JP7385504B2 - 検査装置及び処理システム - Google Patents
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Description
[検査装置の構成]
本実施形態の対象物11は、図2及び図3に示されるように、ウエハ20である。ウエハ20は、半導体基板21と、機能素子層22と、を備えている。なお、本実施形態では、ウエハ20は機能素子層22を有するとして説明するが、ウエハ20は機能素子層22を有していても有していなくてもよく、ベアウエハであってもよい。半導体基板21は、表面21a(第二表面)及び裏面21b(第一表面)を有している。半導体基板21は、例えば、シリコン基板である。機能素子層22は、半導体基板21の表面21aに形成されている。機能素子層22は、表面21aに沿って2次元に配列された複数の機能素子22aを含んでいる。機能素子22aは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。機能素子22aは、複数の層がスタックされて3次元的に構成される場合もある。なお、半導体基板21には、結晶方位を示すノッチ21cが設けられているが、ノッチ21cの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。
図4に示されるように、レーザ照射ユニット3は、光源31と、空間光変調器32と、集光レンズ33と、を有している。光源31は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Lを出力する。空間光変調器32は、光源31から出力されたレーザ光Lを変調する。空間光変調器32は、例えば反射型液晶(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)の空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)である。集光レンズ33は、空間光変調器32によって変調されたレーザ光Lを集光する。なお、集光レンズ33は、補正環レンズであってもよい。
図5に示されるように、撮像ユニット4(撮像部)は、光源41と、ミラー42と、対物レンズ43と、光検出部44と、を有している。撮像ユニット4はウエハ20を撮像する。光源41は、半導体基板21に対して透過性を有する光I1を出力する。光源41は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光I1を出力する。光源41から出力された光I1は、ミラー42によって反射されて対物レンズ43を通過し、半導体基板21の裏面21b側からウエハ20に照射される。このとき、ステージ2は、上述したように2列の改質領域12a,12bが形成されたウエハ20を支持している。
図6に示されるように、撮像ユニット5は、光源51と、ミラー52と、レンズ53と、光検出部54と、を有している。光源51は、半導体基板21に対して透過性を有する光I2を出力する。光源51は、例えば、ハロゲンランプ及びフィルタによって構成されており、近赤外領域の光I2を出力する。光源51は、撮像ユニット4の光源41と共通化されていてもよい。光源51から出力された光I2は、ミラー52によって反射されてレンズ53を通過し、半導体基板21の裏面21b側からウエハ20に照射される。
図5に示される撮像ユニット4を用い、図7に示されるように、2列の改質領域12a,12bに渡る亀裂14が表面21aに至っている半導体基板21に対して、裏面21b側から表面21a側に向かって焦点F(対物レンズ43の焦点)を移動させる。この場合、改質領域12bから裏面21b側に延びる亀裂14の先端14eに裏面21b側から焦点Fを合わせると、当該先端14eを確認することができる(図7における右側の画像)。しかし、亀裂14そのもの、及び表面21aに至っている亀裂14の先端14eに裏面21b側から焦点Fを合わせても、それらを確認することができない(図7における左側の画像)。なお、半導体基板21の表面21aに裏面21b側から焦点Fを合わせると、機能素子層22を確認することができる。
以下では、ウエハ20の切断等を目的として改質領域を形成する処理の前処理として実施される、加工条件導出処理について説明する。加工条件とは、どのような条件・手順でウエハ20を加工するかを示す、加工に係るレシピである。制御部8は、ディスプレイ150によって受付けられた情報に基づきレーザ照射ユニット3によるレーザ光の照射条件を含んだ加工条件を決定すること(加工条件決定処理)と、決定した加工条件でウエハ20にレーザ光が照射されるようにレーザ照射ユニット3を制御することと(加工処理)と、ウエハ20を撮像するように撮像ユニット4を制御することによってレーザ光の照射によるウエハ20のレーザ加工結果を取得することと(加工結果取得処理)と、レーザ加工結果に基づいて加工条件を評価することと(加工条件評価処理)と、を実行するように構成されている。
