(57)【要約】【課題】エッジ検出動作（装置の稼動）を中断することなく、貼り合わせウエハの製造プロセス全体にわたって必要とされるエッジ検出精度を確保することが可能なウエハアライメント装置を提供する。【解決手段】このウエハアライメント装置１００は、シリコンウエハ１１１とウエハ支持ガラス基板１１２とを含む貼り合わせウエハ１１０のエッジを検出するとともに、開始端２１ａが貼り合わせウエハ１１０の中心側に設定されたラインセンサ２１と、ラインセンサ２１に対向する光源２２と、貼り合わせウエハ１１０のエッジの検出時に、ラインセンサ２１を貼り合わせウエハ１１０の中心側からエッジ側に向かって走査するとともに、所定の場合に、シリコンウエハ１１１のエッジ検出と、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ検出とを切り替えるように制御するコントローラ４０とを備える。【選択図】図１
2011181721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ支持基板と前記ウエハ支持基板の表面に貼り合わせられた半導体ウエハとを含む貼り合わせウエハのエッジを検出するとともに、走査開始端が前記貼り合わせウエハの中心側に設定されたラインセンサと、
前記貼り合わせウエハを挟んで前記ラインセンサに対向するように配置され、前記ウエハ支持基板のエッジおよび前記半導体ウエハのエッジに光を投光する光源と、
前記ラインセンサによる前記貼り合わせウエハのエッジの検出時に、前記ラインセンサを前記貼り合わせウエハの中心側から前記貼り合わせウエハのエッジ側に向かって走査するとともに、所定の場合に、前記半導体ウエハのエッジ検出と、前記ウエハ支持基板のエッジ検出とを切り替えるように制御する制御部とを備えた、ウエハアライメント装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ラインセンサを前記貼り合わせウエハの中心側から前記貼り合わせウエハのエッジ側に向かって走査するとともに、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に、前記ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるように構成されている、請求項１に記載のウエハアライメント装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できたと判断した場合には、前記半導体ウエハのエッジを前記貼り合わせウエハのエッジとして採用し、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合には、前記ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるとともに前記ウエハ支持基板のエッジを前記貼り合わせウエハのエッジとして採用するように構成されている、請求項２に記載のウエハアライメント装置。
【請求項４】
前記半導体ウエハのエッジを検出するかまたは前記ウエハ支持基板のエッジを検出するかを予め設定可能に構成されており、
前記制御部は、前記半導体ウエハのエッジを検出するように予め設定されている場合で、かつ、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に、前記ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるように構成されている、請求項２または３に記載のウエハアライメント装置。
【請求項５】
前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に前記ウエハ支持基板のエッジを検出するリトライ機能を有効にするか無効にするかを予め設定可能に構成されており、
前記制御部は、前記リトライ機能が有効に設定されている場合で、かつ、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に、前記ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載のウエハアライメント装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できたと判断した場合には、前記ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えないように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のウエハアライメント装置。
【請求項７】
前記貼り合わせウエハを回転させるとともに、前記貼り合わせウエハの回転位置を検出するウエハ回転部と、
前記貼り合わせウエハの回転位置情報と、前記半導体ウエハのエッジ情報または前記ウエハ支持基板のエッジ情報からなる前記貼り合わせウエハのエッジ情報とを記憶する記憶部とをさらに備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記貼り合わせウエハの回転位置情報と前記貼り合わせウエハのエッジ情報とに基づいて、前記貼り合わせウエハのノッチ位置と、前記貼り合わせウエハのオリエンテーションフラット位置と、前記貼り合わせウエハの中心位置とのうち少なくとも１つを検出することにより、前記貼り合わせウエハの位置決めを行うように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のウエハアライメント装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記貼り合わせウエハの回転位置情報と前記貼り合わせウエハのエッジ情報とに基づいて、前記半導体ウエハのエッジが正常に検出できたか否かを判断するように構成されている、請求項７に記載のウエハアライメント装置。
【請求項９】
前記半導体ウエハは、不透明であり、
前記ウエハ支持基板は、透明である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のウエハアライメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハアライメント装置に関し、特に、ウエハのエッジを検出するラインセンサを備えたウエハアライメント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハのエッジを検出するラインセンサを備えたウエハアライメント装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ラインセンサと、ウエハを挟んでラインセンサと対向するように配置された光源と、ラインセンサを走査させてウエハのエッジ位置を取得する制御部とを備えたウエハアライメント装置が開示されている。この特許文献１によるウエハアライメント装置では、アライメントを行う対象のウエハが透明か不透明かによって、測定開始前に予めラインセンサの向きを変えてラインセンサのスキャン方向を異ならせるように構成されている。
【０００４】
