KR20210042814A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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KR20210042814A
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KR
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wafer
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processing
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evaluation
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KR1020200125553A
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히로나리 오쿠보
게이타 오바라
신야 혼다
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 커프(kerf) 체크 또는 커프 내비를 실시하기 위한 TEG가 없는 위치를 등록하는 작업의 번거로움을 저감할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
웨이퍼의 가공 방법은, 패턴 영역 검출 단계와, 평가 영역 설정 단계와, 평가 영역 전개 단계를 포함한다. 패턴 영역 검출 단계는, 촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일한 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하고, 하나의 주기에 대응하는 상기 패턴 영역을 검출하는 단계이다. 평가 영역 설정 단계는, 분할 예정 라인 위에서 금속 패턴이 형성되지 않은 위치를 검출하여, 가공홈의 양부를 평가하는 평가 영역으로서 설정하는 단계이다. 평가 영역 전개 단계는, 패턴 영역에서의 평가 영역의 위치를 기록하여, 평가 영역을 상이한 패턴 영역의 동일한 개소에 전개하는 단계이다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
실리콘, 사파이어, 실리콘 카바이드, 갈륨비소 등을 모재로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하기 위해, 절삭 블레이드를 이용하는 절삭 장치나 레이저를 이용하는 레이저 가공 장치가 사용된다. 이들 장치에서는, 가공 도중에 가공흔(절삭홈나 레이저 가공흔)이, 분할 예정 라인 중에 들어가 있는지, 큰 깨짐 등이 발생하지 않았는지를 자동적으로 확인하는, 소위 커프(kerf) 체크라는 기능이 사용된다(특허문헌 1 참조). 또한, 레이저 가공 장치에서는, 가공 도중에 레이저 조사에 의해 발생하는 발광을 촬상하여, 가공 상황의 양부를 판정하는, 소위 커프 내비라고 하는 기능이 사용된다(특허문헌 2 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-197492호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2016-104491호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2017-117924호 공보
그러나, 종래는, 커프 체크는, TEG(Test Element Group)가 형성된 영역에서는, 정확하게 실시할 수 없을 우려가 있다고 하는 문제가 있었다(특허문헌 3 참조). 커프 내비도 또한, TEG가 형성된 영역에서는, 레이저 조사에 의한 발광이 정상으로 발생하지 않아, 정확하게 실시할 수 없을 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.
이 때문에, 오퍼레이터가 가공 전에 웨이퍼를 촬상하는 현미경의 위치를 이동시키면서 TEG가 없는 위치를 발견하고, 그 위치에서 커프 체크나 커프 내비를 실시하도록 장치에 등록한다고 하는 작업이 발생하고 있었다(특허문헌 3 참조). 이 등록 작업은, 번거로운 데다가, TEG가 없는 위치를 눈으로 보아 판단하기 때문에, 오퍼레이터의 미스를 유발할 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 커프 체크 또는 커프 내비를 실시하기 위한 TEG가 없는 위치를 등록하는 작업의 번거로움을 저감할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면, 표면에, 교차하는 복수의 분할 예정 라인과, 상기 복수의 분할 예정 라인으로 구획된 디바이스 영역을 포함하는 동일한 패턴 영역이 주기적으로 복수 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼의 이면측을 유지 테이블로 유지하는 유지 단계와, 유지 테이블과 촬상 유닛을 상대적으로 이동시키면서 웨이퍼의 표면을 복수 개소 촬상하는 촬상 단계와, 촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일한 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하여, 하나의 주기에 대응하는 상기 패턴 영역을 검출하는 패턴 영역 검출 단계와, 상기 분할 예정 라인 위에서 금속 패턴이 형성되지 않은 위치를 검출하여, 가공홈의 양부를 평가하는 평가 영역으로서 설정하는 평가 영역 설정 단계와, 상기 패턴 영역에 있어서의 상기 평가 영역의 위치를 기록하여, 상기 평가 영역을 상이한 패턴 영역의 동일한 개소에 전개하는 평가 영역 전개 단계와, 웨이퍼를 가공하는 가공 단계와, 적어도 두 개 이상의 상기 패턴 영역에 있어서 상기 평가 영역를 촬상하여 가공홈을 촬상하여 양부를 판정하는 가공홈 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 표면에, 교차하는 복수의 분할 예정 라인과, 상기 복수의 분할 예정 라인으로 구획된 디바이스 영역을 포함하는 동일한 패턴 영역이 주기적으로 복수 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼의 이면측을 유지 테이블로 유지하는 유지 단계와, 유지 테이블과 촬상 유닛을 상대적으로 이동시키면서 웨이퍼의 표면을 복수 개소 촬상하는 촬상 단계와, 촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일인 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하여, 하나의 주기에 대응하는 상기 패턴 영역을 검출하는 패턴 영역 검출 단계와, 상기 분할 예정 라인 위에서 금속 패턴이 형성되지 않은 위치를 검출하여, 가공홈의 양부를 평가하는 평가 영역으로서 설정하는 평가 영역 설정 단계와, 상기 패턴 영역에 있어서의 상기 평가 영역의 위치를 기록하여, 상기 평가 영역을 상이한 상기 패턴 영역의 동일한 개소에 전개하는 평가 영역 전개 단계와, 웨이퍼에 레이저 빔을 조사하여 가공하는 가공 단계와, 상기 평가 영역의 가공 중에 상기 평가 영역와 레이저 빔의 조사에 의해 발생하는 발광을 촬상하여 가공 상황의 양부를 판정하는 가공홈 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
바람직하게는, 복수의 분할 예정 라인은, 제1 방향과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 형성되어 있고, 상기 패턴 영역 검출 단계는, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 쌍방에서 행한다.
본원 발명은 커프 체크 또는 커프 내비를 실시하기 위한 TEG가 없는 위치를 등록하는 작업의 번거로움을 저감할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도.
도 2는 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도.
도 3은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 촬상 단계 및 평가 영역 설정 단계의 일례를 나타내 평면도.
도 4는 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 패턴 영역 검출 단계의 상세한 흐름의 일례를 나타내는 흐름도.
도 5는 도 4의 패턴 영역 검출 단계의 일례를 나타내는 평면도.
도 6은 도 4의 패턴 영역 검출 단계에 있어서의 패턴 영역의 주기 결정 처리의 일례를 나타내는 블록도.
도 7은 도 4의 패턴 영역 검출 단계에 있어서의 패턴 영역의 주기 결정 처리의 일례를 나타내는 블록도.
도 8은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계의 상세한 흐름의 일례를 나타내는 흐름도.
도 9는 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계에 관한 설정 화면의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계의 일례를 나타내는 평면도.
도 11은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공 단계의 일례를 나타내는 단면도.
도 12는 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계의 일례를 나타내는 정면도.
도 13은 제1 실시형태의 변형예에 걸리는 웨이퍼의 가공 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도.
도 14는 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 레이저 가공 장치의 중요부의 구성예를 나타내는 블록도.
도 15는 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공 단계의 일례를 나타내는 단면도.
도 16은 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계의 일례를 나타내는 도면.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
〔제1 실시형태〕
본 발명의 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 가공 장치(1)를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 가공 장치(1)의 구성예를 나타내는 사시도이다. 가공 장치(1)는, 피가공물인 웨이퍼(200)를 절삭하고, 절삭 가공에 의해 형성된 가공흔(가공홈)인 절삭홈(400)(도 11, 도 12 참조)에 대하여 소위 커프 체크를 수행하는 절삭 장치이고, 이하에 있어서, 절삭 가공 및 절삭 가공에 의해 형성된 절삭홈(400)에 대하여 커프 체크를 수행하는 형태에 대해서 설명한다. 또한, 가공 장치(1)는, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 웨이퍼(200)에 레이저를 조사하여 웨이퍼(200)를 레이저 가공하고, 레이저 가공에 의해 형성된 가공흔(가공홈)인 레이저 가공흔에 대하여 소위 커프 체크를 수행하는 레이저 가공 장치여도 좋다.
제1 실시형태에 있어서, 가공 장치(1)가 절삭하는 웨이퍼(200)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 실리콘, 사파이어, 실리콘카바이드(SiC), 갈륨비소 등을 모재로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등이다. 또한, 웨이퍼(200)는, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 디바이스(203)가 수지에 의해 밀봉된 패키지 기판, 세라믹스판, 또는 유리판 등이어도 좋다. 웨이퍼(200)는, 평탄한 표면(201)의 뒤쪽의 이면(204)에 점착 테이프(205)가 접착되고, 점착 테이프(205)의 바깥 가장자리부에 환형 프레임(206)이 장착되어 있다.
