JP2017069579A - エッジ検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カーフの領域とレーザグルーブの領域との境界部を明瞭に認識できるエッジ検出装置を提供する。
【解決手段】分割予定ラインに沿ってレーザ光を照射することで形成されたレーザグルーブと、レーザグルーブに沿って研削ブレードで研削することで形成されたレーザグルーブより深いカーフとを有する半導体ウエハに対し、上方から分割予定ラインと、レーザグルーブと、カーフとを撮像する撮像手段と、半導体ウエハと撮像手段とを結ぶ観察光軸に対し斜め方向から半導体ウエハに光を照射する斜め照明装置と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、エッジ検出装置に関して、カーフチェックをするためのエッジ検出装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体装置の処理能力を上げるため、半導体基板の表面に層間絶縁膜として低誘電率（Ｌｏｗ−ｋ）材料を用いた低誘電率絶縁膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を形成した構造の半導体ウエハが知られている。しかしながら、低誘電率絶縁膜は機械強度が低いため、半導体ウエハを研削ブレードでダイシングすると低誘電率絶縁膜が剥離する問題がある。

この問題を解決するため、研削ブレードを用いずに分割予定ラインにレーザ光を照射して低誘電率絶縁膜を除去し、その後、レーザ光で形成されたレーザグルーブに研削ブレードを位置させ、半導体ウエハを切削し分割する方法が採用されている。

レーザ光と研削ブレードとにより半導体ウエハを分割する方法においても、研削ブレードにより切削された溝（カーフ）と分割予定ラインとの位置ずれ等の状況を確認するためカーフチェックが必要となる。レーザグルーブ内のカーフをチェックするための提案がなされている。

特許文献１は、研削ブレードにより形成されるカーフ部分が白く周囲のレーザグルービング部分が黒くなるように光量設定して、研削ブレードによるダイシング後の分割予定ラインを撮像手段で撮像し、撮像された画像に対するエッジ認識処理によりレーザグルービング領域のエッジ位置とカーフ領域のエッジ位置とを抽出し、エッジ位置が抽出された所定範囲の前記レーザグルービング領域内の各画素の画像データの輝度分布に関するヒストグラムを作成し、作成されたヒストグラムにおける輝度分布に基づき所定範囲のレーザグルービング領域から最も明るい第１ピーク領域を抽出し、抽出された前記第１ピーク領域中でカーフ領域のエッジ位置に連続している部分をチッピング領域として認識するチッピング検出装置を記述する。

特許文献２は、研削ブレードにより形成されるカーフ部分が白く周囲のレーザグルービング部分が黒くなるように光量設定して、研削ブレードによるダイシング後の分割予定ラインを撮像手段で撮像し、撮像された画像に対するエッジ認識処理によりグルービングエッジライン又はカーフエッジラインとしての候補ラインを抽出し、抽出された各候補ラインの性質を元画像の情報に基づき判定し、判定結果によって複数の候補ラインをグルービングエッジライン、カーフエッジライン、カーフエッジラインおよびグルービングエッジラインの組をなす組合せ候補ラインに場合分けし、場合分けされた組合せ候補ライン中からレーザグルービング部分とカーフ部分との物理的な特性の違いを判定要素として元画像の情報に基づき尤もらしい一つの組合せ候補ラインを決定し、候補ライン中からカーフエッジラインを特定するエッジ検出装置を記述する。

特開２００９−０２１３７５号公報 特開２０１０−０１０４４５号公報

特許文献１、２に記述される技術では、研削ブレードにより形成されるカーフの領域が白く周囲のレーザグルービングの領域が黒くなるように光量を設定している。

しかしながら、研削ブレードの使用状況に応じて、半導体ウエハに形成されるカーフの底面の状態は異なる。そのため、光量を調整しても、カーフの領域が均一な白色とならず、カーフの領域とレーザグルービングの領域との境界部のコントラストが不明瞭となる場合がある。不明瞭な画像データにより画像処理を行っても適切な検出結果を得ることができない。

また、レーザグルービングの領域を有する半導体ウエハを研削ブレードで研削する場合、半導体ウエアを途中まで研削するハーフカットと、半導体ウエアを全て研削するフルカットとがある。

ハーフカットの場合、半導体ウエハ内にカーフの底面が形成される。ハーフカットされた半導体ウエハに対して、特許文献１、２に記述される技術を適用すれば、光量を調整することにより研削ブレードにより形成されるカーフの領域を白く、周囲のレーザグルービングの領域を黒くすることが可能である。

一方、フルカットの場合、半導体ウエハ内にカーフの底面が形成されない。そのため、光量を調整しても、カーフの底面からの反射光がないためカーフの領域が黒くなる。周囲のレーザグルービングの領域も黒である。そのため、特許文献１、２に記述される技術を適用しても、カーフの領域とレーザグルービングの領域との境界部を認識できない。そのため、得られた画像データに基づいて画像処理を行っても適切な検出結果を得ることができない。

本発明は、かかる課題を解決するため、カーフの領域とレーザグルーブの領域との境界部を明瞭に認識できるエッジ検出装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によるエッジ検出装置は、分割予定ラインに沿ってレーザ光を照射することで形成されたレーザグルーブと、前記レーザグルーブに沿って研削ブレードで研削することで形成された前記レーザグルーブより深いカーフとを有する半導体ウエハに対し、上方から前記分割予定ラインと、前記レーザグルーブと、前記カーフとを撮像する撮像手段と、前記半導体ウエハと前記撮像手段とを結ぶ観察光軸に対し斜め方向から前記半導体ウエハに光を照射する斜め照明装置と、を備える。

好ましくは、前記分割予定ラインと前記撮像手段との間に配置され、被写界深度が前記カーフの深さより浅い対物レンズを備える。

好ましくは、前記対物レンズは、前記対物レンズの中心軸が前記カーフの幅方向の中心に位置するよう、配置される。

好ましくは、前記斜め照明装置は、平面視において、前記分割予定ラインに対する垂直方向からの光量より、前記分割予定ラインに対する斜め方向からの光量が大きい。

好ましくは、前記斜め照明装置が、前記観察光軸を囲むリング状に配列された照明装置で構成される。

好ましくは、前記対物レンズは２〜１０μｍの被写界深度を有する。

なお、カーフ、グルーブ、および分割予定ラインの明暗の認識は、ＣＣＤによる画像認識手段、又は画像処理手段を利用して検出することができる。

本発明のエッジ検出装置は、カーフの領域とレーザグルーブの領域との境界を明瞭に認識できる。

半導体ウエハの斜視図。 半導体ウエハの部分断面図。 レーザグルーブの形成された半導体ウエハの部分断面図。 ハーフカットされた半導体ウエハの部分断面図。 フルカットされた半導体ウエハの部分断面図。 フルカットされた別の半導体ウエハの部分断面図。 エッジ検出装置の概略構成図。 対物レンズの被写界深度と、ハーフカットされた半導体ウエハのレーザグルーブとカーフの深さとの関係を示す概略図。 撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。 対物レンズの被写界深度と、ハーフカットされた半導体ウエハのレーザグルーブとカーフの深さとの関係を示す概略図。 撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。 撮像手段によりフルカットされた半導体ウエハの撮像領域を撮像した結果を示す説明図。 第２照明装置とフルカットされた半導体ウエハとの位置関係を示す概略構成図。 撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。 第２照明装置とハーフカットされた半導体ウエハとの位置関係を示す概略構成図。 撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。 第２照明装置とハーフカットされた半導体ウエハとの位置関係を示す概略構成図。 撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。 第２照明装置とハーフカットされた半導体ウエハとの位置関係を示す概略構成図。 エッジ検出装置が取り付けられたダイシング装置の概略構成図。 画像処理のシーケンスを示すフロー。 第１の画像処理のシーケンスを示すフロー。 第２の画像処理のシーケンスを示すフロー。 第３の画像処理のシーケンスを示すフロー。 第４の画像処理のシーケンスを示すフロー。 第５の画像処理のシーケンスを示すフロー。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。

