JP2002334924A - Sealed wafer carrier, reading device and method for reading mark on wafer in carrier - Google Patents
Sealed wafer carrier, reading device and method for reading mark on wafer in carrierInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体ウェハを密閉式のウェハキャリヤ内に収
容した状態で、小型の光学機器を使用して外部から正確
にドットマークを読み取ることができるウェハキャリヤ
と、そのドットマークの読取り装置及び読取り方法を提
供する。
【解決手段】 密閉式のウェハキャリヤは、収容される
半導体ウェハ(W) の周面に対向する一部に透明窓部(15)
を有すると共に、同窓部(15)の内面近傍に複数の反射鏡
(16)がウェハ収容間隔をおいて配されている。更に、前
記透明窓部(15)の設置部位にあって、半導体ウェハ(W)
の収納位置に対応して各ウェハ(W) の周縁と前記透明窓
部(15)の内面との間の距離を一定に保持するスペーサ(1
8)が配され、前記反射鏡(16)とキャリヤ内に収容される
半導体ウェハ(W) の周縁マーク形成面との間には、リレ
ーレンズ(19)が配されている。撮像機(17)はその受光軸
を前記透明窓部(15)に略直交して配しており、同撮像機
(17)を多段に配されるウェハ(W) の中心軸線に平行に各
ウェハ間隔で制御移動させる。
(57) Abstract: A wafer carrier capable of accurately reading dot marks from the outside using a small optical device while a semiconductor wafer is housed in a sealed wafer carrier, and the dot marks. A reading device and a reading method. A sealed wafer carrier has a transparent window (15) at a part facing a peripheral surface of a semiconductor wafer (W) to be accommodated.
And a plurality of reflectors near the inner surface of the window (15).
(16) are arranged with a wafer accommodation interval. Furthermore, at the installation site of the transparent window (15), the semiconductor wafer (W)
Spacers (1) for keeping a constant distance between the peripheral edge of each wafer (W) and the inner surface of the transparent window (15) corresponding to the storage position of (1).
8), and a relay lens (19) is arranged between the reflecting mirror (16) and the peripheral mark forming surface of the semiconductor wafer (W) housed in the carrier. The imaging device (17) has its light receiving axis arranged substantially orthogonal to the transparent window (15),
(17) is controlled and moved at intervals of each wafer in parallel with the central axis of the wafers (W) arranged in multiple stages.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は複数枚の半導体ウェ
ハの各マーク形成領域に形成された各種のマークを密閉
式ウェハキャリヤ内に収容された状態で光学的に順次読
み取るに好適な密閉式ウェハキャリヤと、前記マークの
読取装置及び読取方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealed wafer suitable for optically sequentially reading various marks formed in respective mark forming areas of a plurality of semiconductor wafers while being housed in a sealed wafer carrier. The present invention relates to a carrier, a reading device and a reading method of the mark.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体の製造工程にあっては、各工程ご
とに多様で且つ厳密な製造条件を設定する必要があり、
これらを管理するために、半導体ウェハの一部表面に数
字、文字、ドットによる二次元コード或いはバーコード
などからなるマークが表示される。しかして、半導体の
製造工程数は100工程以上にも及び、しかも各工程に
おいて多数の素子形成処理や平坦化処理がなされる。こ
れらの処理には、例えばレジスト塗布、レジスト上への
パターンの縮小投影やレジスト現像、或いは銅配線など
により発生するギャップの埋め込みのための絶縁膜や金
属膜などの各種の成膜による平坦化がある。2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, it is necessary to set various and strict manufacturing conditions for each process.
In order to manage these, a mark composed of a two-dimensional code or a bar code using numerals, characters, and dots is displayed on a partial surface of the semiconductor wafer. Thus, the number of semiconductor manufacturing steps is over 100, and many element forming processes and planarizing processes are performed in each process. These processes include, for example, resist coating, reduction projection of a pattern on the resist, resist development, or planarization by various kinds of film formation such as an insulating film or a metal film for filling a gap generated by copper wiring or the like. is there.
【0003】ところで、上記ドットマーキングは、通
常、連続パルスレーザビームを光学系を介して半導体ウ
ェハの一部表面に照射することによりなされる。しか
も、このマーキングは一回に限らず、各製造工程の履歴
特性を知るためにも、各製造工程にて必要最小限の履歴
データをマーキングすることが多い。しかしながら、半
導体ウェハにおけるマーキングは極めて狭い領域に限ら
れているため、マーキングされるドットの大きさ及び数
にも限界があり、そのマーキング領域の広さやドットの
大きさ、ドット数などがSEMI規格により規定されて
いる。[0005] The dot marking is usually performed by irradiating a continuous pulse laser beam to a partial surface of a semiconductor wafer via an optical system. In addition, this marking is not limited to one time, and in order to know the history characteristics of each manufacturing process, the minimum necessary history data is often marked in each manufacturing process. However, since marking on a semiconductor wafer is limited to an extremely narrow area, the size and number of dots to be marked are also limited, and the size of the marking area, the size of the dots, the number of dots, etc. are determined by the SEMI standard. Stipulated.
【0004】ドットマーキングがなされた半導体ウェハ
は、例えば特開平2−299216号公報に開示されて
いる如く、He−Neレーザのレーザ光の照射による反
射率の変化、或いは通常のレーザ光の熱波の振動の変化
として読み取られ、その読み取られた情報に基づき、以
降の製造工程における各種の製造条件が設定される。従
って、前述の読取りが正確になされず、誤った情報とし
て読み取る場合には、偶然を除くと全てが不良品とな
る。その読取り不良の原因の大半はドットマーキングに
よるマークの不鮮明さに基づいている。[0004] A semiconductor wafer on which dot marking has been performed, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-299216, changes in reflectivity due to irradiation of a laser beam of a He-Ne laser, or heat waves of a normal laser beam. Is read as a change in the vibration, and various manufacturing conditions in subsequent manufacturing steps are set based on the read information. Therefore, if the above-mentioned reading is not performed correctly and the information is read as erroneous information, all become defective unless accidental. Most of the causes of the reading failure are based on the unclearness of the mark due to the dot marking.
【0005】この不鮮明さの1つの要因としては、マー
クを形成するドットの深さの小さいことがある。このド
ットの深さが小さい場合に、上述の成膜によりドットが
埋没してしまい、読取りが不可能となるためドットの深
さをある程度深くする必要がある。或いは、ドットマー
ク自体を光学的に視認性の高い形態とすることが望まし
い。[0005] One cause of this blur is that the depth of the dots forming the mark is small. When the depth of the dot is small, the dot is buried by the above-described film formation and reading becomes impossible. Therefore, it is necessary to increase the depth of the dot to some extent. Alternatively, it is desirable that the dot mark itself be in a form having high optical visibility.
【0006】更に、上述のような狭小な領域に多数のデ
ータをドットマークにより書き込もうとするには、ドッ
トマークの寸法を光学的に読み取れる範囲内で可能な限
り微小にすることが望ましく、しかも成膜工程や各種の
研削工程を経ても、その視認性が失われない形態を有し
ている必要がある。Further, in order to write a large amount of data by dot marks in such a small area as described above, it is desirable to make the size of the dot marks as small as possible within an optically readable range. It is necessary to have a form in which the visibility is not lost even after a film process or various grinding processes.
【0007】本発明者等は、こうした課題を踏まえて、
例えば特開平11−156563号公報、特開2001
−60612号公報に記載されているようなドットマー
ク形態、ドットマーキング技術、或いはドットマークの
読取技術を既に提案し実施しており、或いはそれらの関
連技術についても多数提案している。これらの提案によ
り、ドットマークの形態をマーク形成表面に沿った長さ
が1〜15μm、深さが0.5〜10μmである穴径に
比較して深い凹穴からなる藤壺状形態と表面に平行な長
さが1.0〜15μm、隆起部の高さが0.01〜5μ
mの微小なドットマークの形成に成功している。[0007] In view of these problems, the present inventors,
For example, JP-A-11-156563, JP-A-2001
A dot mark form, a dot marking technique, or a dot mark reading technique as described in JP-A-60606 has already been proposed and implemented, or a number of related techniques have been proposed. According to these proposals, the shape of a dot mark is changed to a wisteria jar-like shape composed of a deep concave hole as compared with a hole diameter having a length of 1 to 15 μm and a depth of 0.5 to 10 μm along the mark forming surface. 1.0 to 15 μm in parallel with the height of the protrusion is 0.01 to 5 μm
The formation of m minute dot marks has been successful.
【0008】特に、これらのドットマークの寸法につい
てみると、従来の凹穴状のドットマークのように穴の開
口径が100〜200μmφの寸法と比較して、15分
の1以下となり、半導体ウェハの同一領域に書き込める
情報量が大幅に増加する。しかも、マーク形成表面から
隆起する特異な形態のドットマークの場合には、視認性
が増加するだけでなく、そのマーク読取りが正反射光で
はなく照射面の散乱光によりなされるようになり、照射
光としてコヒーレント光のみならずインコヒーレント光
が使えるため、同マークの読取装置も構造的に簡略化で
きる。In particular, regarding the size of these dot marks, the opening diameter of the holes is less than 15 times smaller than the size of 100 to 200 μmφ like a conventional concave dot mark, and the semiconductor wafer Greatly increases the amount of information that can be written in the same area. In addition, in the case of a dot mark having a peculiar form protruding from the mark forming surface, not only the visibility is increased, but also the reading of the mark is performed not by the specular reflection light but by the scattered light of the irradiation surface. Since not only coherent light but also incoherent light can be used as light, the reading device for the mark can be structurally simplified.
【0009】こうしたドットマークの形成が可能となっ
た結果、以降のマークの読取りにあたって半導体ウェハ
に移動や搬送などによる外部からの影響を与えることな
く、効率的に読取りが可能であって、しかも表面状態の
変化が少ないマーキング領域として最も好ましい領域と
して、半導体ウェハの周縁部の上下面取り部分を挙げる
ことができる。As a result of the formation of such dot marks, it is possible to efficiently read the subsequent marks without affecting the semiconductor wafer from external influences such as movement or conveyance during the reading of the marks, and furthermore, the surface marks can be formed on the surface. The most preferable area as the marking area where the change in the state is small is an upper and lower chamfered portion of the peripheral portion of the semiconductor wafer.
