JP2008288423A - ウェーハの検査方法及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ウェーハの電極付近に切削屑等の異物が付着しているかどうかを効率よく検査できるようにする。
【解決手段】
複数のエレメントが整列状態で配設されたラインセンサを用いてストリートに沿って走査を行い、走査によって取得した画像情報からストリートの側方に形成された電極付近の異物の付着状態を判定する。ラインセンサを用いることで、デバイスの良否を効率良く判定することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウェーハに付着した異物の付着状態を検査する方法及び装置に関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウェーハは、ダイシングにより個々のデバイスに分割され、リードフレーム等にマウントされた後にパッケージングされ、各種電子機器に利用されている。各デバイスの表面には、リードフレーム等との電気的接続を可能とするために、ストリートに沿って複数の電極が形成されている。

ところが、製造の過程でデバイスに切削屑、研削屑等の異物が付着することがあり、付着した異物がデバイスの品質を低下させるという問題がある。そこで、付着した切削屑等の異物を検出するための手法も提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１―１７３９９３号公報

しかし、デバイスの集積度が向上し、小型化が進むにつれて、電極間の間隔が例えば５０μｍ〜１０μｍと狭くなってきているため、切削屑等の異物が電極間の隙間に付着して当該電極同士を短絡させるという問題が生じている。

一方、異物が付着しているかどうかを顕微鏡等によりチェックするのでは効率が悪く、生産性を低下させる原因となる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、電極付近に切削屑等の異物が付着しているかどうかを効率よく検査できるようにすることである。

第一の発明は、複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウェーハをストリートに沿って検査するウェーハの検査方法に関するもので、複数のエレメントが整列状態で配設されたラインセンサを用いてストリートに沿って走査を行い、走査によって取得した画像情報からストリートの側方に形成された電極付近の異物の付着状態を判定する。

第二の発明は、複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハの表面を検査する検査手段と、検査すべき領域と該検査手段とを位置合わせするアライメント手段とを少なくとも備えた検査装置に関するもので、検査手段は、複数のエレメントが整列状態で配設されたラインセンサと、ラインセンサの走査によって取得した画像情報を表示する表示手段と、画像情報を記録する記録手段とから少なくとも構成される。この検査装置には、ストリートの側方に形成された電極の良否を判定する判定手段が含まれることが望ましい。また、ラインセンサの走査方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交するストリートの幅方向をＹ軸方向とした場合に、チャックテーブルを該Ｘ軸方向に移動させるチャックテーブル駆動手段と、検査手段を該Ｙ軸方向に移動させる割り出し送り手段と、複数のウェーハが収容されたカセットが載置されるカセット載置テーブルと、カセットからウェーハを搬出する搬出手段と、搬出手段によって搬出されたウェーハが仮置きされる仮置きテーブルと、仮置きテーブルに仮置きされたウェーハをチャックテーブルに搬送する搬送手段とが含まれることが望ましい。

本発明では、ラインセンサを用いてストリートの側方に形成された電極を走査することにより、異物の付着状態に基づいて電極の良否を効率良く判定することができる。また、ウェーハのダイシング後に検査装置を用いてウェーハの検査をする場合は、検査装置におけるウェーハの走査の速度をダイシング装置における加工速度に対応するようにすれば、ダイシングとタイミングを合わせてウェーハの検査をすることができ、生産性が高くなる。

図１に示す検査装置１は、ウェーハに付着した異物を検出する機能を有する装置であり、ウェーハを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハの画像情報から表面を検査する検査手段３と、ウェーハの検査すべき領域を検出して検査手段との位置合わせをするアライメント手段４と、複数のウェーハが収容されたカセット５ａが載置されるカセット載置テーブル５と、カセット５ａからウェーハを搬出する搬出手段６と、搬出手段６によって搬出されたウェーハが仮置きされる仮置きテーブル７と、仮置きテーブル７に載置されたウェーハをチャックテーブル２に搬送する搬送手段８とを備えている。また、図２に示すように、チャックテーブル２は、チャックテーブル駆動手段９によって駆動されてＸ軸方向に移動可能となっており、検査手段３は、割り出し送り手段１０によって駆動されてＸ軸方向に対して直交する方向であるＹ軸方向に移動可能となっている。

図２に示すように、チャックテーブル駆動手段９は、Ｘ軸方向に配設されたボールネジ９０と、ボールネジ９０と平行に配設された一対のガイドレール９１と、ボールネジ９０の一端に連結されボールネジ９０を回動させるモータ９２と、図示しない内部のナットがボールネジ９０に螺合すると共に下部がガイドレール９１に摺接するスライド板９３と、スライド板９３の上に固定されチャックテーブル２を回動させるパルスモータを内部に有する回転駆動部９４とから構成され、モータ９２の駆動によりボールネジ９０が回動するのに伴いスライド板９３ガイドレール９１にガイドされてＸ軸方向に移動し、チャックテーブル２もＸ軸方向に移動する構成となっている。

