JPH11330013A - ウェーハのパターン撮像装置 - Google Patents
ウェーハのパターン撮像装置Info
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- JPH11330013A JPH11330013A JP10138625A JP13862598A JPH11330013A JP H11330013 A JPH11330013 A JP H11330013A JP 10138625 A JP10138625 A JP 10138625A JP 13862598 A JP13862598 A JP 13862598A JP H11330013 A JPH11330013 A JP H11330013A
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Abstract
れるためにウェーハのパターン面を可視光によって撮像
することができない場合であってもウェーハを透過する
光を用いてウェーハのパターン面をウェーハの裏面から
撮像することができるようにしたウェーハのパターン撮
像装置を提供する。 【解決手段】シリコンのウェーハWは、パターン描画さ
れたウェーハWの表面を保護するため、その表面がウェ
ーハシート12に貼り付けられてウェーハテーブル14
に載置される。ウェーハテーブル14の上方には赤外光
による像を撮像するIRカメラ16と、ウェーハWに赤
外光を照射するIR用光源18とが設置され、ウェーハ
テーブル14には赤外光を反射するミラー20が設置さ
れる。これにより、IR用光源18から照射された赤外
光は、シリコンのウェーハWを透過してミラー20で反
射され、その反射された赤外光がウェーハWのパターン
面を照明して、パターン面の画像がIRカメラ16によ
って撮像される。
Description
撮像装置に係り、特にウェーハダイシング装置等におけ
るウェーハのアライメントに適用されるウェーハのパタ
ーン撮像装置に関する。
るダイシングの工程は、以下の手順によって行われてい
る。まず、ウェーハは、ウェーハマウンタによりウェー
ハを搬送するためのフレームと位置合わせされてフレー
ムに貼られた粘着テープ(ウェーハシート)に貼り付け
られる。そして、このウェーハはフレームと共にダイシ
ングを行うウェーハテーブル上に搬送される。尚、ウェ
ーハシートには、パターン描画されていないウェーハの
裏面が貼り付けられ、パターン描画されたウェーハの表
面(パターン面)が上方に向けてウェーハテーブルに載
置される。
と、次に、ウェーハテーブルにおいてアライメントが行
われる。従来、このアライメントの方法として、パター
ンマッチング法によるものが知られている。この方法
は、ウェーハのパターン面を複数箇所で撮像し、これに
よって得られた画像と予めコンピュータに入力してある
基準パターンとを比較することにより、ウェーハ上に基
準パターンが描画されている位置を見つけ出し、この位
置からウェーハの姿勢を把握するというものである。こ
れによってウェーハテーブルの回転位置及び前後左右の
位置が調整されウェーハが適切な姿勢にアライメントさ
れる。
れると、次に、ウェーハは、ウェーハシートに貼り付け
られたままブレード(ダイヤモンドカッター等)によっ
て多数のチップに切断される。そして、ウェーハの切断
が終了すると、ダイシングによって発生した切り屑が純
水等で洗い流された後、チップがウェーハシートから外
されて、ダイシングの工程が終了する。
たようなダイシングの工程において、ウェーハのパター
ン面にダイシングによる切り屑等のコンタミが付着する
ことが問題になっていた。従来は、上述したようにウェ
ーハをダイシングしたのち、純水等によりコンタミを洗
い流したり、ダイシングの際の切削水のかけ方を工夫す
ることによってウェーハのパターン面へのコンタミの付
着を防止するようしていたが、これらの方法ではウェー
ハのパターン面に付着したコンタミを完全に洗い流すこ
とは不可能であった。
がウェーハのパターン面に接触すること自体が問題とな
るものも有り、このような場合にはウェーハのパターン
面を保護膜等により保護する等、コンタミの付着防止に
大きな労力を払わなければならなかった。そこで、この
ような不具合を簡易に解決する方法として、ウェーハの
裏面側をウェーハシートに貼り付けるのではなく、通常
とは裏返しにしてウェーハのパターン面側をウェーハシ
ートに貼り付けてダイシングを行うことが考えられる。
これにより、ウェーハのパターン面がウェーハシートに
よって保護され、ウェーハのパターン面に切削水等が接
触したり、コンタミが付着するといった不具合が防止さ
れるようになる。
ェーハシートに貼り付けるようにした場合には、ウェー
ハはウェーハテーブルにパターン面を下にして(パター
