JPH02290040A - Alignment system - Google Patents

Alignment system

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JPH02290040A
JPH02290040A JP1110751A JP11075189A JPH02290040A JP H02290040 A JPH02290040 A JP H02290040A JP 1110751 A JP1110751 A JP 1110751A JP 11075189 A JP11075189 A JP 11075189A JP H02290040 A JPH02290040 A JP H02290040A
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JP
Japan
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magnification
alignment
image
camera
workpiece
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JP1110751A
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Japanese (ja)
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Masanori Uga
宇賀 正徳
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Disco Corp
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Disco Abrasive Systems Ltd
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Abstract

PURPOSE:To contrive to accomplish high-speed alignment by a method wherein alignment adjustment is conducted by sensing the surface of the material to be processed by three or more image sensing means. CONSTITUTION:A lattice-like pattern and the like, with which an orientation flat 3 and a chip will be formed on the frame 5 to be attached to a chuck 10 through the intermediary of a film 6, is provided and a wafer 1, which is the material to be processed by a blade 11 and the like, is prealigned and set utilizing a flat 3 and the guide part, etc., on both ends of a reference end part 7 and also using a bonding agent and the like. Subsequently, the surface of the wafer 1 is sensed at least by means of three or more cameras such as low magnification cameras 17 and 18, and high magnification cameras 19, 20 and the like of an optical means 16, the result of the image sensing is used in different ways; a precise alignment is conducted subsequent to a coarse alignment, and the adjustment of optical alignment is conducted at high speed without changing magnification of the cameras used.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、表面に所定の回路パターンを有する半導体ウ
エー八等の被加工物を、処理又は切削するために所定の
位置に正確に位向合わせする所謂アライメントシステム
に関するものである。
The present invention relates to a so-called alignment system that accurately aligns a workpiece, such as a semiconductor wafer 8, having a predetermined circuit pattern on its surface to a predetermined position for processing or cutting.

【従来技術1 この種のアライメント手段として、同一出願人に係る■
特開昭6 0−2 4 4. 8 0 3号公報、及び
■特開昭61−14820号公報に開示された発明が従
来例として周知である。前記■■の発明においては、い
ずれも被加工物を載置する保持手段と、2個のカメラ(
顕微鏡)と、このカメラを光学的に低倍率と高倍率とに
切り替える手段と、撮像手段と、倍率変換手段と、A/
D変換手段と、画像フレームメモリーと、キーパターン
メモリーと、パターンマッチング手段、表示手段及び中
央処理システムとを有し、該中央処理システムは前記各
手段を制御するシステムであって、2個のカメラで捕え
た画像を表示手段に表示し、該表示画面上で特定領域を
指定してキーバタンとし、そのキーパターンに基づきパ
ターンマッチングを遂行し、パターンマッチングさせて
位置合わせを行うものである。 そして、前記■の発明は前記■の発明にお【プるX,Y
軸座標上におけるキーパターンの位置関係を明確にして
おき、X軸のアライメント及びY軸のアライメントを円
滑に遂行させようとしたものである。 【発明が解決しようとする課題】 前記した従来例は、2個のカメラからアライメントシス
テムを構成しているため、1つのカメラからなるアライ
メントシステムに比し、ウエーハの移動が少なくて済み
、アライメントの高速化が図れるものである。しかしな
がら少なくとも1つのカメラが低倍率と高倍率の機能を
兼ね合わせていなければならず、光学的に複雑であった
。又、低倍率で撮える画像と高倍率で撮える画像とが異
なる場合においては、低倍率から高倍率に切り替える際
、ウエーハを移動さぜなければならず、より以上のアラ
イメントの高速化が図れないと云う解決ずべぎ課題を有
している。
[Prior Art 1] As this type of alignment means,
JP-A-6 0-2 4 4. The inventions disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 803 and JP-A-61-14820 are well known as conventional examples. In each of the above-mentioned inventions, a holding means for placing the workpiece and two cameras (
a microscope), a means for optically switching the camera between low magnification and high magnification, an imaging means, a magnification converting means, and an A/
It has a D conversion means, an image frame memory, a key pattern memory, a pattern matching means, a display means, and a central processing system, the central processing system is a system for controlling each of the above means, and has two cameras. The captured image is displayed on a display means, a specific area is designated on the display screen and a key is pressed, pattern matching is performed based on the key pattern, and positioning is performed by pattern matching. And, the invention of ■ is [X, Y
This is intended to clarify the positional relationship of key patterns on the axis coordinates and to smoothly perform X-axis alignment and Y-axis alignment. [Problems to be Solved by the Invention] In the conventional example described above, since the alignment system is composed of two cameras, the movement of the wafer is reduced compared to the alignment system composed of one camera, and the alignment can be improved. This allows for faster speeds. However, at least one camera must have both low magnification and high magnification functions, which is optically complex. In addition, if the images taken at low magnification and the images taken at high magnification are different, the wafer must be moved when switching from low magnification to high magnification, making it difficult to achieve faster alignment. There are many unresolved issues.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明は
、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持さ
れている被加工物の表面を搬像する光学手段と、該保持
手段に保持されている被加工物に作用し、加工を遂行す
る作用要素とを具備するアライメントシステムであって
、前記光学手段は3g以上のカメラ手段から構成されて
いるアライメンj〜システムを提供するものであり、又
前記光学手段は、3個若しくは4個のカメラ手段から構
成されるものであり、そして前記保持手段に保持されて
いる被加工物の表面を比較的低い倍率で撮像する1個又
は2個の低倍率カメラ手段と、該被加工物の表面を比較
的高い倍率で撮像する2個の高倍率カメラ手段とから光
学手段を構成すると共に、前記保持手段に保持されてい
る被加工物を作用要素に対し、所要位置関係に位置合わ
ぜするアライメントであって、前記低倍率カメラ手段に
よって粗アライメントを遂行し、その後前記高倍率カメ
ラ手段によって精密アライメントを遂行し、謂ゆるアラ
イメントシステムにおける粗アライメント及び精密アラ
イメントは、パターンマッチング手段により自動的に遂
行さ札るようにしたものであり、更に前記2個の高倍率
カメラ手段の間隔が、被加工物の種類、即ちチップサイ
ズに応じて可変できるアライメントシステムである。
