(57)【要約】【課題】チップの抗折強度を評価する際の該チップの破壊時における曲率を測定する。【解決手段】チップの折り曲げ試験においてチップが破壊される時のチップの曲率を測定する方法であって、チップの一端側の第１の領域を第１の保持手段の支持面上に保持するとともに該チップの他端側の第２の領域を第２の保持手段の支持面上に保持するチップ保持ステップと、チップの該第１の領域と、該第２の領域と、の間の測定領域の断面形状が円弧状となるように該第１の保持手段と、該第２の保持手段と、を相対移動させて、該第１の保持手段の支持面と、該第２の保持手段の支持面と、を対面させる第１の移動ステップと、該第１の保持手段と、該第２の保持手段と、を互いに近づく方向に相対的に移動させる第２の移動ステップと、チップが破壊されたことを検出するチップ破壊検出ステップと、該チップの破壊が検出された時の該測定領域の曲率を検出する曲率検出ステップと、を備える。【選択図】図１
2018200205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップの折り曲げ試験においてチップが破壊される時のチップの曲率を測定する方法であって、
折り曲げる前の状態のチップの一端側の第１の領域を上面が支持面となる第１の支持体を含む第１の保持手段の該支持面上に保持するとともに該チップの他端側の第２の領域を上面が支持面となる第２の支持体を含む第２の保持手段の該支持面上に保持するチップ保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、チップの該第１の領域と、該第２の領域と、の間の測定領域を屈曲させながら該測定領域の断面形状が円弧状になるように該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を相対移動させて、該第１の保持手段の支持面と、該第２の保持手段の支持面と、を対面させる第１の移動ステップと、
該第１の移動ステップを実施した後、該第１の保持手段の支持面と、該第２の保持手段の支持面と、が対面した状態で該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を互いに近づく方向に相対的に移動させる第２の移動ステップと、
該第１の移動ステップまたは該第２の移動ステップの実施中にチップが破壊されたことを検出するチップ破壊検出ステップと、
該チップ破壊検出ステップにおいてチップの破壊が検出された時の該測定領域の曲率を検出する曲率検出ステップと、
を備えたことを特徴とするチップの曲率を測定する方法。
【請求項２】
チップの折り曲げ試験においてチップが破壊される時のチップの曲率を測定する装置であって、
折り曲げる前の状態のチップの一端側の第１の領域を第１の支持体上面の第１の支持面上に保持する第１の保持手段と、チップの他端側の第２の領域を第２の支持体上面の第２の支持面上に保持する第２の保持手段と、
該第１の保持手段と、該第２の保持手段と、に保持されたチップの該第１の領域と、該第２の領域と、の間の測定領域を屈曲させながら該測定領域の断面形状が円弧状になるように該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を相対移動させて該第１の支持面と、該第２の支持面と、を対面させ、次いで、該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を互いに近づく方向に相対的に移動させる移動手段と、
該移動手段による該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、の相対移動中にチップが破壊されたことを検出するチップ破壊検出手段と、
該チップ破壊検出手段でチップの破壊が検出された時の該測定領域の曲率を検出する曲率検出手段と、
を備えたことを特徴とするチップの曲率を測定する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップの抗折強度を評価する際にチップの曲率を測定する方法及びチップの抗折強度を評価する際のチップの曲率を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの表面には複数の分割予定ラインが格子状に並ぶように設定され、該分割予定ラインによって区画される各領域のそれぞれにＩＣやＬＳＩ等のデバイスが形成される。そして、該分割予定ラインに沿って該半導体ウェーハが分割されると、デバイスを有する個々のチップが形成される。
