特許 7606852 ダイシング装置の判定方法、及び、ダイシング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-18

(45)【発行日】2024-12-26

(54)【発明の名称】ダイシング装置の判定方法、及び、ダイシング装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241219BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20241219BHJP

   B24B 27/06 20060101ALN20241219BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 C

B24B49/12

B24B27/06 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020187723

(22)【出願日】2020-11-11

(65)【公開番号】P2022077081

(43)【公開日】2022-05-23

【審査請求日】2023-09-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】高乗 佑

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１０６４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７８０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２３２２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４６４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３６５４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２４Ｂ ４９／１２

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を回転自在に保持する保持テーブルと、
該保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、
該保持テーブルで保持された被加工物をダイシングするダイシングユニットと、
該ダイシングユニットと該保持テーブルとを加工送り方向に相対移動させるとともに該加工送り方向に直交する割り出し送り方向に相対移動させる移動機構と、
少なくとも該撮像ユニットと該ダイシングユニットと該移動機構とを制御するコントローラと、
を備えたダイシング装置で、ダイシング開始が適切か否かを判定するダイシング装置の判定方法であって、
撮像ユニットにより取得された撮像画像に基づいて該加工送り方向に対して平行なダイシング予定ラインを設定するとともに、該ダイシングユニットと該ダイシング予定ラインを位置合わせするアライメントステップと、
該アライメントステップ実施後、該コントローラが該移動機構と該撮像ユニットとを制御して被加工物を保持した該保持テーブルを該撮像ユニットに対して該割り出し送り方向に移動させた後、該保持テーブルを該撮像ユニットに対して該加工送り方向に移動させつつ、該撮像ユニットで被加工物の表面を判定用の撮像用ラインに沿って撮像して判定用の撮像画像を形成し、該撮像画像をもとにダイシング開始が適切か否かを判定する判定ステップと、
を有するダイシング装置の判定方法。

【請求項2】

該ダイシング装置は、警告を発信する警告発信ユニットを更に有し、
該判定ステップで適切でないと判定された場合に、
該コントローラは該警告発信ユニットで警告を発信する警告発信ステップ、
を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のダイシング装置の判定方法。

【請求項3】

該判定ステップでダイシング開始が適切と判定された場合に、
該保持テーブルを該ダイシングユニットに対して該加工送り方向に相対移動させ、該ダイシング予定ラインをダイシング加工する加工ステップ、を有する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイシング装置の判定方法。

【請求項4】

被加工物を回転自在に保持する保持テーブルと、
該保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、
該保持テーブルで保持された被加工物をダイシングするダイシングユニットと、
該ダイシングユニットと該保持テーブルとを加工送り方向に相対移動させるとともに該加工送り方向に直交する割り出し送り方向に相対移動させる移動機構と、
少なくとも該撮像ユニットと該ダイシングユニットと該移動機構とを制御するコントローラと、
を備えたダイシング装置であって、
撮像ユニットにより取得された撮像画像に基づいて該加工送り方向に対して平行なダイシング予定ラインを設定するとともに、該ダイシングユニットと該ダイシング予定ラインを位置合わせするアライメントステップと、
該アライメントステップ実施後、該コントローラが該移動機構と該撮像ユニットとを制御して被加工物を保持した該保持テーブルを該撮像ユニットに対して該割り出し送り方向に移動させた後、該保持テーブルを該撮像ユニットに対して該加工送り方向に移動させつつ、該撮像ユニットで被加工物の表面を判定用の撮像用ラインに沿って撮像して判定用の撮像画像を形成し、該撮像画像をもとにダイシング開始が適切か否かを判定する判定ステップと、
を実施可能とするダイシング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェーハなどの板状の被加工物をチップに個片化するために用いられるダイシング装置に関するものであり、より詳しくは、ダイシング予定ラインが正しく設定されたか否かを判定するための判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体デバイス製造工程では、半導体ウェーハの上に複数のデバイスを形成し、このウェーハを個々の半導体デバイスチップへとダイシング（分割）がされる。このダイシングにおいては、半導体ウェーハに設定されたダイシング予定ライン（ストリート）に沿ったダイシング加工が行われるものであり、切削装置やレーザー加工装置等のダイシング装置が広く利用されている。

【0003】

切削装置は、高速回転する切削ブレードを有するダイシングユニットを備え、ダイシング予定ラインに沿った切削溝を形成する切削加工が行われるものである。レーザー加工装置は、レーザービームを生成するレーザー発振器と、レーザービームを半導体ウェーハに集光する集光レンズと、を有するダイシングユニットを備え、ダイシング予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成することや、半導体ウェーハの内部に改質層を形成するといったレーザー加工が行われるものである。

【0004】

これらのダイシング装置による加工に際しては、加工する半導体ウェーハのデバイスに存在する特徴的なキーパターンをターゲットパターンとしてダイシング装置に事前に登録することや、ダイシング装置に加工条件を登録することが行われる。ダイシング時にはダイシング装置に備えた撮像ユニットで半導体ウェーハを撮像し、撮像画像中に含まれるキーパターンと、事前に登録されたターゲットパターンとをパターンマッチングさせてダイシング加工位置となるダイシング予定ラインを特定する。次いで、このダイシング予定ラインと加工点の位置を一致するように、ダイシングユニットと半導体ウェーハとの位置を調整する所謂オートアライメントが実施される。このオートアライメントは、ダイシング装置の制御装置によって自動的に行われるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－０５０２５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、ウェーハの種類やパターン精度、また、汚れの付着や表面の局所的な損傷等により、オートアライメントが取れない場合が生じ得る。このような場合には、オペレータの操作によりダイシング予定ラインを設定するマニュアルアライメントが行われる。

