JPH07260432A - ウェーハノッチ寸法測定装置 - Google Patents
ウェーハノッチ寸法測定装置Info
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- JPH07260432A JPH07260432A JP5560494A JP5560494A JPH07260432A JP H07260432 A JPH07260432 A JP H07260432A JP 5560494 A JP5560494 A JP 5560494A JP 5560494 A JP5560494 A JP 5560494A JP H07260432 A JPH07260432 A JP H07260432A
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- Japan
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- wafer
- notch
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 短時間にノッチ寸法、即ちノッチ深さ及びノ
ッチ角度を同時に測定するとともに、測定者による測定
値のバラツキをなくすことを可能とした新規なウェーハ
ノッチ寸法測定装置を提供する。 【構成】ノッチを有するウェーハのノッチ寸法を測定す
るウェーハノッチ寸法測定装置において、（ａ）該ウェ
ーハを回転せしめる回転手段と、（ｂ）投光部と受光部
とを該ウェーハの周縁形状を読み取るように配置し、該
ウェーハの周縁形状に応じたウェーハ周縁検出信号を出
力するウェーハ周縁検出手段と、（ｃ）上記回転するウ
ェーハの回転角位置を検出し、ウェーハ回転角位置検出
信号を出力するウェーハ回転角位置検出手段と、（ｄ）
該ウェーハ周縁検出信号とウェーハ回転角位置検出信号
とからノッチ寸法を演算する演算手段と、を有する。
ッチ角度を同時に測定するとともに、測定者による測定
値のバラツキをなくすことを可能とした新規なウェーハ
ノッチ寸法測定装置を提供する。 【構成】ノッチを有するウェーハのノッチ寸法を測定す
るウェーハノッチ寸法測定装置において、（ａ）該ウェ
ーハを回転せしめる回転手段と、（ｂ）投光部と受光部
とを該ウェーハの周縁形状を読み取るように配置し、該
ウェーハの周縁形状に応じたウェーハ周縁検出信号を出
力するウェーハ周縁検出手段と、（ｃ）上記回転するウ
ェーハの回転角位置を検出し、ウェーハ回転角位置検出
信号を出力するウェーハ回転角位置検出手段と、（ｄ）
該ウェーハ周縁検出信号とウェーハ回転角位置検出信号
とからノッチ寸法を演算する演算手段と、を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハの位置決めと
して外周部に付けられたノッチ部におけるノッチ寸法の
測定装置に関する。
して外周部に付けられたノッチ部におけるノッチ寸法の
測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウェーハのノッチ寸法測定装置と
して、万能投影器が一般に用いられている。この万能投
影器においては、ステージにウェーハを乗せ、ウェーハ
ノッチ部を回転スクリーンに拡大してノッチ寸法を測定
する方法がとられている。
して、万能投影器が一般に用いられている。この万能投
影器においては、ステージにウェーハを乗せ、ウェーハ
ノッチ部を回転スクリーンに拡大してノッチ寸法を測定
する方法がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記万能投影器による
ウェーハノッチ寸法測定では、ノッチ深さ及び角度を同
時に測定することが出来ず、又、測定するときに測定者
がスクリーンのノッチ形状に基準線を合わせ、ステージ
の移動量及び回転スクリーンの回転角にて測定する為、
測定に時間がかかる上、測定者により測定値のバラツキ
が生じるという欠点がある。本発明は、短時間にノッチ
寸法、即ちノッチ深さ及びノッチ角度を同時に測定する
とともに、測定者による測定値のバラツキをなくすこと
を可能とした新規なウェーハノッチ寸法測定装置を提供
することを目的とする。
ウェーハノッチ寸法測定では、ノッチ深さ及び角度を同
時に測定することが出来ず、又、測定するときに測定者
がスクリーンのノッチ形状に基準線を合わせ、ステージ
の移動量及び回転スクリーンの回転角にて測定する為、
測定に時間がかかる上、測定者により測定値のバラツキ
が生じるという欠点がある。本発明は、短時間にノッチ
寸法、即ちノッチ深さ及びノッチ角度を同時に測定する
とともに、測定者による測定値のバラツキをなくすこと
