JP7403056B2 - 亀裂検出装置及び亀裂検出装置の制御方法 - Google Patents
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Description
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。図2は、亀裂検出装置10による亀裂の亀裂位置の検出対象となるウェーハWのストリートCの拡大図である。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方向は上下方向である。
装置本体14は、亀裂の亀裂位置の検出に用いられる亀裂検出光学系20と、亀裂位置の検出を行う検出位置Qの決定に用いられるウェーハ観察光学系40と、を備える。
図3及び図4は、亀裂検出光学系20の各部の動作を説明するための説明図である。図3及び図4と既述の図1とに示すように、亀裂検出光学系20は、光源部21と第1照明光学系22とハーフミラー23と集光レンズ24とアライメント機構25と検出光学系26とを備える。
図5は、ウェーハ観察光学系40の各部の動作を説明するための説明図である。図5及び既述の図1に示すように、ウェーハ観察光学系40は、第2照明光学系41と撮影光学系42とを備える。
図1と図3から図5とに示すように、制御装置16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、制御装置16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。
図6は、撮影画像取得処理のフローを説明するための説明図である。なお、撮影画像取得処理の前に公知のアライメント検出処理が実行され、カメラ46(レンズ光軸OP1)とウェーハWの各部(検出エリアAR及び特定パターンP)との位置関係は既知であるとする。また、撮影画像取得処理中は、照明光源44が常時点灯するものとする(後述の撮影画像取得指示C(4)に合わせて点灯させてもよい)。さらに、集光レンズ24の焦点位置はウェーハWのおもて面(ストリートC)上に調整されているものとする。
図7は、検出位置決定処理のフローを説明するための説明図である。図7に示すように、メイン制御部60は、撮影画像取得処理が完了すると、画像記憶部54及び検出位置決定部56とに対して検出位置決定指示C(11)を出力する。
図9は、検出位置Qごとの亀裂検出処理のフローを説明するための説明図である。図9に示すように、メイン制御部60は、検出位置決定処理が完了すると、ステージ制御部50に対して、集光レンズ24のレンズ光軸OP1を検出エリアAR内の検出位置Qに位置合わせする位置合わせ指示C(21)を出力する。なお、位置合わせ指示C(21)には、検出対象の検出エリアAR内の特定パターンPの既知の位置座標が含まれている。
図10は、第1実施形態の亀裂検出装置10による撮影画像取得処理及び検出位置決定処理の流れを示すフローチャートである(本発明の亀裂検出装置の制御方法に相当)。
以上のように第1実施形態の亀裂検出装置10では、検出エリアAR内を撮影エリアBRごとに撮影した撮影画像47に基づき、検出エリアAR内において照明光L3(検出光L1)の反射率の変化が少ない領域、すなわち亀裂位置を精度良く検出可能な領域を検出位置Qとして自動で決定することができる。また、照明光L3を検出光L1と同一の波長域の光とすることで、撮影画像取得処理時の照明光L3の反射と亀裂検出処理時の検出光L1の反射とに相関を持たせることができるので、亀裂検出処理により適した検出位置Qを決定することができる。
図12は、第2実施形態の亀裂検出装置10による撮影エリア検出処理を説明するための説明図である。上記第1実施形態の撮影画像取得処理では検出エリアAR内の全ての撮影エリアBRをカメラ46で撮影している。これに対して、第2実施形態の亀裂検出装置10では、検出エリアAR内で検出位置Qが含まれる可能性が高い撮影エリアBRを事前に決定する撮影エリア決定処理を実行し、この撮影エリア決定処理で決定した撮影エリアBRのみで撮影画像取得処理を実行する。
図14は、第2実施形態の亀裂検出装置10による撮影エリア決定処理及び撮影画像取得処理の流れを示すフローチャートである。
上記各実施形態では、ストリートC上の同一形状のパターン群が繰り返し形成されている領域であって且つ2個の特定パターンPの間の領域を検出エリアARとして設定しているが、レーザ加工領域が形成されているストリートC上であれば検出エリアARの位置及び範囲は特に限定されない。また、ストリートC上に同一形状のパターン群が繰り返し形成されていない場合にも本発明を適用することができる。この場合には、検出エリアARごとに撮影画像取得処理(撮影エリア決定処理)及び検出位置決定処理を繰り返し実行して、検出エリアARごとに検出位置Qを決定する。
