JPS63222438A - ウエハ−表面欠陥検査装置 - 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】 〔概要〕 本発明は、例えばシリコンウェハー等の被検査物の表面
欠陥の検査を行なうウェハー表面欠陥検査装置において
、 ウェハーに光を照射すると共にウェハーを透過あるいは
反射した光の光量を光量検出手段により検出し、この光
量が所定量より少ない時に当該照射位置に表面欠陥があ
るとしてマーク手段によりウェハーに直接マーキングす
ることにより、表面欠陥検査の効率を向上させたもので
ある。

〔産業上の利用分野〕

本発明はウェハー表面欠陥検査装置に係り、さらに詳し
く言えば、光を利用してウェハーの表面欠陥（割れ、ひ
び等）の有無を検査するウェハー表面欠陥検査装置に関
する。

ウェハープロセスの最終工程として、ウェハーの厚さを
薄くする研摩工程がある。これは、例えば半導体素子（
チップ）をフラットパッケージに収納するために行なわ
れる。

研摩加工はウェハーのパターンが形成されていない方の
裏側の表面に対して実施されるが、この際、研摩材とウ
ェハー間に塵等が介入すると、つエバーの裏側の表面に
割れ、ひび等の表面欠陥（以下、クラックという）が発
生することが知られている。このクラックが発生してい
るウェハーは、これをその後の工程において熱処理した
場合に割れてしまうことがあり、ウェハー全体が使用で
きなくなる虞れがある。

そこで、このクラックの存在の有無を検査し、クラック
が無い場合は通常の後の工程へ送り、またクラックが存
在する場合には通常の工程と異なる別工程にまわすこと
により、半導体素子全体としての歩留りを向上させるこ
とが行なわれている。

従って、クラックの検査を正確に行なうことが重要とな
る。

〔従来の技術〕

従来、クラックの検査は第４図に示されるように目視検
査とされていた。具体的には、ウェハー１に光源２より
白色光を照射し、これを直接肉眼で目視観察することに
より、或いは照射部分をテレビカメラ等で撮像し、この
ｍ像画面を目視検査することによりクラックの有無を検
査していた。

そして、クラックが発生している部分にはインク等を用
いて当該位置にマークを行ない正常なウェハーと区別し
得るようにしていた。

クランクが存在する場合のマークの付し方は、第５図（
Ａ）に示すように、まずウェハー１の裏側の表面１ｂに
所定の格子状の指標パターンが形成されたガラス板３を
当てて、クラックの生じている位置（図中矢印Ｘで示す
位置にクラックが生じていたものとする）に対応するガ
ラス板３上にインク等を用いてマーク４（図中梨地で示
す）を付する。ウェハー１上へのマークはウェハー１の
表側の表面１ａに行なう必要があるため、続いて第５図
（Ｂ）に示すようにウェハー１及びガラス板３を夫々裏
返した上で重ね合わせ、ガラス板３に印されたマーク４
と対応するウェハー１の表側の表面１ａ上に直接インク
等でマーキングを行なっていた。

その後、ウェハーをスクライブして得た多数の半導体素
子（チップ）のうち、マークの付されているものは不良
品として捨てられ、マークの付されていないものが良品
として出荷される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、上記した従来行なわれていた表面欠陥検査で
は、クラックの発生の有無を検査者の目視観察により行
なっていたため、検査者の個人差により検査内容にバラ
ツキが生じ、一定の信頼性をもって検査を行なうことが
できないという問題点があった。

また、人間の肉眼による検査であるため、見落しが発生
するという問題点があった。

更に、クラックはウェハーの裏面に発生するものであり
、一方、マークはウェハーの表面に行なう必要があるた
め、格子状の指標パターンが設けられたガラス板等の治
具を別個必要とし、かつガラス板に付したマークを基に
ウェハーの表面にマークをしなおさなければならず、作
業が面倒で、また表面との位置対応をとることが困難で
、検査効率が悪いという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みて創作されたもので、効率よく
、かつ正確にクラックの発生を検査することができるウ
ェハー表面欠陥検査装置を提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明のウェハー表面欠陥検査
装置の基本構成図を示す。第１図（Ａ）。

