KR20180083878A - 형상 측정 방법 및 형상 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

측정부(100)는 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 단면 형상을 측정한다(S201). 측정부(100)는 서포트 부재(20)의 에지부(300)의 단면 형상을 측정한다(S203). 측정부(100)는 접합 웨이퍼(30)의 에지부(400)의 단면 형상을 측정한다(S205). 해석부(220)는 접합 웨이퍼의 두께(t4)로부터 반도체 웨이퍼(10)의 두께(t1) 및 서포트 부재(20)의 두께(t2)를 뺌으로써, 접착제(40)의 두께(t3)를 산출한다(S207).

Description

형상 측정 방법 및 형상 측정 장치
본 발명은 반도체 웨이퍼와, 상기 반도체 웨이퍼를 보강하는 서포트 부재와, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재를 접합하는 접착제를 구비하는, 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 형상 측정 방법 및 형상 측정 장치에 관한 것이다.
접합 웨이퍼의 막 두께 측정의 대표적인 측정 수단으로서, FTIR(Fourier Transform Infrared)법에 의한 막 두께의 측정 방법이 공지이다(특허문헌 1). 특허문헌 1에 개시되는 FTIR 측정 장치는 적외선을 조사 가능한 적외선 광원(1), 입사한 광의 일부를 투과하는 한편, 나머지를 반사하여 광을 2개로 분해하는 빔 스플리터(2), 광축 방향으로 이동 가능한 주사 미러(3), 고정 미러(4) 및 검출기(5)를 구비하고 있다. 그리고, FTIR 측정 장치는 적외선을 웨이퍼에 조사했을 때의 반사광을 검출기(5)로 측정함으로써, 인터페로그램을 검출하고, 검출한 인터페로그램으로부터 막 두께를 산출한다.
그런데, 접합 웨이퍼의 에지부는 평탄하지 않고 각도 변화가 있는 형상을 갖는다. 그로 인해, 상기한 FTIR 측정 장치를 접합 웨이퍼의 에지부의 두께의 측정에 적용한 경우, 인터페로그램이 검출되지 않아, 접합 웨이퍼를 구성하는 접착제의 두께를 정확하게 구할 수 없다는 문제가 있다.
그 밖에, 접합 웨이퍼의 에지부의 접착제의 두께를 측정하는 방법으로서는, 접합 웨이퍼를 절단하여, 단면을 관측하는 방법을 들 수 있다. 그러나, 이 방법은 파괴 검사이고, 웨이퍼의 가공에 많은 시간을 필요로 하기 때문에, 수율이 저하된다는 문제가 있다.
일본 특허 공개 제2003-65724호 공보
본 발명의 목적은 접합 웨이퍼를 구성하는 접착제의 두께를 정확하게 측정하는 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 형태에 의한 형상 측정 방법은, 반도체 웨이퍼와, 상기 반도체 웨이퍼를 보강하는 서포트 부재와, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재를 접합하는 접착제를 구비하는, 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 형상 측정 방법이며,
접합 전의 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상 및 접합 전의 상기 서포트 부재의 에지부의 단면 형상을 각각 개별로 측정하는 제1 측정 스텝과,
상기 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 제2 측정 스텝과,
상기 제1 측정 스텝에 의한 측정 결과와, 상기 제2 스텝에 의한 측정 결과를 비교함으로써, 상기 접합 웨이퍼에 있어서의 상기 접착제의 두께를 연산하는 연산 스텝을 구비한다.
본 발명에 따르면, 접합 웨이퍼의 접착제의 두께를 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 의한 형상 측정 장치의 전체 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 형상 측정 장치의 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 반도체 웨이퍼 및 서포트 부재의 에지부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 접합 웨이퍼의 에지부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 라인 스캔 측정법으로 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정하는 측정부의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 현미경 촬영법으로 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정하는 측정부의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1은 본 실시 형태에 의한 형상 측정 장치의 전체 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에 의한 형상 측정 장치는 원반형의 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정하는 장치이다. 이하의 설명에서는, 측정 물체 X는 원반상이라고 설명하지만, 이것은 일례이고, 주면의 형상은 원형 이외의 형상(예를 들어, 사각형)이어도 된다.
