JPH07106387A - Measurement of surface shape of cut wafer - Google Patents

Measurement of surface shape of cut wafer

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JPH07106387A
JPH07106387A JP5251855A JP25185593A JPH07106387A JP H07106387 A JPH07106387 A JP H07106387A JP 5251855 A JP5251855 A JP 5251855A JP 25185593 A JP25185593 A JP 25185593A JP H07106387 A JPH07106387 A JP H07106387A
Authority
JP
Japan
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wafer
surface shape
displacement
ingot
cut
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5251855A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Yoshida
裕一 吉田
Yoshimasa Miyazaki
義正 宮崎
Masaaki Tsuboi
正明 坪井
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Nippon Steel Corp
Siltronic Japan Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
NSC Electron Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, NSC Electron Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH07106387A publication Critical patent/JPH07106387A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D59/00Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/30Reducing waste in manufacturing processes; Calculations of released waste quantities

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a dull blade from causing reduction in the throughput, such as interruption of a cutting work. CONSTITUTION:A surface displacement measuring means 3 is provided in the middle of a transfer path that transfers a cut wafer 100 from directly under an ingot 200 to a wafer housing part 15 and the surface shape of the wafer is measured during the transfer. Thereby, a dull blade, which results in defective wafers, can be detected from the measured surface shape of the wafer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体インゴットから
切断されたウェーハの表面形状を測定するための切断ウ
ェーハの表面形状測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface shape measuring method for a cut wafer for measuring the surface shape of a wafer cut from a semiconductor ingot.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置製造に用いられる半導体ウェ
ーハ(以下、単にウェーハと称する)は、単結晶体とし
て製造された半導体インゴットからスライスマシンによ
って切断して、切断後のウェーハをラッピングし、さら
にミラーポリッシュによって磨きあげることにより製造
している。
2. Description of the Related Art A semiconductor wafer used for manufacturing a semiconductor device (hereinafter, simply referred to as a wafer) is cut from a semiconductor ingot manufactured as a single crystal body by a slicing machine, the cut wafer is lapped, and a mirror is further cut. Manufactured by polishing and polishing.

【0003】このスライスマシンによって切断されたウ
ェーハの平坦度は、スライスマシンのブレードのドレッ
シング状態(研磨状態)やブレードの張力のかけかたな
どのきめ細かな調整によって達成されている。もし、こ
の切断の際にブレードの調整に不具合があった場合に
は、切断されたウェーハにうねりやそりが生じてしま
い、一端生じた切断時のうねりやそりなどは、その後の
ラッピング、ポリッシュ工程によっても回復不可能であ
るために、製品として必要な平坦度を切断時に確保しな
ければならない。
The flatness of the wafer cut by this slicing machine is achieved by finely adjusting the dressing state (polishing state) of the blade of the slicing machine and the tensioning method of the blade. If there is a problem with the adjustment of the blade at the time of this cutting, waviness and warpage will occur in the cut wafer, and the waviness and warpage etc. at the time of cutting that occurred once, the lapping afterwards, the polishing step Since it cannot be recovered even by the above, the flatness required for the product must be secured at the time of cutting.

【0004】従来、このスライスマシンによる切断時に
良好なウェーハの平坦度を得るために特開平2−861
43号公報には、インゴット端面の形状測定方法が開示
されている。これによると、ウェーハ切断直後のインゴ
ット端面の切断方向およびこれと直角方向におけるイン
ゴットの直径におけるそりの度合いを測定し、その結果
に基づいてウェーハ平坦度を得るための適切なブレード
の調整を行うこととされている。
Conventionally, in order to obtain good wafer flatness at the time of cutting with this slicing machine, Japanese Patent Laid-Open No. 861/1990 has been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 43-43 discloses a method for measuring the shape of the end face of an ingot. According to this, measure the degree of warpage in the diameter of the ingot in the cutting direction of the ingot end face immediately after cutting the wafer and in the direction perpendicular to this, and adjust the blade appropriately to obtain the wafer flatness based on the result. It is said that.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェー
ハ切断直後のインゴット端面の形状を測定するために
は、ウェーハのうねりやそりなどの不良原因となるブレ
ードのドレッシグ不良や調整不良などがない場合でも、
一端切断作業自体を中断して、インゴット切断面の形状
測定をしなければならず、インゴットからのウェーハの
切断を連続して行うことができなくなり、スループット
が低下するといった問題点がある。
However, in order to measure the shape of the end surface of the ingot immediately after the wafer is cut, even if there is no blade dressing defect or adjustment error that causes defects such as waviness and warpage of the wafer,
The cutting operation itself has to be interrupted to measure the shape of the ingot cut surface, which makes it impossible to continuously cut the wafer from the ingot, resulting in a decrease in throughput.