を可能とした新規なウェーハノッチ寸法測定装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のウェーハノッチ寸法測定装置においては、
（ａ）該ウェーハを回転せしめる回転手段と、（ｂ）投
光部と受光部とを該ウェーハの周縁形状を読み取るよう
に配置し、該ウェーハの周縁形状に応じたウェーハ周縁
検出信号を出力するウェーハ周縁検出手段と、（ｃ）上
記回転するウェーハの回転角位置を検出し、ウェーハ回
転角位置検出信号を出力するウェーハ回転角位置検出手
段と、（ｄ）該ウェーハ周縁検出信号とウェーハ回転角
位置検出信号とからノッチ寸法を演算する演算手段と、
が設けられている。
に、本発明のウェーハノッチ寸法測定装置においては、
（ａ）該ウェーハを回転せしめる回転手段と、（ｂ）投
光部と受光部とを該ウェーハの周縁形状を読み取るよう
に配置し、該ウェーハの周縁形状に応じたウェーハ周縁
検出信号を出力するウェーハ周縁検出手段と、（ｃ）上
記回転するウェーハの回転角位置を検出し、ウェーハ回
転角位置検出信号を出力するウェーハ回転角位置検出手
段と、（ｄ）該ウェーハ周縁検出信号とウェーハ回転角
位置検出信号とからノッチ寸法を演算する演算手段と、
が設けられている。
【０００５】即ち、本発明は、拡大したノッチの影を測
定するのではなく、ウェーハの周縁に平行光束を照射さ
せウェーハの周縁形状に応じた検出信号を演算すること
でノッチ寸法を測定するようにしたものである。
定するのではなく、ウェーハの周縁に平行光束を照射さ
せウェーハの周縁形状に応じた検出信号を演算すること
でノッチ寸法を測定するようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明のウェーハノッチ寸法測定装置によれ
ば、光電センサーの投光器と受光器の間の平行光束をウ
ェーハの円形部に照射してウェーハの周縁形状に応じた
ウェーハ周縁検出信号の微分信号を求め、ウェーハ周縁
検出信号、ウェーハ周縁検出信号の微分信号及びウェー
ハ回転角位置検出信号を演算することによりウェーハノ
ッチ寸法を正確に測定することができる。
ば、光電センサーの投光器と受光器の間の平行光束をウ
ェーハの円形部に照射してウェーハの周縁形状に応じた
ウェーハ周縁検出信号の微分信号を求め、ウェーハ周縁
検出信号、ウェーハ周縁検出信号の微分信号及びウェー
ハ回転角位置検出信号を演算することによりウェーハノ
ッチ寸法を正確に測定することができる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１は本発明のウェーハノッチ寸法測定装
置の測定対象とするノッチを有するウェーハの一例を示
す正面図、図２はウェーハの周縁を挟むように投光部と
受光部を配設したウェーハ周縁検出手段の一例を示す側
面説明図、図３は本発明装置における各機器の関係の一
例を示すブロック図、図４は図３の回路動作を説明する
ための波形図、図５は本発明装置の測定対象とするウェ
ーハのノッチ形状図である。
置の測定対象とするノッチを有するウェーハの一例を示
す正面図、図２はウェーハの周縁を挟むように投光部と
受光部を配設したウェーハ周縁検出手段の一例を示す側
面説明図、図３は本発明装置における各機器の関係の一
例を示すブロック図、図４は図３の回路動作を説明する
ための波形図、図５は本発明装置の測定対象とするウェ
ーハのノッチ形状図である。
【０００９】図１に示したように、ウェーハＷには周縁
にノッチ２が形成されている。このようなウェーハＷ
は、センタリング装置によって、図２に示したように、
テーブル４の回転中心にウェーハＷの中心が一致するよ
うにセットされ、テーブル４に不図示の真空吸着手段等
で保持されている。ウェーハＷの周縁を挟むように発光
ダイオードの如き光源を含む投光部６とフォトダイオー
ドの如き光電変換素子を含む光電センサー等の受光部８
からなるウェーハ周縁検出手段１０が配設されている。
にノッチ２が形成されている。このようなウェーハＷ
は、センタリング装置によって、図２に示したように、
テーブル４の回転中心にウェーハＷの中心が一致するよ
うにセットされ、テーブル４に不図示の真空吸着手段等
で保持されている。ウェーハＷの周縁を挟むように発光
ダイオードの如き光源を含む投光部６とフォトダイオー
ドの如き光電変換素子を含む光電センサー等の受光部８
からなるウェーハ周縁検出手段１０が配設されている。
【００１０】該投光部６と受光部８の位置は、例えば、
該投光部６からの平行光束１２が、ウェーハＷの円形部
分１４（ノッチ２以外の部分）にあるときに、該投光部
６からの平行光束１２がわずかに該受光部８に入射し、
両者の間に上記ノッチ２がくると該受光部８への入射光
量が増えるように定められている。なお、上記テーブル
４はモータ１６によって不図示の伝達装置を介して回転
される。
