JPS62277742A - Registration of template - Google Patents

Registration of template

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JPS62277742A
JPS62277742A JP12026086A JP12026086A JPS62277742A JP S62277742 A JPS62277742 A JP S62277742A JP 12026086 A JP12026086 A JP 12026086A JP 12026086 A JP12026086 A JP 12026086A JP S62277742 A JPS62277742 A JP S62277742A
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wafer
pattern
template
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camera
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Yuji Yasufuku
安福 祐次
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Abstract

PURPOSE:To conduct the theta alignment of a wafer and the registration of a template with constant high precision in a short time by memorizing a pattern at a first position on a roughly positioned reference wafer and comparing said pattern at a second position each separated by integer times as large as x and y indices in the x and y directions from the first position. CONSTITUTION:x and y stages are moved so that the position of (X3, Y3) are brought under a camera first, and a pattern at the position of (X3, Y3) is memorized to a picture recognizer 14 as the pattern of a template. The x and y stages are each shifted by integer times as large as ix and iy in the x and y directions, a section (X4, Y4) in the vicinity of the center of a wafer 4 is brought under the camera, said template and a pattern positioned under the camera at that time are compared by the device 14 at the section (X4, Y4), and (X4, Y4) is used as the position of the registration of the template when consistency is higher than a reference value. The x and y stages are each transferred by integer times as large as ix and iy, a section (X5, Y5) in the vicinity of a left end is brought under the camera, and a pattern is compared similarly by the device 14 and (X5, Y5) is employed as the position of the registration of the template.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分計コ 本発明は、ウェハのアライメント用のテンプレート登録
方法に関する。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Industrial Applications] The present invention relates to a template registration method for wafer alignment.

[従来の技術] プローバとは、ウェハプロセスを介して、シリコンウェ
ハの上に作り込まれた半導体集積回路の・電気的特性を
、ウェハチップ上の入出力端子(バッド)にプローブ針
を機械的に接触させてテスタとの信号送受を行なうこと
によりテストし、その結果不良と判定したチップにマー
キングを行なう装置である。
[Prior art] A prober is a device that mechanically measures the electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit fabricated on a silicon wafer using a probe needle to input/output terminals (buds) on a wafer chip through a wafer process. This is a device that tests chips by contacting them and transmitting and receiving signals with the tester, and marks chips that are determined to be defective as a result.

ウェハ上にはチップが縦横に整然と配列されている。各
チップには同じパターンが作られており、パッドも同じ
位置にある。このようなウェハをブローバを用いて検査
するには、1つのチップに対しプローブ針の全部がパッ
ドに接触できる位置にプローブカードを固定したとき、
他のチップをプローブ針の下に持ってきても全部のプロ
ーブ針がパッドに接触する必要がある。この場合、他の
チップをプローブ針の下に順次持ってくる操作(ステッ
プ移動)を、簡単に行なうためには、ウェハを搭載する
ステージの移動方向であるX軸およびy軸に対して、ウ
ェハに作られたチップの縦横の配列方向が一致するよう
にウェハの方向を合わせる必要がある。また、全部のチ
ップに対してプローブ針を接触させるためには、チップ
がウェハ上にどのように配置されているかを知る必要が
ある。
Chips are arranged in an orderly manner vertically and horizontally on the wafer. Each chip has the same pattern and pads in the same location. To inspect such a wafer using a blow bar, when the probe card is fixed at a position where all of the probe needles can contact the pads for one chip,
Even if other chips are brought under the probe needles, all probe needles must come into contact with the pad. In this case, in order to easily bring the other chips under the probe needle one after another (step movement), it is necessary to align the wafer with respect to the It is necessary to orient the wafer so that the vertical and horizontal alignment directions of the chips manufactured in the process match. Furthermore, in order to bring the probe needle into contact with all chips, it is necessary to know how the chips are arranged on the wafer.

以上の必要性を満たすための操作をアライメントと呼ぶ
The operation to satisfy the above requirements is called alignment.

従来、この種のアライメントは、アライメントの基準と
なるウェハ例えばロットの最初のウェハについては手動
でアライメントしてそのウェハよりアライメントの基準
となるデータ(テンプレート)を取り、2枚目以降のウ
ェハについてはそのデータに基づき自動でアライメント
を行なっていた。この最初のウェハに対する手動アライ
メントの中にはθ合せかあり、このθ合せは粗のθ合せ
および微のθ合せの2段階になっている。
Conventionally, in this type of alignment, the wafer that serves as the reference for alignment, for example, the first wafer in a lot, is manually aligned and the data (template) that serves as the reference for alignment is taken from that wafer, and the data (template) that serves as the reference for alignment is taken from that wafer. Alignment was automatically performed based on that data. This manual alignment for the first wafer includes only θ alignment, and this θ alignment has two stages: coarse θ alignment and fine θ alignment.

