TWI853092B - 晶圓之處理方法以及晶片測量裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種技術，可獲得成為產品之晶片的抗折強度等特性。[解決手段]提供一種晶圓之處理方法，該晶圓在正面之由交叉的多條分割預定線所劃分之各區域中分別形成有元件。此晶圓之處理方法包含下述步驟：晶圓單元形成步驟，其在晶圓的背面黏貼膠膜，且將膠膜的外周裝設於環狀框架，而形成具有晶圓、膠膜及環狀框架之晶圓單元；分割步驟，其將晶圓沿著分割預定線進行分割，而形成多個晶片（元件晶片）；拾取步驟，其由晶圓單元拾取晶片；以及測量步驟，其測量在拾取步驟所拾取的晶片。在實施拾取步驟之前實施判別步驟，所述判別步驟係分別檢查元件之特性，判別優良元件與不良元件，並記憶判別結果。在測量步驟中，根據判別結果，在拾取步驟所拾取的元件晶片包含不良元件之情形中，破壞晶片並測量抗折強度。

Description

晶圓之處理方法以及晶片測量裝置
本發明係關於半導體晶圓之處理方法。
以往，已知半導體晶圓的背面完工狀態及切割條件等會影響單體化的晶片之抗折強度，對於每種晶圓種類選定加工條件時，要預先測量晶片之抗折強度及崩裂等，並根據測量值選定最佳的加工條件。專利文獻1中揭示一種加工方法，其係有鑑於晶圓加工對於晶片的抗折強度之影響，用以不使抗折強度降低之加工方法。
而且，抗折強度的測量係藉由三點彎曲試驗來進行，但其係推壓壓頭以破壞晶片之試驗，因此以往不是使用成為產品之晶圓而是使用擬真晶圓來測量抗折強度，並參照此測量結果選定成為產品之晶圓的加工條件。 [習知技術文獻]
[專利文獻] 專利文獻1：日本特開2009-094326號公報。
[發明所欲解決的課題] 現在，以車載半導體為中心，開始強調晶片（元件晶片）之可追溯性（Traceability，可追蹤性）的重要性。亦即，要求事先對每個晶片賦予ID，藉此在已組裝於產品之晶片產生不良狀況時，能參照對所述晶片實施的加工及其晶片特性。
為了實現此種可追溯性，需要事先記錄的不是擬真晶圓的抗折強度等特性，而是成為產品之晶片本身的特性，亦即成為產品之晶片所存在的晶圓本身的特性。
本發明係有鑑於以上問題，提供可取得成為產品之晶片的抗折強度等特性之技術。
[解決課題的技術手段] 根據本發明之一態樣，提供一種晶圓之處理方法，該晶圓在正面之由交叉的多條分割預定線所劃分之各區域中分別形成有元件，該方法具有下述步驟：晶圓單元形成步驟，其在晶圓的背面黏貼膠膜，且將該膠膜的外周裝設於環狀框架，而形成具有該晶圓、該膠膜及該環狀框架之晶圓單元；分割步驟，其在實施該晶圓單元形成步驟之前或之後，將該晶圓沿著該分割預定線進行分割，而形成多個元件晶片；拾取步驟，其在實施該分割步驟與該晶圓單元形成步驟之後，由該晶圓單元拾取該元件晶片；以及測量步驟，其測量該拾取步驟所拾取的該元件晶片，在實施該拾取步驟之前，實施判別步驟，該判別步驟係分別檢查該元件之特性，判別優良元件與不良元件，並記憶判別結果，該測量步驟中，根據該判別結果，在該拾取步驟所拾取的該元件晶片包含不良元件之情形中，破壞該元件晶片並測量抗折強度，在該拾取步驟所拾取的該元件晶片包含優良元件之情形中，測量該元件晶片之崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度中的任一者或多者。
又，本發明之一態樣中，在實施該測量步驟之後，在該拾取步驟所拾取的該元件晶片包含優良元件之情形，進一步包含收納步驟，該收納步驟係將該元件晶片收納至晶片收納工具。
又，根據本發明之另一態樣，提供一種晶片測量裝置，其具備：控制器，其參照成為檢查對象之元件晶片的優良元件或不良元件的屬性資訊；強度測量機構，其用於在該控制器確認到該元件晶片為不良元件的屬性資訊時，破壞該元件晶片並測量抗折強度；以及晶片觀察機構，其用於在該控制器確認到該元件晶片為優良元件的屬性資訊時，測量崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度中的任一者或多者。
[發明功效] 根據本發明之一態樣及另一態樣，藉由利用「不良元件」的晶片測量抗折強度，可追加該抗折強度作為「優良元件」的晶片之屬性資訊。藉此，針對為了成為產品而無法破壞之被判別為「優良元件」的晶片，亦可獲得抗折強度之屬性資訊。此抗折強度為存在於相同晶圓之「不良元件」的測量結果且信頼性高，可代替利用作為被判別為「優良元件」的晶片的抗折強度。又，針對被判別為「優良元件」的晶片，亦可取得崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度之資訊。