ン面がウェーハテーブルと対向して)載置されることに
なるため、通常の撮像カメラではウェーハテーブルの上
方からウェーハのパターン面を撮像することができなく
なる。ウェーハのパターン面が撮像できない場合には、
上述したパターンマッチング法のようにウェーハのパタ
ーン面の画像に基づいてウェーハをアライメントするこ
とができないという問題が生じる。
もので、ウェーハがパターン面を下にしてウェーハテー
ブルに載置されるためにウェーハのパターン面を可視光
によって撮像することができない場合であってもウェー
ハを透過する光を用いてウェーハのパターン面をウェー
ハの裏面から撮像できるようにしたウェーハのパターン
撮像装置を提供することを目的とする。
に請求項1に記載の発明は、ウェーハの表面上のパター
ンを撮像するウェーハのパターン撮像装置において、前
記ウェーハの前記パターンを除く部分を透過する波長の
光を前記ウェーハに照射する照明手段と、前記照明手段
から照射されて前記ウェーハを透過した光によって前記
ウェーハの表面のパターンを撮像する撮像手段と、を備
えたことを特徴としている。
に記載の発明において、前記ウェーハがシリコンである
場合に、前記照明手段は赤外光を前記ウェーハに照射
し、前記撮像手段は赤外線カメラによって前記照明手段
から照射された赤外光による像を撮像することを特徴と
している。また、請求項3に記載の発明は、請求項1に
記載の発明において、前記ウェーハは、パターン面を下
にしてウェーハテーブル上に載置され、前記撮像手段及
び照明手段は、前記ウェーハの裏面上方に設置されると
共に、前記照明手段から出射されてウェーハを透過した
光を前記撮像手段に向けて反射させる反射部材が前記ウ
ェーハテーブル内に内蔵され、前記反射部材で反射され
た反射光を前記撮像手段で撮像することを特徴としてい
る。
に記載の発明において、前記ウェーハは、パターン面を
下にしてウェーハテーブル上に載置され、前記撮像手段
は、前記ウェーハの裏面上方に配置されると共に、前記
照明手段は、前記ウェーハテーブル内に内蔵され、前記
照明手段から出射された光を前記撮像手段で撮像するこ
とを特徴としている。
シリコンのウェーハを透過する波長の光をウェーハに照
射し、ウェーハを透過した光によってウェーハの表面に
描画されたパターンを撮像するようにしたため、ウェー
ハの裏面からウェーハの表面に描画されたパターンを撮
像することができる。これにより、例えば、ウェーハダ
イシング装置においてパターン描画されたウェーハの表
面にダイシングによるコンタミが付着するのを防止する
ために、又はウェーハの表面に切削水が接触することを
防止するために、従来とは裏返しにウェーハの表面側を
ウェーハシートに貼り付け、ウェーハの表面側をウェー
ハテーブルに対向させて載置した場合であっても、ウェ
ーハテーブルの上方からウェーハの表面に描画されたパ
ターンを撮像することができる。そして、このようにし
て取得した画像に基づいて従来と同様にウェーハのアラ
イメント等を行うことができる。
るウェーハのパターン撮像装置の好ましい実施の形態に
ついて詳説する。図1及び図2は、ウェーハダイシング
装置、及びウェーハダイシング装置においてウェーハの
アライメントに適用される本発明に係るウェーハのパタ
ーン撮像装置の一実施の形態を示した構成図である。こ
れらの図に示すウェーハ(シリコンウェーハ)Wは、フ
レーム10に貼られたウェーハシート12に通常とは裏
返しに貼り付けられ、フレーム10と共にウェーハテー
ブル14上に載置される。即ち、パターンが描画された
ウェーハWの表面(以下、パターンが描画されたウェー
ハWの表面をパターン面という。)が、ウェーハシート
12に貼り付けられ、そして、ウェーハシート12に貼
り付けられたウェーハWは、パターン面を下にしてウェ
ーハテーブル14に載置される。
12の下面を真空吸着し、ウェーハWをウェーハテーブ
ル14上に固定する。また、ウェーハテーブル14は、
同図X,Y軸で示す前後左右方向の動作が可能であると
共に、同図θで示す回転方向の回転動作が可能であり、
図示しない制御部の制御によってこれらの方向に動作
し、ウェーハテーブル14に吸着保持したウェーハWを
所要位置に移動させるようになっている。
動モータ2によって高速回転されるブレード4を有し、
高速回転されたブレード4によってウェーハテーブル1
4上に載置されたウェーハWをダイス状チップに切断す
る。また、図示しない切削水噴射ノズル及び洗浄水噴射
ノズルから切削水、洗浄水を噴き出し、これらの切削
水、洗浄水によってブレード4及びウェーハWの冷却、
洗浄が行われるようになっている。このようなウェーハ
ダイシング装置において、上述のようにウェーハWのパ
ターン面側をウェーハシート12に貼り付けるようにし
たことで、ウェーハWのパターン面がウェーハシート1
