CN109427605B - 半导体制造设备和使用其制造半导体器件的方法 - Google Patents

半导体制造设备和使用其制造半导体器件的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种半导体制造设备和一种制造半导体器件的方法。该半导体制造设备包括：装载单元，其被构造为装载具有第一表面的晶圆，晶片附着膜通过紫外线敏感层附着到所述第一表面；紫外线光源，其被构造为将紫外光照射到附着到所述晶片附着膜的所述晶圆的第一表面上以减弱所述紫外线敏感层的粘合强度；以及照相机，其被构造为通过捕获透过所述晶圆的第二表面的紫外光来生成晶圆图像，所述晶圆的第二表面与所述晶圆的第一表面相对。

Description

半导体制造设备和使用其制造半导体器件的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0106810的优先权，该申请的全部内容以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本公开涉及半导体制造设备和使用其制造半导体器件的方法。
背景技术
在半导体制造工艺中将各种物理和化学负载施加到晶圆。特别是在半导体封装工艺中，背面打磨(B/L)工艺、激光研磨(GAL)工艺等引起对晶圆的物理冲击以对半导体器件的表面进行处理。因此，在晶圆中可能出现诸如裂纹的缺陷。
近年来，对薄晶圆的需求增加，并且根据产品的发展趋势，对薄晶圆的需求以及在晶圆上发生物理缺陷的可能性都在增加。提出了各种检测技术，其可以检测晶圆上发生的缺陷并去除有缺陷的半导体器件。
发明内容
根据本发明构思的一个方面，一种半导体制造设备包括：装载单元，其被构造为装载具有第一表面的晶圆，晶片附着膜通过紫外线敏感层附着到所述第一表面；紫外光源，其被构造为将紫外光照射到附着到所述晶片附着膜的所述晶圆的第一表面上以减弱所述紫外线敏感层的粘合强度；以及照相机，其被构造为通过捕获透过所述晶圆的第二表面的紫外光来生成晶圆图像，所述晶圆的第二表面与所述晶圆的第一表面相对。
根据本发明构思的另一方面，一种半导体制造设备包括：紫外光源，其被构造为将紫外光照射到晶圆的第一表面上，在所述第一表面上形成有通过划片区域分离的多个半导体器件，并且晶片附着膜通过紫外线敏感层附着到所述第一表面以使所述紫外线敏感层变形；照相机，其被构造为通过捕获由透过所述晶圆的第二表面的紫外光形成的图像来生成晶圆图像，所述晶圆的第二表面与所述晶圆的第一表面相对；以及图像处理单元，其被构造为接收所述晶圆图像并根据所述晶圆图像确定所述多个半导体器件中是否存在缺陷。
根据本发明构思的另一方面，一种制造半导体器件的方法包括：提供在其上通过划片区域分离多个半导体器件的晶圆；将具有紫外线敏感层的晶片附着膜附着到所述晶圆的第一表面并将所述晶圆装载到装载单元；将紫外光照射到所述晶圆的第一表面上以固化所述紫外线敏感层；以及通过捕获透过所述晶圆的第二表面的紫外光来获得所述晶圆的图像，所述晶圆的第二表面与所述晶圆的第一表面相对。
根据本发明构思的另一方面，公开了一种用于对晶圆执行缺陷检查的半导体制造设备，所述晶圆上形成有由划片区域分离的多个半导体器件。晶圆可以被表征为包括第一表面和第二表面，晶片附着膜通过紫外线敏感层附着到该第一表面上，第二表面与第一表面相对。该半导体制造设备包括：研磨器，被构造为研磨晶圆的第二表面；紫外光源，其被构造为将紫外光照射到晶圆的第一表面上以使紫外线敏感层变形；照相机，其被为通过捕获由透过晶圆的第二表面的紫外光形成的图像来生成晶圆图像；以及图像处理单元，其被构造为接收晶圆图像并根据晶圆图像确定半导体器件中是否存在缺陷。
在一些实施例中，一种制造半导体器件的方法包括：提供在其上通过划片区域分离多个半导体器件的晶圆，所述晶圆具有通过紫外线敏感层附着到所述晶圆的第一表面的晶片附着膜；将晶圆装载到装载单元上；用紫外光照射晶圆的第一表面以固化紫外线敏感层并透过晶圆中的划片区域和裂缝(如果有的话)；以及使用透过晶圆的第二表面的紫外光来检测晶圆中的缺陷，所述晶圆的第二表面与所述晶圆的第一表面相对。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的上述和其它方面和特征将变得更加明显，其中：
图1是根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的透视图；
图2A至图2B是说明根据本公开的一些实施例的半导体制造设备的概念图；
图3是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的操作的流程图；
图4A和图4B示出可以由根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备检测到的半导体器件中的缺陷的示例；
