JP2021064640A - ウエーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】カーフチェックまたはカーフナビを実施するためのＴＥＧが無い位置を登録する作業の面倒さを低減することができるウエーハの加工方法を提供すること。【解決手段】ウエーハの加工方法は、パターン領域検出ステップＳＴ１４と、評価領域設定ステップＳＴ１３と、評価領域展開ステップＳＴ１５と、を備える。パターン領域検出ステップＳＴ１４は、撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つの周期に対応する該パターン領域を検出するステップである。評価領域設定ステップＳＴ１３は、分割予定ライン上で金属パターンが形成されていない位置を検出し、加工溝の良否を評価する評価領域として設定するステップである。評価領域展開ステップＳＴ１５は、パターン領域における評価領域の位置を記録し、評価領域を異なるパターン領域の同様の箇所に展開するステップである。【選択図】図２

Description

本発明は、ウエーハの加工方法に関する。
シリコン、サファイア、シリコンカーバイド、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハを個々のチップに分割するために、切削ブレードを用いる切削装置やレーザーを用いるレーザー加工装置が使用される。これらの装置では、加工途中に加工痕（切削溝やレーザー加工痕）が、分割予定ラインの中に収まっているか、大きな欠けなどが発生していないかを自動的に確認する、いわゆるカーフチェックという機能が使用される（特許文献１参照）。また、レーザー加工装置では、加工途中にレーザー照射によって発生する発光を撮像して、加工状況の良否を判定する、いわゆるカーフナビという機能が使用される（特許文献２参照）。
特開２００５−１９７４９２号公報 特開２０１６−１０４４９１号公報 特開２０１７−１１７９２４号公報
カーフチェックは、ＴＥＧ（Test Element Group）が形成された領域では、正しく実施できないおそれがあるという問題があった（特許文献３参照）。カーフナビもまた、ＴＥＧが形成された領域では、レーザー照射による発光が正常に発生せず、正しく実施できないおそれがあるという問題があった。
このため、オペレータが加工前にウエーハを撮像する顕微鏡の位置を移動させながらＴＥＧが無い位置をみつけ、その位置でカーフチェックやカーフナビを実施するように装置に登録するという作業が発生していた（特許文献３参照）。この登録作業は、面倒である上、ＴＥＧが無い位置を目視で判断するために、オペレータのミスを誘発するおそれがあるという問題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カーフチェックまたはカーフナビを実施するためのＴＥＧが無い位置を登録する作業の面倒さを低減することができるウエーハの加工方法を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、表面に、分割予定ラインと、該分割予定ラインで区画されたデバイス領域と、を含む同一のパターン領域が周期的に複数形成されたウエーハの加工方法であって、ウエーハの裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、保持テーブルと撮像手段とを相対的に移動させながらウエーハの表面を複数箇所撮像する撮像ステップと、撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つの周期に対応する該パターン領域を検出するパターン領域検出ステップと、該分割予定ライン上で金属パターンが形成されていない位置を検出し、加工溝の良否を評価する評価領域として設定する評価領域設定ステップと、該パターン領域における該評価領域の位置を記録し、該評価領域を異なる該パターン領域の同様の箇所に展開する評価領域展開ステップと、ウエーハを加工する加工ステップと、少なくとも二つ以上の該パターン領域において該評価領域を撮像し加工溝を撮像し良否を判定する加工溝評価ステップと、を備えることを特徴とする。
もしくは、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、表面に、分割予定ラインと、該分割予定ラインで区画されたデバイス領域と、を含む同一のパターン領域が周期的に複数形成されたウエーハの加工方法であって、ウエーハの裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、保持テーブルと撮像手段とを相対的に移動させながらウエーハの表面を複数箇所撮像する撮像ステップと、撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つの周期に対応する該パターン領域を検出するパターン領域検出ステップと、該分割予定ライン上で金属パターンが形成されていない位置を検出し、加工溝の良否を評価する評価領域として設定する評価領域設定ステップと、該パターン領域における該評価領域の位置を記録し、該評価領域を異なる該パターン領域の同様の箇所に展開する評価領域展開ステップと、ウエーハにレーザーを照射して加工する加工ステップと、該評価領域の加工中に該評価領域とレーザー照射によって発生する発光とを撮像して加工状況の良否を判定する加工溝評価ステップと、を含むことを特徴とする。
複数の分割予定ラインは、第１の方向と、第１の方向と交差する第２の方向とに形成されており、該パターン領域検出ステップは、該第１の方向と該第２の方向との双方で行ってもよい。
本願発明は、カーフチェックまたはカーフナビを実施するためのＴＥＧが無い位置を登録する作業の面倒さを低減することができる。
図１は、実施形態１に係るウエーハの加工方法を実施する加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係るウエーハの加工方法のフローの一例を示すフローチャートである。 図３は、図２のウエーハの加工方法における撮像ステップ及び評価領域設定ステップの一例を示す図である。 図４は、図２のウエーハの加工方法におけるパターン領域検出ステップの詳細なフローの一例を示すフローチャートである。 図５は、図４のパターン領域検出ステップの一例を示す図である。 図６は、図４のパターン領域検出ステップにおけるパターン領域の周期決定処理の一例を示す図である。 図７は、図４のパターン領域検出ステップにおけるパターン領域の周期決定処理の一例を示す図である。 図８は、図２のウエーハの加工方法における評価領域展開ステップの詳細なフローの一例を示すフローチャートである。 図９は、図２のウエーハの加工方法における評価領域展開ステップに関する設定画面の一例を示す図である。 図１０は、図２のウエーハの加工方法における評価領域展開ステップの一例を示す図である。 図１１は、図２のウエーハの加工方法における加工ステップの一例を示す図である。 図１２は、図２のウエーハの加工方法における加工溝評価ステップの一例を示す図である。 図１３は、実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法のフローの一例を示すフローチャートである。 図１４は、実施形態２に係るウエーハの加工方法を実施するレーザー加工装置の要部の構成例を示す断面図である。 図１５は、実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工ステップの一例を示す図である。 図１６は、実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工溝評価ステップの一例を示す図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウエーハの加工方法を実施する加工装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハの加工方法を実施する加工装置１の構成例を示す斜視図である。加工装置１は、被加工物であるウエーハ２００を切削し、切削加工によって形成された加工痕（加工溝）である切削溝４００（図１１，図１２参照）に対していわゆるカーフチェックを遂行する切削装置であり、以下において、切削加工及び切削加工によって形成された切削溝４００に対してカーフチェックを遂行する形態について説明する。なお、加工装置１は、本発明ではこれに限定されず、ウエーハ２００にレーザーを照射してウエーハ２００をレーザー加工し、レーザー加工によって形成された加工痕（加工溝）であるレーザー加工痕に対していわゆるカーフチェックを遂行するレーザー加工装置であってもよい。
