TW201509592A - 裂痕厚度檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於以便宜之構成在磨削中檢測晶圓之裂痕與厚度。其解決手段為一種用於檢測晶圓中有無產生裂痕以及晶圓之厚度的裂痕厚度檢測裝置，其具備相對於晶圓表面以預定之入射角發射第一超音波的超音波發射部、相對於晶圓表面垂直地發射第二超音波同時接收來自晶圓之第一、第二超音波之反射波的超音波發射接收部、根據第一超音波之反射波來判定晶圓有無裂痕之裂痕判定部，以及依據第二超音波之反射波來算出晶圓厚度的厚度計算部，且超音波發射接收部是交互地接收第一超音波之反射波與第二超音波之反射波。

Description

裂痕厚度檢測裝置 發明領域

本發明是有關於一種可在晶圓的磨削中檢測晶圓的裂痕與厚度的裂痕厚度檢測裝置。

發明背景

在半導體裝置之製程中，會在半導體晶圓等晶圓表面形成格子狀的分割預定線，並在分割預定線所劃分出的區域中形成IC、LSI等電路。晶圓在以切削裝置磨削背面而形成預定的厚度之後，再以切削裝置沿著分割預定線進行切削而分割成一個個元件晶片。可將如此被分割而成的元件晶片封裝以廣泛應用在行動電話與個人電腦等電氣機器上。

在磨削裝置中，是藉由使將磨削研磨石配置成環狀的磨削砂輪旋轉接觸被保持在夾頭台上之晶圓的背面而使得晶圓被磨削(參照例如，專利文獻1)。在晶圓的磨削中，會因為磨削研磨石的堵塞現象、研磨粒的塊狀脫落、磨削水的澆淋狀況的變化等原因而對晶圓造成無法預測之負荷，且有時會在晶圓上產生無法用肉眼確認之微細裂痕。這種微細的裂痕，因為元件的不良而可以在磨削步驟結束 後就發現的話是較好的。在作為檢測晶圓裂痕的裝置上，有以超音波探針接觸晶圓的方案被提出(參照例如，專利文獻2)。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2005-153090號公報

專利文獻2：日本專利特開2011-146568號公報

發明概要

但是，專利文獻2中記載之裝置，因為是與磨削裝置不同的裝置，且為在已吸附晶圓之狀態下發出超音波振盪的構造，所以並無法在磨削中檢測晶圓的裂痕。此外，雖然必須在磨削中即時測量晶圓的厚度，但是為了在磨削中檢測裂痕，還是得在厚度檢測裝置外另行裝設裂痕檢測裝置，因而有導致裝置成本增加之問題。可在磨削中讓裂痕檢測與厚度檢測平行進行的檢測裝置並不存在。

本發明即鑒於此點所作成者，其目的在於以便宜的構造，提供一種可以在磨削中檢測晶圓的裂痕與厚度的裂痕厚度檢測裝置。

本發明之裂痕厚度檢測裝置，是一種用於檢測旋轉之夾頭台上所保持的晶圓有無產生裂痕以及晶圓厚度的裂痕厚度檢測裝置，其包含了相對於夾頭台上所保持之晶 圓的表面以預定入射角發射第一超音波的超音波發射部、相對於晶圓表面垂直地發射第二超音波同時接收經晶圓內部傳播並反射的第一超音波以及第二超音波的超音波發射接收部、對超音波發射部以及超音波發射接收部施加脈衝電壓的脈衝電壓產生部、從超音波發射接收部所接收到的超音波的波形資訊來判定晶圓有無裂痕的裂痕判定部，以及從超音波發射接收部所接收到的超音波的波形資訊來算出晶圓的厚度的厚度計算部。對旋轉之夾頭台上所保持的晶圓，以形成時間差的方式從超音波發射部以及超音波發射接收部交互地發射出第一超音波以及第二超音波，並且超音波發射接收部是交互地接收第一超音波以及第二超音波，在超音波發射接收部接收到從超音波發射部相對於晶圓傾斜發射的第一超音波於穿透晶圓並在晶圓所產生之裂痕處發生不規則反射的反射波之時，裂痕判定部會判定成晶圓有產生裂痕，厚度計算部則透過超音波發射接收部所接收到的從超音波發射接收部相對於晶圓垂直發射之該第二超音波所形成的在晶圓表面反射的表面反射波和穿透晶圓而在晶圓底面反射的底面反射波之時間差以算出晶圓的厚度。

