KR20170137639A - Inspection method, inspection apparatus, laser machining apparatus and expansion apparatus of workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피가공물을 파단시킬 때의 기점이 되는 개질층의 상태를 확인할 수 있는 피가공물의 검사 방법이나 검사 장치 등에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for a workpiece capable of confirming the state of a modified layer as a starting point when a workpiece is broken.
실리콘이나 SiC, 사파이어 등의 재료로 이루어지는 웨이퍼를 복수의 칩으로 분할할 때에는, 예컨대, 투과성의 레이저 빔을 집광하여 다광자 흡수를 발생시킴으로써, 웨이퍼의 내부를 국소적으로 개질하여 개질층(개질 영역)을 형성한다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 개질층은 다른 영역에 비해서 취약하기 때문에, 후에 작은 힘을 가하는 것만으로, 웨이퍼를 파단시켜 복수의 칩으로 분할할 수 있다.When dividing a wafer made of a material such as silicon, SiC, or sapphire into a plurality of chips, for example, by condensing a transmissive laser beam to generate multiphoton absorption, the interior of the wafer is locally modified to form a modified layer (See, for example, Patent Document 1). Since the modified layer is weaker than other regions, it is possible to break the wafer into a plurality of chips by simply applying a small force thereafter.
그런데, 전술한 방법으로 웨이퍼 등의 피가공물을 분할할 때에는, 피가공물에 설정되는 분할 예정 라인(스트리트)을 따라 개질층을 확실하게 형성할 필요가 있다. 그래서, 적외선 영역에 감도를 갖는 카메라 등을 이용하여 피가공물의 내부를 촬상하여, 개질층의 위치를 확인하는 확인 방법 등이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).However, when the workpiece such as a wafer is divided by the above-described method, it is necessary to reliably form the modified layer along the line to be divided (street) to be set in the workpiece. Therefore, a confirmation method for imaging the interior of the workpiece by using a camera or the like having sensitivity to the infrared region and confirming the position of the modified layer has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
그러나, 피가공물의 내부에 형성되는 개질층의 폭은 좁아서, 전술한 바와 같은 확인 방법을 이용한다고 해도 개질층의 상태를 용이하게는 파악할 수 없다. 그 때문에, 피가공물을 실제로 파단시켜 볼 때까지는, 필요한 개질층이 형성되어 있는지의 여부를 적절하게 판정할 수 없는 실정이었다.However, the width of the modified layer formed inside the workpiece is narrow, so that even if the above-described confirmation method is used, the state of the modified layer can not be easily grasped. Therefore, it has not been possible to appropriately determine whether or not a necessary modified layer is formed until the workpiece is actually broken.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 개질층의 상태를 적절하고 또한 용이하게 판정할 수 있는 피가공물의 검사 방법, 검사 장치, 레이저 가공 장치, 또는 확장 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide an inspection method, an inspection apparatus, a laser processing apparatus, or an expansion apparatus capable of appropriately and easily determining the state of a modified layer .
본 발명의 제1 양태에 따르면, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사함으로써, 피가공물을 파단시킬 때의 기점이 되는 개질층을 피가공물의 내부에 형성하며, 상기 개질층에 대응하는 요철을 피가공물의 노출된 면에 생성하는 개질층 형성 단계와, 광원으로부터 방사되는 광을 피가공물의 노출된 상기 면에서 반사시켜 투영면에 조사함으로써, 상기 요철이 강조된 투영상을 형성하며, 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 단계와, 상기 화상에 기초하여, 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 단계를 구비하는 피가공물의 검사 방법이 제공된다.According to the first aspect of the present invention, by irradiating the workpiece with a laser beam of a wavelength having a transmittance, a modified layer serving as a starting point for breaking the workpiece is formed inside the workpiece, Forming a projected image on the projection surface by irradiating the projection surface with the light emitted from the light source reflected by the exposed surface of the workpiece, There is provided an inspection method of a workpiece including an imaging step of imaging a projection image to form an image and a determination step of determining a state of the modified layer based on the image.
본 발명의 제1 양태에 있어서, 피가공물은, 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면측의 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼이고, 상기 개질층은, 상기 분할 예정 라인을 따라 형성되어도 좋다.In the first aspect of the present invention, the work is a wafer having a device formed on a surface-side region partitioned by a plurality of lines to be divided, and the modified layer may be formed along the line to be divided.
또한, 본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 개질층 형성 단계 전에, 피가공물에 다이싱 테이프를 접착하는 다이싱 테이프 접착 단계와, 상기 개질층 형성 단계 후에, 상기 다이싱 테이프를 확장시켜 피가공물에 힘을 부여하여, 상기 개질층을 파단의 기점으로 하여 피가공물을 복수의 칩으로 분할하는 확장 분할 단계를 구비하고, 상기 확장 분할 단계는, 상기 촬상 단계와 병행하여 실시되어도 좋다.In the first aspect of the present invention, it is preferable that, before the reforming layer forming step, a dicing tape adhering step of adhering a dicing tape to a workpiece is performed; and after the reforming layer forming step, And an expansion division step of dividing the workpiece into a plurality of chips with the modified layer as a starting point of fracture, and the extended division step may be performed in parallel with the imaging step.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔이 조사됨으로써, 내부에 파단의 기점이 되는 개질층이 형성되며, 노출된 면에 상기 개질층에 대응하는 요철이 생긴 피가공물의 상기 개질층을 검사하기 위한 검사 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 노출된 상기 면에 광을 조사하는 광원과, 피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광을 조사함으로써, 상기 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과, 상기 투영면에 형성된 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과, 형성된 상기 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단을 구비하는 검사 장치가 제공된다.According to the second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises: irradiating a laser beam having a transmittance wavelength to form a modified layer serving as a starting point of fracture, An inspection apparatus for inspecting a modified layer, comprising: a holding table for holding a workpiece; a light source for irradiating light on the exposed surface of the workpiece held by the holding table; and light from a light source An image pickup means for picking up an image of a projection image formed on the projection surface and a projection image on which a projection image emphasizing the irregularities are formed and an image pickup means for comparing the image with the preset condition to judge the state of the modified layer The inspection apparatus comprising:
본 발명의 제3 양태에 따르면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 빔을 조사함으로써, 피가공물을 파단시킬 때의 기점이 되는 개질층을 피가공물의 내부에 형성하며, 상기 개질층에 대응하는 요철을 피가공물의 노출된 면에 생성하는 레이저 빔 조사 수단과, 상기 레이저 빔이 조사된 후의 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 노출된 상기 면에 광을 조사하는 광원과, 피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광을 조사함으로써, 상기 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과, 상기 투영면에 형성된 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과, 형성된 상기 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비하는 레이저 가공 장치가 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a chuck table comprising: a chuck table for holding a workpiece; and a laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to the workpiece held on the chuck table, A laser beam irradiating means for irradiating the laser beam onto the surface of the workpiece and generating irregularities corresponding to the modified layer on the exposed surface of the workpiece; a holding table for holding the workpiece after the laser beam is irradiated; A light source for irradiating light on the exposed surface of the workpiece and a light source for emitting light from the light source reflected by the workpiece to generate a projected image on which the projected image is emphasized and a projected image formed on the projected surface, Determining means for determining a state of the modified layer by comparing the formed image with preset conditions, The laser processing apparatus having a control means that control is provided.