一方、近年では、シリコンウエハ（半導体ウエハ）の薄型化に起因して、シリコンウエハを補強用のウエハ支持基板と貼り合わせた貼り合わせウエハを作成し、この貼り合わせウエハに対して各種の半導体製造プロセスを実施することが知られている。この場合、ウエハ支持基板にはシリコンウエハよりも径の大きい透明なウエハ支持ガラス基板が用いられる。このような貼り合わせウエハのアライメントの際に上記特許文献１によるウエハアライメント装置を用いると、不透明なシリコンウエハ（半導体ウエハ）のエッジを検出するのか、透明なウエハ支持基板のエッジを検出するのかを予め決定するとともに、測定開始前にラインセンサを検出対象に合わせた向きに配置して検出対象に合わせてスキャン方向を異ならせる構成になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２８７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１によるウエハアライメント装置において、不透明なシリコンウエハのエッジ検出を選択してラインセンサをシリコンウエハのエッジ検出用の向きに配置して検出を行う場合には、製造プロセスの初期段階では高精度なエッジ検出が可能である一方、製造プロセスの進行に伴い発生するシリコンウエハのエッジの損傷などに起因して、プロセスが進行するとシリコンウエハのエッジを正常に検出することができなくなる場合がある。このような場合に、不透明なシリコンウエハのエッジ検出の動作途中で検出対象を透明なウエハ支持基板に切り替えることが考えられる。しかし、この場合には、ラインセンサの向きをウエハ支持基板用の向きに変更する必要があり、そのために、一旦エッジ検出動作（装置の稼動）を中断する必要があるという不都合がある。
【０００７】
また、上記したエッジ検出動作の中断という不都合を解消するために、上記特許文献１によるウエハアライメント装置において、最初から透明なウエハ支持基板のエッジ検出を選択してラインセンサをウエハ支持基板用の向きに配置して検出を行うことも考えられる。しかし、この場合には、シリコンウエハとウエハ支持基板との貼り合わせ精度の限界から、高いエッジ検出精度が要求される製造プロセスの初期段階において、必要とされる高精度のエッジ検出精度（位置決め精度）を得ることが困難である。したがって、この場合には、エッジ検出動作を中断することなく製造プロセス全体にわたってエッジ検出を継続して行うことができるものの、貼り合わせウエハの製造プロセス全体にわたって必要とされるエッジ検出精度を確保するのが困難であるという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、エッジ検出動作（装置の稼動）を中断することなく、貼り合わせウエハの製造プロセス全体にわたって必要とされるエッジ検出精度を確保することが可能なウエハアライメント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面によるウエハアライメント装置は、ウエハ支持基板とウエハ支持基板の表面に貼り合わせられた半導体ウエハとを含む貼り合わせウエハのエッジを検出するとともに、走査開始端が貼り合わせウエハの中心側に設定されたラインセンサと、貼り合わせウエハを挟んでラインセンサに対向するように配置され、ウエハ支持基板のエッジおよび半導体ウエハのエッジに光を投光する光源と、ラインセンサによる貼り合わせウエハのエッジの検出時に、ラインセンサを貼り合わせウエハの中心側から貼り合わせウエハのエッジ側に向かって走査するとともに、所定の場合に、半導体ウエハのエッジ検出と、ウエハ支持基板のエッジ検出とを切り替えるように制御する制御部とを備える。
【００１０】
この一の局面によるウエハアライメント装置では、上記のように、ラインセンサによる貼り合わせウエハのエッジの検出時に、ラインセンサを貼り合わせウエハの中心側から貼り合わせウエハのエッジ側に向かって走査するとともに、所定の場合に、半導体ウエハのエッジ検出と、ウエハ支持基板のエッジ検出とを切り替えるように制御する制御部を設けることによって、検出対象が透明か不透明かによってラインセンサを配置し直す必要のある場合と異なり、半導体ウエハのエッジの損傷などが発生して正常なエッジ検出ができなくなった場合などの所定の場合に、装置の稼動（エッジ検出動作）を中断させることなく半導体ウエハのエッジ検出と、ウエハ支持基板のエッジ検出とを制御部により自動的に切り替えることができる。これにより、半導体ウエハのエッジの損傷などが発生していない製造プロセスの初期段階では、製造プロセス（加工）が行われる半導体ウエハのエッジを直接検出して高精度なエッジ検出を行うことができるとともに、製造プロセスの進行に伴い半導体ウエハのエッジ検出が行えなくなった場合には、ウエハ支持基板のエッジ検出に自動的に切り替えられて製造プロセスの初期以外で必要とされる精度でエッジ検出を継続して行うことができる。これらの結果、エッジ検出動作（装置の稼動）を中断することなく、貼り合わせウエハの製造プロセス全体にわたって、必要とされるエッジ検出精度を確保することができる。
【００１１】
上記一の局面によるウエハアライメント装置において、好ましくは、制御部は、ラインセンサを貼り合わせウエハの中心側から貼り合わせウエハのエッジ側に向かって走査するとともに、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、製造プロセスの進行に伴い半導体ウエハのエッジが正常に検出できなくなった場合に、容易に、エッジ検出動作を中断することなく自動的にウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えてエッジ検出を継続することができる。
【００１２】
この場合において、好ましくは、制御部は、半導体ウエハのエッジが正常に検出できたと判断した場合には、半導体ウエハのエッジを貼り合わせウエハのエッジとして採用し、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合には、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるとともにウエハ支持基板のエッジを貼り合わせウエハのエッジとして採用するように構成されている。このように構成すれば、製造プロセス初期および初期以降の製造プロセス全体にわたって、容易に、必要とされる検出精度を満たすエッジデータを採用することができる。
【００１３】
上記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合にウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替える構成において、好ましくは、半導体ウエハのエッジを検出するかまたはウエハ支持基板のエッジを検出するかを予め設定可能に構成されており、制御部は、半導体ウエハのエッジを検出するように予め設定されている場合で、かつ、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、半導体ウエハの種類やエッジ検出の要求精度などに応じて半導体ウエハまたはウエハ支持基板のエッジの検出を選択することができるとともに、半導体ウエハのエッジを検出するように予め設定されている場合で、かつ、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合にのみ、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に自動的に切り替えることができる。
【００１４】
上記半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合にウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替える構成において、好ましくは、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合にウエハ支持基板のエッジを検出するリトライ機能を有効にするか無効にするかを予め設定可能に構成されており、制御部は、リトライ機能が有効に設定されている場合で、かつ、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかったと判断した場合に、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、ユーザはリトライを行うか否かを選択することができるとともに、リトライを行う場合には予めリトライ機能を有効に設定しておくことにより、半導体ウエハのエッジが正常に検出できなかった場合に、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に自動的に切り替えてエッジ検出をリトライすることができる。
