JP6219692B2

JP6219692B2 - ウェーハのｉｄマーク読取装置

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Publication number: JP6219692B2
Application number: JP2013237743A
Authority: JP
Inventors: 宏太郎門田
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-11-18
Also published as: JP2015099814A

Description

本発明は、ウェーハに形成されたＩＤマークを読み取るＩＤマーク読取装置に関する。

半導体ウェーハ等のウェーハの加工過程においては、ウェーハの表面または裏面にＩＤを付すことにより、加工の履歴を管理している。例えば、特許文献１には、ウェーハの加工履歴などを管理するため、ウェーハＩＤなどの情報を含むＩＤマークを形成したウェーハが記載されている。特許文献２には、ウェーハＩＤだけでなく、加工履歴など他の情報を含むＩＤマークを形成したウェーハが記載されている。ＩＤマークは、ウェーハの表面または裏面に形成される。特許文献３には、表面読取用のＩＤリーダと、裏面読取用のＩＤリーダとを備えることにより、ウェーハのどちらの面にＩＤマークが形成されていても読み取ることができる読取装置が記載されている。

特開平９−７９７７号公報特開２００９−８１１９０号公報特開２００５−４５０３３号公報

ウェーハの表面に形成されたＩＤマークは、研削加工時にウェーハの表面に保護テープを貼着すると、読取が困難になる場合がある。このため、例えば、透明な保護テープなど、ＩＤマークを読取可能な保護テープをウェーハに貼着し、保護テープの上からＩＤマークを読み取ってから、ウェーハの裏面を上に向けて保持テーブルに保持し、研削砥石で裏面を研削することとしている。

一方、ウェーハの裏面に形成されたＩＤマークは、裏面を上に向けて保持テーブルに保持されたウェーハから、容易に読み取ることができるが、ウェーハの裏面を研削して薄化すると、消えてしまう。このため、例えば、研削加工前にウェーハの裏面に表示されたＩＤマークを読み取って表面にＩＤマークを刻印し、あるいは、はじめから両面にＩＤマークを形成しておくなどして、研削後は、表面に形成されたＩＤマークを読み取ることとしている。

特許文献３に記載された読取装置は、ウェーハのどちらの面にＩＤマークが形成されていてもＩＤマークを読み取ることができる。しかし、ＩＤリーダが２つ必要であるため、読取装置のコストが高くなる。

本発明は、読取装置のコストを抑えつつ、ウェーハのどちらの面にＩＤマークが形成されていてもＩＤマークを読み取ることができるようにすることを目的とする。

本発明に係るＩＤマーク読取装置は、ＩＤマークが形成されたウェーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持された該ウェーハに形成された該ＩＤマークを読み取る読取手段と、を備えたＩＤマーク読取装置であって、該保持手段は、該ウェーハよりも直径が小さい保持面で該ウェーハの第１の面を吸引して保持する保持テーブルと、該保持テーブルを回転させる回転部と、を備え、該読取手段は、該保持テーブルに保持された該ウェーハの該第１の面の側であって、該第１の面に該ＩＤマークが形成されている場合に該ＩＤマークが写る位置に配設された第１のミラーと、該保持テーブルに保持された該ウェーハよりも外側であって、該第１の面に該ＩＤマークが形成されている場合に該第１のミラーに写った該ＩＤマークが写る位置に配設された第２のミラーと、該ＩＤマークを読み取る読取部と、該読取部を該保持テーブルの該保持面と平行に移動させる移動部と、該ＩＤマークが該ウェーハの該第１の面に形成されている場合に、該読取部が該第２のミラーに写った該第１のミラーに写った該ＩＤマークを読取可能となるよう該移動部を制御するとともに、該ＩＤマークが該ウェーハの該第１の面と反対の第２の面に形成されている場合に、該読取部が該ＩＤマークを直接読取可能となるように該移動部を制御する制御部と、
を備える、ＩＤマーク読取装置。

本発明に係るＩＤマーク読取装置によれば、移動部が読取部を移動させる構成としたため、ウェーハのどちらの面にＩＤマークが形成されている場合であっても、１つの読取部でＩＤマークを読み取ることができる。２つの読取部を設ける必要がないので、読取装置のコストを抑えることができる。
また、２つのミラーをウェーハの第１の面の側と外側に配置することにより、第１の面に形成されたＩＤマークを第２の面の側から読み取ることができるため、読取部を保持面と平行に移動させるだけで、ウェーハのどちらの面にＩＤマークが形成されている場合であっても、１つの読取部でＩＤマークを読み取ることができる。これにより、読取装置のコストを更に抑えることができる。

