TWI704629B - 晶圓檢查裝置 - Google Patents

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矢野紘英
谷口智之
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明之課題是要在短時間內高精度地檢查晶圓的加工面之研磨不良。解決手段是晶圓檢查方法，其具有拍攝晶圓的加工面之步驟、在攝像資料之預定像素之中，將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1影像之步驟、以及在攝像資料之預定像素之中，將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2影像之步驟，並從第1、第2影像中檢查晶圓的加工面。

Description

晶圓檢查裝置 發明領域
本發明是有關於一種檢查晶圓的研磨不良之晶圓檢查方法及晶圓檢查裝置。
發明背景
在磨削研磨裝置中，是以對晶圓磨削加工後進行研磨加工的作法，來去除殘存於晶圓中之磨削傷損以提高抗折強度(參照例如專利文獻1)。專利文獻1中所記載之磨削研磨裝置設置有配置了複數個工作夾台的轉台，且在轉台的周圍設置有磨削組件及研磨組件。並且，藉由將轉台間歇地旋轉，來將工作夾台上之晶圓依序定位到磨削組件、研磨組件。因此，可在不從工作夾台取下晶圓的情況下連續地實施磨削加工與研磨加工。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2005-153090號公報
發明概要
然而，在以乾式拋光(dry polish)等實施研磨加工時，有時晶圓的磨削加工時之磨削痕跡未能充分地去除，會因殘留在晶圓的加工面上之磨削痕跡而形成放射狀的波紋。晶圓之研磨不良，除了磨削痕跡之外，還有產生刮痕、裂紋、微細的顆粒等情形。這些研磨不良，都是由操作人員以目視進行確認的，但大部分晶圓都是正常的，要用目視確認晶圓加工面之磨削痕跡或刮痕等是困難的，因此檢查本身已成為繁瑣的作業。
因此，以光學系統拍攝晶圓的加工面，以根據攝像影像來檢查研磨不良的方式也正在被研究中。但是，為了將12吋晶圓等之大口徑晶圓以1次進行檢查，必需從大容量之攝像資料中製作出攝像影像，除了需要大容量的記憶體之外，影像處理的時間也變長了。又，當晶圓的加工面上混合有磨削痕跡、刮痕、裂紋、微細的顆粒等研磨不良時，在加工面上這些研磨不良的存在會相互干擾，而變得不易從攝像影像中檢查出研磨不良。
亦即，處理大容量的攝像資料的工作是困難的，而用於將資料容量變小的單純去除，無法提取研磨不良之特徵。此外，具有不同特徵之磨削痕跡與裂紋所構成的研磨不良會混合在一起，要將所有的不良以一次的拍攝(一次的測量)來檢查不同特徵的研磨不良，是有困難的。
本發明即是有鑒於此點而作成的發明，其目的在於提供一種晶圓檢查方法及晶圓檢查裝置，其可在短時間 內高精度地檢查晶圓的加工面之研磨不良。
根據本發明之第1方面所提供之晶圓的檢查方法，是對已磨削及研磨加工過之晶圓的加工面進行的晶圓檢查方法，其包含有：攝像步驟，拍攝以工作夾台保持之晶圓的該加工面；以及第1影像製作步驟，以預定之區域劃分在該攝像步驟所拍攝到的攝像資料，並在該預定區域內將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1影像。
