JP7208036B2 - Wafer alignment method - Google Patents
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Description
本発明は、ウエーハのアライメント方法に関する。 The present invention relates to a wafer alignment method.
半導体デバイスやSAWフィルターなどが形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するために、切削装置が用いられる。切削装置はストリートに沿ってウエーハを切削するが、切削する前に切削装置の加工送り方向(X軸方向)とストリートの向きを合わせる、すなわち切削ブレードとストリートの位置を合わせるアライメントを行う。アライメントでは、通常、デバイスの回路等をキーパターンとして利用し、キーパターンを基準にアライメントを行っている。例えば、ストリートと加工送り方向の角度を合わせる場合、同一のストリートに対応する2つのキーパターンを加工送り方向と平行に並べることで、角度を調整する(例えば、特許文献1参照)。 A cutting apparatus is used to divide a wafer on which semiconductor devices, SAW filters, etc. are formed into individual device chips. The cutting device cuts the wafer along the streets, but before cutting, alignment is performed to align the processing feed direction (X-axis direction) of the cutting device with the direction of the streets, that is, align the positions of the cutting blade and the streets. In alignment, normally, the circuit of the device or the like is used as a key pattern, and the alignment is performed with the key pattern as a reference. For example, when matching the angle between the street and the processing feed direction, the angle is adjusted by arranging two key patterns corresponding to the same street parallel to the processing feed direction (see, for example, Patent Document 1).
特に、初めは近くのキーパターンで向きを粗合わせし、徐々に離れたキーパターンを使って角度を微調整することで正確にストリートと加工送り方向とを平行にする(θ合わせをする)ことができる。しかしながら、この方法では同一のストリートに対応した多くのキーパターンが必要であり、キーパターンが外周のみ露出しているウエーハの場合、加工送り方向で中央領域を挟んで、互いに大きく離れたキーパターン同士からθ合わせをすると、同一のストリートに対応していないキーパターンを検出するおそれがある。このため、いわゆる段ずれしたキーパターンによるθ合わせとなってしまい、正確なθ合わせができないおそれがある。 In particular, at first, roughly align the direction with a nearby key pattern, and then finely adjust the angle using a key pattern that is gradually separated to accurately make the street parallel to the processing feed direction (align θ). can be done. However, this method requires a large number of key patterns corresponding to the same street, and in the case of a wafer in which the key patterns are exposed only on the outer periphery, the key patterns are separated from each other with the center region sandwiched in the processing feed direction. If θ adjustment is performed from , there is a risk of detecting key patterns that do not correspond to the same street. Therefore, there is a possibility that the .theta. adjustment is performed by a so-called misaligned key pattern, and accurate .theta. adjustment cannot be performed.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キーパターンが外周のみ露出しているウエーハに対して、正確なθ合わせができるウエーハのアライメント方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wafer alignment method capable of accurate .theta.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ウエーハを保持する回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削ブレードで切削する切削ユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットをX軸方向に相対的に加工送りする加工送りユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットをY軸方向に相対的に割り出し送りする割り出し送りユニットと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮影するカメラを有するアライメントユニットと、各構成要素を制御する制御手段と、を備える切削装置を用い、表面の格子状のストリートに区画された各領域にデバイスが形成され、表面の外周を除いた領域が被覆部材で覆われた円形のウエーハの、外周で露出したデバイスの一部をキーパターンとして用いるウエーハのアライメント方法であって、該ウエーハを該チャックテーブルで保持するウエーハ保持ステップと、該チャックテーブルに保持されたウエーハの外周の端部領域で露出し、同一のストリートに対応しX軸方向で隣り合う2つの該デバイスのそれぞれの該キーパターンを該アライメントユニットで検出し、該チャックテーブルを回転させて2つの該キーパターンをX軸方向と平行に並ばせ、該ストリートを該X軸方向とを平行に調整する粗合わせステップと、該粗合わせステップ実施後、ウエーハの中央側に割り出し送りした該アライメントユニットで、X軸方向で該被覆部材の両側に露出した一対の該キーパターンを検出し、該チャックテーブルを回転させて該一対のキーパターンをX軸方向と平行に並ばせ、該ストリートと該X軸方向とを平行に微調整する微調整ステップと、を備えるものである。 In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention provides a rotatable chuck table that holds a wafer, a cutting unit that cuts the wafer held on the chuck table with a cutting blade, and the chuck table. and a machining feed unit that relatively feeds the cutting unit in the X-axis direction, an indexing feed unit that relatively indexes and feeds the chuck table and the cutting unit in the Y-axis direction, and Using a cutting device having an alignment unit having a camera for photographing a wafer and a control means for controlling each component, devices are formed in each region partitioned into grid-like streets on the surface, and the outer periphery of the surface is formed. A wafer alignment method using, as a key pattern, part of devices exposed on the outer periphery of a circular wafer whose area is covered with a covering member, the wafer holding step of holding the wafer on the chuck table; The alignment unit detects the key pattern of each of the two devices exposed in the edge region of the outer periphery of the wafer held on the chuck table, corresponding to the same street and adjacent in the X-axis direction, and the chuck a rough alignment step of rotating the table to align the two key patterns in parallel with the X-axis direction and adjusting the streets parallel to the X-axis direction; The pair of key patterns exposed on both sides of the covering member are detected in the X-axis direction by the alignment unit which is indexed and fed, and the chuck table is rotated to align the pair of key patterns in parallel with the X-axis direction. and a fine adjustment step of finely adjusting the street and the X-axis direction in parallel.