측정 물체 X로서는, 반도체 웨이퍼, 서포트 부재 및 접합 웨이퍼가 채용된다. 반도체 웨이퍼는, 예를 들어 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어 및 화합물 반도체의 어느 것으로 구성된다. 화합물 반도체로서는, 예를 들어 비소화갈륨(GaAs)이나 질화갈륨(GaN)이 해당한다.
서포트 부재는 반도체 웨이퍼를 보강하는 부재이고, 예를 들어 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어 및 화합물 반도체의 어느 것으로 구성된다.
접합 웨이퍼는 반도체 웨이퍼와, 서포트 부재와, 반도체 웨이퍼 및 서포트 부재를 접합하는 접착제를 구비한다.
본 실시 형태에 의한 형상 측정 장치는 측정부(100) 및 연산부(200)를 구비한다. 측정부(100)는 점 광원(101)과, 점 광원(101)의 평행 광학계로서의 콜리메이터 렌즈(201)와, 촬상 광학계(301)를 구비한다. 점 광원(101)은 광원(11)과 핀 홀(12)을 구비한다. 광원(11)은, 예를 들어 백색 LED(발광 다이오드)로 구성되고, 측정 물체 X를 향해 광을 조사한다. 핀 홀(12)은 콜리메이터 렌즈(201)의 초점 위치에 위치하고, 예를 들어 φ(직경) 100 내지 200㎛ 정도의 구멍으로 구성되어 있다.
광원(11)으로부터 조사된 광은 핀 홀(12)을 통과함으로써 빔 직경이 넓어진다. 핀 홀(12)에 의해 넓어진 광은 콜리메이터 렌즈(201)에 의해 평행광 LF(평행 광속)로 된다. 평행광 LF의 광축 L1은 측정 물체 X의 접선 방향 D100과 평행이다. 접선 방향 D100은 측정 물체 X의 직경 방향과 직교하는 방향이다.
도 1의 예에서는, 광축 L1은 측정 물체 X의 외주(에지)와 접하고 있다. 단, 이것은 일례이고, 광축 L1은 평행광 LF의 일부가 측정 물체 X의 단면에 의해 차폐되는 방향이라면 어떤 방향이 채용되어도 된다.
촬상 광학계(301)는 텔레센트릭 렌즈(31)와, 촬상부(32)를 구비한다. 텔레센트릭 렌즈(31)는 평행광 LF를, 촬상부(32)를 향해 조사한다. 촬상부(32)는, 예를 들어 2차원의 CMOS 센서 혹은 CCD 센서로 구성되고, 텔레센트릭 렌즈(31)를 통과한 광에 의한 측정 물체 X의 에지부의 영상(실루엣)을 촬상한다.
텔레센트릭 렌즈(31)는, 예를 들어 양측 텔레센트릭 구조의 텔레센트릭 렌즈가 채용되고, 제1 렌즈(31a), 조리개(31c) 및 제2 렌즈(31b)를 구비한다. 제1, 제2 렌즈(31a, 31b)는 제1 렌즈(31a)의 후방측 초점과 제2 렌즈(31b)의 전방측 초점이 일치하도록 배열되어 있다. 조리개(31c)는, 예를 들어 가변 조리개로 구성되고, 제1, 제2 렌즈(31a, 31b)의 초점 위치에 배치되어 있다.
텔레센트릭 렌즈(31)는 물체측(측정 물체 X측), 상측(촬상부(32)측) 모두 주광선이 광축 L1에 대하여 평행이고, 측정 물체 X를 통과한 광 중, 평행광(평행에 매우 가까운 광을 포함함)만을 통과시킨다.
도 1의 예에서는, 콜리메이터 렌즈(201)와 제1 렌즈(31a)의 간격은, 예를 들어 200㎜ 정도로 설정되어 있다. 측정 물체 X는 평행광 LF 중에 배치되어 있다. 또한, 도 1의 예에서는, 제1, 제2 렌즈(31a, 31b)는 각각 1매의 렌즈로 구성되어 있지만, 이것은 일례에 지나지 않는다. 제1, 제2 렌즈(31a, 31b)는 각각 2매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈군으로 구성되어도 된다.
