JP2014154708A - Method and device for detecting crack of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエーハの割れを検出する割れ検出方法及び割れ検出装置に関する。 The present invention relates to a crack detection method and a crack detection apparatus for detecting a crack in a wafer.
IC、LSI等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが格子状に形成された分割予定ライン(ストリート)によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 Semiconductor wafers defined by dividing lines (streets) in which a number of devices such as ICs and LSIs are formed on the surface and each device is formed in a lattice shape are ground to a predetermined thickness by a grinding machine. After being processed, the line to be divided is cut by a dicing apparatus to be divided into individual devices, and the divided devices are widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエ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エーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールが回転可能に装着された研削手段とを備えていて、ウエーハを高精度に所望の厚みに研削できる。 A grinding apparatus for grinding a back surface of a wafer includes a chuck table for holding a wafer, and a grinding means on which a grinding wheel having a grinding wheel for grinding the wafer held on the chuck table is rotatably mounted. The wafer can be ground to a desired thickness with high accuracy.
しかし、ウエーハを研削している際、又はウエーハを乾式或いは湿式で研磨している際に、研削砥石、研磨布に目詰まりが生じたり、研削砥石を構成する砥粒を含む塊が研削砥石から脱落したり、或いは研削水、研磨液の掛かり具合が変化したりするのに起因して、ウエーハに予測しえない負荷がかかり、肉眼では確認できない微細な割れがウエーハの内部又は外部に生じるという問題がある。 However, when grinding the wafer, or when polishing the wafer dry or wet, clogging occurs in the grinding wheel and polishing cloth, or a lump containing abrasive grains constituting the grinding wheel is removed from the grinding wheel. Due to falling off or changing the degree of application of grinding water or polishing liquid, unpredictable load is applied to the wafer, and minute cracks that cannot be confirmed with the naked eye occur inside or outside the wafer. There's a problem.
ウエーハに微細な割れが発生すると、ウエーハをダイシングテープに貼着して環状フレームで支持する際にウエーハが完全に割れて作業の効率を低下させたり、ダイシングテープを介して環状フレームで支持されたウエーハをダイシングしている際にウエーハが割れ、その結果分割予定ラインにずれが生じて不良デバイスを多量に発生させたりするという問題がある。 When fine cracks occur in the wafer, when the wafer is attached to the dicing tape and supported by the annular frame, the wafer is completely broken to reduce the work efficiency, or the wafer is supported by the annular frame via the dicing tape. There is a problem that the wafer is cracked when dicing the wafer, and as a result, a line to be divided is displaced and a large number of defective devices are generated.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な方法でウエーハの割れを検出可能なウエーハの割れ検出方法及び割れ検出装置を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a wafer crack detection method and a crack detection apparatus capable of detecting a wafer crack by a simple method.
請求項1記載の発明によると、ウエーハの割れを検出するウエーハの割れ検出方法であって、ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体とを備えたウエーハ保持手段を準備するウエーハ保持手段準備ステップと、該ウエーハ保持手段の該保持面でウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、該保持手段でウエーハを保持しながら該発光体を発光させる発光ステップと、該発光ステップを実施中に、該ウエーハ保持手段に保持されたウエーハに対面して配設された撮像手段で該ウエーハを撮像する撮像ステップと、該撮像ステップで得られた撮像画像から、該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出する割れ目検出ステップと、を備えたことを特徴とするウエーハの割れ検出方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a wafer crack detection method for detecting a wafer crack, wherein a transparent or translucent holding member that holds the entire surface of the wafer is disposed on the opposite side of the holding surface of the holding member. A wafer holding means preparing step for preparing a wafer holding means provided with a light emitter, a wafer holding step for holding the wafer on the holding surface of the wafer holding means, and holding the wafer by the holding means. A light emission step for causing the light emitter to emit light, an imaging step for imaging the wafer with an imaging means disposed facing the wafer held by the wafer holding means during the light emission step, and an imaging step A crack detection step for detecting, as a crack in the wafer, a portion where light from the light emitter leaks from the obtained captured image in a region where the wafer is located Cracking method for detecting a wafer, characterized in that it comprises a are provided.