【0007】

具体的には、まず、ウェーハの一端側が撮像され、撮像画像に現れるデバイス間のストリートの縁（例えば上側の縁（デバイス上のパターンでもよい））をオペレータが選択する。次いで、装置による自動制御によりウェーハを保持する保持テーブルがＸ軸方向に所定距離移動されるとともに、ウェーハの他端側が撮像され、撮像画像に現れるストリートの縁をオペレータが選択する。次いで、装置による自動制御により、オペレータが指定した２点を結ぶ仮想線がＸ軸方向と平行になるように保持テーブルを回転させるθ合わせが行われる。

【0008】

以上のθ合わせによりストリートをＸ軸方向（加工送り方向）と平行にした上で、オペレータは、複数のストリートの中から任意の一つのストリートを選択し、選択したストリートの中心の位置を指定される。このように指定されたストリートの中心の位置が、切削ブレードにより切削されるダイシング予定ラインとなる。その後、オペレータは、最初に加工をしたいストリートを「加工開始予定ライン」として選択し、加工開始予定ラインから加工が開始される。

【0009】

以上のようなマニュアルアライメントでは、オペレータの習熟度によって正しくダイシング予定ラインが設定されない場合がある。例えば、保持テーブルにセットしたウェーハのストリートの方向がＸ軸方向（加工送り方向）と平行でなかった場合には、離れた位置の撮像画像にそれぞれ別のストリートが写り込むことがある。そして、別のストリートの２点が結ばれた場合には、デバイスを横切る仮想線が設定されてしまうことになり、当該仮想線に基づいてθ合わせや、ダイシング予定ラインが設定されてしまうことになる。

【0010】

さらに、オートアライメントにおいても、例えば、ターゲットパターンと異なるパターンがパターンマッチングされてしまった場合や、角度がずれた状態でウェーハがセットされ別のストリートに対応するターゲットパターンを検出してしまった場合には、誤ったダイシング予定ラインが検出されることになる。

【0011】

本発明は、以上に鑑み、ダイシング予定ラインが誤って設定された際に、そのままダイシングが開始されてしまうことを防止するための新規な技術を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0013】

本発明の一態様によれば、
被加工物を回転自在に保持する保持テーブルと、
保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、
保持テーブルで保持された被加工物をダイシングするダイシングユニットと、
ダイシングユニットと保持テーブルとを加工送り方向に相対移動させるとともに加工送り方向に直交する割り出し送り方向に相対移動させる移動機構と、
少なくとも撮像ユニットとダイシングユニットと移動機構とを制御するコントローラと、
を備えたダイシング装置で、ダイシング開始が適切か否かを判定するダイシング装置の判定方法であって、
撮像ユニットにより取得された撮像画像に基づいて加工送り方向に対して平行なダイシング予定ラインを設定するとともに、ダイシングユニットとダイシング予定ラインを位置合わせするアライメントステップと、
アライメントステップ実施後、コントローラーが移動機構と撮像ユニットとを制御して被加工物を保持した保持テーブルを撮像ユニットに対して加工送り方向に移動させつつ撮像ユニットで被加工物の表面を撮像して判定用の撮像画像を形成し、撮像画像をもとにダイシング開始が適切か否かを判定する判定ステップと、
を有するダイシング装置の判定方法とする。

【0014】

また、本発明の一態様によれば、
ダイシング装置は、警告を発信する警告発信ユニットを更に有し、
判定ステップで適切でないと判定された場合に、
コントローラーは警告発信ユニットで警告を発信する警告発信ステップ、
を有する、こととする。

【0015】

また、本発明の一態様によれば、
判定ステップでダイシング開始が適切と判定された場合に、
保持テーブルをダイシングユニットに対して加工送り方向に相対移動させ、ダイシング予定ラインをダイシング加工する加工ステップ、を有する、こととする。

【0016】

また、本発明の一態様によれば、
被加工物を回転自在に保持する保持テーブルと、
保持テーブルで保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、
保持テーブルで保持された被加工物をダイシングするダイシングユニットと、
ダイシングユニットと保持テーブルとを加工送り方向に相対移動させるとともに加工送り方向に直交する割り出し送り方向に相対移動させる移動機構と、
少なくとも撮像ユニットとダイシングユニットと移動機構とを制御するコントローラと、
を備えたダイシング装置であって、
撮像ユニットにより取得された撮像画像に基づいて加工送り方向に対して平行なダイシング予定ラインを設定するとともに、ダイシングユニットとダイシング予定ラインを位置合わせするアライメントステップと、
アライメントステップ実施後、コントローラーが移動機構と撮像ユニットとを制御して被加工物を保持した保持テーブルを撮像ユニットに対して加工送り方向に移動させつつ撮像ユニットで被加工物の表面を撮像して判定用の撮像画像を形成し、撮像画像をもとにダイシング開始が適切か否かを判定する判定ステップと、
を実施可能とするダイシング装置とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一態様によれば、ダイシング開始が適切でないと判定された場合には、オペレータのマニュアル操作によって登録されたダイシング予定ラインが適切でなかったことなどを検出することができ、ダイシングが開始されてしまうことを防止することで、デバイスの箇所を加工して損傷させてしまうという不具合の発生を防止できる。