본 발명의 제3 양태에 있어서, 상기 유지 테이블은, 상기 척 테이블이어도 좋으며, 즉 척 테이블을 유지 테이블로서 이용할 수 있다.In the third aspect of the present invention, the holding table may be the chuck table, that is, the chuck table may be used as the holding table.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔이 조사됨으로써, 내부에 파단의 기점이 되는 개질층이 형성되며, 노출된 면에 상기 개질층에 대응하는 요철이 생긴 피가공물을, 상기 피가공물에 접착된 다이싱 테이프를 통해 지지하는 지지 베이스와, 상기 다이싱 테이프를 확장시키는 확장 수단과, 상기 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 노출된 상기 면에 광을 조사하는 광원과, 피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광을 조사함으로써, 상기 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과, 상기 투영면에 형성된 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과, 형성된 상기 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비하는 확장 장치가 제공된다.According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises: irradiating a laser beam having a transmittance wavelength to form a modified layer serving as a starting point of fracture, A supporting base for supporting the workpiece through a dicing tape adhered to the workpiece; expansion means for expanding the dicing tape; a holding table for holding the workpiece; A projection surface on which a projection image emphasizing the unevenness is formed by irradiating light from a light source reflected from the workpiece, and a projection optical system for imaging the projection image formed on the projection plane to form an image, Determination means for determining a state of the modified layer by comparing the formed image with preset conditions, and control means for controlling each component An expansion device having a stage is provided.
본 발명의 제4 양태에 있어서, 상기 유지 테이블은, 상기 지지 베이스여도 좋다. 즉, 지지 베이스를 유지 테이블로서 이용할 수 있다.In the fourth aspect of the present invention, the holding table may be the support base. That is, the support base can be used as the holding table.
본 발명의 제1 양태에 따른 피가공물의 검사 방법에서는, 광원으로부터 방사되는 광을 개질층에 대응하는 미세한 요철이 생긴 피가공물의 면에서 반사시켜 투영면에 조사함으로써, 면 내의 요철이 강조된 투영상을 형성하며, 이 투영상을 촬상하여 형성되는 화상에 기초하여 개질층의 상태를 판정하기 때문에, 개질층에 대응하는 강조된 요철을 포함하는 화상에 기초하여, 개질층의 상태를 적절하고 또한 용이하게 판정할 수 있다.In the method of inspecting a workpiece according to the first aspect of the present invention, light emitted from a light source is reflected on the surface of a workpiece having fine irregularities corresponding to the modified layer and irradiated on the projection surface, And the state of the modified layer is determined based on the image formed by picking up the projected image. Therefore, based on the image including the emphasized irregularities corresponding to the modified layer, the state of the modified layer can be appropriately and easily judged can do.
또한, 본 발명의 제2 양태에 따른 검사 장치, 제3 양태에 따른 레이저 가공 장치 및 제4 양태에 따른 확장 장치는, 모두, 피가공물의 노출된 면에 광을 조사하는 광원과, 피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광이 투영됨으로써, 면 내의 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과, 투영면에 투영된 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과, 형성된 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단을 구비하기 때문에, 전술한 피가공물의 검사 방법을 실시하여, 개질층의 상태를 적절하고 또한 용이하게 판정할 수 있다.The inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, the laser machining apparatus according to the third aspect, and the expansion apparatus according to the fourth aspect all have a light source for irradiating light on the exposed surface of the workpiece, An image pickup means for picking up a projection image on which a projected image on which a projected image with emphasis of concave and convex on the surface is projected and a projected image projected on a projection plane by projecting light from a reflected light source and image forming means for comparing the formed image with preset conditions, Since the determination means for determining the state of the layer is provided, it is possible to appropriately and easily determine the state of the modified layer by performing the inspection method of the above-described work.
도 1은 검사 장치의 구성예 등을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 테이프 접착 단계를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 이면 연삭 단계를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 이면 연삭 단계를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 5는 개질층 형성 단계를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 개질층 형성 단계를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 7은 피가공물에 적절한 개질층이 형성된 경우의 투영상의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 피가공물에 적절한 개질층이 형성되지 않은 경우의 투영상이 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 레이저 가공 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 확장 장치의 구성예 및 확장 분할 단계를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 11은 확장 분할 단계 후의 투영상의 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a configuration example of an inspection apparatus and the like.