粗のθ合せは、静電容量センサ等を用いてウェハのエツ
ジを適当な数個所で検出することにより、または機成的
な方法等により行なっていた。
Rough θ alignment has been performed by detecting the edge of the wafer at several appropriate locations using a capacitance sensor or the like, or by a mechanical method.

微のθ合せ、すなわちxYステージのX方向の走りと焼
き付けられたパターンのスクライブラインの方向とを合
わせるいわゆるウェハのθ合せは、θZX軸方向動くチ
ャック上にウェハを載せてX軸方向にステージをスキャ
ンさせ、その様子を操作員が顕微鏡等によりて見ながら
ジョイスティック等を操作してチャックを回転すること
により行なっていた。そして、上記のようにしてθの合
ったウェハから、操作員がCRT等でパターンを見なが
らジョイスティック操作等によりステージを動かしテン
プレートとして通しているかどうかを判断して、自動ア
ライメントに必要な数のテンプレートを登録していた。
Fine θ alignment, or so-called wafer θ alignment, in which the running of the xY stage in the The scanning was performed by an operator who operated a joystick or the like to rotate the chuck while viewing the scanning using a microscope or the like. Then, from the wafers whose θ has been matched as described above, the operator moves the stage by operating a joystick while viewing the pattern on a CRT, etc., and determines whether or not the wafer is passing as a template, and selects the number of templates required for automatic alignment. was registered.

[発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、このような方法では1枚目のウェハのθ
合せがやりにくく時間がかかるとともに、その精度は操
作員の操作にかかっていた。つまり、アライメント精度
が人が合わせた最初のウェハの合せ精度によるため、合
せ精度が一定しないという欠点があった。また、テンプ
レート登録にも時間がかかり、しかも、テンプレートと
して適しているパターンを見つけるのが難しいという欠
点もあった。
[Problem to be solved by the invention] However, in this method, the θ of the first wafer
Alignment was difficult and time consuming, and its accuracy depended on the operation of the operator. In other words, since the alignment accuracy depends on the alignment accuracy of the first wafer aligned by a person, there is a drawback that alignment accuracy is not constant. Another disadvantage is that it takes time to register a template, and it is difficult to find a pattern suitable as a template.

本発明の目的は、上述従来例の欠点に鑑み、短時間かつ
一定の高精度でテンプレートの登録に係るウェハのθ合
せおよびテンプレートの登録を行なうことができるテン
プレート登録方法の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a template registration method that can perform wafer θ alignment and template registration related to template registration in a short period of time and with constant high precision, in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional example.

[問題点を解決するための手段および作用]本発明は、
粗位置合せされたウェハの相対位置を、画像認識装置を
使用したパターンマツチング法で検出して該ウェハをよ
り高精度に位置合せするための位置検出装置におけるテ
ンプレート登録方法であって、まず、粗位置合せされた
基準ウェハ上の第1の場所でパターンを記憶し、該第1
の場所からX方向にXインデックスの整数倍および/ま
たはX方向にXインデックスの整数倍離れた第2の場所
で該パターンを比べ、このときのx、y位置のずれ量か
ら上記ウェハのθずれを計算して該ウェハのθを合わせ
、この状態で他のウェハのアライメントに使用するテン
プレートを登録するようにしたものである。
[Means and effects for solving the problems] The present invention has the following features:
A template registration method in a position detection device for detecting the relative position of a roughly aligned wafer by a pattern matching method using an image recognition device to align the wafer with higher precision, the method comprising: storing a pattern at a first location on the coarsely aligned reference wafer;
The pattern is compared at a second location that is an integral multiple of the X index in the X direction and/or an integral multiple of the X index in the is calculated to match the θ of the wafer, and in this state a template to be used for alignment of other wafers is registered.

このように、画像認識装置を用いてテンプレート登録方
法を定式化することにより、自動化が容易となる。
In this way, by formulating a template registration method using an image recognition device, automation becomes easy.