As a specific means for solving the problems of the conventional example, the present invention provides a holding means for holding a workpiece, an optical means for conveying an image on the surface of the workpiece held by the holding means, and the holding means. An alignment system comprising an operating element that acts on a workpiece held in a machine and performs processing, the optical means comprising a camera means of 3g or more. The optical means is composed of three or four camera means, and one camera means or one camera means is configured to take an image of the surface of the workpiece held by the holding means at a relatively low magnification. An optical means is constituted by two low-magnification camera means and two high-magnification camera means for imaging the surface of the workpiece at a relatively high magnification, and the workpiece is held by the holding means. with respect to the working element, the coarse alignment is performed by the low magnification camera means, and then the fine alignment is performed by the high magnification camera means, so that the coarse alignment in the so-called alignment system is performed. Alignment and precision alignment are automatically performed by pattern matching means, and the distance between the two high-magnification camera means is variable depending on the type of workpiece, that is, the chip size. It is an alignment system that can

【実施例1 次に本発明を図示の実施例により更に詳しく説明すると
、第1図及び第2図に示したように、アライメン1〜を
必要とする被加工物1は、例えば一般的に知られている
半導体ウエー八であり、該ウ工−ハの表面には格子状の
パターン2が施され、該格子状のパターン2は、ウエー
ハ1のオリエンテーションフラット3に対して実質的に
平行な横方向の複数本の直線領域2aと、実質的に垂直
な縦方向の複数本の直線領域2bとで構成され、これら
両直線領域は通常ストリートと称され、所定の幅Wを有
し、且つ所定の間隔dをもって夫々形成される。この場
合の直線領域の幅Wは一般的に数十μm程瓜であり、又
横方向の直線領域2aと縦方向の直線領域2bの配設門
隔dは必ずしも同一間隔にする必要はない。そして、こ
れ等縦・横の直線領域で夫々区切られた実質的に同一形
状の複数の角形領域4(この領域がチップになり、以下
チップと称する)が存在し、これ等各角形領域4に同一
の回路パターンが施されている。 このように構成されている被加工物1、即ち半導体ウエ
ーハは、所定のフレーム5に搭載されて処理に供される
。この場合に、フレーム5への搭載はフィルム材6を介
し接着手段などによりフレームの略中心部に搭載位置さ
せ、その搭載の際に、フレーム5におけるブリアライメ
ントの基準となる基準端部7と前記オリエンテーション
フラット3とが実質的に平行になるように位置合わせし
て搭載させてある。そして、フレーム5にはブリアライ
メント用の切欠部又はガイド部8,9が前記基準端部7
の両側に設りられている。 このように被加工物1は所定のフレーム5に搭載された
状態で、処理又は加工のためにチャックテーブル等の保
持手段10上に載置され、該保持手段で保持された状態
で、例えばダイヤモンド砥粒で形成された回転するブレ
ード11のような作用要素による切削加工が施される。 この保持手段には、載置されたフレーム5が安定して保
持されるように、減圧吸着手段が設けられており、前記
フレーム5が適宜の供給手段により供給載置された状態
で直ちに吸着保持するように構成されている。このフレ
ーム5の供給に当たっては、フレーム5に設けられたガ
イド部8,9及び基準端部7によって、供給される際に
プリアライメントされ、供給されたフレーム5、つまり
被加工物1における載置誤差、換言すれば前記ブレード
11による切削加工で、所定の基準となるX軸方向に対
する横方向の直線領域2aと、Y軸方向に対する縦方向
の直線領域2bとの角度的誤差が、いずれも±1.5〜
3.O゜程度の範囲で載置される。 上記の角度的誤差の修正とブレード11による切削加工
ライン、即ち直線領域との位置合わせの調整を前記保持
手段10で行わなければならない。そのために、保持手
段10は適宜の支持機構12で支持され、該支持機構1
2は回転方向θに角度変更するための駆動?!!13と
、X軸方向に移動させる駆動源14と、Y軸方向に移動
させる駆動源15とを備えている。そして、これ等各駆
動源としては例えばパルスモータが使用される。 前記角度的誤差の修正と、切削ラインに対する直線領域
の位置合わせのための検出手段、即ちアライメント手段
として、前記保持手段10の上部に光学的手段16が配
設される。この光学的手段として第1実施例においては
、低・倍率(マクロ)の一対のカメラ17. 18と、
高倍率(ミクロ)の一対のカメラ19. 20とが近接
して装備された、所謂四眼アライメントシステムを採用
したものである。 そして、これ等各カメラの取り付けに関しては、第3図
に示したように、各一対が夫々X軸方向に対して平行に
且つ設定された所定の間隔L(L=40〜55s程度)
をもって配設され、更にその所定の間隔しは調整手段2
1によって適宜調整できるように構成してある。前記低
倍率は略1〜5倍で、高倍率は略10〜30倍程度に設
定し、いずれか一対のカメラが前記保持手段10に載置
された被加工物1の表面を撮影するようになっており、
適宜低倍率から高倍率に又はその逆に切り替えることが
できるようになっている。 前記カメラで捕らえた画像は、第4図に示したブロック
図のように、適宜の光学経路を通して夫々画像処理され
、後述するブラウン管を備えたテレビ画面等の表示手段
上に視認できるようにモニターとして表示される。即ち
、各カメラ17〜20には容量結合型デバイス(COD
)等を用いた撮像手段22〜25が夫々接続され、これ
ら撮像手段から出力される電気信号(低倍率電気信号と
高倍率電気信号)はビデオチャンネルセレクタ−26に
接続される。そして低倍率電機信号又は高倍率電気信号
のいずれかが選択され、その選択された電気信号は、例
えば8ビットのA/D変換器28及び画像フレームのメ
モリー29を介して中央処理ユニット30に接続されて
いる。この場合に、前記A/D変換器28及び画像フレ
ームのメモリー29は、前記ビデオチレンネルセレクタ
−26における低倍率電気信号及び高倍率電気信号に対
して夫々別々に設けても良い。 前記中央処理ユニット30においては、キーパターンメ
モリー31、パターンマッチング手段32及びブラウン
管を備えたテレビ画面等の表示千段33が接続して設け
られ、更に前記保持手段10の駆動源13〜15を駆動
するための信号線34及び光学的手段16を駆動する信
号線35が配設されている。 第4図に示したブロック図を用いて画像処理を説明する
と、保持手段10上にプリアライメントされて保持され
た被加工物1、即ち半導体ウエーハに対して低倍率のカ
メラ17. 18によりその表面の状態を夫々スプリッ
ト画像として1〜5倍で撮影する。これらのカメラで捕
らえた画像は夫々lm手段22. 23により画像の明
暗をアナログ信号として出力し、アナログ信号はビデオ
チャンネルセレクタ−26を介してA/D変換器28に
よって夫々デジタル信号に変換されて出力し、画像フレ
ームメモリー29に一時的に記憶される。この場含に、
前記撮像手段22. 23ハ、夫々がCOD,即ちx−
yマトリックス配列された複数個の撮像素子(例えば、
256X256個)を有しており、各撤像素子は画像の
濃度に応じた電圧をアナログ信号として出力するもので
あり、このアナログ信号はビデオチャンネルセレクタ−
26を介してA/D変換器28に入力され、該変換器に
おいて8ビットの多値デジタル信号に変換されて出力さ
れ、画像フレムメモリー29に一時的に記憶されるので
ある。従ってこの画像フレームメモリー29においても
、前記両撮像手段22. 23の撮像素子に対応する2
56X256個×8ビットの多値デジタル信号を記憶す
ることができるRAMを内蔵している。尚、高倍率のカ
メラ19. 20で捕らえIC画像も前記同様に撮像手
段24. 25からその明暗に基づいてアナログ信号を
出力させ、ビデオチャンネルセレクタ−26を介してA
/D変換器28でデジタル信号に変換され、高倍率で画
像フレームメモリー29に一時的に記憶される。 前記中央処理システム30は、例えば複数個のRAMを
内蔵したマイクロプロセッサが使用され、該マイクロプ
ロセッザは操作部30aを具備しており、該操作部を操
作することによって、前記画像フレームメモリー29か
らの画像又はキーパターンメモリー31に記憶されてい
る信号に対応する画像を表示手段33に選択的に表示さ
せることができると共に、パターンマッチング手段32
及び前記保持手段10の各駆動源13〜15を選択的に
駆動させることができるのである。 前記キーパターンメモリー31には、RAMを内蔵し前
記保持手段10に載置されたウエーハ1が所定位置にあ
る時の低倍率カメラ17. 18で捕えたウ工一ハ上の
少なくとも一個の特定領域におけるパターン、即ち低倍
率キーパターン及びそのキーパターン位置を示す信号、
並びに高倍率カメラ19,20で捕えたウエーハ上の少
なくとも一個の特定領域におりるパターン、即ち高倍率
キーパターン及びそのキーパターン位置を示す信号が夫
々記憶される。 この場合の記憶入力手段について説明する。尚、前記各
カメラにはその中心部を通る中心軸、即ちヘアーライン
aを有するものが使用され、該ヘアーラインaは前配表
示手段33の中央部に一種の基準線として表示される。 先ず第5〜9図において保持手段10上にフレーム5に
搭載したダミーウ工−ハ1aを所定位置に載置し、該ダ
ミーウエーハ1aの略中央部をX軸に沿って切削し、切
削ラインbを刻設する。このように刻設されたX軸に沿
う切削ラインbがウエーハ切削における基準線になるの
である。尚、前記ダミーウエーハ1aは、種々の電子部
品及び回路などは搭載されていないが、切削しようとす
るウエーハ1とその大きさ及び形状が同一であって、そ
のウエーハ1と同一の供給手段でフレーム5に搭載した
ものである。そして、前記保持手段10上への載置手段
も同一の手段によって載置する。 従って、この切削ラインbを基準線とするためには、ブ
レード11の切削方向が設定されているので、アライメ
ントのためのカメラの設定位置をこれに合わせて設定し
なければならない。そこで、切削ラインbがブレード1
1の切削方向と平行する方向にセットされた状態で低倍
率カメラ17. 18によりダミーウエーハ1aの表面
を撮影し、撮像手段22. 23を介し、ビデオチャン
ネルセレクタ−26、A/D変換器28、画像フレーム
メモリー29を介して中央処理ユニット30により表示
手段33にその画像を表示する。この時に、ブレード1
1の切削方向に対して、カメラの設定位置がずれている
と、第7図に示したように、右側の低倍率カメラ11で
捕えた画像17aと、左側の低倍率カメラ18で捕えた
画像leaとが表示手段33において相対的にずれた状
態に表示され、且つ両カメラによるヘアーラインaもず
れている。このずれた状態を中央処理ユニット30の操
作部30aを操作して、低倍率カメラ17. 18の設
定位置を調整し、第8図に示したように、右側の画像1
7a上のヘアーラインaと左側の画像18aのへアーラ
インaとを表示手段33の画面上で1本線になるように
すると共に、両側の画像の切削ラインbが、画面上にお
けるヘアーラインaに一致するようにカメラ17, i
oを調整する。 これに引き続き、テーブル10をY軸方向に所要距離移
動し、切削ラインbが高倍率カメラの直下にくるように
する。そして高倍率カメラ19. 20で前記と同一部
所を撮影し、前記同様に撮像手段24.25を介し、ビ