【０００３】
半導体ウェーハやチップに大きな衝撃が加わると、クラックや割れ等の損傷が生じてデバイスの機能が失われる場合がある。そのため、所定の水準の抗折強度を有するチップを開発するべく、半導体ウェーハや試作されたチップの抗折強度が測定される。抗折強度を評価する手法には、例えば、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格Ｇ８６−０３０３で規定される３点曲げ（3-Point Bending）法がある。
【０００４】
例えば、半導体ウェーハの抗折強度を３点曲げ法により測定する場合、２つの円柱状の支持体を倒して互いに平行に並べ、該支持体の側面上に測定対象となる半導体ウェーハを該支持体に対して固定せずに載せる。そして、円柱状の圧子を該２つの支持体の間の該半導体ウェーハの上方にかつ該２つの支持体に平行に配置する。そして、該圧子により該半導体ウェーハを上方から押圧して破壊し、その時に該半導体ウェーハに加えられていた荷重を強度として測定する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２２７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、電子機器等の小型化及び薄型化の傾向が著しい。それに伴い該電子機器等に搭載されるチップの小型化及び薄型化の傾向も著しく、例えば、厚さが３０μｍ以下の極薄チップが製造されている。該極薄チップの抗折強度を評価するために３点曲げ法による測定を実施しようとすると、測定時に圧子でチップを押圧してもチップが撓むばかりでチップを破壊できず抗折強度を測定できないとの問題が生じる。
【０００７】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チップの抗折強度を評価する際の該チップの破壊時における曲率を測定できる方法及び該曲率を測定できる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】
本発明の一態様によれば、チップの折り曲げ試験においてチップが破壊される時のチップの曲率を測定する方法であって、折り曲げる前の状態のチップの一端側の第１の領域を上面が支持面となる第１の支持体を含む第１の保持手段の該支持面上に保持するとともに該チップの他端側の第２の領域を上面が支持面となる第２の支持体を含む第２の保持手段の支持面上に保持するチップ保持ステップと、該保持ステップを実施した後、チップの該第１の領域と、該第２の領域と、の間の測定領域を屈曲させながら該測定領域の断面形状が円弧状になるように該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を相対移動させて、該第１の保持手段の支持面と、該第２の保持手段の支持面と、を対面させる第１の移動ステップと、該第１の移動ステップを実施した後、該第１の保持手段の支持面と、該第２の保持手段の支持面と、が対面した状態で該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を互いに近づく方向に相対的に移動させる第２の移動ステップと、該第１の移動ステップまたは該第２の移動ステップの実施中にチップが破壊されたことを検出するチップ破壊検出ステップと、該チップ破壊検出ステップにおいてチップの破壊が検出された時の該測定領域の曲率を検出する曲率検出ステップと、を備えたことを特徴とするチップの曲率を測定する方法が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の一態様によると、チップの折り曲げ試験においてチップが破壊される時のチップの曲率を測定する装置であって、折り曲げる前の状態のチップの一端側の第１の領域を第１の支持体上面の第１の支持面上に保持する第１の保持手段と、チップの他端側の第２の領域を第２の支持体上面の第２の支持面上に保持する第２の保持手段と、該第１の保持手段と、該第２の保持手段と、に保持されたチップの該第１の領域と、該第２の領域と、の間の測定領域を屈曲させながら該測定領域の断面形状が円弧状になるように該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を相対移動させて該第１の支持面と、該第２の支持面と、を対面させ、次いで、該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、を互いに近づく方向に相対的に移動させる移動手段と、該移動手段による該第１の保持手段の第１の支持体と、該第２の保持手段の第２の支持体と、の相対移動中にチップが破壊されたことを検出するチップ破壊検出手段と、該チップ破壊検出手段でチップの破壊が検出された時の該測定領域の曲率を検出する曲率検出手段と、を備えたことを特徴とするチップの曲率を測定する装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様においては、チップの一端側の第１の領域を保持する第１の保持手段と、チップの他端側の第２の領域を保持する第２の保持手段と、が用いられる。まず、測定対象となるチップを該第１の保持手段の第１の支持体上面の支持面上と、該第２の保持手段の第２の支持体上面の支持面上と、に保持する。そして、第１の保持手段の第１の支持体と、第２の保持手段に第２の支持体と、を相対移動させてチップの該第１の領域と、該第２の領域と、に挟まれる測定領域を屈曲させて、該測定領域に破壊を生じさせる。
【００１１】
チップの測定領域を屈曲させるには、まず、該測定領域の断面形状が円弧状になるように第１の保持手段の第１の支持体と、第２の保持手段の第２の支持体と、を相対移動させて第１の保持手段の支持面と、第２の保持手段の支持面と、を対面させる。この過程においてチップに破壊が生じた場合、破壊が生じたときの測定領域の曲率を測定する。
【００１２】
第１の保持手段の支持面と、第２の保持手段の支持面と、を対面させるまでの間にチップが破壊されない場合、さらに、第１の保持手段の第１の支持体と、第２の保持手段の第２の支持体と、を互いに近づけて距離を小さくすることで測定領域の曲率を大きくしていく。そして、チップに破壊が生じたことが検出された場合、破壊が生じたときの測定領域の曲率を測定する。
【００１３】
このように、第１の保持手段と、第２の保持手段と、を用いてチップを屈曲させると、上述の三点曲げ法を実施する場合よりもチップの曲率を大きくすることができる。そのため、極薄チップの抗折強度を評価する場合でも、チップが破壊されるほどに曲率を大きくできる。そして、破壊が生じたときのチップの曲率を測定すると極薄チップの抗折強度を評価できる。
【００１４】
したがって、本発明によると、チップの抗折強度を評価する際の該チップの破壊時における曲率を測定できる方法及び該曲率を測定できる装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】曲率を測定する装置を模式的に示す側面図である。
【図２】曲率を測定する装置の押圧ユニットを模式的に示す斜視図である。
【図３】曲率を測定する装置のテーブルを模式的に示す斜視図である。
【図４】曲率を測定する装置の保持ユニットを模式的に示す斜視図である。
【図５】保持ユニットの断面模式図である。
【図６】図６（Ａ）は、チップ保持ステップにおける保持ユニットと、チップと、を模式的に示す側面図であり、図６（Ｂ）は、第１の移動ステップにおける保持ユニットと、チップと、を模式的に示す側面図である。
【図７】第２の移動ステップにおける保持ユニットを模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本実施形態に係るチップの曲率を測定する装置について説明する。図１は該装置を模式的に示す側面図である。該装置２は、押圧ユニット２ａと、テーブル２ｂと、保持ユニット２ｃと、を備え、チップ１を屈曲させてチップ１の曲率を徐々に大きくする機能を有する。
【００１７】
図２に、該装置２の押圧ユニット２ａを模式的に示す。押圧ユニット２ａは、上面が概ね平坦な矩形状の台座６を有している。台座６の上面の四隅付近には、それぞれ、概ね同じ高さに構成された円柱状の支柱８が立設されている。各支柱８の上端には、平板状の天板４が装着されている。つまり、天板４は支柱８によって支持されている。
【００１８】
