JP6415349B2 - Wafer alignment method - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハの位置合わせ方法に関する。   The present invention relates to a wafer alignment method.

半導体ウェーハは、個々のチップに分割される際に、さまざまな加工方法で分割されるが、その一つとしていわゆる先ダイシング(DBG:Dicing Before Grinding)とよばれる加工方法がある。半導体ウェーハの分割予定ラインに沿って切削装置やレーザー加工装置で溝や改質層を形成し、裏面から仕上がり厚さに至るまで半導体ウェーハを研削することで個々のチップに分割する。チップの縁に発生する欠けが非常に小さいため、抗折強度の高いチップが得られる。このような加工方法では、切削装置やレーザー加工装置で分割予定ラインを割り出す際に、ウェーハを所定の位置及び向きに位置づける必要がある。通常、切削装置やレーザー加工装置に搬入されるウェーハは、環状フレームに所定の向き及び位置にテープで支持されるため、チャックテーブルに搬入した時点で、自動的にウェーハの位置及び向きが位置合わせされている。環状フレームを使用しないウェーハ単体で加工を行う場合、チャックテーブルに搬入する前に予め位置合わせをする位置合わせ機構を装置内に設けていた(特許文献1)。   When a semiconductor wafer is divided into individual chips, it is divided by various processing methods, one of which is a processing method called DBG (Dicing Before Grinding). A groove or a modified layer is formed by a cutting device or a laser processing device along a planned division line of the semiconductor wafer, and the semiconductor wafer is ground from the back surface to the finished thickness to be divided into individual chips. Since chips generated at the edge of the chip are very small, a chip with high bending strength can be obtained. In such a processing method, it is necessary to position the wafer at a predetermined position and orientation when the division line is determined by a cutting device or a laser processing device. Normally, wafers that are loaded into a cutting machine or laser processing machine are supported by tape in a predetermined orientation and position on an annular frame, so the position and orientation of the wafer are automatically aligned when they are loaded onto the chuck table. Has been. When processing a single wafer that does not use an annular frame, an alignment mechanism for performing alignment before loading into the chuck table is provided in the apparatus (Patent Document 1).

特開2005−11917号公報JP 2005-11917 A 特願2013−260534号Japanese Patent Application No. 2013-260534

しかしながら、位置合わせ機構により装置本体が大型化したり、位置合わせ機構の製造コストが多くかかったりするという課題があった。また、搬出入手段に保持されてカセットから搬出されるウェーハを位置合わせ用の撮像手段により撮像し、搬出入手段上でのウェーハの向きと位置を検出し、Y軸方向に移動する搬出入手段と、X軸方向に移動しZ軸方向を回転軸として回転するチャックテーブルとによってウェーハの中心をチャックテーブルの保持面の中心に位置づける方法も考案された(特許文献2)。しかしながら、この場合も位置合わせ用の撮像手段を新たに設ける必要があり、コスト増加の課題があった。   However, there has been a problem that the apparatus main body is increased in size by the alignment mechanism or the manufacturing cost of the alignment mechanism is increased. Also, the wafer carried out from the cassette held by the carry-in / out means is imaged by the image-taking means for alignment, the orientation and position of the wafer on the carry-in / out means are detected, and the carry-in / out means moves in the Y-axis direction. A method of positioning the center of the wafer at the center of the holding surface of the chuck table using a chuck table that moves in the X-axis direction and rotates about the Z-axis direction as a rotation axis has also been devised (Patent Document 2). However, in this case as well, it is necessary to newly provide an imaging means for alignment, and there is a problem of an increase in cost.

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、位置合わせ用の撮像手段や位置合わせ機構を用いずに、従来から備えている機構を使用してウェーハの位置をチャックテーブルの所定位置に合わせることができるウェーハの位置合わせ方法を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention has been made in view of the above, and the position of the wafer is set to a predetermined value on the chuck table by using a conventional mechanism without using an imaging means or an alignment mechanism for alignment. It is an object of the present invention to provide a wafer alignment method capable of being aligned.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ウェーハを保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを該保持面に直交する回転軸で回転する回転手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハを加工するY軸方向に移動可能な加工手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハを撮像する該Y軸方向に移動可能な撮像手段と、該チャックテーブルを該Y軸方向と直交するX軸方向に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルにウェーハを搬入するとともにウェーハを該チャックテーブルから搬出する搬出入手段と、を備えた加工装置において、該ウェーハを該チャックテーブルの中心に位置づけるウェーハの位置合わせ方法であって、該撮像手段で該チャックテーブルに保持されたウェーハの外周縁を撮像し、3箇所以上の外周縁の座標を取得する座標取得ステップと、取得した該座標からウェーハの中心位置の座標を割り出す中心位置割り出しステップと、予め記憶した該保持面の中心位置の座標とウェーハの中心位置の座標に基づいて、該回転手段で該チャックテーブルを回転させウェーハの中心位置のY座標を該保持面の中心位置のY座標と一致させた後、該搬出入手段で該チャックテーブルからウェーハを搬出し、該加工送り手段を駆動させ該保持面の中心位置のX座標をウェーハの中心位置のX座標に一致させた後、再度ウェーハを該チャックテーブルに載置することで、該保持面の中心にウェーハの中心を位置合わせする位置合わせステップと、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention provides a chuck table for holding a wafer on a holding surface, a rotating means for rotating the chuck table on a rotating shaft orthogonal to the holding surface, and the chuck A processing means capable of moving in the Y-axis direction for processing the wafer held on the table, an imaging means capable of moving in the Y-axis direction for imaging the wafer held on the chuck table, and the chuck table on the Y-axis In a processing apparatus, comprising: a processing feed means for processing and feeding in an X-axis direction orthogonal to the direction; and a loading / unloading means for loading and unloading a wafer to and from the chuck table. A method for aligning a wafer positioned at the center of a table, the wafer being held on the chuck table by the imaging means A coordinate acquisition step for imaging the peripheral edge and acquiring coordinates of three or more outer peripheral edges, a center position determining step for determining the coordinates of the center position of the wafer from the acquired coordinates, and a central position of the holding surface stored in advance Based on the coordinates and the coordinates of the center position of the wafer, the chuck table is rotated by the rotating means so that the Y coordinate of the center position of the wafer coincides with the Y coordinate of the center position of the holding surface. Unloading the wafer from the chuck table, driving the processing feed means to match the X coordinate of the center position of the holding surface with the X coordinate of the center position of the wafer, and then placing the wafer on the chuck table again. And an alignment step of aligning the center of the wafer with the center of the holding surface.

