KR20170076554A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 금속 패턴이 형성된 웨이퍼에 있어서도 금속 패턴의 영향을 받지 않고 절삭 홈을 검출하고, 양호한 정밀도로 가공할 수 있도록 한다.
(해결 수단) 웨이퍼에 형성된 금속 패턴 (17, 18) 의 주기 및 위치 정보를 절삭 장치의 기억 수단에 기억시켜, 분할 예정 라인을 검출하고, 분할 예정 라인을 따라 절삭 홈을 형성하고, 미리 기억한 금속 패턴 (17, 18) 의 주기 및 위치 정보에 기초하여, 절삭 홈의 형성 중에, 금속 패턴 (17, 18) 의 위치 이외의 위치에 있어서 형성된 절삭 홈을 포함하는 가공 영역을 촬상 수단으로 촬상하여, 절삭 홈의 위치와 설정된 가공 위치의 위치 관계를 계측한다. 금속 패턴을 가공함으로써 발생하는 버 등의 영향을 받지 않고 커프 체크를 실시할 수 있어, 높은 가공 정밀도로 가공을 실시할 수 있다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{METHOD OF MACHINING WAFER}
본 발명은, 분할 예정 라인 상에 주기적으로 부분적으로 금속 패턴이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼 등의 대략 원판상의 워크 피스의 표면에 IC 나 LSI 등에 의한 다수의 전자 회로를 형성하고, 이어서 워크 피스의 이면을 연삭하여 소정의 두께로 가공하거나 하는 처리를 실시하고 나서, 전자 회로가 형성된 디바이스 영역을 스트리트로 불리는 분할 예정 라인을 따라 절삭 블레이드로 절단하여 워크 피스를 분할하여, 1 장의 워크 피스로부터 다수의 디바이스 칩을 얻고 있다. 이 때문에, 정기적으로 절삭 홈을 촬상 수단으로 촬상하여 촬상 수단의 가공 기준선과 절삭 홈 또는 웨이퍼 상의 설정된 가공 위치의 어긋남을 계측하여, 이 어긋남에 따라 절삭 가공 위치를 보정하는 것이 실시되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2012-151225호
그런데, 워크 피스 표면의 스트리트 상에 TEG (Test Element Group) 로 불리는 금속 패턴이 주기적으로 형성되어 있는 경우에는, TEG 를 절단한 지점의 절삭 홈에는 금속 버 등이 발생하고, 당해 지점을 촬상하여 계측을 실시하면, 금속 버 등을 절삭 홈으로서 오인식해 버릴 우려가 있다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 금속 패턴이 형성된 웨이퍼에 있어서도 금속 패턴의 영향을 받지 않고 절삭 홈을 검출하고, 양호한 정밀도로 가공할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 기판의 표면에 격자상으로 형성된 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 디바이스가 형성되고, 또한 분할 예정 라인에 테스트용의 금속 패턴이 일정한 주기로 배치 형성된 웨이퍼를, 분할 예정 라인을 따라 절삭 블레이드를 구비하는 절삭 수단으로 가공하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 금속 패턴의 주기 및 위치 정보를 절삭 장치의 기억 수단에 기억시키는 금속 패턴 위치 기억 스텝과, 금속 패턴 위치 기억 스텝을 실시한 후에, 절삭 장치의 얼라인먼트 수단에 의해 웨이퍼의 가공 위치인 분할 예정 라인을 검출하는 얼라인먼트 스텝과, 얼라인먼트 스텝을 실시한 후에, 절삭 수단에 의해 분할 예정 라인을 따라 절삭 홈을 형성하는 절삭 홈 형성 스텝과, 절삭 홈 형성 스텝의 실시 중에, 금속 패턴 위치 기억 스텝에서 미리 기억한 금속 패턴의 주기 및 위치 정보에 기초하여, 금속 패턴 위치 이외의 위치에 있어서 절삭 수단에 의해 형성된 절삭 홈을 포함하는 영역을 촬상 수단으로 촬상하여, 절삭 홈의 위치와 설정된 가공 위치의 위치 관계를 계측하는 가공 위치 계측 스텝을 구비한 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명에서는, 금속 패턴 위치 기억 스텝에 있어서 미리 기억한 금속 패턴의 주기 및 위치 정보에 기초하여, 절삭 홈 형성 스텝의 실시 중에, 금속 패턴 위치 이외의 위치에 있어서 절삭 수단에 의해 형성된 절삭 홈을 포함하는 영역을 촬상 수단으로 촬상하여, 절삭 홈의 위치와 설정된 가공 위치의 위치 관계를 계측하는 가공 위치 계측 스텝을 실시하기 때문에, 금속 패턴을 가공함으로써 발생하는 버 등의 영향을 받지 않고 커프 체크를 실시할 수 있어, 높은 가공 정밀도로 가공을 실시할 수 있다.
