特開 2024-100577 ダイシング溝の検査方法及びダイシング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100577

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】ダイシング溝の検査方法及びダイシング方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004679

(22)【出願日】2023-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】田母神 崇

(72)【発明者】

【氏名】金城 裕介

(72)【発明者】

【氏名】對馬 健夫

【テーマコード（参考）】

5F063

【Ｆターム（参考）】

5F063AA48

5F063DE13

5F063DE17

5F063DE23

5F063DE33

(57)【要約】

【課題】 溝の内部の測定を行うことにより、ウェハの加工精度を高めることを可能にするダイシング溝の検査方法及びダイシング方法を提供する。
【解決手段】 ダイシング溝の検査方法は、観察部（ＭＳ）を搭載するダイシング装置を用いてウェハのテストカットを行って検査用の溝を形成するステップであって、観察部により検査用の溝の内部の測定が可能な測定限界深さ以下の深さを有する検査用の溝をウェハに形成するステップと、観察部を用いてテストカットによりウェハに形成した検査用の溝の内部の測定を行うステップとを含む。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

観察部を搭載するダイシング装置を用いてウェハのテストカットを行って検査用の溝を形成するステップであって、前記観察部により前記検査用の溝の内部の測定が可能な測定限界深さ以下の深さを有する前記検査用の溝を前記ウェハに形成するステップと、
前記観察部を用いて前記テストカットにより前記ウェハに形成した前記検査用の溝の内部の測定を行うステップと、
を含むダイシング溝の検査方法。

【請求項2】

前記テストカットにより形成する前記検査用の溝の深さは、前記観察部についてあらかじめ求めたアスペクト比であって、前記ウェハの表面における溝の幅に対する前記測定限界深さの比であるアスペクト比に応じて決定される、請求項１に記載のダイシング溝の検査方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のダイシング溝の検査方法により、前記検査用の溝の内部の測定を行った結果に基づいて前記ダイシング装置の調整作業を行い、前記ウェハの本加工により、前記検査用の溝と重なる前記ウェハの位置にダイシング溝を形成する、ダイシング方法。

【請求項4】

前記本加工により形成する溝の深さは、前記検査用の溝の深さよりも深い、請求項３に記載のダイシング方法。

【請求項5】

前記本加工において、第１の溝と、前記第１の溝よりも幅が狭くかつ深い第２の溝とを前記ウェハに順次形成する場合、
前記検査用の溝は、前記第１の溝と同じ幅を有し、前記第１の溝の幅に応じて、前記測定限界深さ以下の深さを有する第１の検査用の溝と、前記第２の溝と同じ幅を有し、前記第１の検査用の溝よりも深い第２の検査用の溝とを含み、
前記ウェハの本加工により形成する前記第１の溝は、前記第１の検査用の溝に重ねて形成され、
前記第１の溝の深さは、前記第２の検査用の溝よりも深い、請求項３に記載のダイシング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はダイシング溝の検査方法及びダイシング方法に係り、半導体装置又は電子部品が形成されたウェハを個々のチップに分割する際のカーフ（溝）を検査するための技術等に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置又は電子部品のデバイスパターンが形成されたウェハを個々のチップに分割するダイシング装置（以下、ダイサともいう。）は、スピンドルによって高速に回転されるブレードと、ウェハを吸着保持するウェハテーブルと、ウェハテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸＹＺθ駆動部とを備えている。このダイサでは、各駆動部によりブレードとウェハとを相対的に移動させながら、ブレードによってウェハを切り込むことによりウェハのダイシング加工（切削加工）を行う。

【0003】

ウェハのダイシング加工を行う際には、切削ラインの品質及びダイシング溝の位置精度を確認するため、加工領域を測定し、測定結果に基づいて加工領域の検査（カーフチェック）が行われる（例えば、特許文献１から４参照）。ダイサで加工した後の溝の検査手法としては、画像データ（例えば、濃淡画像）から欠陥を検出する方法が一般的となっている。この濃淡画像からの欠陥の検出では、欠陥と欠陥周辺部とのコントラストが重要である。

【0004】

溝を３次元測定する場合、光学顕微鏡に替わり、レーザ顕微鏡又は干渉顕微鏡等を用いて、溝を３次元的に観察する方法が考えられる。ここで、測定対象は１０μｍ～３００μｍ程度の微小な形状であるため、顕微鏡により観察・撮像された画像、あるいは集光したレーザ光を用いて３次元測定を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１－１２９８２２号公報

【特許文献2】特開２０１５－０８５３９７号公報

【特許文献3】特開２０１５－０９９０２６号公報

【特許文献4】特開２０２２－０３７４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図１４に示すように、ウェハＷに形成された溝ｇの測定を行う場合、溝ｇの測定の可否は、溝ｇの開口部の幅Ｗｇに対する切込深さＤｇの比Ｄｇ／Ｗｇ（以下、アスペクト比という。）の影響を受ける。溝ｇの開口部の幅Ｗｇに対して切込深さＤｇが深い場合（高アスペクト比の場合）、溝ｇの内部の測定ができない場合がある。

