TW202345251A - 晶圓檢查裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種在檢查貼附於薄膜材料之晶圓時，可不在容易變形之薄膜材料產生局部之變形(伸長等)下確實地保持之晶圓檢查裝置。
本發明之晶圓檢查裝置係檢查藉由貼附於環狀框架之黏著薄膜支持之晶圓者，且包含：
保持部，其抵接於前述黏著薄膜且將前述晶圓以特定之姿勢保持；
照明部，其向前述晶圓照射照明光；
攝像部，其拍攝前述晶圓之外觀及/或內部；及
檢查部，其基於由前述攝像部拍攝到之拍攝前述晶圓之外觀及/或內部而得之檢查圖像進行檢查；且
前述保持部之抵接於前述黏著薄膜之部位係多孔質構件，
前述多孔質構件以在設定於較前述晶圓之外緣部靠外側之區域包圍該晶圓之方式配置。
Description
本發明係關於一種檢查藉由貼附於環狀框架之黏著薄膜支持之晶圓之裝置。
半導體元件等之晶片零件在以特定之重複節距將電路圖案積層形成於矽晶圓上之後，經由切割成特定之尺寸且封裝之步驟而製造。然後，積層形成之電路圖案是否以所期望之狀態形成，而在製造步驟之中途進行各種檢查(例如，專利文獻1)。
又，半導體元件亦有利用矽晶圓透過紅外線之性質、藉由透過照明方式而進行檢查之情形(例如，專利文獻2)。
通常，經切割之晶圓以電路形成面為上，下表面側藉由貼附於環狀框架之黏著薄膜支持。而且，藉由一面將環狀框架以特定之姿勢保持、一面將晶圓藉由上推構件自下方向上方舉起(即，擴片)而單片化(例如，專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-258067號公報
[專利文獻2]日本特開平8-220008號公報
[專利文獻3]日本特開2004-273895號公報
[發明所欲解決之課題]
例如，在藉由透過照明方式進行包含晶圓之外周部之檢查之情形、或自黏著薄膜面側進行伴隨著精密之位置控制之加工之情形等，為了將藉由如上述之黏著薄膜支持之晶圓以特定之姿勢保持，而需要保持晶圓外緣之半徑方向之緊鄰外側(即，黏著薄膜)。此係緣於藉由如此實施而環狀框架或黏著薄膜之變形之影響變小。
然而，因黏著薄膜將經切割之晶圓拉伸而晶片化，故有柔軟性且容易變形。即，若在支持構件之表面設置孔或槽且以較強之力負壓吸引，則有在黏著薄膜產生局部之變形(伸長等)且不回復原狀之虞。另一方面，若減弱負壓吸引力，則有在保持晶圓且移動時位置偏移或吸附脫開之虞。
因此，本發明之目的在於提供一種在檢查貼附於薄膜材料之晶圓時，可不在容易變形之薄膜材料產生局部之變形(伸長等)下確實地保持之晶圓檢查裝置。
[解決課題之技術手段]
為了解決以上之課題，本發明之一態樣之晶圓檢查裝置
係檢查藉由貼附於環狀框架之黏著薄膜支持之晶圓者，且包含：
保持部，其抵接於黏著薄膜且將晶圓以特定之姿勢保持；
照明部，其向晶圓照射照明光；
攝像部，其拍攝晶圓之外觀及/或內部；及
檢查部，其基於由攝像部拍攝到之拍攝晶圓之外觀及/或內部而得之檢查圖像進行檢查；且
保持部之抵接於黏著薄膜之部位係多孔質構件，
多孔質構件以在設定於較晶圓之外緣部靠外側之區域包圍該晶圓之方式配置。
根據上述態樣，可在較晶圓之外緣靠外側之比較寬廣之區域，以稍許低於大氣之程度之負壓吸引保持黏著薄膜之下表面。
[發明之效果]
在檢查貼附於薄膜材料之晶圓時，即便為容易變形之薄膜材料亦可在不產生局部之變形(伸長等)下確實地保持。