実施形態１において、加工装置１が切削するウエーハ２００は、図１に示すように、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等である。なお、ウエーハ２００は、本発明ではこれに限定されず、デバイス２０３が樹脂により封止されたパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。ウエーハ２００は、平坦な表面２０１の裏側の裏面２０４に粘着テープ２０５が貼着され、粘着テープ２０５の外縁部に環状フレーム２０６が装着されている。
ウエーハ２００は、表面２０１において、第１の方向と、第１の方向と交差して交差部２０７（図３等参照）を形成する第２の方向とにそれぞれ沿って形成される複数の分割予定ライン２０２によって区画された領域にデバイス２０３が形成されている。ウエーハ２００は、実施形態１では、表面２０１において複数の分割予定ライン２０２が形成される第１の方向と第２の方向とが互いに直交して、格子状に形成されているが、本発明ではこれに限定されない。分割予定ライン２０２には、金属により構成された金属パターン２０８（図３等参照）の一例であるＴＥＧ（Test Element Group）が形成されている。また、分割予定ライン２０２には、化学機械研磨（Chemical Mechanical Polishing、ＣＭＰ）用のダミーパターンが形成されていても良い。
ウエーハ２００は、実施形態１では、回路パターンの原版となるマスクパターンであるレチクル（reticle）により、表面２０１に同一のパターン領域が周期的に複数形成されている。具体的には、ウエーハ２００は、表面２０１に、分割予定ライン２０２に形成されているＴＥＧやＣＭＰ用のダミーパターン並びにデバイス２０３等が同一となるパターン領域が、第１の方向及び第２の方向に、周期的に形成されている。ウエーハ２００は、本発明ではこれに限定されず、レチクルによって形成される場合でもレチクルとは異なる形態によって形成される場合でも、表面２０１に分割予定ライン２０２と分割予定ライン２０２で区画されたデバイス２０３とを含む同一のパターン領域が周期的に複数形成されていれば、どのような形態であってもよい。
加工装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、切削加工を実施する加工ユニット２０と、撮像手段３０と、検査部４０と、記録部５０と、制御ユニット６０と、を備える。加工装置１は、図１に示すように、加工ユニット２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。
また、加工装置１は、図１に示すように、Ｘ軸移動ユニット７１と、Ｙ軸移動ユニット７２と、Ｚ軸移動ユニット７３と、をさらに備える。Ｘ軸移動ユニット７１は、保持テーブル１０を加工ユニット２０に対して相対的に、水平方向の一方向であるＸ軸方向に沿って加工送りする。Ｙ軸移動ユニット７２は、加工ユニット２０を保持テーブル１０に対して相対的に、水平方向の別の一方向でありＸ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って割り出し送りする。Ｚ軸移動ユニット７３は、加工ユニット２０を保持テーブル１０に対して相対的に、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方と直交し鉛直方向に平行なＺ軸方向に沿って切り込み送りする。
保持テーブル１０は、複数の分割予定ライン２０２を備えるウエーハ２００の裏面２０４側を保持する。保持テーブル１０は、ウエーハ２００を保持する平坦な保持面１１が上面に形成されかつ多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から構成された円盤形状の吸着部と、吸着部を上面中央部の窪み部に嵌め込んで固定する枠体とを備えた円盤形状である。保持テーブル１０は、Ｘ軸移動ユニット７１により移動自在で、不図示の回転駆動源により回転自在に設けられている。保持テーブル１０は、吸着部が、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１１全体で、ウエーハ２００を吸引保持する。また、保持テーブル１０の周囲には、図１に示すように、環状フレーム２０６をクランプするクランプ部１２が複数設けられている。
加工ユニット２０は、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００を分割予定ライン２０２に沿って加工して切削溝４００を形成する。加工ユニット２０は、切削ブレード２１と、スピンドルと、スピンドルハウジング２２と、を備える。切削ブレード２１は、Ｙ軸周りの回転動作が加えられて、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００を切削する。スピンドルは、Ｙ軸方向に沿って設けられ、先端でＹ軸周りに回転可能に切削ブレード２１を支持する。スピンドルハウジング２２は、スピンドルをＹ軸周りの回転動作を可能に収納する。加工ユニット２０は、スピンドルハウジング２２が、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００に対して、Ｙ軸移動ユニット７２によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニット７３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。
撮像手段３０は、保持テーブル１０の保持面１１上に保持されたウエーハ２００の表面２０１を撮影するものであり、例えば電子顕微鏡である。撮像手段３０は、保持テーブル１０に保持された切削加工前のウエーハ２００の分割予定ライン２０２、及び、切削加工後のウエーハ２００の加工痕である切削溝４００を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像手段３０は、低倍率（Ｌｏ）のマクロ撮像設定または高倍率（Ｈｉ）のミクロ撮像設定に切り替え、ウエーハ２００の表面２０１を撮像可能となっている。撮像手段３０は、実施形態１では、加工ユニット２０と一体的に移動するように、加工ユニット２０に固定されている。
撮像手段３０は、保持テーブル１０に保持された切削加工前のウエーハ２００を撮像して、ウエーハ２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット６０に出力する。また、撮像手段３０は、保持テーブル１０に保持された切削加工後のウエーハ２００を撮像して、切削溝４００が分割予定ライン２０２の中に収まっているか、大きな欠けなどが発生していないかを自動的に確認する、いわゆるカーフチェックを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット６０に出力する。
検査部４０は、分割予定ライン２０２を撮影した画像から加工ユニット２０が形成した加工痕である切削溝４００を検出し、所定の検査項目で加工痕である切削溝４００の状態を検査する機能部である。検査部４０が検査する所定の検査項目の詳細については、後述する。
記録部５０は、撮像手段３０で撮影した画像、具体的には、上記したアライメントを遂行するため等の画像や、カーフチェックを遂行するため等の画像を記録する機能部である。また、記録部５０は、分割予定ライン２０２及びデバイス２０３等のパターン領域に関する情報、及び、カーフチェックを遂行する評価領域２１０，２１２（図１０等参照）の情報を記録する。
制御ユニット６０は、加工装置１の各構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハ２００に対する切削加工及びカーフチェックに関する各動作を加工装置１に実施させるものである。
検査部４０、記録部５０及び制御ユニット６０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。検査部４０、記録部５０及び制御ユニット６０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置１の各構成要素に出力する。
