(57)【要約】【課題】製造工程の早期段階におけるウエーハであっても、ワレにつながる欠陥を有する不良ウエーハを検出することを可能とするワレ検査装置を提供する。【解決手段】ウエーハのワレ検査装置であって、少なくとも、前記ウエーハの片面を保持する保持手段と、前記ウエーハの少なくとも一方の面に応力を加えるための応力手段を具備し、前記保持手段および／または前記応力手段を保持されたウエーハ面の垂直方向に可動として、前記保持手段に保持されたウエーハに前記応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定するウエーハのワレ検査装置。【選択図】図２
2006332536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハのワレ検査装置であって、少なくとも、前記ウエーハの片面を保持する保持手段と、前記ウエーハの少なくとも一方の面に応力を加えるための応力手段を具備し、前記保持手段および／または前記応力手段を保持されたウエーハ面の垂直方向に可動として、前記保持手段に保持されたウエーハに前記応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定するものであることを特徴とするウエーハのワレ検査装置。
【請求項２】
前記保持手段が固定されており、前記応力手段が、前記保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、前記保持手段に保持されたウエーハの面と反対側の面を押し圧して応力を加える押圧手段であることを特徴とする請求項１に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項３】
前記保持手段が前記ウエーハ面の中央部を保持するものであり、前記押圧手段が前記ウエーハ面の周辺部を押し圧するものであることを特徴とする請求項２に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項４】
前記保持手段が前記ウエーハ面の周辺部を保持するものであり、前記押圧手段がウエーハ面の中央部を押し圧するものであることを特徴とする請求項２に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項５】
前記保持手段が、該保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、固定された前記応力手段に、前記保持手段に保持されたウエーハの保持面と反対側の面を押し圧するものであることを特徴とする請求項１に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項６】
前記保持手段が固定されており、前記応力手段が、前記保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、前記保持手段に保持されたウエーハの保持面と同じ面に当接して応力を加えるものであることを特徴とする請求項１に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項７】
前記保持手段が、該保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、固定された前記応力手段に、前記保持手段に保持されたウエーハの面と同じ面を当接して応力を加えるものであることを特徴とする請求項１に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項８】
ウエーハを収容するカセットを保持するステージ、検査のためカセットからウエーハを出し入れしてウエーハを搬送する搬送ロボットを具備するものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項９】
割れたウエーハのスロット位置を記録およびモニター画面に表示印刷するシステムを具備するものであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項１０】
前記保持手段を自動的に清掃する清掃手段を具備するものであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項１１】
前記清掃手段がブラシであることを特徴とする請求項１０に記載のウエーハのワレ検査装置。
【請求項１２】
ウエーハのワレ検査方法であって、保持手段によりウエーハの片面を保持し、前記保持手段に保持されたウエーハの少なくとも一方の面に応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定することを特徴とするウエーハのワレ検査方法。
【請求項１３】