以下，使用圖來說明用於實施本發明之形態。再者，在以下之說明中，將正交座標系之3軸設為X、Y、Z，將水平方向表現為X方向、Y方向，將與XY平面垂直之方向(即，重力方向)表現為Z方向。又，Z方向將逆著重力之方向表現為上、將重力作用之方向表現為下。又，將以Z方向為中心軸而旋轉之方向設為θ方向。
晶圓檢查裝置1係檢查藉由貼附於環狀框架F之黏著薄膜M支持之晶圓W者。
圖1係顯示將本發明具體化之形態之晶圓檢查裝置之一例之概略圖。在圖1(a)中，以立體圖及方塊圖顯示晶圓檢查裝置1之各構成部件及保持之晶圓W之位置關係。在圖1(b)中，以剖視圖顯示晶圓檢查裝置1之各構成部件及保持之晶圓W之位置關係。
具體而言，晶圓檢查裝置1係以水平狀態接收由未圖示之機械手等搬運之環狀框架F、一面將晶圓W以特定之姿勢保持一面檢查者。
再者，作為成為檢查對象之晶圓W，可例示成為半導體元件之晶片零件者(例如，於上表面形成有電路圖案等)、或成為MEMS零件者(於內部形成有構造物等)。
更具體而言，晶圓檢查裝置1包含保持部2、照明部3、攝像部4、及檢查部5。進而，晶圓檢查裝置1包含移動部M、電腦CP、及控制器CN等。
保持部2係抵接於黏著薄膜M且將晶圓W以特定之姿勢保持者。具體而言，保持部2係自下表面側支持保持黏著薄膜M，使得晶圓W維持水平之姿勢且不向水平方向及上下方向位置偏移者。
更具體而言，保持部2設為如將圓板挖通之具有特定寬度之環形狀，包含本體部20、框架支持部21、薄膜抵接部22、及連通部23等。
框架支持部21係自下表面側支持環狀框架F之下方者。
具體而言，框架支持部21係自下表面側支持環狀框架F，使得環狀框架F維持水平之姿勢且不向上下方向位置偏移者。
更具體而言，框架支持部21係由上表面為平坦之環狀之金屬或樹脂等之硬質構件構成，設為如下構成：抵接在環狀框架F之下表面及/或貼附於環狀框架F之下表面之黏著薄膜M之下表面，支持環狀框架F。
薄膜抵接部22係抵接於黏著薄膜M者。
具體而言，薄膜抵接部22係抵接於黏著薄膜M之下表面、將藉由黏著薄膜M支持之晶圓W以特定之姿勢支持保持者，以薄膜抵接部22之內緣22n在設定於較晶圓W之外緣We靠半徑方向外側之區域E包圍晶圓W之方式配置。
更具體而言，薄膜抵接部22係以多孔質構件構成。
多孔質構件係集結粒徑小之金屬或樹脂凝固而成者，設為上表面、下表面、各側面相互具有通氣性之內部構造。
具體而言，薄膜抵接部22之表面為凸凹形狀，整體來看上端成形或加工成平坦。
連通部23係連接薄膜抵接部22之下表面至內部、與配置於裝置內或裝置外之負壓產生機構V者。
具體而言，連通部23係由設置於保持部2之本體部20內之槽或孔等構成，經由切換閥24等連接於負壓產生機構V。
負壓產生機構V係將薄膜抵接部22之內部設為較大氣壓為負壓者。
具體而言，負壓產生機構V可例示有真空泵或抽引器等。
再者，作為藉由貼附於環狀框架R之黏著薄膜M支持之晶圓W、與保持部2之各部之位置關係，可例示如以下之配置。
自內側起依次為晶圓W之外緣We、薄膜抵接部22之內緣22n、環狀框架R之內緣Rn、薄膜抵接部22之外緣22e、黏著薄膜M之外緣Me、環狀框架R之外緣Rn及框架支持部21之外緣。
因保持部2設為如此之構成，故藉由使貼附有晶圓W之黏著薄膜M與薄膜抵接部22抵接，將薄膜抵接部22設為負壓，而可使由黏著薄膜M與多孔質構件形成之空間產生吸引力。因此，黏著薄膜M被薄膜抵接部22吸引且吸附保持，而將晶圓W以特定之姿勢保持。
照明部3係向晶圓W照射照明光L1者。
具體而言，係向攝像視野F照射特定光量之照明光L1，以獲得攝像部4之攝像所需之觀察光L2者。
