JPS60177647A - Automatic precision positioning system - Google Patents

Automatic precision positioning system

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JPS60177647A
JPS60177647A JP59032576A JP3257684A JPS60177647A JP S60177647 A JPS60177647 A JP S60177647A JP 59032576 A JP59032576 A JP 59032576A JP 3257684 A JP3257684 A JP 3257684A JP S60177647 A JPS60177647 A JP S60177647A
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pattern
wafer
key pattern
semiconductor wafer
automatic precision
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Shinichi Tamura
進一 田村
Masanori Uga
宇賀 正徳
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Disco Abrasive Systems Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection

Abstract

PURPOSE:To enable to precisely position a wafer by a method wherein the relative position of the image of the wafer and the linear region in a memory are detected by a system other than a pattern matching system and the wafer is subjected to a primary positioning, and after that, the relative position is detected by the pattern matching system and the wafer is subjected to a secondary positioning. CONSTITUTION:A wafer 2 is held on a movable stand 4, part of the surface of the wafer 2 is enlarged 26 and picked up, the concentration signal of lattice state array picture elements in the image is undergone an A/D conversion 32 and the concentration signal converted is stored in an image frame memory 34. An arithmetic processing 40 of a differentiation 44, a threshold processing and a parity check 48 is performed to the memory 34 to make a binary digital signal, which is memorized in a CPU36, and the relative position of a linear region 18 to the image is detected 42 by said signal. Successively, when the wafer is remaining unchanged on the prescribed position, a key pattern 56, a subkey pattern 57 and the positions thereof, which are displayed on each left and right part of a display screen 50, are memorized 52. The pattern in the image same as the key pattern is detected 54 on the basis of the memories 34 and 52, the matching degree is calculated 36 and the linear region 18 is made to match while the driving 21 of the stand 4 is controlled 64. According to this constitution, the automatic positioning of the wafer can be performed fully, rapidly and accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、半導体ウェー・・の自動精密位置合せシステ
ム、更に詳しくは、表面には格子状に配列された複数個
の直線状領域が存在し、かかる直線状領域によって区画
された複数個の矩形領域の各々には回路パターンが施さ
れている半導体ウェーハを、所要位置に位置付ける自動
精密位置合せシステムに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to an automatic precision alignment system for semiconductor wafers, and more specifically, the present invention relates to an automatic precision alignment system for semiconductor wafers. The present invention relates to an automatic precision positioning system for positioning a semiconductor wafer, each of which has a circuit pattern in a plurality of rectangular regions defined by linear regions, at a desired position.

〈背景技術〉 周知の如く、半導体ウェーッ・の表面には、所定間隔を
置いて格子状に配列された所定幅の複数個の直線状領域
が存在する。かかる直線状領域は、一般に、ストリート
と称されている。そして、直線状領域によって区画され
た複数個の矩形領域に回路パターンが施されている。か
ような半導体ウェーハは、上記直線状領域において切断
され、かくして回路パターンが施されている複数個の矩
形領域が個々に分離される。個々に分離された矩形領域
は、一般に、チップと称されている。半導体ウェーハの
切断は充分精密に上記直線状領域において遂行すること
が重要であ夛、上記直線状領域自体の幅は、極めて狭く
、一般に、数十μm程度である。それ故に、ダイヤモン
ドブレードの如tk切断手段によって半導体ウェーハを
切断する際には、切断手段に関して著しく精密に半導体
ウェーハを位置合せすることが必要である。
<Background Art> As is well known, on the surface of a semiconductor wafer, there are a plurality of linear regions having a predetermined width and arranged in a lattice shape at predetermined intervals. Such linear regions are generally referred to as streets. A circuit pattern is applied to a plurality of rectangular areas partitioned by linear areas. Such a semiconductor wafer is cut in the linear region, and a plurality of rectangular regions each having a circuit pattern are thus separated. Individually separated rectangular areas are commonly referred to as chips. It is important to cut the semiconductor wafer with sufficient precision in the linear region, and the width of the linear region itself is extremely narrow, generally on the order of several tens of micrometers. Therefore, when cutting a semiconductor wafer with a TK cutting means, such as a diamond blade, it is necessary to align the semiconductor wafer with great precision with respect to the cutting means.

而して、上記切断等のために半導体ウェーッ・を所要位
置に充分精密に位置付けるための、種々の形態の自動精
密位置合せシステムが、既に提案され実用に共されてい
る。かような自動精密位置合せシステムは、一般に、保
持手段に保持された半導体ウェーハの表面に存在する上
記直線状領域の相対的位置を充分精密に検出し、かかる
検出に基いて保持手段を移動せしめて半導体クエーノ1
を所要位置に位置合せしている。かような自動精密位置
合せシステムにおける上記直線状領域の相対的位置の検
出は、一般に、パターンマツチング方式を利用している
。即ち、半導体ウェーッ・が所定位置にある時のその表
面上の特徴的な特定領域のパターン即ちキーパターン、
及びかかるキーパターンの位置を予め記憶して置き、位
置合せすべき半導体ウェーハの表面上で上記キーパター
ンと同一のパターンを検出し、かくして@線状領域の相
対的位置を検出する。
Various forms of automatic precision positioning systems have already been proposed and put into practical use for positioning the semiconductor wafer at a desired position with sufficient precision for the above-mentioned cutting and the like. Such automatic precision alignment systems generally detect with sufficient precision the relative position of the linear region on the surface of the semiconductor wafer held by the holding means, and move the holding means based on such detection. Semiconductor quaeno 1
is aligned to the required position. Detection of the relative position of the linear region in such an automatic precision alignment system generally utilizes a pattern matching method. That is, a pattern of characteristic specific areas on the surface of the semiconductor wafer when it is in a predetermined position, that is, a key pattern;
The position of the key pattern is stored in advance, and the same pattern as the key pattern is detected on the surface of the semiconductor wafer to be aligned, thus detecting the relative position of the linear region.

然るに、パターンマツチング方式を利用して直線状領域
の相対的位置を検出する従来の自動精密位置合せシステ
ムには、直線状領域の相対的位置を適切に検出するには
半導体ウェーハの表面における比較的広い範囲に渡って
パターンマツチングを遂行することが必要であυ、従っ
て、相当長時間を擬し、かくして上記切断等の半導体ウ
ェーハ処理工程における高速化を阻害する、という重大
な欠点がある。
However, conventional automatic precision alignment systems that utilize pattern matching methods to detect the relative positions of linear regions do not require comparison on the surface of a semiconductor wafer to properly detect the relative positions of linear regions. There is a serious drawback in that pattern matching must be performed over a wide range of targets, thus requiring a considerable amount of time, thus hindering the speeding up of semiconductor wafer processing steps such as cutting. .

他方、本出願人の出願にかかる昭和58年特許願第16
2031、発明の名称:自動精密位置合せシステム、出
願日:昭和58年9月5日)明細書及び図面には、独特
な直線検出方式によって上記直線状領域の少なくとも片
側縁の位置を検出し、かくして上記直線状領域の相対的
位置を検出することを利用した自動精密位置合せシステ
ムが提案されている。かかる自動精密位置合せシステム
にオイテハ、パターンマツチング方式を利用する従来の
自動精密位置合せシステムと比べて相当迅速に直線状領
域の相対的位置を検出することができ、従って上記切断
等の半導体ウェーハ処理工程の高速化に充分に対処する
ことができる。
On the other hand, Patent Application No. 16 filed in 1982 by the present applicant
2031, title of invention: automatic precision positioning system, filing date: September 5, 1988) The specification and drawings state that the position of at least one edge of the linear region is detected by a unique straight line detection method; Thus, automatic precision alignment systems have been proposed that utilize detection of the relative positions of the linear regions. This automatic precision alignment system is capable of detecting the relative position of a linear region considerably more quickly than the conventional automatic precision alignment system that uses a pattern matching method, and therefore, it is possible to detect the relative position of a linear region considerably more quickly than the conventional automatic precision alignment system that uses a pattern matching method. It is possible to sufficiently cope with speeding up the processing process.

しかしながら、上記昭和58年特許願第162031号
明i書及び図面において提案されている自動精密位置合
せシステムには、その可能性は著しく小さいが、例えば
直線状領域によって区画されている矩形、領域に施され
てい、る回路パターン中に直線状領域の側縁に近似した
直線が多数存在する場合、かかる直線を直線状領域の側
縁として誤検出し、かくして半導体ウェーハの位置付け
に誤シを発生せしめる恐れがあることが判明した。
However, although the automatic precision alignment system proposed in the specification and drawings of Patent Application No. 162031 of 1988 has a very small possibility, If there are many straight lines that are similar to the side edges of a linear region in the circuit pattern being applied, such straight lines may be erroneously detected as the side edges of the linear region, thus causing errors in the positioning of the semiconductor wafer. It turned out that there was a fear.

〈発明の目的〉 本発明は上記事実に鑑みてなされたものであシ、その主
目的は、誤シの発生を実質上皆無にせしめて且つ充分迅
速に半導体ウェーハを所要位置に位置付けることができ
る、改良された自動精密位置合せシステムを提供するこ
とである。
<Object of the Invention> The present invention has been made in view of the above facts, and its main purpose is to substantially eliminate the occurrence of errors and to position a semiconductor wafer at a desired position sufficiently quickly. , to provide an improved automatic precision alignment system.

〈発明の簑約〉 本発明者等は、鋭意検討の結果、非パターンマツチング
方式、好ましくは上記昭和58年特許願第162031
号明細書及び図面において提案されている通シの独立な
直線検出方式による直線状領域の相対的位置の検出と、
パター/マツチング方式による直線状領域の相対的位置
の検出とを組合せると、前者の検出における誤シの発星
を後者の検出において補償することができると共に、前
者の検出によって後者の検出に兼する時間を相当短縮す
ることができ、かくして誤シの発生を実質上皆無にせし
めて且つ充分迅速に半導体ウェーハを所賛位置に位置付
けることができることを見出した。
<Minimum of the Invention> As a result of intensive study, the present inventors have determined that a non-pattern matching method, preferably the above-mentioned Patent Application No. 162031 filed in 1982,
Detection of the relative position of a linear region by the continuous independent linear detection method proposed in the specification and drawings of the patent,
When combined with the detection of the relative position of a linear region by the putter/matching method, it is possible to compensate for the occurrence of false spots in the former detection in the latter detection, and the former detection can also be used for the latter detection. It has been found that the time taken to perform the process can be considerably shortened, thus making it possible to substantially eliminate the occurrence of errors and positioning the semiconductor wafer at the desired position sufficiently quickly.

即ち、本発明によれば、表面には、格子状に配列された
複数個の直線状領域が存在し、該直線状領域によって区
画された複数個の矩形領域の各々には回路パターンが施
されている半導体ウェーハを、断裂位置に位置付ける自
動精密位置合せシステムにして; 該半導体ウェーハを保持するための保持手段と、′ 該
保持手段を移動せしめるための移動手段と、該保持手段
に保持された該半導体ウェー71の該表面の少なくとも
一部の画像を撮像して、x−yマトリックス配列画業の
濃度を示すアナログ信号を出力するための撮像手段と、 該撮像手段が出力する該信号に対応した信号を記憶する
ための画像フレームメモリド、該半導体ウェーハが所定
位置にある時の該表面における特定領域に対応したキー
パターン及び該キーパターンの位置を示す信号を記憶す
るだめのキーパターンメモリと、 該画像フレームメモリに記憶されている該信号と該キー
パターンメモリに記憶されている該キーパターン信号と
に基いて、該撮像手段に撮像されている画像中で該キー
パターンと同一のパターンを検出して、該直線状領域の
相対的位置を検出するためのパターンマツチング式位置
検出手段と、パターンマツチング以外の方式によって該
直線状領域の相対的位置を検出するための非パターンマ
ツチング式位置検出手段と、 該非パターンマツチング式位置検出手段による該直線状
領域の相対的位置の検出に応じて該移動手段を作動せし
め、かくして該保持手段に保持された該半導体ウェーハ
の一次位置付けを遂行し、しかる後に該パターンマツチ
ング式位置検出手段による該直線状領域の相対的位置の
検出に応じて該移動手段を作動せしめ、かくして該保持
手段に保持された該半導体ウェーッ・の二次位置付けを
遂行する移動制御手段と、 を具備することを特徴とする自動精密位置合せシステム
が提供される。
That is, according to the present invention, there are a plurality of linear regions arranged in a grid on the surface, and a circuit pattern is applied to each of the plurality of rectangular regions partitioned by the linear regions. a holding means for holding the semiconductor wafer; a moving means for moving the holding means; and a holding means for moving the holding means; imaging means for capturing an image of at least a portion of the surface of the semiconductor wafer 71 and outputting an analog signal indicating the density of the x-y matrix array image; an image frame memory for storing signals, a key pattern memory for storing a key pattern corresponding to a specific area on the surface when the semiconductor wafer is in a predetermined position, and a signal indicating the position of the key pattern; Detecting a pattern identical to the key pattern in the image captured by the imaging means based on the signal stored in the image frame memory and the key pattern signal stored in the key pattern memory. a pattern matching type position detection means for detecting the relative position of the linear area, and a non-pattern matching type position detection means for detecting the relative position of the linear area by a method other than pattern matching. position detecting means; and actuating the moving means in response to detection of the relative position of the linear region by the non-pattern matching position detecting means, thus performing primary positioning of the semiconductor wafer held by the holding means. Thereafter, the moving means is actuated in accordance with the detection of the relative position of the linear region by the pattern matching type position detection means, thereby secondary positioning of the semiconductor wafer held by the holding means. An automatic precision alignment system is provided, comprising a movement control means for performing the following steps.

〈発明の好適具体例〉 以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された
自動精密位置合せシステムの一具体例について詳細に説
明する。
<Preferred Specific Example of the Invention> Hereinafter, a specific example of an automatic precision alignment system configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明に従って構成された自動精密位置合せ
システムの一具体例が装備された半導体ウェーハ切断装
置の一部を図式的に示している。
FIG. 1 schematically depicts a portion of a semiconductor wafer cutting apparatus equipped with an embodiment of an automatic precision alignment system constructed in accordance with the present invention.

切断すべき半導体ウェー/・2は、それ自体は公知の形
態でよい適宜の供給手段(図示していない)によって供
給されて保持手段4上に載置される。
The semiconductor wafer/2 to be cut is placed on the holding means 4, fed by suitable feeding means (not shown), which may be of a form known per se.

この際には、例えばウェーハ2に存在するオリエンテー
ションフラット6を利用することによって、充分精密で
はないが所要誤差範囲内で保持手段4上に載置される。
At this time, for example, by using the orientation flat 6 existing on the wafer 2, the wafer 2 is placed on the holding means 4 within a required error range, although not with sufficient precision.