根據此構成，可從超音波發射部相對於晶圓表面以預定之入射角發射第一超音波，並從超音波發射接收部相對於晶圓表面以垂直之入射角發射第二超音波。然後，第一、第二超音波的反射波一起被超音波發射接收部所接收，而可從第一超音波之波形資訊檢測出晶圓裂痕，並從 第二超音波之波形資訊檢測出晶圓厚度。據此，除了用1台裝置即可檢測出晶圓產生之裂痕和晶圓厚度之外，還能藉由使超音波發射接收部接收第一、第二超音波的反射波而降低零件數量，故可抑制裝置成本之增加。此外，在超音波發射接收部中，因為第一超音波與第二超音波的接收是交互地重複進行，所以可以做到在磨削中將晶圓的裂痕檢測和厚度檢測平行進行。此外，雖然磨削中容易從晶圓表面向底面產生縱向裂痕，但是因為第一超音波是在相對於縱向呈交叉的方向上傳播，故可容易地檢測出這種縱向裂痕。

本發明之上述裂痕厚度檢測裝置中，在計算晶圓厚度之時，當超音波發射接收部接收到底面反射波時的超音波之波形資訊發生了變化時，厚度計算部會判定成晶圓有產生裂痕。

本發明之上述裂痕厚度檢測裝置中，具有控制脈衝電壓產生部以及波形檢測部之控制部，控制部會在脈衝電壓產生部對超音波發射部施加脈衝電壓之時將波形檢測部檢測出的波形資訊發送到裂痕判定部，並在脈衝電壓產生部對超音波發射接收部施加脈衝電壓之時將波形檢測部檢測出的波形資訊發送到厚度計算部。當脈衝電壓產生部對超音波發射部施加脈衝電壓之時，波形檢測部可檢測出超音波發射接收部所接收到的，在超音波發射部發射之超音波於穿透晶圓並在晶圓中產生裂痕處形成不規則反射的反射波時的波形。當脈衝電壓產生部對超音波發射接收部 施加脈衝電壓之時，波形檢測部可檢測出超音波發射接收部所接收到的，在超音波發射接收部發射之超音波於晶圓表面反射形成的表面反射波和穿透晶圓而在晶圓底面反射形成的底面反射波的波形。

根據本發明，藉由做成相對於晶圓表面傾斜發射第1超音波，並相對於晶圓表面垂直發射第2超音波，同時在超音波發射接收部交互地接收第1、第2超音波的反射波，就可以用便宜的構成，在磨削中檢測晶圓之裂痕與厚度。

1‧‧‧磨削裝置

11‧‧‧支柱部

15‧‧‧保持面

2‧‧‧基台

21‧‧‧導軌

22‧‧‧Z軸基台

23‧‧‧殼體

24‧‧‧滾珠螺桿

25‧‧‧驅動馬達

26‧‧‧轉軸

27‧‧‧安裝座

28‧‧‧凸緣

3‧‧‧夾頭台

31‧‧‧磨削砂輪

32‧‧‧磨削研磨石

4‧‧‧磨削機構

41‧‧‧支撐部

42‧‧‧筐體

43‧‧‧周壁部

44‧‧‧底板

45‧‧‧供給口

46‧‧‧水供給源

5‧‧‧磨削移動機構

51‧‧‧超音波發射部

52‧‧‧超音波發射接收部

53‧‧‧脈衝電壓產生部

54‧‧‧控制部

55‧‧‧波形檢測部

56‧‧‧裂痕判定部

57‧‧‧厚度計算部

58‧‧‧警報部

59‧‧‧輸出部

6‧‧‧旋轉工作台

61、62‧‧‧超音波振盪器

7‧‧‧裂痕厚度檢測裝置

71‧‧‧晶圓W的表面

72‧‧‧晶圓W的底面

C1、C2‧‧‧裂痕

W‧‧‧晶圓

圖1為本實施形態之磨削裝置的立體圖；圖2為顯示本實施形態在裂痕檢測時的裂痕厚度檢測裝置的方塊圖；圖3A、B為顯示本實施形態在裂痕檢測時的反射波的波形資訊之圖；圖4為顯示本實施形態在厚度檢測時的裂痕厚度檢測裝置的方塊圖；圖5為顯示本實施形態在厚度檢測時的反射波的波形資訊之圖；圖6為顯示本實施形態在厚度檢測時實施裂痕檢測的裂痕厚度檢測裝置的方塊圖；及圖7為顯示本實施形態在厚度檢測時檢測出裂痕之時的反射波的波形資訊之圖。