图5A和图5B是说明利用根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备提供的检测到的半导体器件缺陷更新映射数据的概念图；
图6A至图6C示出由根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备以不同曝光时间生成的晶圆图像；
图7是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备如何根据晶圆的划分区域获得合成图像的概念图；
图8是根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的局部透视图；
图9是示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的概念图；
图10是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的操作的流程图；
图11是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备如何获得根据本发明构思的示例性实施例的合成图像的概念图；
图12是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的概念图；
图13是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的概念图；以及
图14是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的操作的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1至图13描述根据本发明构思的一些实施例的半导体制造设备和使用其的半导体制造方法。
图1是根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的透视图。图2是说明图1的半导体制造设备的概念图。
参照图1和图2A至图2B，根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造装置可以包括装载单元100、诸如照相机200的光学装置、紫外光源300、图像处理单元400等。
可以在装载单元100上装载晶圆W。装载单元100可以包括透射从紫外光源300发出的紫外光(UV)的透明材料。在示例性实施例中，透明材料可以包括玻璃，但是本发明构思不限于此。
在一些其他实施例中，如图2B所示，装载单元100可以仅支撑与晶圆W的外周40相邻的局部区域，使得附着于晶圆W的晶片附着膜30的表面暴露于紫外光源300。
装载在装载单元100上的晶圆W可以包括由划片区域15分开的多个半导体器件10。在一些实施例中，晶圆W可以包括通过沿着划片区域15照射激光束而形成的损伤层。损伤层是通过对晶圆W的物理损伤形成的，以允许其后的用于分离半导体器件10的芯片扩展或锯切工艺。
晶圆W可以附着到其上形成有紫外线敏感层20的晶片附着膜30。由于晶圆W的厚度非常薄(从几十微米(μm)到几百微米(μm))，为了防止晶圆W在半导体器件制造工艺中翘曲，可以通过与晶片附着膜30的粘合来确保晶圆W的足够厚度。
晶片附着膜30可以包括(但不限于)诸如聚丙烯(PP)膜、环氧膜、聚酰亚胺膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的透明材料。
紫外线敏感层20可以提供用于接合晶圆W和晶片附着膜30的粘合强度。可以通过由紫外线照射改变紫外线敏感层20的物理性质来减弱紫外线敏感层20的粘合强度。特别地，根据本公开的一些实施例，可以通过从半导体制造设备的紫外光源300发出的紫外光(UV)来减弱粘合强度。
也就是说，为了在完成芯片扩展或锯切工艺之后执行晶片附着工艺，需要将半导体器件10与晶片附着膜30分离。由于被紫外线照射的紫外线敏感层20的粘合强度变弱，所以半导体器件10可以容易地从晶片附着膜30分离。紫外线敏感层20可以包括例如通过紫外线照射而固化的丙烯酸树脂，但不限于此。
与晶片附着膜30类似，由于紫外线敏感层20包括透明材料，所以从紫外光源300发出的紫外光(UV)可以到达晶圆W的第一表面10A。
在本说明书中，在晶圆W的两个表面中，晶片附着膜30所附着的并且被装载以面向装载单元100的表面被称为晶圆W的第一表面10A，并且其相对的表面被称为晶圆W的第二表面10B。
在示例性实施例中，环形安装件110可以与晶圆W一起附着到晶片附着膜30上。环形安装件110可以设置在晶片附着膜30上以便围绕晶圆W的外周40并且与晶圆W的外周40隔开预定距离。环形安装件110可以防止随后的芯片扩展或锯切工艺中发生晶圆W的翘曲。
紫外光源300可以设置在其上安装晶圆W的装载单元100的下表面上。紫外光源300可以将紫外光照射到晶圆W和晶片附着膜30上。从紫外光源300发出的紫外光(UV)可以减弱晶圆W和晶片附着膜30之间的粘合强度，并且可以通过使用照相机200的图像捕获允许对晶圆W的表面的缺陷检查。
