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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Wafers aus einem Halbleitermaterial.
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Beschreibung von verwandter Technik
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In einem Herstellungsverfahren für Bauelementchips zur Verwendung in elektronischer Ausrüstung wie beispielsweise Mobiltelefonen, Computern etc., werden mehrere Bauelemente wie beispielsweise ICs (integrierte Schaltkreise), LSI (Large-scale-integrated)-Schaltkreise oder dergleichen zuerst an der Oberseite eines Wafers aus einem Halbleitermaterial ausgebildet. Dann wird die Rückseite des Wafers geschliffen, um den Wafer mit einer vorgegebenen Dicke dünn auszugestalten und der Wafer wird in einzelne Bauelementchips aufgeteilt. Der Wafer wird von einer Schleifvorrichtung geschliffen. Die Schleifvorrichtung beinhaltet einen Einspanntisch zum Halten des Wafers daran und eine Schleifeinheit zum Schleifen des Wafers auf dem Einspanntisch. Die Schleifeinheit beinhaltet eine Spindel und eine Schleifscheibe, die am unteren Ende der Spindel angebracht ist. Schleifsteine sind an der unteren Oberfläche der Schleifscheibe angebracht. Wenn die Schleifscheibe und der Einspanntisch, der den Wafer auf sich hält, um ihre jeweiligen Drehachsen gedreht werden, die im Wesentlichen parallel zueinander sind, und die Schleifscheibe abgesenkt wird, um die Schleifsteine in Kontakt mit dem Wafer zu bringen, wird der Wafer von den Schleifsteinen geschliffen.
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Wenn eine Rückseite des Wafers von den Schleifsteinen geschliffen wird, werden winzige Vertiefungen und Vorsprünge an der geschliffenen Rückseite des Wafers ausgebildet und die ausgebildete beschädigte Schicht im Wafer verursacht, dass Biegesteifigkeit der Bauelementchips verringert ist. Deswegen wird die geschliffene Rückseite des Wafers poliert, um die Vertiefungen und Vorsprünge und die beschädigte Schicht zu entfernen. Eine Poliervorrichtung zum Polieren eines Wafers beinhaltet einen Einspanntisch zum Halten des Wafers daran und ein Polierkissen zum Polieren des Wafers. Wenn das Polierkissen und der Einspanntisch, der den Wafer hält, um ihre jeweiligen Drehachsen gedreht werden, die im Wesentlichen parallel zueinander sind, und das Polierkissen so abgesenkt wird, dass es in Kontakt mit dem Wafer kommt, wird der Wafer vom Polierkissen poliert.
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Wafer können von einer Vorrichtung, die als die Schleifvorrichtung und die Poliervorrichtung funktioniert, geschliffen und poliert werden (siehe beispielsweise
JP 2013 - 226 625 A ). Die Vorrichtung beinhaltet eine Schleifscheibe und ein Polierkissen und schleift einen Wafer mit der Schleifscheibe und poliert den geschliffenen Wafer mit dem Polierkissen. Gemäß diesen Bearbeitungsvorrichtungen hält der Einspanntisch die Oberseite des Wafers, an der Bauelemente ausgebildet sind, und die Rückseite, an der keine Bauelemente ausgebildet sind, des Wafers liegt nach oben frei und die Rückseite des Wafers wird unter Bearbeitungsbedingungen, die im Vorhinein in die Bearbeitungsvorrichtung eingegeben worden sind, bearbeitet. Die Bearbeitungsbedingungen werden abhängig von der Art des Wafers, der Art der auszubildenden Bauelementchips und so weiter geeignet ausgewählt. Die Bearbeitungsbedingungen, die in die Bearbeitungsvorrichtung eingegeben worden sind, beinhalten beispielsweise den Durchmesser und die Dicke des Wafers, die Enddicke des bearbeiteten Wafers, die Drehgeschwindigkeiten der Schleifscheibe und des Polierkissens, die Drehgeschwindigkeit des Einspanntischs, die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit und so weiter.