【0007】

例えば、ブレードダイシングでの加工方法の１つであるステップカットでは、ウェハＷの表面側を加工するハーフカットと、ハーフカットにより形成された溝ｇ１の内部を加工し、溝ｇ２によりチップを分断する役割を担うフルカットの２工程でウェハを加工する。ここで、ハーフカットにより形成された溝ｇ１の内部の溝ｇ２の加工結果の検査を行う場合、測定対象はハーフカットにより生成された溝ｇ１の内部にあるため、対物レンズで集光した照明・レーザ光は開口部の幅が狭い場合、内部の観察範囲に制限が入ることになる。これにより３次元測定適用範囲は制限を受ける。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、溝の内部の測定及び検査を行うことにより、ウェハの加工精度を高めることを可能にするダイシング溝の検査方法及びダイシング方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るダイシング溝の検査方法は、観察部を搭載するダイシング装置を用いてウェハのテストカットを行って検査用の溝を形成するステップであって、観察部により検査用の溝の内部の測定が可能な測定限界深さ以下の深さを有する検査用の溝をウェハに形成するステップと、観察部を用いてテストカットによりウェハに形成した検査用の溝の内部の測定を行うステップとを含む。

【0010】

本発明の第２の態様に係るダイシング溝の検査方法は、第１の態様において、テストカットにより形成する検査用の溝の深さは、観察部についてあらかじめ求めたアスペクト比であって、ウェハの表面における溝の幅に対する測定限界深さの比であるアスペクト比に応じて決定される。

【0011】

本発明の第３の態様に係るダイシング方法は、第１又は第２の態様に係るダイシング溝の検査方法により、検査用の溝の内部の測定を行った結果に基づいてダイシング装置の調整作業を行い、ウェハの本加工により、検査用の溝と重なるウェハの位置にダイシング溝を形成する。

【0012】

本発明の第４の態様に係るダイシング方法は、第３の態様において、本加工により形成する溝の深さは、検査用の溝の深さよりも深くする。

【0013】

本発明の第５の態様に係るダイシング方法は、第３の態様において、本加工において、第１の溝と、第１の溝よりも幅が狭くかつ深い第２の溝とをウェハに順次形成する場合、検査用の溝は、第１の溝と同じ幅を有し、第１の溝の幅に応じて、測定限界深さ以下の深さを有する第１の検査用の溝と、第２の溝と同じ幅を有し、第１の検査用の溝よりも深い第２の検査用の溝とを含み、ウェハの本加工により形成する第１の溝は、第１の検査用の溝に重ねて形成され、第１の溝の深さは、第２の検査用の溝よりも深くする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、観察部の測定限界深さよりも浅い検査用の溝をテストカットにより形成することができるので、検査用の溝の内部の測定結果を容易に取得することができる。これにより、本加工を精度よく行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、ブレードの刃厚とウェハに形成された溝の内部の測定限界の深さ特性を示すグラフである。

【図2】図２は、ブレードの刃厚とウェハに形成された溝の内部の測定限界の調査結果を示す図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置（ブレードダイサ）を示す斜視図である。

【図4】図４は、観察部の概要を示す断面図である。

【図5】図５は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置の制御系を示すブロック図である。

【図6】図６は、ステップカットによる溝の検査結果の出力例を示す図である。

【図7】図７は、実施例１に係るダイシング方法を示す断面図である。

【図8】図８は、実施例２に係るダイシング方法を示す断面図である。

【図9】図９は、本発明の第２の実施形態に係るダイシング装置（レーザダイサ）を示すブロック図である。

【図10】図１０は、実施例３に係るダイシング方法を示す断面図である。

【図11】図１１は、実施例４に係るダイシング方法を示す断面図である。

【図12】図１２は、実施例５に係るダイシング方法を示す断面図である。

【図13】図１３は、実施例６に係るダイシング方法を示す断面図である。

【図14】図１４は、ウェハへの溝の形成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面に従ってダイシング溝の検査方法及びダイシング方法の実施の形態について説明する。

【0017】

図１は、ブレードの刃厚とウェハに形成された溝の内部の測定限界の深さ特性を示すグラフであり、図２は、ブレードの刃厚とウェハに形成された溝の内部の測定限界の調査結果を示す図である。

【0018】

表面の反射率が高いミラーウェハに、刃厚が異なるブレードを用いて幅及び深さが異なる溝を形成し、観察部による溝の内部（傾斜部及び底面部）を測定可能（又は観察可能）な深さの最大値の調査を実施した。なお、図１では、観察部により溝の内部を測定可能な深さの最大値を測定限界深さと記載する。図１に係る溝の測定には、観察部として白色干渉顕微鏡（株式会社東京精密製の「Ｏｐｔ－ｓｃｏｐｅ」（登録商標））を使用した。図１に係る溝の測定に使用した対物レンズの開口率（Numerical Aperture）はＮＡ＝０．５５であり、倍率は５０倍である。

【0019】

図２に示すように、ブレード刃厚と測定限界深さとの関係は、下記の通りであった。

【0020】

Ｄ１：ブレード刃厚１５．８μｍ、深さ３６μｍ
Ｄ２：ブレード刃厚３３．８μｍ、深さ９７μｍ
Ｄ３：ブレード刃厚５８．１μｍ、深さ１４９μｍ
Ｄ４：ブレード刃厚７８．３μｍ、深さ１９０μｍ
図１のグラフＧ１は、図２のデータＤ１～Ｄ４をプロットしたものである。また、図１のグラフＧ２は、ブレード刃厚に対する測定限界深さの比（アスペクト比）を示している。

【0021】

グラフＧ１に示すように、ブレード刃厚が厚い、すなわち、溝の幅が広いほど、測定可能な測定限界深さは深くなっている。そして、グラフＧ２に示すように、ブレード刃厚、すなわち、ウェハＷの表面における溝の幅に対する測定限界深さの比であるアスペクト比は２以上（図１の破線より上）となっている。すなわち、上記の例では、測定限界深さはブレード刃厚の約２倍であり、溝の深さがブレード刃厚の２倍以下であれば、溝の内部の測定が可能であることがわかる。

