JP6760820B2 - Scratch detection method - Google Patents
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Description
本発明は、研削後のウエーハの表面に形成されるスクラッチを検出するスクラッチ検出方法に関する。 The present invention relates to a scratch detection method for detecting scratches formed on the surface of a wafer after grinding.
研削装置でウエーハをインフィード研削すると、ウエーハの被研削面には、研削痕としてソーマークが形成される。ソーマークは、ウエーハの中心から外周に向かって放射状に形成される。ソーマークの中でも特に、加工中に研削砥石から脱落した砥粒がウエーハの被研削面に接触して傷となる、いわゆるスクラッチが発生することがある。このスクラッチは、ウエーハに形成されるデバイスに影響を及ぼすため、研削終了時にスクラッチの有無を確認する必要がある。 When the wafer is in-feed ground with a grinding device, a saw mark is formed as a grinding mark on the surface to be ground of the wafer. Saw marks are formed radially from the center of the wafer toward the outer circumference. Among the saw marks, so-called scratches may occur in which abrasive grains that have fallen off from the grinding wheel during processing come into contact with the surface to be ground of the wafer and cause scratches. Since this scratch affects the device formed on the wafer, it is necessary to confirm the presence or absence of the scratch at the end of grinding.
そこで、研削加工後にウエーハのスクラッチを検出する研削装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、加工後のウエーハの被研削面に光ビームを照射し、その反射光の光量に基づいてスクラッチの有無が判断される。 Therefore, a grinding device that detects scratches on a wafer after grinding has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, the surface to be ground of the processed wafer is irradiated with a light beam, and the presence or absence of scratches is determined based on the amount of the reflected light.
ところで、研削加工の前にウエーハを分割予定ラインに沿ってハーフカットするDBG(Dicing Before Grinding)プロセスにおいては、研削加工が実施されることでウエーハが個々のチップに分割される。したがって、研削後のウエーハの被研削面には、上記したスクラッチだけでなく、分割ラインが表出することになる。 By the way, in the DBG (Dicing Before Grinding) process in which the wafer is half-cut along the scheduled division line before the grinding process, the wafer is divided into individual chips by performing the grinding process. Therefore, not only the scratches described above but also the dividing lines are exposed on the surface to be ground of the wafer after grinding.
この場合、特許文献1の研削装置でスクラッチ検出を実施すると、スクラッチだけでなく分割ラインも検出される。このため、スクラッチと分割ラインとを区別することができず、適切にスクラッチを検出できないことが想定される。 In this case, when scratch detection is performed by the grinding apparatus of Patent Document 1, not only scratches but also dividing lines are detected. Therefore, it is assumed that the scratch and the dividing line cannot be distinguished and the scratch cannot be detected properly.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、分割ラインとスクラッチとを区別して適切にスクラッチを検出することができるスクラッチ検出方法を提供することを目的の1つとする。 The present invention has been made in view of the above points, and one of the objects of the present invention is to provide a scratch detection method capable of appropriately detecting scratches by distinguishing between a dividing line and scratches.
本発明の一態様のスクラッチ検出方法は、表面に分割予定ラインによって区画されデバイスを形成したウエーハに分割予定ラインに沿って完全切断しない深さの分割溝を表面側から形成したのち裏面を研削砥石で研削して分割溝を裏面側に表出させてウエーハを分割するウエーハの分割において、研削砥石で研削したウエーハの裏面の被研削面を撮像手段で撮像してスクラッチの有無を検出するスクラッチ検出方法であって、撮像手段は、ウエーハの半径方向に延在し被研削面を撮像するラインセンサと、ラインセンサに平行して延在し被研削面を照らすライトと、を備え、撮像手段をウエーハの半径内で径方向に平行に延在方向を位置付け、ウエーハを保持する保持テーブルをウエーハの中心を軸に回転させ、撮像手段が被研削面をリング状に撮像して分割溝とスクラッチとでライトの光が散乱した散乱光による撮像画像を取得する撮像工程と、撮像工程で撮像した撮像画像から分割溝に相当する格子状の直線を取り除く除去工程と、除去工程後の画像に所定幅以上の円弧又は直線の線があるときスクラッチが発生していると判断する判断工程とを備える。 In the scratch detection method of one aspect of the present invention, a dividing groove having a depth that does not completely cut along the planned division line is formed from the front surface side on the wafer in which the device is formed by being partitioned by the planned division line on the front surface, and then the back surface is ground. In the division of the wafer, which divides the wafer by exposing the dividing groove to the back surface side, the surface to be ground on the back surface of the wafer ground by the grinding wheel is imaged by an imaging means to detect the presence or absence of scratches. The imaging means includes a line sensor extending in the radial direction of the wafer to image the surface to be ground and a light extending parallel to the line sensor to illuminate the surface to be ground. Positioning the extending direction parallel to the radial direction within the radius of the wafer, the holding table that holds the wafer is rotated around the center of the wafer, and the imaging means images the surface to be ground in a ring shape with the dividing groove and scratch. An imaging step of acquiring an image captured by scattered light in which the light of the light is scattered, a removing step of removing a grid-like straight line corresponding to a dividing groove from the captured image captured in the imaging step, and a predetermined width in the image after the removing step. It is provided with a determination step of determining that a scratch has occurred when there is the above arc or straight line.