도 1 은, 절삭 장치의 예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 절삭 블레이드와 촬상 수단의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 3(a) 는, 가공 대상인 웨이퍼의 예를 나타내는 평면도이고, 도 3(b) 는 웨이퍼의 일부 확대 평면도이다.
도 4 는, 디바이스 중의 키 패턴과 분할 예정 라인의 위치 관계를 나타내는 일부 확대 평면도이다.
도 5 는, 웨이퍼의 중심 및 에지를 나타내는 평면도이다.
도 6(a) 는, 웨이퍼의 라인을 절삭하는 상태를 나타내는 평면도이고, 도 6(b) 는 웨이퍼의 라인을 절삭하는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 7 은, 웨이퍼에 형성된 절삭 홈을 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 웨이퍼에 형성된 절삭 홈과 촬상 수단의 기준선의 위치 관계의 예를 나타내는 평면도이다.
도 1 에 나타내는 절삭 장치 (1) 는, 척 테이블 (2) 에 유지된 웨이퍼에 대해 절삭 수단 (3) 에 의해 절삭 가공을 실시하는 장치이며, 척 테이블 (2) 은, X 축 방향 이동 수단 (4) 에 의해 구동되어 X 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 절삭 수단 (3) 은, Y 축 방향 이동 수단 (5) 에 의해 구동되어 Y 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있음과 함께, Z 축 방향 이동 수단 (7) 에 의해 구동되어 Z 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
척 테이블 (2) 은, 웨이퍼를 흡인 유지하는 흡인부 (20) 와, 흡인부 (20) 를 감싸며 유지하는 프레임체 (21) 와, 프레임체 (21) 의 외주부에 고정된 클램프부 (22) 를 구비하고 있다. 척 테이블 (2) 의 하부는, 척 테이블 (2) 을 회전시키는 회전 구동부 (23) 에 연결되어 있다. 회전 구동부 (23) 는, 커버 (24) 에 의해 상방으로부터 덮여 있다.
X 축 방향 이동 수단 (4) 은, 정지 (靜止) 기대 (60) 상에 배치 형성되어, X 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (40) 와, 볼 나사 (40) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (41) 과, 볼 나사 (40) 의 일단에 연결되어 볼 나사 (40) 를 회전시키는 모터 (42) 와, 볼 나사 (40) 의 타단을 지지하는 베어링부 (43) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (40) 에 나사 결합됨과 함께 하부가 가이드 레일 (41) 에 슬라이딩 접촉하는 이동 기대 (44) 를 구비하고 있고, 모터 (42) 가 볼 나사 (40) 를 정역 양 방향으로 회전시킴으로써, 이동 기대 (44) 가 가이드 레일 (41) 에 가이드되어 ＋X 방향 또는 -X 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다. 모터 (42) 는, CPU, 메모리 등을 구비한 제어 수단 (80) 에 의해 제어된다. 모터 (42) 로서 펄스 모터를 사용한 경우에는, 펄스 모터를 향하여 제어 수단 (80) 으로부터 출력되는 구동 펄스를 카운트함으로써, 척 테이블 (2) 의 X 축 방향의 위치를 인식할 수 있다. 또, 모터 (42) 로서 서보 모터를 사용한 경우에는, 서보 모터의 회전 수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 제어 수단 (80) 으로 보내고, 제어 수단 (80) 이 그 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블 (2) 의 X 축 방향 위치를 검출할 수 있다.
Y 축 방향 이동 수단 (5) 은, 정지 기대 (60) 상에 배치 형성되어, Y 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (50) 와, 볼 나사 (50) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (51) 과, 볼 나사 (50) 의 일단에 연결되어 볼 나사 (50) 를 회전시키는 모터 (52) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (50) 에 나사 결합됨과 함께 하부가 가이드 레일 (51) 에 슬라이딩 접촉하는 이동 기대 (54) 를 구비하고 있고, 모터 (52) 가 볼 나사 (50) 를 정역 양 방향으로 회전시킴으로써, 이동 기대 (54) 가 가이드 레일 (51) 에 가이드되어 ＋Y 방향 또는 -Y 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다. 모터 (52) 는, 제어 수단 (80) 에 의해 제어된다. 모터 (52) 로서 펄스 모터를 사용한 경우에는, 펄스 모터를 향하여 제어 수단 (80) 으로부터 출력되는 구동 펄스를 카운트함으로써, 절삭 수단 (3) 의 Y 축 방향의 위치를 인식할 수 있다. 또, 모터 (52) 로서 서보 모터를 사용한 경우에는, 서보 모터의 회전 수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 제어 수단 (80) 으로 보내고, 제어 수단 (80) 이 그 펄스 신호를 카운트함으로써, 절삭 수단 (3) 의 Y 축 방향 위치를 검출할 수 있다.
