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KR20200012731A - 얼라인먼트 방법 - Google Patents

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KR20200012731A
KR20200012731A KR1020190080936A KR20190080936A KR20200012731A KR 20200012731 A KR20200012731 A KR 20200012731A KR 1020190080936 A KR1020190080936 A KR 1020190080936A KR 20190080936 A KR20190080936 A KR 20190080936A KR 20200012731 A KR20200012731 A KR 20200012731A
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사토시 미야타
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 얼라인먼트 마크를 빠르게 찾아낸다.
(해결 수단) 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역보다 작은 영역에서 얼라인먼트 마크 (MA) 를 등록하는 공정과, 복수 촬상 화상을 결합시켜 얼라인먼트 마크 (MA) 를 포함하는 결합 화상 (G1) 을 형성하고, 결합 화상 (G1) 의 각 픽셀로부터 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향 거리를 기억한 맵 (K) 을 형성하는 공정과, 테이블 (30) 에 유지시킨 새로운 웨이퍼를 촬상한 신촬상 화상 (G2) 을 기억하는 제 1 기억 공정과, 신촬상 화상 (G2) 을 맵 (K) 과 매칭시켜, 맵 (K) 중에 신촬상 화상 (G2) 과 동일 명도 배분 영역을 찾아내고, 동일 명도 배분 영역과 얼라인먼트 마크 (MA) 와의 방향 거리를 기억하는 제 2 기억 공정과, 제 2 기억 공정에서 기억한 방향 거리에 기초하여 테이블 (30) 을 이동 후에 촬상한 화상 (G3) 중의 얼라인먼트 마크 (MA) 의 유무를 확인하는 공정과, 확인 공정에서 얼라인먼트 마크 (MA) 가 촬상되어 있으면, 얼라인먼트 마크 (MA) 로부터 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법.

Description

얼라인먼트 방법{ALIGNMENT METHOD}
본 발명은, 웨이퍼의 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법에 관한 것이다.
분할 예정 라인에 의해 구획된 영역에 디바이스를 형성한 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 절삭 블레이드를 절입 (切入) 시켜 절삭 홈을 형성하는 절삭 가공, 또는, 분할 예정 라인을 따라 레이저 광선을 조사하여 가공 홈을 형성하는 레이저 가공을 실시할 때에는, 장치가 분할 예정 라인을 인식할 필요가 있다.
웨이퍼의 디바이스 표면에는, 동일한 회로 패턴이 형성되어 있다. 그리고, 회로 패턴 중 특징적인 형상을 갖는 하나의 패턴이, 매크로 얼라인먼트 마크로서 설정된다. 또, 매크로 얼라인먼트 마크로부터 소정 방향으로 소정 거리 이간된 위치에는, 매크로 얼라인먼트 마크보다 작은 마이크로 얼라인먼트 마크가 설정되어 있다. 그리고, 분할 예정 라인은, 마이크로 얼라인먼트 마크로부터 소정 방향으로 소정 거리 이간된 위치에 설정되어 있다.
가공 장치는, 매크로 얼라인먼트에 있어서, 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 매크로 얼라인먼트 마크를 찾아낸 다음, 그 매크로 얼라인먼트 마크를 사용하여, 분할 예정 라인을 수평면에 있어서의 1 축인 X 축 방향과 대략적으로 평행하게 맞추는 러프한 θ 맞춤을 실시한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이어서, 매크로 얼라인먼트 마크로부터 소정 방향으로 소정 거리 이간된 위치에 있는 마이크로 얼라인먼트 마크를 확인하고, 그 마이크로 얼라인먼트 마크를 사용하여 분할 예정 라인을 X 축 방향과 고정밀도로 평행하게 맞추는 고정밀도 θ 맞춤을 실시한다. 그 후, 마이크로 얼라인먼트 마크로부터 소정 방향으로 소정 거리 이간된 분할 예정 라인을 인식하고 있다.
일본 공개특허공보 2007-088028호
매크로 얼라인먼트의 준비로서, 분할 예정 라인에 의해 구획된 영역보다 작은 촬상 영역 (즉, 디바이스의 크기보다 작은 촬상 영역) 을 구비하는 촬상 수단으로 매크로 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 또한, 촬상 영역보다 작고 매크로 얼라인먼트 마크를 중심으로 한 타깃 화상을 가공 장치의 기억부에 등록한다.
매크로 얼라인먼트에서는, 척 테이블이 새롭게 흡인 유지한 이제부터 가공을 실시할 웨이퍼를 그 촬상 수단으로 촬상한 촬상 화상 내에, 그 타깃 화상이 있는지 여부를 패턴 매칭시킨다. 즉, 예를 들어, 타깃 화상을 촬상 화상 내에서 1 픽셀씩 이동시켜 패턴 매칭을 시킨다. 그리고, 촬상 화상 내에 타깃 화상이 없으면, 타깃 화상의 화소분 (分) 중복시켜 이전 촬상 위치의 근처의 위치를 촬상하여 새로운 촬상 화상을 형성하고, 그 새로운 촬상 화상 내에 있어서 타깃 화상의 패턴 매칭을 실시하여, 매크로 얼라인먼트 마크를 찾아내어 간다.
이와 같이, 매크로 얼라인먼트 마크가 발견될 때까지, 촬상 위치의 이동 (구체적으로는, 촬상 위치의 웨이퍼 상에 있어서의 소용돌이형상의 이동) 과, 촬상 위치의 이동에 의해 촬상된 새로운 촬상 화상 내에 있어서의 타깃 화상을 사용한 패턴 매칭을, 화소분 중복시켜 촬상된 각 촬상 화상의 누적 면적이 적어도 분할 예정 라인에 의해 구획된 영역과 동일 면적 이상이 될 때까지 반복하고 있다. 이와 같은 종래 실시하였던 매크로 얼라인먼트 마크의 발견 순서는, 스파이럴 서치로 불리우고 있다.
스파이럴 서치에 있어서는, 타깃 화상의 화소분 중복시키면서 촬상 수단에 의한 촬상 에어리어를 확대시켜 나가기 때문에, 타깃 화상이 크면 (즉, 매크로 얼라인먼트 마크가 크면) 촬상 수단을 이전 촬상 위치의 근처의 위치로 이동시킬 때의 이동량이 적어진다. 타깃 화상의 화소분 중복시키는 이유는, 타깃 화상이 일부만 촬상 화상에 찍혀 있는 경우에 그 전체를 놓치지 않도록 하기 위해서이다. 따라서, 화상 전체의 크기로부터 타깃 화상의 크기를 뺀 분 (分) 의 거리만큼 촬상 수단을 이전 촬상 위치의 근처의 위치로 이동시키기 때문에, 타깃 화상이 크면 촬상 에어리어의 이동량이 적어지는 점에서, 촬상 위치를 복수 회 소용돌이형상으로 이동시키지 않으면 안되어, 매크로 얼라인먼트 마크를 찾아내는 데에 시간이 걸린다는 문제가 발생한다.