この構成によれば、ラインセンサがウエーハの半径部分を撮像しながら保持テーブルが回転されることで、ウエーハの被研削面の撮像画像を取得することができる。撮像中は、ライトによってウエーハの半径部分が照らされているため、撮像画像の明暗からスクラッチ及び分割溝に相当する格子状の直線(分割ライン)を認識することができる。特に、撮像画像を帯状画像に編集したことにより、スクラッチを規則性のある直線で表示することができる。一方、分割ラインは、帯状画像上で、スクラッチとは異なる線(例えば曲線)で表示される。このため、スクラッチと分割ラインとを区別することが可能である。そして、分割ラインが除去された帯状画像に基づいてスクラッチの有無を判定することにより、適切にスクラッチを検出することができる。 According to this configuration, the holding table is rotated while the line sensor images the radial portion of the wafer, so that an image of the surface to be ground of the wafer can be acquired. Since the radial portion of the wafer is illuminated by the light during imaging, a grid-like straight line (division line) corresponding to a scratch and a division groove can be recognized from the brightness and darkness of the captured image. In particular, by editing the captured image into a strip-shaped image, scratches can be displayed as regular straight lines. On the other hand, the dividing line is displayed on the strip-shaped image as a line (for example, a curve) different from the scratch. Therefore, it is possible to distinguish between scratches and dividing lines. Then, by determining the presence or absence of scratches based on the strip-shaped image from which the dividing line has been removed, scratches can be appropriately detected.
また、本発明の一態様の上記スクラッチ検出方法において、ライトの明るさは、撮像手段が研削砥石によりウエーハに形成される研削痕が撮像されない明るさに調節される。 Further, in the above-mentioned scratch detection method of one aspect of the present invention, the brightness of the light is adjusted to a brightness at which the grinding marks formed on the wafer by the grinding wheel are not captured by the imaging means.
本発明によれば、分割ラインとスクラッチとを区別して適切にスクラッチを検出することができる。 According to the present invention, scratches can be appropriately detected by distinguishing between a dividing line and scratches.
従来より、研削装置でウエーハをインフィード研削すると、ウエーハの被研削面には、スクラッチを含んだ研削痕(ソーマーク)が形成されることがある。スクラッチの例としては、ウエーハの中心から外周に向かって規則的に形成される円弧状の模様(研削痕)が挙げられる。その他、加工中に研削砥石から脱落した砥粒がウエーハの被研削面に接触して傷となるスクラッチが発生することもある。このスクラッチは、ウエーハに形成されるデバイスに影響を及ぼすため、スクラッチが形成されることはあまり好ましくない。 Conventionally, when a wafer is in-feed ground with a grinding device, grinding marks (saw marks) including scratches may be formed on the surface to be ground of the wafer. Examples of scratches include arc-shaped patterns (grinding marks) that are regularly formed from the center of the wafer toward the outer circumference. In addition, the abrasive grains that have fallen off from the grinding wheel during processing may come into contact with the surface to be ground of the wafer, causing scratches. Since this scratch affects the device formed on the wafer, it is less preferable that the scratch is formed.
例えば、ウエーハの上面に多量の研削水を供給して研削加工を実施することで、脱落した砥粒をウエーハの被研削面から排除してスクラッチを形成し難くすることが考えられる。しかしながら、研削水の供給量を増やすと不経済であり、更には、多量の研削水が要因となって、研削砥石がウエーハに引っ掛かる力、すなわち、砥粒の食いつきが弱まってしまう。この結果、研削効率が悪化するおそれがある。 For example, by supplying a large amount of grinding water to the upper surface of the wafer and performing the grinding process, it is conceivable to remove the fallen abrasive grains from the surface to be ground of the wafer and make it difficult to form scratches. However, increasing the supply amount of grinding water is uneconomical, and further, due to a large amount of grinding water, the force with which the grinding wheel is caught on the wafer, that is, the biting of the abrasive grains is weakened. As a result, the grinding efficiency may deteriorate.
このように、研削水を多くすることでスクラッチの発生を抑制することが可能ではあるが、研削効率との両立は難しい。このため、研削終了時にスクラッチの有無を確認する必要がある。そこで、従来より、加工後のウエーハの被研削面に光ビームを照射し、その反射光の光量に基づいてスクラッチの有無を判断するスクラッチ検出手段を備えた研削装置が提案されている。 In this way, it is possible to suppress the occurrence of scratches by increasing the amount of grinding water, but it is difficult to achieve both grinding efficiency. Therefore, it is necessary to confirm the presence or absence of scratches at the end of grinding. Therefore, conventionally, a grinding device provided with a scratch detecting means for irradiating a surface to be ground of a wafer after processing with a light beam and determining the presence or absence of scratches based on the amount of reflected light has been proposed.
ところで、ウエーハの加工方法の1つとして、DBG(Dicing Before Grinding)プロセスというものがある。DBGプロセスでは、ウエーハの表面側から分割予定ラインに沿ってハーフカットし、ウエーハにデバイスの仕上がり厚みに相当する深さの分割溝を形成する。そして、ウエーハの裏面側から研削して、当該裏面から分割溝を表出させて分割溝を厚み方向に貫通し、ウエーハを個々のデバイスに分割する。 By the way, as one of the processing methods for wafers, there is a DBG (Dicing Before Grinding) process. In the DBG process, a half cut is made from the surface side of the wafer along the planned division line, and a division groove having a depth corresponding to the finished thickness of the device is formed in the wafer. Then, grinding is performed from the back surface side of the wafer, the dividing groove is exposed from the back surface side, the dividing groove is penetrated in the thickness direction, and the wafer is divided into individual devices.
