JP2023084188A - 観察装置及び被加工物の観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物に形成された凹部の詳細な観察を可能にする観察装置を提供する。【解決手段】中央部に凹部を有し外周部に凹部を囲繞する環状の補強部を有する被加工物を観察する観察装置であって、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、対物レンズを含み保持面で保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、を備え、撮像ユニットは、対物レンズの光軸が保持面と垂直な方向に対して傾斜するように配置された状態で、凹部の側壁を側壁よりも被加工物の中央側から撮像する。【選択図】図５

Description

本発明は、凹部を備える被加工物を観察する観察装置、及び、該被加工物を観察する被加工物の観察方法に関する。

デバイスチップの製造プロセスでは、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイス領域を表面側に備えるウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。

近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップに薄型化が求められている。そこで、研削装置を用いて分割前のウェーハを薄化する処理が実施されることがある。研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む環状の研削ホイールが装着される。チャックテーブルでウェーハを保持し、チャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させつつ研削砥石をウェーハの裏面側に接触させることにより、ウェーハが研削、薄化される。

ウェーハを研削して薄化すると、ウェーハの剛性が低下し、その後のウェーハの取り扱い（搬送、保持等）の際にウェーハが破損しやすくなる。そこで、ウェーハの裏面側のうちデバイス領域と重なる領域のみを研削して薄化する手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法を用いると、ウェーハの中央部が薄化されてウェーハの中央部に円形の凹部が形成される一方で、ウェーハの外周部は薄化されずに厚い状態に維持され、環状の補強部として残存する。これにより、研削後のウェーハの剛性の低下が抑制される。

特開２００７－１９４６１号公報

研削装置でウェーハ等の被加工物を研削した後には、加工後の被加工物を観察して被加工物や研削加工の質を評価する検査が実施されることがある。例えば、研削後の被加工物の厚さのばらつき、被加工物の研削された面（被研削面）の表面粗さ等が測定され、これらの測定結果に基づいて被加工物の状態や加工品質が評価される。

また、前述のように被加工物の中央部に凹部が形成される場合には、凹部の側壁（内壁）の状態も評価における重要な考慮要素となる。例えば、凹部の側壁の形状及び寸法、凹部の側壁近傍におけるチッピングの有無及びサイズ等の情報は、加工後の被加工物の強度や研削加工の精度の評価に有益である。ただし、凹部の側壁の状態を適切に評価するためには、凹部の側壁を詳細に観察する手法が必要となる。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、被加工物に形成された凹部の詳細な観察を可能にする観察装置及び被加工物の観察方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、中央部に凹部を有し外周部に該凹部を囲繞する環状の補強部を有する被加工物を観察する観察装置であって、該被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、対物レンズを含み該保持面で保持された該被加工物を撮像する撮像ユニットと、を備え、該撮像ユニットは、該対物レンズの光軸が該保持面と垂直な方向に対して傾斜するように配置された状態で、該凹部の側壁を該側壁よりも該被加工物の中央側から撮像する観察装置が提供される。

なお、好ましくは、該観察装置は、該保持面で保持された該被加工物に洗浄流体を供給する洗浄ユニットを更に備え、該チャックテーブルは、該保持面が水平面に対して傾斜するように配置されている。

また、本発明の他の一態様によれば、中央部に凹部を有し外周部に該凹部を囲繞する環状の補強部を有する被加工物を観察する被加工物の観察方法であって、チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する保持ステップと、該保持面で保持された該被加工物を、対物レンズを含む撮像ユニットで撮像する撮像ステップと、を含み、該撮像ステップでは、該対物レンズの光軸が該保持面と垂直な方向に対して傾斜するように配置された該撮像ユニットで、該凹部の側壁を該側壁よりも該被加工物の中央側から撮像する被加工物の観察方法が提供される。

なお、好ましくは、該被加工物の観察方法は、該保持ステップの後、且つ、該撮像ステップの前に、該保持面が水平面に対して傾斜するように配置された該チャックテーブルを回転させつつ該被加工物に洗浄流体を供給する洗浄ステップを更に含む。

