CN101083219B - 形成在晶片外周部的环状加强部的确认方法及确认装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够容易地确认形成在晶片的外周剩余区域中的环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内的形成在晶片的外周部上的环状加强部的确认方法及确认装置。其是对环状的加强部的宽度尺寸进行确认的，该环状的加强部是将具备在表面上形成有多个器件的器件区域和围绕器件区域的外周剩余区域的晶片的背面的与器件区域对应的区域磨削而形成规定的厚度、并且残留晶片的背面的与外周剩余区域对应的区域而形成的，将背面上形成有环状的加强部的晶片的表面侧保持在可旋转地构成的保持台上，每当使保持台转动规定角度时，通过摄像机构对环状的加强部进行摄像，确认环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内。
Description
技术领域
本发明涉及对环状的加强部的宽度尺寸进行确认的方法以及确认装置，该环状的加强部是在具备表面上形成有多个器件(device)的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片的背面磨削该器件区域而形成规定的厚度、并且残留晶片的背面的与该外周剩余区域对应的区域而形成的。
背景技术
在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面上通过以栅格状排列的称作切割道(streets)的预分割线划分多个区域，在该划分的区域中形成IC、LSI等的器件。并且，通过将半导体晶片沿着切割道切断，将形成有器件的区域分割来制造各个半导体芯片。此外，通过将在蓝宝石基板的表面上层叠有氮化镓类化合物半导体等的光器件晶片也沿着切割道切断而分割为各个发光二极管、激光二极管等的光器件，被广泛用于电气器件中。
上述那样分割的晶片在沿着切割道切断之前将背面通过磨削或蚀刻而形成为规定的厚度。进而，为了达到电气器件的轻量化、小型化，要求将晶片的厚度形成为50μm以下。
然而，如果将晶片的厚度形成为50μm以下，则变得容易损坏，有晶片的输送等的处理变得困难的问题。
为了解决上述问题，本申请人作为特愿2005-165395号而提出了通过对晶片的背面的与器件区域对应的区域进行磨削而将器件区域的厚度形成为规定厚度、并且留下晶片的背面的外周剩余区域而形成环状的加强部、使变薄的晶片的输送等的处理变得容易的晶片的加工方法。
但是，由于晶片的外周剩余区域的宽度距离外周缘2mm左右，是较窄的，所以在通过磨削装置磨削晶片的背面的与器件区域对应的区域时，如果保持晶片的吸盘台的旋转中心与晶片的中心不一致，则不能形成均匀的宽度的环状的加强部。在形成于晶片的外周剩余区域的环状的加强部不是均匀的宽度的情况下，有在环状的加强部的宽度较大的区域中不能将器件区域的厚度磨削为规定的厚度的问题。因而，期望能够确认环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其主要的目的是提供一种能够容易地确认形成在晶片的外周剩余区域的环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内的形成于外周部上的环状加强部的确认方法及确认装置。
为了解决上述主要的问题，根据本发明，提供一种形成在晶片的外周部上的环状加强部的确认方法，对环状的加强部的宽度尺寸进行确认，该环状的加强部是将具备在表面上形成有多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片的背面的与该器件区域对应的区域磨削而形成规定的厚度、并且残留晶片的背面的与该外周剩余区域对应的区域而形成的，其特征在于，
将背面上形成有环状的加强部的晶片的表面侧保持在可旋转地构成的保持台上，每当使该保持台转动规定角度时，通过摄像机构对环状的加强部进行摄像，确认环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内。
