被加工物的评价方法与流程

文档序号:11207445阅读:343来源:国知局
被加工物的评价方法与流程

本发明涉及对被加工物的吸杂性进行评价的被加工物的评价方法。



背景技术:

近年来,为了器件的小型化等目的,将器件形成后的晶片(以下,称为器件晶片)加工得较薄。但是,例如,当对器件晶片进行研磨而使其薄至100μm以下时,对于器件而言存在如下的担心:抑制有害的金属元素的活动的吸杂性降低,会产生器件的动作不良。为了解决该问题,在器件晶片中形成捕获金属元素的吸杂层(例如,参照专利文献1)。在该加工方法中,通过按照规定的条件对器件晶片进行磨削,一边维持器件晶片的抗弯强度一边形成包含规定的应变层的吸杂层。

专利文献1:日本特开2009-94326号公报

关于对按照专利文献1所示的加工方法加工的器件晶片的吸杂性的评价,例如能够利用金属元素将器件晶片实际污染而进行。但是,该方法不能得到合格的器件芯片。也就是说,由于该评价方法利用金属元素将器件晶片实际污染,所以不能对能够成为产品的器件晶片进行评价。



技术实现要素:

本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于提供被加工物的评价方法,能够对能够成为产品的被加工物的吸杂性进行评价。

为了解决上述的课题并达成目的,根据本发明,提供被加工物的评价方法,对在正面上形成有多个器件并且在内部形成有吸杂层的被加工物的吸杂性进行评价,该被加工物的评价方法的特征在于,包含如下的工序:激发光照射工序,对被加工物照射用于激发出载流子的激发光;微波照射工序,在实施了该激发光照射工序之后,分别对所述被加工物的所述激发光的照射范围和所述激发光的照射范围外照射微波;测定工序,在实施了该微波照射工序之后,分别对来自所述被加工物的所述微波的反射波的强度进行测定,导出从来自所述照射范围的反射波的强度中减去来自所述照射范围外的反射波的强度而得的差分信号;以及根据通过所述测定工序计算出的所述差分信号的强度对吸杂性进行判断的工序。

优选所述微波的频率是26ghz。

优选所述激发光的波长是349nm。

本发明起到了能够对被加工物的吸杂性进行评价的效果。

附图说明

图1是示出第1实施方式的被加工物的评价方法的评价对象的器件晶片的立体图。

图2是执行第1实施方式的被加工物的评价方法的磨削研磨装置的结构例的立体图。

图3是示出图2所示的磨削研磨装置的研磨单元的结构例的立体图。

图4是示出图1所示的器件晶片的吸杂层的状态不同的情况下的从器件晶片的背面反射的微波的强度的图。

图5是示出图2所示的磨削研磨装置的评价装置的结构例的图。

图6是示出执行本发明的第2实施方式的被加工物的评价方法的磨削研磨装置的评价装置的结构例的图。

图7是示出通过图6所示的评价装置来测定参考差分信号值的器件晶片的测定位置的立体图。

图8的(a)是示出执行本发明的第3实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图,图8的(b)是示出图8的(a)所示的加工装置的各工序的图。

图9是示出执行本发明的第4实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。

图10是示出执行本发明的第5实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。

图11是示出执行本发明的第6实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。

图12是示出执行本发明的第7实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。

图13是示出执行本发明的第8实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。

图14是示出执行本发明的第9实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。

标号说明

w:器件晶片(被加工物);ws:正面;d:器件;g:吸杂层;l:激发光;r:照射范围;mt、mr:微波。

具体实施方式

一边参照附图一边对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明并不仅限于以下的实施方式所记载的内容。并且,在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员所能够容易想到的、实际上相同的构成要素。进而,能够对以下所记载的结构进行适当组合。并且,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。

〔第1实施方式〕

根据附图对本发明的第1实施方式的被加工物的评价方法进行说明。图1是示出第1实施方式的被加工物的评价方法的评价对象的器件晶片的立体图。图2是执行第1实施方式的被加工物的评价方法的磨削研磨装置的结构例的立体图。图3是示出图2所示的磨削研磨装置的研磨单元的结构例的立体图。

第1实施方式的被加工物的评价方法(以下,简称为评价方法)是对作为被加工物的图1所示的器件晶片w的吸杂性进行评价的方法。如图1所示,器件晶片w是以硅为主要材料的圆板状的半导体晶片或光器件晶片。在器件晶片w的正面ws上在由形成为格子状的多条分割预定线s划分出的区域内形成有器件d。即,在器件晶片w的正面ws上形成有多个器件d。在对器件晶片w的正面ws背侧的背面wr实施磨削加工等而使器件晶片w薄化至规定的厚度之后,在器件晶片w的内部形成吸杂层g并对吸杂层g的吸杂性进行评价。吸杂层g的吸杂性是指抑制对器件d有害的铜等金属元素的活动的效果的大小。在器件晶片w的正面ws上形成的器件d例如是存储器(闪速存储器或dram(dynamicrandomaccessmemory:动态随机存取存储器)等存储器),来自背面wr的金属污染(例如,因铜元素造成的污染)会成为问题。另外,在第1实施方式中,被加工物是器件晶片w,但在本发明中,被加工物并不仅限于器件晶片w。

第1实施方式的评价方法是通过图2所示的作为加工装置的磨削研磨装置1来执行的。磨削研磨装置1为了进行薄型化而对器件晶片w的背面wr进行磨削加工,并且为了使磨削加工后的器件晶片w的背面wr高精度地平坦化而且在器件晶片w内部形成吸杂层g而进行研磨加工。如图2所示,磨削研磨装置1主要具有:装置主体2;第1磨削单元3;第2磨削单元4;研磨单元5;设置在旋转工作台6上的例如4个保持单元7;盒8、9;对位单元10;搬入单元11;清洗单元13;搬出搬入单元14;评价装置20;以及未图示的控制单元。

