KR20180048373A - 스크래치 검출 방법 - Google Patents

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KR20180048373A
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신지 요시다
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 분할 라인과 스크래치를 구별하여 적절히 스크래치를 검출하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 스크래치 검출 방법은, 웨이퍼(W)의 표면에 분할홈(V)을 형성하는 가공홈 형성 공정과, 웨이퍼를 이면으로부터 연삭하여 가공홈을 표출시키는 연삭 공정과, 연삭 후의 웨이퍼의 피연삭면을 촬상하는 촬상 공정과, 웨이퍼의 촬상 화상을 좌표 변환하여 띠형 화상으로 편집하는 편집 공정과, 띠형 화상으로부터 분할 라인에 상당하는 선을 제거하는 제거 공정과, 제거 후의 띠형 화상에 기초하여 스크래치의 유무를 판단하는 판단 공정을 포함한다.

Description

스크래치 검출 방법{SCRATCH DETECTING METHOD}
본 발명은 연삭 후의 웨이퍼의 표면에 형성되는 스크래치를 검출하는 스크래치 검출 방법에 관한 것이다.
연삭 장치로 웨이퍼를 인피드 연삭하면, 웨이퍼의 피연삭면에는, 연삭흔으로서 소 마크(saw mark)가 형성된다. 소 마크는, 웨이퍼의 중심으로부터 외주를 향해 방사형으로 형성된다. 소 마크 중에서도 특히 가공 중에 연삭 지석으로부터 탈락된 지립이 웨이퍼의 피연삭면에 접촉하여 흠집이 되는, 이른바 스크래치가 발생하는 경우가 있다. 이 스크래치는 웨이퍼에 형성되는 디바이스에 영향을 미치기 때문에, 연삭 종료시에 스크래치의 유무를 확인할 필요가 있다.
그래서, 연삭 가공 후에 웨이퍼의 스크래치를 검출하는 연삭 장치가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에서는, 가공 후의 웨이퍼의 피연삭면에 광빔을 조사하고, 그 반사광의 광량에 기초하여 스크래치의 유무가 판단된다.
일본 특허 공개 제2009-95903호 공보
그런데, 연삭 가공 전에 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 하프 커팅하는 DBG(Dicing Before Grinding) 프로세스에 있어서는, 연삭 가공이 실시됨으로써 웨이퍼가 개개의 칩으로 분할된다. 따라서, 연삭 후의 웨이퍼의 피연삭면에는, 상기한 스크래치뿐만 아니라, 분할 라인이 표출되게 된다.
이 경우, 특허문헌 1의 연삭 장치로 스크래치 검출을 실시하면, 스크래치뿐만 아니라 분할 라인도 검출된다. 이 때문에, 스크래치와 분할 라인을 구별할 수 없어, 적절히 스크래치를 검출할 수 없는 경우가 상정된다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 분할 라인과 스크래치를 구별하여 적절히 스크래치를 검출할 수 있는 스크래치 검출 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 일 양태의 스크래치 검출 방법은, 표면에 분할 예정 라인에 의해 구획되어 디바이스를 형성한 웨이퍼에 분할 예정 라인을 따라 완전 절단되지 않는 깊이의 분할홈을 표면측으로부터 형성한 후 이면을 연삭 지석으로 연삭하여 분할홈을 이면측에 표출시켜 웨이퍼를 분할하는 웨이퍼의 분할에 있어서, 연삭 지석으로 연삭된 웨이퍼의 이면의 피연삭면을 촬상 수단으로 촬상하여 스크래치의 유무를 검출하는 스크래치 검출 방법으로서, 촬상 수단은, 웨이퍼의 반경 방향으로 연장되어 피연삭면을 촬상하는 라인 센서와, 라인 센서에 평행하게 연장되어 피연삭면을 비추는 라이트를 구비하고, 촬상 수단을, 웨이퍼의 반경 내에서 직경 방향에 평행하게 연장 방향에 위치시키고, 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블을 웨이퍼의 중심을 축으로 회전시키며, 촬상 수단이 피연삭면을 링형으로 촬상하여 분할홈과 스크래치에서 라이트의 광이 산란된 산란광에 의한 촬상 화상을 취득하는 촬상 공정과, 촬상 공정에서 촬상된 촬상 화상으로부터 분할홈에 상당하는 격자형의 직선을 제거하는 제거 공정과, 제거 공정 후의 화상에 미리 정해진 폭 이상의 원호 또는 직선의 선이 있을 때 스크래치가 발생하였다고 판단하는 판단 공정을 포함한다.
