JPH06224295A - 半導体ウェーハの切断ライン位置検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェーハの切断ラインの位置を検出す
るための方法及び装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、ショットの概念がある半導体ウェ
ーハ（１１）に適用されるものである。かかる半導体ウ
ェーハをダイシングする際における切断ラインの位置、
即ちスクライブライン（Ｓ）の中心線の位置を検出する
場合、まず、半導体ウェーハをＣＣＤカメラ（３）によ
り撮像してその画像情報を取り込み、この画像情報をコ
ンピュータ（２）で画像処理することによりショットパ
ターン（２１）の位置を検出する。そして、その位置情
報から一のショットパターンを選択して、それを撮像、
画像処理することで、そのパターン内のスクライブライ
ンの位置を検出するのである。ショットパターンは繰り
返し現れるので、一のパターンを画像処理するだけで、
全スクライブラインの位置を求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハのダイシ
ングに関し、特に、半導体ウェーハ上の切断ラインの位
置を検出するための方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハ上には多数のデバイス、
例えば集積回路等の電子デバイス、レーザダイオードや
フォトダイオード等の光デバイス、或いは、電子デバイ
スと光デバイスを複合化した光電子集積回路（ＯＥＩ
Ｃ）等が形成され、この半導体ウェーハを個々のデバイ
ス毎に分割する場合には、ダイシング装置が通常用いら
れる。

【０００３】一般的なダイシング装置は、水平方向に可
動なウェーハ固定テーブルと、このウェーハ固定テーブ
ルに固定された半導体ウェーハに対して鉛直方向に進退
される高速回転可能なダイシングブレードとを備えてお
り、コントローラによる制御下、デバイス間に形成され
るスクライブラインの中心線上をダイシングブレードに
より切断することで半導体ウェーハを分割するよう構成
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ダイシング装置では、切断ライン、即ちスクライブライ
ンの中心線の位置情報をオペレータがコントローラに手
入力することとなっているため、入力ミスを生ずること
が少なからずあった。かかる場合には、半導体ウェーハ
を所望の切断ラインで切断することができず、分割不良
が発生する恐れがある。半導体ウェーハのダイシング工
程はウェーハプロセスの最終工程であり、分割不良によ
るコスト上の被害は非常に大きい。特に、近年の半導体
製造が、Ｓｉ−ＤＲＡＭを筆頭とした小品種大量生産か
ら、特定用途むけ集積回路（ＡＳＩＣ）を中心とした多
品種少量生産に移行しつつあるため、この問題点を解決
することは重要な課題となっている。即ち、同一の半導
体ウェーハ上に多品種のデバイスが形成されている場
合、各デバイスの寸法が異なるためにスクライブライン
間隔が一定とならず、その結果として、入力ミスが生じ
やすい。

【０００５】また、切断ラインの位置検出は、ダイシン
グ装置に設けられている顕微鏡装置等を用いて行うこと
も可能であるが、その手間は多大なものとなるので、切
断ラインの位置検出の自動化が望まれる。

【０００６】従って、実際に切断対象となる半導体ウェ
ーハの切断ラインの位置を自動的に検出し、その検出し
た位置情報を直接ダイシング装置のコントローラに入力
し得る切断ライン位置検出方法及び装置が従来から求め
られている。本発明の目的はかかる方法及び装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段としては、画像処理技術を用いて、半導体ウェー
ハの表面全体を撮像し、その画像情報を画像処理するこ
とにより切断ラインを検出する方法が考えられる。

【０００８】しかし、半導体ウェーハの表面全体の画像
を処理することは、処理工程が複雑化するという問題が
ある。

【０００９】一方、半導体ウェーハ上にデバイスを形成
する場合、通常、ステップ式投影露光装置により原画パ
ターンの投影（ショット）を繰り返して行うため、半導
体ウェーハ上に形成されるデバイスは繰返しパターン
（以下、「ショットパターン」と称する）となっている
ことが多い。このようないわゆるショットの概念がある
半導体ウェーハについては、ショットパターンの一つを
画像処理して、その中の切断ラインの位置を検出すれ
ば、半導体ウェーハ全体の切断ラインの位置も求まるこ
とになる。

【００１０】従って、本発明は、複数のデバイスの集合
体であるショットパターンが繰り返し現れる半導体ウェ
ーハをダイシングする際における切断ラインの位置を検
出する切断ライン位置検出方法において、半導体ウェー
ハを撮像してその画像情報を取り込む第１のステップ
と、第１のステップで取り込まれた画像情報を画像処理
することによりショットパターンの位置を検出する第２
のステップと、第２のステップで検出された位置の情報
に基づきショットパターンの一つを撮像してその画像情
報を取り込む第３のステップと、第３のステップで取り
込まれた画像情報を画像処理することにより当該ショッ
トパターンにおける切断ラインの位置を検出する第４の
ステップとを備えることを特徴としている。