第1磨削单元3用于按照如下方式对器件晶片w的背面wr进行粗磨削加工:使具有安装在主轴的下端的磨削磨具的磨削磨轮31一边旋转一边沿着与铅直方向平行的z轴方向对保持在粗磨削位置b的保持单元7上的器件晶片w的背面wr进行按压。同样地,第2磨削单元4用于按照如下方式对器件晶片w的背面wr进行精磨削加工:使具有安装在主轴的下端的磨削磨具的磨削磨轮41一边旋转一边沿着z轴方向对保持在位于精磨削位置c的保持单元7上的粗磨削完成的器件晶片w的背面wr进行按压。

在第1实施方式中,如图3所示,研磨单元5的安装在主轴的下端的研磨垫等干式的研磨工具51与保持单元7的保持面对置地配置。研磨单元5使研磨工具51一边旋转一边沿着z轴方向对保持在位于研磨位置d的保持单元7的保持面上的精磨削完成的器件晶片w的背面wr进行按压。研磨单元5用于按照如下方式对器件晶片w的背面wr进行研磨加工:使研磨工具51沿着z轴方向对器件晶片w的背面wr进行按压。

研磨单元5使用干式的研磨工具51对器件晶片w的背面wr实施所谓干式研磨加工而在器件晶片w内部形成吸杂层g,该吸杂层g包含结晶构造产生了应变的应变层。此时维持了器件晶片w的抗弯强度。在第1实施方式中,器件晶片w的抗弯强度维持为1000mpa以上,但本发明并不仅限于此,只要设定为能够得到希望的器件强度的值即可。并且,如图3所示,研磨单元5具有使研磨工具51与主轴一起在与z轴方向垂直且与装置主体2的宽度方向平行的x轴方向上移动的x轴移动单元52。

另外,关于第1实施方式的评价方法,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用所谓干式研磨加工,但本发明并不仅限于干式研磨加工,使用能够赋予具有吸杂性(在结晶中生成应变)的吸杂层g的加工方法即可。作为能够赋予吸杂层g的加工方法,本发明例如能够使用磨削加工、等离子蚀刻、激光照射或离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983)等方法,其中,在该磨削加工中实施使用了高目数磨轮的加工。第1磨削单元3、第2磨削单元4和研磨单元5是对作为被加工物的器件晶片w进行加工的加工单元。进而,作为其他的例子,可以如日本特开2013-244537那样,在一边提供浆料一边通过湿式研磨(例如,cmp)将背面wr的磨削应变去除之后,一边提供不包含磨粒的药液一边利用研磨垫进行湿式研磨。并且,也可以在一边提供浆料一边进行研磨之后,停止药液(例如,水)的提供或者减少提供量而进行研磨,从而形成吸杂层。当停止药液(例如,纯水)的提供或者减少提供量时,能够通过对器件晶片w进行加热来较快地形成吸杂层g(在以下的其他实施方式中也能够同样地使用。)。

旋转工作台6是设置在装置主体2的上表面上的圆盘状的工作台,以能够在水平面内旋转的方式设置并按照规定的时机旋转驱动。在该旋转工作台6上以例如90度的相位角等间隔地配设有例如4个保持单元7。这些4个保持单元7是在上表面具有真空卡盘的卡盘工作台构造,对所载置的器件晶片w进行真空吸附而保持。这些保持单元7在进行磨削加工时和研磨加工时,以与铅直方向平行的轴为旋转轴而通过旋转驱动机构在水平面内旋转驱动。这样,保持单元7具有以能够旋转的方式对作为被加工物的器件晶片w进行保持的保持面。这样的保持单元7通过旋转工作台6的旋转而依次移动到搬入搬出位置a、粗磨削位置b、精磨削位置c、研磨位置d以及搬入搬出位置a。

盒8、9是具有多个插槽而用于对器件晶片w进行收纳的收纳容器。一个盒8对磨削研磨加工前的器件晶片w进行收纳,另一个盒9对磨削研磨加工后的器件晶片w进行收纳。并且,对位单元10是用于暂放从盒8取出的器件晶片w并进行其中心对位的工作台。

搬入单元11具有吸附垫,对由对位单元10进行了对位后的磨削研磨加工前的器件晶片w进行吸附保持而搬入到位于搬入搬出位置a的保持单元7上。搬入单元11对保持在位于搬入搬出位置a的保持单元7上的磨削研磨加工后的器件晶片w进行吸附保持而搬出到清洗单元13上。

搬出搬入单元14是具有例如u字型机械手14a的机器人拾取器,通过u字型机械手14a对器件晶片w进行吸附保持而搬送。具体来说,搬出搬入单元14将磨削研磨加工前的器件晶片w从盒8搬出到对位单元10上,并且将磨削研磨加工后的器件晶片w从清洗单元13搬入到盒9中。清洗单元13对磨削研磨加工后的器件晶片w进行清洗,将附着在磨削和研磨后的加工面上的磨削屑和研磨屑等污染物去除。并且,磨削研磨装置1在搬出搬入位置a处具有未图示的第2清洗单元,该第2清洗单元对磨削研磨加工后的形成有吸杂层g并且保持在保持单元7上的器件晶片w的背面wr进行清洗。

控制单元对构成磨削研磨装置1的上述的构成要素分别进行控制。即,控制单元在磨削研磨装置1中执行针对器件晶片w的加工动作。控制单元是能够执行计算机程序的计算机。控制单元具有:运算处理装置,其具有如cpu(centralprocessingunit:中央处理器)那样的微处理器;存储装置,其具有如rom(readonlymemory:只读存储器)或ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)那样的存储器;以及输入输出接口装置。控制单元的cpu在ram上执行存储在rom中的计算机程序,而生成用于控制磨削研磨装置1的控制信号。控制单元的cpu将所生成的控制信号经由输入输出接口装置输出给磨削研磨装置1的各构成要素。并且,控制单元与由对加工动作的状态或图像等进行显示的液晶显示装置等构成的未图示的显示单元和操作者登记加工内容信息等时所使用的输入单元连接。输入单元由设置在显示单元上的触摸面板和键盘等中的至少一个构成。

