專利名稱：半導(dǎo)體晶圓的定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)半導(dǎo)體晶圓的槽口等定位用部位(定位標(biāo)記)進(jìn)行對位的半
導(dǎo)體晶圓的定位裝置。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，公知有如下的技術(shù)方案。例如公知有這樣的結(jié)構(gòu)通 過由光學(xué)傳感器測定被保持載物臺載置并吸附保持的半導(dǎo)體晶圓(以下簡稱作"晶圓")的 周緣位置，不僅算出晶圓的中心位置，還算出晶圓外周的槽口、定位平面等定位用部位的位 置相位。并且，利用該計(jì)算結(jié)果，根據(jù)晶圓中心位置相對于保持載物臺的中心位置在X軸坐 標(biāo)方向上的偏差和在Y軸坐標(biāo)方向上的偏差，控制保持載物臺在X軸坐標(biāo)方向及Y軸坐標(biāo) 方向上的移動(dòng)。另外，控制保持載物臺的旋轉(zhuǎn)，使得槽口等定位部位于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)相位 位置(參照日本國發(fā)明專利第3820278號公報(bào))。 另外，隨著高密度安裝的要求，傾向于將晶圓厚度從100iim減薄至50iim、甚至更 小。因此，這使得晶圓強(qiáng)度變得極低。為了使薄型化后的晶圓具有剛性，僅保留晶圓的外周 部分不進(jìn)行磨削地對該晶圓進(jìn)行磨削，在該外周形成由環(huán)狀凸部構(gòu)成的加強(qiáng)部。在該加強(qiáng) 部內(nèi)側(cè)的扁平凹部形成電路圖案來處理晶圓。 在晶圓外周形成有加強(qiáng)部的晶圓除具有剛性之外，在扁平凹部還形成有電路圖 案。因而，即使不在電路圖案上粘貼表面保護(hù)用的帶，也能有效地起到保護(hù)電路圖案的作用。 但是，由于利用具有吸盤的輸送機(jī)構(gòu)吸附晶圓，將晶圓輸送到各工序，因此，使電 路圖案面朝下地吸附晶圓上整個(gè)面呈扁平狀的背面。因此，在將晶圓交接到定位工序時(shí)，在 定位載物臺的中央進(jìn)行升降的吸盤與電路圖案直接接觸而吸附保持晶圓。
因而，將產(chǎn)生因與吸盤的接觸而導(dǎo)致電路損傷這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于能夠不損傷晶圓上的電路地將晶圓正確地定位。 —種半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，其用于在外周具有由環(huán)狀凸部構(gòu)成的加強(qiáng)部、在該
加強(qiáng)部內(nèi)側(cè)的扁平凹部形成有電路圖案，并且在該加強(qiáng)部以切去其局部的方式形成有定位
部的半導(dǎo)體晶圓，其中，上述裝置包括保持載物臺，其能夠旋轉(zhuǎn)，包括具有大于等于上述半
導(dǎo)體晶圓外形的尺寸的晶圓載置面；光學(xué)傳感器，其用于對上述電路圖案的面朝下地載置
于保持載物臺上的半導(dǎo)體晶圓外周的上述定位部進(jìn)行檢測；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于使上述保持
載物臺旋轉(zhuǎn)；控制部，其根據(jù)上述光學(xué)傳感器的檢測結(jié)果進(jìn)行半導(dǎo)體晶圓的對位。 采用該半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，由于保持載物臺具有大于等于晶圓的外形的尺
寸，因此，在以電路圖案的面朝下的方式將晶圓交接到保持載物臺的情況下，僅有由環(huán)狀凸
部構(gòu)成的加強(qiáng)部與保持載物臺相接觸。因而，能夠避免電路圖案與保持載物臺直接接觸，因
此，不會(huì)損傷電路圖案。
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另外，對于僅有加強(qiáng)部受保持載物臺保持的晶圓，隨著保持載物臺的旋轉(zhuǎn)而利用