以下參照圖式說明本發明之實施方式。 圖1及圖2為表示拾取裝置2之構成的圖。 拾取裝置2具備：基台4，其支持構成拾取裝置2之各構成要件。基台4的一側角部設置有卡匣載置台5，卡匣載置台5中載置卡匣5a。如圖3所示，此卡匣5a中收納有多片晶圓單元11，所述晶圓單元11係透過膠膜19並利用環狀框架21保持藉由切削加工等而呈現被單體化成晶片23的狀態之晶圓13。
在圖1所示之與卡匣載置台5鄰接的位置，設置有能以兩階段暫時放置晶圓單元之暫置機構10。暫置機構10具備互相平行配置之一對導軌12。一對導軌12分別以形成二階段架子之方式構成，且具備與X軸方向（第一水平方向、左右方向）及Y軸方向（第二水平方向、前後方向）大致平行之第一支撐面12a及第二支撐面12b。
如圖1所示，第一支撐面12a分別在第二支撐面12b上方以與第二支撐面12b重疊之方式配置。而且，一對第一支撐面12a與一對第二支撐面12b分別支撐晶圓單元的端部（環狀框架21（圖3））的下表面側。例如，一對第一支撐面12a係支撐由卡匣載置台5搬送之晶圓單元，一對第二支撐面12b係支撐由後述框架固定機構14搬送之晶圓單元。
如圖1所示，在與暫置機構10鄰接的位置，設置有框架固定機構14。框架固定機構14具備：框架支撐部16，其支撐環狀框架（圖3）的下表面側；及框架按壓部18，其配置於框架支撐部16上方且與環狀框架（圖3）的上表面側接觸。框架支撐部16與框架按壓部18係分別對應於環狀框架（圖3）的形狀而形成為環狀，並以互相重疊之方式配置。
圖1所示之框架支撐部16係以能沿著Z軸方向（垂直方向、上下方向）移動之方式構成。若在以環狀框架21（圖3）被框架支撐部16支撐之方式配置晶圓單元之狀態下使框架支撐部16移動至上方，則環狀框架21（圖3）會被框架支撐部16與框架按壓部18夾住並固定。
此外，例如可藉由檢測框架支撐部16與框架按壓部18是否透過環狀框架（圖3）導通，而確認是否以框架固定機構14適當固定環狀框架21（圖3）。
又，如圖1所示，在暫置機構10及框架支撐部16的上方設置有搬送機構（搬送手段）20，其在卡匣載置台5與框架固定機構14之間搬送晶圓單元11（圖3）。搬送機構20係以能沿著Y軸方向及Z軸方向移動之方式構成，並具備由上下把持晶圓單元11之環狀框架21（圖3）的第一握持部22a及第二握持部22b。此外，第一握持部22a係設置於搬送機構20之卡匣載置台5側，第二握持部22b係設置於搬送機構20之框架固定機構14側。
如圖1所示，從卡匣載置台5搬出晶圓單元11（圖3）時，在以第一握持部22a把持被收納於卡匣載置台5之晶圓單元11（圖3）的端部之狀態下，使搬送機構20沿著Y軸方向移動至暫置機構10側。藉此，晶圓單元11（圖3）被從卡匣載置台5拉出，並被配置於暫置機構10所具備之一對第一支撐面12a上（上段）。其後，解除第一握持部22a之把持。
接下來，在以搬送機構20的第二握持部22b把持晶圓單元11（圖3）的卡匣載置台5側的端部之狀態下，使搬送機構20沿著Y軸方向移動至框架固定機構14側。藉此，晶圓單元11（圖3）被搬送至框架支撐部16與框架按壓部18之間，並藉由框架支撐部16支撐環狀框架21（圖3）。
此外，如圖1及圖2所示，在框架按壓部18的暫置機構10側設置有切開框架按壓部18所形成之缺口部18a。此缺口部18a係被構成為搬送機構20能通過的大小。藉此，在晶圓單元11（圖3）被搬送至框架固定機構14時，可防止搬送機構20與框架按壓部18接觸。
其後，如圖1所示，解除第二握持部22b之把持，使框架支撐部16移動至上方。藉此，環狀框架21（圖3）係被框架支撐部16與框架按壓部18夾住並固定。
如圖1及圖2所示，框架固定機構14被支撐於定位機構30，所述定位機構30係控制框架固定機構14的位置。定位機構30具備：X軸移動機構32，其使框架固定機構14沿著X軸方向移動；及Y軸移動機構42，其使框架固定機構14沿著Y軸方向移動。藉由X軸移動機構32及Y軸移動機構42，控制框架固定機構14在水平方向的位置。
X軸移動機構32具備：一對導軌34，其等沿著X軸方向被配置在基台4上。在一對導軌34之間設置有與一對導軌34大致平行配置之滾珠螺桿36。又，滾珠螺桿36的一端部連結有使滾珠螺桿36旋轉之脈衝馬達38。
在一對導軌34上，能滑動地配置有移動塊40。移動塊40的下表面側（背面側）設置有螺帽部（未圖示），此螺帽部被螺合於滾珠螺桿36。若藉由脈衝馬達38使滾珠螺桿36旋轉，則移動塊40會沿著一對導軌34在X軸方向移動。
Y軸移動機構42具備：一對導軌44，其等沿著Y軸方向被配置在移動塊40上。在一對導軌44之間設置有與一對導軌44大致平行配置之滾珠螺桿46。又，滾珠螺桿46的一端部連結有使滾珠螺桿46旋轉之脈衝馬達48。
