JP2018182127A - Dicing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造装置に関し、特にウエハを切断するダイシング装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a dicing apparatus for cutting a wafer.
ダイシング装置は、テープ等の固定材に固定されたウエハを、処理ステージ表面にあるポーラス領域で真空吸着して固定する。そして、ブレードと呼ばれる砥石を高速回転させてウエハを切削する（例えば、特許文献１参照）。 The dicing apparatus vacuum-adsorbs and fixes the wafer fixed to a fixing material such as a tape in a porous region on the surface of the processing stage. Then, a grinding stone called a blade is rotated at high speed to cut the wafer (see, for example, Patent Document 1).
切削による切り込みの深さに関しては、ウエハを浅く切り過ぎるとウエハの切断不良が発生し、固定材を深く切り過ぎると固定材が裂けてしまう場合がある。しかし、従来のダイシング装置は、処理中に切り込み深さが変動しても、処理中に検出することはできなかった。従って、異常が発生した場合の発見が遅れてしまい、異常による損害を効果的に抑えることができなかった。また、切り込み深さの検査を抜き取りで行う場合、一旦処理を中断し、ウエハを装置外に出してから測定を行う必要がある。従って、検査を含めたトータルの処理時間が増加してしまうという問題があった。 With regard to the depth of cuts due to cutting, if the wafer is cut too shallow, cutting defects of the wafer may occur, and if the fixing material is cut too deep, the fixing material may be torn. However, the conventional dicing apparatus could not detect during processing even if the cutting depth fluctuated during processing. Therefore, the detection when an abnormality occurs is delayed, and the damage caused by the abnormality can not be effectively suppressed. Further, in the case where the inspection of the cut depth is carried out by inspection, it is necessary to interrupt the process once and take the wafer out of the apparatus before performing the measurement. Therefore, there is a problem that the total processing time including the inspection increases.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は処理時間を増加することなく、処理中に切り込み深さを測定することができるダイシング装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and an object thereof is to obtain a dicing apparatus capable of measuring a cutting depth during processing without increasing processing time.
本発明に係るダイシング装置は、固定材の上に固定されたウエハを吸着して固定する処理ステージと、前記処理ステージの上方に配置され、前記ウエハを切断する回転ブレードと、前記処理ステージの下方に配置され、前記回転ブレードの水平方向の動きに合わせて前記回転ブレードとの位置関係を維持した状態で移動し、前記固定材の切り込み深さを測定するレーザー変位計とを備え、前記処理ステージは、前記レーザー変位計から出射されるレーザー光に対して透明な素材で形成されていることを特徴とする。 A dicing apparatus according to the present invention comprises: a processing stage for suctioning and fixing a wafer fixed on a fixing material; a rotating blade disposed above the processing stage for cutting the wafer; and a lower portion of the processing stage And a laser displacement meter which moves in a state in which the positional relationship with the rotating blade is maintained in accordance with the horizontal movement of the rotating blade, and which measures the cutting depth of the fixed material; Is characterized in that it is formed of a material transparent to the laser beam emitted from the laser displacement meter.
本発明では、固定材の切り込み深さを測定するレーザー変位計が処理ステージの下方に配置され、処理ステージはレーザー変位計から出射されるレーザー光に対して透明な素材で形成されている。これにより、処理時間を増加することなく、処理中に切り込み深さを測定することができる。 In the present invention, a laser displacement meter for measuring the cut depth of the fixing material is disposed below the processing stage, and the processing stage is formed of a material transparent to the laser light emitted from the laser displacement meter. This allows the depth of cut to be measured during processing without increasing processing time.
本発明の実施の形態に係るダイシング装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A dicing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components may be assigned the same reference numerals and repetition of the description may be omitted.
図１は、本発明の実施の形態に係るダイシング装置を示す上面図である。図２は、図１のＩ−ＩＩに沿った一部分における断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＶに沿った断面図である。シリコン等でできたウエハＷＦがテープ等の固定材ＴＰの上に固定されている。ポーラス素材でできた吸着部ＰＲが、処理ステージＳＳの表面に一定間隔に埋め込まれた状態で配置され、その底部は吸着穴ＶＣに繋がっている。吸着部ＰＲ及び吸着穴ＶＣが固定材ＴＰ及びウエハＷＦを真空吸着して処理ステージＳＳに固定する。 FIG. 1 is a top view showing a dicing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along I-II of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-IV of FIG. A wafer WF made of silicon or the like is fixed on a fixing material TP such as a tape. An adsorption portion PR made of a porous material is disposed on the surface of the processing stage SS in a state of being embedded at a constant interval, and the bottom portion thereof is connected to the adsorption holes VC. The suction portion PR and the suction holes VC vacuum suction the fixing material TP and the wafer WF and fix the fixing material TP and the wafer WF on the processing stage SS.