2によって保護され、ダイシングの際の切削水の接触や
コンタミの付着等が防止されるようになる。
ーハダイシング装置においてウェーハをアライメントす
る際に使用される装置である。図2に示すようにウェー
ハテーブル14の上方には、赤外光を可視化して赤外光
による像を撮像するIRカメラ16が設置されると共
に、ウェーハテーブル14上のウェーハWに赤外光を照
射するIR用光源18がIRカメラ16の周囲を回転可
能に設置される。尚、IRカメラ16には像を拡大する
顕微鏡16Aが設置される。
で示すように赤外光を反射するミラー20が配置され
る。尚、ウェーハテーブル14には同図に示すミラー2
0と同様のミラーが図3、図4に示すように複数配設さ
れているが、図3、図4についての説明は後述する。上
記IR用光源18から出射される赤外光は、シリコンの
ウェーハWを透過する波長(約1100nm)の光を含
み、この赤外光は鉛直方向に対して斜め方向からウェー
ハWの上面(裏面)に入射し、ウェーハW及びウェーハ
シート12を透過してウェーハテーブル14に設置され
たミラー20に入射する。そして、ウェーハテーブル1
4のミラー20に入射した赤外光は、このミラー20に
よって鉛直上方に反射され、ウェーハWのパターン面を
下方から照明する。
外光によって照明されたウェーハWのパターン面を撮像
する。即ち、ミラー20で反射された赤外光は、ウェー
ハWのパターン面のパターンによって遮断される部分以
外はウェーハWを透過してウェーハテーブル14の上方
に設置されたIRカメラ16の顕微鏡16Aに入射す
る。これにより、ウェーハWのパターン面の所定範囲の
画像が顕微鏡16Aによって拡大され、その範囲の画像
がIRカメラ16によって撮像されるようになってい
る。
ーブル14の側面断面図及び平面図である。尚、図3に
示すウェーハテーブル14には、ウェーハシート12に
貼り付けられたウェーハWがパターン面を下にして載置
されている。これらの図に示すように、ウェーハテーブ
ル14の表面には多数の吸着孔30、30、…が形成さ
れ、これらの吸着孔30、30、…はウェーハテーブル
14の裏面に形成された排気孔32に連通されている。
そして、排気孔32には図示しない排気ポンプが接続さ
れるようになっている。従って、排気ポンプを作動させ
ることによってウェーハテーブル14内の空洞部36の
気圧が下がり、ウェーハテーブル14の表面に接触して
いるウェーハシート12が吸着孔30、30、…によっ
てウェーハテーブル14の表面に吸着され、ウェーハシ
ート12に貼り付けられたウェーハWがウェーハテーブ
ル14上に固定される。
位置に矩形状の穴38、38、…が形成され、これらの
穴38、38、…には赤外光を反射する上記ミラー2
0、20、…が設置される。これらのミラー20、2
0、…は、ウェーハWのパターン面の画像を複数の位置
で撮像できるようにウェーハテーブル14の各所に散在
させて設けられたものであり、ウェーハテーブル14を
前後左右に移動させて各ミラー20をIRカメラ16の
真下に移動させることにより各ミラー20が設置された
位置でウェーハWのパターン面の画像を取得することが
できるようになっている。
その反射面が水平面(ウェーハテーブル14の表面)に
対して所定の傾斜角度で設置される。このミラー20の
傾斜角度は、IRカメラ16及びIR用光源18との位
置関係で決められ、ミラー20の反射面の法線、IRカ
メラ16の光軸及びIR用光源18の光軸が同一面内に
配置されたときにIR用光源18からミラー20に入射
した赤外光がIRカメラ16の光軸上に反射されるよう
に設定される。これにより、図5の拡大図に示すよう
に、ミラー20によってIRカメラ16の光軸上に反射
された赤外光は、ウェーハWのパターン面のパターンP
によって遮断される部分以外はウェーハWを透過してウ
ェーハテーブル14の上方に設置されたIRカメラ16
の顕微鏡16Aに入射されるようになる。
すると、ミラー20に入射する赤外光の入射角度が変化
し、ミラー20で反射された赤外光がIRカメラ16に
入射されなくなるため、図6に示すように、ウェーハテ
ーブル14の回転角度に合わせてIR用光源18の位置
がIRカメラ16の周囲で回転するようになっている。
これにより、赤外光をミラー20に対して常に一定の入
射角度で入射させるようにし、ミラー20で反射される
赤外光を鉛直上方のIRカメラ16に適切に入射させる
ようにしている。尚、IR用光源18を回転させる替わ
りに、IRカメラ16の周囲に赤外光を発光させるリン
グ状の光源を設置してもよい。
撮像装置によれば、シリコンのウェーハWを透過する赤
外光でウェーハWを照明し、ウェーハWを透過したその
赤外光による像を撮像することにより、ウェーハWの裏
面側からウェーハWの表面側のパターン面を撮像するこ
とが可能となる。そして、ダイシング装置において、ウ