この点について更に詳述すると、第2図に図示する如く
、ウェーッ・20表面には、格子状に配列された複数個
の直線状領域8が存在する。一般にストリートと称され
るかかる直線状領域8は、所定幅Wを有し且つ所定間隔
dを置いて配列されている。特定方向に延びる@線状領
域8aの幅と上記特定方向に垂直な方向に延びる直線状
領域8bの幅とは、必ずしも実質上同一である必要はな
く相互に異なっていることも少なくないが、一般に、数
十μm程度である。また、上記特定方向に延びる直線状
領域8a間の間隔と上記特定方向に垂直な方向に延びる
直線状領域8b間の間隔も、必ずしも同一である必侠は
なく相互に異なっていることも少なくない。従って、通
常のウェーハ2においては、直線状領域8(8a及び8
b)によって複数個の矩形の領域10が区画されている
。そして、かかる矩形領域lOに所要の回路パターンが
施されている。かようなウェーッ・2は、上記オリエン
テーションフ2ツIf利用することによって、上記直線
状領域8a又8bのいずれか一方、図示の場合は直線状
領域81が所定基準方向即ちX方向(第1図)に対して
例えば±1.5度乃至3.00程度以下で本る傾斜角度
範囲内になるように、上記保持手段4上に載置される。
To explain this point in more detail, as shown in FIG. 2, there are a plurality of linear regions 8 arranged in a grid pattern on the surface of the wafer 20. These linear regions 8, generally called streets, have a predetermined width W and are arranged at predetermined intervals d. The width of the linear region 8a extending in a specific direction and the width of the linear region 8b extending in a direction perpendicular to the specific direction do not necessarily have to be substantially the same and are often different from each other, Generally, it is about several tens of μm. Further, the spacing between the linear regions 8a extending in the specific direction and the spacing between the linear regions 8b extending in the direction perpendicular to the specific direction do not necessarily have to be the same and are often different from each other. . Therefore, in the normal wafer 2, the linear regions 8 (8a and 8
A plurality of rectangular areas 10 are divided by b). A required circuit pattern is applied to this rectangular area IO. In such a wave 2, by utilizing the above-mentioned orientation diagram If, either one of the linear regions 8a or 8b, in the illustrated case the linear region 81, is aligned in a predetermined reference direction, that is, in the X direction (see FIG. 1). ) is placed on the holding means 4 so that the angle of inclination is within a range of, for example, about ±1.5 degrees to about 3.00 degrees or less.

第1図を参照して説明を続けると、それ自体は公知の形
態でよい保持手段4は、その表面上に載置されたウェー
ハ2を真空吸着等によって充分確実に保持する。この保
持手段4は、適宜の支持機構(図示していない)によっ
て、X方向、X方向及びθ方向に移動自在に装着されて
いる。保持手段4には、これを充分精密に所散通シに移
動せしめる移動手段12が駆動連結されている。図示の
具体例においては、移動手段12は、X方向移動源14
、X方向移動源16及びθ方向移動源18から構成され
ている。パルスモータから構成されているのが好都合で
あるX方向移動源14は、作動せしめられると保持手段
4をX方向に、例えば1μm程度の精度で所要距離移動
せしめる。パルスモータから構成されているのが好都合
であるX方向移動源16は、作動せしめられると保持手
段4をX方向、即ち上記X方向に垂直な方向に、例えば
1μm程度の精度で所要距離移動せしめる。
Continuing the explanation with reference to FIG. 1, the holding means 4, which may be of a known form per se, holds the wafer 2 placed on its surface sufficiently reliably by vacuum suction or the like. This holding means 4 is mounted movably in the X direction, the X direction, and the θ direction by an appropriate support mechanism (not shown). A moving means 12 is drivingly connected to the holding means 4 to move it from place to place with sufficient precision. In the illustrated embodiment, the moving means 12 includes an X-direction moving source 14
, an X-direction movement source 16, and a θ-direction movement source 18. The X-direction displacement source 14, which advantageously consists of a pulse motor, when actuated causes the holding means 4 to be moved a required distance in the X-direction with an accuracy of, for example, 1 μm. The X-direction movement source 16, which advantageously comprises a pulse motor, when activated, moves the holding means 4 a required distance in the X-direction, that is, in a direction perpendicular to said X-direction, with an accuracy of, for example, 1 μm. .

同様にパルスモータから構成されているのが好都合であ
るθ方向移動源18は、作動せしめられると保持手段4
を例えば0.0015度程度0精度でθ方向に所要角度
移動、即ち保持手段4の中心軸線20を中心として回転
せしめる。
The theta displacement source 18, which likewise advantageously consists of a pulse motor, when actuated causes the holding means 4 to
is moved by a required angle in the θ direction with zero accuracy, for example, about 0.0015 degrees, that is, rotated about the central axis 20 of the holding means 4.

図示の半導体ウェーハ切断装置には、固定ダイヤモンド
砥粒から形成されているのが好ましい回転ブレード22
が設けられている。ウェーハ切断手段を構成するこの回
転ブレード22は、上記X方向に実質上平行な中心軸線
24を中心として回転自在に且つ上記X方向に移動自在
に装着されておシ、ACモータの如き適宜の駆動源(図
示していない)によって所要速度で回転駆動されると共
に、DCモータの如き適宜の駆動源(図示していない)
によって所要速度でX方向に往復動せしめられる。
The illustrated semiconductor wafer cutting apparatus includes a rotating blade 22 which is preferably formed from fixed diamond abrasive grains.
is provided. The rotary blade 22 constituting the wafer cutting means is rotatably mounted around a central axis 24 substantially parallel to the X direction and movable in the X direction, and is driven by an appropriate drive such as an AC motor. and a suitable drive source (not shown) such as a DC motor.
It is caused to reciprocate in the X direction at the required speed.

図示の半導体ウェーハ切断装置においては、保持手段4
が第1図に実線で示す位置乃至その近傍である供給及び
排出域に存在している間に、上記供給手段(図示してい
ない)によって保持手段4上にウェーハ2が載置される
。次いで、後に詳述する如くして、保持手段4の位置を
微細に調整することによって、保持手段4上に保持され
たウェーハ2が回転ブレード22に関して所定位置に充
分精密に位置合せされる。しかる後に、保持手段4がX
方向に所定距離前進せしめられて、第1図に2点鎖線で
図示する如く、保持手段4及びその上面に保持されたウ
ェーハ2が回転ブレード22に隣接する切断開始域に位
置付けられる。次いで、回転ブレード22を回転せしめ
ると共にX方向に移動せしめてウェーハ2が回転駆動さ
れでいる回転ブレード220作用を受けるようにする切
断移動と、ウェーハ2の表面に存在する直線状領域80
間隔d +w (第2図〕だけ保持手段4をX方向に移
動する所謂インデックス移動とを交互に遂行し、かくし
てウェーハ2をその表面に存在する直線状領域sb(又
は8m)に沿って切断する。次に、保持手段4をその中
心軸@20を中心としてθ方向に90度移動せしめ、次
いで上記切断移動と上記インデックス移動を交互に遂行
し、かくしてウェーハ2をその表面に存在する直線状領
域8a(又は6b)に沿って切断する。しかる後に、保
持手段4がX方向に所定距離後進せしめられて、保持手
段4が上記供給及び排出域に戻される。次いで、保持手
段4から切断されたウェーハ2が、それ自体は公知の形
態でよい適宜の排出手段(図示していない)によって保
持手段4から排出され、そして上記供給手段(図示して
いない)によって保持手段4上に次のウェーハ2が載置
される。回転ブレード22によるウェーハ2の切断は、
当業者には周知の如く、ウェーハ2の厚さ全体に渡って
ではなくて極く僅かだけ非切断厚さを残留せしめて遂行
し、かくして上記矩形領域10(第2図)が完全には分
離されないようになすことができる(この場合には、後
に若干の力を加えて非切断残留部を破断せしめることに
よって上記矩形領域10が完全に分離され、かくしてチ
ップが生成され局。
In the illustrated semiconductor wafer cutting apparatus, the holding means 4
The wafer 2 is placed on the holding means 4 by the supply means (not shown) while the wafer 2 is present in the supply and discharge area at or near the position indicated by the solid line in FIG. Then, by finely adjusting the position of the holding means 4, as will be described in detail later, the wafer 2 held on the holding means 4 is sufficiently accurately positioned at a predetermined position with respect to the rotating blade 22. After that, the holding means 4
The holding means 4 and the wafer 2 held on its upper surface are positioned in a cutting start area adjacent to the rotary blade 22, as shown by the two-dot chain line in FIG. Next, a cutting movement is performed in which the rotary blade 22 is rotated and moved in the X direction so that the wafer 2 is subjected to the action of the rotary blade 220 that is rotationally driven, and a linear region 80 existing on the surface of the wafer 2 is performed.
The so-called index movement of moving the holding means 4 in the X direction by the distance d + w (FIG. 2) is carried out alternately, thus cutting the wafer 2 along the linear region sb (or 8 m) present on its surface. Next, the holding means 4 is moved 90 degrees in the θ direction about its central axis @ 20, and then the cutting movement and the indexing movement are performed alternately, thus moving the wafer 2 into a linear area existing on its surface. 8a (or 6b). After that, the holding means 4 is moved backward a predetermined distance in the X direction, and the holding means 4 is returned to the supply and discharge area. The wafer 2 is ejected from the holding means 4 by suitable ejection means (not shown), which may be of a known form per se, and the next wafer 2 is placed on the holding means 4 by said feeding means (not shown). The cutting of the wafer 2 by the rotating blade 22 is as follows:
As is well known to those skilled in the art, this is done not over the entire thickness of the wafer 2, but with only a small residual uncut thickness, so that the rectangular areas 10 (FIG. 2) are not completely separated. (In this case, the rectangular area 10 is completely separated by applying some force later to break the uncut portion, thus producing a chip.)

或いは、ウェーハ2の裏面に予め粘着テープを貼着して
おいて、ウェーハ2を厚さ全体に渡って切断しても上記
矩形領域10が個々に分離されないようにせしめてもよ
い(この場合には、後に粘着テープを剥がすことによっ
て上記矩形領域10が完全に分離され、かくしてチップ
が生成される)。
Alternatively, an adhesive tape may be attached to the back surface of the wafer 2 in advance so that the rectangular regions 10 are not separated into individual parts even if the wafer 2 is cut across its entire thickness. (The rectangular area 10 is then completely separated by peeling off the adhesive tape, thus producing a chip).

第1図を参照して更に説明を続けると、図示の具体例に
おいては、保持手段4が上記供給及び排出域に存在する
時に保持手段4及びその表面に保持されたウェーハ2の
上方に位置する静止拡大光学手段26と、この拡大光学
手段26に光学的に接続された撮像手段28とが配設さ
れてい石。図示の拡大光学手段26は、X方向に適宜の
間隔、例えば40m+程度、を置いて位置する2個の入
光開口30a及び30bを有する双眼顕微鏡から構成さ
れている。従って、保持手段4上に保持されたウェーハ
20表面の、X方向に所定間隔t−tいた2個の部分の
画像が、上記入光開口30a及び30bを通して拡大光
学手段26に入力され、所要倍率で拡大されてスプリッ
ト画像として撮像手段28に送られる。拡大光学手段2
6による拡大は、例えば20倍程度でよい。所望ならは
、拡大倍率を段階的に或いは連続的に変更せしめること
ができる可変倍率拡大光学手段を用いることもできる。
Continuing the explanation with further reference to FIG. 1, in the embodiment shown, the holding means 4 is located above the holding means 4 and the wafer 2 held on its surface when the holding means 4 is present in the supply and discharge areas. A stationary enlarging optical means 26 and an imaging means 28 optically connected to the enlarging optical means 26 are provided. The illustrated magnifying optical means 26 is composed of a binocular microscope having two light entrance openings 30a and 30b located at an appropriate interval, for example, about 40 m+, in the X direction. Therefore, images of two parts of the surface of the wafer 20 held on the holding means 4 at a predetermined interval t-t in the The image is enlarged and sent to the imaging means 28 as a split image. Magnifying optical means 2
The magnification by 6 may be, for example, about 20 times. If desired, a variable magnification optical means can be used which allows the magnification to be changed stepwise or continuously.

撮像手段28は、撮像した画像に応じて、x−yマトリ
ックス配列画素の濃度を示すアナログ信号を出力するこ
とができるものであれは任意の形態のものでよいが、固
体カメラ、特に!−7マトリツクス配列された複数個の
撮像集子、例えはCCD、 CPD 又はMOS、を有
する固体カメラ、から構成されているのが好ましい。図
示の具体例においては、撮像手段28は、256X25
6個のマトリックス配列されたCOD’i有する固体カ
メラから構成されている。256X256個のCODの
うちの左半部に位置する128X256個のCODには
、拡大光学手段26の巻側人光開口30mに入光された
画像が入力され、右半部に位置する残シの128X25
6個のCODには、拡大光学手段26の右側入光開口3
0bに入光された画像が入力される。256X256個
のCCDの各々は、それに入力された画像の濃度(gr
ay 1evel )に応じた電圧を有するアナログ信
号を出力する。256×256個のCODを有する固体
カメラには、撮像した画像の実際の濃度に応じて出力ア
ナログ信号の利得を自動的に調整するそれ自体は公知の
自動ゲイン調整手段(図示していない)が付設乃至内蔵
されているのが好都合である。
The imaging means 28 may be of any type as long as it is capable of outputting an analog signal indicating the density of the x-y matrix array pixels according to the captured image, but is particularly suitable for solid-state cameras! Preferably, it consists of a solid-state camera having a plurality of imaging elements arranged in a -7 matrix, such as a CCD, CPD or MOS. In the illustrated example, the imaging means 28 has a 256×25
It consists of a solid-state camera with six COD'i arranged in a matrix. The 128 x 256 CODs located in the left half of the 256 x 256 CODs receive the image incident on the winding side human light aperture 30m of the enlarging optical means 26, and the remaining CODs located in the right half. 128X25
The six CODs have the right entrance aperture 3 of the magnifying optical means 26.
An image of light incident on 0b is input. Each of the 256x256 CCDs has a density (gr) of the image input to it.
output an analog signal having a voltage according to ay 1evel). The solid-state camera with 256 x 256 CODs is equipped with automatic gain adjustment means (not shown), known per se, for automatically adjusting the gain of the output analog signal according to the actual density of the captured image. It is convenient if it is attached or built-in.

