JP6895907B2 - ウエハ裏面検査対応インク打点装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハの裏面を検査して、半導体ウエハの裏面の異常部位に対応する半導体ウエハの表面にマーキングを行う技術に関するものである。

ウエハ裏面検査作業において、半導体ウエハの裏面の異常部位に対応する半導体ウエハの表面の半導体チップをリジェクトしている。従来は、作業者が半導体ウエハの裏面を検査して、異常が検出されると、先端に針のついたピンセットを異常部位に対応する半導体ウエハの表面の半導体チップまで移動させ、当該半導体チップに目印として傷をつける。その後、傷がついた半導体チップにリジェクトペンにてマーキングを行っていた。

また、特許文献１には、両揺動アーム間の定位置に、半導体ウエハを水平な姿勢で保持させておき、作業者が半導体ウエハの裏面を検査して異常があると、一対のマーキング針を磁力により互いに吸引し合わせて半導体ウエハに当接させ、当該半導体ウエハの表裏両面の対応位置にマーキング用の傷を形成する装置が開示されている。

実開平２−１１０３３８号公報

しかしながら、従来のウエハ裏面検査作業では、作業者が先端に針のついたピンセットを対象となる半導体チップまで移動させる際に対象となる半導体チップ以外の半導体チップに傷をつける恐れがある。そのため、作業には熟練が必要であった。

また、特許文献１に記載の装置の場合も、作業者が半導体ウエハの裏面の異常部位をマーキング針に正確に位置合わせする必要があるため、作業には熟練が必要であった。

そこで、本発明は、容易な操作で、対象となる半導体チップ以外の半導体チップに傷をつけることなく、対象となる半導体チップへのマーキングを可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置は、被検査ウエハを支持する台座と、前記被検査ウエハの表面および裏面に対してそれぞれ一定間隔をあけて配置され、かつ、前記被検査ウエハを間に置いて互いに対向する位置にある表面側の第１仕切り板および裏面側の第２仕切り板と、前記第１仕切り板および前記第２仕切り板における前記被検査ウエハと対向する面とは反対側の面上を移動可能に配置され、かつ、磁力により互いに引き付け合う一対の穴開きマグネットと、前記第１仕切り板に配置された前記穴開きマグネットの穴に装着されるインク打点機とを備え、前記第２仕切り板は透明板であり、前記第１仕切り板は、前記穴開きマグネットの前記穴より小さいサイズの複数の穴を有する板である。

本発明によれば、ウエハ裏面検査対応インク打点装置は、被検査ウエハを支持する台座と、被検査ウエハの表面および裏面に対してそれぞれ一定間隔をあけて配置され、かつ、被検査ウエハを間に置いて互いに対向する位置にある表面側の第１仕切り板および裏面側の第２仕切り板と、第１仕切り板および第２仕切り板における被検査ウエハと対向する面とは反対側の面上を移動可能に配置され、かつ、磁力により互いに引き付け合う一対の穴開きマグネットと、第１仕切り板に配置された穴開きマグネットの穴に装着されるインク打点機とを備え、第２仕切り板は透明板であり、第１仕切り板は、穴開きマグネットの穴より小さいサイズの複数の穴を有する板である。

したがって、作業者は容易な操作で、対象となる半導体チップ以外の半導体チップに傷をつけることなく、対象となる半導体チップへのマーキングが可能である。

実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置の断面図である。 実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置の背面図である。 実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置の正面図である。 実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置における異物が落下することを説明するための断面図である。 実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置が備える動作機構を説明するための断面図である。 実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置が備える動作機構を説明するための正面図である。 実施の形態２に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置の断面図である。 実施の形態２に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置の背面図である。 実施の形態３に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置の正面図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置１００の断面図である。図２は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００の背面図である。図３は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００の正面図である。

図１〜図３に示すように、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００は、台座７、表面側の第１仕切り板１０、裏面側の第２仕切り板１１、一対の穴開きマグネット８，９、インク打点機１２、およびアーム１３を備えている。

台座７は、被検査ウエハ２を鉛直方向に立てた状態で支持する。より具体的には、台座７は、前後一対の本体部７ａ，７ｂ、および断面視にて略Ｕ字状の支持部７ｃを備えている。本体部７ａ，７ｂは、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１の下辺の長さより長い幅を有する長尺状である。ここで、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１の下辺とは、台座７により支持される辺である。本体部７ａは被検査ウエハ２の表面側に配置され、本体部７ｂは被検査ウエハ２の裏面側に配置されている。支持部７ｃは、本体部７ａと本体部７ｂの間に配置され、支持部７ｃにおける略Ｕ字状の一端側が本体部７ａに固定され、他端側が本体部７ｂに固定されている。また、支持部７ｃの被検査ウエハ２を支持する支持面は平面である。これにより、支持部７ｃは被検査ウエハ２を鉛直方向に立てた状態で支持している。