【００１１】また、ショットパターンが半導体ウェーハ
の周辺部分には形成されず、その周辺部分が平坦面とな
っている場合においては、前記第１のステップで取り込
まれた画像情報からその平坦面の情報を抽出し、その平
坦面情報からショットパターンの位置を検出することが
有効である。

【００１２】更に、ショットパターンの既知情報からテ
ンプレートを形成し、パターンマッチング法を用いてシ
ョットパターンの位置を検出することもできる。この既
知情報として、ショットパターンの寸法、ショットパタ
ーンを構成するデバイスの数、ショットパターンの頂点
の位置等を利用することができる。

【００１３】切断ラインが、半導体ウェーハ上のデバイ
ス間に形成されるスクライブラインの中心線である場
合、半導体ウェーハの画像情報からスクライブラインの
情報を抽出し、そのスクライブライン情報からスクライ
ブラインの中心線の位置を検出することとなる。

【００１４】スクライブラインの情報を抽出する場合
も、パターンマッチング法を利用することができ、かか
る場合、テンプレートはでスクライブラインの幅の既知
情報を利用するのが好適である。

【００１５】また、スクライブライン情報を抽出する場
合、半導体ウェーハの画像情報から抽出した略同一な特
徴点を有する領域が、所定の方向において、設定量以上
存在する場合に、その領域をスクライブラインと認識す
ることが有効である。

【００１６】一方、デバイスのボンディングパッド列
と、それに隣接するデバイスのボンディングパッド列と
の間にスクライブラインが存在しているので、半導体ウ
ェーハの画像情報から半導体ウェーハ上のデバイスのボ
ンディングパッドの情報を抽出し、そのボンディングパ
ッド情報からスクライブラインの中心線を検出すること
も可能である。

【００１７】また、ボンディングパッドの寸法の既知情
報からテンプレートを形成し、そのテンプレートと画像
情報との相関を採ることによりボンディングパッド情報
を抽出することができる。

【００１８】このような切断ライン位置検出方法を実施
するための切断ライン位置検出装置は、半導体ウェーハ
を撮像してその画像情報を取り込む第１の撮像手段と、
第１の撮像手段から入力された画像情報を画像処理する
ことによりショットパターンの位置を検出する第１の画
像処理手段と、第１の画像処理手段により検出された位
置の情報に基づきショットパターンの一つを撮像してそ
の画像情報を取り込む第２の撮像手段と、第２の撮像手
段により取り込まれた画像情報を画像処理することによ
り当該ショットパターンにおける切断ラインの位置を検
出する第２の画像処理手段とを備えることを特徴として
いる。

【００１９】

【作用】本発明による切断ライン位置検出方法及び装置
では、画像処理技術を用い、ダイシングの対象となる半
導体ウェーハの画像情報を取り込んで画像処理するの
で、実際に切断されるべき切断ラインの位置が検出され
る。また、その検出した位置情報をダイシング装置のコ
ントローラに直接入力させることも可能である。

【００２０】特に、本発明では、いわゆるショットの概
念がある半導体ウェーハの場合、ショットパターンが所
定配列で繰り返し形成されていることを利用し、ショッ
トパターンを検出した後、ショットパターンを一つだけ
画像処理して切断ラインの位置を検出することとしてい
る。画像処理する対象は一のショットパターンのみであ
るため、精度向上を図ることができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明による切断ライン位置検出装
置１を備えたダイシング装置１０を概略的に示してい
る。図示するように、ダイシング装置１０は、半導体ウ
ェーハ１１を切断する切断手段としてダイシングブレー
ド１２を有し、また、半導体ウェーハ１１を固定するた
めのウェーハ固定テーブル１３を有している。

【００２３】ダイシングブレード１２は、支持コラム１
４に支持された主軸ヘッド１５の主軸１６に取り付けら
れている。支持コラム１４は、固定構造体であるベッド
１７に鉛直向きとなるように固定されており、主軸ヘッ
ド１５は支持コラム１４に沿って鉛直方向に上下動され
る。また、主軸１６は水平方向に延び、高速回転され
る。