웨이퍼(200)는, 표면(201)에 있어서, 제1 방향과, 제1 방향과 교차하여 교차부(207)(도 3 등 참조)를 형성하는 제2 방향을 각각 따라 형성되는 복수의 분할 예정 라인(202)에 의해 구획된 영역에 디바이스(203)가 형성되어 있다. 웨이퍼(200)는, 제1 실시형태에서는, 표면(201)에 있어서 복수의 분할 예정 라인(202)이 형성되는 제1 방향과 제2 방향이 서로 직교하여, 격자형으로 형성되어 있지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않는다. 분할 예정 라인(202)에는, 금속에 의해 구성된 금속 패턴(208)(도 3 등 참조)의 일례인 TEG(Test Element Group)가 형성되어 있다. 또한, 분할 예정 라인(202)에는, 화학 기계 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP)용의 더미 패턴이 형성되어 있어도 좋다.
웨이퍼(200)는, 제1 실시형태에서는, 회로 패턴의 원판이 되는 마스크 패턴인 레티클(reticle)에 의해, 표면(201)에 동일한 패턴 영역이 주기적으로 복수 형성되어 있다. 구체적으로는, 웨이퍼(200)는, 표면(201)에, 분할 예정 라인(202)에 형성되어 있는 TEG나 CMP용의 더미 패턴 및 디바이스(203) 등이 동일한 패턴 영역이, 제1 방향 및 제2 방향에, 주기적으로 형성되어 있다. 웨이퍼(200)는, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 레티클에 의해 형성되는 경우라도 레티클과는 다른 형태에 의해 형성되는 경우라도, 표면(201)에 분할 예정 라인(202)과 분할 예정 라인(202)으로 구획된 디바이스(203)를 포함하는 동일한 패턴 영역이 주기적으로 복수 형성되어 있으면, 어떠한 형태여도 좋다.
가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블(10)과, 절삭 가공을 실시하는 가공 유닛(20)과, 촬상 유닛(30)과, 검사부(40)와, 기록부(50)와, 제어 유닛(60)을 구비한다. 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가공 유닛(20)을 2개 구비한, 즉, 2 스핀들의 다이싱 소우, 소위 페이싱 듀얼 타입의 절삭 장치이다.
또한, 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, X축 이동 유닛(71)과, Y축 이동 유닛(72)과, Z축 이동 유닛(73)을 더 구비한다. X축 이동 유닛(71)은, 유지 테이블(10)을 가공 유닛(20)에 대하여 상대적으로, 수평 방향의 일방향인 X축 방향을 따라 가공 이송한다. Y축 이동 유닛(72)은, 가공 유닛(20)을 유지 테이블(10)에 대하여 상대적으로, 수평 방향의 다른 일방향이며 X축 방향과 직교하는 Y축 방향을 따라 인덱싱 이송한다. Z축 이동 유닛(73)은, 가공 유닛(20)을 유지 테이블(10)에 대하여 상대적으로, X축 방향과 Y축 방향의 쌍방과 직교하며 연직 방향과 평행한 Z축 방향을 따라 절입 이송한다.
유지 테이블(10)은, 복수의 분할 예정 라인(202)을 구비하는 웨이퍼(200)의 이면(204)측을 유지한다. 유지 테이블(10)은, 웨이퍼(200)를 유지하는 평탄한 유지면(11)이 상면에 형성되고 또한 다수의 포러스 구멍을 구비한 포러스 세라믹 등으로 구성된 원반 형상의 흡착부와, 흡착부를 상면 중앙부의 오목부에 끼워넣어 고정하는 프레임체를 구비한 원반 형상이다. 유지 테이블(10)은, X축 이동 유닛(71)에 의해 이동이 자유롭고, 도시하지 않는 회전 구동원에 의해 회전이 자유롭게 마련되어 있다. 유지 테이블(10)은, 흡착부가, 도시하지 않는 진공 흡인 경로를 통해 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되어, 유지면(11) 전체에서, 웨이퍼(200)를 흡인 유지한다. 또한, 유지 테이블(10)의 주위에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 환형 프레임(206)을 클램프하는 클램프부(12)가 복수 마련되어 있다.
가공 유닛(20)은, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)를 분할 예정 라인(202)을 따라 가공하여 절삭홈(400)을 형성한다. 가공 유닛(20)은, 절삭 블레이드(21)와, 스핀들과, 스핀들 하우징(22)을 구비한다. 절삭 블레이드(21)는, Y축 둘레의 회전 동작이 더해져, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)를 절삭한다. 스핀들은, Y축 방향을 따라 마련되고, 선단에서 Y축 둘레로 회전 가능하게 절삭 블레이드(21)를 지지한다. 스핀들 하우징(22)은, 스핀들을 Y축 둘레의 회전 동작을 가능하게 수납한다. 가공 유닛(20)은, 스핀들 하우징(22)이, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)에 대하여, Y축 이동 유닛(72)에 의해 Y축 방향으로 이동이 자유롭게 마련되고, 또한, Z축 이동 유닛(73)에 의해 Z축 방향으로 이동이 자유롭게 마련되어 있다.
촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)의 유지면(11) 상에 유지된 웨이퍼(200)의 표면(201)을 촬영하는 것이며, 예컨대 전자 현미경이다. 촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 절삭 가공 전의 웨이퍼(200)의 분할 예정 라인(202) 및 절삭 가공 후의 웨이퍼(200)의 가공흔인 절삭홈(400)을 촬상하는 촬상 소자를 구비하고 있다. 촬상 소자는, 예컨대, CCD(Charge-Coupled Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary MOS) 촬상 소자이다. 촬상 유닛(30)은, 저배율(Lo)의 마크로 촬상 설정 또는 고배율(Hi)의 미크로 촬상 설정으로 전환하여, 웨이퍼(200)의 표면(201)을 촬상 가능하게 되어 있다. 촬상 유닛(30)은, 제1 실시형태에서는, 가공 유닛(20)과 일체적으로 이동하도록, 가공 유닛(20)에 고정되어 있다.
촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 절삭 가공 전의 웨이퍼(200)를 촬상하여, 웨이퍼(200)와 절삭 블레이드(21)의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 것 등의 화상을 얻고, 얻은 화상을 제어 유닛(60)에 출력한다. 또한, 촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 절삭 가공 후의 웨이퍼(200)를 촬상하여, 절삭홈(400)이 분할 예정 라인(202) 중에 들어가 있는지, 큰 깨짐 등이 발생하지 않았는지를 자동적으로 확인한다, 소위 커프 체크를 수행하기 위한 것 등의 화상을 얻고, 얻은 화상을 제어 유닛(60)에 출력한다.
검사부(40)는, 분할 예정 라인(202)을 촬영한 화상으로부터 가공 유닛(20)이 형성한 가공흔인 절삭홈(400)을 검출하고, 소정의 검사 항목으로 가공흔인 절삭홈(400)의 상태를 검사하는 기능부이다. 검사부(40)가 검사하는 소정의 검사 항목의 상세에 대해서는, 후술한다.
기록부(50)는, 촬상 유닛(30)으로 촬영한 화상, 구체적으로는, 상기한 얼라인먼트를 수행하기 위한 것 등의 화상이나, 커프 체크를 수행하기 위한 것 등의 화상을 기록하는 기능부이다. 또한, 기록부(50)는, 분할 예정 라인(202) 및 디바이스(203) 등의 패턴 영역에 관한 정보 및 커프 체크를 수행하는 평가 영역(210, 212)(도 10 등 참조)의 정보를 기록한다.
제어 유닛(60)은, 가공 장치(1)의 각 구성 요소를 각각 제어하여, 웨이퍼(200)에 대한 절삭 가공 및 커프 체크에 관한 각 동작을 가공 장치(1)에 실시시키는 것이다.
검사부(40), 기록부(50) 및 제어 유닛(60)은, 제1 실시형태에서는, 컴퓨터 시스템을 포함한다. 검사부(40), 기록부(50) 및 제어 유닛(60)은, CPU(central processing unit)와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(read only memory) 또는 RAM(random access memory)과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는다. 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 가공 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통해 가공 장치(1)의 각 구성 요소에 출력한다.
또한, 연산 처리 장치는, 절삭 가공 및 커프 체크에 관한 각 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛(61), 절삭 가공 및 커프 체크에 관한 각 동작의 상태에 기초하여 통지하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등에 의해 구성되는 통지 유닛(62) 및 오퍼레이터가 절삭 가공 및 커프 체크에 관한 정보 등을 입력 및 등록 등을 할 때에 이용하는 입력 유닛(63)과 접속되어 있다. 입력 유닛(63)은, 표시 유닛(61)에 마련된 터치 패널과, 키보드 등 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
검사부(40)는, 연산 처리 장치가, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써 실현되는 기능부이다. 기록부(50)는, 기억 장치에 의해 실현된다. 제어 유닛(60)은, 연산 처리 장치, 기억 장치 및 입출력 인터페이스 장치에 의해 실현된다. 검사부(40), 기록부(50) 및 제어 유닛(60)은, 제1 실시형태에서는, 일체화된 컴퓨터 시스템에 기초하여 실현되고 있지만, 본 발명에서는, 이에 한정되지 않고, 예컨대, 각 부 및 각 유닛이 독립된 컴퓨터 시스템에 기초하여 실현되고 있어도 좋다.