이 구성에 따르면, 라인 센서가 웨이퍼의 반경 부분을 촬상하면서 유지 테이블이 회전됨으로써, 웨이퍼의 피연삭면의 촬상 화상을 취득할 수 있다. 촬상 중에는, 라이트에 의해 웨이퍼의 반경 부분이 비춰지고 있기 때문에, 촬상 화상의 명암으로부터 스크래치 및 분할홈에 상당하는 격자형의 직선(분할 라인)을 인식할 수 있다. 특히, 촬상 화상을 띠형 화상으로 편집함으로써, 스크래치를 규칙성이 있는 직선으로 표시할 수 있다. 한편, 분할 라인은, 띠형 화상 위에서, 스크래치와는 상이한 선(예컨대 곡선)으로 표시된다. 이 때문에, 스크래치와 분할 라인을 구별하는 것이 가능하다. 그리고, 분할 라인이 제거된 띠형 화상에 기초하여 스크래치의 유무를 판정함으로써, 적절히 스크래치를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태의 상기 스크래치 검출 방법에 있어서, 라이트의 밝기는, 촬상 수단에 의해 연삭 지석이 웨이퍼에 형성한 연삭흔이 촬상되지 않는 밝기로 조절된다.
본 발명에 따르면, 분할 라인과 스크래치를 구별하여 적절히 스크래치를 검출할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 가공홈 형성 공정의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 연삭 공정의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 촬상 공정의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 편집 공정의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 제거 공정의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 판단 공정의 일례를 나타낸 모식도이다.
종래부터, 연삭 장치로 웨이퍼를 인피드 연삭하면, 웨이퍼의 피연삭면에는, 스크래치를 포함한 연삭흔(소 마크)이 형성되는 경우가 있다. 스크래치의 예로는, 웨이퍼의 중심으로부터 외주를 향해 규칙적으로 형성되는 원호형의 모양(연삭흔)을 들 수 있다. 그 밖에, 가공 중에 연삭 지석으로부터 탈락된 지립이 웨이퍼의 피연삭면에 접촉하여 흠집이 되는 스크래치가 발생하는 경우도 있다. 이 스크래치는, 웨이퍼에 형성되는 디바이스에 영향을 미치기 때문에, 스크래치가 형성되는 것은 그다지 바람직하지 못하다.
예컨대, 웨이퍼의 상면에 다량의 연삭수(水)를 공급하여 연삭 가공을 실시함으로써, 탈락된 지립을 웨이퍼의 피연삭면으로부터 배제하여 스크래치를 형성하기 어렵게 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 연삭수의 공급량을 늘리면 비경제적이고, 나아가서는, 다량의 연삭수가 요인이 되어, 연삭 지석이 웨이퍼에 가하는 힘, 즉, 지립의 물림이 약해져 버린다. 이 결과, 연삭 효율이 악화될 우려가 있다.
이와 같이, 연삭수를 많게 함으로써 스크래치의 발생을 억제하는 것이 가능하지만, 연삭 효율과의 양립은 어렵다. 이 때문에, 연삭 종료시에 스크래치의 유무를 확인할 필요가 있다. 그래서, 종래부터, 가공 후의 웨이퍼의 피연삭면에 광빔을 조사하고, 그 반사광의 광량에 기초하여 스크래치의 유무를 판단하는 스크래치 검출 수단을 구비한 연삭 장치가 제안되어 있다.
그런데, 웨이퍼의 가공 방법의 하나로서, DBG(Dicing Before Grinding) 프로세스라고 하는 것이 있다. DBG 프로세스에서는, 웨이퍼의 표면측으로부터 분할 예정 라인을 따라 하프 커팅하고, 웨이퍼에 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이의 분할홈을 형성한다. 그리고, 웨이퍼의 이면측으로부터 연삭하여, 상기 이면으로부터 분할홈을 표출시켜 분할홈을 두께 방향으로 관통하고, 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할한다.
이러한 DBG 프로세스로 연삭된 웨이퍼에 대하여, 상기한 스크래치 검출 수단으로 스크래치 검출을 실시하면, 스크래치뿐만 아니라 분할 라인(분할홈)도 검출된다. 즉, 분할 라인을 스크래치로 오인식해 버린다. 이와 같이, 종래의 스크래치 검출 수단에서는, 스크래치와 분할 라인을 구별할 수 없어, 적절히 스크래치를 검출할 수 없게 될 우려가 있다.