此外，根据本发明，提供一种对形成在晶片的外周部上的环状加强部的宽度尺寸进行确认的确认装置，该环状的加强部的宽度尺寸进行确认，该环状的加强部是将具备在表面上形成有多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片的背面的与该器件区域对应的区域磨削而形成规定的厚度、并且残留晶片的背面的与该外周剩余区域对应的区域而形成的，其特征在于，该确认装置具备：
保持台机构，具备保持晶片并可旋转地构成的保持台和检测该保持台的转动位置的台位置检测机构；
摄像机构，对保持在该保持台上的晶片的外周区域进行摄像；以及
控制机构，根据由该摄像机构摄像的图像信息，求出形成在晶片的外周区域上的环状的加强部的宽度尺寸，并判断该宽度尺寸是否在容许范围内。
发明效果
根据本发明，由于能够容易地确认是否存在形成于晶片的外周部上的环状的加强部的宽度比容许范围大的区域，所以在存在环状的加强部的宽度尺寸比容许范围大的区域的情况下，由于器件区域的一部分没有形成为规定的厚度，所以能够判断为不合格品而再次磨削修正。因而，能够防止器件的不合格品的产生。
附图说明
图1是装备有按照本发明构成的形成于晶片的外周部上的环状加强部的确认装置的磨削装置的立体图。
图2是由图1所示的磨削装置加工的半导体晶片的立体图。
图3是表示在图2所示的半导体晶片的表面上粘贴有保护部件的状态的立体图。
图4是装备在图1所示的磨削装置的形成于晶片的外周部上的环状加强部的确认装置的结构框图。
图5是表示由图1所示的磨削装置实施的凹部粗磨削工序的说明图。
图6是实施了图5所示的凹部粗磨削工序的半导体晶片的放大剖视图。
图7是表示由图1所示的磨削装置实施的凹部精磨削工序的说明图。
图8是由图1所示的磨削装置实施的摄像工序的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图更详细地说明本发明的形成于晶片的外周部上的环状加强部的确认方法及确认装置的优选的实施方式。
在图1中，表示装备有按照本发明构成的形成于晶片的外周部上的环状加强部的确认装置的磨削装置的立体图。
图示的实施方式的磨削装置具备大致长方体状的装置壳体2。在装置壳体2的图1中的右上端立设有静止支撑板21。在该静止支撑板21的内侧面设有沿上下方向延伸的两对导引轨道22、22及23、23。在一对导引轨道22、22上可沿上下方向移动地安装有作为粗磨削机构的粗磨削单元3，在另一对导引轨道23、23上可沿上下方向移动地安装有作为精磨削机构的精磨削单元4。
粗磨削单元3具备：单元壳体31；磨削轮33，安装于旋转自如地安装在该单元壳体31的下端的轮支架32上；电动马达34，安装在该单元壳体31的上端，使轮支架32向箭头32a所示的方向旋转；以及移动基台35，安装了单元壳体31。磨削轮33由环状的磨石基台331、和安装在该磨石基台331的下表面上的磨削磨石332构成。在移动基台35上设有被导引轨道351、351，通过将该被导引轨道351、351可移动地嵌合到设于上述静止支撑板21上的导引轨道22、22上，可沿上下方向移动地支撑粗磨削单元3。图示的形态的粗磨削单元3具备使上述移动基台35沿着导引轨道22、22移动而对磨削轮33进行磨削进给的磨削进给机构36。磨削进给机构36具备：阳螺纹杆361，与导引轨道22、22平行地沿上下方向配设，可旋转地支撑在上述静止支撑板21上；脉冲马达362，用来旋转驱动该阳螺纹杆361；以及未图示的阴螺纹块，安装在上述移动基台35上，与阳螺纹杆361螺纹联接；并且通过由脉冲马达362正转及反转驱动阳螺纹杆361，使粗磨削单元3沿上下方向(相对于后述的吸盘台的保持面垂直的方向)移动。
上述精磨削单元4也与粗磨削单元3同样地构成，具备：单元壳体41；磨削轮43，安装于旋转自如地安装在该单元壳体41的下端的轮支架42上；电动马达44，安装在该单元壳体41的上端，使轮支架42向箭头42a所示的方向旋转；以及移动基台45，安装了单元壳体41。磨削轮43由环状的磨石基台431、和安装在该磨石基台431的下表面上的磨削磨石432构成。