また、演算処理装置は、切削加工及びカーフチェックに関する各動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット６１、切削加工及びカーフチェックに関する各動作の状態に基づいて報知する発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）などにより構成される報知ユニット６２、及び、オペレータが切削加工及びカーフチェックに関する情報等を入力及び登録等する際に用いる入力ユニット６３と接続されている。入力ユニット６３は、表示ユニット６１に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。
検査部４０は、演算処理装置が、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより実現される機能部である。記録部５０は、記憶装置により実現される。制御ユニット６０は、演算処理装置、記憶装置及び入出力インターフェース装置により実現される。検査部４０、記録部５０及び制御ユニット６０は、実施形態１では、一体化されたコンピュータシステムに基づいて実現されているが、本発明では、これに限定されず、例えば、各部及び各ユニットが独立したコンピュータシステムに基づいて実現されていてもよい。
加工装置１は、制御ユニット６０が、１枚のウエーハ２００の加工開始から加工終了までの間に、任意のタイミングで加工痕である切削溝４００の状態を検査部４０で検査させるいわゆるカーフチェックを実施する。
また、加工装置１は、図１に示すように、切削加工前後のウエーハ２００を収容するカセット８０と、カセット８０の収容前後のウエーハ２００を仮置きする仮置きユニット８２と、切削加工後のウエーハ２００を洗浄する洗浄ユニット９０と、ウエーハ２００を保持テーブル１０、カセット８０、仮置きユニット８２及び洗浄ユニット９０の間で搬送する搬送ユニット８５と、をさらに備える。
加工装置１は、搬送ユニット８５がカセット８０内からウエーハ２００を１枚取り出して保持テーブル１０の保持面１１に載置する。加工装置１は、保持テーブル１０の保持面１１でウエーハ２００を吸引保持して、加工ユニット２０からウエーハ２００に切削水を供給しながら、Ｘ軸移動ユニット７１、回転駆動源、Ｙ軸移動ユニット７２及びＺ軸移動ユニット７３により保持テーブル１０と加工ユニット２０とを分割予定ライン２０２に沿って相対的に移動させて、加工ユニット２０でウエーハ２００の分割予定ライン２０２を切削して切削溝４００を形成する。加工装置１は、ウエーハ２００の全ての分割予定ライン２０２を切削すると、ウエーハ２００を洗浄ユニット９０で洗浄した後にカセット８０内に収容する。
図２は、実施形態１に係るウエーハの加工方法のフローの一例を示すフローチャートである。以下において、図２を用いて、加工装置１が実施する実施形態１に係るウエーハの加工方法を説明する。実施形態１に係るウエーハの加工方法は、図２に示すように、保持ステップＳＴ１１と、撮像ステップＳＴ１２と、評価領域設定ステップＳＴ１３と、パターン領域検出ステップＳＴ１４と、評価領域展開ステップＳＴ１５と、加工ステップＳＴ１６と、加工溝評価ステップＳＴ１７と、を備える。
保持ステップＳＴ１１は、ウエーハ２００の裏面２０４側を保持テーブル１０に保持するステップである。保持ステップＳＴ１１では、具体的には、搬送ユニット８５によって搬送されて保持テーブル１０に載置されたウエーハ２００の裏面２０４側を、粘着テープ２０５を介して、保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持することで、ウエーハ２００を表面２０１が上方に露出した状態で保持する。
制御ユニット６０は、保持ステップＳＴ１１の後、撮像手段３０を用いて、ウエーハ２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行する。このアライメントにより、保持テーブル１０上のウエーハ２００は、実施形態１では、分割予定ライン２０２の第１の方向が加工装置１のＸ軸方向に合わせられ、分割予定ライン２０２の第２の方向が加工装置１のＹ軸方向に合わせられる。また、このアライメントにより、保持テーブル１０上のウエーハ２００は、形成されている分割予定ライン２０２の位置情報がＸ，Ｙ座標で記録部５０に記録され、制御ユニット６０でＸ，Ｙ座標で情報処理に取扱い可能な状態となる。
撮像ステップＳＴ１２は、保持ステップＳＴ１１の後に実施され、保持テーブル１０と撮像手段３０とを相対的に移動させながらウエーハ２００の表面２０１を複数箇所撮像するステップである。
撮像ステップＳＴ１２では、制御ユニット６０が、次に、撮像手段３０により保持テーブル１０に保持された切削加工前のウエーハ２００の表面２０１の画像を撮像する。このとき、表面２０１を複数箇所に分けて、全ての分割予定ライン２０２の位置が認識できる画像を取得してもよい。撮像ステップＳＴ１２では、制御ユニット６０が、撮像手段３０により、低倍率のマクロ撮像設定でマクロ画像を撮像してもよいし、高倍率のミクロ撮像設定でミクロ画像を撮像してもよいし、マクロ画像とミクロ画像との両方を撮像してもよい。
図３は、図２のウエーハの加工方法における撮像ステップＳＴ１２及び評価領域設定ステップＳＴ１３の一例を示す図である。撮像ステップＳＴ１２では、制御ユニット６０が、撮像手段３０により低倍率のマクロ撮像設定でマクロ画像を撮像する場合、図３に示すように、ウエーハ２００の表面２０１の全面を撮像して、撮像した画像を繋ぎ合わせて１枚の大きな画像を合成してもよい。撮像ステップＳＴ１２では、制御ユニット６０が、図３に示すように、ウエーハ２００の表面２０１の全体画像と一部についての拡大画像とを、表示ユニット６１に表示させてもよい。撮像ステップＳＴ１２では、制御ユニット６０が撮像手段３０により撮像した画像を、記録部５０に記録させる。
評価領域設定ステップＳＴ１３は、アライメント及び撮像ステップＳＴ１２の後に実施され、分割予定ライン２０２上にＴＥＧ等の金属パターン２０８が形成されていない位置及び領域を検出し、金属パターン２０８が形成されていない領域の一部を、加工溝である切削溝４００の良否を評価する評価領域２１０として設定するステップである。
評価領域設定ステップＳＴ１３では、具体的には、制御ユニット６０が、まず、撮像ステップＳＴ１２で得られた画像に基づいて、分割予定ライン２０２上においてＴＥＧ等の金属パターン２０８が形成されている位置及び領域を検出する。これにより、評価領域設定ステップＳＴ１３では、制御ユニット６０が、分割予定ライン２０２上においてＴＥＧ等の金属パターン２０８が形成されていない位置及び領域を認識することが可能となる。
評価領域設定ステップＳＴ１３では、さらに制御ユニット６０が、ウエーハ２００の表面２０１の全体画像と一部についての拡大画像とに重なる形で、金属パターン２０８の画像を、表示ユニット６１に表示させてもよい。これにより、評価領域設定ステップＳＴ１３では、オペレータが、表示ユニット６１に表示されたウエーハ２００の表面２０１の全体画像と一部についての拡大画像とにより、金属パターン２０８が形成されていない位置及び領域を視認することが可能となる。
評価領域設定ステップＳＴ１３では、次に、オペレータが、表示ユニット６１に表示されたウエーハ２００の表面２０１の全体画像と一部についての拡大画像とを視認しながら、金属パターン２０８が表示されていない領域から、切削溝４００を形成後に切削溝４００の良否を評価したい領域を選択し、入力ユニット６３を介して入力する。これを受けて、評価領域設定ステップＳＴ１３では、制御ユニット６０が、選択及び入力された領域に対応する領域を評価領域２１０と認識し、設定する。なお、オペレータによって金属パターン２０８が表示されている領域が選択され入力された場合、制御ユニット６０は、評価領域２１０の設定をせずに、選択及び入力させた領域に対応する領域が評価領域２１０に設定できない旨の応答表示を表示ユニット６１に表示させ、再度、評価領域２１０に設定する領域の入力を要求する。また、評価領域設定ステップＳＴ１３では、実施形態１では、１箇所の評価領域２１０のみを設定しているが、本発明ではこれに限定されず、２箇所以上の評価領域２１０を設定してもよい。また、評価領域設定ステップＳＴ１３では、オペレータが撮像領域を動かしながら撮像される画像を確認し、金属パターン２０８が形成されていない領域を探して設定しても良い。
