JP7333502B2 - 亀裂検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物の内部に形成された亀裂を検出する亀裂検出装置に関する。

従来、被加工物（例えばシリコン等のウェーハ）の内部に集光点を合わせてレーザ光をストリート（切断予定ライン、分割予定ラインともいう）に沿って照射し、ストリートに沿って被加工物の内部に切断の起点となるレーザ加工領域を形成するレーザ加工装置が知られている。レーザ加工領域が形成された被加工物は、エキスパンド又はブレーキングといった割断プロセスによってストリートで割断されて個々のチップに分断される。

ところで、レーザ加工装置により被加工物にレーザ加工領域を形成すると、そのレーザ加工領域から被加工物の厚さ方向に亀裂（クラックともいう）が伸展する。そして、被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂位置（亀裂深さともいう）を検出することで、被加工物を分断する際の起点となるレーザ加工領域が適正に形成されたか否か、すなわち、チップへの分断の良否を正確に予測することができる（特許文献１参照）。

特許文献１には、集光レンズを通して被加工物の内部に検出光を集光し且つ被加工物にて反射された検出光の反射光を検出し、この反射光の検出結果に基づき被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂位置を検出する亀裂検出装置が開示されている。

特開２０１７－１３３９９７号公報

ところで、特許文献１の亀裂検出装置では、被加工物により生じる収差（球面収差等）を補正するための対策が行われていない。このため、特許文献１の亀裂検出装置では、被加工物により生じる球面収差の影響を受けて検出光の集光点の位置が変化することで、亀裂位置の検出結果に生じる誤差が大きくなり亀裂位置の検出精度が低下してしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、亀裂の亀裂位置を精度良く検出することができる亀裂検出装置を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための亀裂検出装置は、検出光を出射する光源部であって、且つ検出光として主光軸を通る第１検出光と主光軸から偏心した第２検出光とを選択的に出射する光源部と、主光軸と同軸のレンズ光軸を有し、光源部が出射した検出光を被加工物に集光させる集光レンズと、集光レンズを通して、光源部が出射した第１検出光を被加工物に照射し且つ被加工物からの第１検出光の第１反射光を検出する第１検出光学系と、光源部から第１検出光が出射されている間、集光レンズの集光点をレンズ光軸に沿って走査させる第１走査部と、第１走査部により集光点が走査されている間に第１検出光学系が検出した第１反射光の検出信号に基づき、被加工物のおもて面又は裏面を示す界面位置を検出する界面検出部と、集光レンズを通して、光源部が出射した第２検出光を被加工物に偏射照射し且つ被加工物からの第２検出光の第２反射光を検出する第２検出光学系と、光源部から第２検出光が出射されている間、界面検出部が検出した界面位置を基準として集光点をレンズ光軸に沿って走査させる第２走査部と、第２走査部により集光点が走査されている間に第２検出光学系が検出した第２反射光の検出信号に基づき、被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂位置を検出する亀裂検出部と、光源部から第１検出光が出射されている間及び第２検出光が出射されている間、被加工物において生じる収差を補正する収差補正部と、を備える。

この亀裂検出装置によれば、被加工物において生じる収差を補正した状態で亀裂位置の検出を行うことができる。また、界面位置を基準とした亀裂位置の検出が可能になる。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、収差補正部が、集光点の走査位置ごとに予め定められた設定値であって且つ走査位置に応じた収差の補正に用いられる設定値に基づき、走査位置ごとに収差の補正を行う。これにより、集光点の走査位置ごとに最適な設定値で収差の補正が可能になるので、界面位置及び亀裂位置の検出精度を向上させることができる。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、収差補正部が、集光レンズに設けられた光学系をレンズ光軸に沿って移動させる補正環を備える。これにより、被加工物において生じる収差を補正することができる。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、第１検出光学系は、第１反射光を受光する光検出器と、光検出器に入射する第１反射光の一部を遮光するピンホールパネルと、を備え、ピンホールパネルに形成されたピンホールが、集光点の位置と光学的に共役関係になる位置に配置されており、界面検出部が、ピンホールを通過した第１反射光を受光した光検出器から出力される第１反射光の検出信号に基づき、界面位置を検出する。これにより、第１反射光の検出信号に基づき界面位置を検出することができる。

本発明の他の態様に係る亀裂検出装置において、光源部が、主光軸に対して互いに異なる方向に偏心した複数の第２検出光を切り替えて出射し、第２検出光学系が、光源部から出射される第２検出光ごとに、被加工物に第２検出光を偏射照射し且つ第２反射光を検出し、第２走査部が、光源部から第２検出光が出射されるごとに、界面位置を基準とした集光点の走査を繰り返し実行し、亀裂検出部が、集光点の走査が実行されるごとに亀裂位置の検出を行い、集光点の走査ごとの亀裂位置の検出結果の平均値を算出する。これにより、アライメント精度が十分でない場合であっても、亀裂位置の検出誤差を低減させることができる。

本発明は、亀裂の亀裂位置を精度良く検出することができる。

第１実施形態の亀裂検出装置の概略を示した構成図である。 光源部の動作を説明するための説明図である。 ウェーハの界面検出時の界面検出光学系の動作を説明するための説明図である。 ウェーハの亀裂位置の検出時の亀裂検出光学系の動作を説明するための説明図である。 ウェーハの亀裂位置の検出時の亀裂検出光学系の動作を説明するための説明図である。 集光レンズの球面収差が亀裂位置の検出精度に及ぼす影響を説明するための説明図である。 ウェーハにおいて生じる球面収差が亀裂位置の検出精度に及ぼす影響を説明するためのグラフである。 補正環による球面収差補正を行う場合と行わない場合とにおける亀裂位置の検出結果の変化を説明するための説明図である。 補正環による球面収差補正を行う場合と行わない場合とにおける第２検出光の集光点の走査位置と検出信号の信号強度との関係を示したグラフである。 第１実施形態の亀裂検出装置によるウェーハの亀裂の亀裂位置の検出処理の流れを示すフローチャートである。 図１０中のステップＳ１０の亀裂位置検出処理の流れを示すフローチャートである。 補正環の設定値が固定されている場合の亀裂位置検出処理の課題を説明するための説明図である。 第２実施形態の亀裂検出装置の一部の構成を示した概略図である。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の亀裂検出装置１０の概略を示した構成図である。なお、図中のＸＹＺ方向は互いに直交し、このうちＸ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は上下方向（高さ方向）である。

図１に示すように、亀裂検出装置１０は、ストリートに沿って公知のレーザ加工領域及び亀裂（特許文献１参照）が内部に形成されているウェーハＷの亀裂の亀裂位置の検出を行う。ウェーハＷは、本発明の被加工物に相当するものであり、例えばシリコンウェーハが例として挙げられる。

