TWI642095B - Center detection method for wafer in processing device - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種可容易地檢測出同一種類之晶圓的中心的加工裝置中之晶圓的中心檢測方法。解決手段為，於檢測第1片晶圓的中心之時，會實施以下步驟：晶圓定位步驟，以該攝像機構拍攝形成於保持在工作夾台之晶圓上的特徵型樣，並根據所拍攝之圖像訊號將形成於晶圓上之分割預定線定位成與加工進給方向(X軸方向)平行；中心座標檢測步驟，由位於晶圓的外周緣之透過攝像機構所拍攝到的3點座標值中求出晶圓的中心座標值；特徵型樣拍攝步驟，以攝像機構拍攝包含晶圓的特徵型樣之區域；以及座標位置關係生成步驟，生成透過特徵型樣拍攝步驟所拍攝之特徵型樣和透過中心座標檢測步驟所求出的晶圓的中心座標值之位置關係資訊。且在檢測第2片之後的晶圓的中心時，包含以下步驟：晶圓定位步驟，以該攝像機構拍攝形成於保持在工作夾台之晶圓上的特徵型樣，並根據所拍攝到之圖像訊號使形成於晶圓上之分割預定線定位成與加工進給方向(X軸方向)平行；特徵型樣拍攝步驟，以攝像機構拍攝包含晶圓的特徵型樣之區域；以及晶圓中心位置決定步驟，根據在拍攝步驟中所拍攝到之特徵型樣的位置和保存在記憶體中之位置關係資訊以求出晶圓的中心。
Description
本發明是有關於一種用以檢測出保持在加工裝置的工作夾台上之晶圓的中心的方法。
在半導體裝置製造步驟中，會在大致呈圓板狀的半導體基板的表面上以形成為格子狀之分割預定線劃分成複數個區域，並在這些劃分的區域中形成IC、LSI等裝置。並且，可藉由沿著分割預定線將半導體晶圓切斷而將形成有裝置的區域分割以製造出一個個裝置。又，也可藉由將在藍寶石基板的表面積層有光電二極體等感光元件或雷射二極體等發光元件等而成的光裝置晶圓沿著分割預定線切斷而分割成一個個光電二極體、雷射二極體等光裝置，並廣泛地應用於電氣機器中。
沿著上述之晶圓的分割預定線形成的切斷，可透過切削裝置和雷射加工裝置進行。切削裝置或雷射加工裝置，具備保持晶圓的工作夾台、對保持在該工作夾台之晶圓施以切削加工或雷射加工之加工機構，以及使工作夾台和加工機構在加工進給方向上相對移動之加工進給機構。
為了透過上述之切削裝置或雷射加工裝置等加工裝置將保持於工作夾台上之晶圓沿著分割預定線加工，會實施校準作業，將形成於保持在工作夾台之晶圓上的分割預定線定位成與加工進給進給方向平行。此校準作業是藉由攝像機構拍攝晶圓，並藉由形成於各裝置、且與分割預定線具有設計上預定的位置關係的特徵型樣之型樣匹配來檢測加工進給方向的2個特徵型樣，再確認分割預定線是否與加工進給方向平行，並轉動調整工作夾台以使分割預定線與加工進給方向平行(參照例如，專利文獻1)。
又，從晶圓呈現圓形且將直徑設為最大值而改變加工行程之情形來看，對應於加工行程而加工進給工作夾台之作法是有效率的。因此，以攝像機構拍攝保持於工作夾台上之晶圓的外周以由外周的3點座標求出晶圓的中心座標，並以適當之加工行程加工晶圓的技術已記載在下述之專利文獻2中。
又，晶圓具備形成有裝置之裝置區域和圍繞裝置區域之外周剩餘區域，當磨削背面而形成預定厚度時，形成於外周剩餘區域的外周之倒角部會變得像刀刃一般銳利且危險並且還會發生破損，因此會進行一邊使晶圓旋轉一邊以切削刀片切斷倒角部之作業。像這樣，即使在切斷晶圓之倒角部的情況中，仍然可以用攝像機構拍攝保持於工作夾台上之晶圓的外周以由外周的3點座標求出晶圓的中心座標，並從中心將切削刀片定位在預定的位置上(參照例如，專利文獻3)。
專利文獻1：日本專利特公平3-27043號公報
專利文獻2：日本專利特開2009-21317號公報
專利文獻3：日本專利特開2006-93333號公報
然而，在實施藉由攝像機構拍攝晶圓以檢測出應當加工之分割預定線之校準之後，再個別地實施求出晶圓的中心的作業之作法會有生產性變差的問題。
