(57)【要約】【課題】  簡単な方法でウエーハの割れを検出可能なウエーハの割れ検出方法及び割れ検出装置を提供することである。【解決手段】  ウエーハの割れを検出するウエーハの割れ検出方法であって、ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体とを備えたウエーハ保持手段を準備するウエーハ保持手段準備ステップと、該ウエーハ保持手段の該保持面でウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、該保持手段でウエーハを保持しながら該発光体を発光させる発光ステップと、該発光ステップを実施中に、該ウエーハ保持手段に保持されたウエーハに対面して配設された撮像手段で該ウエーハを撮像する撮像ステップと、該撮像ステップで得られた撮像画像から、該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出する割れ目検出ステップと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハの割れを検出するウエーハの割れ検出方法であって、
ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体とを備えたウエーハ保持手段を準備するウエーハ保持手段準備ステップと、
該ウエーハ保持手段の該保持面でウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、
該保持手段でウエーハを保持しながら該発光体を発光させる発光ステップと、
該発光ステップを実施中に、該ウエーハ保持手段に保持されたウエーハに対面して配設された撮像手段で該ウエーハを撮像する撮像ステップと、
該撮像ステップで得られた撮像画像から、該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出する割れ目検出ステップと、
を備えたことを特徴とするウエーハの割れ検出方法。
【請求項２】
前記ウエーハは片面に保護テープが貼着されている請求項１記載のウエーハの割れ検出方法。
【請求項３】
ウエーハの割れ検出装置であって、
ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体と、を有するウエーハ保持手段と、
該ウエーハ保持手段の該保持面と対面し、該発光体が発光した状態で該保持面に保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、
該撮像手段で撮像した撮像画像を解析する画像解析手段と、を備え、
該画像解析手段は、該撮像画像から該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出することを特徴とするウエーハの割れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの割れを検出する割れ検出方法及び割れ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが格子状に形成された分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
【０００３】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールが回転可能に装着された研削手段とを備えていて、ウエーハを高精度に所望の厚みに研削できる。
【０００４】
しかし、ウエーハを研削している際、又はウエーハを乾式或いは湿式で研磨している際に、研削砥石、研磨布に目詰まりが生じたり、研削砥石を構成する砥粒を含む塊が研削砥石から脱落したり、或いは研削水、研磨液の掛かり具合が変化したりするのに起因して、ウエーハに予測しえない負荷がかかり、肉眼では確認できない微細な割れがウエーハの内部又は外部に生じるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ウエーハに微細な割れが発生すると、ウエーハをダイシングテープに貼着して環状フレームで支持する際にウエーハが完全に割れて作業の効率を低下させたり、ダイシングテープを介して環状フレームで支持されたウエーハをダイシングしている際にウエーハが割れ、その結果分割予定ラインにずれが生じて不良デバイスを多量に発生させたりするという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な方法でウエーハの割れを検出可能なウエーハの割れ検出方法及び割れ検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明によると、ウエーハの割れを検出するウエーハの割れ検出方法であって、ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体とを備えたウエーハ保持手段を準備するウエーハ保持手段準備ステップと、該ウエーハ保持手段の該保持面でウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、該保持手段でウエーハを保持しながら該発光体を発光させる発光ステップと、該発光ステップを実施中に、該ウエーハ保持手段に保持されたウエーハに対面して配設された撮像手段で該ウエーハを撮像する撮像ステップと、該撮像ステップで得られた撮像画像から、該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出する割れ目検出ステップと、を備えたことを特徴とするウエーハの割れ検出方法が提供される。