用以實施發明之形態

以下，參照附加圖式，就本實施形態之裂痕厚度檢測裝置進行說明。圖1為本實施形態之磨削裝置1的立體圖。再者，磨削裝置1不限於圖1所示之構成。磨削裝置1只要是具備了可在磨削中檢測晶圓的裂痕與厚度之裂痕厚度檢測裝置的構成，則無論是何種構成均可。

如圖1所示，磨削裝置1是構成為，藉由使保持晶圓W之夾頭台3與磨削機構4之磨削砂輪31相對旋轉，而將晶圓W磨削到所要求的厚度。晶圓W可以是矽(Si)、砷化鎵(GaAs)等半導體晶圓，也可以是陶瓷、玻璃、藍寶石(Al₂O₃)類的無機材基板、板狀金屬和樹脂的延性材料、要求微米級到次微米級之平坦度(TTV：Total Thickness Variation)的各種加工材料。

磨削裝置1具有大致呈長方體狀的基台2，基台2的上表面設有配置了複數個夾頭台3(圖1中僅圖示1個)的旋轉工作台6。旋轉工作台6的後方豎立設置有支撐磨削機構4之支柱部11。各夾頭台3是可旋轉地設置在旋轉工作台6的上表面。夾頭台3的上表面有以多孔陶瓷材料形成的保持面15(參照圖2)。保持面15通過夾頭台3內的管路連接到吸引源，並以在保持面15上產生的負壓吸引保持晶圓W。

在基台2的上表面，設有可在旋轉工作台6附近檢測晶圓W在磨削中的裂痕與厚度的裂痕厚度檢測裝置7。裂痕厚度檢測裝置7透過倒L字形的支撐部41，可擺動地被支 撐在夾頭台3上方。裂痕厚度檢測裝置7，在磨削中對晶圓W發射超音波，以從晶圓W的反射波的波形形狀檢測晶圓W的裂痕與厚度。可由晶圓W內的裂痕將造成元件不良的地方特別指定出來，同時根據晶圓W的厚度來控制磨削量。再者，裂痕厚度檢測裝置7的詳情如後述。

支柱部11中設有使磨削機構4上下移動的磨削移動機構5。磨削移動機構5具有配置在支柱部11正面之在Z軸方向上平行的一對導軌21，和設置成可在一對導軌21上滑動之馬達驅動的Z軸基台22。在Z軸基台22的正面是透過殼體23支撐著磨削機構4。在Z軸基台22的背面側，形成圖未示之螺帽部，螺帽部中螺合有滾珠螺桿24。藉由將連結在滾珠螺桿24的一端部的驅動馬達25旋轉驅動，就可以沿著導軌21在Z軸方向上移動磨削機構4。

磨削機構4是在圓筒狀轉軸26的下端設置安裝座27而構成。轉軸26設有沿徑向擴展的凸緣28，並透過此凸緣28使磨削機構4受到殼體23支撐。在安裝座27的下表面，裝設有將複數個磨削研磨石32配置成環狀的磨削砂輪31。在如此構成的磨削裝置1中，可以透過裂痕厚度檢測裝置7即時地將晶圓W的厚度檢測出，並以晶圓W的厚度檢測結果將磨削機構4的傳送量控制成朝晶圓W的完工厚度接近。同時也可檢測出造成元件不良之晶圓W的裂痕，並在裂痕被檢測出的時刻即通報給作業員。

以下，參照圖2到圖7，針對裂痕厚度檢測裝置7所作的裂痕檢測以及厚度檢測來加以說明。圖2所示為在裂 痕檢測時之裂痕厚度檢測裝置的方塊圖。圖3所示為在裂痕檢測時之反射波的波形資訊之圖。圖4所示為在厚度檢測時之裂痕厚度檢測裝置的方塊圖。圖5所示為在厚度檢測時之反射波的波形資訊之圖。圖6所示為在厚度檢測時實施裂痕檢測的裂痕厚度檢測裝置的方塊圖。圖7所示為在厚度檢測時檢測出裂痕之時的反射波的波形資訊之圖。

