研削装置及びスクラッチ検出装置
【課題】ウエーハのスクラッチ検出装置及びスクラッチ検出装置を備えた研削装置を提供する。
【解決手段】ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを有する研削手段とを備えた研削装置であって、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段を更に具備し、スクラッチ検出手段は、ウエーハ１１に対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタ１０８と、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段１１０とから構成される。
【解決手段】ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを有する研削手段とを備えた研削装置であって、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段を更に具備し、スクラッチ検出手段は、ウエーハ１１に対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタ１０８と、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段１１０とから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ研削面のスクラッチを検出可能なスクラッチ検出装置及び該スクラッチ検出装置を具備した研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石が配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、研削領域に研削水を供給する研削水供給手段とを具備しており、ウエーハを所定の厚みに加工することができる。
【０００４】
ところで、ウエーハの厚みが１００μｍ以下、更には５０μｍ以下と薄くなると、ウエーハの裏面に生じた研削歪がデバイスの抗折強度を低下させる原因にもなり、抗折強度を向上させるためにエッチング等で歪を除去すると、今度はウエーハの内部で遊動する重金属を裏面側に保持するゲッタリング効果がなくなりデバイスの品質を著しく低下させることになる。
【０００５】
そこで、本出願人は、主に仕上げ研削用砥石として、研削歪を抑制して抗折強度を維持できるとともに、ゲッタリング効果も維持できるビトリファイドボンド砥石を特開２００６−１００７号公報で提案した。
【特許文献１】特開２００６−１００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に開示されたビトリファイドボンド砥石を使用して研削したウエーハの研削面を観察すると、４０〜５０枚に１枚の割合でスクラッチの入ったウエーハが存在することがあり、かかるウエーハにおいてはスクラッチの入った部分での抗折強度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出可能なスクラッチ検出装置及び該スクラッチ検出装置を具備した研削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】
請求項１記載の発明によると、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを有する研削手段とを備えた研削装置であって、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段を更に具備し、該スクラッチ検出手段は、ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段とを含むことを特徴とする研削装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、チャックテーブルは、ウエーハを着脱する着脱位置とウエーハを研削手段で研削する研削位置との間で移動可能であり、スクラッチ検出手段は着脱位置又は研削位置の何れかに配設されている。
【００１０】
請求項３記載の発明によると、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出装置であって、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際、スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段と、を具備したことを特徴とするスクラッチ検出装置が提供される。
【００１１】
好ましくは、集光部は、対物レンズと、対物レンズによって取り込まれた反射光を集光する集光レンズと、集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、フォトディテクタはピンホールを通過した光ビームを捉えるように配設されている。
【００１２】
代替案として、好ましくは、前記光ビーム照射手段は、レーザダイオードと、該レーザダイオードから出射されたレーザビームの一部をウエーハの研削面に向けて反射するハーフミラーとから構成され、前記集光手段は、前記ウエーハの研削面により反射された反射光の一部を透過する前記ハーフミラーと、該ハーフミラーを透過した反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、前記フォトディテクタは該ピンホールを通過した光ビームを捉えるように配設されている。
【００１３】
好ましくは、前記ハーフミラーで反射されたレーザビームが透過する透過窓を有しウエーハ側に開放した枠体と、該枠体内に水を供給する水供給手段とを更に具備し、該枠体とウエーハとで仕切られる空間が水で満たされている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の研削装置によると、研削装置にスクラッチ検出手段を設けてウエーハの研削面からスクラッチを検出して、スクラッチが有る場合は研削を続行し、又はスクラッチ除去研削を遂行してスクラッチの無いウエーハを次工程に搬送するようにしたので、スクラッチの無いウエーハを効率良く生産することができる。
【００１５】
また、スクラッチ検出時に検出領域が水没している水没式のスクラッチ検出装置によると、スクラッチ検出装置をウエーハの研削位置に位置付けて、ウエーハの研削時にリアルタイムでスクラッチの有無を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明実施形態のウエーハの研削方法及び研削装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハの斜視図である。図１に示す半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１７】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
【００１８】
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。
【００１９】
以下、このように構成された半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂを所定厚さに研削する研削装置２を、図３を参照して説明する。研削装置２のハウジング４は、水平ハウジング部分６と、垂直ハウジング部分８から構成される。