【0022】

この場合、例えば、刃厚３０μｍのブレードでハーフカットを行い、ハーフカットにより形成された溝の内部にフルカットを行う場合において、ハーフカットの溝の加工深さの設定値が６０μｍを超える場合には、フルカットの溝を認識することができない場合がある。

【0023】

そこで、本実施形態では、観察部、例えば、白色干渉顕微鏡を用いて測定可能な深さの検査用の溝、すなわち、測定限界深さよりも浅い溝をテストカット（モックアップ加工）によりウェハに形成する。ここで、検査用の溝の深さは、上記のアスペクト比に基づいて決定される。そして、テストカットにより実際にウェハに形成した溝について、溝の形成結果（例えば、幅及び位置並びにチッピングの発生状況等）を検査する。

【0024】

その後、本来の加工深さでウェハを加工することにより（以下、本加工という。）、テストカットにより形成した溝を除去しつつ、ウェハの加工を行う。これにより、幅に対して深い溝を形成する場合、すなわち、高アスペクト比の場合であっても、ウェハの加工に先立って溝の形成結果を正確に測定することができる。これにより、本来の加工深さでの加工に溝の形成結果をフィードバックすることができ、ウェハの加工品質を高めることができる。

【0025】

なお、図１及び図２の測定結果では、ブレード刃厚に対する測定限界深さの比であるアスペクト比は２以上であったが、これは一例であって、アスペクト比は溝の観察に使用する対物レンズの仕様（例えば、ＮＡ又は倍率等）又は溝を観察するときの照明の光量（例えば、最大光量）等のファクターにより異なり得る。本実施形態は、溝の測定に使用する干渉光学系及び照明光学系等について、アスペクト比をあらかじめ実験により求めておくことにより、上記の白色干渉顕微鏡以外の測定装置を用いる場合にも適用することが可能である。

【0026】

図３は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置（ブレードダイサ）を示す斜視図である。以下では、テーブルＣＴがＸＹ方向に平行でＺ方向に垂直な３次元直交座標系を用いて説明する。

【0027】

図３に示すように、本実施形態に係るダイシング装置１０は、ウェハＷのダイシング加工を行う切削部１２（第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２）と、テーブルＣＴとを有する。なお、以下の説明において、２つの切削部１２－１及び１２－２に共通する構成については、枝番を省略して説明する。

【0028】

テーブルＣＴは、ＸＹ平面に平行な保持面を有する。テーブルＣＴは、図示しない真空源（真空発生器。例えば、エジェクタ、ポンプ等）により、この保持面にウェハＷを吸着保持する。ウェハＷは、表面に粘着剤の粘着層が形成されたダイシングテープ（図示せず）を介してフレーム（図示せず）に貼着され、テーブルＣＴに吸着保持される。なお、ダイシングテープが貼着されたフレームは、テーブルＣＴに配設されたフレーム保持手段（図示せず）に保持される。なお、フレームを用いない搬送形態であってもよい。

【0029】

テーブルＣＴは、不図示のθテーブルに取り付けられており、θテーブルは、モータ等を含む回転駆動部によりθ方向（Ｚ軸を中心とする回転軸周り）に回転可能となっている。θテーブルは、不図示のＸテーブルに載置されている。Ｘテーブルは、例えば、モータ及びボールねじ等を含むＸ駆動部によりＸ方向に移動可能となっている。

【0030】

第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２は、それぞれＺ１テーブル及びＺ２テーブルに取り付けられている。Ｚ１テーブル及びＺ２テーブルは、モータ及びボールねじ等を含むＺ駆動部によりそれぞれ、Ｚ１及びＺ２方向に移動可能である。Ｚ１テーブル及びＺ２テーブルには、それぞれＹ１テーブル及びＹ２テーブルが取り付けられている。Ｙ１テーブル及びＹ２テーブルは、モータ及びボールねじ等を含むＹ駆動部によりそれぞれ、Ｙ１及びＹ２方向に移動可能である。第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２は、加工部の一例である。

【0031】

なお、本実施形態では、Ｘ駆動部、Ｙ駆動部及びＺ駆動部としてモータ及びボールねじ等を含む構成を用いたが、本発明はこれに限定されない。Ｘ駆動部、Ｙ駆動部及びＺ駆動部としては、例えば、ガイド軸とスライダーとの間に気体軸受を設けるエアガイド機構、又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動のための機構を用いることが可能である。

【0032】

図３に示すように、第１切削部１２－１は、第１スピンドル１４－１及び第１ブレード１６－１を含んでいる。第２切削部１２－２は、第２スピンドル１４－２及び第２ブレード１６－２を含んでいる。この例ではテーブルＣＴが１つの場合を例示しているが複数のテーブルＣＴがある構成でもよい。

【0033】

第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２は、例えば、円盤状の切削刃である。第１ブレード１６－１は、ウェハＷの表面の層（以下、上層と称する場合もある）、例えば、デバイス層を除去するためのブレード、例えば、表面用ブレードである。第２ブレード１６－２は、ウェハＷの上層よりも下に位置する層（以下、下層と称する場合もある）、例えば、シリコン層を切断（分割）するためのブレード、例えば、シリコン用ブレードである。図３に示す例では、第１ブレード１６－１の厚さは、第２ブレード１６－２の厚さよりも厚い。第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２としては、例えば、ダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）砥粒をニッケルで電着した電着ブレード、あるいは樹脂で結合したレジンブレード等を用いることが可能である。第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２は、加工対象のウェハＷの種類及びサイズ並びに加工内容等に応じて交換可能である。

【0034】

第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２は、それぞれ第１スピンドル１４－１及び第２スピンドル１４－２の先端に取り付けられる。第１スピンドル１４－１及び第２スピンドル１４－２は、それぞれ第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２を高速回転させるための高周波モータを含んでいる。