該投光部６からの平行光束１２が、ウェーハＷの円形部
分１４（ノッチ２以外の部分）にあるときに、該投光部
６からの平行光束１２がわずかに該受光部８に入射し、
両者の間に上記ノッチ２がくると該受光部８への入射光
量が増えるように定められている。なお、上記テーブル
４はモータ１６によって不図示の伝達装置を介して回転
される。
【００１１】図２における受光部８から得られた光電変
換信号は、不図示の増幅器により増幅され、ウェーハＷ
の周縁形状に応じた検出信号となり、図３における検出
回路１８より、アナログ・デジタル変換回路（以下Ａ／
Ｄコンバータと称す）２０に出力される。
換信号は、不図示の増幅器により増幅され、ウェーハＷ
の周縁形状に応じた検出信号となり、図３における検出
回路１８より、アナログ・デジタル変換回路（以下Ａ／
Ｄコンバータと称す）２０に出力される。
【００１２】Ａ／Ｄコンバータ２０に入力された検出信
号は、パルス発生器２２からのサンプリングパルスに同
期したデジタル信号に変換される。このデジタルに変換
された検出信号は差分回路２４に出力される。
号は、パルス発生器２２からのサンプリングパルスに同
期したデジタル信号に変換される。このデジタルに変換
された検出信号は差分回路２４に出力される。
【００１３】差分回路２４に入力された、デジタルに変
換された検出信号は、２つに分岐され、一方は該差分回
路２４中の遅延回路を通すことによりわずかに遅延さ
せ、他方の検出信号と、これも該差分回路２４中の引算
回路により引き算をし、その結果、上記検出回路１８で
出力される検出信号の微分信号をデジタル的に得てい
る。
換された検出信号は、２つに分岐され、一方は該差分回
路２４中の遅延回路を通すことによりわずかに遅延さ
せ、他方の検出信号と、これも該差分回路２４中の引算
回路により引き算をし、その結果、上記検出回路１８で
出力される検出信号の微分信号をデジタル的に得てい
る。
【００１４】２６はエンコーダで、前記モータ１６の回
転角位置を検出し、その検出信号はカウンタ２８に入力
されて、ウェーハ回転角位置信号に変換される。該差分
回路２４からの微分信号、該Ａ／Ｄコンバータ２０から
の検出信号、及び該カウンタ２８からの回転角位置信号
は演算回路３０に入力される。
転角位置を検出し、その検出信号はカウンタ２８に入力
されて、ウェーハ回転角位置信号に変換される。該差分
回路２４からの微分信号、該Ａ／Ｄコンバータ２０から
の検出信号、及び該カウンタ２８からの回転角位置信号
は演算回路３０に入力される。
【００１５】該演算回路３０はマイクロコンピュータを
有し、該微分信号、該検出信号及び該ウェーハ回転角位
置信号をソフト的に処理を行いノッチ深さ、ノッチ角度
を演算し、その結果が判定回路３２と表示回路３４へ出
力される。該判定回路３２において、ノッチ深さ閾値発
生回路３６及びノッチ角度閾値発生回路３８からの閾値
Ｔｈ1 及びＴｈ2 が比較され、判定結果が表示回路３４
へ出力される。
有し、該微分信号、該検出信号及び該ウェーハ回転角位
置信号をソフト的に処理を行いノッチ深さ、ノッチ角度
を演算し、その結果が判定回路３２と表示回路３４へ出
力される。該判定回路３２において、ノッチ深さ閾値発
生回路３６及びノッチ角度閾値発生回路３８からの閾値
Ｔｈ1 及びＴｈ2 が比較され、判定結果が表示回路３４
へ出力される。
【００１６】４０は回転制御回路で、パルスモータ又
は、ロータリーエンコーダーなど回転角度検出器を兼備
したモータ１６を制御する。
は、ロータリーエンコーダーなど回転角度検出器を兼備
したモータ１６を制御する。
【００１７】次に、図４を用いてノッチ深さ、ノッチ角
度の算出論理を詳述する。図４（ａ）の如き時刻ｔ1 で
回転スタート信号が生ずるとモータ１６が回転し、前記
テーブル４も回転するからウェーハＷが回転する。ウェ
ーハＷの回転によって図４（ｂ）の如き検出信号が発生
する。
度の算出論理を詳述する。図４（ａ）の如き時刻ｔ1 で
回転スタート信号が生ずるとモータ１６が回転し、前記
テーブル４も回転するからウェーハＷが回転する。ウェ
ーハＷの回転によって図４（ｂ）の如き検出信号が発生
する。
【００１８】この図４（ｂ）の検出信号は、モータ１６
が一定速度で回転しているため、ノッチ２が投光部６と
受光部８との間にきた場合の山形波形を示している。図
４（ｂ）の検出信号はＡ／Ｄコンバータ２０でデジタル
信号に変換されて差分回路２４に入力されるのである
が、説明を容易にするためにアナログ波形によって説明
すると、該差分回路２４は図４（ｂ）の検出信号と図４
（ｂ）の検出信号をわずかに遅延させた図４（ｃ）との
差信号である図４（ｄ）の信号に対応したデジタル信号
を出力する。図４（ｄ）の信号は、図４（ｂ）の微分信
号に近似の信号である。
が一定速度で回転しているため、ノッチ２が投光部６と
