5bの先端部下面側には、該レーザー光線照射手段7の一部を構成する集光器71が配設されている。本実施形態の撮像手段6は、前記の集光器71に対して図中矢印Xで示すX軸方向で隣接する位置に配設されており、保持手段3のチャックテーブル35に保持されるウエーハ10を撮像してウエーハ10の位置や向きを検出しレーザー光線を照射すべき加工位置等を検出するカメラであって、倍率を変更して(例えば、20倍、200倍)、チャックテーブル35上のウエーハ10を撮像することが可能である。
Further, on the
制御手段100は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央演算処理装置(CPU)と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)と、検出した検出値、演算結果等を一時的に格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている(詳細についての図示は省略)。図2に示すように、制御手段100は、撮像手段6がチャックテーブル35に保持されたウエーハ10を撮像した画像に基づいてウエーハ10の加工すべき領域を検出するアライメント機能を実行するアライメント機能部110と、X軸送り手段4a、Y軸送り手段4b、及びチャックテーブル35を回転させる図示を省略する回転手段の制御を行う送り制御部120と、アライメントの実施状況を表示する際のアライメントの速度に関し低速モード、高速モードのいずれかを選択できる選択機能を実現する速度モード選択部130と、アライメント機能部110が実施するアライメントの実施状況を記録する動画記録部140と、を備えている。標準状態では、生産性を重視すべく速度モード選択部130は高速モードに設定されており、アライメントは高速モードで実行されるが、速度モード選択部130において低速モードが選択された場合には、アライメントは低速(例えば1/10の実行速度)で実行される。
The control means 100 is configured by a computer and includes a central processing unit (CPU) that performs calculations according to a control program, a read-only memory (ROM) that stores the control program, a readable/writable random access memory (RAM) for temporarily storing detected values, calculation results, and the like, an input interface, and an output interface (details are not shown). As shown in FIG. 2, the control means 100 includes an
上記したアライメント機能部110は、ウエーハ10に形成された複数のデバイス12と個々のデバイス12を区画する複数の分割予定ライン14とが形成された領域から特徴的な領域を基準パターンとして記憶する基準パターン記憶部112と、撮像手段6が撮像した領域から基準パターンと同じパターンを少なくとも2ヶ所探し出すパターンマッチング部113と、該2ヶ所の同じパターンを結ぶ線がX軸方向又はY軸方向と平行になるようにチャックテーブルを回転する平行位置付け部114と、チャックテーブル35をインデックス送りしてウエーハ10上の分割予定ライン14の間隔を確認する間隔確認部115と、を備えている。
The above-mentioned
図2に示すように、チャックテーブルに保持されたウエーハ10の表面10aを撮像手段6によって撮像した撮像データは制御手段100に伝達されてモニター8に表示される。なお、図2に示すモニター8に表示された画像は、以下に説明するパターンマッチング部113を実行する際にパターンの探索が実施されるべき探索領域の広さを概念的に示すものであり、アライメントの実施状況を示すものではない。制御手段100の基準パターン記憶部112には、図2に示すように、第一の基準パターンQ1と、第二の基準パターンQ2の画像データが記憶されている。第一の基準パターンQ1は、ウエーハ10の表面10aを比較的低倍率(例えば20倍)で撮像して実施されるアライメントに使用される比較的大きなサイズの基準パターンであり、第二の基準パターンQ2は、ウエーハ10の表面10aを比較的高倍率(例えば200倍)で撮像して実施されるアライメントに使用される比較的小さなサイズの基準パターンである。
As shown in FIG. 2, the imaging data of the
本実施形態の基準パターンQ1、Q2として、上記した探索領域における特徴的なパターンP1、P2(図2を参照)が選択されている。該基準パターンは、デバイス12及び分割予定ライン14に形成された回路、電極の形状、意図的に付与された文字、図形等から選択されるのであり、アライメントのミスが発生しないように、他のパターンと比較した際に一致度が低くなる特徴的なパターンが選択されるが、図2に示す第一、第二の基準パターンQ1、Q2は、説明の都合上比較的シンプルなパターンを例示している。なお、第一、第二の基準パターンQ1、Q2は、図示の如く単独のパターンにより設定されてもよいし、複数のパターンを組み合わせた複合パターンにより設定されてもよい。また、図2に示す実施形態では、デバイス12上のパターンP1、P2が第一、第二の基準パターンQ1、Q2として選択されているが、分割予定ライン14上に特徴的なパターンが形成されている場合は、分割予定ライン14上のパターンが基準パターンとして選択されてもよい。さらに、基準パターン記憶部112には、各パターンP1、P2から、X軸方向、Y軸方向に形成された分割予定ライン14の中心までの距離も併せて記憶されている。
