JPS63168708A - Positioning device for rotation - Google Patents
Positioning device for rotationInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転位置決め装置、特に、半導体クエーハ*に
見られる格子状パターンをもつ基板、例えばダイクング
後のワエーへ等の選別装置または検査装置に適用しうる
回転位置決め装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to a rotary positioning device, particularly to a sorting device or an inspection device for substrates having a lattice pattern as seen in semiconductor wafers, for example, to wafers after die cutting. The present invention relates to an applicable rotary positioning device.
従来の技術としては、例えば、特開昭55−12314
5号公報に示されているような半導体クエーハの回転位
置決め方法がある。As a conventional technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-12314
There is a method of rotationally positioning a semiconductor wafer as disclosed in Japanese Patent No. 5.
従来の回転位置決め方法は、半導体ウェーハ上のX方向
(またはX方向)に数チ、グ離れた2点でそれぞれY方
向(またはX方向)に該ウェーへのコントラストを検出
する部分と、その結果得られる双方の検出出力分布の相
互相関関数の最大1直を求める部分と、前記最大値を用
いて該半導体ウェーハの回転角度を求め、位置決め馨行
う部分とを含んで構成される。The conventional rotational positioning method involves detecting contrast to the wafer in the Y direction (or X direction) at two points several inches apart in the X direction (or X direction) on a semiconductor wafer, and It is configured to include a part that calculates the maximum linearity of the cross-correlation function of both detection output distributions obtained, and a part that uses the maximum value to calculate the rotation angle of the semiconductor wafer and performs positioning.
次に従来の半導体クエーハの回転位置決め方法について
図面を参照して詳細に説明する。Next, a conventional method for rotationally positioning a semiconductor wafer will be described in detail with reference to the drawings.
第5図、第6図は従来の半導体ワエーハの回転位置決め
方法の説明図である。FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams of a conventional method for rotationally positioning a semiconductor wafer.
第5図において、X方向に数チャ1分離れた位[A、B
でY方向にそれぞれレーザビームを照射し数チ、グ分走
査する。この走査結果を検出すると、チ、グ毎の周期性
を有する分布が、例えば第6図に示す如く得られる。こ
こで各出力分布f1゜・・・・・・(1)
で表わされる。In Fig. 5, the position [A, B
The laser beams are irradiated in the Y direction and scanned by several inches. When the scanning results are detected, a distribution having periodicity for each tick is obtained, for example, as shown in FIG. 6. Here, each output distribution f1° is expressed as (1).
この場合、σの値としては1チ、グのY方向の長さの1
/2よシ小さい値であることが望ましい。In this case, the value of σ is 1 inch, 1 inch of the length in the Y direction of
It is desirable that the value be smaller than /2.
すなわち、
1σ]<HLY (LY:1チツプのY方向の長さ)
・・・・・・・・・(2)
となるよう(考慮しなからX方向上の測点位置A。In other words, 1σ]<HLY (LY: length of one chip in the Y direction)
・・・・・・・・・(2) (taking into consideration the measurement point position A in the X direction).
Bを設定する。このような条件下で(1)式の関数値K
が最大になる値σmaxを求め、
θ= jan”””(a max / L X )
・=−(3)(θ:修正すべき偏角、LX:As2
間の距離)を算出し、回転位置決めを行うものである。Set B. Under such conditions, the function value K of equation (1)
Find the value σmax that maximizes θ=jan"""(a max / L X )
・=-(3) (θ: Declination angle to be corrected, LX: As2
(distance between the two) and performs rotational positioning.