請求項3記載の発明によると、ウエーハの割れ検出装置であって、ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体と、を有するウエーハ保持手段と、該ウエーハ保持手段の該保持面と対面し、該発光体が発光した状態で該保持面に保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した撮像画像を解析する画像解析手段と、を備え、該画像解析手段は、該撮像画像から該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出することを特徴とするウエーハの割れ検出装置が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wafer crack detection device, comprising: a transparent or translucent holding member that holds the entire surface of the wafer; and a light emitter disposed on the opposite side of the holding surface of the holding member; A wafer holding means, an imaging means that faces the holding surface of the wafer holding means and images the wafer held on the holding surface in a state where the light emitter emits light, and an image picked up by the imaging means Image analysis means for analyzing an image, and the image analysis means detects a portion where light from the light emitter leaks as a crack in the wafer in a region where the wafer is located from the captured image. A wafer crack detection device is provided.
本発明によると、ウエーハの割れ目から光が漏れることを利用して、下側に発光体が配設されたウエーハ保持手段で保持したウエーハを撮像手段で撮像し、撮像画像の漏れ光を検出することで、容易に自動的にウエーハの割れを検出することができる。 According to the present invention, utilizing the fact that light leaks from the cracks in the wafer, the wafer held by the wafer holding means having the light emitter disposed on the lower side is imaged by the imaging means, and the leaked light in the captured image is detected. As a result, it is possible to easily and automatically detect cracks in the wafer.
これによって、自動的に割れたウエーハをより分けることが可能となるため、例えば研削後に割れの確認のために作業者を充てる必要がなくなり、次工程へ割れたウエーハが送られることもなくなるという効果を奏する。 This makes it possible to automatically separate the broken wafers, so that it is not necessary to allocate workers to confirm the cracks after grinding, for example, and the broken wafers are not sent to the next process. Play.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明実施形態に係るウエーハの割れ検出装置を具備した研削装置2の斜視図が示されている。4は研削装置2のベースであり、ベース4の後方にはコラム6が立設されている。コラム6には、上下方向に延びる一対のガイドレール(一本のみ図示)8が固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a perspective view of a
この一対のガイドレール8に沿って研削ユニット(研削手段)10が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット10は、そのハウジング20が一対のガイドレール8に沿って上下方向に移動する移動基台12に取り付けられている。
A grinding unit (grinding means) 10 is mounted along the pair of
研削ユニット10は、ハウジング20と、ハウジング20中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモーター22と、スピンドルの先端に固定された複数の研削砥石26を有する研削ホイール24を含んでいる。
The
研削ユニット10は、研削ユニット10を一対の案内レール8に沿って上下方向に移動するボールねじ14とパルスモーター16とから構成される研削ユニット送り機構18を備えている。パルスモーター16を駆動すると、ボールねじ14が回転し、移動基台12が上下方向に移動される。
The
ベース4の中間部分にはチャックテーブル機構28が配設されており、チャックテーブル機構28は図示しないチャックテーブル移動機構によりY軸方向に移動される。32はチャックテーブル機構28をカバーする蛇腹である。
A
チャックテーブル機構28は回転駆動されるチャックテーブル30を備えている。チャックテーブル30は、枠体30aと、枠体30aの上面とその保持面が面一に形成されたポーラスセラミックス等の吸引保持部30bとから構成される。
The
チャックテーブル30に隣接して、第1厚み測定器34と第2厚み測定器36が配設されている。第1厚み測定器34の測定針はチャックテーブル30の枠体30aの上面に接触して枠体30aの高さを検出する。第2厚み測定器36の測定針はチャックテーブル30に吸引保持されたウエーハの表面に接触してウエーハの表面の高さを検出する。