As the reference patterns Q1 and Q2 of this embodiment, the characteristic patterns P1 and P2 (see FIG. 2) in the search area described above are selected. The reference patterns are selected from the circuits, electrode shapes, intentionally added characters, figures, etc. formed on the
本実施形態のレーザー加工装置1は、概ね上記したとおりの構成を備えており、レーザー加工装置1によって実施されるアライメント機能について、以下に説明する。
The
上記したようにフレームFに保持されたウエーハ10を、レーザー加工装置1に搬入し、チャックテーブル35に載置してクランプ37によってフレームFを固定すると共に上記した吸引手段を作動して吸引保持する。チャックテーブル35にウエーハ10を保持したならば、制御手段100のアライメント機能部110を構成する制御プログラムを起動してアライメント機能を実行する。なお、以下に説明する実施形態では、アライメントを実施するに際し、制御手段100の速度モード選択部130において高速モードが選択されており、アライメントの実施が開始されると共に動画記録部140の作動が開始されて、モニター8に表示される画像が動画データとして記録される。また、上記したように、ウエーハ10は、フレームFに対して所定の角度に位置付けられて貼着されており、分割予定ライン14は、チャックテーブル35上において概ねX軸方向Y軸方向に整合するように位置付けられるが、分割予定ライン14の方向とX軸方向、Y軸方向とは、回転方向で見て例えば±1.5°程度の誤差が含まれる。
The
アライメントを開始するに際し、まず、X軸送り手段4a、Y軸送り手段4bを制御して、図3に示すように、撮像手段6の直下にウエーハ10の所定の領域に位置付けてモニター8に表示させる。このとき、撮像手段6によって撮像する倍率は低倍率(例えば20倍)に設定されており、モニター8には、該所定の領域が低倍率で表示される(動作1)。なお、上記したように、図2に示すモニター8に記載した画像は、この動作1において表示される画像ではない。
When starting the alignment, first, the X-axis feeding means 4a and the Y-axis feeding means 4b are controlled, and as shown in FIG. let At this time, the magnification for imaging by the imaging means 6 is set to a low magnification (for example, 20 times), and the predetermined area is displayed on the
次いで、パターンマッチング部113の第一のパターンマッチング部113aを作動し、パターンマッチングを行うカーソルをモニター8に表示された領域内で1画素ずつ移動させながら、第一の基準パターンQ1と同一のパターンを探索する。モニター8に表示された領域において同一のパターンが発見されない場合は、表示された領域に隣接する領域にパターンマッチングを実施する領域を移動し、第一の基準パターンQ1と同一のパターンが発見されるまで繰り返し探索を実施する(動作2)。
Next, the first
上記した動作2を実施することで、図3(a)に示すように第一の基準パターンQ1と同一のパターンP1Aが発見されたならば、X軸送り手段4aとY軸送り手段4bとを作動して、パターンP1Aの中心P1aをモニター8の中心に一致させると共に、半透明な第一の基準パターンQ1を中央に表示させて、パターンマッチングが適正に実施されているかオペレータにも確認できるようにする(動作3)。なお、モニター8には、モニター8の中心を通り、水平方向(X軸方向)に延びるヘアライン82が常に表示される。図示の実施形態では、X軸方向に沿うヘアライン82に対し、分割予定ライン14が傾斜しており、ウエーハ10の分割予定ライン14が、チャックテーブル35上において、正確にX軸方向に沿う状態で保持されていないことが理解される。
If a pattern P1A identical to the first reference pattern Q1 is found by performing the above-mentioned
上記の動作3が完了したならば、X軸送り手段4aを作動して、チャックテーブル35をX軸方向に所定の距離(例えば、分割予定ライン14の間隔の20倍=100mm)移動し、ウエーハ10上において、上記したパターンP1Aが発見された領域と対応する領域に撮像手段6を位置付けて撮像し、モニター8に表示させる(動作4)。
Once
次いで、上記した動作2と同様に、第一のパターンマッチング部113aを作動し、パターンマッチングを行うカーソルをモニター8に表示された領域内で1画素ずつ移動させながら、第一の基準パターンQ1と同一のパターンを探索する。モニター8に表示された領域において同一のパターンが発見されない場合は、モニター8に表示された領域に隣接する領域に表示領域を移動し、第一の基準パターンQ1と同一のパターンが発見されるまで探索を実施する(動作5)。なお、この動作5は、上記した動作3によってパターンP1Aが発見されていることから、動作4によって同一のパターンP1Bが存在する領域近傍に撮像領域が位置付けられる可能性が高く、比較的短時間でパターンマッチングが遂行される。