根據此構成，可按各攝像資料之預定區域，僅將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1攝像影像。此時，刮痕、裂紋、微細的顆粒會以像素值較高的像素顯現，磨削痕跡會以像素值較低的像素顯現。因僅用攝像資料之像素值高的像素來製作第1攝像影像，故不會在第1攝像影像中顯示磨削痕跡。據此，可用已去除磨削痕跡之第1攝像影像高精度地檢查刮痕等之存在。又，因為是用攝像資料的一部分資料來製作第1影像，故可以縮短影像製作所需的處理時間。再者，所謂攝像資料是表示用於製作影像之來源的資料。
根據本發明之第2方面所提供之晶圓的檢查方法，是檢查已磨削及研磨加工過之晶圓的加工面的晶圓檢查方法，其包含有：攝像步驟，拍攝以工作夾台保持之晶圓的該加工面； 以及第2影像製作步驟，以預定之區域劃分在該攝像步驟所拍攝到的攝像資料，並在該預定區域內將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2影像。
根據此構成，可按各攝像資料之預定區域，僅將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2攝像影像。此時，刮痕、裂紋、微細的顆粒會以像素值較高的像素顯現，磨削痕跡會以像素值較低的像素顯現。因僅用攝像資料之像素值低的像素來製作第2攝像影像，故不會在第2攝像影像中顯示刮痕等。據此，可用已去除刮痕等之第2攝像影像高精度地檢查磨削痕跡之存在。又，因為是用攝像資料的一部分資料來製作第2影像，故可以縮短影像製作所需的處理時間。
根據本發明之第3方面所提供之晶圓的檢查方法，是檢查已磨削及研磨加工過之晶圓的加工面的晶圓檢查方法，其包含有：攝像步驟，拍攝以工作夾台保持之晶圓的該加工面；第1影像製作步驟，以預定之區域劃分在該攝像步驟所拍攝到的攝像資料，並在該預定區域內將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1影像；以及第2影像製作步驟，在該預定區域內將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2影像。
根據此構成，可按攝像資料之各預定區域，僅將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作 第1攝像影像，並按攝像資料之各預定區域，僅將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點進行提取以製作第2攝像影像。如上所述，因不會在第1攝像影像中顯示磨削痕跡，故可高精度地檢查刮痕等的存在，且因不會在第2攝像影像中顯示刮痕等，故可高精度地檢查磨削痕跡之存在。又，因為是用攝像資料的一部分資料來製作第1、第2影像，故可以縮短影像製作所需的處理時間。
根據本發明之第4方面所提供之晶圓的檢查裝置，是檢查已磨削及研磨過之晶圓的加工面的晶圓檢查裝置，其包含有：保持晶圓的工作夾台；攝像組件，拍攝該工作夾台所保持之晶圓的該加工面；第1影像製作部，以預定之區域劃分該攝像組件所拍攝到的攝像資料，並在該預定區域內將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1影像；第2影像製作部，在該預定區域內將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2影像；以及選擇部，因應檢查對象而選擇該第1影像製作部與該第2影像製作部。
較理想的是，該攝像組件是由在晶圓的半徑方向上具有預定長度之直線狀攝像範圍的線感測器所構成，且還具備：旋轉組件，將該工作夾台與該攝像組件以晶圓的中心為軸相對地旋轉；以及水平移動組件，將該工作夾台 與該攝像組件在晶圓的徑向方向上相對地移動。每一次以該旋轉組件進行旋轉並讓該攝像組件拍攝360度時，會以該水平移動組件使該攝像組件於晶圓的徑向方向上移動該攝像範圍的長度量，並使用拍攝了該加工面的整個面之攝像，資料來檢查晶圓之該加工面。