【００２４】一方、ウェーハ固定テーブル１３はベッド
１７の上面に取り付けられており、互いに直交する水平
方向の２軸に沿って直進運動可能となっている。また、
ウェーハ固定テーブル１３の上面は水平なウェーハ固定
面１８となっており、この面１８は鉛直方向の軸線を中
心として正逆両方向に回転可能となっている。ウェーハ
固定面１８上には、半導体ウェーハ１１が、好ましくは
ダイシングテープ１９に貼り付けられた状態で真空吸着
により固定される。

【００２５】このような構成において、ダイシングブレ
ード１２を回転させつつ、主軸ヘッド１５を初期位置か
ら所定量だけ下降させた後、ウェーハ固定テーブル１３
を駆動して半導体ウェーハ１１をダイシングブレード１
２の回転面の方向に沿って移動させると、１列分の切削
が行われる。この後、次列の切削に移るため、主軸ヘッ
ド１５を初期位置に上昇させ、半導体ウェーハ１１を切
削方向に対して直角の方向に所定距離だけ移動させる。
これを繰り返すことにより半導体ウェーハ１１は短冊状
に切断される。次いで、短冊状に切断された半導体ウェ
ーハ１１を９０度回動させ、以下、上記工程を繰り返す
ことにより１枚の半導体ウェーハ１１から多数のチップ
が形成される。このような動作の制御はコントローラ２
０により行われる。

【００２６】半導体ウェーハ１１の切断ラインの位置情
報は予めコントローラ２０に入力されており、コントロ
ーラ２０による制御下、入力された位置で半導体ウェー
ハ１１が切断されるようになっている。本実施例におい
ては、コントローラ２０への切断位置情報の入力は本発
明の切断ライン位置検出装置１から自動的に行われる。

【００２７】ここで、本発明に適用される半導体ウェー
ハ１１は、図２に示すようなショットの概念のあるもの
である。即ち、この半導体ウェーハ１１の表面には、同
一のショットパターン２１が図２に示すＸ軸方向及びＹ
軸方向において連続して繰り返し形成されている。ま
た、各ショットパターン２１には、寸法の異なる種々の
デバイス２２が配設されている。この実施例では、切断
ラインは、パターン２１，２１間及びデバイス２２，２
２間に形成されるＸ軸方向又はＹ軸方向に延びるスクラ
イブラインＳの中心線となっている。

【００２８】本発明による切断ライン位置検出装置１は
画像処理技術を利用したものであり、基本的には、コン
ピュータ（第１及び第２の画像処理手段）２と、半導体
ウェーハ１１の表面を撮像してその画像情報をコンピュ
ータ２に入力するＣＣＤカメラ（第１及び第２の撮像手
段）３とから構成されている。ＣＣＤカメラ３は、ダイ
シングブレード１２から水平方向に一定の間隔をおいた
位置にて、ベッド１７にアーム４を介して固定されてお
り、ウェーハ固定テーブル１３はこのＣＣＤカメラ３の
直下位置に移動可能となっている。また、ＣＣＤカメラ
３で撮像された画像情報はＡ／Ｄ変換器５によりデジタ
ル化され、コンピュータ２に入力される。

【００２９】次に、以上の構成の切断ライン位置検出装
置１及びダイシング装置１０において実施し得る本発明
の切断ライン位置検出方法の一実施例を、コンピュータ
２の処理アルゴリズムを示す図３及び図４に沿って詳細
に説明する。尚、図３のアルゴリズムは、その終了後に
図４のアルゴリズムに移行するものである。

【００３０】本発明の切断ライン位置検出方法において
は、まず第１に、各ショットパターン２１の位置を検出
する。この実施例では、半導体ウェーハ１１の周辺部分
にショットパターン２１が形成されず、平坦面となって
いることを利用し（図２参照）、ショットパターン２１
の位置を検出する。

【００３１】まず、初期化を行った後（ステップ１０
０）、ウェーハ固定テーブル１３の動作を制御して、ウ
ェーハ固定テーブル１３をＣＣＤカメラ３の下方に移動
すると共にその位置の調整を行い、ウェーハ固定テーブ
ル１３に固定された半導体ウェーハ１１上の撮像すべき
領域（図２の点線で示す領域）Ｐ₁ をＣＣＤカメラ３の
直下に配置する（ステップ１０１）。

【００３２】次いで、その撮像領域Ｐ₁ を撮像し、得ら
れた画像情報をＡ／Ｄ変換器５を介して取り込み、コン
ピュータ２のメモリに記憶する（ステップ１０２）。

【００３３】そして、撮像領域Ｐ₁ を領域Ｐ₂ から領域
Ｐ₈ へと順次変更し（ステップ１０３、１０４）、半導
体ウェーハ１１の周辺部分を全周にわたり撮像し、それ
らの画像情報をメモリに記憶する。

