(57)【要約】【課題】短い時間で精度よくウエーハの加工面の研磨不良を検査すること。【解決手段】ウエーハ検査方法は、ウエーハ（Ｗ）の加工面を撮像する工程と、撮像データの所定のピクセルのうち、周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する工程と、撮像データの所定のピクセルのうち、周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する工程とを有し、第１、第２の画像からウエーハの加工面を検査する。【選択図】図４
2016075554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削および研磨加工したウエーハの加工面を撮像して該加工面を検査するウエーハ検査方法であって、
チャックテーブルで保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する第１の画像作成工程と、を用いて、
該加工面を検査するウエーハ検査方法。
【請求項２】
研削および研磨加工したウエーハの加工面を撮像して該加工面を検査するウエーハ検査方法であって、
チャックテーブルで保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する第２の画像作成工程と、を用いて、
該加工面を検査するウエーハ検査方法。
【請求項３】
研削および研磨加工したウエーハの加工面を撮像して該加工面を検査するウエーハ検査方法であって、
チャックテーブルで保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する第１の画像作成工程と、
該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する第２の画像作成工程と、を用いて、
該加工面を検査するウエーハ検査方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のウエーハ検査方法を可能にするウエーハ検査装置であって、
ウエーハを保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルが保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像手段と、
該撮像手段が撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する第１の画像作成部と、
該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する第２の画像作成部と、
検査対象に応じて該第１の画像作成部と該第２の画像作成部とを選択する選択部と、を備え、
該加工面を検査するウエーハ検査装置。
【請求項５】
該撮像手段はウエーハの半径方向に所定長さの直線状の撮像範囲を有するラインセンサーであって、
該チャックテーブルと該撮像手段とを相対的にウエーハの中心を軸に回転する回転手段と、該チャックテーブルと該撮像手段とを相対的にウエーハの径方向に移動する水平移動手段と、を備え、
該回転手段で回転させ３６０度を該撮像手段が撮像する毎に該撮像手段を該水平移動手段で該撮像範囲の長さ分をウエーハの径方向に移動させ該加工面の全面を撮像した撮像データを用いる請求項４記載のウエーハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの研磨不良を検査するウエーハ検査方法及びウエーハ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削研磨装置では、ウエーハに対して研削加工後に研磨加工を行うことで、ウエーハに残存する研削ダメージが除去されて抗折強度が高められている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の研削研磨装置は、複数のチャックテーブルが配設されたターンテーブルが設けられており、ターンテーブルの周囲に研削手段及び研磨手段が設けられている。そして、ターンテーブルが間欠的に回転されることで、チャックテーブル上のウエーハが研削手段、研磨手段に順に位置付けられる。このため、チャックテーブルからウエーハを取り外すことなく、研削加工と研磨加工とが連続的に実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ドライポリッシュ等で研磨加工を実施した場合に、ウエーハの研削加工時の研削痕が十分に除去しきれず、ウエーハの加工面に残った研削痕によって放射状のうねりが生じる場合があった。ウエーハの研磨不良としては、研削痕の他にも、スクラッチ、クラック、微細なパーティクル等が生じる場合があった。これらの研磨不良は、オペレータによって目視で確認されていたが、ほとんどのウエーハは正常であり、ウエーハの加工面の研削痕やスクラッチ等を目視で確認することが困難であるため、検査自体が煩わしいものになっていた。