根據本發明，可按各攝像資料之預定區域，僅將像素值較周邊像素高之像素(亮像素)，或像素值較周邊像素低之像素(暗像素)作為特徵點來進行提取，以製作第1、第2攝像影像。據此，可由第1攝像影像高精度地檢查刮痕等，且可由第2攝像影像高精度地檢查研磨不良，並可進一步用從攝像資料中所提取出的一部分像素來製作影像，故可以縮短影像製作所需的處理時間。亦即，由於可在一次的測定下高精度地檢查至少2個不同特徵之研磨不良，並且可在各自的檢查中提取必要的像素，因此可以縮短處理時間。
1:磨削研磨裝置
11:基台
12、13、14:柱
16:片匣機械人
17:機械手臂
18:手部
21:定位機構
22:暫置台
23:定位銷
26:洗淨機構
27:旋轉台
31:搬入組件
32:搬入臂
33:搬入墊
36:搬出組件
37:搬出臂
38:搬出墊
41:轉台
42:工作夾台
43:保持面
46:粗磨削組件
47、52、57:安裝座
48:粗磨削磨石
49、54:磨削輪
51:精磨削組件
53:精磨削磨石
56:研磨組件
58:研磨墊
61、71、81:移動組件
62、72、82、84:導軌
63、73、85:Z軸基台
64、74、86:殼體
65、75:滾珠螺桿
66、76、87、88:驅動馬達
83:Y軸基台
89:控制組件
91:晶圓檢查裝置
92:攝像組件
93:第1影像製作部
94:第2影像製作部
95:選擇部
96:水平移動組件
97:升降組件
98:旋轉組件
C:片匣
P1、P2、P3、P4:特徵點
S1:磨削痕跡
S2:刮痕
W:晶圓
圖1為本實施形態之磨削研磨裝置的立體圖。
圖2為顯示本實施形態之晶圓的加工面的狀態之圖。
圖3A、B為以本實施形態之晶圓檢查裝置所進行之攝像步驟的說明圖。
圖4A~D為以本實施形態之晶圓檢查裝置所進行之第1、第2影像製作步驟的說明圖。
圖5A、B為顯示本實施形態之第1、第2影像的照片。
用以實施發明之形態
參照附加圖式，說明本實施形態之磨削研磨裝置。圖1為本實施形態之磨削研磨裝置的立體圖。再者，在本實施形態中，並不受限於圖1所示之構成。磨削研磨裝置只要能對晶圓實施磨削加工以及研磨加工，則無論以何種形式被構成皆可。
如圖1所示，磨削研磨裝置1是全自動型的加工裝置，而被構成為可以用全自動的方式對晶圓W實施由搬入處理、粗磨削加工、精磨削加工、研磨加工、洗淨處理、搬出處理所構成之一連串的作業。晶圓W是形成為大致為圓板狀，且是以被收容於片匣C的狀態被搬入到磨削研磨裝置1。再者，晶圓W，只要是可成為磨削對象以及研磨對象之板狀工件即可，也可以是矽、砷化鎵等之半導體基板，亦可為陶瓷、玻璃、藍寶石等之無機材料基板，甚至可以是半導體製品之封裝基板等。
在磨削研磨裝置1之基台11的前側，載置有收容了複數個晶圓W之一對片匣C。在一對片匣C的後方設有片匣機械人16，該片匣機械人16可對片匣C存取晶圓W。在片匣機械人16的兩邊斜後方設置有將加工前之晶圓W定位的定位機構21、和將已加工完畢之晶圓W洗淨的洗淨機構26。在定位機構21與洗淨機構26之間，設有將加工前之晶圓W搬入工作夾台42的搬入組件31、及從工作夾台42將已加工完畢之晶圓W搬出的搬出組件36。
片匣機械人16是在由多節連桿所形成之機械手 臂17的前端設置手部18而構成。片匣機械人16除了從片匣C將加工前之晶圓W搬送到定位機構21之外，也從洗淨機構26將已加工完畢之晶圓W搬送到片匣C。定位機構21是在暫置台22的周圍配置複數支可相對於暫置台22中心作進退之定位銷23而構成。在定位機構21上，是藉由將複數支定位銷23抵接於已載置在暫置台22上之晶圓W的外周緣上，來將晶圓W的中心定位到暫置台22的中心。