図13~図21を参照して、加工条件決定処理について説明する。加工条件決定処理では、まず、ディスプレイ150が、ウエハ20の情報及びウエハ20に対するレーザ加工目標を含むウエハ加工情報のユーザ入力を受付ける。レーザ加工目標とは、ユーザが希望するレーザ加工の内容を示す情報である。図13~図15は、ディスプレイ150に表示されるウエハ加工情報の設定画面(ユーザ入力受付画面)の一例である。図13は加工方法(上述したレーザ加工目標に含まれる情報)の設定画面であり、図14はウエハ情報(上述したウエハ20の情報に含まれる情報)の設定画面であり、図15は加工設定(上述したレーザ加工目標に含まれる情報)の設定画面である。ここででは、加工方法(図13)、ウエハ情報(図14)、加工設定(図15)がこの順序で設定されるとして説明するが、これらの設定順序(画面表示順序)はこれに限定されない。
加工処理では、制御部8が、決定した加工条件(レシピ)でウエハ20にレーザ光が照射されるようにレーザ照射ユニット3を制御する。制御部8は、詳細には、ウエハ20にレーザ光を照射してウエハ20に改質領域及び改質領域から延びる亀裂が形成されるようにレーザ照射ユニット3を制御する。制御部8は、ディスプレイ150において「加工開始」(図19参照)が押下されることに応じて、加工処理を開始する。
加工結果取得処理では、制御部8が、加工されたウエハ20を撮像するように撮像ユニット4を制御することによって、レーザ光の照射によるウエハ20のレーザ加工結果を取得する。制御部8は、詳細には、ウエハ20に対して透過性を有する光を出力してウエハ20を撮像するように撮像ユニット4を制御することによって、レーザ光の照射によりウエハ20に形成された改質領域及び改質領域から延びる亀裂の情報を含んだレーザ加工結果を取得する。
制御部8は、レーザ加工結果の情報が含まれた検査判定結果(図24参照)に基づいて、レシピ(加工条件)を評価する。具体的には、制御部8は、レーザ加工結果の情報が含まれた検査判定結果と、ウエハ加工情報に基づき決定されたレシピを考慮した推定加工結果とを比較することにより、レシピの妥当性を評価する。いま、図24に示されるように、推定加工結果イメージの目標値と検査判定結果の値とは乖離があり、ユーザによって選択された各検査(図19参照)のうち、少なくとも、A:BHC検査、C:SD層位置検査、D:上亀裂位置検査、及びE:ウエハ厚さ検査でNGとなっている。BHCとならずSTとなった要因としては、検査判定結果においてE:ウエハ厚t783μmとなっているように、ユーザが設定したウエハ厚(775μm)が正しくなく、想定よりもウエハ20が厚かったことによって、改質領域の形成位置が浅い方向にシフトしていること、改質領域が想定よりも細くなっていること等が考えられる。このような場合、制御部8は、レシピ(加工条件)が適切でないと評価する。なお、制御部8は、AF追従性等の他のデータに基づいて、改質領域(SD層)の位置ずれ要因がハード起因かレシピ起因かを判定してもよい。ここでは、検査NGとなった要因がウエハ厚の例を説明したが、ハード機差、データベース上のレシピのマージン不足、ウエハのドープ等、様々な要因で検査NGとなることが考えられる。
本実施形態の検査方法について、図26を参照して説明する。図26は、検査方法のフローチャートである。図26は、検査装置1が実行する検査方法のうち、ウエハ20に改質領域を形成する処理の前処理として実施される加工条件導出処理を示すフローチャートである。
次に、本実施形態に係る検査装置1の作用効果について説明する。
Claims (11)
- ウエハにレーザ光を照射する照射部と、
情報を表示する表示部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
設定された加工条件に基づき前記照射部により前記ウエハに前記レーザ光が照射された場合に前記ウエハに形成される改質領域及び前記改質領域から延びる亀裂の情報を含んだ推定加工結果を導出することと、
前記推定加工結果として導出した前記改質領域及び前記亀裂の前記ウエハにおける位置を考慮して、前記ウエハのイメージ図と該ウエハにおける前記改質領域及び前記亀裂のイメージ図とが共に描画された推定加工結果イメージが表示されるように、前記表示部を制御することと、を実行するように構成されている、検査装置。 - 情報の入力を受付ける入力部を更に備え、