撮像手段28に関連して設けられている種々の電子的乃
至電気的手段を図式的に示すブロック線図である第3図
を参照して説明すると、撮像手段28の出力アナログ信
号はVD(アナログ・デジタル)変換手段32に入力さ
れ、%変換手段32は、入力されたアナログ信号を、例
えば8ビツト(従って2g=256段階)でよい多値デ
ジタル信号に変換する。そして、かかる多値デジタル信
号は、画像フレームメモリ34に送、給されてそこ同己
憶される。図示の具体例における画像フレームメモリ3
4は、少なくとも256X256X8ピツトの記憶容量
を有し、従って、上記撮像手段28を構成する固体カメ
ラにおける256X256個のCODに入力された25
6X256個の画素の濃度に夫々対応する256X25
6個の8ビット多値デジタル信号を記憶することができ
るRAMから構成されている。
Referring to FIG. 3, which is a block diagram schematically showing various electronic and electrical means provided in connection with the imaging means 28, the output analog signal of the imaging means 28 is VD (analog - Digital) converting means 32, which converts the input analog signal into a multi-value digital signal, which may be, for example, 8 bits (therefore, 2g=256 steps). The multivalued digital signal is then sent to and stored in the image frame memory 34. Image frame memory 3 in the illustrated example
4 has a storage capacity of at least 256 x 256 x 8 pits, and therefore the 25
256×25, each corresponding to the density of 6×256 pixels
It is composed of a RAM that can store six 8-bit multivalued digital signals.

図示の具体例においては、上記画像フレームメモリ34
には、複数個のRAMを内蔵したマイクロプロセッサで
よい中央処理ユニッ) (CPU)36 ’&介して、
全体を番号38で示す非パターンマツチング式位置検出
手段が接続されている。
In the illustrated example, the image frame memory 34
A central processing unit (CPU) 36', which can be a microprocessor with multiple built-in RAMs,
A non-pattern matching position sensing means, generally designated 38, is connected.

図示の非パターンマツチング式位置検出手段38は、演
算処理手段40と直線状領域検出手段42とを含んでい
る。、演算処理手段4oは、微分処理回路44、閾値処
理回路46及びパリティチェック処理回路48を有する
。かがる演算処理手段4゜は、操作者の選択に応じて、
3つのモード、即ち微分演算処理及び閾値処理モード、
単純閾値処理。
The illustrated non-pattern matching type position detection means 38 includes an arithmetic processing means 40 and a linear area detection means 42 . , the arithmetic processing means 4o includes a differential processing circuit 44, a threshold processing circuit 46, and a parity check processing circuit 48. The calculation processing means 4° performs the following operations according to the operator's selection.
Three modes: differential operation processing and threshold processing mode;
Simple thresholding.

モード、並びに閾値処理及びパリティチェック処理モー
ドのいずれかに従って、上記画像フレームメモリ34に
記憶されている上記多値デジタル信号を演算処理して2
値デジタル信号を生成する。
The multivalued digital signal stored in the image frame memory 34 is subjected to arithmetic processing according to either the mode and the threshold processing or parity check processing mode.
Generate a value digital signal.

そして、演算処理手段4oによって生成された上記2値
デジタル信号は、中央処理ユニット36に内蔵されてい
るRAMに記憶される。直線状領域検出手段42は、上
記2値デジタル信号に基いて、直線状領域8a(又はs
b)の少なくとも片側縁を検出し、かくして直線状領域
8a(又はsb)の相対的位置を検出する。而して、演
算処理手段40と直線状領域検出手段42とを含む非パ
ターンマツチング式位置検出手段38は、上記昭和58
年特許願第162031号明細書及び図面において詳細
に説明されている通シの形態でよく、それ故に、非パタ
ーンマツチング式位置検出手段38の構成及び作用効果
の詳細については、上記昭和58年特許願第16203
1号明細書及び図面に委ね、本明細瞥においては説明を
省略する。
The binary digital signal generated by the arithmetic processing means 4o is stored in the RAM built in the central processing unit 36. The linear area detection means 42 detects the linear area 8a (or s
b) and thus detect the relative position of the linear region 8a (or sb). The non-pattern matching type position detecting means 38 including the arithmetic processing means 40 and the linear area detecting means 42 is
The details of the structure and operation and effect of the non-pattern matching position detection means 38 may be in the form described in detail in the specification and drawings of Patent Application No. 162031 of 1982. Patent application No. 16203
The details will be referred to the specification and drawings of No. 1, and the explanation will be omitted in this specification.

図示の具体例においては、陰極線管(CRT )から構
成されているのが好都合である表示手段50も設けられ
ている。この表示手段50は、切換手段(図示していな
い)の手動操作に応じて、上記%変換手段32が出力す
る多値デジタル信号、上記中央処理ユニット36に内蔵
されているRAMに記憶されている上記2値デジタル信
号、或いは後述するキーパターンメモリに記憶されてい
る信号等に対応する画像を選択的に可視表示する。図示
の表示手段50においては、その左半部には上記拡大光
学手段26の左側入光開口3Qaから撮像手段28に入
力される画像に関連した画像が、その右半部には上記拡
大光学手段26の右側入光開口30bから撮像手段28
に入力される画像に関連した画像が、夫々、例えば総倍
率として260倍程程度拡大して表示される。
In the illustrated embodiment, display means 50 are also provided, which advantageously consist of a cathode ray tube (CRT). This display means 50 displays the multivalued digital signal outputted by the percentage conversion means 32 and stored in the RAM built in the central processing unit 36 in response to manual operation of a switching means (not shown). An image corresponding to the binary digital signal or a signal stored in a key pattern memory to be described later is selectively displayed visually. In the illustrated display means 50, an image related to an image inputted to the imaging means 28 from the left light entrance aperture 3Qa of the enlarging optical means 26 is displayed in the left half thereof, and an image related to the image inputted to the imaging means 28 is displayed in the right half thereof. 26 from the right light entrance aperture 30b of the imaging means 28
The images related to the image input to the image display screen are respectively enlarged and displayed at a total magnification of about 260 times, for example.

上記画像フレームメモリ34には、上記中央処理ユニッ
ト36を介して、キーパターンメモリ52及びパターン
マツチング式位置検出手段54も接続されている。
A key pattern memory 52 and a pattern matching type position detection means 54 are also connected to the image frame memory 34 via the central processing unit 36 .

RAMから構成することができるキーパターンメモリ5
2は、保持手段4上に保持されたウェーハ2が所定位置
にある時の、ウェーハ2の表面の特定領域のパターン即
ちキーパターン及びかがるキーパター/の位置を示す信
号を記憶する。キーパターンメモリ52への信号入力方
式の一例について説明すると、次の通シである。キーパ
ターンメモリ52へ信号を入力する際には、保持手段4
上にサンプルウェーハ2を載置し、次いでX方向移動源
14、X方向移動源16及びθ方向移動源18を手動に
よって適宜に作動せしめて保持手段4を移動せしめ、保
持手段4上のサンプルウェーハ2を上記拡大光学手段2
8に関して所要位置に手動位置付けする。かかる手動位
置付けの際には、上記%変換手段32が出力する多値デ
ジタル信号を上記表示手段50が可視表示する状態にせ
しめ、上記表示手段50に表示されている画像を観測し
、かくして、例えは、第4図に図式的に示す如く、サン
プルウェーハ2の表面における直線状領域8aの中止線
が上記表示手段50の表示画面における横方向中心線即
ちX−Xlに実質上合致するようにサンプルウェーハ2
を位置付ける。次いで、上記表示手段50の表示画面に
おける左半部と右半部との各々において、夫々、カーソ
ル55を特定領域56L及び56Rに手動位置付けする
。カーソル55、従ってカーソル55によって指定され
る特定領域56L及び56Rは、例えば32X32個の
画素に対応(従って撮像手段28における32X32個
のCCDに対応)した寸法を有する正方形でよい。カー
ソル55によって指定される特定領域56L及び56R
は、顕著な特徴を有する領域、例えば直線状領域8aと
直線状領域8bとの交差部における領域であるのが好ま
しい。しかゐ後に、上記画像フレームメモリ34に記憶
されている多値デジタル信号のうちの、上記特定領域5
6L及び56R内に存在する32x32−、.1024
個の画素に対応する信号を、キーパターンメモリ52へ
送給して記憶する。同時に、表示手段5oの懺示画面に
おける上記特定領域56L及び56Rの位置(即ちX座
標及びy座標)を示す信号も、キーパターンメモリ52
へ送給して記憶する。かくして、キーパターンメモリ5
2には、上記特定領域56L及び56Rのパターン即ち
キーパターンを示す多値デジタル信号が記憶されると共
に、キーパターンの位置を示すX座標及びy座標信号が
記憶される。
Key pattern memory 5 that can be configured from RAM
2 stores a signal indicating the position of a key pattern and a key pattern in a specific area on the surface of the wafer 2 when the wafer 2 held on the holding means 4 is in a predetermined position. An example of a method for inputting signals to the key pattern memory 52 is as follows. When inputting a signal to the key pattern memory 52, the holding means 4
The sample wafer 2 is placed on top of the sample wafer 2, and then the X-direction movement source 14, the X-direction movement source 16, and the θ-direction movement source 18 are manually activated as appropriate to move the holding means 4, and the sample wafer 2 on the holding means 4 is moved. 2 to the magnifying optical means 2
8, manually position it at the required position. During such manual positioning, the display means 50 is made to visually display the multivalued digital signal outputted by the percentage conversion means 32, and the image displayed on the display means 50 is observed. As schematically shown in FIG. 4, the sample is arranged so that the stop line of the linear region 8a on the surface of the sample wafer 2 substantially coincides with the lateral center line, that is, X-Xl on the display screen of the display means 50. wafer 2
position. Next, the cursor 55 is manually positioned in the specific areas 56L and 56R on the left half and right half of the display screen of the display means 50, respectively. The cursor 55, and thus the specific areas 56L and 56R specified by the cursor 55, may be squares having dimensions corresponding to, for example, 32×32 pixels (and therefore corresponding to 32×32 CCDs in the imaging means 28). Specific areas 56L and 56R specified by cursor 55
is preferably a region having a remarkable feature, for example, a region at the intersection of the linear region 8a and the linear region 8b. After that, the specific area 5 of the multivalued digital signal stored in the image frame memory 34 is
32x32-, ., present in 6L and 56R. 1024
A signal corresponding to each pixel is sent to the key pattern memory 52 and stored therein. At the same time, signals indicating the positions (i.e.,
and store it. Thus, key pattern memory 5
2 stores a multivalued digital signal indicating the pattern of the specific areas 56L and 56R, that is, a key pattern, and also stores X-coordinate and y-coordinate signals indicating the position of the key pattern.

好適具体例においては、上述した通シのキーパター/記
憶操作の後に、副キーパターン記憶操作が遂行される。
In a preferred embodiment, a secondary key pattern storage operation is performed after the primary key pattern/storage operation described above.

この副キーパターン記憶操作においては、」二記表示手
段50の表示画面における左手部と右半部との各々にお
いて、夫々、カーソル55を上記特定領域56L及び5
6Rとは別個の適宜の領域、MJち副特定領域58L及
び58Rに手動位置付けする。しかる後に、上記キーパ
ターン記憶操作の場合と同様にして、副特定領域58L
及び58Rのパターン即ち副キーパターンを示す多fI
I4デジタル信号をキーパターンメモリ52に1憤する
。そしてまだ、副キーパターンの位置を示すX座標及び
y座標信号をキーパターンメモリ52にn己憶する。
In this sub-key pattern storage operation, the cursor 55 is moved to the specific areas 56L and
It is manually positioned in an appropriate area separate from 6R, ie, MJ, sub-specific areas 58L and 58R. After that, in the same manner as in the key pattern storage operation described above, the sub-specific area 58L is
and a multi-fI indicating the 58R pattern, that is, the subkey pattern.
The I4 digital signal is stored in the key pattern memory 52. Then, the X-coordinate and y-coordinate signals indicating the position of the sub-key pattern are still stored in the key pattern memory 52.

上述したキーパターン記憶操作及び副キーパターン記憶
操作が終了すると、θ方向移動源18を手動によって作
動せしめて保持手段4上に保持されたサンプルウェーハ
2を90度回転せしめる。
When the above-described key pattern storage operation and sub-key pattern storage operation are completed, the θ direction movement source 18 is manually operated to rotate the sample wafer 2 held on the holding means 4 by 90 degrees.

次いで、X方向移動源14及びX方向移動源16を手動
によって必要に応じて適宜に作動せしめ、かくして、第
5図に図式的に示す如く、サンプルウェーハ20表面に
おける直線状領域8bの中心線が上記表示手段50の表
示画面における横方向中心線即ちX−XIMに合致する
ようにサンプルウェーハ2を位置付ける。そして、上述
したキーパターン記憶操作と同様のキーパターン記憶操
作を遂行する。即ち、上記表示手段5oの表示画面にお
ける左手部と右手部との各々において、夫々、カーソル
55を特定領域60L及び60Rに手動位置付けし、次
いて特定領域60L及び60Hのパターン即ちキーパタ
ーンを示す多値デジタル信号をキーパターンメモリ52
に記憶し、そしてまた、キーパターンの位置を示すX座
標及びy座標信号をキーパターンメモリ52に記憶する
。加えて、サンプルウェー、−2’i90度回転せしめ
た後にサンプルウェーッ1を第5図に示す状態に位置付
けるために遂行したX方向及びy方向移動量を示す信号
を回転変位信号として、中央処理ユニット36に内蔵さ
れているRAMに(或いはキーパターンメモリ52に)
記憶する。
Next, the X-direction movement source 14 and the X-direction movement source 16 are operated manually as necessary, so that the center line of the linear region 8b on the surface of the sample wafer 20 is aligned as schematically shown in FIG. The sample wafer 2 is positioned so as to match the horizontal center line, that is, X-XIM on the display screen of the display means 50. Then, a key pattern storage operation similar to the key pattern storage operation described above is performed. That is, the cursor 55 is manually positioned in the specific areas 60L and 60R on each of the left and right sides of the display screen of the display means 5o, and then a polygon indicating the pattern of the specific areas 60L and 60H, that is, the key pattern is displayed. Key pattern memory 52 for value digital signal
In addition, X and Y coordinate signals indicating the position of the key pattern are stored in the key pattern memory 52. In addition, after the sample wafer has been rotated by -2'i90 degrees, the central processing unit uses a signal indicating the amount of movement in the X direction and the y direction performed to position the sample wafer 1 in the state shown in FIG. 5 as a rotational displacement signal. 36 (or key pattern memory 52)
Remember.

好適具体例においては、更に、上記キーパターン記憶操
作の後に、上述した副キーパターン記憶操作と同様の副
キーパターン記憶操作を遂行する。
In a preferred embodiment, further, after the key pattern storage operation, a secondary key pattern storage operation similar to the secondary key pattern storage operation described above is performed.

