(57)【要約】【課題】識別マークが形成されたウェハの主面側を樹脂で封止した場合においても識別マークを読取可能な識別マークの読取方法及び識別マークの読取装置を提供する。【解決手段】赤外光線を出射する光源１０を備える照明ユニット１３と、照明ユニット１３からウェハ１に向けて出射された赤外光線の反射光を受光してこれを撮像する撮像ユニット１６とを備える識別マーク２０の読取装置Ａを用いて、ウェハ１の裏面１ｂ側から光軸をウェハ１の主面１ｃに交差させつつ赤外光線を照射して、ウェハ１を透過し主面１ｃ側で反射した赤外光線の反射光を受光しつつ撮像することにより、ウェハ１の主面１ｃ側に形成された識別マーク２０を読み取る。【選択図】図３
2007180200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハに形成された識別マークを読み取る方法であって、
主面側を封止する樹脂層が形成された前記ウェハの裏面側から、光軸を前記ウェハの主面に交差させつつ赤外光線を照射して、前記ウェハを透過し前記主面側で反射した前記赤外光線の反射光を受光しつつ撮像することにより、前記ウェハの主面側に形成された前記識別マークを読み取ることを特徴とする識別マークの読取方法。
【請求項２】
請求項１に記載の識別マークの読取方法において、
前記光軸を前記ウェハの主面に対して斜めに交差させつつ前記赤外光線を照射することを特徴とする識別マークの読取方法。
【請求項３】
主面側を封止する樹脂層を備えるウェハに形成された識別マークを読み取るための装置であって、
赤外光線を出射する光源を備える照明ユニットと、該照明ユニットから前記ウェハに向けて出射された前記赤外光線の反射光を受光してこれを撮像する撮像ユニットとを備えることを特徴とする識別マークの読取装置。
【請求項４】
請求項３記載の識別マークの読取装置において、
前記照明ユニットに、前記光源から出射した前記赤外光線の光路を規定するファイバー束が設けられていることを特徴とする識別マークの読取装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の識別マークの読取装置において、
前記光源から出射した前記赤外光線の光路を規定する反射ミラーが設けられていることを特徴とする識別マークの読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハに形成されたウェハ番号やロット番号などの識別マークの読取方法及び識別マークの読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置を製造する現場では、単一の収納ケース内に納めた複数のウェハ（例えば１ロットのウェハ）が半導体装置を製造する工程間を移動している。一般に、ウェハごとに施すべき工程数が多いため、各ウェハには、製品の種類や型番、ロット番号やウェハ番号などの識別マークが表示され、工程の錯綜によるウェハの混同を防ぎ仕損じの発生の防止が図られている。
【０００３】
この種の識別マークは、例えばレーザーマーカーなどを用いてウェハに形成されており、ドット状の刻印の集合体によって文字や数字を表示するものとされている。また、この識別マークは、ウェハの裏面に形成すると、例えばウェハを搬送したり支持する目的でウェハの裏面を真空吸着保持した際に、識別マークの反対側に位置するウェハの主面に盛り上がりが生じてしまい、例えばフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカスや、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）工程におけるポリッシュ異常などが生じる場合がある。このため、通常、識別マークはウェハの主面に設けられている。
【０００４】
また、識別マークは、例えば製造工程内でウェハもしくはロットの特定を必要とする際に、例えばＣＣＤカメラなどを備えるウェハの識別マークの読取装置を用いて認識されている。さらに、この種の識別マークの読取装置には、ウェハを収納ケースから出し入れする搬送ロボットを備えたものもあり、識別マークを読取り特定された複数のウェハを、例えば識別マークの数字が昇順や降順となるように収納ケースに整列しなおすことが可能とされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１４７７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のウェハに形成された識別マークの読取装置では、製造工程が進みウェハの主面に樹脂封止が施されて樹脂層が形成された場合に、主面に形成した識別マークが樹脂で被覆され、識別マークを認識できなくなるという問題があった。