JPH112510A - 切削溝深さの検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体ウェーハ等の被加工物を切削することに
よって形成される切削溝の底部に凹凸がある場合にも底
部を精密に検出し、その深さを正確に測定する。 【解決手段】切削溝を含む領域を撮像し、その画像を所
定幅を有する複数のライン状領域に分割し、各ライン状
領域についてそれぞれオートフォーカスにより焦点を合
わせてその焦点位置を検出する。そして、全ライン状領
域の焦点位置の中から最も低い位置を切削溝の底部とし
て認識し、切削溝の底部の座標と被加工物の表面の座標
との差を求めることによって、切削溝の深さを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被切削物の切削溝の深さを検出する方法に関し、詳し
くは、切削溝を所定幅毎にサンプリングして底を検出す
ることにより、切削溝の深さを精密に測定できるように
した切削溝深さの検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図５に示すような半導体ウェー
ハ２０の表面には、所定間隔を置いて格子状に配列され
た直線状領域であるストリート２１が存在し、ストリー
ト２１によって区画された多数の矩形領域２２には、回
路パターンが施されている。このような半導体ウェーハ
２０は、ストリート２１において切削（ダイシング）さ
れ、各矩形領域ごとに分離されてチップが形成される。

【０００３】半導体ウェーハ２０のダイシングは、例え
ば、図６に示すダイシング装置３０において行われる。
このダイシング装置３０においては、保持テープ２３を
介してフレーム２４に表面側を上にして保持させた半導
体ウェーハ２０は、チャックテーブル３１に載置され
る。

【０００４】そして、チャックテーブル３１は、Ｘ軸方
向に移動することによりアライメントユニット３２の直
下に位置付けられ、アライメントユニット３２に備えた
ＣＣＤカメラ等の撮像手段３３により半導体ウェーハ２
０の表面が撮像され、パターンマッチング等の処理を介
して切削すべきストリート２１が検出される。ストリー
ト２１が検出されると、切削ブレード３４によってスト
リート２１が切削される。

【０００５】半導体ウェーハの種類によっては、切削に
より切削溝に沿って半導体ウェーハの裏面に欠けが生じ
やすいものがあり、このような半導体ウェーハの場合に
は、切削時に裏面に欠けが発生するのを防止するため
に、例えば切り残し量を５０μｍ程に制御して切削する
ことが要求される。

【０００６】また、切削ブレード３４によって半導体ウ
ェーハ２０といっしょに半導体ウェーハ２０の裏面に貼
着された保持テープ２３を深く切り込みすぎると、切削
ブレード３４の寿命が低下するため、切り込み深さを最
小限の深さに制御して切削することが要求される。

【０００７】更に、半導体ウェーハ２０等の被加工物の
種類によっては、「表面から何μｍ切り込むこと」とい
うように切削溝の表面からの深さを指定されるものもあ
る。

【０００８】以上のような切削溝の深さを精密に制御す
る要求に応じるために、ダイシング装置３０において
は、セットアップという手法により切削ブレード３４の
外周とチャックテーブル３１との接触点を基準点とし、
この基準点に基づいて、パルスモーター等によって切削
ブレード３４の上下方向の動作を制御している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記セ
ットアップは、切削ブレード３４を徐々に下降させてい
き、切削ブレード３４の外周がチャックテーブル３１の
表面と接触したときに電気的導通を得ることによって基
準点を求めるようにしているが、切削ブレード３４の外
周面にはダイヤモンド砥粒が突出しているため、このダ
イヤモンド砥粒の分だけ基準点がずれており、切削溝深
さの精度が要求される切削には対応できないという問題
がある。

【００１０】また、実際に切削された切削溝の深さを測
定しながら切削していく方法もあるが、切削ブレード３
４の外周は平坦でなく、砥粒の突出によって凹凸がある
ため、このような切削ブレード３４によって形成される
切削溝の底部にも複雑な凹凸があり、精密に切削溝の深
さが検出できないという問題がある。

【００１１】従って、従来の切削においては、切削溝の
深さを精密に検出できるようにすることに解決しなけれ
ばならない課題を有している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を保持するチャ
ックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加
工物を撮像する撮像手段と、チャックテーブルに保持さ
れた被加工物を切削する切削手段とを少なくとも含む精
密切削装置を用いた切削溝深さの検出方法であって、チ
ャックテーブルに保持され切削溝が形成された被加工物
を撮像手段の直下に位置付けて撮像する撮像工程と、撮
像手段により撮像された画像を構成する画素情報を所定
幅を有する複数のライン状領域に分割し、該ライン状領
域を構成する画素情報に基づいて該ライン状領域毎に焦
点位置を検出する焦点位置検出工程と、ライン状領域毎
の焦点位置をサンプリングして最も低い位置を切削溝の
底として検出する検出工程とからなる切削溝深さの検出
方法を提供するものである。

【００１３】このような切削溝深さの検出方法によれ
ば、切削溝の底部に複雑な凹凸がある場合にも、正確に
切削溝の深さを検出することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、従来
例でも示したダイシング装置３０を用いて半導体ウェー
ハをダイシングして形成された切削溝の深さを検出する
方法について説明する。なお、理解を容易とするため、
従来例と共通する部位については同一の符号を付して説
明する。