그래서, 본 발명자는, DBG 프로세스에 있어서, 분할 라인과 스크래치를 구별하여 적절히 스크래치를 검출하는 것을 착상하였다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 실시형태에 따른 스크래치 검출 방법에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 가공홈 형성 공정의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 2는 본 실시형태에 따른 연삭 공정의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 2a는 연삭 전의 상태를 나타내고, 도 2b는 연삭 중인 상태를 나타내고 있다. 도 3은 본 실시형태에 따른 촬상 공정의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 3a는 유지 테이블을 미리 정해진 방향에서 본 측면도이고, 도 3b는 유지 테이블을 도 3a의 화살표 A의 방향에서 본 측면도이다. 도 3c는 연삭 후의 웨이퍼의 평면도이고, 도 3d는 촬상 화상이다. 도 4는 본 실시형태에 따른 편집 공정의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 5는 본 실시형태에 따른 제거 공정의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 6은 본 실시형태에 따른 판단 공정의 일례를 나타낸 모식도이다. 또한, 이하의 각 공정은, 각각 독립된 가공 장치로 실시하여도 좋고, 모든 공정을 단일 가공 장치로 실시하여도 좋다.
본 실시형태에 따른 스크래치 검출 방법은, 웨이퍼의 표면에 가공홈(분할홈)을 형성하는 가공홈 형성 공정(도 1 참조)과, 웨이퍼를 이면으로부터 연삭하여 가공홈을 표출시키는 연삭 공정(도 2 참조)과, 연삭 후의 웨이퍼의 피연삭면(이면)을 촬상하는 촬상 공정(도 3 참조)과, 웨이퍼의 촬상 화상을 좌표 변환하여 띠형 화상으로 편집하는 편집 공정(도 4 참조)과, 띠형 화상으로부터 분할홈에 상당하는 선을 제거하는 제거 공정(도 5 참조)과, 제거 후의 띠형 화상에 기초하여 스크래치의 유무를 판단하는 판단 공정(도 6 참조)에 의해 실시된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 이면측에 보호 테이프(T1)(예컨대 다이싱 테이프)가 접착되어 있고, 상기 이면측이 보호 테이프(T1)를 통해 절삭 장치(도시되지 않음)의 유지 테이블(10) 상에 흡인 유지되어 있다. 웨이퍼(W)는, 대략 원판형으로 형성되어 있고, 표면에 형성된 격자형(예컨대 X 방향 및 Y 방향)의 분할 예정 라인(도시되지 않음)에 의해 복수의 영역으로 구획되어 있다. 각 영역에는, 도시하지 않은 디바이스가 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)는, 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판에 IC, LSI 등의 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼라도 좋고, 세라믹, 유리, 사파이어계의 무기 재료 기판에 LED 등의 광 디바이스가 형성된 광 디바이스 웨이퍼라도 좋다. 유지 테이블(10)은, 도시하지 않은 회전 수단에 의해 수직 방향의 중심축을 중심으로 회전 가능함과 더불어, 절삭 이송 수단(11)에 의해 수평 방향으로 이동(절삭 이송)되도록 구성되어 있다.
가공홈 형성 공정에서는, 절삭 블레이드(12)에 의해, 웨이퍼(W)의 표면이 분할 예정 라인을 따라 하프 커팅된다. 즉, 웨이퍼(W)의 표면에는, 분할 예정 라인을 따라 완전 절단되지 않는 깊이의 분할홈(V)이 형성된다.
구체적으로, 웨이퍼(W)는 디바이스면이 위로 향해진 상태에서 유지 테이블(10)에 흡인 유지되고, 절삭 블레이드(12)가 웨이퍼(W)의 외주 근방에서 분할 예정 라인을 따라 미리 정해진 높이에 위치하게 된다. 이 때, 절삭 블레이드(12)의 높이는, 절삭 블레이드(12)의 하단부가 웨이퍼(W)를 두께 방향으로 완전 절단시키지 않는 높이로 위치 결정된다.
그리고, 고속 회전하는 절삭 블레이드(12)에 대하여 유지 테이블(10)이 수평 방향으로 상대적으로 절삭 이송된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 표면이 분할 예정 라인을 따라 절입되고, 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이의 분할홈(V)이 형성된다. 1라인의 절삭 가공이 완료되면, 절삭 블레이드(12)가 회전축 방향으로 인덱싱 이송되고, 인접하는 분할 예정 라인을 따라 다시 분할홈(V)이 형성된다.
이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 한 방향의 모든 분할 예정 라인을 따라 분할홈(V)가 형성된 후, 유지 테이블(10)은 90도 회전된다. 그리고, 다시 절삭 블레이드(12)에 대하여 유지 테이블(10)이 절삭 이송됨으로써, 먼저 절삭된 분할홈(V)에 직교하는 별도의 분할 예정 라인을 따라, 새로운 분할홈(V)이 형성된다. 이상에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에는 격자형의 분할홈(V)이 형성된다.