台座６の上面には、昇降機１０が配置されている。昇降機１０は、台座６の上面に固定される固定プレート１０ａを有している。固定プレート１０ａの上面には、上下方向に伸縮する伸縮機構１０ｂが配置されており、この伸縮機構１０ｂの上端部には、平板状のステージ１２が設けられている。
【００１９】
伸縮機構１０ｂの側部には、高さ調整ねじ１４が設けられており、この高さ調整ねじ１４を回転させることで、伸縮機構１０ｂを伸縮させてステージ１２の高さを変更できる。例えば、ステージ１２を上昇させることで、天板４とステージ１２との間に配置される物を天板４とステージとで１２挟んで押圧できる。
【００２０】
天板４の上面側には、ステージ１２の高さを測定するためのデジタルゲージ１６の本体１６ａが配置されている。本体１６ａの下部には、上下方向に動く軸１６ｂが挿入されている。軸１６ｂは、天板４を上下方向に貫く貫通穴に通されている。また、軸１６ｂの下端は、ステージ１２の上面に接している。
【００２１】
このデジタルゲージ１６によって、ステージ１２の高さに相当する軸１６ｂの下端の高さを測定できる。デジタルゲージ１６の本体１６ａには、信号線１６ｃを介して表示部１８が接続されている。表示部１８には、デジタルゲージ１６で測定された軸１６ｂの下端の高さ（すなわち、ステージ１２の高さ）が表示される。
【００２２】
ステージ１２の上面には、テーブル２ｂが設置される。図３は、テーブル２ｂを模式的に示す斜視図である。図３に示すように、テーブル２ｂは、概ね矩形の上面２０を持つ平板状に構成されている。このテーブル２ｂの上面２０側の中央付近には、テーブル２ｂの上面２０を２つの矩形の領域２０ａ，２０ｂに分けるような溝２２が形成されている。
【００２３】
溝２２によって２つに分けられた上面２０の一方側の領域２０ａには、上下方向に伸縮する４個のばね２４の下端側が取り付けられている。各ばね２４の上端部には、ばね上板２６が設けられている。このテーブル２ｂの上面２０には、保持ユニット２ｃが配置される。
【００２４】
図４は、保持ユニット２ｃを模式的に示す斜視図である。図４に示すように、保持ユニット２ｃは、領域２０ａの４個のばね２４で囲まれた領域に配置される第１の保持手段２８と、領域２０ｂに配置される第２の保持手段３０と、を備える。第１の保持手段２８と第２の保持手段３０とは、帯状ゴム３８によって連結されている。第１の保持手段２８及び第２の保持手段３０がテーブル２ｂの上面２０に配置された状態では、帯状のゴム３８の一部が溝２２に収容される。
【００２５】
保持ユニット２ｃの模式的な断面図を図５に示す。例えば、第１の保持手段２８の上部には静電保持部３２ａが設けられ、第２の保持手段３０の上部には静電保持部３２ｂが設けられる。静電保持部３２ａは、電極４４ａと、該電極４４ａから離れた電極４４ｂと、を備え、該電極４４ａ及び電極４４ｂは絶縁体４６ａにより囲まれることで互いに絶縁される。静電保持部３２ｂは、電極４４ｃと、該電極４４ｃから離れた電極４４ｄと、を備え、該電極４４ｃ及び電極４４ｄは絶縁体４６ｂにより囲まれることで互いに絶縁されている。
【００２６】
該電極４４ａには導線４２ａ（図４参照）の一端が接続され、該電極４４ｂには導線４２ｂ（図４参照）の一端が接続される。導線４２ａ及び導線４２ｂのそれぞれの他端には高電圧印加ユニット４０ａ（図４参照）が接続される。該高電圧印加ユニット４０ａは、導線４２ａ及び導線４２ｂを通じて、電極４４ａ及び電極４４ｂに高電圧を印加できる。
【００２７】
該電極４４ｃには導線４２ｃ（図４参照）の一端が接続され、該電極４４ｄには導線４２ｄ（図４参照）の一端が接続される。導線４２ｃ及び導線４２ｄのそれぞれの他端には高電圧印加ユニット４０ｂ（図４参照）が接続される。該高電圧印加ユニット４０ｂは、導線４２ｃ及び導線４２ｄを通じて、電極４４ｃ及び電極４４ｄに高電圧を印加できる。
【００２８】
なお、高電圧印加ユニット４０ａは、電極４４ａ及び電極４４ｂに対してそれぞれ個別に高電圧を印加できる。高電圧印加ユニット４０ｂは、電極４４ｃ及び電極４４ｄに対してそれぞれ個別に高電圧を印加できる。高電圧印加ユニット４０ａ及び高電圧印加ユニット４０ｂは、例えば、プラスマイナス２ｋＶの高電圧を印加できる。
【００２９】