即ち、上記表示手段50の表示画面における左半部と右
半部との各々において、夫々、カーソル55を上記暫定
領域60L及び60Rとは別個の適宜の領域、即ち副特
定領域62L及び62Rに手動位置付けし、次いで副特
定領域62L及び62Rのパターン即ち副キーパターン
を示す多値デジタル信号をキーパターンメモリ52に記
憶し、そしてまた、副キーパターンの位置を示すX座標
及びy座標信号をキーパターンメモリ52に記憶する。
That is, in each of the left half and right half of the display screen of the display means 50, the cursor 55 is manually moved to an appropriate area separate from the temporary areas 60L and 60R, that is, the sub-specific areas 62L and 62R. Then, the pattern of the sub-specific areas 62L and 62R, that is, the multi-level digital signal indicating the sub-key pattern is stored in the key pattern memory 52, and the X-coordinate and y-coordinate signals indicating the position of the sub-key pattern are stored as the key pattern. It is stored in the memory 52.

上記パターンマツチング式位置検出手段54は、保持手
段4上に保持された、自動的に所要位置に位置付けるべ
きウェーハ2の表面における、撮像手段26に撮像され
る画像、従って表示手段50に表示される画像中で、上
記キーパターン又は副キーパターンと同一のパターンを
検出し、かくして上記直線状領域8a又は8bの相対的
位置を検出する。かようなパターンマツチング式位置検
出の一例について説明すると、次の通シである。拡大光
学手段26の左側入光開口30mから撮像手段28に入
力される画像、従って表示手段50の表示画面における
左半部に表示される画像中て、上記特定領域56Lのキ
ーパターフと同一のパターンを検出する場合を、第6図
に示すフローチャートを参照して説明すると、最初にス
テップn−1において、カーソル55が所定位置、例え
ば表示手段50の表示画面中の左上角部、に位置付けら
れ、かくしてキーパターンと照合すべき照合領域が規矩
される。次いで、ステップn−2に進行し、上記照合領
域とキーパターンとのマツチング度Pが算出される。か
かるマツチング度の算出Pは、キーパターンメモリ52
に記憶されているところの、キーパターンを示す多値デ
ジタル信号、即ち上記特定領域56L中の32X32個
の画素の濃度を示す32X32個の多値デジタル信号と
、上記照合領域における32X32個の画素の濃度を示
すところの、撮像手段28から%変換手段32を介して
画像フレームメモリ34に入力された多値デジタル46
号中の32X32個の多値デジタル信号とに基いて算出
することができる。マツチング度P自体は、例えば、下
記式A ここで、fは照合領域中の1.6 X 16個の画素の
各々の濃度に対応した値であシ、iはfの平均値であJ
)、gはキーパターン中の16X16個の画素の各々の
濃度に対応した値であシ、iはgの平均値であシ、(t
、j)は各画素の行及び列を示し、従って(l=1乃至
16.J=1乃至16)である、 に基いて算出することができる。上記式Aに基くマツチ
ング度Pの算出においては、照合領域中の画素の各々の
濃度の偏差値(即ち、実際の濃度値から平均濃度値を引
いた値)とキーパターン中の画素の各々の濃度の偏差値
との差異が加算され、それ故に、照合領域に対する照度
の変動等に起因する所謂濃度ゲインの変動が排除され、
充分に信頼し得るマツチング度Pがめられる。
The pattern matching type position detecting means 54 detects an image taken by the imaging means 26 on the surface of the wafer 2 held on the holding means 4 and to be automatically positioned at a desired position, and therefore displayed on the display means 50. The same pattern as the key pattern or sub-key pattern is detected in the image, and thus the relative position of the linear area 8a or 8b is detected. An example of such pattern matching type position detection will be explained as follows. The same pattern as the key pattern of the specific area 56L is displayed in the image inputted to the imaging means 28 from the left side light entrance aperture 30m of the enlarging optical means 26, and therefore displayed on the left half of the display screen of the display means 50. The case of detection will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 6. First, in step n-1, the cursor 55 is positioned at a predetermined position, for example, the upper left corner of the display screen of the display means 50. A matching area to match the key pattern is defined. Next, the process proceeds to step n-2, where the degree of matching P between the matching area and the key pattern is calculated. The calculation P of the matching degree is calculated by the key pattern memory 52.
A multi-value digital signal indicating a key pattern, that is, a 32 x 32 multi-value digital signal indicating the density of 32 x 32 pixels in the specific area 56L, and a multi-value digital signal indicating the density of 32 x 32 pixels in the matching area, which are stored in A multivalued digital signal 46 indicating the density is input from the imaging means 28 to the image frame memory 34 via the % conversion means 32.
It can be calculated based on 32×32 multivalued digital signals in the signal. The matching degree P itself can be calculated using the following formula A, for example, where f is a value corresponding to the density of each of the 1.6 x 16 pixels in the matching area, and i is the average value of f.
), g is a value corresponding to the density of each of the 16×16 pixels in the key pattern, i is the average value of g, (t
, j) indicates the row and column of each pixel, and can therefore be calculated based on (l=1 to 16.J=1 to 16). In calculating the matching degree P based on the above formula A, the density deviation value of each pixel in the matching area (that is, the value obtained by subtracting the average density value from the actual density value) and each pixel in the key pattern are calculated. The difference from the density deviation value is added, and therefore, the so-called density gain fluctuations caused by fluctuations in illuminance for the verification area are eliminated.
A sufficiently reliable matching degree P is obtained.

演舞−処理の簡略化のために、上記式AにおけるC f
(1,j)−j ] 、及びCg(t、j)−i −1
の名々に2値化処理を加えた下記式 1式% ここで、Uは2値化演算を意味し、X>。
In order to simplify the performance-processing, C f in the above formula A
(1,j)-j], and Cg(t,j)-i-1
Formula 1 below, which adds binarization processing to the names of % Here, U means binarization operation, and X>.

の場合U(X)=1.x≦0の場合U(X)=Oである
、 に基いてマツチング度Pをめることもできる。
If U(X)=1. When x≦0, U(X)=O. The matching degree P can also be determined based on the following.

求められるマツチング度Pの信頼性を一層高めるために
は、所謂正規化相関に基いて、即ち、上記式B ここで、’l’l glg及び(i、j)は、上記式A
の場合と同一である、 に基いてマツチング度Pをめることもできる。
In order to further increase the reliability of the required matching degree P, based on the so-called normalized correlation, i.e., the above formula B. Here, 'l'l glg and (i, j)
The matching degree P can also be determined based on , which is the same as in the case of .

而して、上記式A、B又はCに基いてマツチング度Pを
算出する際、照合領域における全ての画素(32X32
=1024)について相関処理を遂行することに代えて
、演算速度を高速化するために、照合領域における画素
中の複数個の特定画素、例えば各行名列1個づつ選定さ
れた32個の特定画素のみについて相関処理を遂行する
こともできる。特に、上記式Cに基いてマツチング度P
を算出する場合には、照合領域における画素中の複数個
の特定画素のみについて相関処理を遂行しても、#丘と
んでの半導体ウェーハに対しで充分に良好な結果を得る
ことができることが確認されている。
Therefore, when calculating the matching degree P based on the above formula A, B or C, all pixels (32×32
= 1024), in order to speed up the calculation speed, a plurality of specific pixels among the pixels in the matching area, for example, 32 specific pixels selected one in each row name column, are used. It is also possible to perform correlation processing only on the data. In particular, based on the above formula C, the matching degree P
When calculating , it was confirmed that sufficiently good results could be obtained for #Okatonde semiconductor wafers even if correlation processing was performed only on multiple specific pixels among the pixels in the matching area. has been done.

上記マツチング度Pの算出に続いて、ステップn−3に
おいて、算出されたマツチング度Pが所定値以上か否か
が判断される。所定閾値は、操作者が適宜に(例えば試
行錯誤法によって)設定して、キーパターンメモリ52
又は中央処理ユニット36中のRAMに記憶せしめるこ
とができる。算出されたマツチング度Pが所定闇値以上
でない場合、即ちマツチング度合が比較的低い場合には
、ステップn−4に進み、拡大光学手段26の左側入光
開口30aから撮像手段28に入力される画像、従って
表示手段50の表示画面における左半部に表示される画
像の全領域に渡ってカーソル55が移動されたか否かが
判断される。そして、全領域に渡るカーソル55の移動
が完了していない場合には、ステップn−5に進み、カ
ーソル55がx方向及び/又はy方向に1画素分移動さ
れて次の照合領域に移され、しかる後に上述したステッ
プn−2におけるマツチング度Pの算出、及びステップ
n−3における算出されたマツチング度Pが所定閾値以
上か否かの判断が遂行される。算出されたマツチング度
Pが所定閾値以上の場合、即ちマツチング度合が比較的
高い場合には、ステップn−3からステップn−6に進
み、照合領域の位置とマツチング度Pがパターンマツチ
ング式位置検出手段54に内蔵されているRAM又は中
央処理ユニット36に内蔵されているRAMに記憶せし
められてリストアツブされる。次いで、上記ステップn
−4に進む。かようにして、拡大光学手段26は左側入
光開口30&から撮像手段28に入力される画像、従っ
て表示手段50の表示画面における左手部に表示される
画像の全領域に渡って、マツチング度Pの算出及び算出
されたマツチング度Pが所定閾値以上か否かの判断が完
了すると、上記ステップn−4からステップn−7に進
み、上記ステップn−5においてリストアツブされたマ
ツチング度Pのうちの最大のものが選択され、かかる最
大マツチング度Pn′IILxを有する照合領域がキー
パターン即ち上記特定領域56Lと同一であると判定さ
れる。かくすると、最大マツチング度Pmxを有する照
合領域の位置(X及びy座標位置)とキーパターン即ち
上記特定領域56Lの位置(X及びy座標位置)とから
、必然的に直線状領域8aの相対的位#が検出される。
Following the calculation of the matching degree P, in step n-3, it is determined whether the calculated matching degree P is greater than or equal to a predetermined value. The predetermined threshold value is set by the operator as appropriate (for example, by trial and error method) and stored in the key pattern memory 52.
Or it can be stored in the RAM in the central processing unit 36. If the calculated degree of matching P is not equal to or higher than the predetermined darkness value, that is, if the degree of matching is relatively low, the process proceeds to step n-4, and the matching degree P is inputted to the imaging means 28 from the left light entrance aperture 30a of the enlarging optical means 26. It is determined whether the cursor 55 has been moved over the entire area of the image, that is, the image displayed on the left half of the display screen of the display means 50. If the movement of the cursor 55 over the entire area has not been completed, the process proceeds to step n-5, where the cursor 55 is moved by one pixel in the x direction and/or y direction and moved to the next matching area. Thereafter, the matching degree P is calculated in step n-2, and it is determined in step n-3 whether the calculated matching degree P is greater than or equal to a predetermined threshold value. If the calculated degree of matching P is greater than or equal to the predetermined threshold, that is, if the degree of matching is relatively high, the process proceeds from step n-3 to step n-6, and the position of the matching area and the degree of matching P are determined by the pattern matching method position. The data is stored and restored in the RAM built in the detection means 54 or the RAM built in the central processing unit 36. Then, the above step n
-Proceed to 4. In this way, the enlarging optical means 26 adjusts the matching degree P over the entire area of the image input to the imaging means 28 from the left light entrance aperture 30 &, therefore, the image displayed on the left hand portion of the display screen of the display means 50. When the calculation of the matching degree P and the determination as to whether or not the calculated matching degree P is equal to or higher than the predetermined threshold are completed, the process proceeds from step n-4 to step n-7, and the matching degree P restored in the step n-5 is calculated. The largest one is selected, and it is determined that the matching area having the maximum matching degree Pn'IILx is the same as the key pattern, that is, the specific area 56L. In this way, from the position (X and y coordinate position) of the matching area having the maximum matching degree Pmx and the position (X and y coordinate position) of the key pattern, that is, the specific area 56L, it is inevitable that the relative position of the linear area 8a position # is detected.

拡大光学手段26の左側入光開口3゜aから撮像手段2
8に人力される画像、従って表示手段50の表示画面に
おける左半部に表示される画像中で、上記副特定領域5
8Lの副キーパターン、上記特定領域60Lのキーパタ
ーン、又は上記副特定領域62Lの副キーパターンと同
一のパターンを検出する場合、或いは拡大光学手段26
の右側入光開口30bから撮像手段28に入力される画
像、従って表示手段50の表示画面における右半部に表
示される画像中で、上記特定領域56只のキーパターフ
、上記副特定領域58Hの副キーパターン、上記特定領
域60Hのキーパターン又は上記副特定領域62Hの副
キーパターンと同一のパターンを検出する場合も、第6
図に示すフローチャートを参照して説明した上記手順と
同様の手順を遂行すれによい。
From the left light entrance aperture 3°a of the enlarging optical means 26, the imaging means 2
In the image manually inputted in 8, and therefore displayed on the left half of the display screen of the display means 50, the sub-specific area 5
When detecting the same pattern as the sub-key pattern of 8L, the key pattern of the specific area 60L, or the sub-key pattern of the sub-specific area 62L, or the enlarging optical means 26
In the image inputted to the imaging means 28 from the right light entrance aperture 30b, and therefore displayed on the right half of the display screen of the display means 50, the key pattern of the specific area 56 and the sub-specific area 58H are displayed. Even when detecting the same pattern as the key pattern, the key pattern of the specific area 60H, or the sub-key pattern of the sub-specific area 62H, the sixth
A procedure similar to the procedure described above with reference to the flowchart shown in the figure may be performed.

本発明に従って構成された自動精密位置合せシステムに
おいて鉱、更に、上記移動手段12、更に詳しくはX方
向移動源14、y方向移動源16及びθ方向移動源18
の作動を制御して、保持手段4上に保持されたウェーハ
2を所要位置に位置付けるための移動制御手段64が設
けられている。
In an automatic precision alignment system constructed according to the present invention, the moving means 12, more specifically, the X-direction movement source 14, the Y-direction movement source 16, and the θ-direction movement source 18 are provided.
A movement control means 64 is provided for controlling the operation of the wafer 2 and positioning the wafer 2 held on the holding means 4 at a desired position.

かかる移動制御手段64は、上記非パターンマツチング
式位置検出手段38による直線状領域8a(又はgb)
の相対的位置の検出に応じて移動手段12を作動せしめ
、かくしてウェーハ2の一次位置付けを遂行し、しかる
後に上記パターンマツチング式位置検出手段54による
直線状領域8&(及びBb)の相対的位置の検出に応じ
て移動手段12を作動せしめ、かくしてウェーハ2の二
次位置付けを遂行することが重要である。
The movement control means 64 controls the linear area 8a (or gb) by the non-pattern matching type position detection means 38.
The moving means 12 is actuated in response to the detection of the relative position of the wafer 2, thus performing the primary positioning of the wafer 2, and then determining the relative position of the linear area 8& (and Bb) by the pattern matching type position detection means 54. It is important to actuate the moving means 12 in response to the detection of the wafer 2, thus performing a secondary positioning of the wafer 2.

第7−A図乃至第7−C図は、移動手段64による位置
合せフローチャートの一例を示している。
7-A to 7-C show an example of a flowchart for positioning by the moving means 64.