また、上記ウェーハの位置合わせ方法において、ウェーハの結晶方位を示すマークを撮像手段で撮像し、該マークの向きを検出する向き検出ステップと、該向き検出ステップと該位置合わせステップを実施した後、該回転手段によって該マークを所定の位置に位置づける結晶方位位置合わせステップと、をさらに備えることが好ましい。   Further, in the wafer alignment method, after the mark indicating the crystal orientation of the wafer is imaged by an imaging means, the orientation detection step of detecting the orientation of the mark, the orientation detection step and the alignment step are performed. It is preferable to further include a crystal orientation alignment step of positioning the mark at a predetermined position by the rotating means.

本発明のウェーハの位置合わせ方法によれば、チャックテーブルを回転させてウェーハの中心位置のY座標をチャックテーブルの保持面の中心位置のY座標と一致させた後、搬出入手段でチャックテーブルからウェーハを搬出し、加工送り手段を駆動させて保持面の中心位置のX座標をウェーハの中心位置のX座標に一致させた後、再度ウェーハをチャックテーブルに載置することで、保持面の中心にウェーハの中心を位置合わせするものである。これにより、位置合わせ用の撮像手段や位置合わせ機構を用いずに、従来から備えている機構を使用してウェーハの中心位置をチャックテーブルの保持面の中心位置に合わせることができる。   According to the wafer alignment method of the present invention, after the chuck table is rotated so that the Y coordinate of the center position of the wafer coincides with the Y coordinate of the center position of the holding surface of the chuck table, it is removed from the chuck table by the loading / unloading means. After unloading the wafer and driving the processing feed means to make the X coordinate of the center position of the holding surface coincide with the X coordinate of the center position of the wafer, the wafer is placed on the chuck table again, so that the center of the holding surface The center of the wafer is aligned. As a result, the center position of the wafer can be aligned with the center position of the holding surface of the chuck table by using a conventional mechanism without using an image pickup means or an alignment mechanism for alignment.

図1は、加工装置の-構成例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a processing apparatus. 図2は、ウェーハの移動例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of wafer movement. 図3は、加工装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the processing apparatus. 図4は、座標の取得及び中心位置の割り出しを示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing coordinate acquisition and center position determination. 図5は、Y軸方向の位置合わせを示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing alignment in the Y-axis direction. 図6は、ウェーハの搬出及びX軸方向の位置合わせを示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing unloading of the wafer and alignment in the X-axis direction. 図7は、X軸方向の位置合わせの終了を示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing the end of alignment in the X-axis direction. 図8は、結晶方位の位置合わせを示す上面図である。FIG. 8 is a top view showing alignment of crystal orientations.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the structures described below can be combined as appropriate. Various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.

〔実施形態〕
実施形態に係る加工装置について説明する。図1は、加工装置の構成例を示す斜視図である。図2は、ウェーハの移動例を示す側面図である。
Embodiment
The processing apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a processing apparatus. FIG. 2 is a side view showing an example of wafer movement.

加工装置1は、フェイシングデュアルダイサーであり、ウェーハWを切削するものである。加工装置1は、チャックテーブル10と、回転手段11と、加工手段20と、第1門型フレーム30と、撮像手段40と、加工送り手段50と、割り出し送り手段60と、切り込み送り手段70とを備えている。   The processing apparatus 1 is a facing dual dicer and cuts the wafer W. The processing apparatus 1 includes a chuck table 10, a rotating unit 11, a processing unit 20, a first portal frame 30, an imaging unit 40, a processing feeding unit 50, an indexing feeding unit 60, and a cutting feeding unit 70. It has.