なお、レーザ加工によりレーザグルーブの形成されたウエハでのダイシングおよび、それに加えてストリート上に低反射率な材質で覆われているため、同軸落斜照明では分断予定ラインが黒く視認されるワークが対象とされる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。

本実施形態のエッジ検出装置の基本的な概念について、図面を参照して説明する。図１は半導体ウエハ１０の外観を示す斜視図である。図１に示す半導体ウエハ１０は、Ｓｉからなる基板１２と、基板１２に２次元状に形成された素子領域１４と、素子領域１４を切断しチップに分離するため形成された分割予定ライン１６とにより構成される。半導体ウエハ１０の裏面にはダイシングテープ１８が貼り付けられている。

図２は、半導体ウエハ１０の部分拡大図である。図２に示すように、基板１２の表面には低誘電率絶縁膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）２０が形成されている。素子領域１４には、半導体素子、および低誘電率絶縁膜２０を層間絶縁膜として金属配線が形成されている。図２に示す半導体ウエハ１０に対して、分割予定ライン１６に沿ってレーザ光が照射される。

図３に示すように、レーザ光の熱により低誘電率絶縁膜２０は溶解、気化され、分割予定ライン１６の領域の低誘電率絶縁膜２０が除去される。レーザ光を照射したことにより、基板１２の分割予定ライン１６の表面にレーザグルーブ２２が形成される。レーザ光の熱によりレーザグルーブ２２の表面が溶解されているので、レーザグルーブ２２の表面は、分割予定ライン１６の表面に比較して粗面状態となる。レーザグルーブ２２の深さは、基板１２の表面から５〜１５μｍ程度である。レーザ光の半導体ウエハ１０への照射は、レーザ加工機等により行われる。

図４に示すように、分割予定ライン１６に沿って研削ブレードＳＰ１により、レーザグルーブ２２の形成された半導体ウエハ１０がハーフカット（ステップカット）される。研削ブレードＳＰ１はレーザグルーブ２２の領域に位置合わせされ、レーザグルーブ２２の深さより深く、基板１２の表面から所定深さまで、研削ブレードＳＰ１は基板１２を研削する。基板１２にカーフ２４が形成される。カーフ２４の深さは、一般的には４０〜５０μｍあるいは、基板１２の厚みの１／２〜１／３程度である。

図５に示すように、分割予定ライン１６のカーフ２４に沿って、研削ブレードＳＰ１より厚さの薄い研削ブレードＳＰ２により、カーフ２４の形成された半導体ウエハ１０がフルカットされる。研削ブレードＳＰ２はカーフ２４の領域に位置合わせされ、裏面のダイシングテープ１８に達するまで、研削ブレードＳＰ２は基板１２を研削する。基板１２に、さらにカーフ２９が形成される。

図５の態様で、ハーフカットされた半導体ウエハ１０がフルカットされるが、ハーフカットせずに半導体ウエハ１０をフルカットする場合がある。

図６に示すように、分割予定ライン１６沿って、研削ブレードＳＰ２により、レーザグルーブ２２の形成された半導体ウエハ１０がフルカットされる。研削ブレードＳＰ２は分割予定ライン１６のほぼ中央に位置合わせされる。裏面のダイシングテープ１８に達するまで、研削ブレードＳＰ２は基板１２を研削し、これにより基板１２にカーフ２９が形成される。

次に、本実施の形態のエッジ検出装置を、図７を参照して説明する。エッジ検出装置１は、撮像領域である半導体ウエハ１０の分割予定ライン１６に対向配置された対物レンズ３０と、対物レンズ３０を介して撮像領域を撮像する撮像手段であるＣＣＤ４０と、撮像領域を照明する第１照明装置５０と、第２照明装置５８とを備えている。

撮像領域である分割予定ライン１６に対して、対物レンズ３０とＣＣＤ４０とを結ぶ二点差線で示す観察光軸はほぼ垂直となる。つまり、分割予定ライン１６が直上から観察される。

第１照明装置５０から照射された光は、照明用レンズ５２を通過し、ミラー５４で反射される。さらに光は、観察光軸に対して約４５°傾けて配置されたハーフミラー５６で対物レンズ３０に向けて反射される。つまり、対物レンズ３０とＣＣＤ４０とを結ぶ観察光軸に対し同軸方向から対物レンズ３０に、第１照明装置５０からの光が照射される。第１照明装置５０からの光は撮像領域に垂直方向から照射される。

対物レンズ３０を介して撮像領域に光が照射され、撮像領域で反射された光は、再び対物レンズ３０を通過した後、ハーフミラー５６を通過し、ＣＣＤ４０で撮像される。ＣＣＤ４０で撮像された画像はモニタ６０に出力される。作業者はモニタ６０に出力された画像から、撮像された分割予定ライン１６の状態を観察することができる。

本実施の形態のエッジ検出装置１は、カーフ２４の深さより浅い被写界深度ＤＯＦ２の対物レンズ３０を備えている。後述するようにカーフ２４の領域とレーザグルーブ２２の領域との境界を観察することができる。

第２照明装置５８は、対物レンズ３０とＣＣＤ４０とを結ぶ観察光軸に対し斜め方向から半導体ウエハ１０に光を照射する。第２照明装置５８として、例えば、リング照明、複数の光源をリング状に配列した照明等を使用することができる。後述するようにカーフ２４，２９の領域とレーザグルーブ２２の領域との境界を観察することができる。

撮像領域に第２照明装置５８から照射された光は、撮像領域で反射され対物レンズ３０を通過した後、ＣＣＤ４０で撮像される。ＣＣＤ４０で撮像された画像はモニタ６０に出力される。作業者はモニタ６０に出力された画像から、撮像された分割予定ライン１６の状態を観察することができる。

エッジ検出装置１は、さらに制御部８０を備え、制御部８０は、画像処理部８２と光量制御部８４とを備えている。画像処理部８２は撮像された画像データからカーフエッジの検出の処理を行う。光量制御部８４は、第１照明装置５０から照射される光の強さ（光量）と、第２照明装置５８から照射される光の強さ（光量）とを制御する。半導体ウエハ１０の撮像領域の状態に応じて、第１照明装置５０と第２照明装置５８とを使い分ける。