Fig. 2 is a perspective view schematically showing a tape adhering step. Fig.
3 is a perspective view schematically showing the back side grinding step.
4 is a side view schematically showing the back side grinding step.
5 is a perspective view schematically showing a modified layer forming step.
6 is a partial cross-sectional side view schematically showing a modified layer forming step.
Fig. 7 is a diagram showing an example of a projected image in the case where an appropriate modification layer is formed on a workpiece.
Fig. 8 is a diagram showing an example of a projection image in a case where an appropriate modification layer is not formed on a workpiece.
Fig. 9 is a perspective view schematically showing a configuration example of a laser machining apparatus. Fig.
10 (a) and 10 (b) are partial cross-sectional side views schematically showing a configuration example of the expansion device and an extended division step.
11 is a diagram showing an example of a projection image after the extended division step.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일양태에 따른 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 검사 장치의 구성예 등을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 검사 장치(2)는, 개질층(개질 영역)이 내부에 형성된 판형의 피가공물(11)을 유지하기 위한 유지 테이블(4)을 구비한다. 유지 테이블(4)의 상면의 일부는, 피가공물(11)[또는 피가공물(11)에 접착된 테이프(다이싱 테이프)(21)]를 유지하는 유지면(4a)으로 이루어진다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of an inspection apparatus and the like. As shown in Fig. 1, the
유지 테이블(4)의 상방에는, 유지 테이블(4)에 의해 유지되는 피가공물(11)의 전체에 광(L1)을 방사하기 위한 광원(6)이 배치된다. 광원(6)으로서는, 예컨대, 백열 전구나 LED 등이 이용된다. 단, 광원(6)의 종류나 위치 등에 제한은 없다. 또한, 광(L1)은, 평행광이어도 좋고 비평행광이어도 좋다. 광(L1)을 평행광으로 하는 경우에는, 예컨대, 광원(6)에 대하여 렌즈 등의 광학 소자를 조합하면 좋다. 한편으로, 광(L1)을 비평행광으로 하는 경우에는, 발광 영역이 작고 점광원으로 간주되는 광원(6)을 이용하는 것이 바람직하다.Above the holding table 4, a light source 6 for emitting light L1 is arranged over the entire portion of the
도 1에 나타내는 바와 같이, 피가공물(11)에서 반사되는 광(L1)의 경로(광로) 상에는, 반사 후의 광(L1)을 조사함으로써 투영상이 형성되는 투영면(8)이 마련된다. 투영면(8)은, 대표적으로는, 평탄한 스크린이며, 피가공물(11)과 같은 정도의 크기로 형성된다. 또한, 이 투영면(8)은, 적어도 피가공물(11)의 전체를 투영할 수 있는 양태(위치, 크기, 형상 등)로 마련되어 있으면 좋다.1, a
본 실시형태에서는, 유지 테이블(4)의 경사 상방에 광원(6)을 배치하며, 피가공물(11)에서 반사되는 광(L1)의 경로 상에, 피가공물(11)의 이면(11b)에 대하여 대략 수직인 투영면(8)을 배치하고 있다. 그 때문에, 광원(6)으로부터 경사 하방으로 진행하는 광(L1)을 피가공물(11)에 방사하면, 이 광(L1)은, 피가공물(11)의 노출된 면[여기서는, 이면(11b)]에서 반사되어 투영면(8)에 조사된다. 그 결과, 투영면(8)에는, 피가공물(11)의 노출된 면[즉, 이면(11b)]의 상태를 반영한 투영상이 형성된다.In this embodiment, the light source 6 is disposed above the inclination of the holding table 4, and the light source 6 is disposed on the
투영면(8)과 대면하는 위치에는, 투영면(8)에 형성되는 투영상을 촬상하여 화상을 형성하기 위한 촬상 유닛(촬상 수단)(10)이 배치된다. 이 촬상 유닛(10)은, 예컨대, CCD나 CMOS 등의 촬상 소자에 렌즈 등의 광학 소자를 조합한 디지털 카메라이며, 투영상을 촬상하여 형성한 화상(영상)을 외부로 출력한다. 또한, 이 촬상 유닛(10)으로서는, 정지 화상을 형성하는 디지털 스틸 카메라, 동화상을 형성하는 디지털 비디오 카메라 중 어느 것이나 이용할 수 있다.An image pickup unit (image pickup means) 10 for picking up a projected image formed on the
촬상 유닛(10)에는, 촬상 유닛(10)으로부터 출력되는 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여, 피가공물(11)에 형성되어 있는 개질층의 상태를 판정하기 위한 판정 유닛(판정 수단)(12)이 접속된다. 판정 유닛(12)에서 행해지는 처리 등의 상세에 대해서는 후술한다.The
다음에, 전술한 검사 장치(2)를 이용하는 피가공물(11)의 검사 방법의 예에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 피가공물(11)의 검사 방법에서는, 먼저, 피가공물(11)에 대하여 테이프(다이싱 테이프)(21)를 접착하는 테이프 접착 단계(다이싱 테이프 접착 단계)를 실시한다. 도 2는 테이프 접착 단계를 모식적으로 나타내는 사시도이다.Next, an example of a method of inspecting the
도 2에 나타내는 바와 같이, 피가공물(11)은, 예컨대, 실리콘, SiC, 유리, 사파이어 등의 재료로 되는 원반형의 웨이퍼이며, 그 표면(11a)측은, 중앙의 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역으로 나뉜다. 디바이스 영역은, 격자형으로 설정된 복수의 분할 예정 라인(스트리트)(13)에 의해 더욱 복수의 영역으로 구획되고, 각 영역에는, IC(LSI), LED 등의 디바이스(15)가 형성된다.2, the
또한, 본 실시형태에서는, 실리콘, SiC, 유리, 사파이어 등의 재료로 이루어지는 웨이퍼를 피가공물(11)로서 이용하지만, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조 등에 제한은 없다. 예컨대, 임의의 반도체, 세라믹, 수지, 금속 등의 재료로 이루어지는 피가공물(11)을 이용할 수도 있다. 마찬가지로, 분할 예정 라인(13)의 배치나 디바이스(15)의 종류 등에도 제한은 없다.In the present embodiment, a wafer made of a material such as silicon, SiC, glass, or sapphire is used as the
테이프 접착 단계에서는, 전술한 피가공물(11)의 표면(11a)측에, 예컨대, 보호 부재 등으로서의 기능을 갖는 테이프(21)를 접착한다. 테이프(21)는, 예컨대, 피가공물(11)과 동등 이상의 크기(예컨대, 직경)로 형성된 수지제의 필름이며, 그 제1 면(21a)측에는, 접착력이 있는 수지 등으로 이루어지는 접착층(풀층)이 마련된다.In the tape bonding step, a