【0010】ウェハからチップ単位に切断するときの切
断線であるスクライブラインも、上述のごときドットマ
ーキング領域としては理想的な部分ではあるが、ドット
マークの読取りには半導体ウェハをカセットから取り出
して読取りテーブル上にセットしなければならない。通
常、これらの操作はロボットによりなされるため汚染な
どの発生は少ないが、可能ならばカセットからの出し入
れの回数は極力少ないほうがよい。かかる点を考慮する
と、ウェハ表面の各種の加工の影響が最も少なく、常に
露出シリコンに近い状態が維持され、しかも以降の読取
りに際してもウェハカセットに収納した状態で読取りが
可能である半導体ウェハの周縁部の表面が好適である。A scribe line, which is a cutting line for cutting the wafer into chips, is also an ideal part for the dot marking area as described above. However, for reading the dot mark, the semiconductor wafer is taken out of the cassette and read. Must be set on the table. Usually, these operations are performed by a robot, so that the occurrence of contamination and the like is small, but if possible, the number of times of taking in and out of the cassette should be as small as possible. In consideration of this point, the influence of various processing on the wafer surface is the least, the state close to the exposed silicon is always maintained, and the peripheral edge of the semiconductor wafer that can be read in the state of being stored in the wafer cassette during the subsequent reading is also possible. The surface of the part is preferred.
【0011】通常のウェハカセットやキャリヤは、ロボ
ットのハンド部が挿脱できる所要の間隔をおいて複数枚
のウェハを並列させて多段に収納するプラスチックケー
ス体から構成されるが、同ケース体にはウェハの挿脱口
が開口しており、カセット内に収容された半導体ウェハ
の一部周面が前記挿脱口から外部に露呈している。従っ
て、この露呈部にドットマークが形成できれば、半導体
ウェハをカセットに収納したままで、前記マークを読み
取ることが可能となる。An ordinary wafer cassette or carrier is composed of a plastic case body in which a plurality of wafers are stored in parallel and in a multi-stage manner at a predetermined interval at which a hand portion of a robot can be inserted and removed. Has an opening for inserting and removing the wafer, and a part of the peripheral surface of the semiconductor wafer accommodated in the cassette is exposed to the outside through the opening. Therefore, if a dot mark can be formed on the exposed portion, the mark can be read while the semiconductor wafer is stored in the cassette.
【0012】半導体ウェハの周縁部には表裏側の稜線に
沿って面取りがなされており、その面取り部分やその面
取り部分の表裏面により挟まれる周面の平坦面にドット
マークをマーキングすることが可能であるならば、これ
らの部位はあらゆる面からマーキング領域として好まし
い。特に、結晶方位を示すためのウェハ周面に略V字型
に切り欠かれたノッチの内面であれば前記面取り部分や
周面よりも好適なマーキング領域になり得る。The periphery of the semiconductor wafer is chamfered along the ridge line on the front and back sides, and dot marks can be marked on the chamfered portion and the flat surface of the peripheral surface sandwiched between the front and back surfaces of the chamfered portion. , These parts are preferable as marking areas from all sides. In particular, if the inner surface of the notch is cut out in a substantially V-shape on the peripheral surface of the wafer for indicating the crystal orientation, the marking area may be more suitable than the chamfered portion or the peripheral surface.
【0013】上述のごとく、視認性に優れ微小な寸法の
ドットマークの形成が実現した現在、前記マーキング領
域に刻印し得るドットマーク数は従来の刻印数とは比較
にならない程に多くなり、2Dコードを自由に使うこと
ができ、また1D又は2Dコードに関わらず情報バイト
数を格段に増やすことができる。更には、同一情報を一
度ならず二度三度と書き込むことも可能となる。As described above, at present, when dot marks having excellent visibility and minute dimensions are realized, the number of dot marks that can be imprinted on the marking area is so large as to be incomparable with the conventional number of engraved marks. The code can be used freely, and the number of information bytes can be significantly increased regardless of the 1D or 2D code. Further, the same information can be written not only once but twice and three times.
【0014】一方、半導体装置の製造工程における近年
の微細加工の進展は、加工時のクリーン度にも影響を与
えており、従来のごとく一枚一枚のウェハを独立に移動
させて枚葉で処理や管理を行おうとすれば、莫大な設備
投資が必要となるため対応することが難しくなり、必然
的に各処理工程ごとを独立してクリーン度を管理すると
共に、移動時のクリーン度を確保しながら複数枚のウェ
ハを一単位として同時に移動及び処理を行わざるを得な
いようになる。その結果、各処理や管理は複数枚のウェ
ハを一単位としてなされることが要求されている。On the other hand, recent advances in microfabrication in the manufacturing process of semiconductor devices have also affected the degree of cleanliness during processing, and, as in the conventional case, wafers are individually moved and moved one by one. If processing and management are to be performed, it will be difficult to cope with the huge capital investment required, and inevitably manage the cleanliness of each processing step independently and secure the cleanliness when moving. However, a plurality of wafers must be moved and processed simultaneously as a unit. As a result, it is required that each processing and management be performed for a plurality of wafers as one unit.
【0015】そのためには、各ウェハに付された前記ド
ットマークをウェハキャリヤに収納した状態で光学的に
読み取ることができるようにすることが望ましい。半導
体装置の製造にあって、最も重要な加工技術であるウェ
ハプロセスにおけるリソグラフィによる微細加工、例え
ば露光工程における加工は現状で0.25μmが主流で
あるため、クリーンルームのクリーン度もそれに見合っ
た数値となっているが、例えば更に小さな0.13μm
以下の加工が実用化されつつある現在、クリーンルーム
のクリーン度も更に高くしていく必要がある。For this purpose, it is desirable that the dot marks provided on each wafer can be optically read while being accommodated in a wafer carrier. In the manufacture of semiconductor devices, fine processing by lithography in the wafer process, which is the most important processing technology, for example, the processing in the exposure process is currently 0.25 μm, so the cleanliness of the clean room is a numerical value corresponding to it. It is, for example, smaller 0.13 μm
Now that the following processes are being put to practical use, it is necessary to further increase the cleanliness of the clean room.
【0016】この要求に応えるには、現状のクリーンル
ームを大幅に改造、或いは再築しなければならず、莫大
な設備投資が必要になる。こうした莫大な設備投資を回
避すべく、クリーンルームの構造に変更を加えずに、各
処理工程を所要のクリーン度を満足する密閉処理室によ
り構成すると共に、ウェハの移動や加工機へのセット作
業を全てロボットに依存する研究もなされている。In order to meet this demand, the current clean room must be significantly remodeled or rebuilt, which requires a huge capital investment. In order to avoid such enormous capital investment, each processing step is composed of a closed processing room that satisfies the required cleanliness without changing the structure of the clean room. There are also studies that rely entirely on robots.
【0017】この場合、ロボットによるウェハの移動
を、ウェハを露出した状態でウェハ単位で行おうとする
と、ルーム内のクリーン度の影響を受けるため、密閉さ
れたウェハキャリヤによって複数枚のウェハを同時に移
動させる。このときのウェハキャリヤは、例えば本体と
前面とをシール材を介して開閉可能に構成する。かかる
構成からなるウェハキャリヤであれば、単にウェハを搬
送するだけに止まらず、各密閉処理室ごとにキャリヤ単
位で複数枚のウェハを処理することができるようにな
り、上記ドットマーキングもドットマークの読取りも同
処理室内において前記ウェハキャリヤ内にウェハを収納
した状態でなされることが好ましい。In this case, if the movement of the wafer by the robot is performed in units of wafers with the wafers exposed, the influence of the cleanliness in the room causes the simultaneous movement of a plurality of wafers by the sealed wafer carrier. Let it. The wafer carrier at this time is configured so that, for example, the main body and the front surface can be opened and closed via a sealing material. With a wafer carrier having such a configuration, it is possible to process not only a wafer but also a plurality of wafers per carrier in each closed processing chamber. It is preferable that reading be performed in a state where a wafer is stored in the wafer carrier in the processing chamber.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかして、前述のごと
くウェハキャリヤに半導体ウェハを収納した状態で、各
ウェハごとにドットマークを書き込み、或いは読み取ろ
うとするときは、ウェハキャリヤの前面の開閉蓋を取り
除き、多段に収容された半導体ウェハのドットマーク形
成領域、例えばVノッチ部分をキャリヤ外に露呈させた
状態で、ドットマークの書込みや読取りを行うことにな
る。As described above, when writing or reading dot marks for each wafer in a state in which a semiconductor wafer is stored in a wafer carrier, the open / close lid on the front surface of the wafer carrier must be closed. The dot mark is written or read in a state where the dot mark forming area of the semiconductor wafer accommodated in the multistage, for example, the V notch portion is exposed outside the carrier.
【0019】しかしながら、このように半導体ウェハを
キャリヤ外に露呈させることは、密閉処理室内のクリー
ン度が保障されている場合には格別の問題が生じない
が、何らかの事情により密閉処理室内のクリーン度が低
下した場合には、その処理室内での処理は不可能とな
る。そのため、処理のたびにウェハキャリヤの開閉蓋を
取り外すことは、可能な限り回避することが望ましく、
ウェハキャリヤを密閉状態で処理が可能な工程であれ
ば、ウェハキャリヤを密閉したままで処理を行うことが
望ましい。However, exposing the semiconductor wafer to the outside of the carrier does not cause any particular problem if the cleanliness in the sealed processing chamber is ensured. Is reduced, processing in the processing chamber becomes impossible. Therefore, it is desirable to avoid removing the opening / closing lid of the wafer carrier whenever possible, as much as possible.
As long as the process can be performed with the wafer carrier sealed, it is desirable to perform the process with the wafer carrier sealed.
【0020】上記ドットマークの書込みはともかくとし
て、その読取りについてはウェハキャリヤ内に収納され
る半導体ウェハの上記ドットマーク形成領域に対向する
ウェハキャリヤの部分を透明な窓部とすることにより、
同窓部を通してドットマークを読み取ることは可能とな
る。しかるに、たとえ窓部を透明素材で構成したとして
も、キャリヤ内部のドットマークを同窓部を通して光学
的に読み取るには、窓部を透過する光の屈折などにより
極めて読み取りにくくなるばかりでなく、ウェハキャリ
ヤの外部から読み取るため、ドットマークの形成領域と
撮像機との間の距離が長くなり、焦点深度の小さい光学
機器の使用が不可能となって大型化せざるを得ず、また
従来のように形態の大きなドットマークであればともか
くとしても、上述のごとき微小なドットマークであるな
らば、更に読取りにくさが加わり、実用化は難しい。Regardless of the writing of the dot mark, the reading is performed by making the portion of the wafer carrier facing the dot mark forming region of the semiconductor wafer housed in the wafer carrier a transparent window.