가공홈 형성 공정이 완료되면, 웨이퍼(W)의 이면측에 접착되어 있던 보호 테이프(T1)가 박리되고, 이번에는 웨이퍼(W)의 표면측(분할홈(V)측)에 새로운 보호 테이프(T2)(예컨대 백 그라인드 테이프(도 2 참조))가 접착된다. 또한, 보호 테이프(T1)의 박리 및 보호 테이프(T2)의 점착은, 오퍼레이터에 의한 수작업으로 실시되어도 좋고, 미리 정해진 박리(또는 접착) 장치(도시하지 않음)에 의해 실시되어도 좋다.
다음에, 연삭 공정이 실시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연삭 공정에서는, 웨이퍼(W)의 이면측이 연삭 수단(30)에 의해 인피드 연삭되고, 먼저 형성된 분할홈(V)이 이면측에 표출됨으로써 웨이퍼(W)가 개개의 칩으로 분할된다.
구체적으로는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 절삭 장치로부터 연삭 장치(도시하지 않음)로 반송되고, 보호 테이프(T2)가 접착된 표면측을 밑으로 한 상태에서 유지 테이블(20) 상에 배치된다. 유지 테이블(20)은, 원판형의 다공성판(21)을 본체 프레임(22)에 부착한 다공성 척으로 구성된다. 다공성판(21)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 흡인 유지하는 유지면(21a)이 형성되어 있다.
유지면(21a)은, 유지 테이블(20)의 회전 중심(유지면(21a)의 중심)을 정점으로 하여 외주가 약간 낮게 경사진 경사면을 갖는다. 웨이퍼(W)는, 원추형으로 경사진 유지면(21a)에 흡인 유지되면, 유지면(21a)의 형상을 따라 완경사의 원추형으로 변형된다.
또한, 유지 테이블(20)은 테이블 회전 수단(23)에 연결되어 있고, 테이블 회전 수단(23)의 구동에 의해 웨이퍼(W)의 중심을 축으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 유지 테이블(20)은 도시하지 않은 기울기 조정 수단에 의해, 그 기울기가 조정 가능하게 구성되어 있다.
연삭 수단(30)은, 스핀들(31)로 연삭휠(32)을 중심축 주위로 회전시키도록 구성되어 있다. 스핀들(31)의 축단(하단)에는, 마운트(33)를 통해 연삭휠(32)이 부착되어 있다. 연삭휠(32)의 하면측에는, 복수의 연삭 지석(34)이 원환형으로 간격을 두고 배치되어 있다. 연삭 지석(34)은, 예컨대, 미리 정해진 지립경의 다이아몬드 지립을 비트리파이드 본드로 결합하여 구성된다. 또한, 연삭 지석(34)은, 이것에 한정되지 않고, 다이아몬드 지립을 메탈 본드나 레진 본드 등의 결합제로 굳혀 형성하여도 좋다. 또한, 연삭 수단(30)은, 연삭 이송 수단(35)에 의해 수직 방향으로 승강 가능하게 구성된다.
웨이퍼(W)의 표면측을 흡인 유지한 유지 테이블(20)은 연삭 수단(30)의 아래쪽에 위치하게 된다. 이 때, 유지 테이블(20)의 회전축은, 연삭 지석(34)의 회전축으로부터 편심된 위치에 위치하게 된다. 또한 유지 테이블(20)은, 연삭 지석(34)의 연삭면(34a)과 유지면(21a)이 평행해지도록, 기울기 조정 수단에 의해 회전축의 기울기가 조정된다.
그리고, 유지 테이블(20)이 회전됨과 더불어, 연삭 수단(30)은, 스핀들(31)로 연삭휠(32)(연삭 지석(34))을 회전시키면서, 연삭 이송 수단(35)에 의해 유지면(21a)을 향해 하강한다(연삭 이송된다). 연삭 지석(34)의 연삭면(34a)은, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 외주에 이르는 반경 부분에 원호형으로 접촉된다.