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Für das Verständnis der vorliegenden Erfindung hilfreicher Stand der Technik kann in den folgenden Dokumenten gefunden werden:
- JP H10 - 284 449 A behandelt ein Verfahren, bei dem ein mit einem Schutzelement verbundener Waferkörper von der Seite seiner hinteren Oberfläche auf eine spezifizierte Dicke poliert wird. JP 2014 - 203 836 A behandelt ein Zielmusterfestlegungsverfahren zum Detektieren eines Schlüsselmusters an einem Werkstück. US 2016 / 0 059 375 A1 behandelt ein Waferüberprüfungsverfahren, bei dem ein Wafer nach einem Polieren überprüft wird.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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In der Bearbeitungsvorrichtung kann aus bestimmten Gründen ein Wafer, der nicht bearbeitet werden soll, zum Einspanntisch geliefert werden. Wenn der Wafer, der nicht zu bearbeitet werden soll, unter den Bearbeitungsbedingungen, die in die Bearbeitungsvorrichtung eingegeben worden sind, bearbeitet wird, dann wird der Wafer nicht wie gewünscht bearbeitet. Es ist daher wünschenswert, zu bestimmen, ob der in die Bearbeitungsvorrichtung geladene Wafer ein zu bearbeitender Wafer ist oder nicht, bevor der Wafer bearbeitet wird. Strukturelle Objekte wie beispielsweise Bauelemente oder dergleichen sind an der Oberseite des Wafers ausgebildet und die Art des Wafers kann durch Beobachten der Oberseite des Wafers und Bestätigen der strukturellen Objekte, die an der Oberseite ausgebildet sind, bestimmt werden. Allerdings ist es, da strukturelle Objekte wie beispielweise Bauelemente oder dergleichen generell nicht an der Rückseite des Wafers ausgebildet sind, schwierig, die Art des Wafers durch Beobachten der Rückseite des Wafers, der am Einspanntisch mit der Rückseite nach oben zeigend gehalten wird, zu bestimmen.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der obigen Probleme erreicht worden. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, zu bestimmen, ob ein in die Bearbeitungsvorrichtung eingeführter Wafer ein zu bearbeitender Wafer ist oder nicht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungsvorrichtung zum Schleifen oder Polieren einer Rückseite eines Wafers bereitgestellt, der strukturelle Objekte auf seiner Oberseite aufweist, die einen Einspanntisch, der den Wafer mit der Oberseite nach unten zeigend hält, eine Bearbeitungseinheit, die die Rückseite des am Einspanntisch gehaltenen Wafers, die nach oben freiliegt, schleift oder poliert, einen Kassettentragebereich, auf dem eine Kassette, in der ein Wafer untergebracht ist, getragen ist, eine Liefereinheit, die den Wafer aus der Kassette auf dem Kassettentragebereich herausnimmt und den Wafer zum Einspanntisch liefert, eine Infrarotkameraeinheit zum Aufnehmen eines Bildes des Wafers von seiner Rückseite und zum Erhalten eines Bildes, das die Oberseite des Wafers beinhaltet, eine Anzeigeeinheit, die verschiedene Informationspunkte anzeigt, und eine Steuereinheit beinhaltet, die den Einspanntisch, die Bearbeitungseinheit, den Kassettentragebereich, die Liefereinheit, die Infrarotkameraeinheit und die Anzeigeeinheit steuert, wobei die Steuereinheit eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der zu bestimmende Wafer, der aus der Kassette auf dem Kassettentragebereich herausgenommen wurde, ein zu bearbeitender Wafer ist oder nicht, und ein Informationsregister beinhaltet, das Information über ein Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer auf der Oberseite aufweisen muss, zum Senden der Information zur Bestimmungseinheit in sich registriert hat, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, die Infrarotkameraeinheit ein Bild des zu bestimmenden Wafers von seiner Rückseite aufnimmt, bevor er von der Bearbeitungseinheit bearbeitet wird, und ein Bild erhält, das die Oberseite des Wafers beinhaltet, und falls das Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer an der Oberseite aufweisen muss, im erhaltenen Bild gefunden wird, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der zu bestimmende Wafer ein zu bearbeitender Wafer ist, und falls das Muster der strukturellen Objekte, die ein zu bearbeitender Wafer an der Oberseite aufweisen muss, nicht im erhaltenen Bild gefunden wird, die Bestimmungseinheit bestimmt, dass der zu bestimmende Wafer kein zu bearbeitender Wafer ist, und die Anzeigeeinheit das bestimmte Ergebnis von der Bearbeitungseinheit anzeigt.
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Bevorzugt nimmt die Infrarotkameraeinheit ein Bild des zu bestimmenden Wafers oberhalb eines Pfads, entlang dessen sich der zu bestimmende Wafer bewegt, nachdem er aus der auf dem Kassettentragebereich platzierten Kassette herausgenommen wird, bis er vom Einspanntisch gehalten wird, auf.
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Die Bearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Infrarotkameraeinheit zum Aufnehmen eines Bildes des Wafers von seiner Rückseite. Sofern die Infrarotkameraeinheit eine Infrarotstrahlung, die durch den Wafer übertagen wird, einfangen kann, kann die Infrarotkameraeinheit ein Bild, das die Oberseite des Wafers beinhaltet, erhalten. Das Bild beinhaltet, beispielsweise, strukturelle Objekte, wie Bauelemente, Verbindungen, Elektroden und so weiter an der Oberseite des Wafers.