この構成において、該粗合わせステップでは、ウエーハのY軸方向の直径で最外周付近のキーパターンを用い、該微調整ステップでは、該粗合わせステップで用いた該キーパターンから該ストリートの間隔のn倍(nは自然数)の距離分、Y軸方向ウエーハ中央寄りで、該被覆部材の両側にあるキーパターンを用いてもよい。 In this configuration, in the rough alignment step, a key pattern near the outermost circumference of the wafer in the Y-axis direction diameter is used, and in the fine adjustment step, the key pattern used in the rough alignment step is separated from the key pattern by n, which is the distance between the streets. Key patterns located on both sides of the covering member at the center of the wafer in the Y-axis direction by a distance of twice (n is a natural number) may be used.
本発明によれば、ウエーハの外周に露出しX軸方向で隣り合ったキーパターンをX軸方向と平行にする粗合わせを行った後、ウエーハ中央寄りでウエーハの最外周で離れた位置に露出した一対のキーパターンをX軸方向と平行にする微調整によりθ合わせを完了させることで、露出したキーパターンが少なくても正確にθ合わせができるという効果を奏する。 According to the present invention, the key patterns exposed on the outer circumference of the wafer and adjacent in the X-axis direction are roughly aligned so as to be parallel to the X-axis direction, and then exposed at positions separated from each other on the outermost circumference of the wafer near the center of the wafer. By completing the .theta. adjustment by finely adjusting the pair of key patterns to be parallel to the X-axis direction, there is an effect that the .theta.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 A form (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
[実施形態1]
実施形態1に係るウエーハのアライメント方法について説明する。図1は、実施形態1に係るウエーハのアライメント方法が実施される切削装置の構成例を示す斜視図である。図2は、ウエーハの構成例を示す斜視図である。図1に示すように、切削装置1は、各構造を支持する基台2を備えている。基台2の角部には、開口2aが形成されており、この開口2a内には、昇降可能なカセットエレベータ3が設置されている。カセットエレベータ3の上面には、複数のウエーハ100を収容可能なカセット4が載せられる。なお、この図1では、説明の便宜上、カセット4の輪郭のみを示している。
[Embodiment 1]
A wafer alignment method according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a cutting apparatus in which the wafer alignment method according to the first embodiment is implemented. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a wafer. As shown in FIG. 1, the
ウエーハ100は、図2に示すように、例えばシリコンを母材とする円板状の半導体ウエーハや、サファイア、SiC(炭化ケイ素)などを母材とする光デバイスウエーハである。ウエーハ100の表面101には、互いに直交する(格子状の)分割予定ライン(ストリート)102で複数の領域に区画されており、各領域には、IC、LED等のデバイス103が形成されている。また、各デバイス103には、特徴的な形状のキーパターン104が含まれている。すなわち、ウエーハ100の表面101には、複数のキーパターン104が配列されている。
As shown in FIG. 2, the
分割予定ライン102は、直交する2つの方向に沿ってそれぞれ複数形成され、隣接する2本の分割予定ライン102の距離(間隔)aは、それぞれ概ね一定である。なお、隣接する2つのキーパターン104の距離(間隔)も、隣接する2本の分割予定ライン102の距離aに等しい。また、同一方向に沿って延びる複数の分割予定ライン102間の距離がそれぞれ等しければ、一の方向に沿って延びる複数の分割予定ライン102間の距離と、これに直交する他の方向に一の方向に沿って延びる複数の分割予定ライン102間の距離とが互いに異なってもよい。
A plurality of planned
ウエーハ100の外周近傍の領域(外周部)を除いた領域(中央部)の表面101側は、樹脂(被覆部材)105で封止されており、この領域(中央部)には、分割予定ライン102、デバイス103、及びキーパターン104が露出していない。これに対して、外周近傍の領域(外周部)の表面101側は樹脂105で覆われておらず、分割予定ライン102、デバイス103、及びキーパターン104の一部が露出している。ウエーハ100の外周縁には、結晶方位等を示すためのノッチ(切り欠き部)106が設けられている。また、ウエーハ100は、樹脂105上面の各デバイス103に対応する位置に、半田等の材料で形成された複数の電極(不図示)が配置された構成としてもよい。
The
また、ウエーハ100の裏面107には、該ウエーハ100より径の大きいダイシングテープ(粘着テープ)108が貼り付けられる。また、ダイシングテープ108の外周部には、環状のフレーム109が固定される。これにより、ウエーハ100は、ダイシングテープ108を介して環状のフレーム109に支持される。