すなわち、半導体装置の製造は、主面側に複数のＩＣ（集積回路）が形成されたウェハを用意し、パッド電極を介してＩＣと電気的に接続される再配線を形成し、さらに再配線上に例えば銅製で柱状の電極端子（メタルポスト）を形成した段階で、主面側を樹脂で封止する。このため、ＩＣや再配線、メタルポストを樹脂で封止する前段では、ウェハの主面に形成された識別マークが露出されているため目視でも読取ることが可能であるが、樹脂封止後では識別マークが樹脂で隠れてしまいウェハやロットを特定できなくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑み、識別マークが形成されたウェハの主面側を樹脂で封止した場合においても識別マークを読取可能な識別マークの読取方法及び識別マークの読取装置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】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明のウェハに形成された識別マークの読取方法は、ウェハに形成された識別マークを読み取る方法であって、主面側を封止する樹脂層が形成された前記ウェハの裏面側から、光軸を前記ウェハの主面に交差させつつ赤外光線を照射して、前記ウェハを透過し前記主面側で反射した前記赤外光線の反射光を受光しつつ撮像することにより、前記ウェハの主面側に形成された前記識別マークを読み取ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の識別マークの読取方法においては、前記光軸を前記ウェハの主面に対して斜めに交差させつつ前記赤外光線を照射することが望ましい。
【００１０】
本発明の識別マークの読取装置は、主面側を封止する樹脂層を備えるウェハに形成された識別マークを読み取るための装置であって、赤外光線を出射する光源を備える照明ユニットと、該照明ユニットから前記ウェハに向けて出射された前記赤外光線の反射光を受光してこれを撮像する撮像ユニットとを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の識別マークの読取装置においては、前記照明ユニットに、前記光源から出射した前記赤外光線の光路を規定するファイバー束が設けられていることが望ましい。
【００１２】
さらに、本発明の識別マークの読取装置においては、前記光源から出射した前記赤外光線の光路を規定する反射ミラーが設けられていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の識別マークの読取方法によれば、ウェハの裏面側から赤外光線を照射することにより、赤外光線をウェハに透過させることができ、且つウェハの主面側に形成されたＩＣや再配線、電極端子などを封止した樹脂層の主面との接合界面で赤外光線を反射させることができる。これにより、赤外光線の反射光を受光しつつ撮像することによって、従来、樹脂層で被覆された段階では読取ることができなかったウェハの主面に形成された識別マークを読取ることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の識別マークの読取方法においては、光軸をウェハの主面に対して斜めに交差させつつ赤外光線を照射することによって、例えばレーザーマーカーなどで主面に凹状に形成された識別マークの鮮明画像を取得することができる。つまり、識別マークを除く位置の主面は、略平面状を呈するため照射した赤外光線が略正反射するのに対して、凹状のドットの集合体である識別マークでは、照射した赤外光線がその凹み形状に応じて乱反射することとなる。このため、例えば赤外光線を主面に直交する方向から照射した場合には、その反射光が主面に直交する方向に反射し、これを受光して撮像した画像には、識別マークとともに、主面に形成された例えばＩＣのパターンなどが写し出される。一方、赤外光線を主面に対して斜めに照射した場合には、識別マークを除く位置で正反射した反射光を捕らえず、識別マークの凹み形状に応じた乱反射光のみを捕らえることができ、この乱反射光を受光して撮像することでほぼ識別マークのみを写し出した画像を取得することが可能となる。
【００１５】