Next, in the same way as in
動作5を実施することで、図3(b)に示すように第一の基準パターンQ1と同一のパターンP1Bが発見されたならば、X軸送り手段4aとY軸送り手段4bとを作動して、パターンP1Bの中心P1bをモニター8の中心に一致させると共に、半透明な第一の基準パターンQ1(破線で示す)を中央に表示させて、パターンマッチングが適正に実施されているかオペレータにも確認できるようにする(動作6)。
By performing
動作6が完了し、上記したパターンP1A及びパターンP1Bが発見されたならば、アライメント機能部110の平行位置付け部114を構成する第一の平行位置付け部114aを実行し、上記したパターンP1Aの中心P1aの座標とパターンP1Bの中心P1bの座標を結ぶ直線(図示は省略している)を生成してX軸方向(ヘアライン82)との角度ずれθを演算する。上記したように、動作6が完了した状態では、パターンP1Bの中心P1bがモニター8に表示されたヘアライン82と一致していることから、該角度ずれθは、パターンP1Aの中心P1aのヘアライン82に対するY軸方向のずれ量と、パターンP1Aの中心P1aとパターンP1Bの中心P1bとのX軸方向の距離とによって演算することができる。該角度ずれθを演算したならば、該角度ずれθが0になるように上記した回転手段を作動してチャックテーブル35を回転し、図3(c)に示すように、パターンP1Aの中心P1aの座標とパターンP1Bの中心P1bの座標を結ぶ直線(図示は省略している)が、X軸方向と平行になるように位置付ける(動作7)。
When
上記した動作1~7を実施したならば、必要に応じて、使用する基準パターンを第二の基準パターンQ2に変更し、さらに精密なアライメントを実施する。まず、撮像手段6の直下にウエーハ10の所定の領域に位置付けてモニター8に表示させる。このとき、撮像手段6によって撮像する倍率は、上記した低倍率から高倍率(例えば200倍)に変更される(動作8)。
After performing the
次いで、パターンマッチング部113を構成する第二のパターンマッチング部113bを作動し、パターンマッチングを行うカーソルをモニター8に表示された領域内で1画素ずつ移動させながら、第二の基準パターンQ2と同一のパターンを探索する。モニター8に表示された領域において同一のパターンが発見されない場合は、上記した探索領域に対応する領域内でモニター8に表示する領域を隣接する領域に移動し、第二の基準パターンQ2と同一のパターンが発見されるまで繰り返し探索を実施する(動作9)。
Next, the second
上記した動作9によって、図4(a)に示すように、第二の基準パターンQ2と同一のパターンP2Aが発見されたならば、X軸送り手段4aとY軸送り手段4bとを作動して、パターンP2Aの中心P2aをモニター8の中心に一致させると共に、半透明な第二の基準パターンQ2(破線で示す)を中央に表示させて、パターンマッチングが適正に実施されているかオペレータにも確認できるようにする(動作10)。
If a pattern P2A identical to the second reference pattern Q2 is found by the above-mentioned operation 9, as shown in FIG. 4(a), the X-axis feed means 4a and the Y-axis feed means 4b are operated to align the center P2a of the pattern P2A with the center of the
上記の動作10が完了したならば、X軸送り手段4aを作動して、チャックテーブル35をX軸方向に所定の距離(例えば、分割予定ライン14の間隔の20倍=100mm)移動し、ウエーハ10上において、上記したパターンP2Aが発見された領域と対応する領域に撮像手段6を位置付けて撮像し、モニター8に表示させる。上記したように、このとき、撮像手段6によって撮像する倍率は高倍率(例えば200倍)に設定されている(動作11)。
When the
次いで、パターンマッチング部113を構成する第二のパターンマッチング部113bを作動し、パターンマッチングを行うカーソルをモニター8に表示された領域内で1画素ずつ移動させながら、第二の基準パターンQ2と同一のパターンを探索する。モニター8に表示された領域において同一のパターンが発見されない場合は、上記した動作9と同様に隣接する領域に表示領域を移動し、第二の基準パターンQ2と同一のパターンが発見されるまで探索を実施する(動作12)。なお、この動作12は、上記した動作10によってパターンP2Aが既に発見されていることに加え、上記した第一のパターンマッチング113a、第一の平行位置付け部114aの実行により、上記したウエーハ10の角度ずれθが略修正されていることから、上記した動作11によってパターンP1Aと同一のパターンP2Bが存在する領域近傍に撮像領域が位置付けられる可能性が高く、比較的短時間でパターンマッチングが遂行される。
Next, the second
図4(b)に示すように、表示された領域にて第二の基準パターンQ2と同一のパターンP2Bが発見されたならば、X軸送り手段4aとY軸送り手段4bとを作動して、パターンP2Bの中心P2bをモニター8の中心に一致させると共に、半透明な第二の基準パターンQ2を中央に表示させて、パターンマッチングが適正に実施されているかオペレータにも確認できるようにする(動作13)。
As shown in FIG. 4(b), if the same pattern P2B as the second reference pattern Q2 is found in the displayed area, the X-axis feeding means 4a and the Y-axis feeding means 4b are activated. , the center P2b of the pattern P2B is aligned with the center of the