【００１５】
上記一の局面によるウエハアライメント装置において、好ましくは、制御部は、半導体ウエハのエッジが正常に検出できたと判断した場合には、ウエハ支持基板のエッジを検出する制御に切り替えないように構成されている。このように構成すれば、製造プロセスの進行に伴い半導体ウエハのエッジが正常に検出できなくなるまで、半導体ウエハのエッジ検出を継続することができる。
【００１６】
上記一の局面によるウエハアライメント装置において、好ましくは、貼り合わせウエハを回転させるとともに、貼り合わせウエハの回転位置を検出するウエハ回転部と、貼り合わせウエハの回転位置情報と、半導体ウエハのエッジ情報またはウエハ支持基板のエッジ情報からなる貼り合わせウエハのエッジ情報とを記憶する記憶部とをさらに備え、制御部は、記憶部に記憶された貼り合わせウエハの回転位置情報と貼り合わせウエハのエッジ情報とに基づいて、貼り合わせウエハのノッチ位置と、貼り合わせウエハのオリエンテーションフラット位置と、貼り合わせウエハの中心位置とのうち少なくとも１つを検出することにより、貼り合わせウエハの位置決めを行うように構成されている。このように構成すれば、半導体ウエハのエッジ検出またはウエハ支持基板のエッジ検出のいずれに切り替えた場合にも、回転位置情報と貼り合わせウエハのエッジ情報とに基づいて貼り合わせウエハの位置決め（アライメント）を行うことができる。
【００１７】
この場合において、好ましくは、制御部は、記憶部に記憶された貼り合わせウエハの回転位置情報と貼り合わせウエハのエッジ情報とに基づいて、半導体ウエハのエッジが正常に検出できたか否かを判断するように構成されている。このように構成すれば、貼り合わせウエハの回転位置情報と貼り合わせウエハのエッジ情報とから、貼り合わせウエハの全周に渡る外周形状（外形形状）を特定することができるので、容易に、半導体ウエハのエッジが正常に検出できたか否か（正しい外形形状が取得できたか否か）を判断することができる。
【００１８】
上記一の局面によるウエハアライメント装置において、好ましくは、半導体ウエハは、不透明であり、ウエハ支持基板は、透明である。このように不透明な半導体ウエハと透明なウエハ支持基板との貼り合わせウエハを用いる場合にも、上記一の局面による制御部による切替制御により、容易に、エッジ検出動作を中断することなく、製造プロセス全体にわたって、必要とされるエッジ検出精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるウエハアライメント装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した一実施形態によるウエハアライメント装置のエッジ検出部と貼り合わせウエハとを模式的に示す平面図である。
【図３】図１に示した一実施形態によるウエハアライメント装置における貼り合わせウエハのエッジ検出を説明するための図である。
【図４】図１に示した一実施形態によるウエハアライメント装置における貼り合わせウエハのウエハエッジデータを説明するための図である。
【図５】図１に示した一実施形態によるウエハアライメント装置のアライメント動作処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態によるウエハアライメント装置１００の構造について説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、本実施形態によるウエハアライメント装置１００は、シリコンウエハ１１１およびウエハ支持ガラス基板１１２を含む貼り合わせウエハ１１０のエッジ（外周縁部）の位置を検出して、貼り合わせウエハ１１０の中心位置や、貼り合わせウエハ１１０に設けられたノッチ（切欠部）またはオリエンテーションフラットの位置を求め、貼り合わせウエハ１１０（シリコンウエハ１１１）の位置決め（アライメント）を行うための装置である。
【００２３】
貼り合わせウエハ１１０は、円板形状を有するシリコンウエハ１１１が円板形状を有する補強用のウエハ支持ガラス基板１１２の表面に貼り合わされることにより形成されている。図１および図２に示すように、シリコンウエハ１１１は、直径ｄ１（たとえば、３００ｍｍ）および厚みｔ１（約３０μｍ〜約１００μｍ）を有する不透明なウエハである。シリコンウエハ１１１はこの小さな厚みｔ１（約３０μｍ〜約１００μｍ）のために機械的な強度が弱いため、シリコンウエハ１１１に対する各種の半導体デバイスの製造プロセスは、ウエハ支持ガラス基板１１２により補強された状態で実施される。ウエハ支持ガラス基板１１２は、シリコンウエハ１１１の厚みｔ１よりも大きな厚みｔ２を有するとともに、シリコンウエハ１１１の直径ｄ１よりも一回り大きな直径ｄ２を有する透明なガラス基板である。
【００２４】
図２に示すように、シリコンウエハ１１１およびウエハ支持ガラス基板１１２には、外周部の所定位置にノッチ１１１ａおよび１１２ａがそれぞれ形成されている。なお、ウエハの種類により、ノッチ１１１ａおよび１１２ａに代えて、外周部の所定位置に平坦部（オリエンテーションフラット、図示せず）を形成する場合がある。そして、シリコンウエハ１１１とウエハ支持ガラス基板１１２とは、水平方向の位置（中心位置Ｏ）および回転方向の位置（ノッチまたはオリエンテーションフラットの回転角度位置）を一致させた状態で貼り合わされている。したがって、貼り合わせウエハ１１０は、平面的に見ると、内側(中心側)にシリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが配置され、外側にウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂが配置されるように構成されている。なお、シリコンウエハ１１１およびウエハ支持ガラス基板１１２は、それぞれ、本発明の「半導体ウエハ」および「ウエハ支持基板」の一例である。
【００２５】
図１に示すように、ウエハアライメント装置１００は、貼り合わせウエハ１１０が載置される回転ステージ１０と、エッジ検出部２０と、センサ処理部３０と、コントローラ４０とを備えている。なお、回転ステージ１０およびコントローラ４０は、それぞれ、本発明の「ウエハ回転部」および「制御部」の一例である。
【００２６】
回転ステージ１０は、貼り合わせウエハ１１０を回転ステージ１０上に載置した状態で把持（チャック）して、図２に示すように、鉛直方向の回転軸（回転中心）１０ａ回りに貼り合わせウエハ１１０を回転させる機能を有する。図１に示すように、回転ステージ１０は、貼り合わせウエハ１１０を回転させるためのモータ１１と、モータ１１の回転位置（回転角度位置）を検出するためのエンコーダ１２とを含んでいる。これにより、回転ステージ１０は、コントローラ４０からの回転位置指令に基づき、貼り合わせウエハ１１０を水平面上で回転させて任意の回転位置に配置することが可能なように構成されている。また、エンコーダ１２は、検出したモータ１１の回転位置（すなわち、貼り合わせウエハ１１０の回転位置）の情報（回転位置情報）をセンサ処理部３０に出力するように構成されている。
【００２７】
また、エッジ検出部２０は、貼り合わせウエハ１１０のエッジ位置を検出する機能を有する。エッジ検出部２０は、上側に設けられたラインセンサ２１と、下側に設けられた光源２２とを含んでいる。これらのラインセンサ２１と光源２２とは、貼り合わせウエハ１１０が回転ステージ１０上に載置された状態で、貼り合わせウエハ１１０を挟んでラインセンサ２１と光源２２とが対向するように、鉛直方向に所定の間隔を隔てて配置されている。
【００２８】