이와 같이, 연삭 수단(30)은, 연삭 지석(34)이 웨이퍼(W)의 중심을 통과하고, 상기 웨이퍼(W)의 중심과 외주와의 반경 영역에서 웨이퍼(W)의 원호의 피연삭 부분을 연삭한다. 연삭 지석(34)과 웨이퍼(W)를 회전 접촉시키면서 서서히 Z축 방향으로 연삭 이송함으로써, 웨이퍼(W)가 두께 방향으로 연삭되어, 박화된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 원하는 두께, 즉 디바이스의 마무리 두께까지 박화되면, 웨이퍼(W)의 이면측으로부터 분할홈(V)이 표출되고, 연삭 가공이 종료된다. 이에 따라, 분할 예정 라인을 따른 분할홈(V)이 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 관통하여, 웨이퍼(W)가 개개의 디바이스(칩)로 분할된다. 또한, 각 디바이스는, 보호 테이프(T2)에 의해 고정되어 있기 때문에, 전체적으로, 웨이퍼(W)의 원 형상이 유지된 상태로 되어 있다. 또한, 분할홈(V)이 관통함으로써 웨이퍼(W) 상에 형성되는 격자형의 직선을 「분할 라인」이라고 부르기로 한다. 또한, 「분할 라인」은 커프(kerf)라고 불려도 좋다.
다음에, 촬상 공정이 실시된다. 촬상 공정에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 이면(피연삭면)이 촬상 수단(41)에 의해 촬상된다. 여기서, 웨이퍼(W)의 피연삭면에 형성되는 스크래치를 검출하는 스크래치 검출 수단(40)의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는, 스크래치 검출 수단(40)이 연삭 장치에 설치되는 경우에 대해서 설명하지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 스크래치 검출 수단(40)은 독립된 장치에 설치되어도 좋다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 스크래치 검출 수단(40)은, 웨이퍼(W)의 피연삭면을 촬상하는 촬상 수단(41)과, 촬상 수단(41)이 촬상한 촬상 화상에 기초하여 스크래치의 유무를 판단하는 판단 수단(42)을 구비한다. 촬상 수단(41)은, 웨이퍼(W)의 피연삭면을 위쪽으로부터 촬상하는 라인 센서(43)와, 상기 라인 센서(43)를 따라 배설되는 라이트(44)에 의해 구성된다.
라인 센서(43)는, 예컨대 이미지 센서로 구성된다. 라인 센서(43)는, 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 연장되고, 상기 반경 부분보다 짧은 길이를 갖는다. 라인 센서(43)는, 웨이퍼(W)의 반경의 일부분에 상당하는 영역을 촬상할 수 있다. 라이트(44)는, 라인 센서(43)와 동일 방향(평행), 동일 길이로 연장되고, 웨이퍼(W)의 피연삭면을 향해 광을 조사한다. 구체적으로 라이트(44)는, 라인 센서(43)의 촬상 범위를 밝게 하도록 웨이퍼(W)의 피연삭면을 비춘다.
판단 수단(42)은, 연삭 장치의 동작을 통괄 제어하는 제어 장치에 내장되어 있고, 촬상 화상을 편집하는 편집부(45)와, 편집 후의 촬상 화상에 기초하여 스크래치의 유무를 판단하는 판단부(46)를 갖는다.
촬상 공정에서는, 연삭 가공 후의 웨이퍼(W)가, 유지 테이블(20)에 흡인 유지된 채로, 촬상 수단(41)의 아래쪽에 위치하게 된다. 또한 유지 테이블(20)은, 촬상 수단(41)(라인 센서(43))의 연장 방향과 웨이퍼(W)의 피연삭면(유지면(21a))이 평행해지도록, 기울기 조정 수단에 의해 회전축의 기울기가 조정된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 라인 센서(43)의 촬상 영역은, 라인 센서(43) 바로 아래의 웨이퍼(W)의 반경의 일부분에 상당한다. 라이트(44)는, 라인 센서(43)의 촬상 영역을 향해 광을 조사한다. 촬상 수단(41)은, 라이트(44)의 광이 조사되는 웨이퍼(W)의 반경의 일부분을 라인 센서(43)로 촬상하면서 유지 테이블(20) 상의 웨이퍼(W)를 1회전시킴으로써, 웨이퍼(W)의 피연삭면을 촬상한다. 또한, 라이트(44)로부터 조사되는 광은, 웨이퍼(W)의 표면에서 반사되는 파장을 가지며, 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 광은 이용되지 않는다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 연삭 후의 웨이퍼(W)의 피연삭면에는, 격자형의 분할 라인(L)과, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 외주를 향해 규칙적인 원호형의 스크래치(S)가 무수히 형성된다. 웨이퍼(W)의 피연삭면이 촬상되면, 도 3d에 도시된 바와 같이, 링형의 촬상 화상을 취득할 수 있다.