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Die Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet die Steuerungseinheit, welche die Bestimmungseinheit und das Informationsregister hat. Das Informationsregister hat eine Information über ein Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer auf der Oberseite aufweisen muss, in sich registriert. Die Bestimmungseinheit steuert die Infrarotkameraeinheit so, dass sie ein Bild der Oberseite des zu bestimmenden Wafers aufnimmt und ein Bild, das die Oberseite des Wafers beinhaltet, erhält, und empfängt die im Informationsregister registrierte Information. Wenn das Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer auf der Oberseite aufweisen muss, im von der Infrarotkameraeinheit erhaltenen Bild gefunden wird, dann bestimmt die Bestimmungseinheit, dass der zu bestimmende Wafer ein zu bearbeitender Wafer ist. Auf der anderen Seite bestimmt die Bestimmungseinheit, falls das Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer auf der Oberseite aufweisen muss, im von der Infrarotkameraeinheit erhaltenen Bild nicht gefunden wird, dass der zu bestimmende Wafer kein zu bearbeitender Wafer ist.
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Als Konsequenz ist die Bearbeitungsvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Lage, zu bestimmen, ob ein in die Bearbeitungsvorrichtung eingebrachter Wafer ein zu bearbeitender Wafer ist oder nicht.
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Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden klarer und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Perspektivenansicht, die schematisch den Aufbau einer Schleifvorrichtung darstellt;
- 2A ist eine Draufsicht, die schematisch beispielhaft ein Bild von strukturellen Objekten, die als Information in einem Informationsregister registriert sind, darstellt;
- 2B ist eine Perspektivenansicht, die schematisch die Art, in der ein Bild der Oberseite eines Wafers durch eine Infrarotkameraeinheit aufgenommen wird, zeigt;
- 3A ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel eines von der Infrarotkameraeinheit aufgenommenen Bildes zeigt, und
- 3B ist eine Ansicht, die schematisch ein anderes Beispiel eines von der Infrarotkameraeinheit aufgenommenen Bildes zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Eine Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines aus einem Halbleitermaterial, das mindestens bestimmte Infrarotstrahlungen durch sich überträgt, wie beispielsweise Silizium, SiC (Siliziumcarbid) oder dergleichen, hergestellten Wafers. Beispielsweise kann die Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Schleifvorrichtung zum Schleifen eines Wafers oder eine Poliervorrichtung zum Polieren eines Wafers sein. Eine Schleifvorrichtung wird beispielhaft im Folgenden als die Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 1 stellt schematisch in Perspektivansicht den Aufbau einer Schleifvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar.
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Ein aus einem Halbleitermaterial hergestellter, von der Schleifvorrichtung 2 zu schleifender Wafer 1 hat mehrere sich kreuzende, projizierte Teilungslinien an seiner Oberseite 1a. Die projizierten Teilungslinien unterteilen die Oberseite 1a in mehrere Bereiche, in denen mehrere jeweilige Bauelemente 5 (siehe 2B) wie ICs, LSI-Schaltkreise oder dergleichen angeordnet sind. Verbindungsschichten, Elektroden und so weiter zum Zuführen von elektrischen Signalen zu und Empfangen von elektrischen Signalen von den Bauelementen 5 sind auch an der Oberseite 1a des Wafers 1 angeordnet. Mit anderen Worten: Strukturelle Objekte, die die Bauelemente 5, die Verbindungen, die Elektroden und so weiter beinhalten, sind an der Oberseite 1a des Wafers 1 angeordnet. Ein Schutzband 3 ist auf die Oberseite 1a des Wafers 1 angebracht, um die Bauelemente 5 darauf zu schützen.
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Der Wafer 1 wird mit einem Laserstrahl, der eine Wellenlänge aufweist, die durch den Wafer 1 transmittieren kann, von seiner Rückseite 1b entlang der projizierten Teilungslinien bestrahlt. Der Laserstrahl wird an Positionen in einer vorgegebene Tiefe im Wafer 1 fokussiert, wobei er durch Multiphotonen-Absorption modifizierte Schichten in der Nähe der fokussierten Positionen entlang der projizierten Teilungslinien ausbildet. Wenn externe Kräfte auf den Wafer 1 mit den darin ausgebildeten modifizierten Schichten aufgebracht werden, werden Risse im Wafer 1 von den modifizierten Schichten in Dickenrichtung des Wafers 1 ausgebildet. Danach wird die Rückseite 1b des Wafers 1 von der Schleifvorrichtung 2 geschliffen und poliert, was den Wafer 1 dünn ausbildet, bis der Wafer 1 von den Rissen entlang der projizierten Teilungslinien in einzelne Bauelementchips, welche die jeweiligen Bauelemente 5 tragen, aufgeteilt wird.