動作13が完了してパターンP2Aと、パターンP2Bとが発見されたならば、アライメント機能部110の平行位置付け部114を実行し、上記したパターンP2Aの中心P2aの座標とパターンP2Bの中心P2bの座標を結ぶ直線(図示は省略している)を生成してX軸方向(ヘアライン82)との角度ずれθを演算する。当該角度ずれθは、上記した動作7に関して説明したとおりの手順により演算される。なお、上記した動作7において実行した第一の平行位置付け部114aの作用により、角度ずれθはほぼ解消されており、この演算により算出される角度ずれθは、上記した動作7によって演算された角度ずれθに比べ、極めて小さな角度である。該角度ずれθを演算したならば、該角度ずれθが0になるように、上記した回転手段を作動してチャックテーブル35を回転し、図4(c)に示すように、パターンP2Aの中心P2aの座標とパターンP2Bの中心P2bの座標を結ぶ直線(図示は省略している)を、X軸方向と平行になるように位置付ける(動作14)。
When operation 13 is completed and patterns P2A and P2B are found, the
動作14を実施したならば、制御手段100の基準パターン記憶部112に記憶された第二の基準パターンQ2とX軸方向に形成された分割予定ライン14との距離に関する情報に基づいてY軸送り手段4bを作動して、パターンP2Bに隣接する分割予定ライン14を、図5に示すようにモニター8に表示されたヘアライン82に一致させる(動作15)。
After performing
次いで、予め制御手段100に記憶されたウエーハ10のY軸方向における分割予定ライン14の間隔に関する情報に基づいて間隔確認部115を実行して、Y軸送り手段4bによりチャックテーブル35を図5中矢印R1で示す方向に繰り返しインデックス送りしてモニター8に表示する(動作16)。モニター8に表示された動作により、隣接する分割予定ライン14が、常にヘアライン82に一致するかを確認することができ、レーザー加工装置1によってレーザー加工される所定方向の分割予定ライン14の位置が確認され、その位置情報が制御手段100に記憶される。
Next, the
上記した動作1~16を実行したならば、チャックテーブル35を90°回転することにより、上記した動作1~16によりX軸方向と平行に位置付けられた所定方向の分割予定ライン14と直交する他方の分割予定ライン14をX軸方向に位置付ける。次いで、上記した動作1~16と同様のアライメントを実施する。このとき使用される第1の基準パターンQ1、及び第二の基準パターンQ2は、先に実施したアライメントにおいて使用したパターンP1、P2を90°回転したものを使用することができる。チャックテーブル35を90°回転した後、上記の動作1~16に記載のアライメントを実行することで、他方の分割予定ライン14についても、レーザー加工装置1によってレーザー加工される分割予定ライン14の位置が確認され、その位置情報が制御手段100に記憶され、本実施形態のアライメントが完了する。
After performing the above-mentioned
上記したアライメントでは、速度モード選択部130が高速モードに設定されており、アライメントが高速で実行される。しかし、本実施形態のレーザー加工装置1では、適正にアライメントが実施されているのかを確認する必要がある場合や、アライメントについて不慣れなオペレータがアライメント機能の仕組みを学習する場合等において、速度モード選択部130において低速モードを選択することができる。このように低速モードが選択された状態では、上記したアライメントの動作1~16が、低速(例えば高速モードの1/10の実行速度)で実行され、モニター8の表示、実際のチャックテーブル35のX軸方向の移動、Y軸方向の移動、及び回転移動等を見ながらアライメント機能の動作を確認することが可能である。特に、パターンマッチング部113と平行位置付け部114が低速モードで実施されることで、アライメントにおけるパターンマッチング部113と平行位置付け部114の実際の実施状況を、オペレータが目で追うことのできる低い実行速度で確認することができ、アライメント機能に問題があった時に実施状況を確認したり、作業に不慣れなオペレータが、アライメントの仕組みを学習したりすることが可能になる。
In the alignment described above, the speed
さらに、本実施形態では、上記したアライメントの実施状況は、全て動画記録部140に記録されている。そして、該動画記録部140に記録されたアライメントに関する動画データは、制御手段100にオペレータが指示することで再生することができ、速度モード選択部130で高速モードを選択して、アライメントが実際に実行された通りの高速モードで再生するか、低速モードを選択して、スローモーションで再生するかを選択することが可能である。パターンマッチング部113と平行位置付け部114の実施状況をモニター8に表示する際、速度モード選択部130において低速モードを選択することで、アライメントにおけるパターンマッチング部113と平行位置付け部114の実際の実施状況を、オペレータが目で追うことのできる低い速度(例えば1/10の再生速度)で再生して確認することができる。すなわち、アライメントの実施速度を必ずしも低速モードで実施しなくても、動画記録部140に記録された動画を低速モードで再生することで、アライメント機能に問題があった時に実施状況を確認したり、作業に不慣れなオペレータが、アライメントの仕組みを学習したりすることが可能になる。