如圖1所示，在一對導軌44上，能滑動地配置有框架固定機構14。框架固定機構14的支撐部14f設置有螺帽部（未圖示），此螺帽部被螺合於滾珠螺桿46。若藉由脈衝馬達48使滾珠螺桿46旋轉，則框架固定機構14會沿著一對導軌44在Y軸方向移動。
如圖1及圖2所示，移動塊40被構成為板狀，在框架固定機構14的下方位置具有在上下方向貫通之開口41。通過此開口41，能藉由後述上推機構50由下方上推。
在基台4上由一對導軌36所夾住之區域中，設置有矩形狀的開口4b。此開口4b的內部設置有圓筒狀的上推機構（上推手段）50，所述上推機構50係將晶圓單元11的晶圓13所含之晶片23（圖3）由下表面側向上方上推。上推機構50係與由氣壓缸等所構成之升降機構（未圖示）連接並沿著Z軸方向升降。
若在藉由框架固定機構14固定晶圓單元11（圖3）的環狀框架21之狀態下，藉由定位機構30使框架固定機構14沿著X軸方向移動，則晶圓單元11會被定位於開口4b上。
如圖1、圖2及圖4所示，在使框架固定機構14移動至上推機構50的上方為止的路徑中，設置有作為攝像手段之晶圓攝像攝影機60，所述晶圓攝像攝影機60係拍攝晶圓13（圖4）的上表面，所述晶圓13被黏貼在藉由框架固定機構14所固定之環狀框架21。
利用晶圓攝像攝影機60的拍攝，除了在被固定於框架固定機構14之狀態下進行以外，亦可在被固定於框架固定機構14前藉由搬送機構20搬送之時機、已載置於暫置機構10之時機、已載置於卡匣載置台5之時機等進行。又，晶圓攝像攝影機60之配置亦可因應對應各時機的適當位置而設計。
如圖1及圖2所示，被定位於開口4b的上方之框架固定機構14係如圖5所示，為了使要拾取的晶片23的位置對位於上推機構50的正上方，而藉由定位機構30（圖1、圖2）調整位置。
圖5（A）為表示被配置於上推機構50的上方之晶圓單元11的剖面圖。上推機構50具備：外層部52，其被形成為中空圓柱狀；及四角柱狀的上推部54，其被配置於外層部52的內部。
圖5（B）為將上推機構50的局部放大表示的剖面圖。在外層部52的上表面52a側形成有多個吸引槽52b，所述多個吸引槽52b係沿著外層部52的圓周方向被形成為同心圓狀。吸引槽52b分別透過形成於上推機構50的內部之吸引路徑（未圖示）及閥56（圖5（A））而連接由噴射器等而成的吸引源58。
又，上推部54具備：第一上推銷54a，其被形成為四角柱狀；第二上推銷54b，其被形成為中空的四角柱狀，且圍繞第一上推銷54a；第三上推銷54c，其被形成為中空的四角柱狀，且圍繞第二上推銷54b；及第四上推銷54d，其被形成為中空的四角柱狀，且圍繞第三上推銷54c。第一上推銷54a、第二上推銷54b、第三上推銷54c、第四上推銷54d分別與由馬達等所構成之升降機構（未圖示）連接，並沿著Z軸方向升降。
若在晶圓單元11被定位於上推機構50的上方之狀態下，使上推機構50上升，則將被配置於與上推機構50重疊的位置之晶片23上推。此外，上推機構50之尺寸係因應晶片23之尺寸而適當調整。
如圖2所示，已被上推機構50上推之晶片23，會被拾取機構70拾取。拾取機構70具備筒夾76，且與控制筒夾76的位置之筒夾移動機構（筒夾移動手段）80連接，所述筒夾76係拾取已被上推機構50上推之晶片23。
圖6為表示拾取機構70的立體圖。拾取機構70具備：移動基台72，其與筒夾移動機構80連接；及柱狀的臂部74，其係以從移動基台72朝向與筒夾移動機構80為相反側且沿著X軸方向之方式配置，並連接筒夾76與筒夾移動機構80。臂部74具備：柱狀的第一支撐部74a，其透過移動基台72而與筒夾移動機構80連接；及第二支撐部74b，其從第一支撐部74a前端部往下方突出。
此外，第一支撐部74a與第二支撐部74b係被構成為能互相結合及分離。例如，第一支撐部74a及第二支撐部74b係被構成為藉由工具變換器等而互相裝卸自如。又，第一支撐部74a係以藉由X軸方向移動機構74d於X軸方向移動之方式構成，藉此，第二支撐部74b係被構成為能在X軸方向移動。藉此，在往後述晶片收納工具501內進行收納時，變得能選擇X軸方向之收納位置。
如圖6所示，在第二支撐部74b的下端側固定有保持晶片23（圖3）之筒夾76。筒夾76的下表面係構成吸引保持晶片23之吸引面76a。吸引面76a係透過形成於筒夾76的內部之吸引路徑（未圖示）而與吸引源（未圖示）連接。在使筒夾76的吸引面76a與晶片23接觸之狀態下，使吸引源的負壓作用於吸引面76a，藉此以筒夾76吸引保持晶片23。
如圖2所示，拾取機構70係與筒夾移動機構80連接。筒夾移動機構80具備：Y軸移動機構82，其使拾取機構70沿著Y軸方向移動；及Z軸移動機構92，其使拾取機構70沿著Z軸方向移動。藉由Y軸移動機構82及Z軸移動機構92而控制筒夾76在Y軸方向及Z軸方向的位置。