【００３４】尚、この実施例では撮像領域を半導体ウェ
ーハ１１の周囲の８区画（Ｐ₁ 〜Ｐ ₈ ）としているが、
これは一例であり、ＣＣＤカメラ３の解像度等によって
は種々変更されるものである。

【００３５】全撮像領域Ｐ₁ 〜Ｐ₈ の撮像処理が完了し
たならば、ステップ１０５に移行し、メモリに記憶され
た画像情報を取り出して、図２のＸ軸方向及びＹ軸方向
と一致するように補正を行った後、ステップ１０６で各
画素の濃淡レベルから濃淡ヒストグラムを作成する。作
成された濃淡ヒストグラムは、ステップ１０７におい
て、その適否が判断される。例えば図５の（ａ）に示す
ように、濃淡ヒストグラムの山部と谷部とが明瞭に現れ
ていない場合には、以降の処理に適していないため、ス
テップ１０８に移行してダイナミックレンジを調整し、
再度、ステップ１００〜１０７を繰り返すことになる。

【００３６】一方、図５の（ｂ）のように分離性の良い
濃淡ヒストグラムが作成されたならば、ステップ１０９
に移行し、半導体ウェーハ１１の周辺の平坦面領域２３
に相当すると考えられる濃淡レベルを選定する。

【００３７】この後、ステップ１０９で選定された濃淡
レベルを基準にし、メモリに記憶された画像情報の各画
素の濃淡レベルから、平坦面領域２３の情報を抽出する
（ステップ１１０）。この場合、平坦面領域２３に対応
する画素の濃淡レベルは略一定であるので、入力画像情
報を２値化処理し、抽出対象をしぼり込んでおくことが
有効であろう。

【００３８】次に、ステップ１１１において、ステップ
１１０での抽出結果の適否を判断し、否の場合には、ス
テップ１０９で選定された濃淡レベルに誤りがあるもの
として、別の濃淡レベルを選定する（ステップ１１
２）。そして、再度、ステップ１１０を実行する。

【００３９】平坦面情報の抽出結果が妥当なものである
場合、メモリに記憶された画像情報に基づいてパターン
計測を行って、各ショットパターン２１の位置を検出す
る（ステップ１１３）。

【００４０】これを更に詳細に説明する。平坦面領域２
３の内側の縁部はショットパターン群の最外周縁部を画
成するが、図２から諒解される通り、その縁部の作る角
部ａ₁ 〜ａ₂₀はそれぞれ、或るショットパターン２１の
一頂点となる。同じＸ軸座標の角部と角部（例えば、ａ
₁ とａ₁₂）とを結んだ長さは各ショットパターン２１の
Ｙ軸方向の長さの整数倍となるので、角部ａ₁ 〜ａ₂₀の
位置を検出した後、その位置情報からショットパターン
２１のＹ軸方向長さを求めることができる。同様にし
て、ショットパターン２１のＸ軸方向の長さも求めるこ
とができる。このようにして各ショットパターン２１の
寸法が求められたならば、角部ａ₁ 〜ａ₂₀の位置を起点
として、各ショットパターン２１の位置を検出すること
が可能となる。

【００４１】各ショットパターン２１の位置を検出した
ならば、切断ラインの位置を検出する工程（図４のアル
ゴリズム）へ移行する。

【００４２】まず、切断ライン、即ちスクライブライン
Ｓの位置を検出するために画像処理を行うショットパタ
ーン２１を選択する（ステップ２００）。この実施例で
は、符号２１′を付したショットパターンを画像処理す
ることとする。

【００４３】次に、ウェーハ固定テーブル１３を制御し
て、ＣＣＤカメラ３の直下にショットパターン２１′を
配置する（ステップ２０１）。この後、ショットパター
ンの位置検出と同様に、撮像及び画像情報の入力（ステ
ップ２０２）、ＸＹ方向補正（ステップ２０３）、濃淡
ヒストグラムの作成（ステップ２０４）を行う。そし
て、必要ならばダイナミックレンジの調整を行って（ス
テップ２０５，２０６）、ステップ２０２〜２０４を繰
り返す。

【００４４】適当な濃淡ヒストグラムが作成されたなら
ば、ステップ２０７に移行し、スクライブラインＳの領
域に相当すると考えられる濃淡レベルを選定する。

【００４５】この後、ステップ２０７で選定された濃淡
レベルを基準にし、メモリに記憶された画像情報の各画
素の濃淡レベルから、種々の条件を加味してスクライブ
ラインＳの情報を抽出する（ステップ２０８）。スクラ
イブライン情報を抽出するための条件としては、選定さ
れた濃淡レベルを有する画素がＸ軸方向又はＹ軸方向に
連続していることや、その連続した画素群が直交する領
域を有していること、等が考えられる。