如圖2所示，裂痕厚度檢測裝置7是將圓筒狀的筐體42靠近晶圓W的表面71，以構成為對晶圓W的表面71一邊供給作為超音波傳播介質的水A一邊發射超音波。筐體42的下方，在比周壁部43的下端部還上方處設有底板44，而形成為可在與晶圓W的表面71之間蓄水的凹狀。底板44中設有超音波發射部51與超音波發射接收部52，並將超音波發射部51與超音波發射接收部52之各超音波振盪器61、62露出於晶圓W的表面71側。

超音波發射部51傾斜地安裝於底板44上，超音波發射接收部52則縱向地安裝在底板44上。超音波發射部51以及超音波發射接收部52是各自被連接到脈衝電壓產生部53。超音波發射部51是藉由自脈衝電壓產生部53對超音波振盪器61施加脈衝電壓，以相對於晶圓W的表面71以預定的入射角發射第一超音波。超音波發射接收部52是藉由自脈衝電壓產生部53對超音波振盪器62施加脈衝電壓，以相對於晶圓W的表面71垂直發射第二超音波。

脈衝電壓產生部53受控制部54所控制，並在超音波發射部51與超音波發射接收部52之間交互地切換脈衝電 壓的施加對象。藉此，就可以自超音波發射部51與超音波發射接收部52將第一、第二超音波以形成時間差的方式對晶圓W的表面71交互地發射。又，超音波發射接收部52不只是用於第二超音波的發射，還可接收經晶圓W內部傳播而反射之第一、第二超音波的反射波。此時，是將超音波發射接收部52設成與脈衝電壓產生部53之脈衝電壓的切換同步，以交互地接收第一、第二超音波。

超音波發射接收部52接收第一、第二超音波的反射波後，會將這些反射波之波形資訊輸出到波形檢測部55。波形檢測部55是由放大器、A/D轉換器、濾波器等所構成，並對波形資訊實施增幅、類比資料到數位資料的轉換處理、去除雜訊等各種處理。又，波形檢測部55受控制部54所控制，並在裂痕判定部56與厚度計算部57之間交互地切換波形資訊的輸出對象。當脈衝電壓的施加對象為超音波發射部51時，會將波形資訊輸出到裂痕判定部56，當脈衝電壓的施加對象為超音波發射接收部52時，會將波形資訊輸出到厚度計算部57。

裂痕判定部56是以有無在第一超音波之反射波的波形資訊中包含不規則反射來判定晶圓W內的裂痕，並將判定結果輸出到警報部58。當晶圓W內存在裂痕時，警報部58會對操作者通報晶圓W的裂痕。而厚度計算部57是根據包含在第二超音波之反射波的波形資訊中的表面反射波與底面反射波來算出晶圓W的厚度，並透過輸出部59將計算結果輸出到磨削移動機構5(參照圖1)。磨削移動機構5 則是根據晶圓W的厚度計算結果來控制磨削量。

又，在筐體42的底板44，形成有作為超音波傳播介質之水的供給口45的開口，這個供給口45是通過筐體42內的管路連接到水供給源46。當從水供給源46供給水時，會在底板44與晶圓W的表面71之間將水蓄滿。並且，將超音波發射部51以及超音波發射接收部52的超音波振盪器61、62浸漬在水中，以不透過空氣層地將第一、第二超音波入射到晶圓W的表面71。據此，可以使在水層與晶圓W的界面(表面71)發生的第一、第二超音波的反射受到抑制，而將往晶圓W內部之第一、第二超音波的傳播性提升。

在此，參照圖2，說明磨削中之晶圓W的裂痕檢測。將圓筒狀之筐體42靠近晶圓W的表面71，並用不接觸到晶圓W的表面71的程度將周壁部43的下端部定位。藉此，可透過周壁部43與底板44與晶圓W的表面71形成空間。並且，將水A從供給口45供給到空間內，形成將空間內的空氣從周壁部43的下部與晶圓W的表面71之間的間隙朝外部推擠出，以用水A將底板44與晶圓W的表面71之間充滿。如此進行，就可以形成浸漬超音波發射部51以及超音波發射接收部52之超音波振盪器61、62的水槽。