Z 축 방향 이동 수단 (7) 은, 이동 기대 (54) 상에 배치 형성되고, Z 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (70) 와, 볼 나사 (70) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (71) 과, 볼 나사 (70) 의 일단에 연결되어 볼 나사 (70) 를 회전시키는 모터 (72) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (70) 에 나사 결합됨과 함께 측부가 가이드 레일 (71) 에 슬라이딩 접촉하는 지지부 (74) 를 구비하고 있고, 모터 (72) 가 볼 나사 (70) 를 정역 양 방향으로 회전시킴으로써, 지지부 (74) 가 가이드 레일 (71) 에 가이드되어 ＋Z 방향 또는 -Z 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다. 모터 (72) 는, 제어 수단 (80) 에 의해 제어된다. 모터 (72) 로서 펄스 모터를 사용한 경우에는, 펄스 모터를 향하여 제어 수단 (80) 으로부터 출력되는 구동 펄스를 카운트함으로써, 절삭 수단 (3) 의 Z 축 방향의 위치를 인식할 수 있다. 또, 모터 (72) 로서 서보 모터를 사용한 경우에는, 서보 모터의 회전 수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 제어 수단 (80) 으로 보내고, 제어 수단 (80) 이 그 펄스 신호를 카운트함으로써, 절삭 수단 (3) 의 Z 축 방향 위치를 검출할 수 있다.
절삭 수단 (3) 은, 하우징 (30) 에 의해 회전 가능하게 지지된 스핀들 (31) 의 선단에 절삭 블레이드 (32) 가 장착된 구성으로 되어 있고, 하우징 (30) 은 지지부 (74) 에 의해 지지되어 있다. 절삭 수단 (3) 에는, 절삭 블레이드 (32) 를 Y 축 방향으로부터 사이에 두도록 하여 절삭액 노즐 (34) 이 배치 형성되어 있다.
하우징 (30) 의 측부에는, 얼라인먼트 수단 (9) 이 고정되어 있다. 얼라인먼트 수단 (9) 에는 웨이퍼를 촬상하는 촬상 수단 (90) 을 구비하고 있고, 촬상 수단 (90) 에 의해 취득한 화상에 기초하여, 절삭해야 할 위치를 검출할 수 있다. 얼라인먼트 수단 (9) 은, 절삭 수단 (3) 과 함께, X 축 방향, Y 축 방향 및 Z 축 방향으로 이동한다.
제어 수단 (80) 은, 메모리 등의 기억 소자를 갖는 기억 수단 (81) 에 접속되어 있고, 기억 수단 (81) 에 기억된 정보를 참조하여 각 부위를 제어한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 절삭 블레이드 (32) 의 절삭날부 (320) 의 폭 방향 (Y 축 방향) 의 중심선 (320a) 이, 촬상 수단 (90) 의 렌즈의 중심에 형성된 얼라인먼트 기준선 (90a) 의 연장선 상에 위치하도록 미리 조정되어 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성되는 절삭 장치 (1) 를 사용하여, 도 3(a) 에 나타내는 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 측으로부터 절삭 홈을 형성하고, 절삭 홈이 소정의 위치에 형성되어 있는지의 여부를 체크하는 방법에 대해 설명한다.
이 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에는, 격자상으로 형성된 분할 예정 라인 (이하, 「라인」이라고 기재한다) (L) 에 의해 구획된 각 영역에 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 이 웨이퍼 (W) 의 이면은, 테이프 (T) 에 첩착 (貼着) 된다. 테이프 (T) 의 외주부에는 링상의 프레임 (F) 이 첩착되고, 웨이퍼 (W) 가 테이프 (T) 를 개재하여 프레임 (F) 에 지지된다. 그리고, 도 1 에 나타낸 척 테이블 (2) 의 흡인부 (20) 에 있어서 테이프 (T) 를 개재하여 웨이퍼 (W) 가 흡인 유지되어, 프레임 (F) 이 클램프부 (22) 에 의해 고정된다.