亀裂検出装置１０は、ウェーハＷに対して第１検出光Ｌ１を照射し且つウェーハＷからの第１反射光Ｒ１を検出することで、ウェーハＷの界面（おもて面又は裏面）の検出を行う（図３参照）。また、亀裂検出装置１０は、ウェーハＷに対して第２検出光Ｌ２を照射し且つウェーハＷからの第２反射光Ｒ２を検出することで、ウェーハＷの内部に形成された亀裂の亀裂位置の検出を行う（図４及び図５参照）。

なお、亀裂検出装置１０は、ウェーハＷの内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工装置（不図示）と組み合わされたものであるが、ここでは図面の複雑化を避けるため亀裂検出装置１０のみを図示している。また、本実施形態における亀裂の亀裂位置（亀裂深さともいう）とは、ウェーハＷの裏面から亀裂の下端位置もしくは上端位置までの距離であるが、ウェーハＷのおもて面（検出光照射面）からの距離としてもよい。

亀裂検出装置１０は、光源部１００と、照明光学系２００と、集光レンズ２５０と、補正環２５２と、アライメント機構２５４と、界面検出光学系３００と、亀裂検出光学系４００と、制御部５００と、操作部５０６と、表示部５０８と、を備える。また、亀裂検出装置１０は、ウェーハＷをその裏面側から吸着保持するステージ５１０（テーブルともいう）を備える。

＜光源部及び照明光学系＞
図２は、光源部１００の動作を説明するための説明図である。図２及び既述の図１に示すように、光源部１００は、制御部５００の制御の下、ウェーハＷの界面位置の検出に用いられる第１検出光Ｌ１と、ウェーハＷの亀裂位置の検出に用いられる第２検出光Ｌ２と、を選択的に出射する。この光源部１００は、光源１０２とコリメートレンズ１０４と移動機構１０６と制限部材１０８とを備える。

光源１０２は、制御部５００の制御の下、第１検出光Ｌ１を出射する。なお、本発明の被加工物がウェーハＷ（シリコンウェーハ）である場合には、第１検出光Ｌ１としては波長１０６０ｎｍ以上の赤外光を用いることが好ましい。

コリメートレンズ１０４は、光源１０２から出射された第１検出光Ｌ１を、集光レンズ２５０のレンズ光軸ＡＸ１と同軸である主光軸ＡＸ２に平行な平行光束にする。

制限部材１０８は、主光軸ＡＸ２から一方向に偏心した位置（図２の符号２Ｂ参照）と他方向に偏心した位置（図２の符号２Ｃ参照）とにそれぞれ開閉自在な開口部１０８ａ，１０８ｂを有する遮光板である。この制限部材１０８は、公知のアクチュエータである移動機構１０６により、主光軸ＡＸ２上に配置されたセット位置と主光軸ＡＸ２から退避した退避位置とに移動自在に保持されている。

図２の符号２Ａに示すように、移動機構１０６は、制御部５００の制御の下、ウェーハＷの界面位置の検出時には制限部材１０８を退避位置に移動させる。これにより、光源部１００から照明光学系２００に対して、主光軸ＡＸ２を通る第１検出光Ｌ１が主光軸ＡＸ２に沿って出射される。また、図２の符号２Ｂ，２Ｃに示すように、移動機構１０６は、制御部５００の制御の下、ウェーハＷの亀裂位置の検出時には制限部材１０８をセット位置に移動させる。これにより、制限部材１０８から第２検出光Ｌ２が出射される。

制限部材１０８は、主光軸ＡＸ２から一方向に偏心した位置（符号２Ｂ参照）と他方向に偏心した位置（符号２Ｃ参照）とにそれぞれ開閉自在な開口部１０８ａ，１０８ｂを有する遮光板である。

開口部１０８ａ，１０８ｂは、亀裂位置の検出時には、制御部５００の制御の下で選択的に開放（閉塞）される。これにより、主光軸ＡＸ２から偏心した２つの開口部１０８ａ，１０８ｂから選択的に主光軸ＡＸ２に沿って第２検出光Ｌ２が出射される。すなわち、主光軸ＡＸ２に対して一方向に偏心した位置（符号２Ｂ参照）からの主光軸ＡＸ２に沿った第２検出光Ｌ２の出射と、主光軸ＡＸ２に対して他方向に偏心した位置（符号２Ｃ参照）からの主光軸ＡＸ２に沿った第２検出光Ｌ２の出射と、が光源部１００において選択的に実行される。

照明光学系２００は、光源部１００から選択的に出射される第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２を集光レンズ２５０に導く。この照明光学系２００は、リレーレンズ２０２とミラー２０４とリレーレンズ２０６とを含む。

リレーレンズ２０２は、光源部１００から入射した第１検出光Ｌ１又は第２検出光Ｌ２をミラー２０４に向けて出射する。ミラー２０４は、レンズ光軸ＡＸ１と主光軸ＡＸ２との交点に配置されており、リレーレンズ２０２から入射する第１検出光Ｌ１又は第２検出光Ｌ２をリレーレンズ２０６に向けて出射する。なお、ミラー２０４としては、全反射ミラー、或いは波長１０６０ｎｍ以上の赤外光を選択的に反射し且つそれ以外の波長帯の光を透過させるダイクロイックミラーなどが用いられる。

リレーレンズ２０６は、ミラー２０４から入射した第１検出光Ｌ１又は第２検出光Ｌ２を、後述のハーフミラー３０２を通して集光レンズ２５０に向けて出射する。

＜集光レンズ＞
図１に戻って、集光レンズ２５０は、ウェーハＷ（ステージ５１０）に対向する位置に設けられている。この集光レンズ２５０は、ウェーハＷの界面位置の検出時には、照明光学系２００からハーフミラー３０２を介して入射した第１検出光Ｌ１をウェーハＷに照射（集光）すると共に、ウェーハＷにて反射された第１検出光Ｌ１の反射光である第１反射光Ｒ１をハーフミラー３０２に向けて出射する。一方、集光レンズ２５０は、ウェーハＷの亀裂位置の検出時には、照明光学系２００からハーフミラー３０２を介して入射した第２検出光Ｌ２をウェーハＷに偏射照射（集光）すると共に、ウェーハＷにて反射された第２検出光Ｌ２の反射光である第２反射光Ｒ２をハーフミラー３０２に向けて出射する。

また、集光レンズ２５０には、詳しくは後述するが、集光レンズ２５０内の光学系２５０ａ（公知のレンズ等）をレンズ光軸ＡＸ１に沿って移動させる補正環２５２が設けられている。