接下來，以控制部54進行控制，以從脈衝電壓產生部53對超音波發射部51的超音波振盪器61施加脈衝電壓。從超音波振盪器61發射第一超音波，並相對於晶圓W的表面71以形成預定的入射角的方式使第一超音波經晶圓W的內部傳播。第一超音波會因晶圓W內部產生之裂痕C1 而發生不規則反射，這個反射波會被超音波發射接收部52所接收。磨削中，是以磨削砂輪31從上方對晶圓W形成負荷作用，而容易從晶圓W的表面71朝底面72產生縱向裂痕，所以藉由在晶圓W內部傾斜傳播第一超音波，可使晶圓W內的裂痕C1容易被檢測出來。

當在超音波發射接收部52接收到第一超音波之反射波後，會形成類比訊號之波形資訊以輸出到波形檢測部55，並在波形檢測部55轉換成數位訊號。又，來自晶圓W的表面71以及底面72的反射波等可藉由濾波器將包含在波形資訊中的周圍雜訊去除。其結果為，可將圖3A以及圖3B所示之波形資訊輸出到裂痕判定部56。如圖3A所示，當晶圓W內部不存在裂痕C1時，第一超音波之反射波的波形資訊是大致呈一定大小且細密地形成振幅。如圖3B所示，當晶圓W內部存在裂痕C1時，第一超音波之反射波的波形資訊會在瞬時形成變大的振幅。

在裂痕判定部56即依據這種波形的變化將晶圓W的裂痕C1檢測出。例如，在第一超音波之反射波的波形資訊中得到界限值T1以上的振幅時，則判定成晶圓W中存在裂痕C1(參照圖2)。又，裂痕判定部56也可用零點感應器(未圖示)來檢測保持晶圓W之夾頭台3的基準位置(0度位置)，並檢測晶圓W內之裂痕C1相對於夾頭台3之基準位置的角度位置。如圖3B所示，是在從基準位置旋轉θ度的角度位置上檢測出晶圓W的裂痕C1。裂痕判定部56於檢測出晶圓W的裂痕C1後，會由警報部58將晶圓W的裂痕C1通報 給操作者。

接下來，參照圖4說明磨削中之晶圓W的厚度檢測。在檢測晶圓W的厚度時，是在控制器54之控制下，將脈衝電壓產生部53產生之脈衝電壓的施加對象從超音波發射部51切換到超音波發射接收部52。然後，在底板44與晶圓W的表面71之間已充滿水A的狀態下，從脈衝電壓產生部53施加脈衝電壓給超音波發射接收部52之超音波振盪器62。從超音波振盪器62發出第二超音波，並使第二超音波相對於晶圓W的表面71垂直地傳播到晶圓W的內部。

第二超音波在晶圓W的表面71上有部分被反射，並作為表面反射波被超音波發射接收部52所接收。又，穿透晶圓W的表面71之第二超音波，會在底面72被反射，並作為底面反射波而被超音波發射接收部52所接收。當在超音波發射接收部52接收到表面反射波以及底面反射波後，會做成類比訊號之波形資訊以輸出到波形檢測部55，並在波形檢測部55中轉換成數位訊號。又，將包含在波形資訊中之周圍雜訊等以濾波器去除。其結果為，會將如圖5所示之波形資訊輸出到厚度計算部57去。第二超音波之反射波的波形資訊，會在表面反射波與底面反射波所在處出現瞬時變大的振幅。

厚度計算部57可根據此表面反射波與底面反射波之時間差來檢測晶圓W的厚度。例如，可由下式(1)算出晶圓W的厚度。再者，式(1)的表面反射時間與底面反射時間，各自表示超音波發射接收部52接收到表面反射波與底 面反射波的時間。再者，表面反射波與底面反射波，是在第二超音波之反射波的波形資訊中得到界限值T2以上之振幅時才會被檢測出。

例如，矽晶圓在底面反射時間為1172[μsec]，表面反射時間為1000[μsec]時，由於作為介質之矽的音速(傳播速度)是8433[m/sec]，故可算出矽晶圓之厚度為725[μm]。厚度計算部57計算出晶圓W的厚度後，會透過輸出部59輸出到磨削移動機構5(參照圖1)以控制磨削量。