ウェーハWは、半導体デバイスや光デバイスが形成された半導体ウェーハや光デバイスウェーハ、無機材料基板、延性樹脂材料基板、セラミック基板やガラス板等、各種加工材料である。ウェーハWは、円板状に形成され、その表面WSに格子状に配列された多数の領域にIC、LSI等のデバイスが形成されている。ウェーハWの外周には、結晶方位を表すノッチ(マーク)Nが設けられている。なお、ノッチNの代わりに、ウェーハWの外周縁WEを直線状に切り欠いたオリエンテーションフラットを用いてもよい。   The wafer W is various processing materials such as a semiconductor wafer or an optical device wafer on which a semiconductor device or an optical device is formed, an inorganic material substrate, a ductile resin material substrate, a ceramic substrate, or a glass plate. The wafer W is formed in a disk shape, and devices such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface WS. A notch (mark) N representing the crystal orientation is provided on the outer periphery of the wafer W. Instead of the notch N, an orientation flat in which the outer peripheral edge WE of the wafer W is cut out linearly may be used.

ここで、X軸方向は、チャックテーブル10に保持されたウェーハWを加工送りする方向である。Y軸方向は、X軸方向に同一水平面上で直交し、チャックテーブル10に保持されたウェーハWに対して、割り出し送り手段60を割り出し送りする方向である。Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向に直交する方向、すなわち鉛直方向である。   Here, the X-axis direction is a direction in which the wafer W held on the chuck table 10 is processed and fed. The Y-axis direction is a direction in which the index feeding means 60 is indexed and fed to the wafer W held on the chuck table 10 and orthogonal to the X-axis direction on the same horizontal plane. The Z-axis direction is a direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, that is, a vertical direction.

チャックテーブル10は、装置本体2の上面にX軸方向に設けられた開口部2aに沿って移動可能に配設されている。チャックテーブル10は、保持面12を備えている。チャックテーブル10は、円板状に形成され、回転手段11により保持面12に直交する回転軸で回転される。保持面12は、ウェーハWを保持するものである。保持面12は、チャックテーブル10の鉛直方向の上端面であり、水平面に対して平坦に形成されている。保持面12は、例えばポーラスセラミック等で構成されており、図示しない真空吸引源の負圧により、ウェーハWを吸引保持する。   The chuck table 10 is disposed on the upper surface of the apparatus main body 2 so as to be movable along an opening 2 a provided in the X-axis direction. The chuck table 10 includes a holding surface 12. The chuck table 10 is formed in a disk shape, and is rotated by a rotating unit 11 on a rotation axis orthogonal to the holding surface 12. The holding surface 12 holds the wafer W. The holding surface 12 is the upper end surface in the vertical direction of the chuck table 10 and is formed flat with respect to the horizontal plane. The holding surface 12 is made of, for example, porous ceramic or the like, and sucks and holds the wafer W by a negative pressure of a vacuum suction source (not shown).

加工手段20は、チャックテーブル10に保持されたウェーハWを加工するものである。加工手段20は、Y軸方向に対向して2つ配設されている。加工手段20は、装置本体2の上面に設けられた開口部2aをY軸方向に跨ぐように装置本体2に立設された門型フレーム30に、割り出し送り手段60及び切り込み送り手段70を介して固定されている。加工手段20は、切削ブレード21と、スピンドル22と、ハウジング23とを備えている。切削ブレード21は、極薄の円板状かつ環状に形成された切削砥石である。スピンドル22は、その先端に切削ブレード21を着脱可能に装着する。ハウジング23は、図示しないモータ等の駆動源を有しており、Y軸方向の回転軸周りに回転自在にスピンドル22を支持する。スピンドル22を高速回転させて切削ブレード21によりウェーハWを切削する。   The processing means 20 processes the wafer W held on the chuck table 10. Two processing means 20 are arranged opposite to each other in the Y-axis direction. The processing means 20 is connected to the portal frame 30 erected on the apparatus main body 2 so as to straddle the opening 2 a provided on the upper surface of the apparatus main body 2 in the Y-axis direction via the index feeding means 60 and the cutting feed means 70. Is fixed. The processing means 20 includes a cutting blade 21, a spindle 22, and a housing 23. The cutting blade 21 is a cutting grindstone formed in an extremely thin disk shape and in an annular shape. The spindle 22 is detachably mounted with a cutting blade 21 at its tip. The housing 23 has a drive source such as a motor (not shown), and supports the spindle 22 so as to be rotatable around a rotation axis in the Y-axis direction. The spindle 22 is rotated at a high speed, and the wafer W is cut by the cutting blade 21.

撮像手段40は、チャックテーブル10に保持されたウェーハWを撮像するものであり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサを用いたカメラ等である。撮像手段40は、割り出し送り手段60及び切り込み送り手段70を介して第1門型フレーム30に固定されている。撮像手段40は、ウェーハWを撮像して、一対の加工手段20のアライメント調整用の画像データや、ウェーハWの中心位置を割り出すための画像データなどを生成する。   The image pickup means 40 picks up an image of the wafer W held on the chuck table 10 and is, for example, a camera using a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. The imaging means 40 is fixed to the first portal frame 30 via the index feeding means 60 and the cut feeding means 70. The imaging unit 40 images the wafer W and generates image data for alignment adjustment of the pair of processing units 20, image data for determining the center position of the wafer W, and the like.