Furthermore, in this embodiment, all of the above-mentioned alignment implementation statuses are recorded in the
なお、上記した実施形態では、基準パターン記憶部112に記憶された基準パターンを半透明でモニターに表示して、実際に探索したパターンを合わせて表示させることから、基準パターンの検出が適正に実施されているのかを容易に確認することが可能である。また、上記した実施形態では、比較的低倍率の第一の基準パターンQ1と、比較的高倍率の第二の基準パターンQ2とを記憶して、第一のパターンマッチング部113a、第二のパターンマッチング部113b、第一の平行位置付け部114a、及び第二の平行位置付け部114bを実施するようにしていることから、より精密に加工位置である分割予定ライン14を検出するアライメントを実施することが可能である。さらに、本実施形態では、インデックス送りして分割予定ライン14の間隔を確認する間隔確認部115を備え、該間隔確認部115の実施状況も低速モードで表示されるように構成していることから、間隔確認部115の実施状況も、オペレータの目視により確認することができる。
In the above-described embodiment, the reference pattern stored in the reference
なお、上記した実施形態では、基準パターン記憶部112に、比較的低倍率(例えば20倍)で撮像して実施されるアライメントに使用される比較的大きなサイズの第一の基準パターンQ1と、比較的高倍率(例えば200倍)で撮像して実施されるアライメントに使用される比較的小さなサイズ第二の基準パターンQ2の画像データが記憶されているが、本発明はこれに限定されず、アライメントの精度がそれほど高精度で要求されない場合は、第一の基準パターンQ1のみを記憶して、第一の基準パターンQ1のみを使用してアライメント機能を構成するようにしてもよい。その場合は、上記した動作8~14を省略すればよい。
In the above embodiment, the reference
1:レーザー加工装置
2:基台
3:保持手段
35:チャックテーブル
4a:X軸送り手段
4b:Y軸送り手段
5:枠体
6:撮像手段
7:レーザー光線照射手段
8:モニター
10:ウエーハ
12:デバイス
14:分割予定ライン
16:ノッチ
100:制御手段
110:アライメント機能部
112:基準パターン記憶部
113:パターンマッチング部
113a:第一のパターンマッチング部
113b:第二のパターンマッチング部
114:平行位置付け部
114a:第一の平行位置付け部
114b:第二の平行位置付け部
115:間隔確認部
120:送り制御部
130:速度モード選択部
140:動画記録部
1: Laser processing device 2: Base 3: Holding means 35: Chuck table 4a: X-axis feeding means 4b: Y-axis feeding means 5: Frame 6: Imaging means 7: Laser beam irradiation means 8: Monitor 10: Wafer 12: Device 14: Scheduled dividing line 16: Notch 100: Control means 110: Alignment function section 112: Reference pattern storage section 113:
Claims (5)
該制御手段は、該回転手段の制御、該X軸送り手段の制御、該Y軸送り手段の制御に加え、該撮像手段が該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像した画像に基づいてウエーハの加工すべき領域を検出するアライメント機能を備え、
該アライメント機能は、ウエーハに形成された複数のデバイスと個々のデバイスを区画する複数の分割予定ラインとが形成された領域から特徴的な領域を基準パターンとして記憶する基準パターン記憶部を備え、該撮像手段が撮像した領域から該基準パターンと同じパターンを少なくとも2ヶ所探し出すパターンマッチング部と、該2ヶ所の同じパターンを結ぶ線がX軸方向又はY軸方向と平行になるように該チャックテーブルを回転する平行位置付け部と、を少なくとも備え、
該制御手段は、該パターンマッチング部と該平行位置付け部の実施状況をモニターに表示する際、低速モード、高速モードのいずれかを選択できる選択機能を備える加工装置。 A chuck table that holds a wafer and is equipped with a rotating means, a processing means that processes the wafer held on the chuck table, and an X-axis that relatively feeds the chuck table and the processing means in the X-axis direction. a feeding means; a Y-axis feeding means for processing and feeding the chuck table and the processing means relative to each other in a Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction; and an imaging means for taking an image of the wafer held on the chuck table; A processing device comprising a monitor for displaying an image taken by the imaging means, and a control means,
