KR101379538B1 - 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 방법 및 접합 기판의 제조 방법 - Google Patents

접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 방법 및 접합 기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

접합 웨이퍼를 구성하는 반도체 웨이퍼간의 회전 어긋남량을 산출한다. 광원은 노치의 개구부 정면측이며 접합 웨이퍼의 외연부로부터 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 광을 출사하여 노치를 포함하는 접합 웨이퍼의 외연부를 조사한다. 카메라는 광원이 출사한 광 중 노치를 포함하는 접합 웨이퍼의 외연부에서 경면 반사한 반사광을 수광하여 광전 변환함으로써, 반사광의 휘도 분포를 화상으로서 출력한다. 컴퓨터는 카메라가 출력한 화상으로부터 노치의 위치를 해석하여 노치 위치 어긋남량을 구하고, 또한 반도체 웨이퍼의 중심 위치 어긋남량을 사용하여, 반도체 웨이퍼의 회전 어긋남량을 산출한다.

Description

접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 방법 및 접합 기판의 제조 방법{ROTATIONAL MISALIGNMENT MEASURING DEVICE OF BONDED SUBSTRATE, ROTATIONAL MISALIGNMENT MEASURING METHOD OF BONDED SUBSTRATE, AND METHOD OF MANUFACTURING BONDED SUBSTRATE}
본 발명은, 노치가 외연부에 형성된 반도체 웨이퍼 등의 원반 형상의 기판이 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 기술에 관한 것이다.
반도체 칩의 고속화ㆍ대용량화에 수반하여, 최근, 반도체 웨이퍼를 복수매 접합, 상하 웨이퍼간을 관통 전극 TSV(Through Silicon Via)로 배선하는 기술이 알려져 있다. 이와 같은 반도체 웨이퍼의 접합에 있어서는, 그 공정에 있어서 고정밀도로 반도체 웨이퍼를 접합하는 기술이 요구된다. 즉, 반도체 웨이퍼를 고정밀도로 위치 결정할 필요가 있고, 그를 위해서는 반도체 웨이퍼의 정확한 직경이나 중심 위치를 측정하고, 그 측정값을 사용하여 반도체 웨이퍼의 위치 결정을 행할 필요가 있다.
일본 특허 출원 공개 평07-218228호 공보에는, 단독의 반도체 웨이퍼의 직경을 측정하는 방법, 일본 특허 출원 공개 평01-098908호 공보에는, 단독의 반도체 웨이퍼의 회전 어긋남을 검출하는 방법이 기재되어 있다. 일본 특허 출원 공개 제2009-032802호 공보에는, 접합한 각 반도체 웨이퍼의 윤곽을 관측하여 노치 방향을 산출하고, 접합한 각 반도체 웨이퍼의 회전 각도를 측정하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 일본 특허 출원 공개 평07-218228호 공보의 방법은, 반도체 웨이퍼의 중심으로부터 오리엔테이션 플랫까지의 거리 계측값을 사용하여 직경을 구하는 방법이어서, 고정밀도의 측정은 기대할 수 없다. 일본 특허 출원 공개 평01-098908호 공보의 방법은, 미리 반도체 웨이퍼에 회절 격자 형상의 패턴을 작성하는 것이 필요해진다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2009-032802호 공보의 방법은, 접합 웨이퍼를 박막화한 후의 계측 방법이며, 접합한 시점에서의 측정이 불가능하다.
그리고, 반도체 웨이퍼에 결정 방향을 나타내는 노치가 외연부에 형성되어 있는 경우, 서로의 노치 위치를 합치시켜 접합이 행해지지만, 접합 공정에 있어서 미소하지만 위치 어긋남이 발생한 경우, 이 위치 어긋남을 마이크로 미터 레벨로 검출하는 수단이 종래에 없었다.
본 발명의 목적은, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 접합한 접합 기판에 있어서의 각 기판간의 회전 어긋남량을 고정밀도로 계측하는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 의한 회전 어긋남량 계측 장치는, 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치이며, 각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 수단과, 각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 수단과, 상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 수단과, 상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 수단을 구비하고 있다.
도 1은 접합 웨이퍼의 각 부를 나타내는 부호를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 회전 어긋남량을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 접합 웨이퍼의 회전 어긋남량 계측 장치의 전기적 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 중심 위치 어긋남량 계측 장치의 전체 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 윤곽 측정부에 의한 접합 웨이퍼의 윤곽 형상의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 엣지 형상 측정부에 의한 접합 웨이퍼의 외연부 형상의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 화상 센서에 의한 촬상 화상의 일례 및 그 촬상 화상으로부터 윤곽 형상을 추출한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 경면 반사를 사용하여 노치의 형상 정보를 취득하고, 회전 어긋남량을 산출하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 광원이 반도체 웨이퍼의 중심과 노치 저부를 포함하고 두께 방향과 평행한 평면 상의 위치로부터 광을 조사하였을 때의 카메라에 의한 촬영 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10의 (a), (b)는 광의 조사 방향 등을 나타내는 부호를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 면 각도의 측정 원리에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 노치 위치 어긋남량 산출부에 의한 연산 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13은 레이저 현미경을 사용하여 노치의 형상 정보를 취득하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 14는 카메라군을 사용하여 노치의 형상 정보를 취득하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 15의 (a), (b)는 카메라군이 촬영한 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 16은 적외선 카메라를 사용하여 노치의 형상 정보를 취득하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 적외선 카메라가 촬영한 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 18의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 접합 웨이퍼의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 접합 웨이퍼의 제조 공정을 도시하는 도면이며, 도 18의 (a), (b), (c)의 후속의 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시 형태에 의한 접합 웨이퍼 제조 장치의 블록도이다.
이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에서는, 본 발명에 있어서의 기판을 반도체 웨이퍼로서 설명하고, 접합 기판을 반도체 웨이퍼를 복수매 접합한 접합 웨이퍼로서 설명한다. 단, 이것은 일례이며, 본 발명에 있어서의 기판은 반도체, 글래스, 사파이어 등 주로 전자 회로 기판에 사용되는 재질로 구성된 원반 형상의 판이므로, 반도체 웨이퍼에 한정되는 것은 아니다.
우선, 본 실시 형태에 있어서의 접합 웨이퍼를 구성하는 반도체 웨이퍼간의 중심 위치 어긋남량, 노치 위치 어긋남량 및 회전 어긋남량에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에서는 2매의 반도체 웨이퍼에 의한 접합 웨이퍼를 예로 설명하지만, 반도체 웨이퍼의 접합 매수는 이에 한정되지 않는다.
도 1은, 접합 웨이퍼(W)의 각 부를 나타내는 부호를 설명하기 위한 도면이다. 접합 웨이퍼(W)는, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2(이하, 적절하게 통합하여 「반도체 웨이퍼 S」라고 함)가 접합되어 있다. 지면(紙面) 전방측이 반도체 웨이퍼 S1, 지면 안측이 반도체 웨이퍼 S2이며, 반도체 웨이퍼 S1에 가려진 반도체 웨이퍼 S2의 윤곽은 점선으로 나타내고 있다. 점 O1은 반도체 웨이퍼 S1의 중심, 점 O2는 반도체 웨이퍼 S2의 중심을 나타낸다.
또한, 반도체 웨이퍼 S1의 외연부에는 노치 N1이, 반도체 웨이퍼 S2의 외연부에는 노치 N2가 형성되어 있다. 노치 N1 및 N2(이하, 적절하게 통합하여 「노치 N」이라고 함)는, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 결정 방향을 나타내기 위해 형성된 대략 반원 형상(오목 형상)의 절결부이다.
또한, NK1은 노치 N1의 견부, NK2는 노치 N2의 견부를 나타내고 있다. 노치 견부란, 반도체 웨이퍼 S의 원주부와 노치 N의 경계선 부근을 말한다. 또한, NB1은 노치 N1의 저부, NB2는 노치 N2의 저부이다. 노치 저부란, 노치 N의 외연부에 있어서 가장 반도체 웨이퍼 S의 중심 위치에 가까운 부분을 말한다. 또한, 이하에서는, 노치 견부 NK1 및 NK2를 통합하여 「노치 견부 NK」, 노치 저부 NB1 및 NB2를 통합하여 「노치 저부 NB」라고 적절하게 표기한다.
반도체 웨이퍼 S1 및 S2를 접합할 때, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 중심 및 노치 N1 및 N2를 일치시킴으로써 서로의 접합 위치의 조정이 행해진다. 그러나, 이 공정에 있어서 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 중심, 노치의 위치가 약간 어긋나는 경우가 있다. 도 1은 중심 및 노치가 어긋난 상태에서 중첩된 상태를 도시하고 있다. 도 1에 있어서, 지면을 향하여 좌우 방향을 x좌표, 상하 방향을 y좌표로 하여 설명한다.