又，即使在藉由切削刀片切斷倒角部的情況中，仍要個別地實施求出晶圓的中心的作業之作法會有生產性變差的問題。
本發明是有鑒於上述事實而作成的，其主要技術課題為提供一種可容易地檢測出保持於加工裝置之工作夾台上之同一種類的晶圓的中心之晶圓的中心檢測方法。
為解決上述主要技術課題，根據本發明所提供的加工裝置中之晶圓的中心檢測方法，該加工裝置具備保持晶圓之工作夾台、使該工作夾台轉動之轉動機構、對保持於該工作夾台上之晶圓施以加工之加工機構、使該工作夾台和該加工機構在加工進給方向(X軸方向)上相對移動之加工進給機構、使該工作夾台和該加工機構在與加工進給
方向(X軸方向)直交之分度進給方向(Y軸方向)上相對移動之分度進給機構、檢測該工作夾台之X軸方向位置之X軸方向位置檢測機構、檢測該工作夾台之Y軸方向位置之Y軸方向位置檢測機構、對保持於該工作夾台之晶圓進行拍攝的攝像機構，以及具有用以儲存形成於晶圓上之預先選定之特徵型樣之記憶體的控制機構。
該加工裝置中之晶圓的中心檢測方法的特徵在於，於檢測第1片晶圓的中心之時，會實施以下步驟：晶圓定位步驟，以該攝像機構拍攝形成於保持在該工作夾台之晶圓上的特徵型樣，並根據所拍攝到的圖像訊號將形成於晶圓上之分割預定線定位成與加工進給方向(X軸方向)平行；中心座標檢測步驟，將已實施過該晶圓定位步驟之晶圓的外周緣移動至該攝像機構的攝像區域，根據來自該X軸方向位置檢測機構及該Y軸方向位置檢測機構之檢測訊號，求出位於晶圓的外周緣中之以該攝像機構所拍攝到的至少3點的座標值，再由該3點座標值求出晶圓的中心座標值，並將該中心座標保存在該記憶體中；特徵型樣拍攝步驟，將已實施過該晶圓定位步驟之晶圓的包含該特徵型樣的區域定位到該攝像機構之攝像區域，並以該攝像機構拍攝包含該特徵型樣之區域；以及座標位置關係生成步驟，生成透過該特徵型樣拍攝步驟所拍攝到的特徵型樣和透過該中心座標檢測步驟所求出的晶圓的中心座標值之位置關係資訊，並將該位置關係資
訊保存在記憶體中。
且在檢測第2片之後的晶圓的中心之時，包含以下步驟：晶圓定位步驟，以該攝像機構拍攝形成於保持在該工作夾台之晶圓上的特徵型樣，並根據所拍攝到的圖像訊號將形成於晶圓上之分割預定線定位成與加工進給方向(X軸方向)平行；特徵型樣拍攝步驟，將已實施過該晶圓定位步驟之晶圓的包含該特徵型樣的區域定位到該攝像機構之攝像區域，並以該攝像機構拍攝包含該特徵型樣之區域；以及晶圓中心位置決定步驟，根據在該拍攝步驟中所拍攝到的特徵型樣的位置和保存在該記憶體中之位置關係資訊求出晶圓的中心。
在本發明的加工裝置中之晶圓的中心檢測方法中，由於可以對第1片晶圓實施晶圓定位步驟、中心座標檢測步驟、特徵型樣拍攝步驟，以及座標位置關係生成步驟，對第2片之後的晶圓則在不實施最花費作業時間的中心座標檢測步驟的情形下，根據上述座標位置關係生成步驟中所求出之晶圓的中心座標值和特徵型樣的座標值的位置關係資訊，由透過特徵型樣拍攝步驟所求出的特徵型樣的座標值求出中心的座標值，所以可以縮短作業時間而提升生產性。
1‧‧‧雷射加工裝置
2‧‧‧靜止基台
20‧‧‧半導體晶圓
21‧‧‧基板
21a‧‧‧基板表面
21b‧‧‧基板背面
210‧‧‧缺口
22‧‧‧分割預定線
23‧‧‧裝置
24‧‧‧特徵型樣
240‧‧‧區域
3‧‧‧工作夾台機構
31、322、41、423‧‧‧導軌
32‧‧‧第1滑塊
321、331、511‧‧‧被導引溝
33‧‧‧第2滑塊
34‧‧‧圓筒構件
35‧‧‧蓋板
36‧‧‧工作夾台
361‧‧‧吸附夾頭
362‧‧‧夾具
363、372、382、432、532‧‧‧脈衝馬達
37‧‧‧加工進給機構
371、381、431‧‧‧公螺桿
374‧‧‧X軸方向位置檢測機構
374a、384a‧‧‧線性尺規
374b、384b‧‧‧讀取頭
38‧‧‧第1分度進給機構
383‧‧‧軸承塊
384‧‧‧Y軸方向位置檢測機構
4‧‧‧雷射光線照射單元支撐機構
42‧‧‧可動支撐基台