【００２０】
垂直ハウジング部分８には上下方向に伸びる１対のガイドレール１２，１４が固定されている。この一対のガイドレール１２，１４に沿って研削手段（研削ユニット）１６が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１６は支持部２０を介して一対のガイドレール１２，１４に沿って上下方向に移動する移動基台１８に取り付けられている。
【００２１】
研削ユニット１６は、支持部２０に取り付けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２中に回転可能に収容されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。
【００２２】
図６に最も良く示されるように、スピンドル２４の先端部にはマウンター２８が固定されており、このマウンター２８には研削ホイール３０がねじ止めされている。例えば、研削ホイール３０はホイール基台３２の自由端部に粒径０．３〜１．０μｍのダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めた複数の研削砥石３４が固着されて構成されている。よって、研削面は鏡面となる。
【００２３】
研削手段（研削ユニット）１６にはホース３６を介して研削水が供給される。好ましくは、研削水としては純水が使用される。図６に示すように、ホース３６から供給された研削水が、スピンドル２４に形成された研削水供給穴３８、マウンター２８に形成された空間４０及び研削ホイール３０のホイール基台３２に形成された複数の研削水供給ノズル４２を介して研削砥石３４及びチャックテーブル５４に保持されたウエーハ１１に供給される。
【００２４】
図３を再び参照すると、研削装置２は、研削ユニット１６を一対の案内レール１２，１４に沿って上下方向に移動する研削ユニット送り機構４４を備えている。研削ユニット送り機構４４は、ボールねじ４６と、ボールねじ４６の一端部に固定されたパルスモータ４８から構成される。パルスモータ４８をパルス駆動すると、ボールねじ４６が回転し、移動基台１８の内部に固定されたボールねじ４６のナットを介して移動基台１８が上下方向に移動される。
【００２５】
水平ハウジング部分６の凹部１０には、チャックテーブルユニット５０が配設されている。チャックテーブルユニット５０は、図４に示すように、支持基台５２と、支持基台５２に回転自在に配設されたチャックテーブル５４を含んでいる。チャックテーブルユニット５０は更に、チャックテーブル５４を挿通する穴を有したカバー５６を備えている。
【００２６】
チャックテーブルユニット５０は、チャックテーブル移動機構５８により研削装置２の前後方向に移動される。チャックテーブル移動機構５８は、ボールねじ６０と、ボールねじ６０のねじ軸６２の一端に連結されたパルスモータ６４から構成される。
【００２７】
パルスモータ６４をパルス駆動すると、ボールねじ６０のねじ軸６２が回転し、このねじ軸６２に螺合したナットを有する支持基台５２が研削装置２の前後方向に移動する。よって、チャックテーブル５４もパルスモータ６４の回転方向に応じて、前後方向に移動する。
【００２８】
図３に示されているように、図４に示した一対のガイドレール６６，６８及びチャックテーブル移動機構５８は蛇腹７０，７２により覆われている。すなわち、蛇腹７０の前端部は凹部１０を画成する前壁に固定され、後端部がカバー５６の前端面に固定されている。また、蛇腹７２の後端は垂直ハウジング部分８に固定され、その前端はカバー５６の後端面に固定されている。
【００２９】
ハウジング４の水平ハウジング部分６には、第１のウエーハカセット７４と、第２のウエーハカセット７６と、ウエーハ搬送手段７８と、ウエーハ仮載置手段８０と、ウエーハ搬入手段８２と、ウエーハ搬出手段８４と、洗浄手段８６が配設されている。更に、ハウジング４の前方にはオペレータが研削条件等を入力する操作手段８８が設けられている。
【００３０】
また、水平ハウジング部分６の概略中央部には、チャックテーブル５４を洗浄する洗浄水噴射ノズル９０が設けられている。この洗浄水噴射ノズル９０は、チャックテーブルユニット５４がウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル５４に保持された研削加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する。
【００３１】
チャックテーブルユニット５０は、チャックテーブル移動機構５８のパルスモータ６４をパルス駆動することにより、図３に示した装置奥側の研削領域と、ウエーハ搬入手段８２からウエーハを受け取りウエーハ搬出手段８４にウエーハを受け渡す手前側のウエーハ搬入・搬出領域との間で移動される。
【００３２】
ウエーハ搬入・搬出領域（ウエーハ着脱領域）の上方にはスクラッチ検出装置９４が配設されている。スクラッチ検出装置９４は、図７に示すように、ハウジング９６と、ハウジング９６の先端部に取り付けられたレーザダイオード（ＬＤ）９８と、ウエーハ１１からの反射光をコリメートビームにする対物レンズ１００と、集光レンズ１０２と、集光レンズ１０２の焦点位置にピンホール１０４が位置付けられたピンホールマスク１０６と、フォトディテクタ１０８と、フォトディテクタ１０８に接続されたスクラッチ判定部１１０とから構成される。
【００３３】
ＬＤ９８から出射されたレーザビームが対物レンズ１００直下のウエーハ１１に照射されるようにＬＤ９８がハウジング９６に取り付けられている。図示の実施形態では、２個のＬＤ９８が設けられているが、ＬＤ９８は１個でも又は３個以上配設するようにしても良い。
【００３４】
このように構成された研削装置２の研削作業について以下に説明する。第１のウエーハカセット７４中に収容されるウエーハは、保護テープが表面側（回路が形成されている側の面）に装着された半導体ウエーハであり、従ってウエーハは裏面が上側に位置する状態で第１のカセット７４中に収容されている。このように複数の半導体ウエーハを収容した第１のウエーハカセット７４は、ハウジング４の所定のカセットを搬入領域に載置される。
【００３５】
そして、カセット搬入領域に載置された第１のウエーハカセット７４に収容されていた研削加工前の半導体ウエーハが全て搬出されると、空のウエーハカセット７４に変えて複数個の半導体ウエーハを収容した新しい第１のウエーハカセット７４が手動でカセット搬入領域に載置される。
【００３６】
一方、ハウジング４の所定のカセット搬出領域に載置された第２のウエーハカセット７６に所定枚数の研削加工後の半導体ウエーハが搬入されると、かかる第２のウエーハカセット７６は手動で搬出されて、新しい空の第２のウエーハカセット７６がカセット搬出領域に載置される。
【００３７】
第１のウエーハカセット７４に収容された半導体ウエーハは、ウエーハ搬送手段７８の上下動作及び進退動作により搬送され、ウエーハ仮載置手段８０に載置される。ウエーハ仮載置手段８０に載置されたウエーハは、ここで中心合わせが行われた後にウエーハ搬入手段８２の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域に位置せしめられているチャックテーブルユニット５０のチャックテーブル５４に載置され、チャックテーブル５４によって吸引保持される。
【００３８】