高速回転してウエハＷＦを切削する砥石である回転ブレードＢＤが処理ステージＳＳの上方で、かつウエハＷＦのダイシングライン上に配置されている。処理ステージＳＳをＸ軸のマイナス方向に動かしながら、回転ブレードＢＤがウエハＷＦと固定材ＴＰを切削し、ウエハＷＦを切断する。この際に固定材ＴＰに切り溝ＫＭが形成される。１ライン切削すると、回転ブレードＢＤはウエハＷＦを切断しないようＺ軸方向に退避（上昇）し、Ｙ軸方向に１チップ分の距離だけ移動する。さらに、処理ステージＳＳはＸ軸のプラス方向に戻る。回転ブレードＢＤのＺ軸方向の高さを下げて、処理ステージＳＳをＸ軸のマイナス方向に動かすことで、次のダイシングラインを切削する。一方向のダイシングラインを全て切り終えると、ステージが９０°回転して、上記の切削動作を繰り返すことで、ウエハをチップに切り分ける。 A rotating blade BD, which is a grinding wheel that rotates at high speed to cut the wafer WF, is disposed above the processing stage SS and on the dicing line of the wafer WF. While moving the processing stage SS in the negative direction of the X axis, the rotating blade BD cuts the wafer WF and the fixing material TP, and cuts the wafer WF. At this time, the cut groove KM is formed in the fixing material TP. When one line is cut, the rotating blade BD retracts (rises) in the Z-axis direction so as not to cut the wafer WF, and moves in the Y-axis direction by a distance of one chip. Furthermore, the processing stage SS returns in the positive direction of the X axis. The next dicing line is cut by lowering the height in the Z-axis direction of the rotating blade BD and moving the processing stage SS in the negative direction of the X-axis. When all the dicing lines in one direction have been cut, the stage is rotated by 90 °, and the above-described cutting operation is repeated to cut the wafer into chips.
レーザー変位計ＬＳは、赤色レーザー又は赤外レーザーを有し、処理ステージＳＳの下方であって、回転ブレードＢＤの中心直下からＸ軸のマイナス方向に回転ブレードの半径以上の一定距離だけ離れた位置にあってレーザー光が上向きになるように配置されている。処理ステージＳＳは、石英ガラス又は透明セラミックスなど、レーザー変位計ＬＳから出射されるレーザー光に対して透明な素材で形成されている。 The laser displacement meter LS has a red laser or an infrared laser, and is located below the processing stage SS and at a certain distance above the radius of the rotating blade in the negative direction of the X axis from immediately below the center of the rotating blade BD. And the laser beam is arranged to be directed upward. The processing stage SS is formed of a material transparent to laser light emitted from the laser displacement meter LS, such as quartz glass or transparent ceramics.
レーザー変位計ＬＳは、処理ステージＳＳの吸着部ＰＲ及び吸着穴ＶＣ以外の箇所で、固定材ＴＰの下面と切り溝ＫＭの底面との距離を測定することで切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰの厚みを求める。この厚みと元々の固定材ＴＰの厚みとの差をとることで、切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄを求めることができる。 The laser displacement meter LS measures the distance between the bottom surface of the fixing material TP and the bottom surface of the cutting groove KM at a location other than the suction portion PR and the suction hole VC of the processing stage SS, and the thickness of the fixing material TP in the cutting groove KM. Ask for By taking the difference between this thickness and the original thickness of the fixing material TP, the cutting depth d of the fixing material TP portion in the kerf KM can be determined.
レーザー変位計ＬＳは、駆動ユニットＫＵにより駆動されて、回転ブレードＢＤの水平方向の動きに合わせて回転ブレードＢＤとの位置関係を維持した状態で移動する。このため、回転ブレードＢＤが水平方向のどの位置に動いても、レーザー変位計ＬＳが追従することが可能となり、全ラインで処理中又は一時停止中に切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄの測定が可能となる。 The laser displacement meter LS is driven by the drive unit KU, and moves in a state in which the positional relationship with the rotating blade BD is maintained in accordance with the horizontal movement of the rotating blade BD. For this reason, it becomes possible for the laser displacement gauge LS to follow whatever position in the horizontal direction the rotating blade BD moves, and the cut depth of the fixing material TP portion in the kerf KM during processing or temporary stop in all lines Can be measured.