评价装置20是对磨削研磨加工后的设置在搬入出位置a且在内部形成有吸杂层g的器件晶片w的吸杂性进行评价的装置。即,评价装置20设置在磨削研磨装置1的没有配设磨削单元3、4和研磨单元5的搬出搬入位置a的保持单元7的上方,对磨削研磨加工后的器件晶片w的吸杂性的好坏进行判定。

图4是示出图1所示的器件晶片的吸杂层的状态不同的情况下的从器件晶片的背面反射的微波的强度的图。如图4所示,本发明的发明人们发现:根据器件晶片w的内部的应变层即吸杂层g的厚度等状态,当照射激发光l时产生在器件晶片w的内部的作为激发载流子的电子和空穴的量不同,当照射微波mt时反射的微波mr的强度不同。具体来说,如图4所示,本发明的发明人们发现:随着器件晶片w的内部的应变变大,载流子变得不容易被激发(作为激发载流子的电子和空穴的量变少),当照射微波mt时反射的微波mr的强度变弱。

因此,本发明的发明人们发明了如下的评价装置20:该评价装置20对器件晶片w的背面wr的一部分照射激发光l,根据对从激发光l的照射范围r反射的微波mr的强度减去从激发光l的照射范围r外反射的微波mr的强度而得的信号(以下,简称为差分信号。)对吸杂性进行评价。另外,图4示出了当对分别进行了不同的加工的“测定例1”、“测定例2”和“测定例3”的器件晶片w的各自的背面wr照射规定的强度的微波mt时的从照射了激发光l的照射范围r反射的微波mr的强度与从照射范围r外反射的微波mr的强度的差分信号。测定例2的晶片是器件晶片w的背面wr进行了干式研磨而使得吸杂性不充分的虚拟裸晶片,是通过研磨去除了磨削损伤的晶片(表面粗糙度ra为1nm左右的晶片)。因此,测定例2的晶片虽然吸杂性不充分,但抗弯强度较大。另一方面,测定例3的晶片是对器件晶片w的背面wr实施了精磨削加工而应变层较厚的器件晶片。因此,由于测定例3的晶片是磨削后的晶片,所以吸杂性较大但抗弯强度较小,例如,当晶片的厚度薄至100μm以下时,存在拾取时器件发生破损的担心。记载为测定例1的测定对象的晶片是通过磨削研磨装置1对背面wr进行磨削并较高地维持了抗弯强度而实施了用于形成吸杂层g的干式研磨加工(例如,使用了迪斯科公司提供的getteringdp磨轮而进行的干式研磨加工)的器件晶片w。并且,记载为测定例1的对象的晶片是例如通过日本特开2012-238731号公报所示的使用了由铜进行的强制污染的以往的检查方法(利用铜将背面污染并对正面的铜原子的量进行检测的方法)确认了充分的吸杂性的晶片。在图4中,前述的测定例1、测定例2和测定例3分别使用了厚度为25μm、50μm、100μm的器件晶片w。另外,图4的纵轴通过对数刻度来表示作为差分信号的微波强度。

根据图4,测定例1的最小的微波强度tmin(针对厚度为25μm的晶片的反射强度的差分信号)比测定例3的最大的微波强度tb的5倍的值还大,测定例1的最大的微波强度tmax(针对厚度为100μm的晶片的反射强度的差分信号)比测定例2的最小的微波强度ta的5分之1的值还小,比测定例2中的厚度为100μm的晶片的微波强度tc的10分之1的值还小。本发明的发明人们发现:与反射微波的强度有关的差分信号依赖于器件晶片w的背面wr状态,能够将该差分信号的大小作为指标对器件晶片w的吸杂的好坏进行判定。即,本发明的发明人们根据测定例2的差分信号较高、测定例3的差分信号较低,发现了吸杂性越低则差分信号越高、吸杂性越高则差分信号越小。

图5是示出图2所示的磨削研磨装置的评价装置的结构例的图。如图5所示,评价装置20具有激发光照射单元21、微波照射单元22、反射波接收部23、以及控制部24。

激发光照射单元21对器件晶片w的背面wr表层附近照射激发出载流子(电子和空穴)激发的激发光l。在第1实施方式中,激发光照射单元21对器件晶片w照射波长为349nm的激发光l即紫外线,但本发明的激发光l的波长并不仅限于349nm。另外,在第1实施方式中,使激发光l的波长为349nm的原因是波长为349nm等的波长较短的光(紫外光)适合于对器件晶片w的背面wr表层附近的结晶的状态(应变的状态)进行检测。另一方面,长波长的光不仅会在器件晶片w的背面wr表层产生作为激发载流子的电子和空穴,还会使该电子和空穴从器件晶片w的内部产生。因此,与照射349nm等短波长的光的情况相比,要想对器件晶片w的背面wr的表层附近的载流子激发状态进行高精度地检测,不优选长波长的光。

如图5所示,激发光照射单元21具有:激发光源21a,其射出激发光l;以及镜21b,其使激发光源21a所射出的激发光l朝向器件晶片w反射。激发光源21a由放射出紫外光作为激发光l的激光振荡器构成。作为激发光l的紫外线使用了作为ylf激光的第三高次谐波而得到的紫外线。激发光源21a射出波长为349nm的紫外线。激发光照射单元21以比器件晶片w的背面wr的面积充分小的光斑方式对器件晶片w的背面wr照射激发光l。激发光照射单元21沿着与器件晶片w的背面wr垂直的方向对背面wr照射激发光l。另外,器件晶片w的背面wr的照射激发光l的范围是激发光l的照射范围r。在第1实施方式中,由于激发光l的波长为349nm,所以激发光l对器件晶片w的渗透长度大约为10nm,激发光照射单元21能够在器件晶片w的背面wr的照射范围r的表层高效地进行作为激发载流子的电子和空穴的生成。