加工送り手段50は、チャックテーブル10と加工手段20とをX軸方向に相対移動させるものである。例えば、加工送り手段50は、図2に示すように、X軸方向に延在されたボールネジ51や図示しないパルスモータ等の駆動源を有しており、チャックテーブル10を支持するX軸移動基台52をX軸方向に移動させる。   The processing feed means 50 is for moving the chuck table 10 and the processing means 20 relative to each other in the X-axis direction. For example, as shown in FIG. 2, the processing feed means 50 has a drive source such as a ball screw 51 extending in the X-axis direction or a pulse motor (not shown), and an X-axis moving base that supports the chuck table 10. The stage 52 is moved in the X-axis direction.

割り出し送り手段60は、チャックテーブル10と加工手段20及び撮像手段40とをY軸方向に相対移動させるものである。例えば、割り出し送り手段60は、Y軸方向に延在されるボールネジ61やパルスモータ62等の駆動源を有しており、加工手段20及び撮像手段40をY軸方向に移動させる。   The index feeding means 60 is configured to relatively move the chuck table 10, the processing means 20, and the imaging means 40 in the Y-axis direction. For example, the indexing and feeding means 60 has drive sources such as a ball screw 61 and a pulse motor 62 that extend in the Y-axis direction, and moves the processing means 20 and the imaging means 40 in the Y-axis direction.

切り込み送り手段70は、チャックテーブル10の保持面12と直交するZ軸方向に加工手段20及び撮像手段40を移動させるものである。例えば、切り込み送り手段70は、Z軸方向に延在されるボールネジ71やパルスモータ72等の駆動源を有しており、加工手段20及び撮像手段40をZ軸方向に移動させる。   The cutting feed means 70 moves the processing means 20 and the imaging means 40 in the Z-axis direction orthogonal to the holding surface 12 of the chuck table 10. For example, the cutting feed means 70 has drive sources such as a ball screw 71 and a pulse motor 72 that extend in the Z-axis direction, and moves the processing means 20 and the imaging means 40 in the Z-axis direction.

加工装置1は、さらに、カセット80と、カセット載置台90と、カセット搬出入手段100と、第1搬送手段110と、第2門型フレーム120と、第2搬送手段130と、洗浄手段140と、制御手段150とを備えている。   The processing apparatus 1 further includes a cassette 80, a cassette mounting table 90, a cassette carry-in / out means 100, a first transport means 110, a second portal frame 120, a second transport means 130, and a cleaning means 140. The control means 150 is provided.

カセット80は、カセット載置台90に置かれ、複数のウェーハWを収納するものである。カセット載置台90は、第2門型フレーム120の正面に配設され、装置本体2の内部に配設された図示しないカセットエレベータによりZ軸方向に昇降される。   The cassette 80 is placed on the cassette mounting table 90 and stores a plurality of wafers W. The cassette mounting table 90 is disposed in front of the second portal frame 120 and is moved up and down in the Z-axis direction by a cassette elevator (not shown) disposed in the apparatus main body 2.

カセット搬出入手段100は、カセット80からウェーハWを搬出すると共にカセット80にウェーハWを搬入するものである。例えば、カセット搬出入手段100は、二股状に形成され、ウェーハWを保持する保持ハンド101と、Y軸方向に延在される図示しないボールネジやパルスモータ等の駆動源とを有しており、保持ハンド101をY軸方向に移動させる。   The cassette carry-in / out means 100 is for carrying out the wafer W from the cassette 80 and carrying the wafer W into the cassette 80. For example, the cassette loading / unloading means 100 is formed in a forked shape, and includes a holding hand 101 that holds the wafer W, and a driving source such as a ball screw and a pulse motor (not shown) that extends in the Y-axis direction. The holding hand 101 is moved in the Y-axis direction.

第1搬送手段110は、搬出入手段として機能し、カセット搬出入手段100によりカセット80から搬出されたウェーハWをチャックテーブル10に搬送するものである。第1搬送手段110は、装置本体2の開口部2aをY軸方向に跨ぐように装置本体2に立設された第2門型フレーム120に配設されている。第1搬送手段110は、直動機構111と、支持部112と、伸縮機構113と、吸着部114とを備えている。直動機構111は、例えば、スライダをボールネジ又は回転ベルト等で駆動させるものであり、Y軸方向における第2門型フレーム120の一端から中央部まで配設されている。支持部112は、L字形状に形成され、その一端が直動機構111のスライダ111aに固定され、他端には伸縮機構113が配設されている。伸縮機構113は、その先端に吸着部114が固定され、吸着部114をZ軸方向に移動させるものである。伸縮機構113は、例えば、Z軸方向に伸縮するエアーアクチュエータであり、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの表面WSの位置から所定の高さまで吸着部114を移動させる。吸着部114は、ウェーハWの表面WSを図示しない吸着パッドにより吸着してウェーハWを保持する。   The first transfer unit 110 functions as a loading / unloading unit, and transfers the wafer W unloaded from the cassette 80 by the cassette loading / unloading unit 100 to the chuck table 10. The first transport means 110 is disposed on a second portal frame 120 that is erected on the apparatus main body 2 so as to straddle the opening 2a of the apparatus main body 2 in the Y-axis direction. The first transport unit 110 includes a linear motion mechanism 111, a support part 112, an expansion / contraction mechanism 113, and a suction part 114. The linear motion mechanism 111 is, for example, a slider driven by a ball screw or a rotating belt, and is arranged from one end to the center of the second portal frame 120 in the Y-axis direction. The support portion 112 is formed in an L shape, one end of which is fixed to the slider 111a of the linear motion mechanism 111, and the telescopic mechanism 113 is disposed at the other end. The expansion / contraction mechanism 113 has a suction portion 114 fixed to the tip thereof, and moves the suction portion 114 in the Z-axis direction. The expansion / contraction mechanism 113 is, for example, an air actuator that expands and contracts in the Z-axis direction, and moves the suction unit 114 from the position of the surface WS of the wafer W held on the chuck table 10 to a predetermined height. The suction unit 114 holds the wafer W by sucking the surface WS of the wafer W with a suction pad (not shown).