A dicing tape (adhesive tape) 108 having a larger diameter than the
再び図1に戻って切削装置1について説明する。カセットエレベータ3に隣接する位置には、X軸方向(加工送り方向)に長い矩形状の開口2bが形成されている。この開口2b内には、移動テーブル5、移動テーブル5をX軸方向に移動させるテーブル移動機構(加工送りユニット)6、及びテーブル移動機構6を覆う防塵防滴カバー7が設けられている。
Returning to FIG. 1 again, the
移動テーブル5上には、ウエーハ100を吸引、保持するチャックテーブル8が設置されている。チャックテーブル8の周囲には、ウエーハ100を支持する環状のフレーム109を四方から固定する4個のクランプ9が設けられている。
A chuck table 8 for sucking and holding the
チャックテーブル8は、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、Z軸方向(高さ方向)に概ね平行な回転軸の周りに回転する。テーブル移動機構6で移動テーブル5をX軸方向に移動させれば、チャックテーブル8はX軸方向に加工送りされる。チャックテーブル8の上面は、ウエーハ100を保持する保持面8aとなっている。この保持面8aは、X軸方向及びY軸方向(割り出し送り方向)に対して概ね平行に形成されており、チャックテーブル8の内部に形成された流路(不図示)等を通じて吸引源(不図示)に接続されている。
The chuck table 8 is connected to a rotation drive source (not shown) such as a motor, and rotates around a rotation axis substantially parallel to the Z-axis direction (height direction). When the moving table 5 is moved in the X-axis direction by the
開口2bの上方には、ウエーハ100を仮置きするための仮置き機構10が設けられている。仮置き機構10は、例えば、Y軸方向に平行な状態を維持しながらX軸方向に相互に接近、離隔される一対のガイドレール10a、10bを含んで構成される。各ガイドレール10a、10bは、カセット4から引き出されたウエーハ100(フレーム109)を載せた状態で、X軸方向(加工送り方向)に相互に接近して挟み込むことにより所定の位置に合わせる。
A
基台2の上方には、門型の第1支持構造11が開口2bを跨ぐように配置されている。第1支持構造11の表面(仮置き機構10側の面)には、Y軸方向に伸びる第1レール12が固定されており、この第1レール12には、第1移動機構13等を介して第1搬送機構14が連結されている。第1搬送機構14は、第1移動機構13によって昇降するとともに、第1レール12に沿ってY軸方向に移動する。
A gate-shaped
第1搬送機構14は、カセット4側にフレーム109を把持するための把持機構14aが設けられている。例えば、把持機構14aでフレーム109を把持して第1搬送機構14をY軸方向に移動させれば、カセット4に収容されているウエーハ100を仮置き機構10のガイドレール10a,10bに引き出し、又は、ガイドレール10a,10bに載せられているウエーハ100をカセット4に挿入できる。
The
また、第1支持構造11の表面(仮置き機構10側の面)には、Y軸方向に延びる第2レール15が第1レール12の上方に固定されている。この第2レール15には、第2移動機構16を介して第2搬送機構17が連結されている。第2搬送機構17は、第2移動機構16によって昇降するとともに、第2レール15に沿ってY軸方向に移動する。
A
第1支持構造11の裏面側には、門型の第2支持構造18が配置されている。第2支持構造18の表面(第1支持構造11側の面)には、それぞれ移動機構(割り出し送りユニット)19を介して2組の切削ユニット20が設けられている。この切削ユニット20は、回転駆動される図示しない回転スピンドルに装着された切削ブレード21を備え、この切削ブレード21が回転しつつ、チャックテーブル8(ウエーハ100)をX軸方向に加工送りすることにより、ウエーハ100を分割予定ライン102に沿って切削する。また、切削時よりも刃厚の厚い切削ブレード21を回転スピンドルに装着し、切削ブレード21が回転しつつ、チャックテーブル8(ウエーハ100)をZ軸方向に平行な回転軸の周りに回転させることにより、例えば、ウエーハ100の外周部のエッジトリミング加工を実施できる。
A gate-shaped
また、切削ユニット20に隣接する位置には、ウエーハ100の表面101(図2)側を撮影するカメラ22が設置されている。切削ユニット20及びカメラ22は、移動機構19によってY軸方向及びZ軸方向に移動する。本実施形態では、チャックテーブル8とカメラ22とを備えてアライメントユニット23を構成する。また、カメラ22として、赤外線カメラを合わせ持つ構成としてもよい。
A
開口2bに対して開口2aと反対側の位置には、洗浄ユニット24が配置されている。洗浄ユニット24は、筒状の洗浄空間内でウエーハ100を吸引、保持するスピンナテーブル25を備えている。スピンナテーブル25の下部には、スピンナテーブル25を所定の速さで回転させる回転駆動源(不図示)が連結されている。スピンナテーブル25の上方には、ウエーハ100に向けて洗浄用の流体(代表的には、水とエアーとを混合した二流体)を噴射する噴射ノズル26が配置されている。ウエーハ100を保持したスピンナテーブル25を回転させて、噴射ノズル26から洗浄用の流体を噴射することで、ウエーハ100を洗浄できる。
A
切削ユニット20で加工されたウエーハ100は、例えば、第2搬送機構17で洗浄ユニット24へと搬入される。洗浄ユニット24で洗浄されたウエーハ100は、例えば、第1搬送機構14で仮置き機構10に載せられ、カセット4に収容される。
The
テーブル移動機構6、チャックテーブル8、第1搬送機構14、第2搬送機構17、移動機構19、切削ユニット20、カメラ22、洗浄ユニット24等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット30に接続されている。この制御ユニット30は、ウエーハ100の加工に必要な一連の工程に合わせて、上述した各構成要素を制御する。また、制御ユニット30には、ウエーハ100の情報として、隣り合う2本の分割予定ライン102の距離a(図2)、ウエーハ100の直径、またはウエーハ100の表面に設けられる樹脂105の直径などに関する情報が登録されている。