【0018】

また、本発明の一態様によれば、警告を発信することにより、オペレータに異常発生を認識させることができる。

【0019】

また、本発明の一態様によれば、ダイシング開始が適切と判定された場合のみ加工が実施され、オペレータのマニュアル操作によって登録されたダイシング予定ラインが適切でなかった場合に、ダイシングが開始されてしまうことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】ダイシング装置としてのレーザー加工装置の構成例を示す斜視図。

【図2】被加工物としてのウェーハの例について示す図。

【図3】アライメントについて説明する図。

【図4】加工送り方向とダイシング予定ラインに角度ずれがある場合について説明する図。

【図5】実施例１の各ステップの流れについて示すフローチャート。

【図6】（Ａ）は第１の方向に延びるダイシング予定ラインの設定について示す図。（Ｂ）は第２の方向に延びるダイシング予定ラインの設定について示す図。（Ｃ）はアライメントステップ完了時の様子について説明する図。（Ｄ）は判定ステップの際の様子について説明する図。

【図7】（Ａ）は判定ステップにおける撮像画像の取得について説明する図。（Ｂ）は撮像用ラインに沿って撮像される判定用の撮像画像について説明する図。

【図8】（Ａ）は判定用ラインに基づく判定について説明する図。（Ｂ）は判定用ラインの方向が加工送り方向と一致する場合について説明する図。

【図9】（Ａ）はヘアラインと判定用ラインにずれが生じている様子について示す図。（Ｂ）はヘアラインと判定用ラインが一致する場合について示す図。（Ｃ）は撮像画像に切削溝が写り込んだ様子について説明する図。

【図10】加工ステップについて説明する図。

【図11】実施例２の各ステップの流れについて示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照し、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、ダイシング装置としてのレーザー加工装置２の構成例を示す斜視図である。なお、以下の説明では、ダイシング装置の例としてレーザービーム照射ユニットを備えるレーザー加工装置を用いて説明するが、ダイシング装置としては、レーザービーム照射ユニットを備える代わりに、高速回転する切削ブレードと、切削ブレードを回転させるスピンドルと、を有する切削ユニットを備える切削装置であってもよい。

【0022】

図１に示すように、レーザー加工装置２は、各構造を支持する基台４を備えている。基台４は、直方体状の基部６と、基部６の後端において上方に伸びる壁部８とを含む。基部６の上面には、テープ１５を介してウェーハ（被加工物）１１を吸引して保持する保持テーブル１０が配置されている。保持テーブル１０は、Ｙ軸移動機構１６とＸ軸移動機構２６からなる移動機構によってＸ軸、Ｙ軸方向に移動される。

【0023】

保持テーブル１０の下方には、保持テーブル１０をＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動させるＹ軸移動機構１６が設けられている。Ｙ軸移動機構１６は、基部６の上面に固定されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール１８を備える。

【0024】

Ｙ軸ガイドレール１８には、Ｙ軸移動テーブル２０がスライド可能に設置されている。Ｙ軸移動テーブル２０の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール１８と平行なＹ軸ボールネジ２２が回転可能な態様で結合されている。

【0025】

Ｙ軸ボールネジ２２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ２４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ２４でＹ軸ボールネジ２２を回転させると、Ｙ軸移動テーブル２０が、Ｙ軸ガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に移動する。

【0026】

Ｙ軸移動テーブル２０の表面側（上面側）には、保持テーブル１０をＹ軸方向と直交するＸ軸方向（加工送り方向）に移動させるＸ軸移動機構２６が設けられている。Ｘ軸移動機構２６は、Ｙ軸移動テーブル２０の上面に固定されＸ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール２８を備える。

【0027】

Ｘ軸ガイドレール２８には、Ｘ軸移動テーブル３０がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル３０の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレール２８と平行なＸ軸ボールネジ３２が回転可能な態様で結合されている。

【0028】

Ｘ軸ボールネジ３２の一端部には、Ｘ軸パルスモータ３４が連結されている。Ｘ軸パルスモータ３４でＸ軸ボールネジ３２を回転させると、Ｘ軸移動テーブル３０が、Ｘ軸ガイドレール２８に沿ってＸ軸方向に移動する。

【0029】

Ｘ軸移動テーブル３０の表面側（上面側）には、支持台３６が設けられている。支持台３６の上部には、保持テーブル１０が配置されている。保持テーブル１０は、下方に設けられた回転駆動源（不図示）と連結されており、Ｚ軸の周りに回転する。保持テーブル１０の周囲には、ウェーハ１１を支持する環状のフレーム１７を四方から挟持固定する４個のクランプ３８が設けられている。

【0030】

保持テーブル１０の表面は、ウェーハユニット１９のウェーハ１１を吸引保持する保持面１０ａとして構成される。この保持面１０ａには、保持テーブル１０の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、テープ１５を吸引する吸引力が発生する。

