检查装置的制作方法

1.本发明涉及对被加工物进行检查的检查装置。


背景技术：

2.关于由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有ic、lsi等多个器件的晶片，将对于晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点从晶片的背面定位于与分割预定线对应的晶片的内部而进行照射，沿着分割预定线形成改质层，然后例如对晶片的背面进行磨削而薄化，并且对晶片赋予外力而将晶片分割成各个器件芯片，分割得到的器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电子设备(例如参照专利文献1、2)。
3.另外，当未在与分割预定线对应的晶片的内部适当地形成上述改质层时，存在无法将晶片分割成各个器件芯片而使晶片损伤的问题，因此由本技术人提出了如下的方法和适合该方法的检查装置：利用由于改质层而在晶片的背面侧产生凹凸的现象，对晶片的背面照射光并使该光反射而进行投影，通过所谓的魔镜的原理，检测有无改质层(参照专利文献3)。
4.专利文献1：日本特许第3408805号公报
5.专利文献2：日本特许第4358762号公报
6.专利文献3：日本特开2017-220480号公报
7.但是，在通过上述专利文献3记载的技术来检测有无改质层的方法中，存在如下的问题：随着晶片的大直径化，需要使将从晶片反射的光会聚于成像透镜的聚光透镜大直径化，成本增高。另外，还产生如下的问题：所投影的改质层的对比度不清楚，因此随着形成于晶片的器件变小而使形成于分割预定线的改质层变得微细，难以准确地判定有无改质层。


技术实现要素：

8.由此，本发明的目的在于提供检查装置，其能够避免所使用的聚光透镜的大直径化，通过低价的装置结构来检测有无形成于晶片的改质层。
9.根据本发明，提供检查装置，其对被加工物进行检查，其中，该检查装置具有：工作台，其对该被加工物进行支承；光照射单元，其对该工作台所支承的该被加工物照射光；以及受光器，其接受从该被加工物反射的反射光，该受光器包含照相机以及配设于该被加工物与该照相机之间的扩散板。
10.优选该光照射单元包含：白色光源；衍射光栅，其对该白色光源发出的白色光进行分光；以及光挑选单元，其从通过该衍射光栅而分光的多个波长的光中挑选特定的波长的光，该光照射单元对该被加工物照射所挑选的特定的波长的光。或者，该光挑选单元利用针孔掩模来挑选通过该衍射光栅而分光的多个波长的光。
11.优选该光挑选单元包含：第一聚光反射镜，其反射通过该衍射光栅而分光的多个波长的光；第二聚光反射镜，其具有与该第一聚光反射镜相同的焦距，以焦点为对称中心而配设于与该第一聚光反射镜点对称的位置；光路变换反射镜，其变换位于该第二聚光反射
镜的焦点的光路；以及所述针孔掩模，其对利用该光路变换反射镜变换了光路的多个波长的光进行挑选。优选该光挑选单元还包含配设于该光路变换反射镜与该针孔掩模之间的第三聚光反射镜，该第三聚光反射镜的焦点定位于该针孔掩模。优选该白色光源选择sld光源、ase光源、led光源、超连续谱光源、卤素光源、氙光源、水银光源以及金属卤化物光源中的任意光源。
12.根据本发明的检查装置，通过使反射光在扩散板中适当地扩散，能够通过照相机捕捉由于形成在被加工物的内部的改质层而形成于正面的微小的凹凸，能够避免聚光透镜的大直径化而低价地构成检查装置。另外，通过将白色光利用衍射光栅进行分光，将特定的波长的光照射至被加工物，能够通过适合被加工物的波长的光使对比度清楚而可靠地检测改质层等。
附图说明
13.图1是检查装置的整体立体图。
14.图2是示出图1所示的检查装置的光照射单元和受光器的结构的示意图。
15.图3是示出图1所示的检查装置的光照射单元的第一实施方式的光学系统的框图。
16.图4是示出图1所示的检查装置的光照射单元的第二实施方式的光学系统的框图。