Components such as the
次に、ウエーハ100のアライメント方法の手順について説明する。図3は、ウエーハのアライメント方法の手順を示すフローチャートである。図4は、粗合わせステップを示す平面図である。図5は、微調整ステップを示す平面図である。本実施形態に係るウエーハ100のアライメント方法は、図3に示すように、ウエーハ保持ステップST11、粗合わせステップST12、及び微調整ステップST13を含む。本実施形態では、一方の分割予定ライン102の向きとX軸方向とを平行に調整(θ合わせ)する場合について説明する。
Next, the procedure of the alignment method for the
[ウエーハ保持ステップ]
ウエーハ保持ステップST11は、ウエーハ100をチャックテーブル8に保持するステップである。具体的には、ダイシングテープ108を介して環状のフレーム109に支持されたウエーハ100を、このウエーハの表面101側が上を向いて露出する状態でチャックテーブル8の保持面8aに吸引保持させる。また、環状のフレーム109は、クランプ9によって固定される。
[Wafer holding step]
The wafer holding step ST11 is a step of holding the
[粗合わせステップ]
粗合わせステップST12は、分割予定ライン102の向きとX軸方向とを大まかに平行に調整するステップである。本実施形態のように、表面の中央部が樹脂105で被覆されたウエーハ100では、露出したキーパターン104が少ないため、第1段階として隣り合ったキーパターン104に基づいて分割予定ライン102の向きとX軸方向とを大まかに平行に調整する。粗合わせステップST12では、Y軸方向の直径でウエーハ100の最外周付近のキーパターン104を利用する。具体的には、図4に示すように、ウエーハ100における樹脂105の外側の領域(外周の端部領域)で露出し、同一の分割予定ライン102のX軸方向で隣り合う2つのデバイス103を含む第1の領域111、第2の領域112をそれぞれカメラ22(図1)で撮影する。制御ユニット30は、例えば、パターンマッチングにより、撮影された第1の領域111にキーパターン104が検出されるかを判断し、キーパターン104が検出された場合には、このキーパターン104の基準点P1の座標を例えば(X1,Y1)と記憶する。
[Rough adjustment step]
The rough alignment step ST12 is a step for adjusting the orientation of the planned
次に、制御ユニット30は、撮影された第2の領域112にキーパターン104が検出されるかを判断し、キーパターン104が検出された場合には、このキーパターン104の基準点P2の座標を例えば(X2,Y2)と記憶する。制御ユニット30は、基準点P1、P2のY座標が同一(Y1=Y2)であれば、基準点P1、P2を結ぶ直線120がX軸(加工送り方向、切削ブレードによる切削方向)と平行になるため、角度補正は必要なく粗合わせステップを終了する。
Next, the
一方、制御ユニット30は、基準点P1、P2のY座標が同一でない(Y1≠Y2)場合には、基準点P1、P2を結ぶ直線120がX軸と平行でないため、角度補正が必要となる。制御ユニット30は、基準点P1、P2の座標からずれ角を算出し、チャックテーブル8を周方向(図中R方向)に回転することで、基準点P1、P2を結ぶ直線120とX軸とが平行となるように調整する。調整が終了すると微調整ステップST13に移行する。
On the other hand, when the Y coordinates of the reference points P1 and P2 are not the same (Y1≠Y2), the
[微調整ステップ]
微調整ステップST13は、粗合わせしたウエーハ100における分割予定ライン102の向きとX軸方向とを平行に微調整するステップである。微調整ステップST13では、カメラ22をウエーハ100のY軸方向の中央側に所定距離だけ割り出し送りし、X軸方向における樹脂105の両側に露出した一対のデバイス103を含む第3の領域113、第4の領域114をそれぞれカメラ22(図1)で撮影する。割り出し送りする所定距離は、例えば、粗合わせステップST12で撮影されたキーパターン104から分割予定ライン102の距離(間隔)aのn倍(nは自然数;例えば3倍)の距離である。
[Fine adjustment step]
The fine adjustment step ST13 is a step of finely adjusting the direction of the
本実施形態では、図5に示すように、粗合わせステップST12で用いたキーパターン104(図4)からウエーハ100のY軸方向中央側に距離3a(分割予定ライン102の距離aの3倍)だけ離れた分割予定ライン102上の第3の領域113、第4の領域114を撮影する。制御ユニット30は、パターンマッチングにより、撮影された第3の領域113にキーパターン104が検出されるかを判断し、キーパターン104が検出された場合には、このキーパターン104の基準点P3の座標を例えば(X3,Y3)と記憶する。制御ユニット30は、撮影された第4の領域114にキーパターン104が検出されるかを判断し、キーパターン104が検出された場合には、このキーパターン104の基準点P4の座標を例えば(X4,Y4)と記憶する。制御ユニット30は、基準点P3、P4のY座標が同一(Y3=Y4)であれば、基準点P3、P4を結ぶ直線121がX軸(加工送り方向、切削ブレードによる切削方向)と平行になると判断する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the key pattern 104 (FIG. 4) used in the rough alignment step ST12 is separated from the center of the
一方、制御ユニット30は、基準点P3、P4のY座標が同一でない(Y3≠Y4)場合には、基準点P3、P4を結ぶ直線121がX軸と平行でないため、角度補正が必要となる。制御ユニット30は、基準点P3、P4の座標からずれ角を算出し、チャックテーブル8を周方向(図中R方向)に回転することで、基準点P3、P4を結ぶ直線121とX軸とが平行となるように調整する。
