JP5763759B2 - Alignment apparatus and alignment method - Google Patents
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Description
本発明は、アライメント装置およびアライメント方法に関し、より詳しくは、吸着回転手段を備えるアライメント装置、および吸着回転手段を用いたアライメント方法に関する。 The present invention relates to an alignment apparatus and an alignment method, and more particularly, to an alignment apparatus including a suction rotation unit and an alignment method using the suction rotation unit.
基板等に精密な加工を行う際、加工前に加工対象の基板等のアライメント(位置の調整)をしておくことは有用である。例えば、特許文献1に記載のようなダイシングテープが貼付された基板について、ダイシング前にアライメントすることにより、首尾よくダイシングを行うことが出来る。 When performing precise processing on a substrate or the like, it is useful to perform alignment (position adjustment) of the substrate to be processed before processing. For example, dicing can be successfully performed by aligning a dicing tape as described in Patent Document 1 before dicing.
アライメントのためのアライメント装置にはいくつか種類がある。そのうちの一つとして、アライメント対象物(例えば、基板)を回転させ、回転中のアライメント対象物の位置を検出して、目的とする位置と検出した位置との差に基づいてアライメント対象物を移動させることにより、アライメントを行うアライメント装置がある。 There are several types of alignment devices for alignment. As one of them, the alignment object (for example, a substrate) is rotated, the position of the rotating alignment object is detected, and the alignment object is moved based on the difference between the target position and the detected position. Thus, there is an alignment apparatus that performs alignment.
前記アライメント装置について詳しく説明する。前記アライメント装置では、まず、基板(アライメント対象物)の中央付近をスピンチャックが吸着し、当該基板を回転させる。そして、前記基板に対して、基板の表面側から光を照射し、裏面側において光を検出することにより、光を照射した位置に基板が存在するか否かを判定する。前記基板は回転しているので、上述の光の照射および検出を継続して行うことにより、前記基板全体の位置を確認することが出来る。前記アライメント装置は、以上のように、前記基板の位置を検出して、目的とする位置と検出した位置との差に基づいてアライメント対象物を移動させることにより、アライメントを行う。 The alignment apparatus will be described in detail. In the alignment apparatus, first, a spin chuck adsorbs near the center of a substrate (alignment target), and the substrate is rotated. Then, the substrate is irradiated with light from the front surface side of the substrate, and light is detected on the back surface side to determine whether or not the substrate exists at the position where the light is irradiated. Since the substrate is rotating, the position of the entire substrate can be confirmed by continuously performing the above-described irradiation and detection of light. As described above, the alignment apparatus performs alignment by detecting the position of the substrate and moving the alignment object based on the difference between the target position and the detected position.
しかしながら、上述したアライメント装置において、アライメントの精度が低下する場合がある。 However, in the above-described alignment apparatus, the alignment accuracy may decrease.
すなわち、スピンチャックは、通常、アライメント対象物の中央付近のみを吸着するため、アライメント対象物の外周部分において自重による撓み等の変形が生じる場合がある。この場合には、前記変形に伴いアライメント対象物の端部の位置等がずれるため、上述したアライメント装置では前記基板の位置を正確に検出することができない。そのため、アライメントの精度が低下する。 That is, since the spin chuck normally adsorbs only the vicinity of the center of the alignment target object, deformation such as bending due to its own weight may occur in the outer peripheral portion of the alignment target object. In this case, since the position of the end of the alignment object is shifted with the deformation, the above-described alignment apparatus cannot accurately detect the position of the substrate. As a result, the alignment accuracy decreases.
特に、特許文献1に記載のような、ダイシングテープが貼付された基板は、ダイシングテープのみからなる部分が自重で撓み易く、この問題が顕著となる。そこで、特許文献2には、ダイシングテープの外周部を裏側から支持する支持手段を設けることが提案されている。 In particular, a substrate on which a dicing tape is affixed as described in Patent Document 1 is easily bent due to its own weight, and this problem becomes significant. Therefore, Patent Document 2 proposes providing a support means for supporting the outer peripheral portion of the dicing tape from the back side.
しかしながら、特許文献2の支持手段はダイシングテープの裏面に接触し、しかも静止しているため、アライメント対象物の回転時に摩擦が作用し、スピンチャックに負荷が掛かり、消費電力が大きくなる問題があった。 However, since the support means of Patent Document 2 is in contact with the back surface of the dicing tape and is stationary, there is a problem that friction acts when the alignment target object is rotated, a load is applied to the spin chuck, and power consumption increases. It was.
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、アライメント対象物の変形を抑制し、高精度のアライメントを低負荷で行うアライメント技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an alignment technique that suppresses deformation of an alignment target and performs high-precision alignment with a low load.