따라서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 피가공물(11)의 표면(11a)측에 테이프(21)의 제1 면(21a)측을 접촉시킴으로써, 피가공물(11)에 테이프(21)를 접착할 수 있다. 이러한 테이프(21)를 피가공물(11)에 접착함으로써, 예컨대, 이후의 연삭 시에 가해지는 하중 등에 의한 디바이스(15)의 파손을 방지할 수 있다.2, the
또한, 본 실시형태에서는, 피가공물(11)과 동등한 크기를 갖는 테이프(21)를 피가공물(11)의 표면(11a)측에 접착하고 있지만, 보다 큰 테이프(21)를 피가공물(11)에 접착할 수도 있다. 이 경우에는, 테이프(21)의 외주 부분에 환형의 프레임을 고정하고, 이 환형의 프레임으로 피가공물(11)을 간접적으로 지지할 수 있도록 하면 좋다.In this embodiment, the
테이프 접착 단계 후에는, 피가공물(11)의 이면(11b)을 연삭하여 피가공물(11)을 소정의 두께로 하는 이면 연삭 단계를 실시한다. 도 3은 이면 연삭 단계를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 이면 연삭 단계를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 이면 연삭 단계는, 예컨대, 도 3 및 도 4에 나타내는 연삭 장치(22)에 의해 실시된다.After the tape adhering step, the
연삭 장치(22)는, 피가공물(11)을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블(24)을 구비한다. 척 테이블(24)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되고, 수직 방향으로 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 척 테이블(24)의 하방에는, 테이블 이동 기구(도시하지 않음)가 마련되고, 척 테이블(24)은, 이 테이블 이동 기구에 의해 수평 방향으로 이동한다.The grinding
척 테이블(24)의 상면의 일부는, 피가공물(11)에 접착된 테이프(21)의 제2 면(21b)측을 흡인, 유지하는 유지면(24a)으로 이루어진다. 이 유지면(24a)에는, 척 테이블(24)의 내부에 형성된 유로(도시하지 않음) 등을 통하여 흡인원(도시하지 않음)의 부압이 작용하여, 테이프(21)를 흡인하기 위한 흡인력이 발생한다.A part of the upper surface of the chuck table 24 is formed of a holding
척 테이블(24)의 상방에는, 연삭 유닛(26)이 배치된다. 연삭 유닛(26)은, 연삭 유닛 승강 기구(도시하지 않음)에 지지된 스핀들 하우징(도시하지 않음)을 구비한다. 스핀들 하우징에는, 스핀들(28)이 수용되고, 스핀들(28)의 하단부에는, 원반형의 마운트(30)가 고정된다. 이 마운트(30)의 하면에는, 마운트(30)와 대략 동일 직경의 연삭 휠(32)이 장착된다.Above the chuck table 24, a grinding
연삭 휠(32)은, 스테인레스, 알루미늄 등의 금속 재료로 형성되는 휠 베이스(34)를 구비한다. 휠 베이스(34)의 하면에는, 복수의 연삭 지석(36)이 환형으로 배열된다. 스핀들(28)의 상단측(기단측)에는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)이 연결되고, 연삭 휠(32)은, 이 회전 구동원으로부터 전달되는 회전력에 의해, 수직방향으로 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다.The grinding
이면 연삭 단계에서는, 먼저, 피가공물(11)에 접착되는 테이프(21)의 제2 면(21b)을 척 테이블(24)의 유지면(24a)에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 이에 의해, 피가공물(11)은, 이면(11b)측이 상방으로 노출된 상태로 척 테이블(24)에 흡인, 유지된다.In the back side grinding step, the
다음에, 척 테이블(24)을 연삭 휠(32)의 하방으로 이동시킨다. 그리고, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 척 테이블(24)과 연삭 휠(32)을 각각 회전시켜, 순수 등의 연삭액을 공급하면서 스핀들 하우징[스핀들(28)]을 하강시킨다. 스핀들 하우징의 하강량은, 피가공물(11)의 이면(11b)에 연삭 지석(36)의 하면이 닿을 정도로 조정된다.Next, the chuck table 24 is moved downward of the
이에 의해, 이면(11b)측을 연삭하여 피가공물(11)을 얇게 할 수 있다. 이 이면 연삭 단계는, 예컨대, 피가공물(11)의 두께를 측정하면서 수행된다. 피가공물(11)이 소정의 두께(대표적으로는, 디바이스 칩의 마무리 두께)까지 얇아지면, 이면 연삭 단계는 종료한다.Thereby, the
이면 연삭 단계 후에는, 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 피가공물(11)에 조사, 집광하여, 피가공물(11)을 파단시킬 때의 기점이 되는 개질층을 피가공물(11)의 내부에 형성하는 개질층 형성 단계를 실시한다. 도 5는 개질층 형성 단계를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 개질층 형성 단계를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 개질층 형성 단계는, 예컨대, 도 5 및 도 6에 나타내는 레이저 가공 장치(42)에 의해 실시된다.After the back side grinding step, a laser beam of a wavelength having a transmittance to the
레이저 가공 장치(42)는, 피가공물(11)을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블(44)을 구비한다. 척 테이블(44)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되고, 연직 방향으로 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 척 테이블(44)의 하방에는, 테이블 이동 기구(도시하지 않음)가 마련되고, 척 테이블(44)은, 이 테이블 이동 기구에 의해 수평 방향으로 이동한다.The
척 테이블(44)의 상면의 일부는, 피가공물(11)에 접착된 테이프(21)의 제2 면(21b)측을 흡인, 유지하는 유지면(44a)으로 이루어진다. 이 유지면(44a)에는, 척 테이블(44)의 내부에 형성된 유로(도시하지 않음) 등을 통하여 흡인원(도시하지 않음)의 부압이 작용하여, 테이프(21)를 흡인하기 위한 흡인력이 발생한다.A part of the upper surface of the chuck table 44 is composed of a holding
척 테이블(44)의 상방에는, 레이저 조사 유닛(46)이 배치된다. 레이저 조사 유닛(46)에 인접하는 위치에는, 피가공물(11)을 촬상하기 위한 촬상 유닛(48)이 설치된다. 레이저 조사 유닛(46)은, 레이저 발진기(도시하지 않음)에서 펄스 발진된 레이저 빔(L2)을 소정의 위치에 조사, 집광한다. 레이저 발진기는, 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장(흡수되기 어려운 파장)의 레이저 빔(L2)을 펄스 발진시킬 수 있도록 구성된다.Above the chuck table 44, a
개질층 형성 단계에서는, 먼저, 피가공물(11)에 접착되는 테이프(21)의 제2 면(21b)을 척 테이블(44)의 유지면(44a)에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 이에 의해, 피가공물(11)은, 이면(11b)측이 상방으로 노출된 상태로 척 테이블(44)에 흡인, 유지된다.In the reforming layer forming step, first, the
다음에, 피가공물(11)을 유지한 척 테이블(44)을 이동, 회전시켜, 레이저 조사 유닛(46)을 가공 대상의 분할 예정 라인(13)의 단부에 맞춘다. 그리고, 레이저 조사 유닛(46)으로부터 피가공물(11)의 이면(11b)을 향하여 레이저 빔(L2)을 조사하면서, 척 테이블(44)을 가공 대상의 분할 예정 라인(13)에 평행한 방향으로 이동시킨다. 즉, 피가공물(11)의 이면(11b)측으로부터 분할 예정 라인(13)을 따라 레이저 빔(L2)을 조사한다.Next, the chuck table 44 holding the
이때, 레이저 빔(L2)의 집광점의 위치를 피가공물(11)의 내부에 맞추어 둔다. 이에 의해, 레이저 빔(L2)의 집광점 근방을 다광자 흡수로 개질하여, 가공 대상의 분할 예정 라인(13)을 따르는 개질층(개질 영역)(17)을 형성할 수 있다. 척 테이블(44)의 이동, 회전과, 레이저 빔(L2)의 조사, 집광을 반복하여, 예컨대, 모든 분할 예정 라인(13)을 따라 개질층(17)이 형성되면, 개질층 형성 단계는 종료한다.At this time, the position of the light-converging point of the laser beam L2 is set to the inside of the