ラインセンサ２１は、図２に示すように、複数の画素が直線状に配列された１列の画素列を有するＣＣＤラインセンサであり、画素毎に受光した光量に応じた電荷を蓄積するように構成されている。各画素に蓄積された電荷は、センサ処理部３０からの転送パルス信号によって、開始端２１ａの１番目の画素から順に画素毎にセンサ処理部３０に読み出される。また、ラインセンサ２１は、貼り合わせウエハ１１０の半径方向に沿って、貼り合わせウエハ１１０の中心側に開始端２１ａ（１番目の画素）が位置するとともに、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂおよびウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂを跨いで外側に終端２１ｂ（最終の画素）が位置するように固定的に配置されている。ラインセンサ２１は、貼り合わせウエハ１１０の中心側の開始端２１ａから終端２１ｂに向かう矢印Ａ方向に走査して、光源２２から各画素に入射した光量に応じた信号を出力するように構成されている。なお、開始端２１ａは、本発明の「走査開始端」の一例である。
【００２９】
図１に示すように、光源２２は、センサ処理部３０から入力される制御信号に基づいて発光し、貼り合わせウエハ１１０の下側からラインセンサ２１に対して平行光を照射することが可能なように構成されている。すなわち、光源２２は、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂおよびウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂを含む領域に光を投光するように構成されている。
【００３０】
また、図１に示すように、センサ処理部３０は、ラインセンサ２１から検出信号の読み出しを行う信号処理部３１と、光源２２の点灯および消灯の制御を行う発光制御部３２と、データ処理部３３と、メモリ３４とを含んでいる。なお、メモリ３４は、本発明の「記憶部」の一例である。
【００３１】
信号処理部３１は、コントローラ４０から入力される制御信号に基づいて、ラインセンサ２１から検出信号の読み出しを行うとともに、検出信号に基づいて貼り合わせウエハ１１０のエッジ位置を検出するように構成されている。具体的には、信号処理部３１は、ラインセンサ２１に対して、画素に蓄積された電荷を電気信号に変換する際のタイミング信号であるリードアウトゲートパルス（ＲＯＧ）信号を出力するとともに、転送パルス信号を出力することによって、ラインセンサ２１の１番目の画素（開始端２１ａ）から順次、検出信号を読み出すように構成されている。
【００３２】
また、図３に示すように、信号処理部３１は、シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１、または、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２を検出する機能を有するとともに、シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１およびウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２のいずれを検出するかを設定可能に構成されている。そして、検出されたエッジ位置Ｐ１（エッジ位置Ｐ１に対応する画素）またはエッジ位置Ｐ２（エッジ位置Ｐ２に対応する画素）は、貼り合わせウエハ１１０のエッジ情報として、データ処理部３３に出力されるように構成されている。
【００３３】
また、図１に示すように、発光制御部３２は、コントローラ４０からの制御信号に基づき、光源２２のオン（点灯）およびオフ（消灯）を制御するように構成されている。
【００３４】
データ処理部３３は、信号処理部３１により検出された貼り合わせウエハ１１０のエッジ情報（エッジ位置Ｐ１またはＰ２に対応する画素の情報）を取得するとともに、エッジ情報に対応する回転ステージ１０のエンコーダ１２の回転位置情報を取得するように構成されている。すなわち、データ処理部３３は、ラインセンサ２１へタイミング信号（ＲＯＧ信号）が出力された時点におけるエンコーダ１２の回転位置情報を取得することにより、エッジ情報とエッジ検出時点における貼り合わせウエハ１１０の回転位置情報とを対応付けて取得するように構成されている。
【００３５】
そして、データ処理部３３は、取得したエッジ情報と回転位置情報とを対応付けて、ウエハエッジデータとしてメモリ３４に格納するように構成されている。つまり、ウエハエッジデータは、貼り合わせウエハ１１０の回転位置情報と、貼り合わせウエハ１１０のエッジ情報（シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１またはウエハ支持基板１１２のエッジ位置Ｐ２）とを含む情報である。また、メモリ３４に格納されたウエハエッジデータは、コントローラ４０により読み出されるように構成されている。
【００３６】
コントローラ４０は、アライメント演算部４１を有し、センサ処理部３０（信号処理部３１）のエッジ検出設定を送信するとともに、センサ処理部３０および回転ステージ１０に各種制御信号を出力することによってアライメント動作制御を行うように構成されている。コントローラ４０は、回転ステージ１０により貼り合わせウエハ１１０を回転させ、エッジ情報と回転位置情報とを対応付けたウエハエッジデータを貼り合わせウエハ１１０の全周にわたって取得することによって、貼り合わせウエハ１１０の外周形状の情報（外周データ）を取得するように構成されている。
【００３７】
また、コントローラ４０は、所定の場合に、信号処理部３１のエッジ検出の設定を切り替えるように構成されている。具体的には、図３に示すように、信号処理部３１がシリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１を検出する設定（検出設定＝「シリコンウエハ」）で、エッジ位置Ｐ１を正常に検出できない場合に、エッジ検出の設定をウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２を検出する設定（検出設定＝「ウエハ支持ガラス基板」）に切り替えるように構成されている。また、コントローラ４０は、エッジ検出の設定を切り替えて再度エッジ検出を行うリトライ動作を実行するか否かを設定可能に構成されている。
【００３８】
アライメント演算部４１は、センサ処理部３０のメモリ３４に記憶された貼り合わせウエハ１１０の全周にわたるウエハエッジデータ（外周データ）に基づいて、貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏおよびノッチ位置（またはオリエンテーションフラット位置）を算出するように構成されている。このアライメント演算部４１によって算出された貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏおよびノッチ位置（またはオリエンテーションフラット位置）に基づいて、貼り合わせウエハ１１０の位置決め（アライメント）が行われるように構成されている。
【００３９】
次に、図３を参照して、本実施形態によるウエハアライメント装置１００を用いて貼り合わせウエハ１１０のエッジ位置を検出する方法について詳細に説明する。
【００４０】
上記のように貼り合わせウエハ１１０は不透明なシリコンウエハ１１１と透明なウエハ支持ガラス基板１１２とから構成されているため、光源２２からラインセンサ２１に投光される光は、シリコンウエハ１１１が存在する領域では遮光される。また、ウエハ支持ガラス基板１１２の端面（エッジ）近傍の部分では所定の曲面または傾斜面形状の面取部が形成されるため、このエッジ近傍の領域（面取部）では光源２２からの光が遮光される。一方、光源２２からの光は、シリコンウエハ１１１の外側で、かつ、ウエハ支持ガラス基板１１２の平坦領域（面取部以外の領域）では、ウエハ支持ガラス基板１１２を透過してラインセンサ２１により受光される。また、光源２２からの光は、ウエハ支持ガラス基板１１２の外側の領域では遮光されずにラインセンサ２１により受光される。
【００４１】
