CN112204384A - 切割芯片检查装置 - Google Patents
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Abstract
可靠地检测已切割的晶片的切割线中潜伏的裂纹或崩边等缺陷，并且缩短器件芯片的检查时间。具体而言，在对切割晶片上所配置的器件芯片的器件区域和周边区域进行检查的装置中，具有晶片保持部、拍摄部、相对移动部、检查方案登记部以及控制部，控制部具有：周边区域检查模式，以规定的拍摄倍率按照包含已切割的晶片的切割线的方式沿着该切割线进行拍摄，对器件芯片的周边区域进行检查；以及器件区域检查模式，以比周边区域检查模式下的拍摄倍率低的拍摄倍率按照跳过切割线的方式进行拍摄，对器件区域进行检查，在检查方案登记部中登记有用于执行器件区域检查模式和周边区域检查模式中的至少一方的检查方案。
Description
技术领域
本发明涉及切割芯片检查装置，其对已形成划刻线或已切割的晶片上所配置的器件芯片的器件区域和周边区域进行检查。
背景技术
作为对形成有半导体装置及电子部件的晶片等工件实施切断或开槽(划刻)加工的装置，已知有切割装置(例如专利文献1、2)。
另外，提出了如下的技术：在切割加工中对工件进行拍摄，从而检测加工尺寸及加工状态等的异常，进行与异常的状态对应的处理(例如专利文献2)。
另外，提出了如下的技术(即基于检查装置的检查)：对配置于已形成划刻线或已切割的晶片的器件芯片一个一个地进行拍摄，对该器件芯片的有效区域(即器件区域)和边缘(即周边区域)进行检查的技术(例如专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭62-53804号公报
专利文献2：日本特开2009-253017号公报
专利文献3：日本特开2017-161236号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献2所公开的技术中，当想要检测微细的裂纹(裂痕)等时，需要使拍摄倍率为高倍率，并且将晶片的移动速度(即切断速度)抑制为不影响检查品质的程度。
另一方面，存在希望尽可能地提高每单位时间的晶片处理张数(所谓的WPH)的需求，切割中的检查仅限于测量加工槽(切口)的位置及切口宽度、有无大的崩边(缺损)等，微细的裂纹等检测则依赖于专用机(即检查装置)。
但是，在检查装置的检查中，存在在规定的时间内以规定的精度对器件芯片的器件区域和形成有切割线(包含划刻线。以下相同)的芯片端部(即周边区域)这双方进行检查的需求，但在以相同的高倍率检测所有的分割区域时，在一张晶片中所花费的检查时间会变长。另一方面，为了缩短检查时间而以相同的低倍率检查所有的分割区域时，存在无法可靠地检测到切割线中潜伏的微细的裂纹等缺陷的规律。因此，需求一种检查装置，其能够在规定的时间内以规定的精度检查器件区域和周边区域这双方。因此，本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供切割芯片检查装置，其能够可靠地检测已形成划刻线或已切割的晶片的切割线中潜伏的裂纹、崩边、膜剥落等缺陷，并且能够缩短检查器件芯片的器件区域的时间。
用于解决课题的手段
为了解决以上的课题，本发明的一个方式是对配置于切割后的晶片的器件芯片的器件区域和周边区域进行检查的切割芯片检查装置，其特征在于，
该切割芯片检查装置具有：
晶片保持部，其对晶片进行保持；
拍摄部，其以规定的拍摄倍率对设定于晶片的规定的区域进行拍摄；
相对移动部，其使晶片与拍摄部相对移动；
检查方案登记部，其将相对移动部的相对移动的方向和速度以及拍摄部的拍摄倍率和拍摄位置作为检查方案进行登记；以及
控制部，其根据检查方案而对拍摄部和相对移动部进行控制，
控制部具有：
周边区域检查模式，以规定的拍摄倍率按照包含已切割的晶片的切割线的方式沿着该切割线进行拍摄，对器件芯片的周边区域进行检查；以及