少なくとも、インゴットブロックからウエーハをスライスするスライス工程と、該スライスされたウエーハの外周部を面取りする面取り工程と、該面取りされたウエーハを平坦化する平坦化工程と、該平坦化されたウエーハの加工歪を除去するためのエッチング工程と、該エッチングされたウエーハの両面または片面を研磨する研磨工程を有するウエーハの製造方法において、保持手段により前記ウエーハの片面を保持し、前記保持手段に保持されたウエーハの少なくとも一方の面に応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定して、ワレが発生したウエーハを除去するワレ検査工程を、少なくとも、前記研磨工程より前の工程で行うことを特徴とするウエーハの製造方法。
【請求項１４】
前記ワレ検査工程を、前記スライス工程と前記面取り工程の間で行うことを特徴とする請求項１３に記載のウエーハの製造方法。
【請求項１５】
前記ワレ検査工程を、前記平坦化工程と前記エッチング工程の間で行うことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のウエーハの製造方法。
【請求項１６】
前記ワレ検査工程を、前記エッチング工程と前記研磨工程の間で行うことを特徴とする請求項１３ないし請求項１５のいずれか一項に記載のウエーハの製造方法。
【請求項１７】
前記平坦化工程を、砥石を用いた研削工程および／または遊離砥粒を用いたラップ工程とすることを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載のウエーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板状のウエーハに対してワレを検査する装置及び方法に関し、また、例えばこの方法を用いたシリコンウエーハなどの半導体ウエーハを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスに用いられるシリコンウエーハは、主に引上げ法（チョクラルスキー法、ＣＺ法）で育成され、その後鏡面状の薄板（ウエーハ）に加工される。ウエーハ加工は主に、引上げ法によって育成されたインゴットブロックからウエーハをスライスするスライス工程と該スライスされたウエーハの外周部を面取りする面取り工程と、該面取りされたウエーハを平坦化する平坦化工程と、該平坦化されたウエーハの加工歪を除去する為のエッチング工程と、該エッチングされたウエーハの両面、または片面を研磨する研磨工程からなる。更に熱処理工程、洗浄工程などを有する。
【０００３】
上記のような、シリコンウエーハなどの半導体ウエーハを製造する工程において、ウエーハにダメージやキズ、また外周部に欠けやチップ等と呼ばれる不良を有するウエーハが工程に流れた場合、加工途中でウエーハが割れる場合がある。
【０００４】
このようなウエーハが製造工程に流れ、割れた場合、生産性および歩留りを著しく低下させる。つまり、例えばウエーハ加工の最終段階である研磨工程や熱処理工程においてウエーハが割れた場合、装置を停止させ、割れたウエーハを除去し、更には品質を確認するなど特に手間がかかり、稼働率を著しく低下させる。また、この割れたウエーハにそれまで施してきた工程も無駄になり、コストの上昇につながる。さらに、同時に加工していたウエーハにも影響して、他のウエーハまで不良となり、歩留りを低下させることがある。
【０００５】
このように、製造途中でウエーハが割れた場合、その影響は大きい。したがって、例えばワレにつながるような不良を有するウエーハを、製造工程のできるだけ早い段階において除去する必要がある。
【０００６】
上記したように、ウエーハの製造工程の途中で問題となるウエーハの欠陥には、加工中のワレにつながるダメージやキズ、また外周部の欠けやチップ等がある。
一般的に、このような欠陥は大変検出しづらいものである。ウエーハ面粗さが粗いスライス工程直後のウエーハや、ラップ工程や平面研削工程等の平坦化工程直後のウエーハでは検出しにくい。
エッチング工程後のウエーハでは表面粗さが改善されて、また、エッチングにより欠陥が顕在化されることもあり、このような欠陥の検出作業はエッチング工程後に行われることが多い。
【０００７】
ウエーハ表面の欠陥を評価するには、ＣＣＤカメラやレーザー等を用いた自動検査装置などが存在するが、これらは主にウエーハを鏡面研磨した後に用いられている。これはエッチング工程以前のウエーハでは表面粗さによる感度のばらつき等があり、欠陥と粗さによるものとの区別ができないなどの問題があり、正確に評価できないためである。
【０００８】
このような状況であるため、エッチング後の評価では、主に人による目視の検査が行われている。しかし、このような人による確認では見逃し等も多く、また、その際に人によるハンドリングを行うため、ウエーハに新たな不良、例えばキズをつけてしまう可能性がある。
【０００９】