第7−A図を参照して鉄門すると、ステップro−1に
おいては、撮像手段28に入力されている2個の画像、
即ち拡大光学手段26の左側入光開口30aから撮像手
段28に入力される画像と拡大光学手段26の右側入光
開口30bから撮像手段28に入力される画像とのいず
れか一方、例えば拡大光学手段26の左側入光開口30
aから撮像手段28に入力される画像において、非パタ
ーンマツチング式位置検出手段38が直線状領域8aを
検出することができるか否かが判断される。保持手段4
上へのウェー・・2の載誼位置誤差等に起因して上記画
像内に直線状領域8aが存在せず、或いは印刷不良等に
起因して撮像されている画像において直線状領域8aが
局部的に消失しておシ、従って非パターンマツチング式
位置検出手段38が直線状領域8aを検出することがで
きない場合には、ステップm−2に進み、中央処理ユニ
ット36がy方向移wJ量を設定する。このy方向移動
量は、直線状領域8aの間隔dよシも小さい適宜の値、
例えば300μm程度でよい。次いでステップm−3に
進行し、保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2の
現時点でのy方向位置に上記y方向移動量が加算される
。次に、ステップm−4に進行し、y方向の加算移動量
と間隔dとが比較される。
Referring to FIG. 7-A, in step ro-1, two images input to the imaging means 28,
That is, either one of the image inputted to the imaging means 28 from the left light entrance aperture 30a of the enlargement optical means 26 or the image inputted to the imaging means 28 from the right light entrance aperture 30b of the enlargement optical means 26, for example, the enlargement optical means 26 left light entrance aperture 30
It is determined whether the non-pattern matching type position detection means 38 can detect the linear region 8a in the image inputted to the imaging means 28 from point a. Holding means 4
The linear region 8a does not exist in the image due to an error in the placement position of the upward way...2, or the linear region 8a is localized in the captured image due to printing defects, etc. If the non-pattern matching type position detecting means 38 is unable to detect the linear area 8a, the process proceeds to step m-2, where the central processing unit 36 determines the amount of y-direction movement wJ. Set. This amount of movement in the y direction is an appropriate value that is also smaller than the interval d between the linear regions 8a.
For example, it may be about 300 μm. Next, the process proceeds to step m-3, where the amount of y-direction movement is added to the current y-direction position of the holding means 4 and the wafer 2 held therein. Next, the process proceeds to step m-4, where the added movement amount in the y direction and the interval d are compared.

そして、間隔dの方が大きい時(y方向の移動が複数回
線返された後に更にy方向移動量が加算されると、間隔
dの方が小さくなる)には、ステップm−5に進行LA
欅制御手段64がy方向移動源16を作動せしめて、保
持手段4及びこれに保持されたウェーハ2を上記y方向
移動量だけy方向に移動せしめる。そして、上記ステッ
プm−1に戻る。
Then, when the interval d is larger (if the y-direction movement amount is further added after the y-direction movement is returned multiple lines, the interval d becomes smaller), proceed to step m-5.
The control means 64 operates the y-direction movement source 16 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein in the y-direction by the above-mentioned y-direction movement amount. Then, the process returns to step m-1.

上記ステップm−4において、間隔dの方が小さい時、
即ちy方向移動量を複数回加算することによってy方向
の加算移動量よシも上記間隔dの方が小さくなシ、従っ
て更に保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2を上
記y方向移動量だけy方向に移動せしめたならばy方向
の合計移動量が上記間隔dを越える時には、ステップm
−6に進行し、中央処理ユニットに内蔵されているX方
向移動カウンタを1だけ加算し、次いでステップm−7
に進行し、X方向移動カウンタの計数値が4になってい
ないか否かを判断(即ちX方向移動が既に3回繰返され
たか否かを判断)する。そして、X方向移動カウンタの
計数値が4になっていない場合には、ステップm−8に
進行し、上記移動制御手段64がX方向移動源14を作
動せしめて、保持手段4及びこれに保持されているウェ
ーハ2を、例えば170μm程度でよい所定量だけX方
向に移動せしめる。次いで、ステップm−9に進行し、
y方向移動が逆転に設定(即ち、それまではy方向の移
動が正方向に遂行されていたならば、以後は負方向に遂
行されるように設定)される。そして、上記ステップm
−3に進行する。かような次第であるので、図示の具体
例においては、直線状領域8aを検出できない場合には
、第2図に矢印66で例示する如く、保持手段4及びこ
れに保持されたウェーハ2をy方向及びX方向に所謂ジ
グザグ状に移動(X方向への移動は最大で3回)せしめ
て、直線状領域8aの検出が繰返されることが理解され
よう。
In step m-4 above, when the interval d is smaller,
That is, by adding the amount of movement in the y direction multiple times, the distance d is smaller than the added amount of movement in the y direction. If the total amount of movement in the y direction exceeds the above interval d, step m
-6, increments the X-direction movement counter built in the central processing unit by 1, and then proceeds to step m-7.
Then, it is determined whether the count value of the X-direction movement counter has reached 4 (that is, it is determined whether the X-direction movement has already been repeated three times). If the count value of the X-direction movement counter is not 4, the process proceeds to step m-8, in which the movement control means 64 activates the X-direction movement source 14 to cause the holding means 4 and the holding means 4 to hold. The wafer 2 is moved in the X direction by a predetermined amount, which may be about 170 μm, for example. Then, proceed to step m-9,
The y-direction movement is set to be reversed (that is, if the y-direction movement was previously performed in the positive direction, it is now set to be performed in the negative direction). And the above step m
-Proceed to 3. Therefore, in the illustrated example, if the linear region 8a cannot be detected, the holding means 4 and the wafer 2 held therein are It will be understood that the detection of the linear region 8a is repeated by moving in a so-called zigzag manner in the X direction and the X direction (up to three times in the X direction).

上記ステップm−1において、非パターンマツチング式
位置検出手段38が直線状領域8aを検出する場合には
、ステップm−10に進行し、撮像されている画像にお
けるy方向中心(即ち第4図に図示するX−X線)と直
線状領域8mの中心との間にずれPlち偏差が存在する
か否かが判断される。
In the above step m-1, when the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 8a, the process proceeds to step m-10, and the center in the y direction of the image being imaged (i.e., It is determined whether or not there is a deviation Pl between the center of the linear region 8m and the center of the linear region 8m.

そして、上記偏差が存在する場合には、ステップ+n−
11に進み、移動制御手段64がX方向移動源16を作
動せしめて上記偏差分だけ保持手段4及びこれに係長さ
れたウェーハ2をy方向に移動せしめ、かくして直線状
領域8aを撮像されている画像におけるy方向中心に位
置せしめる。しかる後に、ステップm−12に進み、撮
像手段28に入力されている2個の画像の他方において
も、換言すれば撮像手段28に入力されている2個の画
像の双方において、非パターンマツチング式検出手段3
8が直線状領域8aを検出するか否かが判断される。直
線状領域8aが、−、#!(第4図)に対して比較的大
きな角度で傾斜していること等に起因して、上記2個の
画像の他方において直線状領域81が存在せず、それ故
に、非パターンマツチング式位置検出手段38が上記2
個の画像の双方において直線状領域8aを検出すること
ができなかった場合には、ステップm−13に進み、2
個め画像の一方において検出される直線状領域8aの、
X方向に対する傾斜角度を検出する。かような傾斜角度
の検出は、保持手段4及びこれに保持されているウェー
ハ2をX方向に所定距離だけ少なくとも1回移動せしめ
、移動前における直線状領域8aのy方向位置と移動後
における直線状領域8aのy方向位置との差に基いて好
都合に検出することができる。図示の具体例の場合は、
3点チェック方式が採用されておシ、移動前の画像にお
ける直線状領域8aのy方向位置と、X方向駆動源14
を作動せしめて保持手段4及びこれに保持されたウェー
ハ2をX方向に例えば2wm程度でよい所定距離移動せ
しめた後における直線状領域8aのy方向位置と、そし
て更にX方向駆動源14を作動せしめて保持手段4及び
これに保持され九ウェーハ2をX方向に更に上記所定距
離移動せしめた後における直線状領域8aのy方向位置
との、3個のy方向位置の差に基いて、上記傾斜角度を
検出している。かようにして上記傾斜角度を検出すると
、ステップm−14に進行し、検出された傾斜角度に応
じてθ方向粗整合が遂行される。即ち、検出された傾斜
角度に応じて、移動制御手段64がθ方向移動源18を
駆動せしめて保持手段4及びこれに保持されたウェーハ
2をθ方向に移動、即ち中心軸線20(第1図)を中心
として回転せしめ、これによって直線状領域8aがX−
X線(第4図)とtすは平行にせしめられる。かような
θ方向粗整合を遂行すると、容易に理解される如く、撮
像手段28に入力される2個の画像の双方に直線状領域
8aが存在するようになる。上記ステップm−12にお
いて、上記2個の画像の双方において、非パターンマツ
チング式位置検出手段38が直線状領域8aを検出する
場合には、ステップm−15に進行する。そして、この
ステップm−15においては、例えば位置合せすべきウ
ェーハ2の特性に応じて操作者が適宜に選択することが
できる2つの位置合せ手順のいずれが選択されているか
が判断される。即ち、非パターンマツチング式位置検出
手段38による直線状領域8aの相対的位置の検出に基
く一次位置付けを更に続行すべきか、或いは非パターン
マツチング式位置検出手段38による直線状領域81の
相対的位置の検出に基く一次位置付けを終了して、パタ
ーンマツチング式位置検出手段54による直線状領域8
a及び8bの相対的位置の検出に基く二次位置付けに移
行すべきかが判断される。前者が選択されている場合に
は、ステップm−16に進み、撮像手段28に入力され
る上記2個の画像の夫々において非パターンマツチング
式位置検出手段3Bが検出する直線状領域8aのy方向
の位置が整合しているか否かが判断される。容易に理解
される如く、直線状領域8aが充分精密にX方向に平行
せしめられていない場合には、X方向に所定間隔を置い
て離隔する2個の画像の夫々において検出される直線状
領域8aのy方向位置に相異が存在する。かような相異
が存在する場合には、ステップm−17に進み、充分に
精密なθ方向整合が遂行される。即ち、上記相異に応じ
て、移動制御手段64がθ方向移動源18を作動せしめ
て保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2をθ方向
に移動せしめ、かくして直線状領域8aが充分精密にX
方向と平行にせしめられる。しかる後にステップm−1
8に進み、中央処理ユニット36は、撮像されている画
像におけるy方向中心(即ち第4図に図示するX−X線
)と直線状領域8aの中心との間にずれ即ち偏差が存在
するか否かを判断する。そして、上記偏差が存在する場
合には、ステップm−19に進み、移動制御手段64が
y方向移動源16を作動せしめて上記偏差分だけ保持手
段4及びこれに保持されているウェーハ2をy方向に移
動せしめ、かくして直線状領域8aを撮像されている画
像におけるy方向中心に充分精密に位置せしめる。しか
る後に、ステップm−20に進み、移動制御手段64が
y方向移動源16を作動せしめて、保持手段4及びこれ
に保持されているウェーハ2を、直線状領域8aの間隔
d(第2図)だけy方向に移動せしめる。次いで、ステ
ップm−21に進み、再び、撮像手段28に入力される
2個の画像の双方において、非パターンマツチング式位
置検出手段38が直線状領域8aを検出するか否かが確
認される。保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2
のy方向への移動量は直線状領域8&の間隔dである故
に、通常の場合は上記2個の画像の双方において非パタ
ーンマツチング式位置検出手段38が直線状領域8&を
検出する。しかしながら、印刷不良等に起因して上記2
個の画像の双方において非パターンマツチング式位置検
出手段38が直線状領域8aを検出することが確認し得
なかった場合には、ステップm−22に進み、移動制御
手段52がX方向移動源14を駆動せしめて、保持手段
4及びこれに保持されたウェーハ2 f X方向に、例
えば200μm程度でよい所定距離移動せしめ、しかる
後に、ステップm−23に進み、上記2個の画像の双方
において非パターンマツチング式位置検出手段38が直
線状領域8aを検出するか否かが再び確認される。上記
ステップm−21又−−23において、上記2個の画像
の双方において非パターンマツチング式位置検出手段3
8が直線状領域8aを検出することが確認されると、ス
テップm−24(第7−B図)に進行し、以後は、パタ
ーンマツチング式位置検出手段54による直線状領域8
a及び8bの相対的位置の検出に基く二次位置合せが遂
行される。
Then, if the above deviation exists, step +n-
11, the movement control means 64 activates the X-direction movement source 16 to move the holding means 4 and the wafer 2 attached thereto in the Y direction by the above-mentioned deviation, and thus the linear region 8a is imaged. Position it at the center of the image in the y direction. Thereafter, the process proceeds to step m-12, in which non-pattern matching is performed in the other of the two images input to the imaging means 28, in other words, in both of the two images input to the imaging means 28. Expression detection means 3
8 detects the linear region 8a. The linear region 8a is -, #! (Fig. 4), there is no linear region 81 in the other of the two images, and therefore the non-pattern matching position The detection means 38 is
If it is not possible to detect the linear region 8a in both images, the process proceeds to step m-13.
In the linear region 8a detected in one of the individual images,
Detect the inclination angle with respect to the X direction. To detect such an inclination angle, the holding means 4 and the wafer 2 held therein are moved by a predetermined distance in the X direction at least once, and the position of the linear region 8a in the Y direction before movement and the straight line after movement are determined. It can be conveniently detected based on the difference from the y-direction position of the shaped region 8a. In the case of the specific example shown,
A three-point check method is adopted to check the y-direction position of the linear region 8a in the image before movement and the X-direction drive source 14.
After activating the holding means 4 and the wafer 2 held thereon by a predetermined distance of about 2 wm in the X direction, the position of the linear region 8a in the y direction, and further activating the X direction drive source 14. Based on the difference in the three y-direction positions from the y-direction position of the linear area 8a after the holding means 4 and the nine wafers 2 held therein are further moved the predetermined distance in the X direction, Detecting the tilt angle. Once the tilt angle is detected in this way, the process proceeds to step m-14, where rough alignment in the θ direction is performed according to the detected tilt angle. That is, in accordance with the detected inclination angle, the movement control means 64 drives the θ direction movement source 18 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein in the θ direction, that is, along the central axis 20 (FIG. 1). ), whereby the linear region 8a is rotated around X-
The X-rays (Fig. 4) and the rays are made parallel. When such coarse alignment in the θ direction is performed, as is easily understood, the linear region 8a will exist in both of the two images input to the imaging means 28. In step m-12, if the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 8a in both of the two images, the process proceeds to step m-15. In step m-15, it is determined which of two alignment procedures is selected, which can be selected by the operator as appropriate, depending on the characteristics of the wafer 2 to be aligned, for example. That is, should the primary positioning based on the detection of the relative position of the linear region 8a by the non-pattern matching type position detection means 38 be further continued, or should the relative position of the linear region 81 be detected by the non-pattern matching type position detection means 38? After completing the primary positioning based on position detection, the linear area 8 is detected by the pattern matching type position detection means 54.
It is determined whether to proceed to secondary positioning based on the detection of the relative positions of a and 8b. If the former is selected, the process proceeds to step m-16, and the y of the linear region 8a detected by the non-pattern matching type position detection means 3B in each of the above two images inputted to the imaging means 28 is It is determined whether the directional positions match. As is easily understood, if the linear region 8a is not parallel to the X direction with sufficient precision, the linear region 8a detected in each of two images separated at a predetermined interval in the X direction. There is a difference in the position of 8a in the y direction. If such a difference exists, the process proceeds to step m-17, where sufficiently precise θ alignment is performed. That is, depending on the above-mentioned difference, the movement control means 64 operates the θ direction movement source 18 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein in the θ direction, so that the linear region 8a is sufficiently precisely X
parallel to the direction. After that step m-1
Proceeding to step 8, the central processing unit 36 determines whether there is a shift or deviation between the center of the image being captured in the y direction (i.e., the line X-X shown in FIG. 4) and the center of the linear region 8a. Decide whether or not. If the deviation exists, the process proceeds to step m-19, where the movement control means 64 operates the y-direction movement source 16 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein by the amount of the deviation in the y-direction. In this way, the linear region 8a is positioned sufficiently precisely at the center of the image being captured in the y direction. Thereafter, the process proceeds to step m-20, in which the movement control means 64 operates the y-direction movement source 16 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein at a distance d between the linear regions 8a (FIG. 2). ) in the y direction. Next, the process proceeds to step m-21, where it is checked again whether or not the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 8a in both of the two images input to the imaging means 28. . Holding means 4 and wafer 2 held therein
Since the amount of movement in the y direction is equal to the distance d between the linear regions 8&, normally, the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear regions 8& in both of the above two images. However, due to printing defects etc., the above
If it cannot be confirmed that the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 8a in both images, the process proceeds to step m-22, and the movement control means 52 14 to move the holding means 4 and the wafer 2 f held thereon by a predetermined distance, for example, about 200 μm, in the X direction, and then proceed to step m-23, where both of the above two images It is checked again whether the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 8a. In step m-21 or -23, the non-pattern matching position detection means 3 is detected in both of the two images.
8 detects the linear region 8a, the process proceeds to step m-24 (FIG. 7-B), and thereafter, the linear region 8 is detected by the pattern matching type position detection means 54.
A secondary alignment based on detection of the relative positions of a and 8b is performed.