本発明の識別マークの読取装置によれば、赤外光線を出射する照明ユニットと、ウェハから反射した赤外光線の反射光を受光して撮像する撮像ユニットとが設けられていることによって、照明ユニットでウェハの裏面側から赤外光線を照射してウェハを透過させ、この赤外光線のウェハの主面で反射した反射光を撮像ユニットで撮像することが可能となる。これにより、ウェハの主面に形成された識別マークを読取ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の識別マークの読取装置においては、照明ユニットにファイバー束が設けられていることによって、光源を任意の位置に設置することが可能になるとともに、光源から出射した赤外光線を任意の方向に光軸を向けて照射することが可能となる。これにより、取得画像に識別マークのみを写し出したり、識別マークに加えて、主面に形成された例えばＩＣやパッド電極、再配線などを写し出すことが選択的に行なえるようになる。
【００１７】
さらに、本発明の識別マークの読取装置においては、赤外光線の光路を規定する反射ミラーが設けられていることによって、その設置角度を調整することで、光源から出射した赤外光線の光軸を任意の方向に向けることができるため、光源を任意の位置に設置することが可能になるとともに、取得画像に識別マークのみを写し出したり、識別マークに加えて、主面に形成された例えばＩＣのパターンなどを写し出すことが選択的に行なえるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１から図７を参照し、本発明の第１実施形態に係るウェハに形成された識別マークの読取方法およびこれに用いる読取装置について説明する。本実施形態は、主面側に樹脂層が形成されたウェハの識別マークを読取る方法及び読取装置に関するものである。
【００１９】
本実施形態の識別マークの読取装置Ａ（以下、読取装置Ａという）は、図１から図２に示すように、上面２ａにウェハ１が載置されるステージ部２と、ステージ部２の上方に配置されウェハ１の外観画像を撮像する第１撮像部３と、ステージ部２の下方に配置されウェハ１の識別マークを読取るための第２撮像部４と、内部に複数のウェハ１が収納された第１収納ケース５が載置される第１収納ケース載置台６と、内部に複数のウェハ１を収納可能な第２収納ケース７が載置される第２収納ケース載置台８と、第１収納ケース５または第２収納ケース７とステージ部２との間でウェハ１の受け渡しを行なう搬送部９とから構成されている。ここで、ステージ部２は、搬送部９を間にして、第１収納ケース載置台６及び第２収納ケース載置台８と対向配置されている。
【００２０】
ステージ部２は、略矩形盤状に形成されているとともに、略中央に上面から下面に貫通する断面円形の開口部２ｃが形成されている。この開口部２ｃには、例えば円筒状の吸着本体部２ｄと吸着本体部２ｄの先端にウェハ１を吸着保持する吸着パッド２ｅとからなる吸着部２ｆが、出没可能に且つ軸線Ｏ１回りに回転可能に挿通されている。この吸着部２ｆは、吸着本体部２ｄの内孔が例えば真空ポンプなどの真空吸引手段と接続されており、吸着パッド２ｅをウェハ１の裏面１ｂに当接させて真空吸引手段を駆動することにより、吸着パッド２ｅが吸盤として振る舞うものとされている。また、ステージ部２は、搬送部９に対向する一側面２ｂの反対に位置する他側面２ｇ側に、他側面２ｇに直交する方向に凹む凹状部２ｈが形成されている。この凹状部２ｈは、ステージ部２の上面２ａに載置されたウェハ１の外周縁側の一部がこの凹状部２ｈと重なるように設けられている。
【００２１】
第１撮像部３は、図２に示すように、例えばＣＣＤカメラなどの撮像部３ａと、これに接続されたウェハ位置認識装置３ｂとから構成されている。撮像部３ａは、その光軸がステージ部２の上面２ａに直交するように設置されている。また、ウェハ位置認識装置３ｂは、撮像部３ａからの撮像信号に基づいてウェハ１の外周縁やウェハ１の外周縁側に切り欠かれた図１に示すノッチ１ａの位置などを検知してウェハ１の位置を特定することが可能とされている。さらに、このウェハ位置認識装置３ｂには、例えばモニターなどの表示部３ｃが接続され、この表示部３ｃによって撮像部３ａで取得したウェハ１の画像を表示することが可能とされている。
【００２２】
第２撮像部４は、図２から図３に示すように、例えば１１００ｎｍ以上の波長の赤外光線を出射可能なＩＲ（Infra−red）光源（光源）１０とＩＲ光源１０から出射した赤外光線の光路を規定するファイバー束１１とファイバー束１１の先端（他端）から出射された赤外光線の向きを変える反射ミラー１２とを備えた照明ユニット１３と、レンズ１４及び撮像素子１５を備えたＩＲカメラ（撮像ユニット）１６とから構成されている。
【００２３】