【0006】そこで本発明は、断作業の中断など、スル
ープットの低下につながることのない切断ウェーハの表
面形状測定方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for measuring the surface shape of a cut wafer that does not lead to a decrease in throughput such as interruption of cutting work.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明は、半導体インゴットからブレードによりウェ
ーハを切断するスライスマシンにおいて、切断された前
記ウェーハが前記インゴット直下から前記スライスマシ
ンに設けられているウェーハ収納部へ搬送される搬送経
路中に、搬送中の前記ウェーハに対して相対的に移動す
る表面変位測定手段を設け、該表面変位測定手段によっ
て、搬送中の前記ウェーハの搬送方向のウェーハ直径に
渡る表面形状の変位を測定することを特徴とする切断ウ
ェーハの表面形状測定方法である。
The present invention for solving the above-mentioned problems, in a slicing machine for cutting a wafer from a semiconductor ingot by a blade, the cut wafer is provided in the slicing machine directly below the ingot. In the transfer path that is transferred to the existing wafer storage unit, a surface displacement measuring unit that moves relative to the wafer being transferred is provided, and the wafer in the transfer direction of the wafer being transferred is provided by the surface displacement measuring unit. A method for measuring the surface shape of a cut wafer, which comprises measuring the displacement of the surface shape over the diameter.

【0008】また本発明は、前記表面変位測定手段によ
って測定された前記ウェーハの表面変位結果があらかじ
め設定された許容変位量を越えた場合に、前記表面変位
測定結果に基づき、前記ブレードの調整およびインゴッ
ト側切断面の研削量を決定することを特徴とする切断ウ
ェーハの表面形状測定方法である。
Further, according to the present invention, when the surface displacement result of the wafer measured by the surface displacement measuring means exceeds a preset allowable displacement amount, the blade adjustment and the adjustment are performed based on the surface displacement measurement result. A method for measuring the surface shape of a cut wafer, which comprises determining the amount of grinding of a cut surface on the ingot side.

【0009】[0009]

【作用】以上のように構成された本発明の切断ウェーハ
の表面形状測定方法は、スライスマシンのブレードによ
って切断されたウェーハをインゴット直下からウェーハ
収納部へ搬送する搬送経路中に、ウェーハの表面変位を
測定する表面変位測定手段を設けることによって、搬送
中のウェーハが該表面変位測定手段に対して、ウェーハ
の切断方向のウェーハ直径に相対的に移動してスキャン
されることになる。これにより、ウェーハの切断方向直
径の形状が測定される。
The surface shape measuring method for a cut wafer according to the present invention having the above-described structure is capable of displacing the surface of the wafer during the transfer path for transferring the wafer cut by the blade of the slicing machine from immediately below the ingot to the wafer storage section. By providing the surface displacement measuring means for measuring, the wafer being transported is moved relative to the surface displacement measuring means by the wafer diameter in the cutting direction of the wafer and scanned. Thereby, the shape of the diameter of the wafer in the cutting direction is measured.

【0010】そして、このウェーハ切断方向直径の形状
からブレードの切れ味不良などの原因が判明するので、
ブレードの調整、例えばブレードの張り具合やドレッシ
ング量を決定し、また、次の切断の際のインゴット側切
断面の研削量を決定する。
From the shape of the diameter in the cutting direction of the wafer, the cause of poor blade sharpness is found,
Adjustment of the blade, for example, the degree of tension of the blade and the dressing amount are determined, and the grinding amount of the ingot side cut surface at the time of the next cutting is determined.

【0011】[0011]

【実施例】以下、添付した図面を参照して本発明による
実施例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は、本発明を実施するためのスライス
マシンの外観を示す図面であり、図2は、インゴット切
断に要する主要構成部分を示す図面である。
FIG. 1 is a drawing showing the external appearance of a slicing machine for carrying out the present invention, and FIG. 2 is a drawing showing the main components required for cutting an ingot.