가공 장치(1)는, 제어 유닛(60)이, 1장의 웨이퍼(200)의 가공 개시부터 가공 종료까지의 동안에, 임의의 타이밍에 가공흔인 절삭홈(400)의 상태를 검사부(40)에서 검사시키는 소위 커프 체크를 실시한다.
또한, 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 절삭 가공 전후의 웨이퍼(200)를 수용하는 카세트(80)와, 카세트(80)의 수용 전후의 웨이퍼(200)를 가배치하는 가배치 유닛(82)과, 절삭 가공 후의 웨이퍼(200)를 세정하는 세정 유닛(90)과, 웨이퍼(200)를 유지 테이블(10), 카세트(80), 가배치 유닛(82) 및 세정 유닛(90) 사이에서 반송하는 반송 유닛(85)을 더 구비한다.
가공 장치(1)는, 반송 유닛(85)이 카세트(80) 내로부터 웨이퍼(200)를 1장 꺼내어 유지 테이블(10)의 유지면(11)에 배치한다. 가공 장치(1)는, 유지 테이블(10)의 유지면(11)에서 웨이퍼(200)를 흡인 유지하여, 가공 유닛(20)으로부터 웨이퍼(200)에 절삭수를 공급하면서, X축 이동 유닛(71), 회전 구동원, Y축 이동 유닛(72) 및 Z축 이동 유닛(73)에 의해 유지 테이블(10)과 가공 유닛(20)을 분할 예정 라인(202)을 따라 상대적으로 이동시켜, 가공 유닛(20)으로 웨이퍼(200)의 분할 예정 라인(202)을 절삭하여 절삭홈(400)을 형성한다. 가공 장치(1)는, 웨이퍼(200)의 모든 분할 예정 라인(202)을 절삭하면, 웨이퍼(200)를 세정 유닛(90)으로 세정한 후에 카세트(80) 내에 수용한다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이하에 있어서, 도 2를 이용하여, 가공 장치(1)가 실시하는 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 설명한다. 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 유지 단계(ST11)와, 촬상 단계(ST12)와, 평가 영역 설정 단계(ST13)와, 패턴 영역 검출 단계(ST14)와, 평가 영역 전개 단계(ST15)와, 가공 단계(ST16)와, 가공홈 평가 단계(ST17)를 구비한다.
유지 단계(ST11)는, 웨이퍼(200)의 이면(204)측을 유지 테이블(10)에 유지하는 단계이다. 유지 단계(ST11)에서는, 구체적으로는, 반송 유닛(85)에 의해 반송되어 유지 테이블(10)에 배치된 웨이퍼(200)의 이면(204)측을, 점착 테이프(205)를 통해, 유지 테이블(10)의 유지면(11)에서 흡인 유지함으로써, 웨이퍼(200)를 표면(201)이 상방에 노출된 상태로 유지한다.
제어 유닛(60)은, 유지 단계(ST11) 후, 촬상 유닛(30)을 이용하여, 웨이퍼(200)와 절삭 블레이드(21)의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행한다. 이 얼라인먼트에 의해, 유지 테이블(10) 상의 웨이퍼(200)는, 제1 실시형태에서는, 분할 예정 라인(202)의 제1 방향이 가공 장치(1)의 X축 방향에 맞춰지고, 분할 예정 라인(202)의 제2 방향이 가공 장치(1)의 Y축 방향에 맞춰진다. 또한, 이 얼라인먼트에 의해, 유지 테이블(10) 상의 웨이퍼(200)는, 형성되어 있는 분할 예정 라인(202)의 위치 정보가 X, Y 좌표로 기록부(50)에 기록되어, 제어 유닛(60)에서 X, Y 좌표로 정보 처리에 취급 가능한 상태가 된다.
촬상 단계(ST12)는, 유지 단계(ST11) 후에 실시되어, 유지 테이블(10)과 촬상 유닛(30)을 상대적으로 이동시키면서 웨이퍼(200)의 표면(201)을 복수 개소 촬상하는 단계이다.
촬상 단계(ST12)에서는, 제어 유닛(60)이, 다음에, 촬상 유닛(30)에 의해 유지 테이블(10)에 유지된 절삭 가공 전의 웨이퍼(200)의 표면(201)의 화상을 촬상한다. 이때, 표면(201)을 복수 개소로 나누어, 모든 분할 예정 라인(202)의 위치를 인식할 수 있는 화상을 취득하여도 좋다. 촬상 단계(ST12)에서는, 제어 유닛(60)이, 촬상 유닛(30)에 의해, 저배율의 마크로 촬상 설정으로 마크로 화상을 촬상하여도 좋고, 고배율의 미크로 촬상 설정으로 미크로 화상을 촬상하여도 좋고, 마크로 화상과 미크로 화상의 양방을 촬상하여도 좋다.
도 3은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 촬상 단계(ST12) 및 평가 영역 설정 단계(ST13)의 일례를 나타내는 도면이다. 촬상 단계(ST12)에서는, 제어 유닛(60)이, 촬상 유닛(30)에 의해 저배율의 마크로 촬상 설정으로 마크로 화상을 촬상하는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(200)의 표면(201)의 전체면을 촬상하고, 촬상한 화상을 이어 붙여서 1장의 큰 화상을 합성하여도 좋다. 촬상 단계(ST12)에서는, 제어 유닛(60)이, 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(200)의 표면(201)의 전체 화상과 일부에 대한 확대 화상을, 표시 유닛(61)에 표시시켜도 좋다. 촬상 단계(ST12)에서는, 제어 유닛(60)이 촬상 유닛(30)에 의해 촬상한 화상을, 기록부(50)에 기록시킨다.
평가 영역 설정 단계(ST13)는, 얼라인먼트 및 촬상 단계(ST12) 후에 실시되어, 분할 예정 라인(202) 상에 TEG 등의 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 위치 및 영역을 검출하고, 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역의 일부를, 가공홈인 절삭홈(400)의 양부를 평가하는 평가 영역(210)으로서 설정하는 단계이다.
평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 구체적으로는, 제어 유닛(60)이, 먼저, 촬상 단계(ST12)에서 얻어진 화상에 기초하여, 분할 예정 라인(202) 상에 있어서 TEG 등의 금속 패턴(208)이 형성되어 있는 위치 및 영역을 검출한다. 이에 의해, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 제어 유닛(60)이, 분할 예정 라인(202) 상에 있어서 TEG 등의 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 위치 및 영역을 인식하는 것이 가능해진다.
평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 또한 제어 유닛(60)이, 웨이퍼(200)의 표면(201)의 전체 화상과 일부에 대한 확대 화상에 중첩되는 형태로, 금속 패턴(208)의 화상을, 표시 유닛(61)에 표시시켜도 좋다. 이에 의해, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 오퍼레이터가, 표시 유닛(61)에 표시된 웨이퍼(200)의 표면(201)의 전체 화상과 일부에 대한 확대 화상에 의해, 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 위치 및 영역을 시인하는 것이 가능해진다.
평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 다음에, 오퍼레이터가, 표시 유닛(61)에 표시된 웨이퍼(200)의 표면(201)의 전체 화상과 일부에 대한 확대 화상을 시인하면서, 금속 패턴(208)이 표시되지 않은 영역으로부터, 절삭홈(400)을 형성 후에 절삭홈(400)의 양부를 평가하고자 하는 영역을 선택하여, 입력 유닛(63)을 통해 입력한다. 이를 받아, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 제어 유닛(60)이, 선택 및 입력된 영역에 대응하는 영역을 평가 영역(210)으로 인식하여, 설정한다. 또한, 오퍼레이터에 의해 금속 패턴(208)이 표시되어 있는 영역이 선택되어 입력된 경우, 제어 유닛(60)은, 평가 영역(210)의 설정을 하지 않고, 선택 및 입력시킨 영역에 대응하는 영역을 평가 영역(210)으로 설정할 수 없는 취지의 응답 표시를 표시 유닛(61)에 표시시켜, 재차, 평가 영역(210)으로 설정할 영역의 입력을 요구한다. 또한, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 제1 실시형태에서는, 1개소의 평가 영역(210)만을 설정하고 있지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 2개소 이상의 평가 영역(210)을 설정하여도 좋다. 또한, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서는, 오퍼레이터가 촬상 영역을 움직이면서 촬상되는 화상을 확인하여, 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역을 찾아 설정하여도 좋다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)는, 적어도 얼라인먼트 및 촬상 단계(ST12) 후에 실시되고, 제어 유닛(60)이, 촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일한 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하여, 하나의 패턴 영역을 검출하는 단계이다. 또한, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 제1 실시형태에서는, 검출하는 하나의 패턴 영역이, 하나의 레티클에 대응하는 것이지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 레티클에 관계없이 주기적으로 복수 형성된 하나의 패턴 영역에 대응하는 것이어도 좋다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)는, 제1 실시형태에서는, 제어 유닛(60)이, 분할 예정 라인(202)의 제1 방향에 상당하는 X축 방향과, 분할 예정 라인(202)의 제2 방향에 상당하는 Y축 방향의 쌍방에서 행하고, 이들의 결과를 합하여, 제1 방향(X축 방향)에 있어서의 주기 및 위치 정보와, 제2 방향(Y축 방향)에 있어서의 주기 및 위치 정보에 기초하여, 평면 방향(XY면 방향)에 있어서의 패턴 영역의 주기 및 위치 정보를 검출한다. 또한, 이하에 있어서, 제1 방향에 상당하는 X축 방향에 대한 패턴 영역 검출 단계(ST14)와, 제2 방향에 상당하는 Y축 방향에 대한 패턴 영역 검출 단계(ST14)는, 패턴 영역 검출 단계(ST14)를 행하는 방향을 제외하고 동일하기 때문에, 제1 방향에 상당하는 X축 방향에 대해서 행하는 것에 대해서만 상세한 설명을 하고, 제2 방향에 상당하는 Y축 방향에 대해서 행하는 것에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 패턴 영역 검출 단계(ST14)의 상세한 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 5는 도 4의 패턴 영역 검출 단계(ST14)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4의 패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서의 패턴 영역의 주기 결정 처리의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 4의 패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서의 패턴 영역의 주기 결정 처리의 일례를 나타내는 도면이다. 이하에 있어서, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 이용하여, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 패턴 영역 검출 단계(ST14)를 상세하게 설명한다.