또한, 이 개질층 형성 단계에서 피가공물(11)에 레이저 빔(L2)을 조사, 집광하면, 레이저 빔(L2)의 집광점 근방에서 피가공물(11)이 팽창하여, 표면(11a) 및 이면(11b)의 개질층(17)에 대응하는 위치에는 육안으로 볼 수 없을 정도의 미세한 볼록부(대표적으로는, 서브미크론 단위)가 형성된다. 즉, 피가공물(11)의 내부에 개질층(17)이 형성되는 것과 거의 동일한 타이밍에 볼록부가 형성되어, 개질층 형성 단계가 종료한 상태에서는, 개질층(17)에 대응하는 미세한 요철이 피가공물(11)의 표면(11a) 및 이면(11b)에 존재한다.When the laser beam L2 is irradiated and condensed on the
본 실시형태에 따른 피가공물의 검사 방법에서는, 이 요철을 이용하여 개질층(17)의 상태를 판정한다. 구체적으로는, 개질층 형성 단계 후에, 광(L1)을 피가공물(11)에서 반사시켜 요철이 강조된 투영상을 형성하며, 촬상 유닛(12)으로 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 단계를 실시한다.In the inspection method of the workpiece according to the present embodiment, the state of the modified
촬상 단계는, 전술한 검사 장치(2)에 의해 실시된다. 먼저, 피가공물(11)을 유지 테이블(4)에 싣는다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 피가공물(11)에 접착되는 테이프(21)의 제2 면(21b)을 유지 테이블(4)의 유지면(4a)에 접촉시킨다. 이에 의해, 피가공물(11)은, 이면(11b)측이 상방으로 노출된 상태로 유지 테이블(4)에 유지된다.The imaging step is carried out by the
다음에, 도 1에 나타내는 바와 같이, 광원(6)으로부터 광(L1)을 방사한다. 광원(6)은, 유지 테이블(4)에 의해 유지되는 피가공물(11)의 전체에 대하여 광(L1)을 조사할 수 있는 양태(위치, 방향 등)로 마련된다. 따라서, 광원(6)으로부터 방사된 광(L1)은, 피가공물(11)의 이면(11b)에서 반사된다.Next, as shown in Fig. 1, the light L1 is emitted from the light source 6. The light source 6 is provided in an aspect (position, direction, and the like) in which light L1 can be irradiated to the
또한, 피가공물(11)에서 반사되는 광(L1)의 경로 상에는, 투영면(8)이 배치된다. 따라서, 피가공물(11)의 이면(11b)에서 반사된 광(L1)은, 투영면(8)에 조사되어, 피가공물(11)의 이면(11b)의 상태에 따른 투영상이 형성된다. 도 7은 피가공물(11)에 적절한 개질층(17)이 형성된 경우의 투영상의 예를 나타내는 도면이다.A
피가공물(11)의 이면(11b)은, 개질층(17)에 의한 미세한 볼록부를 제외하고 대략 평탄하다. 즉, 이면(11b)의 볼록부를 제외한 영역에 조사된 광(L1)은, 이면(11b)에서의 반사 후에도 거의 확산되지 않는다. 한편으로, 이면(11b)의 볼록부에 조사된 광(L1)은, 볼록부의 볼록 거울과 같은 기능에 의해 확산된다.The
따라서, 피가공물(11)의 이면(11b)에서 반사된 광(L1)을 투영면(8)에 조사하면, 도 7에 나타내는 바와 같은 투영상(31)이 얻어진다. 이 투영상(31)에서는, 개질층(17)에 대응하는 요철이 강조되어 그림자(33)가 된다. 그 후, 촬상 유닛(10)으로 투영상(31)을 촬상하여, 투영상(31)의 정보를 포함하는 화상을 형성한다. 촬상 유닛(10)에 의해 형성된 화상이 판정 유닛(12)에 보내지면, 촬상 단계는 종료한다.Therefore, when the light L1 reflected by the
촬상 단계 후에는, 촬상 유닛(10)에서 형성된 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 개질층(17)의 상태를 판정하는 판정 단계를 실시한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 피가공물(11)의 파단에 알맞은 개질층(17)이 형성되는 경우에는, 예컨대, 개질층(17)에 대응하여 형성되는 그림자(33)의 폭도 커진다.After the imaging step, a judgment step of judging the state of the modified
따라서, 이 그림자(33)의 폭을 화상 처리 등에 의해 검출하여, 미리 설정해 둔 기준의 폭(기준값, 조건)과 비교함으로써, 적절한 개질층(17)이 형성되어 있는지의 여부를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 그림자(33)의 폭이 기준값 이상인 경우에, 판정 유닛(12)은, 적절한 개질층(17)이 형성된다고 판정한다. 한편으로, 그림자(33)의 폭이 기준값보다 좁은 경우, 판정 유닛(12)은, 적절한 개질층(17)이 형성되어 있지 않다고 판정한다.Therefore, it is possible to determine whether or not the appropriate modified
또한, 촬상 유닛(10)에 의해 형성되는 화상 내의 영역을 복수의 미소한 영역(미소 영역)으로 구획하여, 각 미소 영역 내에서 검출되는 그림자(33)의 폭을 기준값과 비교함으로써, 각 미소 영역에 있어서 적절한 개질층(17)이 형성되어 있는지의 여부를 판정할 수 있다. 또한, 이 방법을 이용하면, 적절한 개질층(17)이 형성되지 않은 불량 영역의 위치를 특정할 수도 있다.The area in the image formed by the
도 8은 피가공물(11)에 적절한 개질층(17)이 형성되지 않은 경우의 투영상(31)의 예를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 적절한 개질층(17)이 형성되지 않은 경우에는, 투영상(31) 중에 그림자(33)의 폭이 기준값보다 좁은 불량 영역(35a, 35b, 35c, 35d)이 존재한다. 각 미소 영역에 적절한 개질층(17)이 형성되어 있는지의 여부를 판정하는 전술한 방법으로, 이 불량 영역(35a, 35b, 35c, 35d)의 위치를 특정할 수 있다.8 is a diagram showing an example of the projected
피가공물(11) 중에 불량 영역(35a, 35b, 35c, 35d)이 발견된 경우에는, 예컨대, 개질층 형성 단계를 재차 실시하여, 불량 영역(35a, 35b, 35c, 35d)에 개질층(17)을 형성하여도 좋다. 또한, 그 후의 가공 불량을 방지할 수 있도록, 개질층 형성 단계의 가공 조건을 변경하여도 좋다.When the
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 피가공물의 검사 방법에서는, 광원(6)으로부터 방사되는 광(L1)을 개질층(17)에 대응하는 미세한 요철이 생긴 피가공물(11)의 이면(11b)에서 반사시켜 투영면(8)에 조사함으로써, 면 내의 요철이 강조된 투영상(31)을 형성하며, 이 투영상(31)을 촬상하여 형성되는 화상에 기초하여 개질층(17)의 상태를 판정하기 때문에, 개질층(17)에 대응하는 강조된 요철을 포함하는 화상에 기초하여, 개질층(17)의 상태를 적절하고 또한 용이하게 판정할 수 있다.As described above, in the method of inspecting the workpiece according to the present embodiment, the light L1 emitted from the light source 6 is reflected by the
또한, 본 실시형태에 따른 검사 장치(2)는, 피가공물(11)의 이면(노출된 면)(11b)에 광(L1)을 조사하는 광원(6)과, 피가공물(11)에서 반사된 광원(6)으로부터의 광(L1)이 투영됨으로써, 면 내의 요철을 강조한 투영상(31)이 형성되는 투영면(8)과, 투영면(8)에 투영된 투영상(31)을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 유닛(촬상 수단)(10)과, 형성된 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 개질층(17)의 상태를 판정하는 판정 유닛(판정 수단)(12)을 구비하기 때문에, 전술한 피가공물의 검사 방법을 실시하여, 개질층(17)의 상태를 적절하고 또한 용이하게 판정할 수 있다.The