ウェーハの第１の面に形成されたＩＤマークをＩＤマーク読取装置が読み取る場合を示す側面図。ウェーハの第２の面に形成されたＩＤマークをＩＤマーク読取装置が読み取る場合を示す側面図。ウェーハの第１の面に形成されたＩＤマークを別のＩＤマーク読取装置が読み取る場合を示す側面図。ウェーハの第２の面に形成されたＩＤマークを別のＩＤマーク読取装置が読み取る場合を示す側面図。ウェーハの第１の面に形成されたＩＤマークをさらに別のＩＤマーク読取装置が読み取る場合を示す側面図。ウェーハの第２の面に形成されたＩＤマークをさらに別のＩＤマーク読取装置が読み取る場合を示す側面図。

図１に示すＩＤマーク読取装置１０は、例えば、研削装置において研削前のウェーハ５０を一時的に保持する仮置きテーブルに組み込まれ、これから研削されるウェーハ５０のＩＤマーク５３を読み取る。ＩＤマーク読取装置１０は、ウェーハ５０を保持する保持手段１２と、ウェーハ５０に形成されたＩＤマーク５３を読み取る読取手段１３とを備える。

保持手段１２は、ＸＹ平面に平行な保持面２１１を備える保持テーブル２１と、±Ｚ方向に平行な回転軸２９を中心として保持テーブル２１を回転させる回転部２２と、吸引源（不図示）に接続された配管２３と、配管２３を保持テーブル２１に接続するロータリージョイント２４とを備え、保持テーブル２１に載置されたウェーハ５０を吸引して保持する。

ウェーハ５０は、デバイスが形成されている第１の面５１（表面）と、第１の面５１と反対側の第２の面５２（裏面）とを備えた円板状に形成され、ウェーハ５０を識別する識別情報（ウェーハＩＤ）などを含むＩＤマーク５３が第１の面５１に、印刷や刻印などにより形成されている。ウェーハ５０は、第１の面５１を−Ｚ方向に向けて保持テーブル２１に保持される。保持手段１２の保持面２１１は、ウェーハ５０よりも外径が小さい。このため、第１の面５１の中央部分だけが保持面２１１によって保持され、外周部分は、保持面２１１によって保持されず、下方に向けて露出する。ＩＤマーク５３は、この露出部分に形成されている。

読取手段１３は、ＩＤマーク５３を読み取る読取部３１と、２つのミラー３２１，３２２を備えるミラーユニット３２と、読取部３１を±Ｙ方向に移動させる移動部３３と、移動部３３を制御する制御部３６とを備える。読取部３１は、例えばカメラやＩＤリーダなどであり、ＩＤマーク５３を光学的に読み取る。読取部３１は、−Ｚ方向を読取範囲とする向きに配置されている。第１のミラー３２１は、ＸＹ平面を＋Ｘ方向から見て時計回りに４５度傾けた向きで、ウェーハ５０にＩＤマーク５３が形成された位置の−Ｚ方向に配置されている。第２のミラー３２２は、ＸＹ平面を＋Ｘ方向から見て反時計回りに４５度傾けた向きで、第１のミラー３２１の＋Ｙ方向に配置されている。

ウェーハ５０の第１の面５１にＩＤマーク５３が形成されている場合、制御部３６は、移動部３３を制御して、読取部３１を第２のミラー３２２の＋Ｚ方向である第１の読取位置に位置付けさせる。これにより、第２のミラー３２２が読取部３１の読取範囲に入り、更に第２のミラー３２２に写った第１のミラー３２１が読取部３１の読取範囲に入り、更に第１のミラー３２１に写ったＩＤマーク５３も読取部３１の読取範囲に入るので、読取部３１がＩＤマーク５３を読み取ることが可能となる。

ＩＤマーク５３は、例えば、ウェーハ５０に形成されたオリエンテーションフラットやノッチなどウェーハ５０の結晶方位を示す方位マーク（不図示）の近くなど、方位マークと所定の関係を有する位置に形成されている。例えば、回転部２２が保持テーブル２１を回転させて、方位マークを検出し、検出した方位マークの位置からＩＤマークの位置を割り出し、回転部２２が更に保持テーブル２１を回転させて、第１のミラー３２１の＋Ｚ方向にＩＤマーク５３を位置付ける。なお、方位マークを検出する方位マーク検出手段として、読取部３１を使用してもよいし、読取部３１とは別に方位マーク検出手段を設けてもよい。

また、ウェーハ５０の径が異なる場合など、ウェーハ５０の中心と、ＩＤマーク５３が形成されている位置との間の距離が変化する場合には、第１のミラー３２１だけを±Ｙ方向に移動させる構成でもよいし、ミラーユニット３２を±Ｙ方向に移動させ、それに伴って移動部３３が読取部３１を位置付ける第１の読取位置を変化させる構成でもよいし、読取手段１３全体を±Ｙ方向に移動させる構成でもよい。