In addition to controlling the rotating means, the X-axis feeding means, and the Y-axis feeding means, the control means controls the wafer based on the image taken by the imaging means of the wafer held on the chuck table. Equipped with an alignment function to detect the area to be processed,
The alignment function includes a reference pattern storage unit that stores a characteristic region as a reference pattern from a region in which a plurality of devices formed on the wafer and a plurality of dividing lines that partition the individual devices are formed. a pattern matching section that searches for at least two patterns that are the same as the reference pattern in the area imaged by the imaging means; and a chuck table that is arranged so that a line connecting the two same patterns becomes parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction. comprising at least a rotating parallel positioning section;
The processing device includes a selection function in which the control means can select either a low-speed mode or a high-speed mode when displaying the implementation status of the pattern matching section and the parallel positioning section on a monitor.
該パターンマッチング部は、該第一の基準パターンと同じパターンを探し出す第一のパターンマッチング部と、該第二の基準パターンと同じパターンを探し出す第二のパターンマッチング部と、を備え、
該平行位置付け部は、該第一の基準パターンに基づいて2ヶ所の同じパターンを結ぶ線がX軸方向、又はY軸方向と平行となるように、該チャックテーブルを回転する第一の平行位置付け部と、該第二の基準パターンに基づいて2ヶ所の同じパターンを結ぶX軸方向又はY軸方向と平行となるように更に該チャックテーブルを回転する第二の平行位置付け部と、を備える請求項1に記載の加工装置。 A first reference pattern with relatively low magnification and a second reference pattern with relatively high magnification are stored in the reference pattern storage unit,
The pattern matching section includes a first pattern matching section that searches for a pattern that is the same as the first reference pattern, and a second pattern matching section that searches for the same pattern as the second reference pattern,
The parallel positioning section rotates the chuck table so that a line connecting two identical patterns based on the first reference pattern is parallel to the X-axis direction or the Y-axis direction. and a second parallel positioning unit that further rotates the chuck table so that it is parallel to the X-axis direction or Y-axis direction that connects the same pattern at two locations based on the second reference pattern. Item 1. Processing device according to item 1.
Priority Applications (1)
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2022
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