このようにチャックテーブル５４がウエーハを吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５８を作動して、チャックテーブルユニット５４を移動して装置後方の研削領域に位置づける。
【００３９】
チャックテーブルユニット５０が研削領域に位置づけられると、チャックテーブル５４に保持されたウエーハの中心が研削ホイール３０の外周円を僅かに超えた位置に位置づけられる。
【００４０】
次に、チャックテーブル５４を例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転し、サーボモータ２６を駆動して研削ホイール３０を４０００〜７０００ｒｐｍで回転するとともに、研削ユニット送り機構４４のパルスモータ４８を正転駆動して研削ユニット１６を下降させる。
【００４１】
そして、図６に示すように、研削ホイール３０の研削砥石３４をチャックテーブル５４上のウエーハ１１の裏面（被研削面）に所定の荷重で押圧することにより、ウエーハ１１の裏面が研削される。このようにして所定時間研削することにより、ウエーハ１１が所定の厚さに研削される。
【００４２】
研削が終了すると、チャックテーブル移動機構５８を駆動してチャックテーブル５４を装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付ける。チャックテーブル５４がウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられたならば、洗浄水噴射ノズル９０から洗浄水を噴射して、チャックテーブル５４に保持されている研削加工されたウエーハ１１の被研削面（裏面）を洗浄する。
【００４３】
このようにウエーハ１１の被研削面（裏面）を洗浄した後、チャックテーブル５４を回転しながらＬＤ９８を駆動してウエーハ１１にレーザビームを照射する。ウエーハ１１の研削面は鏡面となっているため、ほとんどの反射光は鏡面加工されたウエーハ１１により反射されて対物レンズ１００に入らないが、僅かばかりの散乱光が符号１１２で示すように対物レンズ１００に入射し、対物レンズ１００でコリメートビームに変換される。
【００４４】
このコリメートビームは集光レンズ１０２により集光されて、ピンホールマスク１０６のピンホール１０４を通してフォトディテクタ１０８に入力され、入力された光量に応じて電流値に変換されてスクラッチ判定部１１０に出力される。
【００４５】
スクラッチ判定部１１０では、図８に示すように、この散乱光はバックグラウンド電流１１４として検出される。ＬＤ９８から出射されたレーザビームがスクラッチを検出すると、レーザビームはスクラッチにより大きく散乱されて対物レンズ１００に入力される。
【００４６】
よって、スクラッチ判定部１１０では、スパイク電流１１８，１２０として検出される。１１６はスクラッチ有り無しを判定するための所定の閾値であり、これより電流値が大きい場合にはスクラッチ有りと判定し、小さい場合にはスクラッチ無しと判定する。
【００４７】
スクラッチ判定部１１０でブロック１２２に示すようにスクラッチ無しと判定されると、ブロック１２４に示すウエーハ洗浄工程を遂行する。すなわち、チャックテーブル５４に保持されているウエーハの吸引保持が解除されてから、ウエーハはウエーハ搬出手段８４により洗浄手段８６に搬送される。
【００４８】
洗浄手段８６に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されると共にスピン乾燥される。次いで、ウエーハがウエーハ搬送手段７８により第２のウエーハカセット７６の所定位置に収納される。
【００４９】
スクラッチ判定部１１０でブロック１２６で示すようにスクラッチ有りと判定された場合には、ブロック１２８のスクラッチ除去研削工程を実施する。すなわち、チャックテーブル移動機構５８を駆動してチャックテーブル５４を再度研削領域に位置付け、研削ホイール３０による粒径約１μｍ研削を実施する。
【００５０】
研削が終了したウエーハは、チャックテーブル移動機構５８により再度ウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられて、ブロック１３０のスクラッチ検出工程が実施される。すなわち、チャックテーブル５４によりウエーハ１１を回転させながらＬＤ９８からレーザビームをウエーハ１１に照射して、スクラッチ判定部１１０でスクラッチの有り無しを再度判定する。そして、最終的にスクラッチ無しと判定された場合に、ブロック１２４のウエーハ洗浄工程を実施する。
【００５１】
図９を参照すると、本発明第２実施形態のスクラッチ検出装置９４Ａの縦断面図が示されている。本実施形態では、レーザダイオード（ＬＤ）９８から出射されたレーザビームをハーフミラー１３２で反射させてチャックテーブル５４により回転されているウエーハ１１に入射する。
【００５２】
ウエーハ１１の研削面（裏面）は鏡面加工されているので、ほとんどのレーザビームはウエーハ１１により反射されて、反射された光量の概略半分がハーフミラー１３２を透過し、集光レンズ１０２により集光されてピンホールマスク１０６のピンホール１０４を通してフォトディテクタ１０８に入力され、フォトディテクタ１０８で電流値に変換されてスクラッチ判定部１１０´に入力される。
【００５３】
図１０に示したスクラッチ判定部１１０´では、ウエーハ１１に照射されたレーザビームのほとんどが反射されるため、比較的電流値の高いバックグランド電流１３４として観察される。
【００５４】
ウエーハ１１の研削面に形成されたスクラッチにレーザビームが照射されると、レーザビームはスクラッチにより散乱されるため、ウエーハ１１により反射されてフォトディテクタ１０８に入力される戻り光は少なくなる。よって、スクラッチ判定部１３６では、電流値の谷部１３８，１４０として検出される。
【００５５】
１３６はスクラッチを検出するための所定の閾値であり、これより電流値が大きい場合にはスクラッチ無しと判定され、小さい場合にはスクラッチ有りと判定される。本実施形態のこれ以降の動作は、図８を参照して説明した第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
図１１を参照すると、本発明第３実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂの縦断面図が示されている。本実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂは、ウエーハ１１がチャックテーブル５４により研削領域に位置付けられて、ウエーハ１１の研削を実施しながらリアルタイムでスクラッチの有無を検出する。
【００５７】
スクラッチ検出装置９４Ｂのハウジング９６´はその下方が小径ハウジング９７に形成されていて、ガラス等のレーザビーム透過窓１４４を有する隔壁１４２によりウエーハ１１と小径ハウジング９７との間に水充填室１４６が画成されている。
【００５８】
管路１４８の一端１４８ａは水源１５０に接続され、他端１４８ｂは水充填室１４６に開口している。１５２は切替弁、１５４は水圧計である。小径ハウジング９７の先端９７ａとウエーハ１１との間の間隔は約０．５〜１ｍｍに維持するのが好ましい。
【００５９】
尚、隔壁１４２と小径ハウジング９７の先端９７ａとを同一面に配置し、水充填室という概念を無くしてウエーハ１１と隔壁１４２との間に連続的に水を供給するようにしても良い。
【００６０】
本実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂでウエーハ１１に形成されたスクラッチの検出を行うには、まず、水源１５０から水充填室１４６に水を供給し、水充填室１４６を水で充満する。