アライメント機構２５４は、ウェーハＷ（ステージ５１０）に対して亀裂検出装置１０の装置本体（光源部１００、照明光学系２００、集光レンズ２５０、界面検出光学系３００、及び亀裂検出光学系４００）をＸＹＺ方向の各方向に相対移動させる公知のアクチュエータである。アライメント機構２５４は、制御部５００の制御の下、ウェーハＷの界面位置及び亀裂位置の検出前に、ウェーハＷに対して上述の装置本体をＸＹ方向に相対移動させる。これにより、集光レンズ２５０のレンズ光軸ＡＸ１とウェーハＷのストリート（亀裂位置等の検出を行う検出位置）との位置合わせを行うことができる。

また、アライメント機構２５４は、制御部５００の制御の下、ウェーハＷの界面位置及び亀裂位置の検出時において、ウェーハＷに対して上述の装置本体をＺ方向に相対移動させることで、集光レンズ２５０の集光点をＺ方向に走査させる。このため、アライメント機構２５４は、本発明の第１走査部及び第２走査部として機能する。

＜界面検出光学系＞
図３は、ウェーハＷの界面検出時の界面検出光学系３００の動作を説明するための説明図である。図３に示すように、界面検出光学系３００は、既述の光源部１００及び照明光学系２００と共に本発明の第１検出光学系を構成する。この界面検出光学系３００は、ハーフミラー３０２、リレーレンズ３０４、ハーフミラー３０６、ピンホールパネル３０８、及び光検出器３０９を備える。

ハーフミラー３０２は、リレーレンズ２０６と集光レンズ２５０との間であって且つレンズ光軸ＡＸ１と界面検出光学系３００の主光軸ＡＸ３との交点に配置されている。ハーフミラー３０２は、ウェーハＷの界面位置の検出時には、リレーレンズ２０６から入射した第１検出光Ｌ１の一部を透過して集光レンズ２５０に向けて出射し、且つ集光レンズ２５０から入射した第１反射光Ｒ１の一部をリレーレンズ３０４に向けて反射する。

リレーレンズ３０４は、ウェーハＷの界面位置の検出時には、ハーフミラー３０２から入射した第１反射光Ｒ１をハーフミラー３０６に向けて出射する。

ハーフミラー３０６は、ウェーハＷの界面位置の検出時には、リレーレンズ３０４から入射した第１反射光Ｒ１の一部をピンホールパネル３０８及び光検出器３０９に向けて反射し且つ第１反射光Ｒ１の残りを透過する。

ピンホールパネル３０８は、ハーフミラー３０６と光検出器３０９との間に配置されており、ハーフミラー３０６にて反射された第１反射光Ｒ１の光軸が通るピンホールを有する。このピンホールは、集光レンズ２５０の集光点の位置と光学的に共役関係にある。

光検出器３０９は、例えばフォトダイオードのようなフォトディテクタ或いは赤外線カメラが用いられる。光検出器３０９は、ピンホールパネル３０８のピンポールを通過した第１反射光Ｒ１を受光し、この第１反射光Ｒ１の受光量に応じた検出信号Ｄ０を制御部５００へ出力する。この検出信号Ｄ０の大きさは、集光レンズ２５０により集光される第１検出光Ｌ１の集光点の走査位置に応じて変化する。

＜亀裂検出光学系＞
図４及び図５は、ウェーハＷの亀裂位置の検出時の亀裂検出光学系４００の動作を説明するための説明図である。なお、図４は、開口部１０８ａから第２検出光Ｌ２が出射される場合の亀裂検出光学系４００の動作を示す。また、図５は、開口部１０８ｂから第２検出光Ｌ２が出射される場合の亀裂検出光学系４００の動作を示す。

図４及び図５に示すように、亀裂検出光学系４００は、既述の光源部１００及び照明光学系２００と共に本発明の第２検出光学系を構成する。この亀裂検出光学系４００は、ハーフミラー３０２、リレーレンズ３０４、及びハーフミラー３０６を既述の界面検出光学系３００と共用し、さらにリレーレンズ４０２とハーフミラー４０４とピンホールパネル４０５Ａ，４０５Ｂと光検出器４０６Ａ，４０６Ｂとを備える。

ハーフミラー３０２は、ウェーハＷの亀裂位置の検出時には、リレーレンズ２０６から入射した第２検出光Ｌ２の一部を透過して集光レンズ２５０に向けて出射し、且つ集光レンズ２５０から入射した第２反射光Ｒ２の一部を亀裂検出光学系４００に向けて反射する。

リレーレンズ３０４は、ウェーハＷの亀裂位置の検出時には、ハーフミラー３０２から入射した第２反射光Ｒ２をハーフミラー３０６に向けて出射する。ハーフミラー３０６は、ウェーハＷの亀裂位置の検出時には、リレーレンズ３０４から入射した第２反射光Ｒ２の一部を透過してリレーレンズ４０２に向けて出射し且つ第２反射光Ｒ２の残りを反射する。リレーレンズ４０２は、ハーフミラー３０６から入射した第２反射光Ｒ２をハーフミラー４０４に向けて出射する。

ハーフミラー４０４は、ウェーハＷの亀裂位置の検出時には、リレーレンズ３０４から入射した第２反射光Ｒ２の一部を透過し且つ第２反射光Ｒ２の残りを反射する。具体的にはハーフミラー４０４は、主光軸ＡＸ３に対して一方向側（図中の下方側）に偏心した経路を辿って入射した第２反射光Ｒ２の一部を透過してピンホールパネル４０５Ａ及び光検出器４０６Ａに向けて出射する（図４参照）。また、ハーフミラー４０４は、主光軸ＡＸ３に対して他方向側（図中の上方側）に偏心した経路を辿って入射した第２反射光Ｒ２の一部をピンホールパネル４０５Ｂ及び光検出器４０６Ｂに向けて反射する（図５参照）。

ピンホールパネル４０５Ａはハーフミラー４０４と光検出器４０６Ａとの間に配置され、且つピンホールパネル４０５Ｂはハーフミラー４０４と光検出器４０６Ｂとの間に配置されている。ピンホールパネル４０５Ａ，４０５Ｂは、主光軸ＡＸ３からずれた位置に配置され且つハーフミラー４０４から入射した第２反射光Ｒ２の一部を通過させるピンホールを有する。ピンホールパネル４０５Ａのピンホールを通過した第２反射光Ｒ２と、ピンホールパネル４０５Ｂのピンホールを通過した第２反射光Ｒ２とは、集光レンズ２５０のレンズ瞳領域内の互いに異なる領域（特許文献１参照）を通過している。

光検出器４０６Ａ，４０６Ｂは、例えば既述の光検出器３０９と同様のフォトディテクタ或いは赤外線カメラであり、ハーフミラー４０４からそれぞれ入射した第２反射光Ｒ２を、ピンホールパネル４０５Ａ，４０５Ｂのピンホールを通して受光する。