上述した従来の回転位置決め方法は、レーザビームを用
いてウェーハ上をある一定の間隔をおいて走査し、その
結果得られる2つの表面グロファイルの波形を比較して
その位相ずれを検出しているため、チ、グ内部にコント
ラストの強いパターンやごみ、キズ等の欠陥がある場合
、その位置の波形が変化し二つの波形が一致せず正確な
比較計算が行なえないという欠点があった。The conventional rotational positioning method described above uses a laser beam to scan the wafer at certain intervals, and then compares the waveforms of the two resulting surface profiles to detect the phase shift. Therefore, if there is a defect such as a pattern with strong contrast, dust, or scratches inside the chip, the waveform at that position changes and the two waveforms do not match, making it impossible to perform accurate comparison calculations.
本発明の回転位置決め装置は、半導体ワエーハ等に見ら
れるような規則的な格子法のパターンをもつ基板を固定
する回転テーブルと、
前記回転チーグルを固定するX−Yテーブルと、前記X
@Yテーブル及び、回転テーブルを制御する駆動ユニッ
トと、
前記基板を撮像するため、該X−YテーブルのX方向と
平行になるように固定された一次元量ンテと、
前記一次元センサに対して正反射光が入射するように固
定された光源と、
該一次元センサーを制御し、かつ前記駆動ユニ。The rotary positioning device of the present invention comprises: a rotary table for fixing a substrate having a regular lattice pattern such as found in semiconductor wafers; an X-Y table for fixing the rotary cheagles;
@Y table and a drive unit that controls the rotary table; a one-dimensional quantity fixed in parallel to the X direction of the X-Y table in order to image the substrate; and a drive unit that controls the one-dimensional sensor. a light source fixed so that specularly reflected light is incident thereon; and a drive unit that controls the one-dimensional sensor and that drives the unit.
トに対して同期信号を送るセンサ制御部と、該一次元セ
ンサーの信号な二値し、該基板の二値画像を記憶する二
値画像メモリ回路と、前記二値1[11像のラベリング
を行い、該基板の格子法ラインを抽出するととも釦、前
記格子法ラインの各交点の相対位置から基板の傾きの算
出を行う画像処理部
とを含んで構成される。a sensor control unit that sends a synchronization signal to the one-dimensional sensor; a binary image memory circuit that converts the signal of the one-dimensional sensor into a binary image and stores a binary image of the substrate; and an image processing section that calculates the inclination of the substrate from the relative position of each intersection of the lattice method lines.
仄に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
第1図に示す回転位置決め装置は、半導体ウェーハ等に
見られる格子法パターンを持つ基板1を固定する回転テ
ーブル2と、回転テーブル2を固定するX−Yテーブル
3と、
回転テーブル2とX−Yテーブル3を制岬する駆動ユニ
ット4と、
基板1上を解明する光源5と基板】上を撮像する1次元
センサ6と、
1次元センサ6を制御する七ンサ制耐部7と、センサ制
御部7からの画像信号を二値化し、二値画像を記憶する
二値画像メモリ回路8と、二値画像より傾きを計算する
画像処理部9とを言んで構成される。The rotary positioning device shown in FIG. 1 includes a rotary table 2 for fixing a substrate 1 having a lattice pattern seen on semiconductor wafers, an X-Y table 3 for fixing the rotary table 2, and a rotary table 2 and an X-Y table 3 for fixing the rotary table 2. A drive unit 4 that controls the Y table 3, a light source 5 that illuminates the top of the substrate 1, a one-dimensional sensor 6 that images the top of the board, a seven-sensor control unit 7 that controls the one-dimensional sensor 6, and a sensor control unit 4 that controls the Y table 3; It is composed of a binary image memory circuit 8 which binarizes the image signal from the unit 7 and stores the binary image, and an image processing unit 9 which calculates the slope from the binary image.
基板1は光源5によって照明され、その正反射光を一次
元七ンサ6で取り込む。このため基板1上のダインング
ライン等の格子パターンを確実に捕えることができる。The substrate 1 is illuminated by a light source 5, and the specularly reflected light is captured by a one-dimensional sensor 6. Therefore, it is possible to reliably capture a grid pattern such as a ding line on the substrate 1.