第2搬送手段130は、搬出入手段として機能し、チャックテーブル10に載置された加工後のウェーハWを洗浄手段140に搬送するものである。また、第2搬送手段130は、洗浄手段140により洗浄されたウェーハWをカセット80に搬送するものである。第2搬送手段130は、第2門型フレーム120に配設され、直動機構131と、支持部132と、伸縮機構133と、吸着部134とを備えている。直動機構131は、例えば、スライダをボールネジ又は回転ベルト等で駆動させるものであり、Y軸方向における第2門型フレーム120の一端から他端まで配設されている。支持部132は、L字形状に形成され、その一端が直動機構131の図示しないスライダに固定され、他端には伸縮機構133が配設されている。伸縮機構133は、その先端に吸着部134が固定され、吸着部134をZ軸方向に移動させる。伸縮機構133は、例えば、Z軸方向に伸縮するエアーアクチュエータであり、チャックテーブル10に載置されたウェーハWの表面WSの位置から所定の高さまで吸着部134を移動させる。吸着部134は、ウェーハWの表面WSを図示しない吸着パッドにより吸着してウェーハWを保持する。   The second transfer unit 130 functions as a loading / unloading unit, and transfers the processed wafer W placed on the chuck table 10 to the cleaning unit 140. The second transfer means 130 is for transferring the wafer W cleaned by the cleaning means 140 to the cassette 80. The second transport unit 130 is disposed on the second portal frame 120 and includes a linear motion mechanism 131, a support part 132, an expansion / contraction mechanism 133, and a suction part 134. The linear motion mechanism 131 is, for example, a slider driven by a ball screw or a rotating belt, and is disposed from one end to the other end of the second portal frame 120 in the Y-axis direction. The support portion 132 is formed in an L shape, and one end thereof is fixed to a slider (not shown) of the linear motion mechanism 131, and an expansion / contraction mechanism 133 is disposed at the other end. The expansion / contraction mechanism 133 has a suction portion 134 fixed to the tip thereof, and moves the suction portion 134 in the Z-axis direction. The expansion / contraction mechanism 133 is, for example, an air actuator that expands and contracts in the Z-axis direction, and moves the suction unit 134 from the position of the surface WS of the wafer W placed on the chuck table 10 to a predetermined height. The suction unit 134 holds the wafer W by sucking the surface WS of the wafer W with a suction pad (not shown).

洗浄手段140は、加工手段20により加工されたウェーハWを洗浄して乾燥させるものである。洗浄手段140は、ウェーハWを保持するスピンナテーブル141を備えている。洗浄手段140は、ウェーハWをスピンナテーブル141に保持して高速で回転させつつ、純水等の洗浄液をウェーハWに向けて噴射して洗浄し、清浄なエアー(圧縮空気)等をウェーハWに向けて噴射して乾燥させる。   The cleaning means 140 is for cleaning and drying the wafer W processed by the processing means 20. The cleaning unit 140 includes a spinner table 141 that holds the wafer W. The cleaning unit 140 holds the wafer W on the spinner table 141 and rotates the wafer W at a high speed, and sprays and cleans the cleaning liquid such as pure water toward the wafer W, and clean air (compressed air) or the like is applied to the wafer W. Spray toward and dry.

制御手段150は、加工装置1の各構成要素を制御するものである。例えば、制御手段150は、加工送り手段50、割り出し送り手段60及び切り込み送り手段70のパルスモータを駆動する図示しない駆動回路に接続され、駆動回路を制御してチャックテーブル10のX軸方向の位置や、加工手段20のY軸方向及びZ軸方向の位置などを決定する。   The control means 150 controls each component of the processing apparatus 1. For example, the control unit 150 is connected to a drive circuit (not shown) that drives the pulse motors of the machining feed unit 50, the index feed unit 60, and the cutting feed unit 70, and controls the drive circuit to position the chuck table 10 in the X-axis direction. Further, the position of the processing means 20 in the Y-axis direction and the Z-axis direction is determined.