搬入組件31是在基台11上於可旋繞之搬入臂32的前端設置搬入墊33而構成。在搬入組件31上，是藉由搬入墊33而從暫置台22將晶圓W提起，並藉由以搬入臂32將搬入墊33旋繞的方式將晶圓W搬入到工作夾台42。搬出組件36是在基台11上於可旋繞之搬出臂37的前端設置搬出墊38而構成。在搬出組件36上，是藉由搬出墊38從工作夾台42將晶圓W提起，且籍由以搬出臂37將搬出墊38旋繞的方式將晶圓W搬出工作夾台42。
洗淨機構26是設置朝向旋轉台27噴射洗淨水及乾燥空氣的各種噴嘴(圖未示)而構成。在洗淨機構26上，會將保持有晶圓W之旋轉台27下降到基台11內，並於在基台11內噴射洗淨水將晶圓W旋轉洗淨後，吹送乾燥空氣來將晶圓W乾燥。在搬入組件31及搬出組件36的後方設置有供4個工作夾台42在圓周方向上以相等間隔配置的轉台41。各工作夾台42的上表面形成有保持晶圓W之下表面的保持面43。又，各工作夾台42是藉由設置於基台11上之旋轉組件98(參照圖3)而構成為可旋轉。
藉由使轉台41以90度間隔間歇旋轉的方式，以依序定位於將晶圓W搬入及搬出的搬出入位置、與粗磨削組件46相對峙之粗磨削位置、與精磨削組件51相對峙之精磨削位置、及與研磨組件56相對峙之研磨位置。在粗磨削位置上，晶圓W會被粗磨削組件46粗磨削到預定厚度。在精磨削位置上，晶圓W會被精磨削組件51精磨削到成品厚度為止。在研磨位置上，晶圓W會被研磨組件56研磨。在轉台41的周圍豎立設置有柱12、13、14。
柱12上設置有使粗磨削組件46上下活動的移動組件61。移動組件61具有配置於柱12的前面之平行於Z軸方向的一對導軌62、及可滑動地設置於一對導軌62上之馬達驅動的Z軸基台63。在Z軸基台63的前面，透過殼體64而支撐有粗磨削組件46。Z軸基台63的背面側螺合有滾珠螺桿65，在滾珠螺桿65的一端連結有驅動馬達66。藉由驅動馬達66將滾珠螺桿65旋轉驅動，可使粗磨削組件46沿著導軌62於Z軸方向上移動。
同樣地，柱13上設置有使精磨削組件51上下活動的移動組件71。移動組件71具有配置於柱13的前面之平行於Z軸方向的一對導軌72、及可滑動地設置於一對導軌72上之馬達驅動的Z軸基台73。在Z軸基台73的前面透過殼體74而支撐有精磨削組件51。在Z軸基台73的背面側螺合有滾珠螺桿75，在滾珠螺桿75的一端連結有驅動馬達76。藉由驅動馬達76將滾珠螺桿75旋轉驅動，可使精磨削組件51沿著導軌72於Z軸方向上移動。
粗磨削組件46及精磨削組件51是在圓筒狀的主軸的下端設置安裝座47、52而構成。粗磨削組件46之安裝座47的下表面裝設有將複數個粗磨削磨石48配置成環狀的粗磨削用之磨削輪49。粗磨削磨石48是例如以金屬黏結劑或樹脂黏結劑等結合劑固定鑽石磨粒而成的鑽石磨石所構成。又，精磨削組件51之安裝座52的下表面裝設有將複數個精磨削磨石53配置成環狀的磨削輪54。精磨削磨石53是以粒徑比粗磨削磨石48更細的磨粒所形成。利用粗磨削加工及精磨削加工，可將晶圓W薄化到預定厚度。
柱14上設置有移動組件81，該移動組件81可將研磨組件56相對於晶圓W定位在預定的研磨位置上。移動組件81具有配置於柱14的前面之平行於Y軸方向的一對導軌82、及可滑動地設置於一對導軌82上之馬達驅動的Y軸基台83。又，移動組件81具有配置於Y軸基台83前面之平行於Z軸方向的一對導軌84、及可滑動地設置於一對導軌84上之馬達驅動的Z軸基台85。在Z軸基台85的前面透過殼體86而支撐有研磨組件56。
在Y軸基台83、Z軸基台85的背面側螺合有滾珠螺桿(圖未示出)，在滾珠螺桿的一端連結有驅動馬達87、88。藉由驅動馬達87、88將滾珠螺桿旋轉驅動，可使研磨組件56沿著導軌82、84於Y軸方向及Z軸方向上移動。研磨組件56是在圓筒狀的主軸的下端設置安裝座57而構成。在安裝座57的下表面裝設有以發泡材料或纖維質等所形成之研磨盤58。在研磨加工中，是藉由稍微研磨晶圓W的上表面， 以除去在粗磨削加工及精磨削加工中殘留於晶圓W上的磨削傷損。