[実施例コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Example code] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係るプローバのステージの
模式図である。同図において、1はX軸方向に移動する
Xステージ、2はX軸方向に第3動するyステージ、3
はeZX軸方向勅くチャッり、4はウェハ、5はXステ
ージ1を動かすX軸すニアパルスモータ、6はXステー
ジ2を動かすy軸すニアパルスモータ、7はウェハ4と
の距離をアナログデータで出力する静電容量センサ、8
はカメラである。
FIG. 1 is a schematic diagram of a stage of a prober according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an X stage that moves in the X-axis direction, 2 is a y-stage that moves in the X-axis direction, and 3 is a y-stage that moves in the X-axis direction.
4 is the wafer, 5 is the X-axis near pulse motor that moves X stage 1, 6 is the y-axis near pulse motor that moves X stage 2, and 7 is the analog distance to wafer 4. Capacitive sensor that outputs data, 8
is a camera.

第2図は本発明の一実施例に係る制御系の構成を示すブ
ロック図である。同図において、11は演算や制御を行
なうCPU、!2はCPUIIを動かすプログラムやデ
ータを入れるメモリ、13は静電容量センサ7からのア
ナログデータをデジタルに変換するADC114は覚え
ている画像とカメラ8から出力される画像とを比べてず
れ量を得ることのできる機能を持っている画像認識装置
、15はCPU1lにより画像認識装置14を操作する
ためのインターフェイス、17.19および16.18
はCPUIIによりリニアパルスモータ5,6を駆動す
るためのコントローラおよびドライバ、20.21はC
PUIIが文字などを表示するためのディスプレイとそ
のコントローラ、22と23はスイッチ、LED、ジョ
イスティックがあるパネルとそのインターフェイス、2
4はチャック3をθ回転するθ軸パルスモータ、25は
チャック3を上下するZ軸パルスモータ、26と27は
CP U 11によりパルスモータ24,25を駆動す
るためのコントローラとドライバ、28はCPUIIと
メモリ12およびインターフェイス等13; 15.1
7.19.20.21.22をつなぐバスである。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a CPU that performs calculations and control. 2 is a memory that stores programs and data that operate the CPU II, 13 is an ADC 114 that converts analog data from the capacitance sensor 7 into digital data, and compares the memorized image with the image output from the camera 8 to obtain the amount of deviation. 15 is an interface for operating the image recognition device 14 by the CPU 1l, 17.19 and 16.18
20.21 is the controller and driver for driving the linear pulse motors 5 and 6 by the CPU II, and 20.21 is the C
A display for PUII to display characters and its controller, 22 and 23 a panel with switches, LEDs, and joysticks and its interface, 2
4 is a θ-axis pulse motor that rotates the chuck 3 by θ, 25 is a Z-axis pulse motor that moves the chuck 3 up and down, 26 and 27 are a controller and driver for driving the pulse motors 24 and 25 by the CPU 11, and 28 is a CPU II and memory 12 and interface etc. 13; 15.1
This is a bus that connects 7, 19, 20, 21, and 22.

第3図は第1図の装置におけるウェハエツジ部分の断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view of the wafer edge portion of the apparatus of FIG. 1.

初めに、本発明の一実施例に係る粗のθ合せの方法を第
1〜3図によって説明する。粗のθ合せは従来と同様の
原理で行なうが、制御はROMにはいフているプログラ
ムによってすべてCPUIIが行なう。
First, a method for rough θ matching according to an embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. Rough θ matching is performed using the same principle as in the prior art, but all control is performed by the CPU II using a program stored in the ROM.

まず、CPUIIがX、y軸すニアパルスモータコント
ローラ17.19とx、y軸すニアパルスドライバ16
.18を通してx、y軸すニアパルスモータ5.6を動
かすことによりXステージ1とXステージ2の駆動制御
を開始する。これと同時に静電容量センサ7によりA 
D Ct3=通し静電容量センサ7からウェハ4までの
距離の測定を開始し、ウェハ4のエツジの至来を待つ。
First, the CPU II is the X and y axis near pulse motor controller 17.19 and the x and y axis near pulse driver 16.
.. Drive control of the X stage 1 and the X stage 2 is started by moving the x and y axis near pulse motors 5.6 through 18. At the same time, the capacitance sensor 7 detects A
D Ct3=Start measuring the distance from the capacitance sensor 7 to the wafer 4 and wait for the edge of the wafer 4 to be reached.

ここでは、ウェハ4の上面から100μ下がった所をエ
ツジとしている。つまり、第3図に示したように、静電
容量センサ7からウェハ4の上面までの距離を500μ
とした場合静電容量センサ7が600μを示した所がウ
ェハ4のエツジである。そして、このウェハ4のエツジ
が検出されたら、そのときのX。
Here, the edge is defined as a point 100 microns below the top surface of the wafer 4. That is, as shown in FIG. 3, the distance from the capacitance sensor 7 to the top surface of the wafer 4 is 500μ
In this case, the edge of the wafer 4 is where the capacitance sensor 7 indicates 600μ. Then, when the edge of this wafer 4 is detected, X at that time.