제1 방향에 상당하는 X축 방향에 대해서 행하는 패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서, 먼저, 제어 유닛(60)이, 분할 예정 라인(202)의 교차부(207)가 있기 때문에, 특징적인 화상이 비교적 나타나기 쉬운 Y 좌표에, 화상 취득하는 Y 좌표를 설정한다(단계 ST21). 단계 ST21에서는, 도 5에 나타내는 제1 실시형태의 예에서는, 제어 유닛(60)이, 좌표(Y1)를, 화상 취득을 하는 Y 좌표로 설정한다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서, 단계 ST21을 실시한 후, 제어 유닛(60)이, 단계 ST21에서 설정한 Y 좌표에 있어서, X축 방향을 따라 1 인덱스마다 이격한 영역의 화상을 취득한다(단계 ST22). 여기서, 1 인덱스란, 인접하는 분할 예정 라인(202) 사이의 거리를 말한다. X축 방향을 따른 1 인덱스와 Y축 방향을 따른 1 인덱스는, 제1 실시형태에서는 동일한 거리이지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 다른 거리여도 좋다. 단계 ST22에서는, 제어 유닛(60)이, 마크로 화상을 취득하여도 좋고, 미크로 화상을 취득하여도 좋고, 마크로 화상과 미크로 화상의 양방을 취득하여도 좋다. 단계 ST22에서는, 도 5에 나타내는 제1 실시형태의 예에서는, 제어 유닛(60)이, 좌표(Y1) 상에 있는 모든 교차부(207), 즉 복수의 영역(221)에 있어서의 각 화상을 취득한다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서, 단계 ST22를 실시한 후, 제어 유닛(60)이, 단계 ST22에서 취득한 화상에 있어서, 특징적인 화상이 주기적으로 나타나는지의 여부를 판정한다(단계 ST23). 단계 ST23에 있어서, 제어 유닛(60)이, 특징적인 화상이 주기적으로 나타나고 있다고 판정한 경우(단계 ST23에서 YES), 처리를 단계 ST24로 진행시킨다. 단계 ST24에서는, 제어 유닛(60)이, 앞선 단계(여기서는, 단계 ST21)에서 설정한 Y 좌표에 있어서, X축 방향을 따라 특징적인 화상이 나타나고 있는 주기를 갖는 취지를 확정한다.
단계 ST23에서는, 도 5에 나타내는 제1 실시형태의 예에서는, 제어 유닛(60)이, 좌표(Y1) 상의 복수의 영역(221)에 있어서, [A, B, C]를 1조로 하는 3 인덱스의 주기로 특징적인 화상이 나타나고 있다고 판정하고(단계 ST23에서 YES), 그 후의 단계 ST24에서는, 좌표(Y1)에 있어서 X축 방향을 따라 3 인덱스의 주기를 갖는 취지를 확정한다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서, 단계 ST24를 실시한 후, 제어 유닛(60)이, 단계 ST24에서의 X축 방향을 따른 주기의 확정이, 소정의 횟수 이루어졌는지의 여부를 판정한다(단계 ST25). 즉, 단계 ST25에서는, 제어 유닛(60)이, 단계 ST24에서 확정한 X축 방향을 따른 주기가, 소정의 수의 상이한 Y 좌표에 있어서 얻어졌는지의 여부를 판정한다.
단계 ST25에 있어서, 제어 유닛(60)이, 단계 ST24에서의 X축 방향을 따른 주기의 확정이, 소정의 횟수 이루어졌다고 판정한 경우(단계 ST25에서 YES), 단계 ST24에서 확정한 소정의 횟수분의 주기의 정보에 기초하여, 패턴 영역의 X축 방향의 주기를 결정한다(단계 ST26).
단계 ST25에서는, 도 5에 나타내는 제1 실시형태의 예에서는, 제어 유닛(60)이, X축 방향을 따른 주기의 확정이 하나의 Y 좌표에 있어서의 1회로 충분하다고 설정되어 있었던 경우, 좌표(Y1)에 있어서 3 인덱스의 주기를 확정시키고 있는 것에 기초하여, X축 방향을 따른 주기의 확정이 소정의 횟수 이루어졌다고 판정하고(단계 ST25에서 YES), 그 후의 단계 ST26에서는, 이 좌표(Y1)에 있어서의 3 인덱스의 주기의 정보에 기초하여, 패턴 영역의 X축 방향의 주기가 3 인덱스라고 결정한다.
한편, 단계 ST25에 있어서, 제어 유닛(60)이, 단계 ST24에서의 X축 방향을 따른 주기의 확정이, 소정의 횟수 이루어지지 않았다고 판정한 경우(단계 ST25에서 NO), 화상 취득을 하는 Y 좌표를 Y축 방향을 따라 1 인덱스분의 이동을 하여(단계 ST27), 처리를 단계 ST22로 복귀시킨다. 또한, 단계 ST27에서는, 제1 실시형태에서는, 화상 취득을 하는 Y 좌표를 +Y 방향으로 1 인덱스분의 이동을 하고 있지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, -Y 방향으로 1 인덱스분의 이동을 하여도 좋다.
단계 ST25에서는, 도 5에 나타내는 제1 실시형태의 별도의 예로서는, 제어 유닛(60)이, X축 방향을 따른 주기의 확정이 2개인 Y 좌표에 있어서의 합계 2회가 필요하다고 설정되어 있었던 경우, 좌표(Y1)에 있어서만 3 인덱스의 주기를 확정시키고 있는 것에 기초하여, X축 방향을 따른 주기의 확정이 소정의 횟수 이루어지지 않았다고 판정하고(단계 ST25에서 NO), 그 후의 단계 ST27에서는, 화상 취득을 하는 Y 좌표를 좌표(Y1)로부터 Y축 방향을 따라 1 인덱스분의 이동을 하여 좌표(Y2)로 설정하고, 새롭게 설정한 좌표(Y2)에 대해서, 재차 단계 ST22 이후의 처리를 실시한다.
도 5에 나타내는 제1 실시형태의 이 별도의 예에서는, 제어 유닛(60)이, 단계 ST22에서는, 좌표(Y2) 상에 있는 모든 교차부(207), 즉 복수의 영역(222)에 있어서의 각 화상을 취득한다. 그리고, 그 후의 단계 ST23에서는, 제어 유닛(60)이, 좌표(Y2) 상의 복수의 영역(222)에 있어서, [D, E, F]를 1조로 하는 3 인덱스의 주기로 특징적인 화상이 나타나고 있다고 판정하고(단계 ST23에서 YES), 그 후의 단계 ST24에서는, 좌표(Y2)에 있어서 X축 방향을 따라 3 인덱스의 주기를 갖는 취지를 확정한다. 그리고, 재차 단계 ST25로 되돌아 와서, 제어 유닛(60)이, 좌표(Y1) 및 좌표(Y2)에 있어서 3 인덱스의 주기를 확정시키고 있는 것에 기초하여, X축 방향을 따른 주기의 확정이 소정의 횟수인 2회분 이루어졌다고 판정하고(단계 ST25에서 YES), 그 후의 단계 ST26에서는, 이 좌표(Y1) 및 좌표(Y2)에 있어서의 3 인덱스의 주기의 정보에 기초하여, 패턴 영역의 X축 방향의 주기가 3 인덱스라고 결정한다.
이와 같이, 단계 ST25에 있어서, X축 방향을 따른 주기의 확정이 복수의 Y 좌표에 있어서의 복수회가 필요하다고 설정한 경우, 단계 ST26에 있어서, 복수의 Y 좌표에 있어서의 X축 방향을 따른 주기 정보에 기초하여 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보를 도출할 수 있기 때문에, 보다 정확하게 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보를 도출하는 것을 가능하게 한다.