本実施の形態のエッジ検出装置１は、さらにハーフミラー５６と対物レンズ３０との間に絞り３２が設置されている。絞り３２を変更することにより被写界深度を変化させることができる。絞り３２を開放することで被写界深度を浅くすることができる。

次に、図４に示すハーフカットされた半導体ウエハ１０のカーフエッジの検出について説明する。分割予定ライン１６に沿ってレーザ光を照射することで形成されたレーザグルーブ２２と、レーザグルーブ２２に沿って研削ブレードＳＰ１で研削することで形成されたレーザグルーブ２２より深いカーフ２４とを有する半導体ウエハ１０に対し、カーフエッジの検出が行われる。

本発明者は、レーザグルーブ２２に形成されたカーフ２４のエッジの検出について、照明装置からの光を、撮像領域に垂直方向から照射してエッジ検出を行う方法を鋭意検討した。その結果、カーフ２４の底面の状態により、光量を調整しても、カーフ２４の領域が均質な白色とならず、カーフ２４の領域とレーザグルーブ２２の領域との境界部のコントラストが不明瞭となる場合があることを見出した。

カーフチェックに使用され、撮像領域に配置される一般的な対物レンズについて説明する。図８は、対物レンズ１３０の被写界深度と、レーザグルーブ２２とカーフ２４との深さの関係を示す。レーザグルーブ２２とカーフ２４とを明瞭に観察するため、対物レンズ１３０は深い被写界深度ＤＯＦ１を有している。つまり、対物レンズ１３０の被写界深度ＤＯＦ１は、レーザグルーブ２２とカーフ２４の底面とが含まれる範囲に設定されている。照明装置１５０から照射された光は、照明用レンズ１５２を通過し、ミラー１５４で反射される。さらに光は、観察光軸に対して約４５°傾けて配置されたハーフミラー１５６で対物レンズ１３０に向けて反射される。

対物レンズ１３０を介して照明装置１５０から光を撮像領域に照射し、その反射光を撮像装置で観察する。レーザグルーブ２２の領域はその表面が粗面である。そのため照射された光は乱反射するので、レーザグルーブ２２の領域は黒く観察される。他方、カーフ２４の領域の表面（底面）は平滑面２６である。そのため照射された光は均一に反射するので、カーフ２４の領域は白く観察される。

しかしながら、研削ブレードの研削により形成されるカーフ２４の領域において、研削ブレードの使用状況により、カーフ２４の底面に平滑でない面、いわゆるソーマーク２８が形成される場合がある。ソーマーク２８は、カーフ２４の底面に、カーフ２４の長手方向に沿って形成される切削痕であり、横長の突起又は溝である。ソーマーク２８では照射された光は乱反射する。

上述の対物レンズ１３０を使用し、照明装置１５０から光を撮像領域に照射し、分割予定ライン１６の一部を撮像手段により撮像すると図９に示す結果が得られる。カーフ２４のエッジに焦点を合わせた場合でも、対物レンズ１３０は深い被写界深度ＤＯＦ１を有しているので、カーフ２４の底面のソーマーク２８も被写界深度ＤＯＦ１の範囲内となる。その結果、図９に示すように、レーザグルーブ２２と、平滑面２６とソーマーク２８とを含むカーフ２４が明確に観察されてしまう。

図９ではレーザグルーブ２２とソーマーク２８とを説明するため、異なる色で示している。しかしながら、レーザグルーブ２２の領域とカーフ２４内のソーマーク２８とが同系色の黒くとなるため、レーザグルーブ２２とカーフ２４との境界の画像処理で特定は難しくなる。

そこで、発明者はカーフ２４の深さより浅い被写界深度ＤＯＦ２を持つ対物レンズ３０を用いることで、上述の問題を解決できることを見出した。図１０は対物レンズ３０の被写界深度と、レーザグルーブ２２とカーフ２４との深さの関係を示す。対物レンズ３０の被写界深度ＤＯＦ２は、レーザグルーブ２２が含まれる範囲であって、カーフ２４の底面が含まれない範囲となるよう設定されている。

上述の対物レンズ３０を使用し、第１照明装置５０から光を撮像領域に照射し、分割予定ライン１６の一部を撮像手段により撮像すると図１１に示す結果が得られる。カーフ２４内のソーマーク２８と平滑面２６とは、対物レンズ３０の被写界深度ＤＯＦ２の範囲外にある。そのため、カーフ２４の底面ではフォーカスズレが生じている。つまり、カーフ２４の底面を明瞭に撮像していない。そのため、黒く見えるソーマーク２８の領域と、白く見える平滑面２６の領域とが平均化され、視認される。その結果、カーフ２４の領域全体が均質な明るいグレーで視認性される。黒いレーザグルーブ２２の領域は暗く、グレーのカーフ２４の領域は明るく視認されるので、レーザグルーブ２２の領域とカーフ２４の領域との境界を明瞭に視認することができる。さらに、第１照明装置５０の光量を増大することで、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４の領域自体の輝度値が白色側にシフトする。したがって、レーザグルーブ２２とカーフ２４との境界をより明瞭にすることができる。

なお、光量制御部８４により第１照明装置５０から照射される光の強さを制御することで、レーザグルーブ２２の領域を黒く、カーフ２４の領域を明るいグレーとすることができる。

対物レンズ３０は、半導体ウエハ１０への切り込み量の１／１０程度、つまりカーフ２４の深さの１／１０程度の被写界深度ＤＯＦ２を有することが望ましい。一般的に、カーフ２４の深さの１／１０程度は、２〜１５μｍ程度となる。被写界深度ＤＯＦ２を上述の範囲にする理由は、被写界深度ＤＯＦ２が浅すぎると、ワークをマウントするテーブル表面には数ミクロンの凹凸が微視的には存在している。これらの凹凸を面補正実施するが、補正能力（一般的には２μｍ程度）を下回るＤＯＦ２の場合、補正能力のバラツキによりフォーカスボケが生じ、補正自体の効果が得られなくなり、被写界深度ＤＯＦ２を深くすると所定のコントラストが得難くなるためである。

次に、図６に示すフルカットされた半導体ウエハ１０のカーフエッジの検出について説明する。分割予定ライン１６に沿って形成されたレーザグルーブ２２と、レーザグルーブ２２に沿ってフルカットの研削により形成されたカーフ２９とを有する半導体ウエハ１０に対し、カーフエッジの検出が行われる。

本発明者は、レーザグルーブ２２の領域内のフルカットされたカーフ２９のエッジの検出について鋭意検討した。例えば、図８に示すように、照明装置１５０から撮像領域に対し垂直方向から光を照射した場合、光量を調整しても、フルカットのカーフ２９の底面からの反射光がないためカーフ２９の領域が黒くなる。その結果、カーフ２９の領域とレーザグルーブ２２の領域との境界部のコントラストが不明瞭となる場合があることを見出した。