器件区域检查模式，以比周边区域检查模式下的拍摄倍率低的拍摄倍率按照跳过切割线的方式进行拍摄，对器件区域进行检查，
在检查方案登记部中登记有用于执行器件区域检查模式和周边区域检查模式中的至少一方的检查方案。
发明效果
根据上述切割芯片检查装置，能够利用周边区域检查模式以高倍率的视野尺寸拍摄沿着切割线的区域(周边区域)，可靠地检测裂纹及崩边等缺陷。另一方面，在器件区域检查模式下，以较低的倍率的视野尺寸拍摄器件芯片的器件区域，能够缩短检查时间。
附图说明
图1是示出将本发明具体化的方式的一例的整体结构的概略图。
图2是示出将本发明具体化的方式的一例的主要部分的立体图。
图3是将本发明具体化的方式的一例的示意图。
图4是将本发明具体化的方式的一例的示意图。
图5是将本发明具体化的方式的一例的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
另外，在以下的说明中，将直角坐标系的3个轴作为X、Y、Z，将水平方向表达为X方向、Y方向，将与XY平面垂直的方向(即重力方向)表达为Z方向。另外，关于Z方向，将与重力相反的方向表达为上，将重力所作用的方向表达为下。另外，将以Z方向为中心轴而旋转的方向作为θ方向。
图1是示出将本发明具体化的方式的一例的整体结构的概略图。在图1中示出本发明的切割芯片检查装置1的概略图。
切割芯片检查装置1对已切割的晶片W上所配置的器件芯片C的器件区域Rc和周边区域Re进行检查。另外，器件区域Rc是指将器件芯片C的主要电路图案化的区域。另一方面，周边区域Re是指配置于器件芯片C的器件区域Rc的周边(也称为外侧)的区域，是为了允许切割线DL的位置偏移而设定的区域(也称为余白区域、切割余量)。
并且，器件芯片C的周边区域Re与切割线DL相邻。另外，切割线DL是对晶片W进行划刻或切断时所产生的加工槽，在实际情况下，是已加工的晶片W的棱线与棱线之间的空间。在本申请中，为了便于说明，包含已加工的晶片W的棱线而称为切割线DL。
具体而言，切割芯片检查装置1具有晶片保持部2、拍摄部3、相对移动部4、检查方案登记部5、控制部9以及计算机CN等。
晶片保持部2对晶片W进行保持。例如使用晶片环R(也被称为平面环、切割环)和扩展片(未图示)对已切割的晶片W的下表面侧进行保持。具体而言，晶片保持部2借助晶片环R等从下表面侧支承晶片W，并保持水平状态。更具体而言，晶片保持部2具有上表面水平的晶片载置台20。
晶片载置台20中，在与对晶片W进行保持的晶片环等接触的部分设置有槽部或孔部，这些槽部或孔部经由切换阀等而与真空泵等负压产生单元连接。并且，晶片保持部2通过将这些槽部或孔部切换成负压状态或大气开放状态，能够对晶片环等进行保持或解除保持。
拍摄部3以规定的拍摄倍率对设定于晶片W的规定的区域进行拍摄。具体而言，拍摄部3构成为对作为检查对象的器件区域Rc和周边区域Re进行拍摄，按照能够以适合的拍摄倍率对这些区域进行拍摄的方式切换拍摄倍率而进行拍摄。更具体而言，拍摄部3具有镜筒30、照明部31、半反射镜32、多个物镜33a、33b、旋转器机构34以及拍摄相机35等。
镜筒30以规定的姿态固定照明部31、半反射镜32、物镜33a、33b、旋转器机构34、拍摄相机35等，对照明光、观察光进行导光。镜筒30经由连结件等(未图示)而安装于装置框架1f。
照明部31发出拍摄所需的照明光L1。具体而言，照明部31可以例示出激光二极管、金属卤化物灯、氙气灯、LED照明等。
半反射镜32使从照明部31发出的照明光L1反射而照射至晶片W侧，使从晶片W侧入射的光(反射光、散射光)L2向拍摄相机35侧通过。
物镜33a、33b使工件W上的拍摄区域的图像分别以不同的规定的观察倍率成像于拍摄相机35。
旋转器机构34对使用物镜33a、33b中的哪一个进行切换。具体而言，旋转器机构34根据手动或来自外部的信号控制而按照规定的角度旋转和静止。
拍摄相机35对工件W上的拍摄区域F进行拍摄而获取图像。所获取的图像作为影像信号或影像数据而输出至外部(在本发明中为后述详细内容的芯片位置计算部)。