本体部７ａ，７ｂの上面は平面であり、本体部７ａ，７ｂは、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１を鉛直方向に立てた状態で支持している。また、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１は、被検査ウエハ２の表面および裏面に対してそれぞれ一定間隔をあけて配置され、かつ、被検査ウエハ２を間に置いて互いに対向する位置に配置されている。

一対の穴開きマグネット８，９は、互いに同じ大きさの円環状のマグネットである。一対の穴開きマグネット８，９は、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１における被検査ウエハ２と対向する面とは反対側の面上をそれぞれ移動可能に配置され、かつ、磁力により互いに引き付け合っている。より具体的には、穴開きマグネット９は、上方から延びるアーム１３に支持されている。アーム１３の一端部は、穴開きマグネット９に接続され、アーム１３の他端部はアーム駆動機構（図示省略）に接続されている。

穴開きマグネット９は、アーム駆動機構によりアーム１３を介して、第２仕切り板１１における被検査ウエハ２と対向する面とは反対側の面上を移動する。このとき、穴開きマグネット８は、磁力により穴開きマグネット９と引き付け合っているため、穴開きマグネット９に連動して第１仕切り板１０における被検査ウエハ２と対向する面とは反対側の面上を移動する。

図１に示すように、インク打点機１２は、第１仕切り板１０に配置された穴開きマグネット８の穴８ａに装着されている。

図１と図３に示すように、第１仕切り板１０は、例えば樹脂製の板であり、穴開きマグネット８の穴より小さいサイズの複数の穴１０ａを有している。図１と図２に示すように、第２仕切り板１１は、例えば樹脂製の透明板であり、第１仕切り板１０のように複数の穴を有していない。図１〜図３に示すように、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１は、被検査ウエハ２の表面側および裏面側を覆うことが可能なように、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１の正面視輪郭は、被検査ウエハ２の正面視輪郭より大きい。また、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１の正面視輪郭は、同じ大きさである。第１仕切り板１０および第２仕切り板１１は、後述の動作機構１４（図５と図６参照）により、被検査ウエハ２の表面上および裏面上を連動して移動可能である。

次に、被検査ウエハ２を鉛直方向に立てた状態で支持することが好ましい理由について説明する。図４は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００における異物３（図４参照）が落下することを説明するための断面図である。

穴開きマグネット８の移動により異物３が生じる可能性があり、被検査ウエハ２が水平方向に寝かせた状態で支持されていると、異物３が被検査ウエハ２に付着する。図４に示すように、被検査ウエハ２が鉛直方向に立てた状態で支持される場合、異物３が落下し、被検査ウエハ２への付着を抑制できるからである。

次に、被検査ウエハ２の裏面検査作業について説明する。第２仕切り板１１は透明板であることから、作業者はアーム１３により穴開きマグネット９を移動させながら、第２仕切り板１１を介して被検査ウエハ２の裏面を検査することができる。異常部位が検出されると、作業者はアーム１３により穴開きマグネット９を異常部位に移動させる。作業者がアーム１３を介して穴開きマグネット９を移動させると、被検査ウエハ２を挟んで反対側にある穴開きマグネット８が連動して移動する。したがって、作業者が穴開きマグネット９の穴９ａ内に異常部位を収めると、穴開きマグネット８の穴８ａに装着されたインク打点機１２が異常部位に対応する被検査ウエハ２の表面の半導体チップに位置するため、インク打点機１２により当該半導体チップにマーキングを行うことができる。

次に、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１の動作機構１４について説明する。図５は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００が備える動作機構１４を説明するための断面図である。図６は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００が備える動作機構１４を説明するための正面図である。なお、図５と図６以外の図面では、図面を簡単にするために動作機構１４の図示を省略し簡略化している。

図５と図６に示すように、動作機構１４は、つまみ１５、断面視にてＵ字状の板支持部１６、およびつまみ１７を備えている。板支持部１６は、本体部７ａ，７ｂの内側に設けられたガイド溝１６ａに配置されている。板支持部１６の一対の先端部の先端面は平面であり、板支持部１６は、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１を鉛直方向に立てた状態で支持している。