パターン領域検出ステップＳＴ１４は、少なくともアライメント及び撮像ステップＳＴ１２の後に実施され、制御ユニット６０が、撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つのパターン領域を検出するステップである。なお、パターン領域検出ステップＳＴ１４では、実施形態１では、検出する一つのパターン領域が、一つのレチクルに対応するものであるが、本発明ではこれに限定されず、レチクルに関係なく周期的に複数形成された一つのパターン領域に対応するものであってもよい。
パターン領域検出ステップＳＴ１４は、実施形態１では、制御ユニット６０が、分割予定ライン２０２の第１の方向に相当するＸ軸方向と、分割予定ライン２０２の第２の方向に相当するＹ軸方向と、の双方で行い、それらの結果を合わせて、第１の方向（Ｘ軸方向）における周期及び位置情報と、第２の方向（Ｙ軸方向）における周期及び位置情報とに基づいて、平面方向（ＸＹ面方向）におけるパターン領域の周期及び位置情報を検出する。なお、以下において、第１の方向に相当するＸ軸方向についてのパターン領域検出ステップＳＴ１４と、第２の方向に相当するＹ軸方向についてのパターン領域検出ステップＳＴ１４とは、パターン領域検出ステップＳＴ１４を行う向きを除いて同様であるため、第１の方向に相当するＸ軸方向について行うものについてのみ詳細な説明をし、第２の方向に相当するＹ軸方向について行うものについては、その詳細な説明を省略する。
図４は、図２のウエーハの加工方法におけるパターン領域検出ステップＳＴ１４の詳細なフローの一例を示すフローチャートである。図５は、図４のパターン領域検出ステップＳＴ１４の一例を示す図である。図６は、図４のパターン領域検出ステップＳＴ１４におけるパターン領域の周期決定処理の一例を示す図である。図７は、図４のパターン領域検出ステップＳＴ１４におけるパターン領域の周期決定処理の一例を示す図である。以下において、図４、図５、図６及び図７を用いて、実施形態１に係るウエーハの加工方法におけるパターン領域検出ステップＳＴ１４を詳細に説明する。
第１の方向に相当するＸ軸方向について行うパターン領域検出ステップＳＴ１４において、まず、制御ユニット６０が、分割予定ライン２０２の交差部２０７があるため、特徴的な画像が比較的表れやすいＹ座標に、画像取得するＹ座標を設定する（ステップＳＴ２１）。ステップＳＴ２１では、図５に示す実施形態１の例では、制御ユニット６０が、座標Ｙ１を、画像取得をするＹ座標に設定する。
パターン領域検出ステップＳＴ１４において、ステップＳＴ２１を実施した後、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２１で設定したＹ座標において、Ｘ軸方向に沿って１インデックスごとに離間した領域の画像を取得する（ステップＳＴ２２）。ここで、１インデックスとは、隣接する分割予定ライン２０２間の距離のことである。Ｘ軸方向に沿った１インデックスとＹ軸方向に沿った１インデックスとは、実施形態１では同一の距離であるが、本発明ではこれに限定されず、異なる距離であってもよい。ステップＳＴ２２では、制御ユニット６０が、マクロ画像を取得してもよいし、ミクロ画像を取得してもよいし、マクロ画像とミクロ画像との両方を取得してもよい。ステップＳＴ２２では、図５に示す実施形態１の例では、制御ユニット６０が、座標Ｙ１上にある全ての交差部２０７、すなわち複数の領域２２１における各画像を取得する。
パターン領域検出ステップＳＴ１４において、ステップＳＴ２２を実施した後、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２２で取得した画像において、特徴的な画像が周期的に表れるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。ステップＳＴ２３において、制御ユニット６０が、特徴的な画像が周期的に表れていると判定した場合（ステップＳＴ２３でＹＥＳ）、処理をステップＳＴ２４に進める。ステップＳＴ２４では、制御ユニット６０が、先のステップ（ここでは、ステップＳＴ２１）で設定したＹ座標において、Ｘ軸方向に沿って特徴的な画像が表れている周期を有する旨を確定する。
ステップＳＴ２３では、図５に示す実施形態１の例では、制御ユニット６０が、座標Ｙ１上の複数の領域２２１において、［Ａ，Ｂ，Ｃ］を１組とする３インデックスの周期で特徴的な画像が表れていると判定し（ステップＳＴ２３でＹＥＳ）、その後のステップＳＴ２４では、座標Ｙ１においてＸ軸方向に沿って３インデックスの周期を有する旨を確定する。
パターン領域検出ステップＳＴ１４において、ステップＳＴ２４を実施した後、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２４でのＸ軸方向に沿った周期の確定が、所定の回数なされたか否かを判定する（ステップＳＴ２５）。すなわち、ステップＳＴ２５では、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２４で確定したＸ軸方向に沿った周期が、所定の数の異なるＹ座標において得られたか否かを判定する。
ステップＳＴ２５において、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２４でのＸ軸方向に沿った周期の確定が、所定の回数なされたと判定した場合（ステップＳＴ２５でＹＥＳ）、ステップＳＴ２４で確定した所定の回数分の周期の情報に基づいて、パターン領域のＸ軸方向の周期を決定する（ステップＳＴ２６）。
ステップＳＴ２５では、図５に示す実施形態１の例では、制御ユニット６０が、Ｘ軸方向に沿った周期の確定が１つのＹ座標における１回で十分であると設定されていた場合、座標Ｙ１において３インデックスの周期を確定させていることに基づき、Ｘ軸方向に沿った周期の確定が所定の回数なされたと判定し（ステップＳＴ２５でＹＥＳ）、その後のステップＳＴ２６では、この座標Ｙ１における３インデックスの周期の情報に基づいて、パターン領域のＸ軸方向の周期が３インデックスであると決定する。
一方、ステップＳＴ２５において、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２４でのＸ軸方向に沿った周期の確定が、所定の回数なされていないと判定した場合（ステップＳＴ２５でＮＯ）、画像取得をするＹ座標をＹ軸方向に沿って１インデックス分の移動をして（ステップＳＴ２７）、処理をステップＳＴ２２に戻す。なお、ステップＳＴ２７では、実施形態１では、画像取得をするＹ座標を＋Ｙ方向に１インデックス分の移動をしているが、本発明ではこれに限定されず、−Ｙ方向に１インデックス分の移動をしてもよい。
ステップＳＴ２５では、図５に示す実施形態１の別の例では、制御ユニット６０が、Ｘ軸方向に沿った周期の確定が２つのＹ座標における合計２回が必要であると設定されていた場合、座標Ｙ１においてのみ３インデックスの周期を確定させていることに基づき、Ｘ軸方向に沿った周期の確定が所定の回数なされていないと判定し（ステップＳＴ２５でＮＯ）、その後のステップＳＴ２７では、画像取得をするＹ座標を座標Ｙ１からＹ軸方向に沿って１インデックス分の移動をして座標Ｙ２に設定し、新たに設定した座標Ｙ２について、再びステップＳＴ２２以降の処理を実施する。
図５に示す実施形態１のこの別の例では、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２２では、座標Ｙ２上にある全ての交差部２０７、すなわち複数の領域２２２における各画像を取得する。そして、その後のステップＳＴ２３では、制御ユニット６０が、座標Ｙ２上の複数の領域２２２において、［Ｄ，Ｅ，Ｆ］を１組とする３インデックスの周期で特徴的な画像が表れていると判定し（ステップＳＴ２３でＹＥＳ）、その後のステップＳＴ２４では、座標Ｙ２においてＸ軸方向に沿って３インデックスの周期を有する旨を確定する。そして、再びステップＳＴ２５に戻ってきて、制御ユニット６０が、座標Ｙ１及び座標Ｙ２において３インデックスの周期を確定させていることに基づき、Ｘ軸方向に沿った周期の確定が所定の回数である２回分なされたと判定し（ステップＳＴ２５でＹＥＳ）、その後のステップＳＴ２６では、この座標Ｙ１及び座標Ｙ２における３インデックスの周期の情報に基づいて、パターン領域のＸ軸方向の周期が３インデックスであると決定する。
このように、ステップＳＴ２５において、Ｘ軸方向に沿った周期の確定が複数のＹ座標における複数回が必要であると設定した場合、ステップＳＴ２６において、複数のＹ座標におけるＸ軸方向に沿った周期情報に基づいてパターン領域のＸ軸方向の周期情報を導出することができるので、より正確にパターン領域のＸ軸方向の周期情報を導出することを可能にする。