更具體而言，照明部3可例示配置於較保持部2之薄膜抵接部22靠內側下方之LED照明或金屬鹵素燈、氙氣燈、雷射二極體等。再者，照明部3基於來自外部(在本實施例中為控制器CN)之信號控制，切換發光/熄滅、或在特定之場所或時序閃光發光。
攝像部4係拍攝晶圓W之外觀及/或內部者。
具體而言，攝像部4係將拍攝晶圓W之外觀及/或內部而得之檢查圖像G之映像信號或映像資料輸出至外部(在本實施例中為電腦CP)者。再者，照明部3與攝像部4以使透過晶圓W之照明光L1入射至攝像部4之方式對向配置。
更具體而言，攝像部4包含具有特定面積之攝像元件(所謂之影像區域感測器)之攝像相機、或使通過晶圓W之照明光L2入射且使該晶圓W之上表面或內部之像成像於攝像元件之透鏡等。
檢查部5係基於由攝像部4拍攝到之拍攝晶圓W之外觀及/或內部而得之檢查圖像G進行檢查者。
具體而言，檢查部5對檢查圖像G進行圖像處理等，對於成為檢查基準之比較圖像進行差分處理而檢測缺陷或異物等，或基於像素之亮度資訊等檢測缺陷或異物等。然後，將與檢測出之缺陷或異物等之位置或大小相關之資訊輸出至顯示器或主機電腦等。
更具體而言，檢查部5係由電腦CP之處理部或圖像處理部等與執行程式等構成。
移動部M係使保持部2與攝像部4相對地移動者。
具體而言，移動部M以可利用攝像部4拍遍設定於晶圓W之表面及/或內部之檢查區域之方式，使保持晶圓W之保持部2與攝像部4之攝像區域F相對地移動者。
更具體而言，移動部M具備組合了使保持部2之本體部20沿XY方向以特定之速度移動或在特定之位置靜止之XY載台機構、與使保持部2沿θ方向旋轉或以特定之角度靜止之旋轉機構而成者(所謂之XYθ載台機構)，安裝於裝置框架1f。
電腦CP係自外部輸入信號或資料、進行特定之運算處理或圖像處理、且向外部輸出信號或資料者。
具體而言，電腦CP執行以下之功能。
・攝像視野F之尺寸或攝像位置・順序等之設定・登錄
・檢查條件等之設定・登錄
・對檢查圖像G進行輸入・圖像處理、基於檢查條件之檢查處理
更具體而言，電腦CP係由輸入部與輸出部、記憶部(稱為暫存器或記憶體)、控制部與運算部(稱為CPU或MPU)、圖像處理裝置(稱為GPU)、輔助記憶裝置(HDD或SSD等)等(即，硬體)、及其執行程式等(即，軟體)構成。
控制器CN係與外部機器(本實施例中為保持部2、照明部3、攝像部4等之各機器、或電腦CP等)輸入輸出信號或資料、且進行特定之控制處理者。具體而言，控制器CN執行以下之功能。
・對保持部2之切換閥24輸出驅動信號、保持/解除晶圓W
・對照明部3，輸出照明光L1之發光導通/關斷(ON/OFF)等之信號
・對攝像部4之攝像相機，輸出攝像觸發
・移動部M之驅動控制：監視XYθ載台機構之當前之位置・角度，且輸出驅動用信號，而控制位置・角度之功能
更具體而言，控制器CN係由電腦CP之一部分或專用之可程式邏輯控制器等(即，硬體)、及其執行程式等(即，軟體)構成。
本發明之晶圓檢查裝置1因設為如此之構成，故可將晶圓W之外緣We之更外側之比較寬廣之區域設為負壓而可吸引黏著薄膜M之下表面。此時，即便為較大氣稍許低之程度之負壓亦可吸引黏著薄膜M之下表面，而可確實地保持。因此，在檢查貼附於薄膜材料之晶圓時，即便為容易變形之薄膜材料亦可在不產生局部之變形(伸長等)下確實地保持。
(變化例)
再者，在上述中，作為藉由貼附於環狀框架R之黏著薄膜M支持之晶圓W、與保持部2之各部之位置關係，顯示在環狀框架R之內緣Rn之外側且為黏著薄膜M之外緣Me之內側，配置有薄膜抵接部22之外緣22e(即，與框架支持部21之邊界)之例。若為如此之構成，則因可藉由薄膜抵接部22支持・吸引保持黏著薄膜M之下表面之比較寬廣之範圍，故為較佳。