The dot mark can be read through the window. However, even if the window is made of a transparent material, optically reading dot marks inside the carrier through the window not only makes it extremely difficult to read due to refraction of light passing through the window, but also makes it difficult to read the wafer carrier. The distance between the dot mark formation area and the image pickup device becomes longer because it is read from the outside of the device, making it impossible to use an optical device with a small depth of focus, resulting in an increase in size. Even if it is a large dot mark, if it is a minute dot mark as described above, it will be difficult to read because it is more difficult to read.
【0021】本発明は、半導体ウェハを密閉式のウェハ
キャリヤ内に収容した状態で、小型の光学機器を使用し
て外部から正確にドットマークを読み取ることができる
ウェハキャリヤと、そのドットマークの読取り装置及び
読取り方法を提供することを目的としている。According to the present invention, there is provided a wafer carrier capable of accurately reading a dot mark from the outside using a small optical device while a semiconductor wafer is housed in a sealed wafer carrier, and reading the dot mark. It is intended to provide an apparatus and a reading method.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明者ら
は上記課題を克服するための具体的手法について、様々
な角度から検討と実験を重ねた。先ず、密閉式のウェハ
キャリヤにあって、上記透明窓部を通してキャリヤ内部
に収容された半導体ウェハの周縁部に形成されたドット
マークを確実に且つ正確に読み取るには、ウェハ表面に
形成されるドットマークの光像の光路を透明窓部に略直
交して透過させることが、屈折などの影響を受けずに撮
像できるため最も望ましいと考えた。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention The present inventors have repeatedly studied and experimented from various angles on specific methods for overcoming the above problems. First, in order to reliably and accurately read a dot mark formed on a peripheral portion of a semiconductor wafer contained in a carrier through the transparent window in a sealed wafer carrier, a dot formed on a wafer surface is required. It was considered that transmitting the optical path of the light image of the mark substantially perpendicularly to the transparent window portion was most desirable because the image could be captured without being affected by refraction or the like.
【0023】更に検討を重ねた結果、ウェハキャリヤ内
に収容される全ての半導体ウェハに対するキャリヤ内に
おける位置決めが正確になされていない限り、読取りの
たびにドットマークの形成領域を検出し、そこに形成さ
れたドットマークに焦点合わせをしなければならないな
どの煩雑な操作が余儀なくされる。そのため、こうした
操作の簡略化が必要になると考えた。更には、上述のご
とき微小な形態をもつドットマークであっても、正確な
光学的視認性が確保されない限り実用化が難しいことが
分かった。As a result of further study, as long as the positioning of all the semiconductor wafers contained in the wafer carrier in the carrier is not performed correctly, the dot mark forming area is detected each time reading is performed, and the dot mark forming area is detected and formed. Complicated operations such as the need to focus on the set dot mark are inevitable. Therefore, they thought that such an operation would need to be simplified. Further, it has been found that even a dot mark having a minute form as described above cannot be put to practical use unless accurate optical visibility is secured.
【0024】こうした検討結果を踏まえたとき、光学系
の改良は当然としても、構造上の変更が簡単で、しかも
実施化に際して最も有効であるのはウェハキャリヤの改
造にあると考えた。そこで、更にその具体的な手法の検
討に入り、数多くの試験を繰り返した結果、ようやく本
願の請求項1に係る発明に到達したものである。Based on the results of these studies, it was considered that the modification of the wafer carrier was the most effective in implementing the system, as well as the improvement of the optical system. Then, further investigation of the specific method was started, and as a result of repeating many tests, the invention according to claim 1 of the present application was finally reached.
【0025】請求項1に係る発明は、複数枚の半導体ウ
ェハを多段に収容する密閉式のウェハキャリヤであっ
て、収容される半導体ウェハの周面に対向する一部に透
明窓部を有すると共に、複数の反射鏡をウェハ収容間隔
をおいて前記窓部の内面近傍に配することを特徴とする
密閉式のウェハキャリヤにある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a sealed wafer carrier for accommodating a plurality of semiconductor wafers in multiple stages, wherein a transparent window portion is provided in a part facing the peripheral surface of the accommodated semiconductor wafer. A plurality of reflecting mirrors are arranged in the vicinity of the inner surface of the window at a wafer accommodation interval.
【0026】ウェハキャリヤ内に収容される複数枚の半
導体ウェハは、同キャリヤ内にロボットハンドの挿脱間
隙をあけて互いのウェハ表面を平行にして多段に収容さ
れる。また、半導体ウェハの識別マークや加工履歴マー
クなどのIDマークは、ドットマークを二次元コードと
して半導体ウェハの周縁部面取り部分に形成される。従
って、マークの形成面はウェハ表面に対して所定の傾斜
角を有している。通常、ウェハキャリヤは、内部に収容
する半導体ウェハのウェハ表面を水平又は垂直にしてテ
ーブル上に載置固定される。The plurality of semiconductor wafers accommodated in the wafer carrier are accommodated in the carrier in a multistage manner, with a gap between the insertion and removal of the robot hand and the surfaces of the wafers being parallel to each other. Further, ID marks such as an identification mark and a processing history mark of the semiconductor wafer are formed on the peripheral edge chamfered portion of the semiconductor wafer using the dot mark as a two-dimensional code. Therefore, the mark forming surface has a predetermined inclination angle with respect to the wafer surface. Usually, the wafer carrier is placed and fixed on a table with the surface of the semiconductor wafer housed therein being horizontal or vertical.
【0027】従って、半導体ウェハがウェハキャリヤに
多段に収容された状態では、半導体ウェハのマーク形成
領域とウェハキャリヤの窓部とは所定の角度をもって対
向することになる。そのため、マーク形成領域に形成さ
れたマークをウェハキャリヤ外から撮像機により撮像し
ようとする場合には、屈折率を考慮して撮像機の光軸を
前記マーク形成領域に正確に向けなければならないし、
更には撮像機の焦点を前記マーク形成領域の表面に合わ
せる操作が必要である。これらの操作を多段に配された
半導体ウェハごとに順次正確に行わなければならず、極
めて煩雑な操作となり、到底実用化は難しい。Therefore, when the semiconductor wafer is accommodated in the wafer carrier in multiple stages, the mark forming region of the semiconductor wafer and the window of the wafer carrier face each other at a predetermined angle. Therefore, when the mark formed in the mark formation area is to be imaged by the image pickup device from outside the wafer carrier, the optical axis of the image pickup device must be accurately directed to the mark formation region in consideration of the refractive index. ,
Further, an operation for adjusting the focus of the image pickup device to the surface of the mark forming area is required. These operations must be performed sequentially and accurately for each of the semiconductor wafers arranged in multiple stages, which is an extremely complicated operation and practically difficult to put to practical use.
【0028】そこで、本発明にあっては、図4に示すよ
うに、撮像機17の光軸をウェハキャリヤ10の透明窓
部15に略直交させて配するようにして窓部15におけ
る屈折率を考慮しないでも済むようにする。そのため、
窓部15に対して傾斜するマーク形成領域のマークを反
射鏡16を介して前記撮像機17により撮像しようとす
るものである。その撮像にあたり、撮像機17の光軸上
に結像させるには、水平線に対する前記反射鏡16の傾
斜角度をマーク形成領域表面からの光の反射光路が前記
窓部と略直交するように設定する。Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, the optical axis of the image pickup device 17 is arranged so as to be substantially orthogonal to the transparent window 15 of the wafer carrier 10 so that the refractive index of the window 15 can be reduced. Without having to consider it. for that reason,
The mark in the mark forming area inclined with respect to the window 15 is to be imaged by the image pickup device 17 via the reflecting mirror 16. In order to form an image on the optical axis of the imaging device 17 in the imaging, the inclination angle of the reflection mirror 16 with respect to the horizontal line is set so that the reflection optical path of light from the surface of the mark forming area is substantially orthogonal to the window. .
【0029】請求項2に係る発明は、前記透明窓部の設
置部位にあって、半導体ウェハの収納位置に対応して各
ウェハの周縁と前記透明窓部の内面との間の距離を一定
に保持するスペーサを配してなることを特徴としてい
る。According to a second aspect of the present invention, the distance between the peripheral edge of each wafer and the inner surface of the transparent window is made constant in accordance with the storage position of the semiconductor wafer. It is characterized by providing a holding spacer.
【0030】上述のごとき窓部15を有する密閉式ウェ
ハキャリヤ10にあって、マークをキャリヤ外から撮像
しようとするには、同キャリヤ内に多段に収容される半
導体ウェハWの前記窓部15と、同窓部15に対向する
周縁部のマーク形成領域との間には、他に干渉するもの
があってはならず、必然的に間隙が形成される。しかる
に、この間隙は多段に配される半導体ウェハWの自由な
動きを許すことになる。一方で、撮像機17によるマー
クの読み取りにあたっては、半導体ウェハWの位置決め
固定が不可欠な要件となる。In the hermetically sealed wafer carrier 10 having the window portion 15 as described above, in order to take an image of a mark from outside the carrier, the window portion 15 of the semiconductor wafer W accommodated in multiple stages in the carrier is required. In addition, there must be no other interference between the window and the mark forming region on the peripheral portion facing the window portion 15, and a gap is inevitably formed. However, this gap allows free movement of the semiconductor wafers W arranged in multiple stages. On the other hand, in reading the mark by the imaging device 17, the positioning and fixing of the semiconductor wafer W is an essential requirement.
【0031】本発明は、半導体ウェハWの前記位置決め
固定のために、ウェハキャリヤ内に収容される個々の半
導体ウェハWに対応する窓部15の撮像にあたって干渉
しない位置に、図4に示すごとく、一定寸法のスペーサ
18を取り付けている。半導体ウェハWをウェハキャリ
ヤ10に収納し密閉した時点で、前記スペーサ18が窓
部15の内面と半導体ウェハWのマーク形成領域との間
に位置して、たとえキャリヤ10が動いても、キャリヤ
内に収容された半導体ウェハWを不動にする。その結
果、多段に収納された全ての半導体ウェハWのマーク形
成領域と窓部15との間隙が一律化し、撮像にあたって
も撮像機17を半導体ウェハWの配列方向に沿って直線
的に移動させたのち微調整するだけで、順次マークを正
確に撮像することが可能となる。According to the present invention, as shown in FIG. 4, the position of the window 15 corresponding to the individual semiconductor wafer W accommodated in the wafer carrier is not interfered with for the positioning and fixing of the semiconductor wafer W, as shown in FIG. A spacer 18 having a fixed size is attached. When the semiconductor wafer W is accommodated in the wafer carrier 10 and sealed, the spacer 18 is positioned between the inner surface of the window 15 and the mark forming area of the semiconductor wafer W. The semiconductor wafer W accommodated in the device is immobilized. As a result, the gaps between the mark forming areas of all the semiconductor wafers W stored in multiple stages and the windows 15 are uniform, and the imaging device 17 is moved linearly along the arrangement direction of the semiconductor wafers W during imaging. Then, only by fine adjustment, the marks can be sequentially imaged accurately.