연산부(200)는, 예를 들어 CPU, ROM 및 RAM을 구비하는 컴퓨터로 구성되고, 단면 형상 산출부(210) 및 해석부(220)를 구비한다. 단면 형상 산출부(210) 및 해석부(220)는, 예를 들어 CPU가 제어 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 단, 이것은 일례이고, 단면 형상 산출부(210) 및 해석부(220)는 각각, 전용의 하드웨어 회로(ASIC나 FPGA)로 구성되어도 된다.
단면 형상 산출부(210)는 측정부(100)가 측정한 반도체 웨이퍼의 측정 결과로부터 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 나타내는 파라미터를 산출한다. 여기서, 반도체 웨이퍼의 측정 결과는 촬상부(32)가 촬상하는 반도체 웨이퍼의 에지부의 영상(실루엣)이다. 단면 형상 산출부(210)는 촬상부(32)가 촬상한 반도체 웨이퍼의 에지부의 영상을 나타내는 화상 데이터로부터 반도체 웨이퍼의 두께를 추출하고, 추출한 두께를 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 나타내는 파라미터로서 산출한다. 구체적으로는, 단면 형상 산출부(210)는 촬상부(32)가 촬상한 화상 데이터가 나타내는 반도체 웨이퍼의 두께에 소정의 계수를 곱함으로써, 반도체 웨이퍼의 실제 두께를 산출하면 된다. 여기서, 소정의 계수로서는, 촬상부(32)가 촬상한 화상 데이터의 단위 길이를 실제 길이로 환산하기 위한 계수를 채용할 수 있다.
도 3은 반도체 웨이퍼(10) 및 서포트 부재(20)의 에지부(300)를 확대하여 나타낸 도면이다. 이하, 반도체 웨이퍼(10)에만 주목하여, 에지부(300)에 대하여 설명한다. 에지부(300)는 반도체 웨이퍼(10)의 외주 및 외주 근방을 포함하는 영역이다. 에지부(300)는 제1 평탄부(310), 제1 경사부(320), 선단부(330), 제2 경사부(340) 및 제2 평탄부(350)를 구비한다. 제1 평탄부(310)는 반도체 웨이퍼(10)의 직경 방향 D300과 평행인 평면이며, 반도체 웨이퍼(10)의 한쪽 주면(예를 들어, 표면)에 연결되는 평면이다. 여기서, 직경 방향 D300이란, 반도체 웨이퍼(10)의 중심을 기준으로 하고, 반도체 웨이퍼(10)의 반경을 따른 방향을 가리킨다.
제2 평탄부(350)는 직경 방향 D300과 평행인 평면이며, 반도체 웨이퍼(10)의 다른 쪽 주면(예를 들어, 이면)과 연결되는 평면이다. 제1, 제2 경사부(320, 340)는 단면으로 볼 때에, 직경 방향 D300을 향해 두께가 감소하는 각도로 경사진 면이다. 선단부(330)는 제1 경사부(320)와 제2 경사부(340)를 연결하는 면이다. 도 3의 예에서는, 선단부(330)는 단면으로 볼 때, 직경 방향 D300과 직교하고 있지만 이것은 일례이다. 예를 들어, 선단부(330)는 단면으로 볼 때, 반도체 웨이퍼(10)의 직경 방향 D300의 외측으로 돌출된 만곡 형상을 갖고 있어도 되고, 직경 방향 D300에 대하여 경사진 형상을 갖고 있어도 된다.
다시 도 1를 참조하면, 단면 형상 산출부(210)는 반도체 웨이퍼(10)에 있어서, 제1 평탄부(310) 및 제2 평탄부(350) 사이의 거리를 반도체 웨이퍼(10)의 두께 t1로서 산출한다. 또한, 단면 형상 산출부(210)는 서포트 부재(20)에 대해서도 반도체 웨이퍼(10)와 마찬가지로 하여 두께 t2를 산출한다. 또한, 단면 형상 산출부(210)는 반도체 웨이퍼(10)와 마찬가지로 하여 접합 웨이퍼(30)의 두께 t4를 산출한다(도 4 참조).