光傳感器監(jiān)視該晶圓外周部。在檢測晶圓的周緣位置時(shí)，能夠根據(jù)規(guī)定的計(jì)算式計(jì)算晶圓 中心位置。 并且，根據(jù)形成于晶圓周部的槽口等定位部的位置檢測結(jié)果，使保持載物臺旋轉(zhuǎn)
移動(dòng)。能夠利用該旋轉(zhuǎn)將定位部修正為預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)相位位置。 另外，在上述裝置中，保持載物臺的至少包含形成于加強(qiáng)部的定位部在內(nèi)的、靠外 側(cè)的載置區(qū)域由透明構(gòu)件構(gòu)成，由隔著保持載物臺的透明部位相面對配設(shè)的投光器和受光 器構(gòu)成光學(xué)傳感器。 采用該構(gòu)造，能夠僅保持晶圓的加強(qiáng)部，且能夠利用由投光器和受光器構(gòu)成的光 傳感器通過保持載物臺的透明構(gòu)件正確地檢測晶圓的周緣位置。 另外，上述裝置優(yōu)選包括引導(dǎo)構(gòu)件，該引導(dǎo)構(gòu)件從徑向按壓被載置于保持載物臺 上的半導(dǎo)體晶圓，以使半導(dǎo)體晶圓的中心位置對準(zhǔn)保持載物臺的中心。
還優(yōu)選為，引導(dǎo)構(gòu)件是豎立設(shè)置的短圓柱狀的引導(dǎo)銷。 還優(yōu)選為，引導(dǎo)銷具有使其與半導(dǎo)體晶圓相抵接的抵接面與半導(dǎo)體晶圓的外周曲 率相一致的凹入彎曲面。 被搬入到保持載物臺上的晶圓的中心與保持載物臺的中心并不一定必須對齊。另 外，形成于晶圓外周的槽口等定位部的相位位置也不確定。 但是，采用該構(gòu)造，能通過使各引導(dǎo)構(gòu)件移動(dòng)到保持載物臺的中心側(cè)，對被引導(dǎo)構(gòu) 件抵接按壓周緣的晶圓的位置進(jìn)行修正。即，對晶圓進(jìn)行定心處理。 在該定心過程中，引導(dǎo)構(gòu)件會(huì)直接抵接于晶圓的周緣。但是，由于晶圓的外周部成 為被環(huán)狀的加強(qiáng)部加強(qiáng)的厚壁狀態(tài)，因此，也不會(huì)因其與引導(dǎo)構(gòu)件的抵接而受到損傷，晶圓 能夠在保持載物臺上順暢地滑動(dòng)移動(dòng)。另外，由于不需要通過計(jì)算求出中心對位，因此，能 夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行晶圓的定心，從而能夠謀求處理周期的縮小。換言之，有助于提高連續(xù)處 理許多個(gè)晶圓時(shí)的處理效率。 另外，上述裝置優(yōu)選包括使保持載物臺在水平面上沿相正交的兩個(gè)方向水平移動(dòng) 的水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制部根據(jù)利用由CCD攝像機(jī)構(gòu)成的光學(xué)傳感器拍攝到的圖像信息進(jìn)行 半導(dǎo)體晶圓的對位。 采用該構(gòu)造，在使保持載物臺旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過由CCD攝像機(jī)掃描晶圓周緣，能夠檢測 槽口等的相位位置。根據(jù)該檢測結(jié)果，能夠用作晶圓的朝向修正用的信息。


為了說明發(fā)明，圖示了現(xiàn)今被認(rèn)為較佳的幾個(gè)實(shí)施方式，但應(yīng)理解為發(fā)明并不限 于圖示的構(gòu)造及方案。
圖1是定位裝置的局部剖切主視圖。
圖2是對保持載物臺的主要部分加以放大的縱剖視圖。 圖3是保持載物臺的俯視圖。 圖4 6是表示對位動(dòng)作的過程的主視圖。 圖7是作為處理對象的半導(dǎo)體晶圓的局部剖切立體圖。 圖8是從背面?zhèn)瓤吹降淖鳛樘幚韺ο蟮陌雽?dǎo)體晶圓的立體圖。
圖9是對位處理的流程圖。