デオチャンネルセレクタ−26、A/D変換器28、画
像フレームメモリー29を介して中央処即ユニット30
により表示手段33にその画像を表示し、更に表示千段
33における右側の画像上の切削ラインbと左側の画像
の切削ラインbとが、ずれている場合には、前記同様に
中央処理ユニット30の操作部30aを操作して、カメ
ラの設定位置を調整する。ほとんどの場合、低倍率のカ
メラ位置を設定すると、それによって高倍率のカメラも
位置設定ができるのである。 仮に、高倍率カメラ19. 20で撮像した画像が、前
記第7図に示したようにヘアーラインa及び切削ライン
bのいずれもがずれている場合には再度前記同様にして
ヘアーラインaを位置合わせし、切削ラインbについて
も位置合わせする。通常は、低倍率カメラでのヘアーラ
イ″ンa及び切削ラインbについて位置調整した後であ
るので、ほとんどの場合に、第7図に示したような、角
度的なずれは認められないが、第9図に示したように、
上下方向の位置的なずれが認められることがある。この
場合にも、中央処理ユニット30の操作部30aを操作
して、カメラの設定位置を調整し、第8図に示したよう
に、表示手段33上のへアーラインaと切削ラインbと
が一致するように調整する。 次に、前記保持手段10上に各種電子部品及び回路を搭
載した被加工物1となるサンプルウエーハ1bを所定の
供給手段(被加工物の実際の供給手段と同一)によりブ
リアライメントして載置し、低倍率カメラ17. 18
でその表面を撮影し、am手段22. 23及びビデオ
チャンネルセレクタ−26、A/D変換器28、画像フ
レームメモリー29を介して中央処理ユニット30によ
り表示手段33にその画像を表示する。この時に、サン
プルウエーハ1bの略中央部が撮影されて表示されるこ
とになるが、ブレード11の切削方向(保持手段10に
お【プるX軸方向)に対して、サンプルウエーハ1bの
載置位置がずれていると、第10図に示したように、右
側の低倍率カメラ17で捕えた画像17aと、左側の低
倍率カメラ18で捕えた画像18aとが表示手段33の
表示画面においてずれた状態に表示される。このずれた
状態を中′央処理ユニット30の操作部30aを操作し
、中央部の直線領域2aが表示千段33におけるヘアー
ラインa上に位置するように、前記保持手段10の駆動
源13〜15を駆動して調整し、第11図に示した状態
に両方の画像を合わせる。このように位置合わせするこ
とで、ブレード11による切削ラインbと中心部の直線
領域2aとが実質的に正確に一致するのである。 この位置合わせができた後に、サンプルウエハ1b上に
施されてある電子部品又は回路における特徴部分に、画
面上で例えばカーソルCを手動で移動させて位閥合わぜ
のキーパターンとなる特定領域(特徴点)をスポット的
に指定する。この場合に、表示画面は右側の画像17a
と左側の画像18aとに分かれており、右側の画像17
a上において例えばキーパターンとなる特定領域2rを
指定すると共に、左側の画像18a上においてもキーパ
ターンと0て特定領域2pを指定する。これ等の指定さ
れた特定領域夫々がキーパターンとして特徴を有するも
のであり、前記カーソルCで指定される範囲内の画素は
例えば各撮像手段22. 23の画素(各256X25
6)の内、32X32=1024の範囲に対応する画素
であって、これ等画素から受【プる低倍率キーパターン
の多値デジタル信号をキーパターンメモリー31に夫々
記憶させると同時に、これ等キーパターンとなる各特定
領域2r.2βの位置、つまりX軸とY軸における座標
上の位置を特定する信号も夫々記憶させる。この場合に
、右側の画&17aと左側の画像18aとにおいて、指
定される特定領域は夫々顕著な特徴を有する領域であっ
て、相互に異なったパターンを右するものであっても、
又同一のパターンを有するものであっても良い。 この低倍率におl−Jる特定領域の指定が終了し!c後
において、低倍率から高倍率にカメラを切り替えると第
12図に示したような表示画面が表示手段33に表示さ
れる。この場合には、先の低倍率による位置合わせで、
右側の画像19bと左側の画像20bとがほとんど位置
合わぜした状態で表示されるが、それでも僅かにずれた
状態で表示される場合もある。そこで、表示画面を見て
左右の画像の位置合わせを行い、前記と同様に、表示画
面上で力−ソルCを移動させ、右側の画像19bと左側
の画像20bとにおいて夫々顕著な特徴を有する領域を
前記同様にキーパターンとして指定し、夫々特定領域2
R.2Lを指定する。そして、これ等の指定領域から受
ける高倍率キーパターンの多値デジタル信号とX−Y座
標上の位置を特定する信号とがキーパターンメモリー3
1に記憶される。尚、キーパターンとなる特定領域2r
,2J2,2R,2Lにおいてはマニュアルで選出して
いるが、同一出願人に係る特開昭61−204716号
公報に開示されているキーパターン自動設定手段により
自動的にキーパターンとなる特定領域を選定しても良い
。 次に、保持手段10を90゜回転させて該保持手段10
におけるY軸方向の切削についてのアライメントを行う
ための特定領域(キーパターン)を選定する。第13図
に示したような高倍率の表示画面が表示手段33に表示
される。この場合は、X軸のアライメントが既になされ
ているので、低倍率のアライメントは不要である。右側
の画像19bと左側の画像20bとがほとんど位置合わ
せした状態で表示されるが、それでも僅かにずれた状態
で表示される場合には、前記と同様に位置合わせを行っ
て調整する。そして、表示画面上でカーソルCを移動さ
せ、右側の画像19bと左側の画像20bとにおいて、
夫々顕著な特徴を有する領域をキーパターンとして、特
定領域2R一.2L一に選定し、これ等の選定領域から
受ける高倍率キーパターンの多値デジタル信号とX−Y
座標上の位置を特定する信号とをキーパターンメモリー
31に夫々記憶させる。以上により、自動アライメント
を行うための準備が完了する。 次にパターンマッチング手段32について説明する。こ
のパターンマッチング手段は前記したキパターンメモリ
ー31に記憶させた各低倍率キーパターン及び高倍率キ
ーパターンと、保持千段10上に載置した実際に切削す
るウエーハ1における対応領域のパターンとをマッチン
グさせるだめの手段であり、それにより切削されるべき
ウエーハ1の直線領tl2a,2bが切削時にブレード
11による切削領域(カメラ上でのへアーラインa)と
一致する位置にセットされているか否かの検出を行うと
同時に、ずれがある場合には一致するように作用するの
である。 このパターンマッチング作用の一例を、第14図の7ロ
ーチャト図を参照しながら説明する。尚、このパ々−ン
マッチング作用は表示画面上における左右の各画面毎と
、低倍率キーパタニン及び高倍単キーパターン毎とに夫
々行うものであるが、その作用は実質的に同一であるの
で、その一例としてその内の低倍率カメラ17での撮像
における低倍率キーパターンに基づくパターンマッチン
グ動作について説明する。前記保持手段10上に載置し
た被加土物であるウエーハ1の表面を低倍率カメラ17
で捕えた画像は、前記した通り撮像手段22、ビデオチ
ャンネルセレクタ−26、A/D変換器28、画像フレ
ーム29及び中央処理ユニット30を介して表示手段3
3の右半分に画像17a(第10図及び第11図参照)
として表示され、直ちにパターンマッチングが開始され
る。 即ち、ステップn〜1においてカーソルCが右半分の画
像17a′に対してキーパターン2rに対応するターゲ
ットであ・る特定領域を検索する。この場合に、キーパ
ターンメモリー31でキーパターンを指定した際に、そ
のキーパターン位置がX−Y座棟上で記憶されているの
で、プリアライメントの誤差範囲内でそのキーパターン
指定位置の近傍においてカーソルCが順次移動してター
ゲットの検索動作がなされ、ステップn−2において1
画素づつの移動に伴うマッチング度Pが順次算出される
。ステップn−3において算出マッチング度Pと閾値と
を比較してマッチングIIPが閾値以上であればステッ
プn−6に進み、セッチングIIPと、その座標位置が
リストアップされメモリーに記憶される。その後ステッ
プn−4へ進み、全領域の検索がなされたか否かが判断
され、その検索がなされていなければステップn−5へ
進み、カーソルCを1画素分移動させ、ステップn−2
へ進み、マッチング度Pが算出され、以後前述同様の動
作を繰り返す。ステップri−3においてマッチング度
Pが閾値より小さい場合にはステップn一4へ進み検索
が全領域においてなされたが否かを判断し、そうでない
場合には再度ステップn5においてカーソルCを1画素
分移動させステップn−2でそのマッチング度Pを算出
し、以後同じ動作を綴り返す。”全領域の検索が完了し
た優、?テップn−4からステッ■プn−7へ進み、リ
ストアップされた領域のマッチング磨Pの内最大のもの
が道定される。■そして選定さ゛れたマッチング度Pを
有する領域が、キーパターン2rと一致す為領域、即ち
ター・ゲットとして認識され、アライメントの・基準と
なる。尚、パターンマッチング動作は表示手段の左側画
面及び高:倍率の表示画面、更には保持手゛段10を9
0゜回転した場合で゛も同様に行われ、アライメントの
基準となるウエーハ上の領域、即ちターゲットが選定さ
れる。 ′次に第4図を参照し、第15図のフローチャート図を
用いて、実際のアライメント及び切削・について説明す
る。先ず、ダミーウエーハ及びサンプルウエー八を用い
てカメラの設定及びキーパターンとなる特定領域が全て
設定され且つ記憶された後に、実際に加工処理の実働が
開始される。 そこで、被加工物であるウエーハ1を搭載したフレーム
5を適宜の供給手段によりプリアライメントして保持千
段10に供給し、該保持手段によって例えば吸着手段に
より安定した状態でウエーハ?保持される。この■保持
されたウエーハ1に対し、低倍率カメラ17,’ 18
によりその表面を゛撮像し、所定の変換手段を経て中央
処理ユニット3oにより表示手段33にその画像を左右
に表示させると共に、゛ステップ■において、前′述じ
たパターンマッチング動作により、”・キーパターンメ
モリー31に記憶されている低倍率用、即ちマクロのキ
ーパター>2r,2J2に対応するターゲットとなる特
定領域を検索する。次にステップ■において前紀ステッ
プ■で選定されたターゲットのキーパターン2r,2a
のX−Y座標上における位置を算出し・、ステップ■に
おい■て、その座標上の算出値と、・キー′パターンメ
モリー■に記憶されているマクロのキニパターン2r,
2ρのX−’Y・座標値とに基づき保持手段10の駆動
源13を駆動してその角度θを補正しステップ■に進む
、・このステップ■において、その補正が′なされた位
置関係をX−Y座標上で確認し、且つステップ■におい
て、カメラ17、18の中心・輪、即ち画像上に表れて
いるヘアーラインaとX軸に沿う直線領域2aとの平行
度が許・容範凹の値であるか否かを検出し、その値が許
容範囲の値でない場合には、再度前記ステップ■に戻し
てその角度θを補正し、その補正がなされた位置関係を
確認させる。そして、ヘアーラインaとX軸に沿う直線
領域2aとの平行度が許容範囲の値である場合には、ス
テップ■に進み、X−Y座標値に基づき高倍率用、即ち
ミクロのキーパターン2R.2Lに対応するウエーハ上
のターゲット2R,2Lがカメラ19. 20の中心に
位置付けられるように駆動源14. 15を駆動して保
持手段10をX軸又はY軸方向に補正し、粗アライメン
トを終了する。 次に、ステップ■において高倍率カメラ19. 20に
切り替えて、前記同様に所定の変換手段を介して表示千
段33上に拡大した画像を表示する。そして、パターン
マッチング動作により、キーバタンメモリー31に記憶
されているミクロのキーパターン2R.2Lに対応する
特定領域となるターゲット2R.2Lを検索する。そし
て、ステップ■に進み、ステップ■おいて選定されたタ
ーゲット2R.2Lの位置をX−Y座標で算出する。そ
の後、ステップ■に進み、算出したX−Y座標と、キー
パターンメモリー31に記憶されているミクロのキーパ
ターン2R.2LのX−Y座標値とに基づき角度θのず
れを補正する、そして、ステップ[株]において、その
補正がなされた位置関係をXY座標に基づき確認し、且
つステップ[相]において、カメラ19. 20の中心
軸、即ちヘアーラインaとX軸に沿う直線領域2aとの
平行度が許容範囲の値であるか否かを検出し、その値が
許容笥囲の値でない場合には、再度前記ステップ■に戻
してその角度θを補正し、その補正がなされた位置関係
をX−Y座標に基づき確認させる。そして、ヘアーライ
ンaとX軸に沿う直線領域2aとの平行度が許容範囲の
値である場合には、ステップ0において、ヘアーライン
aに直線領域2aを一致させるようにX−Y座標値に基
づいてY軸方向に保持千段10を移動する。そして,保
持手段10の位置が中央処理ユニット30に記憶ざれ、
X軸方向の密アライメントが終了する。 前記高倍率におりる補正、即ちX軸アライメントがなさ
れた後に、ステップOにおいて保持手段10を90゜回
転させ、ステップ[相]において高倍率カメラ19. 