ェーハWのパターン面を保護するためにこのパターン面
をウェーハシート12に貼り付け、パターン面を下にし
て(パターン面をウェーハテーブル14の表面に対向さ
せて)ウェーハWをウェーハテーブル14に載置した場
合であっても、ウェーハテーブル14のミラー20が設
置された位置においてパターン面の画像を撮像すること
ができる。これにより、ウェーハテーブル14を前後左
右方向又は回転方向に動作させてミラー20が設置され
た複数の位置でウェーハWのパターン面の画像を取得
し、取得した画像と予め装置に記憶した基準パターンと
のパターンマッチングによりウェーハWを所要の姿勢に
アライメントすることができるようになる。
ように複数のミラー20をウェーハテーブル14の全範
囲に略均等に配置させるようにしたが、例えば、ウェー
ハWのアライメントにおいてウェーハWのパターン面の
画像を撮像する位置がウェーハテーブル14の中心に対
して前後、左右の位置に限られている場合には、図7に
示すようにその撮像位置に応じたウェーハテーブル14
の位置にミラー20を配置するようにしてもよい。
方向から照射するようにしたが、図8に示すように、傾
斜角45度の2つの反射面50A、50Aを有するプリ
ズム等の光学部材50をウェーハテーブル14に設置
し、IR用光源18から鉛直方向に赤外光を出射し、光
学部材50の2つの反射面50A、50Aを介してウェ
ーハWのパターン面を照明するようにしてもよい。
ブル14の上方にIR用光源18を設置し、ウェーハテ
ーブル14に設置したミラー20で赤外光を反射させ
て、ウェーハWのパターン面を照明するようにしたが、
これに限らず、図9に示すようにIR用光源18をウェ
ーハテーブル14に内蔵し、ウェーハWのパターン面を
直接又はミラー等の光学部材を介して照明するようにし
てもよい。また、IR用光源18をウェーハテーブル1
4に内蔵しなくても、ウェーハテーブル14の下方にI
R用光源18を設置し、ウェーハテーブル14に光が通
過する穴等の光路を設けてウェーハWのパターン面を照
明するようにしてもよい。更に、IR用光源18をウェ
ーハテーブル14の上方に設置し、IRカメラ16をウ
ェーハWより下方のウェーハテーブル14側に設置する
ようにしてもよい。
パターン面が可視光では撮像できない不具合を解消する
ためにウェーハを透過する赤外光を使用してウェーハW
の裏面側からパターン面の画像を撮像するようにした
が、このような場合に限らず、通常の場合、即ち、パタ
ーン面を上面にしてウェーハWをウェーハテーブル14
に載置する場合でも上記実施の形態と同様に赤外光を用
いてパターン面の画像を撮像するようにしてもよい。赤
外光を用いた場合には可視光の場合に比べてコントラス
トの高い画像を得ることができる。
コンのウェーハWを透過するという特性を用いてウェー
ハWの裏面からウェーハWのパターン面を撮像するよう
にしたが、本発明はシリコンのウェーハWに限らず、シ
リコン以外の材質のウェーハに対しても上記実施の形態
と同様にウェーハを透過する波長の光を用いることによ
りウェーハの裏面からウェーハのパターン面を撮像する
ことができる。また、シリコンのウェーハWにおいても
赤外光以外の波長の光で、かつ、シリコンを透過する波
長の光を用いてウェーハWの裏面からウェーハのパター
ン面を撮像するようにしてもよい。
等におけるウェーハアライメントに適用されるだけでな
く、ウェーハのパターン面の画像を取得して何らかの処
理を行う装置(例えば、ウェーハプロービングマシン、
ウェーハの欠陥検査装置等)についても適用することが
できる。
ハのパターン撮像装置によれば、例えば、赤外光のよう
にシリコンのウェーハを透過する波長の光をウェーハに
照射し、ウェーハを透過した光によってウェーハの表面
に描画されたパターンを撮像するようにしたため、ウェ
ーハの裏面からウェーハの表面に描画されたパターンを
撮像することができる。これにより、例えば、ウェーハ
ダイシング装置においてパターン描画されたウェーハの
表面にダイシングによるコンタミが付着するのを防止す
るために、又はウェーハの表面に切削水が接触すること
を防止するために、従来とは裏返しにウェーハの表面側
をウェーハシートに貼り付け、ウェーハの表面側をウェ
ーハテーブルに対向させて載置した場合であっても、ウ
ェーハテーブルの上方からウェーハの表面に描画された
パターンを撮像することができる。そして、このように
して取得した画像に基づいて従来と同様にウェーハのア
ライメント等を行うことができる。
グ装置の一実施の形態を示した構成図である。
装置の一実施の形態を示した構成図である。
装置のウェーハテーブルの側面断面図である。
装置のウェーハテーブルの平面図である。
のパターン面での様子を示した説明図である。
ある。
の配置の他の実施の形態を示した平面図である。