단계 ST26에서는, 보다 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(60)이, 복수의 Y 좌표에 있어서의 X축 방향을 따른 주기 정보(231, 232)에 기초하여, 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보(241)를 도출하는 정보 처리를 하는 경우, 주기 정보(231)에 있어서의 주기(X1)(인덱스수로 표기)와 주기 정보(232)에 있어서의 주기(X2)(인덱스수로 표기)의 최소 공배수를 가지고, 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보(241)를 도출한다. 이와 같이 함으로써, 단계 ST26에서는, 제어 유닛(60)이, 보다 정확하게 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보(241)를 도출하는 것을 가능하게 한다.
여기서, 단계 ST23에 있어서, 제어 유닛(60)이, 설정한 Y 좌표 상의 복수의 영역에 있어서 특징적인 화상이 주기적으로 나타나지 않았다고 판정한 경우(단계 ST23에서 NO), 처리를 단계 ST28로 진행시킨다. 패턴 영역 검출 단계(ST14)에 있어서, 단계 ST28에서는, 제어 유닛(60)이, 단계 ST22 및 단계 ST23을 소정의 횟수분, 실행하였는지의 여부를 판정한다(단계 ST28).
단계 ST28에 있어서, 제어 유닛(60)이, 단계 ST22 및 단계 ST23을 소정의 횟수분, 실행하지 않았다고 판정한 경우(단계 ST28에서 NO), 화상 취득을 하는 Y 좌표를 Y축 방향을 따라 1 인덱스분의 이동을 하여(단계 ST27), 처리를 단계 ST22로 복귀시킨다. 여기서, 단계 ST22 및 단계 ST23을 소정의 횟수분, 실행하지 않은 경우에는, 아직 다른 교차부(207)에서 특징적인 화상이 나타날 가능성이 충분히 있다고 생각되기 때문에, 제1 실시형태에 따른 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 다른 교차부(207)에서의 화상 처리를 재촉하고 있다.
단계 ST28에 있어서, 제어 유닛(60)이, 단계 ST22 및 단계 ST23을 소정의 횟수분, 실행하고 있다고 판정한 경우(단계 ST28에서 YES), 화상 취득을 하는 Y 좌표를 분할 예정 라인(202)의 교차부(207)로부터 어긋나게 한 위치로 이동을 하여(단계 ST29), 처리를 단계 ST22로 복귀시킨다. 여기서, 단계 ST22 및 단계 ST23이 소정의 횟수분, 실행되어 있는 경우에는, 다른 교차부(207)에서 특징적인 화상이 나타날 가능성이 충분히 낮아졌다고 생각되기 때문에, 제1 실시형태에 따른 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 교차부(207)를 벗어난 분할 예정 라인(202) 상의 예컨대 도 5에 나타내는 복수의 영역(223)에서의 화상 처리를 재촉하고 있다.
또한, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 제1 실시형태에서는, 일부의 영역의 화상을 사용하여 패턴 영역의 X축 방향의 주기를 결정하고 있지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, X축 방향을 따라 분할 예정 라인(202)의 전부에 대해서 연속하여 화상을 취득하고, 이 분할 예정 라인(202) 전체의 연속 화상을 사용하여, 주기적으로 나타나는 특징적인 화상에 기초하여, 패턴 영역의 X축 방향의 주기를 결정하여도 좋다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 제어 유닛(60)이, 분할 예정 라인(202)의 제1 방향에 상당하는 X축 방향과 제2 방향에 상당하는 Y축 방향의 양방에 있어서, 도 4에 나타내는 흐름을 전부 종료시키면, 제1 방향에 상당하는 X축 방향에서 행하여 도출한 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보(241)와, 제2 방향에 상당하는 Y축 방향에서 행하여 도출한 패턴 영역의 Y축 방향의 주기 정보(242)를 맞추는 정보 처리를 실시한다. 구체적으로는, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 제어 유닛(60)이, 도 7에 나타내는 바와 같이, 패턴 영역의 X축 방향의 주기 정보(241)와, 패턴 영역의 Y축 방향의 주기 정보(242)에 기초하여, 평면 방향(XY 면방향)에 있어서의 패턴 영역의 주기 및 위치 정보(250)를 검출한다.
여기서, 패턴 영역의 주기 및 위치 정보(250)는, 패턴 영역의 크기의 정보, 적어도 1 코너의 XY 좌표로 정의된 기준 패턴 영역(260)의 정보 및 그 외의 패턴 영역(262)의 정보를 포함한다. 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 구체적으로는, 제어 유닛(60)이, 주기 정보(241)에 있어서의 패턴 영역의 X축 방향의 주기(Xa)(인덱스수로 표기)와, 주기 정보(242)에 있어서의 패턴 영역의 Y축 방향의 주기(Yb)(인덱스수로 표기)가, 각각의 방향에 있어서의 패턴 영역의 크기라고 결정하고, 소정의 기준 패턴 영역(260)을 설정하여, 기준 패턴 영역(260)을 4 코너(261)의 XY 좌표로 정의하고, 그 외의 패턴 영역(262)을 기준 패턴 영역(260)으로부터의 XY 방향의 이격 주기로 정의한다.
웨이퍼(200)의 표면(201)의 외주 부분에서는, 설정된 분할 예정 라인(202)의 갯수가 적어져 가기 때문에, 패턴 영역이 도중에 끊긴 상태로 되어 있는 경우가 많다. 이를 감안하여, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서 설정되는 소정의 기준 패턴 영역(260)은, 제1 실시형태에서는, 웨이퍼(200)의 표면(201)의 중앙 부근에 설정되는 것이 바람직하고, 이 경우, 보다 확실하게, 기준 패턴 영역(260)을 도중에 끊김 없는 완전한 패턴 영역으로서 취급하는 것을 가능하게 한다.
패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 제어 유닛(60)이, 도 5에 나타내는 제1 실시형태의 예에서는, X축 방향의 주기가 3 인덱스, Y축 방향의 주기가 4 인덱스인, 즉 3×4의 패턴 영역이 검출되고, 웨이퍼(200)의 표면(201)의 중앙 부근에 4 코너(261)의 XY 좌표를 가지고 기준 패턴 영역(260)을 정의하고, 기준 패턴 영역(260)으로부터의 XY 방향의 이격 주기를 가지고, 그 외의 패턴 영역(262)을 정의한다. 또한, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서는, 제어 유닛(60)이, 이 예에서는, 기준 패턴 영역(260)과 그 외의 패턴 영역(262) 사이 및 그 외의 패턴 영역(262)끼리 사이에, 패턴 영역 경계선(263)을 정의할 수 있다.
평가 영역 전개 단계(ST15)는, 평가 영역 설정 단계(ST13) 및 패턴 영역 검출 단계(ST14) 후에 행해져, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서 설정한 평가 영역(210)을, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서 취득한 패턴 영역의 주기 및 위치 정보(250)에 기초하여 웨이퍼(200)의 표면(201) 상에 전개하는 단계이다.
도 8은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계(ST15)의 상세한 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 9는 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계(ST15)에 관한 설정 화면(300)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계(ST15)의 일례를 나타내는 도면이다. 이하에 있어서, 도 8, 도 9 및 도 10을 이용하여, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 평가 영역 전개 단계(ST15)를 상세하게 설명한다.
평가 영역 전개 단계(ST15)에 있어서, 먼저, 제어 유닛(60)이, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서 설정한 평가 영역(210)의 기준 좌표(X, Y)를 포함하는 기준 패턴 영역(310)을 결정한다(단계 ST31).
평가 영역 전개 단계(ST15)에 있어서, 제어 유닛(60)이, 적어도 단계 ST31 후에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 단계 ST31에서 결정한 기준 패턴 영역(310)을 기준으로 하여, 도 9에 나타내는 평가 영역(210)의 설정 화면(300)에서 입력된 수의 패턴 영역마다, 가공홈의 상태를 확인하는 평가 영역(212)을 설정한다(단계 ST32).
평가 영역(210)의 설정 화면(300)은, 제어 유닛(60)이 표시 유닛(61)에 표시시키는 화면의 1 형태이고, 도 9에 나타내는 바와 같이, Ch1에 대해서 몇 패턴 영역마다 평가 영역(210)을 전개할지, 및, Ch2에 대해서 몇 패턴 영역마다 평가 영역(210)을 전개할지에 대해서 오퍼레이터로부터의 입력을 접수하는 화면이다. 도 9의 설정 화면(300)에 있어서, Ch1은, 제1 방향에 상당하는 X축 방향에 대한 수치의 입력 항목을 나타내고 있고, Ch2는, 제2 방향에 상당하는 Y축 방향에 대한 수치의 입력 항목을 나타내고 있다. 도 9에 나타내는 제1 실시형태의 예로서는, Ch1에 2가 입력됨으로써, 제1 방향에 상당하는 X축 방향에 2패턴 영역마다 평가 영역(210)을 전개하는 취지의 입력이 되어 있고, Ch2에 2가 입력됨으로써, 제2 방향에 상당하는 Y축 방향에 2패턴 영역마다 평가 영역(210)을 전개하는 취지의 입력이 되어 있다.