【００４６】また、スクライブライン情報の抽出精度を
向上させるために、パターンマッチング法を適用するこ
ともできる。即ち、半導体ウェーハ１１は設計データに
基づいて製造されるが、この設計データの中のスクライ
ブラインＳの幅情報からテンプレートを予め形成してお
き、このテンプレートと入力画像情報との相関を採るこ
とで、スクライブライン情報の抽出を容易化することが
できる。尚、この場合、入力画像情報を２値化処理し、
抽出対象をしぼり込んでおくことが有効である。

【００４７】次に、ステップ２０９において、ステップ
２０８での抽出結果の適否を判断し、否の場合には、ス
テップ２０７で選定された濃淡レベルに誤りがあるもの
として、別の濃淡レベルを選定する（ステップ２１
０）。そして、再度、ステップ２０８を実行する。

【００４８】スクライブライン情報の抽出結果が妥当な
ものである場合、細線化処理等の手法を用いてスクライ
ブラインＳの中心線を抽出する（ステップ２１１）。次
いで、ステップ２１２において、メモリに記憶された画
像情報に基づいてパターン計測を行って、スクライブラ
インＳの中心線の位置を求める。

【００４９】最後に、採取したスクライブラインＳの中
心線の位置情報をコントローラ２０に出力する（ステッ
プ２１３）。ショット概念のある半導体ウェーハ１１の
場合は、スクライブラインＳも一定のパターンで繰り返
し現れるので、一のショットパターン２１′におけるス
クライブラインＳの中心線の位置情報から全スクライブ
ラインＳの位置を求め、これをコントローラ２０に入力
することになる。しかし、コントローラ２０が繰返しパ
ターンに対応している場合には、一のショットパターン
２１′のスクライブラインＳの位置情報、例えばスクラ
イブラインＳ間のピッチ等だけを入力しても良い。

【００５０】上述したように、コントローラ２０は、入
力された位置情報に基づきダイシングブレード１２の回
転、主軸ヘッド１５の上下動及びウェーハ固定テーブル
１３の水平方向の動作を制御して半導体ウェーハ１１の
切断を行う。従って、コンピュータ２からコントローラ
２０にスクライブラインＳの中心線の位置情報が入力さ
れると、半導体ウェーハ１１はスクライブラインＳの中
心線に沿って正確に切断され、複数のデバイス（チッ
プ）２２に分割される。

【００５１】上記実施例では、スクライブラインＳ自体
の情報を抽出し、その中心線の位置を検出することとし
ているが、他の特徴点からスクライブラインＳの中心線
を検出することも可能である。例えば、半導体ウェーハ
１１の拡大図である図６に示すように、デバイス２２の
ボンディングパッド２４がスクライブラインＳから所定
の距離離れた位置に列状に形成されることを利用して、
スクライブラインＳの中心線を検出することも可能であ
る。即ち、ボンディングパッド２４のパッド列を検出す
ると共に、比較的狭い間隔で向かい合っているパッド列
を検出したならば、そのパッド列間の中央位置がスクラ
イブラインＳの中心線上の位置ということになる。特
に、ボンディングパッド２４は金属から形成されるた
め、画像情報の濃度レベルは高く、非常に単純な２値化
処理でもボンディングパッド２４の情報を容易に抽出す
ることができるので、この方法は有効である。

【００５２】また、図７に示すように、スクライブライ
ンＳ上にＴＥＧ等のパターン２５が形成されている場合
は、選定した濃淡レベルを有する画素がＸ軸方向又はＹ
軸方向に連続しているという方法でスクライブラインＳ
を検出することは困難となる。この場合、デバイス２２
のボンディングパッド２４の情報を利用する上記方法に
より検出することも可能であるが、次の方法によっても
スクライブラインＳを検出することができる。

【００５３】まず、不連続ではあるがＸ軸方向又はＹ軸
方向に延びる略同一な特徴点が画像情報から抽出された
場合、その特徴点の延びる方向にサーチを続ける。そし
て、途中にＴＥＧ等のパターン２５があっても、その特
徴点が設定量を越えて存在する場合には、その特徴点の
延びる領域すべてを、スクライブラインＳと認識するの
である。尚、ＴＥＧ等のパターン２５がスクライブライ
ンＳの領域に占める割合は設計データから知ることがで
きるので、前記設定量は容易に算出することができる。