紫外光源300可以包括产生紫外光(UV)的灯310。灯310可以包括例如冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)灯，但不限于此。灯310可以产生紫外范围(即，10nm至400nm的波长范围)内的紫外光(UV)。
在示例性实施例中，紫外光源300可以包括透镜305，其将从灯310产生的紫外光扩散到晶圆W的基本上整个表面。已经穿过透镜305的紫外光(UV)可以照射到晶圆W或晶片附着膜30的基本上整个表面上。
假定其上附着有晶片附着膜30的晶圆W的表面是第一表面10A，则照相机200可以设置在第二表面10B的上方，第二表面10B是第一表面10A的相对表面。照相机200可以通过捕获透过晶圆W的第二表面10B的紫外光来产生晶圆W的图像。
照相机200可以包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，其将提供给透镜210的光学信号转换为电信号。在示例性实施例中，照相机200还可以包括滤波器，其用于透射由紫外光源300发出的10nm至400nm的波长带中的光。
当紫外光源300用紫外光(UV)照射晶圆W的第一表面10A的基本上整个区域时，照相机200可以通过捕获晶圆W的基本上整个第二表面10B的图像来生成晶圆W的图像。
照相机200可以连接到图像处理单元400。图像处理单元400可以处理由照相机200产生的晶圆W的图像。例如，图像处理单元400可以合成晶圆W的不同区域的图像以生成一个图像。随后将给出其详细描述。
图像处理单元400可以包括例如至少一个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或应用处理器(AP)，但不限于此。可替代地，图像处理单元400可以包括由诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)之类的专用逻辑电路实现的装置。
在一些实施方式中，图像处理单元400可以包括映射存储单元410。映射存储单元410可以存储指示晶圆W是否有缺陷的映射数据。在示例性实施例中，映射数据可以包括关于半导体器件10的制造工艺中的有缺陷的半导体器件10的位置、缺陷的种类等的信息。
映射存储单元410可以是诸如固态驱动器(SSD)或硬盘驱动器(HDD)的非易失性存储介质，或诸如动态随机存取存储器(DRAM)的易失性存储介质。
如果向图像处理单元400提供包括先前工艺中晶圆W上的缺陷信息的映射数据，则图像处理单元400将映射数据存储在映射存储单元410中。此后，当照相机200生成晶圆W的图像时，图像处理单元400可以基于生成的图像来存储关于半导体器件10是否有缺陷的映射数据，并且将映射数据再次存储在映射存储单元410中。然后，图像处理单元400可以在后续工艺中提供存储在映射存储单元410中的映射数据。
图3是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的操作的流程图。
参照图3，使用根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备来制造半导体器件的方法包括：提供晶圆W，在晶圆W中多个半导体器件10通过划片区域15分开(S110)；将包括紫外线敏感层20的晶片附着膜30附着到晶圆W上并将其装载到装载单元100上(S120)；将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面上(S130)；通过捕获透过晶圆W的第二表面的紫外光来生成晶圆W的图像(S140)；判定晶圆W的图像中是否存在缺陷(S150)；以及更新指示晶圆W是否有缺陷的映射数据(S160)。
首先，提供其中通过划片区域15分开多个半导体器件10的晶圆W(S110)。在示例性实施例中，晶圆W的第一表面可以经受研磨。也就是说，在通过激光在划片区域15中产生物理损伤之后，晶圆W可以经受激光研磨工艺(GAL)或背面打磨(B/L)工艺以减小晶圆的厚度。
然后，将包括紫外线敏感层20的晶片附着膜30附着到晶圆W上并装载到装载单元100上(S120)。由于晶圆W附着于晶片附着膜30，所以可以确保厚度以防止翘曲现象。随后的紫外光(UV)照射工艺可以减弱紫外线敏感层20的粘合强度。
接下来，紫外光源300将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面上(S 130)。照射在晶圆W的第一表面上的紫外光(UV)可以通过装载单元100到达晶片附着膜30和紫外线敏感层20。在示例性实施例中，紫外光源300可以将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面的基本上整个表面上。照射的紫外光(UV)可以使紫外线敏感层20变形，这可以减弱晶圆W与晶片附着膜30之间的粘合强度。