Xステージ1.2の位置をメモリ上に記憶する。Store the position of X stage 1.2 on memory.

これを全周にわたって適当な場所で行なった後、これら
のデータよりウェハ4の中心位置およびウェハ4のオリ
エンテーションフラットの方向とX軸とが成す角度を計
算する。そして、その角度だけチャックを回転してオリ
エンテーションフラットの方向とX軸の方向とを合わせ
て粗のθ合せが完了する。
After performing this at appropriate locations all around the circumference, the center position of the wafer 4 and the angle formed by the direction of the orientation flat of the wafer 4 and the X axis are calculated from these data. Then, the chuck is rotated by that angle to align the direction of the orientation flat with the direction of the X-axis, completing the rough θ alignment.

第4図は微のθ合せのときのウェハ4とカメラ8の位置
関係を示す図、第5図は徹のθ合せのフローチャートで
ある。第4図において、WはXステージの移動方向(X
軸の方向)、aは画像認識装置14に覚えさせるパター
ンの位置(Xl、Yl) 、bは位置aでパターンを覚
えた後Xステージ1を数インデックス6動したときカメ
ラ8が来る位置、Cは位置aのパターンと同一のパター
ンがある位置、αはカメラ8を位置すに位置させたとき
画像認識装置14が出力するずれベクトル (ΔX1+
Δy+) 、uはこのずれベクトルαより算出したスク
ライブラインの方向、dは方向Uにそって位置aからX
方向のインデックス量の整数倍煎れた位置、eはaのパ
ターンと同一のパターンがある位置、βは位置dにカメ
ラ8を位置させたとと画像認識装置14が出力するずれ
ベクトル (ΔX2+ ΔY2) 、 Vはずれベクト
ルβを考慮したより正確なスクライブラインの方向、θ
1は方向UとX@とが成す角、θ2は方向VとX釉とが
成す角で実際にチャック3を回転させる量である。
FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the wafer 4 and camera 8 during fine θ adjustment, and FIG. 5 is a flowchart for thorough θ adjustment. In Fig. 4, W is the moving direction of the X stage (X
a is the position of the pattern to be memorized by the image recognition device 14 (Xl, Yl), b is the position where the camera 8 will be when the X stage 1 is moved several indexes 6 after memorizing the pattern at position a, C is the position where there is a pattern that is the same as the pattern at position a, and α is the deviation vector (ΔX1+
Δy+), u is the direction of the scribe line calculated from this deviation vector α, and d is the direction from position a to X along direction U.
The displacement vector (ΔX2+ΔY2) output by the image recognition device 14 is the position where the camera 8 is located at the position where the camera 8 is located at the position d, where e is the position where the same pattern as the pattern a exists, V is a more accurate scribe line direction considering the deviation vector β, θ
1 is the angle formed by the direction U and X@, and θ2 is the angle formed by the direction V and the X glaze, which is the amount by which the chuck 3 is actually rotated.

微のθ合せも粗のθ合せと同じく第1図ようなステージ
およびチャック上で行なうが、θずれ検出のためには、
カメラ8および画像認識装置14を使用する。画像認識
装置14はあるパターンを覚え、これを他の画像と比べ
てそれらの一致度とx、X方向のずれを出力するもので
ある。また、ウェハ4には同じパターンのチップが縦横
方向に整然と周期的に配列されている。つまり、あるチ
ップ内のパターンは別のチップ内にもチップ内の同じ位
置にある。このため、x、X方向にウェハのスクライブ
ラインの方向が合っていれば、カメラ8で見るパターン
はXステージ1をX方向のインデックス(以下、車にX
インデックスという)量ixの整数倍X方向へまたはX
方向のインデックス(以下、単にXインデックスという
)量iyの整数倍X方向へ移動しても移動前と同じパタ
ーンである。ここで、インデックスとはチップサイズと
スクライブラインの幅を足したものである。
Fine θ alignment is also performed on the stage and chuck as shown in Figure 1, just like coarse θ alignment, but in order to detect θ deviation,
A camera 8 and an image recognition device 14 are used. The image recognition device 14 memorizes a certain pattern, compares it with other images, and outputs the degree of matching and the deviation in the x and x directions. Further, on the wafer 4, chips having the same pattern are regularly and periodically arranged in the vertical and horizontal directions. In other words, a pattern within one chip is located within the same chip within another chip. Therefore, if the scribe lines of the wafer are aligned in the x and
(referred to as index) integer multiple of quantity ix in the X direction or
Even if it moves in the X direction which is an integer multiple of the direction index (hereinafter simply referred to as X index) amount iy, the pattern is the same as before the movement. Here, the index is the sum of the chip size and the width of the scribe line.