구체적으로는, 예를 들어, 촬상 수단의 촬상 영역이 512×480 픽셀인 경우에 있어서, 매크로 얼라인먼트 마크의 크기가 작고, 그 타깃 화상이 16×18 픽셀이라고 하면, 촬상 수단의 촬상 에어리어의 소용돌이형상의 이동에 수반되는 촬상 횟수는, 예를 들어 최대 6 회이면 된다. 이에 대하여, 매크로 얼라인먼트 마크의 크기가 크고, 그 타깃 화상이 250×250 픽셀이라고 하면, 촬상 수단의 촬상 에어리어의 소용돌이형상의 이동에 수반되는 촬상 횟수는, 예를 들어 최대 25 회로 많아진다.
따라서, 웨이퍼의 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법에 있어서는, 얼라인먼트 마크 (매크로 얼라인먼트 마크) 를 재빠르게 찾아내어, 얼라인먼트 시간을 단축한다는 과제가 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 표면에 설정된 제 1 분할 예정 라인과 그 제 1 분할 예정 라인과 교차하는 제 2 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼를 척 테이블에 유지시키고, 그 척 테이블이 유지한 웨이퍼를 촬상 수단으로 촬상하여, 그 각 영역에 배치된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 그 제 1 분할 예정 라인 및 그 제 2 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법으로서, 그 촬상 수단의 촬상 영역은 그 각 영역보다 작고, 그 촬상 영역보다 작은 영역에서 그 얼라인먼트 마크를 등록하는 등록 공정과, 그 촬상 수단이 촬상한 복수의 화상을 결합시켜, 그 제 1 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 1 중심선과, 인접하는 그 제 1 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 2 중심선과, 그 제 2 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 3 중심선과, 인접하는 그 제 2 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 4 중심선의 4 개의 중심선으로 둘러싸인 면적 이상의 면적으로 그 얼라인먼트 마크를 포함한 결합 화상을 형성하고, 그 결합 화상의 각 픽셀로부터 그 얼라인먼트 마크가 존재하는 방향과 거리를 기억한 맵을 형성하는 맵 형성 공정과, 새롭게 그 척 테이블에 유지시킨 웨이퍼를 그 촬상 수단으로 촬상한 신 (新) 촬상 화상을 기억하는 제 1 기억 공정과, 그 신촬상 화상을 그 맵과 패턴 매칭시켜, 그 맵 중에 그 신촬상 화상과 동일 명도 배분의 영역을 찾아내어, 그 동일 명도 배분의 영역과 그 얼라인먼트 마크와의 거리와, 그 동일 명도 배분의 영역으로부터 그 얼라인먼트 마크가 있는 방향을 기억하는 제 2 기억 공정과, 그 제 2 기억 공정에서 기억한 그 거리와 그 방향에 기초하여 그 척 테이블을 이동시킨 후, 그 촬상 수단으로 웨이퍼를 촬상한 화상에 그 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있는지 여부를 확인하는 확인 공정과, 그 확인 공정에서 그 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있으면, 그 얼라인먼트 마크로부터 그 제 1 분할 예정 라인 및 그 제 2 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법이다.
상기 확인 공정에서 상기 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있지 않으면, 전회의 상기 제 1 기억 공정에서 촬상한 웨이퍼의 위치와는 상이한 위치를 촬상하고, 그 제 1 기억 공정 이후의 상기 각 공정을 재실행하는 재실행 공정을 구비하면 바람직하다.
본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법은, 새롭게 척 테이블에 유지시킨 웨이퍼를 촬상 수단으로 촬상한 신촬상 화상을, 결합 화상의 각 픽셀로부터 얼라인먼트 마크 (매크로 얼라인먼트 마크) 가 존재하는 방향과 거리를 기억한 맵과 패턴 매칭시켜, 맵 중에 신촬상 화상과 동일 명도 배분의 영역을 찾아내어, 동일 명도 배분의 영역과 얼라인먼트 마크와의 거리와, 동일 명도 배분의 영역으로부터 얼라인먼트 마크가 있는 방향을 기억하는 제 2 기억 공정을 실시한다. 그리고, 제 2 기억 공정에서 기억한 거리와 방향에 기초하여 척 테이블을 이동시킨 후, 촬상 수단으로 웨이퍼를 촬상한 화상에 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있는지 여부를 확인하기 때문에, 가공을 실시한 새로운 웨이퍼의 얼라인먼트 마크를 찾아낼 때에, 종래 실시하였던 스파이럴 서치를 실시할 필요가 없고, 바꾸어 말하면, 촬상 수단의 촬상 영역의 소용돌이형상의 이동에 수반되는 복수 회의 촬상이 필요없어, 얼라인먼트 마크 (매크로 얼라인먼트 마크) 를 재빠르게 찾아내어, 얼라인먼트 시간을 단축할 수 있다.
본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법에서는, 확인 공정에서 얼라인먼트 마크 (매크로 얼라인먼트 마크) 가 촬상되어 있지 않으면, 전회의 제 1 기억 공정에서 촬상한 웨이퍼의 위치와는 상이한 위치를 촬상하고, 제 1 기억 공정 이후의 상기 각 공정을 재실행하는 재실행 공정을 구비함으로써, 확실하게 매크로 얼라인먼트 마크를 찾아내는 것이 가능해진다.
도 1 은 웨이퍼를 절삭하는 절삭 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 매크로 촬상 수단으로 촬상된 복수의 촬상 화상이 결합된 결합 화상을 설명하는 설명도이다.
도 3 은 결합 화상의 각 픽셀로부터 얼라인먼트 마크가 존재하는 방향과 거리를 기억한 맵을 설명하는 설명도이다.
도 4 는 제 1 기억 공정에서 촬상된 신촬상 화상의 일례이다.
도 5 는 제 2 기억 공정에 있어서의 신촬상 화상과 맵의 패턴 매칭을 설명하는 설명도이다.
도 6 은 제 2 기억 공정에 있어서 맵 중에서 찾아낸 신촬상 화상과 동일 명도 배분의 영역으로부터 얼라인먼트 마크까지의 거리와 방향을 설명하는 설명도이다.
도 7 은 확인 공정에 있어서 매크로 촬상 수단으로 촬상된 확인용 촬상 화상을 설명하는 설명도이다.
도 8 은 제 1 기억 공정에서 촬상된 신촬상 화상의 별도예이다.
도 9 는 제 2 기억 공정에 있어서 잘못된 패턴 매칭이 이루어진 경우를 설명하는 설명도이다.
도 1 에 나타내는 절삭 장치 (1) 는, 척 테이블 (30) 에 유지된 판상의 피가공물인 웨이퍼 (W) 에 대해, 절삭 수단 (6) 이 구비하는 절삭 블레이드 (63) 를 회전시켜 절입시켜서 절삭 가공을 실시하는 장치이다.