図４は、本発明の実施の形態に係る処理ステージを示す上面図である。透明な処理ステージＳＳ上に、四角形状の吸着部ＰＲが行列状に等間隔に配列されている。そして、上述の図２及び図３における処理ステージＳＳはこの構成を採用している。図５は、本発明の実施の形態に係る処理ステージの他の例を示す上面図である。同心円状に複数の吸着部ＰＲが配置されている。このように吸着部ＰＲは処理ステージＳＳの表面に一定間隔で配置されている。従って、固定材ＴＰを吸着固定する吸着部ＰＲとレーザー変位計ＬＳのレーザー光が透過する透明部が交互に配置されている。なお、吸着穴ＶＣは吸着部ＰＲの直下を横切り、例えば回転ブレードＢＤが切削するＸ軸方向に対して、特定の角度をもって交差する方向に設けられている。これによって、レーザー変位計ＬＳによる距離の測定が困難な領域が少なくなるようにしている。 FIG. 4 is a top view showing a processing stage according to an embodiment of the present invention. On the transparent processing stage SS, rectangular suction portions PR are arranged at equal intervals in a matrix. Then, the processing stage SS in FIGS. 2 and 3 described above adopts this configuration. FIG. 5 is a top view showing another example of the processing stage according to the embodiment of the present invention. A plurality of suction parts PR are arranged concentrically. As described above, the suction portions PR are arranged on the surface of the processing stage SS at regular intervals. Therefore, the adsorption portion PR for adsorbing and fixing the fixing material TP and the transparent portion through which the laser light of the laser displacement meter LS transmits are alternately arranged. The suction holes VC are provided immediately below the suction portion PR, and are provided, for example, in a direction intersecting at a specific angle with the X-axis direction in which the rotating blade BD cuts. As a result, the area where measurement of the distance by the laser displacement meter LS is difficult is reduced.
続いて、本実施の形態の効果を比較例と比較して説明する。図６は、比較例に係るダイシング装置を示す断面図である。比較例にはレーザー変位計ＬＳが設けられていないため、処理中に切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄを測定することはできない。 Subsequently, the effect of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a dicing apparatus according to a comparative example. Since the laser displacement meter LS is not provided in the comparative example, it is not possible to measure the cut depth d of the fixing material TP portion in the cut groove KM during processing.
これに対して、本実施の形態では、切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄを測定するレーザー変位計ＬＳが処理ステージＳＳの下方に配置され、処理ステージＳＳはレーザー変位計ＬＳから出射されるレーザー光に対して透明な素材で形成されている。これにより、処理時間を増加することなく、処理中に切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄを測定することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the laser displacement meter LS for measuring the cutting depth d of the fixing material TP portion in the cutting groove KM is disposed below the processing stage SS, and the processing stage SS is from the laser displacement meter LS. It is formed of a transparent material for emitted laser light. Thereby, the cutting depth d of the fixing material TP portion in the cutting groove KM can be measured during the processing without increasing the processing time.
また、ダイシング処理時には、通常、切削箇所に純水をかけながら回転ブレードＢＤで切削加工しているため、切り溝ＫＭには水が残っている。このため、レーザー変位計ＬＳが処理ステージＳＳの上方から切り溝ＫＭの深さを測定しようとすると、切り溝ＫＭ内の水のゆらぎ又は切削時の水しぶきでレーザー光が乱反射して測定が妨げられる。従って、レーザー変位計ＬＳは処理ステージＳＳの下方から測定を行うことが好ましい。 In addition, since water is usually cut by the rotating blade BD while pure water is applied to the cut portion during the dicing process, water remains in the cut groove KM. For this reason, when the laser displacement meter LS tries to measure the depth of the kerf KM from above the processing stage SS, the fluctuation of the water in the kerf KM or the spray during cutting causes the laser light to be irregularly reflected and interferes with the measurement. . Therefore, it is preferable that the laser displacement meter LS perform measurement from below the processing stage SS.