第１の保持手段２８上にチップ１の一端側の第１の領域が載せられてチップ１の該第１の領域は第１の保持手段２８に保持される。すなわち、第１の静電保持部３２ａは第１の支持体となり、第１の支持体の上面は第１の支持面２８ａとなる。電極４４ａ及び電極４４ｂはそれぞれ所定の形状とされており、高電圧印加ユニット４０ａ（図４参照）により高電圧が印加されてクーロン力又はグラジエント力によりチップ１を静電吸着する。
【００３０】
第２の保持手段３０上にチップ１の他端側の第２の領域が載せられてチップ１の該第２の領域は第２の保持手段３０に保持される。すなわち、第２の静電保持部３２ｂは第２の支持体となり、第２の支持体の上面は第２の支持面３０ａとなる。電極４４ｃ及び電極４４ｄはそれぞれ所定の形状とされており、高電圧印加ユニット４０ｂ（図４参照）により高電圧が印加されてクーロン力又はグラジエント力によりチップ１を静電吸着する。
【００３１】
静電保持部３２ａの下方には、絶縁体３４ａが設けられ、静電保持部３２ｂの下方には、絶縁体３４ｂが設けられる。該絶縁体３４ａの下方には、帯状ゴム収容体３６ａが設けられ、該絶縁体３４ｂの下方には、帯状ゴム収容体３６ｂが設けられる。帯状ゴム３８の一端は帯状ゴム収容体３６ａに収容されて固定され、他端は帯状ゴム３６ｂに収容されて固定される。なお、図５では、帯状ゴム収容体３６ａ，３６ｂに収容された帯状ゴム３８及び帯状ゴム収容体３６ａ，３６ｂの内部構造を省略している。
【００３２】
なお、第１の保持手段２８及び第２の保持手段３０は、クーロン力又はグラジエント力による静電吸着以外の方法でチップ１を保持してもよい。例えば、第１の保持手段２８の第１の支持体と、第２の保持手段３０の第２の支持体と、はそれぞれ第１の支持面２８ａと、第２の支持面２８ｂと、に通じる吸引路を内部に有し、チップ１を吸引保持してもよい。さらに、該第１の保持手段２８と、該第２の保持手段３０と、は、それぞれの支持面との間でチップ１を挟持できるクランプでチップ１を保持してもよい。
【００３３】
第１の保持手段２８及び第２の保持手段３０は、チップ１を保持したまま、チップ１の該第１の保持手段２８に保持された領域と、該第２の保持手段３０に保持された領域と、の間の領域を湾曲させるように図示しない対面移動手段により相対的に移動される。すなわち、該対面移動手段は、第１の保持手段２８の第１の支持体及び第２の保持手段３０の第２の支持体を、互いの支持面が対面するように相対的に移動させる。
【００３４】
例えば、該対面移動手段が第２の保持手段３０の第２の支持体に接続されており、チップ１の該間の領域を湾曲させるように、第２の保持手段３０の第２の支持体を移動させる。すると、該第１の保持手段２８の第１の支持面と、該第２の保持手段３０の第２の支持面と、が互いに対面する。
【００３５】
また、第１の保持手段２８及び第２の保持手段３０は、互いの支持面が対面している状態で図２に示す押圧ユニット２ａにより押圧されて、相対的に互いに近づくように移動される。
【００３６】
該対面移動手段及び該押圧ユニット２ａは、保持されたチップ１を湾曲させチップ１の曲率を増大させるように該第１の保持手段２８及び該第２の保持手段３０を相対的に移動させる移動手段を構成する。該移動手段によると、チップ１を湾曲させて曲率を極めて大きくできるため、チップ１を破壊することができる。
【００３７】
なお、該移動手段は異なる２つの機構を組み合わせたものでなくてもよく、１つの移動機構により実現してもよい。この場合、例えば、第２の保持手段３０に接続された１つの移動機構により、第２の保持手段３０の支持体を移動させて、第１の保持手段２８の支持面及び第２の保持手段３０の支持面を対面させる。さらに該移動機構により、第１の保持手段２８の支持体及び第２の保持手段３０の支持体を互いに近づけさせる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る曲率を測定する装置２（図１参照）により抗折強度が評価されるチップ１について説明する。チップ１は、例えば、シリコン、サファイア等の半導体ウェーハ、または、ガラス、石英等の基板から製造される。
【００３９】
該半導体ウェーハまたは該基板の表面には、例えば、格子状に設定された分割予定ラインによって区画される複数の領域のそれぞれに、ＩＣやＬＳＩ等のデバイスが形成される。そして、該分割予定ラインに沿って被加工物が切削されて被加工物が分割されると、デバイスを有する複数のチップ１が形成される。
【００４０】