【０００９】
請求項３記載の発明によると、ウエーハの割れ検出装置であって、ウエーハの全面を保持する透明又は半透明な保持部材と、該保持部材の保持面と反対側に配設された発光体と、を有するウエーハ保持手段と、該ウエーハ保持手段の該保持面と対面し、該発光体が発光した状態で該保持面に保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した撮像画像を解析する画像解析手段と、を備え、該画像解析手段は、該撮像画像から該ウエーハが位置する領域中で該発光体からの光が漏れる箇所を該ウエーハの割れ目として検出することを特徴とするウエーハの割れ検出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ウエーハの割れ目から光が漏れることを利用して、下側に発光体が配設されたウエーハ保持手段で保持したウエーハを撮像手段で撮像し、撮像画像の漏れ光を検出することで、容易に自動的にウエーハの割れを検出することができる。
【００１１】
これによって、自動的に割れたウエーハをより分けることが可能となるため、例えば研削後に割れの確認のために作業者を充てる必要がなくなり、次工程へ割れたウエーハが送られることもなくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の割れ検出装置を備えた研削装置の斜視図である。
【図２】本発明実施形態に係るウエーハの割れ検出装置の斜視図である。
【図３】ウエーハの割れ検出装置の一部断面側面図である。
【図４】撮像画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係るウエーハの割れ検出装置を具備した研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に延びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。
【００１４】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。
【００１５】
研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモーター２２と、スピンドルの先端に固定された複数の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。
【００１６】
研削ユニット１０は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモーター１６とから構成される研削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモーター１６を駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００１７】
ベース４の中間部分にはチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３２はチャックテーブル機構２８をカバーする蛇腹である。
【００１８】
チャックテーブル機構２８は回転駆動されるチャックテーブル３０を備えている。チャックテーブル３０は、枠体３０ａと、枠体３０ａの上面とその保持面が面一に形成されたポーラスセラミックス等の吸引保持部３０ｂとから構成される。
【００１９】
チャックテーブル３０に隣接して、第１厚み測定器３４と第２厚み測定器３６が配設されている。第１厚み測定器３４の測定針はチャックテーブル３０の枠体３０ａの上面に接触して枠体３０ａの高さを検出する。第２厚み測定器３６の測定針はチャックテーブル３０に吸引保持されたウエーハの表面に接触してウエーハの表面の高さを検出する。
【００２０】
第２厚み測定器３６で検出したウエーハの表面の高さから第１厚み測定器３４で検出したチャックテーブル３０の高さを減算することにより、ウエーハの厚みを算出することができる。
【００２１】
ベース４の前側部分には、加工前ウエーハ収容カセット３８と、加工済みウエーハ収容カセット４０と、割れウエーハ収容カセット４２が配設されている。ベース４の前側部分には更に、ウエーハ搬送ロボット４４と、複数の位置決めピン４８を有する位置決め機構４６と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）５０と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）５２と、スピンナ洗浄ユニット５４が配設されている。
【００２２】
スピンナ洗浄ユニット５４はウエーハの割れ検出装置を兼用しており、ウエーハ保持手段として作用する回転可能な保持テーブル５６を有している。５８は研削装置２の外装カバーであり、この外装カバー５８には保持テーブル５６に保持されたウエーハを撮像する撮像ユニット（撮像手段）６０が取り付けられている。
【００２３】