図１２は、撮像領域に対し垂直方向、つまり観察光軸と平行に光を照射して、レーザグルーブ２２とフルカットされてカーフ２９とを撮像手段により撮像した結果を示している。レーザグルーブ２２の領域はその表面が粗面である。そのため照射された光は乱反射するので、レーザグルーブ２２の領域は黒く観察される。カーフ２９の底面はダイシングテープ１８であるため光が反射せず、カーフ２９の領域は黒く観察される。

図１２ではレーザグルーブ２２とカーフ２９とを説明するため、異なる色で示している。しかしながら、レーザグルーブ２２の領域とカーフ２９の領域とは同系色の黒くとなるため、レーザグルーブ２２とカーフ２９との境界の画像処理で特定は難しくなる。

そこで、発明者は、観察光軸に対し斜め方向から光を撮像領域に照射することで、レーザグルーブ２２とフルカットされたカーフ２９との境界を明瞭に認識できることを見出した。図１３は、第２照明装置５８とフルカットされた半導体ウエハ１０との位置関係を示している。図１３（Ａ）は、分割予定ライン１６の長手方向から見た断面図であり、図１３（Ｂ）は平面図である。

観察光軸に対し斜め方向から半導体ウエハ１０の観察領域（分割予定ライン１６、レーザグルーブ２２、カーフ２９の領域）に第２照明装置５８から光が照射される。分割予定ライン１６の表面は実質的に鏡面である。したがって、分割予定ライン１６の領域は、斜
め方向から照射される光を実質的に全て反射し、反射光は観察光軸に対して斜め方向に進む。レーザグルーブ２２はその表面が粗面である。したがって、レーザグルーブ２２の領域は斜め方向から照射された光を乱反射し、一部の光が観察光軸と平行に進む。カーフ２９の領域は溝が形成されている。したがって、カーフ２９の領域に斜め方向から照射される実質的に全ての光は、カーフ２９の内部で反射を繰り返し、光はカーフ２９の外部に反射されない。

上述の第２照明装置５８を使用し、撮像領域に照射し、撮像領域を撮像手段により撮像すると図１４に示す結果が得られる。分割予定ライン１６の表面からの実施的に全ての反射光が観察光軸と平行に進まないので、分割予定ライン１６の領域は黒く（暗く）視認される。レーザグルーブ２２の領域の表面からの反射光は乱反射され、一部の光が観察光軸と平行に進むので、レーザグルーブ２２の領域は全体的に白く（明るく）視認される。カーフ２９の領域からの実施的に全ての反射光は撮像手段に到達しないので、カーフ２９の領域は黒く（暗く）視認される。したがって、レーザグルーブ２２とカーフ２９との境界を明瞭にすることができる。

なお、第２照明装置５８からの光を制御することで、レーザグルーブ２２の領域を白く（明るく）、カーフ２９の領域を黒く（暗く）なるようにすることができる。

フルカットされたカーフ２９のエッジ検出について説明したが、エッジ検出装置１をハーフカットされたカーフ２４のエッジ検出についても使用できる。ハーフカットされたカーフ２４のエッジ検出について説明する。

図１５は、第２照明装置５８とハーフカットされた半導体ウエハ１０との位置関係を示している。図１５（Ａ）は、分割予定ライン１６の長手方向から見た断面図であり、図１５（Ｂ）は平面図である。

観察光軸に対し斜め方向から半導体ウエハ１０の観察領域（分割予定ライン１６、レーザグルーブ２２、カーフ２４の領域）に第２照明装置５８から光が照射される。図１３で説明した同様に、分割予定ライン１６は斜め方向から照射される光を実質的に全て反射し、レーザグルーブ２２の領域は斜め方向から照射された光を乱反射する。カーフ２４の領域は溝が形成されている。したがって、カーフ２４の領域に斜め方向から照射される実質的に全ての光は、カーフ２４の内部で反射を繰り返し、光はカーフ２４の外部に反射されない。

上述の第２照明装置５８を使用し、撮像領域に照射し、撮像領域を撮像手段により撮像すると図１６に示す結果が得られる。図１４で説明した同様に、分割予定ライン１６の領域は黒く（暗く）視認される。レーザグルーブ２２の領域は全体的に白く（明るく）視認される。カーフ２４の領域からの実施的に全ての反射光は撮像手段に到達しないので、カーフ２４の領域は黒く（暗く）視認される。したがって、レーザグルーブ２２とカーフ２４との境界を明瞭にすることができる。

次に、ハーフカットされたカーフ２４のエッジ検出について、別の態様を説明する。図１７は、第２照明装置５８とハーフカットされた半導体ウエハ１０との位置関係を示している。図１７（Ａ）は、分割予定ライン１６の長手方向から見た断面図であり、図１７（Ｂ）は平面図である。図４で説明したように、研削ブレードＳＰ１によりハーフカットされカーフ２４が基板１２に形成される。研削ブレードの使用状況により、カーフ２４の底面に平滑面２６に加えて、いわゆるソーマーク２８が形成される場合がある。ソーマーク２８は、カーフ２４の底面に、カーフ２４の長手方向に沿って形成される切削痕であり、横長の突起又は溝である。

観察光軸に対し斜め方向から半導体ウエハ１０の観察領域（分割予定ライン１６、レーザグルーブ２２、カーフ２４の領域）に第２照明装置５８から光が照射される。図１３で説明した同様に、分割予定ライン１６は斜め方向から照射される光を実質的に全て反射し、レーザグルーブ２２の領域は斜め方向から照射された光を乱反射する。

カーフ２４の領域に斜め方向から光が照射される。カーフ２４の底面にソーマーク２８形成されている場合、平面視で分割予定ライン１６に対し垂直で、カーフ２４に観察光軸に対し斜めから照射され光は、ソーマーク２８に対し垂直に照射される。ソーマーク２８に照射された光は観察光軸と平行方向に光を反射する場合がある。

上述の第２照明装置５８を使用し、撮像領域に照射し、撮像領域を撮像手段により撮像すると図１８に示す結果が得られる。図１６で説明した同様に、分割予定ライン１６の領域は黒く（暗く）視認される。レーザグルーブ２２の領域は全体的に白く（明るく）視認される。図１６とは異なり、ソーマーク２８からの反射光のため、カーフ２４の領域の一部が白く（明るく）帯状に視認される。

ソーマーク２８に起因した白い帯状の光と、レーザグルーブ２２の領域の白い光との識別が困難となり、白い帯状の光はレーザグルーブ２２とカーフ２４との境界の検出を阻害する要因となる。モニタ６０で目視での分離も困難であるため、作業者による操作時に加工位置ズレなどの原因となる。

そこで、図１９に示すように、平面視において、分割予定ライン１６に対する垂直方向からの光量より、分割予定ライン１６に対する斜め方向からの光量を大きくした。図１９では垂直方向からの光量を０としたが、斜め方向からの光量が、垂直方向からの光量より大きければ良い。

平面視において斜め方向の光はソーマーク２８に照射され、ソーマーク２８により反射される。しかしながら、斜め方向の光は観察光軸と平行でない方向に反射され、その反射光は撮像手段に到達しない。その結果、カーフ２４の内部に形成されたソーマーク２８からの反射光を抑制することができる。