板支持部１６の一対の先端部に左右方向および上下方向に延びる貫通穴１６ｂが設けられ、支持部７ｃの一対の先端部は、板支持部１６の貫通穴１６ｂを通って本体部７ａ，７ｂに固定されている。つまみ１５にはねじ軸１５ａが設けられ、ねじ軸１５ａの先端部に左右方向に延びる台座下支え１５ｂが設けられ、台座下支え１５ｂが板支持部１６の下面全体を支えている。つまみ１５を回転させることで台座下支え１５ｂが上下方向に移動し、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１が上下方向に移動する。このとき、支持部７ｃは板支持部１６に固定されていないため、支持部７ｃおよび被検査ウエハ２は上下方向に移動しない。なお、つまみ１５の回転により台座下支え１５ｂが上下方向に移動する構造は、公知のスクリュージャッキの構造と同様であるため説明は省略する。

つまみ１７にはねじ軸１７ａが設けられ、ねじ軸１７ａの先端が板支持部１６の左端に当接している。また、板支持部１６は、例えばばねなどの弾性部材（図示省略）により左方に付勢されている。つまみ１７を回転させることで、板支持部１６は本体部７ａ，７ｂの内側に設けられたガイド溝１６ａに沿って左右方向に移動し、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１は左右方向に移動する。このとき、支持部７ｃは板支持部１６に固定されていないため、支持部７ｃおよび被検査ウエハ２は左右方向に移動しない。

異常部位が第１仕切り板１０の穴１０ａと隣接する穴１０ａとの間にある場合、異常部位に対応する被検査ウエハ２の表面の半導体チップにマーキングを行うことができない。このような場合に、異常部位が第１仕切り板１０の穴１０ａに収まるように、作業者は第１仕切り板１０および第２仕切り板１１を上下方向または左右方向に少し移動させることで、インク打点機１２により、異常部位に対応する被検査ウエハ２の表面の半導体チップにマーキングを行うことができる。

以上のように、実施の形態１に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置１００は、被検査ウエハ２を支持する台座７と、被検査ウエハ２の表面および裏面に対してそれぞれ一定間隔をあけて配置され、かつ、被検査ウエハ２を間に置いて互いに対向する位置にある表面側の第１仕切り板１０および裏面側の第２仕切り板１１と、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１における被検査ウエハ２と対向する面とは反対側の面上を移動可能に配置され、かつ、磁力により互いに引き付け合う一対の穴開きマグネット８，９と、第１仕切り板１０に配置された穴開きマグネット８の穴に装着されるインク打点機１２とを備え、第２仕切り板１１は透明板であり、第１仕切り板１０は、穴開きマグネット８の穴８ａより小さいサイズの複数の穴１０ａを有する板である。

したがって、上記のように、作業者は容易な操作で、対象となる半導体チップ以外の半導体チップに傷をつけることなく、対象となる半導体チップへのマーキングが可能である。

第１仕切り板１０および第２仕切り板１１は、被検査ウエハ２の表面および裏面に対して移動可能である。したがって、異常部位が第１仕切り板１０の穴１０ａと隣接する穴１０ａとの間にある場合に、異常部位が第１仕切り板１０の穴１０ａに収まるように、作業者は第１仕切り板１０および第２仕切り板１１を少し移動させることで、インク打点機１２により、異常部位に対応する被検査ウエハ２の表面の半導体チップにマーキングを行うことができる。

被検査ウエハ２は、台座７により鉛直方向に立てた状態で支持され、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００は、第２仕切り板１１に配置された穴開きマグネット９を支持するアーム１３をさらに備える。したがって、穴開きマグネット８の移動により生じる可能性のある異物３を落下させることができることから、異物３の被検査ウエハ２への付着を抑制できる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａについて説明する。図７は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａの断面図である。図８は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａの背面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図７と図８に示すように、実施の形態２では、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａは、第２仕切り板１１に代えて第２仕切り板２１を備えている。第２仕切り板２１は透明板ではなく、第１仕切り板１０の複数の穴１０ａに対応する位置にそれぞれ設けられた複数の穴２１ａを有する、例えば樹脂製の板である。すなわち、第１仕切り板１０および第２仕切り板２１は同じ部材である。

以上のように、実施の形態２に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａでは、第２仕切り板２１は、透明板に代えて、第１仕切り板１０の複数の穴１０ａに対応する位置にそれぞれ設けられた複数の穴２１ａを有する板である。したがって、第１仕切り板１０および第２仕切り板２１として同じ部材を使用できることから、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａの製造コストおよび維持コストを低減できる。