如上所述，到达装载单元100的紫外光(UV)可以在穿过晶片附着膜30和紫外线敏感层20之后到达晶圆W的第一表面。
接下来，照相机200通过透过晶圆W的第二表面的紫外光(UV)捕获晶圆的图像(S140)。
包括形成在其中的电路结构的晶圆W可阻挡照射在第一表面上的紫外光(UV)。也就是说，照相机200捕获的晶圆W的图像中示出的半导体器件10可以具有小于预定值的亮度。
然而，在由激光等引起物理损伤的划片区域15的情况下，紫外光(UV)的至少一部分被透射或衍射，使得照相机200可以识别紫外光(UV)。因此，当照相机200捕获晶圆W的第二表面的图像时，可以生成这样的图像，其中半导体器件10的一部分相对较暗并且划片区域15相对较亮。
随后，图像处理单元400基于由照相机200生成的图像来确定晶圆W是否存在缺陷(S150)。
透过晶圆W的紫外光(UV)可以产生划片区域15相对较亮、并且晶圆W中存在裂纹的部分也相对较亮的图像。
图4A和图4B示出可以由根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备检测到的半导体器件中的缺陷的示例。
参照图4A，示出可以基于照相机200捕获的图像而识别出的晶圆W上的缺陷。在晶圆W上形成包括第一半导体器件11、第二半导体器件12、第三半导体器件13、第四半导体器件14、第五半导体器件18和第六半导体器件19的多个半导体器件。
在示例性实施例中，图像处理单元400可以识别到第一半导体器件11和第二半导体器件12之间的划片区域16的亮度等于或大于预定亮度值，并且确定划片区域16是正常的。
然而，由于第三半导体器件13和第四半导体器件14之间的划片区域没有显示在晶圆图像上，所以图像处理单元400不能识别它。在这种情况下，图像处理单元400确定第三半导体器件13和第四半导体器件14具有形成得不完全的划片区域(或被不正确地划片的区域)，并且存在第三半导体器件13和第四半导体器件14不分离的缺陷。在示例性实施例中，可以识别到，第三半导体器件13和第四半导体器件14没有遭受来自激光的损伤，或者没有被锯切工艺充分分离。
此外，晶圆图像中的第五半导体器件18和第六半导体器件19之间的划片区域17被显示为其亮度低于预定亮度值。在这种情况下，图像处理单元400还可以确定在第五半导体器件18和第六半导体器件19之间的划片区域17形成得不完全并且在第五半导体器件18和第六半导体器件19中存在缺陷。
也就是说，如果晶圆图像中示出的两个不同半导体器件之间的划片区域的亮度小于预定亮度值，则图像处理单元400可以确定存在两个半导体器件分离得不完全的缺陷。
参照图4B，示出可以基于由照相机200捕获的图像而识别的晶圆W上的缺陷。在晶圆W上形成包括半导体器件22的多个半导体器件。
如上所述，如果晶圆图像上的划片区域中的半导体器件10的内部图像具有小于预定值的亮度，则图像处理单元400可以确定在半导体器件10中没产生裂纹。然而，如果晶圆图像在半导体器件10中包括以预定值或更大的亮度显示的图案或点，则图像处理单元400可以确定在半导体器件10中存在裂纹缺陷。
基于显示在图4B中示出的晶圆图像上的具有预定值或更大亮度的图案21，图像处理单元400可以确定半导体器件22中存在裂纹缺陷。
在本公开的示例性实施例中，可以在捕获晶圆W的表面的图像之前执行芯片扩展操作。也就是说，可以通过在晶圆W的周向上拉伸晶圆W所附着的晶片附着膜30来分离多个半导体器件10。在示例性实施例中，可以在将晶圆W维持在低温的同时执行芯片扩展。
当对晶圆W进行芯片扩展时，可以进一步扩展用于分离形成在晶圆W上的多个半导体器件10的划片区域或形成在半导体器件10中的裂纹区域。因此，可以增加透过划片区域或裂纹区域的光的衍射，以促进通过照相机200捕获晶圆W的表面的图像并由图像处理单元400确定缺陷。
然后，图像处理单元400可以更新晶圆W的映射数据(S160)。
图5A和图5B是说明利用根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备提供的检测到的半导体器件缺陷更新映射数据的概念图。
参照图5A，图像处理单元400可以接收对晶圆W执行的先前处理中生成的第一映射数据M1，并且将第一映射数据M1存储在映射存储单元410中。第一映射数据M1可以包括关于晶圆W上所包括的多个半导体器件之中的第一缺陷半导体器件51的第一映射数据M1。例如，第一映射数据M1可以是如图5A所示的图像，但不限于此。可替代地，第一映射数据M1可以包括表格形式的数据结构。
参照图5B，示出图像处理单元400在其中添加了由图像处理单元400新近识别的晶圆W的缺陷信息的第二映射数据M2的示例性实施例。第二映射数据M2可以包括关于包括在第一映射数据M1中的第一缺陷半导体器件51的信息和关于新添加的第二缺陷半导体器件52、第三缺陷半导体器件53和第四缺陷半导体器件54的缺陷的信息。例如，第二缺陷半导体器件52可具有裂纹缺陷，而第三缺陷半导体器件53和第四缺陷半导体器件54可具有使得它们不能被划片区域充分分离的缺陷。