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에 따른 검사 장치(2)를 레이저 가공 장치에 내장하여도 좋다. 도 9는 검사 장치(2)가 삽입된 레이저 가공 장치의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치(102)는, 각 구조를 지지하는 베이스(104)를 구비한다. 베이스(104)의 단부에는, Z축 방향(연직 방향, 높이 방향)으로 연장되는 지지 구조(106)가 마련된다.The present invention is not limited to the description of the above embodiment, but may be modified in various ways. For example, the
지지 구조(106)로부터 떨어진 베이스(104)의 코너부에는, 상방으로 돌출한 돌출부(104a)가 마련된다. 돌출부(104a)의 내부에는 공간이 형성되고, 이 공간에는, 승강 가능한 카세트 엘리베이터(108)가 설치된다. 카세트 엘리베이터(108)의 상면에는, 복수의 피가공물(11)을 수용할 수 있는 카세트(110)가 실린다.At a corner portion of the base 104 remote from the
돌출부(104a)에 근접하는 위치에는, 전술한 피가공물(11)을 가배치하기 위한 가배치 기구(112)가 마련된다. 가배치 기구(112)는, 예컨대, Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 평행한 상태를 유지하면서 접근, 격리되는 한 쌍의 가이드 레일(112a, 112b)을 포함한다.At a position close to the protruding
각 가이드 레일(112a, 112b)은, 피가공물(11)(환형의 프레임)을 지지하는 지지면과, 지지면에 대략 수직인 측면을 구비하며, 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 카세트(110)로부터 인출된 피가공물(11)(환형의 프레임)을 X축 방향(가공 이송 방향)에 있어서 사이에 끼워 소정의 위치에 맞춘다.Each of the
베이스(104)의 중앙에는, 이동 기구(가공 이송 기구, 인덱싱 이송 기구)(116)가 마련된다. 이동 기구(116)는, 베이스(104)의 상면에 배치되며 Y축 방향으로 평행한 한 쌍의 Y축 가이드 레일(118)을 구비한다. Y축 가이드 레일(118)에는, Y축 이동 테이블(120)이 슬라이드 가능하게 부착된다.At the center of the
Y축 이동 테이블(120)의 이면측(하면측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 마련되고, 이 너트부에는, Y축 가이드 레일(118)에 평행한 Y축 볼나사(122)가 나사 결합된다. Y축 볼나사(122)의 일단부에는, Y축 펄스 모터(124)가 연결된다. Y축 펄스 모터(124)로 Y축 볼나사(122)를 회전시키면, Y축 이동 테이블(120)은, Y축 가이드 레일(118)을 따라 Y축 방향으로 이동한다.A Y-
Y축 이동 테이블(120)의 표면(상면)에는, X축 방향으로 평행한 한 쌍의 X축 가이드 레일(126)이 마련된다. X축 가이드 레일(126)에는, X축 이동 테이블(128)이 슬라이드 가능하게 부착된다.On the surface (upper surface) of the Y-axis moving table 120, a pair of
X축 이동 테이블(128)의 이면측(하면측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 마련되고, 이 너트부에는, X축 가이드 레일(126)에 평행한 X축 볼나사(130)가 나사 결합된다. X축 볼나사(130)의 일단부에는, X축 펄스 모터(도시하지 않음)가 연결된다. X축 펄스 모터로 X축 볼나사(130)를 회전시키면, X축 이동 테이블(128)은, X축 가이드 레일(126)을 따라 X축 방향으로 이동한다.A nut portion (not shown) is provided on the back side (lower side) of the X-axis moving table 128. An X-axis ball screw 130 parallel to the
X축 이동 테이블(128)의 표면측(상면측)에는, 테이블 베이스(132)가 마련된다. 테이블 베이스(132)의 상부에는, 피가공물(11)을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블(유지 테이블)(134)이 배치된다. 척 테이블(134)의 주위에는, 피가공물(11)을 지지하는 환형의 프레임을 사방으로부터 고정하는 4개의 클램프(136)가 마련된다.A
척 테이블(134)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되고, Z축 방향(연직 방향, 높이 방향)에 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 전술한 이동 기구(116)로 X축 이동 테이블(128)을 X축 방향으로 이동시키면, 척 테이블(134)은 X축 방향으로 가공 이송된다. 또한, 이동 기구(116)로 Y축 이동 테이블(120)을 Y축 방향으로 이동시키면, 척 테이블(134)은 Y축 방향으로 인덱싱 이송된다.The chuck table 134 is connected to a rotation driving source (not shown) such as a motor and rotates around a rotation axis approximately parallel to the Z-axis direction (vertical direction, height direction). When the X-axis moving table 128 is moved in the X-axis direction by the above-described
척 테이블(134)의 상면은, 피가공물(11)을 유지하는 유지면(134a)으로 이루어진다. 이 유지면(134a)은, X축 방향 및 Y축 방향에 대하여 대략 평행하게 형성되고, 척 테이블(134)이나 테이블 베이스(132)의 내부에 형성된 유로(도시하지 않음) 등을 통하여 흡인원(도시하지 않음)에 접속된다.The upper surface of the chuck table 134 is formed of a holding
지지 구조(106)에는, 베이스(104)의 중앙측을 향하여 돌출하는 지지 아암(106a)이 마련되고, 이 지지 아암(106a)의 선단부에는, 하방을 향하여 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛(138)이 배치된다. 또한, 레이저 조사 유닛(138)에 인접하는 위치에는, 피가공물(11)을 촬상하는 촬상 유닛(140)이 설치된다.The
레이저 조사 유닛(138)은, 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 펄스 발진시키는 레이저 발진기(도시하지 않음)를 구비한다. 예컨대, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 피가공물(11)에 개질층(17)을 형성하고자 하는 경우에는, 파장이 1064 ㎚인 레이저 빔을 펄스 발진시키는 Nd:YAG 등의 레이저 매질을 구비한 레이저 발진기를 이용할 수 있다.The
또한, 레이저 조사 유닛(138)은, 레이저 발진기로부터 펄스 발진된 레이저 빔을 집광하는 집광기(도시하지 않음)를 구비하고, 척 테이블(134)에 유지된 피가공물(11) 등에 대하여 이 레이저 빔을 조사, 집광한다. 레이저 조사 유닛(138)으로 레이저 빔을 조사하면서, 척 테이블(134)을 X축 방향으로 가공 이송시킴으로써, 피가공물(11)을 X축 방향을 따라 레이저 가공(개질)할 수 있다.The
가공 후의 피가공물(11)은, 예컨대, 가배치 기구(112)에 인접하는 검사 장치(2)의 유지 테이블(4)로 반송된다. 지지 구조(106)의 유지 테이블(4)측에는, 투영면(8)이 형성된다. 또한, 도 9에서는, 검사 장치(2)의 구성의 일부를 생략하고 있다. 검사 장치(2)에 의해 검사된 피가공물(11)은, 예컨대, 반송 기구에 의해 가배치 기구(112)에 실려, 카세트(110)에 수용된다.The processed
반송 기구, 이동 기구(116), 척 테이블(134), 레이저 조사 유닛(138), 촬상 유닛(140) 등의 구성 요소는, 각각, 제어 유닛(제어 수단)(142)에 접속된다. 이 제어 유닛(142)은, 피가공물(11)의 가공에 필요한 일련의 공정에 맞추어, 전술한 각 구성 요소를 제어한다.The components such as the transport mechanism, the moving
또한, 레이저 가공 장치(102)의 척 테이블(134)에 검사 장치(2)의 유지 테이블(4)로서의 기능을 갖게 하여도 좋다. 이와 같이, 척 테이블(134)을 유지 테이블(4)로서 이용함으로써, 유지 테이블(4)을 생략할 수 있다. 이 경우에는, 광원(6), 투영면(8), 촬상 유닛(촬상 수단)(10) 등을 척 테이블(134)에 맞추어 배치하게 된다. 마찬가지로, 제어 유닛(142)에 검사 장치(2)의 판정 유닛(12)으로서의 기능을 갖게 하여도 좋다. 이 경우, 판정 유닛(12)을 생략할 수 있다.The chuck table 134 of the