微波照射单元22分别对器件晶片w的背面wr的激发光l的照射范围r内和器件晶片w的背面wr的激发光l的照射范围r外照射微波mt。微波照射单元22具有:微波振荡器22a,其振荡出微波mt;未图示的放大器,其对微波振荡器22a振荡出的微波mt进行放大;以及波导管部件22b。

微波振荡器22a输出(射出)微波mt。在第1实施方式中,微波振荡器22a输出频率为26ghz的微波mt,但本发明的微波mt的频率并不仅限于26ghz。

放大器配设在微波振荡器22a与波导管部件22b之间,对从微波振荡器22a输出的微波mt进行放大。波导管部件22b具有:分割部22c,其用于将来自放大器的微波mt分割为两部分;以及第1波导管22d和第2波导管22e,它们设置在分割部22c与器件晶片w之间。第1波导管22d与器件晶片w的背面wr的照射范围r沿着垂直于背面wr的方向对置。第1波导管22d以使微波mt向照射范围r照射的方式对微波mt进行传送。第2波导管22e与器件晶片w的背面wr的照射范围r外沿着垂直于背面wr的方向对置。第2波导管22e以使微波mt向照射范围r外照射的方式对微波mt进行传送。

反射波接收部23是测定单元,其分别对来自器件晶片w的微波mr的反射波的强度进行测定,并导出从来自照射范围r的反射波的强度中减去来自照射范围r外的反射波的强度而得的差分信号。反射波接收部23具有第1接收器23a、第2接收器23b以及差分信号计算部23c。第1接收器23a接收通过第1波导管22d向器件晶片w的背面wr照射并且从背面wr反射的微波mr的反射波。第1接收器23a对所接收的微波mr的反射波的强度进行测定并将测定得到的强度输出给差分信号计算部23c。第2接收器23b接收通过第2波导管22e向器件晶片w的背面wr照射并且从背面wr反射的微波mr的反射波。第2接收器23b对所接收的微波mr的反射波的强度进行测定并将测定得到的强度输出给差分信号计算部23c。

差分信号计算部23c导出作为从第1接收器23a所接收的来自激发光l的照射范围r的微波mr的反射波的强度中减去第2接收器23b所接收的来自激发光l的照射范围r外的微波mr的反射波的强度而得的值(也称为相减后的值)的差分信号,并将差分信号输出给控制部24。通过执行软件和固件中的至少一方的cpu(centralprocessingunit)或至少由一个以上的电路构成的处理电路来实现差分信号计算部23c的功能。

控制部24对构成评价装置20的上述的构成要素分别进行控制。即,控制部24在评价装置20中执行评价吸杂性的第1实施方式的评价方法。

控制部24是根据从差分信号计算部23c输入的差分信号的强度对器件晶片w的吸杂层g的吸杂性进行判断的单元。具体来说,当从差分信号计算部23c输入的差分信号的强度是根据图4所示的测定例1的微波强度tmax而预先设定的上限强度以下时,控制部24判断为吸杂层g的吸杂性合适。并且,如果差分信号的强度是根据图4所示的测定例1的微波强度tmin而预先设定的下限强度以上,则控制部24判断为抗弯强度合适。当从差分信号计算部23c输入的差分信号的强度未达到根据图4所示的微波强度tmin而预先设定的下限强度或超过了根据图4所示的微波强度tmax而预先设定的上限强度时,控制部24判断为吸杂层g的吸杂性较差或抗弯强度较低。这样,控制部24在对实际的器件晶片w的吸杂性进行评价时,将从差分信号计算部23c输入的差分信号的强度与前述的下限强度和上限强度进行比较。另外,虽然第1实施方式的评价装置20的控制部24根据下限强度和上限强度对包含吸杂性在内的加工特性进行判断,但如果仅对吸杂性进行判断,则也可以不使用下限强度的值而仅根据上限强度进行判断。在该情况下,也可以是,当从差分信号计算部23c输入的差分信号的强度是根据图4所示的微波强度tmax而预先设定的上限强度以下时,控制部24判断为吸杂层g的吸杂性合适,当超过上限强度时则判断为吸杂层g的吸杂性不合适。这样,控制部24将从差分信号计算部23c输入的差分信号的强度与上限强度进行比较。作为其他的例子,也可以如具体实施方式的第17段所记载的那样,将比测定例3的最大的微波强度tb的5倍的值(下限强度)大、比测定例2的最小的微波强度ta的5分之1的值(上限强度)小作为吸杂性的判定基准。

下限强度和上限强度按照对赋予给器件晶片w的吸杂层g要求的吸杂性来适当设定。关于下限强度,也可以考虑吸杂层g所要求的吸杂性而设定为微波强度tmin。关于上限强度,也可以考虑吸杂层g所要求的吸杂性而设定为微波强度tmax。另外,在第1实施方式中,例如也可以将下限强度和上限强度设定为图4所示的测定例1的微波强度即差分信号的值±10%的值。并且,前述的上限强度和下限强度的值也可以按照器件晶片w的厚度来设定。

另外,控制部24是能够执行计算机程序的计算机。控制部24具有:运算处理装置,其具有cpu(centralprocessingunit)那样的微处理器;存储装置,其具有如rom(readonlymemory)或ram(randomaccessmemory)那样的存储器;以及输入输出接口装置。

控制部24的cpu在ram上执行rom中所存储的计算机程序,从而生成用于控制评价装置20的控制信号。控制部24的cpu将生成得到的控制信号经由输入输出接口装置而输出给评价装置20的各构成要素。