본 발명에 있어서의 접합 웨이퍼의 회전 어긋남량 계측 장치는, 회전 어긋남량을 구하기 위해, 우선 (1) 반도체 웨이퍼 S1의 중심 위치 O1과 반도체 웨이퍼 S2의 중심 위치 O2의 중심 위치 어긋남량의 측정을 행한다. 이 중심 위치 어긋남량의 측정에서는, 기준 웨이퍼인 반도체 웨이퍼 S1의 중심 위치 O1을 좌표(0, 0)로 하였을 때의, 반도체 웨이퍼 S2의 중심 위치 O2의 좌표(x1, y1)가 측정된다. 이 측정에 의해, 반도체 웨이퍼 S1의 중심 위치 O1로부터 반도체 웨이퍼 S2의 중심 위치 O2까지의 거리를 알 수 있다.
다음에, (2) 노치 N1과 노치 N2의 위치 어긋남량의 측정을 행한다. 노치 위치 어긋남량의 측정에서는, 노치 저부 NB1로부터 노치 저부 NB2까지의 x방향의 거리인 x2(도 2 참조)가 측정된다.
도 2는, 회전 어긋남량을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 기준 웨이퍼인 반도체 웨이퍼 S1의 노치 저부 NB1의 좌표를 (0, y2), 반도체 웨이퍼 S2의 노치 저부 NB2의 좌표를 (x2, y2)로 한다.
통상, 정밀 기구 등을 사용하여 노치 N1과 노치 N2가 일치하도록 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 중첩이 행해지지만, 가령 노치 위치가 어긋났다고 해도, 그 어긋남량은 마이크로 미터 레벨이다. 따라서, 본 실시 형태에서는 노치 저부 NB1과 노치 저부 NB2의 y방향의 어긋남량은 무시하고, x방향의 어긋남량만을 측정하는 것으로 하고, 도 2에서는 노치 저부 NB1 및 NB2의 y좌표는 모두 y2로서 도시하고 있다. 그러나, 노치 저부 NB2의 y방향의 어긋남량을 가미하여, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 회전 어긋남량을 구해도 물론 상관없다.
그리고, (3) 반도체 웨이퍼 S1에 대한 반도체 웨이퍼 S2의 회전 어긋남량의 산출을 행한다. x방향에 있어서의 중심 위치 어긋남량을 x1, 노치 위치 어긋남량을 x2, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 반경을 r, 노치 N1 및 N2의 반도체 웨이퍼의 반경 방향의 깊이를 d1로 하면, 회전 어긋남량 θ는, 식 (A)로 나타내어진다.
θ =tan-1{(x2-x1)/(r-d1)} … (A)
즉, 중심 위치 O1 및 노치 저부 NB1 사이를 연결한 직선 Q1과, 중심 위치 O2 및 노치 저부 NB2 사이를 연결한 직선 Q2(또는, 직선 Q2를 x방향으로 중심 위치 어긋남량 x1만큼 평행 이동시킨 직선 Q3)가 이루는 각이 회전 어긋남량 θ로 된다. 또한, 식 (A)는 일례이며, 식 (A) 이외의 계산식을 사용하여 회전 어긋남량 θ를 구해도 상관없다.
도 3은, 본 발명에 있어서의 접합 웨이퍼(W)의 회전 어긋남량 계측 장치(1)의 전기적 구성을 도시한 블록도이다. 회전 어긋남량 계측 장치(1)는 노치 형상 취득부(200)(노치 형상 취득 수단), 노치 위치 어긋남량 산출부(210)(노치 위치 어긋남량 산출 수단), 회전 어긋남량 산출부(220)(회전 어긋남량 산출 수단), 인터페이스(I/F)부(230)(중심 위치 어긋남량 취득 수단) 및 제어부(240)를 구비한다.
노치 형상 취득부(200)는 노치 N의 형상 정보를 취득하는 것이다. 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 노치 형상 취득부(200)가 취득한 형상 정보를 사용하여 노치 N1과 노치 N2의 위치 어긋남량을 산출한다. I/F부(230)는 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)로부터 송신된 중심 위치 어긋남량을 수신하여 회전 어긋남량 산출부(220)로 출력한다. 회전 어긋남량 산출부(220)는 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)가 계측한 중심 위치 어긋남량과, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)가 산출한 노치 위치 어긋남량을 사용하여 접합 웨이퍼(W)의 회전 어긋남량을 산출한다.
제어부(240)는 CPU(Central Processing Unit:중앙 처리 장치) 등에 의해 구성되고, 회전 어긋남량 계측 장치(1)를 구성하는 각 기능부로의 지시 신호의 출력, 데이터 전송 등을 행하여 회전 어긋남량 계측 장치(1)를 통괄적으로 제어하는 것이다. 또한, 이하에서는, 컴퓨터(9)가 노치 위치 어긋남량 산출부(210), 회전 어긋남량 산출부(220), I/F부(230) 및 제어부(240)를 갖는 구성으로서 설명한다.
중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)는 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 직경 및 중심 위치의 어긋남량을 측정한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)는 회전 어긋남량 계측 장치(1)에 포함되지 않는 형태로서 설명하지만, 회전 어긋남량 계측 장치(1)가 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)를 포함한 구성이여도 상관없다. 그 경우, 외부 장치와의 데이터 송수신을 행하는 I/F부(230)는 불필요해져, 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)가 중심 위치 어긋남량 취득 수단에 상당한다. 우선 최초로 (1) 반도체 웨이퍼 S1의 중심 위치 O1과 반도체 웨이퍼 S2의 중심 위치 O2의 중심 위치 어긋남량의 측정 방법에 대해서 설명한다.
(1) 중심 위치 어긋남량의 측정 방법
도 4는, 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)의 전체 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 이 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)는 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 직경 및 중심 위치 어긋남량을 측정하는 장치이며, 윤곽 측정부(3), 엣지 형상 측정부(4), 컴퓨터(5)를 구비하여 구성된다. 여기서, 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)는, 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2012-7898호 공보에 기재된 방법을 채용하면 된다. 이하, 설명한다.
윤곽 측정부(3)는 접합 웨이퍼(W)의 두께 방향(화살표 T 방향)의 투영상으로부터, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2를 합친 윤곽 형상을 검출한다. 이로 인해, 윤곽 측정부(3)는 접합 웨이퍼(W)를 탑재하고 회전하는 턴테이블(31)과, 접합 웨이퍼(W)의 외주연부 부근에 위치하고, 접합 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 일정한 폭을 갖는 슬릿광을 접합 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 조사하고, 턴테이블(31)의 회전에 수반하는 수광 광속의 폭의 변화로부터, 접합 웨이퍼(W)의 외형 형상을 검출하는 광학계(32)를 구비하여 구성된다.
도 5는, 윤곽 측정부(3)에 의한 접합 웨이퍼(W)의 윤곽 형상의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다. 광학계(32)는 접합 웨이퍼(W)의 반경 방향 X로 연장되는 슬릿광(322)을 발생하는 슬릿광원(321)과, 그 슬릿광(322)의 접합 웨이퍼(W)의 외연부 부근을 통과한 광을 수광하는 라인 센서(323)와, 슬릿광원(321)과 라인 센서(323)를 서로 대향시켜, 접합 웨이퍼(W)의 외연부 부근에 보유 지지하는 보유 지지 부재(324)를 구비하여 구성된다. 슬릿광원(321)은 슬릿광(322)으로서, 서로 평행하고 또한 접합 웨이퍼(W)의 반경 방향 X로 연장되는 슬릿광을 출사한다.
따라서, 턴테이블(31)로 접합 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 고정 위치에 설치한 광학계(32)에 의해, 접합 웨이퍼(W)의 윤곽의 미소한 요철을, 슬릿광의 폭의 변화로부터 검출할 수 있다. 구체적으로는, 식 (B)와 같이, 슬릿광의 기준 위치(센서 기준 위치) P1로부터의 폭의 변화분(그림자 부분의 거리) S에, 턴테이블(31)의 중심 P0으로부터 기준 위치 P1까지의 거리 L을 가산함으로써, 외형(윤곽) C를 구할 수 있다.
C=S+L … (B)
이렇게 하여 측정된 접합 웨이퍼(W)의 윤곽 위치 데이터에 기초하여, 컴퓨터(5)가 원(圓) 피팅을 행함으로써, 피팅 직경, 평균 직경 및 중심 위치를 계산할 수 있다.
한편, 엣지 형상 측정부(4)는 턴테이블(41)로 접합 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 고정 위치에 설치한 광학계(42)에 의해, 접선 방향으로부터 조사한 조명광에 의한 투영상으로부터, 둘레 방향 E의 복수점에 있어서의 반도체 웨이퍼 S1 및 S2 각각의 외연부의 형상을 검출한다.