On the other hand, when the Y coordinates of the reference points P3 and P4 are not the same (Y3≠Y4), the
調整が終了すると、制御ユニット30は、カメラ22をウエーハ100のY軸方向の中央側に再び所定距離だけ割り出し送りし、先の微調整で用いたキーパターン104からウエーハ100のY軸方向中央側に距離3a(分割予定ライン102の距離aの3倍)だけ離れた分割予定ライン102上の第5の領域115、第6の領域116を撮影する。制御ユニット30は、パターンマッチングにより、撮影された第5の領域115にキーパターン104が検出されるかを判断し、キーパターン104が検出された場合には、このキーパターン104の基準点P5の座標を例えば(X5,Y5)と記憶する。制御ユニット30は、撮影された第6の領域116にキーパターン104が検出されるかを判断し、キーパターン104が検出された場合には、このキーパターン104の基準点P6の座標を例えば(X6,Y6)と記憶する。制御ユニット30は、基準点P5、P6のY座標が同一(Y5=Y6)であれば、基準点P5、P6を結ぶ直線122がX軸(加工送り方向、切削ブレードによる切削方向)と平行になると判断する。
When the adjustment is completed, the
一方、制御ユニット30は、基準点P5、P6のY座標が同一でない(Y5≠Y6)場合には、基準点P5、P6を結ぶ直線122がX軸と平行でないため、角度補正が必要となる。制御ユニット30は、基準点P5、P6の座標からずれ角を算出し、チャックテーブル8を周方向(図中R方向)に回転することで、基準点P5、P6を結ぶ直線122とX軸とが平行となるように調整する。
On the other hand, when the Y coordinates of the reference points P5 and P6 are not the same (Y5≠Y6), the
本実施形態では、先の微調整で用いたキーパターン104からウエーハ100のY軸方向中央側に所定距離だけ移動して、ウエーハ100のY軸方向中央部に至るまで微調整を繰り返し実施する。これにより、樹脂105を挟んでウエーハ100のX軸方向の両側に位置するキーパターン104の距離を徐々に長くすることができ、これらキーパターン104に基づいて、分割予定ライン102とX軸方向とが正確に平行となるように調整することができる。ここで、微調整に利用した分割予定ライン102がウエーハ100のY軸方向中央部近くに至ると、それ以上、正確に調整することができなくなるため、微調整ステップST13を終了する。なお、粗調整もしくは先の微調整から移動する距離は、分割予定ライン102の距離(間隔)aのn倍(nは自然数)であれば適宜変更してもよい。
In this embodiment, the
[実施形態2]
次に実施形態2に係るウエーハのアライメント方法について説明する。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図6は、実施形態2に係るウエーハのアライメント方法で用いられるウエーハの構成例を示す斜視図である。図7は、粗合わせステップを示す平面図である。図8は、微調整ステップを示す平面図である。実施形態2では、ウエーハ200の構成が上記した実施形態1と異なる。実施形態2に係るウエーハ200は、図6に示すように、例えば、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)等を母材とする円板状のSAWデバイスウエーハである。
[Embodiment 2]
Next, a wafer alignment method according to the second embodiment will be described. The same reference numerals are assigned to the same configurations as in the first embodiment, and the description thereof is omitted. FIG. 6 is a perspective view showing a configuration example of a wafer used in the wafer alignment method according to the second embodiment. FIG. 7 is a plan view showing the rough matching step. FIG. 8 is a plan view showing fine adjustment steps. In
ウエーハ200の表面201には、互いに直交する(格子状の)分割予定ライン(ストリート)202で複数の領域に区画されており、各領域には、SAWフィルター等のデバイス203が形成されている。また、各デバイス203には、特徴的な形状のキーパターン204が含まれている。すなわち、ウエーハ200の表面201には、複数のキーパターン204が配列されている。
A
分割予定ライン202は、直交する2つの方向に沿ってそれぞれ複数形成され、隣接する2本の分割予定ライン202の距離(間隔)aは、それぞれ概ね一定である。なお、隣接する2つのキーパターン204の距離(間隔)も、隣接する2本の分割予定ライン202の距離aに等しい。また、同一方向に沿って延びる複数の分割予定ライン102間の距離がそれぞれ等しければ、一の方向に沿って延びる複数の分割予定ライン102間の距離と、これに直交する他の方向に一の方向に沿って延びる複数の分割予定ライン102間の距離とが互いに異なってもよい。
A plurality of
また、ウエーハ200の外周縁には、結晶方位等を示すためのノッチ(切り欠き部)206が設けられ、ウエーハ200の裏面207側には、例えば銅などの金属膜(被覆部材)205が設けられている。また、ウエーハ200の表面201には、該ウエーハ200より径の大きいダイシングテープ(粘着テープ)108が貼り付けられる。また、ダイシングテープ108の外周部には、環状のフレーム109が固定される。これにより、ウエーハ200は、裏面207(金属膜205)を上面として、ダイシングテープ108を介して環状のフレーム109に支持される。
A notch (notch) 206 for indicating the crystal orientation or the like is provided on the outer peripheral edge of the