웨이퍼 (W) 를 구성하는 각 디바이스 (D) 는, 반도체 제조 프로세스에 있어서, 실리콘 등의 기판의 표면 상에 형성된 것이며, 각 디바이스 (D) 내의 회로 패턴은, 스테퍼에 있어서, 레티클을 개재한 투영 노광에 의해 형성된다. 레티클에는, 각 디바이스 (D) 의 회로 패턴이 형성되어 있고, 1 장의 웨이퍼 (W) 를 제작하는 데에 있어서는, 복수의 레티클이 사용된다.
웨이퍼 (W) 는, 사용되는 레티클에 대응하여 분할된 영역으로 이루어지고, 도 3(a) 에 나타낸 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어 영역 11 ∼ 16 을 구비하고 있다. 예를 들어, 각 영역 11 ∼ 16 에는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, X 축 방향으로 연장되는 라인 LX1 ∼ LX5 및 Y 축 방향으로 연장되는 라인 LY1 ∼ LY3 이 형성되어 있다. 각 레티클마다, X 축 방향의 라인 수 및 Y 축 방향의 라인 수가 정해져 있다.
(1) 금속 패턴 위치 기억 스텝
도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 영역 11 ∼ 16 의 라인 LX1 및 LX3 에는, 구리 등의 금속으로 이루어지는 TEG (Test Element Group) 로 불리는 금속 패턴 (17) 이 형성되어 있다. 또, 라인 LY3 에도 금속 패턴 (18) 이 형성되어 있다. 금속 패턴 (17, 18) 은, 영역 11 ∼ 16 의 각각에, 일정한 주기로 형성되어 있다. 따라서, 어느 영역에 있어서도, 동일 지점에 금속 패턴 (17, 18) 이 형성되어 있다. 도 3(b) 의 예에서는, 라인 LX1 및 LX3 그리고 라인 LY3 에 금속 패턴 (17, 18) 이 형성되어 있는데, 금속 패턴이 형성되는 라인은, 이들 라인에는 한정되지 않는다. 금속 패턴 (17, 18) 은, 각 디바이스 (D) 에 발생하는 설계 상이나 제조 상의 문제를 찾아내기 위한 테스트용 소자로서의 역할을 가지고 있다. 금속 패턴 (17, 18) 도, 레티클을 개재한 스퍼터, CVD 등에 의해 형성되기 때문에, 레티클에는, 금속 패턴 (17, 18) 에 대응한 마스크가 형성되어 있다.
이와 같이, 레티클의 사양으로서, X 축 방향의 라인 수, Y 축 방향의 라인 수, 금속 패턴이 형성되어 있는 라인, 금속 패턴의 주기 및 위치 정보 등의 정보가 정해져 있다. 이들 정보는, 오퍼레이터가, 절삭 장치 (1) 에 구비한 도시되지 않은 입력 수단 (예를 들어, 키보드, 터치 패널 등) 을 사용하여 입력함으로써, 도 1 에 나타낸 기억 수단 (81) 에 기억된다.
오퍼레이터는, 웨이퍼 (W) 의 최외 라인이 레티클의 어느 라인에 상당하는지 에 대해서도, 기억 수단 (81) 에 입력시킨다. 예를 들어, 도 3(b) 에 나타낸 영역 (15) 의 라인 LX1 은, 웨이퍼 (W) 의 최외 라인이기 때문에, 기억 수단 (81) 에는, 레티클 내의 라인 LX1 이 최외 라인인 취지의 정보가 기억된다.
또, 오퍼레이터는, 이후의 얼라인먼트 스텝에 있어서 가공해야 할 라인을 검출할 때의 패턴 매칭에 있어서 사용하는 키 패턴을 특정하고, 그 키 패턴을 포함하는 화상을 기억 수단 (81) 에 기억시킨다. 예를 들어, 디바이스 (D) 에 있어서의 특징적인 형상을 갖는 특정한 회로 패턴, 예를 들어 도 4 에 나타내는 키 패턴 (KP) 을 패턴 매칭용의 키 패턴으로서 미리 선택하고, 그 키 패턴 (KP) 을 포함하는 화상을 기억 수단 (81) 에 기억시킨다. 또, 기억 수단 (81) 에는, 그 키 패턴 (KP) 으로부터 인접하는 X 축 방향으로 연장되는 라인 (예를 들어 라인 LX2) 의 중앙 (LO) 까지의 거리 (DY) 의 값도 기억시켜 둔다. 또한, 키 패턴으로서, 디바이스 (D) 의 회로 패턴이 아니라, 패턴 매칭용으로 웨이퍼 (W) 의 디바이스 (D) 이외의 부분에 형성되어 있는 것을 사용해도 된다.