20によってその表面を表示手段33に画像表示させる
。この場合に、先になされたステップ■〜■によって低
倍率及び高倍率の画像による補正、即ちアライメントに
よって保持手段上10に載置されているウエーハ1がほ
とんど適性位置に位置しているので、ステップ[相]以
下においては低倍率及び高倍率の2回に亘るアライメン
トは必要としないので、高倍率カメラのみによる一回の
密アライメントで足りる。 更に第15図示のフローチャート図に基づいて説明を続
けると、ステップ[相]において、キーパターンメモリ
ー31に記憶されているミクロのキーパターン2R′,
2m−に対応するウエーハ上のターゲッ1〜2R′.2
L一を検索する。次にステップ[相]において、ステッ
プ[相]で選定されたターゲット2R′.2L一の位置
をX−Y座標で算出するその後、ステップ[相]に進み
、算出したX−Y座標と、キーパターンメモリー31に
記憶されているミクロのキーパターン2R−  21−
のX−Y座標値とに基づき角度θのずれを補正する、そ
して、ステップOにおいて、その補正がなされた位置関
係をX−Y座標に基づき確認し、ステップ[相]におい
て、カメラ19. 20の中心軸、即ち画像上に表れて
いるヘアーラインaとY軸に沿う直線領域2bとの平行
度が許容範囲の値であるか否かを検出し、その値が許容
範囲の値でない場合には、再度前記ステップ■に戻して
その角度θを補正し、その補正がなされた位置関係をX
−Y座標に基づき確認させる。そして、ヘアーラインa
とY軸に沿う直線領域2bとの平行度が許容範囲の値で
ある場合には、ステップ0において、ヘアーラインaに
直線領域2bを一致させるようにX−Y座標値に基づい
てY軸方向に保持手段10を移動する。そして,保持手
段10の位置が中央処理ユニット30に記憶され、Y軸
アライメントが終了する。以上のようにして、ウエーハ
1上の直線領域2a,2bのアライメントが遂行される
。尚、上記のアライメントの全工程に掛かる時間は略1
0秒程度である。 このように、加工されるべきウエーハ1のX軸方向(直
線領域2a)及びY軸方向(直線領域2b)のアライメ
ントが終了した後において、直ちにブレード11による
切削作業がなされることになるが、前記したアライメン
トが適性になされていることで、切削がいずれも直線領
域2a,2bの中央部を通ってなされ、予定された位置
での正確な切削が可能になるのである。 前記した第1実施例においては、低倍率カメラと高倍率
カメラは夫々一対のものが使用されているが、例えば粗
アライメントに従事する低倍率カメラは一個でも良い。 即ち、第2実施例においては、前記保持手段10の上部
に配設される光学的手段16には、一個の低倍率カメラ
17−と、二個の高倍率カメラ19−, 20−とが近
接して装備された、所謂三眼アライメントシステムであ
る。 そして、これ等各カメラの取り付けに関しては、低倍率
カメラ17′が高倍率カメラ19−に対応して配設し、
一対の高倍率カメラ19′,20−がX軸方向に対して
平行に且つ前記第1実施例と同様に設定された所定の間
隔L (L=40〜55s程度)をもって配設され、そ
の所定の間隔しは調整手段によって半導体ウエーハの種
類、即ちチップサイズに応じ適宜調整できるように構成
してある。そして、前記低倍率は前記同様に略1〜5倍
で、高倍率も略10〜30倍程度に設定し、いずれかの
倍率のカメラが前記保持手段10に載置された半導体ウ
エーハのような被加工物1の表面を撮影するようになっ
ており、適宜低倍率から高倍率に又はその逆に切り替え
ることができるようになっている。 又、前記カメラで捕らえた画像は、第16図に示したブ
ロック図のように、適宜の光学経路を通して夫々画像処
理され、後述するブラウン管を備えたテレビ画面等の表
示手段上にモニターとして表示される。この場合も前記
第1実施例と同様に画像処理されるので、第4図と同一
部分には同一符号を付してその詳細は省略する。即ち、
低倍率カメラ17−には撮像手段22が、高倍率カメラ
19′20′には撮像手段24. 25が夫々接続され
、これら撮像手段22及び24. 25はビデオチャン
ネルセレクタ−26叫接続される。そしてこのビデオチ
ャンネルセレクタ−26は、A/D変換器28及び画像
フレームのメモリー29を介して中央処理ユニット30
に接続されている。更に、前記中央処哩ユニット30に
おいては、パターンマッチング手段32、キーパターン
メモリー31及びブラウン管を備えたテレビ画面等の表
示千段33が接続して設けられ、更に前記保持手段10
の駆動Iii13〜15(第1図参照)を駆動するため
の信号線34及び光学的手段16を駆動する信号線35
が夫々配設されている点でも同一である。 次に、第17図に示したブロック図を用いて画像処理を
説明すると、保持手段1o上にブリアライメントされて
保持された被加工物1、即ち半導体ウエーハに対して低
倍率のカメラ17で捕らえた画像は撮像手段22により
画像の明暗をアナログ信号として出力し、アナログ信号
はビデオチャンネルセレクタ−26を介しA/D変換器
28によってデジタル信号に変換されて出力し、画像フ
レームメモリー29に一時的に記憶される。この場合に
、前記撮像手段22はx−yマトリックス配列された複
数個の撮像素子(例えば、256X256個)を有して
おり、各撮像素子は画像の濃度に応じた電圧をアナログ
信号として出力し、このアナログ信号はビデオチャンネ
ルセレクタ−26によって1〜5倍に拡大されA/D変
換器28に入力され、該変換器において8ビットの多値
デジタル信号に変換されて出力され、画像フレームメモ
リー29に一時的に記憶されるのである。尚、高倍率の
カメラ19,20で捕らえた画像も前記同様に撮像手段
24. 2Stfiらその明暗に基づいてアナログ信号
を出力させ、ビデオチャンネルセレクタ−26を介して
A/D変換器28でデジタル信号に変換され、高倍率で
画像フレームメモリー29に一時的に記憶される点は前
記第1実施例と同一である。 前記中央処理システム30、操作部30a,キーパター
ンメモリー31、パターンマッチング千段32、表示手
段33、信号線34. 35を備えていること及びこれ
等の各作動乃至機能も前記第1実施例のものと実質的に
同一である。尚、低倍率カメラ17での画像は、表示手
段33において1つの画像しか表示されない点で前記第
1実施例のものと相違しており、且つサンプルウエーハ
におけるターゲットとなる特定領域、即ちキーパターン
の設定及びパターンマッチング手段において多少相違す
るだけである。 そこで、この三眼アライメントシステムについて、第1
7図に示したフローチャート図を参照しながら説明する
。先ず、低倍率カメラ17−によって撮像した画像を所
定の画像処理をして表示手段33に表示させ、ステップ
■一において、キーパターンメモリー31に記憶されて
いるマクロのキーパターン3rに対応するターゲットと
なる特定領域を検索する。この場合でも前記第1実施例
と同様に、撮像画像全体で行うか、もしくはマスキング
した一定の領域において、1画素づつ移動してそのマッ
チング度Pを夫々算出してパターンマッチングを行い、
ターゲット3rを選定する。次にステップ■′において
選定されたターゲット3rの位置をX−Y座標で算出す
る。その後、ステップ■一に進み、算出したX−Y座標
と、キーパターンメモリー31に記憶されているマクロ
のキーパターン3rのX−Y座標値、及びミクロのキー
パターン3RのX−Y座標値に基づき、ミクロのキパタ
ーン3Rに対応するターゲット3Rが高倍率カメラ19
の略中心に位置付けられるように駆動源14.15(第
1図参照)を駆動し、保持手段10をX、Y軸方向に移
動する。そして、ステップ■一において、パターンマッ
チング動作により、ミクロのキーパターン3Rに対応す
るターゲット3Rを検索する。次に、ステップ■一に進
み、ターゲツ1へ3Rの位置をX−Y座標上で算出し、
更にステップ■一でウエーハ1を1チップ(直線領域2
a,2bで区画された矩形領域)分X軸方向に移動し、
ステップ■′で前配同様のターゲッ1−3Rを検索し、
ステップ■一においてそのターゲット3Rの位置をX−
Y座標で算出する。そして、ステップ■′において前配
ステップ■一及びステップ■一で算出した座標値に基づ
いて保持手段10の駆動源13を駆動して角度θを補正
し、粗アライメントを終了する。 次に、高倍率カメラ20に切り替えて、ステップ0′で
やはりターゲット3Lとなる特定領域を検索し、ステッ
プ0′においてそのターゲット3Lの位置をX−Y座標
で算出する。そして、ステップ0−において前記算出し
たターゲット3RのXY座標値と、ターゲット3LのX
−Y座標値、及びキーパターンメモリー31に記憶され
ているミクロのキーパターン3R,’3LのX = Y
座標値とに基づいて保持手段10の駆動源13を駆動し
て角度θを補正する。ステップ0′においてその補正が
なされた位置関係をX−Y座標値で確認し、且つステッ
プ[相]一において、カメラ19−,20−の中心軸、
即ち画像上に表れているヘアーラインaとX軸に沿う直
線領域2aとの平行度が許嚇範囲の値であるか否かを検
出し、その値が許容範囲の値でない場合には、ステップ
C′において前記ステップ0−において紳出したX−Y
座標値及びキーパターンメモリー31に記憶されている
ミクロのキ−パターン3R.3LのX−Y座標値とに基
づいて再度角度θを補正し、前記ステップ0′に戻って
その補正がなされた位@関係を確認させる。そして、ヘ
アーライ゛ンaとX軸に沿う直線領域2aとの平行度が
許容範囲の値である場合には、ステップ[相]一におい
て、前記ヘアーラインaとX軸に沿う直線領域2aとを
一致させるように駆動源15を駆動してY軸方向の補正
をする。そして、保持千段10の位置は中央処理ユニッ
ト30に記憶され、X軸方向の密アライメントが終了す
る。 前記補正、即ちX軸方向のアライメントがなされた後に
、ステップ■一において保持手段10を90゜回転させ
、ステップ0−において高倍率カメラ19=,20−に
よってその表面を表示手段33に画像表示させる。この
場合に、先のステップ■一〜[相]′に補正、即ちアラ
イメントによって保持手段上10に載置されているウエ
ーハ1がほとんど適性位置に位置しているので、ステッ
プ〇一以下においては低倍率及び高倍率の2回に亘るア
ライメントは必要としないので、高倍率カメラによる一
向の密アライメントで足りる。 即ちステップ[相]一において、パターンマッチング動
作により、キーパターンメモリー31に記憶されている
ミクロのキーパターン3R−.3L一に対応するウエー
ハ上のターゲット3R一,3L一を検索する。次にステ
ップ0′に進み、ステップ[株]一で選定されたターゲ
ット3R”.3L一の位置をX.−Y座標で算出する。 その後、ステップの一に進み、キーパターンメモリー3
1に記憶されているミクロのキーパターン3R一.3L
一の位置を示す]−Y座標値と、ターゲット3 R. 