照明ユニット１３のＩＲ光源１０は、矩形箱状の筐体内部に納められている。ファイバー束１１は、一端が前記筐体内部に配され、他端がＩＲカメラ１６内に設けられた反射ミラー１２近傍まで延出されている。このファイバー束１１は、一端でＩＲ光源１０から出射した赤外光線を受光し、一端で受光した赤外光線を他端から反射ミラー１２に向けて出射可能とされている。反射ミラー１２は、後述するＩＲカメラ１６の筐体１６ａ内部に設けられ、ファイバー束１１の他端から出射された赤外光線の向きを変えて上方に位置するウェハ１に赤外光線を照射可能な角度で設置されている。加えて、この反射ミラー１２はハーフミラーとされている。
【００２４】
ＩＲカメラ１６は、例えば円筒状に形成された筐体１６ａ内部に、レンズ１４及びこのレンズ１４よりも下方に配された撮像素子１５が設けられている。また、撮像素子１５に接続された配線が筐体１６ａの下端側から外方に延出され例えばモニターなどの表示部１６ｂに接続されている。ここで、前述の反射ミラー１２は、ＩＲカメラ１６の光学系の光軸と、この反射ミラー１２で向きを変えた赤外光線の光軸とが同一直線上に配されるように設けられており、且つレンズ１４よりも上方に設置されている。
【００２５】
第１収納ケース載置台６及び第２収納ケース載置台８には、図１から図２に示すように、複数のウェハ１を収納した第１収納ケース５が第１収納ケース載置台６の上面６ａに、複数のウェハ１を収納可能な第２収納ケース７が第２収納ケース載置台８の上面８ａに載置されている。ここで、第１収納ケース５及び第２収納ケース７は、それぞれ略矩形箱状に形成されるとともに、第１収納ケース載置台６及び第２収納ケース載置台８に設置された状態で搬送部９側を向くそれぞれの一側面５ａ、７ａが開口されている。また、第１収納ケース５及び第２収納ケース７は、それぞれの内部に多数段のスロットが列設され、各スロット内に１枚ずつのウェハ１が挿入されて複数のウェハ１を規則的に１つのロットとして整列するものとされている。さらに、第１収納ケース５及び第２収納ケース７は、例えば第１収納ケース載置台６及び第２収納ケース載置台８に駆動手段が設けられることで昇降可能とされている。また、この駆動手段に例えば図示せぬ制御手段が接続され、第１収納ケース５及び第２収納ケース７のそれぞれを適宜１スロット分ずつ昇降することが可能とされている。
【００２６】
搬送部は、図１から図２に示すように、ＸＹテーブル９ｃと、このＸＹテーブル９ｃ上に垂直方向上向きに搭載されたロータリーアクチュエータ９ｄと、ロータリーアクチュエータ９ｄの回転軸９ｅの上端に接続された多関節アーム１７とから構成されている。多関節アーム１７は、それぞれ水平方向に平行配置された第１アーム１７ａと第２アーム１７ｂと第３アーム１７ｃとからなり、第１アーム１７ａは、一端が回転軸９ｅの上端に接続されて回転軸９ｅの回転に従動するものとされている。また、第２アーム１７ｂは、一端が第１アーム１７ａの他端に回転自在に軸支され、内蔵されたベルト伝動装置１７ｄによって第１アーム１７ａの他端中心に回転可能とされている。第３アーム１７ｃは、一端が第２アーム１７ｂの他端に回転自在に軸支され、内蔵されたベルト伝動装置１７ｅによって第２アーム１７ｂの他端中心に回転可能とされている。さらに、第３アーム１７ｃは、その他端側が二股状に形成されており、分岐した他端側のそれぞれの上面に凸状の支持部１８が設けられている。この支持部１８には、図示せぬ真空吸着口が形成されており、この真空吸着口が第３アーム１７ｃの内部に設けられた図示せぬ吸引路と連通している。また、吸引路には例えば真空ポンプなどの真空吸引手段が接続されている。
【００２７】
ついで、本実施形態のウェハ１は、例えば多結晶または単結晶のシリコンを円板状に形成したものとされ、図４から図５に示すように、主面１ｃに、ＩＣ（集積回路）１ｄと、パッド電極１ｅを介してＩＣ１ｄと電気的に接続される再配線１ｆと、この再配線１ｆ上に形成された例えば銅製で柱状の電極端子（メタルポスト）１ｇとが設けられている。また、主面１ｃには樹脂層（封止樹脂）１ｈが形成され、この樹脂層１ｈでＩＣ１ｄや再配線１ｆやメタルポスト１ｇが封止されている。この樹脂層１ｈは、ウェハ１の主面１ｃと接合する一面に対して他面１ｉが平行するように形成されており、メタルポスト１ｇの上面が他面１ｉと同一平面上に位置されて露出している。
【００２８】