【０００５】
このため、ウエーハの加工面を光学系で撮像して、撮像画像に基づいて研磨不良を検査することも検討されている。しかしながら、１２インチウエーハ等の大口径ウエーハを１回で検査するためには、大容量の撮像データから撮像画像を作成しなければならず、大容量のメモリが必要になると共に、画像処理の時間が長くなっていた。また、ウエーハの加工面に、研削痕、スクラッチ、クラック、微細なパーティクル等の研磨不良が混在していると、加工面上で研磨不良の存在が互いに邪魔し合い、撮像画像から研磨不良を検査し難くなっていた。
つまり、大容量の撮像データを処理する事は困難であるが、データ容量を小さくするための単純なデータの間引きでは、研磨不良の特徴を抽出できない。さらに異なる特徴を有する研削痕とクラックとからなる研磨不良が混在しており、全ての不良を一回の撮像（一回の測定）で異なる特徴の研磨不良を検査することは困難であった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、短い時間で精度よくウエーハの加工面の研磨不良を検査することができるウエーハ検査方法及びウエーハ検査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】
【０００７】
本発明のウエーハ検査方法は、研削および研磨加工したウエーハの加工面を撮像して該加工面を検査するウエーハ検査方法であって、チャックテーブルで保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像工程と、該撮像工程で撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する第１の画像作成工程と、を用いて、該加工面を検査する。
【０００８】
この構成によれば、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルだけが特徴点として抽出されて第１の撮像画像が作成される。このとき、スクラッチ、クラック、微細なパーティクルが比較的画素値が高いピクセルで表され、研削痕が比較的画素値が低いピクセルで表されている。撮像データの画素値が高いピクセルだけで第１の撮像画像が作成されるため、第１の撮像画像に研削痕が表示されることがない。よって、研削痕が除かれた第１の撮像画像でスクラッチ等の存在を精度よく検査することができる。また、撮像データの一部のデータで第１の画像が作成されるため、画像作成に要する処理時間を短縮することができる。なお、撮像データとは、画像を作成するための元になるデータを示している。
【０００９】
本発明の他のウエーハ検査方法は、研削および研磨加工したウエーハの加工面を撮像して該加工面を検査するウエーハ検査方法であって、チャックテーブルで保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像工程と、該撮像工程で撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する第２の画像作成工程と、を用いて、該加工面を検査する。
【００１０】
この構成によれば、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルだけが特徴点として抽出されて第２の撮像画像が作成される。このとき、スクラッチ、クラック、微細なパーティクルが比較的画素値が高いピクセルで表され、研削痕が比較的画素値が低いピクセルで表されている。撮像データの画素値が低いピクセルだけで第２の撮像画像が作成されるため、第２の撮像画像にスクラッチ等が表示されることがない。よって、スクラッチ等が除かれた第２の撮像画像で研削痕の存在を精度よく検査することができる。また、撮像データの一部のデータで第２の画像が作成されるため、画像作成に要する処理時間を短縮することができる。
【００１１】
本発明の他のウエーハ検査方法は、研削および研磨加工したウエーハの加工面を撮像して該加工面を検査するウエーハ検査方法であって、チャックテーブルで保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像工程と、該撮像工程で撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する第１の画像作成工程と、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する第２の画像作成工程と、を用いて、該加工面を検査する。
【００１２】