【0035】

前述した構成により、第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２は、それぞれＹ方向においてＹ１方向及びＹ２方向にインデックス送りされるとともに、Ｚ方向においてＺ１方向及びＺ２方向に切り込み送りされる。また、テーブルＣＴは、θ方向に回転されるとともにＸ方向に切削送りされる。

【0036】

観察部ＭＳは、第２切削部１２－２の側面に取り付けられており、第２切削部１２－２と一体的に移動可能である。観察部ＭＳは、テーブルＣＴに吸着保持されたウェハＷの表面の画像を撮影（観察）する。観察部ＭＳは、例えば、白色干渉顕微鏡を含む。

【0037】

図３に示すように、観察部ＭＳは、光源部２００、干渉レンズ２０２、顕微鏡２０４及びカメラ２０６を有する。

【0038】

光源部２００は、制御装置１００の制御の下、平行光束の白色光（可干渉性の少ない低コヒーレント光）を出射する。この光源部２００は、例えば、発光ダイオード、半導体レーザ、ハロゲンランプ、及び高輝度放電ランプなどの白色光を出射可能な光源と、この光源から出射された白色光を平行光束に変換するコレクタレンズとを含む。なお、上記の例では、白色光を用いたが、白色光以外の照明光（例えば、単色の照明光（高コヒーレント光）、緑単色光等）を用いてもよい。

【0039】

図４に示すように、干渉レンズ２０２は、ビームスプリッタ２２０、参照面２２２及び対物レンズ２２４を含む。なお、図４では、ミラウ型の干渉光学系の例について説明したが、これに限定されない。例えば、マイケルソン型又はリニック型等のほかの干渉光学系を観察部ＭＳ（例えば、干渉レンズ２０２）に採用することも可能である。

【0040】

図４に示すように、ウェハＷの表面からＺ方向上方側に沿ってビームスプリッタ２２０及び対物レンズ２２４が順に配置され、また、ビームスプリッタ２２０に対して対向する位置（ビームスプリッタ２２０と対物レンズ２２４との間の位置）に参照面２２２が配置されている。

【0041】

対物レンズ２２４は、集光作用を有しており、光源部２００から入射した白色光Ｌ１を、ビームスプリッタ２２０を通してウェハＷに集光させる。

【0042】

ビームスプリッタ２２０は、対物レンズ２２４から入射する白色光Ｌ１の一部を参照光Ｌ２ｂとして分割し、残りの測定光Ｌ２ａを透過してウェハＷに出射し且つ参照光Ｌ２ｂを参照面２２２に向けて反射する。ビームスプリッタ２２０を透過した測定光Ｌ１ａは、ウェハＷに照射された後、ウェハＷにより反射されてビームスプリッタ２２０に戻る。

【0043】

参照面２２２は、例えば、反射ミラーが用いられ、ビームスプリッタ２２０から入射した参照光Ｌ２ｂをビームスプリッタ２２０に向けて反射する。この参照面２２２は、位置調整機構（例えば、ボールねじ機構、アクチュエータ等）によってＸ方向の位置を手動で調整可能である。これにより、ビームスプリッタ２２０と参照面２２２との間の参照光Ｌ２ｂの光路長（参照光路長）を調整することができる。この参照光路長は、ビームスプリッタ２２０とウェハＷとの間の測定光Ｌ１の光路長（測定光路長）と一致（略一致を含む）するように調整される。

【0044】

ウェハＷから戻る測定光Ｌ２ａと参照面２２２から戻る参照光Ｌ２ｂとはビームスプリッタ２２０で合波されて、合波光Ｌ３として対物レンズ２２４に到達する。

【0045】

合波光Ｌ３は、対物レンズ２２４を透過した後、顕微鏡２０４によりカメラ２０６の撮影面に結像される。具体的には、合波光Ｌ３は、対物レンズ２２４の焦点面上における点を、カメラ２０６の撮影面上の像点として結像する。

【0046】

カメラ２０６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型の撮影素子を備える。カメラ２０６は、撮影面に結像された合波光Ｌ３を撮影し、この撮影により得られた合波光Ｌ３の撮影信号を信号処理して撮影画像を出力する。観察部ＭＳは、カメラ２０６によりウェハＷを撮影することにより、溝Ｇの内部の測定を行う。

【0047】

図５は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置の制御系を示すブロック図である。

【0048】

図５に示すように、ダイシング装置１０の制御系は、制御装置１００、入力部１０２、表示部１０４、第１切削部１２－１、第２切削部１２－２、第１駆動部５０－１、第２駆動部５０－２、テーブル駆動部５４、及びテーブルＣＴを含んでいる。

【0049】

制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びストレージデバイス（例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等）を有する。制御装置１００は、ダイシング装置１０の各部を制御する。なお、制御装置１００は、例えば、パーソナルコンピュータ又はマイクロコンピュータである。

【0050】

入力部１０２は、ユーザからの操作入力を受け付けるための操作部（例えば、キーボード、若しくはポインティングデバイス等）を含んでいる。

【0051】

表示部１０４は、ダイシング装置１０の操作のためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。表示部１０４は、例えば、液晶ディスプレイを含む。

【0052】

第１駆動部５０－１及び第２駆動部５０－２は、第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２をそれぞれＹＺ方向に沿って移動させるための動力源（例えば、リニアモータ又はモータ駆動機構等）を含んでいる。第１駆動部５０－１及び第２駆動部５０－２を移動させるための機構としては、例えば、ボールねじ又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動が可能な機構を用いることが可能である。

