(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを吸引して保持する保持手段と、
該保持手段に保持される前記ウェーハよりも大きくて前記保持手段が備えられたテーブルと、
前記保持手段に保持された前記ウェーハ周りに付着した液体を排出する液体排出手段と、
前記保持手段と前記液体排出手段の間に設けられた環状壁部と、
前記テーブルを回転させる駆動手段と、
落射照明を用いて前記ウェーハの周縁部分に在る位置決め用検出部位の画像を撮像する撮像手段と、を具備し、
前記液体排出手段は多孔質材料から形成されていて前記テーブルの前記保持手段の周りに備えられており、前記液体排出手段の外径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも大きくて、前記液体排出手段の内径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも小さいようにした、ウェーハ位置決め装置。
【請求項２】
前記液体排出手段は黒色または黒色系統である請求項１に記載のウェーハ位置決め装置。
【請求項３】
さらに、前記液体排出手段に接続される液体排出手段用真空手段を具備する請求項１または２に記載のウェーハ位置決め装置。
【請求項４】
さらに、前記保持手段に接続される保持手段用真空手段を具備し、前記液体排出手段用真空手段と前記保持手段用真空手段とは個別に動作するようにした請求項３に記載のウェーハ位置決め装置。
【請求項５】
ウェーハ位置決め装置におけるテーブルにおいて、
前記ウェーハを吸引して保持する保持手段と、
該保持手段に保持された前記ウェーハ周りに付着した液体を排出する液体排出手段と、
前記保持手段と前記液体排出手段の間に設けられた環状壁部と、
前記テーブルを回転させる駆動手段と、を具備し、
前記液体排出手段は多孔質材料から形成されていて前記テーブルの前記保持手段の周りに備えられており、前記液体排出手段の外径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも大きくて、前記液体排出手段の内径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも小さいようにした、テーブル。
【請求項６】
前記液体排出手段は黒色または黒色系統である請求項５に記載のテーブル。
【請求項７】
さらに、前記液体排出手段に接続される液体排出手段用真空手段を具備する請求項５または６に記載のテーブル。
【請求項８】
さらに、前記保持手段に接続される保持手段用真空手段を具備し、前記液体排出手段用真空手段と前記保持手段用真空手段とは個別に動作するようにした請求項７に記載のテーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用ウェーハを位置決めするウェーハ位置決め装置およびそのようなウェーハ位置決め装置において使用されるテーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野においてはウェーハが年々大型化する傾向にあり、また、実装密度を高めるためにウェーハの薄葉化が進んでいる。ウェーハを薄葉化するために、半導体ウェーハの裏面を研削するバックグラインド（裏面研削）が行われている。バックグラインド時には、ウェーハ表面に形成された半導体素子を保護するために表面保護フィルムがウェーハの表面に貼付けられる。
【０００３】
裏面研削が終了すると、ウェーハは表面保護フィルムを剥離する剥離ユニットまで供給される。剥離ユニットにおいては、ウェーハは位置合わせ装置により位置合わせされる。特許文献１に開示されるように、位置合わせ時には、ウェーハは該ウェーハよりも直径の小さいステージに載置される。そして、光源および受光センサがウェーハの外周部を挟むように配置される。その後、ステージを回転させてウェーハを走査し、それにより、ウェーハの中心を求め、次いでウェーハ外周部のノッチまたはオリエンテーションフラット（以下、「ノッチ等」と称する）に基づいてウェーハの位置合わせが行われる。
【特許文献１】特開２００６−２３７５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ウェーハは裏面研削によりその厚さが小さくされているので、ステージがウェーハよりも小さい場合にはウェーハの外周部がステージから垂れ下がるようになる。このため、ウェーハのノッチ等を正確に検出できず、その結果、ウェーハの位置合わせも正確に行えない事態が生じる。