相对移动部4使晶片保持部2和拍摄部3相对移动。
具体而言，相对移动部4构成为具有X轴滑动器41、Y轴滑动器42以及旋转机构43。
X轴滑动器41安装于装置框架1f上，使Y轴滑动器42在X方向上以任意的速度移动，在任意的位置静止。具体而言，X轴滑动器由沿X方向延伸的一对轨道、在该轨道上移动的滑动器部以及使滑动器部移动和静止的滑动器驱动部构成。滑动器驱动部可以由通过来自控制部CN的信号控制而旋转、静止的伺服电动机或脉冲电动机与滚珠丝杠机构的组合、或线性电动机机构等构成。另外，在X轴滑动器41上具有用于对滑动器部的当前位置及移动量进行检测的编码器。另外，该编码器可以例示出在被称为线性标尺的直线状的部件上以规定的间距刻有细小的凹凸的编码器、或检测使滚珠丝杠旋转的电动机的旋转角度的旋转编码器等。
Y轴滑动器42根据从控制部CN输出的控制信号而使旋转机构43在Y方向上以任意的速度移动，在任意的位置静止。具体而言，Y轴滑动器由沿Y方向延伸的一对轨道、在该轨道上移动的滑动器部以及使滑动器部移动和静止的滑动器驱动部构成。滑动器驱动部可以由通过来自控制部CN的信号控制而旋转、静止的伺服电动机或脉冲电动机与滚珠丝杠的组合、或线性电动机机构等构成。另外，在Y轴滑动器42上具有用于对滑动器部的当前位置及移动量进行检测的编码器。另外，该编码器可以例示出在被称为线性标尺的直线状的部件上以规定的间距刻有细小的凹凸的编码器、或检测使滚珠丝杠旋转的电动机的旋转角度的旋转编码器等。
旋转机构43使晶片载置台20在θ方向上以任意的速度旋转，在任意的角度静止。具体而言，旋转机构43可以例示出直接驱动电动机等通过来自外部设备的信号控制而旋转/静止于任意的角度的旋转机构。在旋转机构43的旋转侧的部件上安装有晶片保持部2的晶片载置台20。
相对移动部4采用这样的结构，因此能够在对作为检查对象的晶片W进行保持的状态下使晶片W相对于拍摄部3在XYθ方向上分别独立地或复合地以规定的速度或角度相对移动、或者在任意的位置、角度静止。
图2是示出将本发明具体化的方式的一例的主要部分的立体图。在图2中示出如下的情况：使晶片W与拍摄部3沿着切割线DL相对移动，一边使拍摄区域F沿箭头Vs所示的方向移动，一边逐次拍摄器件芯片C的周边区域Re。
检查方案登记部5将相对移动部4的相对移动的方向和速度以及拍摄部3的拍摄倍率和拍摄位置等作为检查方案而进行登记。并且，可以在检查方案登记部5中登记与后述详细内容的器件区域检查模式和周边区域检查模式相关的检查方案，登记有用于执行这些模式的双方或至少一方的检查方案。具体而言，检查方案登记部5可以将在器件区域检查模式和周边区域检查模式中分别以怎样的拍摄倍率按照怎样的顺序(即拍摄路线T)拍摄晶片W的哪个位置、如何设置此时的移动速度和拍摄间隔或移动间距和进给速度等的信息(也称为方案信息)作为每个检查品种的检查方案而进行登记。
控制部9例如具有以下那样的功能或作用。
·对晶片保持部2输出晶片W的保持/解除的信号
·对旋转器机构34进行控制而切换所使用的物镜(拍摄倍率)
·对拍摄相机35输出拍摄触发
·相对移动部4的驱动控制：一边监视X轴滑动器41、Y轴滑动器42、旋转机构43的当前位置，一边输出驱动用信号的功能
·登记拍摄位置或拍摄路线T、拍摄间隔(间距、空隙)
·登记检查方案、切换所使用的检查方案
·基于所拍摄的图像的检查
更具体而言，控制部9具有计算机CN或可编程逻辑控制器等(即硬件)和其执行程序等(即软件)。另外，检查方案登记部5由计算机CN的存储部(寄存器、存储器、HDD、SSD等)的一部分构成。
另外，控制部9根据检查方案而对拍摄部3和相对移动部4进行控制，具有对被称为周边区域检查模式和器件区域检查模式的动作模式进行设定的单元(例如设定画面等)和执行单元(计算机CN和控制设备等)。
图3是将本发明具体化的方式的一例的示意图。在图3中例示出周边区域检查模式下的拍摄路线T、拍摄区域F。