在上述移动基台45上设有被导引轨道451、451，通过将该被导引轨道451、451可移动地嵌合到设于上述静止支撑板21上的导引轨道23、23上，可沿上下方向移动地支撑精磨削单元4。图示的形态的精磨削单元4具备使上述移动基台45沿着导引轨道23、23移动并将磨削轮33磨削进给的磨削进给机构46。磨削进给机构46具备：阳螺纹杆461，与导引轨道23、23平行地沿上下方向配设，可旋转地支撑在上述静止支撑板21上；脉冲马达462，用来旋转驱动该阳螺纹杆461；未图示的阴螺纹块，安装在上述移动基台45上，与阳螺纹杆461螺纹联接；通过由脉冲马达462正转及反转驱动阳螺纹杆461，使精磨削单元4沿上下方向(相对于后述的吸盘台的保持面垂直的方向)移动。
图示的实施方式的磨削装置在上述静止支撑板21的前侧具备配设为与装置壳体2的上表面大致成为同一个面的转台5。该转台5形成为直径比较大的圆盘状，在未图示的旋转驱动机构的作用下，向箭头5a所示的方向适当旋转。在转台5上，在图示的实施方式的情况下，分别以120度的相位角在水平面内可旋转地配置有3个吸盘台6。该吸盘台6由圆盘状的基台61和通过多孔陶瓷材料形成为圆盘状的吸附保持吸盘62构成，通过使未图示的吸引机构动作来吸引保持载置在吸附保持吸盘62(保持面)上的晶片。这样构成的吸盘台6如图1所示，在未图示的旋转驱动机构的作用下向箭头6a所示的方向旋转。配设在转台5上的3个吸盘台6通过转台5适当旋转而依次移动到晶片送入送出区域A、粗磨削加工区域B、精加工区域C、以及晶片送入送出区域A。
图示的磨削机构具备：第一盒7，相对于晶片送入送出区域A配设在一侧，用于存放磨削加工前的晶片；第二盒8，相对于晶片送入送出区域A配设在另一侧，用于存放磨削加工后的晶片；保持台机构9，配设在第一盒7与晶片送入送出区域A之间，用于载置从第一盒7送出的晶片；摄像机构11，配置在该保持台机构9的上方，对保持在保持台机构9上的晶片进行摄像；旋转器清洗机构12，配设在晶片送入送出区域A与第二盒8之间；晶片输送机构13，将收纳在第一盒7中的晶片向保持台机构9送出，并且将由旋转器清洗机构12清洗后的晶片向第二盒8输送；晶片送入机构14，将载置在保持台9上的晶片输送到定位于晶片送入送出区域A中的吸盘台6上；以及晶片送出机构15，将载置在定位于晶片送入送出区域A中的吸盘台6上的磨削加工后的晶片向清洗机构12输送。
在上述第一盒7中收容有图2所示的半导体晶片。图2所示的半导体晶片10由例如厚度为700μm的硅晶片构成，在表面10a上以栅格状形成有多个切割道101，并且在由该多个切割道101划分的多个区域中形成有IC、LSI等的器件102。这样构成的半导体晶片10具备形成有器件102的器件区域104、和围绕该器件区域104的外周剩余区域105。另外，外周剩余区域105的宽度设定为2～3mm。这样构成的半导体晶片10如图3所示，在表面10a上粘贴有保护部件100的状态下，多片收容在第一盒7中。此时，半导体晶片10以背面10b为上侧而被收容。
上述保持台机构9如图4所示，由上表面作为保持面91a发挥功能的保持台91、设在该保持台91的下表面中心上的旋转轴92、和使该旋转轴92旋转的脉冲马达93构成，将该脉冲马达93的驱动轴931与旋转轴92传动连结。另外，在保持台91上设有在保持面91a上开口的吸引孔911，该吸引孔911连通到未图示的吸引机构。在构成保持台机构9的脉冲马达93的驱动轴931上，安装有检测保持台91的转动位置的作为台位置检测机构的旋转编码器94，该旋转编码器94将其检测信号发送给控制机构200。
上述摄像机构11如图1所示，安装在与保持台机构9相邻配设的支撑部件110上。该摄像机构11具备将被加工物照明的照明机构、捕捉由该照明机构照明的区域的光学***、将由该光学***捕捉到的图像摄像的摄像元件(CCD)等，并对载置在保持台91的保持面91a上的晶片的外周部进行摄像。这样构成的摄像机构11如图4所示，将摄像的图像信息发送给控制机构200。
如果参照图4继续说明，则控制机构200根据来自上述摄像机构11及旋转编码器94的检测信号，如后述那样对形成于晶片的外周部上的环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内执行确认控制。此外，控制机构200控制上述保持台机构9的脉冲马达93、旋转清洗机构12、晶片输送机构13、晶片送出机构15、粗磨削单元3、晶片送入机构14、精磨削单元4、转台5、吸盘台6等，并且在显示机构16上显示上述确认结果。