具体的には光検出器４０６Ａ，４０６Ｂは、ピンホールパネル４０５Ａ，４０５Ｂのピンホールを通して集光レンズ２５０のレンズ瞳領域内の互いに異なる領域を通過した第２反射光Ｒ２を受光する。そして、光検出器４０６Ａ，４０６Ｂは、受光した第２反射光Ｒ２の光量に応じた検出信号Ｄ１，Ｄ２を制御部５００へ出力する。検出信号Ｄ１，Ｄ２の大きさは、既述の特許文献１に記載されているように、第２検出光Ｌ２の主光軸ＡＸ２からの偏心方向及び集光レンズ２５０により集光された第２検出光Ｌ２の集光点における亀裂の有無に応じて変化する。

［制御部］
図１と図３から図５とに示すように、制御部５００は、亀裂検出装置１０の各部を統括制御する。この制御部５００は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成され、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御部５００の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

制御部５００には、既述の光源１０２、移動機構１０６、アライメント機構２５４、及び光検出器３０９，４０６Ａ，４０６Ｂの他に、操作部５０６と表示部５０８とが接続されている。操作部５０６は、キーボード、マウス、操作パネル、及び操作ボタン等が用いられ、オペレータによる各種操作の入力を受け付ける。表示部５０８は、亀裂検出装置１０による亀裂位置の検出結果、及び亀裂検出装置１０の各種設定画面などを表示する。

制御部５００は、不図示の制御プログラムを実行することで、検出制御部５０１、界面検出部５０２、亀裂検出部５０３、及び収差補正制御部５０４として機能する。なお、制御部５００の「～部」として説明するものは「～回路」、「～装置」、又は「～機器」であってもよい。すなわち、「～部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

＜検出制御部＞
検出制御部５０１は、ウェーハＷの界面位置及び亀裂位置の検出時に、光源１０２、移動機構１０６、アライメント機構２５４、及び光検出器３０９，４０６Ａ，４０６Ｂを制御して、アライメント処理、界面位置検出処理、及び亀裂位置検出処理を実行する。

＜アライメント処理＞
検出制御部５０１は、最初にアライメント処理を実行する。具体的には検出制御部５０１は、アライメント機構２５４を駆動して、集光レンズ２５０のレンズ光軸ＡＸ１とウェーハＷのストリート上の所定又は任意の検査位置（検査エリア）との位置合わせを行う。なお、アライメント処理の前に公知のアライメント検出が実行されるため、レンズ光軸ＡＸ１とウェーハＷとの位置関係は既知である。なお、アライメント処理は、ウェーハＷの検査位置が複数設定されている場合には検査位置ごとに繰り返し実行される。

＜界面位置検出処理＞
検出制御部５０１は、アライメント処理の完了後、ウェーハＷの界面（本実施形態では裏面）のＺ方向位置である界面位置を検出する界面位置検出処理を開始する。なお、検出制御部５０１は、界面位置検出処理をアライメント処理の前に実行してもよい。

具体的には検出制御部５０１は、光源１０２の点灯と光検出器３０９の作動とを開始させると共に、移動機構１０６を駆動して制限部材１０８を退避位置に移動させる。これにより、既述の図３に示したように、光源部１００から出射された第１検出光Ｌ１が照明光学系２００等を経て集光レンズ２５０からウェーハＷに照射され、且つウェーハＷからの第１反射光Ｒ１が集光レンズ２５０等を経て界面検出光学系３００の光検出器３０９で検出される。

次いで、検出制御部５０１は、アライメント機構２５４を駆動して、集光レンズ２５０をＺ方向に走査することで、ウェーハＷに集光する第１検出光Ｌ１の集光点をＺ方向に走査する第１走査処理を実行する。これにより、第１検出光Ｌ１の集光点の走査位置ごとに光検出器３０９による第１反射光Ｒ１の検出が実行され、光検出器３０９から界面検出部５０２に対して検出信号Ｄ０が出力される。

以上で１回の界面位置検出処理が完了する。なお、界面位置検出処理はウェーハＷに対して１回だけ実行してもよいし、上述の検査位置ごとに繰り返し実行してもよいが、本実施形態では検査位置ごとに界面位置検出処理を繰り返し実行する。

＜界面検出部＞
界面検出部５０２は、第１走査処理時において第１検出光Ｌ１の集光点の走査位置ごとに光検出器３０９から入力される検出信号Ｄ０に基づき、検出信号Ｄ０が最大（極大）となる場合、すなわち第２検出光Ｌ２がウェーハＷの界面（裏面）に合焦した場合の集光点の位置からウェーハＷの界面位置を検出する。そして、界面検出部５０２は、ウェーハＷの界面位置の検出結果を亀裂検出部５０３へ出力する。なお、界面検出部５０２は、界面位置検出処理（第１走査処理）が複数回実行される場合にはその処理ごとにウェーハＷの界面位置の検出を行う。

＜亀裂位置検出処理＞
検出制御部５０１は、界面位置検出処理の完了後に、ウェーハＷの亀裂の亀裂位置を検出する亀裂位置検出処理を開始する。

具体的には検出制御部５０１は、光源１０２の点灯を継続させた状態で光検出器４０６Ａ，４０６Ｂの作動を開始させる。また、検出制御部５０１は、移動機構１０６を駆動して制限部材１０８をセット位置に移動させると共に、制限部材１０８の開口部１０８ａを開放し且つ開口部１０８ｂを閉塞する。これにより、既述の図４に示したように、光源部１００が、主光軸ＡＸ２に対して一方向に偏心した位置から第２検出光Ｌ２を主光軸ＡＸ２に沿って出射することで、この第２検出光Ｌ２が照明光学系２００等を経て集光レンズ２５０によりウェーハＷに偏射照射される。そして、ウェーハＷからの第２反射光Ｒ２が集光レンズ２５０等を経て亀裂検出光学系４００の光検出器４０６Ａ，４０６Ｂで検出される。

次いで、検出制御部５０１は、界面検出部５０２によるウェーハＷの界面位置の検出結果に基づき、アライメント機構２５４を駆動して、集光レンズ２５０による第２検出光Ｌ２の集光点をウェーハＷの界面（裏面）に位置合わせする。次いで、検出制御部５０１は、アライメント機構２５４を駆動して、集光レンズ２５０をＺ方向（本実施形態では上方向）に走査することで、ウェーハＷの内部に集光する第２検出光Ｌ２の集光点をＺ方向に走査する第２走査処理を実行する。これにより、ウェーハＷの界面を基準として第２検出光Ｌ２の集光点がＺ方向に走査される。その結果、第２検出光Ｌ２の集光点の走査位置ごとに光検出器４０６Ａ，４０６Ｂによる第２反射光Ｒ２の検出が実行され、光検出器４０６Ａ，４０６Ｂから亀裂検出部５０３に対して検出信号Ｄ１，Ｄ２が出力される。