ステップＳＴ２６では、より具体的には、図６に示すように、制御ユニット６０が、複数のＹ座標におけるＸ軸方向に沿った周期情報２３１，２３２に基づいて、パターン領域のＸ軸方向の周期情報２４１を導出する情報処理をする場合、周期情報２３１における周期Ｘ１（インデックス数で表記）と周期情報２３２における周期Ｘ２（インデックス数で表記）との最小公倍数を以って、パターン領域のＸ軸方向の周期情報２４１を導出する。このようにすることで、ステップＳＴ２６では、制御ユニット６０が、より正確にパターン領域のＸ軸方向の周期情報２４１を導出することを可能にする。
ここで、ステップＳＴ２３において、制御ユニット６０が、設定したＹ座標上の複数の領域において特徴的な画像が周期的に表れなかったと判定した場合（ステップＳＴ２３でＮＯ）、処理をステップＳＴ２８に進める。パターン領域検出ステップＳＴ１４において、ステップＳＴ２８では、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３を所定の回数分、実行したか否かを判定する（ステップＳＴ２８）。
ステップＳＴ２８において、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３を所定の回数分、実行していないと判定した場合（ステップＳＴ２８でＮＯ）、画像取得をするＹ座標をＹ軸方向に沿って１インデックス分の移動をして（ステップＳＴ２７）、処理をステップＳＴ２２に戻す。ここで、ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３を所定の回数分、実行していない場合には、まだ他の交差部２０７で特徴的な画像が表れる可能性が十分にあると考えられるので、実施形態１に係るパターン領域検出ステップＳＴ１４では、他の交差部２０７での画像処理を促している。
ステップＳＴ２８において、制御ユニット６０が、ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３を所定の回数分、実行していると判定した場合（ステップＳＴ２８でＹＥＳ）、画像取得をするＹ座標を分割予定ライン２０２の交差部２０７からずらした位置に移動をして（ステップＳＴ２９）、処理をステップＳＴ２２に戻す。ここで、ステップＳＴ２２及びステップＳＴ２３を所定の回数分、実行している場合には、他の交差部２０７で特徴的な画像が表れる可能性が十分に低くなったと考えられるので、実施形態１に係るパターン領域検出ステップＳＴ１４では、交差部２０７を外した分割予定ライン２０２上の例えば図５に示す複数の領域２２３での画像処理を促している。
なお、パターン領域検出ステップＳＴ１４では、実施形態１では、一部の領域の画像を使用してパターン領域のＸ軸方向の周期を決定しているが、本発明ではこれに限定されず、Ｘ軸方向に沿って分割予定ライン２０２の全部について連続して画像を取得して、この分割予定ライン２０２全体の連続画像を使用して、周期的に表れる特徴的な画像に基づいて、パターン領域のＸ軸方向の周期を決定してもよい。
パターン領域検出ステップＳＴ１４では、制御ユニット６０が、分割予定ライン２０２の第１の方向に相当するＸ軸方向と第２の方向に相当するＹ軸方向との両方において、図４に示すフローを全て終了させると、第１の方向に相当するＸ軸方向で行って導出したパターン領域のＸ軸方向の周期情報２４１と、第２の方向に相当するＹ軸方向で行って導出したパターン領域のＹ軸方向の周期情報２４２とを合わせる情報処理を実施する。具体的には、パターン領域検出ステップＳＴ１４では、制御ユニット６０が、図７に示すように、パターン領域のＸ軸方向の周期情報２４１と、パターン領域のＹ軸方向の周期情報２４２とに基づいて、平面方向（ＸＹ面方向）におけるパターン領域の周期及び位置情報２５０を検出する。
ここで、パターン領域の周期及び位置情報２５０は、パターン領域の大きさの情報、少なくとも一隅のＸＹ座標で定義された基準パターン領域２６０の情報、及びその他のパターン領域２６２の情報を含む。パターン領域検出ステップＳＴ１４では、具体的には、制御ユニット６０が、周期情報２４１におけるパターン領域のＸ軸方向の周期Ｘａ（インデックス数で表記）と、周期情報２４２におけるパターン領域のＹ軸方向の周期Ｙｂ（インデックス数で表記）とが、それぞれの方向におけるパターン領域の大きさであると決定し、所定の基準パターン領域２６０を設定して、基準パターン領域２６０を四隅２６１のＸＹ座標で定義し、その他のパターン領域２６２を基準パターン領域２６０からのＸＹ方向の離間周期で定義する。
ウエーハ２００の表面２０１の外周部分では、設定された分割予定ライン２０２の本数が少なっていくため、パターン領域が途切れた状態になっていることが多い。これに鑑み、パターン領域検出ステップＳＴ１４で設定される所定の基準パターン領域２６０は、実施形態１では、ウエーハ２００の表面２０１の中央付近に設定されることが好ましく、この場合、より確実に、基準パターン領域２６０を途切れの無い完全なパターン領域として扱うことを可能にする。
パターン領域検出ステップＳＴ１４では、制御ユニット６０が、図５に示す実施形態１の例では、Ｘ軸方向の周期が３インデックス、Ｙ軸方向の周期が４インデックスの、すなわち３×４のパターン領域が検出され、ウエーハ２００の表面２０１の中央付近に四隅２６１のＸＹ座標を以って基準パターン領域２６０を定義し、基準パターン領域２６０からのＸＹ方向の離間周期を以って、その他のパターン領域２６２を定義する。また、パターン領域検出ステップＳＴ１４では、制御ユニット６０が、この例では、基準パターン領域２６０とその他のパターン領域２６２との間、並びに、その他のパターン領域２６２同士の間に、パターン領域境界線２６３を定義することができる。
評価領域展開ステップＳＴ１５は、評価領域設定ステップＳＴ１３及びパターン領域検出ステップＳＴ１４の後で行われ、評価領域設定ステップＳＴ１３で設定した評価領域２１０を、パターン領域検出ステップＳＴ１４で取得したパターン領域の周期及び位置情報２５０に基づいてウエーハ２００の表面２０１上に展開するステップである。
図８は、図２のウエーハの加工方法における評価領域展開ステップＳＴ１５の詳細なフローの一例を示すフローチャートである。図９は、図２のウエーハの加工方法における評価領域展開ステップＳＴ１５に関する設定画面３００の一例を示す図である。図１０は、図２のウエーハの加工方法における評価領域展開ステップＳＴ１５の一例を示す図である。以下において、図８、図９及び図１０を用いて、実施形態１に係るウエーハの加工方法における評価領域展開ステップＳＴ１５を詳細に説明する。
評価領域展開ステップＳＴ１５において、まず、制御ユニット６０が、評価領域設定ステップＳＴ１３で設定した評価領域２１０の基準座標（Ｘ，Ｙ）を含む基準パターン領域３１０を決定する（ステップＳＴ３１）。
評価領域展開ステップＳＴ１５において、制御ユニット６０が、少なくともステップＳＴ３１の後で、図１０に示すように、ステップＳＴ３１で決定した基準パターン領域３１０を基準として、図９に示す評価領域２１０の設定画面３００で入力された数のパターン領域毎に、加工溝の状態を確認する評価領域２１２を設定する（ステップＳＴ３２）。
評価領域２１０の設定画面３００は、制御ユニット６０が表示ユニット６１に表示させる画面の１形態であり、図９に示すように、Ｃｈ１について何パターン領域毎に評価領域２１０を展開するか、及び、Ｃｈ２について何パターン領域毎に評価領域２１０を展開するか、についてオペレータからの入力を受け付ける画面である。図９の設定画面３００において、Ｃｈ１は、第１の方向に相当するＸ軸方向についての数値の入力項目を示しており、Ｃｈ２は、第２の方向に相当するＹ軸方向についての数値の入力項目を示している。図９に示す実施形態１の例では、Ｃｈ１に２が入力されることで、第１の方向に相当するＸ軸方向に２パターン領域毎に評価領域２１０を展開する旨の入力がされており、Ｃｈ２に２が入力されることで、第２の方向に相当するＹ軸方向に２パターン領域毎に評価領域２１０を展開する旨の入力がされている。
ステップＳＴ３２では、図９及び図１０に示す実施形態１の例では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に２パターン領域毎に評価領域２１０を展開する旨の入力がされているので、制御ユニット６０が、基準パターン領域３１０を起点として２パターン領域毎の箇所に配置されている計４つの評価領域２１２を設定する。
このように、評価領域展開ステップＳＴ１５では、評価領域２１０を、基準パターン領域３１０を起点として入力された条件に従って複数のパターン領域３１２に展開する形で、複数の評価領域２１２を一度に設定することができる。