このようなDBGプロセスで研削されたウエーハに対して、上記のスクラッチ検出手段でスクラッチ検出を実施すると、スクラッチだけでなく分割ライン(分割溝)も検出される。すなわち、分割ラインをスクラッチと誤認識してしまう。このように、従来のスクラッチ検出手段では、スクラッチと分割ラインとを区別することができず、適切にスクラッチを検出できないおそれがある。 When scratch detection is performed on a wafer ground by such a DBG process by the scratch detecting means described above, not only scratches but also dividing lines (dividing grooves) are detected. That is, the dividing line is erroneously recognized as a scratch. As described above, the conventional scratch detecting means cannot distinguish between the scratch and the dividing line, and there is a possibility that the scratch cannot be detected appropriately.
そこで、本発明者は、DBGプロセスにおいて、分割ラインとスクラッチとを区別して適切にスクラッチを検出することを着想した。 Therefore, the present inventor has conceived to distinguish between the dividing line and the scratch and appropriately detect the scratch in the DBG process.
以下、図1から図6を参照して、本実施の形態に係るスクラッチ検出方法にについて説明する。図1は、本実施の形態の係る加工溝形成工程の一例を示す模式図である。図2は、本実施の形態に係る研削工程の一例を示す模式図である。図2Aは研削前の状態を示し、図2Bは研削中の状態を示している。図3は、本実施の形態に係る撮像工程の一例を示す模式図である。図3Aは保持テーブルを所定方向から見た側面図であり、図3Bは保持テーブルを図3Aの矢印Aの方向で見た側面図である。図3Cは研削後のウエーハの上面図であり、図3Dは撮像画像である。図4は、本実施の形態に係る編集工程の一例を示す模式図である。図5は、本実施の形態に係る除去工程の一例を示す模式図である。図6は、本実施の形態に係る判断工程の一例を示す模式図である。なお、以下の各工程は、それぞれ独立した加工装置で実施してもよく、全ての工程を単一の加工装置で実施してもよい。 Hereinafter, the scratch detection method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a machined groove forming step according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the grinding process according to the present embodiment. FIG. 2A shows a state before grinding, and FIG. 2B shows a state during grinding. FIG. 3 is a schematic view showing an example of the imaging process according to the present embodiment. FIG. 3A is a side view of the holding table as viewed from a predetermined direction, and FIG. 3B is a side view of the holding table as viewed in the direction of arrow A in FIG. 3A. FIG. 3C is a top view of the wafer after grinding, and FIG. 3D is a captured image. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the editing process according to the present embodiment. FIG. 5 is a schematic view showing an example of the removal step according to the present embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the determination process according to the present embodiment. In addition, each of the following steps may be carried out by an independent processing apparatus, or all the steps may be carried out by a single processing apparatus.
本実施の形態に係るスクラッチ検出方法は、ウエーハの表面に加工溝(分割溝)を形成する加工溝形成工程(図1参照)と、ウエーハを裏面から研削して加工溝を表出させる研削工程(図2参照)と、研削後のウエーハの被研削面(裏面)を撮像する撮像工程(図3参照)と、ウエーハの撮像画像を座標変換して帯状画像に編集する編集工程(図4参照)と、帯状画像から分割溝に相当する線を除去する除去工程(図5参照)と、除去後の帯状画像に基づいてスクラッチの有無を判断する判断工程と(図6参照)によって実施される。 The scratch detection method according to the present embodiment includes a machining groove forming step (see FIG. 1) for forming a machining groove (split groove) on the front surface of the wafer and a grinding step for grinding the wafer from the back surface to expose the machining groove. (See FIG. 2), an imaging step (see FIG. 3) of imaging the surface to be ground (back surface) of the waiha after grinding, and an editing process of converting the image of the waiha into a strip-shaped image (see FIG. 4). ), A removal step of removing the line corresponding to the dividing groove from the strip-shaped image (see FIG. 5), and a determination step of determining the presence or absence of scratches based on the strip-shaped image after removal (see FIG. 6). ..
図1に示すように、ウエーハWは、裏面側に保護テープT1(例えばダイシングテープ)が貼着されており、当該裏面側が保護テープT1を介して切削装置(不図示)の保持テーブル10上に吸引保持されている。ウエーハWは、略円板状に形成されており、表面に形成された格子状(例えばX方向及びY方向)の分割予定ライン(不図示)によって複数の領域に区画されている。各領域には、図示しないデバイスが形成されている。なお、ウエーハWは、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板にIC、LSI等のデバイスが形成された半導体ウエーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系の無機材料基板にLED等の光デバイスが形成された光デバイスウエーハでもよい。保持テーブル10は、図示しない回転手段によって鉛直方向の中心軸を中心に回転可能である共に、切削送り手段11によって水平方向に移動(切削送り)されるように構成されている。 As shown in FIG. 1, the wafer W has a protective tape T1 (for example, dicing tape) attached to the back surface side, and the back surface side is placed on a holding table 10 of a cutting device (not shown) via the protective tape T1. It is sucked and held. The wafer W is formed in a substantially disk shape, and is divided into a plurality of regions by grid-like (for example, X-direction and Y-direction) division schedule lines (not shown) formed on the surface. A device (not shown) is formed in each region. The wafer W may be a semiconductor wafer in which devices such as ICs and LSIs are formed on a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide, or an optical device such as an LED is formed on a ceramic, glass, or sapphire-based inorganic material substrate. It may be an optical device wafer. The holding table 10 is configured to be rotatable about a central axis in the vertical direction by a rotating means (not shown) and to be moved (cutting feed) in the horizontal direction by the cutting feed means 11.