このため、ラインセンサ２１の各画素の検出信号は、図３に示すように、シリコンウエハ１１１が存在する遮光領域Ｄ１では、遮光レベルの信号強度となる。そして、検出信号の強度は、シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１に対応する画素Ｎ１で立ち上がるとともに、ウエハ支持ガラス基板１１２のみが存在する平坦領域Ｄ２では、ウエハ支持ガラス基板１１２を透過する際の損失分だけ強度の低下した所定の閾値以上の強度となる。一方、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２の直前の面取部に対応する画素（画素Ｎ２の直前の画素）では反射などのため、検出信号の強度が閾値以下に立ち下る。また、エッジ位置Ｐ２（画素Ｎ２）では、検出信号の強度が閾値を超えて再び立ち上がり、損失のない入光レベルの信号強度となる。なお、エッジ位置Ｐ２（画素Ｎ２）よりも外側の領域Ｄ３においても、検出信号の強度は損失のない入光レベルの信号強度となる。
【００４２】
以上から、検出信号の信号強度が閾値を超える変化点（立ち上がり点）に着目すれば、遮光領域Ｄ１内にある１番目の画素（開始端２１ａ）に最も近い変化点（画素Ｎ１）が、シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１である。また、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２およびエッジ位置Ｐ２よりも外側の領域Ｄ３では検出信号の強度が入光レベルとなるため、最終の画素（終端２１ｂ）に最も近い変化点（画素Ｎ２）がウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２である。したがって、信号処理部３１は、開始端２１ａから終端２１ｂまで走査して検出信号を読み出した場合に、最初の変化点の画素Ｎ１をシリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１として検出し、最後の変化点の画素Ｎ２をウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２として検出することが可能である。
【００４３】
ここで、製造プロセスが進行すると、シリコンウエハ１１１のエッジに欠け（損傷）が発生する場合や、シリコンウエハ１１１のエッジ近傍に貫通孔（ピンホール）が形成される場合がある。また、ウエハ支持ガラス基板１１２上には、パーティクルなどの汚れが付着する。したがって、プロセスの進行に伴って、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂの状態（形状）や、ウエハ支持ガラス基板１１２の汚れ具合は変化する。なお、ウエハ支持ガラス基板１１２は各製造プロセスによる加工対象ではないため、シリコンウエハ１１１と異なりエッジ１１２ｂの損傷などは生じないと考えてよい。
【００４４】
図３に示すように、初期の製造プロセスにおいては、シリコンウエハ１１１のエッジの損傷やウエハ支持ガラス基板１１２への汚れの付着などがほとんど発生しないため、この段階における貼り合わせウエハ１１０のアライメントを行う場合には、センサ信号状態１に示すような検出信号が得られる。この場合、検出信号の最初の変化点の画素Ｎ１を検出することにより、シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１を正確（高精度）に検出することができる。
【００４５】
一方、製造プロセスが進行して、シリコンウエハ１１１のエッジ近傍に貫通孔が形成された貼り合わせウエハ１１０のアライメントを行う場合、その部分ではセンサ信号状態２（図３参照）に示すように、遮光領域Ｄ１にも閾値を超えるレベルの部分が生じた検出信号が得られる。この場合、検出信号の最初の変化点（立ち上がり点）の画素を検出すると、シリコンウエハ１１１の貫通孔の位置Ｐ３をエッジ位置Ｐ１と誤認識してしまう。この場合には、計測位置におけるシリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが実際よりも内側と認識される。また、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂに欠けが発生すると、エッジ位置Ｐ１自体がずれる。この場合でも、検出信号の最後の変化点（立ち上がり点）の画素Ｎ２を検出することにより、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２を検出することが可能である。
【００４６】
また、ウエハ支持ガラス基板１１２上に汚れが付着すると、領域Ｄ２にも汚れに起因する遮光部分が発生することになる。このため、その部分ではセンサ信号状態３（図３参照）に示すような検出信号が得られる。この場合にも、検出信号の最後の変化点（立ち上がり点）の画素Ｎ２を検出することにより、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２を検出することが可能である。ただし、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２を検出した場合にはシリコンウエハ１１１とウエハ支持ガラス基板１１２との貼り合わせ精度の問題が存在するため、貼り合わせウエハ１１０（シリコンウエハ１１１）の位置検出としては、シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１を直接検出する場合の方が高精度な検出を行うことができる。
【００４７】
次に、コントローラ４０により取得される貼り合わせウエハ１１０の１周分の外周データ（ウエハエッジデータ）について図４を用いて説明する。
【００４８】
図４では、縦軸にエッジ情報（ラインセンサ２１の画素）、横軸に回転位置情報（貼り合わせウエハ１１０の回転位置：回転角度）をとり、各回転位置において検出されたエッジ位置Ｐ１（画素Ｎ１）をプロットしたグラフを示している。外周データ中、エッジ位置Ｐ１が大きく変化している部分がノッチ１１１ａに相当する部分である。また、エッジ位置Ｐ１を示す画素Ｎ１が回転角度に応じて波うつように変動するのは、回転ステージ１０の回転中心１０ａと、貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏとが完全には一致していないことを示しており、両者が完全に一致した理想的な場合には、略直線状（ノッチ１１１ａを除く）のグラフとなる。なお、図２においては、回転中心１０ａと、貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏとが一致するように図示している。また、図３のセンサ信号状態２およびセンサ信号状態３の場合にシリコンウエハ１１１のエッジ検出を行うと、得られるシリコンウエハ１１１の外周データは、エッジ位置Ｐ１が大きく変化する部分が広範囲にわたって複数検出される場合や、全体として歪んだ外形形状となる場合が生じ得る。
【００４９】
次に、図３〜図５を参照して、本発明の一実施形態によるウエハアライメント装置１００のアライメント動作処理について説明する。なお、以下に示すアライメント動作においては、コントローラ４０がウエハアライメント装置１００の各部を制御することにより行われる。
【００５０】
まず、図５に示すように、ステップＳ１において、アライメント動作が開始される。すなわち、アライメント動作も含む製造プロセス全体の制御を行う図示しない上位機器（制御装置）からの指令信号に基づき、コントローラ４０から、回転ステージ１０およびセンサ処理部３０に制御信号が出力される。
【００５１】
回転ステージ１０により貼り合わせウエハ１１０が吸着され、回転軸を中心に回転されるとともに、光源２２が点灯される。そして、エッジ検出部２０のラインセンサ２１により貼り合わせウエハ１１０の中心側からエッジ側に向かって走査され、検出信号がセンサ処理部３０の信号処理部３１により読み出される。
【００５２】