【０００５】
さらに、裏面研削されたウェーハの剛性は小さくなっているので、ウェーハの外周部がステージから垂れ下がると、ウェーハの外周部に割れ、欠け、クラックなど（以下、「割れ等」と称する）が生じる危険性がある。
【０００６】
ところで、ウェーハの外周部が垂れ下がるのを防止するために、ウェーハを該ウェーハよりも大きいステージに載置することも考えられる。この場合には、光源および受光センサを使用できないので、落射照明を用いてウェーハが撮像される。次いで、撮像されたウェーハの画像におけるノッチ等を識別し、それにより、公知の手法でウェーハの位置合わせを行うようにしている。
【０００７】
図４は従来技術におけるウェーハ位置決め装置のテーブルの部分拡大図である。図４に示されるテーブル１００の上面には多孔質材料からなる保持部１２０が埋込まれている。この保持部１２０は真空源１５０に接続されており、真空源１５０が駆動されると、ウェーハ２０が保持部１２０に吸引保持される。なお、図４から分かるように、ウェーハ２０の表面２１には、表面保護フィルム３が貼付けられている。また、ウェーハ２０の縁部には面取部２６が形成されている。
【０００８】
しかしながら、通常、ウェーハ２０は裏面研削後に洗浄されて位置決め装置に載置されるので、表面保護フィルム３と面取部２６との間の隙間およびその近傍に洗浄用の液体Ｌが残存する場合がある。特にウェーハ２０のノッチ近傍においては、液体が残存しやすい。このため、ウェーハのノッチ等を撮像された画像から識別することが困難となり、そのようなウェーハの正確な位置合わせもできなくなる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、洗浄用の液体が残存する裏面研削後のウェーハであっても、割れ等が生じることなしに、正確に位置決めすることのできるウェーハ位置決め装置およびそのようなウェーハ位置決め装置において使用されるテーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ウェーハを吸引して保持する保持手段と、該保持手段に保持される前記ウェーハよりも大きくて前記保持手段が備えられたテーブルと、前記保持手段に保持された前記ウェーハ周りに付着した液体を排出する液体排出手段と、前記保持手段と前記液体排出手段の間に設けられた環状壁部と、前記テーブルを回転させる駆動手段と、落射照明を用いて前記ウェーハの周縁部分に在る位置決め用検出部位の画像を撮像する撮像手段と、を具備し、前記液体排出手段は多孔質材料から形成されていて前記テーブルの前記保持手段の周りに備えられており、前記液体排出手段の外径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも大きくて、前記液体排出手段の内径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも小さいようにした、ウェーハ位置決め装置が提供される。
【００１１】
すなわち１番目の発明においては、テーブルがウェーハよりも大きいので厚さの小さいウェーハであっても、ウェーハの外周部がテーブルから垂下がることはない。従って、割れ等が生じることなしにウェーハをテーブルに安定して保持できる。さらに、液体、例えば洗浄用の液体は液体排出部により排出される。従って、撮像された画像におけるウェーハの検出部位、例えばノッチ等が液体により識別困難となることはない。これにより、画像における検出部位に基づいてウェーハを正確に位置決めすることができる。さらに、液体は多孔質材料からなる液体排出部に吸収されるので、液体がテーブルに残るのを防止できる。
【００１３】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記液体排出手段は黒色または黒色系統である。
すなわち２番目の発明においては、撮像された画像においてはウェーハは銀色に認識されるので、ウェーハの検出部位を黒色の液体排出部に対して容易に検出できる。撮像手段は例えばＣＣＤカメラである。
【００１４】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、さらに、前記液体排出手段に接続される液体排出手段用真空手段を具備する。
すなわち３番目の発明においては、液体排出部に付着した液体を強制的に排出できる。
【００１５】