【0013】このスライスマシンのインゴット切断に要
する主要構成部分は、インゴット200を切断する内周
刃ブレード1、切断したウェーハ100を搬送する吸着
アーム2、ウェーハの表面形状を測定するための変位セ
ンサ3およびエアノズル4によって構成されている。な
お、図1において、このスライスマシンの他の構成部分
は、本体フレーム部10、カバー11、インゴット支持
部12、インゴット200を縦方向に駆動するための垂
直駆動機構13、切断方向への水平駆動機構14、イン
ゴット200の位置、ウェーハ搬送用レール部16およ
びウェーハ収納部15等である。また、吸着アーム2
は、水平駆動機構14と装置背面で連結されており、イ
ンゴット200の水平方向の動きに連動している。
The main components required for cutting the ingot of this slicing machine are an inner peripheral blade 1 for cutting the ingot 200, a suction arm 2 for conveying the cut wafer 100, and a displacement sensor 3 for measuring the surface shape of the wafer. And the air nozzle 4. In FIG. 1, other components of this slicing machine are the main body frame 10, the cover 11, the ingot support 12, the vertical drive mechanism 13 for vertically driving the ingot 200, and the horizontal drive in the cutting direction. The mechanism 14, the position of the ingot 200, the wafer transfer rail portion 16, the wafer storage portion 15, and the like. Also, the suction arm 2
Are connected to the horizontal drive mechanism 14 on the rear surface of the apparatus and are interlocked with the horizontal movement of the ingot 200.

【0014】インゴット200の切断は、テンションヘ
ッド5によって一定の張力が加えられて保持されている
ブレード1が回転軸51により回転し、ブレード1に対
してインゴット200が、切断面に水が供給されながら
図2中、右方向に移動することによって切断される。イ
ンゴット200には、インゴット200を支持し、切断
終点におけるウェーハ100の割れ欠けなどを防止する
スライスベース210が接着されている。
When cutting the ingot 200, the blade 1 which is held with a constant tension applied by the tension head 5 is rotated by the rotating shaft 51, and the ingot 200 is supplied to the blade 1 and water is supplied to the cut surface. While moving in the right direction in FIG. 2, it is cut. A slice base 210, which supports the ingot 200 and prevents cracks and chips of the wafer 100 at the cutting end point, is bonded to the ingot 200.

【0015】このスライスマシンによって実施される本
発明を適応したウェーハ表面形状の測定動作は、図3a
に示すようにインゴット200から切断されたウェーハ
100が吸着アームによって吸着支持され、図3bに示
すように、ウェーハ100を吸着した吸着アーム2がそ
の向きをウェーハ格納部15方向に変えて上昇し、図3
cに示すように、インゴット200が水平駆動機構14
によって切断開始位置に戻るのに連動して、ウェーハ収
納部15方向へ移動する。この時、ウェーハ搬送方向、
すなわち切断方向と一致した方向のウェーハの表面形状
を変位センサ3が測定する。搬送されたウェーハ100
は搬送用レール16によりウェーハ収納部15内のウェ
ーハカセット(図示せず)に収納される。なお、ウェー
ハ100は吸着アーム2に吸着されることによって、ウ
ェーハ全体のゆがみはなくなり、表面形状のみが測定さ
れる。また、ウェーハ100搬送時には搬送にともない
インゴット200も切断開始位置に戻る。
A wafer surface shape measuring operation to which the present invention is applied, which is carried out by this slicing machine, is shown in FIG.
3B, the wafer 100 cut from the ingot 200 is suction-supported by the suction arm, and as shown in FIG. 3B, the suction arm 2 that has suctioned the wafer 100 changes its direction to the wafer storage portion 15 direction and rises. Figure 3
As shown in FIG.
With the return to the cutting start position, the wafer is moved toward the wafer storage portion 15. At this time, the wafer transfer direction,
That is, the displacement sensor 3 measures the surface shape of the wafer in the direction coinciding with the cutting direction. Wafer 100 transferred
Are stored in a wafer cassette (not shown) in the wafer storage unit 15 by the transfer rail 16. When the wafer 100 is sucked by the suction arm 2, the distortion of the entire wafer is eliminated and only the surface shape is measured. Further, when the wafer 100 is transferred, the ingot 200 also returns to the cutting start position along with the transfer.

