(57)【要約】【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】  エッジ検出装置１は、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ＳＰ２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２９とを有する半導体ウエハ１０に対し、上方から分割予定ライン１６と、レーザグルーブ２２と、カーフ２９とを撮像するＣＣＤ４０と、分割予定ライン１６とＣＣＤ４０との間に配置された対物レンズ３０と、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観察領域に光を照射する照明装置５０とを備えている。【選択図】図１０
2014165309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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た対物レンズと、
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斜め方向から前記半導体ウエハに光を照射する照明装置と、
を備えるエッジ検出装置。
【請求項２】
前記照明装置は、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強度より、前記分割予定ラインに対する斜め方向からの光強度が大きい請求項１に記載のエッジ検出装置。
【請求項３】
前記照明装置が、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又は２記載のエッジ検出装置。
【請求項４】
前記対物レンズは、前記カーフの深さより浅い被写界深度を有する請求項１から３のいずれか記載のエッジ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０２１３７５号公報
【特許文献２】特開２０１０−０１０４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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た対物レンズと、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斜め方向から前記半導体ウエハに光を照射する照明装置と、を備える。
【００１３】
好ましくは、前記照明装置は、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強度より、前記分割予定ラインに対する斜め方向からの光強度が大きい。
【００１４】
好ましくは、前記照明装置が、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。
【００１５】
好ましくは、前記対物レンズは、前記カーフの深さより浅い被写界深度を有する。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のエッジ検出装置は、フルカットされた半導体ウエハであっても、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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】半導体ウエハの斜視図。
【図２】半導体ウエハの部分断面図。
【図３】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。
【図４】ハーフカットされた半導体ウエハの部分断面図。
【図５】フルカットされた半導体ウエハの部分断面図。
【図６】フルカットされた別の半導体ウエハの部分断面図。
【図７】撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。
【図８】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。
【図９】撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。
【図１０】エッジ検出装置の概略構成図。
【図１１】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。
【図１２】撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。
【図１３】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。
【図１４】撮像手段により撮像領域を撮像した結果を示す説明図。
【図１５】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。
【図１６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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を研削すし、これにより基板１２にカーフ２９が形成される。
【００２７】
次に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。
【００２８】
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。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。
【００２９】
図７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。
【００３０】
図７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。
【００３１】
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８は、照明装置５０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８（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８（Ｂ）は平面図である。
【００３２】
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）に照明装置５０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。
【００３３】
上述の照明装置５０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９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。
【００３４】
次に、本実施の形態のエッジ検出装置を、図１０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照明装置５０と、を備えている。
【００３５】
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。照明装置５０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。照明装置５０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。
【００３６】
撮像領域に光が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。
【００３７】
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。また、光量制御部８４は照明装置５０から照射される光の強さを制御する。照明装置５０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）なるよう調整される。
【００３８】
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２９の深さの１／１０程度の被写界深度を有することが望ましい。一般的に、カーフ２９の深さの１／１０程度は、２〜１５μｍ程度となる。被写界深度を上述の範囲にする理由は、被写界深度が浅すぎると、ワークをマウントする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2um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られなくなるためである。
【００３９】
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。
【００４０】
図１１は、照明装置５０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１１（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１１（Ｂ）は平面図である。
【００４１】
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）に照明装置５０から光が照射される。図８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。
【００４２】
上述の照明装置５０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１２に示す結果が得られる。図９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。
【００４３】
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１３は、照明装置５０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。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。
【００４４】
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）に照明装置５０から光が照射される。図８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。
【００４５】
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。
【００４６】
上述の照明装置５０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。図１２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１２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。
【００４７】
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との境界を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。
【００４８】
そこで、図１５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強度より、分割予定ライン１６に対する斜め方向からの光強度を大きくした。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。
【００４９】
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。
【００５０】
垂直方向からの光強度を小さくしても、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１２と同様の画像を得ることができる。
【００５１】
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。
【００５２】
＜カーフの検出＞
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。
【００５３】
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。
【００５４】
（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。
【００５５】
（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。
【００５６】
＜レーザグルーブの検出＞
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。
【００５７】
（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。
【００５８】
（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。または、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。
【００５９】
画像処理手段を利用してカーフ、グルーブ、および分割予定ライン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。
【００６０】
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１６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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【符号の説明】
【００７０】
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、２４，２９…カーフ、２６…平滑部、２８…ソーマーク、３０…対物レンズ、４０…ＣＣＤ、５０…照明装置、５２…照明用レンズ、６０…モニタ、８２…画像処理部、８４…光量制御部、１１０…ダイシング装置
【図１】
2014165309.tif 000003
【図２】
2014165309.tif 000004
【図３】
2014165309.tif 000005
【図４】
2014165309.tif 000006
【図５】
2014165309.tif 000007
【図６】
2014165309.tif 000008
【図７】
2014165309.tif 000009
【図８】
2014165309.tif 000010
【図９】
2014165309.tif 000011
【図１０】
2014165309.tif 000012
【図１１】
2014165309.tif 000013
【図１２】
2014165309.tif 000014
【図１３】
2014165309.tif 000015
【図１４】
2014165309.tif 000016
【図１５】
2014165309.tif 000017
【図１６】
2014165309.tif 000018