절삭 장치 (1) 의 기대 (基臺) (10) 상에는, 절삭 이송 방향 (X 축 방향) 으로 척 테이블 (30) 을 왕복 이동시키는 절삭 이송 수단 (11) 이 배치 형성되어 있다. 절삭 이송 수단 (11) 은, X 축 방향의 축심을 갖는 볼 나사 (110) 와, 볼 나사 (110) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (111) 과, 볼 나사 (110) 를 회동 (回動) 시키는 모터 (112) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (110) 에 나사 결합하여 바닥부가 가이드 레일 (111) 에 슬라이딩 접촉하는 가동판 (113) 으로 구성된다. 그리고, 모터 (112) 가 볼 나사 (110) 를 회동시키면, 이에 수반해서 가동판 (113) 이 가이드 레일 (111) 에 가이드되어 X 축 방향으로 이동하여, 가동판 (113) 상에 배치 형성된 척 테이블 (30) 이 X 축 방향으로 이동한다.
웨이퍼 (W) 를 유지하는 척 테이블 (30) 은, 예를 들어, 그 외형이 원형상이고, 포러스 부재 등으로 이루어지는 수평한 유지면 (30a) 상에서 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다. 척 테이블 (30) 은, 그 바닥면측에 배치 형성된 회전 수단 (31) 을 개재하여 가동판 (113) 상에 고정되어 있다. 회전 수단 (31) 은, 척 테이블 (30) 을 지지함과 함께 척 테이블 (30) 을 Z 축 방향의 축심 둘레로 회전시킬 수 있다.
척 테이블 (30) 의 주위에는, 환상 프레임 (F) 을 협지 고정시키는 클램프 (32) 가, 둘레 방향으로 균등한 간격을 두고 복수 배치 형성되어 있다.
기대 (10) 상의 후방측 (-X 방향측) 에게는, 문형 (門型) 칼럼 (14) 이 절삭 이송 수단 (11) 사이에 걸쳐지도록 기립 형성되어 있다. 문형 칼럼 (14) 의 앞면에는, Y 축 방향으로 절삭 수단 (6) 을 왕복 이동시키는 인덱스 이송 수단 (12) 이 배치 형성되어 있다. 인덱스 이송 수단 (12) 은, Y 축 방향의 축심을 갖는 볼 나사 (120) 와, 볼 나사 (120) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (121) 과, 볼 나사 (120) 를 회동시키는 모터 (122) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (120) 에 나사 결합하여 측부가 가이드 레일 (121) 에 슬라이딩 접촉하는 가동판 (123) 으로 구성된다. 그리고, 모터 (122) 가 볼 나사 (120) 를 회동시키면, 이에 수반해서 가동판 (123) 이 가이드 레일 (121) 에 가이드되어 Y 축 방향으로 이동하여, 가동판 (123) 상에 절입 이송 수단 (16) 을 개재하여 배치 형성된 절삭 수단 (6) 이 Y 축 방향으로 인덱스 이송된다.
가동판 (123) 상에는, 척 테이블 (30) 의 유지면 (30a) 에 대해 직교하는 Z 축 방향 (연직 방향) 으로 절삭 수단 (6) 을 왕복 이동시키는 절입 이송 수단 (16) 이 배치 형성되어 있다. 절입 이송 수단 (16) 은, Z 축 방향의 축심을 갖는 볼 나사 (160) 와, 볼 나사 (160) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (161) 과, 볼 나사 (160) 를 회동시키는 모터 (162) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (160) 에 나사 결합하여 측부가 가이드 레일 (161) 에 슬라이딩 접촉하는 지지 부재 (163) 로 구성된다. 그리고, 모터 (162) 가 볼 나사 (160) 를 회동시키면, 이에 수반해서 지지 부재 (163) 가 가이드 레일 (161) 에 가이드되어 Z 축 방향으로 이동하여, 지지 부재 (163) 가 지지하는 절삭 수단 (6) 이 Z 축 방향으로 절입 이송된다.
절삭 수단 (6) 은, 축 방향이 Y 축 방향인 회전축 (60) 과, 지지 부재 (163) 의 하단에 고정되고 회전축 (60) 을 회전 가능하게 지지하는 하우징 (61) 과, 회전축 (60) 을 회전시키는 도시하지 않은 모터와, 회전축 (60) 에 장착되는 원환상의 절삭 블레이드 (63) 를 구비하고 있고, 도시하지 않은 모터가 회전축 (60) 을 회전 구동함에 따라서 절삭 블레이드 (63) 도 고속으로 회전한다.
예를 들어, 절삭 수단 (6) 의 하우징 (61) 의 측면에는, 웨이퍼 (W) 를 저배율로 촬상하는 매크로 촬상 수단 (51) 과 웨이퍼 (W) 를 고배율로 촬상하는 마이크로 촬상 수단 (52) 이 배치 형성되어 있다. 매크로 촬상 수단 (51) 은, 예를 들어, 도시하지 않은 촬상 소자, 저배율의 대물 렌즈, 및 척 테이블 (30) 상에서 흡인 유지된 웨이퍼 (W) 에 광을 조사하는 조명 등으로 구성되어 있다. 마이크로 촬상 수단 (52) 은, 예를 들어, 도시하지 않은 촬상 소자, 고배율의 대물 렌즈, 및 척 테이블 (30) 상에서 흡인 유지된 웨이퍼 (W) 에 광을 조사하는 조명 등으로 구성되어 있다. 매크로 촬상 수단 (51) 및 마이크로 촬상 수단 (52) 과 절삭 수단 (6) 은 연동하여 Y 축 방향 및 Z 축 방향으로 이동한다.
예를 들어, 마이크로 촬상 수단 (52) 의 배율은 매크로 촬상 수단 (51) 의 10 배로, 1 픽셀이 1 ㎛ 이다.
절삭 장치 (1) 는, 예를 들어, 장치 전체의 제어를 실시하는 제어 수단 (9) 을 구비하고 있다. 제어 수단 (9) 은, 도시하지 않은 배선에 의해, 절삭 이송 수단 (11), 인덱스 이송 수단 (12), 절입 이송 수단 (16), 및 회전 수단 (31) 등에 접속되어 있고, 제어 수단 (9) 의 제어하에서, 절삭 이송 수단 (11) 에 의한 척 테이블 (30) 의 X 축 방향에 있어서의 절삭 이송 동작, 인덱스 이송 수단 (12) 에 의한 절삭 수단 (6) 의 Y 축 방향에 있어서의 인덱스 이송량, 절입 이송 수단 (16) 에 의한 절삭 수단 (6) 의 Z 축 방향에 있어서의 절입 이송량, 및 회전 수단 (31) 에 의한 척 테이블 (30) 의 회전 동작 등이 제어된다.
이하에, 도 1 에 나타내는 절삭 장치 (1) 를 사용하여 절삭 가공을 실시하는 웨이퍼 (W) 의 제 1 분할 예정 라인 (S1) 및 제 2 분할 예정 라인 (S2) 을 특정하는 경우의, 본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법의 각 공정에 대해 설명한다.