受光部８との間にきた場合の山形波形を示している。図
４（ｂ）の検出信号はＡ／Ｄコンバータ２０でデジタル
信号に変換されて差分回路２４に入力されるのである
が、説明を容易にするためにアナログ波形によって説明
すると、該差分回路２４は図４（ｂ）の検出信号と図４
（ｂ）の検出信号をわずかに遅延させた図４（ｃ）との
差信号である図４（ｄ）の信号に対応したデジタル信号
を出力する。図４（ｄ）の信号は、図４（ｂ）の微分信
号に近似の信号である。
【００１９】ウェーハＷの中心とテーブル４の回転中心
とは完全には一致しないので、円形部分１４のデータか
らウェーハＷの中心を算出し、検出信号、微分信号に補
正値を加え、ウェーハＷの中心で回転したときのデータ
とする。その後、ノッチ深さの演算はウェーハＷの円形
部分１４（ノッチ２部分以外）とノッチ２部分のピーク
値ＤＰ1 の引き算で算出される。図５のＶ1 ，Ｖ2 直線
部では微分信号は図４（ｄ）のように一定となり、一定
となるときの幅ｈ1 ，ｈ2 と、そのときの検出信号の変
化量ＤＰ2 ，ＤＰ3 から、ノッチ角度θは算出される。
とは完全には一致しないので、円形部分１４のデータか
らウェーハＷの中心を算出し、検出信号、微分信号に補
正値を加え、ウェーハＷの中心で回転したときのデータ
とする。その後、ノッチ深さの演算はウェーハＷの円形
部分１４（ノッチ２部分以外）とノッチ２部分のピーク
値ＤＰ1 の引き算で算出される。図５のＶ1 ，Ｖ2 直線
部では微分信号は図４（ｄ）のように一定となり、一定
となるときの幅ｈ1 ，ｈ2 と、そのときの検出信号の変
化量ＤＰ2 ，ＤＰ3 から、ノッチ角度θは算出される。
【００２０】
【数１】ノッチ角度θ（ｄｅｇ）＝ｔａｎ-1（ｈ1 ／Ｄ
Ｐ2 ） ＋ｔａｎ-1（ｈ2 ／ＤＰ3 ）
Ｐ2 ） ＋ｔａｎ-1（ｈ2 ／ＤＰ3 ）
【００２１】続いて、１０枚のウェーハについて、ノッ
チ深さ及びノッチ角度を、従来の万能投影器〔Ｖ−１６
Ｅ（株）ニコン製〕及び本発明装置によってそれぞれ測
定し、その結果を表１に示した。表１の結果から、本発
明装置により、従来の万能投影器による測定と同等の測
定数値が得られ、かつ測定値のバラツキ範囲が極めて小
さくなることが確認できた。
チ深さ及びノッチ角度を、従来の万能投影器〔Ｖ−１６
Ｅ（株）ニコン製〕及び本発明装置によってそれぞれ測
定し、その結果を表１に示した。表１の結果から、本発
明装置により、従来の万能投影器による測定と同等の測
定数値が得られ、かつ測定値のバラツキ範囲が極めて小
さくなることが確認できた。
【００２２】
【表１】
【００２３】なお、ノッチ深さ，ノッチ角度の測定精度
は光電センサー，エンコーダー分解能，モータ減速比等
によって決定される。
は光電センサー，エンコーダー分解能，モータ減速比等
によって決定される。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ウ
ェーハの周縁に平行光束を照射させウェーハの周縁形状
に応じた検出信号を演算することでウェーハのノッチ寸
法、即ちノッチ深さ及びノッチ角度、を同時に非接触に
て迅速かつ正確に測定することができるとともに、測定
者による測定値のバラツキをなくすことことが可能とな
った。
ェーハの周縁に平行光束を照射させウェーハの周縁形状
に応じた検出信号を演算することでウェーハのノッチ寸
法、即ちノッチ深さ及びノッチ角度、を同時に非接触に
て迅速かつ正確に測定することができるとともに、測定
者による測定値のバラツキをなくすことことが可能とな
った。
【図１】本発明のウェーハノッチ寸法測定装置の測定対
象とするノッチを有するウェーハの一例を示す正面図で
ある。
象とするノッチを有するウェーハの一例を示す正面図で
ある。
【図２】本発明装置のウェーハの周縁を挟むように投光
部と受光部を配設したウェーハ周縁検出手段の一例を示
す側面説明図である。
部と受光部を配設したウェーハ周縁検出手段の一例を示
す側面説明図である。
【図３】本発明装置における各機器の関連の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】図３の回路動作を説明するための波形図であ
る。
る。
【図５】本発明装置の測定対象とするウェーハのノッチ
形状図である。
形状図である。
Ｗ ウェーハ ２ ノッチ ４ テーブル ６ 投光部 ８ 受光部 １０ ウェーハ周縁検出手段 １２ 平行光束 １４ 円形部分 １６ モータ １８ 検出回路 ２０ Ａ／Ｄコンバータ ２２ パルス発生器 ２４ 差分回路 ２６ エンコーダ ２８ カウンタ ３０ 演算回路 ３２ 判定回路 ３４ 表示回路 ３６ ノッチ深さ閾値発生回路 ３８ ノッチ角度閾値発生回路 ４０ 回転制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 ノッチを有するウェーハのノッチ寸法を