第7−B図を参照して説明すると、ステップm−24に
おいては、撮像手段28に入力される2個の画像の一方
(或いは双方)において、例えば拡大光学手段26の左
側入光開口30mがら撮像手段28に入力される画像に
おいて、パターンマツチング式位置検出手段54がキー
パターン即ち上記特定領域56L(第4図)のパターン
と同一のパターンを検出するか否かが判断される。パタ
ーンマツチング式位置検出手段54がキーパターンと同
一のパターンを検出しない時には、ステップm−25に
進行し、中央処理wニット36がX方向移動量を設定す
る。このX方向移動量は、直線状領域8bの間隔dよシ
も小さい適宜の値、例えば300μm程度でよい。次い
で、ステップm−26に進行し、保持手段4及びこれに
保持されたウェー/・2の現時点でのX方向位置に上記
X方向移動量が加算される。次に、ステップm−27に
進行し、X方向の加算移動量と間隔dとが比較される。
To explain with reference to FIG. 7-B, in step m-24, in one (or both) of the two images input to the imaging means 28, for example, from the left side light entrance aperture 30m of the enlarging optical means 26, In the image input to the imaging means 28, it is determined whether the pattern matching type position detection means 54 detects a key pattern, that is, the same pattern as the pattern of the specific area 56L (FIG. 4). When the pattern matching type position detection means 54 does not detect the same pattern as the key pattern, the process proceeds to step m-25, where the central processing unit 36 sets the amount of movement in the X direction. The amount of movement in the X direction may be an appropriate value that is smaller than the distance d between the linear regions 8b, for example, about 300 μm. Next, the process proceeds to step m-26, where the amount of X-direction movement is added to the current X-direction position of the holding means 4 and the way/.2 held therein. Next, the process proceeds to step m-27, where the added movement amount in the X direction and the interval d are compared.

そして、間隔dの方が大きい時(X方向の移動が複数回
繰返された後に更にX方向移動量が加算されると、間隔
dの方が小さくなる)には、ステップm−28に進行し
、移動制御手段64がX方向移動ぶ14を作動せしめて
、保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2を上記X
方向移動量だけX方向に移動せしめる。そして、上記ス
テップm−24に戻る。上記ステップm−27において
、間隔dの方が小さい時、即ちX方向移動量を複数回加
算することによってX方向の加算移動量よシも上記間隔
dの方が小さくなシ、従って更に保持手段4及びこれに
保持されたウェー/・2を上記X方向移動量だけX方向
に移動せしめたならばX方向の合計移動量が上記間隔d
を越える時′には、ステップm−29に進行する。この
ステップm−29においては、中央処理ユニットに内蔵
されているX方向移動カウンタを1だけ加算し、次いで
ステップm−30に進行し、X方向移動量カウンタの計
数値が2になっていないか否かを判断(即ちX方向移動
が既に1回道行されたか否かを判断)する。そして、X
方向移動力つ/りの計数値が4になっていない場合には
、ステップm−31に進行し、稍喘制御手段64がX方
向移動源16を作動せしめて、保持手段4及びこれに保
持されているウェーハ2を、直線状領域8aの間隔dだ
けy方向に移動せしめる。次いで、ステップm−32に
進行し、X方向移動が逆転に設定(即ち、それまではX
方向の移動が正方向に遂行されていたならば、以後は負
方向に遂行されるように設定)される。しかる後に、上
記ステップm−24に戻る。かような次第であるので、
上記ステップm−24においてパターンマツチング式位
置検出手段54がキーパターンと同一のパターンを検出
しない場合には、上記ステップm−1乃至m−9の場合
と略同様に、保持手段4及びこれに保持されたウェーハ
2をX方向及びy方向に所謂ジグザグ状に移動(y方向
への移動は1回のみ)せしめて、キーパターンと同一の
パターンの検出が繰返し遂行される。
Then, when the interval d is larger (if the X-direction movement amount is further added after the X-direction movement is repeated multiple times, the interval d becomes smaller), the process proceeds to step m-28. , the movement control means 64 operates the X-direction movement block 14 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein in the X direction.
It is moved in the X direction by the amount of directional movement. Then, the process returns to step m-24. In step m-27, when the distance d is smaller, that is, by adding the X-direction movement amount multiple times, the distance d is smaller than the added movement amount in the X-direction. 4 and the way/・2 held by it are moved in the X direction by the amount of movement in the X direction, the total amount of movement in the X direction is the distance d.
When it exceeds ', the process proceeds to step m-29. In this step m-29, the X-direction movement counter built in the central processing unit is incremented by 1, and then the process proceeds to step m-30 to check whether the count value of the X-direction movement amount counter is 2 or not. (In other words, it is determined whether the movement in the X direction has already been carried out once.) And X
If the count value of the directional movement force/force is not 4, the process proceeds to step m-31, where the small control means 64 activates the X direction movement source 16, and the holding means 4 and the holding means 4 are held therein. The wafer 2 is moved in the y direction by the distance d between the linear regions 8a. Next, the process proceeds to step m-32, where the X direction movement is set to reverse (that is, until then
If the direction movement was performed in the positive direction, it is set to be performed in the negative direction from now on). After that, the process returns to step m-24. Because it depends on this,
If the pattern matching type position detection means 54 does not detect the same pattern as the key pattern in step m-24, the holding means 4 and the The held wafer 2 is moved in a so-called zigzag pattern in the X direction and the y direction (movement in the y direction is performed only once), and detection of the same pattern as the key pattern is repeatedly performed.

而して、上記ステップm−23から上記ステップm−2
4へ進行した時点においては、既に非パターンマツチン
グ式位置検出手段38による直線状領域8aの相対的位
置の検出に基く充分に精密な一次位置合せが終了してい
る故に、非パターンマツチング式位置検出手段38の誤
検出等の極めてまれな場合を除き、上記ステップm−2
4においては、パターンマツチング式位置検出手段54
はキーパターンと同一のパターンを直ちに検出する。そ
して、パターンマツチング式位置検出手段54がキーパ
ターンと同一のパターンを検出する場合には、ステップ
m−33に進行し、撮像されている画像におけるy方向
中心(即ち第4図に図示するx−X線)と直線状領域8
aの中心との間にずれ即ち偏差が存在するか否かが判断
される。そして、上記偏差が存在する場合には、ステッ
プm−34に進行し、移動制御手段64がy方向移動源
16を作動せしめ、かくして直線状領域8aを撮像され
ている画像におけるy方向中心に充分精密に位置せしめ
る。しかる後に、ステップm−35に進行し、移動制御
手段64がX方向移動源14を作動せしめて、保持手段
4及びこれに保持されているウェーハ2を、直線状領域
8bの間隔dだけX方向に移動せしめる。次いで、ステ
ップm−36に進行し、撮像手段28に入力される2個
の画像の一方(又ハ双方)において、パターンマツチン
グ式位置検出手段54がキーパターンと同一のノ(ター
ンを検出するか否かが確認される。パターンマツチング
式位置検出手段54がキーパターンと同一の)くターン
を検出することが確認された場合には、ステップm−3
7に進行し、撮像されている画像におけるy方向中心(
即ち第4図に図示するX−X線)と直線状領域8aの中
心との間にずれ即ち偏差が存在するか否かが判断される
。そして、上記偏差が存在する場合には、ステップm−
38に進行し、移動制御手段64がy方向移動源16を
作動せしめ、かくして直線状領域8aを撮像されている
画像におけるy方向中心に充分精密に位置せしめる。
Accordingly, from the above step m-23 to the above step m-2
4, the non-pattern matching type position detection means 38 has already completed sufficiently precise primary positioning based on the detection of the relative position of the linear area 8a. Except for extremely rare cases such as erroneous detection by the position detection means 38, the above step m-2
4, the pattern matching type position detection means 54
immediately detects a pattern that is the same as the key pattern. If the pattern matching type position detection means 54 detects the same pattern as the key pattern, the process proceeds to step m-33, where the center of the y-direction of the captured image (i.e., the x - X-ray) and linear region 8
It is determined whether there is a deviation or deviation from the center of a. If the above-mentioned deviation exists, the process proceeds to step m-34, where the movement control means 64 activates the y-direction movement source 16, thus moving the linear area 8a sufficiently to the center of the y-direction in the image being taken. Position precisely. Thereafter, the process proceeds to step m-35, where the movement control means 64 activates the X-direction movement source 14 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein in the X-direction by the distance d of the linear region 8b. move it to Next, the process proceeds to step m-36, in which the pattern matching type position detection means 54 detects a turn that is the same as the key pattern in one (or both) of the two images input to the imaging means 28. If it is confirmed that the pattern matching type position detection means 54 detects the same turn as the key pattern, step m-3
7, the center in the y direction of the image being captured (
That is, it is determined whether there is a shift or deviation between the line XX shown in FIG. 4 and the center of the linear region 8a. Then, if the above deviation exists, step m-
38, the movement control means 64 actuates the y-direction movement source 16, thus positioning the linear region 8a with sufficient precision at the center of the y-direction of the image being imaged.

しかる後に、ステップm−39に進行し、保持手段4及
びこれに保持されたウェー/S2の90度回転が既に遂
行されたか否かが判断される。上記90度回転が末だ遂
行されていない場合には、ステップm−40に進行し、
移動制御手段64がθ方向駆動源1Bを作動せしめて、
保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2を90度回
転せしめる。次いで、ステップm−41に進行し、移動
制御手段64がX方向駆動源14及びy方向駆動源16
を作動せしめ、中央処理ユニット36に内蔵されている
RI%yLに(或いはキーパターンメモリ52に)記憶
されている上記回転変位信号、即ちキーパターン記憶操
作の際のサンプルウェーッ・を90度回転せしめた後の
X方向及びy方向移動量に対応する移動量だけ、保持手
段4及びこれに保持されたウェーハ2をX方向及びy方
向に移動せしめる。かくして、第5図に図示する上記特
定領域60L及び60Rのキーパターン(並びに副特定
領域62L及び62Rの副キーパターン)と同一のノく
ター/が撮像手段28に入力される画像内に存在するこ
とを確保する。しかる後に、上記ステップm−24に戻
る。而して、上記ステップm−40及びm−41を介し
て上記ステップm−24に戻った後においては、上記ス
テップm−24及びm−36では、撮像手段28に入力
される2個の画像の一方(或いは双方)において、パタ
ーンマツチング式位置検出手段54が上記特定領域56
L(又は56R)ではなくて上記特定領域60L(60
R)のキーパターンと同一のパターンを検出するか否か
が判断される。
Thereafter, the process proceeds to step m-39, in which it is determined whether the holding means 4 and the wafer/S2 held therein have been rotated by 90 degrees. If the 90 degree rotation has not been completed yet, proceed to step m-40;
The movement control means 64 operates the θ direction drive source 1B,
The holding means 4 and the wafer 2 held therein are rotated 90 degrees. Next, the process proceeds to step m-41, in which the movement control means 64 controls the X-direction drive source 14 and the Y-direction drive source 16.
is activated to rotate the rotational displacement signal stored in RI%yL (or in the key pattern memory 52) built in the central processing unit 36, that is, the sample wave at the time of key pattern storage operation, by 90 degrees. The holding means 4 and the wafer 2 held therein are moved in the X and y directions by an amount of movement corresponding to the amount of movement in the X and y directions after that. Thus, the same key patterns as the key patterns of the specific areas 60L and 60R (and the sub-key patterns of the sub-specific areas 62L and 62R) shown in FIG. 5 are present in the image input to the imaging means 28. ensure that After that, the process returns to step m-24. After returning to step m-24 via steps m-40 and m-41, in steps m-24 and m-36, the two images input to the imaging means 28 are In one (or both) of the above, the pattern matching type position detection means 54 detects the specific area 56.
Not L (or 56R) but the specific area 60L (60
It is determined whether the same pattern as the key pattern of R) is detected.

上記の通シにして、−次位首付は及び二次位置付けが遂
行され、かくして誤位置付けを実質上皆無にせしめて且
つ充分迅速にウェーハ2が所要位置に充分精密に位置付
けられる。
In accordance with the above procedure, secondary indexing and secondary positioning are performed, and thus the wafer 2 is positioned sufficiently quickly and precisely enough to substantially eliminate mispositioning.