第２走査処理が完了すると、検出制御部５０１は、制限部材１０８の開口部１０８ａを閉塞し且つ開口部１０８ｂを開放する。これにより、既述の図５に示したように、光源部１００が、主光軸ＡＸ２に対して他方向に偏心した位置から第２検出光Ｌ２を主光軸ＡＸ２に沿って出射することで、この第２検出光Ｌ２が照明光学系２００等を経て集光レンズ２５０によりウェーハＷに偏射照射される。そして、ウェーハＷからの第２反射光Ｒ２が集光レンズ２５０等を経て亀裂検出光学系４００の光検出器４０６Ａ，４０６Ｂで検出される。

そして、検出制御部５０１は、アライメント機構２５４を駆動して、第２検出光Ｌ２の集光点をウェーハＷの界面に位置合わせした後、集光レンズ２５０をＺ方向に走査して、ウェーハＷの内部において第２検出光Ｌ２の集光点をＺ方向に走査する第３走査処理を実行する。これにより、ウェーハＷの界面を基準として第２検出光Ｌ２の集光点がＺ方向に走査される。その結果、第２検出光Ｌ２の集光点の走査位置ごとに光検出器４０６Ａ，４０６Ｂによる第２反射光Ｒ２の検出が実行され、光検出器４０６Ａ，４０６Ｂから亀裂検出部５０３に対して検出信号Ｄ１，Ｄ２が出力される。

以上で１つの検出位置に対する亀裂位置検出処理が完了する。この亀裂位置検出処理は、検査位置ごとに繰り返し実行される。

＜亀裂検出部＞
亀裂検出部５０３は、第２走査処理の間に光検出器４０６Ａ，４０６Ｂから入力される検出信号Ｄ１，Ｄ２に基づき、亀裂位置の検出を実行する。また、亀裂検出部５０３は、第３走査処理の間に光検出器４０６Ａ，４０６Ｂから入力される検出信号Ｄ１，Ｄ２に基づき、亀裂位置の検出を実行する。なお、亀裂位置の具体的な検出方法については公知技術（特許文献１参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

そして、亀裂検出部５０３は、第２走査処理及び第３走査処理のそれぞれにおける亀裂位置の平均値を算出する。亀裂検出部５０３は、算出した平均値を、検査位置における亀裂位置として表示部５０８に表示させると共に、記憶部５０９（図１３参照）に記憶させる。

以上で亀裂検出部５０３による亀裂位置の検出が完了する。亀裂検出部５０３は、検査位置ごとに上述の亀裂位置の検出を繰り返し実行する。

［補正環］
図６は、集光レンズ２５０の球面収差が亀裂位置（界面位置）の検出精度に及ぼす影響を説明するための説明図である。なお、図６の符号６Ａは球面収差がない集光レンズ２５０を透過した第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２の光線図であり、図６の符号６Ｂは球面収差がある集光レンズ２５０を透過した第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２の光線図である。

図６の符号６Ａに示すように、集光レンズ２５０の球面収差がない場合には、集光レンズ２５０を透過した第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２は一点に集光する。一方、図６の符号６Ｂに示すように、集光レンズ２５０の球面収差がある場合には、集光レンズ２５０の各領域の中でレンズ光軸ＡＸ１から離れた領域を通過した第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２の集光位置が、集光レンズ２５０の球面収差がない場合の集光位置からずれる。そのため、集光レンズ２５０の球面収差がある場合には、球面収差がない場合と比較して焦点深度が深くなる。

このように集光レンズ２５０の球面収差の影響により、球面収差がない場合と比べて第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２が最も強く集光する位置が変化するため、既述の界面位置検出処理を経て界面検出部５０２により検出される界面位置が変化する。そして、亀裂検出処理ではウェーハＷの界面位置を基準に亀裂位置の検出を行うので、この界面位置がずれるとそのずれた分だけ亀裂位置の検出値（測定値）にオフセットがのってしまう。この集光レンズ２５０の球面収差及び他の収差については、図示は省略するが、レンズの種類の変更、複数種類の組み合わせ、及び補正レンズ（補正プレートの配置）の配置等の手法で補正可能である。

図７は、ウェーハＷにおいて生じる球面収差が亀裂位置（界面位置）の検出精度に及ぼす影響を説明するためのグラフである。なお、ここではウェーハＷとして厚さ７７５μｍのミラーウェーハが用いられている。また、このグラフの縦軸の「界面位置」は、集光レンズ２５０（第１検出光Ｌ１の集光点）の走査を開始してから検出信号Ｄ０の信号強度がピークに達するまでの移動量（走査量）を示す。一方、このグラフの横軸の「補正環位置」は、後述の補正環２５２によりウェーハＷの内部のある位置において適切に球面収差が補正されることを示している。例えば「補正環位置」が２００μｍの時はウェーハＷの表面から２００μｍの位置で球面収差が適切に補正される状態であることを示す。

図７に示すように、球面収差の補正具合（補正環位置）を変化させると、亀裂検出装置１０にて検出されるウェーハＷの界面位置が一定にはならずシフトしてしまう。従って、ウェーハＷ（測定試料）に合わせて球面収差の補正を適切に行わないと、ウェーハＷの界面位置を正確に検出することができず、その結果として亀裂位置の検出精度も低下する。

そこで、図１と図３から図５とに示すように、本実施形態では集光レンズ２５０に補正環２５２を設けて、この補正環２５２を用いてウェーハＷにおいて生じる球面収差であって且つウェーハＷの厚みにより異なる球面収差（以下、単に「球面収差」と略す）を補正する。

補正環２５２は、集光レンズ２５０内の光学系２５０ａと共に本発明の収差補正部を構成するものであり、レンズ光軸ＡＸ１を中心としてその軸周り方向に回転自在に集光レンズ２５０に設けられている。この補正環２５２を回転させることにより、光学系２５０ａがレンズ光軸ＡＸ１に沿って移動する。これにより、補正環２５２の設定値（回転位置、回転角）を調整することで、球面収差の補正具合を調整することができる。

本実施形態では、ウェーハＷの種類ごとにウェーハＷの厚みに応じた最適な補正環２５２の設定値が実験或いはシミュレーション等で予め定められている。なお、ウェーハＷの厚み以外に、ウェーハＷの屈折率、ウェーハＷの温度、及び集光点の深さ等の各種検出条件を考慮して最適な補正環２５２の設定値を決定してもよい。

［収差補正制御部］
本実施形態の補正環２５２は、制御部５００の収差補正制御部５０４の制御により回転する電動型である。収差補正制御部５０４は、例えば操作部５０６にてウェーハＷの種類が入力された場合にはこのウェーハＷの種類に対応する設定値を決定し、この設定値に基づき補正環２５２を回転駆動する。また、収差補正制御部５０４は、例えば操作部５０６にて補正環２５２の設定値が直接入力された場合には、この設定値に基づき補正環２５２を回転駆動する。これにより、ウェーハＷにおいて生じる球面収差を適切に補正することができる。