도 6은, 엣지 형상 측정부(4)에 의한 접합 웨이퍼(W)의 외연부 형상의 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다. 광학계(42)는 산란광(420)을 방사하는 점광원(421)과, 산란광(420)으로부터 평행광(422)을 작성하는 콜리메이터 렌즈(423)와, 엣지 부근을 통과한 평행광(422)을 집광하는 양측 또는 물체측 텔레센트릭 구조의 텔레센트릭 렌즈(424)와, 텔레센트릭 렌즈(424)로 집광된 투영 화상을 수광하는 화상 센서(425)를 구비하여 구성된다. 또한, 광학계(42)는 화상 센서(425)에 상측 텔레센트릭 구조로 광을 입사하는 텔레센트릭 렌즈(426) 및 개구 조리개(427)를 구비한다.
도 7은, 화상 센서(425)에 의한 촬상 화상의 일례 및 그 촬상 화상으로부터 윤곽 형상을 추출한 결과를 도시하는 도면이다. 도 7은, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2가 서로 동등한 직경의 진원이고, 외연부의 소정의 기준 위치로부터 135°[315°(=180°+135°)]의 직경선 방향으로 어긋난 상태를 도시하고 있다. 또한, 소정의 기준 위치로서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 S1의 노치 N1의 노치 저부 NB1을 채용할 수 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼 S1의 노치에 따라서, 45°[225°(=180°+45°)]의 위치에서는, 도 7의 (a)에서 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 외연부는 중심으로부터 대략 등거리에 있다. 이에 대해, 135°의 위치에서는, 도 7의 (b)에서 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 S1의 외연부가, 반도체 웨이퍼 S2의 외연부보다도 튀어나와 있다. 반대로, 315°의 위치에서는, 도 7의 (c)에서 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 S2의 엣지가, 반도체 웨이퍼 S1의 외연부보다도 튀어나와 있다.
이들의 도 7의 (a) 내지 (c)의 촬상 화상으로부터, 컴퓨터(5)가 윤곽 형상을 추출한 결과를, 각각 도 7의 (d) 내지 (f)에 도시한다. 도 7의 (d)에서 도시하는 바와 같이, 서로 동등한 직경이고 진원인 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 어긋남 방향[135°(315°)]과는 직각 방향의 45°(225°)의 위치에서는, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 외연부 단부면 A1은 정렬되어 있다. 이때, 윤곽 측정부(3)에 의해 측정된 반도체 웨이퍼 S1의 반경을 r1로 하면, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 반경은, 모두 r1로 된다.
이에 대해, 도 7의 (e)에서 도시하는 바와 같이, 어긋남이 최대가 되는 135°의 위치에서는, 반도체 웨이퍼 S1의 외연부가, 반도체 웨이퍼 S2의 외연부보다도 A2만큼 튀어나와 있다. 이때, 윤곽 측정부(3)에 의해 측정된 반도체 웨이퍼 S1의 반경을 r1로 하면, 반도체 웨이퍼 S2의 반경은 r1-A2로 된다. 마찬가지로, 도 7의 (f)에서 도시하는 바와 같이, 어긋남이 최대가 되는 315°의 위치에서는, 반도체 웨이퍼 S2의 외연부가, 반도체 웨이퍼 S1의 외연부보다도 A3만큼 튀어나와 있다. 이때, 윤곽 측정부(3)에 의해 측정된 반도체 웨이퍼 S2의 반경을 r2로 하면, 반도체 웨이퍼 S1의 반경은 r2-A3으로 된다.
그리고, 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 직경이 서로 동등한 경우는, A2=A3이다. 이렇게 하여 구한 복수의 개소의 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 직경으로부터, 컴퓨터(5)는 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 직경 및 중심 위치 및 중심 위치 어긋남량을 산출한다.
예를 들어, 윤곽 측정부(3)에 의한 측정 결과로부터 원 피팅에 의해 반도체 웨이퍼 S1의 반경이 r1, 반도체 웨이퍼 S2의 반경이 r2로서 산출된 것으로 한다. 또한, 엣지 형상 측정부(4)에 의한 측정에 의해 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시하는 측정 결과가 얻어진 것으로 한다. 이 경우, 기준 위치로부터 135°의 위치에서는 반도체 웨이퍼 S2의 반경은 r1-A2로 산출된다. 또한, 기준 위치로부터 315°의 위치에서는 반도체 웨이퍼 S2의 반경은 r1+A3으로 산출된다. 컴퓨터(5)는, 이들의 결과로부터 윤곽 측정부(3)에 의한 반도체 웨이퍼 S1, S2의 외연부의 측정 결과를 보간하고, 보간 후의 측정 결과에 대하여, 다시, 원 피팅을 행하고, 반도체 웨이퍼 S1, S2의 중심 위치 및 반경 r1, r2를 구한다.
반도체 웨이퍼 S1, S2가 도 2에 도시하는 바와 같이 어긋나 있는 경우, 윤곽 측정부(3)는 반도체 웨이퍼 S1, S2의 각각에 대해서 외연부의 전체 영역을 측정할 수 없다. 예를 들어, 도 2에 있어서, 점선으로 나타내는 반도체 웨이퍼 S2의 좌측 절반의 영역이나, 실선으로 나타내는 반도체 웨이퍼 S1의 우측 절반의 영역은 측정할 수 없다. 따라서, 이 측정 결과로부터 원 피팅을 행한 경우, 반도체 웨이퍼 S1, S2는, 각각, 외연부의 반원의 윤곽 정보로부터 반경 및 중심 위치가 산출되어 버린다. 이것으로는, 반도체 웨이퍼 S1, S2의 반경 및 중심 위치를 정확하게 구할 수 없다.
또한, 예를 들어, 반도체 웨이퍼 S2의 반경이 반도체 웨이퍼 S1의 반경보다도 작고, 반도체 웨이퍼 S2가 반도체 웨이퍼 S1의 내부에 완전하게 가려져 버리는 경우가 있다. 이 경우, 윤곽 측정부(3)의 측정 결과는 반도체 웨이퍼 S2의 외연부의 정보를 포함하고 있지 않다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 윤곽 측정부(3)에 더하여 또한 엣지 형상 측정부(4)에 의해 접합 웨이퍼(W)의 외연부의 형상을 검출하고 있다. 이에 의해, 윤곽 측정부(3)에 의해 얻어진 측정 결과를 보간하여, 반도체 웨이퍼 S1, S2의 각각의 외연부의 전체 영역의 형상을 측정할 수 있어, 반도체 웨이퍼 S1, S2의 각각의 반경 및 중심 위치를 정확하게 구할 수 있다.
또한, 도 7의 예에서는, 엣지 형상 측정부(4)의 측정 결과 중, 3군데의 측정 결과를 도시하고 있지만, 엣지 형상 측정부(4)는 60°마다, 45°마다, 30°마다, 10°마다, 5°마다, 1°마다라고 하는 바와 같이, 보다 많은 개소를 측정해도 좋다.
(2) 노치 위치 어긋남량의 측정 방법
다음에, 노치 위치 어긋남량의 측정 방법에 대해서 설명한다.
도 3에 도시하는 노치 형상 취득부(200)는, 적어도, 반도체 웨이퍼 S1의 노치 저부 NB1에 대한 반도체 웨이퍼 S2의 노치 저부 NB2의 위치가 식별 가능하도록 노치 N1 및 N2의 형상 정보를 취득할 수 있으면 좋다. 이하에서는, 노치 형상 취득부(200)의 형태로서, 우선 (2-1) 경면 반사를 사용하는 방법, (2-2) 레이저 현미경을 사용하는 방법을 예로 들어 노치 N의 개구부측으로부터 노치 N1 및 N2의 형상 정보를 동시에 취득하는 방법에 대해서 설명한다. 또한 (2-3) 카메라군을 사용하는 방법, (2-4) 적외선 카메라를 사용하는 방법을 예로 들어 접합 웨이퍼(W)의 두께 방향(표리 방향)으로부터 노치 N의 형상 정보를 취득하는 방법에 대해서 설명한다.
(2-1) 경면 반사를 사용하는 방법
도 8은, 경면 반사를 사용하여 노치 N의 형상 정보를 취득하고, 회전 어긋남량을 산출하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치(1)의 구성을 도시한 도면이다. 광원(201)과 카메라(202)(촬상부)는 노치 형상 취득부(200)에 상당한다. 광원(201)은 광파이버의 출사 단부나 발광 다이오드 등이며, 접합 웨이퍼(W)의 외연부로부터 소정 간격 이격된 위치이며 노치 N의 개구부 정면측에 배치되고, 노치 N을 향하여 광 B를 출사한다.