421‧‧‧移動支撐部
422‧‧‧裝設部
43‧‧‧第2分度進給機構
5‧‧‧雷射光線照射單元
51‧‧‧單元托座
52‧‧‧雷射光線照射機構
521‧‧‧套殼
522‧‧‧聚光器
53‧‧‧移動機構
6‧‧‧攝像機構
10‧‧‧控制機構
100‧‧‧顯示機構
101‧‧‧中央處理裝置
102‧‧‧唯讀記憶體
103‧‧‧隨機存取記憶體
104‧‧‧計數器
105‧‧‧輸入介面
106‧‧‧輸出介面
107‧‧‧輸入機構
a1、a2、a3‧‧‧點
F‧‧‧環狀框架
L、a1-a2、a2-a3‧‧‧直線
P‧‧‧半導體晶圓的中心
T‧‧‧切割膠帶
X、Y、Z‧‧‧箭頭
(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x0,y0)、(x0',y0')、(xm,ym)、(xn,yn)‧‧‧座標值
圖1是作為用以實施本發明之加工裝置中之晶圓的中心檢測方法之加工裝置的雷射加工裝置的立體圖。
圖2為裝設於圖1所示之雷射加工裝置的控制機構之方塊構成圖。
圖3是作為晶圓之半導體晶圓的立體圖。
圖4是顯示已將圖3所示之半導體晶圓黏貼於裝設在環狀框架上的保護膠帶的表面時之狀態的立體圖。
圖5是顯示本發明之加工裝置的晶圓的中心檢測方法中之晶圓定位步驟的說明圖。
圖6是本發明之加工裝置的晶圓的中心檢測方法中之中心座標檢測步驟的說明圖。
圖7(a)-(b)是本發明之加工裝置的晶圓的中心檢測方法中之針對第1片晶圓之特徵型樣拍攝步驟的說明圖。
圖8(a)-(b)是本發明之加工裝置的晶圓的中心檢測方法中之針對第2片以後之晶圓的特徵型樣拍攝步驟的說明圖。
以下，將參照附加之圖式，針對本發明之加工裝置中之晶圓的中心檢測方法之較佳實施形態，作更詳細的說明。
圖1中所示為，作為用以實施晶圓的中心檢測方法的加工裝置之雷射加工裝置的立體圖。圖1所示之雷射加工裝置1具備靜止基台2、配置成可在該靜止基台2上沿箭頭X所示之加工進給方向(X軸方向)移動並用於保持被加工物
的工作夾台機構3、配置成可在靜止基台2上沿和上述箭頭X所示之方向(X軸方向)成直角之以箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)移動之雷射光線照射單元支撐機構4，以及配置成可在雷射光線照射單元支撐機構4上沿箭頭Z所示之方向(Z軸方向)移動的雷射光線照射單元5。
上述工作夾台機構3具備在靜止基台2上沿著以箭頭X所示之加工進給方向(X軸方向)平行配置的一對導軌31、31、配置成可在該導軌31、31上沿著以箭頭X所示之加工進給方向(X軸方向)移動之第一滑塊32、配置成可在該第1滑塊32上沿著以箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)移動之第2滑塊33、受到該第2滑塊33上的圓筒構件34所支撐的蓋板35，以及作為被加工物保持機構的工作夾台36。此工作夾台36具備由多孔性材料所形成之吸附夾頭361，並形成為以圖未示之吸引機構將作為被加工物之例如圓盤狀之半導體晶圓保持於吸附夾頭361上。如此所構成之工作夾台36是透過配置於圓筒構件34內之作為轉動機構的脈衝馬達363而得以旋轉。再者，在工作夾台36上配置有用於固定後述之環狀框架的夾具362。
上述第1滑塊32，於其底面設有與上述一對導軌31、31嵌合的一對被導引溝321、321，並且於其頂面設有沿著箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)平行地形成之一對導軌322、322。像這樣所構成的第1滑塊32是藉由將被導引溝321、321嵌合在一對導軌31、31上，而構成為可沿一對導軌31、31在箭頭X所示之加工進給方向(X軸方向)上移