この構成によれば、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルだけが特徴点として抽出されて第１の撮像画像が作成され、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルだけが特徴点として抽出されて第２の撮像画像が作成される。上記したように、第１の撮像画像には研削痕が表示されることがないため、スクラッチ等の存在を精度よく検査することができ、第２の撮像画像にはスクラッチ等が表示されることがないため、研削痕の存在を精度よく検査することができる。また、撮像データの一部のデータで第１、第２の画像が作成されるため、画像作成に要する処理時間を短縮することができる。
【００１３】
本発明のウエーハ検査装置は、上記のいずれかに記載のウエーハ検査方法を可能にするウエーハ検査装置であって、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルが保持するウエーハの該加工面を撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する第１の画像作成部と、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する第２の画像作成部と、検査対象に応じて該第１の画像作成部と該第２の画像作成部とを選択する選択部と、を備え、該加工面を検査する。
【００１４】
本発明のウエーハ検査装置において、該撮像手段はウエーハの半径方向に所定長さの直線状の撮像範囲を有するラインセンサーであって、該チャックテーブルと該撮像手段とを相対的にウエーハの中心を軸に回転する回転手段と、該チャックテーブルと該撮像手段とを相対的にウエーハの径方向に移動する水平移動手段と、を備え、該回転手段で回転させ３６０度を該撮像手段が撮像する毎に該撮像手段を該水平移動手段で該撮像範囲の長さ分をウエーハの径方向に移動させ該加工面の全面を撮像した撮像データを用いる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも高い画素値のピクセル（明るいピクセル）、又は周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセル（暗いピクセル）だけが特徴点として抽出され、第１、第２の撮像画像が作成される。よって、第１の撮像画像からスクラッチ等を精度よく検査でき、第２の撮像画像から研磨不良を精度よく検査することができ、さらに撮像データから抽出された一部のピクセルで画像が作成されるため、画像作成に要する処理時間を短縮することができる。つまり、一回の測定で少なくとも２つの異なる特徴の研磨不良を精度良く検査できると共に、それぞれの検査に必要なピクセルを抽出しているので処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る研削研磨装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るウエーハの加工面の状態を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るウエーハ検査装置による撮像工程の説明図である。
【図４】本実施の形態に係るウエーハ検査装置による第１、第２の画像作成工程の説明図である。
【図５】本実施の形態に係る第１、第２の画像を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削研磨装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る研削研磨装置の斜視図である。なお、本実施の形態では、図１に示す構成に限定されない。研削研磨装置は、ウエーハに対して研削加工及び研磨加工を実施可能であれば、どのように構成されてもよい。
【００１８】
図１に示すように、研削研磨装置１は、フルオートタイプの加工装置であり、ウエーハＷに対して搬入処理、粗研削加工、仕上げ研削加工、研磨加工、洗浄処理、搬出処理からなる一連の作業を全自動で実施するように構成されている。ウエーハＷは、略円板状に形成されており、カセットＣに収容された状態で研削研磨装置１に搬入される。なお、ウエーハＷは、研削対象及び研磨対象になる板状のワークであればよく、シリコン、ガリウムヒ素等の半導体基板でもよいし、セラミック、ガラス、サファイア等の無機材料基板でもよいし、さらに半導体製品のパッケージ基板等でもよい。
【００１９】