또한, 상기 실시형태에 따른 검사 장치(2)를, 테이프(다이싱 테이프)를 확장시키기 위한 확장 장치에 내장하여도 좋다. 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 검사 장치(2)가 삽입된 확장 장치의 구성예 및 이 확장 장치를 이용하는 확장 분할 단계를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 또한, 이 확장 장치를 이용하는 경우에는, 전술한 테이프 접착 단계(다이싱 테이프 접착 단계) 등에 있어서, 피가공물(11)보다 직경이 큰 테이프(41)를 피가공물(11)에 접착하여, 테이프(41)의 외주 부분에 환형의 프레임(43)을 고정해 둔다.Further, the
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 확장 장치(52)는, 테이프(41) 및 프레임(43)을 통해 피가공물(11)을 측방으로부터 지지하는 지지 구조(유지 테이블)(54)와, 테이프(41)를 통해 피가공물(11)을 하방으로부터 지지하는 원통형의 확장 드럼(지지 베이스, 유지 테이블)(56)을 구비한다. 예컨대, 확장 드럼(56)의 내직경은, 피가공물(11)의 직경보다 크고, 확장 드럼(56)의 외직경은, 테이프(41)에 고정되는 프레임(43)의 내직경보다 작다.10 (a) and 10 (b), the expanding
지지 구조(54)는, 프레임(41)을 지지하는 프레임 지지 테이블(58)을 포함한다. 이 프레임 지지 테이블(58)의 상면은, 테이프(41)의 외주 부분에 고정된 프레임(43)을 지지하는 지지면으로 이루어진다. 프레임 지지 테이블(58)의 외주 부분에는, 프레임(41)을 고정하기 위한 복수의 클램프(60)가 마련된다.The
지지 구조(54)의 하방에는, 승강 기구(확장 수단)(62)가 마련된다. 승강 기구(62)는, 하방의 베이스(도시하지 않음)에 고정된 실린더 케이스(64)와, 실린더 케이스(64)에 삽입된 피스톤 로드(66)를 구비한다. 피스톤 로드(66)의 상단부에는, 프레임 지지 테이블(58)이 고정된다.On the lower side of the
이 승강 기구(62)는, 확장 드럼(56)의 상단과 같은 높이의 기준 위치와, 확장 드럼(56)의 상단보다 하방의 확장 위치 사이에서 프레임 지지 테이블(58)의 상면(지지면)이 이동하도록, 지지 구조(54)를 승강시킨다. 승강 기구(62)의 동작은, 예컨대, 승강 기구(62)에 접속된 제어 유닛(제어 수단)(68)에 의해 제어된다.The
지지 구조(54) 및 확장 드럼(56)의 상방에는, 검사 장치(2)를 구성하는 광원(6), 투영면(8), 촬상 유닛(촬상 수단)(10) 등이 배치된다. 또한, 이 확장 장치(52)의 지지 구조(54)나 확장 드럼(56)은, 검사 장치(2)의 유지 테이블(4)로서 기능한다. 물론, 지지 구조(54)나 확장 드럼(56)과는 별도로, 유지 테이블(4)을 마련하여도 좋다.A light source 6, a
테이프(41)를 확장시켜 피가공물(11)을 분할하는 확장 분할 단계를 실시할 때에는, 먼저, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기준 위치로 이동시킨 프레임 지지 테이블(58)의 상면에 프레임(43)을 실어, 이 프레임(43)을 클램프(60)로 고정한다. 이에 의해, 확장 드럼(56)의 상단은, 피가공물(11)과 프레임(43) 사이에서 테이프(41)에 접촉한다.10 (a), when the extended partitioning step of dividing the
다음에, 승강 기구(62)로 지지 구조(54)를 하강시켜, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 프레임 지지 테이블(58)의 상면을 확장 드럼(56)의 상단보다 하방의 확장 위치로 이동시킨다. 그 결과, 확장 드럼(56)은 프레임 지지 테이블(58)에 대하여 상승하고, 테이프(41)는 확장 드럼(56)에 의해 밀어 올려지도록 하여 방사형으로 확장된다.10 (b), the upper surface of the frame support table 58 is lowered to the extended position below the upper end of the
테이프(41)가 확장되면, 피가공물(11)에는 테이프(41)를 확장시키는 방향의 힘(방사형의 힘)이 부여된다. 이에 의해, 피가공물(11)은, 개질층(17)을 파단의 기점으로 하여 복수의 칩으로 분할되어, 더욱, 인접하는 칩끼리의 간격이 넓혀진다. 이 확장 분할 단계의 전후에는, 예컨대, 전술한 촬상 단계를 실시하여, 피가공물(11)을 검사하면 좋다.When the
도 11은 확장 분할 단계 후의 투영상의 예를 나타내는 도면이다. 확장 분할 단계에서 피가공물(11)이 복수의 칩으로 분할되고, 인접하는 칩끼리의 간격이 넓혀지면, 그림자(33)의 폭도 넓어진다. 또한, 개질층(17)을 기점으로 분할된 칩에는, 피가공물(11)의 연삭 시에 발생하는 응력(내부 응력)이 잔류하기 때문에, 이 응력에 의해, 칩은 약간 만곡한 상태가 된다. 이에 의해, 칩에 방사된 광(L1)은 약간 집광되어, 칩끼리의 간격이 더욱 강조된 그림자(33)를 포함하는 투영상이 얻어진다.11 is a diagram showing an example of a projection image after the extended division step. When the
따라서, 이 그림자(33)의 폭을 화상 처리 등에 의해 검출하고, 미리 설정해 둔 기준의 폭(기준값, 조건)과 비교함으로써, 피가공물(11)이 적절하게 분할되었는지의 여부, 칩끼리의 간격이 적절한지의 여부 등을 확실하게 판정할 수 있다. 또한, 피가공물(11)의 이면(11b)을 연삭하는 연삭 단계를 실시하지 않는 경우에는, 디바이스(15) 등의 패턴을 형성할 때에 발생하는 응력(내부 응력)이 피가공물(11)에 잔류한 상태가 된다. 이 응력에 의한 칩의 만곡에 의해, 그림자(33)를 강조하는 동일한 효과가 얻어진다.Therefore, the width of the
또한, 확장 분할 단계와 병행(동시)으로 촬상 단계를 실시하여도 좋다. 예컨대, 촬상 유닛(6)으로서 하이 스피드 촬영을 할 수 있는 비디오 카메라를 이용하여, 확장 분할 단계 중의 투영상(31)을 촬상함으로써, 파단의 진행 상황을 확인할 수 있다. 그리고, 이 확인의 결과에 기초하여, 테이프(41)를 확장시킬 때의 속도나 확장의 방향, 테이프(41)의 종류 등을 설정함으로써, 피가공물(11)을 보다 확실하게 분할할 수 있게 된다.Also, the imaging step may be performed in parallel with the extended division step. For example, by using a video camera capable of high-speed shooting as the image pickup unit 6, the progress of the fracture can be confirmed by capturing the projected
또한, 제어 유닛(68)에 검사 장치(2)의 판정 유닛(12)으로서의 기능을 갖게 하여도 좋다. 이 경우, 판정 유닛(12)을 생략할 수 있다.The
또한, 상기 실시형태에서는, 개질층 형성 단계 전에 이면 연삭 단계를 실시하고 있지만, 이면 연삭 단계 등을 생략할 수도 있다. 또한, 개질층 형성 단계 후에 이면 연삭 단계를 실시하여도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는, 피가공물(11)의 이면(11b)을 노출시키고 있지만, 피가공물(11)의 표면(11a)을 노출시키는 경우에도 동일한 방법으로 피가공물(11)을 검사할 수 있다.In the above embodiment, the back grinding step is performed before the modified layer forming step, but the back grinding step and the like may be omitted. Further, the backgrinding step may be performed after the reforming layer forming step. Although the
그 외, 상기 실시형태에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the structures, methods, and the like according to the above embodiments can be appropriately modified and carried out without departing from the scope of the present invention.