４番目の発明によれば、３番目の発明において、さらに、前記保持手段に接続される保持手段用真空手段を具備し、前記液体排出手段用真空手段と前記保持手段用真空手段とは個別に動作するようにした。
保持部用真空手段のみによってウェーハの保持と液体の排出とを行う場合には真空漏れが生じる可能性があるものの、４番目の発明においては、真空漏れが生じてウェーハが保持部に保持されなくなるのを防止できる。
【００１６】
５番目の発明によれば、ウェーハ位置決め装置におけるテーブルにおいて、前記ウェーハを吸引して保持する保持手段と、該保持手段に保持された前記ウェーハ周りに付着した液体を排出する液体排出手段と、前記保持手段と前記液体排出手段の間に設けられた環状壁部と、前記テーブルを回転させる駆動手段と、を具備し、前記液体排出手段は多孔質材料から形成されていて前記テーブルの前記保持手段の周りに備えられており、前記液体排出手段の外径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも大きくて、前記液体排出手段の内径は、前記保持手段に保持された前記ウェーハの外径よりも小さいようにした、テーブルが提供される。５番目の発明においては、１番目の発明と同様な効果が得られる。
【００１８】
６番目の発明によれば、５番目の発明において、前記液体排出手段は黒色または黒色系統である。６番目の発明においては、２番目の発明と同様な効果が得られる。
【００１９】
７番目の発明によれば、５番目または６番目の発明において、さらに、前記液体排出手段に接続される液体排出手段用真空手段を具備する。７番目の発明においては、３番目の発明と同様な効果が得られる。
【００２０】
８番目の発明によれば、７番目の発明において、さらに、前記保持手段に接続される保持手段用真空手段を具備し、前記液体排出手段用真空手段と前記保持手段用真空手段とは個別に動作するようにした。８番目の発明においては、４番目の発明と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくウェーハ位置決め装置の側断面図であり、図２は図１に示されるテーブルの頂面図である。さらに図３は本発明に基づくウェーハ位置決め装置のテーブルの部分拡大図である。
【００２２】
これら図面に示されるウェーハ位置決め装置１のテーブル１０は、モータ３３によって延びる回転軸部１８回りに回転可能に構成されている。さらに、テーブル１０の上方には、撮像カメラ３２、例えばＣＣＤカメラが設置されている。撮像カメラ３２は、テーブル１０の保持部１２（後述する）により保持されたウェーハ２０の反射画像を落射照明を用いて撮像する。図１に示されるように、モータ３３および撮像カメラ３２は制御装置３１、例えばデジタルコンピュータに接続されている。
【００２３】
図１および図２に示されるようにテーブル１０の中心には、ウェーハ２０を保持する円形の保持部１２が備えられている。保持部１２の外径はウェーハ２０の外径よりも小さい。保持部１２は、多孔質材料、例えば多孔質アルミナから形成されている。図示されるように、保持部１２は、その頂面がテーブル１０の上面と同一平面になるように、テーブル１０の凹部１２ａに嵌挿されている。また、図３に示されるように、第一真空源１５が管路３５を通じて凹部１２ａに接続されている。従って、第一真空源１５を起動させると、吸引作用が保持部１２の頂面に生じてウェーハ２０を吸引保持する。
【００２４】
図１および図２に示されるように、環状の段部１３ａがテーブル１０の外周部に沿って形成されており、環状の液体排出部１３が段部１３ａに嵌挿されている。液体排出部１３は多孔質材料、例えば多孔質アルミナから形成されている。液体排出部１３の細孔は保持部１２のよりも粗いのが好ましい。
【００２５】
また、図３に示されるように、液体排出部１３の頂面はテーブル１０の上面に対して同一平面になっている。液体排出部１３の外径はウェーハ２０の外径よりも大きく、また液体排出部１３の内径はウェーハ２０の外径よりも小さい。
【００２６】
さらに、図３に示される実施形態においては、液体排出部１３の外周面は露出している。このため、液体排出部１３の上面に付着した液体、例えば洗浄水は重力により液体排出部１３に吸水され液体排出部１３を通って外周面から排出される。
【００２７】
なお、図示されるように、保持部１２と液体排出部１３との間には環状壁部１９が設けられている。従って、第一真空源１５を起動したときに、空気が液体排出部１３の外周面を通じて第一真空源１５に吸引されることはない。
【００２８】