動。圖示之實施形態中之工作夾台機構3具備有用於使第1滑塊32沿著一對導軌31、31在箭頭X所示之加工進給方向(X軸方向)上移動之加工進給機構37。加工進給機構37包含在上述一對導軌31和31之間平行地配置的公螺桿371，和用於驅動該公螺桿371旋轉之脈衝馬達372等驅動源。公螺桿371，其一端受到固定於上述靜止基台2之軸承塊373支撐成可旋轉自如，其另一端則被上述脈衝馬達372的輸出軸傳動連結。再者，是將公螺桿371螺合於突出於第1滑塊32之中央部底面而設置之圖未示的母螺塊所形成之貫通螺孔中。因此，透過以脈衝馬達372正轉及逆轉驅動公螺桿371，就能使第一滑塊32沿著導軌31、31在箭頭X所示之加工進給方向(X軸方向)上移動。
圖示之實施形態中之雷射加工裝置，具備用於檢測上述工作夾台36之加工進給量(亦即X軸方向位置)的X軸方向位置檢測機構374。X軸方向位置檢測機構374是由沿著導軌31配置之線性尺規(linear scale)374a，和配置於第1滑塊32上且與第1滑塊32一起沿著線性尺規374a移動之讀取頭374b所構成。此X軸方向位置檢測機構374的讀取頭374b，在圖示之實施形態中是將每1μm發出1個脈衝的脈衝訊號傳送至後述之控制機構。然後，後述之控制機構，可藉由計算輸入之脈衝訊號，而檢測出工作夾台36之加工進給量(亦即X軸方向位置)。再者，在上述加工進給機構37之使用了脈衝馬達372作為驅動源的情況中，也可以透過計算對脈衝馬達372輸出驅動訊號之後述的控制機構的驅動脈
衝，而檢測出工作夾台36之加工進給量(亦即X軸方向位置)。又，在上述加工進給機構37之使用了伺服馬達作為驅動源的情況中，也可以藉由將伺服馬達之檢測旋轉數的旋轉編碼器所輸出之脈衝訊號傳送到後述之控制機構，並使控制機構計算所輸入之脈衝訊號，而檢測出工作夾台36之加工進給量(亦即X軸方向位置)。
上述第2滑塊33，在其底面設置有可與設置在上述第1滑塊32之頂面的一對導軌322、322嵌合的一對被導引溝331、331，並藉由將此被導引溝331、331嵌合至一對導軌322、322，而構成為可在箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)上移動。圖示之實施形態中之工作夾台機構3具備有用於使第2滑塊33沿著設置在第1滑塊32上的一對導軌322、322在箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)上移動的第1分度進給機構38。第1分度進給機構38包含在上述一對導軌322和322之間平行配置的公螺桿381，和用於驅動該公螺桿381旋轉的脈衝馬達382等的驅動源。公螺桿381，其一端受到固定於上述第1滑塊32之頂面的軸承塊383支撐成可旋轉自如，其另一端則被上述脈衝馬達382的輸出軸傳動連結。再者，是將公螺桿381螺合於突出於第2滑塊33之中央部底面而設置之圖未示的母螺塊所形成之貫通螺孔中。因此，透過以脈衝馬達382正轉及逆轉驅動公螺桿381，就能使第2滑塊33沿著導軌322、322在以箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)上移動。
圖示之實施形態中之雷射加工裝置，具備用於檢
測上述第2滑塊33之分度進給量(亦即Y軸方向位置)的Y軸方向位置檢測機構384。Y軸方向位置檢測機構384是由沿著導軌322配置之線性尺規384a，和配置於第2滑塊33上且與第2滑塊33一起沿線性尺規384a移動之讀取頭384b所構成。此Y軸方向位置檢測機構384的讀取頭384b，在圖示之實施形態中是將每1μm發出1個脈衝的脈衝訊號傳送至後述之控制機構。然後，後述之控制機構，可透過計算輸入之脈衝訊號，而檢測出工作夾台36之分度進給量(亦即Y軸方向位置)。再者，在上述分度進給機構38之使用了脈衝馬達382作為驅動源的情況中，也可以透過計算對脈衝馬達382輸出驅動訊號之後述的控制機構的驅動脈衝，而檢測出工作夾台36之分度進給量(亦即Y軸方向位置)。又，在上述第1分度進給機構38之使用了伺服馬達作為驅動源的情況中，也可以藉由將伺服馬達之檢測旋轉數的旋轉編碼器所輸出之脈衝訊號傳送到後述之控制機構，並使控制機構計算所輸入之脈衝訊號，而檢測出工作夾台36之分度進給量(亦即Y軸方向位置)。