【0053】

観察部ＭＳは、第２切削部１２－２と一体的に移動可能となっており、第２駆動部５０－２により走査方向であるＺ方向に移動可能となっている。なお、観察部ＭＳは、第２切削部１２－２と独立に移動可能となっていてもよい。

【0054】

テーブル駆動部５４は、テーブルＣＴを移動させるためのＸ駆動部及び回転駆動部を含んでいる。

【0055】

なお、本実施形態では、第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２をＹＺ方向に移動させ、テーブルＣＴをＸθ方向に移動させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、テーブルＣＴをＹＺ方向に移動可能としてもよい。すなわち、第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２とテーブルＣＴとをＸＹＺθ方向に相対的に移動可能な構成であればよい。

【0056】

また、テーブルＣＴは１つに限らず複数設けてもよい。ダイシング装置１０がテーブルＣＴを複数備える場合、観察部ＭＳを独立駆動可能として、一方のテーブルＣＴにおいて観察部ＭＳにより測定を行っている間に、他のテーブルＣＴにおいてダイシング加工を並行して実施可能としてもよい。白色干渉顕微鏡等の観察部ＭＳによる測定には、スキャンのための時間を要するが、複数のテーブルＣＴにおいて、加工と測定とを並行実施可能とすることにより、作業時間の短縮を実現することができる。

【0057】

上記のように、本実施形態では、白色干渉顕微鏡を用いて測定可能な深さの溝、すなわち、測定限界深さよりも浅い溝をテストカットによりウェハに形成し、溝の形成結果（例えば、幅及び位置並びにチッピングの発生状況等）を検査する。その後、本来の加工深さでウェハを本加工することにより、テストカットにより形成した溝を除去しつつ、ウェハの加工を行う。

【0058】

まず、ステップカットを行う例について説明する。ダイシング装置１０を用いてステップカットを行う場合、刃厚が異なる２枚のブレードを用いる。本実施形態では、第１ブレード１６－１として刃厚が第２ブレード１６－２よりも厚いものを用いる。

【0059】

図６は、ステップカットによる溝の検査結果の出力例を示す図である。図６のＶＩ－Ａは、第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２を用いてそれぞれ形成された溝Ｇ１及びＧ２の内部形状（断面形状）の測定結果の出力例を示している。図６のＶＩ－Ａでは、ウェハＷの表面の深さの座標がＺ＝０である。溝の形成方向と直交する方向（幅方向）がＹ方向であり、Ｙ＝０がカメラ２０６の中心位置である。一方、図６のＶＩ－Ｂは、図６のＶＩ－Ａの溝Ｇ１及びＧ２の内部形状の数値の出力例を示している。

【0060】

図６において、［１－１］及び［２－１］のＷｍｉｎはそれぞれ溝Ｇ１及び溝Ｇ２の幅であり、第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２の刃厚にそれぞれ相当する。

【0061】

［１－２］及び［２－２］のＤＹはそれぞれカメラ２０６の中心（Ｙ＝０）に対する溝Ｇ１及び溝Ｇ２の中心線のずれ量（Ｙ方向に沿うずれ量）であり、カメラ２０６の中心に対する第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）及び第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のずれ量にそれぞれ相当する。

【0062】

［１－３］及び［２－３］のCut In Depthはそれぞれ溝Ｇ１及び溝Ｇ２の深さである。ＤＺは、それぞれ［１－３］及び［２－３］のCut In Depthの設定値に対する溝Ｇ１及び溝Ｇ２の深さの測定値のずれ量（Ｚ方向に沿うずれ量）である。本実施形態では、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）と第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）の切り込み量がそれぞれの目標値になるようにＤＺ補正量を求める。図６に示す例では、ＳＰ１の切り込み量の目標値は一例で５１μｍであり、ＳＰ２の切り込み量の目標値は一例で１４０μｍである。

【0063】

図６のＶＩ－ＢのSP1-2 offsetは、溝Ｇ１と溝Ｇ２の中心線のずれ量（Ｙ方向に沿うずれ量）であり、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）と第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のずれ量に相当する。

【0064】

ステップカットの結果を測定する場合には、溝Ｇ１の内部に形成された溝Ｇ２の形成結果を測定する。このため、溝Ｇ１の深さは、あらかじめ実験により求めた観察部ＭＳのアスペクト比により決定される。具体的には、溝Ｇ１の深さは、溝Ｇ１の幅、すなわち、第１ブレード１６－１の刃厚の２倍以下となるように設定される。

【0065】

そして、ステップカットのテストカットにより形成された溝Ｇ１及びＧ２の測定結果に基づき、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）と第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＹＺ方向の位置及び移動量等の切削部の調整作業を行う。そして、上記の調整作業の後、本来の加工深さでウェハの加工を行う。

【0066】

切削部の調整作業としては、例えば、下記に列挙する作業のうちの少なくとも１つの作業を行う。
（１）SP1-2 offsetがゼロになるように、第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＹ方向位置を調整する。
（２）チッピングの発生状況に応じて、第１ブレード１６－１及び第２ブレード１６－２の交換をユーザに促す表示等を行う。
（３）第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＤＹがゼロになるように、第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＹ方向位置を調整する。
（４）第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＤＺがゼロになるように、第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＺ方向移動量を調整する。

【0067】

上記のように、テストカットの結果に基づく調整作業を行うことにより、ウェハＷの本加工を精度よく行うことが可能になる。

【0068】

なお、第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）に加えて、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）のＹ方向位置とＺ方向移動量を調整することも可能である。