(1) 등록 공정
도 1 에 나타내는 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어, 원형의 실리콘 반도체 웨이퍼로, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 에는, 직교차하는 분할 예정 라인에 의해 구획된 격자상의 영역에 각각 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 에는, 웨이퍼 (W) 보다 직경이 큰 다이싱 테이프 (T) 가 첩착 (貼着) 되어 있다. 다이싱 테이프 (T) 의 점착면의 외주 영역에는 원형의 개구를 구비하는 환상 프레임 (F) 이 첩착되어 있고, 웨이퍼 (W) 는, 다이싱 테이프 (T) 를 개재하여 환상 프레임 (F) 에 의해 지지되어, 환상 프레임 (F) 을 통한 핸들링이 가능한 상태로 되어 있다.
웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 상에 설정된 동일 방향 (예를 들어, 도 1 에 있어서의 X 축 방향) 으로 연장되는 각 분할 예정 라인을 제 1 분할 예정 라인 (S1) 으로 하고, 한편, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 상에서 상기 제 1 분할 예정 라인 (S1) 과 직교차하는 방향 (수평면에 있어서 X 축 방향과 직교하는 Y 축 방향) 으로 연장되는 각 분할 예정 라인을 제 2 분할 예정 라인 (S2) 으로 한다.
등록 공정에 있어서는, 먼저, 도 1 에 나타내는 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한 척 테이블 (30) 이, 절삭 이송 수단 (11) 에 의해 X 축 방향으로 이동된다. 또, 매크로 촬상 수단 (51) 이, 인덱스 이송 수단 (12) 에 의해 Y 축 방향으로 이동된다. 그리고, 예를 들어, 척 테이블 (30) 의 유지면 (30a) 의 중심 (웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 중심) 이 매크로 촬상 수단 (51) 의 대물 렌즈의 바로 아래에 위치하는 상태가 된다.
그리고, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 대략 중심 영역이 매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 촬상되어, 촬상 화상이 형성된다.
매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) (도 2 의 일점 쇄선으로 나타내는 사각형 영역) 의 크기는, 제 1 분할 예정 라인 (S1) 과 제 2 분할 예정 라인 (S2) 에 의해 구획된 영역, 즉, 디바이스 (D) 의 크기보다 작게 되어 있다.
그리고, 촬상 화상에 찍힌 웨이퍼 (W) 의 디바이스 (D) 의 표면의 회로 패턴 중 특징적인 형상을 갖는 하나의 패턴이, 오퍼레이터에 의해, 도 2 에 나타내는 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 로서 선정된다. 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 는, 복수의 디바이스 (D) 의 하나하나에 대해 동일한 위치, 예를 들어, 디바이스 (D) 의 코너 부분 (도 2 에 있어서는 좌측 하부 모서리) 에 형성되어 있다. 또한, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 는, 도 2 에 나타내는 십자 형상이나 원 (●) 이나, 사각 (■) 과 같은 단순한 형상의 패턴인 것이 좋다.
또, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 는, 회로 패턴이 아니어도 된다.
다음으로, 디바이스 (D) 의 표면에 형성되고 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 로부터 소정 방향으로 소정 거리 이간된 위치에 있는 소자나 배선의 특징적인 일부가, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 보다 상당히 작은 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 로서 오퍼레이터에게 선정된다. 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 는, 복수의 디바이스 (D) 의 하나하나에 대해 동일한 위치, 예를 들어, 디바이스 (D) 의 코너 부분 (도 2 에 있어서는 우측 하부 모서리) 에 형성되어 있다.
마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 가 선정됨에 수반하여, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 로부터 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 까지의 거리와 방향이, 제어 수단 (9) 의 기억 소자 등으로 구성되는 기억부 (91) 에 기억된다. 즉, 픽셀 수의 카운트 등에 의해, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 로부터 X 축 방향으로 거리 (Lx1) 및 Y 축 방향으로 거리 (Ly1) 만큼 이간된 위치에 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 가 존재한다고 기억된다. 그리고, 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 로부터 제 2 분할 예정 라인 (S2) 의 폭의 중심을 통과하는 중심선까지의 거리 (Lx2) 및 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 로부터 제 1 분할 예정 라인 (S1) 의 폭의 중심을 통과하는 중심선까지의 거리 (Ly2) 가 기억부 (91) 에 기억된다.
또한, 오퍼레이터에 의해, 제어 수단 (9) 의 기억부 (91) 에, 매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) 보다 작은 이점 쇄선으로 나타내는 사각형 영역에서 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 등록된다. 즉, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 전체가 포함된 소위 타깃 화상이, 기억부 (91) 에 기억된다.
또한, 등록 공정은 본 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기억부 (91) 에는, 가공을 실시하는 웨이퍼의 종류마다 대응하는 각 가공 조건을 복수 리스트화한 디바이스 데이터가 미리 기억되어 있는 경우가 있다. 그 가공 조건이란, 피가공물이 되는 웨이퍼의 종류마다 웨이퍼에 적절한 절삭 가공을 실시하기 위해 각종 설정을 정리하여 기억한 데이터로, 그 각종 설정이란, 도 1 에 나타내는 절삭 이송 수단 (11) 에 의한 웨이퍼를 유지한 척 테이블 (30) 의 절삭 이송 속도, 인덱스 이송 수단 (12) 에 의한 절삭 수단 (6) 의 인덱스 이송량 등에 추가하여, 웨이퍼의 종류마다의 매크로 얼라인먼트 마크나 마이크로 얼라인먼트 마크의 정보도 포함되어 있다. 따라서, 오퍼레이터가 도 1 에 나타내는 웨이퍼 (W) 의 적절한 가공 조건을 디바이스 데이터로부터 선택함으로써, 매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) 보다 작은 이점 쇄선으로 나타내는 영역에서 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 등록되는 것으로 해도 된다. 이 경우에는, 매크로 촬상 수단 (51) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 촬상을, 본 등록 공정에 있어서는 실시하지 않아도 된다.
(2) 맵 형성 공정
다음으로, 예를 들어, 제어 수단 (9) 에 의한 제어하에서, 매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 도 2 에 나타내는 결합 화상 (G1) 이 형성된다. 구체적으로는, 척 테이블 (30) 의 유지면 (30a) 의 중심을 기준으로 한 촬상 위치 이외의 복수의 촬상 위치에서 촬상이 이루어져, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 복수의 촬상 화상이 촬상된다. 즉, 예를 들어, 도 1 에 나타내는 인덱스 이송 수단 (12) 이 매크로 촬상 수단 (51) 을 Y 축 방향으로 이동시키고, 유지면 (30a) 의 중심을 기준으로 하여 촬상한 최초의 촬상 화상의 Y 축 방향 옆 근처를 촬상한다. 그리고, 척 테이블 (30) 을 X 축 방향으로 이동시키고, 두 번째로 촬상한 촬상 화상의 X 축 방향 옆 근처를 촬상한다. 이와 같이 최초로 촬상한 촬상 화상의 4 변에 대해, 이 4 변에 접하는 근처의 촬상 화상을 형성한다. 매크로 촬상 수단 (51) 은, 4 변에 접하는 근처의 촬상 화상을 촬상하기 위해, 매크로 촬상 수단 (51) 을 Y 축 방향으로 이동시키거나, 척 테이블 (30) 을 X 축 방향으로 이동시키거나 하여, 최초로 촬상한 촬상 화상의 주위를 다 촬상했으면, 추가로 최초의 촬상 화상으로부터 멀어지도록 인덱스 이송 수단 (12) 과 절삭 이송 수단 (11) 을 순위로 동작시켜, 매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 유지면 (30a) 의 중심으로부터 외측을 향해 소용돌이형상의 궤적을 그리도록 촬상한다.