11: 피가공물
11a: 표면
11b: 이면
13: 분할 예정 라인(스트리트)
15: 디바이스
17: 개질층(개질 영역)
21: 테이프(다이싱 테이프)
21a: 제1 면
21b: 제2 면
31: 투영상
33: 그림자
35a, 35b, 35c, 35d: 불량 영역
41: 테이프(다이싱 테이프)
43: 프레임
L1: 광
L2: 레이저 빔
2: 검사 장치
4: 유지 테이블
4a: 유지면
6: 광원
8: 투영면
10: 촬상 유닛(촬상 수단)
12: 판정 유닛(판정 수단)
22: 연삭 장치
24: 척 테이블
24a: 유지면
26: 연삭 유닛
28: 스핀들
30: 마운트
32: 연삭 휠
34: 휠 베이스
36: 연삭 지석
42: 레이저 가공 장치
44: 척 테이블
44a: 유지면
46: 레이저 조사 유닛
48: 촬상 유닛
52: 확장 장치
54: 지지 구조(유지 테이블)
56: 확장 드럼(지지 베이스, 유지 테이블)
58: 프레임 지지 테이블
60: 클램프
62: 승강 기구(확장 수단)
64: 실린더 케이스
66: 피스톤 로드
68: 제어 유닛(제어 수단)
102: 레이저 가공 장치
104: 베이스
104a: 돌출부
106: 지지 구조
106a: 지지 아암
108: 카세트 엘리베이터
110: 카세트
112: 가배치 기구
112a, 112b: 가이드 레일
116: 이동 기구(가공 이송 기구, 인덱싱 이송 기구)
118: Y축 가이드 레일
120: Y축 이동 테이블
122: Y축 볼나사
124: Y축 펄스 모터
126: X축 가이드 레일
128: X축 이동 테이블
130: X축 볼나사
132: 테이블 베이스
134: 척 테이블(유지 테이블)
134a: 유지면
136: 클램프
138: 레이저 조사 유닛
140: 촬상 유닛
142 제어 유닛(제어 수단)11:
11b: Back side 13: Line to be divided (street)
15: device 17: modified layer (modified region)
21: tape (dicing tape) 21a: first side
21b: second side 31: projected image
33:
41: tape (dicing tape) 43: frame
L1: light L2: laser beam
2: Inspection device 4: Holding table
4a: maintaining face 6: light source
8: Projection surface 10: Image pickup unit (image pickup means)
12: judgment unit (judgment means) 22: grinding device
24: chuck table 24a: holding surface
26: Grinding unit 28: Spindle
30: Mount 32: Grinding wheel
34: wheel base 36: grinding wheel
42: laser processing device 44: chuck table
44a: holding surface 46: laser irradiation unit
48: imaging unit 52: extension device
54: support structure (holding table)
56: Extension drum (support base, retaining table)
58: frame support table 60: clamp
62: lifting mechanism (extension means) 64: cylinder case
66: Piston rod 68: Control unit (control means)
102: laser processing device 104: base
104a: protrusion 106: support structure
106a: support arm 108: cassette elevator
110: cassette 112:
112a, 112b: guide rail
116: Moving mechanism (machining feed mechanism, indexing feed mechanism)
118: Y-axis guide rail 120: Y-axis moving table
122: Y-axis ball screw 124: Y-axis pulse motor
126: X-axis guide rail 128: X-axis moving table
130: X-axis ball screw 132: table base
134: chuck table (holding table) 134a: holding surface
136: clamp 138: laser irradiation unit
140:
Claims (8)
광원으로부터 방사되는 광을 피가공물의 노출된 상기 면에서 반사시켜 투영면에 조사함으로써, 상기 요철이 강조된 투영상을 형성하며, 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 단계와,
상기 화상에 기초하여, 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 검사 방법.A modified layer serving as a starting point for breaking the workpiece is formed in the inside of the workpiece by irradiating the workpiece with a laser beam of a wavelength having a transmittance to the workpiece and the irregularities corresponding to the modified layer are formed on the exposed surface of the workpiece A reforming layer forming step of forming a modified layer on the substrate,
An image capturing step of capturing an image of the projected image to form a projected image by projecting light projected from the light source onto the projection surface by reflecting the light from the exposed surface of the work,
And a determination step of determining a state of the modified layer based on the image.
피가공물은, 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면측의 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼이고,
상기 개질층은, 상기 분할 예정 라인을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 피가공물의 검사 방법.The method according to claim 1,
The workpiece is a wafer on which devices are formed in a region on the front surface side partitioned by a plurality of lines to be divided,
Wherein the modified layer is formed along the line along which the division is to be divided.
상기 개질층 형성 단계 전에, 피가공물에 다이싱 테이프를 접착하는 다이싱 테이프 접착 단계와,
상기 개질층 형성 단계 후에, 상기 다이싱 테이프를 확장시켜 피가공물에 힘을 부여하여, 상기 개질층을 파단의 기점으로 하여 피가공물을 복수의 칩으로 분할하는 확장 분할 단계를 구비하고,
상기 확장 분할 단계는, 상기 촬상 단계와 병행하여 실시되는 것을 특징으로 하는 피가공물의 검사 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
A dicing tape adhering step of adhering a dicing tape to the workpiece before the reforming layer forming step,
And an expansion division step of expanding the dicing tape to apply a force to the workpiece after the reforming layer formation step and dividing the workpiece into a plurality of chips with the modification layer as a starting point of fracture,
Wherein the extended division step is performed in parallel with the imaging step.
피가공물을 유지하는 유지 테이블과,
상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 노출된 상기 면에 광을 조사하는 광원과,
피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광을 조사함으로써, 상기 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과,
상기 투영면에 형성된 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과,
형성된 상기 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.An inspection device for inspecting the modified layer of the workpiece where irregularities corresponding to the modified layer are formed on the exposed surface, by forming a modified layer which is a starting point of the rupture by irradiating a laser beam of a wavelength having a transmittance ,
A holding table for holding a workpiece,
A light source for irradiating light to the exposed surface of the workpiece held in the holding table,
A projection plane on which a projection image emphasizing the unevenness is formed by irradiating light from a light source reflected from the workpiece,
Imaging means for imaging the projection image formed on the projection plane to form an image;
And judging means for comparing the image formed with the predetermined condition to determine the state of the modified layer.
상기 척 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 빔을 조사함으로써, 피가공물을 파단시킬 때의 기점이 되는 개질층을 피가공물의 내부에 형성하며, 상기 개질층에 대응하는 요철을 피가공물의 노출된 면에 생성하는 레이저 빔 조사 수단과,
상기 레이저 빔이 조사된 후의 피가공물을 유지하는 유지 테이블과,
상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 노출된 상기 면에 광을 조사하는 광원과,
피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광을 조사함으로써, 상기 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과,
상기 투영면에 형성된 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과,
형성된 상기 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단과,
각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.A chuck table for holding a workpiece,
A step of forming a modified layer as a starting point when the workpiece is broken by irradiating the workpiece held on the chuck table with a laser beam so that irregularities corresponding to the modified layer are formed on the exposed surface of the workpiece Laser beam irradiating means for irradiating the laser beam,
A holding table for holding a workpiece after the laser beam is irradiated,
A light source for irradiating light to the exposed surface of the workpiece held in the holding table,
A projection plane on which a projection image emphasizing the unevenness is formed by irradiating light from a light source reflected from the workpiece,
Imaging means for imaging the projection image formed on the projection plane to form an image;
Determining means for comparing the formed image with preset conditions to determine the state of the modified layer;
And control means for controlling each component.
상기 유지 테이블은, 상기 척 테이블인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the holding table is the chuck table.
상기 다이싱 테이프를 확장시키는 확장 수단과,
상기 피가공물을 유지하는 유지 테이블과,
상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 노출된 상기 면에 광을 조사하는 광원과,
피가공물에서 반사된 광원으로부터의 광을 조사함으로써, 상기 요철을 강조한 투영상이 형성되는 투영면과,
상기 투영면에 형성된 상기 투영상을 촬상하여 화상을 형성하는 촬상 수단과,
형성된 상기 화상과 미리 설정된 조건을 비교하여 상기 개질층의 상태를 판정하는 판정 수단과,
각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 확장 장치.A modified layer serving as a starting point of the fracture is formed by irradiation with a laser beam of a wavelength having a transmittance, and a workpiece on which the unevenness corresponding to the modified layer is formed on the exposed surface is diced by a dicing tape A support base for supporting the support base,
Expansion means for expanding the dicing tape;
A holding table for holding the workpiece;
A light source for irradiating light to the exposed surface of the workpiece held in the holding table,
A projection plane on which a projection image emphasizing the unevenness is formed by irradiating light from a light source reflected from the workpiece,
Imaging means for imaging the projection image formed on the projection plane to form an image;
Determining means for comparing the formed image with preset conditions to determine the state of the modified layer;
And control means for controlling each component.
상기 유지 테이블은, 상기 지지 베이스인 것을 특징으로 하는 확장 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the holding table is the support base.
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