然而，在將本發明具體化上，保持部2之各部分並不限定於如此之配置，亦可為薄膜抵接部22之外緣22e配置於較環狀框架R之內緣Rn靠內側。藉由如此般設置，因在薄膜抵接部22之上方不存在環狀框架R，而可自下表面側僅支持黏著薄膜M，故即便在環狀框架R產生翹曲或撓曲等之變形，仍提高與黏著薄膜M之密接性，故為較佳。
圖2係顯示將本發明具體化之形態之晶圓檢查裝置之另外一例之概略圖。在圖2(a)中，以立體圖及方塊圖顯示晶圓檢查裝置1之各構成部件及保持之晶圓W之位置關係。在圖2(b)中，以剖視圖顯示晶圓檢查裝置1之各構成部件及保持之晶圓W之位置關係。
進而，在上述中，例示保持部2之框架支持部21之上端面與薄膜抵接部22之抵接面(即，上端面)之高度為相同(即，無階差)之構成。
然而，在將本發明具體化上，保持部2並不限定於如此之構成，亦可為薄膜抵接部22之抵接面(即，上端面)配置於較框架支持部21之上端面靠上方(薄膜抵接部22突出)。即，若薄膜抵接部22自框架支持部21之上端面突出，則黏著薄膜M之下表面與薄膜抵接部22之間隙減小，而負壓吸引時之密接性提高，故為較佳。
進而，亦可將薄膜抵接部22之突出量設定為較因環狀框架R之翹曲或起伏等所致之變形量大。藉此，在將環狀框架R置放於保持部2時，因黏著薄膜M之下表面遍及全周地與薄膜抵接部22無間隙地抵接，故負壓吸引時之密接性更加提高，而為較佳。
(關於輔助支持部6)
再者，在上述中，例示保持部2之薄膜抵接部22之內緣22n配置於較藉由貼附於環狀框架R之黏著薄膜M支持之晶圓W之外緣We靠外側(即，晶圓W之正下側為空洞)之構成。
然而，在將本發明具體化上，保持部2並不限定於如此之構成，亦可為具備輔助支持部6之構成。
輔助支持部6係支持較晶圓W之外緣We靠半徑方向內側之特定部位者。
具體而言，輔助支持部6係以可將容易撓曲之晶圓W以特定之姿勢保持之方式自晶圓W之下表面側支持黏著薄膜M者。
更具體而言，輔助支持部6係由透過照明光L1之構件構成，只要為照明光L1透過且獲得充分之光量之觀察光L2之材料(即，實質上為透明之材料)即可。例如，若照明光L1為可見光，則輔助支持部6使用玻璃板、丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂等之使可見光透過之材料。又，若晶圓W為矽晶，且照明光L1為近紅外光，則作為輔助支持部6可使用矽晶。
再者，保持部2可為輔助支持部6之上端面與薄膜抵接部22之上端面高度相同(即，無階差)之構成，亦可為配置於不同之高度之構成。
(關於高度調節部7)
進而，保持部2可包含高度調節部7。
高度調節部7係將與黏著薄膜M抵接之輔助支持部6之抵接面(即，上端面)之高度相對於薄膜抵接部22之抵接面(即，上端面)之高度進行變更者。
具體而言，高度調節部7可例示電動致動器、手搖螺桿、間隔件等。
再者，高度調節部7只要根據處理之晶圓W或環狀框架R之變形程度、黏著薄膜M之厚度或柔軟性等，設定高低差(即，階差)即可。
再者，在上述中，顯示高度調節部7變更輔助支持部6之抵接面(即，上端面)之高度之構成。
然而，高度調節部7亦可為相對於框架支持部21之上端面變更薄膜抵接部22之抵接面(即，上端面)之高度之構成。
(關於照明部3)
再者，在上述中，例示照明部3與攝像部4隔著晶圓W上下地對向配置之構成(所謂之透過照明方式)。
然而，照明部3與攝像部4並不限於如此之構成，亦可為兩者配置於晶圓W之上方之構成(所謂之反射照明方式)。
(關於保持部2)