게다가 오퍼레이터는, 절삭 가공 후에 절삭 홈을 커프 체크할 때의 X 축 방향의 체크 위치 (XS) 에 대해서도, 기억 수단 (81) 에 기억시킨다. 커프 체크 위치 (XS) 는, 웨이퍼 (W) 의 중심 (O) 으로부터의 X 축 방향으로 X1 만큼 변위된 위치에 있고, 이 X1 의 값이 기억 수단 (81) 에 기억된다. 오퍼레이터는, 도 1 에 나타낸 촬상 수단 (90) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 촬상하고, 도시되지 않은 모니터에 비친 화상을 보면서, 금속 패턴 (17, 18) 이 형성되어 있지 않은 위치를 선택하여 X1 의 값을 결정한다.
이것들 이외에, 웨이퍼 (W) 의 사이즈 (직경), 이웃하는 라인간의 거리인 인덱스 사이즈 (어떠한 라인의 중앙으로부터 그 근처 라인의 중앙까지의 거리) 등의 정보도, 기억 수단 (81) 에 기억된다.
(2) 얼라인먼트 스텝
(2a) 웨이퍼 (W) 의 방향의 조정
척 테이블 (2) 에 유지된 웨이퍼 (W) 는, 척 테이블 (2) 이 -X 방향으로 이동함으로써, 촬상 수단 (90) 의 하방에 위치 결정된다. 그리고, 도 4 에 나타낸 2 개의 키 패턴 (KP), 예를 들어 X 축 방향의 양 단부에 위치하는 2 개의 키 패턴 (KP) 을 패턴 매칭에 의해 검출한다.
제어 수단 (80) 은, 특정한 라인에 인접하는 2 개의 키 패턴 (KP) 과의 패턴 매칭을 각각 실시하고, 검출된 2 개의 패턴 위치의 Y 좌표를 구한다. 제어 수단 (80) 은, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 구한 2 개의 패턴의 Y 좌표가 일치하고 있으면, 각 라인이 X 축 방향과 평행하게 향하고 있는 것으로 판단한다. 한편, 2 개의 패턴의 Y 좌표가 일치하고 있지 않은 경우에는, 제어 수단 (80) 은, 2 개의 패턴을 연결하는 선과 X 축이 이루는 각도를 산출하고, 도 1 에 나타낸 회전 구동부 (23) 를 구동시켜 그 각도분만큼 척 테이블 (2) 을 회전시켜, X 축 방향으로 연장되는 라인과 2 개의 패턴을 연결하는 선을 평행하게 한다. 그리고, 라인 LX2 의 중앙선 (LO) 의 Y 좌표를 제어 수단 (80) 이 인식한다.
(2b) 웨이퍼 중심 위치의 산출
다음으로, 척 테이블 (2) 을 회전시키면서, 웨이퍼 (W) 의 둘레 가장자리를 예를 들어 3 개 지점, 예를 들어 도 5 에 나타내는 둘레 가장자리 영역 (E1, E2, E3) 을 촬상하여 각각에 대한 화상을 취득하고, 에지를 검출함으로써, 제어 수단 (80) 이, 웨이퍼 (W) 의 둘레 가장자리 상의 3 점의 X-Y 좌표를 각각 구한다. 구체적으로는, 둘레 가장자리 영역 (E1, E2, E3) 의 각각의 화상에 있어서, 화소값이 어느 임계값 이상 변화된 부분을 에지로서 인식하는 화상 처리를 실시하는 것에 의해, 3 점의 X-Y 좌표를 구한다. 제어 수단 (80) 은, 그 3 점의 좌표에 기초하여, 웨이퍼 (W) 의 중심 (O) 의 X-Y 좌표를 구한다.
(2c) 최외 라인 위치의 산출
다음으로, 제어 수단 (80) 은, 기억 수단 (81) 에 미리 기억되어 있는 웨이퍼 (W) 의 사이즈 (직경) 에 기초하여, 중심 (O) 으로부터 반경분만큼 외주측으로 이간된 위치를 웨이퍼 (W) 의 에지 (E) 로 하고, 그 에지의 Y 좌표를 산출한다. 그리고, 에지의 Y 좌표와, 기억 수단 (81) 에 기억된 웨이퍼 (W) 의 인덱스 사이즈 및 X 축 방향의 라인 수에 기초하여, 최초로 절삭하는 최외 라인의 Y 좌표를 구하여 기억 수단 (81) 에 기억시킨다. 이 최외 라인은, 영역 (14, 15, 16) 의 라인 LX1 이다. 이와 같이, 웨이퍼 (W) 의 중심 (O) 을 기준으로 하여 최외 라인 LX1 을 구함으로써, 만일, 웨이퍼 (W) 의 척 테이블 (2) 에 대한 반입시에, 척 테이블 (2) 의 중심과 웨이퍼 (W) 의 중심이 일치하고 있지 않았다고 해도, 최외 라인 LX1 의 위치를 정확하게 구할 수 있다.