なお、補正環２５２が手動回転型である場合には、オペレータが、ウェーハＷの種類に対応する設定値に基づき補正環２５２の回転操作を行う。

図８は、補正環２５２による球面収差補正を行う場合と行わない場合とにおける亀裂位置の検出結果の変化を説明するための説明図である。ここで、図８の符号８Ａは補正環２５２により球面収差が補正されている状態を示し、且つ符号８Ｂは補正環２５２により球面収差が補正されていない状態を示す。また、図中の点線表示は亀裂検出処理の走査開始時（ウェーハＷの界面に対する第２検出光Ｌ２の集光点の位置合わせ時）の集光レンズ２５０の走査位置を示し、図中の実線表示は亀裂の下端検出時（上記特許文献１参照）の集光レンズ２５０の走査位置を示す。なお、図中の符号Ｋは亀裂を示す（後述の図１２も同様）。

図９は、補正環２５２による球面収差補正を行う場合と行わない場合とにおける第２検出光Ｌ２の集光点（集光レンズ２５０）の走査位置と検出信号Ｄ１，Ｄ２の信号強度（第２反射光Ｒ２の強度）との関係を示したグラフである。なお、ウェーハＷとしては、厚さ７７５μｍのミラーウェーハが用いられている。また、球面収差補正を行う場合と行わない場合とにおける第２検出光Ｌ２の集光点の走査開始位置は同一位置（界面位置）である。

図８に示すように、補正環２５２による球面収差の補正を行う場合（符号８Ａ参照）と比較して、補正環２５２による球面収差の補正を行なわない場合（符号８Ｂ参照）には、球面収差の影響を受けて第２検出光Ｌ２がより大きな角度をもってウェーハＷ内に入射する。このため、既述の第２走査処理及び第３走査処理において、同じ位置（ウェーハＷの界面位置）から第２検出光Ｌ２の走査を開始した場合に、球面収差の補正を行わない方の第２検出光Ｌ２が球面収差の補正を行う方よりも大きな角度でウェーハＷに入射する。

その結果、図９に示すように、球面収差の補正を行わない方が球面収差の補正を行う方よりも早く亀裂の下端位置を検出することになり、その分が亀裂位置の検出結果の誤差Δｈとなる。従って、ウェーハＷの種類（特に厚み等）に応じた球面収差の補正を補正環２５２により適切に行うことで、亀裂位置を精度よく測定することができる。

［第１実施形態の作用］
図１０は、上記構成の第１実施形態の亀裂検出装置１０によるウェーハＷの亀裂の亀裂位置の検出処理の流れを示すフローチャートである。ウェーハＷがステージ５１０に保持されると、公知のアライメント検出が実行された後、検出制御部５０１が、アライメント機構２５４を駆動して、集光レンズ２５０のレンズ光軸ＡＸ１とウェーハＷの検査位置との位置合わせを行う（ステップＳ１）。

また、オペレータは、操作部５０６にてウェーハＷの種類を入力したり或いは補正環２５２の設定値を入力したりする。これにより、収差補正制御部５０４が、ウェーハＷの種類（特に厚み）に対応した最適な設定値に基づき補正環２５２の回転駆動を行うことで、ウェーハＷにおいて生じる球面収差を補正する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２については、ステップＳ６よりも前のタイミングであればその順番は適宜変更してもよい。

ステップＳ１，Ｓ２の完了後、検出制御部５０１は界面位置検出処理を開始する（ステップＳ３）。検出制御部５０１は光源１０２の点灯と光検出器３０９の作動とを開始させる。また、検出制御部５０１は、移動機構１０６を駆動して制限部材１０８を退避位置に移動させる（ステップＳ４）。これにより、既述の図３に示したように、集光レンズ２５０からウェーハＷに第１検出光Ｌ１が照射され且つ光検出器３０９で第１反射光Ｒ１検出される（ステップＳ５）。

次いで、検出制御部５０１は、アライメント機構２５４を駆動して、第１検出光Ｌ１の集光点（集光レンズ２５０）をＺ方向に走査する（ステップＳ６）。これにより、第１検出光Ｌ１の集光点の走査位置ごとに、光検出器３０９による第１反射光Ｒ１の検出と、光検出器３０９から界面検出部５０２への検出信号Ｄ０の出力と、界面検出部５０２による検出信号Ｄ０の取得（ステップＳ７）と、が連続して行われる（ステップＳ８でＮＯ）。

界面検出部５０２は、第１検出光Ｌ１の集光点の走査が完了すると（ステップＳ８でＹＥＳ）、その走査位置ごとに光検出器３０９から入力される検出信号Ｄ０に基づき、ウェーハＷの界面位置を検出し、その検出結果を亀裂検出部５０３へ出力する（ステップＳ９）。次いで、検出制御部５０１は亀裂位置検出処理を開始する。

図１１は、図１０中のステップＳ１０の亀裂位置検出処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、検出制御部５０１は、光検出器４０６Ａ，４０６Ｂの作動を開始させた後、移動機構１０６を駆動して制限部材１０８をセット位置に移動させると共に、制限部材１０８の開口部１０８ａを開放し且つ開口部１０８ｂを閉塞する（ステップＳ１１）。これにより、既述の図４に示したように、光源部１００において主光軸ＡＸ２に対して一方向に偏心した位置から第２検出光Ｌ２が出射され、集光レンズ２５０からウェーハＷに第２検出光Ｌ２が偏射照射され且つ光検出器４０６Ａ，４０６Ｂで第２反射光Ｒ２が検出される（ステップＳ１２）。

次いで、検出制御部５０１は、界面検出部５０２による界面位置の検出結果に基づき、アライメント機構２５４を駆動して、集光レンズ２５０による第２検出光Ｌ２の集光点をウェーハＷの界面に位置合わせする（ステップＳ１３）。この位置合わせが完了すると、検出制御部５０１は、アライメント機構２５４を駆動して第２走査処理を開始する。これにより、ウェーハＷの界面を基準とした第２検出光Ｌ２の集光点のＺ方向の走査が開始される（ステップＳ１４）。

そして、第２検出光Ｌ２の集光点の走査位置ごとに、光検出器４０６Ａ，４０６Ｂによる第２反射光Ｒ２の検出と、光検出器４０６Ａ，４０６Ｂから亀裂検出部５０３への検出信号Ｄ１，Ｄ２の出力と、亀裂検出部５０３による検出信号Ｄ１，Ｄ２の取得（ステップＳ１５）と、が連続して行われる（ステップＳ１６でＮＯ）。

亀裂検出部５０３は、第２検出光Ｌ２の集光点の走査が完了すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、その走査位置ごとに光検出器４０６Ａ，４０６Ｂから入力される検出信号Ｄ１，Ｄ２に基づき、ウェーハＷの亀裂位置を検出する（ステップＳ１７）。