【0016】このように、切断したウェーハ100をウ
ェーハ収納部15へ搬送移動中に変位センサ3によって
ウェーハ100の表面形状を測定することにより、変位
センサ3に対してウェーハ100が切断方向にスキャン
されることになる。このため、ウェーハ100の表面形
状測定ために切断作業を中断することなくウェーハ10
0の表面形状が測定できる。
As described above, by measuring the surface shape of the wafer 100 by the displacement sensor 3 while the cut wafer 100 is being transferred to the wafer storage unit 15, the displacement sensor 3 scans the wafer 100 in the cutting direction. Will be. Therefore, the wafer 10 can be measured without interrupting the cutting operation for measuring the surface shape of the wafer 100.
A surface shape of 0 can be measured.

【0017】測定したウェーハ100の表面形状の変位
量が不良であると判断される値、すなわち、以降の工程
であるウェーハのラッピングおよびポリッシュ工程にお
いて回復不可能な変位量は、半導体材料の種類や大きさ
などによっても異なるが、シリコンの場合約20μm程
度である。この20μmより大きな変位量が測定された
場合に、その測定結果であるウェーハの表面形状のパタ
ーンを基にブレードのドレッシング(研磨)や張力の調
整を行う。
The measured displacement amount of the surface shape of the wafer 100 is determined to be defective, that is, the displacement amount which cannot be recovered in the subsequent wafer lapping and polishing processes is determined by the type of semiconductor material or the semiconductor material. In the case of silicon, it is about 20 μm, though it depends on the size and the like. When a displacement amount larger than 20 μm is measured, blade dressing (polishing) and tension adjustment are performed on the basis of the wafer surface shape pattern which is the measurement result.

【0018】具体的には、例えばウェーハ表面形状の変
位量δが許容値20μmを越え、図4に示すような表面
形状パターンを測定した場合には、切断方向に対して初
めウェーハが厚く、切断が進むにつれて薄くなっている
こと示しており、このような場合には、図5に示すよう
に、ブレード1が下向きに変形しながら切断されている
ことがわかる。その原因として、ブレード刃先のダイヤ
モンド砥石部分20の上側が切味不良と判断して、図6
に示すように、回転するドレッシング砥石50および5
1によってブレード1のドッレシングを行う。その際に
は、ブレード刃先のダイヤモンド砥石部分20の上側の
ドレッシング(UPドレス)をドレッシング砥石50に
よって行う必要がある。なお、図6において、付号51
は下側のドレッシング(DOWNドレス)を行うための
ドレッシング砥石である。
Specifically, for example, when the displacement amount δ of the wafer surface shape exceeds an allowable value of 20 μm and the surface shape pattern as shown in FIG. 4 is measured, the wafer is initially thick in the cutting direction, Shows that the blade 1 becomes thinner as it advances, and in such a case, as shown in FIG. 5, the blade 1 is cut while being deformed downward. As the cause, it is determined that the upper side of the diamond grindstone portion 20 of the blade edge is defective in sharpness, and
Rotating dressing wheels 50 and 5 as shown in FIG.
The dressing of the blade 1 is carried out by 1. In that case, it is necessary to perform dressing (UP dressing) on the upper side of the diamond grindstone portion 20 of the blade edge with the dressing grindstone 50. In addition, in FIG.
Is a dressing grindstone for performing lower dressing (DOWN dress).

【0019】また、ウェーハ表面形状の変位量が許容値
を越える場合には、インゴットの端面も同様な変位が生
じているので、次に切断する際には、図7に示すよう
に、カップ型砥石40により切断と同時にインゴット2
00の下面研削を行う必要がある。この時の下面研削量
はウェーハの変位量と水平駆動機構の機械精度誤差分を
加えたものである。水平駆動機能の誤差レベルは後述す
るように2〜3μmである。
When the amount of displacement of the wafer surface shape exceeds the allowable value, the end face of the ingot also undergoes the same displacement. Therefore, when cutting next, as shown in FIG. Simultaneous cutting with the whetstone 40 and ingot 2
It is necessary to grind the bottom surface of No. 00. The amount of lower surface grinding at this time is obtained by adding the amount of displacement of the wafer and the mechanical precision error of the horizontal drive mechanism. The error level of the horizontal drive function is 2 to 3 μm as described later.

【0020】なお、ブレードの切味不良や調整不良が原
因で生じるウェーハのうねりやそりなどの変位は、ウェ
ーハ切断方向に変形するものであり、測定するウェーハ
の表面形状としては、切断方向直径の表面形状が測定で
きれば十分である。
Displacements such as waviness and warpage of the wafer caused by poor sharpness and adjustment of the blade are deformed in the wafer cutting direction, and the surface shape of the wafer to be measured is the diameter in the cutting direction. It is sufficient if the surface shape can be measured.

