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公開番号2025153238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055613
出願日2024-03-29
発明の名称検出方法及び処理装置
出願人株式会社ディスコ
代理人弁理士法人航栄事務所
主分類H01L 21/68 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ウェーハに形成された結晶方位を示すマークの中心を正確に検出する方法を提供する。
【解決手段】半導体ウェーハ1の外周縁に形成された結晶方位を示すマーク8を検出する検出方法であって、測定光と半導体ウェーハ1とを相対的に回転させるとともに、マーク8により透過又は反射した測定光を受光して、測定光の受光強度が最大値を超えて下がり始めたことを検出する第1回転ステップS11と、第1回転ステップS11の後、測定光と半導体ウェーハとを逆の方向に相対的に回転させるとともに、マーク8により透過又は反射した測定光を受光する第2回転ステップS13と、第1回転ステップS11又は第2回転ステップS13において測定光の受光強度が最大値となる領域をマーク8の中心に決定するマーク中心検出ステップS14と、第2回転ステップS13の後、マーク8の中心で回転を停止する第2回転停止ステップS15と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体ウェーハの外周縁に形成された結晶方位を示すマークを検出する検出方法であって、
前記半導体ウェーハの前記外周縁に対して測定光を照射しながら、前記半導体ウェーハの中心を通る回転軸周りに前記測定光と前記半導体ウェーハとを相対的に回転させるとともに、前記マークにより透過又は反射した前記測定光を受光して、前記測定光の受光強度が最大値を超えて下がり始めたことを検出する第１回転ステップと、
前記第１回転ステップの後、前記測定光と前記半導体ウェーハとを前記第１回転ステップで回転させた方向とは逆の方向に相対的に回転させるとともに、前記マークにより透過又は反射した前記測定光を受光する第２回転ステップと、
前記第１回転ステップ又は前記第２回転ステップにおいて前記測定光の受光強度が最大値となる領域を前記マークの中心に決定するマーク中心検出ステップと、
前記第２回転ステップの後、前記マークの中心で前記半導体ウェーハと前記測定光との相対的な回転を停止する回転停止ステップと、を備える、
検出方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の検出方法であって、
前記第２回転ステップにおいて、前記測定光の受光強度が最大値となる領域を前記マークの中心に決定し、前記マークの中心を決定するまで前記測定光と前記半導体ウェーハとを相対的に回転させる、
検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の検出方法であって、
前記第２回転ステップにおける回転速度は、前記第１回転ステップにおける回転速度より遅く設定される、
検出方法。
【請求項４】
請求項１に記載の検出方法であって、
前記第１回転ステップにおいて、前記測定光の受光強度が最大値となる領域を前記マークの中心に決定し、
前記第２回転ステップにおいて、前記測定光が前記マークの前記中心に位置するまで前記測定光と前記半導体ウェーハとを相対的に回転させる、
検出方法。
【請求項５】
請求項４に記載の検出方法であって、
前記測定光の受光強度に閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記測定光の受光強度が前記閾値を超えたことを検出する閾値検出ステップと、をさらに有し、
前記第１回転ステップにおいて、前記測定光の受光強度が前記閾値を超えたら、前記閾値を超える前の回転速度よりも回転速度を遅くする、
検出方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の検出方法であって、
前記マークは、回転軸方向から見て前記半導体ウェーハの外周の面取り部と重なる位置に形成された平坦鏡面部であり、
前記第１回転ステップ及び前記第２回転ステップでは、前記半導体ウェーハの側方から照射され、前記平坦鏡面部で反射した測定光を受光する、
検出方法。
【請求項７】
半導体ウェーハの外周縁に形成された結晶方位を示すマークを検出する処理装置であって、
前記半導体ウェーハを保持する保持テーブルと、
前記半導体ウェーハの前記マークに測定光を照射する投光部、及び、前記マークにより反射又は透過した測定光を受光する受光部、を有する結晶方位検出センサと、
前記保持テーブルと前記結晶方位検出センサとを前記保持テーブルの中心を通る回転軸周りに相対回転させる回転駆動ユニットと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記相対回転させる回転方向を制御する回転方向制御部と、
前記相対回転を停止させる回転停止制御部と、
前記測定光の受光強度が最大値となる領域を前記マークの中心に決定するマーク中心検出部と、を備え、
前記回転方向制御部は、所定方向に前記相対回転させながら前記測定光の受光強度が最大値を超えて下がり始めたことを検出した後、前記相対回転の回転方向を変更し、
前記回転停止制御部は、前記相対回転の回転方向を変更した後、前記マークの中心で前記相対回転を停止する、処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の処理装置であって、