１回目のウェーハＷの亀裂位置の検出が完了すると、検出制御部５０１は、制限部材１０８の開口部１０８ａを閉塞し且つ開口部１０８ｂを開放する（ステップＳ１８でＮＯ、ステップＳ１１）。これにより、既述の図５に示したように、光源部１００において主光軸ＡＸ２に対して他方向に偏心した位置から第２検出光Ｌ２が出射され、集光レンズ２５０からウェーハＷに対し第２検出光Ｌ２が偏射照射され且つ光検出器４０６Ａ，４０６Ｂで第２反射光Ｒ２が検出される（ステップＳ１２）。

以下、第２走査処理と同様に第３走査処理が実行された後（ステップＳ１３からステップＳ１６）、亀裂検出部５０３によるウェーハＷの亀裂位置の検出が行われる（ステップＳ１７）。

そして、亀裂検出部５０３は、２回目の亀裂位置の検出が完了した場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、１回目と２回目の亀裂位置の検出結果の平均値を算出して、この平均値を検査位置における亀裂位置として表示部５０８に表示させると共に記憶部５０９（図１３参照）に記憶させる（ステップＳ１９）。これにより、亀裂軸に対してレンズ光軸ＡＸ１が位置ずれしている場合、すなわちアライメント精度が十分でない場合であっても、亀裂位置の検出誤差を低減させることができる（特許文献１参照）。

図１０に戻って、ウェーハＷの検査位置が複数設定されている場合には、その検査位置ごとに既述のステップＳ１からステップＳ１９までの処理が繰り返し実行される。この際に、２回目以降の亀裂位置の検出を行う場合には、１回目の界面位置の検出結果を流用することで、界面位置検出処理（ステップＳ３からステップＳ９）を省略してもよい。これにより、亀裂位置の検出時間を短縮することができる。

［第１実施形態の効果］
以上のように第１実施形態の亀裂検出装置１０では、補正環２５２を用いてウェーハＷにおいて生じる球面収差を補正することで、ウェーハＷの界面位置及び亀裂位置を精度良く検出することができる。

また、第１実施形態の亀裂検出装置１０では、ウェーハＷの界面位置を基準として亀裂位置検出処理（第２走査処理及び第３走査処理）を実行することで、この界面位置を基準とした亀裂位置の検出が可能になる。これにより、例えば、アライメント機構２５４による装置本体（集光レンズ２５０等）の位置制御に機械誤差が生じた場合、又はウェーハＷの裏面にバックグラインドテープ等の付着物がある場合等、ウェーハＷの界面の位置がステージ５１０等の位置から正確に求めることが困難な場合であっても、正確な亀裂位置の検出が可能になる。

［第２実施形態］
図１２は、補正環２５２の設定値が固定されている場合、すなわち補正環２５２による球面収差の補正状態が固定されている場合の亀裂位置検出処理の課題を説明するための説明図である。

図１２に示すように、球面収差は、ウェーハＷの種類（厚み等）のみならず、ウェーハＷ内のＺ方向の位置によっても異なる。このため、第２走査処理及び第３走査処理時において補正環２５２の設定値が固定されていると、第２検出光Ｌ２の集光点がウェーハＷの界面から離れるのに従って次第に補正環２５２による球面収差補正が適切ではなくなる。

例えば、ウェーハＷ内のＺ方向の位置に応じた適切な球面収差の補正がなされている場合には図中実線で示すように亀裂の上端位置を検出することができる場合でも、適切な球面収差補正がなされていない場合には図中点線で示すように上端位置を検出することができない。従って、ウェーハＷ内のＺ方向の位置に応じた適切な球面収差の補正がなされていない場合には、亀裂位置の検出結果に誤差が生じてしまう。

そこで、第２実施形態の亀裂検出装置１０では、第２検出光Ｌ２の集光点（集光レンズ２５０でも可）のＺ方向の走査位置に応じて補正環２５２の設定値を変化させる。

図１３は、第２実施形態の亀裂検出装置１０の一部の構成を示した概略図である。図１３に示すように、第２実施形態の亀裂検出装置１０は、設定値情報５２０を記憶した記憶部５０９が制御部５００に設けられている点を除けば、第１実施形態の亀裂検出装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

設定値情報５２０は、第２検出光Ｌ２の集光点のＺ方向の走査位置と、各走査位置において最適な補正環２５２の設定値と、の対応関係を記憶したものであり、実験或いはシミュレーション等によりウェーハＷの種類（厚み）ごとに予め作成されている。なお、ウェーハＷの厚み以外に、ウェーハＷの屈折率、ウェーハＷの温度、及び集光点の深さ等の各種検出条件を考慮して、設定値情報５２０の作成（走査位置ごとの設定値の決定）を行ってもよい。

第２実施形態の収差補正制御部５０４は、第２走査処理及び第３走査処理を実行する場合には、記憶部５０９内の設定値情報５２０を参照して、第２検出光Ｌ２の集光点の走査位置ごとに、走査位置に対応した設定値に基づいて補正環２５２の回転駆動を行う。これにより、補正環２５２を用いて、第２検出光Ｌ２の集光点の走査位置ごとに最適な設定値で球面収差の補正を行うことができる。

なお、界面位置検出処理（第１走査処理）時においても、収差補正制御部５０４が、設定値情報５２０を参照して、第１検出光Ｌ１の集光点の走査位置ごとに、走査位置に対応した設定値に基づいて補正環２５２の回転駆動を行ってもよい。これにより、第１検出光Ｌ１の集光点の走査位置ごとに最適な設定値で球面収差の補正を行うことができる。

また、設定値情報５２０は記憶部５０９に記憶させる代わりに、外部のサーバ或いは各種記憶媒体に記憶されていてもよい。この場合、収差補正制御部５０４は、公知の各種インタフェースを介してサーバ等から設定値情報５２０を取得する。

さらに、補正環２５２が手動回転型である場合には、オペレータが、第１検出光Ｌ１及び第２検出光Ｌ２の各集光点の走査位置ごとに予め定められた設定値に基づき、走査位置ごとに補正環２５２の回転操作を行う。

以上のように第２実施形態の亀裂検出装置１０では、補正環２５２を用いて各集光点の走査位置ごとに最適な設定値で球面収差の補正が可能になるので、第１実施形態よりもウェーハＷの界面位置及び亀裂位置の検出精度を向上させることができる。

［その他］
上記各実施形態では、アライメント機構２５４によりステージ５１０（ウェーハＷ）に対して集光レンズ２５０を相対移動させているが、ステージ５１０を移動させる各種アクチュエータを用いて集光レンズ２５０に対してステージ５１０を相対移動させてもよい。