次に、加工装置1を用いたウェーハWの位置合わせ方法について説明する。図3は、加工装置の動作例を示すフローチャートである。図4は、座標の取得及び中心位置の割り出しを示す上面図である。図5は、Y軸方向の位置合わせを示す上面図である。図6は、ウェーハの搬出及びX軸方向の位置合わせを示す上面図である。図7は、X軸方向の位置合わせの終了を示す上面図である。図8は、結晶方位の位置合わせを示す上面図である。   Next, a method for aligning the wafer W using the processing apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the processing apparatus. FIG. 4 is a top view showing coordinate acquisition and center position determination. FIG. 5 is a top view showing alignment in the Y-axis direction. FIG. 6 is a top view showing unloading of the wafer and alignment in the X-axis direction. FIG. 7 is a top view showing the end of alignment in the X-axis direction. FIG. 8 is a top view showing alignment of crystal orientations.

先ず、ウェーハWをチャックテーブル10へ搬送する(図3に示すステップS1)。例えば、制御手段150は、カセット搬出入手段100を制御し、カセット80から加工対象のウェーハWを搬出する。そして、制御手段150は、第2搬送手段130を制御し、カセット搬出入手段110により搬出されたウェーハWをチャックテーブル10に搬送して、チャックテーブル10にウェーハWを保持させる。   First, the wafer W is transferred to the chuck table 10 (step S1 shown in FIG. 3). For example, the control unit 150 controls the cassette loading / unloading unit 100 to unload the wafer W to be processed from the cassette 80. Then, the control unit 150 controls the second transfer unit 130 to transfer the wafer W unloaded by the cassette loading / unloading unit 110 to the chuck table 10 and hold the wafer W on the chuck table 10.

次に、制御手段150は、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの外周縁WEを撮像手段40により撮像し、3箇所以上の外周縁WEの座標を取得する(ステップS2)。例えば、撮像手段40は、チャックテーブル10が停止された状態で、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの外周縁WEを撮像して画像データを制御手段150に出力する。撮像手段40は、外周縁WEに形成されたノッチNも撮像するため、ノッチNの位置を推定できる場合は、予め設定された範囲の外周縁WEを撮像する。また、ノッチNの位置を推定できない場合、撮像手段40は、外周縁WEの全範囲又は一定以上の範囲でノッチNを検出できるまで外周縁WEを撮像する。制御手段150は、撮像手段40から入力した画像データから、図4に示すように、ウェーハWの外周縁WE上の3つの座標Q1〜Q3を取得する。また、制御手段150は、ウェーハWの外周縁WE上のノッチNの情報も同時に取得する。   Next, the control unit 150 images the outer peripheral edge WE of the wafer W held on the chuck table 10 by the imaging unit 40, and acquires the coordinates of the outer peripheral edge WE at three or more locations (step S2). For example, the imaging unit 40 images the outer peripheral edge WE of the wafer W held on the chuck table 10 in a state where the chuck table 10 is stopped, and outputs the image data to the control unit 150. Since the imaging means 40 also images the notch N formed in the outer peripheral edge WE, when the position of the notch N can be estimated, the outer peripheral edge WE in a preset range is imaged. Further, when the position of the notch N cannot be estimated, the imaging unit 40 images the outer peripheral edge WE until the notch N can be detected in the entire range of the outer peripheral edge WE or a certain range. The control means 150 acquires three coordinates Q1 to Q3 on the outer peripheral edge WE of the wafer W from the image data input from the imaging means 40 as shown in FIG. The control unit 150 also acquires information on the notch N on the outer peripheral edge WE of the wafer W at the same time.

次に、制御手段150は、座標Q1〜Q3からウェーハWの中心位置を割り出す(ステップS3)。例えば、制御手段150は、座標Q1と座標Q2とを結ぶ線分の垂直二等分線L1を求める。また、制御手段150は、座標Q2と座標Q3とを結ぶ線分の垂直二等分線L2を求める。そして、制御手段150は、垂直二等分線L1と垂直二等分線L2が交わる交点の座標Cを求める。座標Cは、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの中心位置を示す座標である。なお、図4に示す座標Pは、チャックテーブル10の保持面12の中心位置を示す座標であり、図示しない記憶手段に予め記憶されている。また、図4に破線で示すウェーハW’は、チャックテーブル10の保持面12の中心位置にウェーハWの中心位置が合わされたときの状態を示している。   Next, the control means 150 calculates the center position of the wafer W from the coordinates Q1 to Q3 (step S3). For example, the control means 150 obtains a vertical bisector L1 of a line segment connecting the coordinates Q1 and the coordinates Q2. Further, the control unit 150 obtains a vertical bisector L2 of a line segment connecting the coordinates Q2 and the coordinates Q3. Then, the control unit 150 obtains the coordinates C of the intersection where the vertical bisector L1 and the vertical bisector L2 intersect. The coordinate C is a coordinate indicating the center position of the wafer W held on the chuck table 10. 4 is a coordinate indicating the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10, and is stored in advance in a storage means (not shown). Further, a wafer W ′ indicated by a broken line in FIG. 4 shows a state when the center position of the wafer W is aligned with the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10.