매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 촬상된 각 촬상 화상에 대한 정보는, 매크로 촬상 수단 (51) 으로부터 기억부 (91) 에 송신된다. 각 촬상 화상은, 기억부 (91) 에 도 2 에 나타내는 결합 화상 (G1) 을 구성 가능하게 차례로 기록된다.
매크로 촬상 수단 (51) 에 의한 촬상이, 예를 들어, 도 2 에 나타내는 제 1 분할 예정 라인 (S1) 의 폭의 중심을 통과하는 제 1 중심선 (S11) 과, 인접하는 제 1 분할 예정 라인 (S1) 의 폭의 중심을 통과하는 제 2 중심선 (S12) 과, 제 2 분할 예정 라인 (S2) 의 폭의 중심을 통과하는 제 3 중심선 (S23) 과, 인접하는 제 2 분할 예정 라인 (S2) 의 폭의 중심을 통과하는 제 4 중심선 (S24) 의 4 개의 중심선으로 둘러싸인 면적 이상의 면적이 될 때까지 반복해서 실시된 후, 기억부 (91) 에 기억된 복수의 촬상 화상이 결합되어, 도 2 에 나타내는 결합 화상 (G1) (실선으로 나타내는 사각형 영역) 이 형성되고, 기억부 (91) 에 기억된다. 그 4 개의 중심선 (S11) ∼ 중심선 (S24) 으로 둘러싸인 면적 이상의 면적의 결합 화상 (G1) 은, 예를 들어, 그 1 화소 (1 픽셀) 의 휘도치가 8 비트 계조, 즉, 0 ∼ 255 까지의 256 가지로 표현되는 화상이다.
또한, 결합 화상 (G1) 의 각 픽셀로부터 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향과 거리를 기억한 맵이 형성된다. 형성되는 맵의 일례로는, 예를 들어, 도 1 에 나타내는 제어 수단 (9) 에 구비되는 맵 형성부 (92) 에 의해, 도 3 에 나타내는 결합 화상 (G1) 중의 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 중심을 나타내는 픽셀 (P0) 이 원점의 픽셀로서 정해진다. 그리고, 맵 형성부 (92) 에 의해, 결합 화상 (G1) 이 화상 내의 각 픽셀로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향과 거리가 기억된 맵 (K) 으로 갱신된다. 즉, 예를 들어, 맵 형성부 (92) 는, 결합 화상 (G1) 을 소정 해상도의 가상적인 화면에 표시하고, 도 3 에 나타내는 화상 내의 하나의 픽셀 (P1) 로부터 원점 픽셀 (P0) 까지의 X 축 방향에 있어서의 픽셀수 및 Y 축 방향에 있어서의 픽셀수를 카운트하여, X 축 방향에 있어서의 거리 (P1x) 및 방향 (픽셀 (P1) 로부터 원점 픽셀 (P0) 까지 ＋X 방향) 과, Y 축 방향에 있어서의 거리 (P1y) 및 방향 (픽셀 (P1) 로부터 원점 픽셀 (P0) 까지 -Y 방향) 을 기억부 (91) 에 기억한다.
또한, 픽셀 (P0) 을 원점 좌표 (0, 0) 로 설정하고, P1 의 좌표를 (P1x, P1y) 로 기억하는 것으로 해도 된다.
또한, 맵 형성부 (92) 는, 화상 내의 하나의 픽셀 (P2) 로부터 원점 픽셀 (P0) 까지의 X 축 방향에 있어서의 거리 (P2x) (도 3 에는 도시 생략) 및 방향과 Y 축 방향에 있어서의 거리 (P2y) 및 방향 (도 3 에는 도시 생략) 을 기억부 (91) 에 기억한다. 맵 형성부 (92) 는, 이와 같은 처리를 결합 화상 (G1) 을 구성하는 각 픽셀에 대해 순차적으로 실시해 나가, 가 기억부 (91) 에 각각 기억해 나간다. 그 결과, 기억부 (91) 에는, 결합 화상 (G1) 의 화상 내의 각 픽셀로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향과 거리가 기억된 도 3 에 나타내는 맵 (K) 이 기억된다.
(3) 제 1 기억 공정
도 1 에 나타내는 절삭 장치 (1) 의 기억부 (91) 에 맵 (K) 이 기억된 후, 척 테이블 (30) 에 의해, 절삭 가공을 실시하기 위한 새로운 웨이퍼 (W) 가 표면 (Wa) 이 상측을 향한 상태로 흡인 유지된다. 도 1 에 나타내는 새로운 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한 척 테이블 (30) 이, 절삭 이송 수단 (11) 에 의해 X 축 방향으로 이동된다. 또, 매크로 촬상 수단 (51) 이, 인덱스 이송 수단 (12) 에 의해 Y 축 방향으로 이동된다. 그리고, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 이 매크로 촬상 수단 (51) 의 대물 렌즈의 바로 아래에 위치하는 상태가 된다. 매크로 촬상 수단 (51) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 촬상 위치는, 디바이스 (D) 가 형성되어 있는 영역이면 특정 위치로 한정되지 않는다.
이 상태에서, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 이 매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 촬상되어, 도 4 에 나타내는 신촬상 화상 (G2) 이 형성된다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 신촬상 화상 (G2) 의 크기는, 도 2 에 나타내는 매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) 의 크기와 동일하기 때문에, 결합 화상 (G1) (맵 (K)) 의 크기보다 작아진다. 그리고, 결합 화상 (G1) 의 크기 (면적) 가, 도 2 에 나타내는 제 1 중심선 (S11) ∼ 제 4 중심선 (S24) 으로 둘러싸인 면적 이상으로 되어 있기 때문에, 신촬상 화상 (G2) 은 맵 (K) 의 어딘가의 일부를 나타내는 화상이 된다.
이 신촬상 화상 (G2) 은, 제어 수단 (9) 의 기억부 (91) 에 기억된다.
(4) 제 2 기억 공정
이어서, 도 1 에 나타내는 제어 수단 (9) 이 구비하는 패턴 매칭부 (93) 에 의해, 신촬상 화상 (G2) 이 먼저 형성된 맵 (K) 과 패턴 매칭된다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 신촬상 화상 (G2) 을 구성하는 각 픽셀 (P) 은 0 ∼ 255 까지의 256 가지의 계조로 나타내고 있는, 즉, 신촬상 화상 (G2) 은 고유의 명도 배분을 구비하고 있다. 또한, 도 5 에 있어서는, 신촬상 화상 (G2) 을 구성하는 각 픽셀 (P) 내의 4 개의 픽셀 (P) 을 그 계조와 함께 일례로서 명시하고 있는데, 도시하지 않은 다른 픽셀도 동일하게 0 ∼ 255 까지 중 어느 하나의 계조로 나타내고 있다.