加工溝形成工程では、切削ブレード12により、ウエーハWの表面が分割予定ラインに沿ってハーフカットされる。すなわち、ウエーハWの表面には、分割予定ラインに沿って完全切断しない深さの分割溝Vが形成される。
In the machining groove forming step, the surface of the wafer W is half-cut along the planned division line by the
具体的に、ウエーハWはデバイス面が上に向けられた状態で保持テーブル10に吸引保持され、切削ブレード12がウエーハWの外周近傍で分割予定ラインに沿って所定高さに位置付けられる。このとき、切削ブレード12の高さは、切削ブレード12の下端部がウエーハWを厚み方向に完全切断しない高さに位置付けられる。
Specifically, the wafer W is suction-held on the holding table 10 with the device surface facing upward, and the
そして、高速回転する切削ブレード12に対して保持テーブル10が水平方向に相対的に切削送りされる。これにより、ウエーハWの表面が分割予定ラインに沿って切り込まれ、デバイスの仕上がり厚みに相当する深さの分割溝Vが形成される。1ラインの切削加工が完了すると、切削ブレード12が回転軸方向に割出し送りされ、隣接する分割予定ラインに沿って再び分割溝Vが形成される。
Then, the holding table 10 is cut and fed in the horizontal direction relative to the
このようにして、ウエーハWの一方向の全ての分割予定ラインに沿って分割溝Vが形成された後、保持テーブル10は90度回転される。そして、再び切削ブレード12に対して保持テーブル10が切削送りされることにより、先に切削した分割溝Vに直交する別の分割予定ラインに沿って、新たな分割溝Vが形成される。以上により、ウエーハWの表面には、格子状の分割溝Vが形成される。
In this way, after the division groove V is formed along all the division schedule lines in one direction of the wafer W, the holding table 10 is rotated by 90 degrees. Then, the holding table 10 is cut and fed to the
加工溝形成工程が完了すると、ウエーハWの裏面側に貼着されていた保護テープT1が剥離され、今度はウエーハWの表面側(分割溝V側)に新たな保護テープT2(例えばバックグラインドテープ(図2参照))が貼着される。なお、保護テープT1の剥離、及び保護テープT2の貼着は、オペレータによる手作業で実施されてもよいし、所定の剥離(又は貼着)装置(不図示)によって実施されてもよい。 When the processing groove forming step is completed, the protective tape T1 attached to the back surface side of the wafer W is peeled off, and this time, a new protective tape T2 (for example, back grind tape) is attached to the front surface side (dividing groove V side) of the wafer W. (See Fig. 2)) is attached. The peeling of the protective tape T1 and the sticking of the protective tape T2 may be carried out manually by an operator, or may be carried out by a predetermined peeling (or sticking) device (not shown).
次に、研削工程が実施される。図2に示すように、研削工程では、ウエーハWの裏面側が研削手段30によってインフィード研削され、先に形成された分割溝Vが裏面側に表出することでウエーハWが個々のチップに分割される。 Next, the grinding process is carried out. As shown in FIG. 2, in the grinding process, the back surface side of the wafer W is in-feed ground by the grinding means 30, and the previously formed dividing groove V is exposed on the back surface side, so that the wafer W is divided into individual chips. Will be done.
具体的には、図2Aに示すように、ウエーハWは、切削装置から研削装置(不図示)に搬送され、保護テープT2が貼着された表面側を下にした状態で保持テーブル20上に載置される。保持テーブル20は、円板状のポーラス板21をボディとなる枠体22に取り付けたポーラスチャックで構成される。ポーラス板21の上面には、ウエーハWを吸引保持する保持面21aが形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2A, the wafer W is conveyed from the cutting device to the grinding device (not shown), and is placed on the holding table 20 with the surface side to which the protective tape T2 is attached facing down. It will be placed. The holding table 20 is composed of a porous chuck in which a disk-shaped
保持面21aは、保持テーブル20の回転中心(保持面21aの中心)を頂点とし外周が僅かに低く傾斜した傾斜面を有する。ウエーハWは、円錐状に傾斜する保持面21aに吸引保持されると、保持面21aの形状に沿って緩傾斜の円錐状に変形する。
The holding
また、保持テーブル20は、テーブル回転手段23に連結されており、テーブル回転手段23の駆動によってウエーハWの中心を軸に回転可能に構成されている。更に、保持テーブル10は、図示しない傾き調整手段によって、その傾きが調整可能に構成されている。
Further, the holding table 20 is connected to the table rotating means 23, and is configured to be rotatable around the center of the wafer W by driving the
研削手段30は、スピンドル31で研削ホイール32を中心軸回りに回転させるように構成されている。スピンドル31の軸端(下端)には、マウント33を介して研削ホイール32が取り付けられている。研削ホイール32の下面側には、複数の研削砥石34が円環状に間隔を空けて配置されている。研削砥石34は、例えば、所定砥粒径のダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで結合して構成される。なお、研削砥石34は、これに限定されず、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて形成してもよい。また、研削手段30は、研削送り手段35によって鉛直方向に昇降可能に構成される。
The grinding means 30 is configured to rotate the
ウエーハWの表面側を吸引保持した保持テーブル20は、研削手段30の下方に位置付けられる。このとき、保持テーブル20の回転軸は、研削砥石34の回転軸から偏心した位置に位置付けられる。更に保持テーブル20は、研削砥石34の研削面34aと保持面21aとが平行となるように、傾き調整手段によって回転軸の傾きが調整される。
The holding table 20 that sucks and holds the surface side of the wafer W is positioned below the grinding means 30. At this time, the rotation axis of the holding table 20 is positioned at a position eccentric from the rotation axis of the
そして、保持テーブル20が回転されると共に、研削手段30は、スピンドル31で研削ホイール32(研削砥石34)を回転させながら、研削送り手段35により保持面21aに向かって下降(研削送り)される。研削砥石34の研削面34aは、ウエーハWの中心から外周に至る半径部分に円弧状に接触される。