【0031】

壁部８の上部前面には、前方に向かって伸びる支持アーム４０が設けられており、この支持アーム４０の先端部には、レーザービーム照射ユニット１２の加工ヘッド１２ａが設けられる。レーザービーム照射ユニット１２は、図示せぬレーザー発振器を備えて構成されており、加工ヘッド１２ａは、レーザー発振器から発せられたレーザービームを保持テーブル１０で保持されたウェーハ１１に対して集光する図示せぬ集光レンズを備えて構成される。

【0032】

レーザービーム照射ユニット１２において、加工ヘッド１２ａの側方には、撮像ユニット１３が設けられる。この撮像ユニット１３により、ウェーハ１１の表面のダイシング予定ラインなどが撮像される。撮像画像は、コントローラ１００により適宜モニター２００に表示される。

【0033】

モニター２００は、タッチパネルにて構成され、オペレータによる操作入力が可能に構成される。なお、操作入力のための入力機器をモニター２００と別に設ける構成としてもよい。

【0034】

レーザー加工の際には、コントローラ１００によるフルオート制御、あるいは、オペレータの操作によるマニュアル制御により、保持テーブル１０は、レーザービーム照射ユニット１２の加工ヘッド１２ａの下方に位置づけられ、撮像ユニット１３による撮像画像に基づいて適宜アライメントが行われた後、加工ヘッド１２ａからレーザービームを照射するとともに、保持テーブル１０を加工送りすることでレーザー加工が行われる。

【0035】

壁部８の上部前面において、支持アーム４０の側方には、保持テーブル１０上のウェーハユニット１９を、洗浄装置５０のスピンナテーブル５２に搬送するための搬送装置６０が設けられている。

【0036】

搬送装置６０は、ウェーハユニット１９のフレーム１７の上面を吸引保持する複数の吸引部６１ａを有する保持アーム６１と、保持アームを昇降させる昇降部６２と、昇降部６２が連結されＸ軸方向に水平移動する水平移動部６３と、水平移動部６３を移動させるためのＸ軸方向移動機構６４と、を有して構成される。

【0037】

Ｘ軸方向移動機構６４は、壁部８の前面に水平方向に設けられる一対のＸ軸ガイドレール６４ａと、Ｘ軸ガイドレール６４ａの間に配置されるＸ軸ボールネジ６５と、Ｘ軸ボールネジ６５の一端に設けられるＸ軸パルスモータ６６と、を有して構成される。

【0038】

Ｘ軸ボールネジ６５は、水平移動部６３に設けたナット部（不図示）に挿通されており、Ｘ軸パルスモータ６６でＸ軸ボールネジ６５を回転させると、水平移動部６３がＸ軸ガイドレール６４ａに沿ってＸ軸方向に移動し、これに伴って保持アーム６１もＸ軸方向に移動する。

【0039】

図２は、被加工物としてのウェーハ１１の例について示すものであり、テープ１５に貼着されたウェーハ１１を取り囲むように、金属製の環状のフレーム１７がテープ１５に貼着され、ウェーハ１１、テープ１５及びフレーム１７が一体となったウェーハユニット１９が構成される。

【0040】

ウェーハ１１には、互いに直交する第１の方向Ｆ１と第２の方向Ｆ２に伸びて格子状に配置されるストリートＳが設計され、各ストリートＳで画成される領域内にデバイスＤが形成される。

【0041】

後述するオートアライメントやマニュアルアライメントによってストリート中にダイシング予定ラインが設定され、ダイシング予定ラインＬに沿ってレーザー加工が行われるとともに、その後分割されることで、デバイスチップに個片化される。なお、本明細書において、「ダイシング予定ラインの設定」の用語には、オートアライメントによるダイシング予定ラインの検出、及び、マニュアルアライメントによるダイシング予定ラインの設定、のいずれもが含まれるものである。

【0042】

図２及び図３に示すように、ウェーハ上には各デバイスＤを構成する各種パターンが存在しており、ダイシング加工を施す前に、作業者がウェーハ上の特徴的なキーパターンＰｋを選択し、そのキーパターンＰｋをターゲットパターンＰｔとしてコントローラ１００に登録する。

【0043】

キーパターンＰｋは、各デバイスＤにおいて同一の位置に存在しており、同列に並ぶデバイスＤに形成されるキーパターンＰｋを結んだ仮想線Ｋは、ダイシング予定ラインＬと平行になることが想定されている。

【0044】

ターゲットパターンＰｔの登録の際には、キーパターンＰｋからダイシング予定ラインＬまでの基準距離Ｌｍも登録される。隣り合うダイシング予定ラインＬ，Ｓ間のインデックス距離Ｌｎ、ウェーハ１１の直径、などのウェーハ１１の各種の属性情報は、加工前に予め加工条件としてコントローラ１００に登録される。