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In vergangenen Jahren hat der Wafer 1 eine vergrößerte Größe, z.B. 300 mm quer, gehabt, beispielsweise, um eine vergrößerte Ausbeute von Bauelementchips vom Wafer 1 für eine höhere Produktivität an Bauelementchips zu erreichen. Der große Wafer 1 hat eine relativ große Dicke von, beispielsweise, 725 µm, sodass es nicht einfach ist, den Laserstrahl, der auf den Wafer 1 von seiner Rückseite 1b an Positionen in einer gewünschten Tiefe im Wafer 1 aufgebacht wird, um modifizierte Schichten darin auszubilden, zu fokussieren. Gemäß einer Lösung wird ein Vorschleifprozess am Wafer 1 ausgeführt, um den Wafer 1 auf eine Dicke im Bereich von 300 bis 600 µm zu schleifen, bevor der Laserstrahl auf den Wafer 1 aufgebracht wird. Nach dem Vorschleifprozess wird der Laserstrahl auf den Wafer 1 aufgebacht, um in ihm modifizierte Schichten auszubilden, und dann wird der Wafer 1 durch die Schleifvorrichtung 2 mit einer vorgegebenen Enddicke dünn ausgebildet.
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Die Schleifvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Infrarotkameraeinheit 40, die ein Bild der Oberseite 1a des Wafers 1 von seiner Rückseite 1b aufnimmt, bevor die Rückseite 1b des Wafers 1 geschliffen wird. Wenn die Rückseite 1b des Wafers 1 nicht flach, sondern, beispielsweise, matt ist, verursacht die Rückseite 1b, dass eine Infrarotstrahlung von der Infrarotkameraeinheit 40 reflektiert wird, sodass es sein kann, dass diese daher nicht in der Lage ist, ein klares Bild der Oberseite 1a aufzunehmen. Auf der anderen Seite ist die Rückseite 1b, wenn sie vorgeschliffen ist, flach und es ist weniger wahrscheinlich, dass sie eine Infrarotstrahlung, die von der Infrarotkameraeinheit 40 aufgebracht wird, um ein Bild der Oberseite 1a des Wafers 1 von seiner Rückseite 1b aufzunehmen, streut. Demgemäß ist es wünschenswert, dass die Rückseite 1b des Wafers 1 flach oder eben ausgebildet wird, bevor die Infrarotkameraeinheit 40 ein Bild der Oberseite 1a aufnimmt. Allerdings ist der von der Schleifvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu bearbeitende Wafer 1 nicht auf einen vorgeschliffenen Wafer beschränkt.
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Die Schleifvorrichtung 2 wird unten detailliert beschrieben. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Schleifvorrichtung 2 eine Basis 4, auf der ein scheibenförmiger Drehtisch 6 drehbar zum Drehen in einer horizontalen Ebene angebracht ist. Der Drehtisch 6 trägt auf seiner oberen Oberfläche drei Einspanntische 8, die in einem Winkel von 120 Grad zueinander in den Umfangsrichtungen des Drehtischs 6 beabstandet sind. Wenn der Drehtisch 6 um seine eigene Zentralachse gedreht wird, werden die Einspanntische 8 in einen Wafer-Lade-/Entlade-Bereich, einen Rauschleifbereich und einen Endschleifbereich verschoben, nachdem sie aus den Bereichen, in denen sie vorher positioniert waren, heraus geschoben worden sind. Wenn der Drehtisch 6 aufhört, sich um seine eigene Zentralachse zu drehen, bleiben die Einspanntische 8 in den Bereichen, in die sie geschoben worden sind. Im Wafer-Lade-/Entlade-Bereich wird ein zu schleifender Wafer 1 an einem der Einspanntische 8, der im Wafer-Lade-/Entlade-Bereich positioniert ist, platziert und ein Wafer 1, der geschliffen worden ist, wird vom Einspanntisch 8, der im Wafer-Lade-/Entlade-Bereich positioniert ist, entfernt. Im Rauschleifbereich führt eine Schleifeinheit (Bearbeitungseinheit) 10a einen Rauschleifvorgang an einem Wafer 1 am Einspanntisch 8, der im Rauschleifbereich positioniert ist, mit einer hohen Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit durch. Im Endschleifbereich führt eine Schleifeinheit (Bearbeitungseinheit) 10b einen Endschleifvorgang an einem Wafer 1 am Einspanntisch 8, der im Endschleifbereich positioniert ist, durch, um eine höhere Ebenheit der endgeschliffenen Oberfläche des Wafers 1 als eine Ebenheit der raugeschliffenen Oberfläche des Wafers 1 zu erreichen.
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Jeder der Einspanntische 8 hat einen in ihm definierten, nicht dargestellten, Saugkanal, der an einem Ende davon mit einer Saugquelle, nicht dargestellt, verbunden ist und an seinem anderen Ende mit einer Halteoberfläche 8a verbunden ist, die als die obere Oberfläche des Einspanntischs 8 vorgesehen ist. Die Halteoberfläche 8a ist aus einem porösen Material hergestellt. Wenn die Saugquelle in Betrieb ist, entwickelt sie einen negativen Druck, der durch den Saugkanal und die poröse Halteoberfläche 8a an einem Wafer 1 wirkt, der an ihr platziert ist, sodass der Einspanntisch 8 den Wafer 1 an sich unter Saugung hält.