또한, 광원(201)은, 복수의 각도로부터 노치 N을 포함하는 접합 웨이퍼(W)의 외연부를 조사한다. 즉, 광원(201)은 노치 저부 NB를 중심으로 하는 1개의 평면 상이며, 둘레 방향 E를 따라서 원호 상에 위치하도록 배치된다.
노치 N의 조사 방법으로서는, 광원(201)이 화살표 F로 나타내는 바와 같이 둘레 방향 E를 따라서 소정 각도의 범위를 이동하면서 노치 N을 조사하는 방법, 혹은, 둘레 방향 E를 따라서 소정 각도마다 광원(201)을 복수 배치하고, 순차 광을 출사시키는 방법 등이 생각된다.
전자의 경우, 고액 또는 특수한 광원을 사용하는 경우(예를 들어, 반도체 웨이퍼 S의 특성에 의해 특별히 강력한 광원이 필요한 경우)에, 광원의 수가 1개로 족하다고 하는 장점이 있다. 광원(201)을 이동시키는 경우는, 광원(201)을 둘레 방향 E를 따라서 이동시키는 모터 등을 포함하는 구동 장치(도시하지 않음)가 필요해진다.
그리고, 일반적으로 저렴한 광원을 사용하는 경우, 후자의 구성으로 함으로써 모터 등의 장치가 불필요해져, 비교적 간단하고 또한 저렴하게 광원 유닛을 구성할 수 있다. 또한, 구동 장치의 구동 제어나 복수의 광원에 대한 점등 제어는 컴퓨터(9)의 제어부(240)에 의해 행해진다.
또한, 도 8에 있어서 점선으로 나타낸 광원(201)은 이동 중의 광원, 또는 복수 배치된 광원(201)을 이해하기 쉽게 도시한 것이며, 노치 N에 대한 조사 위치를 한정하는 것은 아니다.
카메라(202)는 노치 N의 개구부 정면측이며 접합 웨이퍼(W)의 외연부로부터 소정 간격 이격된 위치에 고정되고, 광원(201)이 출사한 광 B 중 노치 N을 포함하는 접합 웨이퍼(W)의 외연부에서 경면 반사(정반사)한 반사광 R을 수광하여 광전 변환함으로써, 반사광 R의 이차원의 휘도 분포를 화상으로서 출력하는 것이다. 카메라(202)의 초점은, 노치 저부 NB에 설정되어 있다.
도 9는, 노치 N의 개구부 정면(노치 저부 NB의 면 각도에 대하여 법선 방향에 있는 위치)으로부터 광을 조사하였을 때의 카메라(202)에 의한 촬영 화상의 일례이다. 광원(201)이 출사한 광 B 중, 경면 반사한 반사광 R이 카메라(202)에 입사한다. 즉, 카메라(202)에 의한 촬영 화상은 반사광 R의 휘도 분포를 나타내는 화상으로 된다. 즉, 이 화상에 있어서, 휘도의 피크 위치(피크 휘도 위치)는 광 B가 경면 반사한 위치에 상당한다.
즉, 도 9에 있어서의 흰 부분은, 상측이 반도체 웨이퍼 S1의 노치 저부 NB1 및 노치 N1 이외의 반도체 웨이퍼 S1의 외연부, 하측이 반도체 웨이퍼 S2의 노치 저부 NB2 및 노치 N2 이외의 반도체 웨이퍼 S2의 외연부에 해당한다. 노치 N에 있어서의 노치 저부 NB 이외의 테두리부에 대해서는, 경면 반사한 광이 카메라(202)에 입사하지 않기 때문에, 화상에는 나타나지 않는다. 따라서, 도면 중의 괄호로 나타낸 부분이 노치 N1 및 N2에 상당한다.
또한, 외연부에 있어서의 경면 반사 위치의 면에 있어서, 그 법선 방향을 기준으로 한 광의 입사각과 반사각은 동등하다. 이 점으로부터, 카메라(202)의 촬영 화상에 있어서의 피크 휘도 위치와, 외연부에 대한 광 B의 조사 방향[광원(201)의 위치로부터 노치 저부 NB를 향하는 방향]에 기초하여, 외연부에 있어서 광 B가 경면 반사한 위치와, 그 경면 반사한 위치의 면 각도를 일의적으로 산출하는 것이 가능한다.
도 10의 (a), (b)는 광의 조사 방향 등을 나타내는 부호를 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 (a)는, 도 8에 도시한 회전 어긋남량 계측 장치(1)를 상방에서 보았을 때의 평면도이며, 접합 웨이퍼(W)로서 반도체 웨이퍼 S1만 도시하고 있다. 그리고, 도 10의 (b)는, 노치 N1의 확대도이다.
도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 노치 저부 NB1과 카메라(202)를 연결하는 직선의 방향(이하, 「카메라 정면 방향」이라고 함)을 기준으로 하였을 때의 광 B의 조사 각도를 φ로 한다. 또한, 접합 웨이퍼(W)의 외연부에 있어서의 광 B의 경면 반사 위치 Nx와, 카메라 정면 방향에 직교하는 면(이하, 촬상 화상에 있어서의 X-Y 평면에 상당하는 면이라고 하는 의미에서 「X-Y면」이라고 함)이 이루는 각을 면 각도 θs로 한다. 여기서, 경면 반사 위치 Nx란, 광 B를 경면 반사시킨 접합 웨이퍼(W)의 외연부 상의 위치를 나타낸다. 또한, 면 각도 θs는, X-Y면을 기준으로 하였을 때의 경면 반사 위치 Nx에 있어서의 접합 웨이퍼(W)의 외연부의 기울기를 나타낸다.
도 11은, 면 각도 θs의 측정 원리에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 카메라(202)가 텔레센트릭 렌즈 방식의 카메라인 경우, 카메라(202) 내에 입사하는 반사광 R의 방향과, 카메라(202)의 정면 방향이 대략 평행하게 되기 때문에, 촬상 화상에 있어서의 피크 휘도 위치는 광 B의 경면 반사 위치 Nx에 상당한다. 또한, 광 B의 입사각과 반사각이 이루는 각(조사 각도 φ)은, 경면 반사 위치 Nx의 법선으로 2등분된다. 그로 인해, (90-θs-φ/2)=(90-φ)로 되고, 다음 식 (C)가 성립한다.
θs=φ/2 … (C)
따라서, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)가, 카메라(202)가 촬영한 화상의 피크 휘도 위치로부터 경면 반사 위치 Nx를 특정할 수 있고, 또한, 광원(201)의 위치에 따라서 정해지는 광 B의 조사 각도 φ(기지의 각도)로부터, 경면 반사 위치 Nx에 있어서의 면 각도 θs를 특정할 수 있다.
즉, 제어부(240)가, 광원(201)을 점등시킨 상태로 도 8에 있어서의 화살표 F의 방향으로 이동[광원(201)이 복수 배치되는 경우는, 점등을 순차 전환)시킴으로써, 광 B의 조사 각도 φ가 전환된다. 그리고, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 카메라(202)를 통하여 노치 N의 화상을 취득하고, 이 화상으로부터 복수의 광 B의 조사 각도 φ의 각각에 대한 면 각도 θs, 즉, 노치 N을 포함하는 접합 웨이퍼(W)의 외연부의 면 각도 θs의 분포를 구할 수 있다.
또한, 접합 웨이퍼(W)의 외연부의 형상이나 반사율이 다르면, 반사광 R의 밝기가 달라진다. 반사광 R의 밝기가 다르면, 촬영에 의해 선명도가 다른 화상으로 되어 버려 피크 휘도 위치를 고정밀도로 해석할 수 없게 된다. 따라서, 최적의 밝기의 반사광 R을 얻기 위해, 광원(201)의 광강도, 카메라(202)의 감도 또는 노광 시간 등, 조사 조건이나 촬영 조건을 변화시켜 촬영하는 것이 바람직하다.
도 12는, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)에 의한 연산 결과를 나타낸 그래프이다. 횡축은 반도체 웨이퍼 S1 및 S2의 둘레 방향, 종축은 직경 방향을 나타내고 있다. 또한, 종축 및 횡축의 눈금 간격은 200㎛이다. 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 카메라(202)가 촬영한 화상으로부터 노치 N1 및 N2의 면 각도 θs를 산출하고, 인접하는 면 각도 θs를 연결함으로써 노치 N의 형상을 구하고, 그 형상을 함수로 피팅한다. 도 12에서는 이차 함수를 사용하여 노치 형상을 나타내고 있지만, 이차 함수 외에, 다른 차수의 다항식, 원 등으로 나타내도 좋다. 도 12에 있어서, 그래프 NG1은 노치 N1의 형상을, 그래프 NG2는 노치 N2의 형상을 나타내고 있다.