17.图5是示出图1所示的检查装置的光照射单元的第三实施方式的光学系统的框图。
18.标号说明
19.1：检查装置；2：基台；2a：导轨；3：保持单元；35：工作台；31：x轴方向可动板；32：y轴方向可动板；34：罩板；35：工作台；35a：保持面；4：移动机构；42：x轴移动机构；44：y轴移动机构；5：框体；5a：垂直壁部；5b：水平壁部；6、6a、6b、6c：光照射单元；6a：光照射部；61：白色光源；62：步进电动机；63：衍射光栅；64：针孔掩模；65：反射镜；66：第一聚光反射镜；66a：聚光面；67：第二聚光反射镜；67a：聚光面；68：第三聚光反射镜；68a：聚光面；69：反射镜；7：受光器；71：照相机；72：扩散板；8：显示单元；10：控制单元。
具体实施方式
20.以下，参照附图对本发明实施方式的检查装置进行详细说明。
21.在图1中示出本实施方式的检查装置1的整体立体图。检查装置1构成为至少包含：工作台35，其对被加工物进行支承；光照射单元6，其对该工作台35所支承的被加工物照射光；以及受光器7，其接受从被加工物反射的反射光。
22.本实施方式的检查装置1的工作台35构成保持单元3的一部分。检查装置1具有基台2，保持单元3包含：矩形状的x轴方向可动板31，其移动自如地搭载于在基台2上沿着x轴方向平行地配设的一对导轨2a、2a上；矩形状的y轴方向可动板32，其在y轴方向上沿着导轨36、36移动自如地搭载于x轴方向可动板31上；圆筒状的支柱33，其固定于y轴方向可动板32的上表面上；以及矩形状的罩板34，其固定于支柱33的上端。该保持单元3中的工作台35是通过形成于罩板34上的长孔而向上方延伸的圆形状的部件，构成为能够通过未图示的旋转驱动单元进行旋转。工作台35具有保持面35a，该保持面35a由具有通气性的多孔质材料形成，由x轴方向和y轴方向限定。保持面35a通过经由支柱33的流路而与未图示的吸引单元连接。另外，x轴方向是图1中箭头x所示的方向，y轴方向是箭头y所示的方向，是与x轴方向垂
直的方向。由x轴方向和y轴方向限定的平面实质上是水平的。
23.在基台2上的保持单元3的里侧竖立设置有包含从基台2的上表面向上方延伸的垂直壁部5a和实质上水平地延伸的水平壁部5b的框体5。在水平壁部5b中收纳有光照射单元6和受光器7的光学系统。在框体5的水平壁部5b的前端下表面上沿x轴方向排列而配设有光照射单元6的光照射部6a和受光器7的受光部7a。如图2所示，该光照射部6a和该受光部7a配设成在x轴方向上倾斜而对置。另外，在图2中，为了便于说明，透视受光器7的内部而示出。从光照射部6a照射的光l按照相对于定位于规定的高度的被加工物(例如预先沿着分割预定线在内部形成有改质层的晶片w)的背面的垂直轴p的入射角度成为θ1的方式进行照射，受光部7a按照接受光l照射至该晶片w并反射的反射角度θ2(＝θ1)的反射光的方式配设。如图所示，受光器7具有：照相机71，其接受在被加工物的晶片w上反射的反射光；以及扩散板72，其配设于工作台35上的被加工物(晶片w)与照相机71之间。扩散板72例如采用雾化玻璃或雾化片等。作为雾化玻璃，例如优选通过喷砂等在玻璃的表面形成微细的凹凸而使光扩散的磨砂玻璃，作为雾化片，优选在表面上实施了以该磨砂玻璃为基准的加工的树脂制的片。
24.上述工作台35通过移动机构4进行移动。移动机构4具有：x轴移动机构42，其使保持单元3的工作台35与光照射单元6和受光器7在x轴方向上相对地移动；以及y轴移动机构44，其使保持单元3的工作台35与光照射单元6和受光器7在y轴方向上相对地移动。
25.x轴移动机构42具有配设于基台2上的电动机42a以及与电动机42a连结且沿x轴方向延伸的滚珠丝杠42b。滚珠丝杠42b的螺母部(省略图示)固定于x轴方向可动板31的下表面上。并且，x轴移动机构42通过滚珠丝杠42b将电动机42a的旋转运动转换成直线运动而传递至x轴方向可动板31，使x轴方向可动板31沿着基台2上的导轨2a、2a在x轴方向上进退。