本発明の一態様に係る観察装置及び被加工物の観察方法では、対物レンズの光軸がチャックテーブルの保持面と垂直な方向に対して傾斜するように配置された撮像ユニットによって、被加工物に形成された凹部の側壁が側壁よりも被加工物の中央側から撮像される。これにより、被加工物に形成された凹部の詳細な観察が可能となり、研削後の被加工物の品質や研削加工の精度を適切に評価できる。

被加工物を示す斜視図である。 保護部材が固定された被加工物を示す斜視図である。 研削装置を示す斜視図である。 図４（Ａ）は研削後の被加工物の一部を示す断面図であり、図４（Ｂ）は研削後の被加工物の一部を示す平面図である。 図５（Ａ）は観察装置を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は観察装置を示す一部断面正面図である。 図６（Ａ）は傾斜したチャックテーブルを備える観察装置を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は傾斜したチャックテーブルを備える観察装置を示す一部断面正面図である。 図７（Ａ）は洗浄ユニットを備える観察装置を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は洗浄ユニットを備える観察装置を示す一部断面正面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る観察装置及び被加工物の観察方法によって観察可能な被加工物の構成例について説明する。図１は、被加工物１１を示す斜視図である。

例えば被加工物１１は、単結晶シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを含む。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリート１３によって区画された領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１５が形成されている。

被加工物１１は、複数のデバイス１５が形成された略円形のデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲む環状の外周余剰領域１９とを、表面１１ａ側に備える。外周余剰領域１９は、表面１１ａの外周縁を含む所定の幅（例えば２ｍｍ程度）の帯状領域に相当し、外周余剰領域１９にはデバイス１５が形成されていない。図１では、デバイス領域１７と外周余剰領域１９との境界を破線で示している。

なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板（ウェーハ）であってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

被加工物１１をストリート１３に沿って格子状に分割することにより、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、被加工物１１の分割前に、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削して被加工物１１を薄化しておくと、薄型化されたデバイスチップが得られる。ただし、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体が研削されると、被加工物１１の全体が薄化されて被加工物１１の剛性が低下し、研削後の被加工物１１の取り扱い（搬送、保持等）の際に被加工物１１が破損しやすくなる。そこで、本実施形態においては、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部のみに研削加工が施される。

図２は、保護部材２１が固定された被加工物１１を示す斜視図である。被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削する際には、被加工物１１の表面１１ａ側に保護部材２１が固定される。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側及びデバイス１５が保護される。

例えば保護部材２１として、被加工物１１と概ね同径に形成された円形のテープが用いられる。具体的には、保護部材２１は、円形のフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む。例えば、基材はポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型樹脂であってもよい。そして、保護部材２１は被加工物１１の表面１１ａ側の全体を覆うように貼付される。

図３は、被加工物１１を研削する研削装置２を示す斜視図である。なお、図３において、Ｘ軸方向（第１水平方向）とＹ軸方向（第２水平方向）とは互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

研削装置２は、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）４を備える。チャックテーブル４の上面は、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、被加工物１１を保持する円形の保持面４ａを構成している。保持面４ａは、チャックテーブル４の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル４には、チャックテーブル４を水平方向（ＸＹ平面方向）に沿って移動させる移動機構（不図示）が連結されている。また、チャックテーブル４には、チャックテーブル４をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

チャックテーブル４の上方には、被加工物１１を研削する研削ユニット６が設けられている。研削ユニット６は、中空の円柱状のハウジング８を備える。また、ハウジング８には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル１０が収容されている。スピンドル１０の先端部（下端部）はハウジング８の下面から下方に突出しており、スピンドル１０の基端部（上端部）にはスピンドル１０を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。また、研削ユニット６には、研削ユニット６をＺ軸方向に沿って移動（昇降）させる移動機構（不図示）が連結されている。

スピンドル１０の先端部には、金属等でなる円盤状のマウント１２が固定されている。そして、マウント１２の下面側に、環状の研削ホイール１４ａ又は環状の研削ホイール１４ｂが装着される。研削ホイール１４ａは被加工物１１に粗研削を施す粗研削ホイールであり、研削ホイール１４ｂは被加工物１１に仕上げ研削を施す仕上げ研削ホイールである。