本発明のアライメント装置は、吸着回転手段、支持手段、位置検出手段を備える。吸着回転手段は、上面の外周部を環状のダイシングフレームに保持されたダイシングテープにおける前記ダイシングフレームよりも内側の部分に貼付されたアライメント対象物の底面を上面に吸着して回転する。支持手段は、吸着回転手段の上面と同一水平面に位置する上面が、前記ダイシングフレームの底面側の全面に当接する。位置検出手段は、アライメント対象物の位置を検出する。位置検出手段は、4箇所のノズルのうち隣り合う2つのノズルの中間の位置に配置されている。 The alignment apparatus of the present invention includes a suction rotation means , a support means , and a position detection means . The suction rotation means rotates by adsorbing the bottom surface of the alignment target object attached to the inner part of the dicing tape on the dicing tape held by the annular dicing frame on the outer periphery of the upper surface to the upper surface . The upper surface of the supporting means that is located on the same horizontal plane as the upper surface of the suction rotating means is in contact with the entire bottom surface of the dicing frame. The position detection means detects the position of the alignment object. The position detection means is arranged at a position intermediate between two adjacent nozzles among the four nozzles.
また、本発明のアライメント方法は、上面の外周部を環状のダイシングフレームに保持されたダイシングテープにおける前記ダイシングフレームよりも内側の部分に貼付されたアライメント対象物の底面を上面に吸着して回転する吸着回転手段と、
前記吸着回転手段の上面と同一水平面に位置する上面が、前記ダイシングフレームの底面側の全面に当接する支持手段と、
前記アライメント対象物の位置を検出する位置検出手段と、を準備し、
前記アライメント対象物の底面を前記吸着回転手段の上面に吸着させる吸着工程と、
前記吸着回転手段の回転により、前記アライメント対象物を前記支持手段と同期して回転させる回転工程と、
回転する前記アライメント対象物の位置を検出する位置検出工程と、
前記アライメント対象物を移動させる位置調整工程と、を含む。
Further, the alignment method of the present invention rotates by adsorbing the bottom surface of the alignment object attached to the inner side of the dicing frame on the dicing tape held on the annular dicing frame at the outer periphery of the upper surface to the upper surface. Adsorption rotation means;
A support means in which an upper surface located on the same horizontal plane as the upper surface of the adsorption rotation means is in contact with the entire bottom surface side of the dicing frame;
Preparing position detecting means for detecting the position of the alignment object,
An adsorption step of adsorbing the bottom surface of the alignment object to the upper surface of the attraction rotating means,
A rotation step of rotating the alignment object in synchronization with the support means by rotation of the suction rotation means;
A position detecting step for detecting the position of the rotating alignment object;
And a position adjusting step for moving the alignment object.
本発明によると、支持手段によりアライメント対象物におる吸着回転手段が吸着されていない部分を支持して、その部分におけるアライメント対象物の自重による撓み等の変形を抑制することが出来る。また、支持手段がアライメント対象物と同期して回転することにより、アライメント対象物に作用する摩擦がほとんどなく、吸着回転手段へ掛かる負荷が軽減される。 According to the present invention, it is possible to support a portion of the alignment target object on which the suction rotation means is not attracted by the support means, and to suppress deformation such as bending due to the weight of the alignment target object in that portion. Further, since the support means rotates in synchronization with the alignment object, there is almost no friction acting on the alignment object, and the load applied to the suction rotation means is reduced.
本発明によれば、アライメント対象物の変形を抑制し、高精度のアライメントを低負荷で行うことが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deformation | transformation of an alignment target object can be suppressed and highly accurate alignment can be performed with a low load.