도 3d에 도시된 촬상 화상에서는, 분할 라인(L)(분할홈)과 스크래치(S)에서, 라이트(44)의 광이 산란된 산란광에 의해 명암이 생긴다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)에 형성되는 미세한 요철에 의해 촬상광의 반사광이 약해지기(산란되기) 때문에, 명암의 콘트라스트로부터 스크래치(S)나 분할 라인(L)을 인식할 수 있다.
특히, 본 실시형태에서는, 촬상 화상에 분할 라인(L)이 포함되기 때문에, 그만큼 촬상 화상의 데이터량이 커질 가능성이 있다. 그래서, 촬상 수단(41)을 웨이퍼(W)의 반경보다 짧게 하여 촬상 범위를 작게 하고 있다. 이에 따라, 도 3d에 도시된 링형의 촬상 화상을 얻을 수 있고, 웨이퍼(W) 전체면을 촬상하는 경우에 비하여 촬상 화상의 데이터량을 줄이는 것이 가능하다. 이 결과, 이후의 공정에 있어서의 판단 수단(42)의 처리 부담을 삭감할 수 있다.
또한, 촬상 수단(41)을 웨이퍼(W)의 반경 방향을 따라 배치하고, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 테이블(20)을 1회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 피연삭면을 촬상한 것에 의해, 스크래치에 대해 광이 닿는 상황을 항상 균일하게 하는 것이 가능하다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 중심이 어긋나지 않게, 적절한 웨이퍼(W)의 촬상 화상을 취득하는 것이 가능하다.
다음에, 편집 공정이 실시된다. 편집 공정에서는, 촬상 공정에서 얻어진 촬상 화상이 좌표 변환되고, 도 4에 도시된 띠형 화상으로 편집된다. 구체적으로 편집부(45)(도 3a 참조)는, 촬상 화상(도 3d 참조)의 반경 방향(웨이퍼 중심으로부터 웨이퍼 외주)을 종축으로 하고, 촬상 화상의 원주 방향(0°에서 360°)을 횡축으로 하여 좌표 변환을 실시한다. 좌표 변환에 의해 얻어진 편집 화상은, 도 4에 도시된 바와 같이, 원주 방향으로 긴 직사각형 화상(띠형 화상)으로 표시된다.
예컨대, 도 3d에 도시된 분할 라인(L) 및 스크래치(S)는, 도 4의 띠형 화상에 있어서, 각각 곡선(LA) 및 직선(SA)으로 표시된다. 또한, 도 4의 띠형 화상은, 도 3d의 반경 방향 및 원주 방향의 일부분을 발췌하여 나타내고 있다. 또한, 도 4에서는 설명의 편의상, 분할 라인에 상당하는 곡선(LA)을 파선으로 나타내고 있다. 또한, 도 4에서는, 복수의 직선(SA) 중, 비교적 굵은 폭의 직선(SB)이 띠형 화상 위에 드러나 있는 것으로 한다.
이와 같이, 실제의 촬상 화상에 있어서, 스크래치(S)는 원호형의 곡선으로 표시되어 있는 데 반하여, 편집 후의 띠형 화상에서는, 스크래치(S)가 규칙성을 갖는 직선(SA)으로 표시된다. 이에 따라, 이후의 판단 공정에 있어서, 판단부(46)가 스크래치의 유무를 판정하기 쉽게 되어 있다. 한편, 도 3d의 촬상 화상에 있어서, 분할 라인(L)은 격자형의 직선으로 표시되어 있는 데 반하여, 편집 후의 띠형 화상에서는, 분할 라인(L)이 원호형의 곡선(LA)으로 표시된다. 특히, 곡선(LA)은, 직선(SA)에 대하여 교차하거나, 규칙성을 갖는 직선(SA)과는 경향이 상이한 곡선(규칙성을 갖지 않는 곡선)으로 표시되어 있다. 이 때문에, 스크래치(S)(직선 SA)와 분할 라인(L)(곡선 LA)이 구별하기 쉽게 되어 있다.
다음에, 제거 공정이 실시된다. 제거 공정에서는, 촬상 공정에서 촬상한 촬상 화상으로부터 분할홈에 상당하는 격자형의 직선(분할 라인 L)이 제거된다. 구체적으로는, 편집 후의 띠형 화상에 있어서, 직선(SA)과는 경향이 상이한 곡선(LA)이 제거된다. 편집부(45)는, 촬상 화상을 띠형 화상으로 편집한 후, 스크래치(S)와 분할 라인(L)을 구별하고, 규칙성을 갖지 않는 곡선(LA)(분할 라인 L)을 띠형 화상으로부터 제거한다. 이 경우, 직선(SB)은, 규칙성을 갖는 직선(SA)과 동일한 규칙성을 갖는 위치 및 방향에 의해 형성되어 있기 때문에, 편집부(45)는, 상기 직선(SB)을 띠형 화상으로부터 제거하지 않는다. 이들 결과, 도 5에 도시된 띠형 화상을 얻을 수 있다.