또한, 최외 라인의 검출용으로, 웨이퍼 (W) 의 디바이스 이외의 영역에 특별한 타깃 패턴을 형성해 두고, 그 타깃 패턴과의 위치 관계에 기초하여, 최외 라인의 위치를 구하도록 해도 된다. 이 경우도, 척 테이블 (2) 의 중심과 웨이퍼 (W) 의 중심이 일치하고 있지 않았다고 해도, 최외 라인 LX1 의 위치를 정확하게 구할 수 있다.
(3) 절삭 홈 형성 스텝
이상과 같이 하여, 절삭 가공 및 절삭 가공에 의해 형성되는 절삭 홈의 체크에 필요한 정보가 기억 수단 (81) 에 기억되고, 얼라인먼트 스텝이 실시된 후, 각 라인을 따라 실제의 절삭 가공을 실시하여 절삭 홈을 형성함과 함께, 절삭 가공에 의해 형성되는 절삭 홈이 원하는 위치에 형성되어 있는지의 여부의 검사 (커프 체크) 를 실시한다. 제어부 (80) 는, 금속 패턴 (17, 18) 이 형성되어 있는 라인에 관한 정보를 기억 수단 (81) 으로부터 판독 출력하고, 금속 패턴이 형성되어 있지 않은 라인을, 커프 체크의 대상으로 하여 결정한다. 도 3(b) 의 예에서는, 예를 들어 라인 LX4 가 커프 체크의 대상이 된다.
먼저, 제어 수단 (80) 이 도 1 에 나타낸 Y 축 방향 이동 수단 (5) 의 모터 (52) 를 구동시킴으로써, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드 (32) 의 절삭날부 (320) 의 Y 축 방향의 위치와 얼라인먼트 스텝에 있어서 검출된 최외 라인인 라인 LX1 의 Y 축 방향의 위치를 일치시킨다. 그리고, 도 1 에 나타낸 Z 축 방향 이동 수단 (7) 이 절삭 수단 (3) 을 -Z 방향으로 하강시키고, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 회전하는 절삭 블레이드 (32) 를 라인 LX1 로 파고 들어가게 하여 척 테이블 (2) 을 -X 방향으로 가공 이송함으로써, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에, 라인 LX1 을 따라 절삭 홈 (33) 을 형성한다. 절삭 중에는, 도 1 에 나타낸 절삭액 노즐 (34) 로부터 절삭 블레이드 (32) 에 대해 절삭액이 공급된다. 이 절삭 홈 (33) 은, 이면으로까지 관통하지 않고, 소정 깊이를 갖는 것이며, 당해 소정 깊이는, 제어 수단 (80) 이 Z 방향 이동 수단 (7) 의 모터 (72) 를 제어함으로써 조정된다.
도 3(b) 에 나타낸 바와 같이, 라인 LX1 에는 금속 패턴 (17) 이 형성되어 있기 때문에 금속 패턴 (17) 에 있어서 버가 발생했을 가능성이 있고, 라인 LX1 의 가공에 의해 형성된 절삭 홈 (33) 을 촬상하여 커프 체크를 실시하면, 버와 절삭 홈 (33) 을 혼동하여 인식할 우려가 있다. 따라서, 라인 LX1 에 대해서는 커프 체크를 실시하지 않고, 다음의 라인 LX2 의 가공으로 이행한다.
다음으로, 척 테이블 (2) 을 ＋X 방향으로 이동시켜 원래의 위치로 되돌림과 함께, 도 1 에 나타낸 Y 축 방향 이동 수단 (5) 이 절삭 수단 (3) 을 기억 수단 (81) 에 기억된 인덱스 사이즈분만큼 ＋Y 방향으로 이동시켜, 절삭 블레이드 (32) 의 Y 축 방향의 위치와 라인 LX2 의 Y 축 방향의 위치를 일치시킨다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에, 라인 LX2 를 따라 절삭 홈 (33) 을 형성한다. 라인 LY3 에 형성된 금속 패턴 (18) 이, 라인 LX2 와 교차하는 부분에 위치하기 때문에, 라인 LX2 에 대해서도 커프 척을 실시하지 않고, 다음의 라인 LX3 의 가공으로 이행한다.