上記の前提に基づき、徹の0合せの手順を第4図および
第5図を参照しながら説明する。以下、ウェハ4上の位
置については、ウェハ4の中心を原点□、Xステージ1
の移動方向をX軸、モしてXステージ2の移動方向をy
軸としたx、y座標系で表す。
Based on the above premise, Toru's zeroing procedure will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. Below, regarding the position on the wafer 4, the center of the wafer 4 is the origin □, and the X stage 1
The moving direction of stage 2 is the X axis, and the moving direction of the X stage 2 is the y axis.
Expressed in an x,y coordinate system with axes.

上述の粗の0合せにひき続き、徴の0合せを開始すると
、まず、ステップ101では、xt Xステージ1.2
を移動してウェハの右側(X軸の正の側)のパターンを
画像認識装置14に覚えさせる。このとき、そのパター
ンの位置をa (XI、Yl)とする。次に、ステップ
102において、位置aに比較的近(ixの整数倍(M
倍)IIIれた位置すにカメラ8が位置するようにXス
テージ1を移動する。そして、ステップ103では、こ
のときカメラ8で捉えたパターンと覚えているパターン
とを比べてx、X方向のずれ量α (ΔX++Δy+)
を算出する。このずれ量αをX軸とスクライブライン(
u)とのθ方向のずれ量θ1に直すと、となる。ステッ
プ104では、このずれ量θ1を用いて、(XI、Yl
)から比較的遠くウェハの左側にありかつθ1の方向に
ixの整数倍(N倍)#れた位置d (X2.Y2) X、  =N  Ii  x−cos  θ1 +X1
Y2  =N  −i  x−sin  θ、  +Y
Following the above-mentioned rough zeroing, when starting the characteristic zeroing, first, in step 101, xt X stage 1.2
is moved so that the image recognition device 14 memorizes the pattern on the right side of the wafer (positive side of the X-axis). At this time, let the position of the pattern be a (XI, Yl). Next, in step 102, relatively close to position a (an integer multiple of ix (M
x) Move the X stage 1 so that the camera 8 is located at the position III. Then, in step 103, the pattern captured by the camera 8 and the remembered pattern are compared to determine the amount of deviation α (ΔX+++Δy+) in the x and X directions.
Calculate. This deviation amount α is calculated between the X axis and the scribe line (
When converted into the amount of deviation θ1 in the θ direction from u), the following is obtained. In step 104, using this deviation amount θ1, (XI, Yl
) is relatively far to the left side of the wafer and is an integral multiple (N times) of ix in the direction of θ1 (X2.Y2)
Y2 = N −ix−sin θ, +Y
.

を計算する。Calculate.

この位置dにカメラ8が来るようにx、Xステージ1.
2を移動させたら(ステップ105)、ステップ106
において、カメラ8で捉えたパターンと覚えているパタ
ーンとを比べ、ずれ量β(Δx2+Δy2)を検出し、
さらに、ステップ107で、このずれ量βよりX軸とス
クライブライン(V)のθ方向のずれ量 を計算する。
x, X stage 1. so that the camera 8 comes to this position d.
2 is moved (step 105), step 106
, compare the pattern captured by camera 8 with the remembered pattern, detect the amount of deviation β (Δx2 + Δy2),
Furthermore, in step 107, the amount of deviation in the θ direction between the X axis and the scribe line (V) is calculated from this amount of deviation β.

ステップ108において、このずれ量θ2でチャックを
回転させることによりX方向とスクライブライン(V)
の方向とを一致させて微の0合せを完了する。
In step 108, by rotating the chuck with this deviation amount θ2, the X direction and the scribe line (V) are
The fine 0 adjustment is completed by matching the direction of .