また、吸着部ＰＲ及び吸着穴ＶＣにより固定材ＴＰを処理ステージＳＳにしっかりと吸着固定することで、ダイシング時の衝撃に耐え、安定したダイシングと切り込み深さ測定の両立が可能となる。ただし、ダイシングするウエハＷＦの厚さ、大きさ又は材料などによっては、ポーラス素材でできた吸着部ＰＲを設けずに吸着穴ＶＣを直接に処理ステージＳＳの表面に設けてもよい。また、レーザー変位計ＬＳは、隣接する吸着部ＰＲの間において吸着部ＰＲ及び吸着穴ＶＣが配置されていない箇所でレーザー光を透過させて切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄを測定する。 In addition, by firmly fixing the fixing material TP to the processing stage SS by the suction portion PR and the suction hole VC, it is possible to withstand the impact at the time of dicing, and to achieve both stable dicing and cutting depth measurement. However, depending on the thickness, size, material, etc. of the wafer WF to be diced, the suction holes VC may be provided directly on the surface of the processing stage SS without providing the suction portion PR made of a porous material. In addition, the laser displacement meter LS transmits the laser beam at a position where the suction portion PR and the suction hole VC are not disposed between the adjacent suction portions PR, and the cutting depth d of the fixing material TP portion in the kerf KM is taking measurement.
また、レーザー変位計ＬＳのレーザー射出口は上向きに設定されている。従って、レーザー変位計ＬＳの他にミラーなどの光学機器を用意する必要がなく、簡単な構成で距離の計測ができる。 Further, the laser emission port of the laser displacement meter LS is set to be upward. Therefore, it is not necessary to prepare an optical apparatus such as a mirror other than the laser displacement meter LS, and the distance can be measured with a simple configuration.
駆動ユニットＫＵは、レーザー変位計ＬＳを、処理ステージＳＳに対してＸＹ軸方向、即ち水平方向に駆動する。これにより、吸着部ＰＲ部及び吸着穴ＶＣを遮らない範囲で、切り溝ＫＭに対するレーザー変位計ＬＳの位置合わせが容易となる。また、切り溝ＫＭが無い箇所も測定可能となる。切り溝ＫＭが無い箇所を測定することで、固定材ＴＰの厚みを測ることができる。従って、切り溝ＫＭがある箇所と無い箇所の測定結果を比較することで、より正確に切り溝ＫＭにおける固定材ＴＰ部の切り込み深さｄを測定することができる。 The drive unit KU drives the laser displacement meter LS in the XY axis direction, that is, in the horizontal direction with respect to the processing stage SS. Thereby, the alignment of the laser displacement gauge LS with respect to the kerf KM becomes easy in the range which does not block the suction portion PR portion and the suction hole VC. In addition, it is possible to measure a portion without the cut groove KM. The thickness of the fixing material TP can be measured by measuring a portion where the kerf KM is not present. Therefore, the cutting depth d of the fixing material TP portion in the cutting groove KM can be measured more accurately by comparing the measurement results of the portion where the cutting groove KM is present and the position where the cutting groove KM is not present.
ＢＤ 回転ブレード、ＫＭ 切り溝、ＫＵ 駆動ユニット、ＬＳ レーザー変位計、ＰＲ 吸着部、ＳＳ 処理ステージ、ＴＰ 固定材、ＶＣ 吸着穴、ＷＦ ウエハ BD rotating blade, KM kerf, KU drive unit, LS laser displacement meter, PR adsorption unit, SS processing stage, TP fixing material, VC adsorption hole, WF wafer
Claims (5)
前記処理ステージの上方に配置され、前記ウエハを切断する回転ブレードと、
前記処理ステージの下方に配置され、前記回転ブレードの水平方向の動きに合わせて前記回転ブレードとの位置関係を維持した状態で移動し、前記固定材の切り込み深さを測定するレーザー変位計とを備え、
前記処理ステージは、前記レーザー変位計から出射されるレーザー光に対して透明な素材で形成されていることを特徴とするダイシング装置。 A processing stage for suctioning and fixing a wafer fixed on a fixing material;
A rotating blade disposed above the processing stage to cut the wafer;
A laser displacement meter disposed below the processing stage and moving in a state in which the positional relationship with the rotating blade is maintained according to the horizontal movement of the rotating blade, and measuring the cutting depth of the fixed material; Equipped
The dicing apparatus is characterized in that the processing stage is formed of a material transparent to laser light emitted from the laser displacement meter.
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