【0045】

コントローラ１００に登録されたターゲットパターンＰｔを参照することで、オートアライメントが行われる。

【0046】

オートアライメントは以下のようにして行われる。
コントローラ１００は、保持テーブル１０を移動させ、ウェーハ１１の複数箇所（図３の例ではウェーハ１１のＸ軸方向の両端の二箇所）を撮像ユニット１３にて撮像することでダイシング予定ラインＬを検出する。具体的には、まずは、一箇所目の撮像画像Ｇ１を撮像し、撮像画像Ｇ１の中からターゲットパターンＰｔと一致するキーパターンＰｋをパターンマッチングにより検出するとともに、キーパターンＰｋの座標位置を検出する。次いで、保持テーブル１０を加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動させ、二箇所目の撮像画像Ｇ２を撮像し、同様に、撮像画像Ｇ２の中のキーパターンＰｋの座標位置を検出する。

【0047】

コントローラ１００は、検出された２つのキーパターンＰｋの座標位置を結んだ仮想線Ｋを検出する。そして、仮想線Ｋから基準距離Ｌｍずれた位置をダイシング予定ラインＬとして検出する。ここで、仮想線Ｋの方向と、加工送り方向（Ｘ軸方向）がずれている場合には、保持テーブル１０を回転させる角度調整が適宜行われ、調整角度が登録される（θ合わせ動作）。

【0048】

次いで、保持テーブル１０を９０度回転させ、同様にウェーハ１１の第２の方向Ｆ２に伸びるダイシング予定ラインＬも検出する。ここで、第２の方向Ｆ２についても仮想線の方向と、加工送り方向（Ｘ軸方向）がずれている場合には、保持テーブル１０を回転させる角度調整が適宜行われ、調整角度が登録される（θ合わせ動作）。

【0049】

次いで、検出されたダイシング予定ラインをレーザービーム照射ユニット１２でレーザー加工できるように、ソフトウエア上におけるダイシング予定ラインの位置とレーザービーム照射ユニット１２の位置を合わせる。このようにして、ダイシング予定ラインとレーザー加工位置を合わせるオートアライメントが完了する。

【0050】

オートアライメント完了後の加工においては、例えば、レーザービーム照射ユニット１２に対し、ウェーハ１１の最も外側において第２の方向Ｆ２に伸びるダイシング予定ラインＬ２を位置づけて加工を開始し、インデックス送りをして第２の方向Ｆ２の全てのダイシング予定ラインについての加工を行う。次いで、同様に、ウェーハを９０度回転させてウェーハ１１の最も外側において第１の方向Ｆ１に伸びるダイシング予定ラインＬ１から加工を開始し、インデックス送りをして第１の方向Ｆ１の全てのダイシング予定ラインについての加工を行う。

【0051】

ここで、図３において、ウェーハ１１が汚れている場合や、パターンが局所的に損傷している場合などでは、ターゲットパターンＰｔと一致するキーパターンＰｋが検出できず、ダイシング予定ラインＬが検出できないという不具合が生じる。このような場合には、ウェーハ１１の加工が開始されず、ウェーハ１１を一度搬出して別の機会にマニュアルアライメントモードによりアライメントがされ、加工が実施される。また、例えば、加工中に切削ブレードが破損するなどして加工が停止された場合には、オペレータが切削ブレードを交換した後、ウェーハの未加工領域の加工を実施する。この加工の際にも、マニュアルアライメントモードによるアライメントが実施される。

【0052】

マニュアルアライメントは以下のように行われる。
マニュアルアライメントモードが選択され、実行開始されると、図３に示すように、コントローラ１００により、ウェーハ１１上における所定の領域の撮像画像Ｇ１が撮像され、オペレータは例えば撮像画像Ｇ１に現れるストリートＳの上側の縁を第１点Ｐ１として選択する。この第１点Ｐ１の選択がされるとコントローラ１００により、ウェーハ１１（保持テーブル１０）が加工送り方向であるＸ軸方向に所定の距離移動されるとともに、二箇所目の撮像画像Ｇ２が撮像される。オペレータは例えば撮像画像Ｇ２に現れるストリートＳの上側の縁を第２点Ｐ２として選択する。

【0053】

コントローラ１００は、オペレータにより選択された２つの点Ｐ１，Ｐ２を結んで仮想線Ｋ１を設定し、仮想線Ｋ１がＸ軸方向と一致しない場合には、ウェーハ１１（保持テーブル１０）を回転させて仮想線Ｋ１をＸ軸方向と一致させるθ合わせを行う。コントローラ１００は、θ合わせを行った後、仮想線Ｋ１から予め登録された基準距離Ｌｋだけ離れた位置をダイシング予定ラインとして設定する。このように、オペレータの操作に基づいて、コントローラ１００によりダイシング予定ラインが設定される。

【0054】

ここで、図３において、オペレータの習熟度が低く、本来は撮像画像Ｇ２内で第二点Ｐ２を選択すべきところ、別の位置Ｐ３を選択してしまった場合には、ストリートＳと平行でない仮想線Ｋｚが設定されてしまい、誤ったダイシング予定ラインが設定されてしまうことになる。

【0055】

さらに、図４に示すように、ウェーハ１１のストリートＳが、加工送り方向であるＸ軸方向と平行でなく、角度θずれた状態でウェーハ１１がセットされている状況では、各撮像画像Ｇ１，Ｇ２内に別の列のストリートＳ１，Ｓ２が含まれることが生じ得る。そして、各撮像画像Ｇ１，Ｇ２に現れるストリートＳ１，Ｓ２に基づいて仮想線Ｋ２が設定されると、本来ストリートが存在しない箇所にダイシング予定ラインＬ６を設定してしまうことになる。