Then, while the holding table 20 is rotated, the grinding means 30 is lowered (grinding feed) toward the holding
このように、研削手段30は、研削砥石34がウエーハWの中心を通過し、当該ウエーハWの中心と外周との半径エリアでウエーハWの円弧の被研削部分を研削する。研削砥石34とウエーハWとを回転接触させながら徐々にZ軸方向へ研削送りすることで、ウエーハWが厚み方向に研削され、薄化される。
In this way, the grinding means 30 grinds the portion to be ground of the arc of the wafer W in the radial area between the center of the wafer W and the outer circumference of the
図2Bに示すように、ウエーハWが所望の厚み、すなわちデバイスの仕上がり厚みまで薄化されると、ウエーハWの裏面側から分割溝Vが表出し、研削加工が終了する。これにより、分割予定ラインに沿った分割溝VがウエーハWの厚み方向に貫通して、ウエーハWが個々のデバイス(チップ)に分割される。なお、各デバイスは、保護テープT2によって固定されているため、全体として、ウエーハWの円形状が維持された状態となっている。なお、分割溝Vが貫通したことでウエーハW上に形成される格子状の直線を「分割ライン」と呼ぶことにする。また、「分割ライン」はカーフと呼ばれてもよい。 As shown in FIG. 2B, when the wafer W is thinned to a desired thickness, that is, the finished thickness of the device, the dividing groove V is exposed from the back surface side of the wafer W, and the grinding process is completed. As a result, the dividing groove V along the planned division line penetrates in the thickness direction of the wafer W, and the wafer W is divided into individual devices (chips). Since each device is fixed by the protective tape T2, the circular shape of the wafer W is maintained as a whole. The grid-like straight line formed on the wafer W by penetrating the dividing groove V is referred to as a "dividing line". Also, the "dividing line" may be called a calf.
次に、撮像工程が実施される。撮像工程では、図3に示すように、ウエーハWの裏面(被研削面)が撮像手段41によって撮像される。ここで、ウエーハWの被研削面に形成されるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段40の構成について説明する。本実施の形態では、スクラッチ検出手段40が研削装置に設けられる場合について説明するが、この構成に限定されない。スクラッチ検出手段40は、独立した装置に設けられてもよい。
Next, an imaging step is performed. In the imaging step, as shown in FIG. 3, the back surface (surface to be ground) of the wafer W is imaged by the imaging means 41. Here, the configuration of the scratch detecting means 40 for detecting the scratch formed on the surface to be ground of the wafer W will be described. In the present embodiment, the case where the
図3A及び図3Bに示すように、スクラッチ検出手段40は、ウエーハWの被研削面を撮像する撮像手段41と、撮像手段41が撮像した撮像画像に基づいてスクラッチの有無を判断する判断手段42と、を備えている。撮像手段41は、ウエーハWの被研削面を上方から撮像するラインセンサ43と、当該ラインセンサ43に沿って配設されるライト44とによって構成される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
ラインセンサ43は、例えばイメージセンサで構成される。ラインセンサ43は、ウエーハWの半径方向に延在し、当該半径部分より短い長さを有している。ラインセンサ43は、ウエーハWの半径の一部分に相当する領域を撮像可能である。ライト44は、ラインセンサ43と同一方向(平行)、同一長さで延在し、ウエーハWの被研削面向かって光を照射する。具体的にライト44は、ラインセンサ43の撮像範囲を明るくするようにウエーハWの被研削面を照らす。
The
判断手段42は、研削装置の動作を統括制御する制御装置に組み込まれており、撮像画像を編集する編集部45と、編集後の撮像画像に基づいてスクラッチの有無を判断する判断部46とを有している。
The determination means 42 is incorporated in a control device that collectively controls the operation of the grinding apparatus, and includes an
撮像工程では、研削加工後のウエーハWが、保持テーブル20に吸引保持されたまま、撮像手段41の下方に位置付けられる。更に保持テーブル20は、撮像手段41(ラインセンサ43)の延在方向とウエーハWの被研削面(保持面21a)とが平行となるように、傾き調整手段によって回転軸の傾きが調整される。
In the imaging step, the wafer W after grinding is positioned below the imaging means 41 while being sucked and held by the holding table 20. Further, the inclination of the rotation axis of the holding table 20 is adjusted by the inclination adjusting means so that the extending direction of the imaging means 41 (line sensor 43) and the surface to be ground (holding
図3A及び図3Bに示すように、ラインセンサ43の撮像領域は、ラインセンサ43直下のウエーハWの半径の一部分に相当する。ライト44は、ラインセンサ43の撮像領域に向かって光を照射する。撮像手段41は、ライト44の光が照射されるウエーハWの半径の一部分をラインセンサ43で撮像しながら保持テーブル20上のウエーハWが1回転されることで、ウエーハWの被研削面を撮像する。なお、ライト44から照射される光は、ウエーハWの表面で反射する波長を有しており、ウエーハWに対して透過性を有する波長の光は用いられない。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the imaging region of the
図3Cに示すように、研削後のウエーハWの被研削面には、格子状の分割ラインLと、ウエーハWの中心から外周に向かって規則的な円弧状のスクラッチSが無数に形成される。ウエーハWの被研削面が撮像されると、図3Dに示すように、リング状の撮像画像を取得することができる。 As shown in FIG. 3C, innumerable grid-like dividing lines L and innumerable arc-shaped scratches S from the center of the wafer W toward the outer circumference are formed on the surface to be ground of the wafer W after grinding. .. When the surface to be ground of the wafer W is imaged, a ring-shaped image can be acquired as shown in FIG. 3D.