研削ホイール１４ａ，１４ｂは、ボルト等の固定具によってマウント１２に固定される。これにより、研削ホイール１４ａ，１４ｂがマウント１２を介してスピンドル１０の先端部に装着される。そして、研削ホイール１４ａ，１４ｂは、回転駆動源からスピンドル１０及びマウント１２を介して伝達される動力により、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

研削ホイール１４ａ，１４ｂはそれぞれ、環状のホイール基台１６と、ホイール基台１６に固定された複数の研削砥石１８とを備える。ホイール基台１６は、ステンレス、アルミニウム等の金属でなり、マウント１２と概ね同径に形成される。なお、ホイール基台１６の直径は、デバイス領域１７（図１参照）の半径以上、且つ、デバイス領域１７の直径以下である。

ホイール基台１６の下面側には、複数の研削砥石１８が固定されている。研削砥石１８は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒と、砥粒を固定する結合材（ボンド材）とを含む。結合材としては、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等が用いられる。例えば研削砥石１８は、直方体状に形成され、ホイール基台１６の外周縁に沿って概ね等間隔に配列される。ただし、研削砥石１８の材質、形状、構造、サイズ、個数、配列等に制限はない。

研削装置２で被加工物１１を研削する際は、まず、被加工物１１がチャックテーブル４によって保持される。具体的には、被加工物１１は、表面１１ａ側（保護部材２１側）が保持面４ａに対面し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル４上に配置される。この状態で、保持面４ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１が保護部材２１を介してチャックテーブル４によって吸引保持される。また、マウント１２に粗研削用の研削ホイール１４ａが装着される。

次に、チャックテーブル４を移動させて研削ユニット６の下方に配置する。このときチャックテーブル４は、研削砥石１８がデバイス領域１７（図１参照）と重なり、且つ、研削砥石１８が外周余剰領域１９（図１参照）と重ならないように配置される。また、研削砥石１８の側面がデバイス領域１７と外周余剰領域１９との境界又はその近傍と重なるように、チャックテーブル４の位置が調節される。

そして、チャックテーブル４と研削ホイール１４ａとを回転させつつ、研削ユニット６をＺ軸方向に沿って下降させる。その結果、研削ホイール１４ａが被加工物１１に接近して研削砥石１８の下面が被加工物１１の上面（裏面１１ｂ）に接触し、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部が削り取られる。これにより、被加工物１１の中央部のみが研削、薄化され、被加工物１１に粗研削が施される。そして、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部に円形の凹部（溝）２３が形成される。

凹部２３は、表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね平行な底面２３ａと、底面２３ａ及び裏面１１ｂに接続された環状の側壁（側面、内壁）２３ｂとを含む。なお、凹部２３の直径はデバイス領域１７（図１参照）の直径と概ね同一であり、凹部２３は全てのデバイス１５（図１参照）と重なるように形成される。一方、被加工物１１の外周部には、研削加工が施されていない領域に相当する環状の補強部（凸部）２５が残存する。補強部２５は、外周余剰領域１９（図１参照）を含み、デバイス領域１７（図１参照）と凹部２３とを囲繞している。

上記のように、被加工物１１の中央部のみを薄化すると、被加工物１１の外周部（補強部２５）が厚い状態に維持される。これにより、被加工物１１の剛性の低下が抑えられ、被加工物１１の破損等が生じにくくなる。すなわち、補強部２５が被加工物１１を補強する補強領域として機能する。

次に、マウント１２に仕上げ研削用の研削ホイール１４ｂが装着される。そして、粗研削と同様の手順により、研削ホイール１４ｂで被加工物１１を研削する。これにより、凹部２３の内部に仕上げ研削が施される。その結果、凹部２３の底面２３ａが平坦化されるとともに、粗研削の際に凹部２３の底面２３ａに形成された研削痕が除去される。

なお、仕上げ研削においては、研削ホイール１４ｂを粗研削を実施時よりも僅かに被加工物１１の中心側に位置付けて被加工物１１を研削する。これにより、研削砥石１８の側面が凹部２３の側壁２３ｂに衝突することを回避でき、研削砥石１８の偏摩耗や破損が防止される。