如上所述，在裂痕厚度檢測裝置7中，晶圓W的裂痕檢測與與厚度檢測是交互切換進行的。此時，波形檢測部55中產生之波形資訊是在不間斷的計時下，使脈衝電壓產生部53產生的脈衝電壓的施加對象在超音波發射部51和超音波發射接收部52之間切換。例如，夾頭台旋轉數為300[rpm]時，是以0.5[msec]的周期使脈衝電壓產生部53產生之脈衝電壓的施加對象在超音波發射部51和超音波發射接收部52之間切換。如此，藉由使晶圓W的裂痕檢測與厚度檢測交互切換，使在磨削中平行進行晶圓W的裂痕檢測與厚度檢測之作法變得可行。

然而，如圖6所示，晶圓W所產生之裂痕C2的方 向與第一超音波之入射方向相同時，第一超音波的傳播方向與晶圓W內之裂痕C2的方向會平行，而無法在裂痕檢測時檢測出晶圓W的裂痕C2。在這種情況下，可以藉由捕捉厚度檢測時底面反射波之波形資訊的變動，以檢測出晶圓W的裂痕。從超音波振盪器62發出第二超音波時，是將第二超音波自晶圓W的表面71垂直地傳播到晶圓W內。因此，會使第二超音波的傳播方向相對於傾斜地進入晶圓W之裂痕C2交叉。

第二超音波會有一部分在晶圓W的表面71被反射以作為表面反射波而被超音波發射接收部52所接收。又，穿透晶圓W表面71的第二超音波，會在晶圓W內部產生之裂痕C2處被不規則反射，並將此反射波作為底面反射波而被超音波發射接收部52所接收。超音波發射接收部52接收到表面反射波以及底面反射波後，會在波形檢測部55施加各種處理，並將如圖7所示之波形資訊輸出到厚度計算部57去。第二超音波之反射波的波形資訊，會在表面反射波和底面反射波所在處呈現瞬時變大的振幅。

此時，將圖7所示之底面反射波，與圖5所示之晶圓W未產生裂痕時之底面反射波相比較，波形產生了變化。在厚度計算部57於檢測出這種波形變化時，則不檢測晶圓W的厚度，而是檢測晶圓W之裂痕C2。例如，在第二超音波之反射波的波形資訊中，當底面反射波的振幅在界限值T3以上且在界限值T2以下時，則判定成晶圓W中存在裂痕C2。又，厚度計算部57也可以與裂痕判定部56一樣地 檢測出晶圓W的裂痕相對於夾頭台3的基準位置(0度位置)之角度位置。在厚度計算部57檢測出晶圓W之裂痕C2時，會將厚度計算部57的輸出對象從輸出部59切換成警報部58，以透過警報部58將晶圓W之裂痕C2通報給操作者。

如此所構成之裂痕厚度檢測裝置7是在晶圓W開始磨削的同時被驅動，並於晶圓W中央附近與外周緣之間一邊來回擺動一邊檢測晶圓W的裂痕與厚度。磨削中，因為是將磨削砂輪31(參照圖1)的圓弧狀磨削面定位成通過晶圓W的中心，所以無法將裂痕厚度檢測裝置7定位在晶圓W中心。關於晶圓W的厚度，雖然也能在晶圓W外周緣進行檢測，但是為了檢測出晶圓W中心的裂痕仍必須將裂痕厚度檢測裝置7定位在晶圓W的中心。因此，晶圓W的中心以外的範圍是在磨削中檢測裂痕，而晶圓W的中心則是在磨削結束後檢測裂痕。

如以上所述，依據本實施形態之裂痕厚度檢測裝置7，從超音波發射部51相對於晶圓W的表面71以預定的入射角發射出第一超音波，並從超音波發射接收部52相對於晶圓W的表面71垂直地發射出第二超音波。然後，第一、第二超音波的反射波可一起被超音波發射接收部52所接收，以從第一超音波之波形資訊檢測出晶圓W的裂痕，並從第二超音波之波形資訊檢測出晶圓W的厚度。據此，除了可以僅用1台裝置檢測出晶圓W所產生的裂痕與晶圓的厚度之外，因為還能藉由讓超音波發射接收部52接收第一、第二超音波的反射波而減少零件數量，故可抑制裝置 成本的增加。又，在超音波發射接收部52中，因第一超音波與第二超音波的接收是交互地重複進行，所以可以做到在磨削中將晶圓W的裂痕檢測與厚度檢測平行進行。此外，磨削中雖然容易從晶圓W的表面71向底面72產生縱向裂痕，但是因為第一超音波是在相對於縱向呈交叉的方向上傳播，所以可以容易地將這種縱向裂痕檢測出來。