【0021】以上のようなウェーハの表面形状の測定か
らブレードドレッシングまでの動作の流れを図8に示す
フローチャートにより説明すると、まず、インゴットか
らウェーハの切断作業がおこなわれ(S1)、切断され
たウェーハの搬送と共に表面形状の測定が行われる(S
2)。変位量が許容値、ここでは20μmより大きいか
どうかが判断され(S3)、変位量が20μmを越えて
いる場合には、測定した表面形状の測定パターンを分類
して(S4)、UPドレス(ブレード上側のドレス)
か、DOWNドレス(ブレード下側のドレス)かを判定
して(S5)、ブレードのドッレッシングを行う(S
6)。ドレッシング終了の確認を行い(S7)、全ての
インゴットの切断作業が終了していれば処理を終了し、
切断作業が終了していない場合には(S8)、下面研削
量を決定して(S9)、再びインゴットの切断(S1)
を行う。なお、次回に切断するウェーハの表面形状を測
定することで、その変位量からドレッシング効果を判断
することができる。
The flow of operations from the measurement of the surface shape of the wafer to the blade dressing will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 8. First, the wafer is cut from the ingot (S1), and the cut wafer is cut. The surface shape is measured along with the transportation of (S
2). It is determined whether the displacement amount is larger than an allowable value, here 20 μm (S3). If the displacement amount exceeds 20 μm, the measurement patterns of the measured surface shape are classified (S4), and the UP dress ( Dress on the upper side of the blade)
Or the DOWN dress (dress on the lower side of the blade) is determined (S5), and the dressing of the blade is performed (S5).
6). The dressing completion is confirmed (S7), and if the cutting work of all the ingots is completed, the processing is completed,
When the cutting work is not completed (S8), the lower surface grinding amount is determined (S9), and the ingot is cut again (S1).
I do. By measuring the surface shape of the wafer to be cut next time, the dressing effect can be determined from the displacement amount.

【0022】以下、このウェーハ表面形状の測定につい
てさらに詳細に説明する 。
The measurement of the wafer surface shape will be described in more detail below.

【0023】まず、ウェーハの表面形状を実際に測定す
るためのウェーハ搬送経路中に設けられた変位センサ
は、例えば静電容量方式変位計やレーザ方式変位計など
の非接触変位計が好ましく、いずれも半導体ウェーハや
デバイスの製造分野において用いられているものであ
る。
First, the displacement sensor provided in the wafer transfer path for actually measuring the surface shape of the wafer is preferably a non-contact displacement gauge such as a capacitance type displacement gauge or a laser type displacement gauge. Is also used in the field of manufacturing semiconductor wafers and devices.

【0024】静電容量方式変位計は、図9aに示すよう
に、対向する電極31および32の間の静電容量Cを測
定することにより電極間隔Dを求めるもので、この静電
容量Cは、対向する電極面積S、電極間の誘電体の誘電
率εとから、C=(ε・S)/Dにより求められ、実際
に測定にあたっては、図9bに示すように、ウェーハ1
00の表面測定側の電極がプローブ31aとよばれ、吸
着アーム2に吸着されているウェーハ100自体がこの
プローブ31aに対向する電極となり、プローブ31a
をウェーハ100が相対的に移動(スキャン)すること
により表面形状が測定される。
As shown in FIG. 9a, the capacitance type displacement meter obtains the electrode distance D by measuring the capacitance C between the opposing electrodes 31 and 32, and this capacitance C is , The opposing electrode area S, and the dielectric constant ε of the dielectric between the electrodes, C = (ε · S) / D. In actual measurement, as shown in FIG.
The electrode on the surface measurement side of 00 is called a probe 31a, and the wafer 100 itself attracted by the attraction arm 2 becomes an electrode facing the probe 31a.
The surface shape is measured by relatively moving (scanning) the wafer 100.

【0025】また、レーザ方式変位計は、図10に示す
ように、測定対象面(ここではウェーハ100表面)
に、レーザ光源35からレーザ光を照射し、測定対象面
からの反射光を集光レンズ36を介してCCDセンサ3
7により測光して、測定対象面に上下の変位があればC
CDセンサ37上の測光点が移動するので、これにより
表面形状が測定される。
Further, the laser displacement meter is, as shown in FIG. 10, a measurement target surface (here, the surface of the wafer 100).
Laser light from the laser light source 35, and reflected light from the surface to be measured is passed through the condenser lens 36 to the CCD sensor 3
If the measurement target surface has a vertical displacement, C
Since the photometric point on the CD sensor 37 moves, the surface shape is measured by this.

