JPH03236260A - 半導体ウェーハのダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウェーハのモニタ画像から切断カーブ
の幅を計測可能な半導体ウエーノ１のダイシング装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

半導体ウェーハは、集積回路パターンが形成されている
多数のアクティブエリアと、半導体つ工−ハを半導体素
子チップに分割するための格子状のスクライブラインと
で構成されており、半導体ウェーハの切断（分割）はこ
のスクライブラインの中心に添って行われる。

従来のダイシング装置では、このスクライブラインを、
表面にダイヤモンド砥粒を展着したダイシングブレード
で切断してゆくが、ダイシングブレードは切断回数が増
すにつれ徐々に砥粒が離脱（ダイシングブレードの摩耗
）してゆき、切れが悪くなると共に、半導体ウェー／％
の切断面のチッピングが大きくなりアクティブエリアの
一部を損傷したり、クラックに発展するよう、なチッピ
ングを生ずるおそれがある。

そこで、従来のダイシング装置にあっては、テレビカメ
ラで半導体ウェーハのカーブ幅やチツビングの状態をモ
ニタし、または画像を処理して計測するようにしている
。すなわち、カーブの最大チッピングの状態をモニタす
るもの、或いはスクライブライン全体の平均カーブ幅を
計測するものなどがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記前者の最大チッピングをモニタするもので
は、装置を安価に構成することはできるが、そのチッピ
ングが突発的に発生したもかダイシングブレードの寿命
（磨耗）によりものかの判断ができない欠点を有してい
た。

一方、上記後者のスクライブライン全体の平均カーブ幅
を計測するものでは、平均値の中に本来のカーブ幅の影
響が大きく作用するため、チッピングの状態（大きさや
頻度）が十分に把握できるものではなか゛った。逆に、
チッピング状態を把握できるようにしようとすると、画
像処理プログラムが複雑となり、高価な装置構成となっ
てしまう問題があった。

本発明は、切断カーブの状態を定量的に安価に計測でき
る半導体ウェーハのダイシング装置を提供することをそ
の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく本発明は、半導体ウェーハのモニ
タ画像から切断カーブの幅を計測して、次のスクライブ
ラインの切断を行うか否かの判断を可能にした半導体ウ
ェーハのダイシング装置において、モニタ画像のスクラ
イブライン端からスクライブラインの中心に向かって一
定幅の計測領域を規定し、この計測領域をチッピング部
と非チッピング部とに２値化すると共に、チッピング部
の面積を計測する計測手段を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

計測手段によりスクライブラインのモニタ画像上で、計
測領域をスキャニングして行き、チッピング部の画素数
を加算して、チッピング部の面積を計測する。

このように計測領域をスクライブラインのチッピングの
発生部分に限定することにより、入力画像のグレーレベ
ルが白色部分と黒色部分とに明確に部分されるため２値
化が容易になり計測が迅速かつ精度よく行われる。また
、計測領域のチッピング部と非チッピング部との２値化
は、本来のカーブ幅の影響を受けないため、突発的なチ
ッピングを吸収し、その面積は−スクライブライン全体
のチッピングの大きさと頻度とを加味したチッピングの
発生確率的なものとなる。

〔実施例〕

第１図を参照して本発明の一実施例に係る半導体ウェー
ハのダイシング装置について説明する。

このダイシング装置は、表面にダイヤモンドを展着した
ダイシングブレード１と、ステージ２とを備えており、
半導体ウェーハ１０は、このステージ２上に固定された
ダイシングテープ３の上に貼着された状態で、ダイシン
グブレード１により格子状に切断される。

この切断は、ダイングテ−プ１の高速回転とテーブル２
のＸＹ軸方向への移動とにより行われる。すなわち、ダ
イシングブレード１は、駆動装置（図示せず）により回
転かつ昇降動自在に構成され、また、テーブル２は、駆
動装置（図示せず）により回動かつＸＹ軸方向、すなわ
ち切削方向と送り方向とに移動自在に構成されていて、
高速回転するダイシングブレード１が下降を完了した直
後に、半導体ウェーハ１０を切削方向に対し逆方向に移
動させて切断を行う。１列分の切削が終了したら、もと
の位置に半導体ウェーハ１０を移動させた後、送り方向
に対し逆方向に１ピツチ移動させ、同様の動作を行う。

これを繰り返すことにより半導体ウェーハＷＩＯ短冊状
に切断される。

次ぎにこの半導体ウェーハ１０を９０度回動させ同様の
動作を繰返して、半導体ウェーハ１０を格子状に切断し
、多数の半導体素子チップを形成する。

同図に示すように半導体ウェーハ１０は、集積回路パタ
ーンが形成されている多数のアクティブエリア１１と、
半導体ウェーハ１１を半導体素子チップに分割するため
の格子状のスクライブライン１２とで構成されており、
半導体ウェーハ１０の切断（分割）はこのスクライブラ
イン１２の中心部に添って行われる。すなわち、スクラ
イブライン１２内には仮想カーブ１３の部分（正常のダ
イシングでカーブＣとなる部分）と切断代１４の部分と
が存在し、正常時はダイシングブレード２によりこの仮
想カーブ１３の部分が研削されて半導体ウェーハ１０の
切断が行われる（第２図（ａ）参照）。