12 可動ステージ
14 装置本体
16 制御装置
20 亀裂検出光学系
21 光源部
22 第1照明光学系
23 ハーフミラー
24 集光レンズ
25 アライメント機構
26 検出光学系
28 光源
29 レンズ
30 制限部材
32 リレーレンズ
33,34 ハーフミラー
35 リレーレンズ
37A,37B リレーレンズ
38 ハーフミラー
39A 光検出器
39B 光検出器
40 ウェーハ観察光学系
41 第2照明光学系
42 撮影光学系
44 照明光源
45 レンズ
46 カメラ
47 撮影画像
50 ステージ制御部
52 装置本体制御部
54 画像記憶部
56 検出位置決定部
58 位置情報記憶部
60 メイン制御部
62 検出位置情報
70 撮影エリア記憶部
72 撮影エリア情報
AR 検出エリア
BR 撮影エリア
HA,HB ピンホール
L1 検出光
L2 反射光
L3 照明光
L4 反射光
OP1 レンズ光軸
OP2,OP3 主光軸
OP4 照明軸
P 特定パターン
Q 検出位置
SL 走査線
SR 小領域
W ウェーハ
sg1,sg2 検出信号
Claims (8)
- 集光レンズを通してウェーハの内部に検出光を集光し且つ前記ウェーハにて反射された前記検出光の反射光を検出した検出信号に基づき前記ウェーハのストリートに沿って前記ウェーハの内部に形成された亀裂を検出する亀裂検出装置において、
1又は複数のパターンが形成された前記ストリートを撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影された撮影画像に基づき、前記ストリートの幅方向の前記反射光の反射率の変化が所定の基準値以下となる位置を、前記反射光の反射率から前記亀裂の検出を行う検出位置として決定する検出位置決定部と、
を備える亀裂検出装置。 - 前記ウェーハに対し前記撮影部を前記ストリートに沿って相対移動させながら、前記撮影部により前記ストリートに沿った複数の撮影エリアを個別に撮影させる撮影制御部を備え、
前記検出位置決定部が、前記撮影部により前記撮影エリアごとに撮影された撮影画像に基づき、前記検出位置を決定する請求項1に記載の亀裂検出装置。 - 前記集光レンズを通して前記反射光を検出して検出信号を出力する検出光学系と、
前記ウェーハに対し前記集光レンズを前記ストリートに沿って相対移動させながら、前記集光レンズから前記ストリートに対する前記検出光の照射と、前記検出光学系による前記反射光の検出と、を連続して行う走査制御部と、
前記集光レンズの相対移動の間に前記検出光学系から出力される前記検出信号に基づき、前記撮影エリアを決定する撮影エリア決定部と、
を備え、
前記撮影制御部が、前記撮影エリア決定部により決定された前記撮影エリアの撮影を前記撮影部に実行させる請求項2に記載の亀裂検出装置。 - 前記検出位置決定部が前記検出位置を決定した場合に、前記ウェーハに対して前記集光レンズを相対移動させて、前記集光レンズと前記検出位置との位置合わせを行う位置合わせ制御部を備え、
前記集光レンズが前記検出位置に位置合わせされた場合に、前記亀裂の検出を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の亀裂検出装置。 - 前記検出位置決定部が前記検出位置を決定した場合に、前記ストリートに繰り返し形成されている特定パターンに対する前記検出位置の相対位置を示す検出位置情報を記憶する位置情報記憶部を備え、
前記位置合わせ制御部が、既知の前記特定パターンの位置と、前記位置情報記憶部に記憶されている前記検出位置情報と、に基づき、前記集光レンズと前記検出位置との位置合わせを行う請求項4に記載の亀裂検出装置。 - 前記撮影部が、前記集光レンズを通して前記ストリートを撮影する請求項1から5のいずれか1項に記載の亀裂検出装置。
- 前記検出光と同一の波長域の照明光を用いて前記ストリートの照明を行う照明光源を備え、
前記撮影部が、前記照明光により照明されている前記ストリートの撮影を行う請求項1から6のいずれか1項に記載の亀裂検出装置。 - 集光レンズを通してウェーハの内部に検出光を集光し且つ前記ウェーハにて反射された前記検出光の反射光を検出した検出信号に基づき前記ウェーハのストリートに沿って前記ウェーハの内部に形成された亀裂を検出する亀裂検出装置の制御方法において、
1又は複数のパターンが形成された前記ストリートを撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された撮影画像に基づき、前記ストリートの幅方向の前記反射光の反射率の変化が所定の基準値以下となる位置を、前記反射光の反射率から前記亀裂の検出を行う検出位置として決定する検出位置決定ステップと、
を有する亀裂検出装置の制御方法。
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