【0026】なお、本実施例においては、静電容量方式
変位計を用いた。
In this example, a capacitance type displacement meter was used.

【0027】次に搬送移動中における測定値の補正であ
るが、前述のように本実施例においては、吸着アーム2
によって搬送移動中のウェーハを測定するため、吸着ア
ームの駆動機構の機械的振動による変位、および切断時
のスラッジや水滴などによる測定値の歪みと、実際のウ
ェーハの形状とを分離して補正する必要がある。
Next, regarding the correction of the measured value during the transfer movement, as described above, in the present embodiment, the suction arm 2 is used.
Since the wafer is moved during transfer, the displacement of the suction arm drive mechanism due to mechanical vibration, and the distortion of the measured value due to sludge and water droplets during cutting, and the actual wafer shape are corrected separately. There is a need.

【0028】まず、駆動機構の機械的振動による変位の
内、搬送経路間の始点と終点での水平位置の変位である
が、近年、半導体関連分野の製造装置に用いられている
ウェーハ搬送装置の移動による水平位置の変位は、搬送
距離間の始点と終点の間、約200mmで、2〜3μm
程度と非常に高精度のものがすでに実用化されており、
本実施例においてもウェーハ表面形状の変位量を測定す
るためのスキャン距離はウェーハ直径と同じで150〜
200mm程度の距離であり、その間の水平位置の変位
量は2〜3μm以下である。このため、ウェーハ表面形
状の変位量の許容値である20μmと比較した場合、十
分小さなものであり、ウェーハ表面形状の測定値に影響
を与えるものではない。
First, among the displacements due to the mechanical vibration of the drive mechanism, the horizontal position displacements at the start point and the end point between the transfer paths are as follows. The displacement of the horizontal position due to movement is about 200 mm between the start point and the end point of the transport distance, and is 2 to 3 μm.
The one with a very high degree of accuracy has already been put into practical use,
Also in this embodiment, the scan distance for measuring the displacement amount of the wafer surface shape is the same as the wafer diameter,
The distance is about 200 mm, and the amount of displacement at the horizontal position between them is 2 to 3 μm or less. Therefore, when compared with 20 μm which is the allowable value of the displacement amount of the wafer surface shape, it is sufficiently small and does not affect the measured value of the wafer surface shape.

【0029】たとえこの水平位置の変位量が大きい場合
でも、このような水平位置での変位量は常に一定で、始
点に対して終点が高くなっているか低くなっているかで
あり、これが毎回の搬送移動のたびに変化するものでは
ない。そこで、定期的に、例えばマシンの定期点検時や
インゴットの切断開始前などに、イニシャル測定として
ミラーポリッシュ済の平坦なウェーハを用いてその表面
形状を測定することにより搬送機構である吸着アームの
変位量を知ることができ、このイニシャル測定結果を切
断ウェーハ測定結果から引くことによって、より正確な
表面形状を得ることも可能である。
Even if the amount of displacement at this horizontal position is large, the amount of displacement at such a horizontal position is always constant, and whether the end point is higher or lower than the start point, which is the value of each transfer. It does not change with each move. Therefore, at regular intervals, for example, during regular inspection of the machine or before starting the cutting of the ingot, the displacement of the suction arm, which is the transport mechanism, is measured by measuring the surface shape of the flat wafer that has been mirror-polished as an initial measurement. It is possible to know the quantity, and it is also possible to obtain a more accurate surface shape by subtracting this initial measurement result from the cut wafer measurement result.

【0030】次に、駆動機構の機械的振動による変位の
内、搬送移動中の垂直方向の振動およびスラッジや水滴
による測定値の歪みであるが、ウェーハの表面形状とし
て捕らえるウェーハのうねりやそりの測定パターン変化
と比較して微小なものであるため測定パターンから判別
することが可能である。具体的には、測定した実測値の
パターンは、図11aに示すように、小刻みな変位aを
繰り返しながら、全体が上下に変位しており、所々大き
なピークbが見られる。この小刻みな変位aは、駆動機
構の垂直振動を変位センサ3が測定したものであり、ま
た、大きなピークbはスラッジや水滴によるものであ
る。
Next, among the displacement due to mechanical vibration of the drive mechanism, there are vertical vibrations during transfer and distortion of measured values due to sludge and water droplets. Since it is minute compared to the change in the measurement pattern, it can be distinguished from the measurement pattern. Specifically, as shown in FIG. 11a, the pattern of the measured actual values is such that the entire body is vertically displaced while repeating small displacements a, and large peaks b are observed in some places. This small displacement a is a vertical vibration of the drive mechanism measured by the displacement sensor 3, and a large peak b is due to sludge or water droplets.