【0032】請求項3に係る発明は、前記反射鏡とキャ
リヤ内に収容される半導体ウェハの周縁との間に、更に
リレーレンズを配していることを特徴としている。従来
の半導体ウェハに形成されるマークは大きいとはいえ、
例えばドットマークであれば100〜200μmと極め
て小さい。殊に、上述のごとき1〜15μmの極めて微
小なドットマークの場合には、その読取りに様々な改良
が必要となる。本発明者等は、前記微小形態のドットマ
ークの形成手法の開発と共に、例えば特願平11−36
2789号などにより提案しているように、微小なドッ
トマークに対する効果的な読取り手法についても様々な
改良を行っている。The invention according to claim 3 is characterized in that a relay lens is further arranged between the reflecting mirror and the periphery of the semiconductor wafer housed in the carrier. Although the marks formed on conventional semiconductor wafers are large,
For example, a dot mark is extremely small, such as 100 to 200 μm. In particular, in the case of an extremely small dot mark of 1 to 15 μm as described above, various improvements are required for reading. The present inventors have developed a technique for forming dot marks in a minute form, and for example, disclosed in Japanese Patent Application No.
Various proposals have been made for an effective reading method for minute dot marks, as proposed in US Pat.
【0033】そこで本発明では、上述のごとく、マーク
形成領域である半導体ウェハWの周縁部と上記反射鏡1
6との間にリレーレンズ19を介在させている。このリ
レーレンズ19は拡大レンズであることが好ましく、同
レンズ19を通してマークを拡大して反射鏡16で反射
させ、その拡大像を撮像機17で撮像し、正確な読取り
を実現させている。Therefore, in the present invention, as described above, the peripheral portion of the semiconductor wafer W, which is the mark forming area, and the reflecting mirror 1
6 and a relay lens 19 is interposed. The relay lens 19 is preferably a magnifying lens, and the mark is magnified through the lens 19 and reflected by the reflecting mirror 16, and the magnified image is captured by the imaging device 17 to realize accurate reading.
【0034】請求項4に係る発明は、請求項1〜3のい
ずれかに係る密閉式ウェハキャリヤを使って、同キャリ
ヤ内に収納された半導体ウェハのマーク形成領域に形成
されたマークをキャリヤ外から撮像するに好適なマーク
の読み取り装置に関する。その構成は、前記ウェハキャ
リヤを位置決めして固定するテーブルと、前記テーブル
の周辺部に配される撮像機移動案内ロッドと、同案内ロ
ッドに案内されて制御移動する撮像機支持部材と、受光
口が前記ウェハキャリヤの透明窓部に向けられ、前記撮
像機支持部材に支持される撮像機とを備えていることを
特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sealed wafer carrier according to any one of the first to third aspects, wherein a mark formed in a mark forming area of a semiconductor wafer housed in the carrier is placed outside the carrier. The present invention relates to a mark reading device suitable for capturing an image from a mark. The configuration includes a table for positioning and fixing the wafer carrier, an imaging device moving guide rod disposed around the table, an imaging device supporting member guided and controlled by the guiding rod, and a light receiving port. Are directed to the transparent window of the wafer carrier and are supported by the imaging device support member.
【0035】また、請求項5に係る発明は、同じく請求
項1〜3のいずれかに記載の密閉式ウェハキャリヤを使
って、その内部に収容された半導体ウェハの周縁部に形
成された各種のマークをキャリヤ外から読み取るマーク
読取方法であって、半導体ウェハを収納した前記ウェハ
キャリヤの透明窓部を撮像側に向けてテーブル上に位置
決め固定すること、前記マーク形成領域上に形成された
マークの前記反射鏡による反射光像の光軸を前記撮像機
の採光口の光軸と一致するように調整すること、及び前
記マーク形成領域に形成されたマークの前記反射鏡によ
る反射光像を前記撮像機により撮像することを含んでな
ることを特徴とするマーク読取方法にある。According to a fifth aspect of the present invention, there are provided various types of semiconductor wafers formed in a peripheral portion of a semiconductor wafer accommodated therein by using the sealed wafer carrier according to any one of the first to third aspects. What is claimed is: 1. A mark reading method for reading a mark from outside a carrier, comprising: positioning and fixing a transparent window portion of a wafer carrier containing a semiconductor wafer on a table toward an imaging side; Adjusting the optical axis of the reflected light image by the reflecting mirror so as to coincide with the optical axis of the lighting port of the imaging device; and capturing the reflected light image of the mark formed in the mark forming area by the reflecting mirror. A mark reading method, which includes taking an image with a device.
【0036】上述のごとき簡単な構造からなるマーク読
取装置により、前記マークの読取方法に従って、密閉式
ウェハキャリヤ内に収容された複数の半導体ウェハのマ
ークを読み取るようにすれば、例えば殊更にクリーン度
の高い処理室の内部でマークを読み取る必要がなくな
り、しかもキャリヤからの出し入れもなく、半導体ウェ
ハを常にクリーンな環境下でマークを効率的に且つ正確
に順次読み取ることが可能となる。If a mark reading device having a simple structure as described above is used to read marks on a plurality of semiconductor wafers contained in a sealed wafer carrier in accordance with the above-described mark reading method, for example, the cleanliness can be further improved. It is no longer necessary to read marks inside a processing chamber having a high temperature, and the marks can be read efficiently and accurately sequentially in a semiconductor wafer always in a clean environment without having to take in and out of the carrier.
【0037】[0037]
【発明の実施形態】以下、本発明の好適な実施の形態を
図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の密
閉式ウェハキャリヤの代表的な構造例を示している。こ
のウェハキャリヤ10は300mmφの半導体ウェハを
収容するための容器であり、その基準構造はSEMI規
格により規定されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a typical structure of the sealed wafer carrier of the present invention. The wafer carrier 10 is a container for accommodating a 300 mmφ semiconductor wafer, and its reference structure is defined by the SEMI standard.
【0038】天板と底板が正方形板材の一辺にほぼ円弧
状の板材を連設した形状を有しており、その天板及び底
板の正方形板材の2辺と円弧状板材の周縁を側壁で連結
させたケース本体11と、そのケース本体11の半導体
ウェハ挿脱開口部に気密的に嵌着する扉部12とにより
構成される。ケース本体11の円弧状側壁及び平板状側
壁の内壁面には両壁面にわたって、複数枚の半導体ウェ
ハWの一部周縁を支持するリテーナ部13が対向して形
成されている。他の構成はSEMI規格に則っており、
例えば底板の下面中央部にはテーブル等に位置決め載置
するためのクロスバー10aを有している。前記リテー
ナ部13には、円弧状内壁面の一部から周方向に延びて
平板状内壁面の一部に連続する断面V字状の複数のウェ
ハ支持溝が平行に形成されている。複数枚の半導体ウェ
ハWの周縁の一部を、その対向するウェハ支持溝に嵌入
させて、半導体ウェハがウェハキャリヤ10の内部に多
段に収容される。The top plate and the bottom plate have a shape in which a substantially arc-shaped plate is connected to one side of a square plate, and two sides of the top plate and the bottom plate and the periphery of the arc-shaped plate are connected by side walls. The case main body 11 includes a door body 12 and the door main body 12 hermetically fitted to the semiconductor wafer insertion opening of the case main body 11. Retainers 13 that support the peripheral edges of a plurality of semiconductor wafers W are formed on both inner wall surfaces of the arc-shaped side wall and the flat side wall of the case body 11 so as to face each other. Other configurations conform to the SEMI standard,
For example, a crossbar 10a for positioning and mounting on a table or the like is provided at the center of the lower surface of the bottom plate. The retainer portion 13 is formed with a plurality of V-shaped cross-section wafer support grooves extending in a circumferential direction from a part of the arc-shaped inner wall surface and continuing to a part of the flat plate-shaped inner wall surface. A part of the periphery of the plurality of semiconductor wafers W is fitted into the opposed wafer support grooves, and the semiconductor wafers are accommodated in the wafer carrier 10 in multiple stages.
【0039】本発明のウェハキャリヤ10も前述の基本
構造を有しているが、更に図4に示すように、ケース本
体11の上記開口とは反対側の側壁部に平板状の透明な
窓部15が形成されている。本実施形態にあっては、半
導体ウェハWに形成されるマークとしてマーク形成面に
平行な最大長さが1〜15μm、深さが0.5〜10μ
mである穴径に比較して深い凹穴からなる藤壺状形態を
もち、或いはマーク形成面に平行な長さが1〜15μ
m、隆起部の高さが0.01〜5μmの隆起形態をもつ
微小なドットマークを、撮像機17により前記透明窓部
15を介してキャリヤ外から撮像する。The wafer carrier 10 of the present invention also has the above-described basic structure, but as shown in FIG. 4, a flat transparent window portion is formed on the side wall of the case body 11 opposite to the opening. 15 are formed. In the present embodiment, the mark formed on the semiconductor wafer W has a maximum length parallel to the mark formation surface of 1 to 15 μm and a depth of 0.5 to 10 μm.
m has a wisteria shape consisting of a deep concave hole compared to the hole diameter, or the length parallel to the mark forming surface is 1 to 15 μm.
m, a small dot mark having a protruding form in which the height of the protruding portion is 0.01 to 5 μm is imaged from outside the carrier by the imaging device 17 through the transparent window 15.
【0040】かかる形態のドットマークは、本発明者等
により先に開発された、例えば上述のごとく特開200
1−60612号公報の半導体製造装置の一部を改良す
れば、簡単に形成することができる。図3は同半導体製
造装置のレーザビームによるドットマーク形成部の概略
構成を示している。このドットマーク形成部による微小
なドットマークの形成方法は前記公報に詳しく開示され
ているため、ここではその形成方法を簡単に説明するに
止める。The dot mark in this mode is developed by the present inventors and others, for example, as described in
If a part of the semiconductor manufacturing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-60612 is improved, it can be easily formed. FIG. 3 shows a schematic configuration of a dot mark forming unit using a laser beam in the semiconductor manufacturing apparatus. Since the method of forming minute dot marks by the dot mark forming section is disclosed in detail in the above-mentioned publication, only a brief description of the method is given here.