7, .3 1′のX−Y座標値とに基づき角度θのず
れを補正する、そして、ステップ[相]一において、そ
の補正がなされた位置関係をX−Y座標値でQし、ステ
ップ@′において、カメラ19’−,20′の中心軸、
即ち画像上←表れでいるヘアーラインaとY軸に沿う直
線領12bとの平行度が許容範囲の値であるか否かを検
出し、その値が許容範囲の値でない場合←.は、再度前
記ステップの一に戻してその角度θを補正し、その補正
がなされた位置関係を確認させる。そして、ヘアーライ
ンaとY軸に沿う直線領域2bとの平行度が許容範囲の
値である場合には、ステップ0′において、直線領域2
bをカメラ19−, 20−の中心軸、即ちヘアーライ
ンaに一致させるように駆動源15を駆動し、Y軸方向
に保持手段10を移動して補正する。そして,保持手段
10のX−Y座標の位置は中央処理ユニット30に記憶
される。このようにして、アライメントが終了する。こ
の場合でも、上記のアライメントの全工程に掛かる時間
は略10秒程度である。 このように、加工されるべきウエーハ1のX軸方向及び
Y軸方向のアライメントが終了した後において、前記同
様に直ちにブレード11による切削作業がなされること
になるが、前記したアライメントが適性になされている
ことで、切削がいずれも直線領域2a, 2bの中央部
を通って.、なされ、予定された位置での正確な切削が
可能になると共に、順次供給される被加工物を同様の手
段により順次アライメントして切削に供することができ
るのである。 【発明の効果】 以上説明したように本発明に係やアライメントシステム
は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段叫保持
されている被加工物の表面を撮像する光学手段と、該保
持手段に保持されている被加工物に作用し、加工を遂行
する作用要素とを具備するア?.イメントシステムで苧
って、前記光学手段は3個以上のカメラ手段から構成さ
れているので、被加工物の表面搬像に関し、夫々のカメ
ラ手段が被加工物における所定の範囲の表面を夫々設定
された条件及び倍率で撮像して画像を形成するようにし
、アライメントのためのキーパターンの設定が容易で、
且つ光学経路中において条件及び倍率の切り替えを必要
としないため、アライメント作業が速やかに且つ正確に
行えると云う優れた効果を奏する。 又前記光学手段は、3個若しくは4個のカメラ手段から
構成され、且つそれ等の光学手段は前記保持手段に保持
されている被加工物の表面を比較的低い倍率で撮像する
1個又は2個の低倍率カメラ手段と、該被加工物の表面
を比較的高い倍率で撮像する2個の高倍率カメラ手段と
から構成されているため、前記低倍率カメラ手段で粗ア
ライメントを行い、前記高倍率カメラ手段で精密アライ
メントを行うようにし、前記光学経路中の切り替えを必
要とせず、夫々の各カメラ手段で独自にアライメントを
行い、それによってアライメント時間を短縮でき、被加
工物に対するブレード等の作用要素との位置合わせが速
やかに且つ正確に行われると云う優れた効果を奏する。 更に、前記低倍率カメラ手段によって粗アライメントを
遂行し、その後前記高倍率カメラ手段によって精密アラ
イメントを遂行し、これ等粗アライメント及び精密アラ
イメントは、パターンマッチング手段により自動的に遂
行されるようにしたものであり、アライメント作業が更
に一層スピーディに、且つ正確に行えると云う優れた効
果も奏する。 更にまた、前記2個の高倍率カメラ手段の間隔が、被加
工物の種類、即ちチップサイズに応じて可変できる構成
にしたので、被加工物の処理又は切削等の加工位置がX
軸とY軸とで異なる場合でも速やかに対応でき、汎用性
に優れると云う効果も奏する。
[Example 1] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to an illustrated example. As shown in FIGS. 1 and 2, a workpiece 1 requiring alignment 1 is, for example, A semiconductor wafer 8 is provided with a lattice-like pattern 2 on the surface of the wafer 1, and the lattice-like pattern 2 is arranged in a horizontal direction substantially parallel to the orientation flat 3 of the wafer 1. It is composed of a plurality of linear regions 2a in the direction and a plurality of substantially vertical linear regions 2b in the vertical direction, and both of these linear regions are usually called streets, have a predetermined width W, and have a predetermined width W. are formed with an interval d of . In this case, the width W of the straight region is generally about several tens of μm, and the distance d between the horizontal straight region 2a and the vertical straight region 2b does not necessarily have to be the same. There are a plurality of rectangular areas 4 of substantially the same shape (this area becomes a chip, hereinafter referred to as a chip) separated by these vertical and horizontal straight line areas, and each of these rectangular areas 4 has The same circuit pattern is applied. The workpiece 1 configured as described above, that is, a semiconductor wafer, is mounted on a predetermined frame 5 and subjected to processing. In this case, the mounting on the frame 5 is performed by placing the mounting on the frame 5 approximately at the center of the frame by adhesive means or the like through the film material 6, and when mounting the frame 5, the reference end 7 serving as a reference for the Bria alignment in the frame 5 and the above-mentioned It is positioned and mounted so that the orientation flat 3 is substantially parallel to the orientation flat 3. The frame 5 is provided with cutout portions or guide portions 8 and 9 for rear alignment at the reference end portion 7.
on both sides. In this way, the workpiece 1 is mounted on a predetermined frame 5 and placed on a holding means 10 such as a chuck table for processing or machining, and while being held by the holding means, for example, a diamond Cutting is performed by an active element such as a rotating blade 11 made of abrasive grains. This holding means is provided with a reduced pressure suction means so that the mounted frame 5 is stably held, and the frame 5 is immediately suction-held in the state where the frame 5 is supplied and placed by an appropriate supply means. is configured to do so. When the frame 5 is supplied, the guide parts 8, 9 and the reference end part 7 provided on the frame 5 are used to pre-align the frame 5, which is pre-aligned when the frame 5 is supplied. In other words, in the cutting process by the blade 11, the angular error between the straight line area 2a in the horizontal direction with respect to the X-axis direction and the straight line area 2b in the vertical direction with respect to the Y-axis direction, which is a predetermined reference, is ±1. .5~
3. It is placed within a range of about 0°. The holding means 10 must correct the above-mentioned angular errors and adjust the alignment with the cutting line, that is, the straight line area, by the blade 11. For this purpose, the holding means 10 is supported by a suitable support mechanism 12, and the support mechanism 1
2 is the drive for changing the angle in the rotation direction θ? ! ! 13, a drive source 14 for moving in the X-axis direction, and a drive source 15 for moving in the Y-axis direction. For example, a pulse motor is used as each of these driving sources. An optical means 16 is arranged on the upper part of the holding means 10 as a detection means, ie, an alignment means, for correcting the angular error and aligning the straight line area with respect to the cutting line. In the first embodiment, this optical means includes a pair of low magnification (macro) cameras 17. 18 and
A pair of high magnification (micro) cameras 19. This system employs a so-called four-eye alignment system in which the two eyes are installed in close proximity to each other. As shown in Fig. 3, each pair of cameras is installed parallel to the X-axis direction at a predetermined interval L (L = about 40 to 55 seconds).
furthermore, the predetermined spacing is adjusted by adjusting means 2.
1 so that it can be adjusted as appropriate. The low magnification is set to approximately 1 to 5 times, and the high magnification is set to approximately 10 to 30 times, such that either pair of cameras photographs the surface of the workpiece 1 placed on the holding means 10. has become,
It is possible to switch from low magnification to high magnification or vice versa as appropriate. As shown in the block diagram shown in FIG. 4, the images captured by the cameras are processed through appropriate optical paths, and then displayed as a monitor so that they can be viewed on a display means such as a television screen equipped with a cathode ray tube (described later). Is displayed. That is, each camera 17 to 20 is equipped with a capacitively coupled device (COD).
) and the like are connected to each other, and electrical signals (low-magnification electrical signals and high-magnification electrical signals) outputted from these imaging means are connected to a video channel selector 26. Then, either a low magnification electrical signal or a high magnification electrical signal is selected, and the selected electrical signal is connected to the central processing unit 30 via, for example, an 8-bit A/D converter 28 and an image frame memory 29. has been done. In this case, the A/D converter 28 and the image frame memory 29 may be provided separately for the low magnification electrical signal and the high magnification electrical signal in the video channel selector 26, respectively. The central processing unit 30 is connected with a key pattern memory 31, a pattern matching means 32, and a display 33 such as a television screen equipped with a cathode ray tube, and further drives the drive sources 13 to 15 of the holding means 10. A signal line 34 for driving the optical means 16 and a signal line 35 for driving the optical means 16 are provided. Image processing will be explained using the block diagram shown in FIG. 4. A low magnification camera 17. 18, the state of the surface is photographed as a split image at a magnification of 1 to 5 times. The images captured by these cameras are sent to the lm means 22. 23 outputs the brightness and darkness of the image as analog signals, and the analog signals are converted to digital signals by the A/D converter 28 via the video channel selector 26 and output, and are temporarily stored in the image frame memory 29. Ru. In this case,
The imaging means 22. 23 Ha, each COD, i.e. x-
A plurality of image sensors arranged in a y matrix (for example,
256 x 256 elements), each image removal element outputs a voltage according to the density of the image as an analog signal, and this analog signal is sent to the video channel selector.
The signal is inputted to the A/D converter 28 via the A/D converter 26, where it is converted into an 8-bit multivalued digital signal, output, and temporarily stored in the image frame memory 29. Therefore, also in this image frame memory 29, both the image pickup means 22. 2 corresponding to 23 image sensors
It has a built-in RAM that can store 56 x 256 x 8-bit multi-value digital signals. In addition, a high magnification camera 19. The IC image captured by the imaging means 20 is also captured by the imaging means 24 in the same manner as described above. 25 outputs an analog signal based on its brightness, and outputs an analog signal from A through the video channel selector 26.
The signal is converted into a digital signal by the /D converter 28 and temporarily stored in the image frame memory 29 at high magnification. The central processing system 30 uses, for example, a microprocessor incorporating a plurality of RAMs, and the microprocessor is equipped with an operating section 30a. The image corresponding to the image or the signal stored in the key pattern memory 31 can be selectively displayed on the display means 33, and the pattern matching means 32
Moreover, each of the drive sources 13 to 15 of the holding means 10 can be selectively driven. The key pattern memory 31 has a built-in RAM, and a low magnification camera 17. a pattern in at least one specific area on the substrate captured in step 18, that is, a low magnification key pattern and a signal indicating the key pattern position;
In addition, patterns captured by the high-magnification cameras 19 and 20 falling in at least one specific area on the wafer, that is, high-magnification key patterns and signals indicating the positions of the key patterns are respectively stored. The storage input means in this case will be explained. Each of the cameras used has a central axis passing through its center, that is, a hairline a, and the hairline a is displayed at the center of the front display means 33 as a kind of reference line. First, as shown in FIGS. 5 to 9, the dummy wafer 1a mounted on the frame 5 is placed on the holding means 10 at a predetermined position, and the approximately central portion of the dummy wafer 1a is cut along the X axis, cutting line b. to be engraved. The cutting line b along the X-axis engraved in this way becomes a reference line for cutting the wafer. Although the dummy wafer 1a is not equipped with various electronic components and circuits, it has the same size and shape as the wafer 1 to be cut, and is mounted on a frame using the same supply means as the wafer 1. This is what was installed on the 5. The mounting means on the holding means 10 is also mounted by the same means. Therefore, in order to use this cutting line b as a reference line, since the cutting direction of the blade 11 is set, the position of the camera for alignment must be set in accordance with this. Therefore, cutting line b is blade 1
The low magnification camera 17. is set in a direction parallel to the cutting direction of 1. The surface of the dummy wafer 1a is photographed by the imaging means 22. 23, a video channel selector 26, an A/D converter 28, and an image frame memory 29, the central processing unit 30 displays the image on a display means 33. At this time, blade 1
If the set position of the camera is misaligned with respect to the cutting direction 1, as shown in FIG. lea are displayed in a relatively shifted state on the display means 33, and the hairline a obtained by both cameras is also shifted. This shifted state can be adjusted by operating the operating section 30a of the central processing unit 30 to adjust the low magnification camera 17. Adjust the setting position of 18, and as shown in Figure 8, image 1 on the right
The hairline a on 7a and the hairline a on the left image 18a are made to form a single line on the screen of the display means 33, and the cutting line b on both images is made to match the hairline a on the screen. Camera 17, i
Adjust o. Subsequently, the table 10 is moved a required distance in the Y-axis direction so that the cutting line b is directly below the high-magnification camera. And high magnification camera 19. At step 20, the same location as above is photographed, and similarly to the above, it is sent to the central processing unit 30 via the imaging means 24, 25, the video channel selector 26, the A/D converter 28, and the image frame memory 29.
