CN116518854A - 测量方法和测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供测量方法和测量装置。降低各芯片的外周部的厚度影响而测量各芯片的厚度。该测量方法具有如下步骤:第1存储步骤,在多个测量点处测量隔着保护部件被保持工作台的保持面保持的多个芯片各自的厚度,存储将与晶片的背面对应的规定的平面内的多个测量点各自的位置与多个测量点处的厚度关联而得的各芯片的厚度数据;第2存储步骤,拍摄多个芯片的背面侧,存储上述规定的平面内的各分割槽的中心线的位置;设定步骤,在各芯片的周围设定包含计算各芯片的厚度时厚度数据未被参照的测量点的厚度数据非参照区域;以及计算步骤,在多个芯片中分别计算从多个测量点排除了厚度数据非参照区域所包含的测量点后的测量点处的厚度的平均值。
Description
技术领域
本发明涉及对多个芯片的厚度进行测量的测量方法和对多个芯片的厚度进行测量的测量装置。
背景技术
在从晶片制造器件芯片(以下简称为芯片)时,例如将在正面上呈格子状设定有多条分割预定线(间隔道)且在由多条间隔道划分的各矩形区域内形成有IC(IntegratedCircuit,集成电路)等器件的晶片以器件为单位分割成芯片。
在分割后,为了检查芯片的厚度是否落入允许范围内,进行芯片的厚度的测量。例如在将晶片分割成多个芯片之前测量晶片的各矩形区域中的厚度,由此进行分割后的各芯片的厚度的评价(参照专利文献1)。
厚度的测量使用光学式的厚度测量器对晶片非接触地进行。例如在利用卡盘工作台对晶片进行吸引保持且从厚度测量器向晶片照射测量光的状态下,一边使卡盘工作台绕规定的旋转轴线旋转,一边使测量光的光斑沿着晶片的径向从外侧向内侧呈直线状移动。由此,使光斑(即进行厚度的测量的测量点)呈漩涡状移动。
根据卡盘工作台的旋转角度信息和厚度测量器的位置信息,得到对于晶片的各测量点的位置信息,因此获取将各测量点的位置信息与厚度信息关联而得的厚度数据。并且,将通过在多个测量点测量一个矩形区域的厚度而得到的厚度的平均值视为芯片的厚度。
另外,有时在晶片中,分割预定线处的厚度与被分割预定线围绕四边的矩形区域的中央部的厚度不同。例如出于提高切削分割预定线时的加工品质的目的,有时未在分割预定线上形成可能使加工品质降低的绝缘膜等。
因此,有时分割预定线处的厚度比矩形区域的中央部的厚度薄。因此,存在如下的问题:当将分割预定线处的厚度纳入到计算芯片的厚度时的厚度数据中时,会计算出与本来要测量的芯片的厚度不同的厚度。
专利文献1:日本特开2017-199845号公报
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于降低各芯片的外周部的厚度的影响而测量各芯片的厚度。
根据本发明的一个方式,提供测量方法,对多个芯片的厚度进行测量,其中,在由设定于正面的分别具有规定的宽度的多条分割预定线呈格子状划分的区域内分别形成有器件的晶片中,在各分割预定线内形成分割槽,由此将该晶片分割成该多个芯片,该测量方法具有如下的步骤:保持步骤,利用保持工作台的保持面隔着保护部件对该多个芯片的正面侧进行保持;第1存储步骤,在多个测量点处测量该保持面所保持的该多个芯片各自的厚度,存储将与该晶片的背面对应的规定的平面内的该多个测量点各自的位置与该多个测量点处的厚度关联而得的各芯片的厚度数据;第2存储步骤,对该保持面所保持的该多个芯片的背面侧进行拍摄,存储该规定的平面内的各分割槽的中心线的位置;设定步骤,根据各芯片的该厚度数据在各芯片的周围设定厚度数据非参照区域,该厚度数据非参照区域位于距离各分割槽的中心线的位置规定的距离以内的位置并且包含计算各芯片的厚度时该厚度数据未被参照的测量点;以及计算步骤,在该多个芯片中分别计算从该多个测量点排除了该厚度数据非参照区域所包含的测量点后的测量点处的厚度的平均值。