패턴 매칭부 (93) 는, 예를 들어, 소정 해상도의 가상적인 화면에 표시된 맵 (K) 상에 신촬상 화상 (G2) 을 중첩시켜, 맵 (K) 상에서 예를 들어 1 픽셀 (P) 단위씩 신촬상 화상 (G2) 을 X 축 방향 또는 Y 축 방향으로 이동시켜 나가, 맵 (K) 중에 신촬상 화상 (G2) 과 동일 명도 배분의 영역을 찾아낸다 (패턴 매칭을 실시한다).
패턴 매칭부 (93) 는, 맵 (K) 중에 신촬상 화상 (G2) 과 동일 명도 배분의 영역을 찾아내면, 그 동일 명도 배분의 영역과 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 와의 거리와, 동일 명도 배분의 영역으로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 있는 방향을 기억부 (91) 에 기억한다. 즉, 맵 (K) 은 맵 (K) 내의 각 픽셀로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향과 거리에 대한 정보를 구비하고 있기 때문에, 그 동일 명도 배분의 영역 내의 각 픽셀로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향과 거리에 대한 정보도 당연히 구비하고 있다.
따라서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 패턴 매칭부 (93) 는, 그 동일 명도 배분의 영역 내의 예를 들어 1 개의 픽셀 (PC) (도 6 에 나타내는 예에 있어서는, 그 동일 명도 배분의 영역 내의 중심의 픽셀 (PC)) 을 선정하고, 그 픽셀 (PC) 로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 존재하는 방향과 거리의 정보, 즉, 도 6 에 나타내는 픽셀 (PC) 로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 중심을 나타내는 픽셀 (P0) 까지의 X 축 방향에 있어서의 거리 (PCx) 및 방향 (＋X 방향) 과 Y 축 방향에 있어서의 거리 (PCy) 및 방향 (＋Y 방향) 을 맵 (K) 으로부터 인출하여, 기억부 (91) 에 기억한다.
또, 상기 패턴 매칭에 있어서는, 맵 (K) 과 신촬상 화상 (G2) 을 동일한 비율로 가상 화면 상에서 압축시켜 각각의 압축 화상을 형성해도 된다. 즉, 예를 들어, 신촬상 화상 (G2) 및 맵 (K) 을 구성하는 픽셀이 종횡으로 3×3 나란한 것을 1 개의 픽셀로서 압축 변환하여 나타냄으로써, 맵 (K) 및 신촬상 화상 (G2) 의 정보량을 압축한다. 그리고, 양자의 압축 화상을 사용하여 패턴 매칭을 실시함으로써, 도 5 에 나타내는 맵 (K) 상에서 1 픽셀 (P) 분씩 신촬상 화상 (G2) 을 X 축 방향 또는 Y 축 방향으로 이동시켜 나가는 것보다 고속으로 패턴 매칭을 실시하는 것이 가능해진다.
(5-1) 확인 공정
이어서, 제 2 기억 공정에서 기억한 거리와 방향에 기초하여 척 테이블 (30) 과 매크로 촬상 수단 (51) 이 이동된다. 즉, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 척 테이블 (30) 이, -X 방향으로 거리 (PCx) 만큼 이동되고, 매크로 촬상 수단 (51) 이 ＋Y 방향으로 거리 (PCy) 만큼 이동된다.
그 후, 매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 이 촬상되어, 도 7 에 나타내는 확인용 촬상 화상 (G3) 이 형성된다. 그리고, 확인용 촬상 화상 (G3) 에 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 촬상되어 있는지 여부의 확인이 제어 수단 (9) 에 있어서 행해진다. 그 확인은, 등록 공정에서 등록한 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 와 확인용 촬상 화상 (G3) 을 패턴 매칭하여 실시된다. 또한, 그 확인은, 오퍼레이터가 확인용 촬상 화상 (G3) 을 보고 실시해도 된다.
그리고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 확인용 촬상 화상 (G3) 에는 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 찍혀 있기 때문에, 절삭 장치 (1) 의 제어 수단 (9) 은 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 를 찾아낼 수 있는 상태가 된다.
(5-2) 재실행 공정
한편, (5-1) 확인 공정에서 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가, 확인용 촬상 화상 (G3) 내에 촬상되어 있지 않은 경우도 있을 수 있다. 이것은, 제 2 기억 공정에 있어서, 맵 (K) 중에 제 1 기억 공정에서 형성된 신촬상 화상의 명도 배분과 동일한 영역이 복수 존재하는 경우 등이 있고, 그 결과, 패턴 매칭부 (93) 가 잘못된 패턴 매칭을 실시해 버리는 경우가 있기 때문이다.
구체적으로는, 예를 들어, 제 1 기억 공정에서 형성된 신촬상 화상이, 도 8 에 나타내는 신촬상 화상 (G4) 이었다고 가정하자. 이 경우에는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 패턴 매칭부 (93) 가, 맵 (K) 중에 일점 쇄선으로 나타내는 신촬상 화상 (G4) 과 동일 명도 배분이지만, 신촬상 화상 (G4) 을 촬상했을 때의 매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) 의 위치와는 상이한 위치의 영역 (도 9 에 있어서 이점 쇄선으로 나타내는 사각형 영역) 을 잘못하여 패턴 매칭해 버리는 경우가 있다.
이 경우에는, 제 2 기억 공정에 있어서, 잘못된 동일 명도 배분의 영역 내의 중심의 픽셀이 선정되어, 그 픽셀로부터 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 중심을 나타내는 픽셀 (P0) 까지의 X 축 방향에 있어서의 거리 및 방향과 Y 축 방향에 있어서의 거리 및 방향이, 맵 (K) 으로부터 인출되어 기억부 (91) 에 기억되어 버린다. 그 결과, 확인 공정에서, 척 테이블 (30) 과 매크로 촬상 수단 (51) 이 그 기억된 거리를 이동해도, 매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) 내에 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 는 들어오지 않기 때문에, 형성된 확인용 촬상 화상에 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 는 촬상되어 있지 않게 된다.
이 경우에 있어서는, 제 1 기억 공정에서 매크로 촬상 수단 (51) 이 촬상한 웨이퍼 (W) 의 위치와는 상이한 위치를 촬상하고, 제 1 기억 공정 이후의 각 공정을 재실행하는 재실행 공정을 실시하여, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 를 찾아낸다.
(6) 분할 예정 라인의 특정
상기와 같은 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 찾아내기, 즉, 확인 공정에서 확인용 촬상 화상 (G3) 내의 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 확인이, X 축 방향에 있어서 서로 떨어진 위치에 있는 2 개의 디바이스 (D) 에 대해 실시된다. 다음으로, 찾아낸 매크로 얼라인먼트 마크 (MA), 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 로부터 제 1 분할 예정 라인 (S1) 및 제 2 분할 예정 라인 (S2) 이 특정된다.