또한, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)가 구한 그래프는, 그래프가 나타내는 노치의 형상 및 횡축의 위치 정보(x좌표)에 큰 의미가 있고, 종축의 위치 정보(y좌표)는 특별히 의미를 갖지는 않는다. 이유는, 노치 형상 취득부(200)에 의한 노치 N의 형상 측정[즉, 도 9에 도시하는 카메라(202)가 촬영한 화상]으로부터 얻어지는 정보는, x방향의 좌표값과 x방향 각 위치에서의 면 각도 θs만이다. 노치 N의 형상을 재현할 때에는, x방향 각 위치에서의 면 각도 θs를 좌측 단부(또는 우측 단부)로부터 순서대로 적산해 가지만, 적산의 최초의 점의 y방향의 좌표값을 정할 수는 없다. 따라서, 도 12에 도시하는 종축(y좌표)에는 의미가 없다.
그리고, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 그래프 NG1의 중심축 nb1 및 그래프 NG2의 중심축 nb2를 구하고, 중심축 nb1의 x좌표와 중심축 nb2의 x좌표의 차분 Z를 구한다. 이 차분 Z가 노치 위치 어긋남량에 상당한다. 또한, 중심축 nb1은, 그래프 NG1의 정점과 반도체 웨이퍼 S1의 중심 위치를 연결하는 직선을 채용할 수 있다. 또한, 중심축 nb2도 중심축 nb1과 마찬가지로, 그래프 NG2의 정점과 반도체 웨이퍼 S2의 중심 위치를 연결하는 직선을 채용할 수 있다.
회전 어긋남량 산출부(220)는, I/F부(230)를 통하여 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)로부터 도입한 중심 위치 어긋남량과, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)가 산출한 차분 Z, 즉 노치 위치 어긋남량을 사용하여 회전 어긋남량을 산출한다. 상기에서 나타낸 식 (A)를 사용하여 회전 어긋남량을 구하는 경우, x2가 차분 Z로 된다. 이렇게 하여 회전 어긋남량 산출부(220)는, 회전 어긋남량 θ를 구할 수 있다.
θ =tan-1{(x2-x1)/(r-d1)} … (A)
또한, 상기에서는 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 노치 저부 NB의 위치를 해석하여 노치 위치 어긋남량을 구하는 것으로서 설명하였지만, 또한 노치 견부 NK의 위치도 해석함으로써 노치 위치를 구하고, 노치 위치 어긋남량을 산출하도록 해도 좋다. 여기서 노치 위치란, 반도체 웨이퍼 S1의 경우, 노치 저부 NB1과 노치 견부 NK의 3점에 의해 정해지는 위치이다.
그러나, 카메라(202)의 초점이 노치 저부 NB로 설정되어 있는 경우, 노치 견부 NK는 핀트가 어긋나 촬영되기 때문에, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)가 노치 견부 NK의 위치를 정확하게 검출할 수 없을 가능성이 있다. 혹은, 노치 견부 NK의 곡률이 노치 저부 NB의 곡률에 비해 크기 때문에, 노치 견부 NK 부근의 면 각도 θs가 정확하게 산출되지 않으므로, 노치 견부 NK의 정확한 위치가 구해지지 않을 가능성도 있다.
따라서, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 노치 저부 NB의 검출 위치와 노치 견부 NK의 검출 위치에 대하여 가중 평균값을 취한다. 즉, 노치 저부의 검출 위치는 중요도가 높고, 노치 견부의 검출 위치는 중요도가 낮아지도록 가중 평균값을 취함으로써, 최선의 노치 위치를 산출할 수 있다.
(2-2) 레이저 현미경을 사용하는 방법
도 13은, 레이저 현미경을 사용하여 노치 N의 형상 정보를 취득하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치(1)의 구성을 도시한 도면이다. 레이저 현미경(203)은 노치 형상 취득부(200)에 상당한다. 레이저 현미경(203)은 레이저 광원, 광학 렌즈 및 수광 소자 등으로 구성되고, 노치 N의 개구부 정면측이며, 접합 웨이퍼(W)의 외연부로부터 소정 간격 이격된 위치에 배치되어 있다. 레이저 현미경(203)은 레이저 광원이 출사한 레이저 광 중 노치 N에서 반사한 광을 광학 렌즈를 통하여 수광 소자로 수광한다. 그리고, 수광 소자가 수광한 광을 광전 변환하여 노치 N을 시각적으로 확대한 화상을 생성하고, 그 화상을 컴퓨터(9)로 출력한다.
컴퓨터(9)의 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 레이저 현미경(203)이 촬영한 확대 화상으로부터 노치 저부 NB1과 노치 저부 NB2의 위치를 해석하고, 노치 위치 어긋남량 x2를 산출한다. 그리고, 회전 어긋남량 산출부(220)는, I/F부(230)를 통하여 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)로부터 도입한 중심 위치 어긋남량 x1과, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)가 산출한 노치 위치 어긋남량 x2를 사용하여, 상기한 식 (A) 등을 사용하여 회전 어긋남량 θ를 산출한다.
이상, 설명한 바와 같이, (2-1) 경면 반사를 사용하는 방법 및 (2-2) 레이저 현미경을 사용하는 방법의 경우, 노치 형상 취득부(200)는 노치 N1 및 N2의 형상 정보를 동시에 취득할 수 있다. 그로 인해, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 반도체 웨이퍼 S1에 대한 반도체 웨이퍼 S2의 위치를 1개의 형상 정보로부터 해석할 수 있어, 노치 N1로부터 노치 N2까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 노치 위치 어긋남량을 고정밀도로 구할 수 있어, 회전 어긋남량을 정확하게 산출할 수 있다.
(2-3) 카메라군을 사용하는 방법
도 14는, 카메라군을 사용하여 노치 N의 형상 정보를 취득하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치(1)의 구성을 도시한 도면이다. 카메라(204)(제1 촬상부) 및 카메라(205)(제2 촬상부)는 노치 형상 취득부(200)에 상당한다. 이하, 카메라(204) 및 카메라(205)를 통합하여 「카메라군(300)」이라고 한다. 카메라군(300)의 각 카메라는, 접합 웨이퍼(W)를 사이에 두고 두께 방향(화살표 T 방향)으로 서로 대향하고, 또한 노치 N으로부터 소정 간격 이격된 위치에 각각 배치되어 있다.
즉, 카메라(204)는 반도체 웨이퍼 S1측이며, 노치 N1로부터 반도체 웨이퍼 S의 두께 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 배치되어 노치 N1을 촬영한다. 이때, 카메라(204)의 초점은 노치 N1의 외연부에 설정된다. 또한, 카메라(205)는 반도체 웨이퍼 S2측이며, 노치 N2로부터 반도체 웨이퍼 S의 두께 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 배치되어 노치 N2를 촬영한다. 이때, 카메라(205)의 초점은 노치 N2의 외연부에 설정된다. 그리고, 카메라(204, 205)는 촬영한 화상을 컴퓨터(9)로 출력한다.
반도체 웨이퍼 S의 표면이 경면인 경우, 반도체 웨이퍼 S를 조사하는 광원으로서 동축 낙사 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 동축 낙사 광원을 사용함으로써, 반도체 웨이퍼 S의 표면에서 반사한 광만이 카메라군(300)측을 향하고, 반도체 웨이퍼 S의 외연부나 반도체 웨이퍼 S의 배경에서 반사한 광은 카메라군(300)을 향하지 않는다. 이렇게 함으로써, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)에 의한 반도체 웨이퍼 S의 윤곽 추출의 화상 처리가 용이해진다.
도 15의 (a), (b)는, 카메라군(300)이 촬영한 화상의 일례를 나타낸 도면이다. 도 15의 (a)는 카메라(204)가 촬영한 화상(71)이며, 도 15의 (b)는 카메라(205)가 촬영한 화상(72)이다. 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 카메라(204, 205)가 촬영한 화상(71, 72)을 각각 도입하고, 양쪽 화상으로부터 노치 저부 NB1 및 노치 저부 NB2의 위치를 해석하여, 위치 어긋남량을 산출한다.
예를 들어, 지면 좌우 방향을 x축, 지면 상하 방향을 y축으로 하였을 때, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 화상(71)으로부터 노치 저부 NB1의 위치를 해석하고, 그 위치를 화상 내에 있어서의 좌표로 변환한다[좌표(xa, ya)]. 마찬가지로, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 화상(72)으로부터 노치 저부 NB2의 위치를 해석하고, 그 위치를 화상 내에 있어서의 좌표로 변환한다[좌표(xb, yb)]. 그리고, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는, 노치 저부 NB1의 x좌표와 노치 저부 NB2의 x좌표의 차(xa와 xb의 차)를 노치 위치 어긋남량으로서 도출한다.
