JPH06260553A - ダイシング溝の位置測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はダイシング装置において被加工物の
位置合わせに利用される投影装置の視野と実際のダイシ
ング溝の位置関係を測定する方法に関し、測定する溝が
形成される被加工物の種類にかかわらず安定した測定が
行えるダイシング溝の位置測定方法の実現を目的とす
る。 【構成】 高速回転する切削刃１と、粘着テープ１０２
上に貼り付けられた被加工物１００が載置されるステー
ジ２と、ステージ２を移動させる移動機構３と、被加工
物の表面の像を投影する投影手段４とを備え、投影手段
４で投影された像に基づいて被加工物の位置を確認した
上で溝加工を行うダイシング装置において、切削刃１に
よって加工される溝の位置と投影手段４の投影する像の
位置との対応関係を測定するダイシング溝の位置測定方
法であって、この位置関係の測定は粘着テープ１０２に
形成された溝に対して行われるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物の面上の所望
の位置に加工が行えるように、あらかじめ切削刃に対し
て位置決めされた投影装置によって被加工物の表面を観
察しながら位置調整するようにしたダイシング装置にお
いて、切削刃と投影装置との位置関係を検出するため切
削刃によって加工された溝の位置を測定するダイシング
溝の位置測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置は高速に回転する切削刃
で細い溝を加工する装置であり、半導体ウエハ上に形成
された半導体チップをウエハから切り出すための加工に
広く利用されている。そのため、ここでは半導体ウエハ
に溝加工する場合を例として説明を行うこととする。

【０００３】図３はダイシング装置の基本構成を示す図
である。図３において、参照番号１はダイアモンド等の
砥粒をニッケル等で固着した切削刃（ブレード）であ
り、スピンドルモータ１１によって高速に回転する。２
は半導体ウエハ１００を真空吸着によって固定するステ
ージであり、図示していないが、精密な移動機構によっ
て移動される。１００は溝加工が施される半導体ウエハ
であり、回転するブレード１に対して半導体ウエハ１０
０が載置されたステージ２を移動することにより溝加工
を行う。なおすべての図において、共通の機能部分には
同一の参照番号を付し、説明を省略する。

【０００４】４はステージ２に載置された半導体ウエハ
１００の位置を測定するための投影装置である。投影装
置４の視野内の所定位置とブレード１の加工位置とは精
密に一致させるのはきわめて難しく、正しく一致してい
ない投影装置４の視野内の所定位置によって半導体ウエ
ハ１００の表面上の加工値を自動位置決すると、半導体
ウエハ１００上の所望の位置に正確に溝を加工すること
はできない。そこで、半導体ウエハ１００が載置された
ステージ２を投影装置４の視野の下に移動させ、半導体
ウエハ１００上の所定位置を投影装置４の視野内の所定
位置に合わせる。投影装置４はあらかじめブレード１の
加工位置に対して所定の位置関係になるように調整され
ており、上記のような位置調整を行うことにより半導体
ウエハ１００の表面上の位置とブレード１の加工位置と
の位置関係が決定され、精密な移動機構によってステー
ジ２を移動することで、半導体ウエハ１００上の所望の
位置に正確に溝を加工することが可能になる。

【０００５】図３に示すように、投影装置４は、半導体
ウエハ１００の表面の像を拡大して投影する顕微鏡レン
ズ４１と、投影する面を照明するランプ４２と、拡大さ
れた像を受けるＴＶカメラ４３を有しており、モニタの
画像を見ながら位置合わせを行う。ＴＶカメラ４３を使
用せず、直接顕微鏡を見て位置合わせを行う場合もあ
り、またＴＶカメラ４３のビデオ信号を画像処理して、
自動的に位置合わせを行う場合もある。

【０００６】半導体ウエハ１００はステージ２に固定さ
れるが、加工中にばらばらになるのを防止するため、半
導体ウエハ１００の裏面に粘着テープを貼り付けた上で
ステージ２に固定するのが一般的である。被加工物が半
導体ウエハ以外の場合には、接着剤を用いて固定するこ
ともある。半導体ウエハ１００の裏面に粘着テープを貼
り付ける場合、図４に示すように、中央に穴を有するフ
レーム１０１に粘着テープ１０２を貼り付け、その中央
の穴の部分に半導体ウエハ１００を貼り付けたものをス
テージ２に載置して固定している。工程間の搬送も図４
に示す状態で行われる。

【０００７】半導体ウエハ１００上には、多数のチップ
が形成され、ダイシング装置により各チップの間に溝加
工を行い分離する。図５は半導体ウエハ１００上のチッ
プ１１０の配列状態を示す図である。半導体ウエハ１０
０の直径は１５０ｍｍから２００ｍｍ程度であり、各チ
ップは１０ｍｍ角程度の大きさである。そして各チップ
の間のストリート１２０と呼ばれる部分の幅ｄは１００
μｍ程度であり、この部分に幅２０μｍ程度の溝を半導
体ウエハ１００の両端にわたって加工する必要がある。