一方、ダイシング装置には、半導体ウェーハ１０のスク
ライブライン１２を写し出すカメラ４およびモニタ５と
、モニタ５に入力された画像を処理するマイクロコンピ
ュータ６とから成る計測手段が組み込まれている。モニ
タ５には所望のスクライブライン１２の画像を入力でき
るようになっていると共に、モニタ５にはマイクロコン
ピュータ６が接続されており、入力した画像を処理して
カーブＣ幅の計測ができるようになりでいる。

これをモニタ５の画像に写し出されたスクライブライン
１２を示す第２図で詳述する。

画像処理は、モニタ５画像のスクライブライン１２内に
おいて、スクライブライン１２端からスクライブライン
１２の中心に向かって一定幅の計測領域２０を規定し、
この計測領域２０をチッピング部２１と非チッピング部
２２とに２値化して行う。すなわち、幅方向で計測領域
２０はスクライブライン１２端と仮想カーブ１３の外端
の間にあって、その仮想カーブ１３側の端は、ダイシン
グブレード１の磨耗で発生するチッピングＣａだけが領
域２０内に取り込める位置に規定される。

このようにしてチッピング部２１と非チッピング部２２
とに２値化するとモニタ５画像では、チッピング部２１
は黒色の部分として写し出され、非チッピング部２２は
白色の部分として写し出される。

この場合、計測領域２０をスクライブライン１２内に限
定しているので、他の例えばアクティブエリヤ１１のメ
タル部等の影響がないため、ＧａＡｓ製の半導体ウェー
ハ１０を用いても、入力画像のグレーレベルは第３図の
ように成り、黒色の部分のチッピング部２１と白色の部
分の非チッピング部２２とが中央部を境にして明確に区
別することができ、計測の精度が保証される。

第２図（ａ）のようにダイシングブレード１により仮想
カーブ１３を研削するようにして半導体ウェーハ１０の
切断が行われ、切断カーブＣには幾つかのチッピングＣ
ａが生じたとする。このとき、第２図（ｂ）のように仮
想カーブ１３の両側に計測領域２０を規定し、スクライ
ブライン１２内をチッピング部２１と非チッピング部２
２とに２値化すると、ちょうどチッピングＣａの先端が
計測領域２０に生ずる黒色の部分として写し出される。

したがって、計測領域２０をスキャンしながらこの黒色
の部分の画素数を数えれば、すなわち黒色部分の面積を
計測すれば、チッピングＣａの頻度と整合させることが
でき、突発的なチッピングＣａがあっても全体として吸
収でき、かなり正確なチッピングＣａの発生確率的なも
の（大きさと頻度を加味したもの）を知ることができる
。

マイクロコンピュータ６は、ダイシングブレード１やス
テージ２の駆動部７に接続するようにすれば、黒色部分
の面積値が一定の値より低い場合にはダイシングを続行
させ、一定の値より高い場合にはダイシングを停止させ
、或いは警報を発するようにすることができる。

以上のように、画像の処理をスクライブライン１２の一
部の計測領域２０に限定し、その計測領域２０をチッピ
ング部２１と非チッピング部２２とに２値化することで
、切断カーブＣのチッピングＣａ部分の面積を正確に計
測できる。したがって、ダイシングブレード１の磨耗状
態、ひいては交換時期を適切に判断する手掛かりとなり
、また、外形形状の不良な半導体素子チップの発生を未
然に防止する手掛かりとなる切断カーブＣ幅の状態を簡
単な装置で迅速かつ正確に知ることができる。

なお、本実施例ではスクライブライン１２内の両側に計
測領域２０を設定するようにしているが、処理の迅速化
のため片側だけに設定するようにしてもよい。また、計
測領域２０のスクライブライン１２側端が幾分アクティ
ブエリア１１に食い込んでも、アクティブエリア１１の
メタル部等の影響がない限りかまわない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、画像の処理をスクライブ
ラインの一部に限定しての２値化を行うことで、ダイシ
ングブレードの交換時期の適切な判断や半導体ウェーハ
から分割される半導体素子チップの不良を未然に防止す
る要素として有用な半導体ウェーハの切断カーブの状態
を、簡単な装置で迅速かつ正確に知ることができる効果
を有する。

部、 Ｃ・・・切断カーブ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体ウェーハのモニタ画像から切断カーブの幅を計測
   して、次のスクライブラインの切断を行うか否かの判断
   を可能にした半導体ウェーハのダイシング装置において
   、 当該モニタ画像のスクライブライン端から当該スクライ
   ブラインの中心に向かって一定幅の計測領域を規定し、
   この計測領域をチッピング部と非チッピング部とに２値
   化すると共に、当該チッピング部の面積を計測する計測
   手段を備えたことを特徴とする半導体ウェーハのダイシ
   ング装置。