【００６１】
ウエーハ１１と小径ハウジング９７の先端９７ａとの間には僅かな隙間があるため、この隙間から流れ出た水を常に補給するために水源１５０から常に一定量の水を水充填室１４６に供給する。
【００６２】
この状態で、チャックテーブル５４によりウエーハ１１を回転させながらＬＤ９８からレーザビームを出射する。このレーザビームの一部はハーフミラー１３２により反射されて窓１４４及び水充填室１４６内の水を通してウエーハ１１に照射される。
【００６３】
ウエーハ１１の研削は研削水を供給しながら実施されるため、研削を実行するとウエーハ１１の研削面は汚染されるが、本実施形態では常に水充填室１４６内に水を満たしながらスクラッチの検出を行うため、水充填室１４６内に充填された水はあまり汚染されていないきれいな水である。
【００６４】
よって、ウエーハ１１が鏡面加工されているため、ウエーハ１１に照射されたレーザビームはそのほとんどが入射ビームと同一光路に反射され、窓１４４を透過した後その一部がハーフミラー１３２を透過し、集光レンズ１０２で集光されてピンホールマスク１０６のピンホール１０４を介してフォトディテクタ１０８に入力される。フォトディテクタ１０８で入射光がその光量に応じて電流値に変換され、図１０に示したスクラッチ判定部１１０´に入力される。
【００６５】
ウエーハ１１上にスクラッチがあると、上述した第２実施形態と同様に、照射されたレーザビームがスクラッチにより大きく散乱され、フォトディテクタ１０８に入力される反射光が少なくなるため、図１０に示した谷部１３８，１４０のように電流値が急激に減少する。よって、この電流値の急激な減少によりスクラッチ有りと判定される。
【００６６】
スクラッチ無しと判定された場合には、図１０にブロック１２４で示すウエーハ洗浄工程を遂行する。すなわち、チャックテーブル５４をウエーハ搬入・搬出領域に位置付けてから、チャックテーブル５４に保持されているウエーハの吸引保持を解除し、ウエーハをウエーハ搬出手段８４により洗浄手段８６に搬送する。
【００６７】
洗浄手段８６に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。次いで、ウエーハがウエーハ搬送手段７８により第２のウエーハカセット７６の所定位置に収納される。
【００６８】
スクラッチ有りと判定された場合には、スクラッチの検出無しと判定されるまでウエーハ１１の研削を続行する。最終的にスクラッチ無しと判定されると、研削を終了してウエーハ洗浄工程を遂行する。
【００６９】
尚、本実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂによるウエーハのスクラッチの検出は、ウエーハ１１の研削中常に行う必要はなく、ウエーハ研削の仕上げ工程で実施するようにすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】半導体ウエーハの表側斜視図である。
【図２】保護テープが貼着された半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図３】本発明実施形態に係る研削装置の外観斜視図である。
【図４】チャックテーブルユニット及びチャックテーブル送り機構の斜視図である。
【図５】下側から見た研削ホイールの斜視図である。
【図６】研削ホイールの縦断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るスクラッチ検出装置の縦断面図である。
【図８】第１実施形態のスクラッチ判定部及びスクラッチ判定後の工程を示すブロック図である。
【図９】本発明第２実施形態のスクラッチ検出装置の縦断面図である。
【図１０】第２実施形態のスクラッチ判定部及びスクラッチ判定後の工程を示すブロック図である。
【図１１】本発明第３実施形態のスクラッチ検出装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
２ 研削装置
１１ 半導体ウエーハ
１６ 研削手段（研削ユニット）
２４ スピンドル
２６ サーボモータ
３０ 研削ホイール
３４ 研削砥石
５０ チャックテーブルユニット
５４ チャックテーブル
９４，９４Ａ，９４Ｂ スクラッチ検出装置
９６ レーザダイオード（ＬＤ）
１００ 対物レンズ
１０２ 集光レンズ
１０６ ピンホールマスク
１０８ フォトディテクタ
１１０，１１０´ スクラッチ判定部
１３２ ハーフミラー
１４２ 隔壁
１４４ レーザビーム透過窓
１４６ 水充填室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ研削面のスクラッチを検出可能なスクラッチ検出装置及び該スクラッチ検出装置を具備した研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石が配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、研削領域に研削水を供給する研削水供給手段とを具備しており、ウエーハを所定の厚みに加工することができる。
【０００４】
ところで、ウエーハの厚みが１００μｍ以下、更には５０μｍ以下と薄くなると、ウエーハの裏面に生じた研削歪がデバイスの抗折強度を低下させる原因にもなり、抗折強度を向上させるためにエッチング等で歪を除去すると、今度はウエーハの内部で遊動する重金属を裏面側に保持するゲッタリング効果がなくなりデバイスの品質を著しく低下させることになる。
【０００５】
そこで、本出願人は、主に仕上げ研削用砥石として、研削歪を抑制して抗折強度を維持できるとともに、ゲッタリング効果も維持できるビトリファイドボンド砥石を特開２００６−１００７号公報で提案した。
【特許文献１】特開２００６−１００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に開示されたビトリファイドボンド砥石を使用して研削したウエーハの研削面を観察すると、４０〜５０枚に１枚の割合でスクラッチの入ったウエーハが存在することがあり、かかるウエーハにおいてはスクラッチの入った部分での抗折強度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出可能なスクラッチ検出装置及び該スクラッチ検出装置を具備した研削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】
請求項１記載の発明によると、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを有する研削手段とを備えた研削装置であって、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段を更に具備し、該スクラッチ検出手段は、ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段とを含むことを特徴とする研削装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、チャックテーブルは、ウエーハを着脱する着脱位置とウエーハを研削手段で研削する研削位置との間で移動可能であり、スクラッチ検出手段は着脱位置又は研削位置の何れかに配設されている。
【００１０】