해석부(220)는 접합 전의 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 단면 형상의 측정 결과와, 접합 전의 서포트 부재(20)의 에지부(300)의 단면 형상의 측정 결과와, 접합 웨이퍼(30)의 에지부(400)의 단면 형상의 측정 결과를 비교함으로써, 접합 웨이퍼를 구성하는 접착제의 두께를 연산한다.
도 4는 접합 웨이퍼(30)의 에지부(400)를 확대하여 나타낸 도면이다. 에지부(400)는 접합 웨이퍼(30)의 외주 및 외주 근방을 포함하는 영역이다. 접합 웨이퍼(30)는 반도체 웨이퍼(10), 접착제(40), 서포트 부재(20)의 순으로 적층되어 있다. 접착제(40)는 반도체 웨이퍼(10) 및 서포트 부재(20)를 접착시키는 재료로 구성되어 있다.
에지부(400)의 단면 형상은 반도체 웨이퍼(10)의 제1 평탄부(310), 제1 경사부(320) 및 선단부(330)와, 서포트 부재(20)의 선단부(330), 제2 경사부(340) 및 제2 평탄부(350)와, 접착제(40)의 외주로 구성되어 있다. 접착제(40)는 반도체 웨이퍼(10)의 제2 경사부(340)와 서포트 부재(20)의 제1 경사부(320) 사이의 부채형 영역에 존재하고 있다. 그로 인해, 접착제(40)의 외주는 이 부채형 영역 내에 있는 접착제(40)에 의해 구성된다. 또한, 접착제(40)는 반도체 웨이퍼(10)의 제2 평탄부(350)와 서포트 부재(20)의 제1 평탄부(310) 사이에 있어서, 반도체 웨이퍼(10)의 제2 평탄부(350)와 서포트 부재(20)의 제1 평탄부(310)가 평행이 되도록 개재되어 있다.
해석부(220)는 단면 형상 산출부(210)에 의해 산출된 접합 웨이퍼(30)의 두께 t4로부터, 단면 형상 산출부(210)에 의해 산출된 반도체 웨이퍼(10)의 두께 t1 및 서포트 부재(20)의 두께 t2를 뺌으로써, 접착제(40)의 두께 t3을 산출한다.
여기서, 접합 웨이퍼(30)의 두께 t4는 접합 웨이퍼(30)에 있어서, 반도체 웨이퍼(10)의 제1 평탄부(310)로부터 서포트 부재(20)의 제2 평탄부(350)까지의 거리를 가리킨다. 또한, 접착제(40)의 두께 t3은 접합 웨이퍼(30)에 있어서, 반도체 웨이퍼(10)의 제2 평탄부(350)로부터 서포트 부재(20)의 제1 평탄부(310)까지의 거리를 가리킨다.
이어서, 본 실시 형태에 있어서의 형상 측정 장치의 처리에 대하여 설명한다. 도 2는 본 실시 형태에 있어서의 형상 측정 장치의 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 먼저, 측정부(100)는 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 단면 형상을 측정한다(S201).
여기서는, 광원(11)이 반도체 웨이퍼(10)의 외주의 접선 방향을 향해 광을 조사함으로써 형성되는 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 영상을, 촬상부(32)가 촬상함으로써, 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 단면 형상이 측정된다.
이어서, 단면 형상 산출부(210)는 S201에서의 측정 결과로부터 반도체 웨이퍼(10)의 두께 t1을 산출한다(S202).
이어서, 측정부(100)는 서포트 부재(20)의 에지부(300)의 단면 형상을 측정한다(S203). 여기서는, 반도체 웨이퍼(10)의 경우와 마찬가지로, 촬상부(32)가 서포트 부재(20)의 영상을 촬상함으로써, 서포트 부재(20)의 에지부(300)의 단면 형상이 측정된다.