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Die Schleifvorrichtung 2 beinhaltet auch ein Paar aufrechtstehender Säulen 22a und 22b an einem hinteren Endabschnitt der Basis 4, die die Schleifeinheiten 10a beziehungsweise 10b an ihren Frontseiten tragen. Die Schleifeinheiten 10a und 10b weisen jeweils vertikale Spindeln 14a und 14b auf, die sich vertikal erstrecken und obere Enden aufweisen, die mit Spindelmotoren 12a beziehungsweise 12b verbunden sind, welche die Spindeln 14a und 14b um ihre eigenen Zentralachsen drehen. Die Schleifeinheiten 10a und 10b weisen auch Scheibenbefestigungen 16a beziehungsweise 16b, die mit den unteren Enden der Spindeln 14a beziehungsweise 14b verbunden sind, und Schleifscheiben 18a und 18b auf, die an den unteren Oberflächen der Scheibenbefestigungen 16a beziehungsweise 16b angebracht sind. Die Schleifscheiben 18a und 18b weisen Sätze von Schleifsteinen 20a beziehungsweise 20b an ihren unteren Oberflächen zum Schleifen von Wafern 1 auf, die an den jeweiligen Einspanntischen 8 im Rauschleifbereich und dem Endschleifbereich gehalten werden. Die Schleifscheiben 18a und 18b sind durch Bearbeitungszufuhreinheiten 24a beziehungsweise 24b, die an den Säulen 22a beziehungsweise 22b angebracht sind, vertikal beweglich.
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Die Basis 4 beinhaltet einen erhöhten Vorderabschnitt, der höher ist als ihr Abschnitt, an dem der Drehtisch 6 installiert ist. Ein Paar Kassettentragtische (Kassettentragebereiche) 26a und 26b sind befestigt am Vorderende des erhöhten Vorderabschnitts der Basis 4 angebracht. Der Kassettentragtisch 26a trägt darauf eine Kassette 28a, die in sich beispielsweise zu schleifende Wafer 1 unterbringt, und der Kassettentragtisch 26b trägt auf sich eine Kassette 28b, die in sich beispielsweise Wafer unterbringt, die geschliffen worden sind. Ein Waferlieferroboter 30 ist am erhöhten Frontbereich der Basis 4 benachbart zu den Kassettentragtischen 26a und 26b installiert. Am erhöhten Vorderabschnitt der Basis 4 ist auch ein Positionierungstisch 32, der mehrere Positionierungsstifte, einen Waferlademechanismus (Waferladearm) 34, einen Waferentlademechanismus (Waferentladearm) 36 und eine Drehreinigungsvorrichtung 38 zum Reinigen und Drehtrockenen eines Wafers 1 aufweist, der geschliffen worden ist, angeordnet.
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Die Infrarotkameraeinheit 40 ist oberhalb der Basis 4 oberhalb eines Pfades, entlang dessen sich ein Wafer 1 von der Kassette 28a, die auf dem Kassettentragtisch 26a platziert ist, zum Einspanntisch 8 im Wafer-Lade-/EntladeBereich bewegt, angeordnet. Die Infrarotkameraeinheit 40 bringt eine Infrarotstrahlung auf die Rückseite 1b des Wafers 1 auf, nimmt Infrarotstrahlung, die durch den Wafer 1 transmittiert worden ist, auf und nimmt ein Bild der Oberseite 1a des Wafers 1 auf. Besonders ist die Infrarotkameraeinheit 40 in der Lage, ein Bild der strukturellen Objekte, beinhaltend Bauelemente 5 und so weiter auf der Oberseite 1a des Wafers 1 aufzunehmen.
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Eine Steuerungseinheit 42 der Schleifvorrichtung 2 wird unten beschrieben. Die Steuerungseinheit 42 ist mit verschiedenen Komponenten der Schleifvorrichtung 2 verbunden und hat eine Funktion, diese Komponenten zu steuern. Die Steuerungseinheit 42 hat Bearbeitungsbedingungen, die im Vorhinein in diese eingegeben worden sind, um zu bearbeitende Wafer 1 zu bearbeiten. Die Steuerungseinheit 42 steuert die Komponenten gemäß den Bearbeitungsbedingungen. Die Bearbeitungsbedingungen beinhalten, beispielsweise, die Durchmesser und Dicken von Wafern, die Enddicken der bearbeiteten Wafer, die Drehgeschwindigkeiten der Schleifscheiben und der Polierkissen, die Drehgeschwindigkeiten der Einspanntische, die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeiten und so weiter. Die Steuerungseinheit 42 hat auch eine Funktion, zu bestimmen, ob ein Wafer 1, der aus der Kassette 28a auf den Kassettentragtisch 26a entladen worden ist, ein von der Schleifvorrichtung 2 zu bearbeitender Wafer 1 ist oder nicht.