此時，粗磨削加工及精磨削加工後之晶圓W的加工面上，會畫下視為磨削傷損之圓弧狀的磨削痕跡。雖然可藉研磨加工來研磨晶圓W之加工面，但若磨削痕跡的高低差較大時就會形成磨削痕跡(放射狀的波紋)S1而殘留在晶圓W上(參照圖2)。當以操作人員的目視從裝置外來確認此研磨不良時，對操作人員來說會成為很大的負擔。因此，在本實施形態中，是將檢查晶圓W之加工面之晶圓檢查裝置91設置於搬入搬出位置上，以拍攝研磨加工後之晶圓W的加工面來檢查研磨不良。
然而，如圖2所示，在晶圓W之加工面上，除了上述磨削痕跡S1之外，也會產生有刮痕、裂紋、微細的顆粒(以下，稱為刮痕S2等)的研磨不良，要以目視檢查這些各種的研磨不良混雜的晶圓W並不容易。此外，為了要用晶圓檢查裝置91獲取晶圓W之加工面的研磨不良，必須使用高解析度的攝像組件92(參照圖1)。為了要在攝像組件92之解析度變高時，從晶圓W的整個面的攝像資料中製作出影像，必須準備大容量的記憶體，而且在影像製作上所需的處理時間會變長。再者，所謂攝像資料，表示用於製作影像之來源的資料，且各資料與影像的像素是相關連的。
本案之發明人著眼於以較明亮的像素值來表現刮痕S2等，以較陰暗的像素值來表現磨削痕跡S1等，而完成了本發明。本發明之重點為，把晶圓W的整個面的攝像 資料中所含有之部分的明亮資料成分與部分的陰暗資料成分作為特徵點進行提取，製作出僅將較明亮之特徵提取出的影像與僅將較陰暗之特徵提取出的影像之2種影像(參照圖4B、圖4C)。藉此，可用僅將較明亮之特徵提取出的影像來檢查刮痕S2等，並用僅將較陰暗之特徵提取出的影像來檢查磨削痕跡S1。此外，由於可用攝像資料之一部分的資料成分來製作低解析度的影像，所以除了可抑制記憶體容量外，還可以縮短影像製作所需的處理時間。
回到圖1，晶圓檢查裝置91是構成為一邊自上方照射晶圓W，一邊以攝像組件92自上方拍攝工作夾台42上之晶圓W的加工面。刮痕S2(參照圖2)等，會因為在晶圓W的加工面上以劇烈變化的凹凸被形成，故攝像時因凹凸而形成大量散射且散射返回到攝像組件92，而在攝像影像上以較高像素值之像素被表現。另一方面，由於磨削痕跡S1(參照圖2)會在晶圓W之加工面上以緩和的斜面被形成，故攝像時幾乎不會使散射返回到攝像組件92，在攝像影像上會以較低像素值之像素被表現。
又，晶圓檢查裝置91上設置有第1影像製作部93與第2影像製作部94，該第1影像製作部93可製作供刮痕S2等之檢查用而由較高像素值之像素所構成的第1影像(參照圖4B)，該第2影像製作部94可製作供磨削痕跡S1之檢查用而由較低像素值之像素所構成的第2影像(參照圖4C)。此外，在晶圓檢查裝置91上設置有可像檢查刮痕S2等時與檢查磨削痕跡S1時一般，因應檢查對象而選擇第1、第2影像製作 部93、94的選擇部95。再者，以第1影像製作部93所進行之第1影像製作步驟以及以第2影像製作部94所進行之第2影像製作步驟的詳情，將在後面敘述。
磨削研磨裝置1上設置有整合控制裝置各部之控制組件89。在控制組件89上，可實施以粗磨削組件46進行之粗磨削步驟、以精磨削組件51進行之精磨削步驟、以研磨組件56進行之研磨步驟、以攝像組件92進行之攝像步驟等各種控制。再者，控制組件89、第1影像製作部93、第2影像製作部94、選擇部95是由實行各種處理之處理器或記憶體等所構成。記憶體可視其用途而由ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等之一個或複數個儲存媒體所構成。