請求項３記載の発明によると、ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出装置であって、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際、スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段と、を具備したことを特徴とするスクラッチ検出装置が提供される。
【００１１】
好ましくは、集光部は、対物レンズと、対物レンズによって取り込まれた反射光を集光する集光レンズと、集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、フォトディテクタはピンホールを通過した光ビームを捉えるように配設されている。
【００１２】
代替案として、好ましくは、前記光ビーム照射手段は、レーザダイオードと、該レーザダイオードから出射されたレーザビームの一部をウエーハの研削面に向けて反射するハーフミラーとから構成され、前記集光手段は、前記ウエーハの研削面により反射された反射光の一部を透過する前記ハーフミラーと、該ハーフミラーを透過した反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、前記フォトディテクタは該ピンホールを通過した光ビームを捉えるように配設されている。
【００１３】
好ましくは、前記ハーフミラーで反射されたレーザビームが透過する透過窓を有しウエーハ側に開放した枠体と、該枠体内に水を供給する水供給手段とを更に具備し、該枠体とウエーハとで仕切られる空間が水で満たされている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の研削装置によると、研削装置にスクラッチ検出手段を設けてウエーハの研削面からスクラッチを検出して、スクラッチが有る場合は研削を続行し、又はスクラッチ除去研削を遂行してスクラッチの無いウエーハを次工程に搬送するようにしたので、スクラッチの無いウエーハを効率良く生産することができる。
【００１５】
また、スクラッチ検出時に検出領域が水没している水没式のスクラッチ検出装置によると、スクラッチ検出装置をウエーハの研削位置に位置付けて、ウエーハの研削時にリアルタイムでスクラッチの有無を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明実施形態のウエーハの研削方法及び研削装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハの斜視図である。図１に示す半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１７】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
【００１８】
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。
【００１９】
以下、このように構成された半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂを所定厚さに研削する研削装置２を、図３を参照して説明する。研削装置２のハウジング４は、水平ハウジング部分６と、垂直ハウジング部分８から構成される。
【００２０】
垂直ハウジング部分８には上下方向に伸びる１対のガイドレール１２，１４が固定されている。この一対のガイドレール１２，１４に沿って研削手段（研削ユニット）１６が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１６は支持部２０を介して一対のガイドレール１２，１４に沿って上下方向に移動する移動基台１８に取り付けられている。
【００２１】
研削ユニット１６は、支持部２０に取り付けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２中に回転可能に収容されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。
【００２２】
図６に最も良く示されるように、スピンドル２４の先端部にはマウンター２８が固定されており、このマウンター２８には研削ホイール３０がねじ止めされている。例えば、研削ホイール３０はホイール基台３２の自由端部に粒径０．３〜１．０μｍのダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めた複数の研削砥石３４が固着されて構成されている。よって、研削面は鏡面となる。
【００２３】
研削手段（研削ユニット）１６にはホース３６を介して研削水が供給される。好ましくは、研削水としては純水が使用される。図６に示すように、ホース３６から供給された研削水が、スピンドル２４に形成された研削水供給穴３８、マウンター２８に形成された空間４０及び研削ホイール３０のホイール基台３２に形成された複数の研削水供給ノズル４２を介して研削砥石３４及びチャックテーブル５４に保持されたウエーハ１１に供給される。
【００２４】
図３を再び参照すると、研削装置２は、研削ユニット１６を一対の案内レール１２，１４に沿って上下方向に移動する研削ユニット送り機構４４を備えている。研削ユニット送り機構４４は、ボールねじ４６と、ボールねじ４６の一端部に固定されたパルスモータ４８から構成される。パルスモータ４８をパルス駆動すると、ボールねじ４６が回転し、移動基台１８の内部に固定されたボールねじ４６のナットを介して移動基台１８が上下方向に移動される。
【００２５】
水平ハウジング部分６の凹部１０には、チャックテーブルユニット５０が配設されている。チャックテーブルユニット５０は、図４に示すように、支持基台５２と、支持基台５２に回転自在に配設されたチャックテーブル５４を含んでいる。チャックテーブルユニット５０は更に、チャックテーブル５４を挿通する穴を有したカバー５６を備えている。
【００２６】
チャックテーブルユニット５０は、チャックテーブル移動機構５８により研削装置２の前後方向に移動される。チャックテーブル移動機構５８は、ボールねじ６０と、ボールねじ６０のねじ軸６２の一端に連結されたパルスモータ６４から構成される。
【００２７】
パルスモータ６４をパルス駆動すると、ボールねじ６０のねじ軸６２が回転し、このねじ軸６２に螺合したナットを有する支持基台５２が研削装置２の前後方向に移動する。よって、チャックテーブル５４もパルスモータ６４の回転方向に応じて、前後方向に移動する。
【００２８】
図３に示されているように、図４に示した一対のガイドレール６６，６８及びチャックテーブル移動機構５８は蛇腹７０，７２により覆われている。すなわち、蛇腹７０の前端部は凹部１０を画成する前壁に固定され、後端部がカバー５６の前端面に固定されている。また、蛇腹７２の後端は垂直ハウジング部分８に固定され、その前端はカバー５６の後端面に固定されている。
【００２９】
ハウジング４の水平ハウジング部分６には、第１のウエーハカセット７４と、第２のウエーハカセット７６と、ウエーハ搬送手段７８と、ウエーハ仮載置手段８０と、ウエーハ搬入手段８２と、ウエーハ搬出手段８４と、洗浄手段８６が配設されている。更に、ハウジング４の前方にはオペレータが研削条件等を入力する操作手段８８が設けられている。
【００３０】
また、水平ハウジング部分６の概略中央部には、チャックテーブル５４を洗浄する洗浄水噴射ノズル９０が設けられている。この洗浄水噴射ノズル９０は、チャックテーブルユニット５４がウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル５４に保持された研削加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する。