이어서, 단면 형상 산출부(210)는 S203에서의 측정 결과로부터 서포트 부재(20)의 두께 t2를 산출한다(S204).
이어서, 측정부(100)는 접합 웨이퍼(30)의 에지부(400)의 단면 형상을 측정한다(S205). 여기서는, 반도체 웨이퍼(10)의 경우와 마찬가지로, 촬상부(32)가 접합 웨이퍼(30)의 영상을 촬상함으로써, 접합 웨이퍼(30)의 에지부(400)의 단면 형상이 측정된다. 여기서, 측정 대상이 되는 접합 웨이퍼(30)는 S201에서 측정된 반도체 웨이퍼(10)와, S202에서 측정된 서포트 부재(20)가 접착제(40)로 접착된 접합 웨이퍼(30)이다.
이어서, 단면 형상 산출부(210)는 S205에서의 측정 결과로부터 접합 웨이퍼(30)의 두께 t4를 산출한다(S206).
이어서, 해석부(220)는 접합 웨이퍼(30)의 두께 t4로부터 반도체 웨이퍼(10)의 두께 t1 및 서포트 부재(20)의 두께 t2를 뺌으로써, 접착제(40)의 두께 t3을 산출한다(S207). 즉, 해석부(220)는 t3=t4-(t1+t2)의 연산에 의해 두께 t3을 산출한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의한 형상 측정 장치에 의하면, 접합 전의 반도체 웨이퍼(10), 접합 전의 서포트 부재(20) 및 접합 웨이퍼(30)의 각각의 에지부의 단면 형상의 측정 결과로부터, 반도체 웨이퍼(10), 서포트 부재(20) 및 접합 웨이퍼(30)의 두께 t1, t2, t4가 각각 검출된다. 그리고, 산출한 두께 t1, t2, t4를 사용하여 접착제(40)의 두께 t3이 산출된다. 그로 인해, 접합 웨이퍼(30)를 구성하는 접착제(40)의 두께 t3을 정확하게 산출할 수 있다. 그 결과, 접합 웨이퍼(30)의 에지부(400)의 단면 형상의 해석을 정확하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태는 이하의 변형예를 채용할 수 있다.
(1) 도 1에서는 측정부(100)는 실루엣 촬영법으로 측정 물체 X를 측정했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 라인 스캔 촬영법 혹은 현미경 촬영법의 어느 것으로 측정 물체 X를 측정해도 된다.
도 5는 라인 스캔 측정법으로 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정하는 측정부(100)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서, 측정부(100)는 라인 센서(501)와, 주사 기구(502)를 구비한다. 라인 센서(501)는, 예를 들어 복수의 수광 소자가 주주사 방향 D502로 배열된 1차원의 CMOS 센서 혹은 CCD 센서로 구성되고, 1라인 단위로 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정한다. 여기서, 라인 센서(501)는 주주사 방향 D502가 측정 물체 X의 주면과 직교하도록 배치되어 있다. 주사 기구(502)는, 예를 들어 액추에이터로 구성되고, 라인 센서(501)를 주주사 방향 D502에 직교하는 부주사 방향 D501로 이동시킨다. 따라서, 라인 센서(501)는 주사 기구(502)에 의해 부주사 방향 D501로 이동되면서, 1라인 단위로 측정 물체 X의 촬상을 반복함으로써, 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정할 수 있다. 또한, 도 5의 예에서는, 라인 센서(501)가 부주사 방향 D501로 이동되었지만, 이것에 한정되지 않고, 라인 센서(501)는 고정되고, 측정 물체 X가 부주사 방향 D501로 이동되어도 된다.
도 6은 현미경 촬영법으로 측정 물체 X의 에지부의 단면 형상을 측정하는 측정부(100)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6에 있어서 측정부(100)는 현미경(600)으로 구성되어 있다. 현미경(600)은 컬러 카메라, 조명, 렌즈 및 접속 케이블을 구비하는 확대 표시 장치이다. 도 6에서는, 현미경(600)은 광축 L600이 측정 물체 X의 접선 방향 D600을 향하도록 배치되어 있다.