次に、上記ステップm−15において、非パターンマツ
チング式位置検出手段38による直線状領域8aの相対
的位置の検出に基く一次位置付けを終了し、パターンマ
ツチング式位置検出手段54による直線状領域8a及び
8bの相対的位置の検出に基く二次位置付けに移行すべ
きであると判断される場合について説明する。この場合
には、上記ステップm−15からステップm−42(第
7−0図)に進行する。第7−0図を参照して説明する
と、上記ステップm−42においては、撮像手段28に
入力される2個の画像の一方、例えば拡大光学手段26
の左側入光開口30mがら撮像手段28に入力される画
像において、パターンマツチング式位置検出手段54が
上記特定領域56L(第4図)のキーパターンと同一の
パターンを検出するか否かが判断される。
Next, in step m-15, the primary positioning based on the detection of the relative position of the linear region 8a by the non-pattern matching type position detection means 38 is completed, and the linear region 8a is detected by the pattern matching type position detection means 54. A case will be described in which it is determined that it is necessary to shift to secondary positioning based on the detection of the relative positions of 8a and 8b. In this case, the process proceeds from step m-15 to step m-42 (FIG. 7-0). To explain with reference to FIG. 7-0, in step m-42, one of the two images input to the imaging means 28, for example, the magnifying optical means 26
It is determined whether or not the pattern matching type position detection means 54 detects the same pattern as the key pattern of the specific area 56L (FIG. 4) in the image input to the imaging means 28 from the left side light entrance aperture 30m. be done.

而して、上記ステップm−42において、パターンマツ
チング式位置検出手段54がキーパターンと同一のパタ
ーンを検出しない場合は、二次位置付けの開始を停止し
、再び一次位置付けに戻る。
In step m-42, if the pattern matching type position detection means 54 does not detect the same pattern as the key pattern, the start of secondary positioning is stopped and the process returns to primary positioning again.

即ち、ステップm−43に進行し、移動制御手段64が
X方向駆動源14を作動せしめて、保持手段4及びこれ
に保持されたウェーハ2を、X方向に所定蓋αだけ移動
せしめる。上記所定量αは、例えば170μm程度でよ
い。次いで、ステップm −44に進み、撮像手段28
に入力される2個の画像の双方において非パターンマツ
チング式位置検出手段38が直線状領域8&を検出する
か否かが判断される。ステップm−44において、2個
の画像の双方において非パターンマツチング式位置検出
手段38が直線状領域8ai検出する場合には、上記ス
テップm−42に戻る。他方、ステップm−44におい
て、2個の画像の双方において非パターンマツチング式
位置検出手段38が直線状領域8aを検出しない場合に
は、ステップm−45に進行し、移動制御手段64がX
方向駆動源14を作動せしめて、保持手段4及びこれに
保持されたウェーハ2をX方向に所定量−αだけ移動、
即ち上記ステップm−43における所定量αの移動前の
位置に戻す。しかる後に、後述するステップm−51に
進行する。
That is, the process proceeds to step m-43, where the movement control means 64 activates the X-direction drive source 14 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein by a predetermined distance α in the X direction. The predetermined amount α may be, for example, about 170 μm. Next, proceeding to step m-44, the imaging means 28
It is determined whether or not the non-pattern matching type position detecting means 38 detects the linear region 8& in both of the two images inputted. In step m-44, if the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear area 8ai in both of the two images, the process returns to step m-42. On the other hand, in step m-44, if the non-pattern matching type position detection means 38 does not detect the linear region 8a in both of the two images, the process proceeds to step m-45, and the movement control means 64
activating the directional drive source 14 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein by a predetermined amount -α in the X direction;
That is, it returns to the position before being moved by the predetermined amount α in step m-43. Thereafter, the process proceeds to step m-51, which will be described later.

上記ステップm−42において、パターンマツチング式
位置検出手段54がキーパターンと同一のパターンを検
出する場合には、ステップm−46に進行し、撮像され
ている画像におけるy方向中心(即ち第4図に図示する
X−X線)と直線状領域8aの中心との間にずれ即ち偏
差が存在するが否かが判断される。そして、上記偏差が
存在する場合には、ステップm−47に進行し、移動制
御手段64がy方向移動源16を作動ぜしめ、がくして
直線状領域8aを撮像されている画像におけるy方向中
心に充分精密に位置せしめる。しかる後に、ステップm
−48に進行し、移動制御手段64がX方向移動源14
及びX方向移動源16を作動せしめて、保持手段4及び
これに保持されたウェーッ・2を、上記特定領域56L
(第4図)のキーノくタンと上記副特定領域58L(第
4図)の副キーノくターンとの間のX方向距離β及びy
方向距離γだけX方向及びX方向に移動せしめる。次い
で、ステップm−49に進行し、撮像手段28に入力さ
れる2個の画像の一方において、ノ(ターンマツチング
式位置検出手段54が上記副特定領域58L(第4図)
の副キーパターンと同一のノくターンを検出するか否か
が判断される。
In step m-42, if the pattern matching type position detection means 54 detects the same pattern as the key pattern, the process proceeds to step m-46, and the center in the y direction (i.e., the fourth It is determined whether there is a shift or deviation between the line XX shown in the figure) and the center of the linear region 8a. If the above-mentioned deviation exists, the process proceeds to step m-47, where the movement control means 64 activates the y-direction movement source 16, and the center of the y-direction of the image of the linear region 8a is then position with sufficient precision. After that, step m
-48, the movement control means 64 moves the X direction movement source 14
Then, the X-direction movement source 16 is activated to move the holding means 4 and the wobble 2 held therein to the specific area 56L.
The distance β and y in the X direction between the key turn (Fig. 4) and the sub key turn of the sub-specific area 58L (Fig. 4)
It is moved in the X direction and the X direction by a directional distance γ. Next, the process proceeds to step m-49, in which the turn matching type position detection means 54 detects the sub-specific region 58L (FIG. 4) in one of the two images inputted to the imaging means 28.
It is determined whether or not a no-turn that is the same as the sub-key pattern of is detected.

而して、上記ステップm−49において、ノ(ターンマ
ツチング式位置検出手段54が副キーノくターンと同一
のパターンを検出しない場合には、二次位置伺けを停止
し、再び一次位置付けに戻る。即ち、ステップm−50
に進行し、移動制御手段64がX方向駆動源14及びX
方向駆動源16を作動せしめて、保持手段4及びこれに
保持されたウェーハ2を、X方向に所定距離−β移動せ
しめると共にX方向に所定距離−γ移動せしめ、かくし
て上記ステップm−48におけるX方向移動及びX方向
移動前の位置に戻す。次いで、ステップm−51に進み
、移動制御手段64がX方向駆動源16を作動せしめて
、保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2を、直線
状領域8aの間隔dだけX方向に移動せしめる。しかる
後に、ステップm−52に進行し、撮像手段28に入力
される2個の画像の双方において非パターンマツチング
式位置検出手段38が直線状領域8aを検出するか否か
が判断される。ステップm−52において、2個の画像
の双方において非パターンマツチング式位置検出手段3
8が直線状領域8畠を検出する場合には、上記ステップ
m−42に戻る。他方、ステップm−52において、2
個の画像の双方において非パターンマツチング式位置検
出手段38が直線状領域8aを検出しない場合には、ス
テップm−53に進行し、移動制御手段64がX方向駆
動源14を作動せしめて、保持手段4及びこれに保持さ
れたウェーッ・2をX方向に例えば170μm程匿でよ
御所定量移動せしめる。しかる後に、ステップm−54
に進行し、再び撮像手段28に入力される2個の画像の
双方において非パターンマツチング式位置検出手段38
が直線状領域8at検出するか否かが判断される。ステ
ップm−54において、2個の画像の双方ニおいて非パ
ターンマツチング式位置検出手段38が直線状領域81
を検出する場合には、上記ステップm−42に戻る。
In step m-49, if the turn matching type position detection means 54 does not detect the same pattern as the subkey turn, the secondary position search is stopped and the process returns to the primary position. Go back, i.e. step m-50
The movement control means 64 moves the X direction drive source 14 and the
The directional drive source 16 is activated to move the holding means 4 and the wafer 2 held thereon by a predetermined distance -β in the X direction and by a predetermined distance -γ in the X direction, thus Return to the position before the direction movement and X direction movement. Next, the process proceeds to step m-51, where the movement control means 64 operates the X-direction drive source 16 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein by the distance d of the linear region 8a in the X direction. . Thereafter, the process proceeds to step m-52, in which it is determined whether the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 8a in both of the two images input to the imaging means 28. In step m-52, the non-pattern matching type position detection means 3 is detected in both of the two images.
If the linear region 8 is detected, the process returns to step m-42. On the other hand, in step m-52, 2
If the non-pattern matching type position detection means 38 does not detect the linear region 8a in both images, the process proceeds to step m-53, where the movement control means 64 activates the X-direction drive source 14, The holding means 4 and the wafer 2 held therein are moved in the X direction by a predetermined amount, for example, by about 170 μm. Thereafter, step m-54
Then, the non-pattern matching type position detection means 38 is applied to both of the two images that are inputted to the imaging means 28 again.
It is determined whether or not the linear region 8at is detected. In step m-54, the non-pattern matching type position detection means 38 detects the linear region 81 in both of the two images.
If detected, the process returns to step m-42.

上記ステップm−49において、パターンマツチング式
位置検出手段54が副キーパターンと同一のパターンを
検出する場合には、ステップm−55に進行し、撮像さ
れている画像におけるX方向中心(即ち第4図に図示す
るx −x、@ )と直線状領域8aの中心との間にず
れ即ち偏差が存在するか否かが確認される。そして、上
記偏差が存在する場合には、ステップm−56に進行し
、移動制御手段64がX方向移動源16を作動せしめ、
かくして直線状領域8aを撮像されている画像における
X方向中心に充分精密に位置せしめる。しかる後に、ス
テップm−57に進み、撮像手段28に入力される2個
の画像の他方、従って拡大光学手段26の右側入光開口
30bから撮像手段28に入力される画像に関しても上
述したステップm−42乃至m−56が遂行され友か否
かが判断される。2個の画像の他方に関し上述したステ
ップm−42乃至m−56が遂行されていない場合には
、上記ステップm−42になシ、2個の画像他方に関し
て、上述したステップm−42乃至m−56が遂行され
る。他方、2個の画像の他方に関して上述したステップ
m−42乃至m−56が遂行された場合には、ステップ
m−58に進み、撮像手段28に入力される2個の画像
の夫々においてパターンマツチング式位置検出手段38
が検出する直線状領域8aのy方向の位置が整合してい
るか否かが判断される。2個の画像の夫々において検出
される直線状領域8aのy方向の位置に相異が存在する
場合には、ステップm−59に進み、上記ステップm−
17の場合と同様にして充分に精密なθ方向整合が遂行
される。
In step m-49, if the pattern matching type position detecting means 54 detects the same pattern as the sub-key pattern, the process proceeds to step m-55, and the process proceeds to step m-55. It is checked whether there is a shift or deviation between x-x,@ ) shown in FIG. 4 and the center of the linear region 8a. If the deviation exists, the process proceeds to step m-56, where the movement control means 64 activates the X-direction movement source 16,
In this way, the linear region 8a is positioned with sufficient precision at the center of the image being captured in the X direction. Thereafter, the process proceeds to step m-57, and the step m-57 described above is also performed regarding the other of the two images input to the image pickup means 28, that is, the image input to the image pickup means 28 from the right light entrance aperture 30b of the enlarging optical means 26. -42 to m-56 are performed and it is determined whether they are friends or not. If steps m-42 to m-56 described above with respect to the other of the two images have not been performed, skip step m-42 above, and perform steps m-42 to m-56 described above with respect to the other of the two images. -56 is performed. On the other hand, if steps m-42 to m-56 described above have been performed with respect to the other of the two images, the process proceeds to step m-58, in which the pattern mat is Ching type position detection means 38
It is determined whether or not the detected positions of the linear regions 8a in the y direction match. If there is a difference in the position of the linear region 8a in the y direction detected in each of the two images, the process proceeds to step m-59, and the step m-
Sufficiently precise alignment in the θ direction is achieved in the same manner as in case No. 17.

しかる後に、ステップm−60に進み、撮像されている
画像におけるy方向中心(即ち第4図に図示するX−X
線)と直線状領域8aの中心との間にずれ即ち偏差が存
在するか否かが確認される。そして、上記偏差が存在す
る場合には、ステップm−61に進行し、移動制御手段
64がy方向移動源16を作動せしめ、かくして直線状
領域8aを撮像されている画像におけるy方向中心に充
分精密に位置せしめる。しかる後に、ステップm−62
に進行し、保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2
の90度回転が既に遂行されたか否かが判断される。上
記90度回転が末だ遂行されていない場合には、ステッ
プm−63に進行し、移動制御手段64がθ方向駆動源
18を作動せしめて、保持手段4及びこれに保持された
ウェーハ2を90度回転せしめる。次いで、ステップm
−66に進行し、上述したステップm−41の場合と同
様にして、上記回転変位信号に基いたX方向及びy方向
移動量だけ保持手段4及びこれに保持されたウェーハ2
がX方向及びy方向に移動せしめられる。しかる後に、
上記ステップm−42に戻る。而して、上記ステップm
−63及びm−64を介して上記ステップm−42に戻
った後においては、上記ステップm−42では、上記特
定領域56L(又[56R)ではなくて上記特定領域6
0L(又は60R)の中−パターンと同一のパターンを
検出するか否かが判断され、上記ステップm−49では
上記副特定領域58L(又は58R)ではなくて上記副
特定領域62L(又は62R)の副キーパターンと同一
のパターンを検出するか否かが判断される。
Thereafter, the process proceeds to step m-60, where the center of the image being imaged in the y direction (i.e., X-X shown in FIG.
It is ascertained whether there is a deviation or deviation between the straight line 8a and the center of the linear region 8a. If the above-mentioned deviation exists, the process proceeds to step m-61, where the movement control means 64 activates the y-direction movement source 16, so that the linear region 8a is sufficiently moved to the center of the y-direction in the captured image. Position precisely. Thereafter, step m-62
The holding means 4 and the wafer 2 held therein proceed to
It is determined whether a 90 degree rotation of has already been performed. If the 90 degree rotation has not yet been completed, the process proceeds to step m-63, where the movement control means 64 operates the θ-direction drive source 18 to move the holding means 4 and the wafer 2 held therein. Rotate it 90 degrees. Then step m
-66, in the same manner as in step m-41 described above, the holding means 4 and the wafer 2 held therein are moved by the amount of movement in the X and Y directions based on the rotational displacement signal.
is moved in the X and Y directions. After that,
Return to step m-42 above. Therefore, the above step m
After returning to step m-42 via steps -63 and m-64, in step m-42, the specified area 6 is selected instead of the specified area 56L (also [56R).
It is determined whether or not the same pattern as the middle pattern of 0L (or 60R) is detected, and in step m-49, the sub-specific area 62L (or 62R) is detected instead of the sub-specific area 58L (or 58R). It is determined whether or not the same pattern as the secondary key pattern is detected.