먼저, 예를 들어, 웨이퍼 (W) 의 제 1 분할 예정 라인 (S1) 을 X 축 방향과 대략 평행하게 맞추는 러프한 θ 맞춤이 실시된다. 러프한 θ 맞춤은, 2 개의 러프한 θ 맞춤용의 촬상 화상 (예를 들어, 확인 공정에 있어서 매크로 촬상 수단 (51) 에 의해 촬상된 확인용 촬상 화상 (G3)) 의 각 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 Y 축 좌표 위치가 대략 일치하도록, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 도 1 에 나타내는 척 테이블 (30) 이 회전 수단 (31) 에 의해 각도 조정된다.
그리고, 척 테이블 (30) 이 X 축 방향으로 디바이스 (D) 몇 개분만큼 이동한 후, 매크로 촬상 수단 (51) 에 의한 촬상이 이루어져, 어느 디바이스 (D) 의 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 찍힌 러프한 θ 맞춤용의 촬상 화상이 형성된다. 먼저 사용한 러프한 θ 맞춤용의 촬상 화상의 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 Y 축 좌표 위치와 추가로 형성된 러프한 θ 맞춤용의 촬상 화상의 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 Y 축 좌표 위치가 대략 일치하도록, 척 테이블 (30) 이 회전 수단 (31) 에 의해 각도 조정되고, X 축 방향으로 떨어진 위치에 있는 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 를 연결하는 직선이 X 축 방향과 대략 평행하게 되어, 제 1 분할 예정 라인 (S1) 을 X 축 방향과 대략 평행하게 하는 러프한 θ 맞춤이 완료된다.
다음으로, 도 1 에 나타내는 절삭 장치 (1) 는, 마이크로 촬상 수단 (52) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 촬상이 가능한 상태가 된다. 또, 마이크로 촬상 수단 (52) 의 촬상 영역의 중앙에, 먼저 찾아낼 수 있었던 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 의 하나가 위치되어진다.
제어 수단 (9) 에 의한 제어하에서, 절삭 이송 수단 (11) 에 의해, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한 척 테이블 (30) 이 도 2 에 나타내는 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 와 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 의 X 축 방향에 있어서의 거리 (Lx1) (기억부 (91) 에 기억되어 있는 거리 (Lx1)) 만큼 이동되고, 또, 인덱스 이송 수단 (12) 에 의해, 마이크로 촬상 수단 (52) 이 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 와 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 의 Y 축 방향에 있어서의 거리 (Ly1) (기억부 (91) 에 기억되어 있는 거리 (Ly1)) 만큼 이동된다. 그 후, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 이 마이크로 촬상 수단 (52) 에 의해 촬상되어, 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 가 찍힌 고정밀도 θ 맞춤용의 촬상 화상이 형성된다.
고정밀도의 θ 맞춤은, 예를 들어, 하나의 제 1 분할 예정 라인 (S1) 에 인접하고 X 축 방향에 있어서 서로 떨어진 위치에 있는 2 개의 디바이스 (D) 의 각 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 가 찍힌 고정밀도 θ 맞춤용의 촬상 화상을 사용하여 실시된다. 그 2 개의 고정밀도 θ 맞춤용 촬상 화상의 각 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 의 Y 축 좌표 위치의 어긋남이 허용치 내가 될 때까지, 척 테이블 (30) 이 회전 수단 (31) 에 의해 각도 조정되어, 고정밀도의 θ 맞춤이 완료된다.
또한, 도 1 에 나타내는 척 테이블 (30) 이 X 축 방향으로 이동하여, 마이크로 촬상 수단 (52) 의 촬상 영역에 예를 들어 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 중심이 위치되어지고, 마이크로 촬상 수단 (52) 에 의해 촬상 화상이 형성되어, 그 촬상 화상 중의 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 가 인식된다. 그리고, 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 의 Y 축 좌표 위치의 어긋남이 허용치 내에 있는지 여부가 판정되어, 허용치 밖인 경우에는, 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 의 Y 축 좌표 위치의 어긋남이 허용치 내에 도달하도록, 마이크로 촬상 수단 (52) 이 인덱스 이송 수단 (12) 에 의해 Y 축 방향으로 적절히 이동된다.
마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 의 Y 축 좌표 위치의 어긋남이 허용치 내에 도달한 후, 인덱스 이송 수단 (12) 이, 도 2 에 나타내는 마이크로 얼라인먼트 마크 (MB) 로부터 제 1 분할 예정 라인 (S1) 의 폭 방향의 중심선까지의 거리 (Ly2) 만큼 마이크로 촬상 수단 (52) 을 Y 축 방향으로 이동시킴으로써, 마이크로 촬상 수단 (52) 의 기준선 (헤어라인) 을 제 1 분할 예정 라인 (S1) 에 겹치는 헤어라인 맞춤이 이루어진다. 그리고, 헤어라인이 제 1 분할 예정 라인 (S1) 에 겹쳐질 때의 Y 축 방향의 헤어라인의 좌표 위치가, 절삭 블레이드 (63) 가 웨이퍼 (W) 를 실제로 절삭할 때에 절삭 수단 (6) 이 위치되어지는 위치로서 제어 수단 (9) 의 기억부 (91) 에 기억된다.
상기와 같이 하여, 제 1 분할 예정 라인 (S1) 을 실제로 절삭할 때의 Y 축 방향의 좌표 위치가 기억부 (91) 에 기억된 후, 척 테이블 (30) 이 회전 수단 (31) 에 의해 90 도 정확하게 회전되어, 웨이퍼 (W) 의 제 2 분할 예정 라인 (S2) 을 X 축 방향과 평행하게 맞추는 고정밀도의 θ 맞춤이 실시되고, 이어서, 제 2 분할 예정 라인 (S2) 을 실제로 절삭할 때에 절삭 수단 (6) 이 위치되어지는 Y 축 좌표 위치가 검출되어 기억부 (91) 에 기억된다.
이로써, 절삭 장치 (1) 에 있어서, 새로운 웨이퍼 (W) 의 제 1 분할 예정 라인 (S1) 및 제 2 분할 예정 라인 (S2) 이 특정된 상태가 된다.
이상 (1) 등록 공정 ∼ (6) 분할 예정 라인의 특정에 있어서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법에 있어서는, 가공을 실시하는 새로운 웨이퍼 (W) 의 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 를 찾아낼 때에, 종래 실시했던 스파이럴 서치를 실시할 필요가 없고, 바꾸어 말하면, 한 번 맵 (K) 을 형성하면, 새로운 웨이퍼 (W) 에 대한 매크로 촬상 수단 (51) 의 촬상 영역 (510) 의 소용돌이형상의 이동에 수반되는 복수 회의 촬상이 필요없이, 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 를 재빠르게 찾아내어, 얼라인먼트 시간을 단축할 수 있다.