현미경(600)은 측정 물체 X의 에지부를 촬상하고, 촬상 데이터를 연산부(200)에 출력한다. 연산부(200)는 촬상 데이터를 표시부(601)에 표시한다. 이에 의해, 표시부(601)는 측정 물체 X의 에지부의 확대상을 표시한다.
유저는 표시부(601)에 확대 표시된 측정 물체 X의 확대상을 목시함으로써 측정 물체 X의 두께를 측정해도 된다. 혹은 연산부(200)가 현미경(600)으로부터 출력된 촬상 데이터를 화상 처리함으로써 측정 물체 X의 두께를 측정해도 된다.
(2) 도 2의 흐름도에서는, 순서적으로, 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 단면 형상이 측정되고, 서포트 부재(20)의 에지부(300)의 단면 형상이 측정되어 있었지만, 이 순서는 반대여도 된다. 즉, 순서대로, 서포트 부재(20)의 에지부(300)의 단면 형상이 측정되고, 반도체 웨이퍼(10)의 에지부(300)의 단면 형상이 측정되어도 된다.
본 발명의 일 형태에 의한 형상 측정 방법은 반도체 웨이퍼와, 상기 반도체 웨이퍼를 보강하는 서포트 부재와, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재를 접합하는 접착제를 구비하는, 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 형상 측정 방법이며,
접합 전의 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상 및 접합 전의 상기 서포트 부재의 에지부의 단면 형상을 각각 개별로 측정하는 제1 측정 스텝과,
상기 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 제2 측정 스텝과,
상기 제1 측정 스텝에 의한 측정 결과와, 상기 제2 스텝에 의한 측정 결과를 비교함으로써, 상기 접합 웨이퍼에 있어서의 상기 접착제의 두께를 연산하는 연산 스텝을 구비한다.
이 구성에 의하면, 접합 전의 반도체 웨이퍼 및 접합 전의 서포트 부재의 에지부의 단면 형상을 각각 개별로 측정하는 제1 측정 스텝과, 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 제2 측정 스텝이 실행된다. 그리고, 제1 측정 스텝에 의한 측정 결과와, 상기 제2 스텝에 의한 측정 결과를 비교함으로써, 접합 웨이퍼를 구성하는 접착제의 두께가 검출된다. 그로 인해, 접합 웨이퍼를 구성하는 접착제의 두께를 정확하게 검출할 수 있다.
상기 양태에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼는 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어 및 화합물 반도체의 어느 것으로 구성되어도 된다.
이 구성에 의하면, 반도체 웨이퍼가, 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어 및 화합물 반도체의 어느 것으로 구성되는 경우에 있어서, 접착제의 두께를 정확하게 검출할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 서포트 부재는 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어 및 화합물 반도체의 어느 것으로 구성되어도 된다.
이 구성에 의하면, 서포트 부재가, 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어 및 화합물 반도체의 어느 것으로 구성되는 경우에 있어서, 접착제의 두께를 정확하게 검출할 수 있다.
상기 양태에 있어서, 상기 제1, 제2 측정 스텝은 실루엣 촬영법, 라인 스캔 촬영법 및 현미경 촬영법의 어느 것을 사용하여 상기 에지부의 단면 형상을 측정해도 된다.
이 구성에 의하면, 제1, 제2 측정 스텝은 실루엣 촬영법, 라인 스캔 촬영법 및 현미경 촬영법의 어느 것을 사용하여 상기 에지부의 단면 형상을 측정하므로, 접착제의 두께를 정확하게 검출할 수 있다.
상기 양태에 있어서, 상기 제1 측정 스텝은 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재의 두께를 상기 에지부의 단면 형상을 나타내는 파라미터로서 측정하고,
상기 제2 측정 스텝은 상기 접합 웨이퍼의 두께를 상기 에지부의 단면 형상을 나타내는 파라미터로서 측정하고,
상기 연산 스텝은 상기 제2 측정 스텝에서 측정된 상기 접합 웨이퍼의 두께로부터, 상기 제1 측정 스텝에서 측정된 상기 반도체 웨이퍼의 두께 및 상기 서포트 부재의 두께를 뺌으로써, 상기 접착제의 두께를 산출해도 된다.