この種のウエーハ200を切削装置1で切削して分割する場合、チッピングを効果的に抑制できるため、ウエーハ200の裏面207(金属膜205)側から切削することが実施されている。この金属膜205は、赤外線を透過しないため、カメラ22として赤外線カメラを用いても、ウエーハ200の裏面207側から表面201側の分割予定ライン202やデバイス203を撮影することはできない。本実施形態では、ウエーハ200の裏面207に設けられた金属膜205の外周部を環状に切削して除去(例えば、エッジトリミング)している。これにより、ウエーハ200の中央部を除いた外周部の裏面207側は、金属膜205で覆われておらず、カメラ22として赤外線カメラを用いることでウエーハ200の裏面207側から分割予定ライン202、デバイス203、及びキーパターン204の一部を撮影することができる。
When this type of
次に、ウエーハ200のアライメント方法の手順について説明する。本実施形態でも、一方の分割予定ライン202の向きとX軸方向とを平行に調整(θ合わせ)する場合について説明する。
Next, the procedure of the alignment method for the
[ウエーハ保持ステップ]
ウエーハ保持ステップST11では、ダイシングテープ108を介して環状のフレーム109に支持されたウエーハ200を、このウエーハの裏面207(金属膜205)側が上を向いて露出する状態でチャックテーブル8の保持面8aに吸引保持させる。また、環状のフレーム109は、クランプ9によって固定される。
[Wafer holding step]
In the wafer holding step ST11, the
[粗合わせステップ]
粗合わせステップST12では、Y軸方向の直径でウエーハ200の最外周付近のキーパターン204を利用して、分割予定ライン202の向きとX軸方向とを大まかに平行に調整する。本実施形態のように、裏面207の中央部が金属膜205で被覆されたウエーハ200では、カメラ22として赤外線カメラを用いても、外周部に露出した少ないキーパターン204しか撮影できないため、第1段階として隣り合ったキーパターン204に基づいて分割予定ライン202の向きとX軸方向とを大まかに平行に調整する。具体的には、図7に示すように、ウエーハ200における金属膜205の外側の領域(外周の端部領域)で同一の分割予定ライン202のX軸方向で隣り合う2つのデバイス203を含む第1の領域211、第2の領域212をそれぞれカメラ22(図1)で撮影する。このカメラ22は赤外線カメラである。制御ユニット30は、例えば、パターンマッチングにより、撮影された第1の領域211にキーパターン204が検出されるかを判断し、キーパターン204が検出された場合には、このキーパターン104の基準点Q1の座標を例えば(X´1,Y´1)と記憶する。
[Rough adjustment step]
In the rough alignment step ST12, the
次に、制御ユニット30は、撮影された第2の領域212にキーパターン204が検出されるかを判断し、キーパターン204が検出された場合には、このキーパターン204の基準点Q2の座標を例えば(X´2,Y´2)と記憶する。制御ユニット30は、基準点Q1、Q2のY座標が同一(Y´1=Y´2)であれば、基準点Q1、Q2を結ぶ直線220がX軸(加工送り方向、切削ブレードによる切削方向)と平行になるため、角度補正は必要なく粗合わせステップを終了する。
Next, the
一方、制御ユニット30は、基準点Q1、Q2のY座標が同一でない(Y´1≠Y´2)場合には、基準点Q1、Q2を結ぶ直線220がX軸と平行でないため、角度補正が必要となる。制御ユニット30は、基準点Q1、Q2の座標からずれ角を算出し、チャックテーブル8を周方向(図中R方向)に回転することで、基準点Q1、Q2を結ぶ直線220とX軸とが平行となるように調整する。調整が終了すると微調整ステップST13に移行する。
On the other hand, when the Y coordinates of the reference points Q1 and Q2 are not the same (Y'1 ≠ Y'2), the
[微調整ステップ]
微調整ステップST13は、粗合わせしたウエーハ200における分割予定ライン202の向きとX軸方向とを平行に微調整するステップである。微調整ステップST13では、カメラ22をウエーハ200のY軸方向の中央側に所定距離だけ割り出し送りし、X軸方向における金属膜205の両側に対応する位置の一対のデバイス203を含む第3の領域213、第4の領域214をそれぞれカメラ22(図1)で撮影する。割り出し送りする所定距離は、例えば、粗合わせステップST12で撮影されたキーパターン204から分割予定ライン202の距離(間隔)aのn倍(nは自然数;例えば3倍)の距離である。
[Fine adjustment step]
The fine adjustment step ST13 is a step of finely adjusting the direction of the
本実施形態では、図8に示すように、粗合わせステップST12で用いたキーパターン204(図7)からウエーハ200のY軸方向中央側に距離3a(分割予定ライン202の距離aの3倍)だけ離れた分割予定ライン202上の第3の領域213、第4の領域214を撮影する。制御ユニット30は、パターンマッチングにより、撮影された第3の領域213にキーパターン204が検出されるかを判断し、キーパターン204が検出された場合には、このキーパターン204の基準点Q3の座標を例えば(X´3,Y´3)と記憶する。制御ユニット30は、撮影された第4の領域214にキーパターン204が検出されるかを判断し、キーパターン204が検出された場合には、このキーパターン204の基準点Q4の座標を例えば(X´4,Y´4)と記憶する。制御ユニット30は、基準点Q3、Q4のY座標が同一(Y´3=Y´4)であれば、基準点Q3、Q4を結ぶ直線221がX軸(加工送り方向、切削ブレードによる切削方向)と平行になると判断する。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the key pattern 204 (FIG. 7) used in the rough alignment step ST12 is positioned at the center of the
一方、制御ユニット30は、基準点Q3、Q4のY座標が同一でない(Y´3≠Y´4)場合には、基準点Q3、Q4を結ぶ直線221がX軸と平行でないため、角度補正が必要となる。制御ユニット30は、基準点Q3、Q4の座標からずれ角を算出し、チャックテーブル8を周方向(図中R方向)に回転することで、基準点Q3、Q4を結ぶ直線221とX軸とが平行となるように調整する。