A first
第2厚み測定器36で検出したウエーハの表面の高さから第1厚み測定器34で検出したチャックテーブル30の高さを減算することにより、ウエーハの厚みを算出することができる。
By subtracting the height of the chuck table 30 detected by the first
ベース4の前側部分には、加工前ウエーハ収容カセット38と、加工済みウエーハ収容カセット40と、割れウエーハ収容カセット42が配設されている。ベース4の前側部分には更に、ウエーハ搬送ロボット44と、複数の位置決めピン48を有する位置決め機構46と、ウエーハ搬入機構(ローディングアーム)50と、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)52と、スピンナ洗浄ユニット54が配設されている。
A pre-processed
スピンナ洗浄ユニット54はウエーハの割れ検出装置を兼用しており、ウエーハ保持手段として作用する回転可能な保持テーブル56を有している。58は研削装置2の外装カバーであり、この外装カバー58には保持テーブル56に保持されたウエーハを撮像する撮像ユニット(撮像手段)60が取り付けられている。
The
以下、本実施形態の研削装置の作用について説明する。加工前ウエーハ収容カセット38中に収容された加工前のウエーハ11(図3参照)は、ウエーハ搬送ロボット44によりカセット38中から取り出されて、位置決め機構46により中心位置決めが実施される。
Hereinafter, the operation of the grinding apparatus of this embodiment will be described. The unprocessed wafer 11 (see FIG. 3) accommodated in the unprocessed
次いで、ウエーハ搬入機構50の旋回動作により、ウエーハ搬入・搬出位置に位置付けられたチャックテーブル30にウエーハ11が搬入され、チャックテーブル30によりウエーハ11が吸引保持され、チャックテーブル30がY軸方向に移動されて研削位置に位置付けられる。
Next, by the turning operation of the wafer carry-in
研削位置に位置付けられたチャックテーブル30を例えば300rpmで回転しつつ、サーボモーター22を駆動して研削ホイール24を例えば6000rpmで回転するとともに、研削ユニット送り機構18のパルスモーター16を駆動して研削ユニット15を所定の送り速度で下降させる。
While rotating the chuck table 30 positioned at the grinding position at, for example, 300 rpm, the
第2厚み測定器36でウエーハ11の高さを検出しながら、研削ホイール24の研削砥石26をチャックテーブル30に保持されたウエーハ11に所定の加重で押圧することにより、ウエーハ11を所望の厚みに研削する。
While detecting the height of the
研削終了後、チャックテーブル30をウエーハ搬入・搬出位置に戻した後、ウエーハ搬出機構52の旋回動作により研削済みのウエーハ11をスピンナ洗浄ユニット兼ウエーハの割れ検出装置54の保持テーブル56上に搬送し、保持テーブル56で研削済みのウエーハ11を吸引保持する。洗浄水を供給しながら保持テーブル56を回転させてウエーハ11を洗浄した後、洗浄水の供給を絶ってウエーハ11をスピン乾燥する。
After grinding, the chuck table 30 is returned to the wafer carry-in / carry-out position, and then the
スピン乾燥後、撮像ユニット60で保持テーブル56に保持されたウエーハ11を撮像し、図2乃至図4を参照して詳細に説明するウエーハの割れ検出装置54によりウエーハに割れがあるか否かを検出する。
After the spin drying, the
割れが発生してないと検出された研削済みのウエーハは、ウエーハ搬送ロボット44により加工済みウエーハ収容カセット40に収容され、割れが検出されたウエーハはウエーハ搬送ロボット44により割れウエーハ収容カセット42に収容される。
The ground wafer that has been detected as having no cracks is housed in the processed
以下、図2乃至図4を参照して、ウエーハの割れ検出装置54について詳細に説明する。ウエーハの割れ検出装置54の保持テーブル56は、図3に最もよく示されるように、基台62に形成された円形凹部63中に例えばLED等からなる複数の発光体64が配設されている。
Hereinafter, the wafer
円形凹部63の上に形成された嵌合部65には、石英等の透明体からなる保持部材66が嵌合されている。保持部材66には複数の貫通穴68が形成されており、これらの貫通穴68は吸引路70を介して図示しない吸引源に接続されている。
A
ウエーハ11はその表面に保護テープTが貼着されており、この状態でウエーハ11の裏面の研削が実施される。スピンナ洗浄ユニット兼ウエーハの割れ検出装置54の保持テーブル56で保護テープTを介して研削済みのウエーハ11を吸引保持した後、ウエーハ11の洗浄及びスピン乾燥が実施される。
The
スピン乾燥後、発光体64を点灯して撮像ユニット60でウエーハ11を撮像する。撮像ユニット60は画像解析手段72に接続されており、画像解析手段72は図4に示すモニタ74に接続されている。
After the spin drying, the
保護テープTは半透明な素材から形成されているため、発光体64からの光は透明な保持部材66及び保護テープTを透過してウエーハ11に入射する。ウエーハ11はシリコンやテープ側に膜が付けられた光デバイスウエーハ等の不透明部材から形成されているため、発光体64からの光はウエーハ11を透過することはなく、撮像ユニット60で撮像したウエーハ11の撮像画像は、画像解析手段72で解析すると、ウエーハが位置する領域はその全体が黒く表示される。
Since the protective tape T is made of a translucent material, the light from the
しかし、研削後のウエーハ11に割れ目13が存在すると、この割れ13から漏れ光15が出射するため、図4のモニタ74に表示された撮像画像では、割れ目13に対応した漏れ光15が白く表示される。よって、漏れ光15を検出することにより、研削後のウエーハ11に割れがあると検出できる。