前記制御部は、前記相対回転させる回転速度を制御する回転速度制御部をさらに備える、
処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の処理装置であって、
前記マーク中心検出部は、前記所定方向とは反対方向に前記相対回転させながら前記マークの中心を検出し、
前記回転速度制御部は、前記反対方向に前記相対回転させるときの回転速度を、前記所定方向に前記相対回転させるときの回転速度よりも遅くする、
処理装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の処理装置であって、
前記制御部は、
前記測定光の受光強度に閾値を設定する閾値設定部と、
前記測定光の受光強度が前記閾値を超えたことを検出する閾値検出部と、をさらに備え、
前記マーク中心検出部は、前記所定方向に前記相対回転させながら前記マークの中心を検出し、
前記回転速度制御部は、閾値検出部が前記測定光の受光強度が前記閾値を超えたことを検出したとき、前記閾値を超える前の回転速度よりも回転速度を遅くする、
処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハの外周縁に形成された結晶方位を示すマークを検出する検出方法及び処理装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコンなどの半導体材料からなるウェーハは、結晶方位を示すマークとしてウェーハの外周にノッチやオリエンテーションフラット等の切り欠きが形成され、この結晶方位に合わせてデバイスが形成される。
【０００３】
また、ノッチやオリエンテーションフラットよりもウェーハ表面に形成できるデバイス数を増やすために、結晶方位を示すマークとして、ウェーハ外周の面取り部に平坦部を形成する手法も考案されている（特許文献１参照）。
これらの上記した結晶方位を示すマークは、半導体デバイスの製造工程においてウェーハを加工する際の位置合わせに利用されている。この位置合わせには、例えば、光電センサが用いられ、透過光又は反射光の受光量が閾値を上回った時点で結晶方位を検出する方法が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－１８９０９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、結晶方位を示すマークには所定の幅があるため、上記したノッチやオリエンテーションフラットでは、平坦部の中心より手前で受光量が閾値を超えてしまい、大まかな位置合わせしか出来ないという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するために、閾値を受光強度のピーク値に近づけることで誤差を小さくする方法も考えられたが、この方法では光電センサの経時変化等により検出ミスを引き起こす虞がある。
【０００７】
本発明は、ウェーハに形成された結晶方位を示すマークの中心を正確に検出する方法及び処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
半導体ウェーハの外周縁に形成された結晶方位を示すマークを検出する検出方法であって、
前記半導体ウェーハの前記外周縁に対して測定光を照射しながら、前記半導体ウェーハの中心を通る回転軸周りに前記測定光と前記半導体ウェーハとを相対的に回転させるとともに、前記マークにより透過又は反射した前記測定光を受光して、前記測定光の受光強度が最大値を超えて下がり始めたことを検出する第１回転ステップと、
前記第１回転ステップの後、前記測定光と前記半導体ウェーハとを前記第１回転ステップで回転させた方向とは逆の方向に相対的に回転させるとともに、前記マークにより透過又は反射した前記測定光を受光する第２回転ステップと、
前記第１回転ステップ又は前記第２回転ステップにおいて前記測定光の受光強度が最大値となる領域を前記マークの中心に決定するマーク中心検出ステップと、
前記第２回転ステップの後、前記マークの中心で前記半導体ウェーハと前記測定光との相対的な回転を停止する回転停止ステップと、を備える。
【０００９】
また、本発明は、
半導体ウェーハの外周縁に形成された結晶方位を示すマークを検出する処理装置であって、
前記半導体ウェーハを保持する保持テーブルと、
前記半導体ウェーハの前記マークに測定光を照射する投光部、及び、前記マークにより反射又は透過した測定光を受光する受光部と、を有する結晶方位検出センサと、
前記保持テーブルと前記結晶方位検出センサとを前記保持テーブルの中心を通る回転軸周りに相対回転させる回転駆動ユニットと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記相対回転させる回転方向を制御する回転方向制御部と、
前記相対回転を停止させる回転停止制御部と、
前記測定光の受光強度が最大値となる領域を前記マークの中心に決定するマーク中心検出部と、を備え、
前記回転方向制御部は、所定方向に前記相対回転させながら前記測定光の受光強度が最大値を超えて下がり始めたことを検出した後、前記相対回転の回転方向を変更し、
前記回転停止制御部は、前記相対回転の回転方向を変更した後、前記マークの中心で前記相対回転を停止する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ウェーハに形成された結晶方位を示すマークの中心を正確に検出することができ、位置決め精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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