ここで、例えば、特許文献１に、ウエーハに目に見えない欠陥が潜在していても、鋼球を使ってウエーハに外部から衝撃を与えることにより、潜在化している欠陥を顕在化して不良品を判別する方法が開示されている。しかし、この方法ではウエーハに新たなキズが発生してしまう可能性があり、その後検査したウエーハを製品とし難いという問題がある。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−２９３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ワレにつながる欠陥を有する不良ウエーハを製造工程の早期段階で検出し、特にウエーハ製造工程の最終段階である研磨工程以降へ流さないようにすることを可能とするワレ検査装置およびワレ検査方法ならびにウエーハの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、ウエーハのワレ検査装置であって、少なくとも、前記ウエーハの片面を保持する保持手段と、前記ウエーハの少なくとも一方の面に応力を加えるための応力手段を具備し、前記保持手段および／または前記応力手段を保持されたウエーハ面の垂直方向に可動として、前記保持手段に保持されたウエーハに前記応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定するものであることを特徴とするウエーハのワレ検査装置を提供する（請求項１）。
【００１３】
このようなワレ検査装置であれば、上記のような、ワレにつながるダメージやキズ等の欠陥を有するウエーハを検査にかけた場合、欠陥が顕在化していなくとも、また、ウエーハの状態・種類（スライス後のウエーハ、ラップ後のウエーハ、エッチング後のウエーハ等）に影響されることなく、確実にウエーハがワレるか否かを直接検査することができる。ワレにつながる欠陥を有するウエーハを本発明の検査装置で割って除去することにより、無駄に後の工程を施すことをなくし、それによってコストを低減することができる。また、同時に製造している他の良質のウエーハに影響を与えることをなくすことができる。そのため、生産性や歩留りを向上することが可能である。さらに、本発明の装置であれば、光学式（含む視覚式）等のように、ワレが生じるウエーハを見落とすようなこともない。
なお、所定の応力とは、保持するウエーハの状態によって変更すればよく、ウエーハの厚さなどから適宜設定することができる。
【００１４】
このとき、前記保持手段が固定されており、前記応力手段が、前記保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、前記保持手段に保持されたウエーハの面と反対側の面を押し圧して応力を加える押圧手段であることが望ましい（請求項２）。
【００１５】
このように、前記保持手段が固定されており、前記応力手段が、保持手段に保持されたウエーハ面に垂直な方向に可動であり、保持面と反対側の面を押圧して応力を加える押圧手段であれば、ワレにつながる欠陥を有するウエーハを確実に割ることができる。
【００１６】
上記装置の具体的な例としては、前記保持手段が前記ウエーハ面の中央部を保持するものであり、前記押圧手段が前記ウエーハ面の周辺部を押し圧するもの（請求項３）や、前記保持手段が前記ウエーハ面の周辺部を保持するものであり、前記押圧手段がウエーハ面の中央部を押し圧するもの（請求項４）が挙げられる。
【００１７】
また、前記保持手段が、該保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、固定された前記応力手段に、前記保持手段に保持されたウエーハの保持面と反対側の面を押し圧するものであっても良い（請求項５）。
【００１８】
このように、保持手段を保持したウエーハ面に垂直な方向に可動とし、応力手段を固定して、保持手段に保持されたウエーハの保持面と反対側の面を応力手段に押圧して応力を加えるものであっても良く、ワレにつながる欠陥を有するウエーハを確実に割ることが可能である。
【００１９】
また、前記保持手段が固定されており、前記応力手段が、前記保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、前記保持手段に保持されたウエーハの保持面と同じ面に当接して応力を加えるものとすることが出来る（請求項６）。
【００２０】
このように、保持手段と応力手段が同じ面に作用する場合であっても、上記のように保持手段を固定し、応力手段を可動として、保持されたウエーハの保持面に応力手段を当接して応力を加えることができ、ワレにつながる欠陥を有するウエーハを確実に割ることができる。この場合、ウエーハにワレが発生した場合に、割れたウエーハを取り除き易いという利点がある。
【００２１】