【００３１】
チャックテーブルユニット５０は、チャックテーブル移動機構５８のパルスモータ６４をパルス駆動することにより、図３に示した装置奥側の研削領域と、ウエーハ搬入手段８２からウエーハを受け取りウエーハ搬出手段８４にウエーハを受け渡す手前側のウエーハ搬入・搬出領域との間で移動される。
【００３２】
ウエーハ搬入・搬出領域（ウエーハ着脱領域）の上方にはスクラッチ検出装置９４が配設されている。スクラッチ検出装置９４は、図７に示すように、ハウジング９６と、ハウジング９６の先端部に取り付けられたレーザダイオード（ＬＤ）９８と、ウエーハ１１からの反射光をコリメートビームにする対物レンズ１００と、集光レンズ１０２と、集光レンズ１０２の焦点位置にピンホール１０４が位置付けられたピンホールマスク１０６と、フォトディテクタ１０８と、フォトディテクタ１０８に接続されたスクラッチ判定部１１０とから構成される。
【００３３】
ＬＤ９８から出射されたレーザビームが対物レンズ１００直下のウエーハ１１に照射されるようにＬＤ９８がハウジング９６に取り付けられている。図示の実施形態では、２個のＬＤ９８が設けられているが、ＬＤ９８は１個でも又は３個以上配設するようにしても良い。
【００３４】
このように構成された研削装置２の研削作業について以下に説明する。第１のウエーハカセット７４中に収容されるウエーハは、保護テープが表面側（回路が形成されている側の面）に装着された半導体ウエーハであり、従ってウエーハは裏面が上側に位置する状態で第１のカセット７４中に収容されている。このように複数の半導体ウエーハを収容した第１のウエーハカセット７４は、ハウジング４の所定のカセットを搬入領域に載置される。
【００３５】
そして、カセット搬入領域に載置された第１のウエーハカセット７４に収容されていた研削加工前の半導体ウエーハが全て搬出されると、空のウエーハカセット７４に変えて複数個の半導体ウエーハを収容した新しい第１のウエーハカセット７４が手動でカセット搬入領域に載置される。
【００３６】
一方、ハウジング４の所定のカセット搬出領域に載置された第２のウエーハカセット７６に所定枚数の研削加工後の半導体ウエーハが搬入されると、かかる第２のウエーハカセット７６は手動で搬出されて、新しい空の第２のウエーハカセット７６がカセット搬出領域に載置される。
【００３７】
第１のウエーハカセット７４に収容された半導体ウエーハは、ウエーハ搬送手段７８の上下動作及び進退動作により搬送され、ウエーハ仮載置手段８０に載置される。ウエーハ仮載置手段８０に載置されたウエーハは、ここで中心合わせが行われた後にウエーハ搬入手段８２の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域に位置せしめられているチャックテーブルユニット５０のチャックテーブル５４に載置され、チャックテーブル５４によって吸引保持される。
【００３８】
このようにチャックテーブル５４がウエーハを吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５８を作動して、チャックテーブルユニット５４を移動して装置後方の研削領域に位置づける。
【００３９】
チャックテーブルユニット５０が研削領域に位置づけられると、チャックテーブル５４に保持されたウエーハの中心が研削ホイール３０の外周円を僅かに超えた位置に位置づけられる。
【００４０】
次に、チャックテーブル５４を例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転し、サーボモータ２６を駆動して研削ホイール３０を４０００〜７０００ｒｐｍで回転するとともに、研削ユニット送り機構４４のパルスモータ４８を正転駆動して研削ユニット１６を下降させる。
【００４１】
そして、図６に示すように、研削ホイール３０の研削砥石３４をチャックテーブル５４上のウエーハ１１の裏面（被研削面）に所定の荷重で押圧することにより、ウエーハ１１の裏面が研削される。このようにして所定時間研削することにより、ウエーハ１１が所定の厚さに研削される。
【００４２】
研削が終了すると、チャックテーブル移動機構５８を駆動してチャックテーブル５４を装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付ける。チャックテーブル５４がウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられたならば、洗浄水噴射ノズル９０から洗浄水を噴射して、チャックテーブル５４に保持されている研削加工されたウエーハ１１の被研削面（裏面）を洗浄する。
【００４３】
このようにウエーハ１１の被研削面（裏面）を洗浄した後、チャックテーブル５４を回転しながらＬＤ９８を駆動してウエーハ１１にレーザビームを照射する。ウエーハ１１の研削面は鏡面となっているため、ほとんどの反射光は鏡面加工されたウエーハ１１により反射されて対物レンズ１００に入らないが、僅かばかりの散乱光が符号１１２で示すように対物レンズ１００に入射し、対物レンズ１００でコリメートビームに変換される。
【００４４】
このコリメートビームは集光レンズ１０２により集光されて、ピンホールマスク１０６のピンホール１０４を通してフォトディテクタ１０８に入力され、入力された光量に応じて電流値に変換されてスクラッチ判定部１１０に出力される。
【００４５】
スクラッチ判定部１１０では、図８に示すように、この散乱光はバックグラウンド電流１１４として検出される。ＬＤ９８から出射されたレーザビームがスクラッチを検出すると、レーザビームはスクラッチにより大きく散乱されて対物レンズ１００に入力される。
【００４６】
よって、スクラッチ判定部１１０では、スパイク電流１１８，１２０として検出される。１１６はスクラッチ有り無しを判定するための所定の閾値であり、これより電流値が大きい場合にはスクラッチ有りと判定し、小さい場合にはスクラッチ無しと判定する。
【００４７】
スクラッチ判定部１１０でブロック１２２に示すようにスクラッチ無しと判定されると、ブロック１２４に示すウエーハ洗浄工程を遂行する。すなわち、チャックテーブル５４に保持されているウエーハの吸引保持が解除されてから、ウエーハはウエーハ搬出手段８４により洗浄手段８６に搬送される。
【００４８】
洗浄手段８６に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されると共にスピン乾燥される。次いで、ウエーハがウエーハ搬送手段７８により第２のウエーハカセット７６の所定位置に収納される。
【００４９】
スクラッチ判定部１１０でブロック１２６で示すようにスクラッチ有りと判定された場合には、ブロック１２８のスクラッチ除去研削工程を実施する。すなわち、チャックテーブル移動機構５８を駆動してチャックテーブル５４を再度研削領域に位置付け、研削ホイール３０による粒径約１μｍ研削を実施する。
【００５０】
研削が終了したウエーハは、チャックテーブル移動機構５８により再度ウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられて、ブロック１３０のスクラッチ検出工程が実施される。すなわち、チャックテーブル５４によりウエーハ１１を回転させながらＬＤ９８からレーザビームをウエーハ１１に照射して、スクラッチ判定部１１０でスクラッチの有り無しを再度判定する。そして、最終的にスクラッチ無しと判定された場合に、ブロック１２４のウエーハ洗浄工程を実施する。