図3Dに示す撮像画像では、分割ラインL(分割溝)とスクラッチSとで、ライト44の光が散乱した散乱光により明暗が生じている。具体的には、ウエーハWに形成される微細な凹凸によって撮像光の反射光が弱まる(散乱される)ため、明暗のコントラストからスクラッチSや分割ラインLを認識することが可能である。 In the captured image shown in FIG. 3D, light and darkness is generated by scattered light in which the light of the light 44 is scattered at the dividing line L (dividing groove) and the scratch S. Specifically, since the reflected light of the imaging light is weakened (scattered) by the fine irregularities formed on the wafer W, it is possible to recognize the scratch S and the dividing line L from the contrast between light and dark.
特に、本実施の形態では、撮像画像に分割ラインLが含まれるため、その分だけ撮像画像のデータ量が大きくなる可能性がある。そこで、撮像手段41をウエーハWの半径より短くして撮像範囲を小さくしている。これにより、図3Dに示すリング状の撮像画像が得られ、ウエーハW全面を撮像する場合に比べて撮像画像のデータ量を小さくすることが可能である。この結果、後の工程における判断手段42の処理負担を削減することが可能になっている。 In particular, in the present embodiment, since the captured image includes the division line L, the amount of data in the captured image may increase accordingly. Therefore, the imaging means 41 is made shorter than the radius of the wafer W to reduce the imaging range. As a result, the ring-shaped captured image shown in FIG. 3D can be obtained, and the amount of data in the captured image can be reduced as compared with the case where the entire surface of the wafer W is imaged. As a result, it is possible to reduce the processing load of the determination means 42 in the subsequent process.
また、撮像手段41をウエーハWの半径方向に沿って配置し、ウエーハWを保持する保持テーブル20を1回転させることでウエーハWの被研削面を撮像したことにより、スクラッチに対する光の当たり具合を常に均一にすることが可能である。この結果、ウエーハWの中心がずれることなく、適切なウエーハWの撮像画像を取得することが可能である。 Further, by arranging the imaging means 41 along the radial direction of the wafer W and rotating the holding table 20 for holding the wafer W once to image the surface to be ground of the wafer W, the degree of light hitting the scratch can be determined. It can always be uniform. As a result, it is possible to acquire an appropriate captured image of the wafer W without shifting the center of the wafer W.
次に、編集工程が実施される。編集工程では、撮像工程で得られた撮像画像が座標変換され、図4に示す帯状画像に編集される。具体的に編集部45(図3参照)は、撮像画像(図3D参照)の半径方向(ウエーハ中心からウエーハ外周)を縦軸とし、撮像画像の円周方向(0°から360°)を横軸として座標変換を実施する。座標変換によって得られた編集画像は、図4に示すように、円周方向に長い矩形画像(帯状画像)で表される。 Next, the editing process is carried out. In the editing step, the captured image obtained in the imaging step is coordinate-converted and edited into a strip-shaped image shown in FIG. Specifically, the editorial unit 45 (see FIG. 3) has the radial direction (from the center of the wafer to the outer periphery of the wafer) of the captured image (see FIG. 3D) as the vertical axis, and the circumferential direction (0 ° to 360 °) of the captured image as the horizontal axis. Perform coordinate conversion as an axis. As shown in FIG. 4, the edited image obtained by the coordinate conversion is represented by a rectangular image (strip-shaped image) long in the circumferential direction.
例えば、図3Dに示す分割ラインL及びスクラッチSは、図4の帯状画像において、それぞれ曲線LA及び直線SAで表される。なお、図4の帯状画像は、図3Dの半径方向及び円周方向の一部分を抜き出して示している。また、図4では説明の便宜上、分割ラインに相当する曲線LAを破線で示している。更に、図4では、複数の直線SAのうち、比較的太い幅の直線SBが帯状画像上に現れているものとする。 For example, the division line L and scratch S shown in Figure 3D, the band-like image in FIG. 4, respectively by a curve L A and a straight line S A. The strip-shaped image of FIG. 4 is shown by extracting a part of the radial direction and the circumferential direction of FIG. 3D. For convenience of description, FIG. 4 shows a curve L A that correspond to the dividing line by a broken line. Further, in FIG. 4, among the plurality of straight lines S A, it is assumed that the straight line S B of a relatively thick width appearing on the strip image.