周边区域检查模式是如下的动作模式：以规定的拍摄倍率(相对而言，高倍率)按照包含已切割的晶片W的切割线DL的方式沿着该切割线DL进行拍摄，对器件芯片C的周边区域Re进行检查。
具体而言，在周边区域检查模式中，以下述那样程度的规定的拍摄倍率(相对而言，高倍率)进行周边区域Re的检查，该程度是指能够一边如图3的(a)所示那样以按照沿着在X方向上延伸的切割线DL的方式使拍摄区域F相对移动的拍摄路线T进行拍摄接着如图3的(b)所示那样以按照沿着在Y方向上延伸的切割线DL的方式使拍摄区域F相对移动的拍摄路线T进行拍摄，一边沿着晶片W的整个面可靠地检测切割线DL中潜伏的裂纹或崩边等缺陷的程度。
更具体而言，在周边区域检查模式中，进行边缘抽出处理而检测器件芯片C的芯片端部(即棱线)，对该棱线的一部分是否进入预先设定的侵入禁止区域、从该棱线延伸的裂纹或崩边等是否进入侵入禁止区域等进行检查。
另外，在图3所示的实施例中，将拍摄倍率及拍摄区域F、拍摄路线T等设定于检查方案登记部5，以便按照跨越切割线DL的位置关系对相邻地配置的多个器件芯片的周边区域Re同时进行拍摄。
图4是将本发明具体化的方式的一例的示意图。在图4中例示出器件区域检查模式中的拍摄路线T、拍摄区域F。
器件区域检查模式是如下的动作模式：以比周边区域检查模式中的拍摄倍率低的拍摄倍率，按照以跳过已切割的晶片W的切割线DL的方式使拍摄区域F相对移动的拍摄路线T进行拍摄，沿着晶片W的整个面对器件芯片C的器件区域Rc进行检查。
具体而言，在器件区域检查模式中，以下述那样程度的规定的倍率(相对而言，低倍率)进行器件区域Rc的拍摄、检查，该程度是指能够进行下述情况等的判别的程度：在器件区域Rc上是否存在异物或刮伤等、是否产生明确的图案破坏或成膜不良等。
更具体而言，关于器件区域检查模式，预先登记有在器件区域Rc未产生异物或刮伤、图案破坏或成膜不良等的状态的图像(所谓的教示图像)，将该教示图像与为了之后进行检查而拍摄的器件区域Rc的图像进行比较，对是否在器件区域Rc产生异物或刮伤、图案破坏或成膜不良等进行检查。
另外，在图4所示的实施例中，按照使在器件区域检查模式下所拍摄的规定的区域跳过在周边区域检查模式下所拍摄的规定的区域的方式，将拍摄倍率及拍摄区域F、拍摄路线T等设定于检查方案登记部5。
图5是将本发明具体化的方式的一例的流程图。在图5中，作为一系列的流程按照每个步骤示出使用切割芯片检查装置1对晶片W上所配置的器件芯片C的器件区域Rc和周边区域Re进行拍摄、检查的结构。
首先，设定检查方案(步骤s11)，确定晶片W的检查模式及顺序。接着，将晶片W载置于切割芯片检查装置1的晶片载置台20上(步骤s12)，向形成于晶片W上的基准标记(未图示)的读取位置移动而进行对准(步骤s13)。
接着，根据检查方案而切换成周边区域检查模式(步骤s21)，按照选择高倍率的透镜的方式使旋转器机构34旋转(步骤s22)。并且，一边使拍摄部3与相对移动部4相对移动一边进行拍摄、检查(步骤s23)。对该模式下的拍摄是否全部结束进行判别(步骤24)，若未结束，则继续进行拍摄、检查。若结束拍摄，则对是否执行其他检查模式进行判别(步骤s25)。
并且，若要执行其他检查模式(即器件区域检查模式)，则切换成器件区域检查模式(步骤s31)，按照选择低倍率的透镜的方式使旋转器机构34旋转(步骤s32)。并且，一边使拍摄部3与相对移动部4相对移动一边进行拍摄、检查(步骤s33)。对该模式下的拍摄是否全部结束进行判别(步骤34)，若未结束，则继续进行拍摄、检查。若结束拍摄，则将晶片W搬出至装置外(步骤s41)。另外，在上述步骤25中不执行其他检查模式的情况下，也将晶片W搬出至装置外(步骤s41)。
并且，对是否进行下一个晶片W的拍摄、检查进行判别(步骤s42)，在进行拍摄、检查的情况下，重复进行上述的步骤s12～s41。另一方面，在不进行拍摄、检查的情况下，结束检查。
另外，在上述中，例示出先执行周边区域检查模式、之后执行器件区域检查模式的顺序。但是，在将本发明具体化的方面，这些检查模式的顺序可以反过来。另外，这些检查模式表示一系列的动作流程、状态，不限于以检查方案所明示的状态进行登记的情况，也包含未明示而登记有不同的拍摄倍率或拍摄路线T等的情况。