다음에, 판단 공정이 실시된다. 판단 공정에서는, 제거 공정에서 얻어진 띠형 화상에 기초하여 스크래치의 유무가 판단된다. 예컨대, 판단부(46)(도 3a 참조)는, 제거 공정 후의 띠형 화상에 미리 정해진 폭 이상의 원호 또는 직선의 선이 있을 때 스크래치가 발생하였다고 판단한다. 구체적으로는, 판단부(46)가, 도 5에 도시된 띠형 화상에 있어서, 규칙성이 있는 직선의 폭이 미리 설정한 폭보다 크면 스크래치 있음으로 판단하고, 규칙성이 있는 직선의 폭이 미리 설정된 폭 이하이면 스크래치 없음으로 판단한다. 또한, 판단부(46)는, 띠형 화상에 있어서 규칙성이 있는 직선 이외의 선이 있었던 경우도 스크래치 있음으로 판단한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제거 공정 후의 띠형 화상에 있어서, 규칙성이 있는 직선(SA)을 따라 비교적 굵은 직선(SB)이 표시된 경우를 생각한다. 판단부(46)는, 띠형 화상으로부터 직선(SB)의 폭(D)을 검출하여, 미리 설정된 스크래치 유무의 판단 기준이 되는 직선 폭과 비교한다. 이 결과, 직선(SB)의 폭 쪽이 큰 경우, 상기 직선(SB)을 스크래치(SB)로서 인식한다. 즉, 판단부(46)는, 스크래치 있음으로 판단한다. 또한, 판단부(46)는, 직선(SA)의 폭을 검출하여도, 상기 폭이 미리 정해진 직선폭보다 작기 때문에, 직선(SA)을 제거해야 할 스크래치로서 인식하지 않는다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 촬상 화상에 있어서, 연삭흔과 같이 규칙성을 갖는 스크래치가 표시되는 경우여도, 제거 공정 후의 띠형 화상으로부터 비교적 큰 스크래치나 규칙성이 없는 스크래치를 검출하는 것이 가능하다. 즉, 이후의 공정이나 웨이퍼(W)에 형성되는 디바이스에 대하여 영향을 부여할 수 있는 스크래치를 취사 선택하여 판단하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 라인 센서(43)가 웨이퍼(W)의 반경 부분을 촬상하면서 유지 테이블(20)이 회전함으로써, 웨이퍼(W)의 피연삭면의 촬상 화상을 취득할 수 있다. 촬상 중에는, 라이트(44)에 의해 웨이퍼(W)의 반경 부분이 조사되고 있기 때문에, 촬상 화상의 명암으로부터 스크래치(S) 및 분할홈(V)에 상당하는 격자형의 직선(분할 라인 L)을 인식할 수 있다. 특히, 촬상 화상을 띠형 화상으로 편집한 것에 의해, 스크래치(S)를 규칙성이 있는 직선(SA)으로 표시할 수 있다. 한편, 분할 라인(L)은 띠형 화상에서, 스크래치와는 상이한 선(예컨대 곡선 LA)으로 표시된다. 이 때문에, 스크래치(S)와 분할 라인(L)을 구별하는 것이 가능하다. 그리고, 분할 라인(L)이 제거된 띠형 화상에 기초하여 스크래치의 유무를 판정함으로써, 적절히 스크래치를 검출할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 유지 테이블(20)을 1회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 피연삭면을 촬상하는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 촬상 수단(41)을 웨이퍼(W)의 중심을 축으로 회전시켜도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 촬상 수단(41)이 웨이퍼(W)의 반경의 일부분에 상당하는 길이로 연장되는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 촬상 수단(41)(라인 센서(43) 및 라이트(44))은, 웨이퍼(W)의 반경 부분에 상당하는 길이여도 좋고, 그 이상 길어도 좋다. 촬상 수단(41)을 웨이퍼(W)의 반경 부분에 상당하는 길이로 함으로써, 웨이퍼(W) 전체면을 촬상하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 상기한 각 공정을 각각 독립된 가공 장치로 실시하여도 좋고, 모든 공정을 단일 가공 장치로 실시하여도 좋다. 예컨대, 연삭 공정부터 판단 공정까지를 단일 연삭 장치로 실시할 수도 있다. 이에 따라, 스크래치 검출이나 스크래치 제거를 위해 별도의 장치에 웨이퍼(W)를 반송하는 시간을 생략할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 촬상 공정 중의 라이트(44)의 밝기를 조정함으로써, 촬상 화상에 있어서의 연삭흔의 비침 상황을 조정하여도 좋다. 예컨대, 라이트(44)의 밝기는, 연삭흔이 촬상되지 않는(촬상 화상에 표시되지 않는) 밝기로 조절되는 것이 바람직하다. 연삭흔은, 규칙성을 갖는 원호형의 스크래치(S)와 인접한 스크래치(S) 사이에 무수히 형성되지만, 이들 모두를 촬상해 버리면, 촬상 화상의 데이터량이 커질 뿐만 아니라, 스크래치 유무의 판단이 어려워질 우려가 있다.