また、研削装置２は２組の研削ユニット６を備えていてもよい。この場合、一方の研削ユニット６に研削ホイール１４ａが装着され、他方の研削ユニット６に研削ホイール１４ｂが装着される。これにより、研削ホイール１４ａ，１４ｂの着脱作業を省略して粗研削と仕上げ研削とを連続的に実施することが可能になる。

そして、研削後の被加工物１１が、ストリート１３（図１参照）に沿って分割される。被加工物１１の分割には、環状の切削ブレードで被加工物１１を切削する切削装置や、被加工物１１にレーザー加工を施すレーザー加工装置等が用いられる。その結果、薄化されたデバイス領域１７（図１参照）が、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップに分割される。これにより、薄型化されたデバイスチップが得られる。

図４（Ａ）は研削後の被加工物１１の一部を示す断面図であり、図４（Ｂ）は研削後の被加工物１１の一部を示す平面図である。被加工物１１の粗研削中及び仕上げ研削中は、研削砥石１８（図３参照）が徐々に摩耗し、研削砥石１８の形状が変化する。その結果、研削後の被加工物１１の凹部２３の側壁２３ｂ側には、第１曲面領域２３ｃ及び第２曲面領域２３ｄが残存する。

第１曲面領域２３ｃは、粗研削時に形成された曲面状の側壁に相当する。また、第２曲面領域２３ｄは、仕上げ研削時に形成された曲面状の側壁に相当し、第１曲面領域２３ｃよりも被加工物１１の中央側に形成される。図４（Ａ）には、被加工物１１の径方向における第１曲面領域２３ｃの長さＬ_Ｒ１、被加工物１１の径方向における第２曲面領域２３ｄの長さＬ_Ｒ２を示している。第１曲面領域２３ｃ及び第２曲面領域２３ｄによって、凹部２３の外周部に段差が構成される。

ここで、第１曲面領域２３ｃの長さＬ_Ｒ１及び第１曲面領域２３ｃの傾斜の度合いは、仕上げ研削時における研削ホイール１４ｂの研削砥石１８（図３参照）の摩耗量、第２曲面領域２３ｄの長さＬ_Ｒ２等に影響する。また、第２曲面領域２３ｄの長さＬ_Ｒ２は、良品の薄型デバイスチップの製造に用いることが可能な領域（有効領域）の広さに影響する。

さらに、被加工物１１を研削すると、被加工物１１の裏面１１ｂ側に、凹部２３の側壁２３ｂから被加工物１１の外周縁側に向かってチッピング２７が形成されることがある。そして、チッピング２７の長さＬ_Ｔ、深さＤ_Ｔ、幅Ｗ_Ｔは、研削後の被加工物１１の強度に影響する。

したがって、被加工物１１の研削後は、凹部２３と補強部２５との境界領域に相当する凹部２３の側壁２３ｂを詳細に観察し、側壁２３ｂの形状や上記のＬ_Ｒ１、Ｌ_Ｒ２、Ｌ_Ｔ、Ｄ_Ｔ、Ｗ_Ｔの値等を確認することが好ましい。そこで、本実施形態においては、凹部２３の側壁２３ｂを、側壁２３ｂよりも被加工物１１の中央側から撮像する。これにより、凹部２３の側壁２３ｂを詳細に観察することが可能になり、研削後の被加工物１１の品質や研削加工の精度を適切に評価できる。

被加工物１１の観察は、研削装置２に備えられた観察装置（撮像装置）を用いて実施される。図５（Ａ）は観察装置２０を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は観察装置２０を示す一部断面正面図である。なお、以下では観察装置２０が研削装置２に搭載されている場合について説明するが、観察装置２０は研削装置２とは別途独立して設置されてもよい。

観察装置２０は、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）２２を備える。チャックテーブル２２の上面は、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、被加工物１１を保持する円形の保持面２２ａを構成している。保持面２２ａは、チャックテーブル４の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル２２には、チャックテーブル２２を水平方向（ＸＹ平面方向）に沿って移動させる移動機構（不図示）が連結されている。また、チャックテーブル２２には、チャックテーブル２２をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。なお、チャックテーブル２２の回転軸は、保持面２２ａと垂直な方向に沿って設定される。