上記各実施形態の亀裂位置検出処理では、第２検出光Ｌ２の偏心方向を切り替えることで２回の亀裂位置の検出と亀裂位置の平均値の算出とを行っているが、上記特許文献１に記載されているように亀裂位置の検出が１回だけであってもよい。

上記各実施形態では、ウェーハＷの裏面を界面として界面位置及び亀裂位置の検出を行っているが、ウェーハＷのおもて面を界面として界面位置及び亀裂位置の検出を行ってもよい。また、ウェーハＷのおもて面及び裏面の両面を界面として界面位置及び亀裂位置の検出を行い、それぞれの平均値を算出してもよい。

上記各実施形態では、補正環２５２及び光学系２５０ａを用いてウェーハＷにおいて生じる球面収差を補正しているが、この球面収差を補正可能であれば補正環２５２以外の公知の各種収差補正部（収差補正機構）を用いてもよい。また、上記各実施形態では、ウェーハＷにおいて生じる球面収差を補正しているが、球面収差以外の公知の他の収差の補正を行ってもよい。さらに集光レンズ２５０の各種収差及びウェーハＷにおいて生じる各種収差を、同一の収差補正部で補正してもよい。

上記各実施形態において、光源１０２及び光検出器３０９，４０６Ａ，４０６Ｂは常時作動させておき、制限部材１０８の挿脱及び開口部１０８ａ，１０８ｂの開閉のみを切り替えることで、界面位置検出処理及び亀裂位置検出処理等の切替を行ってもよい。

上記各実施形態では、本発明の被加工物としてウェーハＷを例に挙げているが、ウェーハＷ以外の被加工物に対する亀裂位置の検出にも本発明を適用することができる。

上記各実施形態では、制限部材１０８を用いて第１検出光Ｌ１から第２検出光Ｌ２を生成しているが、光源１０２とは別に第２検出光Ｌ２を出射する専用光源を設けてもよい。

上記各実施形態の亀裂検出装置１０の各光学系の構成については図１等に示したものに特に限定はされず、例えば特許文献１に開示されている各構成を適宜置換して用いてもよい。

１０ 亀裂検出装置
１００ 光源部
１０２ 光源
１０４ コリメートレンズ
１０６ 移動機構
１０８ 制限部材
１０８ａ 開口部
１０８ｂ 開口部
２００ 照明光学系
２０２ リレーレンズ
２０４ ミラー
２０６ リレーレンズ
２５０ 集光レンズ
２５０ａ 光学系
２５２ 補正環
２５４ アライメント機構
３００ 界面検出光学系
３０２ ハーフミラー
３０４ リレーレンズ
３０６ ハーフミラー
３０８ ピンホールパネル
３０９ 光検出器
４００ 亀裂検出光学系
４０４ ハーフミラー
４０５Ａ ピンホールパネル
４０５Ｂ ピンホールパネル
４０６Ａ 光検出器
４０６Ｂ 光検出器
５００ 制御部
５０１ 検出制御部
５０２ 界面検出部
５０３ 亀裂検出部
５０４ 収差補正制御部
５０６ 操作部
５０８ 表示部
５０９ 記憶部
５１０ ステージ
５２０ 設定値情報
ＡＸ１ レンズ光軸
ＡＸ２ 主光軸
ＡＸ３ 主光軸
Ｄ０ 検出信号
Ｄ１ 検出信号
Ｄ２ 検出信号
Ｌ１ 第１検出光
Ｌ２ 第２検出光
Ｒ１ 第１反射光
Ｒ２ 第２反射光
Ｗ ウェーハ

Claims (5)

1. 検出光を出射する光源部であって、且つ前記検出光として主光軸を通る第１検出光と前記主光軸から偏心した第２検出光とを選択的に出射する光源部と、
   前記主光軸と同軸のレンズ光軸を有し、前記光源部が出射した前記検出光を被加工物に集光させる集光レンズと、
   前記集光レンズを通して、前記光源部が出射した前記第１検出光を前記被加工物に照射し且つ前記被加工物からの前記第１検出光の第１反射光を検出する第１検出光学系と、
   前記光源部から前記第１検出光が出射されている間、前記集光レンズの集光点を前記レンズ光軸に沿って走査させる第１走査部と、
   前記第１走査部により前記集光点が走査されている間に前記第１検出光学系が検出した前記第１反射光の検出信号に基づき、前記被加工物のおもて面又は裏面を示す界面位置を検出する界面検出部と、
   前記集光レンズを通して、前記光源部が出射した前記第２検出光を前記被加工物に偏射照射し且つ前記被加工物からの前記第２検出光の第２反射光を検出する第２検出光学系と、
   前記光源部から前記第２検出光が出射されている間、前記界面検出部が検出した前記界面位置を基準として前記集光点を前記レンズ光軸に沿って走査させる第２走査部と、
   前記第２走査部により前記集光点が走査されている間に前記第２検出光学系が検出した前記第２反射光の検出信号に基づき、前記被加工物の内部に形成された亀裂の亀裂位置を検出する亀裂検出部と、
   前記光源部から前記第１検出光が出射されている間及び前記第２検出光が出射されている間、前記被加工物において生じる収差を補正する収差補正部と、
   を備える亀裂検出装置。
2. 前記収差補正部が、前記集光点の走査位置ごとに予め定められた設定値であって且つ前記走査位置に応じた前記収差の補正に用いられる設定値に基づき、前記走査位置ごとに前記収差の補正を行う請求項１に記載の亀裂検出装置。
3. 前記収差補正部が、前記集光レンズに設けられた光学系を前記レンズ光軸に沿って移動させる補正環を備える請求項１又は２に記載の亀裂検出装置。
4. 前記第１検出光学系は、
   前記第１反射光を受光する光検出器と、
   前記光検出器に入射する前記第１反射光の一部を遮光するピンホールパネルと、
   を備え、
   前記ピンホールパネルに形成されたピンホールが、前記集光点の位置と光学的に共役関係になる位置に配置されており、
   前記界面検出部が、前記ピンホールを通過した前記第１反射光を受光した前記光検出器から出力される前記第１反射光の検出信号に基づき、前記界面位置を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載の亀裂検出装置。
5. 前記光源部が、前記主光軸に対して互いに異なる方向に偏心した複数の前記第２検出光を切り替えて出射し、
   前記第２検出光学系が、前記光源部から出射される前記第２検出光ごとに、前記被加工物に前記第２検出光を偏射照射し且つ前記第２反射光を検出し、
   前記第２走査部が、前記光源部から前記第２検出光が出射されるごとに、前記界面位置を基準とした前記集光点の走査を繰り返し実行し、
   前記亀裂検出部が、前記集光点の走査が実行されるごとに前記亀裂位置の検出を行い、前記集光点の走査ごとの前記亀裂位置の検出結果の平均値を算出する請求項１から４のいずれか１項に記載の亀裂検出装置。

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