測定するウェーハノッチ寸法測定装置において、（ａ）
該ウェーハを回転せしめる回転手段と、（ｂ）投光部と
受光部とを該ウェーハの周縁形状を読み取るように配置
し、該ウェーハの周縁形状に応じたウェーハ周縁検出信
号を出力するウェーハ周縁検出手段と、（ｃ）上記回転
するウェーハの回転角位置を検出し、ウェーハ回転角位
置検出信号を出力するウェーハ回転角位置検出手段と、
（ｄ）該ウェーハ周縁検出信号とウェーハ回転角位置検
出信号とからノッチ寸法を演算する演算手段と、を有す
ることを特徴とするウェーハノッチ寸法測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5560494A JP2798112B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | ウェーハノッチ寸法測定装置及び方法 |
| EP95301310A EP0674345A3 (en) | 1994-03-25 | 1995-02-27 | Disc Notch Dimension Measuring Device. |
| US08/673,477 US5684599A (en) | 1994-03-25 | 1996-07-01 | Wafer notch dimension measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5560494A JP2798112B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | ウェーハノッチ寸法測定装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260432A true JPH07260432A (ja) | 1995-10-13 |
| JP2798112B2 JP2798112B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=13003380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5560494A Expired - Lifetime JP2798112B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | ウェーハノッチ寸法測定装置及び方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5684599A (ja) |
| EP (1) | EP0674345A3 (ja) |
| JP (1) | JP2798112B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003037138A (ja) * | 2001-07-24 | 2003-02-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ノッチ検査方法およびノッチ検査装置 |
| JP2008270753A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-11-06 | Applied Materials Inc | クリーニング時における基板の回転のモニタ方法及び装置 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE19635349C1 (de) * | 1996-08-31 | 1998-05-20 | Mfb Werkzeugsysteme Und Anlage | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Winkellage einer Eigentümlichkeit in der Kontur einer Außenfläche eines im wesentlichen zylindrischen Körpers |
| JPH10154646A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-09 | Nikon Corp | 搬送装置 |
| US6342705B1 (en) * | 1999-09-10 | 2002-01-29 | Chapman Instruments | System for locating and measuring an index mark on an edge of a wafer |
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