再者，在上述中，顯示框架支持部21之上表面係由平坦之環狀之金屬或樹脂等之硬質構件構成之例。若為如此之構成，容易將環狀框架F維持為水平之姿勢、且不沿上下方向位置偏移，而為較佳。
然而，框架支持部21之上表面並不限於如此之構成，亦可由海綿或橡膠、柔軟之樹脂等之具有彈力性之材料構成。
再者，在上述中，顯示薄膜抵接部22之多孔質構件配置成特定寬度之環狀(即，連續性)之例。若為如此之構成，則薄膜抵接部22可以比較大之面積藉由較低之負壓吸引保持黏著薄膜M，故不會產生黏著薄膜M之變形，因此為較佳。
然而，薄膜抵接部22並不限定於如此之構成，亦可配置為橢圓或多角形，只要不產生黏著薄膜M之變形，亦可斷續地(例如，圓弧狀或散佈性)配置。
再者，在上述中，圖示保持部2之框架支持部21之外緣設定於與環狀框架R之外緣Rn相同之位置之構成。
然而，保持部2並不限定於如此之構成，框架支持部21之外緣可配置於較環狀框架R之外緣Rn靠外側，亦可配置於靠內側。
1:晶圓檢查裝置
1f:裝置框架
2:保持部
3:照明部
4:攝像部
5:檢查部
6:輔助支持部
7:高度調節部
20:本體部
21:框架支持部
22:薄膜抵接部(多孔質構件)
22e:外緣
22n:內緣
23:連通部
24:切換閥
CN:控制器
CP:電腦
E:區域
G:檢查圖像
L1:照明光
L2:觀察光/通過晶圓之照明光
M:黏著薄膜/移動部
Me:外緣
R:環狀框架
Re:外緣
Rn:內緣
V:負壓產生機構
W:晶圓
We:外緣
X,Y,Z,θ:方向
圖1(a)、(b)係顯示將本發明具體化之形態之晶圓檢查裝置之一例之概略圖。
圖2(a)、(b)係顯示將本發明具體化之形態之晶圓檢查裝置之另外一例之概略圖。
1:晶圓檢查裝置
1f:裝置框架
2:保持部
3:照明部
4:攝像部
5:檢查部
20:本體部
21:框架支持部
22:薄膜抵接部(多孔質構件)
22n:內緣
23:連通部
24:切換閥
CN:控制器
CP:電腦
E:區域
G:檢查圖像
L1:照明光
L2:觀察光/通過晶圓之照明光
M:黏著薄膜/移動部
R:環狀框架
Rn:內緣
V:負壓產生機構
W:晶圓
We:外緣
X,Y,Z,θ:方向
Claims (5)
- 一種晶圓檢查裝置，其係檢查藉由貼附於環狀框架之黏著薄膜支持之晶圓者，且包含： 保持部，其抵接於前述黏著薄膜且將前述晶圓以特定之姿勢保持； 照明部，其向前述晶圓照射照明光； 攝像部，其拍攝前述晶圓之外觀及/或內部；及 檢查部，其基於由前述攝像部拍攝到之拍攝前述晶圓之外觀及/或內部而得之檢查圖像進行檢查；且 前述保持部之抵接於前述黏著薄膜之部位係多孔質構件， 前述多孔質構件以在設定於較前述晶圓之外緣部靠外側之區域包圍該晶圓之方式配置。
- 如請求項1之晶圓檢查裝置，其中前述保持部之前述多孔質構件之外緣配置於較前述環狀框架之開口部之內緣靠內側。
- 如請求項2之晶圓檢查裝置，其中前述保持部之與前述黏著薄膜抵接之部位較與前述環狀框架抵接之部位突出地配置。
- 如請求項1至3中任一項之晶圓檢查裝置，其中前述照明部與前述攝像部以使透過前述晶圓之前述照明光入射至前述攝像部之方式對向配置，且 前述保持部具備： 輔助支持部，其支持較前述晶圓之外緣部靠內側；且 前述輔助支持部係由透過前述照明光之構件構成。
- 如請求項4之晶圓檢查裝置，其中前述保持部具備： 高度調節部，其將前述輔助支持部之抵接面之高度與前述多孔質構件之抵接面之高度相對地變更。
Applications Claiming Priority (2)
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