【０００８】上記のように、幅１００μｍ程度の部分に
最大２００ｍｍ程度の長さの溝を加工するため、ブレー
ド１の加工位置に対する半導体ウエハ１００の位置合わ
せは高精度であることが要求される。この位置合わせを
高精度に行うためには、そもそも投影装置４の視野とブ
レード１の加工位置とが精密に対応していることが必要
である。ブレード１の刃の位置は、ブレード１自体の製
作誤差や取り付け誤差により、ブレード毎にある程度異
なる。そのため、投影装置４の視野とブレード１の加工
位置とを対応させる作業は、ブレード１によって加工さ
れた溝の位置を投影装置４により測定することにより行
われる。

【０００９】図６は投影装置４の視野と切削刃１の加工
位置との位置関係を示す図である。図において、４００
は投影装置４の視野中心を示し、ブレード１によって加
工された溝の中心をこの視野中心４００に合わせるか、
図のｄｙで示した溝の中心と視野中心との差を記憶して
おきこの差を考慮してブレード１を移動させるようにす
る。このようにして投影装置４の視野と切削刃１の加工
位置との位置関係は装置の製作時に精密に調整される
が、図３に示したように、投影装置４とブレード１は共
に後方に設けられた台から延びるアーム状の部材又はス
ピンドルモータ１１に支持された構造を有する。これは
半導体ウエハ１００等が移動する範囲を確保するためで
ある。そのために、温度変化による伸縮の影響を受けや
すく、投影装置４とブレード１を支持する部分の温度膨
張係数の差により、投影装置４の視野とブレード１の加
工位置との位置関係が温度に応じて変化するという問題
がある。上記のように、投影装置による位置合わせは非
常に精密に行う必要があるため、温度変化による投影装
置４の視野とブレード１の加工位置との位置関係の変化
も無視できず、加工途中に加工した溝の部分を投影装置
４の下に移動させて溝位置を測定し、随時位置関係の補
正を行っている。測定する溝はステージ２及びステージ
２上に載置されたステージ２と共に移動可能なものであ
ればどのような部分に形成されたものであってもよい
が、溝位置の測定は頻繁に行なわれるため、ステージ２
に溝を加工するのは好ましくない。そこで、これまでは
半導体ウエハ１００の表面に溝を加工し、その溝位置を
測定していた。半導体ウエハ１００への溝加工は、通常
の加工で行われるものであり、加工途中で溝を加工した
部分を投影装置４の下に移動させて溝位置を測定すれ
ば、溝位置の測定のために溝を加工する必要はなくな
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年ダイシング装置
は、生産性の改善のため自動化が求められており、上記
の溝位置の測定についても自動化が必要である。特に上
記の溝位置の測定は、加工途中でも随時行う必要がある
ため、自動化の必要性が大きい。溝位置の測定の自動化
は、図３に示すように、投影装置４にＴＶカメラ４３を
設け、そのビデオ出力を画像処理することにより行われ
ている。

【００１１】画像処理により溝位置を認識するには、常
に良好な画像がＴＶカメラ４３に安定して投影されるこ
とが重要であり、特に画像の明るさは重要である。その
ため半導体ウエハ１００の表面を照明するランプ４２が
一定の光を放出するようにする等の各種の工夫がされて
いる。しかしＴＶカメラ４３に投影される像の状態は、
半導体ウエハ表面の反射率によっても影響されるため、
異なる被加工物に溝加工する場合には、良好な溝位置の
測定が行えず、加工する溝位置の精度が低下するという
問題が生じる。例えば、ＧａＡｓ等の化合物半導体ウエ
ハの加工を行う場合、反射率は通常のシリコンウエハに
比べて低いためＴＶカメラ４３に投影される像が暗くな
り、そのままでは溝位置の測定が行えないという問題が
生じている。このような問題は被加工物がガラス基板で
ある場合にも生じる。この問題は、溝位置の測定を自動
的に行う場合に特に重大であるが、目視により溝位置を
測定する場合でも見えにくいために誤差が大きくなると
いう形で影響する。