【００１５】図１に示す半導体ウェーハ１０は、保持テ
ープ１１を介してフレーム１２に保持され、ダイシング
装置３０のチャックテーブル３１に載置される。そし
て、チャックテーブル３１のＸ軸方向の移動により半導
体ウェーハ１０は撮像手段３３の直下に位置付けられ、
パターンマッチング等の処理によって切削位置であるス
トリートと切削ブレード３４との位置合わせ、即ち、ア
ライメントが遂行される。そして、アライメントの後、
チャックテーブル３１を更にＸ軸方向に移動してストリ
ート１３が切削ブレード３４によって切削される。

【００１６】このようにしてストリート１３が切削され
ると、ストリート１３には切削溝１４がＸ軸方向に形成
される。この切削溝１４は、まず撮像工程において、チ
ャックテーブル３１のＸ軸方向の移動によって再び撮像
手段３３の直下に位置付けられることにより、例えば２
５６×２５６の画素を有するＣＣＤカメラ等からなる撮
像手段３３によって撮像される。

【００１７】そして、撮像された画像を拡大し、切削溝
１４を含むストリート１３の幅がほぼ全体にわたって画
像を構成するようにする。例えば、図１における領域Ｐ
の画像は図２に示すように構成される。

【００１８】次に、焦点位置検出工程において、この領
域Ｐの画像を構成する画素を、例えば、図３のようにＸ
軸方向に２８等分してＡ１からＡ２８の２８個のライン
状領域に分割し、分割した各ライン状領域に対して個別
にオートフォーカスを遂行して、各ライン状領域毎に焦
点を合わせていく。このとき焦点が合った位置（焦点位
置）がそのライン状領域における底となる。この焦点位
置は、Ｚ軸上の座標で表すことができる。

【００１９】例えば、切削溝１４が図４に示すように形
成され、２８個のライン状領域に分割されているとき
は、ライン状領域Ａ１〜Ａ４、Ａ２５〜Ａ２８は、半導
体ウェーハ１０の表面Ｄ０が焦点位置となり、また、ラ
イン状領域Ａ５の焦点位置はＤ１、ライン状領域Ａ８の
焦点位置はＤ２、ライン状領域Ａ１１の焦点位置はＤ
３、ライン状領域Ａ１５の焦点位置はＤ４となる。

【００２０】このようにして全てのライン状領域Ａ１〜
Ａ２８について焦点を合わせることによって各ライン状
領域毎に焦点位置の検出を行った後、底部検出工程にお
いて、各ライン状領域の焦点位置の中から最も低い位置
を切削溝１４の底部として検出する。図４の例の場合に
は、ライン状領域Ａ１５の焦点位置Ｄ４が最も低い位置
であり、ここが切削溝１４の底部となる。この場合の底
部の深さは、焦点位置Ｄ４と焦点位置Ｄ０とのＺ軸上の
座標の差によって求められる。

【００２１】以上のようにして切削溝の深さを求めれ
ば、砥粒の突出により切削ブレードの外周に凹凸があ
り、このような切削ブレードによって切削されて形成さ
れた切削溝の底に複雑な凹凸がある場合においても、切
削溝の深さを精密に検出することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
溝深さの検出方法は、撮像手段により撮像された切削溝
の画像を所定幅を有する複数のライン状領域に分割し、
ライン状領域毎に焦点位置を検出してその中から最も低
い位置を切削溝の底として検出するようにしたことによ
り、切削溝の底に複雑な凹凸がある場合にも、正確に溝
の深さを検出することができるため、切削溝の深さを精
密に制御することが必要となる切削にも充分に対応する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】被加工物である半導体ウェーハの切削状態を示
す平面図である。

【図２】撮像手段によって撮像されたストリート及び切
削溝を示す説明図である。

【図３】切削溝を２８個のライン状領域に分割した状態
を示す説明図である。

【図４】切削溝の状態を示す略示的断面図である。

【図５】切削前の半導体ウェーハを示す表面図である。

【図６】半導体ウェーハの切削に用いるダイシング装置
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０：半導体ウェーハ １１：保持テープ １２：フレ
ーム １３：ストリート １４：切削溝 Ｐ：領域 Ａ１〜Ａ２８：ライン状領域 ２０：半導体ウェーハ ２１：ストリート ２２：矩形
領域 ２３：保持テープ ２４：フレーム ３０：ダイシング装置 ３１：チャックテーブル ３
２：アライメントユニット ３３：撮像手段 ３４：切削ブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を保持するチャックテーブルと、
   該チャックテーブルに保持された前記被加工物を撮像す
   る撮像手段と、前記チャックテーブルに保持された被加
   工物を切削する切削手段とを少なくとも含む精密切削装
   置を用いた切削溝深さの検出方法であって、チャックテ
   ーブルに保持され切削溝が形成された被加工物を撮像手
   段の直下に位置付けて撮像する撮像工程と、前記撮像手
   段により撮像された画像を構成する画素情報を所定幅を
   有する複数のライン状領域に分割し、該ライン状領域を
   構成する画素情報に基づいて該ライン状領域毎に焦点位
   置を検出する焦点位置検出工程と、前記ライン状領域毎
   の焦点位置をサンプリングして最も低い位置を切削溝の
   底部として検出する底部検出工程とを含む切削溝深さの
   検出方法。