根据本发明的另一方式,提供测量装置,其对多个芯片的厚度进行测量,其中,在由设定于正面的分别具有规定的宽度的多条分割预定线呈格子状划分的区域内分别形成有器件的晶片中,在各分割预定线内形成分割槽,由此将该晶片分割成该多个芯片,该测量装置具有:保持工作台,其具有能够隔着保护部件对该多个芯片的正面侧进行保持的保持面;厚度测量单元,其在多个测量点处测量该保持面所保持的该多个芯片各自的厚度;拍摄单元,其对该保持面所保持的该多个芯片的背面侧进行拍摄;移动单元,其使该厚度测量单元和该拍摄单元相对于该保持工作台相对移动;以及控制单元,其至少控制该保持工作台、该厚度测量单元、该拍摄单元以及该移动单元,该控制单元具有:存储部,其存储将与该晶片的背面对应的规定的平面内的该多个测量点各自的位置与该多个测量点处的厚度关联而得的各芯片的厚度数据以及该规定的平面内的利用该拍摄单元拍摄的各分割槽的中心线的位置;设定部,其根据该厚度数据而在各芯片的周围设定厚度数据非参照区域,该厚度数据非参照区域位于距离分割槽的中心线的位置规定的距离以内的位置并且包含计算各芯片的厚度时该厚度数据未被参照的测量点;以及计算部,其在该多个芯片中分别计算从该多个测量点排除了该厚度数据非参照区域所包含的测量点后的测量点处的厚度的平均值。
在本发明的一个方式的测量方法和另一方式的测量装置中,在芯片的周围设定厚度数据非参照区域,该厚度数据非参照区域位于距离分割槽的中心线的位置规定的距离以内的位置并且包含计算各芯片的厚度时厚度数据未被参照的测量点。
并且,将排除了厚度数据非参照区域所包含的测量点后的多个测量点处的厚度的平均值计算为芯片的厚度,因此能够计算不包含分割预定线附近的厚度的芯片的厚度。由此,能够降低各芯片的外周部的厚度的影响,能够更准确地测量各芯片的厚度。
附图说明
图1是示意性示出晶片的立体图。
图2的(A)是芯片单元的立体图,图2的(B)是芯片单元的剖视图。
图3是测量装置的立体图。
图4是测量方法的流程图。
图5是示出保持步骤的图。
图6是示意性示出作为第1存储步骤中的存储对象的多个测量点的图。
图7是示意性示出作为第2存储步骤中的存储对象的多个分割槽的中心线的图。
图8是示出1个芯片中的多个测量点和多个分割槽的中心线的示意图。
图9是示出在设定步骤中设定的厚度数据非参照区域等的曲线图。
图10是示出设定步骤中的厚度数据非参照区域和作为计算步骤中的计算对象的多个测量点的图。
标号说明
2:测量装置;4:卡盘工作台(保持工作台);4a:保持面;4b:框体;4c:凹部;4d:多孔质板;4e:槽;4f:孔;6:柱部;6a:旋转轴线;8:旋转驱动单元;10:角度测量单元;12:Y轴方向移动单元;14:移动块;11:晶片;11a:正面;11b:背面;11c:凹口(切口);W0:中心位置;W1:直线;13:分割预定线;13a:宽度;13b:分割槽;13b1:中心线;15:器件;17:带(保护部件);21:芯片;23:芯片单元;16:第1臂;18:厚度测量单元;18a:头部;20:第2臂;22:拍摄单元;22a:头部;24:移动单元;26:控制单元;28:存储部;28a:厚度数据;28b:图像数据;30:设定部;32:计算部;P1、P2、P3、PA、PB、PZ:测量点;Q:厚度数据非参照区域;R、R1、R2、R3:距离;T:有效区域;S10:保持步骤;S20:测量和拍摄步骤;S30:第1存储步骤;S40:第2存储步骤;S50:设定步骤;S60:计算步骤。
具体实施方式
参照附图,对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先,对分割成多个芯片21(参照图2的(A))之前的状态的晶片11进行说明。图1是示意性示出晶片11的立体图。
晶片11是圆板形状,具有由硅等半导体材料形成的单晶基板。不过,晶片11不限于硅的单晶基板,可以具有由碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等化合物半导体形成的单晶基板。