そして、前記保持手段が、該保持手段に保持されたウエーハの面の垂直方向に可動であって、固定された前記応力手段に、前記保持手段に保持されたウエーハの面と同じ面を当接して応力を加えるものであっても良い（請求項７）。
【００２２】
このように、保持手段を可動とし、固定された応力手段に保持手段に保持されたウエーハの保持面を当接して応力を加えることができ、ワレにつながる欠陥を有するウエーハを確実に割ることが可能である。
【００２３】
さらに、ウエーハを収容するカセットを保持するステージ、検査のためカセットからウエーハを出し入れしてウエーハを搬送する搬送ロボットを具備するものであるのが望ましい（請求項８）。
また、さらに、割れたウエーハのスロット位置を記録およびモニター画面に表示印刷するシステムを具備するものであるのが望ましい（請求項９）。
【００２４】
このように、ウエーハを収容するカセットを保持するステージ、ワレ検査のためカセットからウエーハを出し入れしてウエーハを搬送する搬送ロボットを具備する装置であれば、ウエーハを保持手段にセットする時に、人によるハンドリングを無くすことができ、このため、ハンドリングによる新たなキズ等の発生を防ぐことが可能である。
また、ワレ検査により割れたウエーハのスロット位置を記録およびモニター画面に表示印刷するシステムを具備する装置であれば、人が介在することなく、自動的に判定作業を行うことができる装置となる。
【００２５】
また、前記保持手段を自動的に清掃する清掃手段を具備するものであるのが望ましい（請求項１０）。
このとき、前記清掃手段がブラシであると良い（請求項１１）。
【００２６】
本発明の装置はワレ検査装置であり、不良ウエーハを検査した時にはウエーハが割れ、保持手段に割れたウエーハが残る場合がある。このような場合、保持手段を自動的に清掃する清掃手段を具備するものであれば、割れたウエーハをすぐに除去することができる。
この清掃手段はブラシにすると簡便であり、コストをかけずに済ませることができる。
【００２７】
また、本発明は、ウエーハのワレ検査方法であって、保持手段によりウエーハの片面を保持し、前記保持手段に保持されたウエーハの少なくとも一方の面に応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定することを特徴とするウエーハのワレ検査方法を提供する（請求項１２）。
【００２８】
このように、保持手段によりウエーハの片面を保持し、該ウエーハの少なくとも一方の面に応力手段で所定の応力を加え、ウエーハにワレが発生するか否かを判定するワレ検査方法であれば、ウエーハの面状態（特に面粗さ）等に影響されることなく、ウエーハがワレるか否かを直接検査することができ、ワレにつながる欠陥を有するウエーハを実際に割って、不良ウエーハを検出することができ、上記欠陥のない良質なウエーハと分けることができる。
【００２９】
また、本発明は、少なくとも、インゴットブロックからウエーハをスライスするスライス工程と、該スライスされたウエーハの外周部を面取りする面取り工程と、該面取りされたウエーハを平坦化する平坦化工程と、該平坦化されたウエーハの加工歪を除去するためのエッチング工程と、該エッチングされたウエーハの両面または片面を研磨する研磨工程を有するウエーハの製造方法において、保持手段により前記ウエーハの片面を保持し、前記保持手段に保持されたウエーハの少なくとも一方の面に応力手段で所定の応力を加え、前記ウエーハにワレが発生するか否かを判定して、ワレが発生したウエーハを除去するワレ検査工程を、少なくとも、前記研磨工程より前の工程で行うことを特徴とするウエーハの製造方法を提供する（請求項１３）。
【００３０】
このように、上記のような、少なくとも、スライス工程、面取り工程、平坦化工程、エッチング工程、研磨工程を有するウエーハの製造方法において、保持手段によりウエーハの片面を保持し、該ウエーハの少なくとも一方の面に応力手段で所定の応力を加えて、ワレの発生の有無を判定し、ワレが発生したウエーハを除去する検査工程を、少なくとも、研磨工程より前の工程で行えば、ウエーハの面粗さ等の面状態に影響されることなく、研磨工程よりも前にワレにつながる欠陥を有するウエーハのみを割って、製造工程から除去することができる。研磨工程前に不良ウエーハを除去することで、無駄に研磨することを避け、コストを低減し、良質なウエーハのみに研磨工程を施すことから、生産性、歩留りを向上することが可能である。
【００３１】
このとき、前記ワレ検査工程を、前記スライス工程と前記面取り工程の間で行うのが望ましい（請求項１４）
このように、ワレ検査工程をスライス工程と面取り工程の間で行えば、製造工程の初期段階で不良ウエーハを除去することができて、不良ウエーハに余計な工数をかけずに済み、良品のみ加工することができ、コストを大幅に低減することができる。特に面取り工程で発生するワレを防止することができる。
【００３２】
また、前記ワレ検査工程を、前記平坦化工程と前記エッチング工程の間で行っても良い（請求項１５）。