이 구성에 의하면, 제2 측정 스텝에서 측정된 상기 접합 웨이퍼의 두께로부터, 제1 측정 스텝에서 측정된 반도체 웨이퍼의 두께 및 서포트 부재의 두께를 뺌으로써, 접착제의 두께가 산출된다. 그로 인해, 접착제의 두께를 정확하게 검출할 수 있다.
상기 양태에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 에지부는, 상기 반도체 웨이퍼의 한쪽 주면과 연결되는 제1 평탄부와, 상기 반도체 웨이퍼의 다른 쪽 주면과 연결되는 제2 평탄부를 포함하고,
상기 서포트 부재의 에지부는 상기 서포트 부재의 한쪽 주면과 연결되는 제1 평탄부와, 상기 서포트 부재의 다른 쪽 주면과 연결되는 제2 평탄부를 포함하고,
상기 접착제는, 적어도 상기 반도체 웨이퍼의 제2 평탄부와 상기 서포트 부재의 제1 평탄부 사이에 개재되고,
상기 반도체 웨이퍼의 두께는 상기 반도체 웨이퍼의 제1 평탄부와 상기 반도체 웨이퍼의 제2 평탄부 사이의 거리이고,
상기 서포트 부재의 두께는 상기 서포트 부재의 제1 평탄부와 상기 서포트 부재의 제2 평탄부 사이의 거리이고,
상기 맞붙임 웨이퍼의 두께는 상기 반도체 웨이퍼의 제1 평탄부와 상기 서포트 부재의 제2 평탄부 사이의 거리이고,
상기 접착제의 두께는 상기 맞댐 웨이퍼에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 제2 평탄부로부터 상기 서포트 부재의 제1 평탄부의 거리여도 된다.

Claims (7)

  1. 반도체 웨이퍼와, 상기 반도체 웨이퍼를 보강하는 서포트 부재와, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재를 접합하는 접착제를 구비하는, 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 형상 측정 방법이며,
    접합 전의 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상 및 접합 전의 상기 서포트 부재의 에지부의 단면 형상을 각각 개별로 측정하는 제1 측정 스텝과,
    상기 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 제2 측정 스텝과,
    상기 제1 측정 스텝에 의한 측정 결과와, 상기 제2 스텝에 의한 측정 결과를 비교함으로써, 상기 접합 웨이퍼에 있어서의 상기 접착제의 두께를 연산하는 연산 스텝을 구비하는 형상 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼는 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어, 또는 화합물 반도체로 구성되는 형상 측정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서포트 부재는 실리콘, 유리, 탄화규소, 사파이어, 또는 화합물 반도체로 구성되는 형상 측정 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2 측정 스텝은 실루엣 촬영법, 라인 스캔 촬영법 및 현미경 촬영법의 어느 것을 사용하여 상기 에지부의 단면 형상을 측정하는 형상 측정 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측정 스텝은 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재의 두께를 상기 에지부의 단면 형상을 나타내는 파라미터로서 측정하고,
    상기 제2 측정 스텝은 상기 접합 웨이퍼의 두께를 상기 에지부의 단면 형상을 나타내는 파라미터로서 측정하고,
    상기 연산 스텝은 상기 제2 측정 스텝에서 측정된 상기 접합 웨이퍼의 두께로부터, 상기 제1 측정 스텝에서 측정된 상기 반도체 웨이퍼의 두께 및 상기 서포트 부재의 두께를 뺌으로써, 상기 접착제의 두께를 산출하는 형상 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 에지부는, 상기 반도체 웨이퍼의 한쪽 주면과 연결되는 제1 평탄부와, 상기 반도체 웨이퍼의 다른 쪽 주면과 연결되는 제2 평탄부를 포함하고,
    상기 서포트 부재의 에지부는, 상기 서포트 부재의 한쪽 주면과 연결되는 제1 평탄부와, 상기 서포트 부재의 다른 쪽 주면과 연결되는 제2 평탄부를 포함하고,
    상기 접착제는, 적어도 상기 반도체 웨이퍼의 제2 평탄부와 상기 서포트 부재의 제1 평탄부 사이에 개재되고,
    상기 반도체 웨이퍼의 두께는 상기 반도체 웨이퍼의 제1 평탄부와 상기 반도체 웨이퍼의 제2 평탄부 사이의 거리이고,
    상기 서포트 부재의 두께는 상기 서포트 부재의 제1 평탄부와 상기 서포트 부재의 제2 평탄부 사이의 거리이고,
    상기 맞붙임 웨이퍼의 두께는 상기 반도체 웨이퍼의 제1 평탄부와 상기 서포트 부재의 제2 평탄부 사이의 거리이고,
    상기 접착제의 두께는 상기 맞붙임 웨이퍼에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 제2 평탄부와 상기 서포트 부재의 제1 평탄부 사이의 거리인 형상 측정 방법.