次に、制御手段150は、Y軸方向(Y座標)の位置合わせを行う(ステップS4)。例えば、制御手段150は、図5に示すように、チャックテーブル10を時計回りに回転させて、ウェーハWの中心位置を示す座標CのY座標を、チャックテーブル10の保持面12の中心位置を示す座標PのY座標に一致させる。すなわち、チャックテーブル10の座標Pを通るX軸方向の延長線上に、ウェーハWの座標Cを乗せるようにチャックテーブル10を時計回りに回転させる。   Next, the control unit 150 performs alignment in the Y-axis direction (Y coordinate) (step S4). For example, as shown in FIG. 5, the control unit 150 rotates the chuck table 10 clockwise, sets the Y coordinate of the coordinate C indicating the center position of the wafer W, and the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10. Match the Y coordinate of the indicated coordinate P. That is, the chuck table 10 is rotated clockwise so that the coordinate C of the wafer W is placed on an extension line in the X-axis direction passing through the coordinate P of the chuck table 10.

次に、制御手段150は、X軸方向(X座標)の位置合わせを行う(ステップS5)。例えば、制御手段150は、第1搬送手段110を制御してウェーハWを吸着部114により吸着保持し、図6に示すように、チャックテーブル10の保持面12からZ軸方向における上方にウェーハWを移動させる。そして、制御手段150は、チャックテーブル10をX軸方向に移動させて、図7に示すように、チャックテーブル10の保持面12の中心位置を示す座標PのX座標を、ウェーハWの中心位置を示す座標CのX座標に一致させる。そして、制御手段150は、第1搬送手段110を制御し、ウェーハWをZ軸方向における下方に移動させてチャックテーブル10の保持面12にウェーハWを吸引保持させる。これにより、ウェーハWの中心位置がチャックテーブル10の保持面12の中心位置と一致した状態で、ウェーハWがチャックテーブル10に保持される。   Next, the control unit 150 performs alignment in the X-axis direction (X coordinate) (step S5). For example, the control unit 150 controls the first transfer unit 110 to suck and hold the wafer W by the suction unit 114, and as shown in FIG. 6, the wafer W is positioned above the holding surface 12 of the chuck table 10 in the Z-axis direction. Move. Then, the control means 150 moves the chuck table 10 in the X-axis direction, and changes the X coordinate of the coordinate P indicating the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10 to the center position of the wafer W as shown in FIG. It is made to correspond with the X coordinate of the coordinate C which shows. Then, the control unit 150 controls the first transfer unit 110 to move the wafer W downward in the Z-axis direction and suck and hold the wafer W on the holding surface 12 of the chuck table 10. As a result, the wafer W is held on the chuck table 10 in a state where the center position of the wafer W matches the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10.

次に、制御手段150は、ウェーハWの結晶方位の位置を合わせる(ステップS6)。例えば、制御手段150は、取得したノッチNの情報に基づき、チャックテーブル10の回転手段11を制御し、図8に示すように、チャックテーブル10を反時計回りに回転させてウェーハWのノッチNの位置を所定位置に位置付けて結晶方位の向きを所定の方向に合わせる。そして、制御手段150は、加工手段20を制御し、チャックテーブル10に保持されたウェーハWを切削加工し、切削加工後、洗浄手段140によりウェーハWを洗浄及び乾燥させる。そして、制御手段150は、第2搬送手段130及びカセット搬出入手段100を制御し、ウェーハWをカセット80に収納する。   Next, the control means 150 adjusts the position of the crystal orientation of the wafer W (step S6). For example, the control unit 150 controls the rotation unit 11 of the chuck table 10 based on the acquired information about the notch N, and rotates the chuck table 10 counterclockwise as shown in FIG. Is positioned at a predetermined position, and the orientation of the crystal orientation is adjusted to a predetermined direction. Then, the control unit 150 controls the processing unit 20 to cut the wafer W held on the chuck table 10, and after the cutting process, the cleaning unit 140 cleans and dries the wafer W. Then, the control unit 150 controls the second transfer unit 130 and the cassette carry-in / out unit 100 to store the wafer W in the cassette 80.

以上のように、実施形態に係るウェーハの位置合わせ方法によれば、チャックテーブル10を回転させてウェーハWの中心位置のY座標をチャックテーブル10の保持面12の中心位置のY座標に一致させ、ウェーハWをチャックテーブル10から離反させた状態で、チャックテーブル10をX軸方向に移動させてチャックテーブル10の保持面12の中心位置のX座標をウェーハWの中心位置のX座標に一致させるものである。これにより、位置合わせ用の撮像手段や位置合わせ機構を用いずに、従来から備えている機構を使用してウェーハWの中心位置をチャックテーブルWの保持面12の中心位置に合わせることができる。また、従来から備えている機構を使用して、結晶方位の向きも合わせることができる。従って、加工装置1を小型化することができると共に、加工装置1を製造するコストを削減できる。   As described above, according to the wafer alignment method according to the embodiment, the chuck table 10 is rotated so that the Y coordinate of the center position of the wafer W matches the Y coordinate of the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10. In a state where the wafer W is separated from the chuck table 10, the chuck table 10 is moved in the X axis direction so that the X coordinate of the center position of the holding surface 12 of the chuck table 10 matches the X coordinate of the center position of the wafer W. Is. As a result, the center position of the wafer W can be aligned with the center position of the holding surface 12 of the chuck table W by using a conventional mechanism without using an image pickup means or an alignment mechanism for alignment. In addition, the orientation of the crystal orientation can be adjusted using a conventional mechanism. Therefore, the processing apparatus 1 can be reduced in size, and the cost for manufacturing the processing apparatus 1 can be reduced.