図１１は、図２のウエーハの加工方法における加工ステップＳＴ１６の一例を示す図である。加工ステップＳＴ１６は、評価領域展開ステップＳＴ１５の後に行われ、加工ユニット２０が、ウエーハ２００を加工するステップである。加工ステップＳＴ１６では、実施形態１では、具体的には、図１１に示すように、制御ユニット６０が、加工ユニット２０により、保持ステップＳＴ１１で形成したウエーハ２００の表面２０１側を露出させて保持テーブル１０で保持した保持状態において、加工ユニット２０の切削液供給部２３からウエーハ２００の表面２０１に切削液２４を供給しながら、加工ユニット２０に装着された切削ブレード２１を軸心回りに回転させる。加工ステップＳＴ１６では、そして、制御ユニット６０が、切削ブレード２１を軸心回りに回転させた状態で、Ｘ軸移動ユニット７１、Ｙ軸移動ユニット７２及びＺ軸移動ユニット７３により、保持テーブル１０または加工ユニット２０の切削ブレード２１を加工送り、割り出し送り、及び切り込み送りすることで、ウエーハ２００の表面２０１側から分割予定ライン２０２に沿って切削加工する。加工ステップＳＴ１６では、このような切削加工により、ウエーハ２００の表面２０１側において分割予定ライン２０２に沿って切削溝４００を形成する。
なお、加工ステップＳＴ１６は、制御ユニット６０が、パターン領域検出ステップＳＴ１４と同様に、分割予定ライン２０２の第１の方向に相当するＸ軸方向と、分割予定ライン２０２の第２の方向に相当するＹ軸方向と、の双方で行い、Ｘ軸方向に沿った分割予定ライン２０２に沿って切削溝４００を形成するとともに、Ｙ軸方向に沿った分割予定ライン２０２に沿って切削溝４００を形成する。
加工溝評価ステップＳＴ１７は、加工ステップＳＴ１６の後に行われ、制御ユニット６０が、撮像手段３０により、少なくとも二つ以上のパターン領域において評価領域２１０，２１２を撮像し、切削溝４００を撮像して、検査部４０により、良否を判定するステップである。すなわち、加工溝評価ステップＳＴ１７では、制御ユニット６０が、予め設定した評価領域２１０に加えて、評価領域展開ステップＳＴ１５で評価領域２１０が展開されることで設定された評価領域２１２を少なくとも一つ以上について、撮像手段３０により評価領域２１０，２１２を撮像し、切削溝４００を撮像して、撮像した切削溝４００の画像に対して、検査部４０により、いわゆるカーフチェックを実施する。なお、加工溝評価ステップＳＴ１７では、実施形態１では、制御ユニット６０が、評価領域２１０と、全ての評価領域２１２について、いわゆるカーフチェックを実施する。
なお、加工溝評価ステップＳＴ１７は、制御ユニット６０が、パターン領域検出ステップＳＴ１４及び加工ステップＳＴ１６と同様に、分割予定ライン２０２の第１の方向に相当するＸ軸方向と、分割予定ライン２０２の第２の方向に相当するＹ軸方向と、の双方で行い、Ｘ軸方向に沿った切削溝４００を撮像して良否を判定するとともに、Ｙ軸方向に沿った切削溝４００を撮像して良否を判定する。
加工溝評価ステップＳＴ１７では、実施形態１では、制御ユニット６０が、例えば、いわゆるカーフチェックの検査項目として、切削溝４００のエッジの位置が所定の閾値よりずれているか否か、切削溝４００の幅４０１が細すぎるか否か、チッピングサイズが設定した閾値より大きいか否か、等の項目を設定することができる。なお、制御ユニット６０は、これらの設定について、不図示の所定の専用の設定画面を表示ユニット６１に表示させることで、この設定画面を通して、設定の入力を受け付けることができる。
図１２は、図２のウエーハの加工方法における加工溝評価ステップＳＴ１７の一例を示す図である。実施形態１に係るウエーハの加工方法における加工溝評価ステップＳＴ１７の一例を、いずれか一つの評価領域２１２における検査画面を示して説明する。このいずれか一つの評価領域２１２における検査画面は、図１２に示すように、切削溝４００が分割予定ライン２０２の幅２０２−１内に収まっており、切削溝４００の中心線４０２が分割予定ライン２０２の中心線２０２−２と概ね一致しており、すなわち、中心線４０２の中心線２０２−２に対する幅方向のずれ４０３が概ね０であり、切削溝４００のエッジの位置が閾値よりもずれておらず、切削溝４００の幅４０１が細すぎず、チッピングが発生していないので当然にチッピングサイズが閾値よりも大きくない状態を示している。これにより、加工溝評価ステップＳＴ１７では、制御ユニット６０が、検査部４０により、評価領域２１２では、切削溝４００が設定した全ての検査項目について合格である、すなわち良と判定する。加工溝評価ステップＳＴ１７では、制御ユニット６０が、この良判定の旨を表示ユニット６１に表示させる等により、オペレータに通知することができる。
実施形態１に係るウエーハの加工方法は、以上のような構成を有するので、評価領域設定ステップＳＴ１３で、分割予定ライン２０２上に金属パターン２０８が形成されていない位置を検出し、加工溝である切削溝４００の良否を評価する評価領域２１０として設定し、パターン領域検出ステップＳＴ１４で、撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つのレチクルに対応するパターン領域を検出する。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、オペレータに新たな登録作業を強いることなく、評価領域展開ステップＳＴ１５で、評価領域設定ステップＳＴ１３で金属パターン２０８が形成されていない領域に設定した評価領域２１０を、パターン領域検出ステップＳＴ１４で検出したパターン領域の周期及び位置情報２５０に基づいて、ウエーハ２００の表面２０１上に展開して、同様に金属パターン２０８が形成されていない領域に新たに評価領域２１２を設定することができるという作用効果を奏する。実施形態１に係るウエーハの加工方法は、具体的には、オペレータがわずか１つの評価領域２１０を金属パターン２０８が形成されていない領域に設定することで、異なるパターン領域の評価領域２１０，２１２を自動的に金属パターン２０８が形成されていない領域に設定することできるという作用効果を奏する。すなわち、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、切削溝４００の良否を評価するいわゆるカーフチェックを実施するためのＴＥＧ等の金属パターン２０８が無い位置を登録する作業の面倒さを低減することができるという作用効果を奏する。また、これにより、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、従来に比してより確実に、ＴＥＧ等の金属パターン２０８を避けてカーフチェックを実施することができるので、カーフチェックを安定化させることができる。
実施形態１に係るウエーハの加工方法は、複数の分割予定ライン２０２が第１の方向（Ｘ軸方向）と、第１の方向（Ｘ軸方向）と交差する第２の方向（Ｙ軸方向）とに形成されており、パターン領域検出ステップＳＴ１４を、第１の方向（Ｘ軸方向）と第２の方向（Ｙ軸方向）との双方で行う。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、パターン領域の周期を第１の方向（Ｘ軸方向）と第２の方向（Ｙ軸方向）との双方について検出するので、評価領域展開ステップＳＴ１５で、評価領域２１０を、第１の方向（Ｘ軸方向）と第２の方向（Ｙ軸方向）との双方に評価領域２１２を展開することができるという作用効果を奏する。
〔変形例〕
本発明の実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１３は、実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法のフローの一例を示すフローチャートである。図１３は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法は、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、評価領域設定ステップＳＴ１３とパターン領域検出ステップＳＴ１４との実施順序を入れ替えたものであり、その他の構成は同じである。実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法では、アライメント及び撮像ステップＳＴ１２の後に、制御ユニット６０が、パターン領域検出ステップＳＴ１４を実施し、その後に実施する評価領域設定ステップＳＴ１３で、一周期に対応するパターン領域の中で、実施形態１と同様に金属パターン２０８が形成されていない領域の一部を、加工溝である切削溝４００の良否を評価する評価領域２１０として設定する。また、実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法では、複数の評価領域２１０を設定する場合、１つのパターン領域の中から設定してもよいし、２つ以上のパターン領域から設定してもよい。