研削研磨装置１の基台１１の前側には、複数のウエーハＷが収容された一対のカセットＣが載置されている。一対のカセットＣの後方には、カセットＣに対してウエーハＷを出し入れするカセットロボット１６が設けられている。カセットロボット１６の両斜め後方には、加工前のウエーハＷを位置決めする位置決め機構２１と、加工済みのウエーハＷを洗浄する洗浄機構２６とが設けられている。位置決め機構２１と洗浄機構２６の間には、加工前のウエーハＷをチャックテーブル４２に搬入する搬入手段３１と、チャックテーブル４２から加工済みのウエーハＷを搬出する搬出手段３６とが設けられている。
【００２０】
カセットロボット１６は、多節リンクからなるロボットアーム１７の先端にハンド部１８を設けて構成されている。カセットロボット１６では、カセットＣから位置決め機構２１に加工前のウエーハＷが搬送される他、洗浄機構２６からカセットＣに加工済みのウエーハＷが搬送される。位置決め機構２１は、仮置きテーブル２２の周囲に、仮置きテーブル２２の中心に対して進退可能な複数の位置決めピン２３を配置して構成される。位置決め機構２１では、仮置きテーブル２２上に載置されたウエーハＷの外周縁に複数の位置決めピン２３が突き当てられることで、ウエーハＷの中心が仮置きテーブル２２の中心に位置決めされる。
【００２１】
搬入手段３１は、基台１１上で旋回可能な搬入アーム３２の先端に搬入パッド３３を設けて構成される。搬入手段３１では、搬入パッド３３によって仮置きテーブル２２からウエーハＷが持ち上げられ、搬入アーム３２によって搬入パッド３３が旋回されることでチャックテーブル４２にウエーハＷが搬入される。搬出手段３６は、基台１１上で旋回可能な搬出アーム３７の先端に搬出パッド３８を設けて構成される。搬出手段３６では、搬出パッド３８によってチャックテーブル４２からウエーハＷが持ち上げられ、搬出アーム３７によって搬出パッド３８が旋回されることでチャックテーブル４２からウエーハＷが搬出される。
【００２２】
洗浄機構２６は、スピンナーテーブル２７に向けて洗浄水及び乾燥エアーを噴射する各種ノズル（不図示）を設けて構成される。洗浄機構２６では、ウエーハＷを保持したスピンナーテーブル２７が基台１１内に降下され、基台１１内で洗浄水が噴射されてウエーハＷがスピンナー洗浄された後、乾燥エアーが吹き付けられてウエーハＷが乾燥される。搬入手段３１及び搬出手段３６の後方には、４つのチャックテーブル４２が周方向に均等間隔で配置されたターンテーブル４１が設けられている。各チャックテーブル４２の上面には、ウエーハＷの下面を保持する保持面４３が形成されている。また、各チャックテーブル４２は、基台１１に設けられた回転手段９８（図３参照）によって回転可能に構成されている。
【００２３】
ターンテーブル４１が９０度間隔で間欠回転することで、ウエーハＷが搬入及び搬出される搬入出位置、粗研削手段４６に対峙する粗研削位置、仕上げ研削手段５１に対峙する仕上げ研削位置、研磨手段５６に対峙する研磨位置に順に位置付けられる。粗研削位置では、粗研削手段４６によってウエーハＷが所定の厚みまで粗研削される。仕上げ研削位置では、仕上げ研削手段５１によってウエーハＷが仕上げ厚みまで仕上げ研削される。研磨位置では、研磨手段５６によってウエーハＷが研磨される。ターンテーブル４１の周囲には、コラム１２、１３、１４が立設されている。
【００２４】
コラム１２には、粗研削手段４６を上下動させる移動手段６１が設けられている。移動手段６１は、コラム１２の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール６２と、一対のガイドレール６２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル６３とを有している。Ｚ軸テーブル６３の前面には、ハウジング６４を介して粗研削手段４６が支持されている。Ｚ軸テーブル６３の背面側にはボールネジ６５が螺合されており、ボールネジ６５の一端には駆動モータ６６が連結されている。駆動モータ６６によってボールネジ６５が回転駆動され、粗研削手段４６がガイドレール６２に沿ってＺ軸方向に移動される。
【００２５】
同様に、コラム１３には、仕上げ研削手段５１を上下動させる移動手段７１が設けられている。移動手段７１は、コラム１３の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール７２と、一対のガイドレール７２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル７３とを有している。Ｚ軸テーブル７３の前面には、ハウジング７４を介して仕上げ研削手段５１が支持されている。Ｚ軸テーブル７３の背面側にはボールネジ７５が螺合されており、ボールネジ７５の一端には駆動モータ７６が連結されている。駆動モータ７６によってボールネジ７５が回転駆動され、仕上げ研削手段５１がガイドレール７２に沿ってＺ軸方向に移動される。
【００２６】