接着,对磨削研磨装置的加工动作的一例与第1实施方式的评价方法一起进行说明。第1实施方式的评价方法是对吸杂性赋予加工之后的器件晶片w的吸杂性进行评价的评价方法。

首先,操作者将收纳了磨削研磨加工前的器件晶片w的盒8和没有收纳器件晶片w的盒9安装在装置主体2上,将加工信息登记在控制部24中。磨削研磨装置1在得到加工动作的开始指示的情况下开始进行加工动作。在加工动作中,磨削研磨装置1的搬出搬入单元14将器件晶片w从盒8取出并搬出到对位单元10上。磨削研磨装置1的对位单元10进行器件晶片w的中心对位,搬入单元11将对位后的器件晶片w搬入到位于搬入搬出位置a的保持单元7上。磨削研磨装置1的保持单元7对器件晶片w进行保持,旋转工作台6将器件晶片w依次搬送到粗磨削位置b、精磨削位置c、研磨位置d和搬入搬出位置a。另外,磨削研磨装置1的旋转工作台6以90度的旋转度将磨削研磨加工前的器件晶片w搬入到搬入搬出位置a的保持单元7上。

磨削研磨装置1在粗磨削位置b使用第1磨削单元3对器件晶片w的背面wr进行粗磨削加工,在精磨削位置c使用第2磨削单元4对器件晶片w的背面wr进行精磨削加工。磨削研磨装置1在研磨位置d使用研磨单元5对器件晶片w的背面wr进行研磨加工,在器件晶片w的内部形成吸杂层g,并将进行了磨削研磨加工的器件晶片w定位在搬入搬出位置a。磨削研磨装置1中,对在未图示的第2清洗单元中对定位于搬入搬出位置a的磨削研磨加工后的器件晶片w的背面wr进行清洗而将加工屑等从背面wr清洗去除了的清洗后的器件晶片w执行使用了评价装置20的评价方法。

评价方法具有激发光照射工序、微波照射工序、测定工序以及对吸杂性进行判断的工序。在评价方法中,执行激发光照射工序,评价装置20的激发光照射单元21对器件晶片w的背面wr的照射范围r内照射激发光l。评价装置20在照射了激发光l的状态下执行微波照射工序,微波照射单元22分别对激发光l的照射范围r和激发光l的照射范围r外照射微波mt。评价装置20执行测定工序。

关于评价装置20,在测定工序中,反射波接收部23的第1接收器23a和第2接收器23b分别对来自器件晶片w的背面wr的激发光l的照射范围r和激发光l的照射范围r外的微波mr的反射波的强度进行测定。评价装置20中,反射波接收部23的差分信号计算部23c导出从来自激发光l的照射范围r的微波mr的反射波的强度中减去来自激发光l的照射范围r外的微波mr的反射波的强度而得的差分信号,并输出给控制部24。

评价装置20根据在测定工序中计算出的差分信号的强度来执行对器件晶片w的吸杂性进行判断的工序。在对吸杂性进行判断的工序中,当差分信号的强度为上限强度以下时,评价装置20能够判断为吸杂层g的吸杂性优良(合适),如果差分信号的强度为下限强度以上,则能够判断为抗弯强度也充分(合适)。当差分信号的强度超过上限强度时,能够判断为吸杂层g的吸杂性较差(不充分),在差分信号的强度未达到下限强度的情况下,能够判断为抗弯强度不充分。

磨削研磨装置1通过搬入单元11将搬出搬入位置a的磨削研磨加工后且执行了吸杂性的评价的器件晶片w搬出到清洗单元13上。磨削研磨装置1的清洗单元13对器件晶片w进行清洗,搬出搬入单元14将清洗后的器件晶片w搬入到盒9中。

如以上那样,通过第1实施方式的切削研磨装置的加工动作即评价方法,根据照射了激发光l的照射范围r的微波mr的反射波的强度与激发光l的照射范围r外的微波mr的反射波的强度的差分信号对吸杂性进行判断。因此,第1实施方式的评价方法不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。因此,第1实施方式的评价方法能够对能够成为产品的器件晶片w的吸杂性进行评价。

并且,由于第1实施方式的评价方法根据差分信号对吸杂性进行判断,所以能够实时地去除噪声,能够进行准确的吸杂性的好坏的判定。进而,由于第1实施方式的评价方法使用照射了激发光l的照射范围r的微波mr的反射波的强度和激发光l的照射范围r外的微波mr的反射波的强度对吸杂性进行判断,所以不用经过复杂的计算过程便能够对吸杂性的好坏进行判定。

并且,由于第1实施方式的评价方法照射出波长为349nm的激发光l,所以能够激发出器件晶片w的背面wr附近的载流子,能够对吸杂层g的吸杂性进行准确地判定。

第1实施方式的评价装置20中,在对吸杂性进行判断的工序中,当差分信号的强度为上限强度以下时,判断为吸杂层g的吸杂性优良(合适),如果差分信号的强度为下限强度以上,则判断为抗弯强度也充分(合适)。

但是,本发明的评价装置20的控制部24并不仅限于第1实施方式所记载的内容,也可以通过将从评价对象的器件晶片w得到的差分信号与从具有作为基准的吸杂性的器件晶片w(也称为参考晶片)得到的差分信号进行比较而对评价对象的器件晶片w的吸杂性进行评价。也就是说,本发明的评价装置20也可以将包含对参考晶片照射/接收微波而得到的差分信号的值(以下,称为参考差分信号值)的范围作为“得到合适的吸杂性和抗弯强度的范围(合适范围)”而存储、设定在控制部24中。在该情况下,当处于参考差分信号值所设定的上限、下限的范围(即合适范围)内时,评价装置20的控制部24判断为吸杂性和抗弯强度充分(合适),如果不在参考差分信号值所设定的上限、下限的范围(即合适范围)内,则判断为吸杂性和抗弯强度中的一个是不充分的。另外,参考晶片可以是例如通过日本特开2012-238731号公报所示的使用了由铜造成的强制污染的以往的检查方法(利用铜将背面污染并对正面侧的铜原子的量进行检测的方法)来确认了充分的吸杂性的晶片,也可以是经过与确认了充分的吸杂性的晶片同样的处理的晶片。