Y軸移動機構82具備：一對導軌84，其等沿著Y軸方向配置。在一對導軌84之間，設置有與一對導軌84大致平行配置之滾珠螺桿86。又，在滾珠螺桿86的一端部，連結有使滾珠螺桿86旋轉之脈衝馬達88。
在一對導軌84上，能滑動地裝設有移動塊90。又，在移動塊90上設置有螺帽部（未圖示），此螺帽部被螺合於滾珠螺桿86。若藉由脈衝馬達88使滾珠螺桿86旋轉，則移動塊90會沿著一對導軌84在Y軸方向移動。
如圖2及圖6所示，Z軸移動機構92具備：一對導軌94，其等沿著Z軸方向被配置在移動塊90的側邊。在一對導軌94之間，設置有與一對導軌94大致平行配置之滾珠螺桿96。又，在滾珠螺桿96的一端部，連結有使滾珠螺桿96旋轉之脈衝馬達98。
如圖6所示，在一對導軌94上，能滑動地裝設有拾取機構70的移動基台72。又，在移動基台72上設置有螺帽部（未圖示），此螺帽部被螺合於滾珠螺桿96。若藉由脈衝馬達98使滾珠螺桿96旋轉，則移動基台72會沿著一對導軌94在Z軸方向移動。
藉由如上述所構成之拾取機構70，拾取已被上推機構50上推之晶片23。以下，針對由晶圓13拾取預定晶片23時之上推機構50及筒夾76的動作例進行說明。
如圖5（A）所示，首先，藉由定位機構30使被框架固定機構14固定之晶圓單元11移動，並配置於上推機構50的上方。接下來，根據藉由晶圓攝像攝影機60所拍攝之攝像影像，以將所拾取的預定晶片23與上推機構50的位置重疊之方式，調整框架固定機構14的位置。此外，此時拾取機構70之筒夾76係被配置於與上推機構50的上表面50a相對的位置（重疊的位置）（參照圖7（A））。
接下來，如圖7（A）所示，使上推機構50移動至上方，使上推機構50的上表面50a與被黏貼於晶片23的背面側之膠膜19接觸。在此狀態下，打開閥56，透過吸引槽52b（參照圖5（B））使吸引源58的負壓作用於外層部52的上表面52a。藉此，吸引膠膜19與上推機構50接觸的區域。圖7（A）為表示膠膜19已被上推機構50吸引的狀態之晶圓單元11的剖面圖。
接下來，如圖7（B）所示，使上推機構50的上推部54移動至上方，隔著膠膜19將晶片23的下表面側往上方上推。此時，構成上推部54之第一上推銷54a、第二上推銷54b、第三上推銷54c、第四上推銷54d（參照圖5（B））分別以上端愈接近上推機構50的中心則被配置於愈上方之方式移動。已被上推機構50上推之晶片23係成為相較於其他晶片23被配置於更上方之狀態。
接下來，如圖7（C）所示，使拾取機構70移動至下方，使以與上推晶片23重疊之方式配置之筒夾76的吸引面76a、與已被上推機構50上推之晶片23的上表面側接觸。然後，在筒夾76的吸引面76a與晶片23接觸之狀態下，使負壓作用於吸引面76a。藉此，晶片23被筒夾76吸引保持。若在此狀態下使拾取機構70移動至上方，則晶片23會從膠膜19剝離，並被筒夾76拾取。
此外，在膠膜19具有因照射紫外線而接著力降低的性質之情形，上推機構50的上表面50a側（圖5）可具備照射紫外線之光源。此情形，在使上推機構50與膠膜19接觸時（參照圖7（A）），僅對於膠膜19中位於要拾取之晶片23的下側之區域照射紫外線，可局部減弱膠膜19之接著力。藉此，變得容易拾取預定的晶片23，且藉由膠膜19中未照射紫外線之區域的接著力而維持其他晶片23之配置。
又，上推機構50的上表面50a側或筒夾76的吸引面76a側可設置測力器，其係用於測量施加於晶片23的負載。此情形，可藉由測力器測量拾取晶片23時施加於晶片23的負載。而且，根據藉由測力器所測量的負載，例如，能確認晶片23在被拾取時是否已損壞、或適當地變更拾取的條件（拾取晶片23時的筒夾76的高度等）。
接著，說明用於檢查以上述方式所拾取之晶片的裝置的構成。 首先，說明由圖1及圖2所示之晶片觀察機構100進行的觀察。圖1及圖2所示之晶片觀察機構100具備：背面觀察機構102，其觀察晶片23背面；及側邊觀察機構112，其觀察晶片23側邊。背面觀察機構102與側邊觀察機構112分別具備用於拍攝晶片23之攝像單元（攝影機）。
圖8（A）為表示背面觀察機構102的立體圖。背面觀察機構102具備：長方體狀的支撐基台104；及柱狀的支撐構造106，其由支撐基台104的一端側的上表面朝上方配置。又，支撐基台104的另一端側的上表面設置有用於拍攝晶片23的背面之背面攝像單元（背面觀察用攝影機）108。
又，在基台4與支撐基台104之間，設置有例如由防振橡膠等防振材料所構成之防振部（防振手段）110，背面攝像單元108被配置於此防振部110上。藉由防振部110而抑制振動從基台4傳往背面攝像單元108。