また、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ａは、実施の形態１で説明した動作機構１４を備えている。異常部位が第２仕切り板２１の穴２１ａと隣接する穴２１ａとの間にある場合、実施の形態１では第２仕切り板１１は透明板であるため問題はなかったが、作業者は異常部位を検出することができない。このような場合に、作業者は異常部位が第２仕切り板２１の穴２１ａに収まるように、第２仕切り板２１および第１仕切り板１０を上下方向または左右方向に少し移動させることで、異常部位を検出することができる。さらに、インク打点機１２により、異常部位に対応する被検査ウエハ２の表面の半導体チップにマーキングを行うことができる。これにより、第２仕切り板２１における検査エリアの死角を解消可能である。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ｂについて説明する。図９は、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ｂの正面図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図９に示すように、実施の形態３では、台座７は、複数のサイズの被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを支持可能に、複数のサイズの被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのうちの最大サイズの被検査ウエハ２Ｄに対応する、第１仕切り板１０および第２仕切り板における台座７により支持される辺の長さより長い幅を有している。なお、ウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ｂは、第２仕切り板１１または第２仕切り板２１を備えているが、これらは第１仕切り板１０と同じ形状かつ同じサイズであり、台座７の本体部７ｂも本体部７ａと同じ形状かつ同じサイズであるため、本体部７ｂ、および第２仕切り板１１，２１の図示および説明は省略する。

被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの形状は、図９の二点鎖線で示されており、台座７の本体部７ａは、複数のサイズの被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのうちの最大サイズの被検査ウエハ２Ｄに対応する、第１仕切り板１０における本体部７ａにより支持される辺の長さより長い幅を有している。より具体的には、第１仕切り板１０は、被検査ウエハ２Ｄの表面側を覆うことが可能に、第１仕切り板１０の正面視輪郭は、被検査ウエハ２Ｄの正面視輪郭より大きい。さらに、本体部７ａは、第１仕切り板１０を支持可能に、第１仕切り板１０の下辺の長さより長い幅を有している。そのため、台座７は、複数のサイズの被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを支持可能である。

以上のように、実施の形態３に係るウエハ裏面検査対応インク打点装置１００Ｂでは、台座７は、複数のサイズの被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを支持可能に、複数のサイズの被検査ウエハ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのうちの最大サイズの被検査ウエハ２Ｄに対応する、第１仕切り板１０および第２仕切り板１１，２１における台座７により支持される辺の長さより長い幅を有する。したがって、台座７、第１仕切り板１０、および第２仕切り板１１，２１を交換することなく、種々のサイズの被検査ウエハに対応することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

２ 被検査ウエハ、７ 台座、８，９ 穴開きマグネット、１０ 第１仕切り板、１１ 第２仕切り板、１２ インク打点機、１３ アーム、２１ 第２仕切り板、１００，１００Ａ，１００Ｂ ウエハ裏面検査対応インク打点装置。

Claims (5)

1. 被検査ウエハを支持する台座と、
   前記被検査ウエハの表面および裏面に対してそれぞれ一定間隔をあけて配置され、かつ、前記被検査ウエハを間に置いて互いに対向する位置にある表面側の第１仕切り板および裏面側の第２仕切り板と、
   前記第１仕切り板および前記第２仕切り板における前記被検査ウエハと対向する面とは反対側の面上を移動可能に配置され、かつ、磁力により互いに引き付け合う一対の穴開きマグネットと、
   前記第１仕切り板に配置された前記穴開きマグネットの穴に装着されるインク打点機と、
   を備え、
   前記第２仕切り板は透明板であり、
   前記第１仕切り板は、前記穴開きマグネットの前記穴より小さいサイズの複数の穴を有する板である、ウエハ裏面検査対応インク打点装置。
2. 前記第２仕切り板は、前記透明板に代えて、前記第１仕切り板の複数の前記穴に対応する位置にそれぞれ設けられた複数の穴を有する板である、請求項１記載のウエハ裏面検査対応インク打点装置。
3. 前記第１仕切り板および前記第２仕切り板は、前記被検査ウエハの表面および裏面に対して移動可能である、請求項１または請求項２記載のウエハ裏面検査対応インク打点装置。
4. 前記被検査ウエハは、前記台座により鉛直方向に立てた状態で支持され、
   前記ウエハ裏面検査対応インク打点装置は、前記第２仕切り板に配置された前記穴開きマグネットを支持するアームをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のウエハ裏面検査対応インク打点装置。
5. 前記台座は、複数のサイズの前記被検査ウエハを支持可能に、複数のサイズの前記被検査ウエハのうちの最大サイズの前記被検査ウエハに対応する、前記第１仕切り板および前記第２仕切り板における前記台座により支持される辺の長さより長い幅を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のウエハ裏面検査対応インク打点装置。

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