并且,本发明的评价装置20的控制部24可以根据以吸杂性与抗弯强度的哪一个为优先来任意地设定合适范围的上限、下限,作为一例,可以将合适范围设为参考差分信号值的±20%的范围的值,也可以设为根据参考差分信号值的标准偏差(σ)求出的值(例如参考差分信号值的±3σ)的范围的值。并且,例如当与抗弯强度相比更重视吸杂性时,本发明的评价装置20的控制部24也可以将合适范围的上限设为比参考差分信号值增加10%的值并将下限设为减少20%的值。另一方面,在更重视抗弯强度的情况下,本发明的评价装置20的控制部24也可以将下限设为从参考差分信号值减少10%的值并将上限设为增加20%的值。也可以仅考虑吸杂性而仅设定上限。

〔第2实施方式〕

根据附图对本发明的第2实施方式的评价方法进行说明。图6是示出执行本发明的第2实施方式的被加工物的评价方法的磨削研磨装置的评价装置的结构例的图。图7是示出通过图6所示的评价装置来测定参考差分信号值的器件晶片的测定位置的立体图。在图6和图7中,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图6所示,研磨装置1-2作为第2实施方式的加工装置,该研磨装置1-2的评价装置20-2除了具有激发光照射单元21、微波照射单元22、反射波接收部23和控制部24之外,还具有驱动部26和输入部27。驱动部26使保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的器件晶片w与微波照射单元22相对地移动。

在第2实施方式中,驱动部26使微波照射单元22相对于保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的器件晶片w相对地移动,以使得评价装置20-2取得保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的图7所示的器件晶片w的背面wr的穿过中心p的中心线cl上的微波的反射强度而取得差分信号。即,驱动部26使微波照射单元22沿着保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的图7所示的器件晶片w的背面wr的中心线cl移动。驱动部26由电动机、通过电动机的旋转驱动力使微波照射单元22移动的丝杠、以及对微波照射单元22的移动方向进行引导的线性引导件构成。驱动部26的结构并不仅限于由电动机、丝杠和线性引导件构成的结构。

输入部27与控制部24连接。输入部27将保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的器件晶片w的中心线cl的位置即微波照射单元22的移动范围输入控制部24。输入部27将保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的器件晶片w的中心线cl上的取得差分信号的位置输入控制部24。在第2实施方式中,输入部27将保持在搬出搬入位置a的保持单元7上的器件晶片w的中心线cl上的多个位置作为取得差分信号的位置而输入控制部24。输入部27由触摸面板和键盘等中的至少一个构成。

在第2实施方式中,在测定工序中,评价装置20-2的控制部24一边使微波照射单元22沿着中心线cl移动,一边在从输入部27输入的多个位置处从激发光l的照射范围r和非照射范围取得微波的反射强度而对差分信号进行计算。在对吸杂性进行判断的工序中,评价装置20-2对控制部24所取得的各位置的差分信号的强度是否在合适范围内进行判定,并对各位置的吸杂性合适还是不合适进行存储。

第2实施方式的加工装置1-2即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。

并且,第2实施方式的加工装置1-2即评价方法中,控制部24一边使微波照射单元22相对于器件晶片w相对地移动一边对从输入部27输入的多个位置的差分信号进行计算而对多个位置的吸杂性合适还是不合适进行判断。因此,第2实施方式的加工装置1-2即评价方法能够进行器件晶片w的多个位置的吸杂性的好坏的判定,能够按照每个器件d进行吸杂性的好坏的判定。并且,由于器件晶片w的吸杂性通常具有在器件晶片w的径向上不同(不规则分布)的倾向,所以第2实施方式的加工装置1-2即评价方法能够一边使微波照射单元22相对于器件晶片w沿着中心线cl移动一边从差分信号计算部23c取得微波反射强度的差分信号而对器件晶片w整体的吸杂性的好坏进行推断。另外,在本实施方式中也可以根据从图4中得到的差分信号的上限/下限强度对是否包含在合适范围内而对吸杂性进行判定,但并不仅限于此。例如,也可以对保证了吸杂性的参考晶片w的整个面或多个点照射激发光和微波,得到微波的反射强度而对差分信号进行计算,并根据该值来确定合适的范围(作为吸杂性合适的基准的范围)。

〔第3实施方式〕

根据附图对本发明的第3实施方式的评价方法进行说明。图8的(a)是示出执行本发明的第3实施方式的被加工物的评价方法的加工系统的一例的俯视图。图8的(b)是示出图8的(a)所示的加工装置的各工序的图。在图8的(a)和图8(b)中,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图8的(a)所示,第3实施方式的加工装置1-3具有切削装置101、叠片机102、磨削研磨装置103、评价装置20以及接口(图8中以if标记)104,其中,该磨削研磨装置103作为对器件晶片w实施包含对器件晶片w赋予吸杂性的加工在内的加工的装置。如图8的(b)所示,切削装置101是在厚度方向上看从作为被加工物的器件晶片w的正面ws起对分割预定线s半切割至完工厚度以上的装置。叠片机102将保护带t粘贴在对分割预定线s进行了半切割的器件晶片w的正面ws上。磨削研磨装置103具有第1实施方式的第1磨削单元3、第2磨削单元4和研磨单元5,对器件晶片w的背面wr进行磨削研磨加工而分割成器件d,并且在分割得到的各器件晶片w内形成吸杂层g。评价装置20是对吸杂层g的好坏进行判定的装置。器件晶片w经由接口104而依次搬送至切削装置101、叠片机102、磨削研磨装置103和评价装置20。