実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法では、評価領域設定ステップＳＴ１３において、評価領域２１０の入力に伴って基準パターン領域３１０の入力も受け付ける形で処理することができる。すなわち、実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法では、評価領域設定ステップＳＴ１３において、設定の入力を受け付ける評価領域２１０を、基準パターン領域３１０における評価領域２１０の設定の入力として処理することができる。
実施形態１の変形例に係るウエーハの加工方法は、以上のような構成を有するので、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、評価領域設定ステップＳＴ１３とパターン領域検出ステップＳＴ１４との実施順序を入れ替えたものであるので、実施形態１に係るウエーハの加工方法と同様の作用効果を奏するものとなる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係るウエーハの加工方法を実施するレーザー加工装置５０１の要部の構成例を示す断面図である。図１５は、実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工ステップＳＴ１６の一例を示す図である。図１６は、実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工溝評価ステップＳＴ１７の一例を示す図である。図１４、図１５及び図１６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
レーザー加工装置５０１は、図１４に示すように、加工装置１において、加工ユニット２０及び撮像手段３０をレーザー加工ユニット５２０に変更し、これに伴い、検査部４０、記録部５０及び制御ユニット６０の機能がレーザー加工及びカーフナビ仕様に変更されたものであり、その他の構成は加工装置１と同様である。レーザー加工装置５０１の被加工物は、加工装置１の被加工物と同様に、ウエーハ２００である。
レーザー加工装置５０１は、図１４、図１５及び図１６に示すように、ウエーハ２００にレーザー（レーザー光線）６００を照射してウエーハ２００をレーザー加工するとともに、レーザー加工中に所定の領域におけるウエーハ２００とレーザー照射によって発生する発光８００とを撮像して加工状況の良否を判定する、いわゆるカーフナビを遂行するレーザー加工装置である。
レーザー加工ユニット５２０は、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００を分割予定ライン２０２に沿って加工してレーザー加工溝７００（図１６参照）を形成する。レーザー加工ユニット５２０は、レーザー６００の照射位置が、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００に対して、Ｙ軸移動ユニット７２によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニット７３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。一方、保持テーブル１０は、レーザー加工ユニット５２０によるレーザー６００の照射位置に対して、Ｘ軸移動ユニット７１によりＸ軸方向に移動自在に設けられている。
レーザー加工ユニット５２０は、図１４に示すように、レーザー発振ユニット５２１と、集光器５２２と、ダイクロイックミラー５２３と、ストロボ光照射ユニット５２４と、ビームスプリッター５２５と、撮像手段５２６と、を備える。
レーザー発振ユニット５２１は、不図示の発振器と、繰り返し周波数設定部と、を備える。レーザー発振ユニット５２１の発振器は、所定の波長のレーザー６００を発振する機器であり、実施形態２では、ネオジウム（Ｎｄ）イオン等がドープされたＹＡＧ等の結晶をレーザーダイオード (LASER Diode、ＬＤ）により励起して波長約１μｍのレーザーを発振するものが好適なものとして用いられる。レーザー発振ユニット５２１の繰り返し周波数設定部は、発振器が発振したレーザーの繰り返し周波数を設定する機能部であり、実施形態２では、繰り返し周波数を２倍に設定して上記した波長約１μｍのレーザーに基づいて、その２倍波である波長約５１４ｎｍのレーザー６００を発振するものが好適なものとして用いられる。レーザー発振ユニット５２１は、実施形態２では、制御ユニット６０によって制御されて、繰り返し周波数が５０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ以下であり、平均出力が０．１Ｗ以上２．０Ｗ以下であり、パルス幅が２０ｐｓ以下のパルスレーザービームであるレーザー６００を発振する。
集光器５２２は、レーザー発振ユニット５２１から発振されたレーザー６００を集光して、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００に向けて照射する光学機器であり、例えば集光レンズが好適に使用される。
ダイクロイックミラー５２３は、レーザー発振ユニット５２１から発振されたレーザー６００の近傍の周波数の光を反射するとともに、その他の周波数の光を透過させる光学機器である。ダイクロイックミラー５２３は、レーザー発振ユニット５２１から発振されたレーザー６００を反射して集光器５２２に導く。ダイクロイックミラー５２３は、ストロボ光照射ユニット５２４が発光したストロボ光６５０を透過させて集光器５２２に導く。ダイクロイックミラー５２３は、保持テーブル１０に保持されたウエーハ２００からの発光８００を透過させてビームスプリッター５２５に導く。
ストロボ光照射ユニット５２４は、不図示のストロボ光源と、不図示の光学系と、を備える。ストロボ光照射ユニット５２４のストロボ光源は、所定のストロボ光６５０を発光する機器であり、実施形態２では、所定の白色光を発光するキセノンフラッシュランプが好適なものとして用いられる。ストロボ光照射ユニット５２４の光学系は、ストロボ光源が発光したストロボ光６５０をビームスプリッター５２５に導くものであり、ストロボ光源側から順に、光学絞り、集光レンズ、方向転換ミラーが配列されたものが好適なものとして用いられる。
ビームスプリッター５２５は、ストロボ光照射ユニット５２４が発光したストロボ光６５０を透過させてダイクロイックミラー５２３に導く。ビームスプリッター５２５は、レーザー６００の照射によってウエーハ２００の表面２０１側において発生するレーザープラズマの発光８００を反射して撮像手段５２６に導く。
撮像手段５２６は、不図示の組レンズと、不図示の撮像素子と、を備える。撮像手段５２６の組レンズは、収差補正レンズと結像レンズとがこの順に設けられて形成された光学系である。撮像手段５２６の撮像素子は、組レンズによって捕らえられた像を撮像する素子であり、実施形態１に係る撮像手段３０に使用されている撮像素子と同様のものが好適なものとして用いられる。
撮像手段５２６は、実施形態１に係る撮像手段３０と同様に、保持テーブル１０の保持面１１上に保持されたウエーハ２００の表面２０１を撮影するものであり、保持テーブル１０に保持されたレーザー加工前のウエーハ２００の分割予定ライン２０２、及び、レーザー加工後のウエーハ２００の加工痕であるレーザー加工溝７００を撮像する。撮像手段５２６の撮像領域は、レーザー加工ユニット５２０によるレーザー６００の照射位置と一体的に移動する。
撮像手段５２６は、レーザー発振ユニット５２１が発振したレーザー６００及びストロボ光照射ユニット５２４が発光したストロボ光６５０を照射しながら撮像する場合、ウエーハ２００の表面２０１に加えて、レーザー６００の照射によって発生するレーザープラズマの発光８００を撮像する。撮像手段５２６は、レーザー加工中に、所定の領域においてウエーハ２００の表面２０１とレーザープラズマの発光８００とを撮像して、レーザー加工の良否を判定する、いわゆるカーフナビを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット６０に出力する。