此外，本發明並不限於上述實施形態，並可作各種變更而實施。在上述實施型態中，關於在附加圖式中所圖示之大小與形狀等，也不因此而受限，並可以在發揮本發明之效果的範圍內作適當的變更。其他，只要在不脫離本發明之目的的範圍內都可以作適當的變更而實施。

例如，在上述實施型態中，裂痕判定部56於第一超音波的反射波的波形資訊中得到界限值T1以上的振幅時(參照圖3)，雖然判定成晶圓中存在裂痕，但並不限定於此構成。裂痕判定部56只要能檢測出晶圓W內之裂痕即可，在界限值T1以上的振幅持續了一定時間以上時才判定成晶圓中有裂痕的存在亦可。

又，在上述實施型態中，厚度計算部57在底面反射波的振幅為界限值T3以上且在臨界值T2以下的振幅時(參照圖7)，會判定成晶圓W中存在裂痕C2，但並不限定於此構成。厚度計算部57只要能檢測出底面反射波之變化即可，在界限值T3以上且在界限值T2以下的振幅持續了一定時間以上時才判定成晶圓中有裂痕存在亦可。

如以上所說明，本發明具有可以用便宜之構成來 檢測晶圓裂痕與厚度之效果，尤其對可搭載在半導體晶圓用磨削裝置中的裂痕厚度檢測裝置而言是有用的。

15‧‧‧保持面

3‧‧‧夾頭台

42‧‧‧筐體

43‧‧‧周壁部

44‧‧‧底板

45‧‧‧供給口

46‧‧‧水供給源

51‧‧‧超音波發射部

52‧‧‧超音波發射接收部

53‧‧‧脈衝電壓產生部

54‧‧‧控制部

55‧‧‧波形檢測部

56‧‧‧裂痕判定部

57‧‧‧厚度計算部

58‧‧‧警報部

59‧‧‧輸出部

61、62‧‧‧超音波振盪器

7‧‧‧裂痕厚度檢測裝置

71‧‧‧晶圓W的表面

72‧‧‧晶圓W的底面

C1‧‧‧裂痕

W‧‧‧晶圓

Claims (2)

1. 一種裂痕厚度檢測裝置，為用於檢測旋轉之夾頭台上所保持之晶圓有無產生裂痕以及晶圓厚度的裂痕厚度檢測裝置，其特徵在於，包含：相對於在該夾頭台上所保持之晶圓的表面以預定入射角發射第一超音波的超音波發射部、相對於晶圓表面垂直地發射第二超音波同時接收經晶圓內部傳播並反射的該第一超音波以及該第二超音波的超音波發射接收部、對該超音波發射部以及該超音波發射接收部施加脈衝電壓之脈衝電壓產生部、從該超音波發射接收部所接收到的超音波之波形資訊來判定晶圓有無裂痕的裂痕判定部，以及從該超音波發射接收部所接收到的超音波之波形資訊來計算晶圓的厚度之厚度計算部；對旋轉之該夾頭台上所保持之晶圓，以形成時間差的方式從該超音波發射部以及該超音波發射接收部交互地發射出該第一超音波以及第二超音波，並且該超音波發射接收部是交互地接收該第一超音波以及該第二超音波；在該超音波發射接收部接收到從該超音波發射部相對晶圓傾斜發射的該第一超音波於穿透晶圓並在晶圓所產生之裂痕處發生不規則反射的反射波之時，該裂痕判定部會判定成晶圓有產生裂痕；該厚度計算部是透過該超音波發射接收部所接收 到的，從該超音波發射接收部相對於晶圓垂直發射之該第二超音波所形成的在晶圓表面反射的表面反射波和穿透晶圓而在晶圓底面反射的底面反射波之時間差，以算出晶圓的厚度。
2. 如請求項1所述的裂痕厚度檢測裝置，其中，在計算該晶圓的厚度之時，當超音波發射接收部接收到該底面反射波時的超音波之波形資訊發生了變化時，該厚度計算部會判定成晶圓有產生裂痕。