第3实施方式的加工装置1-3即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。

另外,第3实施方式的加工装置1-3中,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用了磨削研磨装置103,但本发明并不仅限于干式研磨加工,也可以使用执行能够形成具有吸杂性(在结晶中生成应变)的吸杂层g的加工方法的装置。作为执行能够形成吸杂层g的加工方法的装置,例如,本发明能够使用磨削装置、对研磨之后的器件晶片w执行等离子蚀刻的装置、执行激光照射的装置或执行离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983)的装置,其中,在磨削装置中实施使用了高目数磨轮的加工。

〔第4实施方式〕

根据附图对本发明的第4实施方式的评价方法进行说明。图9是示出执行本发明的第4实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。在图9中,对与第3实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图9所示,第4实施方式的加工装置1-4除了将评价装置20设置在作为吸杂性赋予装置的磨削研磨装置103之内以外,其结构与第3实施方式的加工装置1-3相同。

第4实施方式的加工装置1-4即评价方法与第3实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。另外,第4实施方式的加工装置1-4与第3实施方式同样,作为执行能够赋予吸杂层g的加工方法的装置,例如,也可以使用磨削装置、对研磨之后的器件晶片w执行等离子蚀刻的装置、执行激光光照射的装置或执行离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983)的装置,其中,在磨削装置中实施使用了高目数磨轮的加工。进而,在作为赋予吸杂性的加工能够使用湿式的研磨加工等这一点上与第1实施方式同样。

第3实施方式和第4实施方式的加工装置1-3、1-4也可以代替切削装置101而具有在器件晶片w的内部形成改质层的激光加工装置。

〔第5实施方式〕

根据附图对本发明的第5实施方式的评价方法进行说明。图10是示出执行本发明的第5实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。在图10中,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图10所示,第5实施方式的加工装置1-5的盒8和盒9排列在同一条直线上,搬出搬入单元14沿着盒8、9所排列的方向通过移动支承机构14b以自由移动的方式设置。加工装置1-5具有搬送单元19,该搬送单元19通过移动支承机构19a以在与搬出搬入单元14的移动方向垂直的方向上自由移动的方式设置,并且由具有与搬出搬入单元14同样的结构的u字型机械手14a的机器人拾取器构成。加工装置1-5中,在将搬送单元19支承为自由移动的移动支承机构19a的靠盒8、9一侧的一端部安装有对位单元10和清洗单元13,在移动支承机构19a的中央部安装有具有第1磨削单元3和第2磨削单元4的磨削装置17和具有研磨单元5的研磨装置18,在移动支承机构19a的远离盒8、9的另一端部安装有评价装置20。

加工装置1-5的搬出搬入单元14将器件晶片w从盒8搬送到设置于移动支承机构19a的一端部的暂放部25上,搬送单元19将器件晶片w从暂放部25搬送到对位单元10上。加工装置1-5的搬送单元19将通过对位单元10进行了对位的器件晶片w依次搬送到磨削装置17、研磨装置18、评价装置20和清洗单元13上。加工装置1-5的磨削装置17对器件晶片w进行粗磨削加工和精磨削加工,研磨装置18对器件晶片w进行研磨加工,评价装置20对器件晶片w的吸杂性进行评价。加工装置1-5的清洗单元13对器件晶片w进行清洗,搬送单元19将清洗后的器件晶片w搬送到暂放部25上,搬出搬入单元14将清洗后的器件晶片w从暂放部25搬入到盒9中。

第5实施方式的加工装置1-5即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。另外,第5实施方式的加工装置1-5与第1实施方式同样,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用所谓干式研磨加工,但并不仅限于干式研磨加工,例如,也可以使用磨削加工、对研磨之后的器件晶片w进行等离子蚀刻、激光照射或离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983),其中,在该磨削加工中实施使用了高目数磨轮的加工。能够使用湿式的研磨加工等这一点与第1实施方式等相同。并且,第5实施方式的加工装置1-5也可以不设置暂放部25而通过搬出搬入单元14和搬送单元19来直接交接器件晶片w。

〔第6实施方式〕

根据附图对本发明的第6实施方式的评价方法进行说明。图11是示出执行本发明的第6实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。在图11中,对与第5实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图11所示,第6实施方式的加工装置1-6除了在将搬出搬入单元14支承为自由移动的移动支承机构14b的一端部安装评价装置20以及在清洗后执行对器件晶片w的吸杂层g的评价以外,其结构与第5实施方式相同。

第6实施方式的加工装置1-6即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。另外,第6实施方式的加工装置1-6与第1实施方式同样,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用所谓干式研磨加工,但并不仅限于干式研磨加工,例如,也可以使用磨削加工、等离子蚀刻、激光照射或离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983),其中,在该磨削加工中实施使用了高目数磨轮的加工。并且,在能够使用湿式研磨加工等这一点上与第1实施方式等相同。

并且,本发明在第6实施方式中,也可以不在移动支承机构19a的一端部设置暂放部25而通过搬出搬入单元14和搬送单元19来直接交接器件晶片w。

〔第7实施方式〕

根据附图对本发明的第7实施方式的评价方法进行说明。图12是示出执行本发明的第7实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。在图12中,对与第5实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图12所示,第7实施方式的加工装置1-7除了不在移动支承机构19a的一端部配置暂放部25而设置对位单元10、在将搬送单元19支承为自由移动的移动支承机构19a的一端部安装评价装置20以及在清洗后执行器件晶片w的吸杂层g的评价以外,其结构与第5实施方式相同。

第7实施方式的加工装置1-7即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。另外,第7实施方式的加工装置1-7与第1实施方式同样,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用所谓干式研磨加工,但例如也可以使用磨削加工、对研磨之后的器件晶片w进行等离子蚀刻、激光照射或离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983),其中,在该磨削加工中实施使用了高目数磨轮的加工。在能够使用湿式研磨加工等这一点上与第1实施方式等相同。