読み出された検出信号から、信号処理部３１により貼り合わせウエハ１１０のエッジ位置が検出される。この際、信号処理部３１は、コントローラ４０により設定されたエッジ検出設定（図３参照）に基づき、検出信号の最初の変化点の画素Ｎ１（シリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１）、または、最後の変化点の画素Ｎ２（ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２）を検出する。そして、検出されたエッジ情報が、信号処理部３１からデータ処理部３３に出力される。また、データ処理部３３には、並行してエンコーダ１２から回転位置情報が入力される。これにより、データ処理部３３によって、エッジ情報と、対応する回転位置情報とを含むウエハエッジデータがメモリ３４に格納される。上記のウエハエッジデータの取得が貼り合わせウエハ１１０の１周分（約３６０度）行われることにより、貼り合わせウエハ１１０の外周データ（図４参照）が取得される。また、１周分の貼り合わせウエハ１１０のウエハエッジデータ（外周データ）が、メモリ３４からコントローラ４０により読み込まれる。
【００５３】
次に、得られた１周分の貼り合わせウエハ１１０のウエハエッジデータ（外周データ）に基づき、コントローラ４０のアライメント演算部４１により、貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏおよびノッチ位置（またはオリエンテーションフラット位置）が算出される。ここでは、エッジ検出設定が「シリコンウエハ」の場合の中心位置Ｏおよびノッチ位置の算出方法の一例を説明する。
【００５４】
まず、図４に示す１周分のウエハエッジデータ（外周データ）のうちエッジ位置Ｐ１の変化量の大きい部分を検出する。このとき、エッジ位置Ｐ１の変化量の大きい部分は、概ねノッチ１１１ａに相当する。したがって、このエッジ位置Ｐ１の変化量の大きい部分の両端の回転位置θ１と回転位置θ２との間にノッチ１１１ａが存在すると仮定する。次に、仮定したノッチ部分を除いたウエハエッジデータから、代表点として等角度間隔で複数のエッジ位置Ｐ１を抽出し、これら複数の代表点を用いてノッチ部分を除いた外周データの重心位置（幾何学的な重心位置）を求めることにより、シリコンウエハ１１１（貼り合わせウエハ１１０）の中心位置Ｏを算出する。そして、中心位置Ｏを中心とする円（直径ｄ１）を求め、シリコンウエハ１１１の外形の理論値とする。この理論値（円）と実際のウエハエッジデータとの差分を求めると、ノッチ１１１ａに対応する部分の差分が大きくなるので、この差分の大きくなる部分がノッチ１１１ａと判断される。最後に、ノッチ１１１ａと判断した部分のウエハエッジデータに放物線近似などを行い、ノッチ１１１ａの最深部（最も中心に近い位置）の位置θ３を取得する。これにより、シリコンウエハ１１１(貼り合わせウエハ１１０)の中心位置Ｏおよびノッチ１１１ａの位置（回転位置）θ３を求めることができる。
【００５５】
以上の演算によって貼り合わせウエハ１１０（シリコンウエハ１１１）のノッチ１１１ａの位置θ３が取得されると、得られたノッチ１１１ａの位置θ３を所定の位置に配置するべく回転ステージ１０が駆動され、ノッチ１１１ａの位置決め（回転位置決め）が行われる。ノッチ１１１ａの位置決め（回転位置決め）が終了すると、アライメント動作が終了する。なお、貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏ（中心位置のズレ）は、コントローラ４０から上位機器に出力され、後続のプロセスへの搬送工程などの際に補正することが可能である。また、オリエンテーションフラットを有する貼り合わせウエハの場合も、略同様の処理が行われる。
【００５６】
なお、アライメント動作中、ノッチ１１１ａの位置θ３が算出されるまでの各段階において、ノッチ部分を特定できない場合、中心位置Ｏが検出できない場合などには、アライメントエラーと判断されるとともにアライメント動作が中断されて、アライメント動作が正常に終了していない状態となる。
【００５７】
つまり、図３に示すように、シリコンウエハ１１１がセンサ信号状態２やセンサ信号状態３に示すような状態で、かつ、エッジ検出設定が「シリコンウエハ」の場合には、シリコンウエハ１１１の欠け（損傷）および貫通孔（ピンホール）の発生に起因して、１周分のウエハエッジデータにエッジ位置Ｐ１の変化量の大きい部分が広角度範囲に離れて存在する場合や、ノッチ部分を特定することができない場合が生じることになる。このような場合には、アライメントエラー（正常に検出できない）と判断されるとともにアライメント動作が中断されて正常に終了していない状態となる。
【００５８】
本実施形態では、ステップＳ２において、コントローラ４０により、アライメント動作が正常に終了したか否かが判断される。ノッチ１１１ａの位置決めが終了し、アライメント動作が正常に終了した場合には、アライメント動作は終了する。上記のようにアライメントエラーと判断されて正常に終了していない場合には、ステップＳ３に移行する。
【００５９】
ステップＳ３では、コントローラ４０により、現在のエッジ検出設定がシリコンウエハ１１１に設定されているか否かが判定される。センサ処理部３０（信号処理部３１）に設定されたエッジ検出設定が「シリコンウエハ」である場合には、ステップＳ１で行われたアライメント動作におけるエッジ検出が、検出信号の最初の変化点の画素Ｎ１（シリコンウエハ１１１のエッジＰ１）を検出する設定で行われていたことになる。このため、図３に示すようにセンサ信号状態２またはセンサ信号状態３となってシリコンウエハ１１１のエッジ位置Ｐ１を正常に検出できないことに起因して、アライメントエラーと判断された可能性がある。この場合には、ステップＳ４に進む。一方、エッジ検出設定がウエハ支持ガラス基板１１２である場合には、他のエラー要因が考えられるので、アライメント動作を中断してエラー終了する。
【００６０】
ステップＳ４において、コントローラ４０により、リトライ機能が有効に設定されているか否かが判断される。リトライ機能が有効に設定されている場合には、ステップＳ５に進む。一方、リトライ機能が無効に設定されている場合には、アライメント動作を中断してエラー終了する。
【００６１】
ここで、本実施形態では、ステップＳ５において、図３に示すように、「シリコンウエハ」に設定されていたセンサ処理部３０（信号処理部３１）のエッジ検出設定が、コントローラ４０により、「ウエハ支持ガラス基板」設定に変更される。これにより、信号処理部３１は、検出信号の最後の変化点の画素Ｎ２（ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２）を検出する設定に自動的に切り替えられる。
【００６２】
次に、ステップＳ６において、コントローラ４０により、アライメント動作のリトライが行われる。すなわち、検出信号の最後の変化点の画素Ｎ２（ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２）を検出することによりウエハエッジデータが取得されるとともに、このウエハエッジデータに基づいて貼り合わせウエハ１１０のアライメント動作が行われる。この場合、検出信号がセンサ信号状態２またはセンサ信号状態３となる場合にも、検出信号の最後の変化点の画素Ｎ２を検出することにより、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ位置Ｐ２を正常に検出することができる。なお、エッジ検出設定が「ウエハ支持ガラス基板」の場合も、ウエハエッジデータ（外周データ）が異なるのみで、アライメント動作の内容は上記ステップＳ１と同様である。製造プロセスの初期以外は、製造プロセスの初期に比べて必要となるエッジ検出精度が比較的高くないので、貼り合わせ精度の限界から高精度のエッジ検出精度を得るのが困難なウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ検出でも必要とされるエッジ検出精度を確保することは可能である。
【００６３】
そして、ステップＳ７では、コントローラ４０により、アライメント動作が正常に終了したか否かが判断される。ノッチ位置の位置決めが終了し、アライメント動作が正常に終了した場合には、正常終了してアライメント動作は終了する。ステップＳ６におけるリトライ動作においてもアライメントエラーと判断される場合には、アライメント動作を中断してエラー終了する。