本発明の一実施形態に係るアライメント装置について、図1〜図5を参照して説明する。アライメント装置100は、アライメント対象物10のアライメント(位置合わせ)を行う装置である。図1は、アライメント装置100の概略構成を模式的に示す断面図である。図2は、アライメント装置100の概略構成を模式的に示す上面図であり、(A)はアライメント対象物10の未搭載状態、(B)はアライメント対象物10を搭載した状態を現わしている。
An alignment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
図1に示すように、アライメント装置100の筐体101は、アライメント対象物10を吸着して回転させるスピンチャック(吸着回転手段)110を備えている。
As shown in FIG. 1, the
筐体101にはまた、撮像部120を支える構造体である構造体であるブリッジ102が設けられている。撮像部120は、筐体101内に設けられた主制御部150(図示せず)の画像認識部156のアライメント対象物10(厳密には、基板11)の位置検出手段を構成している。画像認識部156は、撮像部120の撮像した画像を認識して、アライメント対象物10の位置を検出する。
The
アライメント装置100はさらに、スピンチャック110が吸着している位置とは異なる位置において、回転するアライメント対象物10を支持する支持部材(支持手段)130を備えている。支持部材130は、図1、図2(A),(B)に示すように、周囲がその内側よりも一段高く形成された盆状を呈している。支持部材130は、中心に取付穴130Aを有し、取付穴130Aにスピンチャック110が装着される。換言すれば、支持部材130がスピンチャック110の外周に固定される。これにより、支持部材130はスピンチャック110と共に回転することになる。支持部材130は、外周の接触部130Bでアライメント対象物10の外周部分を下から支持するようになっている。
The
アライメント装置100は、このような支持部材130を備えているため、回転するアライメント対象物10におけるスピンチャック110によって吸着されてない外周部分を支持して、その部分におけるアライメント対象物10の自重による撓み等の変形を抑制することが出来る。これにより、アライメント装置100は、アライメント対象物の変形に起因するアライメント対象物10の位置検出における精度の低下を回避し、高精度のアライメントを行うことが出来る。
Since the
図1に示すように、本実施形態に係るアライメント対象物10は、基板11が、基板11よりも大きいダイシングテープ(フィルム)12に貼付された構成を有しており、ダイシングテープ12は、外枠であるダイシングフレーム13によって保持されている(以上、図1および図2(A),(B)参照。)。したがって、図2(B)に示すように、支持部材130は、ダイシングテープ12における基板11が貼付されていない部分を少なくとも支持し、ダイシングフレーム13はその支持部分を押えるようになっていることが好ましい。これにより、柔軟で変形の起こりやすいダイシングテープ12を支持してアライメント対象物10の変形を抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 1, an
前記のように、アライメント装置100は、位置検出手段に撮像部120および画像認識部156を採用することで、位置検出対象である基板11の素材がガラスであってもシリコンであっても(場合によってはガラスとシリコンの積層基板であっても)対応可能である。また、光学的な位置検出ではないので、ダイシングテープ12が不透光な素材や色でも良い。
As described above, the
スピンチャック110は、真空ポンプ等の機構によりアライメント対象物10を真空吸着して、吸着された状態のアライメント対象物10を吸着面の面内方向に回転させることが出来るものであれば良い。例えば、一般的な真空チャックおよびモータから構成されるスピンチャックを用いることが出来る。
The
また、アライメント装置100は、スピンチャック110を前記吸着面の面内方向に移動させるスピンチャック位置調整部111を備えている。アライメント装置100は、位置検出手段が検出したアライメント対象物10の位置に基づいて、スピンチャック位置調整部111によりスピンチャック110を移動させることによって、アライメント対象物10を目的の位置へとアライメントする。
The
図3に示すように、アライメント装置100に対するアライメント対象物10の搬送は、ロボットアーム50を用いて行われる。ロボットアーム50は、吸盤等によりアライメント対象物10の端のダイシングフレーム13部分を保持して、前工程の処理装置からアライメント装置100へとアライメント対象物10を搬送する。
As shown in FIG. 3, the
図4は、スピンチャック位置調整部111の概略構成を模式的に示す上面図である。スピンチャック位置調整部111としては、例えば、図4に示すように、スピンチャック110を支持するトレー115、トレー115を水平に支持するL字形の可動板114、可動板114を前記吸着面の面内方向(紙面に沿う方向。)における第1方向(x軸方向。)に直線移動させる第1直線移動手段112、および可動板114を第2方向(y軸方向。)方向に移動させる第2直線移動手段113を備えた構成が挙げられる。このようなスピンチャック位置調整部111によると、第1直線移動手段112および第2直線移動手段113により可動板114をx軸方向およびy軸方向に直線移動させることにより、可動板114の動きに同期してその移動距離に応じてトレー115に支持されたスピンチャック110が吸着面の面内方向に移動する。
FIG. 4 is a top view schematically showing a schematic configuration of the spin chuck
上述したように、アライメント対象物10の位置を検出する位置検出手段は、撮像部120および画像認識部156を含んで構成される。撮像部120はブリッジ102に設けられており、アライメント対象物10を上方から撮像する。
As described above, the position detection unit that detects the position of the
本実施形態においては、撮像部120は、アライメント対象物10の基板11の端部を含む領域を撮像する。また、撮像部120は、基板11に設けられたオリフラ等の角度検出用の印を撮像する。画像認識部156は、撮像部120の撮像した画像に基づいて、アライメント対象物10の中心と、回転中心(すなわち、スピンチャック110の回転中心)とのずれ、および回転角度を算出する。これにより、アライメント対象物10の位置を検出することが出来る。
In the present embodiment, the
アライメント装置100の概略動作を以下に説明する。図5は、アライメント装置の概略機能を模式的に説明するブロック図である。図5に示すように、アライメント装置100の主制御部150は、スピンチャック制御部154および画像認識部156を備えている。
A schematic operation of the
まず、アライメント装置100に、アライメント対象物10が搬入されると、スピンチャック制御部154は、スピンチャック110にアライメント対象物10を吸着させ、回転させる。このとき、スピンチャック110と共に支持部材130も回転する。支持部材130はアライメント対象物10の外周部を支持して、アライメント対象物10が変形することを防ぐ。また、支持部材130がアライメント対象物10と同期して回転することにより、アライメント対象物10に作用する摩擦がほとんどなく、スピンチャック110へ掛かる負荷が軽減される。
First, when the