【0041】同図において、符号2はレーザ発振器、3
はビームホモジナイザ、4は液晶マスク、5はビームプ
ロファイル変換器、6は縮小レンズユニット、Wは半導
体ウェハである。ここで、前記半導体ウェハWとは、シ
リコンウェハのみならず、同ウェハ表面に酸化膜や窒化
膜が形成されたもの、更にはエピタキシャル成長させた
半導体ウェハ、ガリウム砒素、インジウムリン化合物な
どにより成膜された半導体ウェハ一般を総称するもので
ある。In the figure, reference numeral 2 denotes a laser oscillator, 3
Denotes a beam homogenizer, 4 denotes a liquid crystal mask, 5 denotes a beam profile converter, 6 denotes a reduction lens unit, and W denotes a semiconductor wafer. Here, the semiconductor wafer W is not only a silicon wafer but also a wafer in which an oxide film or a nitride film is formed on the surface of the wafer, or a semiconductor wafer grown by epitaxial growth, gallium arsenide, an indium phosphide compound or the like. Semiconductor wafers in general.
【0042】本実施例におけるレーザマーキング装置1
による半導体ウェハ表面へのドットマーキングは、レー
ザ発振器2から出射されるガウシアン形状のエネルギー
密度分布を有するレーザビームを、まずビームホモジナ
イザ3を通して、尖頭値がほぼ均一なトップハット型の
エネルギー密度分布形状に成形する。こうしてエネルギ
ー密度分布が均一に成形されたレーザビームは、次いで
液晶マスク4の表面に照射される。このとき、液晶マス
ク4は広く知られているように所要のマーキングパター
ンをマスク上に駆動表示することが可能であり、前記レ
ーザビームは同パターン表示領域内の光透過可能な状態
にある画素部分を透過する。この各画素ごとに分割され
て透過したのちの各透過光のエネルギー密度分布も、前
記ビームホモジナイザ3により成形された形状と同一で
あって均一に分布されている。Laser marking device 1 in this embodiment
In the dot marking on the surface of the semiconductor wafer, a laser beam having a Gaussian-shaped energy density distribution emitted from a laser oscillator 2 is first passed through a beam homogenizer 3 to form a top-hat type energy density distribution having a substantially uniform peak value. Mold into The laser beam having a uniform energy density distribution is then applied to the surface of the liquid crystal mask 4. At this time, the liquid crystal mask 4 can drive and display a required marking pattern on the mask, as is widely known, and the laser beam is applied to a pixel portion within the pattern display area in a light transmissible state. Through. The energy density distribution of each transmitted light after being divided for each pixel and transmitted is the same as the shape formed by the beam homogenizer 3 and is evenly distributed.
【0043】上記ビームホモジナイザ3は、例えばガウ
シアン形状のエネルギー密度分布をもつレーザ光を、平
滑化されたエネルギー密度分布の形状に成形するための
光学部品を総称する。この光学部品としては、例えばフ
ライアイレンズやバイナリーオプティクス、シリンドリ
カルレンズを使用して、そのマスク面上に一括照射する
か或いはポリゴンミラーやミラースキャナなどのアクチ
ュエータによるミラー駆動によってマスク面上を走査さ
せる方式がある。The beam homogenizer 3 is a general term for optical components for shaping a laser beam having, for example, a Gaussian energy density distribution into a smoothed energy density distribution shape. As the optical component, for example, a fly-eye lens, binary optics, or a cylindrical lens is used to irradiate the mask surface at a time or scan the mask surface by driving a mirror such as a polygon mirror or a mirror scanner. There is.
【0044】ここで、前記レーザビームのパルス幅は1
0〜500nsとし、そのエネルギー密度を0.15〜
3.5J/cm2 の範囲に制御する。レーザビームが、
かかる数値範囲内に制御されると、本発明の特異な形態
をもつ上述のドットマークを効率的に形成することがで
きる。Here, the pulse width of the laser beam is 1
0 to 500 ns and the energy density is 0.15 to
Control within the range of 3.5 J / cm 2 . The laser beam
When controlled within such a numerical range, the above-described dot mark having a unique form of the present invention can be efficiently formed.
【0045】液晶マスク4を通過したドット単位のレー
ザビームを、続いてビームプロファイル変換器5に照射
する。このビームプロファイル変換器5は前記液晶マス
ク4のマトリックス状に配された個々の液晶に対応して
同じくマトリックス状に配列されている。従って、液晶
マスク4を透過したレーザビームは、1対1に対応して
各画素ごとに前記ビームプロファイル変換器5を通過し
て、ビームホモジナイザ3によりそれぞれに平滑化され
たエネルギー密度分布のレーザビームが本発明特有の微
小なドットマーク形状を形成するに必要なエネルギー密
度分布形状へと変換される。本実施例では前述のごとく
液晶マスク4を通過した後のレーザビームを、ビームプ
ロファイル変換器5を通過させて、そのエネルギー密度
分布形状を変換しているが、ビームプロファイル変換器
5によるエネルギー密度分布のプロファイルを変換させ
ることなく、次の縮小レンズユニット6に直接導入する
こともある。The laser beam in dot units that has passed through the liquid crystal mask 4 is subsequently applied to the beam profile converter 5. The beam profile converters 5 are similarly arranged in a matrix corresponding to the individual liquid crystals arranged in a matrix of the liquid crystal mask 4. Therefore, the laser beam transmitted through the liquid crystal mask 4 passes through the beam profile converter 5 for each pixel in a one-to-one correspondence, and the laser beam having the energy density distribution smoothed by the beam homogenizer 3 respectively. Is converted into an energy density distribution shape necessary for forming a minute dot mark shape unique to the present invention. In this embodiment, as described above, the laser beam after passing through the liquid crystal mask 4 is passed through the beam profile converter 5 to convert the energy density distribution shape. May be directly introduced into the next reduction lens unit 6 without converting the profile.
【0046】ビームプロファイル変換器5を通過したレ
ーザビームは縮小レンズユニット6により絞られ、半導
体ウェハWの表面の所定の位置に照射され、同表面に必
要なドットマーキングがなされる。本実施例にあって
は、前記液晶の画素単位の最大長さを50〜2000μ
mとして、これを前記縮小レンズユニット6により半導
体ウエハWの表面に1〜15μmにまで絞る。このとき
形成されるドットマークは、最大長さが1〜15μmの
寸法範囲にあり、その隆起部の周辺が僅かに凹んでいる
場合も考慮すると、その凹凸寸法は0.01〜5μmと
なる。このような寸法のドットマークを形成するには、
縮小レンズユニットの解像度などによる半導体ウェハW
の表面の照射ポイントにおける結像に崩れを生じさせな
いようにするため、上記液晶マスク4の1ドット当たり
の1辺長さが50〜2000μmであることが必要であ
る。The laser beam that has passed through the beam profile converter 5 is converged by the reduction lens unit 6 and is applied to a predetermined position on the surface of the semiconductor wafer W, and required dot marking is performed on the surface. In the present embodiment, the maximum length of the liquid crystal in pixel units is 50 to 2000 μm.
m is reduced to 1 to 15 μm on the surface of the semiconductor wafer W by the reduction lens unit 6. The dot mark formed at this time has a maximum length in a size range of 1 to 15 μm, and the size of the unevenness is 0.01 to 5 μm in consideration of a case where the periphery of the raised portion is slightly depressed. To form a dot mark of such dimensions,
Semiconductor wafer W depending on resolution of reduction lens unit
It is necessary that the length of one side per dot of the liquid crystal mask 4 is 50 to 2000 μm in order to prevent the image formation at the irradiation point on the surface from being distorted.
【0047】更には、前記ビームプロファイル変換器5
と前記液晶マスク4との配置間隔が余り大き過ぎても或
いは小さ過ぎても、周辺の光線の影響を受け或いは光軸
の不安定さの影響を受けて、半導体ウェハ表面の結像に
乱れが生じやすい。そこで、本実施例にあっては、前記
ビームプロファイル変換器5と前記液晶マスク4との配
置間隔Xを前記液晶マスク4の1画素単位の最大長さの
0〜10倍に設定する必要がある。かかる範囲で前記配
置間隔を設定することにより、ウェハ表面に照射される
結像が鮮明なものとなる。Further, the beam profile converter 5
If the distance between the liquid crystal mask 4 and the liquid crystal mask 4 is too large or too small, the image formed on the surface of the semiconductor wafer is disturbed due to the influence of peripheral light rays or the instability of the optical axis. Easy to occur. Therefore, in the present embodiment, the arrangement interval X between the beam profile converter 5 and the liquid crystal mask 4 needs to be set to 0 to 10 times the maximum length of the liquid crystal mask 4 in one pixel unit. . By setting the arrangement interval in such a range, the image formed on the wafer surface becomes clear.
【0048】上記ビームプロファイル変換器5は、前記
ビームホモジナイザ3により平滑化されたエネルギー密
度分布を本発明に特有のドット形状を得るために最適な
エネルギー密度分布の形状に変換させるための光学部品
であり、回折現象、屈折現象或いはレーザ照射ポイント
における光透過率を任意に異ならせるなどして、入射レ
ーザ光のエネルギー密度分布のプロファイルを任意の形
状に変換するものである。その光学部品としては、例え
ば回折光学素子、ホログラフィック光学素子、凸型のマ
イクロレンズアレイ、或いは液晶自体が挙げられ、それ
らをマトリックス状に配置してビームプロファイル変換
器5として使用する。The beam profile converter 5 is an optical component for converting the energy density distribution smoothed by the beam homogenizer 3 into an optimal energy density distribution shape for obtaining a dot shape unique to the present invention. In this method, the profile of the energy density distribution of the incident laser light is converted into an arbitrary shape by arbitrarily changing a light transmittance at a laser irradiation point, a diffraction phenomenon, a refraction phenomenon, or the like. The optical components include, for example, a diffractive optical element, a holographic optical element, a convex microlens array, and a liquid crystal itself. These are arranged in a matrix and used as a beam profile converter 5.
【0049】ビームプロファイル変換器5を通過したレ
ーザ光は縮小レンズユニット6により絞られ、半導体ウ
ェハWに照射され、必要なドットマーキングがなされ
る。The laser beam that has passed through the beam profile converter 5 is converged by the reduction lens unit 6 and radiated on the semiconductor wafer W to perform necessary dot marking.