단계 ST32에서는, 도 9 및 도 10에 나타내는 제1 실시형태의 예에서는, X축 방향 및 Y축 방향에 2 패턴 영역마다 평가 영역(210)을 전개하는 취지의 입력이 되어 있기 때문에, 제어 유닛(60)이, 기준 패턴 영역(310)을 기점으로 하여 2 패턴 영역마다의 개소에 배치되어 있는 계 4개의 평가 영역(212)을 설정한다.
이와 같이, 평가 영역 전개 단계(ST15)에서는, 평가 영역(210)을, 기준 패턴 영역(310)을 기점으로 하여 입력된 조건에 따라 복수의 패턴 영역(312)에 전개하는 형태로, 복수의 평가 영역(212)을 한번에 설정할 수 있다.
도 11은 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공 단계(ST16)의 일례를 나타내는 도면이다. 가공 단계(ST16)는, 평가 영역 전개 단계(ST15) 후에 행해지고, 가공 유닛(20)이, 웨이퍼(200)를 가공하는 단계이다. 가공 단계(ST16)에서는, 제1 실시형태에서는, 구체적으로는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(60)이, 가공 유닛(20)에 의해, 유지 단계(ST11)에서 형성한 웨이퍼(200)의 표면(201)측을 노출시켜 유지 테이블(10)에서 유지한 유지 상태에 있어서, 가공 유닛(20)의 절삭액 공급부(23)로부터 웨이퍼(200)의 표면(201)에 절삭액(24)을 공급하면서, 가공 유닛(20)에 장착된 절삭 블레이드(21)를 축심 둘레로 회전시킨다. 가공 단계(ST16)에서는, 그리하여, 제어 유닛(60)이, 절삭 블레이드(21)를 축심 둘레로 회전시킨 상태로, X축 이동 유닛(71), Y축 이동 유닛(72) 및 Z축 이동 유닛(73)에 의해, 유지 테이블(10) 또는 가공 유닛(20)의 절삭 블레이드(21)를 가공 이송, 인덱싱 이송 및 절입 이송함으로써, 웨이퍼(200)의 표면(201)측으로부터 분할 예정 라인(202)을 따라 절삭 가공한다. 가공 단계(ST16)에서는, 이러한 절삭 가공에 의해, 웨이퍼(200)의 표면(201)측에 있어서 분할 예정 라인(202)을 따라 절삭홈(400)을 형성한다.
또한, 가공 단계(ST16)는, 제어 유닛(60)이, 패턴 영역 검출 단계(ST14)와 마찬가지로, 분할 예정 라인(202)의 제1 방향에 상당하는 X축 방향과, 분할 예정 라인(202)의 제2 방향에 상당하는 Y축 방향의 쌍방에서 행하여, X축 방향을 따른 분할 예정 라인(202)을 따라 절삭홈(400)을 형성하며, Y축 방향을 따른 분할 예정 라인(202)을 따라 절삭홈(400)을 형성한다.
가공홈 평가 단계(ST17)는, 가공 단계(ST16) 후에 행해지고, 제어 유닛(60)이, 촬상 유닛(30)에 의해, 적어도 2개 이상의 패턴 영역에 있어서 평가 영역(210, 212)을 촬상하고, 절삭홈(400)을 촬상하여, 검사부(40)에 의해, 양부를 판정하는 단계이다. 즉, 가공홈 평가 단계(ST17)에서는, 제어 유닛(60)이, 미리 설정한 평가 영역(210)에 더하여, 평가 영역 전개 단계(ST15)에서 평가 영역(210)이 전개됨으로써 설정된 평가 영역(212)을 적어도 하나 이상에 대해서, 촬상 유닛(30)에 의해 평가 영역(210, 212)을 촬상하고, 절삭홈(400)을 촬상하여, 촬상한 절삭홈(400)의 화상에 대하여, 검사부(40)에 의해, 소위 커프 체크를 실시한다. 또한, 가공홈 평가 단계(ST17)에서는, 제1 실시형태에서는, 제어 유닛(60)이, 평가 영역(210)과, 모든 평가 영역(212)에 대해서, 소위 커프 체크를 실시한다.
또한, 가공홈 평가 단계(ST17)는, 제어 유닛(60)이, 패턴 영역 검출 단계(ST14) 및 가공 단계(ST16)와 마찬가지로, 분할 예정 라인(202)의 제1 방향에 상당하는 X축 방향과, 분할 예정 라인(202)의 제2 방향에 상당하는 Y축 방향의 쌍방에서 행하여, X축 방향을 따른 절삭홈(400)을 촬상하여 양부를 판정하며, Y축 방향을 따른 절삭홈(400)을 촬상하여 양부를 판정한다.
가공홈 평가 단계(ST17)에서는, 제1 실시형태에서는, 제어 유닛(60)이, 예컨대, 소위 커프 체크의 검사 항목으로서, 절삭홈(400)의 엣지의 위치가 소정의 임계값보다 어긋나 있는지의 여부, 절삭홈(400)의 폭(401)이 지나치게 가는지의 여부, 치핑 사이즈가 설정한 임계값보다 큰지의 여부, 등의 항목을 설정할 수 있다. 또한, 제어 유닛(60)은, 이들 설정에 대해서, 도시하지 않는 소정의 전용의 설정 화면을 표시 유닛(61)에 표시시킴으로써, 이 설정 화면을 통하여, 설정의 입력을 접수할 수 있다.
도 12는 도 2의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계(ST17)의 일례를 나타내는 도면이다. 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계(ST17)의 일례를, 어느 하나의 평가 영역(212)에 있어서의 검사 화면을 나타내어 설명한다. 이 어느 하나의 평가 영역(212)에 있어서의 검사 화면은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 절삭홈(400)이 분할 예정 라인(202)의 폭(202-1) 내에 들어가 있고, 절삭홈(400)의 중심선(402)이 분할 예정 라인(202)의 중심선(202-2)과 대략 일치하고 있고, 즉, 중심선(402)의 중심선(202-2)에 대한 폭방향의 어긋남(403)이 대략 0이고, 절삭홈(400)의 엣지의 위치가 임계값보다 어긋나 있지 않고, 절삭홈(400)의 폭(401)이 지나치게 가늘지 않고, 치핑이 발생하고 있지 않기 때문에 당연히 치핑 사이즈가 임계값보다 크지 않은 상태를 나타내고 있다. 이에 의해, 가공홈 평가 단계(ST17)에서는, 제어 유닛(60)이, 검사부(40)에 의해, 평가 영역(212)에서는, 절삭홈(400)이 설정한 모든 검사 항목에 대해서 합격이라고, 즉 양(良)이라고 판정한다. 가공홈 평가 단계(ST17)에서는, 제어 유닛(60)이, 이 양 판정의 취지를 표시 유닛(61)에 표시시키는 등에 의해, 오퍼레이터에게 통지할 수 있다.
제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 이상과 같은 구성을 갖기 때문에, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서, 분할 예정 라인(202) 상에 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 위치를 검출하여, 가공홈인 절삭홈(400)의 양부를 평가하는 평가 영역(210)으로서 설정하고, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서, 촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일한 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하여, 하나의 레티클에 대응하는 패턴 영역을 검출한다. 이 때문에, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 오퍼레이터에게 새로운 등록 작업을 강제하는 일없이, 평가 영역 전개 단계(ST15)에서, 평가 영역 설정 단계(ST13)에서 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역으로 설정한 평가 영역(210)을, 패턴 영역 검출 단계(ST14)에서 검출한 패턴 영역의 주기 및 위치 정보(250)에 기초하여, 웨이퍼(200)의 표면(201) 상에 전개하여, 동일하게 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역에 새롭게 평가 영역(212)을 설정할 수 있다고 하는 작용 효과를 발휘한다. 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 구체적으로는, 오퍼레이터가 불과 하나의 평가 영역(210)을 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역으로 설정함으로써, 다른 패턴 영역의 평가 영역(210, 212)을 자동적으로 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역으로 설정할 수 있다고 하는 작용 효과를 발휘한다. 즉, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 절삭홈(400)의 양부를 평가하는 소위 커프 체크를 실시하기 위한 TEG 등의 금속 패턴(208)이 없는 위치를 등록하는 작업의 번거로움을 저감할 수 있다고 하는 작용 효과를 발휘한다. 또한, 이에 의해, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 종래에 비해서 보다 확실하게, TEG 등의 금속 패턴(208)을 피하여 커프 체크를 실시할 수 있기 때문에, 커프 체크를 안정화시킬 수 있다.
제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 복수의 분할 예정 라인(202)이 제1 방향(X축 방향)과, 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 제2 방향(Y축 방향)에 형성되어 있고, 패턴 영역 검출 단계(ST14)를, 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)의 쌍방에서 행한다. 이 때문에, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 패턴 영역의 주기를 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)의 쌍방에 대해서 검출하기 때문에, 평가 영역 전개 단계(ST15)에서, 평가 영역(210)을, 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)의 쌍방에 평가 영역(212)을 전개할 수 있다고 하는 작용 효과를 발휘한다.