晶片11具有分别为圆形的正面11a和背面11b。在晶片11的外周部的一部分形成有示出晶片11的晶向的凹口(切口)11c。另外,也可以代替凹口11c而形成定向平面(切口)。
在正面11a上呈格子状设定有分别具有规定的宽度13a的多条分割预定线13。例如在直径为300mm(12英寸)的晶片11上呈格子状设定有分别具有0.1mm的宽度13a的多条分割预定线13。在该情况下,在正面11a侧存在968个8mm见方的矩形区域。
另外,例如在直径为300mm(12英寸)的晶片11上呈格子状设定有分别具有0.07mm的宽度13a的多条分割预定线13。在该情况下,在正面11a侧存在58,788个1mm见方的矩形区域。
在由分割预定线13划分的各个矩形区域中形成有IC、LED(Light EmittingDiode,发光二极管)等器件15。不过,对于晶片11的尺寸、器件15的种类、数量、形状、构造、大小、配置等没有特别限制。
另外,在从晶片11的外周端部到沿着晶片11的径向按照规定的距离(例如3mm)位于内侧的位置为止的带状的环状区域(所谓的外周剩余区域)中未形成器件15。
晶片11按照DBG(Dicing Before Grinding,先切割再磨削)工艺、SDBG(StealthDicing Before Grinding,先隐形切割再磨削)工艺等规定的加工处理,在各分割预定线13内形成分割槽13b(参照图2的(A)),由此分割成多个芯片21。
在DBG工艺中,首先在晶片11的正面11a侧的各分割预定线13上形成未到达背面11b的规定的深度的槽(所谓的半切割槽),接着对背面11b侧进行磨削,由此将晶片11分割成多个芯片21。
另外,在SDBG工艺中,首先在晶片11的规定深度位置沿着各分割预定线13形成改质层(未图示),接着对背面11b侧进行磨削。由此,使裂纹从改质层伸展至正面11a和背面11b,由此将晶片11分割成多个芯片21。
在这样通过磨削将晶片11分割成多个芯片21时,在正面11a侧粘贴有树脂制的带(保护部件)17的状态下(参照图2的(A)),对背面11b侧实施磨削。
因此,在晶片11的分割后,形成多个芯片21被带17一体地保持的芯片单元23(参照图2的(A))。图2的(A)是芯片单元23的立体图,图2的(B)是芯片单元23的剖视图。
如图2的(A)和图2的(B)所示,晶片11的正面11a与芯片21的正面11a对应,晶片11的背面11b与芯片21的背面11b对应。
芯片单元23中的多个芯片21的厚度使用测量装置2(参照图3)按照后述的测量方法(参照图4)进行测量。因此,首先对测量装置2进行说明。
图3是测量装置2的立体图。在图3中,为了便于说明,用功能块示出一部分的构成要素。图3所示的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向是相互垂直的方向。+X方向和-X方向彼此相反,均与X轴方向平行。
同样地,+Y方向和-Y方向彼此相反,均与Y轴方向平行。另外,+Z方向和-Z方向彼此相反,均与Z轴方向平行。另外,在本说明书中,有时将+Z方向称为上方、将-Z方向称为下方。
测量装置2具有圆板状的卡盘工作台(保持工作台)4。如图5所示,卡盘工作台4具有由非多孔质的陶瓷形成的圆板状的框体4b。在框体4b的上表面侧形成有圆板状的凹部4c。
在凹部4c中固定有由多孔质陶瓷形成的多孔质板4d。在凹部4c的底部形成有用于向多孔质板4d传递负压的槽4e、孔4f等。若经由槽4e、孔4f等而从真空泵、喷射器等吸引源(未图示)向多孔质板4d作用负压,则在多孔质板4d的上表面上产生负压。
框体4b和多孔质板4d的上表面作为对芯片单元23(即多个芯片21)进行吸引保持的保持面4a发挥功能。按照背面11b向上方露出的方式利用保持面4a隔着带17而吸引保持多个芯片21的正面11a侧。