上述雷射光線照射單元支撐機構4具備有在靜止基台2上沿著以箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)平行配置的一對導軌41、41，以及配置成可在該導軌41、41上沿著以箭頭Y所示之方向移動之可動支撐基台42。此可動支撐基台42是由可移動地配置在導軌41、41上之移動支撐部421，以及安裝在該移動支撐部421上之裝設部422所構成。裝設部422可供在一個側面上沿箭頭Z所示之方向(Z軸方向)
延伸之一對導軌423、423平行地設置。圖示之實施形態中之雷射光線照射單元支撐機構4具備有用於使可動支撐基台42沿著一對導軌41、41在箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)上移動之第2分度進給機構43。第2分度進給機構43包含在上述一對導軌41、41之間平行地配置的公螺桿431，和用於驅動該公螺桿431旋轉的脈衝馬達432等的驅動源。公螺桿431，其一端受到固定於上述靜止基台2之圖未示的軸承塊支撐成可旋轉自如，其另一端則被上述脈衝馬達432的輸出軸傳動連結。再者，是將公螺桿431螺合於突出於構成可動支撐基台42之移動支撐部421的中央部底面而設置之圖未示的母螺塊所形成之螺孔中。因此，透過以脈衝馬達432正轉及逆轉驅動公螺桿431，就能使可動支撐基台42沿著導軌41、41在箭頭Y所示之分度進給方向(Y軸方向)上移動。
圖示之實施形態中之雷射光線照射單元5具備有單元托座51，以及安裝在該單元托座51上之雷射光線照射機構52。單元托座51設置有可與設置在上述裝設部422之一對導軌423、423可滑動地嵌合的一對被導引溝511、511，並藉由將此被導引溝511、511嵌合於上述導軌423、423，而被支撐成可在箭頭Z所示之方向(Z軸方向)上移動。
圖示之實施形態中之雷射光線照射單元5具備有單元托座51，以及安裝在該單元托座51上之雷射光線照射機構52。單元托座51設置有可與設置在上述裝設部422之一對導軌423、423可滑動地嵌合的一對被導引溝511、511，
並藉由將此被導引溝511、511嵌合於上述導軌423、423，而被支撐成可在箭頭Z所示之方向上移動。
圖示之實施形態中之雷射光線照射單元5具備有用於使單元托座51沿著一對導軌423、423在箭頭Z所示之方向(Z軸方向)上移動之移動機構53。移動機構53包含配置在一對導軌423、423之間的公螺桿(圖未示)，和用於驅動該公螺桿旋轉的脈衝馬達532等的驅動源，藉由以脈衝馬達532正轉及逆轉驅動圖未示之公螺桿，就能使單元托座51及雷射光線照射機構52沿著導軌423、423在箭頭Z所示之方向(Z軸方向)上移動。再者，在圖示之實施形態中是形成為藉由正轉驅動脈衝馬達532而使雷射光線照射機構52朝上方移動，藉由逆轉驅動脈衝馬達532而使雷射光線照射機構52朝下方移動。
圖示之雷射光線照射機構52是從裝設在實質上配置成水平的圓筒狀之套殼521的前端的聚光器522照射脈衝雷射光線。又，在構成雷射光線照射機構52之套殼521的前端部，配置有可藉由上述雷射光線照射機構52來檢測應當雷射加工之加工區域的攝像機構6。此攝像機構6設有照明被加工物的照明機構、捕捉以該照明機構所照明之區域的光學系統，以及拍攝以該光學系統所捕捉到之圖像的攝像元件(CCD)等，並可將所拍攝到的圖像訊號傳送至後述之控制機構10。
在圖示之實施形態中之雷射加工裝置1具備有圖2所示之控制機構10。控制機構10是由電腦所構成，設有按