第6図はテンプレート登録の場合のウェハ4とカメラ8
との位置関係を示す図である。同図において、(X+’
、Y+’)は先程の微の0合せて記憶したパターンの位
置(xt、 Yl)がθ2だけ回転した後に来る位置で
ある。(X3. Y3)はテンプレートとして記憶する
パターンの位置であり、(Xl’。
Figure 6 shows wafer 4 and camera 8 in the case of template registration.
FIG. In the same figure, (X+'
, Y+') is the position that comes after the position (xt, Yl) of the pattern stored with the fine zero adjustment from earlier is rotated by θ2. (X3. Y3) is the position of the pattern to be stored as a template, and (Xl').

yt’)よりx、X方向にそれぞれix、tyの整数倍
煎れている。これは、(X3. Y3 )にテンプレー
トとして通した( XI ’ +Yl  ’ )  と
同じパターンがあるようにするためである。
yt') in the x and X directions by integral multiples of ix and ty, respectively. This is to ensure that (X3.Y3) has the same pattern as (XI'+Yl') passed as a template.

次に、テンプレートの登録方法をインデックスサイズの
修正を含め第6図を用いて説明する。ここでは、テンプ
レートをウェハ4の中心付近とX軸上の両端付近の3ケ
所で登録するものとするが、テンプレートのパターンは
最初の位置でのみ登録し、他の2か所については該パタ
ーンと同一のパターンの位置のみ登録する。
Next, a method for registering a template will be explained using FIG. 6, including the modification of the index size. Here, the template is registered at three locations near the center of the wafer 4 and near both ends on the X axis, but the template pattern is registered only at the first location, and the other two locations are Only positions of the same pattern are registered.

まず、最初に(X3. Ys )の位置がカメラの下に
来るようにx、Xステージ1.2を移動して、ここのパ
ターンをテンプレートのパターンとして画像認識装置1
4に覚えさせる。次に、x、Xステージ1.2をXおよ
びX方向にそれぞれix、iyの整数倍(X方向がn4
倍、X方向がm4倍)移動じて、ウェハ4の中心付近(
X4. Y4 ’Iがカメラ8の下に来るようにする。
First, move the x, X stage 1.2 so that the position (X3.
Let 4 remember it. Next, move the x and X stages 1.2 in the
4 times in the X direction), the center of the wafer 4 (
X4. Make sure that Y4 'I is below camera 8.

ここで、上記テンプレートと現在カメラ8の下にあるパ
ターンとを画像認識装置14によって比べて一致度が基
準値より高ければ(X4. Y4)をテンプレート登録
位置とする。さらに、Xステージ1およびyステージ2
をそれぞれix、iyの整数倍(X軸方向がn。
Here, the image recognition device 14 compares the above template with the pattern currently under the camera 8, and if the degree of coincidence is higher than the reference value (X4. Y4) is set as the template registration position. Furthermore, X stage 1 and y stage 2
are integer multiples of ix and iy, respectively (the X-axis direction is n.

−n4倍、X軸方向がm5−m4倍)移動して、左端付
近(XS 、 YS)がカメラ8の下に来るようにする
。ここで、中心付近の場合と同様に画像認識装置14に
よってパターンを比べ一致度が基準値より高ければテン
プレート登録位置とする。
-n4 times and m5-m4 times in the X-axis direction) so that the left end (XS, YS) is below the camera 8. Here, as in the case near the center, the image recognition device 14 compares the patterns, and if the degree of matching is higher than the reference value, the position is determined as a template registration position.

以上の動作が終了後、座標(XS、Y3) 、  (X
4.Y4)および(XS、YS)をテンプレート登録位
置としてRAM上に記憶することにより、テンプレート
の登録とその登録位置の登録が終了する。
After the above operations are completed, the coordinates (XS, Y3), (X
4. By storing Y4) and (XS, YS) on the RAM as template registration positions, the registration of the template and the registration of its registration position are completed.

また、インデックスの補正を行なう場合、上記(XS、
YS)の比較において画像認識装置14が出力するX方
向のずれ量Δx5から、このとぎのX方向のインデック
ス を計算し、テンプレート登録位置のX座標X4 ’=X
3+n4 ・ix’ x5 ’=x、+ΔX5 を求める。次に、X方向にウェハの中心から離れた位置
(XS、 ya)がカメラ8の下に来るようにx、yス
テージ1.2をそれぞれix、iyの整数倍移動する。
In addition, when performing index correction, the above (XS,
YS), the next X-direction index is calculated from the X-direction deviation amount Δx5 output by the image recognition device 14, and the X-coordinate of the template registration position X4'=X
Find 3+n4 ・ix' x5 '=x, +ΔX5. Next, the x and y stages 1.2 are moved by an integral multiple of ix and iy, respectively, so that the position (XS, ya) far from the center of the wafer in the X direction is below the camera 8.