圖10是定位裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。 圖1表示本發(fā)明的定位裝置的主視圖，圖2表示其俯視圖。 如圖7及圖8所示，作為該定位裝置的處理對象的晶圓W被以保留其背面的外周部不進(jìn)行磨削的方式進(jìn)行磨削。即，在晶圓W上沿著該晶圓的背面外周部形成厚壁的環(huán)狀加強(qiáng)部r。在該環(huán)狀加強(qiáng)部r內(nèi)側(cè)的扁平凹部c上形成有電路圖案。晶圓W以使圖案面朝下、整個(gè)面為平坦?fàn)畹谋趁娉系淖藨B(tài)、由輸送用吸盤等吸附該晶圓W上表面而進(jìn)行該晶圓W的搬入搬出。 如圖1所示，定位裝置包括用于載置吸附晶圓W的保持載物臺1、用于對作為定位部形成在晶圓W外周的槽口n的相位位置進(jìn)行檢測的光傳感器2、用于對晶圓W進(jìn)行中心對準(zhǔn)(定心)的作為引導(dǎo)構(gòu)件的4根引導(dǎo)銷3。 如圖1 圖3所示，保持載物臺1利用由玻璃或聚碳酸酯等透明樹脂材料構(gòu)成的硬質(zhì)的透明構(gòu)件構(gòu)成。保持載物臺l是直徑大于晶圓的直徑的圓板狀。另外，保持載物臺1以與金屬制的基座4同心的狀態(tài)安裝在基座4上，該金屬制的基座4能在圖10所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9帶動(dòng)下繞通過保持載物臺中心的縱向軸線Z旋轉(zhuǎn)。 在基座4的內(nèi)部形成有與圖10所示的真空裝置14連通的用于抽吸的流路5。該流路5與形成在保持載物臺1的外周附近的多個(gè)吸附孔6連通連接。吸附孔6被設(shè)置于在被保持載物臺1載置的晶圓W的中心與保持載物臺中心對齊的狀態(tài)下與晶圓W的環(huán)狀加強(qiáng)部r相面對的位置。 另外，基座4構(gòu)成為晶圓W的半徑減去槽口 n的深度所得到的、半徑小于晶圓W半徑的圓板狀。在被保持載物臺1載置的晶圓W的中心與保持載物臺1的中心對齊的狀態(tài)下，晶圓W的槽口 n位于基座4的外側(cè)。 在保持載物臺1的外周的4處以朝向保持載物臺中心的放射狀(沿徑向)呈缺口狀地形成有允許引導(dǎo)銷3進(jìn)出的缺口 7，并使缺口 7相對于載物臺中心(縱向軸線Z)點(diǎn)對稱。各缺口 7的深度設(shè)定為在晶圓中心與保持載物臺1的中心對齊的狀態(tài)下各缺口 7與晶圓W的外緣位置相接觸。 引導(dǎo)銷3形成為向保持載物臺1的上下突出的短圓柱狀，豎立設(shè)置于可動(dòng)臂8的前端?？蓜?dòng)臂8可被圖10所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)為水平地直線往返運(yùn)動(dòng)。隨著該驅(qū)動(dòng)，各引導(dǎo)銷3沿著各自的缺口 7進(jìn)入及退出。 光傳感器2采用投光器2a與受光器2b隔著保持載物臺1相面對的透射型的構(gòu)造。
即，以使載置于保持載物臺1上的晶圓W的外周部位于光傳感器2的檢測區(qū)域的方式，配置
該光傳感器2。另外，光傳感器2相當(dāng)于本發(fā)明發(fā)明內(nèi)容中的光學(xué)傳感器。 接著，使用上述構(gòu)造的晶圓W的定位裝置，根據(jù)圖4 圖6及圖7所示的流程圖說
明晶圓W的對位處理。 首先，如圖4所示，利用輸送用吸盤對處于整個(gè)面呈扁平狀的背面朝上的姿態(tài)的晶圓W的背面加以吸附保持而將該晶圓W搬入及轉(zhuǎn)移到保持載物臺l上(步驟S1)。此時(shí)，晶圓W的中心與保持載物臺1的中心并不一定是對齊的，而且晶圓外周的槽口 n的相位位置也不確定。 接著，如圖5所示，各引導(dǎo)銷3朝向各缺口 7移動(dòng)，到達(dá)缺口 7的里端。在該狀態(tài)下，使晶圓W的中心對準(zhǔn)保持載物臺1的中心，而且對吸附孔6施加負(fù)壓。經(jīng)過中心對準(zhǔn)后的晶圓W在環(huán)狀加強(qiáng)部r處受到吸附而被保持在保持載物臺上表面(步驟S2)。