【００５４】この設定量を定める方法は、図８に示すよ
うなショットパターン２１において、切断すべきスクラ
イブラインＳを選択する際にも適用することができる。
図８に示すショットパターン２１には、４種類のデバイ
ス２２ａ〜２２ｄが形成されており、デバイス２２ｄは
スクライブラインＳ₁ ，Ｓ₂ の延長線上にある。従っ
て、このデバイス２２ｄを切り出す場合には、スクライ
ブラインＳ₁ ，Ｓ₂ の中心線に沿って切断してはならな
いことになる。そこで、ショットパターン２１のＸ軸方
向長さをＬｘ、Ｙ軸方向の長さをＬｙとし、デバイス２
２ｄのＸ軸方向の長さをＤｘ、Ｙ軸方向の長さをＤｙと
すると、切断ラインとなるスクライブラインを検出する
ための設定量は、Ｘ軸方向についてはＤｘ／Ｌｘを越え
る大きさ、Ｙ軸方向についてはＤｙ／Ｌｙを越える大き
さとなる。かかる設定量においては、スクライブライン
Ｓ₁ ，Ｓ₂ は検出されず、切断されない。一方、この場
合、デバイス２２ｂ，２２ｃを切り出す場合には、設定
量は、Ｘ軸方向についてはＤｘ／Ｌｘ以下、Ｙ軸方向に
ついてはＤｙ／Ｌｙ以下とされることは容易に理解され
よう。

【００５５】また、上記実施例においては、入力された
画像情報の全画素の濃淡レベルから１つの濃淡ヒストグ
ラムを形成しているが、Ｘ軸方向に連続する画素列毎、
及び、Ｙ軸方向に連続する画素列毎に濃淡ヒストグラム
を形成し、それらの濃淡ヒストグラムからスクライブラ
インＳの情報を抽出することもできる。

【００５６】例えば、スクライブラインＳは平坦かつ一
様な面であるため、或るスクライブラインＳについての
画素列の濃淡ヒストグラムは、図９の（ａ）に示すよう
に、一定の濃淡レベルで幅の狭い単峰的な波形を描く。
また、スクライブラインＳ以外では、図９の（ｂ）に示
すように、複数の山部を有する濃淡ヒストグラムとな
る。従って、濃淡ヒストグラムにおける最濃点と最淡点
とのレベル差をダイナミックレンジと定義した場合に、
設定値よりも小さなダイナミックレンジを有する濃淡ヒ
ストグラムがあれば、そのヒストグラムを形成する画素
列がスクライブラインＳに関連していることになる。

【００５７】このように、各画素列の濃淡ヒストグラム
のダイナミックレンジを個々に判断していくことで、ス
クライブラインＳの情報を抽出することができる。

【００５８】更にまた、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の画素列
毎に、横軸に各画素の位置、縦軸に当該位置における画
素の濃度レベルを表すヒストグラムを形成し、そのヒス
トグラムからスクライブラインＳの情報を検出すること
も可能である。例えば、スクライブラインＳについての
画素列のヒストグラムは、各画素の濃淡レベルはほぼ一
定であるので、図１０の（ａ）の如くなる。また、スク
ライブラインＳ以外の部分では、半導体デバイスやボン
デングパッド等についての濃淡レベルも含まれることに
なるので、ヒストグラムは図１０の（ｂ）のようにな
る。これらの分布を一次元波形とみなしてフーリエ変換
を行うと、図１０の（ａ）についての周波数成分は極め
て低いもののみが得られる。従って、各画素列のヒスト
グラムについてフーリエ変換し、設定値よりも低い周波
数成分を探索することで、スクライブライン情報を抽出
することができるのである。

【００５９】上記実施例は、ショットパターン２１が周
辺部分には形成されていない半導体ウェーハ１１を切断
する場合である。しかし、ショットの概念がある半導体
ウェーハには、図１１に示すように、周辺部分までショ
ットパターン２１が形成されているものがある。このよ
うな半導体ウェーハ１１の場合には、ショットパターン
２１の寸法や位置を上記の処理アルゴリズムで認識する
ことは困難である。

【００６０】そこで、設計データから種々の既知情報に
基づいてテンプレートを予め形成しておき、そのテンプ
レートと、図３のステップ１０２で取り込まれた画像情
報との間の相関を採ることで、各ショットパターン２１
の特徴点の抽出が可能となる。このテンプレートを形成
するための既知情報としては、ショットパターン２１の
寸法、ショットパターン２１を構成するデバイス２２の
数、或いは、いずれかのショットパターン２１の頂点の
位置、等が考えられる。