このように、ワレ検査工程を平坦化工程とエッチング工程の間で行えば、平坦化工程では特にワレにつながるようなダメージやキズが入ることがあるため、この段階で割れやすいウエーハを検査して割り、製造工程から除去することにより、歩留りを向上することができる。
【００３３】
また、前記ワレ検査工程を、前記エッチング工程と前記研磨工程の間で行っても良い（請求項１６）。
このように、ワレ検査工程を、エッチング工程と研磨工程の間で行えば、従来目視により行っていたワレ検出作業をなくすことができる。上記したように、従来の目視による方法ではワレの見逃しや人によるハンドリングにより新たな不良をウエーハに発生させてしまう可能性があったが、本発明では確実に不良ウエーハを割ることができ、不良ウエーハを製造工程から除去することが可能である。そのため、コストを低減し、生産性、歩留りを向上させることができる。そして、研磨工程で発生するワレを確実に防止することができる。
【００３４】
また、前記平坦化工程を、砥石を用いた研削工程および／または遊離砥粒を用いたラップ工程としても良い（請求項１７）。
砥石を用いた研削工程および／または遊離砥粒を用いたラップ工程は、ウエーハの製造において一般によく使われる方法であり、また、ワレが発生したり、ワレにつながるキズや歪みが導入されたりする工程であるので、本発明を適用する意義が高い。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のワレ検査装置であれば、ワレにつながる欠陥が顕在化していなくとも、また、ウエーハの状態によらずに、その欠陥を有するウエーハを確実に検出することができ、そのため、この不良ウエーハを製造工程から除去することができる。したがって、不良ウエーハに対する無駄な工数をなくし、コストを低減するとともに、後の工程でワレが発生して他のウエーハへ影響を与えることもないので、生産性、歩留りを向上することができるとともに、装置の稼働率も向上させることができる。
また、本発明のワレ検査方法であれば、ウエーハの面状態等に影響されずに、不良ウエーハを確実に判別することができる。このため、良質のウエーハのみを後の製造工程にかけることができ、歩留りを向上することができる。
そして、本発明のウエーハの製造方法により、特に、最終段階である研磨工程前に、ワレ検査工程を行い、不良ウエーハを割って製造工程から除去することによって、その不良ウエーハに新たに無駄な工程を施すことを省き、良質のウエーハのみを研磨工程等の後の工程に送り、製造することができるため、コストの低減、生産性・歩留りの向上につなげることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ウエーハにワレにつながるダメージやキズ等が存在すると、製造工程で加工中にウエーハにワレが発生する場合がある。ワレが発生すると、その不良ウエーハに施してきた工程が無駄になり、また、そのウエーハを回収するために装置を停止したり、さらには同時に加工していた他の問題のないウエーハをも傷付けて不良ウエーハとする場合がある。そのためコストが上昇し、生産性や歩留りが低下することになる。
【００３７】
したがって、この不良ウエーハを検出して製造工程から除去することは重要であり、従来では例えばエッチング工程後に目視による検査が行われていたが、見逃しや人によるハンドリングによってウエーハに新たなキズが発生するという問題があった。そもそも、人による目視の判定では、ワレが発生するか否かの判別が出来ないことが多い。
【００３８】
そこで、本発明者らは、少なくとも、ウエーハの片面を保持する保持手段と、前記ウエーハの少なくとも一方の面に応力を加えるための応力手段を具備し、保持手段および／または応力手段をウエーハの保持面の垂直方向に可動として、前記ウエーハに所定の応力を加え、ワレが発生するか否かを直接判定するワレ検査装置を発明した。
【００３９】
このようなワレ検査装置であれば、ウエーハの面状態にかかわりなく、不良ウエーハのみ検査でワレを発生させて確実に判別することが出来、製造工程から除去することによって、以降、無駄に工程を施すことがないためコストを下げることができ、良質なウエーハにのみ後の工程を施すことが可能であり、生産性や歩留りを向上することができることを見出し、本発明を完成させた。
【００４０】
以下では、本発明の実施の形態について図を用いて説明をする。
ここで、図１は本発明のワレ検査装置の構成の一例を示す概略図であり、図２から図６は、それぞれワレ検査装置の本体部分の例である。
図１のように、本例の場合では、本発明のワレ検査装置１は、ワレ検査装置本体２を有し、搬送ロボット３、カセットステージ４、割れたウエーハのスロット位置を記録およびモニター画面に表示印刷するシステムを兼ねる、装置の制御用コンピュータ５が配置されている。また、ワレ検査装置本体２には清掃手段６が配置されている。