다음으로, 척 테이블 (2) 을 ＋X 방향으로 이동시켜 원래의 위치로 되돌림과 함께, 도 1 에 나타낸 Y 축 방향 이동 수단 (5) 이 절삭 수단 (3) 을 기억 수단 (81) 에 기억된 인덱스 사이즈분만큼 ＋Y 방향으로 이동시켜, 절삭 블레이드 (32) 의 Y 축 방향의 위치와 라인 LX3 의 Y 축 방향의 위치를 일치시킨다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에, 라인 LX2 를 따라 절삭 홈 (33) 을 형성한다. 라인 LX3 에도 금속 패턴 (17) 이 형성되어 있기 때문에 여기에서도 커프 체크는 실시하지 않는다.
다음으로, 척 테이블 (2) 을 ＋X 방향으로 이동시켜 원래의 위치로 되돌림과 함께, 도 1 에 나타낸 Y 축 방향 이동 수단 (5) 이 절삭 수단 (3) 을 기억 수단 (81) 에 기억된 인덱스 사이즈분만큼 ＋Y 방향으로 이동시켜, 절삭 블레이드 (32) 의 Y 축 방향의 위치와 라인 LX2 의 Y 축 방향의 위치를 일치시킨다. 그리고, 상기와 마찬가지로, 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에, 라인 LX2 를 따라 절삭 홈 (33) 을 형성한다.
(4) 가공 위치 계측 스텝
본 스텝에서는, 금속 패턴 위치 기억 스텝에서 기억시킨 금속 패턴 (17, 18) 의 주기 및 위치 정보에 기초하여, 금속 패턴 (17, 18) 이 형성된 위치 이외의 위치에 있어서, 커프 체크를 실시한다. 즉, 본 스텝에서는, 라인 LX4 의 가공에 의해 형성된 절삭 홈 (33) 의 커프 체크를 실시한다.
라인 LX4 를 절삭 가공한 후, 절삭액 노즐 (34) 로부터의 절삭액의 토출을 정지시키고, 촬상 수단 (90) 이, 라인 LX4 의 커프 체크 위치 (XS) 로 이동한다. 그리고, 촬상 수단 (90) 은, 절삭 홈 (33) 을 포함하는 영역을 촬상하여, 촬상 수단 (90) 의 기준선 (90a) 과 절삭 홈 (33) 의 중앙선이 일치하고 있으면, 라인 LX4 의 미리 설정된 가공 위치를 절삭되어 있는 것으로 판단한다. 한편, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 촬상 수단 (90) 의 기준선 (90a) 과 절삭 홈 (33) 의 중앙선 (33a) 사이에 어긋남량 (91) 이 존재하는 경우에는, 어긋남량 (91) 이 소정의 임계값보다 작은 경우에는, 미리 설정된 가공 위치가 절삭된 것으로 판단한다. 이 임계값은, 미리 기억 수단 (81) 에 기억시켜 둔다. 한편, 어긋남량 (91) 이 당해 임계값 이상인 경우에는, 제어 수단 (80) 은, 절삭 홈 (33) 과 라인 LX4 의 중앙선 사이에 허용할 수 없는 어긋남이 있고, 라인 LX4 의 원하는 위치를 가공되어 있지 않은 것으로 판단한다. 이와 같이, 절삭 홈 (33) 의 위치와 설정된 가공 위치의 위치 관계를 계측함으로써, 원하는 위치를 절삭할 수 있었는지의 여부를 판단할 수 있다.
도 8 의 예에서는, 절삭 홈 (33) 의 중앙선 (33a) 이 기준선 (90a) 보다 -Y 방향으로 어긋나 있기 때문에, 제어 수단 (80) 은, 어긋남량 (91) 이 임계값 이상인 것으로 판단하면, 즉시, 즉 라인 LX4 의 가공 후에, 도 1 에 나타낸 Y 축 방향 이동 수단 (5) 의 모터 (52) 를 구동시켜 절삭 수단 (3) 을 ＋Y 방향으로 어긋남량 (91) 만큼 어긋나게 하여, 절삭 블레이드 (32) 의 Y 축 방향의 위치를 보정한다. 그렇다면, 절삭 홈 (33) 의 중앙에 기준선 (90a) 이 위치하게 되어, 라인 LX4 의 다음의 라인에서는 라인의 중심을 가공할 수 있다.
또, 척 테이블 (2) 이 Y 축 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있는 경우에는, 절삭 수단 (3) 의 이동이 아니라, 척 테이블 (2) 의 Y 축 방향의 위치를 어긋나게 하는 것에 의해 절삭 홈의 형성 위치를 보정해도 된다.