【0056】

図３，図４に示すように、誤ったダイシング予定ラインが設定されると、デバイスＤを加工して損傷させてしまうことになる。このような不具合を防止するために、本発明では以下のようにしてダイシング予定ラインの検出方法、及び、判定方法が実施される。

【0057】

以下、本発明にかかるダイシング予定ラインの検出方法、及び、判定方法について説明する。

【実施例1】

【0058】

実施例１は、未加工のウェーハについてキーパターンが検出されない場合等において、マニュアルアライメントを実施し、ダイシング予定ラインの検出や、判定を行う例である。図５は実施例１を行う場合の各ステップの流れについて示すフローチャートである。

【0059】

＜アライメントステップ＞
図３において、マニュアルアライメントにより加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して平行なダイシング予定ラインＬを設定するとともに、ダイシングユニット（レーザービーム照射ユニット１２）とダイシング予定ラインを位置合わせするステップである（図５ステップＳ１）。

【0060】

具体的には、図６（Ａ）に示すように、ウェーハ１１の第１の方向Ｆ１について、上述したように、オペレータにより選択された２つの点Ｐ１，Ｐ２に基づいて、コントローラは加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行なダイシング予定ラインＬを設定する。

【0061】

また、コントローラは、設定されたダイシング予定ラインをレーザービーム照射ユニット１２でレーザー加工できるように、ソフトウエア上におけるダイシング予定ラインの位置とレーザービーム照射ユニット１２の位置を合わせる。

【0062】

以上のようにして、ダイシング予定ラインの設定が行われるとともに、ダイシング予定ラインとレーザー加工位置を合わせるアライメントが実施される。

【0063】

＜判定ステップ＞
図６（Ｄ）、図７（Ａ）（Ｂ）、及び、図８（Ａ）に示すように、アライメントステップ実施後、ウェーハ１１（保持テーブル１０）を撮像ユニット１３に対して加工送り方向に移動させつつウェーハ１１の表面を撮像して複数の判定用の撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・を形成し、形成した撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・をもとにダイシング開始が適切か否かを判定するステップである。本実施例においては、まず、第１の方向Ｆ１に伸びるダイシング予定ラインについての判定ステップが行われる（図５ステップＳ２）。

【0064】

具体的には、ウェーハ１１（保持テーブル１０）をＹ軸方向に移動させ、撮像ユニット１３のＹ軸方向の位置と、判定用の撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・が撮像される位置となる撮像用ラインＬ３のＹ軸方向の位置と、を合わせた後、ウェーハ１１（保持テーブル１０）をＸ軸方向（加工送り方向）に移動させ、撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・を取得する。

【0065】

なお、撮像用ラインＬ３のＹ軸方向の位置は、例えば、ダイシングを実施したい箇所としてオペレータにより任意で設定されることとするほか、ウェーハ１１の属性情報に基づきコントローラが自動で設定することや、ダイシングが開始されるダイシング予定ラインから所定のライン数ずれた箇所とすることができる。図６（Ｄ）の例では、撮像用ラインＬ３に沿って判定用の撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・が撮像される例が示されている。

【0066】

また、図７（Ｂ）に示すように、判定用の撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・は、撮像用ラインＬ３が設定される位置の全てを撮像することとする他、間隔を開けて複数箇所だけ撮像することや、一箇所だけ撮像することとしてもよい。

【0067】

以上の判定用の撮像画像Ｇａ，Ｇｂ・・・に基づき、コントローラでは、ダイシング開始が適切か否かを判定する。ダイシング開始が適切でないと判定された場合には、設定されたダイシング予定ラインが適切でなかったことなどを検出することができ、ダイシングが開始されてしまうことを防止することで、デバイスの箇所を加工して損傷させてしまうという不具合の発生を防止できる。

【0068】

判定内容としては、例えば、以下のものが考えられ、全てを判定することとする他、いずれか一つを判定することとしてもよい。

【0069】

＜判定内容１＞
設定されたダイシング予定ラインがＸ軸方向と平行であるか否かの判定である。

【0070】

例えば、図４のようにウェーハ１１が傾いており、ダイシング予定ラインが傾いたまま誤って設定されてしまった場合には、図８（Ａ）に示すように、判定用の撮像画像に現れるダイシング予定ラインも傾いた状態となる。

【0071】

この判定内容１の実施においては、まず、コントローラ１００により判定用ラインＬ４が設定される。具体的には、コントローラ１００がストリートＳのエッジ（縁）Ｓｆを画像処理で検出し、検出したエッジＳｆを結んで判定用ラインＬ４とする。なお、コントローラ１００が各撮像画像中のキーパターンＰｋとターゲットパターンＰｔ（図４）をパターンマッチングにより検出するとともに、各キーパターンＰｋから基準距離Ｌｍだけ離れた各位置を結ぶことで判定用ラインＬ４を設定することとしてもよい。

【0072】

そして、コントローラ１００は、判定用ラインＬ４が加工送り方向（Ｘ軸方向）と所定の角度以上ずれている場合には、ダイシング開始が不適切と判定する。図８（Ａ）の例では、角度θずれているため、不適切と判定される。