On the other hand, when the Y coordinates of the reference points Q3 and Q4 are not the same (Y'3≠Y'4), the
調整が終了すると、制御ユニット30は、カメラ22をウエーハ200のY軸方向の中央側に再び所定距離だけ割り出し送りし、先の微調整で用いたキーパターン204からウエーハ200のY軸方向中央側に距離3a(分割予定ライン202の距離aの3倍)だけ離れた分割予定ライン202上の第5の領域215、第6の領域216を撮影する。制御ユニット30は、パターンマッチングにより、撮影された第5の領域215にキーパターン204が検出されるかを判断し、キーパターン204が検出された場合には、このキーパターン204の基準点Q5の座標を例えば(X´5,Y´5)と記憶する。制御ユニット30は、撮影された第6の領域216にキーパターン204が検出されるかを判断し、キーパターン204が検出された場合には、このキーパターン204の基準点Q6の座標を例えば(X´6,Y´6)と記憶する。制御ユニット30は、基準点Q5、Q6のY座標が同一(Y´5=Y´6)であれば、基準点Q5、Q6を結ぶ直線222がX軸(加工送り方向、切削ブレードによる切削方向)と平行になると判断する。
When the adjustment is completed, the
一方、制御ユニット30は、基準点Q5、Q6のY座標が同一でない(Y´5≠Y´6)場合には、基準点Q5、Q6を結ぶ直線222がX軸と平行でないため、角度補正が必要となる。制御ユニット30は、基準点Q5、Q6の座標からずれ角を算出し、チャックテーブル8を周方向(図中R方向)に回転することで、基準点Q5、Q6を結ぶ直線222とX軸とが平行となるように調整する。
On the other hand, when the Y coordinates of the reference points Q5 and Q6 are not the same (Y'5≠Y'6), the
本実施形態では、先の微調整で用いたキーパターン204からウエーハ200のY軸方向中央側に所定距離だけ移動して、ウエーハ200のY軸方向中央部に至るまで微調整を繰り返し実施する。これにより、金属膜205を挟んでウエーハ200のX軸方向の両側に対応する表面201側位置にするキーパターン204の距離を徐々に長くすることができ、これらキーパターン204に基づいて、分割予定ライン202とX軸方向とが正確に平行となるように調整することができる。ここで、微調整に利用した分割予定ライン202がウエーハ200のY軸方向中央部近くに至ると、それ以上、正確に調整することができなくなるため、微調整ステップST13を終了する。なお、粗調整もしくは先の微調整から移動する距離は、分割予定ライン202の距離(間隔)aのn倍(nは自然数)であれば適宜変更してもよい。
In this embodiment, the
以上、本実施形態によれば、チャックテーブル8に保持されたウエーハ100(200)の外周部に位置し、同一の分割予定ライン102(202)に対応しX軸方向で隣り合う2つのデバイス103(203)のそれぞれのキーパターン104(204)をアライメントユニット23のカメラ22(赤外線カメラ)で検出し、チャックテーブル8を回転させて2つのキーパターン104(204)をX軸方向と平行に並ばせ、分割予定ライン102(202)をX軸方向とを平行に調整する粗合わせステップST12と、粗合わせステップST12実施後、ウエーハ100(200)の中央側に割り出し送りしたアライメントユニット23のカメラ22で、X軸方向で樹脂105(金属膜205)の両側の一対のキーパターン104(204)を検出し、チャックテーブル8を回転させて一対のキーパターン104(204)をX軸方向と平行に並ばせ、分割予定ライン102(202)とX軸方向とを平行に微調整する微調整ステップST13とを備えるため、露出したキーパターン104(204)が少なくても正確にθ合わせができるという効果を奏する。
As described above, according to the present embodiment, two
また、本実施形態によれば、粗合わせステップST12では、ウエーハ100(200)のY軸方向の直径で最外周付近の隣り合うキーパターン104(204)を用い、微調整ステップST13では、粗合わせステップST12で用いたキーパターン104(204)から分割予定ラインの距離aのn倍(nは自然数)の距離分、Y軸方向ウエーハ中央寄りで、樹脂105(金属膜205)の両側にあるキーパターン104(204)を用いるため、樹脂105(金属膜205)を挟んでウエーハ100(200)のX軸方向の両側に位置にするキーパターン104(204)間の距離を徐々に長くすることができ、これらキーパターン104(204)に基づいて、分割予定ライン102(202)とX軸方向とのθ合わせを正確に調整することができる。 Further, according to this embodiment, in the rough alignment step ST12, adjacent key patterns 104 (204) near the outermost circumference of the wafer 100 (200) in the Y-axis direction are used, and in the fine adjustment step ST13, rough alignment is performed. Keys located on both sides of the resin 105 (metal film 205) near the center of the wafer in the Y-axis direction by a distance n times the distance a (n is a natural number) from the key pattern 104 (204) used in step ST12 to the line to be divided. Since the pattern 104 (204) is used, the distance between the key patterns 104 (204) located on both sides of the wafer 100 (200) in the X-axis direction with the resin 105 (metal film 205) interposed therebetween can be gradually increased. Based on these key patterns 104 (204), it is possible to accurately adjust the θ alignment between the planned dividing line 102 (202) and the X-axis direction.