（８）において、６は発光手段でウェハー７の表面の所
定範囲に対して光を照射する。

８は光量検出手段でウェハー７を介して入射される光の
量を検出する。

９は移動手段で、ウェハー７と発光手段６とを相対的に
既定方向に移動変位させることにより、ウェハー７に対
する発光手段６の光の照射位置を変位させる。

１０はマーク手段であり、光量検出手段８により検出さ
れた光量が所定量より小である時、当該照射光の照射位
置に対応するウェハー７に直接マークを付するものであ
る。

尚、第１図（Ａ）は光ｍ検出手段８に入射される光がウ
ェハー７を透過した透過光である態様を、第１図（Ｂ）
は光量検出手段８に入射される光がウェハー７で反射さ
れた反射光である態様を示している。

〔作用〕

発光手段６からウェハー７に向は照射された光は、ウェ
ハー７を透過して、或は反射されて光量検出手段８に入
射する。

ウェハー７に欠陥（クラック）が発生していない場合に
は、光ｍ検出手段８に入射する入射光の光量は略一定量
である。

ウェハー７にクラックが発生している場合には、クラッ
クにより発光手段６より照射された光は散乱され、第３
図（Ａ）、（Ｂ）に示されるように透過光或いは反射光
の光量は少なくなり、よって光ｍ検出手段８に入射する
入射光の光量は大幅に小となる。

マーク手段１０は光量検出手段８の検出した光■が所定
量より小となった場合、当該照射光の照射されている位
置に対応するウェハー７の表面７ａ側にマークを付する
。

移動手段９により発光手段６とウェハー７との相対位置
を変位させ、その全面に対して上記検査工程を実施する
ことにより、検査名の肉眼に寄らずウェハー７の表面欠
陥検査を行なうことが可能となる。

〔実施例〕

次に本発明になるウェハー表面欠陥検査装置の一実施例
について説明する。第２図（Ａ＞、（Ｂ）は本発明の一
実施例になるウェハー表面欠陥検査装置１１（以下、単
に装置という）の平面及び正面を示している。尚、第１
図に示す構成と同・−機能を奏する物には同一符号を付
して説明する。

装置ｉ１１はベース１２上に、発光手段６、光量検出手
段８、移動基台９ａ、マーク手段１０、ウェハー搬送部
１３、ウェハーカセット１４．１５等を設けてなる構成
とされている。

発光手段６は赤外光を発する光源である。赤外光はシリ
コンを透過することが知られており、従って発光手段６
より発射された赤外光はシリコンをベースとするウェハ
ー１６を透過する。この発光手段６はウェハー１６の裏
面と対向するよう、ベース１２上に固定されている。ま
た、発光手段６より発射された赤外光はウェーハ１６上
の所定面積（例えば１チツプに相当する面積、５履×８
　ｍ　）を照射するよう設定されている。

光量検出手段８は例えばフォトダイオードよりなり、発
光手段６と対向離間した位置に固定されており、上記ウ
ェハー１６を透過してくる赤外光の光ωを検出するもの
である。

移動基台９ａは、所謂Ｘ−Ｙステージ構造とされており
、図示しない制御手段及びこれに制御されるモータ１７
，１８の駆動により、第２図（Ａ）中Ｘ＋　、Ｘ２方向
及びＹ＋　、Ｙ２方向へ例えば１チツプ分の距離ずつ、
間欠的に移動する構成とされている。また、移動基台９
ａは、その上面部分にウェハー１６を保持する構造とな
っている。この移動基台９ａにより、ウェハー１６は発
光手段６から光量検出手段８へ至る赤外光の光路途中に
介装されると共に所定方向（Ｘ、Ｙ方向）へ変位され（
よって、発光手段６は相対的にウェハー１６上を変位す
る）、ウェハー１６上に形成されている全てのチップに
対して赤外光の照射が行なわれる。

マーク手段１０は先端部にインクを吐出するノズルを設
けており、そのノズル吐出口がウェハー１６を介して発
光手段６と対向するよう構成されている。

ウェハー搬送部１３は、回転軸１９と、その上部に取付
けられたアーム部２０とにより構成されている。回転軸
１９は第２図（Ｂ）中、上下動し得る構成とされており
、一方、アーム部２０は回転軸１９の径方向へ伸縮し得
るリンク構造とされている。このウェハー搬送部１３は
、アーム部２０の先端部にウェハー１６を把持し、■ウ
ェハー１６の移動基台９ａへ載置、■ウェハー１６のウ
ェハーカセット１４．１５への収納の各動作を行なうも
のである。

ウェハーカセット１４．１５はラック構造を有しており
、複数のウェハー１６を積み重ねた状態で収納し得る。

尚、ウェハーカセット１４にはクラックのないウェハー
１６が、またウェハーカセット１５にはクシツクの発生
しているつＩバー１６が夫々収納される。

次に、」二記構成になる装置１１の動作について説明す
る。

検査を受けるウェハー１６は、ウェハー搬送部１３によ
り移動基台９ａの所定装置位置に載置され、移動基台９
ａにより保持される。また、発光手段６及び光量検出手
段８が起動すると共に、移動基台９ａは前記した制御手
段及び王−夕１７゜１８に駆動されて、所定の起動位置
に移動する。