The image is displayed on the display means 33, and if the cutting line b on the right image and the cutting line b on the left image in the display 33 are misaligned, the central processing unit 30 displays the image in the same manner as described above. The user operates the operation unit 30a to adjust the setting position of the camera. In most cases, positioning the low magnification camera will also allow you to position the high magnification camera. Suppose that a high magnification camera 19. In the image taken in step 20, if both the hairline a and the cutting line b are out of alignment as shown in FIG. Match. Normally, the positions of the hairline "a" and the cutting line "b" are adjusted using a low-magnification camera, so in most cases, angular deviations like those shown in Figure 7 are not observed. As shown in Figure 9,
Positional deviations in the vertical direction may be observed. In this case, the operating section 30a of the central processing unit 30 is operated to adjust the setting position of the camera, so that the hair line a on the display means 33 and the cutting line b match as shown in FIG. Adjust accordingly. Next, a sample wafer 1b, which will become the workpiece 1 on which various electronic components and circuits are mounted, is placed on the holding means 10 after being aligned by a predetermined supply means (same as the actual supply means of the workpiece). and low magnification camera 17. 18
Photograph the surface with am means 22. 23, video channel selector 26, A/D converter 28, and image frame memory 29, the central processing unit 30 displays the image on display means 33. At this time, approximately the center of the sample wafer 1b is photographed and displayed, but the sample wafer 1b is not placed in the cutting direction of the blade 11 (the If the positions are misaligned, the image 17a captured by the right low magnification camera 17 and the image 18a captured by the left low magnification camera 18 will be misaligned on the display screen of the display means 33, as shown in FIG. displayed. This shifted state is controlled by operating the operating section 30a of the central processing unit 30, and driving sources 13 to 15 of the holding means 10 are moved so that the straight line area 2a in the center is located on the hairline a in the 1,000-stage display 33. is driven and adjusted to match both images to the state shown in FIG. By aligning in this way, the cutting line b by the blade 11 and the straight line area 2a at the center substantially accurately match. After this alignment is completed, manually move the cursor C on the screen to a specific area that will become a key pattern for alignment ( Specify feature points) spot-wise. In this case, the display screen is the image 17a on the right.
and image 18a on the left, and image 17 on the right.
For example, a specific area 2r serving as a key pattern is specified on the image 18a on the left, and a specific area 2p is specified using the key pattern 0 on the left image 18a. Each of these designated specific areas has a characteristic as a key pattern, and the pixels within the range designated by the cursor C are, for example, each of the imaging means 22. 23 pixels (256 x 25 each
6), the pixels corresponding to the range of 32×32=1024, and the multi-valued digital signals of the low magnification key pattern received from these pixels are stored in the key pattern memory 31, respectively, and at the same time, the keys Each specific area 2r. Signals specifying the 2β position, that is, the position on the X-axis and Y-axis coordinates, are also stored. In this case, in the image 17a on the right and the image 18a on the left, the designated specific areas are areas each having remarkable characteristics, and even if they have different patterns from each other,
Alternatively, they may have the same pattern. The specification of the specific area at this low magnification is completed! After c, when the camera is switched from low magnification to high magnification, a display screen as shown in FIG. 12 is displayed on the display means 33. In this case, with the alignment using the previous low magnification,
Although the image 19b on the right and the image 20b on the left are displayed almost aligned, they may still be displayed slightly shifted. Therefore, the left and right images are aligned by looking at the display screen, and the force-sol C is moved on the display screen in the same manner as described above, so that the right image 19b and the left image 20b have remarkable characteristics, respectively. Specify the area as a key pattern in the same way as above, and specify each specific area 2.
R. Specify 2L. The multivalued digital signals of the high magnification key pattern received from these specified areas and the signal specifying the position on the X-Y coordinates are stored in the key pattern memory 3.
1 is stored. In addition, the specific area 2r that becomes the key pattern
, 2J2, 2R, and 2L, the selection is done manually, but the key pattern automatic setting means disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 61-204716 by the same applicant automatically selects a specific area as a key pattern. You may choose. Next, the holding means 10 is rotated by 90 degrees so that the holding means 10
A specific area (key pattern) for alignment for cutting in the Y-axis direction is selected. A high magnification display screen as shown in FIG. 13 is displayed on the display means 33. In this case, since the X-axis alignment has already been done, low-magnification alignment is not necessary. The image 19b on the right and the image 20b on the left are displayed almost aligned, but if they are still displayed slightly shifted, they are aligned and adjusted in the same way as described above. Then, by moving the cursor C on the display screen, between the right image 19b and the left image 20b,
The specific areas 2R-1 are selected using areas each having remarkable characteristics as key patterns. 2L is selected, and the multi-level digital signal of the high magnification key pattern received from these selected areas and the X-Y
A signal specifying the position on the coordinates and a signal specifying the position on the coordinates are respectively stored in the key pattern memory 31. With the above steps, preparations for performing automatic alignment are completed. Next, the pattern matching means 32 will be explained. This pattern matching means matches each low magnification key pattern and high magnification key pattern stored in the key pattern memory 31 described above with the pattern of the corresponding area on the wafer 1 to be actually cut placed on the holding stage 10. This is a means for preventing the cutting of the wafer 1, thereby determining whether the linear areas tl2a, 2b of the wafer 1 to be cut are set at a position that coincides with the cutting area (hairline a on the camera) by the blade 11 during cutting. At the same time as detection, if there is a discrepancy, it works to make them match. An example of this pattern matching effect will be described with reference to the 7-row chart in FIG. Note that this pattern matching action is performed for each left and right screen on the display screen, and for each low magnification key pattern and high magnification single key pattern, but the effect is substantially the same. As an example, a pattern matching operation based on a low-magnification key pattern in imaging with the low-magnification camera 17 will be described. The surface of the wafer 1, which is the object to be added, placed on the holding means 10 is observed with a low magnification camera 17.
The captured image is sent to the display means 3 via the imaging means 22, video channel selector 26, A/D converter 28, image frame 29 and central processing unit 30 as described above.
Image 17a on the right half of 3 (see Figures 10 and 11)
will be displayed, and pattern matching will begin immediately. That is, in steps n-1, the cursor C searches the right half of the image 17a' for a specific area that is the target corresponding to the key pattern 2r. In this case, when a key pattern is specified in the key pattern memory 31, the key pattern position is stored on the The cursor C is sequentially moved to search for the target, and in step n-2, 1
The degree of matching P is calculated sequentially as the pixels move pixel by pixel. In step n-3, the calculated matching degree P is compared with the threshold value, and if the matching IIP is greater than or equal to the threshold value, the process proceeds to step n-6, where the setting IIP and its coordinate positions are listed and stored in the memory. Thereafter, the process proceeds to step n-4, where it is determined whether or not the entire area has been searched. If the search has not been performed, the process proceeds to step n-5, where the cursor C is moved by one pixel, and step n-2
The matching degree P is calculated, and the same operations as described above are repeated. If the matching degree P is smaller than the threshold in step ri-3, the process proceeds to step n-4, and it is determined whether the search has been performed in the entire area. If not, in step n5, the cursor C is moved by one pixel. The matching degree P is calculated in step n-2, and the same operation is repeated thereafter. ``After completing the search for all areas, proceed from step n-4 to step n-7, where the largest matching P of the listed areas is determined. Since the area with the matching degree P matches the key pattern 2r, it is recognized as the area, that is, the target, and serves as the reference for alignment.The pattern matching operation is performed on the left screen of the display means and the display screen at high magnification. , furthermore, the holding means 10 is
When the wafer is rotated by 0°, the same process is performed to select a region on the wafer that serves as a reference for alignment, that is, a target. 'Next, actual alignment and cutting will be explained with reference to FIG. 4 and the flowchart of FIG. 15. First, after all camera settings and a specific area serving as a key pattern are set and stored using a dummy wafer and a sample wafer, the actual processing is started. Therefore, the frame 5 on which the wafer 1, which is the workpiece, is mounted is pre-aligned by an appropriate supply means and then supplied to the holding stage 10, and the wafer is held in a stable state by the holding means, for example, by suction means. Retained. Low magnification cameras 17,' 18
The image of the surface is captured by the central processing unit 3o through a predetermined conversion means, and the image is displayed on the display means 33 on the left and right sides. A specific area is searched for as a target corresponding to the low magnification, that is, macro key pattern > 2r, 2J2 stored in the pattern memory 31. Next, in step 2, the target key pattern 2r selected in the previous step 2 is searched. ,2a
Calculate the position on the X-Y coordinates of
Drive the drive source 13 of the holding means 10 based on the X-'Y coordinate value of 2ρ to correct the angle θ, and proceed to step - Confirm on the Y coordinate, and in step (2), the parallelism between the center/ring of the cameras 17 and 18, that is, the hairline a appearing on the image, and the straight line area 2a along the X axis is within the acceptable range. If the value is not within the allowable range, the process returns to step (3) again to correct the angle θ, and confirm the corrected positional relationship. If the parallelism between the hairline a and the linear region 2a along the X-axis is within the permissible range, the process proceeds to step (2), and the micro key pattern 2R is created based on the X-Y coordinate values. Targets 2R and 2L on the wafer corresponding to 2L are the cameras 19. Drive source 14. 15 to correct the holding means 10 in the X-axis or Y-axis direction, and the rough alignment is completed. Next, in step (3), the high magnification camera 19. 20, and the enlarged image is displayed on the 1,000-stage display 33 via a predetermined conversion means in the same manner as described above. Then, by the pattern matching operation, the micro key pattern 2R. Target 2R. which is a specific area corresponding to 2L. Search for 2L. Then, the process proceeds to step (2), and the target 2R. Calculate the position of 2L using X-Y coordinates. After that, proceed to step (3), and use the calculated X-Y coordinates and the micro key pattern 2R. stored in the key pattern memory 31. The deviation of the angle θ is corrected based on the X-Y coordinate values of 2L, and the corrected positional relationship is confirmed based on the XY coordinates in step [STEP]. .. 20, that is, the parallelism between the hairline a and the straight line region 2a along the Return to (2), correct the angle θ, and confirm the corrected positional relationship based on the X-Y coordinates. If the parallelism between the hairline a and the straight line area 2a along the Move the holding stage 10 in the Y-axis direction. Then, the position of the holding means 10 is stored in the central processing unit 30,
The close alignment in the X-axis direction is completed. After the correction to reach the high magnification, that is, the X-axis alignment, the holding means 10 is rotated by 90 degrees in step O, and the high magnification camera 19 is rotated in step [phase].