【0050】翻って、本発明の上記ウェハキャリヤ10
を含めて、一般にこの種のウェハカセットやキャリヤは
合成樹脂材料から成形されているため、通常は光学的異
方性を有している。しかして、特に前述のごとき微小な
形態のドットマークを撮像するには、前記窓部は光学的
異方性をもたず、しかも光透過性に優れた材質であるこ
とが必要である。そのため、同窓部15の材質としては
硬質ガラスやアクリル系樹脂などを使うことが望まし
い。また前記ドットマークは、図2に示すように、半導
体ウェハWの結晶軸の方位を示すV字状のノッチNの上
下縁部に形成される面取り部分の平坦面をドットマーク
形成面N1として、そのいずれかに形成される。半導体
ウェハWをウェハキャリヤ10に収納するとき、一般に
前記ノッチNはウェハキャリヤ10のウェハ挿入開口と
は反対側に位置するように収容される。そのため、本実
施形態では前記窓部15の配設位置を、上述のごとくケ
ース本体11の開口とは反対側の側壁部としている。In turn, the wafer carrier 10 of the present invention
In general, this type of wafer cassette or carrier is molded from a synthetic resin material, and thus usually has optical anisotropy. In order to image a dot mark in a minute form as described above, it is necessary that the window has no optical anisotropy and is made of a material having excellent light transmittance. Therefore, it is desirable to use hard glass, acrylic resin, or the like as the material of the window portion 15. Further, as shown in FIG. 2, the dot mark has a flat surface of a chamfer formed at the upper and lower edges of a V-shaped notch N indicating the orientation of the crystal axis of the semiconductor wafer W as a dot mark forming surface N1. It is formed on any of them. When the semiconductor wafer W is stored in the wafer carrier 10, the notch N is generally stored so as to be located on the side of the wafer carrier 10 opposite to the wafer insertion opening. Therefore, in the present embodiment, the disposition position of the window portion 15 is the side wall portion opposite to the opening of the case main body 11 as described above.
【0051】また、本実施形態ではドットマーク形成面
N1をノッチNの上下縁部に形成される面取り部分の平
坦面としているが、この平坦面に限らず、例えば半導体
ウェハWの周縁部に形成される面取り部分の平坦面であ
ってもよい。In the present embodiment, the dot mark forming surface N1 is a flat surface of a chamfered portion formed at the upper and lower edges of the notch N. However, the present invention is not limited to this flat surface, and may be formed at the peripheral edge of the semiconductor wafer W, for example. The flat surface of the chamfered portion to be formed may be used.
【0052】更に、本実施形態にあっては、図4に示す
ように、前記窓部15の内面側の近傍であって、ウェハ
キャリヤ10に等間隔で整列して上下に多段に収納され
る複数枚の各半導体ウェハWのドットマーク形成面N1
に所要の傾斜角θをもって対向させるようにして、反射
鏡16が設置されている。また、各反射鏡16と半導体
ウェハWのマーク形成面N1との間に拡大レンズ19が
設置されており、マーク形成面N1上のドットマークを
拡大レンズ19、反射鏡16、窓部15を介して撮像機
17により撮像する。この撮像機17の光軸は前記透明
窓部15に略直交させている。従って、前記反射鏡によ
るドットマークの反射像が前記撮像機17の光軸上で結
像するように、前記反射鏡16の傾斜角度θを予め調整
しておく必要がある。更に本実施形態では前記透明窓部
15の内面と各半導体ウェハWの周縁との間に、それぞ
れスペーサ18を配して、半導体ウェハの自由な動きを
規制している。Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, near the inner surface side of the window portion 15, the wafer 15 is arranged at equal intervals in the wafer carrier 10 and stored vertically in multiple stages. Dot mark forming surface N1 of each of a plurality of semiconductor wafers W
The reflecting mirror 16 is installed so as to face the required angle of inclination θ. In addition, a magnifying lens 19 is provided between each reflecting mirror 16 and the mark forming surface N1 of the semiconductor wafer W, and the dot mark on the mark forming surface N1 is formed through the magnifying lens 19, the reflecting mirror 16, and the window 15. Image by the image pickup device 17. The optical axis of the imaging device 17 is substantially perpendicular to the transparent window 15. Therefore, it is necessary to adjust the inclination angle θ of the reflecting mirror 16 in advance so that the reflected image of the dot mark by the reflecting mirror is formed on the optical axis of the imaging device 17. Further, in the present embodiment, spacers 18 are respectively arranged between the inner surface of the transparent window portion 15 and the peripheral edge of each semiconductor wafer W to regulate the free movement of the semiconductor wafer.
【0053】図4は、本発明による密閉式ウェハキャリ
ヤ10に整列して多段に収容される半導体ウェハのドッ
トマーク形成領域に形成されたドットマークの読取機構
を示している。この図では、理解を容易にするため、半
導体ウェハWの周縁面取り部分をマーク形成領域として
いる。いま、図示せぬ照明源により前記マーク形成領域
を照射すると、同マーク形成領域に形成されたドットマ
ークは拡大レンズ19により拡大されて反射鏡16で水
平方向に反射して透明窓部15を透過する。この透過し
たマーク像は撮像機の結像面で結像する。撮像機17に
は、通常、CCDカメラが使われており、その像は電気
的に記録されると共に、CRTの画面に表示される。FIG. 4 shows a mechanism for reading dot marks formed in a dot mark forming area of a semiconductor wafer accommodated in multiple stages aligned with the closed wafer carrier 10 according to the present invention. In this figure, the peripheral edge chamfered portion of the semiconductor wafer W is used as a mark forming region for easy understanding. Now, when the mark forming area is illuminated by an illumination source (not shown), the dot marks formed in the mark forming area are magnified by the magnifying lens 19, reflected horizontally by the reflecting mirror 16, and transmitted through the transparent window 15. I do. The transmitted mark image is formed on the image forming plane of the image pickup device. Normally, a CCD camera is used as the imaging device 17, and its image is electrically recorded and displayed on a CRT screen.
【0054】このように、本発明によるマーク読取装置
によれば、極めて微小なドットマークであっても拡大レ
ンズ19を通して拡大像とされ、その光路を反射鏡16
を介して透明窓部15に略直交して透過させ、撮像機1
7により撮像するものであるため、たとえ微小なマーク
であっても確実に撮像することができ、しかも反射鏡1
6にて反射するマーク像の光軸は透明窓部15に略直交
して透過するため、窓部15において屈折などによる像
の崩れが生ずることなく撮像できる。その結果、正確な
撮像が可能である。As described above, according to the mark reading apparatus of the present invention, even a very small dot mark is formed into an enlarged image through the magnifying lens 19 and its optical path is reflected by the reflecting mirror 16.
Through the transparent window portion 15 at substantially right angles through the
7, the image can be reliably captured even if the mark is a minute mark.
Since the optical axis of the mark image reflected at 6 is transmitted substantially perpendicularly to the transparent window 15, the image can be taken without any image collapse at the window 15 due to refraction or the like. As a result, accurate imaging is possible.
【0055】図5は、本発明のドットマーク読取装置の
典型的な実施形態を示しており、同図によれば基台10
0に回転テーブル101が設置されており、同回転テー
ブル101の上面には、上記ウェハキャリヤ10の底部
下面に形成されたウェハキャリヤ位置決め用のクロスバ
ー10a或いはウェハキャリヤ位置決め部21を嵌着さ
せる嵌着凹部101aが形成されている。従って、ウェ
ハキャリヤ10のクロスバー10a或いはウェハキャリ
ヤ位置決め部21を回転テーブル101の前記嵌着部1
01aに嵌着させて、前記回転テーブル101の上面に
ウェハキャリヤ10を載置すると、ウェハキャリヤ10
は回転テーブル101上に位置決めされて固定され、同
回転テーブル101の回転と共に回転するようになる。
回転テーブル101の回転駆動機構は、例えば特開平4
−212436号公報に記載され、従来から知られてい
る一般的な機構を採用することができ、例えばその駆動
源としてステッピングモータや各種のサーボモータを使
って、コントローラ105により、その回転角度θを高
精度に制御する。FIG. 5 shows a typical embodiment of the dot mark reading device of the present invention.
A rotary table 101 is mounted on the rotary table 101. A crossbar 10a for positioning a wafer carrier or a wafer carrier positioning section 21 formed on the lower surface of the bottom of the wafer carrier 10 is fitted on the upper surface of the rotary table 101. A mounting recess 101a is formed. Therefore, the cross bar 10 a of the wafer carrier 10 or the wafer carrier positioning portion 21 is connected to the fitting portion 1 of the turntable 101.
01a, and the wafer carrier 10 is placed on the upper surface of the turntable 101.
Is positioned and fixed on the rotary table 101, and rotates with the rotation of the rotary table 101.
The rotary drive mechanism of the rotary table 101 is described in, for example,
A conventional mechanism described in JP-A-212436 and known in the art can be employed. For example, a stepping motor or various servomotors are used as the driving source, and the rotation angle θ is controlled by the controller 105. Control with high precision.
【0056】一方、本実施例にあって前記基台100に
は、前記回転テーブル101の他に、ウェハキャリヤ1
0に収容された半導体ウェハWの、例えばVノッチに形
成されたドットマークを撮像するための撮像機(CCD
カメラ)17を支持するための支柱103が立設されて
いる。前記撮像機17は、前記支柱103に沿って上下
方向(z軸方向)に制御移動可能なアーム104の先端
に取り付けられており、前記支柱103はy軸方向に制
御移動可能とされている。前記支柱103及び前記アー
ム104の駆動制御は上記コントローラ105によりな
される。On the other hand, in the present embodiment, in addition to the rotary table 101, the wafer carrier 1
Image pickup device (CCD) for picking up an image of a dot mark formed in, for example, a V notch of the semiconductor wafer W accommodated in the semiconductor wafer W
A column 103 for supporting the camera 17 is provided upright. The imaging device 17 is attached to the tip of an arm 104 that is controllably movable in the vertical direction (z-axis direction) along the column 103, and the column 103 is controllably movable in the y-axis direction. The driving control of the column 103 and the arm 104 is performed by the controller 105.
【0057】照明源113により上記窓部15を通して
VノッチNのマーク形成領域である上面側の面取り部分
に向けて外部から照射される照射光によりドットマーク
が照明され、その反射像が反射光軸上に配された上記拡
大レンズ19を通って拡大され、更に同じく同反射光軸
上に設置された上記反射鏡16で反射して、上記窓部1
5の透過面に略直交するように設定された反射光軸を透
過し、同じく受光口の光軸を前記光軸と一致させて配さ
れた撮像機17内の結像面上に結像する。The dot mark is illuminated by the illumination source 113 from the outside through the window 15 toward the chamfered portion on the upper surface side, which is the mark formation area of the V notch N, and the dot image is illuminated. The light is magnified through the magnifying lens 19 disposed above, and is further reflected by the reflecting mirror 16 also installed on the same reflection optical axis, thereby obtaining the window 1.