【0069】

第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）のＹ方向位置とＺ方向移動量の調整としては、例えば、下記に列挙する作業のうちの少なくとも１つの作業を行う。
（５）カメラ２０６の中心に対する溝Ｇ１及び溝Ｇ２の中心線のずれ量ＤＹが双方とも０μｍになるように、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）と第２スピンドル１４－２（ＳＰ２）のＹ方向位置を調整する。
（６）第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）のＤＹがゼロになるように、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）のＹ方向位置を調整する。
（７）第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）のＤＺがゼロになるように、第１スピンドル１４－１（ＳＰ１）のＺ方向移動量を調整する。

【0070】

上記のように、テストカットの結果に基づいて、第１切削部１２－１及び第２切削部１２－２の調整作業を行うことにより、ウェハＷの本加工を精度よく行うことが可能になる。

【0071】

［実施例１］
実施例１（図７）は、ブレードダイシングプロセスによりステップカットを行う例を示している。図７のＶＩＩは、ステップカットによりウェハＷが分割された状態、すなわち、ウェハＷの本加工の完了時の状態を示している。

【0072】

本実施例では、上記の通り、観察部ＭＳのアスペクト比に応じた深さでテストカットを行った後に、本来の加工深さでウェハの加工を行う。

【0073】

まず、図７のＶＩＩ－Ａに示すように、ウェハＷのテストカット（モックアップ加工）を行う。テストカットでは、まず、第１ブレード１６－１を用いてウェハＷに溝Ｇ１ｍ（第１の検査用の溝）を形成する。次に、第１ブレード１６－１よりも刃厚が薄い第２ブレード１６－２を用いて溝Ｇ１ｍの内部に、溝Ｇ１ｍよりも深い溝Ｇ２ｍ（第２の検査用の溝）を形成する。ここで、テストカットの溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍは観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さよりも浅く設定される。これにより、溝Ｇ１ｍの内部に形成された溝Ｇ２ｍを測定可能となる。

【0074】

次に、溝Ｇ２ｍの認識結果を含む溝Ｇ１ｍの内部の測定結果に基づいて切削部の調整作業を行う。そして、切削部の調整作業の後、図７のＶＩＩ－Ｂ及びＶＩＩ－Ｃに示すように、本来の加工深さでのステップカット（本加工）を順次実施し、ダイシング溝（第１の溝Ｇ１及び第２の溝Ｇ２）を形成する。

【0075】

ここで、ステップカットの本加工において、太い溝Ｇ１を形成する際には、溝Ｇ１の深さＷ１は、溝Ｇ２ｍよりも深く設定する。これにより、本加工の溝Ｇ１により、テストカットで形成された溝Ｇ１ｍ及びＧ２ｍが除去（リセット）されるので、溝Ｇ２の切削時に溝Ｇ２ｍに第２ブレード１６－２が接触することに起因する偏摩耗を防止することができる。

【0076】

また、上記のように、テストカットと本加工の位置が重なるため、第１スピンドル１４－１及び第２スピンドル１４－２の駆動軸の余計な動作を抑止することができる。これにより、本加工を精度よく行うことができる。

【0077】

［実施例２］
実施例２（図８）は、ブレードダイシングプロセス（シングルブレード）によりウェハＷの加工を行う例を示している。図８のＶＩＩＩは、シングルブレードによりウェハＷに本加工の溝Ｇ１が形成された状態、すなわち、ウェハＷの本加工の完了時の状態を示している。

【0078】

まず、図８のＶＩＩＩ－Ａに示すように、ウェハＷのテストカット（モックアップ加工）を行う。テストカットでは、第１ブレード１６－１を用いてウェハＷに溝Ｇ１ｍを形成する。ここで、テストカットの溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍは観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さよりも浅く設定される。これにより、溝Ｇ１ｍの内部を測定可能となる。

【0079】

次に、溝Ｇ１ｍの内部の測定結果に基づいて切削部の調整作業を行う。そして、切削部の調整作業の後、図８のＶＩＩＩ－Ｂに示すように、ウェハＷの本加工を実施する。ここで、本加工で形成する溝Ｇ１の深さＷ１は、溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍよりも深く設定する。これにより、本加工の溝Ｇ１により、テストカットで形成された溝Ｇ１ｍが除去（リセット）される。上記は第１ブレード１６－１（ＳＰ１）によるシングルブレードの例を示しているが、第２ブレード１６－２（ＳＰ２）のみで加工するケースにも本実施形態に係る検査方法を適用することができる。さらに、第１ブレード１６－１（ＳＰ１）と第２ブレード１６－２（ＳＰ２）によりそれぞれ個別のＹ位置を加工する場合（ミーティング切削方式）にも同様に本実施形態に係る検査方法を適用することができる。

【0080】

また、図８のＶＩＩＩ－Ｃに示すように、本加工により、ウェハＷを完全に分割してもよい。

【0081】

実施例２においても、観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さに応じてテストカットを行うことにより、ウェハＷの本加工を精度よく行うことが可能になる。

【0082】

図９は、本発明の第２の実施形態に係るダイシング装置（レーザダイサ）を示すブロック図である。以下では、テーブルＣＴがＸＹ方向に平行でＺ方向に垂直な３次元直交座標系を用いて説明する。

【0083】

ダイシング装置１０Ａは、レーザグルービングによりウェハＷを加工する装置である。図９に示すように、ダイシング装置１０Ａは、ウェハＷを移動させるテーブルＣＴと、ウェハＷにレーザ光を照射するレーザ照射装置３００と、観察部ＭＳと、ダイシング装置１０Ａの各部を制御する制御部３５０とを備える。観察部ＭＳは、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0084】