臂部74的第一支撐部74a與第二支撐部74b係被構成為能互相結合及分離。而且，支撐構造106的上表面係構成保持部106a，所述保持部106a係保持已與第一支撐部74a分離的第二支撐部74b。
圖8（B）為表示保持臂部74的第二支撐部74b的狀態之背面觀察機構102的立體圖。藉由保持部106a支撐已從第一支撐部74a分離之第二支撐部74b的下表面74c。
保持部106a係例如與吸引源（未圖示）連接，並藉由吸引第二支撐部74b的下表面74c而保持第二支撐部74b。但是，保持第二支撐部74b的方法並無限制。例如，可藉由磁鐵構成保持部106a，並藉由磁力保持由磁性材料而成之第二支撐部74b的下表面74c。
背面攝像單元108係在以保持部106a保持已從第一支撐部74a分離之第二支撐部74b的狀態下，拍攝被保持於筒夾76之晶片23的背面。藉此，防止由筒夾移動機構80的動作等所造成之第一支撐部74a的振動傳遞至晶片23，可提高利用背面攝像單元108拍攝晶片23之精確度。
圖9（A）為表示拍攝晶片23的背面之背面攝像單元108的前視圖。如圖9（A）所示，晶片23係被以與背面攝像單元108重疊之方式定位，並藉由背面攝像單元108觀察其背面側（下表面側）。
背面攝像單元108例如係藉由具備干涉物鏡之干涉計等而構成，藉此可測量形成於晶片23的背面之加工痕（鋸痕等）之細微凹凸，亦即背面粗糙度。又，可根據由背面攝像單元108所拍攝之影像而測量形成於晶片23的側邊之崩裂（崩缺）之尺寸等。
如圖1及圖2所示，可在背面觀察機構102的旁邊設置有側邊觀察機構112。如圖10（A）所示，側邊觀察機構112具備：柱狀的晶片支撐台114，其支撐晶片23；及側邊攝像單元（側邊觀察用攝影機）116，其拍攝晶片23的側邊。
如圖10（A）所示，晶片支撐台114的上表面被形成為大致水平，並構成支撐晶片23之支撐面114a。又，晶片支撐台114係與旋轉驅動源（未圖示）連接，並繞著與Z軸大致平行之旋轉軸旋轉。而且，側邊攝像單元116係被配置於能拍攝配置於支撐面114a上的晶片23的側邊之位置。
圖9（B）為表示拍攝晶片23的側邊之側邊攝像單元116的前視圖。如圖9（B）所示，已被筒夾76拾取之晶片23係被配置於晶片支撐台114的支撐面114a上。此外，拾取裝置2中，因在與筒夾76的移動路徑重疊之區域設置有晶片支撐台114，故可藉由筒夾76而將晶片23配置於晶片支撐台114上。
接下來，藉由側邊攝像單元116拍攝被晶片支撐台114支撐之晶片23的一側邊。其後，使晶片支撐台114旋轉預定角度後，藉由側邊攝像單元116拍攝晶片23的另一側邊。如此進行，觀察晶片23的側邊（例如，晶片23之四邊的側邊），測量晶片23之厚度、形成於晶片23的側邊之崩裂（崩缺）之尺寸等。又，在側邊攝像單元116中，可具備具有干涉物鏡之干涉計等，此情形可測量晶片23的側邊之細微凹凸，亦即側邊粗糙度。
在以上的構成中，拾取裝置2可因應拾取後的晶片23之觀察必要性而僅具備背面觀察機構102與側邊觀察機構112中的一者，亦可不同時具備背面觀察機構102與側邊觀察機構112。
又，在圖1、圖2所示之側邊觀察機構112的晶片支撐台114的上方，設置有使晶片23的方向上下反轉之晶片反轉機構150。晶片反轉機構150係被構成為在利用前端部保持晶片23之狀態下，能繞著與X軸方向大致平行之旋轉軸旋轉180°。
在圖10（A）中，揭示晶片反轉機構150。晶片反轉機構150具備：板狀的基底部150a，其被配置成與Y軸方向及Z軸方向大致平行；及板狀的連接部150b，其係從基底部150a的側邊以沿著X軸方向之方式朝向晶片支撐台114及側邊攝像單元116側配置。
在連接部150b的前端部設置有從連接部150b的上表面往上方突出之矩形狀的晶片保持部150c。晶片保持部150c係對應晶片23之形狀而被形成為矩形狀，其上表面構成吸引保持晶片23之保持面150d。
基底部150a係被構成為能繞著與X軸方向大致平行之旋轉軸旋轉180°。又，晶片保持部150c係形成於在基底部150a旋轉且晶片保持部150c被配置於連接部150b的下方時（參照圖10（B））會與晶片支撐台114的支撐面114a相對（重疊）之位置。
使晶片23的方向上下反轉時，首先，使基底部150a往第一方向（由側邊攝像單元116側看為逆時針）旋轉180°，而使晶片反轉機構150的上下反轉。藉此，晶片保持部150c會與以晶片支撐台114支撐之晶片23相對，並接觸晶片23的上表面。接下來，使負壓作用於晶片保持部150c的保持面150d，藉由晶片保持部150c吸引保持晶片23。圖10（B）為表示保持晶片23之晶片反轉機構150的立體圖。