以下、本実施形態の研削装置の作用について説明する。加工前ウエーハ収容カセット３８中に収容された加工前のウエーハ１１（図３参照）は、ウエーハ搬送ロボット４４によりカセット３８中から取り出されて、位置決め機構４６により中心位置決めが実施される。
【００２４】
次いで、ウエーハ搬入機構５０の旋回動作により、ウエーハ搬入・搬出位置に位置付けられたチャックテーブル３０にウエーハ１１が搬入され、チャックテーブル３０によりウエーハ１１が吸引保持され、チャックテーブル３０がＹ軸方向に移動されて研削位置に位置付けられる。
【００２５】
研削位置に位置付けられたチャックテーブル３０を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、サーボモーター２２を駆動して研削ホイール２４を例えば６０００ｒｐｍで回転するとともに、研削ユニット送り機構１８のパルスモーター１６を駆動して研削ユニット１５を所定の送り速度で下降させる。
【００２６】
第２厚み測定器３６でウエーハ１１の高さを検出しながら、研削ホイール２４の研削砥石２６をチャックテーブル３０に保持されたウエーハ１１に所定の加重で押圧することにより、ウエーハ１１を所望の厚みに研削する。
【００２７】
研削終了後、チャックテーブル３０をウエーハ搬入・搬出位置に戻した後、ウエーハ搬出機構５２の旋回動作により研削済みのウエーハ１１をスピンナ洗浄ユニット兼ウエーハの割れ検出装置５４の保持テーブル５６上に搬送し、保持テーブル５６で研削済みのウエーハ１１を吸引保持する。洗浄水を供給しながら保持テーブル５６を回転させてウエーハ１１を洗浄した後、洗浄水の供給を絶ってウエーハ１１をスピン乾燥する。
【００２８】
スピン乾燥後、撮像ユニット６０で保持テーブル５６に保持されたウエーハ１１を撮像し、図２乃至図４を参照して詳細に説明するウエーハの割れ検出装置５４によりウエーハに割れがあるか否かを検出する。
【００２９】
割れが発生してないと検出された研削済みのウエーハは、ウエーハ搬送ロボット４４により加工済みウエーハ収容カセット４０に収容され、割れが検出されたウエーハはウエーハ搬送ロボット４４により割れウエーハ収容カセット４２に収容される。
【００３０】
以下、図２乃至図４を参照して、ウエーハの割れ検出装置５４について詳細に説明する。ウエーハの割れ検出装置５４の保持テーブル５６は、図３に最もよく示されるように、基台６２に形成された円形凹部６３中に例えばＬＥＤ等からなる複数の発光体６４が配設されている。
【００３１】
円形凹部６３の上に形成された嵌合部６５には、石英等の透明体からなる保持部材６６が嵌合されている。保持部材６６には複数の貫通穴６８が形成されており、これらの貫通穴６８は吸引路７０を介して図示しない吸引源に接続されている。
【００３２】
ウエーハ１１はその表面に保護テープＴが貼着されており、この状態でウエーハ１１の裏面の研削が実施される。スピンナ洗浄ユニット兼ウエーハの割れ検出装置５４の保持テーブル５６で保護テープＴを介して研削済みのウエーハ１１を吸引保持した後、ウエーハ１１の洗浄及びスピン乾燥が実施される。
【００３３】
スピン乾燥後、発光体６４を点灯して撮像ユニット６０でウエーハ１１を撮像する。撮像ユニット６０は画像解析手段７２に接続されており、画像解析手段７２は図４に示すモニタ７４に接続されている。
【００３４】
保護テープＴは半透明な素材から形成されているため、発光体６４からの光は透明な保持部材６６及び保護テープＴを透過してウエーハ１１に入射する。ウエーハ１１はシリコンやテープ側に膜が付けられた光デバイスウエーハ等の不透明部材から形成されているため、発光体６４からの光はウエーハ１１を透過することはなく、撮像ユニット６０で撮像したウエーハ１１の撮像画像は、画像解析手段７２で解析すると、ウエーハが位置する領域はその全体が黒く表示される。
【００３５】
しかし、研削後のウエーハ１１に割れ目１３が存在すると、この割れ１３から漏れ光１５が出射するため、図４のモニタ７４に表示された撮像画像では、割れ目１３に対応した漏れ光１５が白く表示される。よって、漏れ光１５を検出することにより、研削後のウエーハ１１に割れがあると検出できる。
【００３６】
上述した実施形態では、本発明の割れ検出装置を、研削装置２のスピンナ洗浄ユニット部分に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、割れ検出装置単体としても利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
２    研削装置
１０    研削ユニット
１１    ウエーハ
１３    割れ目
１５    漏れ光
２４    研削ホイール
３０    チャックテーブル
３８    加工前ウエーハ収容カセット
４０    加工済みウエーハ収容カセット
４２    割れウエーハ収容カセット
５４    洗浄ユニット兼割れ検出装置
５６    保持テーブル
６０    撮像ユニット
６４    発光体
６６    透明保持部材
Ｔ    保護テープ
７２    画像解析手段
７４    モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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