斜め方向からの光とは、撮像領域の中心を原点とするＸ軸とＹ軸に４５°の角度で引かれた仮想線に対する角度αが、１５°以内の光を意味する。角度αが０°である斜め方向の光が最も好ましい。

垂直方向からの光量を小さくしても、レーザグルーブ２２の領域の表面からの反射光（乱反射）は白く（明るく）視認され、かつ、カーフ２４の領域は黒く（暗く）視認性されるので、カーフ２４とレーザグルーブ２２とのコントラストを確保できる。結果として、図１６と同様の画像を得ることができる。

本実施の形態において、照明用レンズ５２は一般的には１５〜３０μｍ程度の被写界深度を有するのが好ましい。図７に示すように、被写界深度の深い照明用レンズ５２を使用し、第１照明装置５０の取付位置を調整することにより、第１照明装置５０の広い範囲から光を取り込むようにした。その結果、被写界深度の浅い対物レンズ３０と被写界深度の深い照明用レンズ５２とにより、カーフ２４内部への照明範囲と照明角度とが広げられる。それにより、カーフ２４内部のソーマーク２８で拡散反射した光を多く確保でき、カーフ２４のエッジ部の光量不足による陰影を抑制することができる。

本実施の形態の対物レンズ３０は、ＣＣＤ４０と対向する表面側では、曲率半径を大き
くしている。曲率半径を大きくすることで内部反射を極力抑えることができる。

次に、エッジ検出装置１が組み込まれるダイシング装置について説明する。

図２０は、エッジ検出装置１が組み込まれるダイシング装置の外観構成を示す斜視図である。同図に示すように、本実施の形態のダイシング装置１１０は、レーザグルーブ２２の形成された半導体ウエハ１０を供給・回収する供給・回収部１１２と、半導体ウエハ１０を加工する加工部１１４と、加工後の半導体ウエハ１０を洗浄する洗浄部１１６と、半導体ウエハ１０を搬送する搬送部１１８と、各種操作を行う操作パネル１２０と、エッジ検出装置１と、全体の動作を制御する制御部（図示せず）とで構成される。

半導体ウエハ１０を供給・回収する供給・回収部１１２は、ロードポート１２２を備えており、このロードポート１２２に半導体ウエハ１０が多数枚格納されたカセット（図示せず）がセットされる。なお、加工対象の半導体ウエハ１０は、所定のフレームＦにダイシングテープ１８を介してマウントされた状態でカセットに格納される。

半導体ウエハ１０を加工する加工部１１４は、半導体ウエハ１０を吸着保持するワークテーブル１２４と、そのワークテーブル１２４に保持された半導体ウエハ１０を切削する一対の研削ブレードＳＰ１、ＳＰ２と、研削ブレードＳＰ１、ＳＰ２が取り付けられるスピンドル１２８Ａ、１２８Ｂと、ワークテーブル１２４に保持された半導体ウエハ１０の表面のカーフエッジを検出するエッジ検出装置１とで構成される。

ワークテーブル１２４は、水平に設置されたＸ軸テーブル（不図示）およびθ軸テーブル（不図示）の上に設けられており、θ軸テーブルに駆動されて、中心軸（θ軸、図示せず）回りに回転する。Ｘ軸テーブルがＸ軸ガイド（不図示）の上をスライドすることにより、ワークテーブル１２４は図中Ｘ方向に水平移動される。

研削ブレードＳＰ１、ＳＰ２は、薄い円盤状に形成されたダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、樹脂で結合したレジンブレード等で構成される。研削ブレードＳＰ１が半導体ウエハ１０に対してハーフカットし、研削ブレードＳＰ１が半導体ウエハ１０をフルカットする。研削ブレードＳＰ１、ＳＰ２は、その切削方向が、ワークテーブル１２４の移動方向（図中Ｘ方向）と平行になるようにスピンドル１２８Ａ、１２８Ｂの先端に取り付けられている。スピンドル１２８Ａ、１２８Ｂに駆動されて回転する。研削ブレードＳＰ１、ＳＰ２の近傍には、図示しない切削ノズルが設けられ、ノズルからは切削水が加工ポイントに供給される。

スピンドル１２８Ａ、１２８Ｂは、回転軸がワークテーブル１２４の移動方向と直交するようにワークテーブル１２４の上方に互いに対向配置され、３０，０００ｒｐｍ〜８０，０００ｒｐｍの高速で回転される。

スピンドル１２８Ａ、１２８Ｂは、それぞれ垂直に設置されたブレード用Ｚ軸テーブル（不図示）に取り付けられる。ブレード用Ｚ軸テーブルが、ブレード用Ｚ軸ガイド（不図示）の上をＺ方向（Ｘ−Ｙ平面に直交する方向）にスライドし、これにより、研削ブレードＳＰ１、ＳＰ２が、Ｚ方向に垂直移動し、ワークテーブル１２４に対して垂直に進退移動する。

洗浄部１１６は、スピン洗浄装置１１６Ａを備えており、このスピン洗浄装置１１６Ａによって、加工後の半導体ウエハ１０をスピン洗浄する。

搬送部１１８は、ハンドリングロボット１１８Ａを備えており、このハンドリングロボット１１８Ａによって、各部の間の半導体ウエハ１０の搬送を行う。すなわち、このハンドリングロボット１１８Ａによって、供給・回収部１１２のカセットから半導体ウエハ１０を取り出して、加工部１１４に搬送するとともに、加工部１１４で加工済みの半導体ウエハ１０を加工部１１４から回収して、洗浄部１１６に搬送する。また、洗浄部１１６で洗浄後の半導体ウエハ１０を洗浄部１１６から回収し、供給・回収部１１２に搬送して、供給・回収部１１２のカセットに格納する。

エッジ検出装置１は、レーザグルーブ２２の領域に、研削ブレードＳＰ１により形成されたカーフ２４、又は研削ブレードＳＰ２により形成されたカーフ２９の位置を検出する。この情報データから加工予定位置と実際のカーフ２４の位置とのズレを求め、位置ずれを補正しながら研削ブレードＳＰ１により半導体ウエハ１０のハーフカットを行う。また、この情報データから加工予定位置と実際のカーフ２９の位置とのズレを求め、位置ずれを補正しながら研削ブレードＳＰ２により半導体ウエハ１０のフルカットを行う。

エッジ検出装置１と半導体ウエハ１０の撮像領域とが位置合わせされる。エッジ検出装置１は、半導体ウエハ１０のカーフ２４，２９とレーザグルーブ２２と分割予定ライン１６と含む撮像領域に位置付けられる。特に、対物レンズ３０の中心軸がカーフ２４，２９の幅方向の中心に位置するよう、対物レンズ３０は配置されるのが好ましい。その理由は、半導体ウエハ１０の内部のカーフ２４，２９と類似している情報を極力排除するためである。