ここでも同様に画像認識装置14によってパターンを比
べ一致度が基準値以下であれば、X方向のずれ量ΔY6
によりX方向のインデックス を計算し、テンプレート登録位置のy座標Y4 ’=Y
4+m4  ・iy′ Y、’=Y、+m、・iy’ を求める。
Similarly, the image recognition device 14 compares the patterns and if the degree of matching is less than the reference value, the amount of deviation in the X direction ΔY6
Calculate the index in the X direction, and calculate the y coordinate of the template registration position Y4'=Y
Find 4+m4 ・iy'Y,'=Y, +m, ・iy'.

以上の動作終了後、座標(XS、 Y3 )、(X4’
 。
After the above operations are completed, the coordinates (XS, Y3), (X4'
.

Y4′)および(XS’、YS11をテンプレート登録
位置としてRAM上に記憶し、また、補正後のインデッ
クス量ix’、iy’もRAM上に記憶する。これによ
り、インデックスの補正およびその補正に対応したテン
プレートとその登録位置の登録が終了し、以後、ステー
ジ1,2を移動する場合補正したインデックス量で移動
することも可能となる。
Y4') and (XS', YS11 are stored in the RAM as template registration positions, and the index amounts ix' and iy' after correction are also stored in the RAM. This allows for index correction and its correction. Registration of the template and its registered position is completed, and from now on, when stages 1 and 2 are moved, it becomes possible to move using the corrected index amount.

[実施例の変形例] なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば上述の実施例に
おいては粗のθ合せで静電容量センサ7を使用している
が、この代わりに光センナを用いてもよい。また、セン
サ7を使わないでウェハ4のエツジに回転する物を接触
させて機械的にウェハ4の方向を合わせる方法を用いて
もよい。さらに粗のθ合せにも画像認識装置を使用する
こともできる。これは、カメラ8の倍率を粗のθ合せの
ときより小さくして広い範囲を比べて画像認識装置14
の出力するx、yのずれ量によってθを合わせる方法で
ある。
[Modifications of Embodiments] The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications. For example, in the above embodiment, the capacitance sensor 7 is used for rough θ adjustment, but an optical sensor may be used instead. Alternatively, instead of using the sensor 7, a method of mechanically aligning the direction of the wafer 4 by bringing a rotating object into contact with the edge of the wafer 4 may be used. Furthermore, an image recognition device can also be used for rough θ matching. This is done by making the magnification of the camera 8 smaller than when using coarse θ adjustment, and comparing a wide range with the image recognition device 14.
This is a method in which θ is adjusted according to the amount of deviation in x and y output by .

微のθ合せについては、上述においては1回のみ行なっ
ているが、θ回転の信頼性などによってはθ回転後の位
置確認およびその結果により再度θ回転を行なってもよ
い。
The fine θ adjustment is performed only once in the above description, but depending on the reliability of the θ rotation, the θ rotation may be performed again based on the position confirmation after the θ rotation and the result.

また、上述においては登録されたテンプレートおよびそ
の登録位置のデータの保存について触れなかったが、そ
れらのデータを電源を切った後も消失しないように他の
データと同様にバックアツプRAM等に保持しておき、
再度電源を入れたときに上記バックアップRAMより上
記テンプレート等のデータを、画像認識装置14に送る
ことができるようにしておけば、再度テンプレートを登
録することなくアライメントを行なうことができる。ま
た、テンプレートをフロッピーディスク等の外部記憶装
置に記憶しておき、必要に応じて読み出せるようにして
おけば、いつでも再度テンプレートを登録することなく
アライメントを行なうことができる。
In addition, although we did not mention saving the data of registered templates and their registered positions in the above, it is important to save such data in backup RAM, etc., like other data, so that it will not be lost even after the power is turned off. Keep it
If data such as the template can be sent from the backup RAM to the image recognition device 14 when the power is turned on again, alignment can be performed without registering the template again. Furthermore, if the template is stored in an external storage device such as a floppy disk so that it can be read out as needed, alignment can be performed at any time without registering the template again.

さらに、上述の画像認識装置14による比較の結果、テ
ンプレートとパターンとの一致度が悪かった場合におい
ては、そのチップがモニタチップ等によって記憶したパ
ターンと異なることも考えられるため、1インデツクス
または数インデックス移動して再度上記比較を行なうよ
うにしてもよい。
Furthermore, if the matching degree between the template and the pattern is poor as a result of the comparison by the image recognition device 14 described above, it is possible that the chip is different from the pattern stored by the monitor chip, etc. The above comparison may be performed again after moving.