또한, 카메라(204, 205)는 사전에 서로의 촬영 시야의 상대 관계를 미리 캘리브레이션해 두는 것이 바람직하다. 예를 들어 어떤 물체를 카메라(204)와 카메라(205)로 동시에 촬영한 경우, 카메라(204)의 촬영 화상과 카메라(205)의 촬영 화상의 중심에 그 물체의 중심이 있는 것이 이상적이다. 그러나, 카메라(204)와 카메라(205)의 위치를 정밀하게 일치시키는 것은 곤란하며, 동일한 물체를 동시에 촬영해도, 카메라(204)와 카메라(205)가 촬영한 화상에 있어서의 물체의 위치가 다른 경우가 있다.
따라서, 카메라(204)와 카메라(205)의 촬영 시야의 중심의 오차를 미리 측정(캘리브레이션)해 둔다. 그리고, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 노치 위치 어긋남량을 산출할 때에, 그 오차를 사용하여 위치 보정함으로써, 정확한 노치 위치 어긋남량을 구할 수 있다.
(2-4) 적외선 카메라를 사용하는 방법
도 16은, 적외선 카메라를 사용하여 노치 N의 형상 정보를 취득하는 경우에 있어서의 회전 어긋남량 계측 장치(1)의 구성을 도시한 도면이다. 적외선 카메라(207)(적외선 카메라)와 적외 광원(206)은 노치 형상 취득부(200)에 상당한다. 적외선 카메라(207)와 적외 광원(206)은 접합 웨이퍼(W)를 사이에 두고 두께 방향(화살표 T 방향)으로 서로 대향하고, 또한 노치 N으로부터 소정 간격 이격된 위치에 각각 배치되어 있다. 또한, 도 16에서는, 적외선 카메라(207)를 반도체 웨이퍼 S1측, 적외 광원(206)을 반도체 웨이퍼 S2측에 배치하고 있지만, 반대이어도 상관없다.
적외 광원(206)은 반도체 웨이퍼 S2측으로부터 노치 N을 포함하는 접합 웨이퍼(W)의 외연부를 향하여 적외광 Ir을 조사한다. 반도체 웨이퍼 S를 투과한 적외광 Ir은 적외선 카메라(207)가 도입하고, 광전 변환하여 화상을 생성한다. 반도체 웨이퍼 S의 평면부에 입사한 적외광 Ir은 그대로 투과하지만, 외연부에 입사한 적외광은 굴절 또는 반사하기 때문에 적외선 카메라(207)에 입사하지 않는다. 따라서, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 적외선 카메라(207)가 촬영한 화상을 해석함으로써, 반도체 웨이퍼 S의 외연부를 구할 수 있고, 또한 노치 저부 NB의 위치를 산출할 수 있다.
도 17은, 적외선 카메라(207)가 촬영한 화상(73)을 도시한 도면이다. 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 적외선 카메라(207)가 촬영한 화상(73)으로부터 노치 저부 NB1 및 노치 저부 NB2의 위치를 해석하여, 위치 어긋남량을 산출한다.
예를 들어, 지면 좌우 방향을 x축, 지면 상하 방향을 y축으로 하였을 때, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 화상(73)으로부터 노치 저부 NB1 및 NB2의 위치를 해석하여, 그 위치를 화상 내에 있어서의 좌표로 변환하고, 좌표(xc, yc) 및 좌표(xd, yd)를 구한다. 그리고, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 노치 저부 NB1의 x좌표와 노치 저부 NB2의 x좌표의 차(xc와 xd의 차)를 노치 위치 어긋남량으로서 산출한다.
이상, 설명한 바와 같이, (2-3) 카메라군을 사용하는 방법 및 (2-4) 적외선 카메라를 사용하는 방법에서는, 노치 위치 어긋남량 산출부(210)는 노치 형상 취득부(200)가 접합 웨이퍼(W)의 한쪽 면측 또는 양면측으로부터 취득한 노치 N1 및 N2의 형상 정보를 사용하여, 반도체 웨이퍼 S1에 대한 반도체 웨이퍼 S2의 위치 관계를 해석할 수 있고, 또한, 노치 N1로부터 노치 N2까지의 거리를 노치 위치 어긋남량으로서 구할 수 있다. 그리고, 회전 어긋남량 산출부(220)는, 이 노치 위치 어긋남량과 중심 위치 어긋남량을 사용하여 회전 어긋남량을 구할 수 있다.
(접합 웨이퍼의 제조 방법)
다음에, 본 실시 형태에 있어서의 접합 웨이퍼(W)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 접합 웨이퍼(W)의 제조 방법은, 상기의 회전 어긋남량 계측 장치에 의한 회전 어긋남량 계측 방법을 사용하여 접합 웨이퍼(W)를 검품하는 것을 특징으로 한다.
이하의 설명에서는, 접합 웨이퍼(W)로서는, 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 반도체 기판과 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 지지 기판을 접합하여 제조되는 접합 웨이퍼(W)를 채용한다. 또한, 이하의 설명에서는, 접합 웨이퍼(W)로서, CCD나 CMOS 이미지 센서 등을 채용한다.
도 18의 (a), (b), (c)는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 접합 웨이퍼(W)의 제조 공정을 도시하는 도면이다. 우선, 도 18의 (a)에 도시하는 바와 같이, 반도체 기판(1801) 및 지지 기판(1802)을 준비한다. 반도체 기판(1801)은 반도체 웨이퍼로서 공급된다. 지지 기판(1802)도 마찬가지의 웨이퍼 형상의 기판으로서 공급된다.
반도체 기판(1801)에는 실리콘(Si) 기판 등이 사용된다. 반도체 기판(1801)의 제1 주면(1801a)에는, 예를 들어, 포토다이오드 등의 수광부나, 수광부에 의해 수광된 신호를 흘리는 배선층 등이 형성되어 있다.
지지 기판(1802)으로서는, 예를 들어 글래스 기판 등의 광투과성 부재가 적용된다. 본 실시 형태에 있어서의 지지 기판(1802)은, 제1 주면(1801a)에 설치된 수광부의 광투과성 보호 부재로서도 사용된다. 그리고, 지지 기판(1802)으로서는, 예를 들어 붕규산 글래스, 석영 글래스, 소다 석회 글래스 등을 포함하는 글래스 기판이 사용된다. 이와 같은 지지 기판(1802)으로서, 반도체 기판(1801)과 대략 동일 사이즈, 혹은 약간 큰 사이즈의 글래스 기판 등을 준비하고, 이것을 반도체 기판(1801)의 제1 주면(1801a) 위에 배치한다.
다음에, 도 18의 (b)에 도시하는 바와 같이 반도체 기판(1801)의 제1 주면(1801a)의 수광부를 제외하는 외주 영역에 접착제층(1803)을 도포한다. 다음에, 도 18의 (c)에 도시하는 바와 같이 반도체 기판(1801)과 지지 기판(1802)을 접합한다. 접착제층(1803)으로서는, 감광성이나 비감광성의 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등을 포함하는 접착제가 채용된다. 접착제층(1803)은 진공 중에서의 라미네이트나 롤 코트 등을 적용하여 형성된다.
반도체 기판(1801)과 지지 기판(1802)은 접착제층(1803)을 통하여 열 프레스(진공 열 프레스 등)하여 접합된다.
반도체 기판(1801)과 지지 기판(1802)을 접합하는 데 있어서, 도 1에 도시하는 노치 N이 사용된다. 즉, 반도체 기판(1801)의 외연부에 설치된 노치 N1과, 지지 기판(1802)의 외연부에 설치된 노치 N2가 겹치도록, 반도체 기판(1801)과 지지 기판(1802)이 접합된다.
다음에, 도 19에 도시하는 바와 같이, 반도체 기판(1801)에 대하여, 박육화 공정이 실시된다. 즉, 반도체 기판(1801)에 있어서, 제1 주면(1801a)과는 반대측의 제2 주면(1801b)이, 기계 연삭, 화학 기계 연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing), 습식 에칭, 혹은 드라이 에칭 등에 의해 가공되고, 반도체 기판(1801)의 두께가 소정의 두께까지 감소시켜 박육화된다.
도 20은, 본 발명의 실시 형태에 의한 접합 웨이퍼 제조 장치의 블록도이다. 접합 웨이퍼 제조 장치는, 회전 어긋남량 계측 장치(1) 및 중심 위치 어긋남량 계측 장치(2)에 더하여, 접합부(2001) 및 검품부(2002)를 더 구비하고 있다.