图示的实施方式的磨削机构如以上那样构成，以下对其作用进行说明。
收容在第一盒7中的磨削加工前的半导体晶片10通过晶片输送机构13的上下动作及进退动作被载置在构成保持台机构9的保持台91的保持面91a上。接着，使晶片送入机构14动作，并保持载置于保持台91的保持面91a上的半导体晶片10，载置到定位于晶片送入送出区域A中的吸盘台6的吸附保持吸盘62上。并且，通过使未图示的吸引机构动作，将半导体晶片10吸引保持在吸盘台6上。
如上所述，如果将半导体晶片10吸引保持在定位于晶片送入送出区域A中的吸盘台6的上表面(保持面)上，则通过未图示的旋转驱动机构使转台5向箭头5a所示的方向转动120度，将载置了半导体晶片10的吸盘台6定位到粗磨削加工区域B中。这里，参照图5对保持在吸盘台6上的半导体晶片10与构成磨削轮33的粗磨削用的磨削磨石332的关系进行说明。吸盘台6的旋转中心P4与磨削磨石332的旋转中心P5偏心，磨削磨石332的外径设定为比半导体晶片10的器件区域104与剩余区域105的边界线106的直径小而比边界线106的半径大的尺寸，环状的磨削磨石332通过吸盘台6的旋转中心P4(半导体晶片10的中心P2)。
接着，如图5所示，一边使吸盘台6向箭头6a所示的方向以300rpm旋转，一边使磨削磨石332向箭头32a所示的方向以6000rpm旋转，并且使磨削进给机构36动作，使磨削轮33的磨削磨石332接触在半导体晶片10的背面上。接着，将磨削轮33以规定的磨削进给速度向下方磨削进给规定量。其结果，在半导体晶片10的背面上，如图6所示，与器件区域104对应的区域被粗磨削除去，形成为比规定厚度(例如30μm)稍厚的圆形状的凹部104b，并且与外周剩余区域105对应的区域被残留，形成为环状的加强部105b(凹部粗磨削工序)。
另外，在此期间，将磨削加工前的半导体晶片10如上述那样中心对位地载置在定位于晶片送入送出区域A中的下个吸盘台6上。接着，通过使未图示的吸引机构动作，将半导体晶片10吸引保持在吸盘台6上。接着，使转台5向箭头5a所示的方向转动120度，将保持有粗磨削加工后的半导体晶片10的吸盘台6定位在精加工区域C中，将保持有磨削加工前的半导体晶片10的吸盘台6定位在粗磨削加工区域B中。
这样，对保持在定位于粗磨削加工区域B的吸盘台6上的粗磨削加工前的半导体晶片10的背面10b通过粗磨削加工单元3实施上述的粗磨削加工，对载置在定位于磨削精加工区域C的吸盘台6上的粗磨削加工前的半导体晶片10的背面10b通过精磨削加工单元4实施上述的精磨削加工。
这里，参照图7对精磨削加工进行说明。
精磨削用的磨削磨石432的外径形成为与上述粗磨削用的磨削磨石332相同的尺寸。并且，如图7所示，将精磨削用的磨削磨石432定位，以使其通过吸盘台6的旋转中心P4(半导体晶片10的中心P2)。此时，将磨削磨石432的外周缘定位，以使其接触在由上述粗磨削加工形成的环状的加强部105b的内周面上。
接着，如图7所示，一边使吸盘台6向箭头6a所示的方向以300rpm旋转，一边使精磨削用的磨削磨石432向箭头42a所示的方向以6000rpm旋转，并且使磨削进给机构46动作，使磨削轮43的磨削磨石432接触在形成于半导体晶片10的背面上的圆形状的凹部104b的底面上。接着，将磨削轮43以规定的磨削进给速度向下方磨削进给规定量。其结果，形成在半导体晶片10的背面的圆形状的凹部104b的底面被精磨削，将与器件区域104对应的区域形成为规定厚度(例如30μm)(凹部精磨削工序)。
如上所述，分别使在粗磨削加工区域B中保持有被粗磨削加工后的半导体晶片10的吸盘台6移动到精加工区域C、使在晶片送入送出区域A中保持有磨削加工前的半导体晶片10的吸盘台6移动到粗磨削加工区域B。另外，经由粗磨削加工区域B及精加工区域C回到被加工物送入送出区域A后的吸盘台6在这里解除对精磨削加工后的半导体晶片10的吸附保持。接着，定位于被加工物送入送出区域A中的吸盘台6上的精磨削加工后的半导体晶片10由被加工物送出机构15向清洗机构12送出。被送出到清洗机构12上的半导体晶片10在这里将附着在背面10a(磨削面)及侧面上的磨削屑清洗除去，并旋转干燥。