26.y轴移动机构44具有在x轴方向可动板31上沿y轴方向延伸的滚珠丝杠44b以及与滚珠丝杠44b的一个端部连结的电动机44a。滚珠丝杠44b的螺母部形成于y轴方向可动板32的下表面上(省略图示)。并且，y轴移动机构44通过滚珠丝杠44b将电动机44a的旋转运动转换成直线运动而传递至y轴方向可动板32，使y轴方向可动板32沿着x轴方向可动板31上的导轨36、36在y轴方向上进退。
27.检查装置1的包含x轴移动机构42、y轴移动机构44等的各动作部以及上述照相机71与检查装置1的控制单元10连接。另外，在该控制单元10上连接有显示单元8。通过照相机71拍摄的图像借助控制单元10发送至显示单元8而显示。
28.另外，适合本发明的光照射单元6可以采用各种方式，参照图3对作为第一实施方式采用的光照射单元6a进行说明。
29.光照射单元6a具有：白色光源61；步进电动机62；通过该步进电动机进行驱动的衍射光栅63；具有针孔h的针孔掩模64；以及反射通过了针孔掩模64的针孔h的光而变更光路的反射镜65，通过反射镜65反射的光从光照射部6a照射。白色光源61是照射大致均等地混合被称为可见光的波长(例如400nm～800nm)的光而得的光l0的光源，例如优选sld光源、ase光源、led光源、超连续谱光源、卤素光源、氙光源、水银光源、金属卤化物光源中的任意一种。从该白色光源61照射的白色光l0被调整为平行光而进行照射。
30.衍射光栅63使所照射的白色光l0衍射而按照每个波长赋予角度来进行分光。更具体而言，如图3所示，从白色光源61照射的白色光l0通过衍射光栅63而分光成短波长的蓝色
光lb、波长比蓝色光lb长的绿色光lg、波长比绿色光lg更长的红色光lr而进行照射。另外，在图3中，为了便于说明，按照将白色光l0分光成蓝色光lb、绿色光lg、红色光lr这3个光的方式示出，但在白色光l0中如上所述均等地混合有可见光线所包含的所有波长的光，实际上能够更精细地分光成多个颜色(紫色、淡蓝色、黄色、橙色等)。
31.上述步进电动机62作为使衍射光栅63转动的转动单元发挥功能，通过使步进电动机62进行动作，能够将衍射光栅63的角度在图中r1所示的方向上进行调整，通过衍射光栅63而分光的蓝色光lb、绿色光lg、红色光lr的光路在箭头r2所示的方向上变更，能够仅使特定的波长的光(在图3中为蓝色光lb)选择性地通过针孔掩模64的针孔h。即，在该第一实施方式中，步进电动机62和针孔掩模64作为从通过衍射光栅63而分光的多个波长的光(蓝色光lb、绿色光lg、红色光lr)中挑选特定的波长的光的光挑选单元发挥功能。另外，在图3中，选择性地使蓝色光lb通过针孔掩模64的针孔h而从光照射部6a进行照射，但可以根据来自上述控制单元10的指示信号，使步进电动机62进行动作，由此使衍射光栅63转动，从光照射部6a选择各种波长的光而进行照射。
32.对采用通过上述第一实施方式实现的光照射单元6a作为图1所示的检查装置1的光照射单元6的情况下的作用效果进行说明。在工作台35上吸引保持作为被加工物的晶片w，使移动机构4进行动作，移动至光照射单元6和受光器7的正下方。接着，使图3所示的光照射单元6a进行动作而从白色光源61照射白色光l0。白色光l0通过衍射光栅63衍射而进行分光，通过作为光挑选单元发挥功能的步进电动机62和针孔掩模64挑选特定的波长的光而照射至晶片w的背面上。从光照射单元6a照射的光在晶片w的背面上发生反射，通过受光器7的照相机71对该反射光进行拍摄。这里，如上所述，在晶片w与照相机71之间配设有扩散板72。在晶片w的正面上反射的光在该扩散板72中适当地扩散，由此能够通过照相机71捕捉由于形成在晶片w的内部的改质层而形成于正面的微小的凹凸。另外，使上述步进电动机62进行动作，使通过针孔掩模64挑选的光的波长变化，调整从光照射单元6a的光照射部6a照射的光的波长，由此能够选择与作为被加工物的晶片w的状态(例如晶片w的材质、由于改质层所导致的凹凸的形状以及凹凸的尺寸)对应的适当的波长的光，能够使通过照相机71拍摄的图像的对比度更清晰，更可靠地检查有无形成于晶片w的内部的改质层等。