另外，从控制部9向拍摄部3的拍摄触发的输出可以例示出下述那样的方式。
·使拍摄部3一边在X方向或Y方向上进行扫描相对移动一边每移动规定的距离使照明光L1极短时间发光(所谓的频闪发光)的方式。
·或者，使拍摄部3在规定的位置相对移动和静止并在静止状态下照射照明光L1而进行拍摄(所谓的分步&重复)方式。
另外，拍摄触发是指对拍摄相机35及图像处理装置(未图示)指示图像获取、指示照明光L1的发光等。具体而言，作为拍摄触发，(案例1)在能够利用拍摄相机35进行拍摄的时间(所谓的曝光时间)的期间，使照明光L1频闪发光；(案例2)在照射照明光L1的时间内，进行拍摄。或者，拍摄触发不限于对拍摄相机35的指示，(案例3)也可以是对获取图像的图像处理装置的图像获取指示。这样，也能够对应于从拍摄相机35逐次输出影像信号及影像数据的方式。
本发明的切割芯片检查装置1采用这样的结构，因此能够利用周边区域检查模式以高倍率的视野尺寸拍摄沿着切割线的区域(即周边区域Re)，从而可靠地检测(即检查)裂纹或崩边等缺陷。另一方面，在器件区域检查模式中，以比较低的倍率的视野尺寸拍摄器件芯片C的器件区域Rc而能够缩短检查时间。即，切割芯片检查装置1能够在规定的时间内以规定的精度检查器件区域Rc和周边区域Re这双方。
[其他方式]
另外，在上述中，例示出如下的结构：在检查方案登记部5中，将拍摄倍率及拍摄区域F、拍摄路线T等设定成按照跨越切割线DL的位置关系对相邻地配置的多个器件芯片C的周边区域Rc同时进行拍摄。
若为这样的结构，则能够减少拍摄次数，能够缩短每一张晶片W所花费的检查时间，因此是优选的。
但是，在切割线DL的宽度相对于拍摄区域F较宽、周边区域Re的棱线容易偏离视野的情况下、以及要检测的裂纹或缺损较小因而提高拍摄倍率时无法按照跨越切割线DL的位置关系同时进行拍摄的情况下，可以是对一个器件芯片C的周边区域Rc进行拍摄的方式。
标号说明
1：切割芯片检查装置；2：晶片保持部；3：拍摄部；4：相对移动部；5：检查方案登记部；9：控制部；1f：装置框架；20：晶片载置台；30：镜筒；31：照明部；32：半反射镜；33a、33b：物镜；34：旋转器机构；35：拍摄相机；41：X轴滑动器；42：Y轴滑动器；43：旋转机构；W：晶片；C：器件芯片；DL：切割线(槽/间隙)；F：拍摄区域(视野)；Rc：器件区域；Re：周边区域(棱线附近)；L1：照明光；L2：从晶片侧入射的光(反射光、散射光)；T：拍摄路线。
Claims (2)
1.一种切割芯片检查装置，其对已切割的晶片上所配置的器件芯片的器件区域和周边区域进行检查，其特征在于，
该切割芯片检查装置具有：
晶片保持部，其对所述晶片进行保持；
拍摄部，其以规定的拍摄倍率对设定于所述晶片的规定的区域进行拍摄；
相对移动部，其使所述晶片与所述拍摄部相对移动；
检查方案登记部，其将所述相对移动部的相对移动的方向和速度以及所述拍摄部的所述拍摄倍率和拍摄位置作为检查方案进行登记；以及
控制部，其根据所述检查方案而对所述拍摄部和相对移动部进行控制，
所述控制部具有：
周边区域检查模式，以规定的拍摄倍率按照包含所述已切割的晶片的切割线的方式沿着该切割线进行拍摄，对所述器件芯片的所述周边区域进行检查；以及
器件区域检查模式，以比所述周边区域检查模式下的拍摄倍率低的拍摄倍率按照跳过所述切割线的方式进行拍摄，对所述器件区域进行检查，
在所述检查方案登记部中登记有用于执行所述器件区域检查模式和所述周边区域检查模式中的至少一方的所述检查方案。
2.根据权利要求1所述的切割芯片检查装置，其特征在于，
在所述检查方案登记部中，设定成按照跨越所述切割线的位置关系对相邻配置的多个所述器件芯片的所述周边区域同时进行拍摄。
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