在這種磨削研磨裝置1中，是從片匣C內將晶圓W搬送到定位機構21，而在定位機構21上將晶圓W對準中心(centering)。接著，將晶圓W搬入到工作夾台42上，藉由轉台41之旋轉將晶圓W依粗磨削位置、精磨削位置、研磨位置之順序進行定位。並在粗磨削位置上將晶圓W粗磨削加工，在精磨削位置上將晶圓W精磨削加工，在研磨位置上將晶圓W研磨加工。然後，已檢查過研磨後之晶圓W的研磨不良之後，以洗淨機構26洗淨晶圓W，並將晶圓W從洗淨機構26搬出到片匣C。
以下，針對以晶圓檢查裝置進行之攝像動作來加以說明。圖3為以本實施形態之晶圓檢查裝置所進行之攝像步驟的說明圖。圖4為以本實施形態之晶圓檢查裝置所進行 之第1、第2影像製作步驟的說明圖。圖5為顯示本實施形態之第1、第2影像的照片。再者，圖3所示之晶圓檢查裝置的攝像步驟僅為其中一例，只要能拍攝晶圓之加工面，則無論以何種動作來拍攝晶圓之加工面皆可。
如圖3A所示，晶圓檢查裝置91之攝像組件92是在晶圓W之半徑方向上具有預定長度之直線狀的攝像範圍(例如1024像素)、而像素值為12位元階調的線感測器，並藉由水平移動組件96及升降組件97而被定位於工作夾台42的上方。水平移動組件96是延伸成使工作夾台42與攝像組件92相對地在晶圓W的徑向方向上移動，且在水平移動組件96上是隔著升降移動組件97將攝像組件92設置成可水平移動。升降移動組件97是延伸成可使晶圓W與攝像組件92分開、接近，以在升降移動組件97上將攝像組件92設置成可升降。
又，在工作夾台42上是以使晶圓W的中心與工作夾台42的中心一致的形式保持晶圓W。在工作夾台42的下部設置有旋轉組件98，該旋轉組件98可使工作夾台42與攝像組件92以晶圓W的中心為軸相對地旋轉。在如此所構成之晶圓檢查裝置91的攝像步驟中，是將攝像組件92之直線狀的攝像範圍定位於晶圓W的中心位置，而一邊以攝像組件92進行拍攝一邊藉由旋轉組件98將工作夾台42旋轉。藉此，可360度拍攝晶圓W的加工面，而將攝像資料取入第1、第2影像製作部93、94中。
然後，如圖3B所示，每一次藉由攝像組件92來 360度拍攝晶圓W時，可藉由水平移動組件96將攝像組件92朝徑向方向外側僅移動直線狀之攝像範圍的長度量。藉由重複實施此攝像動作，以將顯示晶圓W之加工面的整個面的攝像資料取入第1、第2影像製作部93、94中。再者，在本實施形態中，雖然是做成從晶圓W之加工面的中心朝向徑向方向外側一邊將攝像範圍錯開一邊進行拍攝的構成，但也可以做成從晶圓W之加工面的外周側朝向徑向方向內側一邊將攝像範圍錯開一邊進行拍攝的構成。
如圖4A所示，可將已取入第1影像製作部93(參照圖3A)之攝像資料以預定之區域(例如50像素)劃分，並在預定區域內將像素值最高之像素(例如4~12位元範圍之亮度值中最高的亮度值)作為特徵點來進行提取。此時，可在預定區域之50像素內將像素值最高的像素(例如像素值243)作為特徵點P1來進行提取。同樣地，可將已取入第2影像製作部94(參照圖3A)之攝像資料以預定之區域(例如50像素)劃分，並在預定區域內將像素值最低之像素(例如0~8位元範圍之亮度值中最低的亮度值)作為特徵點來進行提取。此時，可在預定區域之50像素內將像素值最低的像素(例如像素值10)作為特徵點P2來進行提取。
如圖4B之示意圖及圖5A之照片所示，在以第1影像製作部93(參照圖3A)進行之第1影像製作步驟中，從全部攝像資料中僅使用按各預定區域所提取出之像素值高的像素來製作第1影像。此時，雖然第1影像的總像素數少而令畫質相應降低，但因使用於影像製作上之資料量小，故 可將處理時間縮短。又，藉由僅用像素值較高的像素來製作第1影像之作法，形成可將因刮痕S2造成之研磨不良強調出的影像。