検査部４０は、レーザー加工中に分割予定ライン２０２を撮影した画像から、レーザー加工ユニット５２０が形成した加工痕であるレーザー加工溝７００及びレーザー加工中に発生するレーザープラズマの発光８００を検出し、所定の検査項目でレーザー加工の加工状況の良否を検査する機能部である。
実施形態２に係るウエーハの加工方法は、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、加工ステップＳＴ１６と加工溝評価ステップＳＴ１７とを変更したものである。
実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工ステップＳＴ１６は、図１５に示すように、制御ユニット６０が、レーザー加工ユニット５２０により、実施形態１に係る加工ステップＳＴ１６の実施時と同様の保持状態において、ウエーハ２００の表面２０１に向けてレーザー６００を照射する。実施形態２に係る加工ステップＳＴ１６では、そして、制御ユニット６０が、レーザー６００を照射した状態で、Ｘ軸移動ユニット７１、Ｙ軸移動ユニット７２及びＺ軸移動ユニット７３により、保持テーブル１０またはレーザー加工ユニット５２０によるレーザー６００の照射位置を加工送り、割り出し送り、及び切り込み送りすることで、ウエーハ２００の表面２０１側から分割予定ライン２０２に沿ってレーザー加工する。加工ステップＳＴ１６では、このようなレーザー加工により、ウエーハ２００の表面２０１側において分割予定ライン２０２に沿ってレーザー加工溝７００を形成する。
実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工溝評価ステップＳＴ１７は、加工ステップＳＴ１６と平行して行われ、すなわち、レーザー加工中に実施される。実施形態２に係る加工溝評価ステップＳＴ１７は、評価領域２１０，２１２の加工中に評価領域２１０，２１２とレーザー６００の照射によって発生するレーザープラズマの発光８００とを撮像して加工状況の良否を判定するステップである。
実施形態２に係るウエーハの加工方法における加工溝評価ステップＳＴ１７の一例を、実施形態１と同様に、いずれか一つの評価領域２１２における検査画面９００を示して説明する。検査画面９００は、図１６に示すように、当該評価領域２１２における分割予定ライン２０２と、形成されたレーザー加工溝７００と、レーザープラズマの発光８００と、が撮像されたものとなる。レーザープラズマの発光８００は、レーザー加工溝７００の先端部分に撮像される。
検査画面９００は、図１６に示すように、レーザー加工溝７００が分割予定ライン２０２の幅２０２−１内に収まっておらず、レーザー加工溝７００の中心線７０２が分割予定ライン２０２の中心線２０２−２に対して幅方向に大きなずれ７０３を有しており、レーザー加工溝７００のエッジの位置が閾値よりもずれている状態を示している。また、検査画面９００は、レーザー加工溝７００の幅７０１が細すぎず、チッピングが発生していないので当然にチッピングサイズが閾値よりも大きくない状態を示している。これにより、加工溝評価ステップＳＴ１７では、制御ユニット６０が、検査部４０により、評価領域２１２では、レーザー加工溝７００が設定した一部の検査項目について不合格である、すなわち否と判定する。
実施形態２に係るウエーハの加工方法は、以上のような構成を有するので、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、いわゆるカーフチェックに代えていわゆるカーフナビを実施するものであるが、実施形態１に係るウエーハの加工方法と同様の評価領域設定ステップＳＴ１３及びパターン領域検出ステップＳＴ１４を備えているので、実施形態１に係るウエーハの加工方法と同様の作用効果を奏するものとなる。すなわち、実施形態２に係るウエーハの加工方法は、レーザー加工溝７００の良否を評価するいわゆるカーフナビを実施するためのＴＥＧ等の金属パターン２０８が無い位置を登録する作業の面倒さを低減することができるという作用効果を奏する。また、これにより、実施形態２に係るウエーハの加工方法は、従来に比してより確実に、ＴＥＧ等の金属パターン２０８を避けてカーフナビを実施することができるので、カーフナビを安定化させることができる。
実施形態２に係るウエーハの加工方法は、実施形態１に係るウエーハの加工方法において変形例を適用できることと同様に、評価領域設定ステップＳＴ１３とパターン領域検出ステップＳＴ１４との実施順序を入れ替えた変形例も実施することができる。この実施形態２に変形例に係るウエーハの加工方法では、パターン領域検出ステップＳＴ１４を実施し、その後に実施する評価領域設定ステップＳＴ１３で、パターン領域の中で、実施形態２と同様に金属パターン２０８が形成されていない領域の一部を、加工溝であるレーザー加工溝７００の良否を評価する評価領域２１０として設定する。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
１ 加工装置
１０ 保持テーブル
２０ 加工ユニット
３０，５２６ 撮像手段
４０ 検査部
５０ 記録部
６０ 制御ユニット
２００ ウエーハ
２０１ 表面
２０２ 分割予定ライン
２０７ 交差部
２０８ 金属パターン
２１０，２１２ 評価領域
２２１，２２２，２２３ 領域
２６０，３１０ 基準パターン領域
２６１ 四隅
２６２，３１２ パターン領域
２６３ パターン領域境界線
４００ 切削溝
５０１ レーザー加工装置
５２０ レーザー加工ユニット
６００ レーザー
７００ レーザー加工溝
８００ 発光

Claims (3)

  1. 表面に、分割予定ラインと、該分割予定ラインで区画されたデバイス領域と、を含む同一のパターン領域が周期的に複数形成されたウエーハの加工方法であって、
    ウエーハの裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、
    保持テーブルと撮像手段とを相対的に移動させながらウエーハの表面を複数箇所撮像する撮像ステップと、
    撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つの周期に対応する該パターン領域を検出するパターン領域検出ステップと、
    該分割予定ライン上で金属パターンが形成されていない位置を検出し、加工溝の良否を評価する評価領域として設定する評価領域設定ステップと、
    該パターン領域における該評価領域の位置を記録し、該評価領域を異なる該パターン領域の同様の箇所に展開する評価領域展開ステップと、
    ウエーハを加工する加工ステップと、
    少なくとも二つ以上の該パターン領域において該評価領域を撮像し加工溝を撮像し良否を判定する加工溝評価ステップと、
    を備えることを特徴とする、ウエーハの加工方法。
  2. 表面に、分割予定ラインと、該分割予定ラインで区画されたデバイス領域と、を含む同一のパターン領域が周期的に複数形成されたウエーハの加工方法であって、
    ウエーハの裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、
    保持テーブルと撮像手段とを相対的に移動させながらウエーハの表面を複数箇所撮像する撮像ステップと、
    撮像された画像の中で実質的に同一な画像が出現する周期及び位置情報を検出し、一つの周期に対応する該パターン領域を検出するパターン領域検出ステップと、
    該分割予定ライン上で金属パターンが形成されていない位置を検出し、加工溝の良否を評価する評価領域として設定する評価領域設定ステップと、
    該パターン領域における該評価領域の位置を記録し、該評価領域を異なる該パターン領域の同様の箇所に展開する評価領域展開ステップと、
    ウエーハにレーザーを照射して加工する加工ステップと、
    該評価領域の加工中に該評価領域とレーザー照射によって発生する発光とを撮像して加工状況の良否を判定する加工溝評価ステップと、
    を含むことを特徴とするウエーハの加工方法。
  3. 複数の分割予定ラインは、第１の方向と、第１の方向と交差する第２の方向とに形成されており、
    該パターン領域検出ステップは、該第１の方向と該第２の方向との双方で行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエーハの加工方法。
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