照控制程式進行演算處理之中央處理裝置(CPU)101、保存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)102、將演算結果等保存之可讀寫的隨機存取記憶體(RAM)103、計數器104、輸入介面105，以及輸出介面106。對控制機構10的輸入介面105，可輸入來自上述X軸方向位置檢測機構374、Y軸方向位置檢測機構384、攝像機構6、輸入機構107等之檢測訊號。並且，可從控制機構10的輸出介面106將控制訊號輸出到上述脈衝馬達363、脈衝馬達372、脈衝馬達382、脈衝馬達432、脈衝馬達532、雷射光線照射機構52、顯示機構100等。再者，上述隨機存取記憶體(RAM)103設有用於儲存後述之晶圓的設計值之資料和形成於晶圓上之預先選定的特徵型樣等的儲存區域。
圖示之雷射加工裝置1是如上述地被構成，以下將針對其作用作說明。
圖3中所示為，作為晶圓之半導體晶圓20的立體圖。圖3所示之半導體晶圓20，是在厚度為例如100μm的矽所形成且在外周設有作為表示結晶方位之標記的缺口210的基板21表面21a上以形成為格子狀的複數條分割預定線22劃分成複數個區域，且在此劃分的區域中分別形成有IC、LSI等裝置23。此各裝置23是做成全部都相同的構成。裝置23的表面上存在有藉由電路的構成而具有特徵的區域，該區域在圖示之實施形態中是作為特徵型樣24而存在。如此所形成之半導體晶圓20是如圖4所示地，將背面21b側黏貼在裝設於環狀框架F上之由聚烯烴等合成樹脂片所構成之切
割膠帶T的表面。因此，半導體晶圓20會變成表面21a為上側。像這樣黏貼於裝設在環狀框架F上之切割膠帶T的表面上的半導體晶圓20，雖然是設定成將其中心定位在環狀框架F的中心處，但可在容許的誤差範圍(±1mm)下進行黏貼。
其次，說明使用上述雷射加工裝置沿著分割預定線22對半導體晶圓20施行雷射加工之時，用於檢測載置於工作夾台36上之半導體晶圓20的中心的方法。
從上述控制機構10的輸入機構107將如上述之半導體晶圓20的規格，亦即基板21的直徑、形成於基板21之外周的缺口210和形成於基板21表面21a之複數條分割預定線22的間隔、在複數個裝置23上分別可見到的有特徵之區域(即特徵型樣24)的設計值輸入，並保存於隨機存取記憶體(RAM)103中(晶圓規格儲存步驟)。
如圖4所示，透過切割膠帶T而被支撐在環狀框架F上的半導體晶圓20，是將切割膠帶T側載置在圖1所示之雷射加工裝置的工作夾台36上。然後，藉由將圖未示之吸引機構作動而透過切割膠帶T將半導體晶圓20吸引保持於工作夾台36上。又，環狀框架F是藉由夾具362而被固定。
如上所述，吸引保持了半導體晶圓20的工作夾台36是透過加工進給機構37而被定位到攝像機構6正下方之攝像區域。然後，實行將保持於工作夾台36上之半導體晶圓20定位到預定的位置之晶圓定位步驟。在此晶圓定位步驟中，如圖5中誇大顯示地，藉由攝像機構6拍攝X軸方向上的2個特徵型樣24，控制機構10會根據此攝像機構6所拍攝
之圖像訊號判定連結2個特徵型樣24而成的直線L是否與加工進給方向(X軸)平行，當上述直線L沒有與X軸平行時，控制機構10會將脈衝馬達363作動並轉動工作夾台36以將直線L調整成與加工進給方向(X軸)平行(θ補正)。再者，將透過攝像機構6所拍攝之圖像顯示於顯示機構100上。
接著，實施中心座標檢測步驟，求出保持於工作夾台36上之半導體晶圓20的中心座標。
在中心座標檢測步驟中，控制機構10將加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，以將保持在工作夾台36上之半導體晶圓20的外周緣移動至攝像機構6的攝像區域，並根據來自X軸方向位置檢測機構374及Y軸方向位置檢測機構384的檢測訊號，如圖6所示地將半導體晶圓20的外周緣藉由攝像機構6所拍攝到的3點(a1、a2、a3)之座標值(a1：x1,y1、a2：x2,y2、a3：x3,y3)求出。只要如此進行而求出半導體晶圓20的外周緣的3點(a1、a2、a3)之座標值(a1：x1,y1、a2：x2,y2、a3：x3,y3)，控制機構10就可以藉由求出在直線a1-a2及a2-a3各自的中點上之垂直線b1和b2的交點，而求出保持於工作夾台36上之半導體晶圓20的中心P之座標值(x0,y0)，並將此中心P的座標值(x0,y0)保存於隨機存取記憶體(RAM)103中(中心座標檢測步驟)。再者，將透過攝像機構6所拍攝到的圖像顯示於顯示機構100上。