【0073】

一方で、図８（Ｂ）に示すように、判定用ラインＬ４が加工送り方向（Ｘ軸方向）と方向が一致する場合には、ダイシング開始が適切と判定される。

【0074】

＜判定内容２＞
図９（Ａ）に示すように、設定されたダイシング予定ラインがストリートのＹ軸方向の中央であるかの判定である。

【0075】

この判定内容２の実施においては、コントローラ１００により判定用ラインＬ５が設定される。具体的には、コントローラがストリートのＹ方向に隣り合うデバイスＤのエッジＳｆを画像処理で検出し、検出したエッジＳｆのＹ軸方向の中間位置を通るラインを判定用ラインＬ５として設定する。そして、この判定用ラインＬ５と撮像ユニット１３に設定されるヘアラインＨのＹ軸方向位置（加工予定位置）と、のずれの有無を検出する。

【0076】

撮像ユニット１３は顕微鏡にて構成され、顕微鏡で撮像される画像の中心にはヘアラインＨが設定されており、このヘアラインＨのＹ軸方向位置と対応する位置に加工がされるようになっている。そして、上述のアライメントステップが完了した状態では、アライメントに問題がなければ、ヘアラインＨのＹ軸方向位置と対応する位置に加工がされる。

【0077】

そして、コントローラ１００は、例えば、上述した判定用ラインＬ５が、ヘアラインＨの位置から所定の距離以上ずれている場合には、ダイシング開始が不適切と判定する。図９（Ａ）の例では、ずれ量ΔＹが所定の距離以上であるため、不適切と判定される。

【0078】

一方で、図９（Ｂ）に示すように、判定用ラインＬ５がヘアラインＨの位置と一致する場合には、ダイシング開始が適切と判定される。なお、図９（Ｂ）の例では、判定用ラインＬ５とヘアラインＨが一致する場合が示されている。

【0079】

なお、図９（Ａ）（Ｂ）においては、ストリートＳのＹ軸方向に隣り合うデバイスＤの中間位置にて判定用ラインＬ５を設定し、判定用ラインＬ５とヘアラインＨの相対位置を比較したが、ストリートＳのＹ軸方向の片側にのみデバイスＤが存在する場合には、複数の各キーパターンＰｋから基準距離Ｌｍだけ離れた位置にヘアラインＨが存在するか否かを検出することで、判定を行うこととしてもよい。

【0080】

＜判定内容３＞
図９（Ｃ）に示すように、ダイシング予定ラインがすでに加工済であるか否かの判定である。

【0081】

加工済であるラインについてダイシングを行うと、不具合が生じる場合がある。例えば、切削ブレードにて切削溝を形成する切削装置においては、先に形成されている切削溝Ｖを更に加工すると、切削ブレードを破損してしまう可能性がある。このような場合には、撮像画像に現れるダイシング予定ラインについてダイシングを実施することは適切ではない。

【0082】

図９（Ｃ）の例では、判定用の撮像画像に切削溝Ｖが写り込んでおり、コントローラ１００は画像解析によってこの切削溝Ｖを認識し、ダイシング開始が不適切と判定する。一方で、切削溝Ｖが確認されない場合には、判定内容３については適切と判定する。

【0083】

＜警告ステップ＞
以上の判定ステップにおいて、ダイシング開始が不適切と判定された場合に、警告発信ユニットにて警告を発するステップである（図５ステップＳ３）。

【0084】

具体的には、図１に示す構成例において、コントローラ１００は、モニター２００、スピーカー２０１、警告灯２０２などの警告発信ユニットから、表示、音声、光などによる警告を発信させるものである。

【0085】

この警告ステップを実施する際には、コントローラ１００はダイシング開始を中断する。なお、この警告ステップを省略し、警告を発信することなくダイシング開始を中断することとしてもよい。

【0086】

以上のように警告を発信することにより、オペレータに異常発生を認識させることができる。

【0087】

＜加工ステップ＞
以上の判定ステップにおいて、ダイシング開始が適切と判定された場合には、図１０に示すように、保持テーブル１０をダイシングユニットであるレーザービーム照射ユニット１２（加工ヘッド１２ａ）に対して加工送り方向に相対移動させ、レーザービームＢを照射してダイシング予定ラインをダイシング加工するステップである（図５ステップＳ４）。

【0088】

加工ステップの前段階においては、上述した各判定内容の判定が行われていることにより、ダイシング加工を開始した場合の不具合の発生確率を低くすることができる。

【0089】

また、ダイシング開始が適切と判定された場合のみ加工が実施され、設定されたダイシング予定ラインが適切でなかった場合に、ダイシングが開始されてしまうことを防止できる。

【0090】

この加工ステップでは、図６（Ａ）に示すように第１の方向Ｆ１に延びるダイシング予定ラインについて加工が行われる。第１の方向Ｆ１に延びるダイシング予定ラインについて加工ステップを完了した後は、ウェーハが９０度回転され（図５ステップＳ５）、第２の方向Ｆ２について、アライメントステップ（図５ステップＳ６）、判定ステップ（図５ステップＳ７）、警告ステップ（図５ステップＳ８）、加工ステップ（図５ステップＳ９）が同様に行われる。