在晶圓W的定心以及吸附保持完成后，各引導(dǎo)銷3自缺口 7后退(步驟S3)。之后，如圖6所示，保持載物臺1向規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)一圈(步驟S4)。在該旋轉(zhuǎn)過程中，自投光器2a向晶圓外周部照射檢測光。透射過保持載物臺l后的檢測光由受光器2b接受。其間，檢測出晶圓外周的槽口 n的相位位置(步驟S5)。將該檢測信息存儲在設(shè)于控制部11的作為存儲部的存儲器12中。 在控制部11中，設(shè)于其內(nèi)部的運(yùn)算處理部13讀取存儲于存儲器12中的槽口 n的檢測信息和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)相位位置，通過對兩信息的比較運(yùn)算，將槽口 n的偏差換算為角度計(jì)算而得到槽口 n的偏差(步驟S6)。 之后，根據(jù)所求得的偏差，控制保持載物臺1的旋轉(zhuǎn)，將槽口 n移動(dòng)修正到基準(zhǔn)相位位置(步驟S7)。 至此，定位處理結(jié)束，定位后的晶圓W被輸送用吸盤從上表面吸附保持，并被自保持載物臺l搬出。 采用上述實(shí)施例裝置，由于保持載物臺1具有大于等于晶圓W外形的尺寸，因此，即使以電路圖案面朝下的方式將晶圓W交接到保持載物臺l，也僅是環(huán)狀加強(qiáng)部r與保持載物臺l相接觸。因而，能夠避免扁平凹部c的電路圖案與保持載物臺l直接接觸，因此，不會(huì)損傷電路圖案。 本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，也可以如下地變形實(shí)施。 (1)在上述實(shí)施例裝置中，由分別獨(dú)立的構(gòu)件構(gòu)成保持載物臺1和基座4，但也可以省去基座4而僅利用由透明構(gòu)件構(gòu)成的保持載物臺1。 (2)在上述實(shí)施例裝置中，也可以是在保持載物臺1的下方配設(shè)反射型的光傳感器2，通過透明的保持載物臺1從下方監(jiān)視晶圓外周部的形態(tài)。 (3)在上述實(shí)施例裝置中，也可以在保持載物臺1的上方配設(shè)反射型的光傳感器2
來進(jìn)行實(shí)施。在該構(gòu)造的情況下，保持載物臺l也可以不是透明構(gòu)件。 (4)也能夠通過使相面對的引導(dǎo)銷3互相平行地彼此反向往返移動(dòng)，來進(jìn)行晶圓W
的定心。 (5)也可以將作為引導(dǎo)構(gòu)件的引導(dǎo)銷3的晶圓抵接面做成與晶圓外周相接觸的平坦面、接近平坦面的彎曲面、與晶圓外周的曲率一致的內(nèi)凹彎曲面。在該構(gòu)造的情況下，引導(dǎo)銷能夠以比圓弧狀的引導(dǎo)銷的點(diǎn)接觸更大的面積與晶圓外周相接觸，因此，能夠進(jìn)一步降低接觸時(shí)的沖撞、接觸應(yīng)力的集中。 (6)上述實(shí)施例裝置也可以將作為定位部在晶圓外周去除其局部而有定位平面的帶有加強(qiáng)部的晶圓W作為處理對象。 (7)在上述實(shí)施例裝置中，也可以由CCD攝像機(jī)拍攝受保持載物臺l載置保持的晶圓W，由獲取的圖像信息求出晶圓W的位置信息(坐標(biāo))而進(jìn)行晶圓W相對于保持載物臺1的中心對位。在這種情況下，能夠通過將保持載物臺1構(gòu)成為能夠沿正交的2個(gè)方向水平移動(dòng)，進(jìn)行中心對位。 另外，基于槽口 n進(jìn)行的對位中，首先進(jìn)行獲取的圖像與預(yù)先獲取的基準(zhǔn)圖像的圖案匹配，求得兩圖像的錯(cuò)位量及錯(cuò)位方向。根據(jù)這些錯(cuò)位量等，使晶圓W的位置移動(dòng)修正得與基準(zhǔn)圖像的位置對齊即可。 另外，作為使保持載物臺l水平移動(dòng)的構(gòu)造，例如將保持載物臺l配設(shè)在上下兩層的可動(dòng)臺上，使這些可動(dòng)臺能沿著互相正交的導(dǎo)軌移動(dòng)。即，各可動(dòng)臺能夠利用與電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置連結(jié)的螺旋進(jìn)給機(jī)構(gòu)往返移動(dòng)。 (8)在上述實(shí)施例裝置中，作為處理對象的晶圓W的圖案面向外暴露，但也可以使用在圖案面粘貼有保護(hù)帶的實(shí)施方式。 本發(fā)明能夠不脫離其思想或本質(zhì)地以其他的具體形式實(shí)施，因而，作為表明發(fā)明保護(hù)范圍的內(nèi)容，并不是以上說明，應(yīng)參照本申請的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，用于在外周具有由環(huán)狀凸部構(gòu)成的加強(qiáng)部、在該加強(qiáng)部內(nèi)側(cè)的扁平凹部形成有電路圖案、并且在該加強(qiáng)部以切去其局部的方式形成有定位部的半導(dǎo)體晶圓，其特征在于，上述裝置包括保持載物臺，其能夠旋轉(zhuǎn)，包括具有大于等于上述半導(dǎo)體晶圓外形的尺寸的晶圓載置面；光學(xué)傳感器，其用于對上述電路圖案的面朝下地載置于保持載物臺上的半導(dǎo)體晶圓外周的上述定位部進(jìn)行檢測；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于使上述保持載物臺旋轉(zhuǎn)；控制部，其根據(jù)上述光學(xué)傳感器的檢測結(jié)果進(jìn)行半導(dǎo)體晶圓的對位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，其中，上述保持載物臺的至少包含形成于上述加強(qiáng)部的定位部在內(nèi)的、靠外側(cè)的載置區(qū)域由 透明構(gòu)件構(gòu)成；上述光學(xué)傳感器由隔著上述保持載物臺的透明部位相面對配設(shè)的投光器和受光器構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，其中， 上述裝置還包括引導(dǎo)構(gòu)件，其從徑向按壓被載置于上述保持載物臺上的半導(dǎo)體晶圓，以使半導(dǎo)體晶圓 的中心位置對準(zhǔn)保持載物臺的中心。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，其中， 上述引導(dǎo)構(gòu)件是豎立設(shè)置的短圓柱狀的引導(dǎo)銷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，其中， 上述引導(dǎo)銷具有使其與上述半導(dǎo)體晶圓相抵接的抵接面與半導(dǎo)體晶圓的外周曲率相 一致的凹入彎曲面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓的定位裝置，其中，該定位裝置包括使上述保持載物臺在水平面上沿相正交的兩個(gè)方向水平移動(dòng)的水平 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；上述控制部根據(jù)利用由CCD攝像機(jī)構(gòu)成的光學(xué)傳感器拍攝到的圖像信息進(jìn)行半導(dǎo)體 晶圓的對位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶圓的定位裝置。使具有沿外周部由環(huán)狀凸部構(gòu)成的加強(qiáng)部的晶圓的、形成在該加強(qiáng)部內(nèi)側(cè)的圖案面朝下地、將該晶圓載置于包括具有大于等于晶圓外形的尺寸的晶圓載置面的保持載物臺1上，使多根引導(dǎo)銷進(jìn)入到形成于加強(qiáng)部的各缺口中而進(jìn)行中心對準(zhǔn)。之后，一邊在吸附保持晶圓的加強(qiáng)部的狀態(tài)下使保持載物臺旋轉(zhuǎn)，一邊由光傳感器檢測設(shè)于晶圓外周的定位部。
文檔編號H01L21/68GK101777509SQ20101000180
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者山本雅之, 池田諭 申請人:日東電工株式會(huì)社