只要實施了上述之中心座標檢測步驟，就可以實施特徵型樣拍攝步驟，即控制機構10將加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，而將包含形成在保持於工作夾台
36上之半導體晶圓20上的特徵型樣24的區域定位到攝像機構6的攝像區域，並如圖7(a)所示地透過攝像機構6對包含特徵型樣24之區域進行拍攝。
其次，控制機構10會實施座標位置關係生成步驟，生成藉由特徵型樣拍攝步驟所拍攝到的特徵型樣24和透過上述中心座標檢測步驟所求出的半導體晶圓20的中心P之座標值(x0,y0)的位置關係資訊，並將該位置關係資訊保存於隨機存取記憶體(RAM)103。亦即，當如圖7(b)所示地將半導體晶圓20的中心P之座標值設為(x0,y0)，並將特徵型樣24的目標座標值設為(x0',y0')時，則半導體晶圓20的中心P之座標值(x0,y0)和特徵型樣24的目標座標值(x0',y0')的位置關係會變成，(x0'+Lx=x0)、(y0'+Ly=y0)。控制機構10會將此位置關係當作後述之第2片之後的半導體晶圓20的中心座標值(xm,ym)和特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)的位置關係資訊(xn+Lx=xm)、(yn+Ly=ym)而保存於隨機存取記憶體(RAM)103中。
如以上所述地進行，只要求出保持於工作夾台36上之第1片半導體晶圓20的中心P1之座標值(x0,y0)和特徵型樣24的目標座標值(x0',y0')之位置關係資訊，並將此位置關係資訊保存在隨機存取記憶體(RAM)103中(座標位置關係生成步驟)，則第2片之後的半導體晶圓20的中心之檢測就可以如下所述地實施。
如圖4所示，透過切割膠帶T支撐在環狀框架F上之第2片之後的半導體晶圓20，是與上述之第1片半導體晶
圓20同樣地將切割膠帶T側載置於圖1所示之雷射加工裝置的工作夾台36上。然後，藉由將圖未示之吸引機構作動而透過切割膠帶T將半導體晶圓20吸引保持於工作夾台36上。又，環狀框架F是藉由夾具362而被固定。
接著，實行晶圓定位步驟，將形成在保持於工作夾台36的半導體晶圓20上之2個特徵型樣24連結而成的直線定位成與加工進給方向(X軸)平行。此晶圓定位步驟，是與上述之第1片半導體晶圓20同樣地實施。
只要實施了上述之晶圓定位步驟，就可實施特徵型樣拍攝步驟，即控制機構10將加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，以如圖8(a)所示地將包含形成在保持於工作夾台36上之半導體晶圓20上的預定的特徵型樣24(和被設定在上述第1片半導體晶圓20的裝置23上所形成的特徵型樣24相同位置的特徵型樣24)的區域240定位到攝像機構6的攝像區域，並如圖8(b)所示地透過攝像機構6對包含特徵型樣24的區域進行拍攝。
接著，控制機構10可透過特徵型樣拍攝步驟求出所拍攝到的特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)。只要如此進行而求出特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)，控制機構10即可藉由將特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)代入保存在隨機存取記憶體(RAM)103中之半導體晶圓20的中心之座標值(xm,ym)和特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)之位置關係資訊的關係式(xn+Lx=xm)、(yn+Ly=ym)，而求出半導體晶圓20的中心之座標值(xm,ym)(晶圓中心位置決定步驟)。