5 is transmitted through a reflection optical axis set so as to be substantially orthogonal to the transmission surface, and forms an image on an imaging plane in an image pickup device 17 which is similarly arranged with the optical axis of the light receiving port aligned with the optical axis. .
【0058】図6は前記マーク読取装置の信号処理系の
ブロック図を示している。なお、本実施形態ではウェハ
キャリヤ10に収納された複数枚の半導体ウェハWを同
キャリヤ10に収容したままで位置決めして、各ウェハ
Wごとにその位置決めデータをコントローラ105に記
憶させ、各ウェハWごとに記憶された位置決めデータに
基づき半導体ウェハWの位置決め調整を行っている。FIG. 6 is a block diagram of a signal processing system of the mark reading apparatus. In the present embodiment, a plurality of semiconductor wafers W stored in the wafer carrier 10 are positioned while being stored in the same carrier 10, and the positioning data is stored in the controller 105 for each wafer W, and each wafer W is stored. The positioning adjustment of the semiconductor wafer W is performed based on the positioning data stored for each.
【0059】先ず、複数枚のウェハWが収納されたウェ
ハキャリヤ10の裏面側に形成されたウェハキャリヤ位
置決め用のクロスバー10a或いはウェハキャリヤ位置
決め部21を、回転テーブル101の表面に形成された
嵌着凹部101aに嵌着して位置決めして、ウェハキャ
リヤ10を回転テーブル101上にセットする。次い
で、コントローラ105に記憶されたウェハキャリヤ1
0内の各ウェハWの収納位置データに基づき信号が発せ
られ、コントローラ105からの指令に基づき、図示せ
ぬテーブル回転用の駆動モータが作動を開始して上記回
転テーブル101を所要の角度回転させる。次いで、図
示せぬz軸方向の駆動モータが作動され、位置決めしよ
うとするウェハWの収納位置に対応する高さ位置まで、
上記支柱103に取り付けられたアーム104をz方向
に移動させる。First, the wafer carrier positioning crossbar 10a or the wafer carrier positioning portion 21 formed on the back side of the wafer carrier 10 accommodating a plurality of wafers W is fitted to the surface of the rotary table 101. The wafer carrier 10 is set on the turntable 101 by being fitted and positioned in the mounting recess 101a. Next, the wafer carrier 1 stored in the controller 105
A signal is issued based on the storage position data of each wafer W in 0, and a table rotation drive motor (not shown) starts operating based on a command from the controller 105 to rotate the rotary table 101 by a required angle. . Then, a drive motor (not shown) in the z-axis direction is operated, and up to a height position corresponding to the storage position of the wafer W to be positioned.
The arm 104 attached to the column 103 is moved in the z direction.
【0060】この移動が終わると、同じく図示せぬy軸
方向の駆動モータが作動して、支柱103自体を位置決
めしようとする半導体ウェハWに向けて移動させる。支
柱103がy軸上を移動して、図示せぬ位置センサが所
定の検出位置を検出すると、コントローラ105からの
指令に基づき、図示せぬテーブル回転用の駆動モータが
作動を開始して上記回転テーブル101を更に微小な角
度回転させて、読み取り面の位置を微調整する。When this movement is completed, a drive motor (not shown) in the y-axis direction is operated to move the column 103 itself toward the semiconductor wafer W to be positioned. When the column 103 moves on the y-axis and a position sensor (not shown) detects a predetermined detection position, a drive motor for rotating the table (not shown) starts operating based on a command from the controller 105 to rotate the table. By rotating the table 101 by a further minute angle, the position of the reading surface is finely adjusted.
【0061】図7は上記マーク読取装置の概略構成を示
すブロック図である。本実施形態によるマーク読取装置
は、前記回転テーブル101が前記z軸回りの制御回転
を可能にしている。また、上記支柱103はy軸方向に
制御移動すると共に、同支柱103に案内支持される上
記アーム104は、同支柱上をz軸方向に制御移動す
る。これらの制御動作は、画像処理部111に接続され
た主制御部110からの信号によりステージ制御部(コ
ントローラ)105を経てモータドライバ部112を駆
動することにより行われる。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the mark reading apparatus. In the mark reading device according to the present embodiment, the rotation table 101 enables the control rotation about the z-axis. In addition, the column 103 is controlled to move in the y-axis direction, and the arm 104 guided and supported by the column 103 is controlled to move on the column in the z-axis direction. These control operations are performed by driving the motor driver unit 112 via the stage control unit (controller) 105 by a signal from the main control unit 110 connected to the image processing unit 111.
【0062】受光口を、前記ウェハキャリヤ10に収納
された複数枚の半導体ウェハWのうち任意の一枚のウェ
ハWの周縁部に形成されたVノッチの上面側の面取り部
分の平坦部N1に向けて、CCDカメラ(撮像機)17
がアーム104を介して支柱103に支持されている。
照明光源(照射光学系)113も前記カメラ17と所定
の角度をもたせて前記平坦部N1に向けられ、CCDカ
メラ17と同様に、前記アーム104上に固着されてい
る。照明光源113の照明光量などは上記画像処理部1
11の照明制御部111aからの信号に基づいて照明電
源115を制御することにより行われる。また前記CC
Dカメラ17の焦点などの調整は、同じく画像処理部1
11の画像入力部111bからの信号を受けてカメラ制
御部114aによりなされる。The light receiving port is formed in the flat portion N1 of the chamfered portion on the upper surface side of the V notch formed in the peripheral portion of any one of the plurality of semiconductor wafers W accommodated in the wafer carrier 10. Toward, CCD camera (imaging device) 17
Are supported by the column 103 via the arm 104.
An illumination light source (irradiation optical system) 113 is also directed to the flat portion N1 at a predetermined angle with respect to the camera 17, and is fixed on the arm 104, similarly to the CCD camera 17. The illumination light amount of the illumination light source 113 and the like are determined by the image processing unit 1.
This is performed by controlling the illumination power supply 115 based on a signal from the eleventh illumination control unit 111a. The CC
Adjustment of the focus and the like of the D camera 17 is also performed by the image processing unit 1
The camera control unit 114a receives the signal from the image input unit 111b.
【0063】本実施例にあっては、CCDカメラ17の
光軸は、結果的に密閉式ウェハキャリヤ10に設けられ
た上記窓部15、反射鏡16及び拡大レンズ19を介し
て光の照射面であるVノッチN1のマーク読取面に垂直
に向けられており、そのカメラ17の光軸とVノッチの
読み取り面との交点に対して照明光源113から所望の
対向角をもって斜め上方から照明光が照射される。しか
して、本発明にあっては照明光源113から発せられる
光は、既述したようにコヒーレント光よりも、自然光に
近いインコヒーレント光による照射であることが好まし
いが、勿論コヒーレント光によってもよい。本実施例に
よる、ドットマークの光像に対するカメラ17による受
光は、平行光による均一な方向性をもつ平行な反射光で
はなく、照明領域から乱反射する所定領域内の乱反射光
束となる。In this embodiment, the optical axis of the CCD camera 17 is consequently the light irradiation surface through the window 15, the reflecting mirror 16 and the magnifying lens 19 provided on the sealed wafer carrier 10. The illumination light is directed obliquely upward from the illumination light source 113 at a desired opposing angle with respect to the intersection of the optical axis of the camera 17 and the V notch reading surface with respect to the mark reading surface of the V notch N1. Irradiated. Thus, in the present invention, the light emitted from the illumination light source 113 is preferably irradiation with incoherent light closer to natural light than coherent light as described above, but may be coherent light. According to the present embodiment, the light received by the camera 17 with respect to the light image of the dot mark is not a parallel reflected light having a uniform directivity due to the parallel light, but a diffusely reflected light flux in a predetermined area which is diffusely reflected from an illumination area.
【0064】かかる照明と撮像の関係は、照明光源11
3とカメラ17との配置に関してあまり厳密な位置決め
精度が要求されず、様々な配置が設定できるため有利で
あり、しかも特に半導体ウェハWのVノッチNに形成さ
れるドットマークが隆起形態をもつ場合には、ドットマ
ークとその周辺の照射面との乱反射光量を比較したと
き、カメラ17により受光される乱反射光の殆どがドッ
トマークの表面でなされたものであり、これを例えば図
示せぬ集束レンズを介して受光すれば、周辺との輝度差
が大きな高輝度のポイント状の光像が得られ、ドットマ
ークの認識を確実にする。The relationship between the illumination and the imaging is as follows.
In the case where the dot mark formed in the V notch N of the semiconductor wafer W has a raised form, it is advantageous that the positioning of the camera 3 and the camera 17 does not require very strict positioning accuracy and various arrangements can be set. When the amount of irregularly reflected light between the dot mark and the irradiation surface around the dot mark is compared, most of the irregularly reflected light received by the camera 17 is made on the surface of the dot mark. , A high-luminance point-shaped light image having a large luminance difference from the surroundings can be obtained, and the dot mark can be reliably recognized.
【0065】図8は、本実施形態によるドットマークの
読取手順を示している。いま、照明電源115が入り照
明光源113が点灯されると、先ずドットマークが書き
込まれた領域(Vノッチ内面)を検出するとともに、回
転テーブル101に載置固定されたウェハキャリヤ10
の位置決めがなされる。この位置決めは、上記モータド
ライバ部112を制御駆動することにより、回転テーブ
ル101のz軸回りの制御回転と、支柱103上に案内
支持されたアーム104のy軸上の制御移動によりなさ
れる。この位置決め調整が終了すると、カメラ17を操
作してドットマークの画像読み込みが行われ、それらの
画像情報をデジタル的に画像処理して情報内容を認識す
る。このとき、情報内容の認識がなされず、或いは不鮮
明であるときは、上記Vノッチ内面の読み取り領域を検
出し直して、上記操作を再度やり直す。FIG. 8 shows a dot mark reading procedure according to the present embodiment. Now, when the illumination power supply 115 is turned on and the illumination light source 113 is turned on, the area (dot notch inner surface) on which the dot mark is written is first detected, and the wafer carrier 10 mounted and fixed on the rotary table 101 is detected.
Is determined. This positioning is performed by controlling and driving the motor driver unit 112 to control the rotation of the rotary table 101 about the z-axis and the control movement of the arm 104 guided and supported on the column 103 on the y-axis. When the positioning adjustment is completed, the image of the dot mark is read by operating the camera 17, and the image information is digitally processed to recognize the information content. At this time, if the information content is not recognized or is unclear, the reading area on the inner surface of the V notch is detected again, and the above operation is performed again.