の他の実施の形態を示したウェーハテーブルの側面断面
図である。
する場合の実施の形態を示したウェーハテーブルの側面
断面図である。
に請求項1に記載の発明は、ウェーハのパターンを除く
部分を透過する波長の光を該ウェーハに照射する照明手
段と、該照明手段から照射されて前記ウェーハを透過し
た光によって前記ウェーハの表面のパターンを撮像する
撮像手段と、を備えたウェーハのパターン撮像装置にお
いて、前記ウェーハは、パターンが描画された表面を下
にしてウェーハテーブル上に載置され、前記撮像手段及
び照明手段は、前記ウェーハの裏面上方に設置されると
共に、前記照明手段から出射されてウェーハを透過した
光を前記撮像手段に向けて反射させる反射部材が前記ウ
ェーハテーブル内に内蔵され、前記反射部材で反射され
た反射光を前記撮像手段で撮像することを特徴としてい
る。
に記載の発明において、前記ウェーハがシリコンである
場合に、前記照明手段は赤外光を前記ウェーハに照射
し、前記撮像手段は赤外線カメラによって前記照明手段
から照射された赤外光による像を撮像することを特徴と
している。また、請求項3に記載の発明は、請求項1に
記載の発明において、前記照明手段は、前記ウェーハテ
ーブルの回転に合わせて前記撮像手段の周囲を回転する
ことを特徴としている。
に記載の発明において、前記照明手段は、前記撮像手段
の周囲にリング状に配置されることを特徴としている。
Claims (4)
- 【請求項1】 ウェーハの表面上のパターンを撮像する
ウェーハのパターン撮像装置において、 前記ウェーハの前記パターンを除く部分を透過する波長
の光を前記ウェーハに照射する照明手段と、 前記照明手段から照射されて前記ウェーハを透過した光
によって前記ウェーハの表面のパターンを撮像する撮像
手段と、 を備えたことを特徴とするウェーハのパターン撮像装
置。 - 【請求項2】 前記ウェーハがシリコンである場合に、
前記照明手段は赤外光を前記ウェーハに照射し、前記撮
像手段は赤外線カメラによって前記照明手段から照射さ
れた赤外光による像を撮像することを特徴とする請求項
1のウェーハのパターン撮像装置。 - 【請求項3】 前記ウェーハは、パターン面を下にして
ウェーハテーブル上に載置され、前記撮像手段及び照明
手段は、前記ウェーハの裏面上方に設置されると共に、
前記照明手段から出射されてウェーハを透過した光を前
記撮像手段に向けて反射させる反射部材が前記ウェーハ
テーブル内に内蔵され、前記反射部材で反射された反射
光を前記撮像手段で撮像することを特徴とする請求項1
のウェーハのパターン撮像装置。 - 【請求項4】 前記ウェーハは、パターン面を下にして
ウェーハテーブル上に載置され、前記撮像手段は、前記
ウェーハの裏面上方に配置されると共に、前記照明手段
は、前記ウェーハテーブル内に内蔵され、前記照明手段
から出射された光を前記撮像手段で撮像することを特徴
とする請求項1のウェーハのパターン撮像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10138625A JP2937244B1 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | ウェーハのパターン撮像装置 |
US09/310,759 US6086453A (en) | 1998-05-20 | 1999-05-13 | Wafer Pattern imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10138625A JP2937244B1 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | ウェーハのパターン撮像装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2937244B1 JP2937244B1 (ja) | 1999-08-23 |
JPH11330013A true JPH11330013A (ja) | 1999-11-30 |
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ID=15226446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10138625A Expired - Fee Related JP2937244B1 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | ウェーハのパターン撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
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