次に、カーフ２４，２９の検出と、レーザグルーブ２２の検出とについて説明する。なお、本実施形態では画像処理手段が適用されている。

＜カーフの検出＞
（カーフが白く視認性される場合）
カーフ２４の検出は、二値化処理あるいはエッジ検出により行われる。カーフ２４の色が明るいグレー（白）で視認される場合は、データ設定により白い対象物の検出アルゴリズムとして処理される。また、カーフ２４の幅を研削ブレードＳＰ１の幅を参考に推定できるので、カーフ２４の領域をおおよそ特定することが可能である。特定したカーフ２４の領域の輝度の分布傾向（例えば平均値）が白となり、この特性を利用した検出対象の色の自動判定も可能となる。

（二値化処理）
白い対象物検出を二値化処理で行う場合は、データ設定あるいは公知の自動しきい値設定アルゴリズム（例：大津の自動しきい値決定方法など）を使用し、白い対象物を抽出し、抽出結果の輪郭をカーフ２４とすることができる。

（エッジ検出）
エッジ検出を行う場合は、検査ウィンドウ内の最も白い領域中心を基準に、カーフ２４領域の外側に向かい白から黒に変化する変化点を検出する。カーフ２４のエッジ（レーザグルーブ２２との境界）は、変化点であるエッジ強度をさらに微分した二次微分のゼロクロスを採用することで、サブピクセル座標で計算される。

さらに、エッジ検出処理の前処理として二値化処理で概略の輪郭位置を計算し、この輪郭位置近傍でエッジ検出を行うことで処理速度の改善も可能となる。

（カーフが黒く視認性される場合）
カーフ２４，２９の検出は、二値化処理あるいはエッジ検出により行う。

カーフ２４，２９の色が黒く見える視認性の場合は、データ設定により黒い対象物の検出アルゴリズムとして処理される。カーフ２４，２９の大きさがブレードデータを参考に推定できるので、カーフ２４，２９と思われる領域をおおまかに特定できる。この特定した領域の輝度の分布傾向（例えば平均値）が黒となり、この特性を利用した検出対象の色の自動判定も可能である。

（二値化処理）
黒い対象物検出を二値化処理で行う場合は、データ設定あるいは公知の自動しきい値設定アルゴリズム（例：大津の自動しきい値決定方法など）を使用し、黒い対象物を抽出し、抽出結果の輪郭をカーフ２４，２９とする。

（エッジ検出）
エッジ検出を行う場合は、検出ウィンドウ内の最も黒い領域中心を基準に、カーフの外側に向かい黒から白に変化する変化点を検出する。カーフ２４，２９のエッジは変化点のエッジ強度をさらに微分した二次微分のゼロクロスを採用することにより、サブピクセル座標で計算される。さらに、エッジ検出処理の前処理として二値化処理で概略の輪郭位置を計算し、この輪郭位置近傍でエッジ検出を行うことで処理速度の改善も可能となる。

＜レーザグルーブの検出＞
（レーザグルーブが黒く視認される場合）
レーザグルーブ２２の検出は、二値化処理あるいはエッジ検出により行われる。レーザグルーブ２２の色が黒く視認される場合は、データ設定により黒い対象物の検出アルゴリズムとして処理される。また、レーザグルーブ２２の幅をデータ設定から、カーフ２４領域の幅を研削ブレードＳＰ１の幅を参考に推定できるので、レーザグルーブ２２の幅からカーフ２４の幅を除いた領域の輝度の分布傾向（例えば平均値）が黒となり、この特性
を利用した自動判定も可能となる。

（二値化処理）
黒い対象物検出を二値化処理で行う場合は、データ設定あるいは既存の自動しきい値設定アルゴリズム（例：大津の自動しきい値決定方法など）を使用し、黒い対象物を画像からしきい値処理で抽出する。抽出結果の輪郭座標を画素にアクセスすることで把握することができ、この輪郭をレーザグルーブ２２と認識できる。ここでレーザグルーブ２２は白いカーフ２４により分断されている可能性があるので、検出の際に除外する。検出ウィンドウ内の上下に分けて抽出を行う、あるいは、中央部を黒く塗りつぶす、あるいはカーフ２４領域を検出対象範囲外として画素へのアクセスを行わないことで検出ウィンドウ内の黒い領域の抽出を行う。

（エッジ検出）
エッジ検出を行う場合は、対物レンズ３０の中心から、あるいは、おおよそのカーフ２４の領域の外側から、あるいは既にカーフ２４の検出結果がある場合はこの外側から、レーザグルーブ２２の外側に向かい、黒から白に変化する変化点を検出する。カーフ２４領域のエッジは変化点のエッジ強度をさらに微分した輝度の二次微分のゼロクロスを採用することで、サブピクセル座標で計算される。

又は、エッジ検出処理の前処理として二値化処理で概略の輪郭位置を計算し、この輪郭位置近傍でエッジ検出を行うことで処理速度の改善も可能である。

分割予定ライン１６の色は白色と視認されるので、分割予定ライン１６を、カーフ２４の領域と同様の検出方法で検出することができる。

（レーザグルーブが白く視認性される場合）
レーザグルーブ２２の色が白く見える視認性の場合は、データ設定により白い対象物の検出アルゴリズムとして処理される。おおよそのレーザグルーブ２２の大きさをデータ設定から、カーフ２４，２９の大きさをブレードデータから推定できる。レーザグルーブ２２の幅からカーフ２４，２９の幅を除いた領域の輝度の分布傾向（例えば平均値）が白となり、この特性を利用した検出対象職の自動判定も可能である。

（二値化処理検出）
白い対象物（レーザグルーブ２２）の検出を二値化処理で行う場合は、データ設定あるいは既存の自動しきい値設定アルゴリズム（例：大津の自動しきい値決定方法など）を使用し、白い対象物を画像からしきい値処理で抽出する。抽出結果の輪郭座標を画素にアクセスすることで把握することができ、この輪郭をレーザグルーブ２２と認識する。レーザグルーブ２２は黒いカーフ２４，２９により分断されている可能性があるので、検出の際に除外する。検出ウィンドウ内の上下に分けて抽出を行う。あるいは中央部を白く塗りつぶす。あるいはカーフ２４，２９の領域を検出対象範囲外として画素へのアクセスを行わない。これらにより、検出ウィンドウ内の白い領域の抽出を行えば、白いレーザグルーブ２２の輪郭を検出することができる。

（エッジ検出）
エッジ検出を行う場合は、顕微鏡中心から、あるいはおおよそのカーフ２４，２９の外側から、あるいは既にカーフ２４，２９の検出結果がある場合はこの外側から、レーザグルーブ２２の外側に向かい、白から黒に変化する変化点を検出する。カーフ２４，２９のエッジは変化点のエッジ強度をさらに微分した輝度の二次微分のゼロクロスを採用することで、サブピクセル座標で計算される。又は、エッジ検出処理の前処理として二値化処理で概略の輪郭位置を計算し、この輪郭位置近傍でエッジ検出を行うことで処理速度の改善も可能である。

画像処理手段を利用してレーザグルーブ２２、カーフ２４、および分割予定ライン１６の明暗の認識を検出する場合について説明した。しかしながら、これに限定されることなくＣＣＤによる画像認識手段を利用して検出することができる。ＣＣＤによる画像認識手段を利用として３次元センサ・エリアセンサ・ラインセンサ・による画像認識手段を利用することができる。