チャックテーブル４の上方には、被加工物１１を撮像可能な撮像ユニット２４が設けられている。撮像ユニット２４は、ＣＣＤ（Charged-Coupled Devices）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）センサ等の撮像素子と、対物レンズ２６等の光学素子を含む光学系とを備え、チャックテーブル２２によって保持された被加工物１１の上面側を撮像する。撮像ユニット２４の種類は、被加工物１１の材質等に応じて適宜選択できる。例えば、撮像ユニット２４として可視光カメラや赤外線カメラが用いられる。

また、観察装置２０は、観察装置２０を構成する各構成要素（チャックテーブル２２、撮像ユニット２４等）に接続された制御部（制御ユニット、制御装置）２８を備える。例えば制御部２８は、コンピュータによって構成され、観察装置２０の稼働に必要な演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、観察装置２０の稼働に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを含む。制御部２８が生成する制御信号によって、チャックテーブル２２、撮像ユニット２４等の動作が制御される。

撮像ユニット２４は、対物レンズ２６の光軸２６ａがチャックテーブル２２の保持面２２ａと垂直な方向に対して傾斜するように配置されている。例えば、対物レンズ２６の光軸２６ａと、チャックテーブル２２の保持面２２ａと垂直な方向との間の角度θは、１０°以上５０℃以下、好ましくは２０°以上４０°以下に設定される。

なお、撮像ユニット２４には、撮像ユニット２４を回転させて撮像ユニット２４の角度を変更するアクチュエータ（不図示）が連結されていてもよい。この場合、アクチュエータによって角度θを任意の値に設定することができる。また、撮像ユニット２４には、撮像ユニット２４を水平方向（ＸＹ平面方向）に沿って移動させる移動機構（不図示）が連結されていてもよい。

次に、被加工物１１を観察する被加工物の観察方法の具体例について説明する。観察装置２０を用いて被加工物１１を観察する際は、まず、チャックテーブル２２の保持面２２ａで被加工物１１を保持する（保持ステップ）。

具体的には、被加工物１１は、凹部２３が設けられていない面側（表面１１ａ側）が保持面２２ａに対面し、凹部２３が設けられている面側（裏面１１ｂ側）が上方に露出するように、チャックテーブル２２上に配置される。この状態で、保持面２２ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１の表面１１ａ側が保護部材２１を介してチャックテーブル２２によって吸引保持される。

次に、チャックテーブル２２の保持面２２ａで保持された被加工物１１を撮像ユニット２４で撮像する（撮像ステップ）。撮像ステップでは、撮像ユニット２４で凹部２３の側壁２３ｂを側壁２３ｂよりも被加工物１１の中央側から撮像する。

具体的には、まず、チャックテーブル２２又は撮像ユニット２４を移動させ、チャックテーブル２２と撮像ユニット２４との位置関係を調節する。このとき撮像ユニット２４は、対物レンズ２６の光軸２６ａが保持面２２ａと垂直な方向に対して所定の角度傾斜するように配置される（例えば、θ＝３０°）。

また、撮像ユニット２４は、対物レンズ２６が凹部２３の側壁２３ｂと重ならず側壁２３ｂよりも被加工物１１の中央側の領域と重なるように配置される。例えば対物レンズ２６は、平坦化された凹部２３の底面２３ａ、すなわち、第２曲面領域２３ｄ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）よりも被加工物１１の中央側の領域と重なるように位置付けられる。

さらに、撮像ユニット２４は、対物レンズ２６の光軸２６ａが凹部２３の側壁２３ｂ又はその近傍を通過するように配置される。例えば、対物レンズ２６の光軸２６ａは、第１曲面領域２３ｃ、第２曲面領域２３ｄ、又は第１曲面領域２３ｃと第２曲面領域２３ｄとの境界領域（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）を通過するように位置付けられる。

なお、チャックテーブル２２及び撮像ユニット２４は、被加工物１１がチャックテーブル２２によって保持された際に自動的に上記の条件が満たされるように、予め所定の位置に配置されていてもよい。この場合には、被加工物１１を保持したチャックテーブル２２と撮像ユニット２４との位置関係を調節する作業が不要になる。