一次元センサ6は、X@Y@−ブル3のX軸と平行にな
るように固定され、Y軸を移動させることにより、二次
元の画像を作り出す。The one-dimensional sensor 6 is fixed parallel to the X-axis of the X@Y@-bull 3, and creates a two-dimensional image by moving the Y-axis.
センサ=ltn部7では、一次元センサ6からのセンサ
信号aを取り込みそれと同期して、同期信号すを駆動ユ
ニット4に送る。駆動ユニット4では同期信号すに従い
Y軸を画像の分解能に応じて定められた濾だけ移動させ
るためのY@駆駆動信号上X−Yテーブル3に送る。The sensor=ltn unit 7 takes in the sensor signal a from the one-dimensional sensor 6 and sends a synchronization signal a to the drive unit 4 in synchronization with it. The drive unit 4 sends a Y@drive drive signal to the X-Y table 3 in accordance with the synchronization signal to move the Y axis by a predetermined amount depending on the resolution of the image.
一欠元セ/す6からの信号は、センサ信号aとしてセン
サ制御部7を通り、基板1の一ラインの画像信号dとな
る。The signal from the missing element cell 6 passes through the sensor control section 7 as a sensor signal a, and becomes an image signal d of one line of the substrate 1.
画像信号dは、二値画像メモリ回路8において二値の信
号に変換され、画像メモリ上に記憶される。The image signal d is converted into a binary signal in the binary image memory circuit 8 and stored on the image memory.
上述したように、一次元センサ6による画像の取り込み
が順次行なわれ、二値画像メモリ回路8に基板の二値画
像が形成される。As described above, images are sequentially captured by the one-dimensional sensor 6, and a binary image of the substrate is formed in the binary image memory circuit 8.
二値画像メモリ回路8に記憶された画像は、二値画像信
号eとして画像処理部91C入力される。The image stored in the binary image memory circuit 8 is input to the image processing section 91C as a binary image signal e.
画像処理部9では二値画像よシダイシングライン等の格
子パターンのみを抽出し、その傾きを算出する。その結
果が、傾き信号fとして、駆動ユニット4に入力される
。The image processing unit 9 extracts only grid patterns such as dicing lines from the binary image and calculates the slope thereof. The result is input to the drive unit 4 as a tilt signal f.
駆動ユニット4では、傾き信号fに応じた重だけ、回転
テーブル2を回転させるための信号として回転駆動信号
gを出力する。The drive unit 4 outputs a rotational drive signal g as a signal for rotating the rotary table 2 by a weight corresponding to the tilt signal f.
第2図は画像処理部9の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image processing section 9. As shown in FIG.
二値画像メモリ回路8より出力される二値画像信号eは
ノイズ除去口MiOで一画素の孤立点が除去されノイズ
除去画像信号りとして出力される。The binary image signal e outputted from the binary image memory circuit 8 has an isolated point of one pixel removed by a noise removal port MiO, and is output as a noise removed image signal.
ノイズ除去画像信号りは第3図に示すように格子パター
ンのみではなく、スクラッチマーク等のキズあるいはパ
ッド等による大きなノイズ配分が存在する。As shown in FIG. 3, the noise-removed image signal includes not only a lattice pattern but also a large amount of noise due to flaws such as scratch marks or pads.
ノイズ除去画像信号りはX方向ラベリング回路11及び
Y方向ラベリング回路】2に入力される。The noise-removed image signal is input to an X-direction labeling circuit 11 and a Y-direction labeling circuit 2.
X方向ラベリング回路ではノイズ除去画像りのX方向の
連続した画素について同一の番号の割り付けるラベリン
グの作業を行い、xy5向ラベう画像iを出力する。X
71i向ライン抽出回路では、X方向ラベル画像量に基
づき、X方向のライン成分のみを抽出し、X方向ライン
信号jとして出力する。The X-direction labeling circuit performs a labeling operation of assigning the same number to consecutive pixels in the X-direction of the noise-removed image, and outputs an image i labeled in the xy5 directions. X
The 71i-direction line extraction circuit extracts only the X-direction line component based on the X-direction label image amount and outputs it as an X-direction line signal j.