【0091】

なお、第２の方向Ｆ２についての判定ステップの際に、第１の方向Ｆ１に形成された切削溝が判定用の撮像画像に写り込み、上記判定内容３において誤判定がされる可能性があるため、判定用の撮像画像に切削溝を表示しないようにマスキングする画像処理を行うことが好ましい。

【0092】

また、第１の方向Ｆ１に延びるダイシング予定ラインについて判定ステップを実施した後、ウェーハを９０度回転させ、第２の方向Ｆ２に延びるダイシング予定ラインについてアライメントステップ、判定ステップ、警告ステップを実施した後、第２の方向Ｆ２に延びるダイシング予定ラインについて加工ステップを行い、次いで、ウェーハを９０度回転させて第１の方向Ｆ１に延びるダイシング予定ラインについて加工ステップを実施することとしてもよい。

【0093】

さらに、マニュアルアライメントによるアライメントステップをウェーハの第１の方向Ｆ１について行った後、ウェーハを９０度回転させて、マニュアルアライメントによるアライメントステップをウェーハの第２の方向Ｆ２について行い、次いで、第２の方向Ｆ２について判定ステップ、警告ステップ、加工ステップを実施した後、ウェーハを９０度回転させて、第１の方向Ｆ１について判定ステップ、警告ステップ、加工ステップを実施することとしてもよい。

【0094】

この場合、第１の方向Ｆ１についての判定ステップの際に、第２の方向Ｆ２に形成された切削溝が判定用の撮像画像に写り込み、上記判定内容３において誤判定がされる可能性があるため、判定用の撮像画像に切削溝を表示しないようにマスキングする画像処理を行うことが好ましい。

【実施例2】

【0095】

オートアライメントが行われる場合においても、上記と同様の判定を行うことができる。図１１は実施例１を行う場合の各ステップの流れについて示すフローチャートである。

【0096】

まず、上述のアライメントステップと同様に、オートアライメントにより加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して平行なダイシング予定ラインを設定するとともに、ダイシングユニット（レーザービーム照射ユニット１２）とダイシング予定ラインを位置合わせする。

【0097】

このアライメントステップ、判定ステップ、警告ステップ、をウェーハの第１の方向Ｆ１（図６（Ａ））について行った後、ウェーハを９０度回転させ、ウェーハの第２の方向Ｆ２（図６（Ｂ））について、アライメントステップ、判定ステップ、警告ステップを同様に行う。

【0098】

警告が出されることなく進んだ場合には、そのまま第２の方向Ｆ２について加工ステップを実施した後、再びウェーハを９０度回転させて第１の方向Ｆ１について加工ステップを実施する。

【0099】

また、以上の他に、オートアライメントによるアライメントステップ、判定ステップ、警告ステップ、加工ステップをウェーハの第１の方向Ｆ１について行い、次いで、ウェーハを９０度回転させて、オートアライメントによるアライメントステップ、判定ステップ、警告ステップ、加工ステップをウェーハの第２の方向Ｆ２について行うこととしてもよい。

【0100】

この場合、第２の方向Ｆ２についての判定ステップの際に、第１の方向Ｆ１に形成された切削溝が判定用の撮像画像に写り込み、上記判定内容３において誤判定がされる可能性があるため、判定用の撮像画像に切削溝を表示しないようにマスキングする画像処理を行うことが好ましい。

【0101】

さらに、オートアライメントによるアライメントステップをウェーハの第１の方向Ｆ１について行った後、ウェーハを９０度回転させて、オートアライメントによるアライメントステップをウェーハの第２の方向Ｆ２について行い、次いで、第２の方向Ｆ２について判定ステップ、警告ステップ、加工ステップを実施した後、ウェーハを９０度回転させて、第１の方向Ｆ１について判定ステップ、警告ステップ、加工ステップを実施することとしてもよい。

【0102】

この場合、第１の方向Ｆ１についての判定ステップの際に、第２の方向Ｆ２に形成された切削溝が判定用の撮像画像に写り込み、上記判定内容３において誤判定がされる可能性があるため、判定用の撮像画像に切削溝を表示しないようにマスキングする画像処理を行うことが好ましい。

【符号の説明】

【0103】

２ レーザー加工装置
１０ 保持テーブル
１０ａ 保持面
１１ ウェーハ
１２ レーザービーム照射ユニット
１２ａ 加工ヘッド
１３ 撮像ユニット
１５ テープ
１７ フレーム
１９ ウェーハユニット
１００ コントローラ
２００ モニター
２０１ スピーカー
２０２ 警告灯
Ｄ デバイス
Ｆ１ 第１の方向
Ｆ２ 第２の方向
Ｇ１ 撮像画像
Ｇ２ 撮像画像
Ｇａ 撮像画像
Ｇｂ 撮像画像
Ｈ ヘアライン
Ｋ 仮想線
Ｌｋ 基準距離
Ｌｍ 基準距離
Ｌｎ インデックス距離
Ｍ ストリート
Ｍ１ ストリート
Ｍ２ ストリート
Ｐｋ キーパターン
Ｐｔ ターゲットパターン
Ｌ ダイシング予定ライン
Ｌ２ ダイシング予定ライン
Ｌ３ 撮像用ライン
Ｌ４ 判定用ライン
Ｌ５ 判定用ライン
Ｖ 切削溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】