そして、図２から図６に例示するように、ワレ検査装置本体２は、少なくとも、保持手段７、応力手段８から構成されており、本例では、さらにワレウェーハ回収容器９やウエーハＷの表面を観察するためのＣＣＤカメラ１０を有している。
【００４１】
ワレ検査装置１（ワレ検査装置本体２）の基本的な構成は、上記したように、少なくともウエーハＷの片面を保持する保持手段７と、少なくとも一方の面に応力を加えるための応力手段８を有している。そして、保持手段７および／または応力手段８は保持されたウエーハ面の垂直方向に可動であって、保持手段７に保持されたウエーハＷに応力手段８で所定の応力を加えることによって、ウエーハＷにワレが発生するか否かを判定する装置である。
【００４２】
この本発明のワレ検査装置１を用いることで、ワレ発生につながる欠陥を有する不良ウエーハを確実に判別することができ、良質なウエーハと不良ウエーハとを分けることが可能である。
ウエーハＷに一定時間、一定の応力をかけると、問題のない良質の（ワレの原因となる欠陥のない）ウエーハは、特に何の影響もなく多少の変形をする程度で、その後もとの状態に戻る。一方、問題のある不良ウエーハ、例えば面内に小さなひび割れが生じているようなウエーハでは、一定の応力を加えると（または加えている途中で）ワレが発生する。
【００４３】
このような装置を用いて、後の工程で割れる可能性のある不良ウエーハ、特にスライスやラップ、さらにはエッチング後のウエーハであって、見かけ上欠陥のない（見えづらい）ウエーハでも容易に除去することができる。
したがって、不良ウエーハに無駄に後の工程を施すことがなく、コストを抑えることができ、また、他の良好なウエーハへ影響を与えることもなく、生産性、歩留りを高めることができる。
【００４４】
次に、ワレ検査装置本体２について、より具体的に様々な形態の例を挙げて説明をする。
ワレ検査装置本体２の一つの例として、まず、保持手段７は固定されて、一方応力手段（押圧手段）８は保持されたウエーハ面に垂直な方向に可動となっており、保持手段７の保持するウエーハ面と反対側の面を応力手段８が押圧する構造が挙げられる。
【００４５】
図２はその構造の一例であり、保持手段７はウエーハＷの中央部を保持しており、その保持面と反対側の面の周辺部を椀状の応力手段８が上方より下方にウエーハを押圧する構造となっている。
一方図３は、保持手段７が固定されて応力手段８が可動であり、ウエーハＷの保持面と応力手段の押圧する面が反対側であることにおいては図２と同じであるが、保持手段７がウエーハ面の周辺部を保持しており、応力手段８がウエーハ面の中央部を押圧する構造の例である。
【００４６】
また、図４のように、応力手段８が固定されており、保持手段７が可動であって、保持手段７がウエーハＷを保持した状態で、ウエーハＷの保持面と反対側の面を応力手段８に押し圧する構造も挙げられる。
【００４７】
上記図２から図４は、それぞれ保持手段７が保持するウエーハ面と応力手段８の作用する面が反対側となっている構造のワレ検査装置本体２の例であるが、上記二つの面が同一の場合、すなわち、同じ一つの面に保持手段７と応力手段８が作用している構造であっても良い。
【００４８】
例えば、図５に示すように、中央の保持手段７が固定であり、両端の応力手段８が可動であって、保持手段７と応力手段８を共にウエーハＷの同じ一方の面に当接して、ウエーハ面を応力手段８で例えば引張ることにより応力を加える（保持手段７と応力手段８で違う方向の応力をウエーハＷに加える）構造とすることもできる。
【００４９】
また、別の構造として、図６のように、応力手段８が固定され、保持手段７が可動であって、ウエーハＷを保持したまま保持手段７を動かしてウエーハＷの保持面を応力手段８に当接して応力を加える場合も挙げられる。
図２から図６に示されているどのパターンにおいても、効率良く確実に不良ウエーハのみを割ることができる。
【００５０】
これらのウエーハＷへの応力の加え方として、他にも様々なパターンが考えられる。例えば、保持手段や応力手段に回転機構を付加し、ウエーハにひねりを加えるようなかけ方でもよい。保持手段７、応力手段８とウエーハＷの接触部の数や範囲等も調整し、検査する工程、または加える応力の大きさにより適宜設計すれば良い。
また、ウエーハＷに加える応力についても、検査する工程時により変更すればよく、例えばウエーハＷの厚さによって適宜設定する。
【００５１】
次に、ワレ検査装置１内の各部について説明をする。
まず、ワレ検査装置本体２内部の保持手段７としては、例えば、図２等ではセラミック製のチャックを用い、真空吸着方式によりウエーハＷを保持するものが考えられる。また、場合によっては、図３のように段状のものとしても良い。
応力手段８については、例えば保持手段７と同様、図５に示すように真空吸着方式のものを採用したり、図３のようにゴムやシリコーン等の樹脂でできた弾性体の端子であっても良い。