【0031】この図からわかるように、機械的振動は、
測定されるウェーハ直径方向に対して小刻みな振動を繰
り返すようなパターンaとなっており、ウェーハに切断
によって生じたそりやうねりなどのパターン(図4参
照)とは明らかに違っている。また、スラッジや水滴
は、ウェーハの変位に対して突然大きなピークとなって
現れるため、これも区別することが可能である。
As can be seen from this figure, the mechanical vibration is
The pattern a is such that small vibrations are repeated in the wafer diameter direction to be measured, which is clearly different from the pattern (see FIG. 4) such as warpage or undulation caused by cutting the wafer. In addition, sludge and water droplets suddenly appear as a large peak with respect to the displacement of the wafer, and thus can be distinguished.

【0032】本実施例においては、図12のブロック図
に示すように、情報処理装置60を用いて、まず、この
スラッジや水滴による大きなピーク成分(図11a中の
波形b)をフィルター回路61により測定波形から除去
し、次いで、機械振動による小刻みな波形aを、波形出
力回路によって、例えば図11bに示すように、そのピ
ークをなだらかな線で結ぶことによりウェーハ表面形状
波形としてディスプレイ64上に表示している。
In this embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 12, the information processing apparatus 60 is used to first use the filter circuit 61 to remove a large peak component (waveform b in FIG. 11a) due to this sludge or water droplets. It is removed from the measured waveform, and then a small waveform a due to mechanical vibration is displayed on the display 64 as a wafer surface shape waveform by connecting its peaks with a gentle line by a waveform output circuit, as shown in FIG. 11b, for example. is doing.

【0033】なお、スラッジは切断作業中に供給されて
いる水よって洗い流され、また、水滴は、半導体自体の
表面が疎水性であるため、切断後のウェーハ表面には、
通常それほど付着しているものではないが、本実施例に
おいては、エアーノズル4から空気を吹き付けることの
より極力除去して、より正確な測定を実施するようにし
ている。
Incidentally, the sludge is washed away by the water supplied during the cutting operation, and the water droplets have a hydrophobic surface on the semiconductor itself.
Although not usually attached so much, in the present embodiment, more accurate measurement is performed by removing air as much as possible from blowing air from the air nozzle 4.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の切断ウェ
ーハの形状測定方法によれば、切断されたウェーハをイ
ンゴット直下からウェーハ収納部へ搬送する搬送経路中
に、ウェーハの表面変位を測定する表面変位測定手段を
設け、搬送中のウェーハの切断方向のウェーハ直径方向
の表面形状を測定することとしたため、インゴットから
ウェーハを切断する切断作業を中断することなくオンラ
インでウェーハの表面形状が測定できる。このため、切
断作業のスループットを低下させることなくウェーハの
平坦度を知ることが可能となり、平坦度が不良の場合に
は、測定したウェーハの表面形状から不良原因となるブ
レード切れ味不良を知ることができるので、適切なブレ
ードの調整を行うことができ、高平坦度でそりの少ない
ウェーハを得ることができる。また、これにより、適切
な研削量を決定できるので、材料のロスが少なくて済
み、歩留まりが向上する。
As described above, according to the method for measuring the shape of a cut wafer of the present invention, the surface displacement of the wafer is measured in the transfer path for transferring the cut wafer from immediately below the ingot to the wafer storage section. Since the surface displacement measuring means is provided and the surface shape in the wafer diameter direction of the cutting direction of the wafer being transferred is to be measured, the surface shape of the wafer can be measured online without interrupting the cutting work for cutting the wafer from the ingot. . Therefore, it becomes possible to know the flatness of the wafer without reducing the throughput of the cutting work, and when the flatness is poor, it is possible to know the blade sharpness defect that causes the defect from the measured surface shape of the wafer. Therefore, the blade can be properly adjusted, and a wafer with high flatness and less warpage can be obtained. Further, as a result, an appropriate grinding amount can be determined, so that the loss of material is small and the yield is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例に用いたスライスマシンの外
観図である。
FIG. 1 is an external view of a slice machine used in an example of the present invention.

【図2】 本発明の実施例に用いたスライスマシンのイ
ンゴット切断に要する主要構成部分を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing main components required for cutting an ingot of a slicing machine used in an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例のウェーハ表面形状の測定動
作を説明するための図面である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a wafer surface shape measuring operation according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例によるウェーハ表面形状の測
定パターンを示す図面である。
FIG. 4 is a view showing a measurement pattern of a wafer surface shape according to an embodiment of the present invention.

【図5】 ブレードの変位を説明するための図面であ
る。
FIG. 5 is a view for explaining displacement of a blade.

【図6】 ブレードのドレッシングを説明するための図
面である。
FIG. 6 is a diagram for explaining dressing of a blade.

【図7】 インゴット下面研削量を説明するための図面
である。
FIG. 7 is a drawing for explaining an ingot lower surface grinding amount.

【図8】 本発明による実施例の動作の流れを説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 8 is a flow chart for explaining the flow of operation of the embodiment according to the present invention.

【図9】 静電容量方式変位計を説明するための図面で
ある。
FIG. 9 is a view for explaining a capacitance type displacement meter.

【図10】 レーザ方式変位計を説明するための図面で
ある。
FIG. 10 is a diagram for explaining a laser displacement meter.

【図11】 本発明による実施例でのウェーハ表面形状
の測定値の補正について説明するための図面である。
FIG. 11 is a diagram for explaining correction of a measured value of a wafer surface shape in an example according to the present invention.

【図12】 本発明による実施例でのウェーハ表面形状
の測定値の補正を行うための装置構成を説明するための
図面である。
FIG. 12 is a diagram for explaining an apparatus configuration for correcting a measured value of a wafer surface shape in an example according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ブレード、 2…吸着ア
ーム、3…変位センサ、 4…
エアーノズル、15…ウェーハ収納部、
100…ウェーハ、200…インゴット。
1 ... Blade, 2 ... Suction arm, 3 ... Displacement sensor, 4 ...
Air nozzle, 15 ... Wafer storage,
100 ... Wafer, 200 ... Ingot.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 正明 山口県光市大字島田3434番地 ニッテツ電 子株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masaaki Tsuboi 3434 Shimada, Hikari City, Yamaguchi Prefecture Nittetsu Electronic Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体インゴットからブレードによりウ
ェーハを切断するスライスマシンにおいて、切断された
前記ウェーハが前記インゴット直下から前記スライスマ
シンに設けられているウェーハ収納部へ搬送される搬送
経路中に、搬送中の前記ウェーハに対して相対的に移動
する表面変位測定手段を設け、該表面変位測定手段によ
って、搬送中の前記ウェーハの搬送方向のウェーハ直径
に渡る表面形状の変位を測定することを特徴とする切断
ウェーハの表面形状測定方法。
1. A slicing machine that cuts a wafer from a semiconductor ingot with a blade, during the transfer of the cut wafer into a wafer storage section provided in the slicing machine from directly under the ingot. A surface displacement measuring means that moves relative to the wafer is provided, and the surface displacement measuring means measures the displacement of the surface shape over the wafer diameter in the carrying direction of the wafer being carried. Method for measuring surface shape of cut wafer.
【請求項2】 前記表面変位測定手段によって測定され
た前記ウェーハの表面変位結果があらかじめ設定された
許容変位量を越えた場合に、前記表面変位測定結果に基
づき、前記ブレードの調整およびインゴット側切断面の
研削量を決定することを特徴とする請求項1に記載の切
断ウェーハの表面形状測定方法。
2. When the surface displacement result of the wafer measured by the surface displacement measuring means exceeds a preset allowable displacement amount, the blade adjustment and ingot side cutting are performed based on the surface displacement measurement result. The method for measuring the surface shape of a cut wafer according to claim 1, wherein the grinding amount of the surface is determined.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002219645A (en) * 2000-11-21 2002-08-06 Nikon Corp Grinding device, method for manufacturing semiconductor device using it and semiconductor device manufactured thereby
US7810383B2 (en) 2005-04-08 2010-10-12 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for evaluating semiconductor wafer, apparatus for evaluating semiconductor wafer, and method for manufacturing semiconductor wafer
CN116494402A (en) * 2023-06-27 2023-07-28 江苏京创先进电子科技有限公司 Wafer circular cutting method and system

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