ウェーハ位置決め装置１の使用時には、ウェーハ２０がウェーハ位置決め装置１のテーブル１０に載置される。なお、このウェーハ２０の表面２１には、半導体チップ（図示しない）が形成されている。これら半導体チップを保護するために、ウェーハ２０の表面２１には表面保護フィルム３が予め貼付けられているものとする。
【００２９】
また、ウェーハ２０の裏面は裏面研削装置（図示しない）により初期裏面２２’から研削後裏面２２まで研削されている。さらに、前述したように裏面研削されたウェーハ２０は洗浄水により予め洗浄される。従って、ウェーハ位置決め装置１に供給されるウェーハ２０は洗浄水が付着している。
【００３０】
そのようなウェーハ２０をテーブル１０に載置すると、第一真空源１５が起動されてウェーハ２０は保持部１２により保持される。テーブル１０がウェーハ２０よりも大きいので、裏面研削されて厚さの小さいウェーハ２０であっても、ウェーハ２０の外周部がテーブル１０から垂下がることはない。それゆえ、本発明においては、ウェーハ２０に割れ等が生じることはなく、ウェーハ２０は安定して保持される。
【００３１】
また、図３から分かるように、ウェーハ２０が保持部１２に保持されると、ウェーハ２０の外周部は液体排出部１３の領域に位置するようになる。ウェーハ２０が保持部１２に保持されるときには、ウェーハ２０の外周部近傍に付着していた液体は重力により下降し、液体排出部１３に吸込まれて液体排出部１３の外周面から排出される。従って、ウェーハ２０の外周部近傍、特にウェーハ２０のノッチ２９近傍に付着していた液体はウェーハ２０から排除される。
【００３２】
この目的のために、第二真空源１６を液体排出部１３に接続してもよい（図３を参照されたい）。この場合には、ウェーハ２０の外周部近傍の液体は強制的に排除される。また、管路３６にトラップ３７を配置して、液体が第二真空源１６に直接的に吸込まれるのを防止してもよい。
【００３３】
ウェーハ２０の外周部から液体が排除されると、撮像カメラ３２がウェーハ２０全体の画像を撮像する。制御装置３１は撮像された画像を処理して、液体排出部１３に対するウェーハ２０のノッチ２９等の位置を識別する。前述したようにウェーハ２０の外周部近傍の液体は既に排除されているので、本発明においては、ノッチ２９等の位置をテーブル１０の液体排出部１３に対して容易に検出することができる。
【００３４】
ウェーハ２０のノッチ２９等の位置を液体排出部１３に対して容易に認識するために、液体排出部１３は黒色または黒色系統であるのが好ましい。その理由は、撮像カメラ３２により撮像された画像においては、ウェーハ２０の研削後裏面２２は銀色または銀色系統にて認識されるので、銀色のウェーハ２０を黒色の液体排出部１３に対して容易に識別できるためである。その後、制御装置３１は識別されたノッチ２９等の位置に基づいてモータ３３を通じてテーブル１０を回転させ、ウェーハ２０のノッチ２９等を所望の位置に位置決めする。
【００３５】
このように本発明においては、液体排出部１３により液体が排出された後で、ウェーハ２０の画像を撮像しているので、ウェーハ２０のノッチ２９等が容易に検出される。そして、検出されたノッチ２９等に基づいてテーブル１０を回転させ、それにより、ウェーハ２０を所望の位置に正確に位置決めすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に基づくウェーハ位置決め装置の側断面図である。
【図２】図１に示されるテーブルの頂面図である。
【図３】本発明に基づくウェーハ位置決め装置のテーブルの部分拡大図である。
【図４】従来技術におけるウェーハ位置決め装置のテーブルの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    ウェーハ位置決め装置
３    表面保護フィルム
１０    テーブル
１２    保持部
１２ａ    凹部
１３    液体排出部
１３ａ    段部
１５    第一真空源
１６    第二真空源
１８    回転軸部
１９    環状壁部
２０    ウェーハ
２１    表面
２２    研削後裏面
２６    面取部
２９    ノッチ
３１    制御装置
３２    撮像カメラ（撮像手段）
３３    モータ（駆動手段）
３５    管路
３６    管路
３７    トラップ
【図１】
0005235509.tif 000002
【図２】
0005235509.tif 000003
【図３】
0005235509.tif 000004
【図４】
0005235509.tif 000005