接下來，在以晶片保持部150c保持晶片23之狀態下，使基底部150a往第二方向（由側邊攝像單元116側看為順時針）旋轉180°，而使晶片反轉機構150的上下反轉。藉此，成為晶片23的背面側（下表面側（相當於晶圓13之背面13b側））露出於上方之狀態，晶片23上下反轉。圖10（C）為表示已使晶片23反轉之晶片反轉機構150的立體圖。
接下來，以筒夾76保持露出於上方之晶片23的背面側。藉此，可在晶片23的背面側朝上之狀態下，將晶片23搬送至強度測量機構200（圖1）。如此，藉由晶片反轉機構150，可改變被搬送至強度測量機構200之晶片23的上下方向的方位。
如圖2所示，藉由筒夾76，將成為抗折強度（彎曲強度）的測量對象之晶片搬送至強度測量機構200。如圖11（A）所示，強度測量機構200係對於藉由隔有間隔而配置之支撐部208所指示的晶片23，如圖11（B）（C）所示，壓接壓頭238的前端部，藉此實施晶片23之三點彎曲試驗。
如圖11（A）所示，支撐部208的上表面設置有接觸構件211，所述接觸構件211係用於接觸晶片23的下表面側，且藉由柔軟素材所構成，藉由利用此接觸構件211保持晶片23的下表面，而在與支撐部208b之間形成間隙，防止支撐部208b對晶片23造成損傷。
如圖11（B）（C）所示，若將壓頭238緩緩壓下，則晶片23的下表面側會抵接兩側的支撐部208b並由下側支撐，且藉由壓頭238推壓晶片23的上表面側，藉此可實施三點彎曲試驗。藉由未圖示之負載測量器測量因晶片23的推壓而施加於壓頭238之負載（Z軸方向之力），根據此測量值計算晶片23之抗折強度（彎曲強度）。
如圖11（C）所示，在晶片23被破壞時，晶片23的破片23a會飛散並附著於壓頭238的表面。若此破片23a一直附著於壓頭238，則會對試驗精確度造成不良影響，故在壓頭238的鄰近處設置有空氣噴嘴239，所述空氣噴嘴239係用於對壓頭238的側邊吹以空氣並吹走破片23a。在試驗開始前，較佳為每次都由空氣噴嘴239對壓頭238吹以空氣並送風。
接著，說明利用以上裝置構成之晶圓之處理方法。圖12為表示晶圓之處理方法的一例的流程圖，可適當參照。
＜判別步驟＞ 首先，說明判別步驟S1，其檢查排列於晶圓上之各元件的特性，並判別「優良元件」與「不良元件」。 如圖13所示，成為檢查對象之晶圓13係被載置於晶圓探針之檢查工作台62，使探針64接觸形成於晶圓13的正面13a側之元件15，藉此試驗各元件15之電氣特性，並利用未圖示之控制器判別「優良元件」與「不良元件」。
在晶圓探針之控制器中，將各元件15之位置資訊及電氣特性等屬性資訊與元件15之ID相關聯並記錄，之後能利用所記錄的屬性資訊。接下來，針對電氣特性優良者賦予「優良元件」以作為屬性資訊，針對電氣特性不良者賦予「不良元件」以作為屬性資訊，並進行記錄。此外，以晶圓探針之控制器所取得並記憶之資訊，例如藉由通訊而被傳遞至拾取裝置之控制器，藉此，變得可在拾取裝置側參照各元件15之屬性資訊。
又，如圖12所示，判別步驟S1只要係在拾取步驟S4前之時機實施，則未被特別限定，可在步驟S21、S22、S23之任一階段中實施。
＜晶圓單元形成步驟＞ 接著，說明晶圓單元形成步驟S2。 圖14係表示晶圓單元11，其係於晶圓13背面13b黏貼膠膜19，並透過膠膜19以環狀框架21保持晶圓13。圖14中表示實行晶圓單元形成步驟S2之情形，並假設在後續的分割步驟S3中進行刀片切割或雷射切割之情形，所述晶圓單元形成步驟S2進行以下處理：將分割加工前（分割步驟S3）之晶圓13黏貼於膠膜19，之後將膠膜19裝設於環狀框架21。
又，晶圓單元形成步驟S2亦能在分割加工後（分割步驟S3）進行。具體而言，在採用DBG（Dicing Before Grinding，先切割後研削）加工或SDBG（Stealth Dicing Before Grinding，先隱形切割後研削）加工之情形，係在已對晶圓13進行用於預先分割的處理後，再黏貼於膠膜19，所述DBG係以刀片沿著分割預定線於工作件正面形成半切斷槽後，利用背面研削分割工作件，所述SDBG係在實施SD加工後，將工作件的背面進行研削並分割。
＜分割步驟＞ 接著，說明分割步驟S3。 圖15為表示將晶圓13沿著分割預定線17以切割刀片66切割的樣子，如圖3所示，藉由此切割而被分割成分別包含元件15之多個晶片23。此外，此分割步驟S3係用於將晶圓13分割成晶片23之步驟，如上述，亦可採用雷射切割、SD加工（STEALTH DICING：註冊商標）、DBG加工、SDBG加工。