同様にして、X方向ラベリング回路12においてYy5
向の連続性についてラベリングを行いY方向ラベル画像
kを出力する。同様にして、Y方向ラベル画像にはX方
向ライン抽出回路14に入力され、X方向のツイン成分
抽出後、Y方向ライン信号lとして出力される。Similarly, in the X-direction labeling circuit 12, Yy5
Labeling is performed for continuity in the direction, and a Y-direction label image k is output. Similarly, the Y-direction label image is input to the X-direction line extraction circuit 14, and after extracting the X-direction twin component, it is output as a Y-direction line signal l.
各ライン信号j、lはOR回路15によって足し合わさ
れ、ライン画像信号mとして、細線化回路】6に入力さ
れる。The line signals j and l are added together by an OR circuit 15 and input to a thinning circuit 6 as a line image signal m.
細線化回路16では、前記ライン画像を1画素幅の線画
に変換し、線画像信号nを出力する。The line thinning circuit 16 converts the line image into a line drawing with a width of one pixel, and outputs a line image signal n.
−画像nは叉点検出回路17に入力され、各線分の交点
座標及びその点のラベルのナンバーが交点座標信号0と
して出力される。- Image n is input to the intersection detection circuit 17, and the intersection coordinates of each line segment and the label number of that point are output as intersection coordinate signal 0.
交点座標0は直線近似回路18に入力される。直線近似
回路18では、入力される交点座標信号0の内向−ラベ
ルを持つ欠点座標を用いて直線を近似する。この場合、
近似直線は最小二乗法等により求める。The intersection coordinate 0 is input to the straight line approximation circuit 18. The straight line approximation circuit 18 approximates a straight line using the defect coordinates having the inward label of the input intersection coordinate signal 0. in this case,
The approximate straight line is determined by the method of least squares.
またこの時、各欠点はX方向、X方向の2つのラベルを
持っており、これKよって格子法の直線画像が得られ、
直線画像信号Pが出力される。Also, at this time, each defect has two labels, one in the X direction and one in the
A straight line image signal P is output.
直線画像信号Pは、傾き算出回路に入力され、同一方向
の直線の傾きを平均すること罠より、高梢匿の傾きが得
られ、傾き信号fを取り出すことができる。The straight line image signal P is input to a slope calculation circuit, and by averaging the slopes of the straight lines in the same direction, a highly accurate slope can be obtained, and a slope signal f can be extracted.
第4図(a)、(b)は二値画像のY方向に対するラベ
リング九ついて説明を行うための動作説明図である。FIGS. 4(a) and 4(b) are operation explanatory diagrams for explaining labeling in the Y direction of a binary image.
第4図(a)の二値画像において、ライン成分及びノイ
ズ成分を1黒”、下地成分を1白”として表わす。In the binary image shown in FIG. 4(a), the line component and noise component are expressed as 1 black, and the background component is expressed as 1 white.
まず、二値画像を第1ラインqよりX方向にラスタース
キャンを行う。この時最初の1黒”の点にラベル@1”
を与える。次に隣シ合った1黒”の点に対して同じよう
にラベル11”を与えてぃく5“黒”の点がとぎれた場
合、ラベルを12”として、次の1黒”の点が現われた
時にそのラベルを与える。これを順次くり返すことによ
り、Y方向のライン成分に対してラベリングが終了する
。この時、t4】ライン上にノイズ成分があれば、その
点についてもラベリングが行なわれる。First, a binary image is raster scanned in the X direction from the first line q. At this time, label @1” on the first 1 black point.
give. Next, give the label 11" to the adjacent 1 black" point in the same way. If the 5 "black" points are broken, set the label to 12" and label the next 1 black" point. Give it that label when it appears. By sequentially repeating this process, labeling for the line components in the Y direction is completed. At this time, if there is a noise component on the t4] line, that point is also labeled.