또, (5-1) 확인 공정에서 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 가 촬상되어 있지 않으면, 전회의 (3) 제 1 기억 공정에서 촬상한 웨이퍼 (W) 의 위치와는 상이한 위치를 촬상하고, (3) 제 1 기억 공정 이후의 상기 각 공정을 재실행하는 재실행 공정을 구비함으로써, 확실하게 매크로 얼라인먼트 마크 (MA) 를 찾아내는 것이 가능해진다.
(7) 웨이퍼의 절삭
이어서, 도 1 에 나타내는 절삭 장치 (1) 는 척 테이블 (30) 에 흡인 유지되어 있는 새로운 웨이퍼 (W) 를 절삭 가공한다. 예를 들어, 먼저, 제어 수단 (9) 의 기억부 (91) 에 기억된 제 1 분할 예정 라인 (S1) 을 실제로 절삭할 때의 Y 축 좌표 위치에, 절삭 수단 (6) 이 인덱스 이송 수단 (12) 에 의해 위치되어진다. 또, 제어 수단 (9) 에 의한 제어하에서, 절입 이송 수단 (16) 이 절삭 수단 (6) 을 -Z 방향으로 강하시켜 나가, 소정의 절입 이송 위치에 절삭 수단 (6) 이 위치되어진다. 그리고, 절삭 이송 수단 (11) 이, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 척 테이블 (30) 을 절삭 수단 (6) 을 향해 소정의 절삭 이송 속도로 절삭 이송한다.
도시하지 않은 모터가, 절삭 수단 (6) 의 회전축 (60) 을 고속 회전시킴으로써, 회전축 (60) 에 고정된 절삭 블레이드 (63) 가 회전축 (60) 의 회전에 수반하여 회전을 하면서 웨이퍼 (W) 에 절입되어, 제 1 분할 예정 라인 (S1) 을 절삭해 간다.
절삭 블레이드 (63) 가 제 1 분할 예정 라인 (S1) 의 절삭을 마치는 X 축 방향의 소정 위치까지 척 테이블 (30) 이 진행되면, 절입 이송 수단 (16) 이 절삭 수단 (6) 을 상승시켜 절삭 블레이드 (63) 를 웨이퍼 (W) 로부터 이간시키고, 이어서, 절삭 이송 수단 (11) 이 척 테이블 (30) 을 절삭 이송 개시 위치로 되돌린다. 그리고, 인덱스 이송 수단 (12) 이, 인덱스 이송량만큼 절삭 수단 (6) 을 Y 축 방향으로 이동시킴으로써, 절삭된 제 1 분할 예정 라인 (S1) 의 근처에 위치하는 제 1 분할 예정 라인 (S1) 에 대해 절삭 블레이드 (63) 가 위치되어진다. 그리고, 앞서와 동일하게 절삭 가공이 실시되어 간다. 이하, 순차적으로 동일한 절삭을 실시함으로써, 모든 제 1 분할 예정 라인 (S1) 이 절삭된다.
그리고, 척 테이블 (30) 을 90 도 회전시키고 나서 제 2 분할 예정 라인 (S2) 의 절삭이 실시됨으로써, 웨이퍼 (W) 의 모든 분할 예정 라인이 종횡으로 전부 절삭된다.
본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법의 각 공정은 상기 서술한 실시형태로 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러가지 상이한 형태로 실시될 수 있는 것은 물론이다. 또, 첨부된 도면에 도시되어 있는 절삭 장치 (1) 의 구성 요소에 대해서도, 이것으로 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경 가능하다.
본 발명에 관련된 얼라인먼트 방법은, 웨이퍼 (W) 에 대해 레이저 조사에 의해 원하는 가공을 실시하는 레이저 가공 장치에 있어서 실시되어도 된다.
W : 웨이퍼
Wa : 웨이퍼의 표면
S1 : 제 1 분할 예정 라인
S2 : 제 2 분할 예정 라인
D : 디바이스
Wb : 웨이퍼의 이면
F : 환상 프레임
T : 다이싱 테이프
1 : 절삭 장치
10 : 기대
14 : 문형 칼럼
11 : 절삭 이송 수단
12 : 인덱스 이송 수단
16 : 절입 이송 수단
30 : 척 테이블
30a : 유지면
31 : 회전 수단
32 : 클램프
6 : 절삭 수단
60 : 회전축
61 : 하우징
63 : 절삭 블레이드
51 : 매크로 촬상 수단
52 : 마이크로 촬상 수단
9 : 제어 수단
91 : 기억부
92 : 맵 형성부
93 : 패턴 매칭부

Claims (2)

  1. 표면에 설정된 제 1 분할 예정 라인과 그 제 1 분할 예정 라인과 교차하는 제 2 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼를 척 테이블에 유지시키고, 그 척 테이블이 유지한 웨이퍼를 촬상 수단으로 촬상하여, 그 각 영역에 배치된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 그 제 1 분할 예정 라인 및 그 제 2 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법으로서,
    그 촬상 수단의 촬상 영역은 그 각 영역보다 작고, 그 촬상 영역보다 작은 영역에서 그 얼라인먼트 마크를 등록하는 등록 공정과,
    그 촬상 수단이 촬상한 복수의 화상을 결합시켜, 그 제 1 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 1 중심선과, 인접하는 그 제 1 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 2 중심선과, 그 제 2 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 3 중심선과, 인접하는 그 제 2 분할 예정 라인의 폭의 중심을 통과하는 제 4 중심선의 4 개의 중심선으로 둘러싸인 면적 이상의 면적으로 그 얼라인먼트 마크를 포함한 결합 화상을 형성하고, 그 결합 화상의 각 픽셀로부터 그 얼라인먼트 마크가 존재하는 방향과 거리를 기억한 맵을 형성하는 맵 형성 공정과,
    새롭게 그 척 테이블에 유지시킨 웨이퍼를 그 촬상 수단으로 촬상한 신촬상 화상을 기억하는 제 1 기억 공정과,
    그 신촬상 화상을 그 맵과 패턴 매칭시켜, 그 맵 중에 그 신촬상 화상과 동일 명도 배분의 영역을 찾아내어, 그 동일 명도 배분의 영역과 그 얼라인먼트 마크와의 거리와, 그 동일 명도 배분의 영역으로부터 그 얼라인먼트 마크가 있는 방향을 기억하는 제 2 기억 공정과,
    그 제 2 기억 공정에서 기억한 그 거리와 그 방향에 기초하여 그 척 테이블을 이동시킨 후, 그 촬상 수단으로 웨이퍼를 촬상한 화상에 그 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있는지 여부를 확인하는 확인 공정과,
    그 확인 공정에서 그 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있으면, 그 얼라인먼트 마크로부터 그 제 1 분할 예정 라인 및 그 제 2 분할 예정 라인을 특정하는 얼라인먼트 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인 공정에서 상기 얼라인먼트 마크가 촬상되어 있지 않으면, 전회의 상기 제 1 기억 공정에서 촬상한 웨이퍼의 위치와는 상이한 위치를 촬상하고, 그 제 1 기억 공정 이후의 상기 각 공정을 재실행하는 재실행 공정을 구비하는, 얼라인먼트 방법.
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