粗研削手段４６及び仕上げ研削手段５１は、円筒状のスピンドルの下端にマウント４７、５２を設けて構成されている。粗研削手段４６のマウント４７の下面には、複数の粗研削砥石４８が環状に配設された粗研削用の研削ホイール４９が装着される。粗研削砥石４８は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成される。また、仕上げ研削手段５１のマウント５２の下面には、複数の仕上げ研削砥石５３が環状に配設された研削ホイール５４が装着される。仕上げ研削砥石５３は、粗研削砥石４８よりも粒径が細かい砥粒で形成される。粗研削加工及び仕上げ研削加工ではウエーハＷが所定厚みまで薄化される。
【００２７】
コラム１４には、研磨手段５６をウエーハＷに対して所定の研磨位置に位置付ける移動手段８１が設けられている。移動手段８１は、コラム１４の前面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール８２と、一対のガイドレール８２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＹ軸テーブル８３とを有している。また、移動手段８１は、Ｙ軸テーブル８３の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール８４と、一対のガイドレール８４にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル８５とを有している。Ｚ軸テーブル８５の前面には、ハウジング８６を介して研磨手段５６が支持されている。
【００２８】
Ｙ軸テーブル８３、Ｚ軸テーブル８５の背面側にはボールネジ（不図示）が螺合されており、ボールネジの一端には駆動モータ８７、８８が連結されている。駆動モータ８７、８８によってボールネジが回転駆動され、研磨手段５６がガイドレール８２、８４に沿ってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動される。研磨手段５６は、円筒状のスピンドルの下端にマウント５７を設けて構成されている。マウント５７の下面には発泡材や繊維質等で形成された研磨パッド５８が装着されている。研磨加工では、ウエーハＷの上面が僅かに研磨されることで、粗研削加工及び仕上げ研削加工でウエーハＷに残された研削ダメージが除去される。
【００２９】
この場合、粗研削加工及び仕上げ研削加工後のウエーハＷの加工面には、研削ダメージとして円弧状の研削痕が描かれている。研磨加工でウエーハＷの加工面が研磨されるが、研削痕の高低差が大きいと研削痕（放射状のうねり）Ｓ１としてウエーハＷに残ってしまう（図２参照）。この研磨不良をオペレータの目視によって装置外から確認させると、オペレータにとって大きな負担になっていた。そこで、本実施の形態では、ウエーハＷの加工面を検査するウエーハ検査装置９１を搬入搬出位置に設けて、研磨加工後のウエーハＷの加工面を撮像して研磨不良を検査している。
【００３０】
ところで、図２に示すように、ウエーハＷの加工面には、上記した研削痕Ｓ１の他にも、スクラッチ、クラック、微細なパーティクル（以下、スクラッチＳ２等とする）の研磨不良が発生しており、これら各種の研磨不良が混在したウエーハＷを目視で検査することが難しい。さらに、ウエーハ検査装置９１によってウエーハＷの加工面の研磨不良を取り込むためには、解像度の高い撮像手段９２（図１参照）を用いなければならない。撮像手段９２の解像度が高くなると、ウエーハＷの全面の撮像データから画像を作り出すために大容量のメモリを用意しなければならず、さらに画像作成に要する処理時間が長くなる。なお、撮像データとは、画像を作成するための元になるデータを示しており、各データは画像のピクセルに関連付けられている。
【００３１】
本件発明者は、スクラッチＳ２等が比較的明るい画素値で表され、研削痕Ｓ１が比較的暗い画素値で表される点に着目して、本発明に至った。本発明の骨子は、ウエーハＷの全面の撮像データに含まれる一部の明るいデータ成分と一部の暗いデータ成分を特徴点として抽出して、比較的明るい特徴のみを抽出した画像と比較的暗い特徴のみを抽出した画像の２種類の画像を作成することである（図４Ｂ、図４Ｃ参照）。これにより、比較的明るい特徴のみを抽出した画像でスクラッチＳ２等を検査し、比較的暗い特徴のみを抽出した画像で研削痕Ｓ１を検査することができる。さらに、撮像データの一部のデータ成分で低解像度の画像を作成すればよいので、メモリの容量を抑えると共に画像作成に要する処理時間を短縮できる。
【００３２】
図１に戻り、ウエーハ検査装置９１は、ウエーハＷを上方から照射しつつ、チャックテーブル４２上のウエーハＷの加工面を撮像手段９２で上方から撮像するように構成されている。スクラッチＳ２（図２参照）等は、ウエーハＷの加工面に急峻な凹凸で形成されているため、撮像時に凹凸で強く散乱して撮像手段９２に散乱が返り、撮像画像上では比較的高い画素値のピクセルで表される。一方で、研削痕Ｓ１（図２参照）は、ウエーハＷの加工面に緩やかな斜面で形成されているため、撮像時にほとんど撮像手段９２に散乱が返らず、撮像画像上では比較的画素値が低いピクセルで表される。