  7. 반도체 웨이퍼와, 상기 반도체 웨이퍼를 보강하는 서포트 부재와, 상기 반도체 웨이퍼 및 상기 서포트 부재를 접합하는 접착제를 구비하는, 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 측정하는 형상 측정 장치이며,
    접합 전의 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상, 접합 전의 상기 서포트 부재의 에지부의 단면 형상 및 상기 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상을 각각 측정하는 측정부와,
    접합 전의 상기 반도체 웨이퍼의 에지부의 단면 형상의 측정 결과와, 접합 전의 상기 서포트 부재의 에지부의 단면 형상의 측정 결과와, 상기 접합 웨이퍼의 에지부의 단면 형상의 측정 결과를 비교함으로써, 상기 접합 웨이퍼를 구성하는 접착제의 두께를 연산하는 연산부를 구비하는 형상 측정 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107966741A (zh) * 2016-10-19 2018-04-27 欧姆龙株式会社 对射型光电传感器和目标检测系统
CN112967943B (zh) * 2020-11-05 2022-03-25 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种暂态基板上led芯片的压合深度检测方法及暂态基板
DE102022130848A1 (de) 2022-11-22 2024-05-23 Audi Aktiengesellschaft Messanordnung und Verfahren zum Vermessen einer Ausdehnung mindestens einer Batteriezelle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003065724A (ja) 2001-08-29 2003-03-05 Shin Etsu Handotai Co Ltd Ftir法による膜厚測定方法および半導体ウェーハの製造方法
JP2009156686A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Kobelco Kaken:Kk 形状測定装置,形状測定方法
JP2014500952A (ja) * 2010-11-12 2014-01-16 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー ウェーハスタック内の層厚さ及び欠陥を測定する測定デバイス及び方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3699949B2 (ja) * 2002-09-26 2005-09-28 株式会社東芝 パターン計測方法、このパターン計測方法を用いる半導体装置の製造方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体、並びにパターン計測装置
GB0611156D0 (en) * 2006-06-07 2006-07-19 Qinetiq Ltd Optical inspection
JP2011242366A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Ulvac Japan Ltd 成膜装置における膜厚測定方法
US20120202300A1 (en) * 2011-02-03 2012-08-09 Texas Instruments Incorporated Die bonder including automatic bond line thickness measurement
US20120313190A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Packaged device including interposer for increased adhesive thickness and method of attaching die to substrate
US20130011941A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 ASM Technology Singapore Pte, Ltd. Bond line thickness control for die attachment
JP5836223B2 (ja) * 2011-12-02 2015-12-24 株式会社神戸製鋼所 貼合基板の回転ズレ量計測装置、貼合基板の回転ズレ量計測方法、及び貼合基板の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003065724A (ja) 2001-08-29 2003-03-05 Shin Etsu Handotai Co Ltd Ftir法による膜厚測定方法および半導体ウェーハの製造方法
JP2009156686A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Kobelco Kaken:Kk 形状測定装置,形状測定方法
JP2014500952A (ja) * 2010-11-12 2014-01-16 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー ウェーハスタック内の層厚さ及び欠陥を測定する測定デバイス及び方法

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