保持手段７も応力手段８も共に、ウエーハＷと接触する部分にウエーハＷに傷をつけないような材質を用いたり、不織布を貼付する等の工夫を施すと良い。
また、各手段を可動させる方法としては、例えばエアー、または油圧式のシリンダーによるものが挙げられる。さらに、荷重計等を具備し、ウエーハＷに一定の応力を加えられるようにする。
そして、ウエーハＷにワレが発生したかどうかの判断は、例えばＣＣＤカメラ１０によりウエーハＷの表面を観察して行っても良いし、保持手段７の真空吸着等のバキュームエラーを利用しても良い。
【００５２】
また、保持手段７にウエーハＷをセットする時に、カセットステージ４に設置されたウエーハＷを収容するカセットから搬送ロボット３を利用してウエーハＷの出し入れおよび搬送を行えば、人がウエーハＷに接触することなく保持手段７にウエーハＷをセットすることができるので、人によるハンドリングのために、ウエーハＷに新たなキズがつけられることを防ぐことができる。
また、割れたウエーハＷのスロット位置を記録等するにも、人の手を介さずに作業を行えるようなシステムとすべく、ＣＣＤカメラ１０で検出したデータをコンピュータ５で画像処理してモニターに表示し、判定を自動的に行うことが出来るようにし、作業を効率的に進めることができる。
【００５３】
そして、ウエーハＷが割れた後、清掃手段６によって保持手段７を自動的に清掃するようになっている。清掃手段６は特に限定されず、例えばブラシによる異物の除去、更には純水等の洗浄液も併用し、ブラシ洗浄等で洗浄してもよい。また、エアーによって保持手段７上の異物を吹き飛ばすようにしても良い。
本例では、装置下部にワレウェーハ回収容器９を設置しており、ワレの発生したウエーハＷは保持手段７上から除去され、ワレウエーハ回収容器９に落ちるようになっている。
なお、上記の一連の作業は、制御用コンピュータ５により各部を操作できるようになっている。
【００５４】
このような本発明のワレ検査装置１を用いて、保持手段７によりウエーハＷの片面を保持し、該ウエーハＷの少なくとも一方の面に応力手段８で所定の応力を加え、ウエーハＷにワレが発生するか否かを判定するウエーハのワレ検査方法であれば、ウエーハＷの面状態等に左右されず、ワレにつながる欠陥を有するウエーハを実際に割ることができ、上記のような欠陥のないウエーハと分けることができる。
【００５５】
そして、本発明のウエーハの製造方法は、少なくとも、インゴットブロックからウエーハをスライスするスライス工程と、該スライスされたウエーハの外周部を面取りする面取り工程と、該面取りされたウエーハを平坦化する平坦化工程と、該平坦化されたウエーハの加工歪を除去するためのエッチング工程と、該エッチングされたウエーハの両面または片面を研磨する研磨工程を有するウエーハの製造方法において、上記のように、少なくとも、保持手段７と応力手段８を有するワレ検査装置１を用いてウエーハＷのワレ検査を行い、ワレが発生したウエーハＷを除去するワレ検査工程を前記研磨工程前に行う方法である。このような製造方法により、ワレにつながる不良ウエーハを確実に除去し、研磨工程にはワレにつながる欠陥の無いウエーハのみを研磨工程に送ることができる。したがって、不良ウエーハに対して無駄な工程を施さずに済み、コストを下げ、また、他のウエーハに影響を与えることもなく、生産性や歩留りを向上させることができる。
【００５６】
このワレ検査工程は、例えば、スライス工程と面取り工程の間に行って良い。このようにすれば、製造工程の特に初期段階で不良ウエーハを除去することができるので、不良ウエーハに無駄となる工程を施すことがなく、大幅にコストを削減できる。
また、平坦化工程とエッチング工程の間に行っても良い。平坦化工程では、ワレにつながるようなキズ等が入ることがあり、そのような傷ついたウエーハを割って除去することにより、生産性を向上することができる。
そして、エッチング工程と研磨工程の間で行っても良い。従来のエッチング後の目視によるワレ検査方法では、見逃してしまったり、人によるハンドリングで新たなキズをウエーハＷにつけてしまう可能性があったが、本発明では確実に不良ウエーハを判別し、製造工程から除去することができ、また、問題の無い良質のウエーハを傷つけることもなく、効率良くワレのないウエーハを製造することができる。
尚、このワレ検査工程は、必要とあらば工程間で１回のみならず、複数回行っても良い。例えば、スライス後とエッチング後の２回行っても良い。
【００５７】
また、前記平坦化工程を、砥石を用いた研削工程および／または遊離砥粒を用いたラップ工程としても良い。砥石を用いた研削工程および／または遊離砥粒を用いたラップ工程は、ウエーハの製造において一般によく使われる方法であり、本発明においても採用することができる。また、これらの工程でウエーハのワレにつながるダメージや傷を付けることも多いので、これらの工程を行う場合は、その後に本発明のワレ検査を行うのは有意義である。