＜拾取步驟＞ 接著說明拾取步驟S4。 如上述，此拾取步驟S4係以圖7（A）~（C）所示之順序進行，被筒夾76所拾取之晶片23係在以下的測量步驟S5進行測量。在此，拾取裝置之控制器具有判別結果記憶體（記憶單元），所述判別結果記憶體係記憶由晶圓探針的控制器所取得之各元件15的屬性資訊，亦即位置資訊及「優良元件」或「不良元件」之判別結果，並參照位置資訊及判別結果實施以下的測量步驟。
＜測量步驟＞ 接著，說明測量步驟S5。 此測量步驟S5係利用圖1所示之背面觀察機構102、側邊觀察機構112、強度測量機構200之至少一者而進行。檢查項目為崩裂、背面粗糙度、側邊粗糙度、抗折強度。
在此，在所拾取之晶片23具有「不良元件」的判別結果之情形中，拾取裝置之控制器判斷針對該晶片23測量抗折強度，晶片23被搬送往強度測量機構200（抗折強度測量／記錄步驟S6）。被測量抗折強度之晶片23雖為「不良元件」且電氣特性不良，但抗折強度等機械性特性依然被認為是「優良元件」，因此可將此「不良元件」的抗折強度參照作為「優良元件」的抗折強度。亦即，為了測量抗折強度會需要破壞晶片，但藉由如此將「不良元件」用於抗折強度的測量，而可不破壞「優良元件」地取得抗折強度的資料。此外，此處所取得之抗折強度的資料係藉由控制器而追加至其他「優良元件」的屬性資訊。
另一方面，在所拾取之晶片23具有「優良元件」的判別結果之情形中，拾取裝置之控制器判斷針對該晶片23測量崩裂、背面粗糙度、側邊粗糙度（步驟S7、S8、S9），晶片23被依序搬送往背面觀察機構102、側邊觀察機構112。
＜收納步驟＞ 結束上述各種測量之具有「優良元件」的判別結果之晶片23係被收納至晶片收納工具501（步驟S10）。拾取裝置之控制器係將所收納之各晶片23的ID與各屬性資訊相關聯並記憶。所記憶之資料係被適當地輸出並可利用作為用於可追溯性（可追蹤性）的資料。
此外，針對具有「優良元件」的判別結果之晶片23，拾取裝置之控制器亦可判斷進行測量抗折強度（步驟S11）。
如以上般進行可實現本發明。 亦即，如圖1、圖2、圖13及圖14所示，可獲得，該晶圓在正面之由交叉的多條分割預定線17所劃分之各區域中分別形成元件15，該方法具有下述步驟： 晶圓單元形成步驟，其在晶圓13的背面黏貼膠膜19，且將膠膜19的外周裝設於環狀框架21，而形成具有晶圓13、膠膜19及環狀框架21之晶圓單元11； 分割步驟，其在實施晶圓單元形成步驟之前或之後，將晶圓13沿著分割預定線17進行分割，而形成多個晶片23（元件晶片）； 拾取步驟，其在實施分割步驟與晶圓單元形成步驟之後，由晶圓單元11拾取晶片23；以及 測量步驟，其測量拾取步驟所拾取的晶片23， 至少在實施拾取步驟之前，實施判別步驟，所述判別步驟係分別檢查元件15之特性，判別優良元件與不良元件，並記憶判別結果，在測量步驟中，根據判別結果，在拾取步驟所拾取的元件晶片包含不良元件之情形中，破壞晶片23並測量抗折強度， 在拾取步驟所拾取之晶片23包含優良元件之情形中，測量晶片23之崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度中的至少任一者。
如此，藉由利用「不良元件」的晶片而測量抗折強度，可將該抗折強度追加作為「優良元件」的晶片的屬性資訊。藉此，針對為了成為產品而無法破壞之被判別為「優良元件」的晶片，可獲得抗折強度之屬性資訊。此抗折強度為存在於相同晶圓之「不良元件」的測量結果而信頼性高，可代替利用作為被判別為「優良元件」的晶片的抗折強度。又，針對被判別為「優良元件」的晶片，亦可取得崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度之資訊。
又，如圖1及圖2所示，晶圓之處理方法係在實施測量步驟後，在拾取步驟所拾取之晶片23包含優良元件之情形中，進一步包含收納步驟，所述收納步驟係將晶片23收納至晶片收納工具501。
藉此，將晶片23收納至晶片收納工具501，而變得能一起搬出、出貨。
又，如圖1及圖2所示，可獲得一種晶片測量裝置，其具備： 控制器1，其參照成為檢查對象之晶片23的優良元件或不良元件的屬性資訊； 強度測量機構，其用於在控制器1確認到晶片23為不良元件的屬性資訊時，破壞晶片23並測量抗折強度；以及 晶片觀察機構，其用於在控制器1確認到晶片23為優良元件的屬性資訊時，測量崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度中的至少任一者。
藉此，針對為了成為產品而無法破壞之被判別為「優良元件」的晶片，亦可獲得抗折強度之屬性資訊。