続いて、画像認識部156は、撮像部120により基板11を撮像する。画像認識部156は、撮像部120の撮像した画像を取得して、当該画像に基づき、アライメント対象物10の位置と、主制御部150にあらかじめ入力されたアライメントの目的の位置との差を算出して、当該差を示す情報をスピンチャック制御部154に送信する。スピンチャック制御部154は、受信した前記差が解消されるように、スピンチャック110およびスピンチャック位置調整部111を制御する。以上により、アライメント装置100は、アライメント対象物10のアライメントを行うことが出来る。
Subsequently, the
アライメント装置100の主制御部150は、ハードウエアロジックによって構成すればよい。または、次のように、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウエアによって実現しても良い。
The
すなわち、主制御部150は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するMPUなどのCPU、このプログラムを格納したROM(Read Only Memory)、前記プログラムを実行可能な形式に展開するRAM(Random Access Memory)、および、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記憶媒体)を備えている。
That is, the
そして、本発明の目的は、主制御部150のプログラムメモリに固定的に担持されている場合に限らず、前記プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、または、ソースプログラム)を記録した記録媒体を装置に供給し、装置が前記記録媒体に記録されている前記プログラムコードを読み出して実行することによっても、達成可能である。
The object of the present invention is not limited to the case where the program is stored in the program memory of the
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
10−アライメント対象物
11−基板
12−ダイシングテープ(フィルム)
13−ダイシングフレーム
50−ロボットアーム
100−アライメント装置
101−筐体
102−ブリッジ
110−スピンチャック(吸着回転手段)
111−スピンチャック位置調整部
120−撮像部
130−支持部材(支持手段)
150−主制御部
154−スピンチャック制御部
156−画像認識部10-Alignment object 11-Substrate 12-Dicing tape (film)
13-Dicing frame 50-Robot arm 100-Alignment device 101-Case 102-Bridge 110-Spin chuck (adsorption rotation means)
111-spin chuck position adjustment unit 120-imaging unit 130-support member (support means)
150-main control unit 154-spin chuck control unit 156-image recognition unit
Claims (2)
前記吸着回転手段の上面と同一水平面に位置する上面が、前記ダイシングフレームの底面側の全面に当接する支持手段と、
前記アライメント対象物の位置を検出する位置検出手段と、を備え、
前記支持手段が、前記吸着回転手段によって前記アライメント対象物と同期して回転するように構成されたことを特徴とするアライメント装置。 A suction rotating means that rotates by sucking the bottom surface of the alignment target object attached to the inner part of the dicing frame in the dicing tape held by the annular dicing frame on the outer periphery of the upper surface ;
A support means in which an upper surface located on the same horizontal plane as the upper surface of the adsorption rotation means is in contact with the entire bottom surface side of the dicing frame ;
Position detecting means for detecting the position of the alignment object ,
An alignment apparatus , wherein the support means is configured to rotate in synchronization with the alignment object by the suction rotation means .
前記吸着回転手段の上面と同一水平面に位置する上面が、前記ダイシングフレームの底面側の全面に当接する支持手段と、
前記アライメント対象物の位置を検出する位置検出手段と、を準備し、
前記アライメント対象物の底面を前記吸着回転手段の上面に吸着させる吸着工程と、
前記吸着回転手段の回転により、前記アライメント対象物を前記支持手段と同期して回転させる回転工程と、
回転する前記アライメント対象物の位置を検出する位置検出工程と、
前記アライメント対象物を移動させる位置調整工程と、を含むアライメント方法。 A suction rotating means that rotates by sucking the bottom surface of the alignment target object attached to the inner part of the dicing frame in the dicing tape held by the annular dicing frame on the outer periphery of the upper surface;
A support means in which an upper surface located on the same horizontal plane as the upper surface of the adsorption rotation means is in contact with the entire bottom surface side of the dicing frame;
Preparing position detecting means for detecting the position of the alignment object,
An adsorption step of adsorbing the bottom surface of the alignment object to the upper surface of the attraction rotating means,
A rotation step of rotating the alignment object in synchronization with the support means by rotation of the suction rotation means;
A position detecting step for detecting the position of the rotating alignment object;
Alignment how; and a position adjustment step of moving the alignment object.
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