33.本发明的光照射单元6不限于上述第一实施方式。根据图4，对能够作为光照射单元6的第二实施方式采用的光照射单元6b进行说明。
34.光照射单元6b具有与根据图3进行说明的光照射单元6a同样的白色光源61、衍射光栅63以及通过针孔h挑选多个波长的光(蓝色光lb、绿色光lg、红色光lr等)的针孔掩模64，在这些的基础上光照射单元6b还具有：第一聚光反射镜66，其使通过衍射光栅63而分光的多个波长的光反射；第二聚光反射镜67，其具有与第一聚光反射镜66相同的焦距，以图中点c所示的焦点为中心而配设于与第一聚光反射镜66点对称的位置；光路变换反射镜65，其变换定位于第二聚光反射镜67的焦点的光路；以及步进电动机62，其调整光路变换反射镜65的反射角度。另外，该光照射单元6b的衍射光栅63固定。根据作为该第二实施方式示出的光照射单元6b，通过衍射光栅63衍射而分光的多个波长的光(蓝色光lb、绿色光lg、红色光lr)通过第一聚光反射镜66的聚光面66a会聚而引导至第二聚光反射镜67，并且通过第二聚光反射镜的聚光面67a会聚的光被引导至上述针孔掩模64。该第二实施方式中的光挑选单元构成为包含第一聚光反射镜66、第二聚光反射镜67、光路变换反射镜65、步进电动机62以
及针孔掩模64。
35.使用图4所示的上述光照射单元6b作为图1所示的检查装置1的光照射单元6，使步进电动机62进行动作，在箭头r3所示的方向上调整光路变换反射镜65的角度，由此在箭头r4所示的方向上调整通过该光路变换反射镜65反射的光的角度，与上述第一实施方式同样地，能够使通过针孔掩模64挑选的光的波长变化而调整从光照射单元6b的光照射部6a照射的光的波长，能够选择与作为被加工物的晶片w的状态(例如晶片w的材质、由于改质层所导致的凹凸的形状以及凹凸的尺寸)对应的适当的波长的光而进行照射，通过扩散板72的作用，使通过照相机71拍摄的图像的对比度更清晰，能够更可靠地检查有无形成于晶片w的内部的改质层等。
36.另外，本发明的光照射单元6不限于上述第一、第二实施方式。根据图5，对能够作为光照射单元6的第三实施方式采用的光照射单元6c进行说明。
37.由图5可理解，光照射单元6c具有配设于根据图4进行说明的光照射单元6b的结构，除此以外，在光路变换反射镜65与针孔掩模64之间具有第三聚光反射镜68，按照通过第三聚光反射镜68的聚光面68a会聚的光的焦点定位于针孔掩模64的针孔h的方式进行设定，另外具有使通过了针孔掩模64的针孔h的光反射的反射镜69。另外，该反射镜69不是必需的结构，也可以使通过了针孔掩模64的针孔h的光直接从光照射部6a进行照射。
38.在作为该第三实施方式示出的光照射单元6c中，也对光路变换反射镜65配设步进电动机62，根据控制单元10的指示信号，使步进电动机62进行动作，在箭头r5所示的方向上调整光路变换反射镜65的角度，由此在箭头r6所示的方向上调整通过该光路变换反射镜65反射的光的角度。该第三实施方式中的光挑选单元除了上述的第一聚光反射镜66、第二聚光反射镜67、光路变换反射镜65、步进电动机62以及针孔掩模64以外，还包含第三聚光反射镜68。
39.在上述光照射单元6c中，通过第三聚光反射镜68使要引导至针孔掩模64的针孔h的光(蓝色光lb、绿色光lg、红色光lr等)会聚，因此与构成上述的第一、第二实施方式的光照射单元6a、光照射单元6b相比，能够进一步限定而挑选通过针孔掩模64的针孔h的光的波长，能够使通过照相机71拍摄的图像的对比度更清晰，更可靠地检查有无形成于晶片w的内部的改质层等。