这里,返回图3。在卡盘工作台4的下部连结有圆柱状的柱部6。在柱部6上与柱部6同心状地设置有从动带轮(未图示)。在柱部6的附近配置有包含驱动带轮、电动机、环形带等(均未图示)的旋转驱动单元8。
在从动带轮和驱动带轮上架设有环形带。当使旋转驱动单元8进行动作时,经由环形带而向柱部6传递动力,卡盘工作台4以柱部6为旋转轴线6a而旋转。卡盘工作台4的旋转角度在俯视顺时针和逆时针时均能够无旋转角度限制地旋转。
在柱部6的下侧设置有角度测量单元10。角度测量单元10也被称为旋转编码器。本实施方式的角度测量单元10包含:圆板状的标尺(未图示);以及光学式的读取器(未图示),其设置于该标尺的下表面侧,用于读取刻度。
标尺呈同心状固定于柱部6,标尺的刻度沿着标尺的周向等间隔地形成。读取器配置于标尺的下表面侧,包含LED等照射测量光的发光部。
读取器还包含接受由标尺的刻度反射的反射光的光传感器等受光部。读取器具有进行信号处理等的规定的电路。规定的电路对利用受光部接受的反射光的数量进行计数,由此将卡盘工作台4的旋转角度的信息作为电信号而发送至后述的控制单元26。
控制单元26根据该电信号而能够把握卡盘工作台4的旋转角度。但是,角度测量单元10不限于上述反射光学式。角度测量单元10只要能够获取卡盘工作台4的旋转角度的信息,则可以为透过光学式,也可以为磁式或电磁感应式。
在卡盘工作台4的上方设置有滚珠丝杠式的Y轴方向移动单元12。Y轴方向移动单元12使移动块14沿着Y轴方向移动。在移动块14的-X方向侧设置有分别沿着Y轴方向延伸的一对导轨(未图示)。
移动块14以能够滑动的方式安装于一对导轨。在移动块14的-X方向的侧面上设置有螺母部(未图示),在螺母部上以能够旋转的方式连结有沿着Y轴方向延伸的滚珠丝杠(未图示)。
在滚珠丝杠的Y轴方向的一个端部设置有步进电动机等驱动源(未图示),若使驱动源进行动作,则移动块14沿着Y轴方向移动。在移动块14的+X方向的侧面上以沿着Y轴方向分开的方式设置有两个臂(第1臂16和第2臂20)。
在第1臂16上设置有厚度测量单元18。厚度测量单元18是使用了显微镜的反射分光膜厚计(也简称为膜厚计),能够通过光干涉法测量芯片21的微小区域(图6所示的测量点PA)处的厚度。
在本实施方式中,标号PA为了指示各芯片21中的多个测量点中的一个测量点而方便地使用,并非仅指特定的一个测量点。另外,如后所述,将多个测量点PA中的未用于厚度平均值的计算的一个以上的测量点分别方便地标记为测量点PB。
厚度测量单元18的头部18a配置成在Z轴方向上与保持面4a对置。在头部18a中设置有光轴沿着Z轴方向配置的聚光透镜(未图示)。
从头部18a将从LED等光源导出且能够透过芯片21的规定频带的测量光(例如红外光)按照在背面11b附近会聚的方式照射至保持面4a所吸引保持的各芯片21。头部18a接受来自芯片21的背面11b的反射光和来自芯片21的正面11a的反射光。
来自背面11b和正面11a的反射光的干涉光利用设置于厚度测量单元18的光传感器等光学检测元件(未图示)进行检测。在将测量光的波长设为横轴、将干涉光的反射率设为纵轴的情况下,干涉光的光谱根据反射光的光路差而变化。根据该光谱,测量各芯片21的各测量点PA处的厚度。
在第2臂20上设置有拍摄单元22。拍摄单元22是光学显微镜,通过对芯片21的背面11b侧进行拍摄而获取包含形成于分割预定线13的分割槽13b的图像。
拍摄单元22的头部22a配置成在Z轴方向上与保持面4a对置。在头部22a内设置有光轴沿着Z轴方向配置的聚光透镜(未图示)。
拍摄单元22具有能够照射测量光(例如白色光)的LED等光源部(未图示),从头部22a按照在背面11b附近会聚的方式经由聚光透镜而向芯片21照射测量光。
照射至芯片21的测量光在背面11b等反射之后,经由聚光透镜而引导至设置于拍摄单元22的未图示的线性传感器(拍摄元件)。