このように、実際の撮像画像において、スクラッチSは円弧状の曲線で示されているのに対し、編集後の帯状画像では、スクラッチSが規則性を有する直線SAで示される。これにより、後の判断工程において、判断部46がスクラッチの有無を判定し易くなっている。一方、図3Dの撮像画像において、分割ラインLは格子状の直線で示されているのに対し、編集後の帯状画像では、分割ラインLが円弧状の曲線LAで示される。特に、曲線LAは、直線SAに対して交差したり、規則性を有する直線SAとは傾向が異なる曲線(規則性を有しない曲線)で表されている。このため、スクラッチS(直線SA)と分割ラインL(曲線LA)とが区別し易くなっている。
In this way, the actual captured image, the scratch S whereas indicated by arcuate curve, the belt-shaped image after editing, the scratch S is indicated by a straight line S A having regularity. This makes it easier for the
次に、除去工程が実施される。除去工程では、撮像工程で撮像した撮像画像から分割溝に相当する格子状の直線(分割ラインL)が取り除かれる。具体的には、編集後の帯状画像において、直線SAとは傾向が異なる曲線LAが除去される。編集部45は、撮像画像を帯状画像に編集した後、スクラッチSと分割ラインLとを区別し、規則性を有しない曲線LA(分割ラインL)を帯状画像から除去する。この場合、直線SBは、規則性を有する直線SAと同じ規則性を有する位置及び方向で形成されているため、編集部45は、当該直線SBを帯状画像から除去しない。これらの結果、図5に示す帯状画像が得られる。
Next, a removal step is carried out. In the removing step, a grid-like straight line (divided line L) corresponding to the dividing groove is removed from the captured image captured in the imaging step. Specifically, the belt-shaped image edited, trend linearly S A different curve L A is removed. Editing
次に、判断工程が実施される。判断工程では、除去工程で得られた帯状画像に基づいてスクラッチの有無が判断される。例えば、判断部46(図3参照)は、除去工程後の帯状画像に所定幅以上の円弧又は直線の線があるときスクラッチが発生していると判断する。具体的には、判断部46が、図5に示す帯状画像において、規則性のある直線の幅が予め設定した幅より大きかったらスクラッチ有りと判断し、規則性の有る直線の幅が予め設定された幅以下であったらスクラッチ無しと判断する。また、判断部46は、帯状画像において規則性のある直線以外の線が有った場合もスクラッチ有りと判断する。
Next, the determination process is carried out. In the determination step, the presence or absence of scratches is determined based on the strip-shaped image obtained in the removal step. For example, the determination unit 46 (see FIG. 3) determines that scratches have occurred when the strip-shaped image after the removal step has an arc or a straight line having a predetermined width or more. Specifically, in the strip-shaped image shown in FIG. 5, if the width of the regular straight line is larger than the preset width, the
図6に示すように、除去工程後の帯状画像において、規則性のある直線SAに沿って比較的太い直線SBが示された場合を考える。判断部46は、帯状画像から直線SBの幅Dを検出し、予め設定されたスクラッチ有無の判断基準となる直線幅とを比較する。この結果、直線SBの幅の方が大きかった場合、当該直線SBをスクラッチSBとして認識する。すなわち、判断部46は、スクラッチ有りと判断する。なお、判断部46は、直線SAの幅を検出しても、当該幅が所定の直線幅より小さいとして、直線SAを除去すべきスクラッチとして認識しない。
As shown in FIG. 6, the belt-shaped image after the removal step, consider the case where relatively thick linear S B is shown along a straight line S A having regularity.
このように、本実施の形態では、撮像画像において、研削痕のように規則性を有するスクラッチが示される場合であっても、除去工程後の帯状画像から比較的大きなスクラッチや規則性のないスクラッチを検出することが可能である。すなわち、後の工程やウエーハWに形成されるデバイスに対して影響を与え得るスクラッチを取捨選択して判断することが可能である。 As described above, in the present embodiment, even when a scratch having regularity such as a grinding mark is shown in the captured image, a relatively large scratch or a scratch having no regularity is obtained from the strip-shaped image after the removal step. Can be detected. That is, it is possible to select and judge scratches that may affect the subsequent process and the device formed on the wafer W.
以上説明したように、本実施の形態によれば、ラインセンサ43がウエーハWの半径部分を撮像しながら保持テーブル20が回転されることで、ウエーハWの被研削面の撮像画像を取得することができる。撮像中は、ライト44によってウエーハWの半径部分が照らされているため、撮像画像の明暗からスクラッチS及び分割溝Vに相当する格子状の直線(分割ラインL)を認識することができる。特に、撮像画像を帯状画像に編集したことにより、スクラッチSを規則性のある直線SAで表示することができる。一方、分割ラインLは、帯状画像上で、スクラッチとは異なる線(例えば曲線LA)で表示される。このため、スクラッチSと分割ラインLとを区別することが可能である。そして、分割ラインLが除去された帯状画像に基づいてスクラッチの有無を判定することにより、適切にスクラッチを検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, the holding table 20 is rotated while the
なお、本実施の形態では、保持テーブル20を1回転させることでウエーハWの被研削面を撮像する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、撮像手段41をウエーハWの中心を軸に回転させてもよい。 In the present embodiment, the holding table 20 is rotated once to image the surface to be ground of the wafer W, but the configuration is not limited to this. For example, the imaging means 41 may be rotated around the center of the wafer W.
また、本実施の形態では、撮像手段41がウエーハWの半径の一部分に相当する長さで延在する構成としたが、この構成に限定されない。撮像手段41(ラインセンサ43及びライト44)は、ウエーハWの半径部分に相当する長さであっても、それ以上長くてもよい。撮像手段41をウエーハWの半径部分に相当する長さとすることで、ウエーハW全面を撮像することが可能である。
Further, in the present embodiment, the imaging means 41 is configured to extend with a length corresponding to a part of the radius of the wafer W, but the present invention is not limited to this configuration. The imaging means 41 (
また、本実施の形態において、上記の各工程をそれぞれ独立した加工装置で実施してもよく、全ての工程を単一の加工装置で実施してもよい。例えば、研削工程から判断工程までを単一の研削装置で実施することも可能である。これにより、スクラッチ検出やスクラッチ除去のために別の装置にウエーハWを搬送する手間を省くことができる。 Further, in the present embodiment, each of the above steps may be carried out by an independent processing device, or all the steps may be carried out by a single processing device. For example, it is possible to carry out the process from the grinding process to the determination process with a single grinding device. As a result, it is possible to save the trouble of transporting the wafer W to another device for scratch detection and scratch removal.