【００５１】
図９を参照すると、本発明第２実施形態のスクラッチ検出装置９４Ａの縦断面図が示されている。本実施形態では、レーザダイオード（ＬＤ）９８から出射されたレーザビームをハーフミラー１３２で反射させてチャックテーブル５４により回転されているウエーハ１１に入射する。
【００５２】
ウエーハ１１の研削面（裏面）は鏡面加工されているので、ほとんどのレーザビームはウエーハ１１により反射されて、反射された光量の概略半分がハーフミラー１３２を透過し、集光レンズ１０２により集光されてピンホールマスク１０６のピンホール１０４を通してフォトディテクタ１０８に入力され、フォトディテクタ１０８で電流値に変換されてスクラッチ判定部１１０´に入力される。
【００５３】
図１０に示したスクラッチ判定部１１０´では、ウエーハ１１に照射されたレーザビームのほとんどが反射されるため、比較的電流値の高いバックグランド電流１３４として観察される。
【００５４】
ウエーハ１１の研削面に形成されたスクラッチにレーザビームが照射されると、レーザビームはスクラッチにより散乱されるため、ウエーハ１１により反射されてフォトディテクタ１０８に入力される戻り光は少なくなる。よって、スクラッチ判定部１３６では、電流値の谷部１３８，１４０として検出される。
【００５５】
１３６はスクラッチを検出するための所定の閾値であり、これより電流値が大きい場合にはスクラッチ無しと判定され、小さい場合にはスクラッチ有りと判定される。本実施形態のこれ以降の動作は、図８を参照して説明した第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
図１１を参照すると、本発明第３実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂの縦断面図が示されている。本実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂは、ウエーハ１１がチャックテーブル５４により研削領域に位置付けられて、ウエーハ１１の研削を実施しながらリアルタイムでスクラッチの有無を検出する。
【００５７】
スクラッチ検出装置９４Ｂのハウジング９６´はその下方が小径ハウジング９７に形成されていて、ガラス等のレーザビーム透過窓１４４を有する隔壁１４２によりウエーハ１１と小径ハウジング９７との間に水充填室１４６が画成されている。
【００５８】
管路１４８の一端１４８ａは水源１５０に接続され、他端１４８ｂは水充填室１４６に開口している。１５２は切替弁、１５４は水圧計である。小径ハウジング９７の先端９７ａとウエーハ１１との間の間隔は約０．５〜１ｍｍに維持するのが好ましい。
【００５９】
尚、隔壁１４２と小径ハウジング９７の先端９７ａとを同一面に配置し、水充填室という概念を無くしてウエーハ１１と隔壁１４２との間に連続的に水を供給するようにしても良い。
【００６０】
本実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂでウエーハ１１に形成されたスクラッチの検出を行うには、まず、水源１５０から水充填室１４６に水を供給し、水充填室１４６を水で充満する。
【００６１】
ウエーハ１１と小径ハウジング９７の先端９７ａとの間には僅かな隙間があるため、この隙間から流れ出た水を常に補給するために水源１５０から常に一定量の水を水充填室１４６に供給する。
【００６２】
この状態で、チャックテーブル５４によりウエーハ１１を回転させながらＬＤ９８からレーザビームを出射する。このレーザビームの一部はハーフミラー１３２により反射されて窓１４４及び水充填室１４６内の水を通してウエーハ１１に照射される。
【００６３】
ウエーハ１１の研削は研削水を供給しながら実施されるため、研削を実行するとウエーハ１１の研削面は汚染されるが、本実施形態では常に水充填室１４６内に水を満たしながらスクラッチの検出を行うため、水充填室１４６内に充填された水はあまり汚染されていないきれいな水である。
【００６４】
よって、ウエーハ１１が鏡面加工されているため、ウエーハ１１に照射されたレーザビームはそのほとんどが入射ビームと同一光路に反射され、窓１４４を透過した後その一部がハーフミラー１３２を透過し、集光レンズ１０２で集光されてピンホールマスク１０６のピンホール１０４を介してフォトディテクタ１０８に入力される。フォトディテクタ１０８で入射光がその光量に応じて電流値に変換され、図１０に示したスクラッチ判定部１１０´に入力される。
【００６５】
ウエーハ１１上にスクラッチがあると、上述した第２実施形態と同様に、照射されたレーザビームがスクラッチにより大きく散乱され、フォトディテクタ１０８に入力される反射光が少なくなるため、図１０に示した谷部１３８，１４０のように電流値が急激に減少する。よって、この電流値の急激な減少によりスクラッチ有りと判定される。
【００６６】
スクラッチ無しと判定された場合には、図１０にブロック１２４で示すウエーハ洗浄工程を遂行する。すなわち、チャックテーブル５４をウエーハ搬入・搬出領域に位置付けてから、チャックテーブル５４に保持されているウエーハの吸引保持を解除し、ウエーハをウエーハ搬出手段８４により洗浄手段８６に搬送する。
【００６７】
洗浄手段８６に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。次いで、ウエーハがウエーハ搬送手段７８により第２のウエーハカセット７６の所定位置に収納される。
【００６８】
スクラッチ有りと判定された場合には、スクラッチの検出無しと判定されるまでウエーハ１１の研削を続行する。最終的にスクラッチ無しと判定されると、研削を終了してウエーハ洗浄工程を遂行する。
【００６９】
尚、本実施形態のスクラッチ検出装置９４Ｂによるウエーハのスクラッチの検出は、ウエーハ１１の研削中常に行う必要はなく、ウエーハ研削の仕上げ工程で実施するようにすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】半導体ウエーハの表側斜視図である。
【図２】保護テープが貼着された半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図３】本発明実施形態に係る研削装置の外観斜視図である。
【図４】チャックテーブルユニット及びチャックテーブル送り機構の斜視図である。
【図５】下側から見た研削ホイールの斜視図である。
【図６】研削ホイールの縦断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るスクラッチ検出装置の縦断面図である。
【図８】第１実施形態のスクラッチ判定部及びスクラッチ判定後の工程を示すブロック図である。
【図９】本発明第２実施形態のスクラッチ検出装置の縦断面図である。
【図１０】第２実施形態のスクラッチ判定部及びスクラッチ判定後の工程を示すブロック図である。
【図１１】本発明第３実施形態のスクラッチ検出装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
２ 研削装置
１１ 半導体ウエーハ
１６ 研削手段（研削ユニット）
２４ スピンドル
２６ サーボモータ
３０ 研削ホイール
３４ 研削砥石
５０ チャックテーブルユニット
５４ チャックテーブル
９４，９４Ａ，９４Ｂ スクラッチ検出装置