线性传感器也被称为线性图像传感器等,具有呈直线状配置的多个光电二极管、光电晶体管等,构成CCD(Charge-Coupled Device,电感耦合元件)图像传感器或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器。
头部18a、22a以彼此不影响测量的程度充分地分开。例如头部18a、22a的聚光透镜的光轴按照晶片11的半径以上的距离分开。
另外,为了防止来自头部18a的测量光和来自头部22a的测量光的干涉,可以在头部18a、22a之间设置有实施了规定的表面处理或在表面上形成有光吸收膜的分隔板(未图示)。
旋转驱动单元8和Y轴方向移动单元12作为使厚度测量单元18和拍摄单元22相对于卡盘工作台4相对移动的移动单元24发挥功能。
在本实施方式中,在将从厚度测量单元18和拍摄单元22照射的测量光的光斑沿Z轴方向定位于芯片21的背面11b附近的状态下,一边使移动块14向+Y方向移动一边使卡盘工作台4俯视逆时针地旋转。
由此,能够在多个测量点PA处测量各芯片21的厚度,并且能够获取背面11b侧的整体的图像。卡盘工作台4、角度测量单元10、厚度测量单元18、拍摄单元22和移动单元24等的动作通过控制单元26进行控制。
本实施方式的控制单元26由计算机构成,该控制单元26具有:以CPU(CentralProcessing Unit,中央处理器)为代表的处理器(处理装置);以及包含主存储装置和辅助存储装置的存储器(存储装置)。
主存储装置包含DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)、SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)等,辅助存储装置包含闪存、硬盘驱动器、固态驱动器等。
在辅助存储装置中存储有包含规定的程序的软件。按照该软件使处理装置等进行动作,由此实现控制单元26的功能。辅助存储装置的一部分作为存储部28发挥功能,该存储部28存储通过使用了厚度测量单元18和拍摄单元22的测量而得到的规定的信息。
在存储部28中存储有将以凹口11c为基准的规定的平面(例如与分割前或分割后的晶片11的背面11b对应的平面)内的多个测量点PA各自的位置(即坐标)与多个测量点PA处的厚度关联而得的各芯片21的厚度数据28a。
在厚度测量的开始时,按照从头部18a照射的测量光的光斑位于凹口11c的方式调整移动块14和卡盘工作台4的位置。因此,各测量点PA的位置根据光斑的初期位置、卡盘工作台4的旋转速度和移动块14的移动速度而通过控制单元26自动地计算。
在本实施方式中,卡盘工作台4的旋转速度为300度/s,移动块14的移动速度为9,308μm/s,多个测量点PA在背面11b侧呈漩涡状配置(参照图6)。
另外,在图3所示的移动块14的行进方向(+Y方向)上,拍摄单元22的头部22a与厚度测量单元18的头部18a以规定的距离配置于反方向(-Y方向)。因此,背面11b的拍摄在用规定的距离除以移动块14的移动速度而计算的规定的时间之后开始。
在存储部28中还存储有利用拍摄单元22拍摄的图像数据28b。关于图像数据28b,利用处理装置执行存储于辅助存储装置的第1程序,由此合成为具有规定的大小(例如约335mm见方)的拍摄范围的一个图像。
另外,利用存储于辅助存储装置的第2程序对合成图像进行图像处理,由此在多个分割槽13b中分别确定与分割槽13b的长度方向垂直的分割槽13b的宽度方向上的中心线13b1(参照图7)的位置。
例如首先对合成图像进行边缘检测等图像处理,由此确定一个分割槽13b的宽度方向的两缘的坐标。接着,通过计算该两缘的坐标的中央位置,能够确定一个分割槽13b的宽度方向的中心线13b1的位置。
各分割槽13b的中心线13b1的位置也存储于存储部28。本实施方式的中心线13b1的位置也与各测量点PA的位置同样地是以凹口11c为基准的规定的平面内(例如与分割后的晶片11的背面11b对应的平面)的位置(即坐标)。