【００６１】以上、好適な実施例について本発明を説明
したが、本発明は上記実施例に限らず種々の変形例があ
る。

【００６２】例えば、図１に示す構成では、コンピュー
タ２はコントローラ２０に接続され、検出結果は自動的
にコントローラ２０に入力されるようになっているが、
コンピュータ２から検出結果をプリンタやＣＲＴ等の表
示装置に出力し、検出結果をオペレータが手入力しても
良い。手入力の場合は入力ミスが発生する可能性がある
が、所望の切断ラインの位置情報を選択的に入力できる
という利点がある。

【００６３】また、切断ラインもスクライブラインＳの
中心線である必要はなく、その他のラインであっても良
い。かかる場合には、そのラインの特徴点を画像処理で
抽出するため、上記とは異なる画像処理アルゴリズムが
適用されることになる。

【００６４】更に、上記実施例では、１台のＣＣＤカメ
ラ３により、ショットパターン２１の位置検出のための
画像入力と、スクライブラインＳの位置検出のための画
像入力の２つの処理を行っているが、それぞれの処理に
ついて別個にＣＣＤカメラを設けても良い。かかる場
合、解像度の高いＣＣＤカメラをスクライブラインＳの
位置検出に用いることで、精密な計測が可能となる。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ダ
イシングの対象となる半導体ウェーハを直接撮像して画
像処理するので、所望の切断ラインの位置を正確に検出
することができる。従って、半導体ウェーハを正確に分
割することが可能となるので、分割不良の発生率が激減
する。

【００６６】特に、本発明は、ショットの概念がある半
導体ウェーハに適用され、ショットパターンを検出した
後、ショットパターンを一つだけ画像処理して切断ライ
ンの位置を検出することとしているため、検出精度を向
上させることができる。即ち、画像処理する対象は一の
ショットパターンのみであるため、半導体ウェーハ全面
から切断ラインを検出するよりも細かい処理が可能とな
る。

【００６７】また、画像処理はコンピュータ等により自
動的に行われるので、切断位置の検出に要する手間は殆
どかからない。

【００６８】更に、画像処理手段からの検出結果をダイ
シング装置のコントローラに直接入力することも可能で
あるので、手入力による入力ミスの発生を防止すること
ができる。これは、ＡＳＩＣのように種々の寸法のデバ
イスが含まれている半導体ウェーハの場合に有効とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による切断ライン位置検出装置が設けら
れたダイシング装置を示す概略説明図である。

【図２】本発明に適用され得る半導体ウェーハのショッ
トパターン、スクライブライン及び撮像領域を示す平面
図である。

【図３】本発明による切断ライン位置検出方法の一実施
例を示すフローチャートであり、半導体ウェーハの各シ
ョットパターンの位置を検出するためのアルゴリズムを
示している。

【図４】本発明による切断ライン位置検出方法の一実施
例を示す、図３から続くフローチャートであり、一のシ
ョットパターンにおけるスクライブラインの位置を検出
するためのアルゴリズムを示している。

【図５】本発明の切断ライン位置検出方法における画像
処理で得られる濃淡ヒストグラムを示し、（ａ）はダイ
ナミックレンジの調整前、（ｂ）はダイナミックレンジ
の調整後を示している。

【図６】半導体ウェーハの拡大平面図である。

【図７】スクライブライン上にＴＥＧ等のパターンが形
成された半導体ウェーハの拡大平面図である。

【図８】スクライブラインの延長線上にデバイスが存在
するショットパターンを示す半導体ウェーハの拡大平面
図である。

【図９】（ａ）はスクライブライン上の画素列の濃淡ヒ
ストグラム、（ｂ）はスクライブライン以外の部分での
画素列の濃淡ヒストグラムである。

【図１０】横軸に各画素の位置、縦軸に当該位置におけ
る画素の濃度レベルを表す各画素列についてのヒストグ
ラムであり、（ａ）はスクライブライン上、（ｂ）はス
クライブライン以外の部分についてのヒストグラムであ
る。