前記入力部は、前記加工条件の設定に係る情報の入力を受付け、
前記制御部は、前記入力部によって受付けられた前記加工条件の設定に係る情報に基づき、前記加工条件を設定する、請求項1記載の検査装置。 - 前記制御部は、前記加工条件と前記推定加工結果イメージとが関連付けられて共に表示されるように、前記表示部を制御する、請求項2記載の検査装置。
- 前記入力部は、前記表示部によって前記推定加工結果イメージが表示された状態において、前記推定加工結果イメージとして表示された前記改質領域及び前記亀裂の位置の補正に係る第1補正情報の入力を受付け、
前記制御部は、
前記第1補正情報に基づいて、前記推定加工結果を補正すると共に、補正後の前記推定加工結果となるように前記加工条件を補正し、
補正後の前記加工条件と、補正後の前記推定加工結果に基づく前記推定加工結果イメージとが関連付けられて共に表示されるように、前記表示部を制御する、請求項3記載の検査装置。 - 前記入力部は、前記表示部によって前記加工条件が表示された状態において、前記加工条件の補正に係る第2補正情報の入力を受付け、
前記制御部は、
前記第2補正情報に基づいて、前記加工条件を補正すると共に、補正後の前記加工条件に基づいて前記推定加工結果を補正し、
補正後の前記加工条件と、補正後の前記推定加工結果に基づく前記推定加工結果イメージとが関連付けられて共に表示されるように、前記表示部を制御する、請求項3又は4記載の検査装置。 - 前記ウエハを撮像する撮像部を更に備え、
前記制御部は、
前記ウエハに前記レーザ光を照射して前記ウエハに改質領域及び該改質領域から延びる亀裂が形成されるように前記照射部を制御することと、
前記ウエハに対して透過性を有する光を出力して前記ウエハを撮像するように前記撮像部を制御することによって、前記レーザ光の照射により前記ウエハに形成された改質領域及び該改質領域から延びる亀裂の情報を含んだレーザ加工結果を取得することと、
前記推定加工結果イメージと前記レーザ加工結果とが関連付けられて共に表示されるように、前記表示部を制御することと、を更に実行するように構成されている、請求項1~5のいずれか一項記載の検査装置。 - 前記制御部は、前記レーザ光が照射される加工ラインに対して垂直な断面の前記推定加工結果イメージが表示されるように、前記表示部を制御する、請求項1~6のいずれか一項記載の検査装置。
- 前記制御部は、前記レーザ光が照射される加工ラインに対して水平な断面の前記推定加工結果イメージが表示されるように、前記表示部を制御する、請求項1~7のいずれか一項記載の検査装置。
- ウエハにレーザ光を照射する照射部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
設定された加工条件に基づき前記照射部により前記ウエハに前記レーザ光が照射された場合に前記ウエハに形成される改質領域及び前記改質領域から延びる亀裂の情報を含んだ推定加工結果を導出することと、
前記推定加工結果として導出した前記改質領域及び前記亀裂の前記ウエハにおける位置を考慮して、前記ウエハのイメージ図と該ウエハにおける前記改質領域及び前記亀裂のイメージ図とが共に描画された推定加工結果イメージを出力することと、を実行するように構成されている、検査装置。 - 検査装置及び表示装置間で通信を行う処理システムであって、
前記検査装置は、
ウエハにレーザ光を照射する照射部と、制御部と、を備え、
前記制御部は、
設定された加工条件に基づきウエハに前記レーザ光を照射した場合に形成される改質領域及び前記改質領域から延びる亀裂の情報を含んだ推定加工結果を導出すると共に、前記推定加工結果として導出した前記改質領域及び前記亀裂の前記ウエハにおける位置を考慮して、前記ウエハのイメージ図と該ウエハにおける前記改質領域及び前記亀裂のイメージ図とが共に描画された推定加工結果イメージを前記表示装置に向けて出力し、
前記表示装置は、前記検査装置によって出力された前記推定加工結果イメージを表示する、処理システム。 - ウエハにレーザ光を照射する照射部と、
情報を表示する表示部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
設定された加工条件に基づき前記照射部により前記ウエハに前記レーザ光が照射された場合に前記ウエハに形成される改質領域及び前記改質領域から延びる亀裂の情報を含んだ推定加工結果を導出することと、
前記推定加工結果に係る情報が表示されるように前記表示部を制御することと、を実行するように構成されている、検査装置。
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