例如关于图7所示的一个芯片21,存储与Y轴方向平行的一条中心线13b1的位置(X=c)以及与Y轴方向平行的另一条中心线13b1的位置(X=d)。
另外,关于该一个芯片21,存储与X轴方向平行的一条中心线13b1的位置(Y=e)以及与X轴方向平行的另一条中心线13b1的位置(Y=f)。
在辅助存储装置中存储有第3程序。第3程序通过利用处理装置执行而作为设定部30发挥功能,设定部30根据各芯片21的厚度数据28a在各芯片21的外周部(周围)设定厚度数据非参照区域Q(参照图10)。
厚度数据非参照区域Q位于距离一个分割槽13b的中心线13b1的位置规定的距离R(参照图9)以内的位置,并且包含计算芯片21的厚度时厚度数据28a未被参照的测量点PB。
另外,在辅助存储装置中存储有第4程序。第4程序通过利用处理装置执行而作为计算部32发挥功能,计算部32在多个芯片21中分别计算从多个测量点PA排除了厚度数据非参照区域Q所包含的测量点PB后的多个测量点PA处的厚度的平均值。
接着,参照图4至图10,对使用测量装置2测量多个芯片21的厚度的测量方法进行说明。图4是测量方法的流程图。
首先,如图5所示,利用保持面4a隔着带17对通过分割晶片11而形成的多个芯片21的正面11a侧进行吸引保持(保持步骤S10)。图5是示出保持步骤S10的图。
在保持步骤S10中,在连结背面11b的径向的中心位置W0与凹口11c而得的假想直线W1(参照图6)与Y轴方向平行且凹口11c位于-Y方向侧的状态下,对芯片单元23进行吸引保持。
在保持步骤S10之后,通过厚度测量单元18进行厚度测量并且通过拍摄单元22从背面11b侧拍摄分割槽13b(测量和拍摄步骤S20)。
在测量和拍摄步骤S20中,在将来自厚度测量单元18的头部18a的测量光的光斑配置于凹口11c的状态下,开始卡盘工作台4向规定的方向的旋转,同时开始移动块14向规定的方向的移动。
本实施方式中的卡盘工作台4的旋转方向为俯视逆时针,移动块14的移动方向为+Y方向。在测量和拍摄步骤S20中,使用厚度测量单元18得到厚度数据28a,使用拍摄单元22得到图像数据28b。
在测量和拍摄步骤S20之后,通过存储部28存储上述厚度数据28a(第1存储步骤S30)。图6是示意性示出作为第1存储步骤S30中的存储对象的多个测量点PA的图。
本实施方式中的测量点PA的数量约为800,000。在图6中,考虑到附图的易视性,为了方便,描绘出比800,000少得多的数量的测量点PA。在厚度测量中,从测量点P1起依次测量测量点P2、P3、…Pz(z为3以上的自然数,在本例中约为800,000)处的各自的厚度。
因此,在晶片11上存在968个形成有器件15的矩形区域的情况下,平均每一个芯片21的测量点PA的数量约为826个。另外,在晶片11上存在58,788个形成有器件15的矩形区域的情况下,平均每一个芯片21的测量点PA的数量约为14个。
如上所述,各测量点PA的位置在以凹口11c为基准的规定的平面(与分割前或分割后的晶片11的背面11b对应的平面)内进行规定。在测量和拍摄步骤S20之后,存储部28存储对图像数据28b进行处理而得到的各分割槽13b的中心线13b1的位置(第2存储步骤S40)。
另外,第1存储步骤S30和第2存储步骤S40可以先进行任意一方也可以同时进行。图7是示意性示出在一个芯片21中作为第2存储步骤S40中的存储对象的多个分割槽13b的中心线13b1的图。在图7中,为了便于说明,省略了多个测量点PA。
如上所述,各中心线13b1的位置也在以凹口11c为基准的规定的平面(与分割前或分割后的晶片11的背面11b对应的平面)内进行规定。
在第1存储步骤S30和第2存储步骤S40之后,根据各芯片21的厚度数据28a,设定部30在各芯片21的周围设定厚度数据非参照区域Q(设定步骤S50)。