【実施例】
【００５８】
以下に本発明の実施例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
ラップ工程後のウエーハについて、ワレ検査を行った。ウエーハのワレ検査装置は、図１および図２に示すような形態の装置を用いた。具体的には、直径３００ｍｍのウエーハが入ったカセットを、カセットステージにセットし、搬送ロボットにより自動的にウエーハを保持手段に供給した。供給されたウエーハの裏面（下面）の中央部を真空吸着により保持した後、保持面と反対側のウエーハ表面（上面）の周辺部に押圧手段を降下させ、一定応力を加えた。応力は１２ｋｇ/ｃｍ２で実施した。押圧手段には、ウエーハ面の周辺部を押圧できる椀状の形態のものを用いた。
【００５９】
なお、本例では、保持手段の吸着エラー及びＣＣＤカメラによりワレの有無の判断をした。具体的には上記のように応力を加えた後、保持手段の吸着エラーが出ない場合、ＣＣＤカメラでウエーハを観察し、ワレの有無を確認し、ワレが無い場合に良品ウエーハと判断し、もとのカセットにもどした。
【００６０】
一方、ＣＣＤカメラでワレが確認された場合、または保持手段の吸着エラーが出た場合、保持手段の吸着を解除して、ウエーハをウエーハ回収容器に落下させた。ＣＣＤカメラでのワレ確認および／または吸着エラーが発生したら、割れたサンプルのスロット位置を記録及びモニター画面に表示するようにした。
さらに、ブラシ洗浄により保持手段の表面を清掃した後、次の別のウエーハの検査を行った。
【００６１】
このような操作を繰り返し、ワレが発生したウエーハの除去を行った。本例では、２００枚のラップ工程後のウエーハをワレ検査装置で評価したところ、２枚のウエーハにワレが発生し、１９８枚は良品であった。
【００６２】
この良品ウエーハを後工程である、エッチング工程、両面研磨工程、片面研磨工程に流したところ、ワレは発生しなかった。
【００６３】
（実施例２）
エッチング工程後のウエーハについて、ワレ検査を行った。ワレ検査装置は、図１および図６に示すような形態の装置を用いた。具体的には、直径３００ｍｍのウエーハが入ったカセットを、カセットステージにセットし、搬送ロボットにより自動的にウエーハを保持手段に供給した。供給されたウエーハの上面の中央部を真空吸着により保持した後、保持手段を上方に移動させ、応力手段に、保持面の周辺部を当接して押圧することで一定の応力を加えた。応力は約１０ｋｇ/ｃｍ２で実施した。応力手段は、ウエーハ面の周辺部のほぼ全域を押圧できる椀状の形態のもので、中央付近が空洞となっており、この空洞部分を通して保持手段が上下することができる。
ワレ発生の判断方法は実施例１と同様の方法で行った。
【００６４】
このような操作を繰り返し、ワレの発生したウエーハの除去を行った。本例では、１５４枚のエッチング工程後のウエーハをワレ検査装置で検査したところ、１枚のウエーハが割れて、１５３枚は良品であった。この良品ウエーハを後工程である、両面研磨工程、片面研磨工程に流したところ、ワレは発生しなかった。
【００６５】
（比較例１）
実施例１と同様の製造工程を施したラップ工程後のウエーハを２００枚用意し、目視でワレ検査を行ったところ、ワレは確認されなかった。
その後、これらのサンプルに対して実施例１と同様の後工程を施したところ、１０枚のウエーハにワレが発生した。
【００６６】
このように、本発明のワレ検査装置、ワレ検査方法ならびにウエーハの製造方法によって、例えワレにつながる欠陥が顕在化していないウエーハであっても、また、ウエーハの状態に影響されずに、確実にその不良ウエーハを検出することができる。したがって、不良ウエーハを製造工程の早期段階においても除去することができ、研磨工程以降に不良ウエーハを送ることを防ぎ、生産性、歩留りの向上につなげることができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のワレ検査装置の構成の一例を示した概略図である。
【図２】ワレ検査装置本体の一例である。
【図３】ワレ検査装置本体の別の一例である。
【図４】ワレ検査装置本体の別の一例である。
【図５】ワレ検査装置本体の別の一例である。
【図６】ワレ検査装置本体の別の一例である。
【符号の説明】
【００６９】
１…本発明のウエーハのワレ検査装置、  ２…ワレ検査装置本体、
３…搬送ロボット、  ４…カセットステージ、
５…制御用コンピュータ、  ６…清掃手段、  ７…保持手段、
８…応力手段、  ９…ワレウエーハ回収容器、  １０…ＣＣＤカメラ、
Ｗ…半導体ウェーハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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