続いて、移動基台９ａの風室の移動に伴い、ウェハー１
６上に形成されている全てのチップに対して赤外光が照
射され、光量検出手段８は透過される赤外光の光量を検
出する。そして、透過光の光量が所定ｍ（これは検査開
始前に予めダミー等を用いて測定しておく）以下の場合
には、当該部分にはクラックが発生しているものとして
、制御手段はマーク手段１０を起動させ、ウェハ−１６
上面の当該位置にインクを塗布する。

上記のように、クラックの発生は光量検出手段８に入射
される透過光の光量により判断されるため、人間の目視
検査に比べて正確さを増すことができ、また均一の検査
を行ない１７、更に検査効率を高めることができる。

またマークはウェハー１６の表側の表面に行なわれるた
め、従来必要とされた転記作業等は必要なくこれによっ
ても検査効率を向上させることができる。

ウェハー１６に形成された全てのチップに対し上記検査
が終了した状態において、マークが全くされなかったつ
１バー１６はウェハーカセット１４に、一方、マークが
ひとつでも塗布されたウェハー１６はウェハーカセット
１５に、夫々ウェハー搬送部１３により収納される。

ウェハーカセット１４に収納されたウェハー１６は、通
常の後の工程を経て半導体素子が製造される。一方、ウ
ェハーカセット１５に収納されたクラックの発生してい
るウェハー１６は、熱処理等を行なわない特殊な後の工
程を経て半導体素子が製造される。よって、クラックが
発生したとしても、半導体素子を歩留り良く製造するこ
とができる。

尚、上記実施例では第１図（Ａ）に示した基本構成を適
用した装置１１を説明したが、第１図（Ｂ）に示した基
本構成を適用して反射光を光量検出手段により検出する
構成としても良い。この場合、発光手段６の発する光は
赤外光に限られず、例えば白色光であっても良い。

更に、本実施例では発光手段６とウェハー１６の相対的
位置を変位させるため、移動基台９ａを変位させる構成
としたがこれに限るものではなく、発光素子６と光量検
出手段８を対向さぜた状態で固定されたウェハー１６上
を変位さゼる構成としても良い。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、発光手段によ
り照射されウェハーを介して光１検出手段に入射される
光の光量によりクラックの発生を検出し、当該クラック
の発生位置に対応するウェハーの表側の表面にマークを
行なうことにより、従来行なわれていた人間による目視
検査に比べて検査の精度が大幅に向上し、また個人差等
に起因して生じていた検査のバラツキをなくすことがで
き、また検査の自動化をも行なうことができ検査効率を
高めることができ、更にクラックの発生位置に印される
マークはウェハーの表側の表面に直接性なわれるため、
従来必要とされたマークの転記は不要となり、これによ
っても作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明のウェハー表面欠陥検査
装置の基本構成を示す図、 第２図（Ａ）、（８）は本発明になるウェハー表面欠陥
検査装置の一実施例を示す平面図及び正面図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）はクラックの発生位置では反射或
いは透過光の光通が小となることを説明するための図、 第４図は従来行なわれていた目視検査を説明するための
図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は従来行なわれていたクラック発
生位置へのマークの方法を説明するための図である。 第１図乃至第５図において、 ６は発光手段、 ７はウェハー、 ８は光ｍ検出手段、 ９は移動手段、 ９ａは移ｖＪ基台、 １０はマーク手段、 １１は装置、 １３はウェハー搬送部、 １６はウェハーである。 （Ａ） （Ｂ） 本１シ川の韮漣ｑ奪べ（示す２ 草１図 （Ａ） ■ 第２図 第３図 彫（床、の１銅し部間Ｅ１市１侶 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ウェハー表面の所定範囲に対し光を照射する発光手段（
   ６）と、 該ウェハーを介して入射される光の光量を検出する光量
   検出手段（８）と、 該ウェハーと該発生手段とを相対的に既定の方向に変位
   させることにより、該ウェハーに対する該発光手段の光
   の照射位置を変位させる移動手段（９）と、 該光量検出手段により検出された光量が所定量より小で
   あることを検出することによつて該ウェハー内の表面欠
   陥を検出することを特徴とするウェハー表面欠陥検査装
   置。