However, if there is a
上述した実施形態では、本発明の割れ検出装置を、研削装置2のスピンナ洗浄ユニット部分に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、割れ検出装置単体としても利用することができる。
In the embodiment described above, the example in which the crack detection device of the present invention is arranged in the spinner cleaning unit portion of the grinding
2 研削装置
10 研削ユニット
11 ウエーハ
13 割れ目
15 漏れ光
24 研削ホイール
30 チャックテーブル
38 加工前ウエーハ収容カセット
40 加工済みウエーハ収容カセット
42 割れウエーハ収容カセット
54 洗浄ユニット兼割れ検出装置
56 保持テーブル
60 撮像ユニット
64 発光体
66 透明保持部材
T 保護テープ
72 画像解析手段
74 モニタ
2 Grinding
Claims (3)
ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体とを備えたウエーハ保持手段を準備するウエーハ保持手段準備ステップと、
該ウエーハ保持手段の該保持面でウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、
該保持手段でウエーハを保持しながら該発光体を発光させる発光ステップと、
該発光ステップを実施中に、該ウエーハ保持手段に保持されたウエーハに対面して配設された撮像手段で該ウエーハを撮像する撮像ステップと、
該撮像ステップで得られた撮像画像から、該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出する割れ目検出ステップと、
を備えたことを特徴とするウエーハの割れ検出方法。 A wafer crack detection method for detecting wafer cracks,
A wafer holding means preparing step for preparing a wafer holding means comprising a transparent or translucent holding member for holding the entire surface of the wafer, and a light emitter disposed on the opposite side of the holding surface of the holding member;
A wafer holding step for holding the wafer on the holding surface of the wafer holding means;
A light emission step of causing the light emitter to emit light while holding the wafer by the holding means;
An imaging step of imaging the wafer with imaging means disposed facing the wafer held by the wafer holding means during the light emission step;
From the captured image obtained in the imaging step, a crack detection step of detecting a location where light from the light emitter leaks in a region where the wafer is located as a crack of the wafer;
A method for detecting cracks in a wafer, comprising:
ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体と、を有するウエーハ保持手段と、
該ウエーハ保持手段の該保持面と対面し、該発光体が発光した状態で該保持面に保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、
該撮像手段で撮像した撮像画像を解析する画像解析手段と、を備え、
該画像解析手段は、該撮像画像から該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出することを特徴とするウエーハの割れ検出装置。 A wafer crack detection device,
A wafer holding means having a transparent or translucent holding member for holding the entire surface of the wafer, and a light emitter disposed on the opposite side of the holding surface of the holding member;
Imaging means for facing the holding surface of the wafer holding means and imaging the wafer held on the holding surface in a state where the light emitter emits light;
Image analysis means for analyzing a captured image captured by the imaging means,
The apparatus for detecting cracks in a wafer, wherein the image analysis means detects, as a crack in the wafer, a portion where light from the light emitter leaks in a region where the wafer is located from the captured image.
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