【００３３】
また、ウエーハ検査装置９１には、スクラッチＳ２等の検査用に比較的高い画素値のピクセルからなる第１の画像（図４Ｂ参照）を作成する第１の画像作成部９３と、研削痕Ｓ１の検査用に比較的画素値が低いピクセルからなる第２の画像（図４Ｃ参照）を生成する第２の画像作成部９４とが設けられている。さらに、ウエーハ検査装置９１には、スクラッチＳ２等を検査する場合と研削痕Ｓ１を検査する場合のように、検査対象に応じて第１、第２の画像作成部９３、９４を選択する選択部９５が設けられている。なお、第１の画像作成部９３による第１の画像作成工程及び第２の画像作成部９４による第２の画像作成工程の詳細については後述する。
【００３４】
研削研磨装置１には、装置各部を統括制御する制御手段８９が設けられている。制御手段８９では、粗研削手段４６による粗研削工程、仕上げ研削手段５１による仕上げ研削工程、研磨手段５６による研磨工程、撮像手段９２による撮像工程等の各種制御が実施されている。なお、制御手段８９、第１の画像作成部９３、第２の画像作成部９４、選択部９５は、各種処理を実行するプロセッサや、メモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read  Only  Memory)、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。
【００３５】
このような研削研磨装置１では、カセットＣ内からウエーハＷが位置決め機構２１に搬送されて、位置決め機構２１でウエーハＷがセンタリングされる。次に、チャックテーブル４２上にウエーハＷが搬入され、ターンテーブル４１の回転によってウエーハＷが粗研削位置、仕上げ研削位置、研磨位置の順に位置付けられる。粗研削位置ではウエーハＷが粗研削加工され、仕上げ研削位置ではウエーハＷが仕上げ研削加工され、研磨位置ではウエーハＷが研磨加工される。そして、研磨後のウエーハＷの研磨不良が検査された後、洗浄機構２６でウエーハＷが洗浄され、洗浄機構２６からカセットＣへウエーハＷが搬出される。
【００３６】
以下、ウエーハ検査装置による撮像動作について説明する。図３は、本実施の形態に係るウエーハ検査装置による撮像工程の説明図である。図４は、本実施の形態に係るウエーハ検査装置による第１、第２の画像作成工程の説明図である。図５は、本実施の形態に係る第１、第２の画像を示す写真である。なお、図３に示すウエーハ検査装置の撮像工程は一例に過ぎず、ウエーハの加工面を撮像可能であれば、どのような動作でウエーハの加工面を撮像してもよい。
【００３７】
図３Ａに示すように、ウエーハ検査装置９１の撮像手段９２は、ウエーハＷの半径方向で所定長さの直線状の撮像範囲（例えば、１０２４ピクセル）、画素値は１２ビット階調を有するラインセンサーであり、水平移動手段９６及び昇降手段９７によってチャックテーブル４２の上方に位置付けられている。水平移動手段９６は、チャックテーブル４２と撮像手段９２とを相対的にウエーハＷの径方向に移動させるように延在し、水平移動手段９６には昇降移動手段９７を介して撮像手段９２が水平移動可能に設置されている。昇降移動手段９７は、ウエーハＷと撮像手段９２とを離間接近させるように延在し、昇降移動手段９７には撮像手段９２が昇降可能に設置されている。
【００３８】
また、チャックテーブル４２には、ウエーハＷの中心をチャックテーブル４２の中心に一致させるようにウエーハＷが保持されている。チャックテーブル４２の下部には、チャックテーブル４２と撮像手段９２とを相対的にウエーハＷの中心を軸に回転させる回転手段９８が設けられている。このように構成されたウエーハ検査装置９１の撮像工程では、ウエーハＷの中心位置に撮像手段９２の直線状の撮像範囲が位置付けられ、撮像手段９２で撮像されながら回転手段９８によってチャックテーブル４２が回転される。これにより、ウエーハＷの加工面が３６０度撮像されて、第１、第２の画像作成部９３、９４に撮像データが取り込まれる。
【００３９】
そして、図３Ｂに示すように、撮像手段９２によってウエーハＷが３６０度撮像される度に、水平移動手段９６によって撮像手段９２が直線状の撮像範囲の長さ分だけ径方向外側に移動される。この撮像動作が繰り返し実施されることで、第１、第２の画像作成部９３、９４にウエーハＷの加工面の全面を示す撮像データが取り込まれる。なお、本実施の形態では、ウエーハＷの加工面の中心から径方向外側に向かって撮像範囲をズラしながら撮像する構成にしたが、ウエーハＷの加工面の外周側から径方向内側に向かって撮像範囲をズラしながら撮像する構成にしてもよい。