次に第2ラインからは、第4図fb)に示す8近傍画素
の内、上部二画素SK付けられたラベルをスキャニング
の盾目点である中心画素tK付ける。Next, from the second line, the label attached to the upper two pixels SK among the eight neighboring pixels shown in FIG. 4 fb) is attached to the center pixel tK, which is the scanning shield point.
この時、上部二画素Sに2ベルがない場合は、ラベリン
グを行なわない。また上部二画素S内に異なるラベルが
ある場合、ラベルの値が小さい方を優先させる。この処
理を全画素について行い、最終ラインU上に残ったラベ
ルのみを有効とし、Y方向ライン抽出回路によって有効
ラベルを持つ画素のみを抽出する。At this time, if there are no 2 bells in the upper two pixels S, no labeling is performed. Furthermore, if there are different labels within the upper two pixels S, priority is given to the one with the smaller label value. This process is performed for all pixels, only the labels remaining on the final line U are made valid, and only the pixels having valid labels are extracted by the Y-direction line extraction circuit.
X方向に対するラベリングはラスタスキャンをX方向に
して同様の処理を行う。For labeling in the X direction, similar processing is performed using raster scan in the X direction.
〔発明の効果」
本発明の回転位置決め装置は、半導体クエーハ等に見ら
れる格子法のパターンをもつ基板の二値画像の同一領域
に対してラベルを付けるという操作を行い、格子法の線
分のみを取シ出しているため、基板上にごみ、キズ、ス
クラッチマーク。ワレ、カケ等のノイズ成分がある場合
でも安定した角度検出を行うことができ、また、半導体
ウェーハを対象した場合、ダインングラインが抽出され
るため、谷ベレ、トの切り出しも同時に行うことができ
る
とい5効来がある。[Effects of the Invention] The rotary positioning device of the present invention performs an operation of labeling the same area of a binary image of a substrate having a pattern of the lattice method found in semiconductor wafers, etc., and labels only the line segments of the lattice method. Since the board is being removed, there may be dust, scratches, and scratch marks on the board. Stable angle detection is possible even when there are noise components such as cracks and chips, and when targeting semiconductor wafers, the ding lines are extracted, so valleys and edges can be cut out at the same time. There are 5 benefits that you can do.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
、第1図に示す画像処理部の詳細を示すグル、り図、第
3図は、二値画像についての説明図、第4図は(a)、
(blラベリングについて説明を行うための動作説明
図、第5図、第6図は従来−例を示す説明図である。
1・・・・・・基板、2・・・・・・回転チーグル、3
・・・・・・XIIYチーグル、4・・・・・・駆動ユ
ニット、5・・・・・・光源、6・・・・・・一次元セ
ンサ、7・・・・・・セ/す制一部、8・・・・・・二
値画像メモリ、9・・・・・・U!JJ像処理部、10
・・川・ノイズ除去回路、IJ・・・・・・Y方向ラベ
リング回路、12・・・・・・X方向ライン抽出@路、
13・・・・・・Y方向ラベリング回路、14・・・・
・・Y方向ツイン抽出回路、15・・・・・・OR回路
、16・・・・・・細線化回路、17・・・・・交点検
出回路、18・・団・直線近似回路、19・・・・・・
傾き真出回路。
a・・・・・・センサ信号、b・・・・・・同期信号、
C・旧・・Y軸躯動信号、d・・・・・・画像信号、e
・・・・・・二値画像信号、f・・・・・・傾き信号、
g・・・・・・回転駆動信号、h・・・・・ライズ除去
画像信号、i・・・・・・X方向ラベル画像、J・・・
・・・X方向ライン信号、k・・・・・・X方向ラベル
画像、!・・・・・・Yカ向ライン信号、m・・団・フ
ィン画像信号、n・・・・・・線画像信号、0・・・・
・・交点座標信号、p・・・・・・直線画像信号、q・
・・・−・第1ライン、r・旧・・第2ライン、S・・
・・・・上部二画素、t・・・・・・中心画素、U・・
・・・・最終ライン。
ギ 2 図
藤 3 図
C遥)
某 4ei
「
菟 5 回
4プ 乙 閏FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a group diagram showing details of the image processing section shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a binary image. Figure 4 is (a),
(Operation explanatory diagram for explaining bl labeling, FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing conventional examples. 1... Board, 2... Rotating Cheagle, 3
...XIIY Cheagle, 4... Drive unit, 5... Light source, 6... One-dimensional sensor, 7... Center control Part, 8...Binary image memory, 9...U! JJ image processing unit, 10
... River noise removal circuit, IJ ... Y direction labeling circuit, 12 ... X direction line extraction @ road,
13... Y direction labeling circuit, 14...