また、従来のように、Y軸方向へのウェーハWの補正を第1搬送手段110で実施する際に、Y軸方向に移動する第1搬送手段110の移動軸の終点をチャックテーブル10の中心付近に設定した場合、Y軸方向への移動量に限度がある。このため、当該限度以上に中心位置がずれたウェーハWを補正することができなくなるが、本発明では、Y軸方向の補正に回転手段11を用いることでその限界を超えることが可能になる。   Further, as in the prior art, when the correction of the wafer W in the Y-axis direction is performed by the first transfer unit 110, the end point of the movement axis of the first transfer unit 110 that moves in the Y-axis direction is the center of the chuck table 10. When set near, there is a limit to the amount of movement in the Y-axis direction. For this reason, it becomes impossible to correct the wafer W whose center position is shifted beyond the limit, but in the present invention, the limit can be exceeded by using the rotating means 11 for correction in the Y-axis direction.

1 加工装置
10 チャックテーブル
11 回転手段
12 保持面
20 加工手段
40 撮像手段
50 加工送り手段
60 割り出し送り手段
70 切り込み送り手段
80 カセット
100 カセット搬出入手段
110 第1搬送手段
130 第2搬送手段
140 洗浄手段
150 制御手段
N ノッチ
P,C,Q1〜Q3 座標
W ウェーハ
WE 外周縁
WS 表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus 10 Chuck table 11 Rotating means 12 Holding surface 20 Processing means 40 Imaging means 50 Processing feed means 60 Indexing feed means 70 Cutting feed means 80 Cassette 100 Cassette carrying in / out means 110 First transport means 130 Second transport means 140 Cleaning means 150 Control means N Notch P, C, Q1-Q3 Coordinate W Wafer WE Outer peripheral edge WS Surface

Claims (2)

ウェーハを保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルを該保持面に直交する回転軸で回転する回転手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハを加工するY軸方向に移動可能な加工手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハを撮像する該Y軸方向に移動可能な撮像手段と、該チャックテーブルを該Y軸方向と直交するX軸方向に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルにウェーハを搬入するとともにウェーハを該チャックテーブルから搬出する搬出入手段と、を備えた加工装置において、該ウェーハを該チャックテーブルの中心に位置づけるウェーハの位置合わせ方法であって、
該撮像手段で該チャックテーブルに保持されたウェーハの外周縁を撮像し、3箇所以上の外周縁の座標を取得する座標取得ステップと、
取得した該座標からウェーハの中心位置の座標を割り出す中心位置割り出しステップと、
予め記憶した該保持面の中心位置の座標とウェーハの中心位置の座標に基づいて、該回転手段で該チャックテーブルを回転させウェーハの中心位置のY座標を該保持面の中心位置のY座標と一致させた後、該搬出入手段で該チャックテーブルからウェーハを搬出し、該加工送り手段を駆動させ該保持面の中心位置のX座標をウェーハの中心位置のX座標に一致させた後、再度ウェーハを該チャックテーブルに載置することで、該保持面の中心にウェーハの中心を位置合わせする位置合わせステップと、を備えることを特徴とするウェーハの位置合わせ方法。
A chuck table for holding a wafer by a holding surface, a rotating means for rotating the chuck table by a rotation axis orthogonal to the holding surface, and a processing means movable in the Y-axis direction for processing the wafer held by the chuck table An imaging means that can move in the Y-axis direction for imaging the wafer held by the chuck table, a processing feed means for processing-feeding the chuck table in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction, and the chuck And a loading / unloading means for unloading the wafer to and from the chuck table, and a wafer alignment method for positioning the wafer at the center of the chuck table,
A coordinate acquisition step of imaging the outer peripheral edge of the wafer held on the chuck table by the imaging means and acquiring the coordinates of the outer peripheral edge at three or more locations;
A center position determining step for determining coordinates of the center position of the wafer from the acquired coordinates;
Based on the coordinates of the center position of the holding surface and the coordinates of the center position of the wafer stored in advance, the chuck table is rotated by the rotating means, and the Y coordinate of the center position of the wafer is set as the Y coordinate of the center position of the holding surface. After matching, the wafer is unloaded from the chuck table by the loading / unloading means, the processing feed means is driven to match the X coordinate of the center position of the holding surface with the X coordinate of the center position of the wafer, and then again. An alignment step of aligning the center of the wafer with the center of the holding surface by placing the wafer on the chuck table.
ウェーハの結晶方位を示すマークを撮像手段で撮像し、該マークの向きを検出する向き検出ステップと、
該向き検出ステップと該位置合わせステップを実施した後、該回転手段によって該マークを所定の位置に位置づける結晶方位位置合わせステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のウェーハの位置合わせ方法。
An orientation detection step in which a mark indicating the crystal orientation of the wafer is imaged by an imaging means, and the orientation of the mark is detected;
The wafer alignment method according to claim 1, further comprising: a crystal orientation alignment step of positioning the mark at a predetermined position by the rotation unit after performing the orientation detection step and the alignment step. Method.
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