이와 같이 하여, 절삭 홈 (33) 을 촬상하여, 절삭 홈 (33) 의 위치가 원하는 위치보다 어긋나 있는 경우에는, 절삭 홈 (33) 이 원하는 위치가 되도록 보정을 실시할 수 있기 때문에, 그 후의 절삭에서는, 원하는 위치를 정확하게 절삭할 수 있다. 게다가, 금속 패턴 위치 기억 스텝에 있어서 금속 패턴 (17, 18) 이 형성되어 있는 위치를 기억 수단 (81) 에 기억시키고, 가공 위치 계측 스텝에서는, 기억 수단 (81) 에 기억된 정보를 참조하여, 금속 패턴 (17, 18) 이 형성되어 있지 않은 위치에 형성된 절삭 홈을 체크하는 것으로 했기 때문에, 금속 패턴을 가공함으로써 발생하는 버 등의 영향을 받지 않고 커프 체크를 실시할 수 있어, 높은 가공 정밀도로 가공을 실시할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에, 이면으로까지 관통하지 않는 소정 깊이의 절삭 홈을 형성하는 것으로 했지만, 형성되는 절삭 홈은, 웨이퍼 (W) 의 표리를 관통하는 것이어도 된다.
절삭 장치에는, 절삭 블레이드를 포함하는 절삭 수단을 2 개 구비함과 함께, 각각의 절삭 수단에 촬상 수단이 부가 형성되어, 각각의 절삭 블레이드를 별도의 라인에 작용시켜 라인을 2 개씩 절삭할 수 있는 타입인 것도 있다. 이 타입의 절삭 장치를 사용하는 경우에는, 2 개의 촬상 수단이 2 개의 절삭 홈을 각각 촬상하여, 절삭 홈의 위치와 원하는 가공 위치의 위치 관계를 개별적으로 판단하고, 각각의 절삭 수단의 위치를 개별적으로 조정함으로써, 원하는 위치를 절삭할 수 있다.
1：절삭 장치
2：척 테이블 20：흡인부 21：프레임체 22：클램프부
23：회전 구동부 24：커버
3：절삭 수단
30：하우징 31：스핀들 32：절삭 블레이드 320：절삭날부
33：절삭 홈 34：절삭액 노즐
4：X 축 방향 이동 수단
40：볼 나사 41：가이드 레일 42：모터 43：베어링부 44：이동 기대
5：Y 축 방향 이동 수단
50：볼 나사 51：가이드 레일 52：모터 54：이동 기대
60：정지 기대
7：Z 축 방향 이동 수단
70：볼 나사 71：가이드 레일 72：모터 74：지지부
80：제어 수단 81：기억 수단
9：얼라인먼트 수단 90：촬상 수단 90a：중심선
W：웨이퍼 W1：표면 D：디바이스
L, LX1 ∼ LX5, LY1 ∼ LY3：분할 예정 라인 11 ∼ 16：영역
T：테이프 F：프레임
17, 18：금속 패턴 KP：키 패턴

Claims (1)

  1. 기판의 표면에 격자상으로 형성된 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 영역에 디바이스가 형성되고, 또한 상기 분할 예정 라인에 테스트용의 금속 패턴이 일정한 주기로 배치 형성된 웨이퍼를, 상기 분할 예정 라인을 따라 절삭 블레이드를 구비하는 절삭 수단으로 가공하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    상기 금속 패턴의 주기 및 위치 정보를 절삭 장치의 기억 수단에 기억시키는 금속 패턴 위치 기억 스텝과,
    상기 금속 패턴 위치 기억 스텝을 실시한 후에, 절삭 장치의 얼라인먼트 수단에 의해 상기 웨이퍼의 가공 위치인 상기 분할 예정 라인을 검출하는 얼라인먼트 스텝과,
    상기 얼라인먼트 스텝을 실시한 후에, 상기 절삭 수단에 의해 상기 분할 예정 라인을 따라 절삭 홈을 형성하는 절삭 홈 형성 스텝과,
    상기 절삭 홈 형성 스텝의 실시 중에, 상기 금속 패턴 위치 기억 스텝에서 미리 기억한 상기 금속 패턴의 주기 및 위치 정보에 기초하여, 상기 금속 패턴 위치 이외의 위치에 있어서 상기 절삭 수단에 의해 형성된 절삭 홈을 포함하는 영역을 촬상 수단으로 촬상하여, 상기 절삭 홈의 위치와 설정된 가공 위치의 위치 관계를 계측하는 가공 위치 계측 스텝을 구비한, 웨이퍼의 가공 방법.
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