【００６４】
以上のようにして、ウエハアライメント装置１００のアライメント動作処理が行われる。
【００６５】
本実施形態では、上記のように、ラインセンサ２１による貼り合わせウエハ１１０のエッジの検出時に、ラインセンサ２１を貼り合わせウエハ１１０の中心側からエッジ側に向かう矢印Ａ方向に走査するとともに、所定の場合に、シリコンウエハ１１１のエッジ検出と、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ検出とを切り替えるように制御するコントローラ４０を設けることによって、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂの損傷などが発生して正常なエッジ検出ができなくなった場合などの所定の場合に、ウエハアライメント装置１００の稼動（エッジ検出動作）を中断させることなくシリコンウエハ１１１のエッジ検出と、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ検出とをコントローラ４０により自動的に切り替えることができる。これにより、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂの損傷などが発生していない製造プロセスの初期段階（センサ信号状態１）では、製造プロセス（加工）が行われるシリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）を直接検出して高精度なエッジ検出を行うことができるとともに、製造プロセスの進行に伴いシリコンウエハ１１１のエッジ検出が行えなくなった場合（センサ信号状態２または３）には、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ検出に自動的に切り替えられて製造プロセスの初期以外で必要とされる精度でエッジ検出を継続して行うことができる。これらの結果、エッジ検出動作（ウエハアライメント装置１００の稼動）を中断することなく、貼り合わせウエハ１１０の製造プロセス全体にわたって必要とされるエッジ検出精度を確保することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上記のように、コントローラ４０を、ラインセンサ２１を貼り合わせウエハ１１０の中心側からエッジ側に向かう矢印Ａ方向に走査するとともに、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できなかったと判断した場合に、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂ（エッジ位置Ｐ２）を検出する制御に切り替えるように構成することによって、製造プロセスの進行に伴いシリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できなくなった場合に、容易に、エッジ検出動作を中断することなく自動的にウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂ（エッジ位置Ｐ２）を検出する制御に切り替えてエッジ検出を継続することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、上記のように、コントローラ４０を、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できたと判断した場合には、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）を貼り合わせウエハ１１０のエッジ（ウエハエッジデータ）として採用し、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できなかったと判断した場合には、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂ（エッジ位置Ｐ２）を検出する制御に切り替えるとともにウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂ（エッジ位置Ｐ２）を貼り合わせウエハ１１０のエッジ（ウエハエッジデータ）として採用するように構成することによって、製造プロセス初期および初期以降の製造プロセス全体にわたって、容易に、必要とされる検出精度を満たすウエハエッジデータを採用することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上記のように、エッジ検出設定を予め設定可能に構成するとともに、コントローラ４０を、エッジ検出設定が「シリコンウエハ」に設定されている場合で、かつ、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できなかったと判断した場合に、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂ（エッジ位置Ｐ２）を検出する制御（エッジ検出設定＝「ウエハ支持ガラス基板」）に切り替えるようにすることによって、ユーザは、シリコンウエハ１１１の種類やエッジ検出の要求精度などに応じてシリコンウエハ１１１またはウエハ支持ガラス基板１１２のエッジの検出設定を選択することができるとともに、エッジ検出設定が「シリコンウエハ」に設定されている場合で、かつ、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが正常に検出できなかったと判断した場合にのみ、エッジ検出設定を「ウエハ支持ガラス基板」に自動的に切り替えることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、リトライ機能を有効にするか無効にするかを予め設定可能に構成するとともに、コントローラ４０を、リトライ機能が有効に設定されている場合で、かつ、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できなかったと判断した場合に、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂを検出する制御（エッジ検出設定＝「ウエハ支持ガラス基板」）に切り替えるように構成することによって、ユーザはリトライを行うか否かを選択することができるとともに、リトライを行う場合には予めリトライ機能を有効に設定しておくことにより、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ２）が正常に検出できなかった場合に、エッジ検出設定を「ウエハ支持ガラス基板」に自動的に切り替えてエッジ検出をリトライすることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、コントローラ４０を、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できたと判断した場合には、ウエハ支持ガラス基板１１２のエッジ１１２ｂ（エッジ位置Ｐ２）を検出する制御（エッジ検出設定＝「ウエハ支持ガラス基板」）に切り替えないように構成することによって、製造プロセスの進行に伴いシリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが正常に検出できなくなるまで、高精度なシリコンウエハ１１１のエッジ検出を継続することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、コントローラ４０を、メモリ３４に記憶されたウエハエッジデータ（貼り合わせウエハ１１０の回転位置情報および貼り合わせウエハ１１０のエッジ情報）に基づいて、貼り合わせウエハ１１０のノッチ位置θ３（またはオリエンテーションフラットの位置）および中心位置Ｏを検出することにより、貼り合わせウエハ１１０の位置決めを行うように構成することによって、エッジ検出設定を「シリコンウエハ」または「ウエハ支持ガラス基板」のいずれに切り替えた場合にも、ウエハエッジデータ（回転位置情報および貼り合わせウエハ１１０のエッジ情報）に基づいて貼り合わせウエハ１１０の位置決め（アライメント）を行うことができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上記のように、コントローラ４０を、メモリ３４に記憶されたウエハエッジデータ（貼り合わせウエハ１１０の回転位置情報および貼り合わせウエハ１１０（シリコンウエハ１１１）のエッジ情報）に基づいて、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが正常に検出できたか否かを判断するように構成することによって、ウエハエッジデータ（貼り合わせウエハ１１０の回転位置情報および貼り合わせウエハ１１０（シリコンウエハ１１１）のエッジ情報）から、貼り合わせウエハ１１０の全周に渡る外周形状（外周データ）を特定することができるので、容易に、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂ（エッジ位置Ｐ１）が正常に検出できたか否か（正しい外周データが取得できたか否か）を判断することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、上記のように、不透明なシリコンウエハ１１１と透明なウエハ支持ガラス基板１１２との貼り合わせウエハ１１０を用いる場合にも、コントローラ４０による切替制御により、容易に、エッジ検出動作を中断することなく、製造プロセス全体にわたって必要とされるエッジ検出精度を確保することができる。
【００７４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７５】
たとえば、上記実施形態では、ラインセンサ２１をＣＣＤラインセンサにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ラインセンサをＣＭＯＳラインセンサにより構成してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、シリコンウエハ１１１およびウエハ支持ガラス基板１１２からなる貼り合わせウエハ１１０のアライメントを行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、シリコンウエハ以外の半導体ウエハにも適用可能である。また、本発明は、ガラス基板以外のウエハ支持基板にも適用可能である。
【００７７】
また、上記実施形態では、エッジ検出設定が「シリコンウエハ」に設定されている場合で、かつ、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが正常に検出できなかったと判断した場合にエッジ検出設定を「ウエハ支持ガラス基板」に切り替えるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば製造プロセスの段階に応じて、製造プロセス初期の高精度な位置決めが必要な所定プロセスではエッジ検出設定を「シリコンウエハ」に設定し、それ以降のプロセスではエッジ検出設定を「ウエハ支持ガラス基板」に切り替えるように構成してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、リトライ機能を有効にするか無効にするかを設定可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが正常に検出できなかったと判断した場合に、常にリトライを実行するように構成してもよい。また、リトライを実行することなく、エッジ検出設定を「ウエハ支持ガラス基板」に切り替えるとともに、ユーザに通知するべくエラー終了するように構成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、エッジ検出設定を「シリコンウエハ」または「ウエハ支持ガラス基板」のいずれかに設定可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エッジ検出設定を「シリコンウエハ」に固定しておき、シリコンウエハ１１１のエッジ１１１ｂが正常に検出できなかったと判断した場合にのみ、エッジ検出設定を「ウエハ支持ガラス基板」に切り替えるように構成してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態で説明した中心位置Ｏおよびノッチ位置θ３の算出方法は一例であり、本発明はこれに限られない。本発明では、上記した中心位置Ｏおよびノッチ位置θ３の算出方法以外のどのような方法を用いて貼り合わせウエハの中心位置およびノッチ（またはオリエンテーションフラット）位置を算出してもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、アライメント動作において貼り合わせウエハ１１０の中心位置Ｏとノッチ位置θ３（またはオリエンテーションフラット位置）とを検出するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、貼り合わせウエハのノッチ位置、オリエンテーションフラット位置および中心位置の少なくとも１つを検出してアライメントを行うように構成すればよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、アライメント動作において貼り合わせウエハ１１０のノッチ位置θ３の回転位置（１軸）のアライメントを行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば回転ステージを水平方向に移動可能に構成して、貼り合わせウエハの回転位置と中心位置（ＸＹ方向位置）との３軸のアライメントを行うように構成してもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、ウエハエッジデータを取得するセンサ処理部３０とコントローラ４０とを別個に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コントローラにセンサ処理部を設けてもよい。この場合、ウエハエッジデータをメモリに記憶させてコントローラが読み出す必要はなく、ウエハエッジデータをデータ処理部からアライメント演算部に直接出力してもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、不透明なシリコンウエハ１１１および透明なウエハ支持ガラス基板１１２からなる貼り合わせ基板１１０のアライメントを行うように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明は、不透明な半導体ウエハおよび透明なウエハ支持基板に限らず、透過率が異なる半導体ウエハおよびウエハ支持基板であれば適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  回転ステージ（ウエハ回転部）
２１  ラインセンサ
２１ａ  開始端（走査開始端）
２２  光源
３４  メモリ（記憶部）
４０  コントローラ（制御部）
１００  ウエハアライメント装置
１１０  貼り合わせウエハ
１１１  シリコンウエハ（半導体ウエハ）
１１１ｂ  エッジ（半導体ウエハのエッジ）
１１２  ウエハ支持ガラス基板（ウエハ支持基板）
１１２ｂ  エッジ（ウエハ支持基板のエッジ）
【図１】
2011181721.tif 000003
【図２】
2011181721.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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