如圖4C之示意圖及圖5B之照片所示，在以第2影像製作部94(參照圖3A)進行之第2影像製作步驟中，從全部攝像資料中僅使用按各預定區域所提取出之像素值低的像素來製作出第2影像。此時，雖然第2影像的總像素數少而令畫質相應降低，但因使用於影像製作上之資料量小，故可將處理時間縮短。又，藉由僅用像素值較低的像素來製作第2影像之作法，形成可將因磨削痕跡S1造成之研磨不良強調出的影像。
像這樣，使用解析度高之攝像組件92(參照圖3A)來取得晶圓W之加工面整體的攝像資料，可消除於加工面上存在之微細的研磨不良的遺漏(漏拍攝)情形，並且可從大容量之攝像資料中將不需要的資料去除而製作畫質低的影像。藉此，以較少的資料量即可分別製作沒有遺漏顯示刮痕S2或磨削痕跡S1等之研磨不良的像素的第1、第2影像。即使是降低了畫質而製作出的第1、第2影像，因為在第1、第2影像中會確實含有刮痕S2或磨削痕跡S1等之研磨不良，故可良好地檢查研磨不良。
又，在選擇部95(參照圖3A)上，會如檢查刮痕S2等時與檢查磨削痕跡S1時一般，因應檢查對象來選擇第1、第2影像製作部93、94。當藉由選擇部95選擇第1、第2影像製作部93、94時，即可在選擇處上將第1影像或第2影像製 作並選擇性地顯示在圖未示之顯示裝置上。像這樣，藉由使操作人員因應所選擇之檢查對象，僅讓所期望之影像顯示於顯示裝置上，而形成為可區別刮痕S2等與磨削痕跡S1來進行檢查。
再者，雖然做成把像素值最高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1影像之構成，但並不受限於此構成。第1影像製作部93，只要是以預定之區域劃分攝像資料，並在該預定區域內將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1影像即可。例如，如圖4D所示，將相鄰的像素(像素值)之差分為最大之像素值高的像素作為特徵點來進行提取亦可。此時，是計算像素質高的像素(像素值128以上)、和此像素值高的像素的相鄰像素之間的差分，並將使差分為最大(例如差分46)之像素值高的像素(像素值207≧128)作為特徵點P3來進行提取。
同樣地，雖然做成把像素值最低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2影像之構成，但並不受限於此構成。第2影像製作部94，只要是以預定之區域劃分攝像資料，並在該預定區域內將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2影像即可。例如，如圖4D所示，將相鄰的像素(像素值)之使差分為最大的像素值低的像素作為特徵點來進行提取亦可。此時，是計算像素質低的像素(像素值127以下)，和此像素值低的像素的相鄰像素之間的差分，並將使差分為最大(例如差分88)之像素值低的像素(像素值31≦127)作為特徵點P4來進行提取。
再者，研磨不良之檢查也可以由操作人員以目視確認第1、第2影像來加以判斷，也可以由晶圓檢查裝置91來自動判定。在以晶圓檢查裝置91來判定研磨不良之情況中，也可以做成從表示研磨不良之刮痕等的像素值大小，或表示研磨不良之像素的比例中來自動判定研磨不良之構成。又，在晶圓檢查裝置91上，也可以儲存晶圓W之加工面的研磨不良位置，以利用於後段的加工上。
如上所述，本實施形態之晶圓檢查裝置91，是按攝像資料之各預定區域僅將像素值較周邊像素高的像素作為特徵點來進行提取以製作第1攝像影像，並按攝像資料之各預定區域僅將像素值較周邊像素低的像素作為特徵點來進行提取以製作第2攝像影像。在第1攝像影像中因為不會顯示磨削痕跡(放射狀的波紋)S1，故可高精度地檢查刮痕S2等之存在，在第2攝像影像中因為不會顯示刮痕S2等，故可高精度地檢查磨削痕跡S1之存在。又，因為是用攝像資料中之一部分的資料來製作第1、第2影像，故可縮短影像製作上所需要的處理時間。