図２に示すように、割り出し送り手段１０は、Ｙ軸方向に配設されたボールネジ１００と、ボールネジ１００と平行に配設された一対のガイドレール１０１と、ボールネジ１００の一端に連結されボールネジ１００を回動させるパルスモータ１０２と、図示しない内部のナットがボールネジ１００に螺合すると共に側部がガイドレール１０１に摺接するスライド板１０３と、スライド板１０３に配設された昇降手段１０４とから構成され、パルスモータ１０２の駆動によりボールネジ１００が回動するのに伴いスライド板１０３ガイドレール１０１にガイドされてＹ軸方向に移動し、昇降手段１０４もＹ軸方向に移動する構成となっている。

昇降手段１０４は、Ｚ軸方向に配設されたボールネジ１０４ａと、ボールネジ１０４ａと平行に配設された一対のガイドレール１０４ｂと、ボールネジ１０４ａの一端に連結されボールネジ１０４ａを回動させるパルスモータ１０４ｃと、図示しない内部のナットがボールネジ１０４ａに螺合すると共に側部がガイドレール１０４ｂに摺接する昇降部１０４ｄとから構成され、昇降部１０４ｄにはアライメント手段４及び検査手段３が固定されている。

アライメント手段４は、ウェーハを撮像する撮像部４０を有している。一方、検査部３には、図示の例ではＹ軸方向に直線状に複数のエレメントが整列したエレメント列３０ａを有するラインセンサ３０を備えている。図３に示すように、エレメント列３０ａは、撮像部４０のＸ軸方向の延長線上に位置しており、エレメントは、例えば長さ５ｍｍの直線に５０００個の画素が直列に並んだＣＣＤである。

図３に示すように、検査手段３には、ラインセンサ３０が取得した画像情報を画面表示する表示手段３１と、取得した画像情報を記録する記録手段３２と、取得した画像情報からウェーハに形成された電極の良否を判定する判定手段３３とを備えている。

図１に示すように、搬送手段８は、Ｙ軸方向に架設されたレール８０と、レール８０に沿って移動する移動部８１と、フレームＴを吸着して昇降する吸着部８２とを備えており、吸着部８２は、少なくとも仮置きテーブル７とチャックテーブル２との間を移動することができる。

図１に示すように、検査対象のウェーハＷは、テープＴを介してリング状のフレームＦと一体となった状態でカセット５ａに複数収容されており、カセット載置テーブル５の昇降によって搬出されるウェーハの高さが調整される。そして、搬出手段６がフレームＦを挟持してＹ軸方向に移動し、挟持状態を解除して仮置きテーブル７にウェーハＷを載置する。

次に、吸着部８２が下降してフレームＦを吸着し、吸着部８２が上昇した後に移動部８１が移動してチャックテーブル２の直上までウェーハＷを搬送し、吸着部８２を下降させて吸着を解除することにより、フレームＦと一体となったウェーハＷがチャックテーブル２に載置され保持される。

ウェーハＷを保持したチャックテーブル２は、Ｘ軸方向に移動し、ウェーハＷをアライメント手段４の直下に位置させ、撮像部４０がウェーハＷの表面を撮像し、予めメモリ等に記憶させた画像情報とのパターンマッチングによって、例えば図４に示すストリートＳを検出し、ストリートＳの中央とラインセンサ３０のエレメント（感光部）３０ａとのＹ軸方向（ストリートＳの幅方向）の位置合わせを行う。

図４の表示例では、縦横に形成されたストリートＳによって区画されたデバイス領域Ｄに、電極の一種であるボンディングパッドＢがストリートＳの側方に整列して形成されている。また、ストリートＳは既に切削されて切削溝Ｇが形成されている。

ウェーハＷに異物が付着しているかどうかを検査する際には、チャックテーブル２をエレメント列３０ａに直交する方向であるＸ軸方向に移動させながらラインセンサ３０によってストリートに沿った走査を行い、走査したストリートの両側方に形成された電極を含む画像情報を取得する。このとき、チャックテーブル２の移動速度は、例えば５０ｍｍ／秒とする。

取得した画像情報は、表示手段３１に表示させることができる。オペレータは、表示手段３１を見ることにより、切削屑等の異物が付着しているかどうかを確認することができ、これによって隣接する電極が短絡するのを防止することができる。例えば、各ボンディングパッドの直径が５μｍ、隣接するボンディングパッドの中心間の間隔が１０μｍであり、ボンディングパッド間に直径が５〜１０μｍほどの異物が付着していれば、ボンディングパッド同士は短絡する。