그래서, 라이트(44)의 밝기를 조정하여, 촬상 화상에 표시되는 연삭흔의 수를 선별 추출함으로써, 촬상 화상의 데이터량을 줄임과 더불어, 스크래치 유무를 쉽게 판단하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 라이트(44)를 비교적 어둡게 함(광량을 줄임)으로써 산란광의 광량이 작아지기 때문에, 촬상 화상에 있어서 연삭흔의 수를 선별 추출하거나 또는 연삭흔을 표시시키지 않는 것이 가능하다. 한편, 라이트(44)를 비교적 밝게 하면(광량을 늘리면) 산란광의 광량이 커지기 때문에, 연삭흔이 촬상 화상에 드러나기 쉬워진다.
또한, 촬상 공정 중의 라이트(44)의 밝기를 조정함으로써, 촬상 화상에 있어서의 연삭흔의 비침 상황을 조정할 뿐만 아니라, 촬상 수단(41)과 웨이퍼(W) 사이의 거리를 조정하여도 좋다.
또한, 본 실시형태 및 변형예를 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이라도 좋다.
또한, 본 발명의 실시형태는 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 별도의 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 별도의 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 청구범위는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 커버한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 분할 라인과 스크래치를 구별하여 적절히 스크래치를 검출할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히, DBG 프로세스에 적용되는 스크래치 검출 방법에 유용하다.
20 : 유지 테이블 21a : 유지면
23 : 테이블 회전 수단 30 : 연삭 수단
31 : 스핀들 32 : 연삭휠
33 : 마운트 34 : 연삭 지석
40 : 스크래치 검출 수단 41 : 촬상 수단
42 : 판단 수단 43 : 라인 센서
44 : 라이트 45 : 편집부
46 : 판단부 W : 웨이퍼
V : 분할홈(분할 라인) L : 분할 라인
LA : 곡선 S : 스크래치
SA, SB : 직선(스크래치) D : 폭

Claims (2)

  1. 표면에 분할 예정 라인에 의해 구획되어 디바이스를 형성한 웨이퍼에 상기 분할 예정 라인을 따라 완전 절단되지 않는 깊이의 분할홈을 표면측으로부터 형성한 후 이면을 연삭 지석으로 연삭하여 상기 분할홈을 이면측에 표출시켜 웨이퍼를 분할하는 웨이퍼의 분할에 있어서, 상기 연삭 지석으로 연삭된 웨이퍼의 이면의 피연삭면을 촬상 수단으로 촬상하여 스크래치의 유무를 검출하는 스크래치 검출 방법으로서,
    상기 촬상 수단은, 웨이퍼의 반경 방향으로 연장되어 피연삭면을 촬상하는 라인 센서와, 상기 라인 센서에 평행하게 연장되어 상기 피연삭면을 비추는 라이트를 구비하고,
    상기 촬상 수단을, 웨이퍼의 반경 내에서 직경 방향에 평행하게 연장 방향에 위치시키고, 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블을 상기 웨이퍼의 중심을 축으로 회전시키며, 상기 촬상 수단이 상기 피연삭면을 링형으로 촬상하여 상기 분할홈과 상기 스크래치에서 상기 라이트의 광이 산란된 산란광에 의한 촬상 화상을 취득하는 촬상 공정과,
    상기 촬상 공정에서 촬상된 상기 촬상 화상으로부터 상기 분할홈에 상당하는 격자형의 직선을 제거하는 제거 공정과,
    상기 제거 공정 후의 화상에 미리 정해진 폭 이상의 원호 또는 직선의 선이 있을 때 스크래치가 발생하였다고 판단하는 판단 공정
    을 포함하는 스크래치 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 라이트의 밝기는, 상기 촬상 수단에 의해 상기 연삭 지석이 웨이퍼에 형성한 연삭흔이 촬상되지 않는 밝기로 조절되는 것인 스크래치 검출 방법.
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