〔변형예〕
본 발명의 제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 13은 제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 13은 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 평가 영역 설정 단계(ST13)와 패턴 영역 검출 단계(ST14)의 실시 순서를 바꾼 것이며, 그 외의 구성은 동일하다. 제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 얼라인먼트 및 촬상 단계(ST12) 후에, 제어 유닛(60)이, 패턴 영역 검출 단계(ST14)를 실시하고, 그 후에 실시하는 평가 영역 설정 단계(ST13)에서, 일주기에 대응하는 패턴 영역의 중에서, 제1 실시형태와 마찬가지로 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역의 일부를, 가공홈인 절삭홈(400)의 양부를 평가하는 평가 영역(210)으로서 설정한다. 또한, 제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 복수의 평가 영역(210)을 설정하는 경우, 하나의 패턴 영역 중에서 설정하여도 좋고, 2개 이상의 패턴 영역에서 설정하여도 좋다.
제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 평가 영역 설정 단계(ST13)에 있어서, 평가 영역(210)의 입력에 따라 기준 패턴 영역(310)의 입력도 접수하는 형태로 처리할 수 있다. 즉, 제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 평가 영역 설정 단계(ST13)에 있어서, 설정의 입력을 접수하는 평가 영역(210)을, 기준 패턴 영역(310)에 있어서의 평가 영역(210)의 설정의 입력으로서 처리할 수 있다.
제1 실시형태의 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 이상과 같은 구성을 갖기 때문에, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 평가 영역 설정 단계(ST13)와 패턴 영역 검출 단계(ST14)의 실시 순서를 바꾼 것이기 때문에, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 것이 된다.
〔제2 실시형태〕
본 발명의 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 14는 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 레이저 가공 장치(501)의 중요부의 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 15는 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공 단계(ST16)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 16은 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계(ST17)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 14, 도 15 및 도 16은 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
레이저 가공 장치(501)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 가공 장치(1)에 있어서, 가공 유닛(20) 및 촬상 유닛(30)을 레이저 가공 유닛(520)으로 변경하고, 이에 따라, 검사부(40), 기록부(50) 및 제어 유닛(60)의 기능이 레이저 가공 및 커프 내비 사양으로 변경된 것이고, 그 외의 구성은 가공 장치(1)와 동일한다. 레이저 가공 장치(501)의 피가공물은, 가공 장치(1)의 피가공물과 마찬가지로, 웨이퍼(200)이다.
레이저 가공 장치(501)는, 도 14, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(200)에 레이저(레이저 광선)(600)를 조사하여 웨이퍼(200)를 레이저 가공하며, 레이저 가공 중에 소정의 영역에 있어서의 웨이퍼(200)와 레이저 조사에 의해 발생하는 발광(800)을 촬상하여 가공 상황의 양부를 판정하는, 소위 커프 내비를 수행하는 레이저 가공 장치이다.
레이저 가공 유닛(520)은, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)를 분할 예정 라인(202)을 따라 가공하여 레이저 가공홈(700)(도 16 참조)을 형성한다. 레이저 가공 유닛(520)은, 레이저(600)의 조사 위치가, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)에 대하여, Y축 이동 유닛(72)에 의해 Y축 방향으로 이동이 자유롭게 마련되고, 또한, Z축 이동 유닛(73)에 의해 Z축 방향에 이동이 자유롭게 마련되어 있다. 한편, 유지 테이블(10)은, 레이저 가공 유닛(520)에 의한 레이저(600)의 조사 위치에 대하여, X축 이동 유닛(71)에 의해 X축 방향에 이동이 자유롭게 마련되어 있다.
레이저 가공 유닛(520)은, 도 14에 나타내는 바와 같이, 레이저 발진 유닛(521)과, 집광기(522)와, 다이크로익 미러(523)와, 스트로브 광조사 유닛(524)과, 빔 스플리터(525)와, 촬상 유닛(526)을 구비한다.
레이저 발진 유닛(521)은, 도시하지 않는 레이저 발진기와, 반복 주파수 설정부를 구비한다. 레이저 발진 유닛(521)의 레이저 발진기는, 소정의 파장의 레이저(600)를 발진하는 기기이고, 제2 실시형태에서는, 네오디뮴(Nd) 이온 등이 도프된 YAG 등의 결정을 레이저 다이오드(LASER Diode, LD)에 의해 여기하여 파장 약 1 ㎛의 레이저를 발진하는 것이 적합한 것으로서 이용된다. 레이저 발진 유닛(521)의 반복 주파수 설정부는, 발진기가 발진한 레이저의 반복 주파수를 설정하는 기능부이고, 제2 실시형태에서는, 반복 주파수를 2배로 설정하여 상기한 파장 약 1 ㎛의 레이저에 기초하여, 그 2배파인 파장 약 514 ㎚의 레이저(600)를 발진하는 것이 적합한 것으로서 이용된다. 레이저 발진 유닛(521)은, 제2 실시형태에서는, 제어 유닛(60)에 의해 제어되어, 반복 주파수가 50 ㎑ 이상 200 ㎑ 이하이고, 평균 출력이 0.1 W 이상 2.0 W 이하이고, 펄스폭이 20 ㎰ 이하인 펄스 레이저 빔인 레이저(600)를 발진한다.
집광기(522)는, 레이저 발진 유닛(521)으로부터 발진된 레이저(600)를 집광하여, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)를 향하여 조사하는 광학 기기이고, 예컨대 집광 렌즈가 적합하게 사용된다.
다이크로익 미러(523)는, 레이저 발진 유닛(521)으로부터 발진된 레이저(600)의 근방의 주파수의 광을 반사하며, 그 외의 주파수의 광을 투과시키는 광학 기기이다. 다이크로익 미러(523)는, 레이저 발진 유닛(521)으로부터 발진된 레이저(600)를 반사하여 집광기(522)에 유도한다. 다이크로익 미러(523)는, 스트로브 광조사 유닛(524)이 발광한 스트로브광(650)을 투과시켜 집광기(522)에 유도한다. 다이크로익 미러(523)는, 유지 테이블(10)에 유지된 웨이퍼(200)로부터의 발광(800)을 투과시켜 빔 스플리터(525)에 유도한다.
스트로브 광조사 유닛(524)은, 도시하지 않는 스트로브 광원과, 도시하지 않는 광학계를 구비한다. 스트로브 광조사 유닛(524)의 스트로브 광원은, 소정의 스트로브광(650)을 발광하는 기기이고, 제2 실시형태에서는, 소정의 백색광을 발광하는 크세논 플래시 램프가 적합한 것으로서 이용된다. 스트로브 광조사 유닛(524)의 광학계는, 스트로브 광원이 발광한 스트로브광(650)을 빔 스플리터(525)에 유도하는 것이고, 스트로브 광원측으로부터 순서대로, 광학 조리개, 집광 렌즈, 방향 전환 미러가 배열된 것이 적합한 것으로서 이용된다.
빔 스플리터(525)는, 스트로브 광조사 유닛(524)이 발광한 스트로브광(650)을 투과시켜 다이크로익 미러(523)에 유도한다. 빔 스플리터(525)는, 레이저(600)의 조사에 의해 웨이퍼(200)의 표면(201)측에 있어서 발생하는 레이저 플라즈마의 발광(800)을 반사하여 촬상 유닛(526)에 유도한다.
촬상 유닛(526)은, 도시하지 않는 조렌즈와, 도시하지 않는 촬상 소자를 구비한다. 촬상 유닛(526)의 조렌즈는, 수차 보정 렌즈와 결상 렌즈가 이 순서로 마련되어 형성된 광학계이다. 촬상 유닛(526)의 촬상 소자는, 조렌즈에 의해 포착된 상을 촬상하는 소자이고, 제1 실시형태에 따른 촬상 유닛(30)에 사용되고 있는 촬상 소자와 동일한 것이 적합한 것으로서 이용된다.
촬상 유닛(526)은, 제1 실시형태에 따른 촬상 유닛(30)과 마찬가지로, 유지 테이블(10)의 유지면(11) 상에 유지된 웨이퍼(200)의 표면(201)을 촬영하는 것으로서, 유지 테이블(10)에 유지된 레이저 가공 전의 웨이퍼(200)의 분할 예정 라인(202) 및 레이저 가공 후의 웨이퍼(200)의 가공흔인 레이저 가공홈(700)을 촬상한다. 촬상 유닛(526)의 촬상 영역은, 레이저 가공 유닛(520)에 의한 레이저(600)의 조사 위치와 일체적으로 이동한다.