【0066】こうして、一枚の半導体ウェハWに書き込
まれたドットマークの読み込みが終了すると、上記支柱
103上のアーム104を上下動させると共に、回転テ
ーブル101を所要の角度回転させ、次に読み込まれる
半導体ウェハWに対するカメラ17の位置決めをして、
ドットマーク形成領域に照明光源113の照明光を照射
してドットマークを読み取る。以下、上記操作を繰り返
して行い、密閉式ウェハキャリヤ10に収納された全て
の半導体ウェハWのVノッチNに書き込まれたドットマ
ークを読み取る。When the reading of the dot mark written on one semiconductor wafer W is completed, the arm 104 on the column 103 is moved up and down, the rotary table 101 is rotated by a required angle, and then read. By positioning the camera 17 with respect to the semiconductor wafer W,
The dot mark is read by irradiating the dot mark formation region with illumination light from the illumination light source 113. Hereinafter, the above operation is repeated to read the dot marks written in the V notches N of all the semiconductor wafers W stored in the sealed wafer carrier 10.
【0067】上記実施形態において、回転テーブル10
1をz軸回りで回転するようにしているが、回転テーブ
ル101を上下動させたり、傾けるようにすることもで
きる。このようにすると、反射鏡16らの反射光軸の向
きをより精密に制御することが可能となる。またCCD
カメラ17及び照明光源113を傾けるようにしても、
同様の効果が得られる。In the above embodiment, the rotary table 10
1 is rotated about the z-axis, but the rotary table 101 may be moved up and down or tilted. By doing so, it is possible to more precisely control the direction of the reflection optical axis of the reflection mirror 16 and the like. Also CCD
Even if the camera 17 and the illumination light source 113 are tilted,
Similar effects can be obtained.
【図1】本発明の密閉式ウェハキャリヤの典型的な基本
構造例を示す底面側から見た斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a typical basic structure of a sealed wafer carrier according to the present invention as viewed from the bottom side.
【図2】本発明のマーク読取対照である微小ドットーマ
ークの形成領域の一例を示す部分斜視図である。FIG. 2 is a partial perspective view showing an example of a formation area of a minute dot-mark which is a mark reading reference of the present invention.
【図3】前記微小ドットマークを形成するための代表的
なレーザマーキング装置の構成例を模式的に示す説明図
である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a configuration example of a typical laser marking device for forming the minute dot mark.
【図4】本発明に係る密閉式ウェハキャリヤの概略構成
と同キャリヤ内の半導体ウェハ周縁に形成されたマーク
の読取機構の説明図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a sealed wafer carrier according to the present invention and an explanatory diagram of a mark reading mechanism formed on a peripheral edge of a semiconductor wafer in the carrier.
【図5】本発明のウェハキャリヤ内に収容された半導体
ウェハのドットマーク読取装置の典型例を示す立体図で
ある。FIG. 5 is a three-dimensional view showing a typical example of a dot mark reading device for a semiconductor wafer housed in a wafer carrier according to the present invention.
【図6】前記ドットマーク読取装置の信号処理系のブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram of a signal processing system of the dot mark reading device.
【図7】同ドットマーク読取装置の概略構成を示すブロ
ック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the dot mark reading device.
【図8】同ドットマーク読取装置によるドットマークの
読取手順を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a dot mark reading procedure by the dot mark reading device.
1 レーザマーキング装置 2 レーザ発振器 3 ビームホモジナイザ 4 液晶マスク 5 ビームプロファイル変換器 6 縮小レンズユニット 10 密閉式ウェハキャリヤ 10a クロスバー 15 窓部 16 反射鏡 17 撮像機(CCDカメラ) 18 スペーサ 19 リレーレンズ(拡大レンズ)部 21 ウェハキャリヤ位置決め部 100 基台 101 回転テーブル 103 支柱 104 アーム 105 コントローラ(ステージ制御部) 110 主制御部 111 画像処理部 111a 照明制御部 111b 画像入力部 112 モータドライバ 113 照明光源 114a カメラ制御部 115 照明電源 W 半導体ウェハ O Vノッチ内面の中心 N Vノッチ N1 ドットマーク形成領域(平坦面) REFERENCE SIGNS LIST 1 laser marking device 2 laser oscillator 3 beam homogenizer 4 liquid crystal mask 5 beam profile converter 6 reduction lens unit 10 sealed wafer carrier 10 a crossbar 15 window 16 reflecting mirror 17 imaging device (CCD camera) 18 spacer 19 relay lens (enlargement) Lens) unit 21 wafer carrier positioning unit 100 base 101 turntable 103 support 104 arm 105 controller (stage control unit) 110 main control unit 111 image processing unit 111a illumination control unit 111b image input unit 112 motor driver 113 illumination light source 114a camera control Unit 115 Illumination power supply W Semiconductor wafer O Center of V notch inner surface NV notch N1 Dot mark formation region (flat surface)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3E096 AA06 BA16 BB04 CA08 DA13 DA18 DC02 FA11 FA30 5F031 CA02 DA08 EA12 EA14 EA19 EA20 FA01 FA11 GA35 GA36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3E096 AA06 BA16 BB04 CA08 DA13 DA18 DC02 FA11 FA30 5F031 CA02 DA08 EA12 EA14 EA19 EA20 FA01 FA11 GA35 GA36
Claims (5)
する密閉式のウェハキャリヤ(10)であって、 収容される半導体ウェハ(W) の周面に対向する一部に透
明窓部(15)を有すると共に、 同窓部(15)の内面近傍に複数の反射鏡(16)がウェハ収容
間隔をおいて配されてなる、ことを特徴とする密閉式の
ウェハキャリヤ。1. A sealed wafer carrier (10) for accommodating a plurality of semiconductor wafers (W) in multiple stages, wherein a transparent window portion is provided at a part of the semiconductor wafer (W) facing the peripheral surface of the accommodated semiconductor wafer (W). A sealed wafer carrier having (15), wherein a plurality of reflecting mirrors (16) are arranged in the vicinity of the inner surface of the window portion (15) at a wafer accommodation interval.
半導体ウェハ(W) の収納位置に対応して各ウェハ(W) の
周縁と前記透明窓部(15)の内面との間の距離を一定に保
持するスペーサ(18)を配してなることを特徴とする請求
項1記載のウェハキャリヤ。2. In the installation site of the transparent window (15),
A spacer (18) for keeping a constant distance between the periphery of each wafer (W) and the inner surface of the transparent window (15) corresponding to the storage position of the semiconductor wafer (W) is provided. The wafer carrier according to claim 1, wherein
る半導体ウェハ(W) の周縁マーク形成面との間に、更に
リレーレンズ(19)が配されてなることを特徴とする請求
項1又は2記載のウェハキャリヤ。3. A relay lens (19) is further provided between the reflecting mirror (16) and a peripheral mark forming surface of a semiconductor wafer (W) accommodated in a carrier. Item 3. The wafer carrier according to item 1 or 2.
ウェハキャリヤ(10)の内部に収容された半導体ウェハ
(W) の周縁部に形成された各種のマークをキャリヤ外か
ら読み取るマーク読取装置であって、 前記ウェハキャリヤ(10)を位置決めして固定するテーブ
ル(101) と、 前記テーブル(101) の周辺部に配される撮像機移動案内
ロッド(103) と、 同案内ロッド(103) に案内されて制御移動する撮像機支
持部材(104) と、 受光口が前記ウェハキャリヤ(10)の透明窓部(15)に向け
られ、前記撮像機支持部材(104) に支持される撮像機(1
7)と、を備えてなることを特徴とするマークの読取装
置。4. A semiconductor wafer contained in a sealed wafer carrier (10) according to claim 1.
A mark reading device for reading various marks formed on the periphery of (W) from outside the carrier, comprising: a table (101) for positioning and fixing the wafer carrier (10); and a periphery of the table (101). An imaging device moving guide rod (103) disposed in the unit, an imaging device support member (104) that is guided and controlled by the guiding rod (103), and a light receiving port is a transparent window of the wafer carrier (10). (15), the imaging device (1) supported by the imaging device support member (104).
7) A mark reading device comprising:
ウェハキャリヤ(10)の内部に収容された半導体ウェハ
(W) の周縁部に形成された各種のマークをキャリヤ外か
ら読み取るマーク読取方法であって、 半導体ウェハ(W) を収納した前記ウェハキャリヤ(10)の
透明窓部(15)を撮像側に向けて前記ウェハキャリヤ(10)
を回転テーブル(101) 上に位置決め固定すること、 前記マーク形成領域(N1)上に形成されたマークの前記反
射鏡(16)による反射光像の光軸を前記撮像機(17)の採光
口の光軸と一致するように調整すること、 前記マーク形成領域(N1)に形成されたマークの前記反射
鏡(16)による反射光像を前記撮像機(17)により撮像する
こと、を含んでなることを特徴とするマーク読取方法。5. A semiconductor wafer housed in a sealed wafer carrier (10) according to claim 1.
A mark reading method for reading various marks formed on the periphery of (W) from outside the carrier, wherein a transparent window (15) of the wafer carrier (10) containing a semiconductor wafer (W) is placed on an imaging side. Towards the wafer carrier (10)
Is positioned and fixed on a rotary table (101), and the optical axis of a light image of a mark formed on the mark forming area (N1) reflected by the reflecting mirror (16) is a lighting port of the imaging device (17). Adjusting the optical axis to coincide with the optical axis of, including imaging the reflected light image of the mark formed in the mark forming area (N1) by the reflecting mirror (16) by the imaging device (17). A mark reading method.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001139570A JP2002334924A (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Sealed wafer carrier, reading device and method for reading mark on wafer in carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001139570A JP2002334924A (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Sealed wafer carrier, reading device and method for reading mark on wafer in carrier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2001139570A Pending JP2002334924A (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Sealed wafer carrier, reading device and method for reading mark on wafer in carrier |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100920463B1 (en) * | 2007-09-07 | 2009-10-08 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | Semiconductor manufacturing equipment |
| JP2010114125A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Disco Abrasive Syst Ltd | Semiconductor wafer processing apparatus |
| CN113714880A (en) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 株式会社迪思科 | Grinding method and grinding device for bonding workpiece |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001139570A patent/JP2002334924A/en active Pending
Cited By (4)
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| CN101740346A (en) * | 2008-11-04 | 2010-06-16 | 株式会社迪思科 | Semiconductor wafer processing device |
| CN113714880A (en) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 株式会社迪思科 | Grinding method and grinding device for bonding workpiece |
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