次に、図２１に示すフローを参照して画像処理のシーケンスを説明する。画像処理のシーケンスは、処理Ａ：グルーブ検出、処理Ｂ：カーフ検出、処理Ｃ：結果描画のセクションで構成されている。画像処理のシーケンスのＳＴＡＲＴからＥＮＤまでの間に、処理Ａ：グルーブ検出、処理Ｂ：カーフ検出、処理Ｃ：結果描画が実行される。処理Ｃ：結果描画を実行する前に、基本的に処理Ａ：グルーブ検出、処理Ｂ：カーフ検出が実行される。処理Ａ：グルーブ検出、処理Ｂ：カーフ検出の順に関して、状況により処理Ａ：グルーブ検出、処理Ｂ：カーフ検出の順で、又は処理Ｂ：カーフ検出、処理Ａ：グルーブ検出の順で実行される。

カーフ２４を形成する前、つまり加工前グルーブ検出する場合について説明する。最初にレーザグルーブ２２の形成された半導体ウエハ１０が準備される（ＳＡＴＡＲ）。加工前グルーブ検出する場合（Ｙｅｓ）、処理Ａ：グルーブ検出が実行される。顕微鏡がレーザグルーブ２２の位置に移動される。グルーブ検出の方法として、第１照明装置５０からの光を、対物レンズ３０を介して撮像領域に照射し、分割予定ライン１６と比較してレーザグルーブ２２全体を黒く表示することで、レーザグルーブ２２を検出できる。また、第２照明装置５８からの光を、対物レンズ３０を介して撮像領域に照射し、分割予定ライン１６と比較してレーザグルーブ２２全体を白く表示することで、レーザグルーブ２２を検
出できる。グルーブ光学制御では、第１照明装置５０又は第２照明装置５８を対象に合わせて調整した結果に基づき制御される。

加工前グルーブ検出での処理Ａ：グルーブ検出が完了すると、レーザグルーブ２２内にカーフ２４が形成される（加工）。なお、加工前グルーブ検出の場合であって、レーザグルーブ２２が検出されていない場合（Ｙｅｓ）、レーザグルーブ２２の検出を終えるまで、処理Ａ：グルーブ検出が実行される。

レーザグルーブ２２内にカーフ２４が形成されると、処理Ｂ：カーフ検出が実行される。顕微鏡がカーフ２４の位置に移動される。カーフ検出の方法として、第１照明装置５０からの光を、対物レンズ３０を介して撮像領域に照射し、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を白く表示することで、カーフ２４を検出することができる。また、第２照明装置５８からの光を、対物レンズ３０を介して撮像領域に照射し、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を黒く表示することで、レーザグルーブ２２を検出できる。カーフ光学制御では、第１照明装置５０又は第２照明装置５８を対象に合わせて調整した結果に基づき制御される。

未検出のレーザグルーブ２２又はカーフ２４がある場合（Ｙｅｓ）、カーフ２４の検出を終えるまで、処理Ｂ：カーフ検出が実行される。

次に、処理Ｃ：結果描画が実行される。処理Ｃ：結果描画では、グルーブ・カーフ検出結果を合成し、装置画面上に表示される。レーザグルーブ２２内のカーフ２４の位置を処理Ｃ：結果描画で把握することができ、加工位置のズレ量を求めることができる。ズレ量に基づいてカーフ２４の加工位置が調整される。

処理Ｃ：結果描画について簡単に説明する。処理Ａ：グルーブ検出で検出されたレーザグルーブ２２の輪郭情報を座標データとして、あるいは画像情報としてメモリあるいは記憶媒体に保存する。処理Ｂ：カーフ検出で検出されたカーフ２４の輪郭情報を座標データとして、あるいは画像情報としてメモリあるいは記憶媒体に保存する。レーザグルーブ２２の座標データを画像メモリに描画、あるいは画像情報からレーザグルーブ２２の輪郭色を示す画素をメモリ上に描画し、カーフ２４の座標データを画像メモリに描画、あるいは画像情報からカーフ２４の輪郭色を示す画素をメモリ上に描画する。レーザグルーブ２２、又はカーフ２４の検出で生成したメモリ上の描画を、レーザグルーブ２２検出時の画像上にオーバーレイ表示を行う。又はカーフ２４の検出時の画像上にオーバーレイ表示を行う。表示の際に使用する画像はデータ設定により光学条件を変更することができる。

なお、処理Ｃ：結果描画の実行後、未実施のＳＰ（スピンドル）がある場合（Ｙｅｓ）、画像処理のシーケンスは終了せずループで処理Ｂ：カーフ検出の前に戻る。グルーブ検出・カーフチェックはそれぞれのスピンドルで実施される。

次に、加工前グルーブ検出しない場合を説明する。最初にレーザグルーブ２２の形成された半導体ウエハ１０が準備される（ＳＡＴＡＲ）。レーザグルーブ２２内にカーフ２４が形成される（加工）。顕微鏡位置がカーフ２４より未検出のレーザグルーブ２２に近い場合（Ｙｅｓ）、処理Ａ：グルーブ検出が実行される。未検出のレーザグルーブ２２又はカーフ２４がある場合（Ｙｅｓ）、処理Ｂ：カーフ検出が実行される。加工後グルーブ検出の設定かつ、グルーブ検出済みの場合（Ｙｅｓ）、次いで、処理Ｃ：結果描画が実行される。

また、顕微鏡位置が未検出のレーザグルーブ２２よりカーフ２４に近い場合、処理Ｂ：カーフ検出が実行される。次いで、処理Ａ；グルーブ検出が実行される。未検出のレーザグルーブ２２又はカーフ２４がある場合（Ｙｅｓ）、処理Ａ：グルーブ検出又は処理Ｂ：カーフ検出が実行される。加工後グルーブ検出の設定かつ、グルーブ検出済みの場合（Ｙｅｓ）、最後に処理Ｃ：結果描画が実行される。なお、処理Ｃ：結果描画の実行後、未実施のＳＰ（スピンドル）がある場合（Ｙｅｓ）、画像処理のシーケンスは終了せずループで処理Ｂ：カーフ検出の前に戻る。グルーブ検出・カーフチェックはそれぞれのスピンドルで実施される。

上述したように、１ライン加工する前にグルーブのみを検出し、加工後にカーフチェックを行う場合、１ライン加工後にグルーブ検出とカーフチェックとを実施する場合のいずれにも対応することができる。これらを設定により切り替えることができる。

次に、具体的な画像処理のシーケンスを図２２〜２６を参照に説明する。

図２２の画像処理のシーケンスでは、加工前グルーブの検出は実行されない。処理Ｂ：カーフ検出では、第１照明装置５０を使用することで、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を白く表示し、カーフ２４を検出する。処理Ａ：グルーブ検出では、処理Ｂ：カーフ検出と同様に第１照明装置５０を使用しレーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を白く表示し、レーザグルーブ２２の検出を行うことができる。また、第１照明装置５０の光量を少なくし、レーザグルーブ２２全体を黒くなるよう調整し、レーザグルーブ２２の検出を行うことができる。