次に、撮像ユニット２４で凹部２３の側壁２３ｂを側壁２３ｂよりも被加工物１１の中央側から撮像する。具体的には、撮像ユニット２４は、第１曲面領域２３ｃ及び第２曲面領域２３ｄ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）と、補強部２５の凹部２３側の端部（内周縁部）とが撮像範囲に含まれるように、被加工物１１を撮像する。これにより、第１曲面領域２３ｃ、第２曲面領域２３ｄ、チッピング２７等の像を含む画像（撮像画像）が取得される。

撮像ユニット２４によって取得された撮像画像は、制御部２８に入力される。そして、制御部２８は、例えば撮像画像をディスプレイに表示される。これにより、オペレーターによる凹部２３の側壁２３ｂの詳細な観察が可能となる。

なお、撮像ステップでは、チャックテーブル２２を回転させつつ撮像ユニット２４で被加工物１１を複数回撮像してもよい。例えば、撮像ユニット２４で被加工物１１を連続的に撮像しつつ、被加工物１１及びチャックテーブル２２を１回転させる。これにより、凹部２３の側壁２３ｂの全域を確認することが可能になる。

また、撮像ステップでは、撮像ユニット２４の角度（角度θ）を変えつつ、撮像ユニット２４で被加工物１１を複数回撮像してもよい。これにより、第１曲面領域２３ｃ、第２曲面領域２３ｄ、チッピング２７（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）等を異なる角度から観察でき、凹部２３の側壁２３ｂをより詳細に観察することが可能になる。

さらに、制御部２８は、撮像ユニット２４によって取得された撮像画像に所定の画像処理を施してもよい。例えば撮像ユニット２４は、撮像画像に画像処理を施し、Ｌ_Ｒ１、Ｌ_Ｒ２、Ｌ_Ｔ、Ｄ_Ｔ、Ｗ_Ｔ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）の値を自動で算出してもよい。

以上のように、本実施形態に係る観察装置２０又は被加工物の観察方法では、対物レンズ２６の光軸２６ａがチャックテーブル２２の保持面２２ａと垂直な方向に対して傾斜するように配置された撮像ユニット２４によって、被加工物１１に形成された凹部２３の側壁２３ｂが側壁２３ｂよりも被加工物１１の中央側から撮像される。これにより、被加工物１１に形成された凹部２３の詳細な観察が可能となり、研削後の被加工物１１の品質や研削加工の精度を適切に評価できる。

なお、観察装置２０は、傾斜したチャックテーブル２２を備えていてもよい。図６（Ａ）は傾斜したチャックテーブル２２を備える観察装置２０を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は傾斜したチャックテーブル２２を備える観察装置２０を示す一部断面正面図である。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、チャックテーブル２２は、保持面２２ａが水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜するように配置されてもよい。例えば、保持面２２ａの水平面に対する傾斜角は、１０°以上５０℃以下、好ましくは２０°以上４０°以下に設定される。また、例えば撮像ユニット２４は、対物レンズ２６の光軸２６ａが鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿うように配置される。そのため、対物レンズ２６の光軸２６ａは、保持面２２ａと垂直な方向に対して傾斜するように配置される。

なお、チャックテーブル２２には、保持面２２ａの角度を変更するアクチュエータ（不図示）が連結されていてもよい。この場合、アクチュエータによって角度θを任意の値に設定することができる。

さらに、観察装置２０は、被加工物１１を洗浄する洗浄ユニットを備えていてもよい。図７（Ａ）は洗浄ユニット３０を備える観察装置２０を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は洗浄ユニット３０を備える観察装置２０を示す一部断面正面図である。

洗浄ユニット３０は、被加工物１１に洗浄流体３４を供給するノズル３２を備える。また、洗浄ユニット３０は、ノズル３２を水平面（ＸＹ平面）に沿って旋回させるモータ等の回転駆動源（不図示）を備える。この回転駆動源は、ノズル３２を保持面２２ａと重なる位置（供給位置）又は保持面２２ａと重ならない位置（退避位置）に位置付ける。

ノズル３２は、洗浄流体３４を保持面２２ａに向かって噴射又は滴下する。洗浄流体３４としては、液体（純水等）、液体（純水等）と気体（エアー等）とを含む混合流体等を用いることができる。