접합부(2001)는, 도 18의 (a), (b), (c), 도 19에 도시하는 접합 공정을 실시하는 장치이다. 구체적으로는, 접합부(2001)는 반도체 기판(1801)을 보유 지지하는 제1 스테이지와, 지지 기판(1802)을 보유 지지하는 제2 스테이지와, 반도체 기판(1801)에 접착제층(1803)을 도포하는 도포 기구와, 반도체 기판(1801)의 노치 N1 및 지지 기판(1802)의 노치 N2를 위치 결정하여, 반도체 기판(1801) 및 지지 기판(1802)을 접합하는 접합 기구 등을 구비하고 있다.
검품부(2002)는, 예를 들어, 컴퓨터에 의해 구성되고, 회전 어긋남량 산출부(220)에 의해 산출된 접합 웨이퍼(W)의 회전 어긋남량이 미리 정해진 값 이상인지 여부를 판정한다. 그리고, 검품부(2002)는 회전 어긋남량이 미리 정해진 값 이상인 경우, 접합 웨이퍼(W)가 불량품이라고 판단한다. 한편, 검품부(2002)는 회전 어긋남량이 미리 정해진 값 미만인 경우, 접합 웨이퍼(W)는 우량품이라고 판정한다. 그리고, 검품부(2002)는 접합 웨이퍼(W)가 불량품이라고 판단한 경우, 도시 생략한 표시 장치에 해당하는 접합 웨이퍼(W)가 불량품인 것을 표시하고, 해당하는 접합 웨이퍼(W)가 불량품인 것을 사용자에게 통지하면 된다. 혹은, 불량품의 접합 웨이퍼(W)와 우량품의 접합 웨이퍼(W)를 배분하는 도시 생략한 배분 기구를 설치하고, 검품부(2002)는, 이 배분 기구로 불량품의 접합 웨이퍼(W)와 우량품의 접합 웨이퍼(W)를 배분시켜도 좋다.
(본 발명의 기술적 특징을 정리하면 하기와 같이 이루어짐)
본 발명의 일 형태에 의한 회전 어긋남량 계측 장치는, 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치이며, 각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 수단과, 각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 수단과, 상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 수단과, 상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 수단을 구비하고 있다.
이 구성에 따르면, 노치 형상 취득 수단에 의해 접합 기판을 구성하는 기판의 노치 형상이 취득되고, 취득된 형상 정보로부터 노치 위치 어긋남량 산출 수단에 의해 노치간의 위치 어긋남이 산출된다. 그리고, 회전 어긋남량 산출 수단에 의해 노치 위치 어긋남량과 기판간에 있어서의 중심 위치 어긋남량을 사용하여 기판간의 회전 어긋남이 산출되고 있다. 그로 인해, 회전 어긋남량을 고정밀도로 구할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 기판이란, 반도체, 글래스, 사파이어 등, 주로 전자 회로 기판에 사용되는 재질로 구성된 원반 형상의 판을 말한다. 그리고, 접합 기판은 반도체 기판끼리, 글래스 기판끼리 등의 동일한 재질의 기판을 접합한 구성 외에, 반도체 기판과 글래스 기판 등의 다른 재질을 접합한 구성도 포함된다. 또한, 노치란, 기판의 외연부에 형성된 대략 반원 형상(오목 형상)의 절결부를 말한다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 복수의 기판 중 어느 하나를 기준 기판으로 하고, 상기 중심 위치 어긋남량 취득 수단은, 상기 기준 기판의 중심 위치인 기준 중심 위치와 상기 기준 기판 이외의 기판의 중심 위치간의 어긋남량을 상기 중심 위치 어긋남량으로서 취득하고, 상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 기준 기판의 노치 위치인 기준 노치 위치와 상기 기준 기판 이외의 기판의 노치 위치간의 어긋남량을 상기 노치 위치 어긋남량으로서 산출하고, 상기 회전 어긋남량 산출 수단은, 상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량을 사용하여, 상기 기준 기판의 중심 위치 및 상기 노치 위치 사이를 연결한 직선과, 상기 기준 기판 이외의 기판의 중심 위치 및 노치 위치 사이를 연결한 직선이 이루는 각도를 상기 회전 어긋남량으로서 산출하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 접합 기판이 2매인 기판(기판 A 및 기판 B)에 의해 구성되어 있고, 기판 A를 기준 기판으로 한 경우를 생각한다. 이 경우, 우선, 기판 A의 중심으로부터 기판 B의 중심까지의 거리를 나타내는 중심 위치 어긋남량이 중심 위치 어긋남량 취득 수단에 의해 취득된다. 그리고, 노치 형상 취득 수단에 의해 기판 A의 노치의 형상 정보와 기판 B의 노치의 형상 정보가 취득된다. 그리고, 각 형상 정보를 사용하여 기판 A의 노치 위치로부터 기판 B의 노치 위치까지의 어긋남량을 나타내는 노치 위치 어긋남량이 노치 위치 어긋남 산출 수단에 의해 산출된다. 그리고, 중심 위치 어긋남량 및 노치 위치 어긋남량을 사용하여, 기판 A의 중심 및 노치 위치를 연결한 직선과, 기판 B의 중심 및 노치 위치를 연결한 직선이 이루는 각도가, 회전 어긋남량으로서 회전 어긋남량 산출 수단에 의해 산출된다. 그로 인해, 회전 어긋남량을 고정밀도로 구할 수 있다.
또한, 접합 기판이 3매 이상인 기판(기판 A, 기판 B 및 기판 C)으로 구성되어 있고, 기판 A를 기준 기판으로 한 경우, 회전 어긋남량 산출 수단은 기판 A와 기판 B의 회전 어긋남량, 기판 A와 기판 C의 회전 어긋남량을 산출하면 된다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치의 개구부의 정면측에 배치되고, 모든 상기 기판의 노치의 형상 정보를 동시에 취득하는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 노치 형상 취득 수단은 접합 기판을 구성하는 모든 기판의 노치의 형상 정보를 노치 개구부의 정면측으로부터 동시에 취득한다. 그로 인해, 노치 위치 어긋남량 산출 수단은 기준 기판에 대한 다른 기판의 위치 관계를 동시에 취득된 1개의 형상 정보로부터 해석할 수 있다. 즉, 노치 위치 어긋남량 산출 수단은 기준 기판의 노치 위치로부터 다른 기판의 노치 위치까지의 거리(노치 위치 어긋남량)를 정확하게 측정할 수 있어, 노치 위치 어긋남량의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 기판의 둘레 방향을 따라서 복수의 각도로부터 상기 노치를 포함하는 상기 기판의 외연부를 조사하는 광원과, 상기 광원이 출사한 광이 상기 노치를 포함하는 외연부에서 반사한 반사광을 수광하고, 당해 반사광의 휘도 정보를 상기 노치의 형상 정보로서 출력하는 촬상부를 구비하고, 상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 휘도 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 노치 위치 어긋남 산출 수단은, 노치를 포함하는 기판의 외연부에서 반사한 광의 휘도 정보를 사용하여 노치 위치를 해석하고, 노치 위치 어긋남량을 구할 수 있다. 또한, 노치 형상 취득 수단은, 광원과 촬상부에 의해 구성되기 때문에, 비교적 저렴하게 실현할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치의 개구부의 정면측으로부터 모든 기판의 노치 형상의 화상을 취득하고, 취득한 화상을 상기 형상 정보로서 출력하는 레이저 현미경인 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 노치 위치 어긋남 산출 수단은 레이저 현미경이 취득한 노치 형상의 화상으로부터 노치 위치를 해석하기 때문에, 정확하게 노치 위치를 구할 수 있다. 그 결과, 노치 위치 어긋남량을 고정밀도로 산출할 수 있어, 회전 어긋남량을 정확하게 구할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치를 사이에 두고 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 한쪽 면측 또는 양면측으로부터 상기 노치의 형상 정보를 취득하는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 접합 기판의 한쪽 면측 또는 양면측으로부터 취득한 노치의 형상 정보를 사용하여, 기준 기판에 대한 다른 기판의 위치 관계를 해석할 수 있는 동시에, 기준 기판의 노치로부터 다른 기판의 노치까지의 거리를 측정할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 상기 한쪽 면측으로부터 상기 노치를 촬영하여 제1 형상 정보를 출력하는 제1 촬상부와, 상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 상기 다른 쪽 면측으로부터 상기 노치를 촬영하여 제2 형상 정보를 출력하는 제2 촬상부를 구비하고, 상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 제1 형상 정보 및 상기 제2 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 노치 형상 취득 수단이, 접합 기판의 두께 방향의 양측으로부터(즉, 접합 기판의 표리 방향으로부터) 기판의 노치 형상을 촬영함으로써, 노치의 형상 정보를 취득한다. 따라서, 적어도 2대의 카메라 등의 촬상부를 노치로부터 소정 간격 이격된 위치에 배치하면 되고, 간단하게 노치의 형상 정보를 취득할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 상기 한쪽 면측으로부터 상기 노치를 조사하는 적외 광원과, 상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 상기 소정 간격 이격된 위치이며, 상기 접합 기판의 상기 다른 쪽 면측에 배치되고, 상기 적외 광원이 출사한 적외광 중, 상기 기판을 투과한 투과광을 수광하여, 상기 투과광의 강도 정보를 상기 노치의 형상 정보로서 출력하는 적외선 카메라를 구비하고, 상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 강도 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하는 것이 바람직하다.