【００４０】
図４Ａに示すように、第１の画像作成部９３（図３参照）に取り込まれた撮像データは、所定の領域（例えば、５０ピクセル）で区画され、所定の領域内で最も画素値が高いピクセル（例えば４〜１２ビットの範囲の輝度値から最も高い輝度値）が特徴点として抽出される。この場合、所定の領域である５０ピクセル内で最も画素値が高いピクセル（例えば、画素値２４３）が特徴点Ｐ１として抽出される。同様に、第２の画像作成部９４（図３参照）に取り込まれた撮像データは、所定の領域（例えば、５０ピクセル）で区画され、所定の領域内で最も画素値が低いピクセル（例えば０〜８ビットの範囲の輝度値で最も低い輝度値）が特徴点として抽出される。この場合、所定の領域である５０ピクセル内で最も画素値が低いピクセル（例えば、画素値１０）が特徴点Ｐ２として抽出される。
【００４１】
図４Ｂの模式図及び図５Ａの写真に示すように、第１の画像作成部９３（図３参照）による第１の画像作成工程では、全撮像データから所定の領域毎に抽出された画素値が高いピクセルだけが使用されて第１の画像が作成される。この場合、第１の画像の総ピクセル数が少ない分だけ画質が低下するが、画像作成に使用されるデータ量が小さいので処理時間が短縮される。また、比較的画素値が高いピクセルだけで第１の画像を作成したことでスクラッチＳ２による研磨不良を強調した画像となる。
【００４２】
図４Ｃの模式図及び図５Ｂの写真に示すように、第２の画像作成部９４（図３参照）による第２の画像作成工程では、全撮像データから所定の領域毎に抽出された画素値が低いピクセルだけが使用されて第２の画像が作成される。この場合、第２の画像の総ピクセル数が少ない分だけ画質が低下するが、画像作成に使用されるデータ量が小さいので処理時間が短縮される。また、比較的画素値が低いピクセルだけで第２の画像を作成したことで研削痕Ｓ１による研磨不良を強調した画像となる。
【００４３】
このように、解像度の高い撮像手段９２（図３参照）を用いてウエーハＷの加工面全体の撮像データを取得して、加工面上に存在する細かな研磨不良の抜け（撮りこぼし）を無くすと共に、大容量の撮像データから不要なデータを間引きして画質の低い画像を作り出している。これにより、少ないデータ量でスクラッチＳ２や研削痕Ｓ１等の研磨不良を示すピクセルの抜けが無い第１、第２の画像がそれぞれ作成される。画質が低く作成された第１、第２の画像であっても、第１、第２の画像にはスクラッチＳ２や研削痕Ｓ１等の研磨不良が確実に含まれるため、研磨不良を良好に検査することが可能になっている。
【００４４】
また、選択部９５（図３参照）では、スクラッチＳ２等を検査する場合と研削痕Ｓ１を検査する場合のように、検査対象に応じて第１、第２の画像作成部９３、９４が選択される。選択部９５によって第１、第２の画像作成部９３、９４が選択されると、選択先で第１の画像又は第２の画像が作成されて不図示の表示装置に選択的に表示される。このように、オペレータが選択した検査対象に応じて、所望の画像だけを表示装置に表示させることで、スクラッチＳ２等と研削痕Ｓ１とを区別して検査することが可能になっている。
【００４５】
なお、最も画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成する構成にしたが、この構成に限定されない。第１の画像作成部９３は、撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルを特徴点として抽出して第１の画像を作成すればよい。例えば、図４Ｄに示すように、隣り合ったピクセル（画素値）の差分が最も大きくなる画素値が高いピクセルを特徴点として抽出してもよい。この場合、画素値が高いピクセル（画素値１２８以上）と、この画素値が高いピクセルの隣接ピクセルとの差分を算出して、差分が最大（例えば、差分４６）となる画素値が高いピクセル（画素値２０７≧１２８）が特徴点Ｐ３として抽出される。
【００４６】
同様に、最も画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成する構成にしたが、この構成に限定されない。第２の画像作成部９４は、撮像データを所定の領域で区画し、該所定の領域内で周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルを特徴点として抽出して第２の画像を作成すればよい。例えば、図４Ｄに示すように、隣り合ったピクセル（画素値）の差分が最も大きくなる画素値が低いピクセルを特徴点として抽出してもよい。この場合、画素値が低いピクセル（画素値１２７以下）と、この画素値が低いピクセルの隣接ピクセルとの差分を算出して、差分が最大（例えば、差分８８）となる画素値が低いピクセル（画素値３１≦１２７）が特徴点Ｐ４として抽出される。
【００４７】