图像处理单元400可基于由照相机200形成的晶圆图像来确定晶圆W上是否存在缺陷并更新第一映射数据M1。在示例性实施例中，图像处理单元400可以读取存储在映射存储单元410中的第一映射数据M1，通过将基于由照相机200形成的晶圆图像确定的晶圆W的缺陷信息添加到第一映射数据M1来生成第二映射数据M2，并将第二映射数据M2再次存储在映射存储单元410中。
通过上述处理，在执行半导体制造方法的同时可以执行对半导体器件10或晶圆W中发生的缺陷的检查处理，这是分离半导体器件10和晶片附着膜30所需的预备操作。
在半导体器件制造工艺中，产量(表示可在预定时间内处理的晶圆W的数量的术语)是决定生产率的重要指标。在由根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备执行的半导体器件制造工艺中，通过使用紫外光源300进行照射，可以减弱紫外线敏感层20的粘合强度并检查在晶圆W的表面上发生的裂纹或者不分离缺陷。因此，可以提高半导体制造工艺的产量。
图6A至图6C示出由根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备以不同曝光时间生成的晶圆图像；
根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备可以捕获并生成晶圆W的多个图像。在该示例性实施例中，照相机200可以以第一曝光时间生成晶圆W的第一图像并且以第二曝光时间生成晶圆W的第二图像，所述第二曝光时间与第一曝光时间不同。图6A是以第一曝光时间捕获的晶圆W的第一图像，图6B是以第二曝光时间捕获的晶圆W的第二图像，图6C是由照相机200以第三曝光时间捕获的晶圆W的第三图像。第三曝光时间比第二曝光时间长，第二曝光时间比第一曝光时间长。因此，图6C的第三图像比图6B的第二图像更亮，图6B的第二图像比图6A的第一图像更亮。
图像处理单元400可以选择由照相机200以不同曝光时间捕获的多个图像中的一个，以将所选图像确定为晶圆图像。例如，图像处理单元400可以在由照相机200捕获的多个图像中选择其中包括的划片区域15的平均亮度最接近于预定值的图像，并且将该选择的图像确定为晶圆图像。基于如此选择的晶圆图像，图像处理单元400可以确定晶圆W是否包含缺陷。
在一些其他实施例中，图像处理单元400可合成多个图像以生成新晶圆图像，而不是选择多个捕获图像中的一个。这将参照图7更详细地描述。
图7是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备如何根据晶圆的划分区域获得合成图像的概念图。
参照图7，图像处理单元400可将晶圆W的表面划分为第一区域120、第二区域121和第三区域122。参照图7，晶圆W的第二区域121和第三区域122可以分别对应于外围区域，并且第一区域120可以对应于布置在第二区域121和第三区域122之间的中心区域。
图像处理单元400可合成由照相机200捕获的多个图像中的第一图像的第一区域120的一部分、第二图像的第二区域121的一部分以及第三图像的第三区域122的一部分以生成第四图像。在示例性实施例中，图像处理单元400可以通过合成由照相机200以第一曝光时间捕获的第一图像的第一区域120的一部分、以第二曝光时间捕获的第二图像的第二区域121的一部分以及以第三曝光时间捕获的第三图像的第三区域122的一部分来生成新的第四图像。
如图6A至图6C所示，照相机200生成的晶圆W的图像可能不会相对于基本上整个表面以相同的亮度显示。也就是说，紫外光源300位于晶圆W的中心部分的下方，并且由于在晶圆W的内部产生的紫外光衍射，透过晶圆W的中心部分(例如，第一区域120)的紫外光可能会集中。因此，由照相机200捕获的图像也可以生成为使得晶圆的中心部分的亮度高。
在这种情况下，当通过提高照相机200的曝光时间来执行图像捕获以确定在透射的紫外光相对不集中的区域(例如，晶圆W的第二区域121或第三区域122)中是否存在缺陷时，第一区域120的图像可能具有过高的亮度，即可能形成过度饱和的图像。
为了解决该问题，照相机200生成以第一曝光时间捕获的晶圆W的第一图像，生成以第二曝光时间捕获的晶圆W的第二图像，并生成以第三曝光时间捕获的晶圆W的第三图像。图像处理单元400可以选择第一图像的第一区域120的一部分，选择第二图像的第二区域121的一部分，选择第三图像的第三区域122的一部分，并且合成所选区域的图像以生成第四图像。
图8是根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的局部透视图。图9是示出图8的半导体制造设备的概念图。在下文中，将省略与上述实施例类似的重复描述，并且将主要描述不同之处。