图8是示出一个芯片21中的多个测量点PA和围绕该芯片21的周围的多个分割槽13b的中心线13b1(X=c)、(X=d)、(Y=e)和(Y=f)的示意图,图9是示出在设定步骤S50中设定的厚度数据非参照区域Q等的曲线图。
图9的横轴是从图8所示的在芯片21的-X方向上相邻的一条中心线13b1(X=c)到位于芯片21内的各测量点PA的距离(μm)。横轴的零点与中心线13b1(X=c)的位置对应。另外,图9的纵轴是多个测量点PA处的芯片21的厚度(μm)。
在图9中,在从一条中心线13b1起以10μm为单位划分的多个单位区域中,分别计算测量点PA处的厚度的平均值以及标准偏差。另外,图9所示的折线图通过将单位区域的平均值连接而描绘。
图9所示的与纵轴方向平行地配置的条示意性示出单位区域中的测量点PA的厚度的标准偏差,将(平均值+σ)用条的上端示出,将(平均值-σ)用条的下端示出。
在制作图9的曲线图时,首先抽取位于由四条中心线13b1(X=c)、(X=d)、(Y=e)和(Y=f)围绕的范围的多个测量点PA的厚度数据28a。
并且,在包含从中心线13b1(X=c)到各测量点PA的距离以及各测量点PA处的厚度的数据中,通过M推定等已知的处理,将厚度的异常值去除。由此,能够实现鲁棒性(Robust:稳健)的数据解析。
如图9所示,在距离0μm(即中心线13b1)的附近,测量点PA处的厚度的偏差比较大。据认为中心线13b1附近的厚度的偏差是反映出未形成绝缘膜等的分割预定线13处的厚度的结果。
与此相对,随着远离中心线13b1,平均值变得大致恒定,并且标准偏差的大小(即条的长度)变小。这样的平均值和标准偏差的变化提示了越靠近芯片21的背面11b的中央部,芯片21的厚度越恒定。
因此,在本实施方式中,首先按照距中心线13b1从近到远的顺序针对每个单位区域按照规定的判定条件判定标准偏差以及厚度的平均值的移动平均(即相邻的单位区域中的平均值的差)。
本实施方式中的规定的判定条件是标准偏差为0.5μm以下且厚度的平均值的移动平均为0.1μm以下。设定部30将从中心线13b1到最初满足该判定条件的单位区域设为距离R。
并且,将以中心线13b1为始点而比距离R远的区域设定为存在计算芯片21的厚度时使用的测量点PA的有效区域T(参照图9、图10)。即,设定部30将从中心线13b1到距离R的区域设定为存在未使用于厚度的平均值的计算的测量点PB的厚度数据非参照区域Q。
在图9所示的例子中,从一条中心线13b1到500μm的位置的区域不满足上述判定条件,因此将这一区域作为厚度数据非参照区域Q。与此相对,将比500μm的位置靠+X方向的区域作为有效区域T。
在图8和图9中,对以在一个芯片21的-X方向上相邻的一条中心线13b1(X=c)为基准的厚度数据非参照区域Q和有效区域T进行了说明。
但是,在设定步骤S50中,按照上述判定条件,进一步以中心线13b1(X=d)为基准而计算距离R1,以中心线13b1(Y=e)为基准而计算距离R2,以中心线13b1(Y=f)为基准而计算距离R3。
这样,在包含从中心线13b1(X=c)向+X方向到距离R的区域、从中心线13b1(X=d)向-X方向到距离R1的区域、从中心线13b1(Y=e)向-Y方向到距离R2的区域以及从中心线13b1(Y=f)向+Y方向到距离R3的区域的矩形环状区域中设定厚度数据非参照区域Q。
并且,将被厚度数据非参照区域Q围绕的区域设定为有效区域T。设定部30这样进行所对应的厚度数据28a的抽取、厚度的异常值的去除处理、依据判定条件的距离R等的计算以及厚度数据非参照区域Q的设定。
另外,设定部30在晶片11中的多个芯片21中分别同样地设定厚度数据非参照区域Q(也即是设定有效区域T)。
图10是示出设定步骤S50中的厚度数据非参照区域Q和位于有效区域T而作为计算步骤S60中的计算对象的多个测量点PA的图。