〔第8实施方式〕

根据附图对本发明的第8实施方式的评价方法进行说明。图13是示出执行本发明的第8实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。在图13中,对与第5实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图13所示,在第8实施方式的加工装置1-8中,在将搬送单元19支承为自由移动的移动支承机构19a的另一端部安装有将第2搬出搬入单元16支承为自由移动的移动支承机构16a,在移动支承机构16a上设置有盒9。第2搬出搬入单元16由具有与搬出搬入单元14同样的结构的u字型机械手14a的机器人拾取器构成。并且,在加工装置1-8的移动支承机构19a的另一端部设置有暂放部25,该暂放部25供搬送单元19和第2搬送单元16两者能够搬送器件晶片w且能够取出器件晶片w。在加工装置1-8中,在将搬出搬入单元14支承为自由移动的移动支承机构14b上设置有盒8。搬出搬入单元14和第2搬出搬入单元16的移动方向互相平行。在第8实施方式的加工装置1-8中,在将搬送单元19支承为自由移动的移动支承机构19a的另一端部上安装有清洗单元13。第8实施方式的加工装置1-8的除上述以外的结构是与第5实施方式相同的结构。

第8实施方式的加工装置1-8即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。另外,第8实施方式的加工装置1-8与第1实施方式同样,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用所谓干式研磨加工,但并不仅限于干式研磨加工,例如,在能够使用磨削加工、对研磨之后的器件晶片w进行等离子蚀刻、激光照射或离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983)等湿式研磨加工等这一点上与第1实施方式等相同,其中,在该磨削加工中实施使用了高目数磨轮的加工。

〔第9实施方式〕

根据附图对本发明的第9实施方式的评价方法进行说明。图14是示出执行本发明的第9实施方式的被加工物的评价方法的加工装置的一例的俯视图。在图14中,对与第5实施方式相同的部分赋予相同的标号而省略说明。

如图14所示,第9实施方式的加工装置1-9除了使研磨装置18和评价装置20与将搬送单元19支承为自由移动的移动支承机构19a分离以及具有将器件晶片w从磨削装置17搬送到研磨装置18上的未图示的搬送单元以外,其结构是与第5实施方式相同的结构。

第9实施方式的加工装置1-9即评价方法与第1实施方式同样,不利用金属元素污染器件晶片w便能够进行吸杂性的好坏的判定。另外,第9实施方式的加工装置1-9与第1实施方式同样,为了赋予具有吸杂性的吸杂层g而使用所谓干式研磨加工,但并不仅限于干式研磨加工,例如,在能够使用磨削加工、对研磨之后的器件晶片w进行等离子蚀刻、激光照射或离子束照射(例如,参照日本特开2011-253983)等湿式研磨加工的点上与第1实施方式等相同,其中,在该磨削加工中使用高号数磨粒并实施使用了高目数磨轮的加工。

关于前述的第1实施方式到第8实施方式的器件晶片的加工装置1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7以及1-8的搬出搬入单元14和搬送单元19,示出了是具有u字型机械手14a的机器人拾取器,并通过u字型机械手14a对器件晶片w的一部分进行吸附保持而搬送的例子,但也可以具有对器件晶片w的整个面进行吸附保持的整面吸附式的吸附垫。并且,在前述的实施方式中,记载了经由暂放部25来交接器件晶片w的结构,但也可以通过搬出搬入单元14和搬送单元19来直接交接。尤其是在搬送对象的器件晶片w较薄的情况下有效。在前述的第1实施方式到第9实施方式中,评价装置20构成了被加工物即器件晶片的加工装置1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8和1-9,但在本发明中,也可以构成被加工物的制造装置。即,从第1实施方式到第9实施方式的评价方法也可以是器件的制造方法。并且,本发明也可以不使用差分信号而根据从照射了激发光l的照射范围r反射的微波mr的强度对吸杂性进行评价。并且,本发明也可以根据停止激发光l的照射而使从照射了激发光l的照射范围r反射的微波mr的强度变为1/e以下的时间、即所谓再结合寿命对吸杂性进行评价。

根据第1实施方式到第9实施方式,能够得到以下的评价装置和加工装置。

(附记1)

一种评价装置,对在正面上形成有多个器件并且在内部形成有吸杂层的被加工物的吸杂性进行评价,该评价装置的特征在于,具有:

激发光照射单元,其对被加工物照射用于激发出载流子的激发光l;

微波照射单元,其分别对所述被加工物的所述激发光l的照射范围r和所述激发光l的照射范围r外照射微波mt;

测定单元,其分别对来自所述被加工物的所述微波mr的反射波的强度进行测定,导出从来自所述照射范围r的反射波的强度中减去来自所述照射范围r外的反射波的强度而得的差分信号;以及

根据通过所述测定单元计算出的所述差分信号的强度对吸杂性进行判断的单元。

(附记2)

一种加工装置1,其特征在于,具有:

附记1所记载的评价装置;以及

对所述被加工物进行加工的加工单元。

(附记3)

一种被加工物的制造方法,该被加工物在正面上形成有多个器件并且在内部形成有吸杂层,该被加工物的制造方法的特征在于,具有如下的工序:

第1工序,对被加工物照射用于激发出载流子的激发光l;

第2工序,分别对所述被加工物的所述激发光l的照射范围r和所述激发光l的照射范围r外照射微波mt;

第3工序,分别对来自所述被加工物的所述微波mr的反射波的强度进行测定,导出从来自所述照射范围r的反射波的强度中减去来自所述照射范围r外的反射波的强度而得的差分信号;以及

第4工序,根据通过所述测定单元计算出的所述差分信号的强度对所述吸杂层的吸杂性进行判断。

另外,本发明并不仅限于上述实施方式、变形例。即,能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变形。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1