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態では、X軸方向(加工送り方向)に延びる一方の分割予定ライン102、202の向きとX軸方向とを平行に調整(θ合わせ)する場合を説明したが、これに限るものではなく、例えば、Y軸方向(割り出し送り方向)に延びる他方の分割予定ライン102、202の向きとY軸方向とを平行に調整(θ合わせ)してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In this embodiment, the direction of one of the planned
1 切削装置
8 チャックテーブル
20 切削ユニット
21 切削ブレード
22 カメラ
23 アライメントユニット
30 制御ユニット
100、200 ウエーハ
101、201 表面
102、202 分割予定ライン
103、203 デバイス
104、204 キーパターン
105 樹脂(被覆部材)
205 金属膜(被覆部材)
107、207 裏面
108 ダイシングテープ
109 フレーム
a 距離(間隔)
205 metal film (coating member)
107, 207 back
Claims (2)
該ウエーハを該チャックテーブルで保持するウエーハ保持ステップと、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの外周の端部領域で露出し、同一のストリートに対応しX軸方向で隣り合う2つの該デバイスのそれぞれの該キーパターンを該アライメントユニットで検出し、該チャックテーブルを回転させて2つの該キーパターンをX軸方向と平行に並ばせ、該ストリートを該X軸方向とを平行に調整する粗合わせステップと、
該粗合わせステップ実施後、ウエーハの中央側に割り出し送りした該アライメントユニットで、X軸方向で該被覆部材の両側に露出した一対の該キーパターンを検出し、該チャックテーブルを回転させて該一対のキーパターンをX軸方向と平行に並ばせ、該ストリートと該X軸方向とを平行に微調整する微調整ステップと、を備えるウエーハのアライメント方法。 A rotatable chuck table that holds a wafer, a cutting unit that cuts the wafer held on the chuck table with a cutting blade, and a processing feed unit that relatively feeds the chuck table and the cutting unit in the X-axis direction. , an indexing unit that relatively indexes and feeds the chuck table and the cutting unit in the Y-axis direction, an alignment unit that has a camera that photographs the wafer held on the chuck table, and a control that controls each component. A device is formed in each area partitioned into grid-like streets on the surface by using a cutting device comprising means, and the outer circumference of a circular wafer covered with a covering member except for the outer circumference of the surface is exposed. A method of aligning a wafer using a part of a device obtained by performing the following steps as a key pattern,
a wafer holding step of holding the wafer on the chuck table;
The alignment unit detects the key pattern of each of the two devices exposed in the edge region of the outer periphery of the wafer held on the chuck table, corresponding to the same street and adjacent in the X-axis direction, and the chuck a rough alignment step of rotating the table to align the two key patterns parallel to the X-axis direction and adjusting the streets parallel to the X-axis direction;
After performing the rough alignment step, the alignment unit indexed and sent to the center of the wafer detects the pair of key patterns exposed on both sides of the covering member in the X-axis direction, rotates the chuck table, and rotates the pair of key patterns. and a fine adjustment step of aligning the key patterns in parallel with the X-axis direction and finely adjusting the streets and the X-axis direction in parallel.
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