2:拾取裝置 11:晶圓單元 13:晶圓 15:元件 17:分割預定線 19:膠膜 21:環狀框架 23:元件晶片 60:晶圓攝像攝影機 62:檢查工作台 64:探針 66:切割刀片 70:拾取機構 76:筒夾 80:筒夾移動機構 100:晶片觀察機構 102:背面觀察機構 112:側邊觀察機構 150:晶片反轉機構 200:強度測量機構
圖1係針對拾取裝置的構成之省略局部構成的立體圖。 圖2係針對拾取裝置的構成之省略局部構成的立體圖。 圖3係針對保持經切削加工後的晶圓之晶圓單元的構成進行說明的圖。 圖4係針對利用晶圓攝像攝影機所得之晶圓的攝像進行說明的圖。 圖5（A）為表示配置於上推機構上方之晶圓單元的剖面圖。圖5（B）為將上推機構的局部放大表示的剖面圖。 圖6係表示拾取機構的立體圖。 圖7（A）為表示膠膜已被上推機構吸引的狀態之晶圓單元的剖面圖。圖7（B）為表示晶片已被上推機構上推的狀態之晶圓單元的剖面圖。圖7（C）為表示晶片已被筒夾拾取的狀態之晶圓單元的剖面圖。 圖8（A）為表示下表面觀察機構的立體圖。圖8（B）為表示保持臂部的第二支撐部之下表面觀察機構的立體圖。 圖9（A）為表示拍攝晶片下表面之攝像單元的前視圖。圖9（B）為表示拍攝晶片側邊之攝像單元的前視圖。 圖10（A）為表示晶片反轉機構的立體圖。圖10（B）為表示保持晶片之晶片反轉機構的立體圖。圖10（C）為表示已使晶片反轉之晶片反轉機構的立體圖。 圖11係（A）為針對將晶片裝設於強度測量機構之狀態進行說明的圖。圖11（B）為針對利用壓頭推壓晶片之狀態進行說明的圖。圖11（C）為針對晶片已被破壞之狀態進行說明的圖。 圖12係表示晶圓之處理方法的一例的流程圖。 圖13係針對藉由探針而試驗電氣特性一事進行說明的圖。 圖14係針對已將分割加工前的晶圓黏貼於膠膜之晶圓單元進行說明的圖。 圖15係針對分割步驟的一例進行說明的圖。
1:控制器
2:拾取裝置
4:基台
4b:開口
5:卡匣載置台
5a:卡匣
10:暫置機構
12:導軌
12a:第一支撐面
12b:第二支撐面
14:框架固定機構
14f:支撐部
16:側邊攝像單元
18:框架按壓部
18a:缺口部
20:搬送機構
22a:第一握持部
22b:第二握持部
30:定位機構
32:X軸移動機構
34:導軌
36:滾珠螺桿
38:脈衝馬達
40:移動塊
41:開口
42:Y軸移動機構
44:導軌
46:滾珠螺桿
48:脈衝馬達
50:上推機構
60:晶圓攝像攝影機
100:晶片觀察機構
102:背面觀察機構
112:側邊觀察機構
200:強度測量機構
501:晶片收納工具

Claims (6)

  1. 一種晶圓之處理方法，該晶圓在正面之由交叉的多條分割預定線所劃分之各區域中分別形成有元件，該方法具有下述步驟：晶圓單元形成步驟，其在晶圓的背面黏貼膠膜，且將該膠膜的外周裝設於環狀框架，而形成具有該晶圓、該膠膜及該環狀框架之晶圓單元；分割步驟，其在實施該晶圓單元形成步驟之前或之後，將該晶圓沿著該分割預定線進行分割，而形成多個元件晶片；判別步驟，分別檢查該元件之特性，判別優良元件與不良元件，並記憶判別結果；拾取步驟，其在實施該判別步驟之後，由該晶圓單元拾取該元件晶片；以及測量步驟，其在實施該拾取步驟之後，測量該拾取步驟所拾取的該元件晶片，該測量步驟中，根據該判別結果，僅在該拾取步驟所拾取的該元件晶片包含不良元件之情形中，破壞該元件晶片並測量抗折強度，且僅在該拾取步驟所拾取的該元件晶片包含優良元件之情形中，測量該元件晶片之崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度中的任一者或多者。
  2. 如請求項1之晶圓之處理方法，其中，在實施該測量步驟之後，在該拾取步驟所拾取的該元件晶片包含優良元件之情形，進一步包含收納步驟，該收納步驟係將該元件晶片收納至晶片收納工具。
  3. 如請求項1之晶圓之處理方法，其中，根據由至少一者的攝像單元所拍攝之影像，測量該元件的崩裂，藉由背面攝像單元或側面攝像單元所具備的干涉計測量該背面粗糙度及該側邊粗糙度。
  4. 如請求項1之晶圓之處理方法，其中，根據由至少一者的攝像單元所拍攝的圖像，測量該元件的崩裂。
  5. 如請求項1之晶圓之處理方法，其中，藉由背面攝像單元或側面攝像單元所具備的干涉計測量該背面粗糙度及該側邊粗糙度。
  6. 一種晶片測量裝置，其具備： 控制器，其參照成為檢查對象之元件晶片的優良元件或不良元件的屬性資訊；強度測量機構，其用於在該控制器確認到該元件晶片為不良元件的屬性資訊時，破壞該元件晶片並測量抗折強度；以及晶片觀察機構，其用於在該控制器確認到該元件晶片為優良元件的屬性資訊時，測量崩裂、背面粗糙度及側邊粗糙度中的任一者或多者。
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