如以上所述，在圖示之實施形態中之晶圓的中心檢測方法中，由於可以藉由對第1片半導體晶圓20實施晶圓定位步驟、中心座標檢測步驟、特徵型樣拍攝步驟，以及座標位置關係生成步驟，但對第2片之後的半導體晶圓20，則是在不實施最花費作業時間的中心座標檢測步驟的情形下，將以特徵型樣拍攝步驟所求出之特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)代入上述座標位置關係生成步驟中所求出之半導體晶圓20的中心之座標值(xm,ym)和特徵型樣24的目標座標值(xn,yn)之位置關係資訊的關係式(xn+Lx=xm)、(yn+Ly=ym)中，以求出得半導體晶圓20的中心之座標值(xm,ym)，因此可以縮短作業時間而提升生產性。
以上，雖然是根據圖示之實施形態說明本發明，但是本發明並非僅受限於實施形態者，並可在本發明之主旨範圍內做種種變更。例如，在上述之實施形態中，雖然在晶圓定位步驟中所設定之特徵型樣24和特徵型樣拍攝步驟中所設定之特徵型樣24，是使用形成在不同的裝置上之特徵型樣24為例示說明，但是將在晶圓定位步驟中所設定之特徵型樣24用於特徵型樣拍攝步驟中亦可。
又，在上述之實施形態中，雖然以將本發明應用於雷射加工裝置中之晶圓的中心檢測方法為例示，但是就算將本發明應用於沿著切割道(street)切斷晶圓之切削裝置等之加工裝置中之晶圓的中心檢測方法也能發揮同樣的作用效果。
Claims (1)
- 一種加工裝置中之晶圓的中心檢測方法，該加工裝置具備保持晶圓之工作夾台、使該工作夾台轉動之轉動機構、對保持於該工作夾台上之晶圓施以加工之加工機構、使該工作夾台和該加工機構在加工進給方向(X軸方向)上相對移動之加工進給機構、使該工作夾台和該加工機構在與加工進給方向(X軸方向)直交之分度進給方向(Y軸方向)上相對移動之分度進給機構、檢測該工作夾台之X軸方向位置之X軸方向位置檢測機構、檢測該工作夾台之Y軸方向位置之Y軸方向位置檢測機構、拍攝保持於該工作夾台之晶圓的攝像機構，以及具有用於儲存形成於晶圓上之預先選定之特徵型樣之記憶體的控制機構，該加工裝置中之晶圓的中心檢測方法的特徵在於，於檢測第1片晶圓的中心之時，會實施以下步驟：晶圓定位步驟，以該攝像機構拍攝形成於保持在該工作夾台之晶圓上的特徵型樣，並根據所拍攝到的圖像訊號將形成於晶圓上之分割預定線定位成與加工進給方向(X軸方向)平行；中心座標檢測步驟，將已實施過該晶圓定位步驟之晶圓的外周緣移動至該攝像機構的攝像區域，根據來自該X軸方向位置檢測機構及該Y軸方向位置檢測機構之檢測訊號，求出晶圓的外周緣中以該攝像機構所拍攝到 的至少3點的座標值，再由該3點座標值求出晶圓的中心座標值，並將該中心座標保存在該記憶體中；特徵型樣拍攝步驟，將已實施過該晶圓定位步驟之晶圓的包含該特徵型樣的區域定位到該攝像機構之攝像區域，並以該攝像機構拍攝包含該特徵型樣之區域；以及座標位置關係生成步驟，生成透過該特徵型樣拍攝步驟所拍攝到的特徵型樣和透過該中心座標檢測步驟所求出的晶圓的中心座標值之位置關係資訊，並將該位置關係資訊保存在記憶體中；且在檢測第2片之後的晶圓的中心之時，包含以下步驟：晶圓定位步驟，以該攝像機構拍攝形成於保持在該工作夾台之晶圓上的特徵型樣，並根據所拍攝到的圖像訊號將形成於晶圓上之分割預定線定位成與加工進給方向(X軸方向)平行；特徵型樣拍攝步驟，將已實施過該晶圓定位步驟之晶圓的包含該特徵型樣的區域定位到該攝像機構之攝像區域，並以該攝像機構拍攝包含該特徵型樣之區域；以及晶圓中心位置決定步驟，根據在該拍攝步驟中所拍攝到的特徵型樣的位置和保存在該記憶體中之位置關係資訊求出晶圓的中心。
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