촬상 유닛(526)은, 레이저 발진 유닛(521)이 발진한 레이저(600) 및 스트로브 광조사 유닛(524)이 발광한 스트로브광(650)을 조사하면서 촬상하는 경우, 웨이퍼(200)의 표면(201)에 더하여, 레이저(600)의 조사에 의해 발생하는 레이저 플라즈마의 발광(800)을 촬상한다. 촬상 유닛(526)은, 레이저 가공 중에, 소정의 영역에 있어서 웨이퍼(200)의 표면(201)과 레이저 플라즈마의 발광(800)을 촬상하여, 레이저 가공의 양부를 판정하는, 소위 커프 내비를 수행하기 위한 화상을 얻고, 얻은 화상을 제어 유닛(60)에 출력한다.
검사부(40)는, 레이저 가공 중에 분할 예정 라인(202)을 촬영한 화상으로부터, 레이저 가공 유닛(520)이 형성한 가공흔인 레이저 가공홈(700) 및 레이저 가공 중에 발생하는 레이저 플라즈마의 발광(800)을 검출하여, 소정의 검사 항목으로 레이저 가공의 가공 상황의 양부를 검사하는 기능부이다.
제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 가공 단계(ST16)와 가공홈 평가 단계(ST17)를 변경한 것이다.
제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공 단계(ST16)는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛(60)이, 레이저 가공 유닛(520)에 의해, 제1 실시형태에 따른 가공 단계(ST16)의 실시 시와 동일한 유지 상태에 있어서, 웨이퍼(200)의 표면(201)을 향하여 레이저(600)를 조사한다. 제2 실시형태에 따른 가공 단계(ST16)에서는, 그리하여, 제어 유닛(60)이, 레이저(600)를 조사한 상태로, X축 이동 유닛(71), Y축 이동 유닛(72) 및 Z축 이동 유닛(73)에 의해, 유지 테이블(10) 또는 레이저 가공 유닛(520)에 의한 레이저(600)의 조사 위치를 가공 이송, 인덱싱 이송 및 절입 이송함으로써, 웨이퍼(200)의 표면(201)측으로부터 분할 예정 라인(202)을 따라 레이저 가공한다. 가공 단계(ST16)에서는, 이러한 레이저 가공에 의해, 웨이퍼(200)의 표면(201)측에 있어 분할 예정 라인(202)을 따라 레이저 가공홈(700)을 형성한다.
제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계(ST17)는, 가공 단계(ST16)와 평행하여 행해지고, 즉, 레이저 가공 중에 실시된다. 제2 실시형태에 따른 가공홈 평가 단계(ST17)는, 평가 영역(210, 212)의 가공 중에 평가 영역(210, 212)과 레이저(600)의 조사에 의해 발생하는 레이저 플라즈마의 발광(800)을 촬상하여 가공 상황의 양부를 판정하는 단계이다.
제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서의 가공홈 평가 단계(ST17)의 일례를, 제1 실시형태와 마찬가지로, 어느 하나의 평가 영역(212)에 있어서의 검사 화면(900)을 나타내어 설명한다. 검사 화면(900)은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 상기 평가 영역(212)에 있어서의 분할 예정 라인(202)과, 형성된 레이저 가공홈(700)과, 레이저 플라즈마의 발광(800)이 촬상된 것이 된다. 레이저 플라즈마의 발광(800)은, 레이저 가공홈(700)의 선단 부분에 촬상된다.
검사 화면(900)은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공홈(700)이 분할 예정 라인(202)의 폭(202-1) 내에 들어가 있지 않고, 레이저 가공홈(700)의 중심선(702)이 분할 예정 라인(202)의 중심선(202-2)에 대하여 폭방향으로 어긋남(703)을 가지고 있고, 레이저 가공홈(700)의 엣지의 위치가 임계값보다 어긋나 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 검사 화면(900)은, 레이저 가공홈(700)의 폭(701)이 지나치게 가늘지 않고, 치핑이 발생하지 않고 있기 때문에 당연히 치핑 사이즈가 임계값보다 크지 않은 상태를 나타내고 있다. 이에 의해, 가공홈 평가 단계(ST17)에서는, 제어 유닛(60)이, 검사부(40)에 의해, 평가 영역(212)에서는, 레이저 가공홈(700)이 설정한 일부의 검사 항목에 대해서 불합격이다, 즉 부(否)라고 판정한다.
제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 이상과 같은 구성을 갖기 때문에, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 소위 커프 체크 대신에 소위 커프 내비를 실시하는 것이지만, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법과 동일한 평가 영역 설정 단계(ST13) 및 패턴 영역 검출 단계(ST14)를 구비하고 있기 때문에, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법과 동일한 작용 효과를 발휘하는 것이 된다. 즉, 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 레이저 가공홈(700)의 양부를 평가하는 소위 커프 내비를 실시하기 위한 TEG 등의 금속 패턴(208)이 없는 위치를 등록하는 작업의 번거로움을 저감할 수 있다고 하는 작용 효과를 발휘한다. 또한, 이에 의해, 제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 종래에 비해서 보다 확실하게, TEG 등의 금속 패턴(208)을 피하여 커프 내비를 실시할 수 있기 때문에, 커프 내비를 안정화시킬 수 있다.
제2 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 제1 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 있어서 변형예를 적용할 수 있는 것과 마찬가지로, 평가 영역 설정 단계(ST13)와 패턴 영역 검출 단계(ST14)의 실시 순서를 바꾼 변형예도 실시할 수 있다. 이 제2 실시형태에 변형예에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 패턴 영역 검출 단계(ST14)를 실시하고, 그 후에 실시하는 평가 영역 설정 단계(ST13)에서, 패턴 영역 중에서, 제2 실시형태와 마찬가지로 금속 패턴(208)이 형성되지 않은 영역의 일부를, 가공홈인 레이저 가공홈(700)의 양부를 평가하는 평가 영역(210)으로서 설정한다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다.
1 : 가공 장치 10 : 유지 테이블
20 : 가공 유닛 30, 526 : 촬상 유닛
40 : 검사부 50 : 기록부
60 : 제어 유닛 200 : 웨이퍼
201 : 표면 202 : 분할 예정 라인
207 : 교차부 208 : 금속 패턴
210, 212 : 평가 영역 221, 222, 223 : 영역
260, 310 : 기준 패턴 영역 261 : 4 코너
262, 312 : 패턴 영역 263 : 패턴 영역 경계선
400 : 절삭홈 501 : 레이저 가공 장치
520 : 레이저 가공 유닛 600 : 레이저
700 : 레이저 가공홈 800 : 발광

Claims (3)

  1. 표면에, 교차하는 복수의 분할 예정 라인과, 상기 복수의 분할 예정 라인으로 구획된 디바이스 영역을 포함하는 동일한 패턴 영역이 주기적으로 복수 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼의 이면측을 유지 테이블에서 유지하는 유지 단계와,
    유지 테이블과 촬상 유닛을 상대적으로 이동시키면서 웨이퍼의 표면을 복수 개소 촬상하는 촬상 단계와,
    촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일한 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하여, 하나의 주기에 대응하는 상기 패턴 영역을 검출하는 패턴 영역 검출 단계와,
    상기 분할 예정 라인 상에서 금속 패턴이 형성되지 않은 위치를 검출하여, 가공홈의 양부를 평가하는 평가 영역으로서 설정하는 평가 영역 설정 단계와,
    상기 패턴 영역에 있어서의 상기 평가 영역의 위치를 기록하여, 상기 평가 영역을 상이한 상기 패턴 영역의 동일한 개소에 전개하는 평가 영역 전개 단계와,
    웨이퍼를 가공하는 가공 단계와,
    적어도 두 개 이상의 상기 패턴 영역에 있어서 상기 평가 영역을 촬상하고 가공홈을 촬상하여 양부를 판정하는 가공홈 평가 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 표면에, 교차하는 복수의 분할 예정 라인과, 상기 복수의 분할 예정 라인으로 구획된 디바이스 영역을 포함하는 동일한 패턴 영역이 주기적으로 복수 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼의 이면측을 유지 테이블로 유지하는 유지 단계와,
    유지 테이블과 촬상 유닛을 상대적으로 이동시키면서 웨이퍼의 표면을 복수 개소 촬상하는 촬상 단계와,
    촬상된 화상 중에서 실질적으로 동일한 화상이 출현하는 주기 및 위치 정보를 검출하여, 하나의 주기에 대응하는 상기 패턴 영역을 검출하는 패턴 영역 검출 단계와,
    상기 분할 예정 라인 상에서 금속 패턴이 형성되지 않은 위치를 검출하여, 가공홈의 양부를 평가하는 평가 영역으로서 설정하는 평가 영역 설정 단계와,
    상기 패턴 영역에 있어서의 상기 평가 영역의 위치를 기록하여, 상기 평가 영역을 상이한 상기 패턴 영역의 동일한 개소에 전개하는 평가 영역 전개 단계와,
    웨이퍼에 레이저 빔을 조사하여 가공하는 가공 단계와,
    상기 평가 영역의 가공 중에 상기 평가 영역과 레이저 빔의 조사에 의해 발생하는 발광을 촬상하여 가공 상황의 양부를 판정하는 가공홈 평가 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 분할 예정 라인은, 제1 방향과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 형성되어 있고,
    상기 패턴 영역 검출 단계는, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 쌍방에서 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
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