図２に示すウェーハ５０Ａは、ウェーハ５０と異なり、ＩＤマーク５３が第２の面５２に形成されている。その場合、制御部３６は、移動部３３を制御して、読取部３１をＩＤマーク５３の＋Ｚ方向である第２の読取位置に位置付けさせる。これにより、ＩＤマーク５３が読取部３１の読取範囲に直接入り、読取部３１がＩＤマーク５３を読み取ることが可能となる。

このように、読取部３１をウェーハの＋Ｚ方向に配置することにより、第２の面５２にＩＤマーク５３が形成されているウェーハから、ＩＤマーク５３を読取部３１で直接読み取ることができる。また、第１のミラー３２１をウェーハの−Ｚ方向に配置し、第２のミラー３２２をウェーハの外側に配置し、移動部３３が読取部３１を第２のミラー３２２の＋Ｚ方向に移動させることにより、第２の面５２にＩＤマーク５３が形成されているウェーハから、第１のミラー３２１及び第２のミラー３２２に写ったＩＤマーク５３を読取部３１で読み取ることができる。読取部３１を２つ設ける必要がないので、ＩＤマーク読取装置１０の部品数を減らすことができ、ＩＤマーク読取装置１０を小型化し、製造コストを抑え、信頼性を向上することができる。また、ウェーハにＩＤマーク５３を形成する面が制限されず、どちらの面にＩＤマーク５３を形成したウェーハであっても、加工することができる。

図３に示す別のＩＤマーク読取装置１０Ａは、ＩＤマーク読取装置１０の読取手段１３に代えて、読取手段１３Ａを備える。読取手段１３Ａは、ＩＤマーク５３を読み取る読取部３１と、１つのミラー３２３を備えるミラーユニット３２Ａと、読取部３１及びミラーユニット３２Ａを移動させる移動部３４と、移動部３４を制御する制御部３６Ａとを備える。

移動部３４は、一端が読取部３１及びミラーユニット３２Ａに固定された腕部３４１と、±Ｙ方向に平行な旋回軸３９を支点として腕部３４１を旋回させる旋回部３４２とを備える。旋回部３４２が腕部３４１を旋回させることにより、腕部３４１に固定された読取部３１及びミラーユニット３２Ａが移動する。

読取部３１は、−Ｙ方向を読取範囲とする向きに配置されている。ミラー３２３は、ＸＺ平面から反時計回りに４５度傾けた向きで、読取部３１の−Ｙ方向に配置されている。移動部３４が読取部３１及びミラーユニット３２Ａを移動させても、読取部３１とミラー３２３との位置関係は変わらず、ミラー３２３は、常に読取部３１の読取範囲に入っている。

図３に示すように、ウェーハ５０の第１の面５１にＩＤマーク５３が形成されている場合、制御部３６Ａは、移動部３４を制御して、読取部３１及びミラーユニット３２Ａをウェーハ５０よりも−Ｚ側の第１の読取位置に位置付けさせる。このとき、ミラー３２３は、ＩＤマーク５３の−Ｚ方向に位置付けられる。これにより、ミラー３２３に写ったＩＤマーク５３が読取部３１の読取範囲に入るので、読取部３１がＩＤマーク５３を読み取ることが可能となる。

図４に示すように、ウェーハ５０Ａの第２の面５２にＩＤマーク５３が形成されている場合、制御部３６Ａは、移動部３４を制御して、読取部３１及びミラーユニット３２をウェーハ５０Ａよりも＋Ｚ側の第２の読取位置に位置付けさせる。このとき、ミラー３２３は、ＩＤマーク５３の＋Ｚ方向に位置付けられる。これにより、ミラー３２３に写ったＩＤマーク５３が読取部３１の読取範囲に入るので、読取部３１がＩＤマーク５３を読み取ることが可能となる。

このように、読取部３１をウェーハ５０，５０Ａの外側に配置し、ミラー３２３に写ったＩＤマーク５３を読み取らせる。読取部３１とミラー３２３との位置関係は変えずに、読取部３１とミラー３２３とを旋回移動させ、ウェーハ５０の第１の面５１にＩＤマーク５３が形成されている場合は、読取部３１とミラー３２３とをウェーハ５０の−Ｚ側に位置付け、ウェーハ５０Ａの第２の面５２にＩＤマーク５３が形成されている場合は、読取部３１とミラー３２３とをウェーハ５０Ａの＋Ｚ側に位置付けることにより、どちらの面にＩＤマーク５３が形成されている場合でも、ＩＤマーク５３を読み取ることができる。読取部３１を２つ設ける必要がないので、ＩＤマーク読取装置１０の部品数を減らすことができ、ＩＤマーク読取装置１０を小型化し、製造コストを抑え、信頼性を向上させることができる。