参照图8和图9，除其他部件之外，根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备可以包括装载单元100、照相机200和紫外光源500等。
在图8所示的实施例中，紫外光源500可以与上述实施例中包括的紫外光源300不同。在示例性实施例中，紫外光源500可以具有沿第一方向D1延伸的杆状。也就是说，紫外光源500可以从杆状光源发出紫外光(UV)，该杆状光源具有沿第一方向D1延伸的相对长边和沿垂直于第一方向D1的第二方向D2延伸的相对短边。
当然，由于诸如空气中紫外光(UV)的散射的各种因素，晶圆W或晶片附着膜30的被照射紫外光(UV)的区域不具有矩形形状。然而，晶圆W的第一表面上的紫外光照射区域的形状可以与紫外光源500的形状有些类似。
因此，如果在根据先前实施例的半导体制造设备中紫外光源300用紫外光(UV)照射晶圆W的第一表面的基本上整个区域，则紫外光源500将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面上的部分区域(例如，区域50)上。
如上述实施例中那样，由紫外光源500照射的紫外光(UV)可以照射到紫外线敏感层20和晶片附着膜30上。因此，从紫外光源500发出的紫外光(UV)仅被照射到紫外线敏感层20的部分区域(例如，区域50)上，并且仅有附着到晶圆W的晶片附着膜30的部分区域的粘合强度会减弱。
此外，紫外光源500可以连接到驱动单元600。驱动单元600可以使紫外光源500沿垂直于第一方向D1的第二方向D2移动。紫外光源500可以在沿第二方向D2移动的同时用紫外光(UV)照射晶圆W的第一表面。
由于从紫外光源500发出的紫外光(UV)不仅用于照相机200的图像捕获，而且用于减弱芯片附着膜30中包括的紫外线敏感层20的粘合强度，因此紫外光源500可以在一个位置处将紫外光(UV)照射到晶片附着膜30和晶圆W上足够的时间。
将参照图10更详细地描述根据本实施例的半导体制造设备的操作。
图10是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的操作的流程图。
参照图10，使用根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备来制造半导体器件的方法包括：提供其中通过划片区域15分离多个半导体器件10的晶圆W(S210)；将包括紫外线敏感层20的晶片附着膜30附着到晶圆W上并将其装载到装载单元100上(S220)；将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面上(S230)；以及通过捕获透过晶圆W的第二表面的紫外光来生成晶圆W的图像(S240)。该方法还包括：确定紫外光源500的当前位置是否位于晶圆W的端部(S250)，如果紫外光源500不位于晶圆W的端部，则将紫外光源500移动预定距离(S260)；如果紫外光源500位于晶圆W的端部(S270)，则确定在晶圆W的图像上是否存在缺陷(S270)；以及更新关于晶圆W是否有缺陷的映射数据(S280)。在示例性实施例中，使用根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的半导体制造方法从开始到晶圆W的装载步骤(S120)以与上面参照图3描述的半导体制造方法相同的方式执行。
然后，紫外光源500将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面上(S230)。如上所述，由于紫外光源500具有沿第一方向D1延伸的杆状，因此晶圆W和晶片附着膜30也可以具有形成为沿第一方向D1延伸的形状的紫外线照射区域。
照相机200通过捕获透过晶圆W的第二表面的紫外光(UV)来生成晶圆的局部区域的图像(S240)。参照图11，将针对由照相机200和图像处理单元400生成晶圆图像给出更详细的描述。
图11是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备如何根据晶圆的划分区域获得合成图像的概念图。
参照图11，晶圆W的第二表面被示出为例如被划分为第一区域60、第二区域61、第三区域62、第四区域63、第五区域64和第六区域65。如上所述，紫外光源500对晶圆W的紫外线照射区域没有被精确地划分为如图11所示的第一区域60、第二区域61、第三区域62、第四区域63、第五区域64和第六区域65。假设第一区域60、第二区域61、第三区域62、第四区域63、第五区域64和第六区域65是由图像处理单元400任意创建或分配的晶圆W的区域。图像处理单元400可以通过将每个图像划分为第一区域60、第二区域61、第三区域62、第四区域63、第五区域64和第六区域65来处理由照相机200捕获的多个图像。