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Die Steuerungseinheit 42 beinhaltet eine Bestimmungseinheit 42a zum Bestimmen, ob ein zu bestimmender Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist oder nicht, und ein Informationsregister 42b, das in sich Informationen über ein Muster von strukturellen Objekten wie Bauelemente 5 und so weiter registriert, die ein zu bearbeitender Wafer 1 auf seiner Oberseite 1a aufweisen muss. Das Informationsregister 42b hat eine Funktion, die Information zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bestimmungseinheit 42a bestimmt, zur Bestimmungseinheit 42a zu senden.
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Die im Informationsregister 42b registrierte Information steht beispielsweise für ein von der Infrarotkameraeinheit 40 aufgenommenes Bild eines Wafers 1, der bearbeitet werden soll. Das Bild kann ein von einem Wafer 1 außerhalb der Schleifvorrichtung 2 aufgenommenes und zum Informationsregister 42b gesendetes Bild sein. 2A ist eine Draufsicht, die beispielhaft schematisch ein Bild 7 von strukturellen Objekten, die als Information im Informationsregister 42b registriert sind, darstellt. Das Bild 7 beinhaltet strukturelle Objekte 9 wie Bauelemente, Verbindungen, Elektroden und so weiter. Das Informationsregister 42b kann Bilder von Oberseiten 1a von Wafern 1 von verschiedenen Arten aufweisen, die im Vorhinein registriert worden sind. In einem solchen Fall, dass der Bediener der Schleifvorrichtung 2 die Art eines zu bearbeitenden Wafers 1 in die Kontrolleinheit 42 eingibt, wird die Art des Wafers 1, die durch das Bild dargestellt wird, das vom Informationsregister 42b zur Bestimmungseinheit 42a zu senden ist, bestimmt. Es kann sein, dass die Information, die im Informationsregister 42b registriert wird, keine Bilder sind. Beispielsweise kann die Information, die im Informationsregister 42b registriert ist, Information über Abmessungen von charakteristischen Bereichen von strukturellen Objekten auf dem Wafer 1 und Zeichnungen von strukturellen Objekten sein. Wie oben beschrieben, steht die Information über ein Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer 1 auf seiner Oberseite 1a aufweisen muss, für verschiedene Informationspunkte, die benutzt werden können, um aus einem von der Infrarotkameraeinheit 40 aufgenommenem Bild zu bestimmen, ob der im Bild enthaltene Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist oder nicht.
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Die Bestimmungseinheit 42a empfängt vom Informationsregister 42b die Information über den zu bearbeitenden Wafer 1 zum Zeitpunkt, wenn die Bestimmungseinheit 42a einen zu bearbeitenden Wafer 1 bestimmt. Die Bestimmungseinheit 42a steuert die Infrarotkameraeinheit 40 so, dass sie ein Bild des zu bestimmenden Wafers 1 von seiner Rückseite 1b aufnimmt und ein Bild, das die Oberseite 1a des zu bestimmenden Wafers 1 enthält, erhält. Die Bestimmungseinheit 42a bestimmt, ob das angefertigte Bild, das die Oberseite 1a des zu bestimmenden Wafers 1 enthält, ein Muster von strukturellen Objekten aufweist, das ein zu bearbeitender Wafer 1 auf seiner Oberseite 1a aufweisen muss, oder nicht. Wenn die Bestimmungseinheit 42a ein Bild des zu bearbeitenden Wafers 1 als Information vom Informationsregister 42b empfängt, dann vergleicht die Bestimmungseinheit 42a das vom Informationsregister 42b empfangene Bild und das von der Infrarotkameraeinheit 40 erhaltene Bild gemäß einem Prozess wie einem Mustervergleich oder dergleichen miteinander. Wenn die verglichenen Bilder miteinander übereinstimmen, das heißt, falls ein Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer 1 aufweisen muss, am zu bestimmenden Wafer 1 gefunden wird, dann bestimmt die Bestimmungseinheit 42a, dass der zu bestimmende Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist. Wenn die verglichenen Bilder miteinander übereinstimmen, das heißt, falls ein Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer 1 aufweisen muss, nicht am zu bestimmenden Wafer 1 gefunden wird, dann bestimmt die Bestimmungseinheit 42a, dass der zu bestimmende Wafer 1 kein zu bearbeitender Wafer 1 ist.