20 causes the display means 33 to display an image of the surface. In this case, the wafer 1 placed on the holding means 10 is almost at an appropriate position due to the correction using the low-magnification and high-magnification images, that is, the alignment, in steps ① to ① performed previously, so step [Phase] and below do not require alignment twice at low magnification and high magnification, so one close alignment using only the high magnification camera is sufficient. Continuing the explanation based on the flowchart shown in FIG. 15, in step [phase], the micro key patterns 2R',
Targets 1 to 2R' on the wafer corresponding to 2m-. 2
Search for L1. Next, in step [phase], target 2R'. selected in step [phase]. Calculate the position of 2L-1 using X-Y coordinates. After that, proceed to step [phase] and calculate the calculated X-Y coordinates and the micro key pattern 2R-21- stored in the key pattern memory 31.
The deviation of the angle θ is corrected based on the X-Y coordinate values of the camera 19. Then, in step O, the corrected positional relationship is confirmed based on the X-Y coordinates, and in step [phase], the camera 19. 20, that is, the parallelism between the hairline a appearing on the image and the straight line area 2b along the Y axis, is within the permissible range, and if the value is not within the permissible range, Then, go back to step (2) above, correct the angle θ, and convert the corrected positional relationship to
- Confirm based on Y coordinate. And hairline a
If the parallelism between and the straight line area 2b along the Y-axis is within the allowable range, in step 0, the parallelism is adjusted in the Y-axis direction based on the X-Y coordinate values so that the straight line area 2b coincides with the hair line a. Moving the holding means 10. Then, the position of the holding means 10 is stored in the central processing unit 30, and the Y-axis alignment is completed. In the manner described above, alignment of the linear regions 2a and 2b on the wafer 1 is performed. In addition, the time required for the entire alignment process above is approximately 1
It is about 0 seconds. In this way, immediately after the alignment of the wafer 1 to be processed in the X-axis direction (linear area 2a) and Y-axis direction (linear area 2b) is completed, the cutting operation by the blade 11 is performed. When the above-mentioned alignment is properly performed, cutting is performed through the center of the straight line regions 2a and 2b, making it possible to perform accurate cutting at predetermined positions. In the first embodiment described above, a pair of low-magnification cameras and a pair of high-magnification cameras are used, but for example, only one low-magnification camera may be used for rough alignment. That is, in the second embodiment, one low magnification camera 17- and two high magnification cameras 19-, 20- are placed close to the optical means 16 disposed on the upper part of the holding means 10. It is equipped with a so-called trinocular alignment system. Regarding the installation of each of these cameras, the low magnification camera 17' is arranged corresponding to the high magnification camera 19-,
A pair of high-magnification cameras 19' and 20- are arranged parallel to the The spacing between the wafers and the wafers is configured to be appropriately adjusted by adjusting means according to the type of semiconductor wafer, that is, the chip size. Then, the low magnification is set to approximately 1 to 5 times as described above, and the high magnification is also set to approximately 10 to 30 times, and the camera of either magnification is set to a position such as a semiconductor wafer placed on the holding means 10. The surface of the workpiece 1 is photographed, and the magnification can be switched from low magnification to high magnification or vice versa as appropriate. Furthermore, as shown in the block diagram shown in FIG. 16, the images captured by the camera are processed through appropriate optical paths and displayed as a monitor on a display means such as a television screen equipped with a cathode ray tube (described later). Ru. In this case as well, image processing is performed in the same manner as in the first embodiment, so the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals and details thereof will be omitted. That is,
The low magnification camera 17- has an imaging means 22, and the high magnification camera 19'20' has an imaging means 24. 25 are connected to each other, and these imaging means 22 and 24 . 25 is connected to a video channel selector 26. The video channel selector 26 is connected to the central processing unit 30 via an A/D converter 28 and an image frame memory 29.
It is connected to the. Furthermore, the central processing unit 30 is connected with a pattern matching means 32, a key pattern memory 31, and a display stage 33 such as a television screen equipped with a cathode ray tube.
A signal line 34 for driving the drive Iiii 13 to 15 (see FIG. 1) and a signal line 35 for driving the optical means 16
They are also the same in that they are arranged respectively. Next, image processing will be explained using the block diagram shown in FIG. The captured image is output as an analog signal indicating the brightness of the image by the imaging means 22, and the analog signal is converted into a digital signal by the A/D converter 28 via the video channel selector 26 and output, and is temporarily stored in the image frame memory 29. is memorized. In this case, the image pickup means 22 has a plurality of image pickup elements (for example, 256×256) arranged in an x-y matrix, and each image pickup element outputs a voltage according to the density of the image as an analog signal. , this analog signal is magnified 1 to 5 times by a video channel selector 26 and inputted to an A/D converter 28, where it is converted into an 8-bit multilevel digital signal and output, and is sent to an image frame memory 29. is temporarily stored. Note that the images captured by the high-magnification cameras 19 and 20 are also captured by the imaging means 24 in the same manner as described above. The analog signal is output based on the brightness of the 2Stfi, which is converted into a digital signal by the A/D converter 28 via the video channel selector 26, and temporarily stored in the image frame memory 29 at a high magnification. This is the same as the first embodiment. The central processing system 30, the operating section 30a, the key pattern memory 31, the 1,000-stage pattern matching 32, the display means 33, the signal line 34. 35 and their respective operations and functions are substantially the same as those of the first embodiment. The image taken by the low-magnification camera 17 is different from that of the first embodiment in that only one image is displayed on the display means 33, and the image taken by the low magnification camera 17 is different from that of the first embodiment in that only one image is displayed on the display means 33. There are only some differences in settings and pattern matching means. Therefore, regarding this trinocular alignment system, the first
This will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, an image captured by the low magnification camera 17- is subjected to predetermined image processing and displayed on the display means 33, and in step (1), a target corresponding to the macro key pattern 3r stored in the key pattern memory 31 is displayed. Search for a specific area. In this case, as in the first embodiment, pattern matching is performed on the entire captured image or by moving pixel by pixel and calculating the matching degree P for each pixel in a certain masked area.
Select target 3r. Next, in step 2', the position of the selected target 3r is calculated in X-Y coordinates. After that, proceed to step (1), and use the calculated X-Y coordinates, the X-Y coordinate values of the macro key pattern 3r stored in the key pattern memory 31, and the X-Y coordinate values of the micro key pattern 3R. Based on the target 3R corresponding to the micro key pattern 3R, the high magnification camera 19
The drive sources 14 and 15 (see FIG. 1) are driven to move the holding means 10 in the X and Y axis directions so that the holding means 10 is positioned approximately at the center of the holding means 10. Then, in step (1), a target 3R corresponding to the micro key pattern 3R is searched for by a pattern matching operation. Next, proceed to step 1, calculate the position of 3R to target 1 on the X-Y coordinates,
Furthermore, in step 1, wafer 1 is divided into 1 chip
move in the X-axis direction by a rectangular area divided by a and 2b),
In step ■', search for targets 1-3R similar to the previous one,
In step 1, set the position of the target 3R to
Calculate using Y coordinate. Then, in step (2), the drive source 13 of the holding means 10 is driven to correct the angle θ based on the coordinate values calculated in the preceding step (1) and step (2), and the rough alignment is completed. Next, the camera 20 is switched to a high magnification camera 20, and in step 0', a specific area that is also the target 3L is searched for, and in step 0', the position of the target 3L is calculated in X-Y coordinates. Then, in step 0-, the calculated XY coordinate values of the target 3R and the XY coordinate values of the target 3L are
-Y coordinate value and X of micro key patterns 3R and '3L stored in key pattern memory 31 = Y
The angle θ is corrected by driving the drive source 13 of the holding means 10 based on the coordinate values. In step 0', the corrected positional relationship is confirmed using the X-Y coordinate values, and in step [phase] 1, the central axes of the cameras 19-, 20-,
That is, it is detected whether the parallelism between the hairline a appearing on the image and the straight line area 2a along the X axis is within the permissible range, and if the value is not within the permissible range, step C ', the X-Y generated in step 0-
Coordinate values and the micro key pattern 3R. stored in the key pattern memory 31. The angle θ is corrected again based on the X-Y coordinate values of 3L, and the process returns to step 0' to confirm the corrected position relationship. If the parallelism between the hairline a and the straight line area 2a along the X-axis is within the allowable range, in step [phase] 1, the hairline a and the straight line area 2a along the X-axis are aligned. The drive source 15 is driven to perform correction in the Y-axis direction. Then, the position of the holding stage 10 is stored in the central processing unit 30, and the close alignment in the X-axis direction is completed. After the correction, that is, the alignment in the X-axis direction, the holding means 10 is rotated by 90 degrees in step 1, and the surface thereof is displayed as an image on the display means 33 by the high magnification cameras 19 and 20 in step 0-. . In this case, since the wafer 1 placed on the holding means 10 is almost at the appropriate position due to the correction in the previous steps 1 to [phase]', that is, the alignment, the wafer 1 placed on the holding means 10 is almost at the appropriate position, so in steps Since there is no need for two alignments at magnification and high magnification, a single close alignment using a high magnification camera is sufficient. That is, in step [phase] 1, the micro key patterns 3R-. Targets 3R1 and 3L1 on the wafer corresponding to 3L1 are searched. Next, proceed to step 0', and calculate the position of the target 3R''.
Micro key pattern 3R-1 stored in 1. 3L
]-Y coordinate value and target 3 R.
7. 3 Correct the deviation of the angle θ based on the X-Y coordinate values of 1', and in step [phase] 1, Q the corrected positional relationship with the , central axes of cameras 19'-, 20',
That is, it is detected whether the parallelism between the hairline a shown on the image and the straight line area 12b along the Y axis is within the allowable range, and if the value is not within the allowable range, the parallelism is detected. Then, return to step 1 again to correct the angle θ, and confirm the corrected positional relationship. If the parallelism between the hairline a and the straight line area 2b along the Y axis is within the allowable range, in step 0', the straight line area 2b is
The drive source 15 is driven so that b coincides with the central axis of the cameras 19-, 20-, that is, the hairline a, and the holding means 10 is moved in the Y-axis direction to perform correction. The X-Y coordinate position of the holding means 10 is then stored in the central processing unit 30. In this way, alignment is completed. Even in this case, the time required for the entire alignment process is about 10 seconds. In this way, after the alignment of the wafer 1 to be processed in the X-axis direction and the Y-axis direction is completed, the cutting operation by the blade 11 is immediately performed in the same manner as described above, but if the above-mentioned alignment is properly performed. As a result, cutting passes through the center of the straight line areas 2a and 2b. This makes it possible to perform accurate cutting at a predetermined position, and also allows sequentially supplied workpieces to be sequentially aligned and subjected to cutting using the same means. Effects of the Invention As explained above, the alignment system of the present invention includes a holding means for holding a workpiece, an optical means for imaging the surface of the workpiece held by the holding means, and an optical means for capturing an image of the surface of the workpiece held by the holding means. A working element that acts on the workpiece held by the holding means and performs processing. .. In the implant system, the optical means is composed of three or more camera means, so that each camera means sets a predetermined range of the surface of the workpiece with respect to the surface image of the workpiece. It is possible to form an image by capturing images under the specified conditions and magnification, and it is easy to set key patterns for alignment.