由清洗机构12清洗干燥后的半导体晶片10为了如上述那样确认通过磨削加工形成的环状的加强部105b的宽度尺寸是否为容许范围内而被向构成上述保持台机构9的保持台91输送。即，使被加工物输送机构13动作，将由清洗机构12清洗干燥后的半导体晶片10载置在构成保持台机构9的保持台91的保持面91a上。接着，使未图示的吸引机构动作，将半导体晶片10吸引保持在保持台91的保持面91a上。
在将半导体晶片10吸引保持在构成保持台机构9的保持台91的保持面91a后，如图8所示，一边使摄像机构11动作而对半导体晶片10的外周部摄像，一边使构成保持台机构9的脉冲马达93向图8中箭头9a所示的方向旋转。接着，摄像机构11每当保持台91转动规定的旋转角度就进行摄像，将其图像信息发送给控制机构200(摄像工序)。该摄像工序是在保持台91旋转1周的期间实施的。另外，此时，优选地在摄像机构11中安装具备较细的缝隙111的遮光板110进行摄像。
控制机构200根据从摄像机构11发送的图像信息，检测形成于半导体晶片10的外周部上的环状的加强部105b的各摄像位置的宽度尺寸D。该宽度尺寸D可以通过从摄像机构11发送的图像信息中的位于形成在上述遮光板111上的缝隙111a内的环状的加强部105b的像素数来求出。这样，在检测了环状的加强部105b的宽度尺寸D后，控制部200检查是否存在宽度尺寸D比容许范围大的区域。并且，如果环状的加强部105b的各摄像位置的宽度尺寸D都在容许范围内，则控制部200判断形成有环状的加强部105b的半导体晶片10是合格品，将判断结果显示在显示机构16上。另一方面，在环状的加强部105b的宽度尺寸D存在比容许范围大的区域的情况下，控制机构200判断为不合格品，将判断结果显示在显示机构16上。以上，保持台机构9、摄像机构11及控制机构200作为用来确认形成在晶片的背面的外周部上的环状的加强部的宽度尺寸的确认装置发挥作用。
如上所述，在确认了形成有环状的加强部105b的半导体晶片10的合格与否后，将半导体晶片10通过被加工物输送机构13输送并收纳到第二盒8中。
另外，如果如上述那样磨削而将半导体晶片10的背面的与器件区域104对应的区域形成为圆形状的凹部104b、并且残留与外周剩余区域105对应的区域而形成环状的加强部105b，则在环状的加强部105b的宽度尺寸D为容许范围外的情况下，比容许范围大的区域和比容许范围小的区域互相地以180度的相位存在。环状的加强部105b的宽度尺寸D比容许范围小的区域的器件区域104形成为规定的厚度，而环状的加强部105b的宽度尺寸D比容许范围大的区域的器件区域104的一部分没有形成为规定的厚度。因此，对判断为不合格品的半导体晶片10实施上述的磨削作业进行修正。其结果，能够防止器件的不合格品的发生。
Claims (2)
1.一种形成在晶片的外周部上的环状加强部的确认方法，对环状的加强部的宽度尺寸进行确认，该环状的加强部是将具备在表面上形成有多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片的背面的与该器件区域对应的区域磨削而形成规定的厚度、并且残留晶片的背面的与该外周剩余区域对应的区域而形成的，其特征在于，
将背面上形成有环状的加强部的晶片的表面侧保持在可旋转地构成的保持台上，每当使该保持台转动规定角度时，通过摄像机构对环状的加强部进行摄像，确认环状的加强部的宽度是否形成在容许范围内。
2.一种对形成在晶片的外周部上的环状加强部的宽度尺寸进行确认的确认装置，该环状的加强部是将具备在表面上形成有多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片的背面的与该器件区域对应的区域磨削而形成规定的厚度、并且残留晶片的背面的与该外周剩余区域对应的区域而形成的，其特征在于，该确认装置具备：
保持台机构，具备保持晶片并可旋转地构成的保持台和检测该保持台的转动位置的台位置检测机构；
摄像机构，对保持在该保持台上的晶片的外周区域进行摄像；以及
控制机构，根据由该摄像机构摄像的图像信息，求出形成在晶片的外周区域上的环状的加强部的宽度尺寸，并判断该宽度尺寸是否在容许范围内。
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