一方、このウェハ１には、主面１ｃの外周縁側の一部に、例えば図６から図７に示すような、ロット番号やウェハ番号などの識別マーク２０が形成されている。この識別マーク２０は、例えばレーザーマーカーを用いて凹み形状で形成されたものであり、ドット状の刻印の集合体により文字や数字を表示するものとされている。識別マーク２０の一つのドット径は、例えば２０〜５００μｍ程度とされている。また、このウェハ１には、識別マーク２０と反対に位置する外周縁側がＶ字状に切り欠かれており、この切り欠き部分がウェハ１の位置を特定する目印となるノッチ１ａとされている。ちなみに、図４に図示したウェハ１の主面１ｃの格子状部分は、ウェハ１をダイシングし半導体装置２２を個片化する際のダイシングライン２３を示すものであり、このダイシングライン２３で囲まれた矩形部分が１つの半導体装置２２とされる。
【００２９】
ここで、このようにウェハ１の主面１ｃに形成された識別マーク２０は、図５に示すように、主面１ｃが樹脂層１ｈで封止された段階で、この樹脂層１ｈで完全に被覆されてしまい目視や例えば可視光線を照射しこの反射光を受光しつつ撮像するＣＣＤカメラなどで読取ることができなくなってしまう。このため、樹脂封止後のウェハ１を識別することができなくなるという問題が生じていた。
【００３０】
ついで、上記の構成からなる識別マーク２０の読取装置Ａを用いてウェハ１に形成された識別マーク２０を読取る方法について説明する。
【００３１】
はじめに、第１収納ケース載置台６に、複数のウェハ１を収納した第１収納ケース５が載置され、第２収納ケース載置台８上に、空の第２収納ケース７が載置される。ついで、搬送部９を駆動して、第３アーム１７ｃの二股状の先端部分を第１収納ケース５内に挿入し、搬送する１枚のウェハ１の裏面１ｂに支持部１８を当接させて支持部１８にウェハ１を吸着保持させる。
【００３２】
そして、吸着保持したウェハ１を第１収納ケース５から取り出すとともに、ステージ部２上に搬送する。ついで、ステージ部２の開口部２ｃから吸着部２ｆを突出させ、第３アーム１７ｃで保持したウェハ１の略中央位置に吸着パッド２ｅを当接させるとともに吸着本体部２ｄと繋がる真空吸引手段を駆動してウェハ１を吸着保持する。この段階で、第３アーム１７ｃの支持部１８の吸着を解除し、搬送部９を元の位置に戻す。これで、第１収納ケース５からステージ部２へのウェハ１の受け渡しが完了する。
【００３３】
一方、この段階では、吸着部２ｆで保持されたウェハ１は、識別マーク２０がどの位置にあるのか不明の状態である。このため、第１撮像部３でウェハ１の外観画像を撮像するとともに、ウェハ１の外周やノッチ１ａの位置を頼りにウェハ位置認識装置３ｂでウェハ１の位置を特定する。ウェハ１の現在位置が特定された段階で、吸着部２ｆを軸線Ｏ１回りに回転させて、ノッチ１ａが所定の位置に配されるようにウェハ１を移動する。そして、吸着パッド２ｅの吸着を解除しつつ吸着部２ｆをステージ部２の開口部２ｃに戻して、ウェハ１をステージ部２の上面２ａに載置する。このように載置されたウェハ１は、識別マーク２０の形成位置がステージ部２の凹状部２ｈと重なるように載置される。
【００３４】
ついで、第２撮像部４のＩＲ光源１０から赤外光線を出射する。この赤外光線は、ファイバー束１１を通じて他端から出射され反射ミラー１２に照射される。そして、反射ミラー１２で赤外光線の光軸がウェハ１の主面１ｃに直交するように向きを変え、ステージ部２の凹状部２ｈを介してウェハ１の裏面１ｂに照射される。
【００３５】
ウェハ１の裏面１ｂに照射された赤外光線は、その波長が１１００ｎｍ以上とされていることで、ウェハ１を透過する。透過した赤外光線は、この波長領域において樹脂層１ｈに吸収されたり、樹脂層１ｈを透過したりする割合が小さく、樹脂層１ｈとウェハ１の主面１ｃの接合界面で多くが反射する。反射した赤外光線（反射光）は、再度ウェハ１を透過してウェハ１の外部に出射され、ハーフミラーとされた反射ミラー１２を通過し、ＩＲカメラ１６のレンズ１４に受光されるとともに集光されて撮像素子１５で結像される。これにより、ウェハ１の主面１ｃに形成された識別マーク２０の画像が取得され、撮像素子１５に配線を介して接続された表示部１６ｂに表示される。この表示画像を確認することで樹脂層１ｈが形成された後のウェハ１の識別マーク２０を読取ることが可能とされる。
【００３６】
ここで、本実施形態では、赤外光線が、反射ミラー１２によりその光軸をウェハ１の主面１ｃに対して直交する方向としつつウェハ１に照射されるため、図６に示すように、凹み形状の識別マーク２０を除く略平面状の主面１ｃで反射した反射光は、主面１ｃに直交する方向に光軸を向けることとなる。このため、光学系の光軸を主面１ｃに直交する方向に向けて設置されたＩＲカメラ１６で撮像した画像には、例えば図７に示すように、主面１ｃの識別マーク２０付近に形成された例えばＩＣ１ｄのパターンなども同時に写し出されることとなる。