... Y-direction twin extraction circuit, 15 ... OR circuit, 16 ... Thinning circuit, 17 ... Intersection detection circuit, 18 ... Group/straight line approximation circuit, 19.・・・・・・
Slope true output circuit. a...Sensor signal, b...Synchronization signal,
C・Old...Y-axis movement signal, d...Image signal, e
...Binary image signal, f...Tilt signal,
g... Rotation drive signal, h... Rise removal image signal, i... X direction label image, J...
...X-direction line signal, k...X-direction label image,! ...Y direction line signal, m... group/fin image signal, n... line image signal, 0...
...Intersection coordinate signal, p...Line image signal, q.
・・・-・First line, R・Old・・Second line, S・・
...Top two pixels, t...Center pixel, U...
...Final line. Gi 2 Zuto 3 Figure C Haruka) Certain 4ei ``菟 5 times 4pu Otsu Kan
Claims (1)
ターンをもつ基板を固定する回転テーブルと、 前記回転テーブルが取付けられたX−Yテーブルと、 前記X・Yテーブル及び回転テーブルを制御する駆動ユ
ニットと、 前記基板を撮像するため、前記X・YテーブルのX方向
と平行になるように取付けられた一次元センサと、 前記一次元センサに対して正反射光が入射するように取
付けられた光源と、 前記一次元センサーを制御しかつ、前記駆動ユニットに
対して同期信号を送るセンサ制御部と、前記一次元セン
サーの信号を二値し、前記基板の二値画像を記憶する二
値画像メモリ回路と、前記二値画像のラベリングを行い
、前記基板の格子状ラインを抽出するとともに前記格子
状ラインの各交点の相対位置から基板の傾きの算出を行
う画像処理部 とを含むことを特徴とする回転位置決め装置。[Scope of Claims] A rotary table for fixing a substrate having a regular grid pattern such as that seen on a semiconductor wafer, an X-Y table to which the rotary table is attached, the X-Y table, and a drive unit that controls a rotary table; a one-dimensional sensor installed parallel to the X direction of the X/Y table to image the substrate; and specularly reflected light incident on the one-dimensional sensor. a light source installed to control the one-dimensional sensor; a sensor control unit that controls the one-dimensional sensor and sends a synchronization signal to the drive unit; a binary image memory circuit for storing, and an image processing unit that labels the binary image, extracts the grid lines of the board, and calculates the inclination of the board from the relative position of each intersection of the grid lines. A rotary positioning device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62001299A JPS63168708A (en) | 1987-01-06 | 1987-01-06 | Positioning device for rotation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62001299A JPS63168708A (en) | 1987-01-06 | 1987-01-06 | Positioning device for rotation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63168708A true JPS63168708A (en) | 1988-07-12 |
Family
ID=11497592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62001299A Pending JPS63168708A (en) | 1987-01-06 | 1987-01-06 | Positioning device for rotation |
Country Status (1)
Country | Link |
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