在设定步骤S50之后,计算部32在芯片21中计算从多个测量点PA排除了厚度数据非参照区域Q所包含的测量点PB后的多个测量点PA处的厚度的平均值(计算步骤S60)。
在计算步骤S60中,关于一个芯片21,计算除了厚度数据非参照区域Q所包含的测量点PB以外的多个测量点PA处的厚度的平均值。之后,在芯片21的拾取等处理工艺中,将各平均值作为所对应的芯片21的厚度进行处理。
计算部32这样计算存在于有效区域T的多个测量点PA处的厚度的平均值。另外,计算部32在晶片11中的多个芯片21中分别同样地计算厚度的平均值。
在本实施方式中,能够不包含分割预定线13附近的厚度而计算各芯片21的厚度,因此与将分割预定线13处的厚度考虑为芯片21的厚度的情况相比,能够降低各芯片21的外周部的厚度的影响,能够更准确地测量各芯片21的厚度。
除此以外,上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围,则可以适当地变更并实施。例如在代替凹口11c而形成定向平面的情况下,构成定向平面的直线的长度中央位置起到与凹口11c相同的功能。
另外,多个芯片21各自的厚度的平均值(即厚度)可以与图6所示的晶片11的整体图一起经由未图示的显示装置而向作业者示出。另外,可以将厚度的平均值为规定的允许值以外的芯片21以显眼的方式向作业者示出。由此,作业者容易识别良品或不良品的芯片21。
Claims (2)
1.一种测量方法,对多个芯片的厚度进行测量,其特征在于,
在由设定于正面的分别具有规定的宽度的多条分割预定线呈格子状划分的区域内分别形成有器件的晶片中,在各分割预定线内形成分割槽,由此将该晶片分割成该多个芯片,
该测量方法具有如下的步骤:
保持步骤,利用保持工作台的保持面隔着保护部件对该多个芯片的正面侧进行保持;
第1存储步骤,在多个测量点处测量该保持面所保持的该多个芯片各自的厚度,存储将与该晶片的背面对应的规定的平面内的该多个测量点各自的位置与该多个测量点处的厚度关联而得的各芯片的厚度数据;
第2存储步骤,对该保持面所保持的该多个芯片的背面侧进行拍摄,存储该规定的平面内的各分割槽的中心线的位置;
设定步骤,根据各芯片的该厚度数据在各芯片的周围设定厚度数据非参照区域,该厚度数据非参照区域位于距离各分割槽的中心线的位置规定的距离以内的位置并且包含计算各芯片的厚度时该厚度数据未被参照的测量点;以及
计算步骤,在该多个芯片中分别计算从该多个测量点排除了该厚度数据非参照区域所包含的测量点后的测量点处的厚度的平均值。
2.一种测量装置,其对多个芯片的厚度进行测量,其特征在于,
在由设定于正面的分别具有规定的宽度的多条分割预定线呈格子状划分的区域内分别形成有器件的晶片中,在各分割预定线内形成分割槽,由此将该晶片分割成该多个芯片,
该测量装置具有:
保持工作台,其具有能够隔着保护部件对该多个芯片的正面侧进行保持的保持面;
厚度测量单元,其在多个测量点处测量该保持面所保持的该多个芯片各自的厚度;
拍摄单元,其对该保持面所保持的该多个芯片的背面侧进行拍摄;
移动单元,其使该厚度测量单元和该拍摄单元相对于该保持工作台相对移动;以及
控制单元,其至少控制该保持工作台、该厚度测量单元、该拍摄单元以及该移动单元,
该控制单元具有:
存储部,其存储将与该晶片的背面对应的规定的平面内的该多个测量点各自的位置与该多个测量点处的厚度关联而得的各芯片的厚度数据以及该规定的平面内的利用该拍摄单元拍摄的各分割槽的中心线的位置;
设定部,其根据该厚度数据而在各芯片的周围设定厚度数据非参照区域,该厚度数据非参照区域位于距离分割槽的中心线的位置规定的距离以内的位置并且包含计算各芯片的厚度时该厚度数据未被参照的测量点;以及
计算部,其在该多个芯片中分别计算从该多个测量点排除了该厚度数据非参照区域所包含的测量点后的测量点处的厚度的平均值。
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