【００３７】
識別マーク２０を写し出した画像取得が完了した段階で、ウェハ１は、吸着部２ｆの吸着パッド２ｅに当接されて再度吸着保持されるとともに、搬送部９に受け渡される。そして、搬送部９により第２収納ケース載置台８に載置された第２収納ケース７のスロットに収納される。このとき、ウェハ１は、読取られた識別マーク２０に応じた所定のスロットに収納される。第１収納ケース５の複数のウェハ１に対し上記と同様の操作を繰り返し行なうことによって、複数のウェハ１は、例えば識別マーク２０の数字が昇順や降順となるように整列されて第２収納ケース７に収納される。
【００３８】
したがって、上記のウェハ１に形成された識別マーク２０の読取方法及び読取装置Ａにおいては、赤外光線を出射可能な照明ユニット１３が備えられていることによって、赤外光線をウェハ１に照射して、照射した赤外光線をウェハ１に透過させることができ、且つ樹脂層１ｈのウェハ１の主面１ｃとの接合界面で反射させることができる。また、赤外光線の反射光を受光しつつ撮像可能なＩＲカメラ（撮像ユニット）１６が備えられていることにより、反射した赤外光線を受光して結像することができる。これにより、ウェハ１の裏面１ｂ側から赤外光線を照射してウェハ１の主面１ｃの画像を取得することが可能となり、主面１ｃに形成された識別マーク２０を読取ることが可能となる。よって、樹脂封止が施されたウェハ１に対しても識別マーク２０を読取って、そのウェハ１やロットを特定することが可能となる。
【００３９】
また、反射ミラー１２を具備することで、ウェハ１に向けて照射される赤外光線の光軸の向きを任意の方向とすることが可能なる。これにより、ＩＣ光源１０の設置位置を任意とすることができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、識別マーク２０の読取装置Ａが、ステージ部２と第１撮像部３と第２撮像部４と第１収納ケース載置台６と第２収納ケース載置台８と搬送部９とから構成されているものとしたが、少なくとも第２撮像部４が備えられていればよいものである。また、第２撮像部４がＩＲ光源１０とファイバー束１１と反射ミラー１２とからなる照明ユニット１３と、レンズ１４と撮像素子１５とからなる撮像ユニット１６とから構成されるものとしたが、少なくとも照明ユニット１３には赤外光線を出射するＩＲ光源１０が具備されていればよいものである。この場合には、例えばＩＲ光源１０から出射された赤外光線を受光してこれを集光するレンズを設け、このレンズを介してウェハ１に赤外光線を照射する構成としてもよいものである。
【００４１】
これに関連して、半導体装置の製造工程内に設けられた例えば外観検査装置など他の装置に第２撮像部４を設け、外観検査装置などの既存のステージ部や搬送部、収納ケース載置台を利用しつつ外観検査などを行う際にウェハ１の識別マーク２０の読み取りが行われてもよいものである。また、本実施形態の第１撮像部３はウェハ１の位置を特定するためのものとしたが、例えば取得した画像を外観検査に用いたり、樹脂層１ｈが形成される前のウェハ１の識別マーク２０を読取るために使用されてもよいものである。
【００４２】
また、照明ユニット１３が矩形箱状の筐体にＩＲ光源１０を納め、撮像ユニット１６が円筒状の筐体１６ａにレンズ１４や撮像素子１５が納められているものとしたが、特に筐体の形状が限定される必要はない。また、本実施形態では、撮像ユニット１６の筐体１６ａ内部に照明ユニット１３の反射ミラー１２が設けられているものとしたが、反射ミラー１２を使用する場合においても、例えば図８に示すように、照明ユニット１３のファイバー束１１の他端側に箱体１２ａを介して反射ミラー１２を一体形成し、反射ミラー１２と撮像ユニット１６とを個別に設けてもよいものである。この場合には、反射ミラー１２で偏光する赤外光線の光軸がウェハ１の主面１ｃに対して交差するように保持しつつ、反射ミラー１２を撮像ユニット１６とウェハ１の間に配置することで識別マーク２０の読み取りが可能とされる。また、反射ミラー１２は、撮像ユニット１６の光学系の光軸上に設置しない場合、ハーフミラーとされていなくてもよいものである。
【００４３】
さらに、本実施形態では、撮像ユニット１６が、その光軸をウェハ１の裏面１ｂに直交するように設けられているものとしたが、撮像ユニット１６は、光軸がウェハ１の主面１ｃに交差するように設けられればよいものである。
【００４４】