上記の通りにして、−次位置付けに続く二次位置伺けが
遂行され、かくして誤位置付けを実質上皆無にせしめて
且つ充分迅速にウェーッ・2が所要位置に充分精密に位
置付けられる。
In the manner described above, the secondary positioning following the secondary positioning is performed, and thus the wave 2 is positioned sufficiently quickly and with sufficient precision in the required position with virtually no mispositioning.

以上、本発明に従って構成された自動精密位置合せシス
テムの一具体例について離村図面を参照して詳細に説明
したが、本発明はかかる具体例に限定されるものではな
く、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修
正が可能であることは多言を要しない。
Although one specific example of the automatic precision alignment system configured according to the present invention has been described above in detail with reference to the isolated drawings, the present invention is not limited to such specific example, and does not depart from the scope of the present invention. It goes without saying that various modifications and modifications can be made without having to do so.

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

第1図は、本発明に従って構成された自動精密位置合せ
システムの一具体例が装備された半導体ウェーハ切断装
置の一部を図式的に示す簡略斜面図。 第2図は、典型的なウェーハの表面の一部を示す部分平
面図。 第3図は、本発明に従って構成された自動精密位置合せ
システムの一具体例を示すブロック線図。 第4図及び第5図は、す/プルウェーハにおける特定領
域及び副特定領域の指定位置を 表示手段による表示画
面上で例示する簡略図。 第6図は、バター/マツチング式位置検出手順の一例を
示すフローチャート。 第7−A図、第7−B図及び第7−C図は、位置合せ手
順の一例を示す7p−チャート。 2・・・半導体ウェーハ 4・・・保持手段 8(8a及びsb)・・・直線状領域 12・・・移動手段 26・・・拡大光学手段 28・・・撮像手段 32・・・輻変換ユニット 34・・・画像フレームメモリ 36・・・中央処理ユニット 38・・・非パターンマツチング式位置検出手段40・
・・演算処理手段 42・・・直線状領域検出手段 50・・・表示手段 52・・・キーバターツメモリ 54・・・バター/マツチング式位置検出手段64・・
・移動制御 第1図
FIG. 1 is a simplified perspective view schematically showing a portion of a semiconductor wafer cutting apparatus equipped with an embodiment of an automatic precision alignment system constructed in accordance with the present invention. FIG. 2 is a partial plan view showing a portion of the surface of a typical wafer. FIG. 3 is a block diagram showing one specific example of an automatic precision alignment system constructed in accordance with the present invention. 4 and 5 are simplified diagrams illustrating designated positions of a specific area and a sub-specific area on a pull wafer on a display screen by a display means. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a butter/matching type position detection procedure. FIG. 7-A, FIG. 7-B, and FIG. 7-C are 7p-charts showing an example of the alignment procedure. 2... Semiconductor wafer 4... Holding means 8 (8a and sb)... Linear region 12... Moving means 26... Enlarging optical means 28... Imaging means 32... Radiation conversion unit 34... Image frame memory 36... Central processing unit 38... Non-pattern matching type position detection means 40.
... Arithmetic processing means 42 ... Linear area detection means 50 ... Display means 52 ... Key batt memory 54 ... Butter/matching type position detection means 64 ...
・Movement control diagram 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、表面には格子状に配列された複数個の直線状領域が
存在し、該直線状領域によって区画された複数個の矩形
領域の各々には回路パターンが施されている半導体ウェ
ーハを、所要位置に位置付ける自動精密位置合せシステ
ムにして;該半導体ウェーハを保持するための保持手段
と、 該保持手段を移動せしめるための移動手段と、該保持手
段に保持された該半導体ウェーハの該表面の少なくとも
一部の画像を撮像して、X−)Fマトリックス配列画素
の濃度を示すアナログ信号を出力するための撮像手段と
、該撮像手段が出力する該アナログ信号に対応した信号
を記憶するための画像フレームメモリと、 該半導体ウェー八が所定位置にある時の該表面における
特定領域に対応したキーパターン及び該キーパターンの
位置を示す信号を記憶するためのキーパターンメモリと
、 該画像フレームメモリに記憶されている該信号と該キー
パターンメモリに記憶されている該キーパターン信号と
に基いて、該撮像手段に撮像されている画像中で該キー
パターンと同一のパターンを検出して、該直線状領域の
相対的位置を検出するためのパターンマツチング式位置
検出手段と、 パターンマツチング以外の方式によって該直線状領域の
相対的位置を検出するための非パターンマツチング式位
置検出手段と、 該非パターンマツチング式位置検出手段による該直線状
領域の相対的位置の検出に応じて該移動手段を作動せし
め、かくして該保持手段に保持さ些た該半導体ウェーハ
の一次位置付けを遂行し、しかる後に該パターンマツチ
ング式位置検出手段による該直線状領域の相対的位置の
検出に応じて該移動手段を作動せしめ、かくして該保持
手段に保持された該半導体ウェーハの二次位置付けを遂
行する移動制御手段と、を具備することを特徴とする自
動精密位置合せシステム。 2、該キーパターンメモリは、該半導体ウェーハが第1
の所定位置にある時の該表面における少なくとも1個の
特定領域に対応した少なくとも1個のキーパターンと、
該半導体ウェーハが該第1の所定位置に関して90度回
転せしめられた第2の位置にある時の該表面における少
なくとも1個の特定領域に対応した少なくとも1個のキ
ーパターンとを記憶し、 該移動制御手段は、該二次位置付けにおいては、該第1
の所定位置に関する位置付けを遂行し、次いで該保持手
段を90度回転せしめ、しかる後に該第2の所定位置に
関する位置付けを特徴する特許請求の範囲第1項記載の
自動精密位置合せシステム。 3、該撮像手段が生成する該アナログ信号を多値デジタ
ル信号に変換するためのら変換手段を具備し、該画像フ
レームメモリは、該稀変換手段が生成する該多値デジタ
ル信号を特徴する特許請求の範囲第1項又は第2項記載
の自動精密位置合せシステム。 4、該非パターンマツチング式位置検出手段は、該画像
フレームメモリに記憶されている該多値デジタル信号を
演算処理して2値デジタル信号を生成するだめの演算処
理手段と、該2値デジタル信号に基いて該直線状領域の
少なくとも片側縁の相対的位置を検出し、かくして該直
線状領域の相対的位置を検出するだめの直線状領域検出
手段とを含む、特許請求の範囲第3項記載の自動精密位
置合せシステム。 56 該キーパターンメモリに記憶される該キーパター
ンを示す信号は、該キーパターン中の複数個の画素の濃
度に対応した多値デジタル信号である、特許請求の範囲
第3項又は第4項記載の自動精密位置合せシステム。 6、該パターンマツチング式位置検出手段は、マツチン
グ度Pを、下記式 %式%) ここで、fは該保持手段に保持された該半導体ウェーハ
の該表面の照合領域中の複数個の画素の各々の濃度に対
応した値であシ、Tはfの平均値であシ、gはキーパタ
ーン中の複数個の画素の濃度に対応した値であυ、iは
gの平均値である、 に基いて算出する、特許請求の範囲第5項記載の自動精
密位置合せシステム。 7、該パターンマツチング式位置検出手段は、マツチン
グ度Pを、下記式 %式% ここで、fは該保持手段に保持された該半導体ウェーハ
の該表面の照合飴域中の複数個の画素の各々の濃度に対
応した値であυ、fはfの平均値であシ、gはキーパタ
ーン中の複数個の画素の濃度に対応した値であシ、iは
gの平均値であシ、Uは2値化演算を意味する、 に基いて算出する、特許請求の範囲第5項記載の自動精
密位置合せシステム。 8.該パターンマツチング式位置検出手段は、マツチン
グ度Pを、下記式 ここで、fは該保持手段に保持された該半導体ウェーハ
の該表面の照合領域中の複数個の画素の各々の濃度に対
応した値であシ、7はfの平均値であり1gはキーパタ
ーン中の複数個の画素の濃度に対応した値であ)、iは
gの平均値である、 に基いて算出する、特許請求の範囲第5項記載の自動精
密位置合せシステム。 9、該撮像手段は、X Fマトリックス配列された複数
個の撮像素子を有する固体カメラから構成されている、
特許請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載の自
動精密位置合せシステム。 10、該半導体ウェーハの該表面と該撮像手段との間に
は、拡大光学手段が配設されておシ、該半導体ウェーハ
の該表面の少なくとも一部の画像が該拡大光学手段によ
って所定倍率拡大されて該撮像手段に入力される、特許
請求の範囲第1項乃至第9項のいずれかに記載の自動精
密位置合せシステム。 11、該撮像手段は、該半導体ウェーへの該表面の相互
に離隔した2個の部分の画像を特徴する特許請求の範囲
第10項記載の自動精密位置合せシステム。 捻、該2個の部分は、X方向とy方向のいずれか一方の
方向に相互に離隔している、特許請求の範囲第11項記
載の自動精密位置合せシステム。 13、該移動制御手段は、該−次位置付けにおいては、
少なくとも該撮像手段が撮像する該2個の部分の双方に
該直線状領域が存在するようにせしめる、特許請求の範
囲第12項記載の自動精密位置合せシステム。
[Claims] 1. There are a plurality of linear regions arranged in a grid on the surface, and a circuit pattern is applied to each of the plurality of rectangular regions partitioned by the linear regions. an automatic precision alignment system for positioning a semiconductor wafer in a desired position; a holding means for holding the semiconductor wafer; a moving means for moving the holding means; and a semiconductor wafer held by the holding means. Imaging means for capturing an image of at least a portion of the surface of the wafer and outputting an analog signal indicating the density of the X-)F matrix array pixels, and a signal corresponding to the analog signal output by the imaging means. an image frame memory for storing a key pattern corresponding to a specific area on the surface of the semiconductor wafer when the semiconductor wafer is in a predetermined position, and a key pattern memory for storing a signal indicating the position of the key pattern; Detecting a pattern identical to the key pattern in the image captured by the imaging means based on the signal stored in the image frame memory and the key pattern signal stored in the key pattern memory. a pattern matching type position detection means for detecting the relative position of the linear area; and a non-pattern matching type position detection means for detecting the relative position of the linear area by a method other than pattern matching. actuating the moving means in response to detection of the relative position of the linear region by the position detecting means and the non-pattern matching position detecting means, thus primary positioning of the semiconductor wafer held by the holding means; and then actuating the moving means in response to detection of the relative position of the linear area by the pattern matching position detection means, thus secondary positioning of the semiconductor wafer held by the holding means. An automatic precision positioning system characterized by comprising: a movement control means for performing the movement. 2. The key pattern memory is configured such that the semiconductor wafer is the first
at least one key pattern corresponding to at least one specific area on the surface when in a predetermined position;
at least one key pattern corresponding to at least one specific area on the surface when the semiconductor wafer is in a second position rotated 90 degrees with respect to the first predetermined position; In the secondary positioning, the control means
2. The automatic precision positioning system of claim 1, further comprising: performing positioning with respect to a predetermined position, then rotating said holding means 90 degrees, and then positioning with respect to said second predetermined position. 3. A patent characterized in that the image frame memory is equipped with a conversion means for converting the analog signal generated by the imaging means into a multi-value digital signal, and the image frame memory is characterized by the multi-value digital signal generated by the conversion means. An automatic precision alignment system according to claim 1 or 2. 4. The non-pattern matching position detection means includes arithmetic processing means for arithmetic processing the multivalued digital signal stored in the image frame memory to generate a binary digital signal; and linear area detection means for detecting the relative position of at least one side edge of the linear area based on the linear area, and thus detecting the relative position of the linear area. automatic precision alignment system. 56. According to claim 3 or 4, the signal indicating the key pattern stored in the key pattern memory is a multivalued digital signal corresponding to the density of a plurality of pixels in the key pattern. automatic precision alignment system. 6. The pattern matching type position detection means calculates the matching degree P by the following formula (%), where f is a plurality of pixels in the matching area of the surface of the semiconductor wafer held by the holding means. T is the average value of f, g is the value corresponding to the density of multiple pixels in the key pattern υ, and i is the average value of g. The automatic precision alignment system according to claim 5, which calculates based on , . 7. The pattern matching type position detection means calculates the matching degree P by the following formula %, where f is a plurality of pixels in the matching area on the surface of the semiconductor wafer held by the holding means. υ is the value corresponding to the density of each pixel in the key pattern, f is the average value of f, g is the value corresponding to the density of multiple pixels in the key pattern, and i is the average value of g. The automatic precision alignment system according to claim 5, wherein the automatic precision alignment system is calculated based on the following: C and U mean a binarization operation. 8. The pattern matching type position detection means calculates the matching degree P by the following formula, where f corresponds to the density of each of a plurality of pixels in the matching area of the surface of the semiconductor wafer held by the holding means. 7 is the average value of f, 1g is the value corresponding to the density of multiple pixels in the key pattern), and i is the average value of g. An automatic precision alignment system according to claim 5. 9. The imaging means is composed of a solid-state camera having a plurality of imaging elements arranged in an XF matrix;
An automatic precision alignment system according to any one of claims 1 to 8. 10. An enlarging optical means is disposed between the surface of the semiconductor wafer and the imaging means, and an image of at least a portion of the surface of the semiconductor wafer is enlarged by a predetermined magnification by the enlarging optical means. The automatic precision positioning system according to any one of claims 1 to 9, wherein the automatic precision positioning system is inputted to the imaging means. 11. The automatic precision alignment system of claim 10, wherein said imaging means images two mutually spaced apart portions of said surface on said semiconductor wafer. 12. The automatic precision alignment system of claim 11, wherein the two parts are spaced apart from each other in either the X direction or the Y direction. 13. In the next positioning, the movement control means:
13. The automatic precision positioning system according to claim 12, wherein the linear region is caused to exist in at least both of the two portions imaged by the imaging means.
JP59032576A 1983-03-26 1984-02-24 Automatic precision positioning system Granted JPS60177647A (en)

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JP59032576A JPS60177647A (en) 1984-02-24 1984-02-24 Automatic precision positioning system
GB08407592A GB2139348B (en) 1983-03-26 1984-03-23 Automatic aligment system
KR1019840001548A KR900002508B1 (en) 1983-03-26 1984-03-26 Method and device for detecting straight line of body to be detected

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57198629A (en) * 1981-05-30 1982-12-06 Toshiba Corp Dicing equipment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57198629A (en) * 1981-05-30 1982-12-06 Toshiba Corp Dicing equipment

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