該形成された該チップ１は、裏面側が研削されて薄化される。または、予め該半導体ウェーハまたは該基板が薄化され、その後に、該半導体ウェーハまたは該基板が分割されることで薄化されたチップ１が形成される。
【００４１】
例えば、厚さが３０μｍ以下の極薄のチップ１の抗折強度について３点曲げ法により評価しようとする場合、圧子でチップを押圧してもチップが撓むばかりでチップ１を破壊できず、抗折強度を評価できない。そこで、本実施形態に係る曲率を測定する装置２を用いて曲率を測定して、抗折強度を評価する。
【００４２】
次に、本実施形態に係る曲率を測定する装置２を用いて実施するチップ１の曲率を測定する方法について説明する。該方法では、まず、チップ１を保持するチップ保持ステップを実施する。図６（Ａ）を用いて、該チップ保持ステップを説明する。図６（Ａ）は、チップ保持ステップにおけるチップ１と、保持ユニット２ｃの第１の保持手段２８と、保持ユニット２ｃの第２の保持手段３０と、を示す模式的な側面図である。
【００４３】
チップ保持ステップでは、まず、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、に跨るように、該第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の上にチップ１を載せる。すなわち、第１の保持手段２８の第１の支持体上面の第１の支持面２８ａ上にチップ１の一端３ａ側の第１の領域を載せ、第２の保持手段３０の第２の支持体上面の第２の支持面３０ａ上にチップ１の他端３ｂ側の第２の領域を載せる。
【００４４】
そして、高電圧印加ユニット４０ａ（図４参照）を稼働させ、電極４４ａ及び電極４４ｂに高電圧を印加し、高電圧印加ユニット４０ｂ（図４参照）を稼働させ、電極４４ｃ及び電極４４ｄに高電圧を印加する。すると、チップ１の第１の領域が該第１の保持手段２８に静電保持され、チップ１の第２の領域が該第２の保持手段３０に静電保持される。
【００４５】
該チップ１の第１の保持手段２８に静電保持された第１の領域と、第２の保持手段３０に静電保持された第２の領域と、の間の部分は、測定領域９となる。曲率を測定する装置２では、その後、第１の保持手段２８の第１の支持体と、第２の保持手段３０の第２の支持体と、の相対移動により該測定領域９が屈曲されて、該測定領域９が破壊されたときの該測定領域９の曲率が測定される。
【００４６】
次に、第１の移動ステップについて説明する。該第１の移動ステップは、該保持ステップの後に実施される。第１の移動ステップでは、該測定領域９を屈曲させながら該測定領域９の断面形状が円弧状となるように、図示しない移動手段が該第１の保持手段２８と、該第２の保持手段３０と、を相対移動させる。そして、該第１の保持手段２８の第１の支持面２８ａと、該第２の保持手段３０の第２の支持面３０ａと、を対面させる。
【００４７】
図６（Ｂ）は、第１の移動ステップにおける第２の保持手段３０の移動の様子を模式的に示す側面図である。図６（Ｂ）には、移動前の第２の保持手段３０及びチップ１と、第１の移動ステップにおいて移動の過程にある第２の保持手段３０と及びチップ１と、第１の移動ステップ完了時点における第２の保持手段３０と及びチップ１と、が示されている。該第１の移動ステップでは、例えば図６（Ｂ）に示す通り、第２の保持手段３０を移動させる。
【００４８】
第２の保持手段３０ｂが該移動手段によりチップ１の測定領域９の断面形状が円弧状になるように移動されると、該円弧の曲率半径が徐々に小さくなる。すなわち測定領域９の曲率が徐々に大きくなる。図６（Ｂ）に示される通り、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、が対面すると、第１の移動ステップは終了する。
【００４９】
第１の移動ステップを実施した後、第２の移動ステップを実施する。図７は、第２の移動ステップにおける第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、チップ１と、を模式的に示す側面図である。第２の移動ステップでは、該第１の保持手段２８の第１の支持面２８ａと、該第２の保持手段３０の第２の支持面３０ａと、が対面した状態で該第１の保持手段２８と、該第２の保持手段３０と、を互いに近づく方向に相対移動させて該測定領域９の曲率を増大させる。
【００５０】