また、本実施形態では、ＩＲ光源１０から出射される赤外光線の波長が１１００ｎｍ以上であるものとして説明を行なったが、赤外領域の光線であればその波長が１１００ｎｍ以上に限定される必要はない。さらに、ウェハ１が多結晶や単結晶のシリコンで形成されているものとしたが、ウェハ１はシリコンに限定される必要のないものである。これに加えて、本発明は、例えば図９に示すように、ウェハ１の裏面１ｂにダイシングテープ２４が貼り付けられていたり、ダイシング後のウェハ１がダイシングテープ２４で保持されているウェハ１に対しても、照明ユニット１３から出射した赤外光線を、ダイシングテープ２４を透過させて主面１ｃに形成された識別マーク２０を読取ることも可能である。
【００４５】
さらに、ウェハ１に形成された識別マーク２０の各ドットの径が２０〜５００μｍ程度のものであるとしたが、本発明は、このドット径よりも小さい径で形成された識別マーク２０を読取ることも充分に可能である。
【００４６】
ついで、図１０を参照し、本発明の第２実施形態に係る識別マークの読取方法及びこれに用いる読取装置について説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の識別マーク２０の読取装置Ｂは、第２撮像部４の構成のみが第１実施形態と異なり、その他の構成は同様とされている。第２撮像部４は、図１０に示すように、例えば１１００ｎｍ以上の波長の赤外光線を出射可能なＩＲ（Infra−red）光源（光源）１０及びこのＩＲ光源１０から出射した赤外光線の光路を規定するファイバー束１１を備えた照明ユニット１３と、レンズ１４及び撮像素子１５を備えたＩＲカメラ（撮像ユニット）１６とから構成されている。
【００４８】
照明ユニット１３は、矩形箱状の筐体内部にＩＲ光源１０が配され、ファイバー束１１の一端が筐体内部に配されてＩＲ光源１０から出射された赤外光線を受光可能とされ、他端が筐体外部に延出されて一端から受光した赤外光線をこの他端から出射可能とされている。また、ファイバー束１１は、他端の向きや位置を自由に変えることができる柔軟構造体とされている。
【００４９】
ついで、上記の構成からなるウェハ１に形成された識別マーク２０の読取装置Ｂを用いて、識別マーク２０を読み取る方法について説明する。
【００５０】
第１実施形態と同様に、ステージ部２にウェハ１を載置した段階で、ＩＲ光源１０から赤外光線を出射し、ファイバー束１１の他端から赤外光線をウェハ１の裏面１ｂに向けて出射する。このとき、ファイバー束１１を自由に変位させ他端から出射する赤外光線の光軸がウェハ１の主面１ｃに斜めに交差するように設置する。
【００５１】
ウェハ１の裏面１ｂに照射された赤外光線は、第１実施形態と同様に、その波長が１１００ｎｍ以上とされているため、ウェハ１を透過し、樹脂層１ｈとウェハ１の主面１ｃの接合界面で反射される。反射した赤外光線（反射光）は、再度ウェハ１を透過してＩＲカメラ１６のレンズ１４で受光されつつ集光され、撮像素子１５で結像される。これにより、表示部１６ｂに識別マーク２０を映した画像が表示され、ウェハ１を特定することが可能とされる。
【００５２】
ここで、本実施形態では、赤外光線が、柔軟構造体のファイバー束１１によりその光軸をウェハ１の主面１ｃに対して斜めに交差する方向としつつウェハ１に照射されるため、図１１に示すように、凹み形状の識別マーク２０を除く略平面状の主面１ｃにおいて正反射される。一方、凹状のドットの集合体である識別マーク２０では、照射した赤外光線がその凹み形状に応じて乱反射することとなる。本実施形態では、ＩＲカメラ１６が光学系の光軸を主面１ｃに直交する方向に向けて設置されているため、ＩＲカメラ１６は、識別マーク２０を除く主面１ｃで正反射した反射光を受光せず、識別マーク２０で乱反射した反射光のうち、ＩＲカメラ１６の光学系の光軸方向に反射した反射光のみを受光して画像を撮像することとなる。これにより、撮像した画像には、例えば図１２に示すように、第１実施形態と異なり、主面１ｃの識別マーク２０付近に形成された例えばＩＣ１ｄのパターンなどは存在せず、識別マーク２０のみが鮮明に写し出されることとなる。
【００５３】
したがって、上記の識別マーク２０の読取方法及び読取装置Ｂにおいては、照明ユニット１３のファイバー束１１から出射した赤外光線を直接ウェハ１に照射して、反射光をＩＲカメラ１６で撮像することで、ウェハ１の識別マーク２０を読取ることが可能となる。これにより、樹脂層１ｈの形成に伴い目視やＣＣＤカメラなどで認識不能となった識別マーク２０を読取ることができるため、ウェハ１やロットを特定することが可能となる。
【００５４】