[発明の効果] 以上のように、本発明によると、縦横方向に一定周期の
繰返しパターンをもつウェハについて、微のθ合せおよ
びテンプレートの登録さらにはインデックス量の補正を
上述のように画像認識装置を用いて定式化して行なうよ
うにしたため、θ合せおよびテンプレートの登録が一定
の高精度かつ短時間ででき、さらに、これらを自動化す
ることによりマニュアル操作を不要とすることもできる
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, fine θ alignment, template registration, and index amount correction can be performed using the image recognition device as described above for a wafer having a repeating pattern with a constant period in the vertical and horizontal directions. Since this is formulated using , the θ alignment and template registration can be performed with high precision and in a short time, and furthermore, by automating these processes, manual operations can be made unnecessary.

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

第1図は、本発明の一実施例に係るプローバのステージ
の図、 第2図は、本発明の一実施例に係るアライメントシステ
ムの制御系の構成を示すブロック図、第3図は、第1図
の装置におけるウェハエツジ部分の断面図、 第4図は、θ合せのときウェハ上に来るカメラ位置を示
す図、 第5図は、ウェハのθ合せの手順を示すフローチャート
、 第6図は、テンプレート登録の場合のウェハ上に来るカ
メラの位置を示す図である。 1:xステージ、2:yステージ、 3;チャック、4;ウェハ、 5:x軸すニアパルスモータ、 6:y軸すニアパルスモータ、 7:静電容量センサ、8:カメラ、 11: CP U、 12:メモリ、13:ADC。 14:画像認識装置、 15、23:インターフェイス、 17、19.21.24:コントローラ、1[i、 1
B、 25:ドライバ、 20:ディスプレイ、 22:パネル、 26:′θ軸パルスモータ、 27:Z軸パルスモータ、28:バス。
FIG. 1 is a diagram of a stage of a prober according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system of an alignment system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a cross-sectional view of the wafer edge portion of the apparatus, FIG. 4 is a diagram showing the camera position above the wafer during θ alignment, FIG. 5 is a flowchart showing the procedure for θ alignment of the wafer, and FIG. 6 is: FIG. 7 is a diagram showing the position of a camera on a wafer in the case of template registration. 1: x stage, 2: y stage, 3: chuck, 4: wafer, 5: x-axis linear pulse motor, 6: y-axis linear pulse motor, 7: capacitance sensor, 8: camera, 11: CP U, 12: Memory, 13: ADC. 14: Image recognition device, 15, 23: Interface, 17, 19.21.24: Controller, 1[i, 1
B, 25: Driver, 20: Display, 22: Panel, 26: 'θ-axis pulse motor, 27: Z-axis pulse motor, 28: Bus.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、粗位置合せされたウェハの相対位置を、画像認識装
置を使用したパターンマッチング法で検出して該ウェハ
をより高精度に位置合せするための位置検出装置におけ
るテンプレート登録方法であって、 まず、粗位置合せされた基準ウェハ上の第1の場所でパ
ターンを記憶し、該第1の場所からx方向にxインデッ
クスの整数倍および/またはy方向にyインデックスの
整数倍離れた第2の場所で該パターンを比べ、このとき
のx、y位置のずれ量から上記ウェハのθずれを計算し
て該ウェハのθを合わせ、この状態で他のウェハのアラ
イメントに使用するテンプレートを登録することを特徴
とするテンプレート登録方法。 2、前記第2の場所が、まず、前記第1の場所に比較的
近くてxインデックスの整数倍x方向に離れた第3の場
所でパターンを比べ、このときのx、y位置のずれ量か
ら比較的粗いθずれを求め、該方向にxインデックスの
整数倍離れた場所として算出した場所である特許請求の
範囲第1項記載のテンプレート登録方法。
[Claims] 1. Template registration in a position detection device for detecting the relative position of a roughly aligned wafer by a pattern matching method using an image recognition device and aligning the wafer with higher precision. A method comprising: first storing a pattern at a first location on a coarsely aligned reference wafer; Compare the pattern at a second location twice as far away, calculate the θ deviation of the wafer from the amount of deviation in the x and y positions at this time, adjust the θ of the wafer, and use this state for alignment of other wafers. A template registration method characterized by registering a template. 2. The second location first compares the patterns at a third location that is relatively close to the first location and is distant in the x direction by an integer multiple of the x index, and determines the amount of deviation in the x and y positions at this time. 2. The template registration method according to claim 1, wherein the location is calculated as a location that is an integer multiple of the x index in that direction by obtaining a relatively coarse θ shift from the location.
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