図２３の画像処理の同時処理実行シーケンスでは、加工前グルーブの検出は実行されない。処理Ｂ：カーフ検出では、第２照明装置５８を使用することで、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を黒く表示し、カーフ２４を検出する。処理Ａ：グルーブ検出では、第１照明装置５０を使用しレーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を白く表示し、レーザグルーブ２２の検出を行うことができる。また、第１照明装置５０の光量を少なくし、レーザグルーブ２２全体を黒くなるよう調整し、レーザグルーブ２２の検出を行うことができる。

図２４の画像処理の同時処理実行シーケンスでは、加工前グルーブの検出は実行されない。処理Ｂ：カーフ検出では、第１照明装置５０を使用することで、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を白く表示し、カーフ２４を検出する。処理Ａ：グルーブ検出では、第２照明装置５８を使用することで、レーザグルーブ２２全体を分割予定ライン１６より白く表示し、レーザグルーブ２２を検出する。

図２５の画像処理の同時処理実行シーケンスでは、加工前グルーブの検出は実行されない。処理Ｂ：カーフ検出では、第２照明装置５８を使用することで、レーザグルーブ２２と比較してカーフ２４全体を黒く表示し、カーフ２４を検出する。処理Ａ：グルーブ検出では、第２照明装置５８を使用することで、レーザグルーブ２２全体を分割予定ライン１６より白く表示し、レーザグルーブ２２を検出する。

図２６の画像処理のシーケンスでは、加工前グルーブの検出が実行され、加工後にグルーブの検出は実行されない。加工前にレーザグルーブ２２の位置を検出し、加工制御にフィードバックすることで高精度な切削が可能となる。処理Ａ：グルーブ検出、および処理Ｂ：カーフ検出に関して、図２２〜図２５の検出方法を実行することができる。

本実施形態ではレーザグルーブ２２の検出のための照明（第１照明装置５０、第２照明装置５８）とカーフ２４の検出を行うための照明（第１照明装置５０、第２照明装置５８）とを切り替えることにより各々最適な照明条件でレーザグルーブ２２の検出とカーフ２４の検出を実行できる。これにより、例えばフルカットの場合では、レーザグルーブ２２の検出のための最適な照明として第１照明装置５０を、カーフ２４の検出のため第２照明装置をそれぞれ選択することができる。

また、ステップカットでのハーフカットがあらかじめ形成される場合であっても、レーザグルーブ２２の検出時には第１照明装置５０を暗く、カーフ２４の検出時には第１照明装置５０を明るく点灯することにより、最適な検出条件を作り出すことができる。

第２照明装置５８に関して、全周にわたりファイバをレイアウトしたリングタイプの射光だけでなく、照明の方向を４５°にレイアウトしたスポットタイプの照明方式を採用する。スポットタイプの照明方式を採用することで、レーザグルーブ２２を白く、カーフ２４を黒くすることができる。

第１照明装置５０と第２照明装置５８とを個別に制御可能としているので、により、複数の画像処理のシーケンスを実行することができる。これにより、レーザグルーブ２２、カーフ２４が適性に検出できない場合であっても、照明装置を変更することで、リトライとした検出も可能となる。

さらに、光学条件をレーザグルーブ２２用、カーフ２４用と個別に制御することにより、カーフ２４の加工後のみならず、加工前にレーザグルーブ２２を検出し、この中心位置をブレードが加工するようにする加工前補正も実現可能となる。同様に、加工後も同時に実現することができる。

（付記）
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。

（付記１）分割予定ラインに沿ってレーザ光を照射することで形成されたレーザグルーブと、前記レーザグルーブに沿って研削ブレードで研削することで形成された前記レーザグルーブより深いカーフとを有する半導体ウエハに対し、上方から前記分割予定ラインと、前記レーザグルーブと、前記カーフとを撮像する撮像手段と、前記分割予定ラインと前記撮像手段との間に配置され、被写界深度が前記カーフの深さより浅い対物レンズと、前記対物レンズと前記撮像手段とを結ぶ観察光軸に対し同軸方向から前記対物レンズに光を照射する第１照明装置と、前記観察光軸に対し斜め方向から前記半導体ウエハに光を照射する第２照明装置と、を備えるエッジ検出装置。

（付記２）前記対物レンズは、前記対物レンズの中心軸が前記カーフの幅方向の中心に位置するよう、配置される付記１記載のエッジ検出装置。

（付記３）前記第２照明装置は、平面視において、前記分割予定ラインに対する垂直方向からの光量より、前記分割予定ラインに対する斜め方向からの光量が大きい付記１又は２記載のエッジ検出装置。

（付記４）前記第２照明装置が、前記観察光軸を囲むリング状に配列された照明装置で構成される付記１から３のいずれか１項に記載のエッジ検出装置。

（付記５）前記第１照明装置の光量と前記第２照明装置の光量とを制御する光量制御部と、前記撮像手段により得られた画像から前記カーフの領域と、前記レーザグルーブの領域と、前記分割予定ラインの領域とを検出する画像処理部と、をさらに備える付記１から４のいずれか１項に記載のエッジ検出装置。

１…エッジ検出装置、１０…半導体ウエハ、１２…基板、１４…素子領域、１６…分割予定ライン、１８…ダイシングテープ、２０…低誘電率絶縁膜、２２…レーザグルーブ、２４…カーフ、２６…平滑部、２８…ソーマーク、３０…対物レンズ、４０…ＣＣＤ、５０…第１照明装置、５２…照明用レンズ、５８…第２照明装置、６０…モニタ、８２…画像処理部、８４…光量制御部、１１０…ダイシング装置

Claims (5)

1. 分割予定ラインに沿ってレーザ光を照射することで形成されたレーザグルーブと、前記レーザグルーブに沿って研削ブレードで研削することで形成された前記レーザグルーブより深いカーフとを有する半導体ウエハに対し、上方から前記分割予定ラインと、前記レーザグルーブと、前記カーフとを撮像する撮像手段と、
   前記半導体ウエハと前記撮像手段とを結ぶ観察光軸に対し斜め方向から前記半導体ウエハに光を照射する斜め照明装置と、
   を備えるエッジ検出装置。
2. 前記分割予定ラインと前記撮像手段との間に配置され、被写界深度が前記カーフの深さより浅い対物レンズを備える請求項１に記載のエッジ検出装置。
3. 前記対物レンズは、前記対物レンズの中心軸が前記カーフの幅方向の中心に位置するよう、配置される請求項２記載のエッジ検出装置。
4. 前記斜め照明装置は、平面視において、前記分割予定ラインに対する垂直方向からの光量より、前記分割予定ラインに対する斜め方向からの光量が大きい請求項１から３のいずれか１項に記載のエッジ検出装置。
5. 前記斜め照明装置が、前記観察光軸を囲むリング状に配列された照明装置で構成される請求項１から４のいずれか１項に記載のエッジ検出装置。

Images