【図１１】周辺部分にまでショットパターンが形成され
ている半導体ウェーハを示す平面図である。

【符号の説明】

１…切断ライン位置検出装置、２…コンピュータ、３…
ＣＣＤカメラ、５…Ａ／Ｄ変換器、１０…ダイシング装
置、１１…半導体ウェーハ、１２…ダイシングブレー
ド、１３…ウェーハ固定テーブル、１５…主軸ヘッド、
２０…コントローラ、２１…ショットパターン、２２…
デバイス、２３…平坦面領域、２４…ボンデングパッ
ド、２５…ＴＥＧ等のパターン。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のデバイスの集合体であるパターン
   が繰り返し現れる半導体ウェーハをダイシングする際に
   おける切断ラインの位置を検出する切断ライン位置検出
   方法において、半導体ウェーハを撮像してその画像情報
   を取り込む第１のステップと、前記第１のステップで取
   り込まれた画像情報を画像処理することにより前記パタ
   ーンの位置を検出する第２のステップと、前記第２のス
   テップで検出された位置の情報に基づき前記パターンの
   一つを撮像してその画像情報を取り込む第３のステップ
   と、前記第３のステップで取り込まれた画像情報を画像
   処理することにより当該パターンにおける切断ラインの
   位置を検出する第４のステップとを備えることを特徴と
   する半導体ウェーハの切断ライン位置検出方法。
2. 【請求項２】 半導体ウェーハの周辺部分が平坦面とな
   っている場合において、前記第１のステップで取り込ま
   れた画像情報から前記平坦面の情報を抽出し、該平坦面
   情報から前記パターンの位置を検出することを特徴とす
   る請求項１記載の半導体ウェーハの切断ライン位置検出
   方法。
3. 【請求項３】 前記パターンの寸法の既知情報からテン
   プレートを形成し、該テンプレートと前記第１のステッ
   プで取り込まれた画像情報との相関を採ることにより前
   記パターンの位置を検出することを特徴とする請求項１
   又は２記載の半導体ウェーハの切断ライン位置検出方
   法。
4. 【請求項４】 前記パターンを構成するデバイスの数の
   既知情報からテンプレートを形成し、該テンプレートと
   前記第１のステップで取り込まれた画像情報との相関を
   採ることにより前記パターンの位置を検出することを特
   徴とする請求項１又は２記載の半導体ウェーハの切断ラ
   イン位置検出方法。
5. 【請求項５】 前記パターンの頂点の位置の既知情報か
   らテンプレートを形成し、該テンプレートと前記第１の
   ステップで取り込まれた画像情報との相関を採ることに
   より前記パターンの位置を検出することを特徴とする請
   求項１又は２記載の半導体ウェーハの切断ライン位置検
   出方法。
6. 【請求項６】 前記切断ラインは、半導体ウェーハ上の
   デバイス間に形成されるスクライブラインの中心線であ
   ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載
   の半導体ウェーハの切断ライン位置検出方法。
7. 【請求項７】 前記第３のステップで取り込まれた画像
   情報からスクライブラインの情報を抽出し、該スクライ
   ブライン情報からスクライブラインの中心線の位置を検
   出することを特徴とする請求項６記載の半導体ウェーハ
   の切断ライン位置検出方法。
8. 【請求項８】 スクライブラインの幅の既知情報からテ
   ンプレートを形成し、該テンプレートと前記第３のステ
   ップで取り込まれた画像情報との相関を採ることにより
   前記スクライブライン情報を抽出することを特徴する請
   求項７記載の半導体ウェーハの切断ライン位置検出方
   法。
9. 【請求項９】 前記第３のステップで取り込まれた画像
   情報から抽出した略同一な特徴点を有する領域が、所定
   の方向において、設定量を越えて存在する場合に、該領
   域をスクライブラインと認識することを特徴とする請求
   項７又は８記載の半導体ウェーハの切断ライン位置検出
   方法。
10. 【請求項１０】 前記第３のステップで取り込まれた画
    像情報から半導体ウェーハ上のデバイスのボンディング
    パッドの情報を抽出し、該ボンディングパッド情報から
    スクライブラインの中心線の位置を検出することを特徴
    とする請求項６記載の半導体ウェーハの切断ライン位置
    検出方法。
11. 【請求項１１】 ボンディングパッドの寸法の既知情報
    からテンプレートを形成し、該テンプレートと前記第３
    のステップで取り込まれた画像情報との相関を採ること
    により前記ボンディングパッド情報を抽出することを特
    徴とする請求項１０記載の半導体ウェーハの切断ライン
    位置検出方法。
12. 【請求項１２】 複数のデバイスの集合体であるパター
    ンが繰り返し現れる半導体ウェーハをダイシングする際
    における切断ラインの位置を検出する切断ライン位置検
    出装置において、半導体ウェーハを撮像してその画像情
    報を取り込む第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段か
    ら入力された画像情報を画像処理することにより前記パ
    ターンの位置を検出する第１の画像処理手段と、前記第
    １の画像処理手段により検出された位置の情報に基づき
    前記パターンの一つを撮像してその画像情報を取り込む
    第２の撮像手段と、前記第２の撮像手段により取り込ま
    れた画像情報を画像処理することにより当該パターンに
    おける切断ラインの位置を検出する第２の画像処理手段
    とを備えることを特徴とする半導体ウェーハの切断ライ
    ン位置検出装置。