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Die Schleifvorrichtung 2 beinhaltet ferner eine Anzeigeeinheit 44, die mit der Bestimmungseinheit 42a verbunden ist. Die Anzeigeeinheit 44 kann eine Warnleuchte, ein Warnsummer oder eine Anzeigetafel sein. Die Anzeigeeinheit 44 zeigt dem Bediener der Schleifvorrichtung 2 den Zustand oder dergleichen der Schleifvorrichtung 2 an. Die Anzeigeeinheit 44 hat eine Funktion, das bestimmte Ergebnis von der Bestimmungseinheit 42a anzuzeigen. Beispielsweise zeigt die Anzeigeeinheit 44, wenn die Bestimmungseinheit 42a bestimmt, dass der zu bestimmende Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist, da die Schleifeinheiten 10a und 10b einen Schleifvorgang durchführen können, das bestimmte Ergebnis durch Nicht-Ausgeben einer Warnung oder dergleichen an. Auf der anderen Seite zeigt die Anzeigeeinheit 44, wenn die Bestimmungseinheit 42a bestimmt, dass der zu bestimmende Wafer 1 kein zu bearbeitender Wafer 1 ist, da aus einem unter den gegebenen Bearbeitungsbedingungen durchgeführten Schleifvorgang kein gewünschtes Bearbeitungsergebnis erreicht wird, das bestimmte Ergebnis durch Ausgeben einer Warnung oder dergleichen an.
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Beispielsweise emittiert die Anzeigeeinheit 44 rotes Licht, um eine Warnung auszugeben, falls die Anzeigeeinheit 44 eine Warnleuchte ist. Wenn die Anzeigeeinheit 44 ein Warnsummer ist, dann emittiert die Anzeigeeinheit 44 ein Summgeräusch, um eine Warnung auszugeben. Wenn die Anzeigeeinheit 44 eine Anzeigetafel ist, dann zeigt die Anzeigeeinheit 44 das bestimmte Ergebnis an.
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Wenn die Bestimmungseinheit 42a bestimmt, dass der zu bestimmende Wafer 1 kein zu bearbeitender Wafer 1 ist, dann führt die Schleifvorrichtung 2 keinen Schleifvorgang am Wafer 1 aus und liefert den Wafer 1 beispielsweise zur Kassette 28a auf dem Kassettentragtisch 26a.
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Wie oben beschrieben, beinhaltet die Schleifvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Infrarotkameraeinheit 40 zum Aufnehmen eines Bildes von der Oberseite 1a des zu bestimmenden Wafers 1 und die Steuerungseinheit 42, welche die Bestimmungseinheit 42a und das Informationsregister 42b beinhaltet. Deswegen kann die Schleifvorrichtung 2 bestimmen, ob der eingeführte Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist oder nicht, und kann einen geeigneten Schleifvorgang unter den gegebenen Bearbeitungsbedingungen durchführen.
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Ein Bearbeitungsverfahren eines Wafers 1, das von der wie oben beschrieben aufgebauten Schleifvorrichtung 2 ausgeführt werden kann, wird unten beschrieben. Zuerst wird die Kassette 28a, die in sich Wafer 1 unterbringt, auf dem Kassettentragtisch 26a platziert. Dann wird ein Wafer 1 aus der Kassette 28a herausgenommen und durch den Waferlieferroboter 30 zum Positionierungstisch 32 geliefert, durch den der Wafer 1 an einer Position platziert wird. Danach platziert der Waferlademechanismus 34 den Wafer 1 auf dem Einspanntisch 8, der im Wafer-Lade-/Entlade-Bereich positioniert ist. Die obige Abfolge von Liefern des Wafers 1 von der Kassette 28a bis zum Platzieren des Wafers 1 auf dem Einspanntisch 8 wird als ein Ladeschritt bezeichnet. Der in der Kassette 28a untergebrachte Wafer 1 hat den Schutzfilm 3, der an der Oberseite 1a haftet, wobei die Rückseite 1b oder die Oberseite 1a nach oben zeigen. Wenn die Oberseite 1a in der Kassette 28a nach oben zeigt, dann dreht der Waferlieferroboter 30 den Wafer 1 um, bevor er den Wafer 1 zum Positionierungstisch 32 liefert.
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Gemäß dem Bearbeitungsverfahren des Wafers 1 werden ein Bildaufnahmeschritt und ein Bestimmungsschritt während des Ladeschritts ausgeführt. Der Bildaufnahmeschritt kann ausgeführt werden, während der Wafer 1 vom Waferlieferroboter 30 gehalten wird oder während der Wafer 1 auf dem Positionierungstisch 32 positioniert wird. Im Bildaufnahmeschritt nimmt die Infrarotkameraeinheit 40 ein Bild des Wafers 1 von seiner Rückseite 1b auf und erhält ein Bild, das die Oberseite 1a des zu bestimmenden Wafers 1 beinhaltet. Im Bildaufnahmeschritt nimmt die Infrarotkameraeinheit 40 zuerst ein Bild der Oberseite 1a des Wafers 1 auf, indem sie eine Linse mit geringer Vergrößerung benutzt, die in der Lage ist, den zu bestimmenden Wafer in einer Weitwinkelansicht zu sehen, und ermittelt die generelle Positionsbeziehung zwischen den strukturellen Objekten auf der Oberseite 1a des Wafers 1. Dann erhält die Infrarotkameraeinheit 40 ein Bild an, das strukturelle Objekte in einem im unten beschriebenen Bestimmungsschritt zu benutzenden Bereich klar darstellt, indem sie anstelle der Linse mit geringer Vergrößerung eine Linse mit hoher Vergrößerung benutzt, die in der Lage ist, die strukturellen Objekte klar zu sehen. Der Bildaufnahmeschritt kann alternativ durchgeführt werden, indem nur eine einzige Linse benutzt wird. Wenn die Infrarotkameraeinheit 40 ein Bild der Oberseite 1a des Wafers 1 von der Oberseite 1a aufnimmt, dann besteht eine Möglichkeit, dass der Schutzfilm 3 eine Infrarotstrahlung behindern kann, und es kann sein, dass das aufgenommene Bild die strukturellen Objekte auf der Oberseite 1a nicht beinhaltet.