再者，本發明並不受限於上述實施形態，且可進行各種變更而實施。在上述實施形態中，關於在附圖中所圖示之大小或形狀等，並不受限於此，且可在發揮本發明的效果的範圍內作適當的變更。另外，只要不脫離本發明之目的範圍，均可以作適當的變更而實施。
例如，在上述之本實施形態中，雖然做成使晶圓檢查裝置91實施第1影像製作步驟與第2影像製作步驟的構 成，但並不受限於此構成。晶圓檢查裝置91只要是能實施第1影像製作步驟及第2影像製作步驟之至少其中之一的構成即可。
又，在上述之本實施形態中，雖然做成檢查研磨後之晶圓的加工面的構成，但是並不受限於此構成。也可以是檢查磨削後之晶圓的加工面的構成。
又，在上述之本實施形態中，雖然是以線感測器構成攝像組件92，但並不受限於此構成。攝像組件92只要能拍攝工作夾台42所保持之晶圓W的加工面即可，也可由可以用二維形式拍攝的區域性感測器來構成。
又，在上述之本實施形態中，當晶圓檢查裝置91判斷出晶圓W為研磨不良時，即做成對晶圓W再次實施研磨加工的構成亦可，也可以做成不對晶圓W再次實施研磨加工而予以廢棄。
又，在上述之本實施的形態中，雖然旋轉組件98是做成使工作夾台42相對於攝像組件92進行旋轉的構成，但並不受限於此構成。旋轉組件98只要是能使工作夾台42與攝像組件92相對地旋轉的構成即可，也可使攝像組件92相對於工作夾台42進行旋轉。
又，在上述之本實施形態中，水平移動組件96雖然是做成使攝像組件92相對於工作夾台42於晶圓W之徑向方向上移動的構成，但並不受限於此構成。水平移動組件96只要是能使工作夾台42與攝像組件92相對地水平移動的構成即可，也可使工作夾台42相對於攝像組件92在晶圓 W之徑向方向上移動。
又，在上述之本實施形態中，晶圓檢查裝置91雖然是做成搭載於磨削研磨裝置1內的構成，但並不受限於此構成。晶圓檢查裝置91也可以作為用於拍攝晶圓W的加工面以進行檢查的專用裝置而被構成。
又，在上述之本實施形態中，雖然針對使第1、第2影像製作部93、94在預定區域內將1個像素作為特徵點來進行提取的構成加以說明，但也可以在預定區域內將複數個像素作為特徵點來進行提取。
產業上之可利用性
如以上所說明的，本發明具有可以在短時間內高精度地檢查晶圓的加工面之研磨不良的效果，特別是以全自動的方式實施磨削加工及研磨加工之全自動型的磨削研磨裝置、對於在此磨削研磨裝置上所實施之晶圓檢查方法是有用的。
W:晶圓
S1:磨削痕跡
S2:刮痕
P1、P2、P3、P4:特徵點

Claims (1)

  1. 一種晶圓檢查裝置，是檢查已磨削及研磨過之晶圓的加工面的晶圓檢查裝置，其包含有：保持晶圓的工作夾台；攝像組件，拍攝該工作夾台所保持之晶圓的該加工面的整個面；第1影像製作部，以預定之區域劃分該攝像組件所拍攝到的攝像資料，並僅使用按各該預定區域內所提取出之像素值較周邊像素高的像素作為特徵點，來製作該加工面的整個面的第1影像；第2影像製作部，僅使用按各該預定區域內所提取之像素值較周邊像素低的像素作為特徵點，來製作該加工面之整個面的第2影像；以及選擇部，因應檢查對象來選擇該第1影像製作部與該第2影像製作部，其中該攝像組件是由在晶圓的半徑方向上具有預定長度之直線狀攝像範圍的線感測器所構成，且前述晶圓檢查裝置還具備：旋轉組件，將該工作夾台與該攝像組件以晶圓中心為軸相對地旋轉；以及水平移動組件，將該工作夾台與該攝像組件在晶圓的徑向方向上相對地移動，每一次以該旋轉組件進行旋轉並讓該攝像組件拍 攝360度時，會以該水平移動組件使該攝像組件於晶圓的徑向方向上移動該攝像範圍的長度量，並使用拍攝了該加工面的整個面之攝像資料來檢查晶圓之該加工面。
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