また、ウェハ１の主面１ｃに対して光軸を斜めに交差する方向に向けて赤外光線を照射することができるため、ＩＲカメラ１６の光学系の光軸を、識別マーク２０を除く略平面状の主面１ｃにおいて正反射する反射光の光軸と一致しないようにＩＲカメラ１６を設置することで、識別マーク２０で乱反射する反射光のみを受光して画像を取得することが可能となる。これにより、例えばＩＣ１ｄのパターンなどが写し出されることがなく、識別マーク２０のみが鮮明に写し出された画像を取得することが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は、上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、照明ユニット１３のファイバー束１１の他端から出射した赤外光線の光軸がウェハ１の主面１ｃに斜めに交差するものとしたが、この限りではなく、第１実施形態と同様にウェハ１の主面１ｃに直交するように照射してもよいものである。また、撮像ユニット１６の光学系の光軸がウェハ１の主面１ｃに直交するように撮像ユニット１６が設けられているものとして説明を行なっているが、撮像ユニット１６についても光軸がウェハ１の主面１ｃに斜めに交差するように設けられてもよいものである。この場合には、識別マーク２０を除く主面１ｃで正反射する反射光の光軸と撮像ユニット１６の光軸をずらして設置することで、本実施形態で示した識別マーク２０が鮮明に写し出された画像を取得することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るウェハに形成された識別マークの読取装置を示す図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２の照明ユニットを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るウェハの一例として示した図である。
【図５】図４のウェハの断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る識別マークの読取装置からウェハに向けて照射した赤外光線とその反射光の関係を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る識別マークの読取装置で取得した画像の一例を示した図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るウェハに形成された識別マークの読取装置の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係るウェハに形成された識別マークの読取装置の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るウェハに形成された識別マークの読取装置を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る識別マークの読取装置からウェハに向けて照射した赤外光線とその反射光の関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るウェハに形成された識別マークの読取装置で取得した画像の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・ウェハ、１ａ・・・ノッチ、１ｂ・・・裏面、１ｃ・・・主面、１ｈ・・・樹脂層（封止樹脂）、２・・・ステージ部、３・・・第１撮像部、４・・・第２撮像部、５・・・第１収納ケース、６・・・第１収納ケース載置台、７・・・第２収納ケース、８・・・第２収納ケース載置台、９・・・搬送部、１０・・・ＩＲ光源（光源）、１１・・・ファイバー束、１２・・・反射ミラー、１３・・・照明ユニット、１４・・・レンズ、１５・・・撮像素子、１６・・・ＩＲカメラ（撮像ユニット）、２０・・・識別マーク、２４・・・ダイシングテープ、Ａ，Ｂ・・・識別マークの読取装置
【図１】
2007180200.tif 000003
【図２】
2007180200.tif 000004
【図３】
2007180200.tif 000005
【図４】
2007180200.tif 000006
【図５】
2007180200.tif 000007
【図６】
2007180200.tif 000008
【図７】
2007180200.tif 000009
【図８】
2007180200.tif 000010
【図９】
2007180200.tif 000011
【図１０】
2007180200.tif 000012
【図１１】
2007180200.tif 000013
【図１２】
2007180200.tif 000014