テーブルＣＴは、レーザ照射装置３００に対してＸＹＺθ方向に移動可能に構成され、ウェハＷを吸着保持する。ウェハＷは、その表面（デバイスが形成された側の面）が図中上向きになるようにテーブルＣＴに載置される。なお、テーブルＣＴとレーザ照射装置３００とは、ＸＹＺθ方向に相対的に移動可能であればよく、相対移動機構（例えば、モータ及びボールねじ等を含む往復直線運動が可能な機構又はモータを含む回転駆動機構）により、テーブルＣＴとレーザ照射装置３００のうちの少なくとも一方を他方に対してＸＹＺθ方向に移動可能な構成であればよい。

【0085】

レーザ照射装置３００は、ウェハＷに対向する位置に配置されており、ウェハＷに溝（Ｇ１、Ｇ２）を形成するための加工用レーザ光Ｌ１をウェハＷに対して照射する。すなわち、レーザ照射装置３００は、加工部の一例である。

【0086】

制御部３５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ストレージデバイス、入出力回路部等からなり、ダイシング装置１０Ａの各部の動作や加工に必要なデータの記憶等を行う。

【0087】

ダイシング装置１０Ａはこの他に、図示しないウェハ吸着手段、ウェハ搬送手段、操作盤、モニタ及び表示灯等から構成されている。

【0088】

操作盤には、ダイシング装置１０Ａの各部の動作を操作するスイッチ類や表示装置が取り付けられている。テレビモニタは、図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラで撮像したウェハ画像の表示、又はプログラム内容や各種メッセージ等を表示する。表示灯は、ダイシング装置１０Ａの加工中、加工終了又は非常停止等の稼働状況を表示する。

【0089】

次に、レーザ照射装置３００の詳細構成について説明する。図９に示すように、レーザ照射装置３００は、レーザ光源３０２と、照明光学系３０４と、集光レンズ３０８とを備える。

【0090】

レーザ光源３０２は、ウェハＷの表面に溝（Ｇ１、Ｇ２）を形成するための加工用レーザ光（以下、レーザ光ともいう。）Ｌ１を出射する。

【0091】

加工用レーザ光Ｌ１の第１光路上には、レーザ光源３０２側から順に、照明光学系３０４と集光レンズ３０８が配置される。

【0092】

レーザ光源３０２から出射された加工用レーザ光Ｌ１は、照明光学系３０４を通過した後、集光レンズ３０８によりウェハＷの表面に集光される。この加工用レーザ光Ｌ１により、ウェハＷのレーザアブレーション加工が行われる。加工用レーザ光Ｌ１の集光点のＺ方向位置は、図示しないアクチュエータにより集光レンズ３０８をＺ方向に微小移動させることにより調節される場合もある。

【0093】

制御部３５０は、図示しないアクチュエータにより集光レンズ３０８とウェハＷの表面との距離を所定の関係に保つ（距離が一定となる）ことが可能となっている。

【0094】

本実施形態においても、観察部ＭＳによる溝の検出結果に基づいて、レーザ照射装置３００（加工部）の調整作業を行う。具体的には、調整作業は、集光レンズ３０８の開口数又は倍率の調整、加工用レーザ光Ｌ１のスポット径の調整を含む。

【0095】

なお、照明光学系３０４は、ウェハＷの表面において、レーザ光Ｌ１のスポットを、一方の径が他方の径よりも長いオーバル形状（例えば、楕円又は長円等）又は長方形に成形可能としてもよい。このようなスポット形状は、例えば、照明光学系３０４にオーバル形状のレンズ又はシリンドリカルレンズ等を含めることにより形成することができる。図示しないレンズ駆動機構を用いて、照明光学系３０４をＺ軸周りに回転させると、レーザ光Ｌ１のスポットのＹ方向の幅が変化する。これにより、図３に示すブレードダイサと同様、レーザダイサ（アブレーションダイサ）でもステップカットを行うことができる。したがって、レーザダイサでも、実施例１及び２に記載の加工を行うことができる。

【0096】

［実施例３］
実施例３（図１０）は、レーザグルービングプロセスによりウェハＷの加工を行う例を示している。図１０のＸは、レーザグルービングプロセスによりウェハＷに溝Ｇ１が形成された状態、すなわち、ウェハＷの本加工の完了時の状態を示している。

【0097】

まず、図１０のＸ－Ａに示すように、ウェハＷのテストカット（モックアップ加工）を行う。テストカットでは、レーザグルービングによりウェハＷに溝Ｇ１ｍを形成する。ここで、テストカットの溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍは観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さよりも浅く設定される。これにより、溝Ｇ１ｍの内部を測定可能となる。

【0098】

次に、溝Ｇ１ｍの内部の測定結果に基づいてレーザ照射装置３００の調整作業を行う。そして、レーザ照射装置３００の調整作業の後、図１０のＸ－Ｂに示すように、ウェハＷの本加工を実施する。ここで、本加工で形成する溝Ｇ１の深さＷ１は、溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍよりも深く設定する。これにより、本加工の溝Ｇ１により、テストカットで形成された溝Ｇ１ｍが除去（リセット）される。

【0099】

実施例３においても、観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さに応じてテストカットを行うことにより、ウェハＷの本加工を精度よく行うことが可能になる。

【0100】

［実施例４］
実施例４（図１１）は、レーザグルービングプロセスによりウェハＷの加工を行う例を示している。図１１のＸＩは、レーザグルービングプロセスによりウェハＷに溝Ｇ１が分割された状態、すなわち、ウェハＷの本加工の完了時の状態を示している。

【0101】

まず、図１１のＸＩ－Ａに示すように、ウェハＷのテストカット（モックアップ加工）を行う。テストカットでは、レーザグルービングによりウェハＷに溝Ｇ１ｍを形成する。ここで、テストカットの溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍは観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さよりも浅く設定される。これにより、溝Ｇ１ｍの内部を測定可能となる。