また、本実施の形態において、撮像工程中のライト44の明るさを調整することで、撮像画像における研削痕の映り具合を調整してもよい。例えば、ライト44の明るさは、研削痕が撮像されない(撮像画像に表示されない)明るさに調節されることが好ましい。研削痕は、規則性を有する円弧状のスクラッチSと隣接するスクラッチSとの間に無数に形成されるが、これら全てを撮像してしまうと、撮像画像のデータ量が大きくなるだけでなく、スクラッチ有無の判断が難しくなるおそれがある。 Further, in the present embodiment, the appearance of the grinding marks in the captured image may be adjusted by adjusting the brightness of the light 44 during the imaging process. For example, the brightness of the light 44 is preferably adjusted to a brightness at which grinding marks are not imaged (not displayed in the captured image). Innumerable grinding marks are formed between the arcuate scratch S having regularity and the adjacent scratch S, but if all of them are imaged, not only the amount of data in the captured image becomes large, but also the amount of data in the captured image becomes large. It may be difficult to determine the presence or absence of scratches.
そこで、ライト44の明るさを調整して、撮像画像に表示される研削痕の数を間引くことにより、撮像画像のデータ量を小さくすると共に、スクラッチ有無の判断をし易くすることが可能である。具体的には、ライト44を比較的暗くする(光量を減らす)ことで散乱光の光量が小さくなるため、撮像画像において研削痕の数を間引く、又は研削痕を表示させないことが可能である。一方、ライト44を比較的明るくする(光量を増やす)と散乱光の光量が大きくなるため、研削痕が撮像画像に現れ易くなる。 Therefore, by adjusting the brightness of the light 44 and thinning out the number of grinding marks displayed in the captured image, it is possible to reduce the amount of data in the captured image and make it easier to determine the presence or absence of scratches. .. Specifically, since the amount of scattered light is reduced by making the light 44 relatively dark (reducing the amount of light), it is possible to thin out the number of grinding marks or not to display the grinding marks in the captured image. On the other hand, when the light 44 is made relatively bright (increasing the amount of light), the amount of scattered light becomes large, so that grinding marks are likely to appear in the captured image.
また、撮像工程中のライト44の明るさを調整することで、撮像画像における研削痕の映り具合を調整するだけでなく、撮像手段41とウエーハWとの距離を調整してもよい。 Further, by adjusting the brightness of the light 44 during the imaging process, not only the appearance of the grinding marks in the captured image may be adjusted, but also the distance between the imaging means 41 and the wafer W may be adjusted.
また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although the present embodiment and the modified example have been described, as another embodiment of the present invention, the above-described embodiment and the modified example may be combined in whole or in part.
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 Further, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by the advancement of the technology or another technology derived from the technology, the method may be used. Therefore, the scope of claims covers all embodiments that may be included within the scope of the technical idea of the present invention.
以上説明したように、本発明は、分割ラインとスクラッチとを区別して適切にスクラッチを検出することができるという効果を有し、特に、DBGプロセスに適用されるスクラッチ検出方法に有用である。 As described above, the present invention has an effect that scratches can be appropriately detected by distinguishing between a dividing line and scratches, and is particularly useful for a scratch detection method applied to a DBG process.
20 保持テーブル
21a 保持面
23 テーブル回転手段
30 研削手段
31 スピンドル
32 研削ホイール
33 マウント
34 研削砥石
40 スクラッチ検出手段
41 撮像手段
42 判断手段
43 ラインセンサ
44 ライト
45 編集部
46 判断部
W ウエーハ
V 分割溝(分割ライン)
L 分割ライン
LA 曲線
S スクラッチ
SA、SB 直線(スクラッチ)
D 幅
20 Holding table 21a Holding surface 23 Table rotating means 30 Grinding means 31
L division line L A curve S scratch S A, S B line (scratch)
D width
Claims (2)
該撮像手段は、ウエーハの半径方向に延在し被研削面を撮像するラインセンサと、該ラインセンサに平行して延在し該被研削面を照らすライトと、を備え、
該撮像手段をウエーハの半径内で径方向に平行に延在方向を位置付け、ウエーハを保持する保持テーブルを該ウエーハの中心を軸に回転させ、該撮像手段が該被研削面をリング状に撮像して該分割溝と該スクラッチとで該ライトの光が散乱した散乱光による撮像画像を取得する撮像工程と、
該撮像工程で撮像した該撮像画像から該分割溝に相当する格子状の直線を取り除く除去工程と、
該除去工程後の画像に所定幅以上の円弧又は直線の線があるときスクラッチが発生していると判断する判断工程とを備えるスクラッチ検出方法。 A dividing groove having a depth that does not completely cut along the planned division line is formed on the front surface of the wafer, which is partitioned by the planned division line and the device is formed. This is a scratch detection method for detecting the presence or absence of scratches by imaging the surface to be ground on the back surface of the wafer ground with the grinding wheel with an imaging means in the division of the wafer to be exposed to the surface and divide the wafer.
The imaging means includes a line sensor extending in the radial direction of the wafer to image the surface to be ground, and a light extending parallel to the line sensor to illuminate the surface to be ground.
The imaging means is positioned in the extending direction parallel to the radial direction within the radius of the wafer, the holding table for holding the wafer is rotated around the center of the wafer, and the imaging means images the surface to be ground in a ring shape. Then, an imaging step of acquiring an image captured by scattered light in which the light of the light is scattered by the dividing groove and the scratch,
A removal step of removing grid-like straight lines corresponding to the dividing grooves from the captured image captured in the imaging step, and
A scratch detection method including a determination step of determining that a scratch has occurred when an arc or a straight line having a predetermined width or more is present in the image after the removal step.
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