【００１２】このような問題を低減するため、被加工物
の種類に応じて照明の強度を変えることも考えられる
が、そのためには照明の強度を変化させる装置を設ける
必要がある上、被加工物の種類に応じて照明の強度を変
化させる作業が必要になるため、煩雑であるという問題
がある。本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、被加工物に形成した溝の位置を位置合わせ用の投影
装置により測定することで、加工される溝の位置と投影
装置との位置関係を補正するようにしたダイシング装置
において、被加工物の種類にかかわらず良好な測定が行
えるようにしたことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のダイシング溝の位置測定方法は、被加工物
が貼り付けられる粘着テープに溝加工を行い、この粘着
テープ上の溝の位置を測定する。すなわち、本発明のダ
イシング溝の位置測定方法は、高速回転する切削刃と、
粘着テープ上に貼り付けられた被加工物が載置されるス
テージと、ステージを移動させる移動機構と、切削刃に
よって溝が形成される被加工物の表面の像を投影する投
影手段とを備え、被加工物の表面上の位置を投影手段で
投影された像に基づいて確認した上で溝加工を行うダイ
シング装置において、切削刃によって加工される溝の位
置と投影手段の投影する像の位置との対応関係を測定す
るダイシング溝の位置測定方法であって、溝位置と像の
位置との対応関係の測定は、粘着テープに形成された溝
に対して行われることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明のダイシング溝の位置測定方法において
は、溝位置と像の位置との対応関係の測定は同一の粘着
テープに形成された溝に対して行われるため、被加工物
の種類に影響されず、常に安定した測定が行える。粘着
テープは軟らかく、溝位置を測定するには不適当である
ように思われるが、実際に粘着テープに溝を加工して測
定を行ったところ、被加工物である半導体ウエハに溝加
工した場合に比べて、特に問題はなかった。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の測定方法が適用されるダイシ
ング装置の構成を示す図である。図１において、参照番
号１は切削刃（ブレード）であり、１１はブレード１を
高速で回転させると共に図のｙ方向に移動可能なスピン
ドルモータである。２は溝加工が施される半導体ウエハ
１００を保持するステージであり、移動機構３によりｘ
方向に移動される。これらスピンドル１１のｙ方向移動
およびステージ２のｘ方向移動は制御部５によって制御
される。半導体ウエハ１００は、図４に示したフレーム
１０１に付けられた粘着テープ１０２に貼り付けられた
状態でステージ２上に載置されて加工される。４は投影
装置であり、顕微鏡レンズ４１と、照明用ランプ４２
と、ＴＶカメラ４３とを有している。顕微鏡レンズ４１
は直下に移動された半導体ウエハ１００、フレーム１０
１及び粘着テープ１０２の表面の像を拡大してＴＶカメ
ラ４３に投影し、ＴＶカメラ４３はビデオ信号を出力す
る。４４はこのビデオ信号を処理して溝の位置を判定
し、その位置を測定する画像処理部であり、画像の中心
位置と溝の中心位置の差ｄｙを算出して出力する。制御
部５はこのｄｙを考慮してブレード１の移動を制御す
る。

【００１６】図２は投影装置４の画像の中心位置と溝の
中心位置の関係を測定するために、ステージ２を投影装
置４の下に移動させた状態を示す図であり、投影装置４
の画像の中心に粘着テープ１０２に形成された溝が来る
ように移動させられている。半導体ウエハに溝加工する
場合、後工程との関係で各半導体チップをウエハから完
全に切り離してしまうフルカットと呼ばれる加工方法
と、一部を切り残すハーフカットと呼ばれる加工方法と
がある。フルカット加工の場合には、通常の加工で粘着
テープ１０２に溝が加工されるため、適当な本数の溝を
加工した後、図２のような状態にステージを移動させて
溝位置の測定を行う。ハーフカット加工の場合には、通
常の加工では粘着テープ１０２に溝が加工されないた
め、適当な本数の溝を加工した後、粘着テープ１０２に
溝を加工し、図２のような状態にステージを移動させて
溝位置の測定を行う。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のダイシン
グ溝の位置測定方法においては、同一の粘着テープに形
成された溝の位置を測定するため、被測定物の種類、状
態にかかわらず安定した測定が行えるため、測定精度が
改善されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例においてダイシング溝の位置測
定方法が適用されるダイシング装置の構成を示す斜視図
である。

【図２】本発明の実施例において、ダイシング溝の位置
を測定する時の配置を示す斜視図である。

【図３】ダイシング装置の基本構成を示す斜視図であ
る。

【図４】ダイシング装置において加工される時のフレー
ムと粘着テープに保持された状態の半導体ウエハを示す
図である。

【図５】半導体ウエハ上のチップ配列を示す図である。

【図６】切削刃と投影装置の視野のずれを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…切削刃（ブレード） ２…ステージ ３…ステージ移動機構 ４…投影手段 ５…制御部 １００…被加工物（ウエハ） １０１…フレーム １０２…粘着テープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速回転する切削刃（１）と、 粘着テープ（１０２）上に貼り付けられた被加工物（１
   ００）が載置されるステージ（２）と、 該ステージ（２）を移動させる移動機構（３）と、 前記切削刃（１）によって溝が形成される前記被加工物
   （１００）の表面の像を投影する投影手段（４）とを備
   え、前記被加工物（１００）の表面上の位置を前記投影
   手段（４）で投影された像に基づいて確認した上で溝加
   工を行うダイシング装置において、前記切削刃（１）に
   よって加工される溝の位置と前記投影手段（４）の投影
   する像の位置との対応関係を測定するダイシング溝の位
   置測定方法であって、 当該溝位置と像の位置との対応関係の測定は、前記粘着
   テープ（１０２）に形成された溝に対して行われること
   を特徴とするダイシング溝の位置測定方法。