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Dem Bildaufnahmeschritt folgt der Bestimmungsschritt. Im Bestimmungsschritt erhält die Bestimmungseinheit 42a das Bild von der Infrarotkameraeinheit 40 und extrahiert Information über einen zu bearbeitenden Wafer 1 aus dem Informationsregister 42b. Die Bestimmungseinheit 42a bestimmt aufgrund des Bildes und der Information, ob der im Ladeschritt eingeführte Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist oder nicht.
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Beispiele des Bestimmungsschritts werden unten beschrieben. 3A ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel eines von der Infrarotkameraeinheit 40 aufgenommenen Bildes darstellt. Das Informationsregister 42b hat das in 2A dargestellte Bild 7 in sich registriert. Wenn die Infrarotkameraeinheit 40 ein in 3A dargestelltes Bild 7a erhält, dann bestimmt die Bestimmungseinheit 42a, dass der eingeführte Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist, da das Muster der strukturellen Objekte 9, die im Bild 7 enthalten sind, mit dem Muster der strukturellen Objekte 9a, die im Bild 7a enthalten sind, übereinstimmt. 3B ist eine Ansicht, die schematisch ein anderes Beispiel eines von der Infrarotkameraeinheit 40 aufgenommenen Bildes darstellt. Wenn die Infrarotkameraeinheit 40 ein in 3B dargestelltes Bild 7b erhält, dann bestimmt die Bestimmungseinheit 42a, dass der eingeführte Wafer 1 kein zu bearbeitender Wafer 1 ist, da das Muster der strukturellen Objekte 9, die im Bild 7 enthalten sind, das im Informationsregister 42b registriert ist, nicht mit dem Muster der strukturellen Objekte 9b, das im Bild 7b enthalten ist.
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Dem Bestimmungsschritt folgt ein Anzeigeschritt. Im Anzeigeschritt zeigt die Anzeigeeinheit 44 das bestimmte Ergebnis von der Bestimmungseinheit 42a an. Wenn die Bestimmungseinheit 42a im Bestimmungsschritt bestimmt, dass der in die Schleifvorrichtung 2 eingeführte Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist, dann wird ein Schleifschritt ausgeführt. Im Schleifschritt wird der eingeführte Wafer 1 nacheinander an den Einspanntischen 8 im Rauschleifbereich und im Endschleifbereich gehalten, in denen der Wafer 1 nacheinander von den Schleifeinheiten 10a und 10b geschliffen wird.
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Gemäß dem obigen Bearbeitungsverfahren wird der in die Schleifvorrichtung 2 eingeführte Wafer 1 geschliffen, nachdem er als zu bearbeitender Wafer 1 bestätigt wurde. Deswegen kann der Wafer 1 unter geeigneten Bearbeitungsbedingungen bearbeitet werden und der wie gewünscht bearbeitete Wafer 1 wird erhalten.
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Ferner kann das Informationsregister 42b der Schleifvorrichtung 2 zusätzlich zu Informationen über ein Muster von strukturellen Objekten, die ein zu bearbeitender Wafer 1 aufweisen muss, in sich Bearbeitungsbedingungen einer Bearbeitungsabfolge, die am zu bearbeitenden Wafer 1 durchzuführen ist, zusammen mit der Information über das Muster von strukturellen Objekten registriert haben. In einem solchen Fall, dass die Bestimmungseinheit 42a bestimmt, dass der zu bestimmende Wafer 1 ein zu bearbeitender Wafer 1 ist, sendet die Steuerungseinheit 42 die Bearbeitungsbedingungen, die im Informationsregister 42b zusammen mit der Information registriert sind, zu den Schleifeinheiten 10a und 10b. Die Schleifeinheiten 10a und 10b führen dann Schleifvorgänge am Wafer 1 gemäß von der Steuerungseinheit 42 empfangenen Bearbeitungsbedingungen durch.