９６ レーザダイオード（ＬＤ）
１００ 対物レンズ
１０２ 集光レンズ
１０６ ピンホールマスク
１０８ フォトディテクタ
１１０，１１０´ スクラッチ判定部
１３２ ハーフミラー
１４２ 隔壁
１４４ レーザビーム透過窓
１４６ 水充填室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを有する研削手段とを備えた研削装置であって、
ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段を更に具備し、
該スクラッチ検出手段は、ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、
光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段とを含むことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
前記チャックテーブルは、ウエーハを着脱する着脱位置とウエーハを前記研削手段で研削する研削位置との間で移動可能であり、
前記スクラッチ検出手段は該着脱位置又は該研削位置のいずれかに配設されていることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
【請求項３】
ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出装置であって、
ウエーハを保持するチャックテーブルと、
該ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、
光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、
光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、
該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際、スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段と、
を具備したことを特徴とするスクラッチ検出装置。
【請求項４】
前記集光手段は、対物レンズと、該対物レンズによって取り込まれた反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、
前記フォトディテクタは該ピンホールを通過した光ビームを捉えることを特徴とする請求項３記載のスクラッチ検出装置。
【請求項５】
前記光ビーム照射手段は、レーザダイオードと、該レーザダイオードから出射されたレーザビームの一部をウエーハの研削面に向けて反射するハーフミラーとから構成され、
前記集光手段は、前記ウエーハの研削面により反射された反射光の一部を透過する前記ハーフミラーと、該ハーフミラーを透過した反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、
前記フォトディテクタは該ピンホールを通過した光ビームを捉えることを特徴とする請求項３記載のスクラッチ検出装置。
【請求項６】
前記ハーフミラーで反射されたレーザビームが透過する透過窓を有しウエーハ側に開放した枠体と、該枠体内に水を供給する水供給手段とを更に具備し、
該枠体とウエーハとで仕切られる空間が水で満たされていることを特徴とする請求項５記載のスクラッチ検出装置。
【請求項７】
前記ハーフミラーで反射されたレーザビームが透過する透過窓を有する枠体と、該枠体とウエーハとの間に水を供給する水供給手段とを更に具備し、
該枠体とウエーハとの間が水で満たされていることを特徴とする請求項５記載のスクラッチ検出装置。
【請求項１】
ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールを有する研削手段とを備えた研削装置であって、
ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出手段を更に具備し、
該スクラッチ検出手段は、ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、
光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段とを含むことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
前記チャックテーブルは、ウエーハを着脱する着脱位置とウエーハを前記研削手段で研削する研削位置との間で移動可能であり、
前記スクラッチ検出手段は該着脱位置又は該研削位置のいずれかに配設されていることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
【請求項３】
ウエーハの研削面に生じるスクラッチを検出するスクラッチ検出装置であって、
ウエーハを保持するチャックテーブルと、
該ウエーハに対して光ビームを照射する光ビーム照射手段と、
光ビームが照射される領域の上部に配設されたフォトディテクタと、
光ビームが照射される領域からの反射光を集光して該フォトディテクタに導く集光手段と、
該フォトディテクタで検出される光量が所定の閾値を超えた際、スクラッチ有りと判定するスクラッチ判定手段と、
を具備したことを特徴とするスクラッチ検出装置。
【請求項４】
前記集光手段は、対物レンズと、該対物レンズによって取り込まれた反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、
前記フォトディテクタは該ピンホールを通過した光ビームを捉えることを特徴とする請求項３記載のスクラッチ検出装置。
【請求項５】
前記光ビーム照射手段は、レーザダイオードと、該レーザダイオードから出射されたレーザビームの一部をウエーハの研削面に向けて反射するハーフミラーとから構成され、
前記集光手段は、前記ウエーハの研削面により反射された反射光の一部を透過する前記ハーフミラーと、該ハーフミラーを透過した反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズの焦点の位置にピンホールが位置付けられるピンホールマスクとから構成され、
前記フォトディテクタは該ピンホールを通過した光ビームを捉えることを特徴とする請求項３記載のスクラッチ検出装置。
【請求項６】
前記ハーフミラーで反射されたレーザビームが透過する透過窓を有しウエーハ側に開放した枠体と、該枠体内に水を供給する水供給手段とを更に具備し、
該枠体とウエーハとで仕切られる空間が水で満たされていることを特徴とする請求項５記載のスクラッチ検出装置。
【請求項７】
前記ハーフミラーで反射されたレーザビームが透過する透過窓を有する枠体と、該枠体とウエーハとの間に水を供給する水供給手段とを更に具備し、
該枠体とウエーハとの間が水で満たされていることを特徴とする請求項５記載のスクラッチ検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−９５９０３（Ｐ２００９−９５９０３Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７８４６（Ｐ２００７−２６７８４６）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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