【0102】

次に、溝Ｇ１ｍの内部の測定結果に基づいてレーザ照射装置３００の調整作業を行う。そして、レーザ照射装置３００の調整作業の後、図１１のＸＩ－Ｂに示すように、ウェハＷの本加工を実施する。本加工により、ウェハＷが完全に分割される。

【0103】

実施例４においても、観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さに応じてテストカットを行うことにより、ウェハＷの本加工を精度よく行うことが可能になる。

【0104】

上記の実施形態では、ブレードダイサ又はレーザダイサによりウェハＷの加工を行う場合について説明したが、ブレードダイサ及びレーザダイサを兼ね備えた装置を用いて、ブレードダイシングとレーザグルービングとを組み合わせてステップカットを行う場合にも本発明を適用可能である。

【0105】

［実施例５］
実施例５（図１２）は、ブレードダイシングとレーザグルービングとを組み合わせてステップカットを行う例を示している。図１２のＸＩＩは、ステップカットによりウェハＷが分割された状態、すなわち、ウェハＷの本加工の完了時の状態を示している。

【0106】

まず、図１２のＸＩＩ－Ａに示すように、ウェハＷのテストカット（モックアップ加工）を行う。テストカットでは、まず、レーザグルービングによりウェハＷに溝Ｇ１ｍを形成する。次に、溝Ｇ１ｍよりも刃厚が薄いブレードを用いて溝Ｇ１ｍの内部に、溝Ｇ１ｍよりも深い溝Ｇ２ｍを形成する。ここで、テストカットの溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍは観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さよりも浅く設定される。これにより、溝Ｇ１ｍの内部に形成された溝Ｇ２ｍを測定可能となる。

【0107】

次に、溝Ｇ２ｍの認識結果を含む溝Ｇ１ｍの内部の測定結果に基づいてレーザ照射装置３００の調整作業を行う。そして、レーザ照射装置３００の調整作業の後、図１２のＸＩＩ－Ｂ及びＸＩＩ－Ｃに示すように、本来の加工深さでのステップカット（本加工）を順次実施する。

【0108】

ここで、ステップカットの本加工において、太い溝Ｇ１を形成する際には、溝Ｇ１の深さＷ１は、溝Ｇ２ｍよりも深く設定する。これにより、本加工の溝Ｇ１により、テストカットで形成された溝Ｇ１ｍ及びＧ２ｍが除去（リセット）されるので、溝Ｇ２の切削時に溝Ｇ２ｍにブレードが接触することに起因する偏摩耗を防止することができる。

【0109】

［実施例６］
実施例６（図１３）は、ブレードダイシングとレーザグルービングとを組み合わせてステップカットを行う別の例を示している。図１３のＸＩＩＩは、ステップカットによりウェハＷが分割された状態、すなわち、ウェハＷの本加工の完了時の状態を示している。

【0110】

まず、図１３のＸＩＩＩ－Ａに示すように、ウェハＷのテストカット（モックアップ加工）を行う。テストカットでは、まず、ブレードを用いてウェハＷに溝Ｇ１ｍを形成する。次に、レーザグルービングにより溝Ｇ１ｍの内部に、溝Ｇ１ｍよりも幅が狭くかつ深い溝Ｇ２ｍを形成する。ここで、テストカットの溝Ｇ１ｍの深さＷ１ｍは観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さよりも浅く設定される。これにより、溝Ｇ１ｍの内部に形成された溝Ｇ２ｍを測定可能となる。

【0111】

次に、溝Ｇ２ｍの認識結果を含む溝Ｇ１ｍの内部の測定結果に基づいてレーザ照射装置３００の調整作業を行う。そして、レーザ照射装置３００の調整作業の後、図１３のＸＩＩＩ－Ｂ及びＸＩＩＩ－Ｃに示すように、本来の加工深さでのステップカット（本加工）を順次実施する。

【0112】

ここで、ステップカットの本加工において、太い溝Ｇ１を形成する際には、溝Ｇ１の深さＷ１は、溝Ｇ２ｍよりも深く設定する。これにより、本加工の溝Ｇ１により、テストカットで形成された溝Ｇ１ｍ及びＧ２ｍが除去（リセット）される。

【0113】

実施例５及び６においても、観察部ＭＳのアスペクト比に応じた測定限界深さに応じてテストカットを行うことにより、ウェハＷの本加工を精度よく行うことが可能になる。

【0114】

なお、上記の実施形態では、観察部ＭＳとして白色干渉顕微鏡を含む例を挙げたが、観察部ＭＳはこれに限定されない。観察部ＭＳは、例えば、形状検出に用いられる形状検出顕微鏡を兼ねるものとしてもよい。観察部ＭＳは、例えば、形状検出に用いられる形状検出顕微鏡を兼ねるものとしてもよいし、アライメント用観察部と白色干渉顕微鏡とを別ユニットとして搭載し、個別に駆動してもよい。

【符号の説明】

【0115】

１０…ダイシング装置（ブレードダイサ）、１２－１…第１切削部、１２－２…第２切削部、１４－１…第１スピンドル、１４－２…第２スピンドル、１６－１…第１ブレード、１６－２…第２ブレード、ＣＴ…テーブル、５０－１…第１駆動部、５０－２…第２駆動部、ＭＳ…観察部、５４…テーブル駆動部、１００…制御装置、１０２…入力部、１０４…表示部、１０６…制御基板、１０Ａ…ダイシング装置（レーザダイサ）、３００…レーザ照射装置、３０２…レーザ光源、３０４…照明光学系、３０８…集光レンズ、３５０…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】