In addition, since there is no need to change conditions or magnification during the optical path, an excellent effect is achieved in that alignment work can be performed quickly and accurately. The optical means may include three or four camera means, and the optical means may include one or two camera means for taking an image of the surface of the workpiece held by the holding means at a relatively low magnification. Since it is composed of two low-magnification camera means and two high-magnification camera means that image the surface of the workpiece at a relatively high magnification, the low-magnification camera means performs rough alignment, and the high-magnification camera means performs rough alignment. Precise alignment is performed by the magnification camera means, without the need for switching in the optical path, and each camera means performs its own alignment, thereby reducing alignment time and reducing the effect of blades, etc. on the workpiece. This has the excellent effect of quickly and accurately aligning the elements with each other. Furthermore, coarse alignment is performed by the low magnification camera means, and then fine alignment is performed by the high magnification camera means, and the coarse alignment and fine alignment are automatically performed by the pattern matching means. This also brings about the excellent effect that alignment work can be performed even more quickly and accurately. Furthermore, since the distance between the two high-magnification camera means can be changed depending on the type of workpiece, that is, the chip size, the processing position for processing or cutting the workpiece can be adjusted to
Even if the axis and the Y axis are different, it can be quickly dealt with, and there is also the effect of being excellent in versatility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るアライメントシステムを適用した
装置の主要部を略示的に示した斜視図、第2図は同アラ
イメントシステムによって処理される被処理物の一部を
拡大して示した平面図、第3図は同アライメントシステ
ムに適用される低倍率と高倍率のカメラのセット位置の
調整を示す理論図、第4図は本発明の第1実施例に係る
四眼アライメントシステムのブロック図、第5図は同ア
ライメントシステムの一部であるダミーウエー八による
カメラの位置設定を説明するための保持手段の略示的斜
視図、第6図は同ダミーウエー八の平面図、第7図は同
ダミーウエーハをカメラで撮像し表示手段に表示させた
一例の説明図、第8図は第7図の表示画像から位置合わ
せを行った状態の説明図、第9図は表示手段上に表示さ
れているヘヤーラインと試験切削ラインとのずれを説明
するための説明図、第10図はサンプルウエーハを低倍
率カメラで捕えた画像を表示手段に表示させた説明図、
第11図は第10図のずれた位置からX−Y座標上で位
置合わせをした状態を示し且つキーパターンとなる特定
領域を指定する状態を示す説明図、第12図は第11図
の位置から高倍率カメラに切り替えてX−Y座標上で位
置調整すると共にキーパターンとなる特定領域を指定す
る状態を示す説明図、第13図は第12図の位置から被
加工物を90゜回転させ高倍率カメラで撤像した画像を
表示手段上に表示させX−Y座棟上で位置調整し且つキ
ーパターンとなる特定領域を指定する状態を示す説明図
、第14図はアライメントシステムにおけるパターンマ
ッチング手段を示すフローチャート図、第15図は同第
1実施例におけるアライメント工程を示すフローチャー
ト図、第16図は第2実施例の三眼アライメン1−シス
テムのブロック図、第17図は同第2実施例のアライメ
ント工程を示すフローチャート図である。 1・・・・・・被加工物(ウエーハ) 1a・・・ダミーウエーハ 1b・・・サンプルウエーハ 2・・・・・・パターン 2a・・・横方向の直線領域 2b・・・縦方向の直線領域 2r,2℃,2r一,2ρ一,3r.3ρ3r一.3ぶ
ー・・・低倍率の特定領域2R,2L,2R”,21′
.3R.3L.3R”.3L一・・・高倍率の特定領域
3・・・・・・オリエンテーションフラット4・・・・
・・角形領域   5・・・・・・フレーム6・・・・
・・フィルム   7・・・・・・基準端部8,9・・
・ガイド部  10・・・・・・保持手段11・・・・
・・ブレード   12・・・・・・該支持機構13〜
15・・・駆動源   16・・・・・・光学的手段1
7. 17= , 18・・・低倍率カメラ17a ,
 18a・・・低倍率カメラで捕えた画像19b,20
b・・・高倍率カメラで捕えた画像19, 20. 1
9” , 20′・・・高倍率カメラ21・・・・・・
調整手段   22〜25・・・撮像手段26・・・・
・・ビデオチャンネルセレクタ−28・・・・・・A/
D変換器 29・・・・・・メモリー30・・・・・・
中央処理ユニット30a・・・操作部31・・・・・・
キーパターンメモリー32・・・・・・パターンマッチ
ング手段3233・・・・・・表示手段   34. 
35・・・信号線a・・・・・・ヘアーライン b・・
・・・・切削ラインC・・・・・・カーソル 特許出願人  株式会社ディスコ
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the main parts of an apparatus to which an alignment system according to the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged view of a part of the object to be processed by the alignment system. A plan view, FIG. 3 is a theoretical diagram showing adjustment of the set positions of low-magnification and high-magnification cameras applied to the alignment system, and FIG. 4 is a block diagram of the four-eye alignment system according to the first embodiment of the present invention. Figure 5 is a schematic perspective view of the holding means for explaining the position setting of the camera by the dummy way 8 which is a part of the alignment system, Figure 6 is a plan view of the dummy way 8, and Figure 7 is a An explanatory diagram of an example in which the dummy wafer is imaged by a camera and displayed on a display means, FIG. 8 is an explanatory diagram of a state in which positioning has been performed from the display image of FIG. An explanatory diagram for explaining the deviation between the hair line and the test cutting line; FIG. 10 is an explanatory diagram showing an image of a sample wafer captured by a low magnification camera displayed on a display means;
Fig. 11 is an explanatory diagram showing a state in which the position has been aligned on the X-Y coordinates from the shifted position in Fig. 10, and a state in which a specific area to be a key pattern is specified, and Fig. 12 is an explanatory diagram showing the position in Fig. 11. An explanatory diagram showing how to switch to a high-magnification camera, adjust the position on the X-Y coordinates, and specify a specific area that will become a key pattern. An explanatory diagram showing a state in which an image retracted by a high-magnification camera is displayed on a display means, the position is adjusted on the X-Y seat ridge, and a specific area that becomes a key pattern is designated. Figure 14 is a pattern matching in the alignment system. 15 is a flowchart showing the alignment process in the first embodiment, FIG. 16 is a block diagram of the trinocular alignment system 1 of the second embodiment, and FIG. 17 is the second embodiment. FIG. 3 is a flowchart diagram illustrating an example alignment process. 1... Workpiece (wafer) 1a... Dummy wafer 1b... Sample wafer 2... Pattern 2a... Horizontal straight line area 2b... Vertical straight line Region 2r, 2°C, 2r-, 2ρ-, 3r. 3ρ3r1. 3bu...low magnification specific areas 2R, 2L, 2R", 21'
.. 3R. 3L. 3R".3L-...High magnification specific area 3...Orientation flat 4...
...Rectangular area 5...Frame 6...
...Film 7...Reference end portions 8, 9...
・Guide part 10... Holding means 11...
...Blade 12...The support mechanism 13~
15... Drive source 16... Optical means 1
7. 17=, 18...low magnification camera 17a,
18a...Images 19b and 20 captured with a low magnification camera
b...Images 19 and 20 captured with a high-magnification camera. 1
9", 20'...High magnification camera 21...
Adjustment means 22 to 25...Imaging means 26...
...Video channel selector-28...A/
D converter 29...Memory 30...
Central processing unit 30a...operation section 31...
Key pattern memory 32... Pattern matching means 3233... Display means 34.
35...Signal line a...Hair line b...
... Cutting line C ... Cursor patent applicant DISCO Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保
持されている被加工物の表面を撮像する光学手段と、該
保持手段に保持されている被加工物に作用し、加工を遂
行する作用要素とを具備するアライメントシステムであ
って、前記光学手段は3個以上のカメラ手段から構成さ
れているアライメントシステム。
(1) A holding means for holding a workpiece, an optical means for imaging the surface of the workpiece held by the holding means, and an optical means that acts on the workpiece held by the holding means to process the workpiece. an alignment system comprising an operating element for carrying out the operation, wherein said optical means is constituted by three or more camera means.
(2)光学手段は、4個のカメラ手段から構成されてい
る請求項(1)記載のアライメントシステム。
(2) The alignment system according to claim (1), wherein the optical means comprises four camera means.
(3)光学手段は、3個のカメラ手段から構成されてい
る請求項(1)記載のアライメントシステム。
(3) The alignment system according to claim (1), wherein the optical means comprises three camera means.
(4)保持手段に保持されている被加工物の表面を比較
的低い倍率で撮像する2個の低倍率カメラ手段と、該被
加工物の表面を比較的高い倍率で撮像する2個の高倍率
カメラ手段とから光学手段を構成する請求項(2)記載
のアライメントシステム。
(4) Two low-magnification camera means that image the surface of the workpiece held by the holding means at a relatively low magnification, and two high-magnification camera means that image the surface of the workpiece at a relatively high magnification. 3. The alignment system according to claim 2, wherein the optical means includes a magnification camera means.
(5)保持手段に保持されている被加工物の表面を比較
的低い倍率で撮像する1個の低倍率カメラ手段と、該被
加工物の表面を比較的高い倍率で撮像する2個の高倍率
カメラ手段とから光学手段を構成する請求項(3)記載
のアライメントシステム。
(5) One low magnification camera means that images the surface of the workpiece held by the holding means at relatively low magnification, and two high magnification camera means that images the surface of the workpiece at relatively high magnification. 4. The alignment system according to claim 3, wherein the optical means includes a magnification camera means.
(6)保持手段に保持されている被加工物を作用要素に
対し、所要位置関係に位置合わせするアライメントであ
って、低倍率カメラ手段によって粗アライメントを遂行
し、その後高倍率カメラ手段によって精密アライメント
を遂行する請求項(4)乃至(5)記載のアライメント
システム。
(6) Alignment in which the workpiece held by the holding means is aligned in a desired positional relationship with respect to the operating element, in which rough alignment is performed by a low-magnification camera means, and then fine alignment is performed by a high-magnification camera means. The alignment system according to claims (4) and (5), which performs the following.
(7)粗アライメント及び精密アライメントは、パター
ンマッチング手段により自動的に遂行される請求項(6
)記載のアライメントシステム。
(7) The coarse alignment and fine alignment are automatically performed by pattern matching means (6).
) described alignment system.
(8)低倍率カメラ手段は光学的に低倍率であり、高倍
率カメラ手段は光学的に高倍率である請求項(4)乃至
(7)記載のアライメントシステム。
(8) The alignment system according to any one of claims (4) to (7), wherein the low magnification camera means has an optically low magnification, and the high magnification camera means has an optically high magnification.
(9)2個の高倍率カメラ手段の間隔が、被加工物の種
類に応じて可変できる請求項(4)乃至(8)記載のア
ライメントシステム。
(9) The alignment system according to any one of claims (4) to (8), wherein the distance between the two high-magnification camera means can be varied depending on the type of workpiece.
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