なお、移動部は、読取部３１及びミラー３２３を旋回移動させるのではなく、ミラー３２３だけを旋回移動させ、読取部３１は±Ｚ方向に平行移動させる構成であってもよい。

読取部３１の位置は、ミラー３２３の＋Ｙ方向に限らず、ミラー３２３に写ったＩＤマーク５３を読み取ることができる位置であればよい。ミラー３２３の角度を４５度に限らず他の角度とすれば、ミラー３２３に写ったＩＤマーク５３を読み取ることができる読取部３１の位置も変化するので、例えば、旋回軸３９上に読取部３１を配置することも可能である。

また、２つのミラーを設け、第１のミラーを、ＩＤマーク５３が形成されている位置の−Ｚ方向に固定し、第２のミラーを、ＩＤマーク５３が形成されている位置の＋Ｚ方向に固定し、移動部は、読取部３１だけを移動させる構成であってもよい。

更に、図５に示すように、第３のミラー３２６を設け、読取部３１は、第３のミラー３２６が読取範囲に入る位置に固定し、移動部３５は、第３のミラー３２６だけを移動させる構成であってもよい。例えば、読取部３１は、−Ｚ方向を読取範囲とする向きで、第３のミラー３２６の＋Ｚ方向に配置し、制御部３６Ａは、移動部３５を制御して、第３のミラー３２６を±Ｚ方向に移動させる。ウェーハ５０の第１の面５１にＩＤマーク５３が形成されている場合は、ウェーハ５０の−Ｚ方向に配置された第１のミラー３２４の＋Ｙ方向に第３のミラーを位置付け、読取部３１は、第３のミラー３２６に写った第１のミラーに写ったＩＤマーク５３を読み取る。図６に示すように、ウェーハ５０の第２の面５２にＩＤマーク５３が形成されている場合は、制御部３６Ａが移動部３５を制御して、ウェーハ５０の＋Ｚ方向に配置された第２のミラー３２５の＋Ｙ方向に第３のミラー３２６を位置づけ、読取部３１は、第３のミラー３２６に写った第２のミラー３２５に写ったＩＤマーク５３を読み取る。

このように、ミラーの数は、１つでもよいし、２つでもよいし、３つ以上であってもよい。ミラーが複数ある場合、移動部は、そのなかの１つだけを移動させる構成でもよいし、いくつかを移動させる構成でもよいし、全部を移動させる構成でもよいし、１つも移動させない構成でもよい。また、移動部は、読取部３１を移動させる構成でもよいし、読取部３１を移動させない構成でもよい。ただし、移動部がミラーを移動させない構成の場合は、読取部３１を移動させるものとし、逆に、読取部３１を移動させない構成の場合は、ミラーを移動させるものとする。読取部３１やミラーの「移動」は、平行移動でもよいし、旋回移動でもよく、重心の位置が変わる場合に限らず、重心の位置は変えずに向きだけを変える場合も含む。

１０，１０ＡＩＤマーク読取装置、１２保持手段、
２１保持テーブル、２１１保持面、２２回転部、２３配管、
２４ロータリージョイント、２９回転軸、
１３，１３Ａ読取手段、３１読取部、３２，３２Ａミラーユニット、
３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３２６ミラー、
３３，３４、３５移動部、３４１腕部、３４２旋回部、
３６，３６Ａ、３６Ｂ制御部、３９旋回軸、
５０，５０Ａウェーハ、５１第１の面、５２第２の面、５３ＩＤマーク

Claims

ＩＤマークが形成されたウェーハを保持する保持手段と、
該保持手段に保持された該ウェーハに形成された該ＩＤマークを読み取る読取手段と、
を備えたＩＤマーク読取装置であって、
該保持手段は、
該ウェーハよりも直径が小さい保持面で該ウェーハの第１の面を吸引して保持する保持テーブルと、
該保持テーブルを回転させる回転部と、を備え、
該読取手段は、
該保持テーブルに保持された該ウェーハの該第１の面の側であって、該第１の面に該ＩＤマークが形成されている場合に該ＩＤマークが写る位置に配設された第１のミラーと、
該保持テーブルに保持された該ウェーハよりも外側であって、該第１の面に該ＩＤマークが形成されている場合に該第１のミラーに写った該ＩＤマークが写る位置に配設された第２のミラーと、
該ＩＤマークを読み取る読取部と、
該読取部を該保持テーブルの該保持面と平行に移動させる移動部と、
該ＩＤマークが該ウェーハの該第１の面に形成されている場合に、該読取部が該第２のミラーに写った該第１のミラーに写った該ＩＤマークを読取可能となるよう該移動部を制御するとともに、該ＩＤマークが該ウェーハの該第１の面と反対の第２の面に形成されている場合に、該読取部が該ＩＤマークを直接読取可能となるように該移動部を制御する制御部と、
を備える、ＩＤマーク読取装置。