기판은 적외광을 투과시키는 성질을 갖는다. 이 성질을 이용하여, 노치 형상 취득 수단을, 적외 광원 및 적외선 카메라를 구비한 구성으로 함으로써, 간단하게 노치의 형상 정보를 취득할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의한 회전 어긋남량 계측 방법은, 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 방법이며, 각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 스텝과, 각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 스텝과, 상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 스텝과, 상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 스텝을 구비한다.
이 구성에 따르면, 각 기판의 중심 위치 어긋남량과 노치 위치 어긋남량을 사용하여 각 기판의 회전 어긋남량이 산출되어 있기 때문에, 각 기판간의 회전 어긋남량을 고정밀도로 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의한 접합 기판의 제조 방법은, 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 반도체 기판과 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 지지 기판을 접합하여 접합 기판을 제조하는 접합 기판의 제조 방법이며, 상기 노치가 겹치도록 상기 반도체 기판과 상기 지지 기판을 접합하는 접합 스텝과, 상기 지지 기판이 접합된 상기 반도체 기판의 회전 어긋남량을 상기의 회전 어긋남량 계측 방법을 사용하여 계측하는 회전 어긋남량 계측 스텝과, 상기 회전 어긋남량 계측 스텝에 의해 계측된 회전 어긋남량에 기초하여, 상기 접합 기판을 검품하는 검품 스텝을 구비한다.
이 구성에 따르면, 접합 기판의 회전 어긋남량이 정량적으로 구해지고, 구해진 회전 어긋남량으로부터 접합 기판이 검품되어 있기 때문에, 접합 기판이 불량품인지 여부를 고정밀도로 측정할 수 있다.
본 출원은, 일본 특허청에 2011년 12월 2일에 출원된 일본 특허 출원 제2011-264281 및 일본 특허청에 2012년 8월 17일에 출원된 일본 특허 출원 제2012-180747의 내용이 포함되어 있다.
도면을 사용하여 언급된 일례에 의해 본 발명은 완전하게 기술되어 있지만, 그것은, 당업자가 용이하게 상도할 수 있는 다양한 변경이나 수정이 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다. 따라서, 그와 같은 변경이나 수정이 이하에 정의하는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 있지 않으면, 그들은 포함되는 것으로서 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치이며,
    각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 수단과,
    각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 수단과,
    상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 수단과,
    상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 수단을 구비하고,
    상기 복수의 기판 중 어느 하나를 기준 기판으로 하고,
    상기 중심 위치 어긋남량 취득 수단은, 상기 기준 기판의 중심 위치인 기준 중심 위치와 상기 기준 기판 이외의 기판의 중심 위치간의 어긋남량을 상기 중심 위치 어긋남량으로서 취득하고,
    상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 기준 기판의 노치 위치인 기준 노치 위치와 상기 기준 기판 이외의 기판의 노치 위치간의 어긋남량을 상기 노치 위치 어긋남량으로서 산출하고,
    상기 회전 어긋남량 산출 수단은, 상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량을 사용하여, 상기 기준 기판의 중심 위치 및 상기 노치 위치 사이를 연결한 직선과, 상기 기준 기판 이외의 기판의 중심 위치 및 노치 위치 사이를 연결한 직선이 이루는 각도를 상기 회전 어긋남량으로서 산출하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  2. 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치이며,
    각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 수단과,
    각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 수단과,
    상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 수단과,
    상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 수단을 구비하고,
    상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치의 개구부의 정면측에 배치되고, 모든 상기 기판의 노치의 형상 정보를 동시에 취득하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노치 형상 취득 수단은,
    상기 기판의 둘레 방향을 따라서 복수의 각도로부터 상기 노치를 포함하는 상기 기판의 외연부를 조사하는 광원과,
    상기 광원이 출사한 광이 상기 노치를 포함하는 외연부에서 반사한 반사광을 수광하고, 당해 반사광의 휘도 정보를 상기 노치의 형상 정보로서 출력하는 촬상부를 구비하고,
    상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 휘도 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치의 개구부의 정면측으로부터 모든 기판의 노치 형상의 화상을 취득하고, 취득한 화상을 상기 형상 정보로서 출력하는 레이저 현미경인, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  5. 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치이며,
    각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 수단과,
    각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 수단과,
    상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 수단과,
    상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 수단을 구비하고,
    상기 노치 형상 취득 수단은, 상기 노치를 사이에 두고 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 한쪽 면측 또는 양면측으로부터 상기 노치의 형상 정보를 취득하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노치 형상 취득 수단은,
    상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 상기 한쪽 면측으로부터 상기 노치를 촬영하여 제1 형상 정보를 출력하는 제1 촬상부와,
    상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 상기 한쪽 면측의 반대쪽 면측으로부터 상기 노치를 촬영하여 제2 형상 정보를 출력하는 제2 촬상부를 구비하고,
    상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 제1 형상 정보 및 상기 제2 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 노치 형상 취득 수단은,
    상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 소정 간격 이격된 위치에 배치되고, 상기 접합 기판의 상기 한쪽 면측으로부터 상기 노치를 조사하는 적외 광원과,
    상기 노치로부터 상기 기판의 두께 방향으로 상기 소정 간격 이격된 위치이며, 상기 접합 기판의 상기 한쪽 면측의 반대쪽 면측에 배치되고, 상기 적외 광원이 출사한 적외광 중, 상기 기판을 투과한 투과광을 수광하여, 상기 투과광의 강도 정보를 상기 노치의 형상 정보로서 출력하는 적외선 카메라를 구비하고,
    상기 노치 위치 어긋남량 산출 수단은, 상기 강도 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 장치.
  8. 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 기판이 당해 기판의 두께 방향으로 복수매 적층되어 접합된 접합 기판의 각 기판간의 회전 어긋남량을 검출하는 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 방법이며,
    각 기판의 중심 위치의 어긋남량인 중심 위치 어긋남량을 취득하는 중심 위치 어긋남량 취득 스텝과,
    각 기판의 노치의 형상 정보를 취득하는 노치 형상 취득 스텝과,
    상기 노치의 형상 정보로부터 각 기판의 노치 위치를 구하고, 당해 각 노치 위치로부터 각 기판간에 있어서의 노치 위치의 어긋남량인 노치 위치 어긋남량을 산출하는 노치 위치 어긋남량 산출 스텝과,
    상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량에 기초하여, 각 기판간의 회전 어긋남량을 산출하는 회전 어긋남량 산출 스텝을 구비하고,
    상기 복수의 기판 중 어느 하나를 기준 기판으로 하고,
    상기 중심 위치 어긋남량 취득 스텝은, 상기 기준 기판의 중심 위치인 기준 중심 위치와 상기 기준 기판 이외의 기판의 중심 위치간의 어긋남량을 상기 중심 위치 어긋남량으로서 취득하고,
    상기 노치 위치 어긋남량 산출 스텝은, 상기 기준 기판의 노치 위치인 기준 노치 위치와 상기 기준 기판 이외의 기판의 노치 위치간의 어긋남량을 상기 노치 위치 어긋남량으로서 산출하고,
    상기 회전 어긋남량 산출 스텝은, 상기 중심 위치 어긋남량 및 상기 노치 위치 어긋남량을 사용하여, 상기 기준 기판의 중심 위치 및 상기 노치 위치 사이를 연결한 직선과, 상기 기준 기판 이외의 기판의 중심 위치 및 노치 위치 사이를 연결한 직선이 이루는 각도를 상기 회전 어긋남량으로서 산출하는, 접합 기판의 회전 어긋남량 계측 방법.
  9. 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 반도체 기판과 노치가 외연부에 형성된 원반 형상의 지지 기판을 접합하여 접합 기판을 제조하는 접합 기판의 제조 방법이며,
    상기 노치가 겹치도록 상기 반도체 기판과 상기 지지 기판을 접합하는 접합 스텝과,
    상기 지지 기판이 접합된 상기 반도체 기판의 회전 어긋남량을 제8항에 기재된 회전 어긋남량 계측 방법을 사용하여 계측하는 회전 어긋남량 계측 스텝과,
    상기 회전 어긋남량 계측 스텝에 의해 계측된 회전 어긋남량에 기초하여, 상기 접합 기판을 검품하는 검품 스텝을 구비하는, 접합 기판의 제조 방법.
  10. 삭제
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