例如，紫外光源500可以最初设置在与晶圆W的第一区域60重叠的位置。当紫外光源500位于上述位置时，照相机200可以捕获第一图像。由于紫外光源500的位置，透射到晶圆W的第二表面的紫外光集中在第一区域60中，并且还可以产生由照相机200捕获的晶圆W的第一图像，以使第一区域60被明亮地显示。
图像处理单元400可以将由照相机200捕获的第一图像的与第一区域60对应的部分分离并且将其单独地存储。然后，图像处理单元400可以使用分离区域的图像来确定晶圆图像。
确定紫外光源500的当前位置是否处于与晶圆W的端部(例如，第六区域65)重叠的位置(S250)。如果不是，则将紫外光源500移动预定距离(S260)。例如，驱动单元600可以将紫外光源500移动到与第二区域61重叠的位置。
然后，紫外光源500可以在移动到的位置处将紫外光(UV)照射到晶圆W的第一表面上，并且当紫外光源500位于上述位置时照相机200可以捕获第二图像。图像处理单元400可以将对应于第二区域61的部分从由照相机200捕获的第二图像中分离并将其单独地存储。
此外，从紫外光源500发射的紫外光(UV)可以减弱与晶圆W的第二区域61重叠的晶片附着膜30上的区域的粘合强度。
通过上述处理，紫外光源500可以继续沿着第二方向D2移动并且被设置在与晶圆W的第六区域65重叠的位置处。照相机200可以捕获晶圆W的第六图像并且图像处理单元400可以将对应于第六区域65的部分与第六图像分开存储。
如果紫外光源500的当前位置对应于晶圆W的端部并且紫外光源500不需要进一步移动，则图像处理单元400确定晶圆图像以确定晶圆图像中是否存在缺陷(S270)。
图像处理单元400可通过合成对应于第一区域60、第二区域61、第三区域62、第四区域63、第五区域64和第六区域65的晶圆图像的各部分来生成第七图像，并将第七图像确定为晶圆图像。另外，可以完成将紫外光(UV)照射到晶片附着膜30的基本上整个表面上，从而完成减弱紫外线敏感层20的粘合强度的处理。
图像处理单元400以与上述实施例相同的方式确定晶圆W是否包含缺陷，因此将省略其描述。
图12是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的概念图。
参照图12，根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备可包括研磨器150。研磨器150可通过研磨晶圆W的第二表面来减小晶圆W的厚度。可以在用激光沿着划片区域15物理地损伤晶圆W之后由研磨器150执行研磨工艺。在这种情况下，可以通过研磨器150对晶圆W的表面执行GAL工艺。
可替代地，可以在没有激光处理的情况下由研磨器150对晶圆W执行背面打磨(B/L)工艺。
在研磨器150的研磨工艺完成之后，可以执行上面参照图1至图11描述的处理。在示例性实施例中，在将包括在晶圆W中的、被研磨器150研磨的多个半导体器件10与晶片附着膜30分离之前，可以对晶圆W执行上述处理以减弱紫外线敏感层20的粘合强度并检查晶圆W上由于研磨工艺或物理损伤导致的缺陷。
图13是说明根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的概念图。
参照图13，根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备可以包括执行锯切工艺的刀片160。
刀片160可以通过沿着划片区域15切割晶圆W而将晶圆W分离成单独的半导体器件10。在执行锯切工艺之后，可以执行上面参照图1至图11描述的处理。在示例性实施例中，在被锯切的半导体器件10与晶片附着膜30分离之前，可以对晶圆W执行上述处理以减弱紫外线敏感层20的粘合强度并检查晶圆W上由于锯切处理而导致的缺陷。
另外，图14示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体制造设备的操作。这里，提供在其上通过划片区域分离多个半导体器件的晶圆(S510)。晶圆包括通过紫外线敏感层附着到晶圆的第一表面的晶片附着膜。然后，将晶圆装载在装载单元上(S520)。接下来，用紫外光照射晶圆的第一表面以固化紫外线敏感层并使紫外光透过划片区域和晶圆中的裂纹(如果有的话)(S530)，结果，可以使用透过与晶圆的第一表面相对的第二表面的紫外光检测(检查)晶圆中的缺陷(S540)。在该实施例中，一旦紫外光透过第二表面，几乎可以同时执行S530和S540的处理步骤。在一些实施例中，可以由操作人员执行检查。
已经参考附图描述了本发明构思的示例性实施例，但是本领域普通技术人员可以理解，可以以其他具体形式执行本发明构思而不改变本发明构思的技术概念或基本特征。此外，上述实施例仅是示例，并不限制本发明构思的权利的范围。

Claims (18)

1.一种半导体制造设备，包括：
装载单元，其被构造为装载具有第一表面的晶圆，晶片附着膜通过紫外线敏感层附着到所述第一表面；
紫外光源，其被构造为将紫外光照射到附着到所述晶片附着膜的所述晶圆的第一表面上；以及