なお、研磨不良の検査はオペレータが第１、第２の画像を視認して判断してもよいし、ウエーハ検査装置９１によって自動的に判定してもよい。ウエーハ検査装置９１によって研磨不良を判定する場合には、研磨不良を示すスクラッチ等の画素値の大きさや、研磨不良を示すピクセルの割合から研磨不良を自動的に判定する構成にしてもよい。また、ウエーハ検査装置９１では、ウエーハＷの加工面における研磨不良の位置を記憶して、後段の加工に利用するようにしてもよい。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係るウエーハ検査装置９１は、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも画素値が高いピクセルだけが特徴点として抽出されて第１の撮像画像が作成され、撮像データの所定領域毎に周辺ピクセルよりも画素値が低いピクセルだけが特徴点として抽出されて第２の撮像画像が作成される。第１の撮像画像には研削痕（放射状のうねり）Ｓ１が表示されることがないため、スクラッチＳ２等の存在を精度よく検査することができ、第２の撮像画像にはスクラッチＳ２等が表示されることがないため、研削痕Ｓ１の存在を精度よく検査することができる。また、撮像データの一部のデータで第１、第２の画像が作成されるため、画像作成に要する処理時間を短縮することができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。
【００５０】
例えば、上記した本実施の形態において、ウエーハ検査装置９１が、第１の画像作成工程と第２の画像作成工程を実施する構成にしたが、この構成に限定されない。ウエーハ検査装置９１は、第１の画像作成工程及び第２の画像作成工程の少なくとも一方を実施する構成であればよい。
【００５１】
また、上記した本実施の形態において、研磨後のウエーハの加工面を検査する構成にしたが、この構成に限定されない。研削後のウエーハの加工面を検査する構成であってもよい。
【００５２】
また、上記した本実施の形態において、撮像手段９２をラインセンサーで構成したが、この構成に限定されない。撮像手段９２は、チャックテーブル４２が保持するウエーハＷの加工面を撮像可能であればよく、二次元的に撮像できるエリアセンサで構成されてもよい。
【００５３】
また、上記した本実施の形態において、ウエーハ検査装置９１が、ウエーハＷが研磨不良と判断されたら、ウエーハＷに対して再び研磨加工を実施する構成にしてもよいし、ウエーハＷに対して再び研磨加工を実施せずに廃棄するようにしてもよい。
【００５４】
また、上記した本実施の形態において、回転手段９８は撮像手段９２に対してチャックテーブル４２を回転させる構成にしたが、この構成に限定されない。回転手段９８は、チャックテーブル４２と撮像手段９２とを相対的に回転させる構成であればよく、チャックテーブル４２に対して撮像手段９２を回転させてもよい。
【００５５】
また、上記した本実施の形態において、水平移動手段９６はチャックテーブル４２に対して撮像手段９２をウエーハＷの径方向に移動させる構成にしたが、この構成に限定されない。水平移動手段９６は、チャックテーブル４２と撮像手段９２とを相対的に水平移動させる構成であればよく、撮像手段９２に対してチャックテーブル４２をウエーハＷの径方向に移動させてもよい。
【００５６】
また、上記した本実施の形態において、ウエーハ検査装置９１は、研削研磨装置１内に搭載される構成にしたが、この構成に限定されない。ウエーハ検査装置９１は、ウエーハＷの加工面を撮像して検査するための専用の装置として構成されてもよい。
【００５７】
また、上記した本実施の形態において、第１、第２の画像作成部９３、９４が所定の領域内で１つのピクセルを特徴点として抽出する構成について説明したが、所定の領域内で複数のピクセルを特徴点として抽出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は、短い時間で精度よくウエーハの加工面の研磨不良を検査することができるという効果を有し、特に、研削加工及び研磨加工を全自動で実施するフルオートタイプの研削研磨装置、この研削研磨装置で実施されるウエーハ検査方法に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１  研削研磨装置
４２  チャックテーブル
９１  ウエーハ検査装置
９２  撮像手段
９３  第１の画像作成部
９４  第２の画像作成部
９５  選択部
９８  回転手段
Ｓ１  研削痕
Ｓ２  スクラッチ
Ｗ  ウエーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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