第２の移動ステップについて、さらに詳述する。図１には、第２の移動ステップにおける曲率を測定する装置２が模式的に示されている。図１では、一部のばね２４が省略されている。第２の移動ステップは、チップ１を保持する保持ユニット２ｃが、押圧ユニット２ａの昇降機１０に載せられたテーブル２ｂと、天板４と、の間に挟まれた状態で実施される。すなわち、第２の移動ステップでは、該押圧ユニット２ａが移動手段として機能する。
【００５１】
第２の移動ステップにおいては、テーブル２ｂに装着されたばね２４のばね上板２６を第２の保持手段３０に接触させ、該ばね２４に第２の保持手段３０を支えさせることで、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、が互いに対面する状態が維持される。第２の移動ステップでは、昇降機１０の高さ調節ねじ１４を回転させることで伸縮機構１０ｂを作動させステージ１２を高くしていき、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の距離を小さくする。
【００５２】
次に、該第１の移動ステップまたは該第２の移動ステップの実施中にチップの破壊の発生を検出するチップ破壊検出ステップについて説明する。第１の移動ステップ及び第２の移動ステップを通して、チップ１の測定領域９の曲率が徐々に大きくなっていくと、チップ１にかかる応力も次第に増大して、やがてチップ１の測定領域９が破壊される。
【００５３】
チップ１の破壊の発生を検出するチップ破壊検出手段は、例えば、ＡＥ（アコースティックエミッション）センサである。チップ１に破壊が生じるとき、チップ１の内部に蓄えられていた歪みエネルギーが弾性波として放出されるため、チップ１の表面にＡＥセンサを設け該弾性波を検出することで、チップ１の破壊の発生を検出できる。チップ１の破壊の発生の検出は、作業者の目視、または、撮像画像による検出で行われてもよい。
【００５４】
次に、チップ破壊検出ステップの後に実施される曲率検出ステップについて説明する。該曲率検出ステップでは、チップ破壊検出ステップによりチップ１の破壊が検出されたとき、チップ１の抗折強度の評価に用いられるチップ１の曲率を求める。
【００５５】
曲率検出ステップに用いられる曲率検出手段は、例えば、撮像カメラである。測定領域９に円弧が形成され破壊の生じたチップ１の側方から撮像できる該撮像カメラから該チップ１を撮像して、得られた撮像画像からチップ１の測定領域９の曲率を求める。
【００５６】
また、該曲率検出手段として、非接触式測長装置を用いてもよい。例えば、レーザー測長装置を用いてチップ１の測定領域９をプロファイル測定して、得られた該測定領域９の立体形状から曲率を検出してもよい。該レーザー測長装置には、例えば、株式会社キーエンス製の画像処理システム“ＸＧ−８０００シリーズ”が用いられる。
【００５７】
さらに、第１の移動ステップにおいてチップ１の測定領域９に破壊が生じるとき、該曲率検出手段は、チップ１の第２の保持手段３０に静電吸着された部分に設けられた角度計でもよく、その場合、該角度計が示す角度からチップ１の測定領域９の曲率が計算される。
【００５８】
第２の移動ステップにおいてチップ１の測定領域９に破壊が生じるとき、装置２に備えられたデジタルゲージ１６を曲率検出手段として使用できる。図１を用いてデジタルゲージ１６による曲率の検出について説明する。押圧ユニット２ａに備えられたデジタルゲージ１６によると、ステージ１２の高さが測定される。
【００５９】
まず、第２の移動ステップの開始時のステージ１２の高さが初期値として設定される。また、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の間の距離の第２の移動ステップ開始時の値が予め測定される。そして、チップ１の測定領域９に破壊が生じたことが検出されたとき、デジタルゲージ１６を用いてステージ１２の高さを測定し、測定値から第２の移動ステップにおけるステージ１２の高さの上昇量を得る。
【００６０】
該上昇量は、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の間の距離の第２の移動ステップの開始時からの減少量と同一である。すると、第２の移動ステップ開始時の第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の間の距離から、チップ１に破壊が生じたときの第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の間の距離が求められる。