洗浄ユニット３０で被加工物１１を洗浄する際には、まず、研削ユニット６（図３参照）によって研削された被加工物１１をチャックテーブル２２によって保持する（保持ステップ）。なお、研削後の被加工物１１には、被加工物１１の研削によって発生した屑（研削屑）等の異物が付着している。

チャックテーブル２２は、保持面２２ａが水平面に対して傾斜するように配置されている。また、チャックテーブル２２の回転軸は、保持面２２ａと垂直な方向に沿って設定されている。すなわち、チャックテーブル２２の回転軸は鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜している。

次に、チャックテーブル２２を回転させつつ、被加工物１１に洗浄流体を供給する（洗浄ステップ）。具体的には、まず、ノズル３２を供給位置に位置付ける。例えばノズル３２は、被加工物１１の中心（凹部２３の中心）と重なる位置に配置される。そして、チャックテーブル２２を保持面２２ａと概ね垂直な回転軸の周りで回転させつつ、ノズル３２から被加工物１１の中央部に向かって洗浄流体３４を供給する。その結果、洗浄流体３４が被加工物１１の中央部から外周縁側に向かって流動し、被加工物１１に付着している異物が洗い流される。

なお、被加工物１１の洗浄時にチャックテーブル２２の保持面２２ａが水平面に対して傾斜していると、被加工物１１の中央部から凹部２３の側壁２３ｂに到達した洗浄流体３４が、凹部２３の外部に流出しやすくなる。これにより、凹部２３の内部に洗浄流体３４や異物が残存しにくくなる。

次に、被加工物１１を撮像ユニット２４で撮像する（撮像ステップ）。洗浄ステップ後に撮像ステップを実施することにより、洗浄された状態の被加工物１１が撮像ユニット２４で撮像される。これにより、被加工物１１に付着した研削屑等の異物が撮像画像に写り込むことを防止できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ 被加工物
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ デバイス領域
１９ 外周余剰領域
２１ 保護部材
２３ 凹部（溝）
２３ａ 底面
２３ｂ 側壁（側面、内壁）
２３ｃ 第１曲面領域
２３ｄ 第２曲面領域
２５ 補強部（凸部）
２７ チッピング
２ 研削装置
４ チャックテーブル（保持テーブル）
４ａ 保持面
６ 研削ユニット
８ ハウジング
１０ スピンドル
１２ マウント
１４ａ，１４ｂ 研削ホイール
１６ ホイール基台
１８ 研削砥石
２０ 観察装置（撮像装置）
２２ チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ 保持面
２４ 撮像ユニット
２６ 対物レンズ
２６ａ 光軸
２８ 制御部（制御ユニット、制御装置）
３０ 洗浄ユニット
３２ ノズル
３４ 洗浄流体

Claims (4)

1. 中央部に凹部を有し外周部に該凹部を囲繞する環状の補強部を有する被加工物を観察する観察装置であって、
   該被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、
   対物レンズを含み該保持面で保持された該被加工物を撮像する撮像ユニットと、を備え、
   該撮像ユニットは、該対物レンズの光軸が該保持面と垂直な方向に対して傾斜するように配置された状態で、該凹部の側壁を該側壁よりも該被加工物の中央側から撮像することを特徴とする観察装置。
2. 該保持面で保持された該被加工物に洗浄流体を供給する洗浄ユニットを更に備え、
   該チャックテーブルは、該保持面が水平面に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の観察装置。
3. 中央部に凹部を有し外周部に該凹部を囲繞する環状の補強部を有する被加工物を観察する被加工物の観察方法であって、
   チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する保持ステップと、
   該保持面で保持された該被加工物を、対物レンズを含む撮像ユニットで撮像する撮像ステップと、を含み、
   該撮像ステップでは、該対物レンズの光軸が該保持面と垂直な方向に対して傾斜するように配置された該撮像ユニットで、該凹部の側壁を該側壁よりも該被加工物の中央側から撮像することを特徴とする被加工物の観察方法。
4. 該保持ステップの後、且つ、該撮像ステップの前に、該保持面が水平面に対して傾斜するように配置された該チャックテーブルを回転させつつ該被加工物に洗浄流体を供給する洗浄ステップを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の被加工物の観察方法。

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