また、取得した画像情報は、記録手段３２に記録することができる。判定手段３３では、例えば取得した画像情報に対して二値化処理等を施すことにより、ボンディングパッドＢの形状及び大きさを認識することができる。そして、画像情報のうちボンディングパッドＢを構成する画素の数から面積を算出し、面積が他のボンディングパッドより大きいものがあれば、そのボンディングパッドに異物が付着していると判断することができる。そして、画像情報のＸ座標及びＹ座標によって、異物が付着しているボンディングパッドを特定することできる。このように、オペレータが表示手段３１を見なくても、判定手段３３によって自動的に判定することができる。特にラインセンサは分解能が高いため、正確な判定が可能となる。

１本のストリートの両側の検査が終了した後は、割り出し送り手段１０によって検査手段３をＹ軸方向に移動させて割り出し送りを行い、次のストリートの両側の画像情報を取得して同様の検査を行う。割り出し送りをしながらこうして次々と検査を行い、更にチャックテーブル２を９０度回転させた後に同様の処理を行うと、ウェーハＷの全面について検査を行うことができる。

なお、上記の例では、エレメントが一直線状に整列して構成されるラインセンサを１つ用いて１本のストリートの両側方の電極を含む画像情報を取得していく場合について説明したが、このようなラインセンサを複数配設すれば、複数のストリートの両側方の電極の画像情報を一度に取得することができ、効率的である。

また、ウェーハのダイシング後に検査装置１を用いてウェーハの検査をする場合は、検査装置１におけるウェーハの走査の速度がダイシング装置における加工速度に対応するようにすれば、ダイシングとタイミングを合わせてウェーハの検査をすることができ、生産性が高くなる。例えば、ウェーハを保持するチャックテーブルがＸ軸方向に移動し、切削ブレードを備えた切削手段がＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する構成のダイシング装置を用いる場合は、切削ブレードによる１本のストリートの切削に要する時間（チャックテーブルの一往復に要する時間）と、検査装置１における１本のストリートの走査に要する時間とが等しくなるように、両チャックテーブルの送り速度を調整すればよい。

検査装置の一例の一部を示す斜視図である。 検査装置の要部を拡大して示す斜視図である。 検査手段の構成の一例を示す説明図である。 取得した画像情報の一例を示す説明図である。

符号の説明

１：検査装置
２：チャックテーブル
３：検査装置
３０：ラインセンサ ３０ａ：エレメント列
３１：表示手段 ３２：記録手段 ３３：判定手段
４：アライメント手段 ４０：撮像部
５：カセット載置テーブル ５ａ：カセット
６：搬出手段
７：仮置きテーブル
８：搬送手段
８０：レール ８１：移動部 ８２：吸着部
９：チャックテーブル駆動手段
９０：ボールネジ ９１：ガイドレール ９２：モータ ９３：スライド板
９４：回転駆動部
１０：割り出し送り手段
１００：ボールネジ １０１：ガイドレール １０２：パルスモータ
１０３：スライド板 １０４：昇降手段
Ｗ：ウェーハ
Ｓ：ストリート Ｄ：デバイス Ｂ：ボンディングパッド Ｇ：切削溝

Claims (4)

1. 複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウェーハを該ストリートに沿って検査するウェーハの検査方法であって、
   複数のエレメントが整列状態で配設されたラインセンサを用いて該ストリートに沿って走査を行い、
   該走査によって取得した画像情報から該ストリートの側方に形成された電極付近の異物の付着状態を判定するウェーハの検査方法。
2. 複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウェーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハの表面を検査する検査手段と、検査すべき領域と該検査手段とを位置合わせするアライメント手段とを少なくとも備えた検査装置であって、
   該検査手段は、複数のエレメントが整列状態で配設されたラインセンサと、該ラインセンサの走査によって取得した画像情報を表示する表示手段と、該画像情報を記録する記録手段とから少なくとも構成される検査装置。
3. 前記ストリートの側方に形成された電極の良否を判定する判定手段が含まれる請求項２に記載の検査装置。
4. 前記ラインセンサの走査方向をＸ軸方向、該Ｘ軸方向に直交する前記ストリートの幅方向をＹ軸方向とした場合に、
   前記チャックテーブルを該Ｘ軸方向に移動させるチャックテーブル駆動手段と、
   前記検査手段を該Ｙ軸方向に移動させる割り出し送り手段と、
   複数のウェーハが収容されたカセットが載置されるカセット載置テーブルと、
   該カセットからウェーハを搬出する搬出手段と、
   該搬出手段によって搬出されたウェーハが仮置きされる仮置きテーブルと、
   該仮置きテーブルに仮置きされたウェーハを該チャックテーブルに搬送する搬送手段と
   が含まれる請求項２または３に記載の検査装置。

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