【００６１】
第２の移動ステップにおいて、該距離を徐々に小さくしていくと、チップ１の測定領域９のうち第１の保持手段２８、または、第２の保持手段３０に近接した部分は次々と第１の保持手段２８または第２の保持手段３０に接するようになる。そのため、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、の間に挟まれた測定領域９は、該距離を直径とする半円形状となる。
【００６２】
すなわち、測定領域９の曲率半径は該半円の半径であり、該距離を二等分した値である。つまり、チップ１の破壊の発生時の測定領域９の曲率は、デジタルゲージ１６で示される値から求められる。
【００６３】
以上のように曲率検出ステップを実施すると、チップ１の破壊の発生時の該測定領域９の曲率が検出される。チップ１の抗折強度が高いほど、チップ１に破壊が発生する該曲率が大きくなる。したがって、チップ１の破壊の発生時の該測定領域９の曲率を検出することで、チップ１の抗折強度を評価できる。さらに、複数の異なるチップについて破壊の発生時の該曲率を求め、それぞれの該曲率を比較すると、抗折強度の優劣を判別できる。
【００６４】
本実施形態に係るチップの曲率を測定する方法及び曲率を測定する装置によると、チップの曲率を従来の３点曲げ法では困難であった大きさにできるため、３点曲げ法を実施しても破壊されないチップにも破壊を生じさせて、該チップの抗折強度を評価できる。
【００６５】
特に、第１の保持手段２８と、第２の保持手段３０と、を対面させ、さらに、両者を互いに近づけるように相対的に移動させると、チップ１の測定領域９の曲率を極めて大きくできる。最終的に、チップ１の第１の保持手段２８に保持された部分と、第２の保持手段３０に保持された部分と、を接触させると、チップ１を折り曲げることができるため、従来よりも広い範囲で抗折強度を評価できる。
【００６６】
なお、本発明は、上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、本発明の一態様に係るチップの曲率を測定する方法及び曲率を測定する装置においては、さらに、破壊の発生時のチップの曲率と、チップの材質と、チップの厚さと、から抗折強度を算出してもよい。
【００６７】
さらに、抗折強度が既知の複数の異なるサンプルチップを用意し、それぞれ破壊の発生時の曲率を測定することで、抗折強度と、曲率と、の関係を予め求め、該関係を利用して抗折強度が未知のチップの破壊の発生時の曲率から抗折強度を求めてもよい。
【００６８】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００６９】
２  装置
２ａ  押圧ユニット
２ｂ  テーブル
２ｃ  保持ユニット
４  天板
６  台座
８  支柱
１０  昇降機
１０ａ  固定プレート
１０ｂ  伸縮機構
１２  ステージ
１４  高さ調節ねじ
１６  デジタルゲージ
１６ａ  本体
１６ｂ  軸
１６ｃ  信号線
１８  表示部
２０  上面
２０ａ，２０ｂ  領域
２２  溝
２４  ばね
２６  ばね上板
２８，３０  保持手段
２８ａ，３０ａ  支持面
３２ａ，３２ｂ  静電保持部
３４ａ，３２ｂ  絶縁体
３６ａ，３６ｂ  帯状ゴム収容体
３８  帯状ゴム
４０ａ，４０ｂ  高電圧印加ユニット
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ  導線
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ  電極
４６ａ，４６ｂ  絶縁体
１  チップ
３ａ，３ｂ  端
９  測定領域
【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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【図７】
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