照相机，其被构造为通过捕获在穿过所述晶片附着膜和所述紫外线敏感层之后到达所述晶圆的与所述晶圆的第一表面相对的第二表面上并且透过所述晶圆的所述第二表面的所述紫外光来生成晶圆图像，
其中，所述照相机被构造为：以第一曝光时间生成第一晶圆图像，并且以第二曝光时间生成第二晶圆图像，所述第二曝光时间长于所述第一曝光时间。
2.根据权利要求1所述的半导体制造设备，还包括图像处理单元，其被构造为对由所述照相机生成的所述晶圆图像进行处理。
3.根据权利要求2所述的半导体制造设备，其中，所述晶圆包括多个半导体器件和用于分离所述多个半导体器件的划片区域，并且
所述图像处理单元被构造为根据所述晶圆图像确定所述多个半导体器件中是否存在缺陷。
4.根据权利要求3所述的半导体制造设备，其中，所述图像处理单元被构造为：接收关于所述多个半导体器件中是否存在缺陷的映射数据，并且根据所述多个半导体器件中是否形成缺陷来更新所述映射数据。
5.根据权利要求2所述的半导体制造设备，其中，所述晶圆包括多个半导体器件，并且所述图像处理单元被构造为：合成所述第一晶圆图像和所述第二晶圆图像以生成第三晶圆图像，并且基于所述第三晶圆图像确定所述多个半导体器件中是否存在缺陷。
6.根据权利要求2所述的半导体制造设备，其中，所述晶圆包括多个半导体器件，并且所述图像处理单元被构造为：选择所述第一晶圆图像和所述第二晶圆图像中的一者，并且基于所选择的晶圆图像确定所述多个半导体器件中是否存在缺陷。
7.根据权利要求2所述的半导体制造设备，其中，所述紫外光源具有矩形形状，所述矩形形状包括沿第一方向延伸的相对长边和沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的相对短边。
8.根据权利要求7所述的半导体制造设备，其中，所述照相机被构造为：当将所述紫外光源设置为在第一位置照射紫外光时生成第一晶圆图像，并且当将紫外光源设置在所述紫外光源沿所述第二方向移动到的第二位置时生成第二晶圆图像。
9.根据权利要求8所述的半导体制造设备，其中，所述图像处理单元被构造为合成所述第一晶圆图像和所述第二晶圆图像来生成第三晶圆图像。
10.一种半导体制造设备，包括：
紫外光源，其被构造为将紫外光照射到晶圆的第一表面上，在所述第一表面上形成有通过划片区域分离的多个半导体器件，并且晶片附着膜通过紫外线敏感层附着到所述第一表面；
照相机，其被构造为通过捕获在穿过所述晶片附着膜和所述紫外线敏感层之后到达所述晶圆的与所述晶圆的第一表面相对的第二表面并且透过所述晶圆的所述第二表面的所述紫外光形成的图像来生成晶圆图像；以及
图像处理单元，其被构造为接收所述晶圆图像并根据所述晶圆图像确定所述多个半导体器件中是否存在缺陷，
其中，所述照相机被构造为：以第一曝光时间生成第一晶圆图像，并且以第二曝光时间生成第二晶圆图像，所述第二曝光时间长于所述第一曝光时间。
11.根据权利要求10所述的半导体制造设备，其中，所述图像处理单元被构造为：存储关于所述多个半导体器件中是否存在缺陷的映射数据，并且根据所述多个半导体器件中是否形成缺陷来更新所述映射数据。
12.根据权利要求10所述的半导体制造设备，其中，所述晶圆包括在一个方向上并排布置以划分所述晶圆的所述第二表面的多个区域，并且
所述紫外光源被构造为将紫外光照射到所述多个区域中的一个上。
13.根据权利要求12所述的半导体制造设备，其中，所述多个区域包括彼此邻近的第一区域和第二区域，并且
所述紫外光源被构造为：将紫外光照射到所述第一区域上，然后移动并将紫外光照射到所述第二区域上。
14.根据权利要求13所述的半导体制造设备，其中，所述图像处理单元被构造为生成从针对所述第一区域的晶圆图像和针对所述第二区域的晶圆图像合成的晶圆图像。
15.一种制造半导体器件的方法，包括：
提供在其上通过划片区域分离多个半导体器件的晶圆；
将具有紫外线敏感层的晶片附着膜附着到所述晶圆的第一表面并将所述晶圆装载到装载单元；
将紫外光照射到所述晶圆的第一表面上以固化所述紫外线敏感层；以及
通过捕获在穿过所述晶片附着膜和所述紫外线敏感层之后到达所述晶圆的与所述晶圆的第一表面相对的第二表面上并且透过所述晶圆的所述第二表面的所述紫外光来获得所述晶圆的图像，
其中，所述获得晶圆的图像包括：以第一曝光时间生成第一晶圆图像，并且以第二曝光时间生成第二晶圆图像，所述第二曝光时间长于所述第一曝光时间。
16.根据权利要求15所述的半导体制造方法，其中，提供所述晶圆包括：
沿所述划片区域将激光束照射到所述晶圆；以及
对所述晶圆的第二表面进行研磨。
17.根据权利要求15所述的半导体制造方法，还包括根据所述晶圆的所述图像确定所述多个半导体器件中是否存在缺陷。
18.根据权利要求17所述的半导体制造方法，还包括：接收指示所述多个半导体器件中是否存在缺陷的映射数据，以及
根据所述多个半导体器件中是否形成缺陷来更新所述映射数据。
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