JP5523041B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体ウェーハや電子部品の基板等のワークを加工する際に該ワークを撮像する撮像装置に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus that picks up an image of a workpiece such as a semiconductor wafer or an electronic component substrate.
例えば、この種のワークを切削する切削装置には、ワークの切削すべき領域を検出したり、切削によって形成した溝の状態を確認したりするために、顕微鏡やCCDカメラ等を備えたワークの撮像装置が装備されている。そのような撮像装置は、切削領域に近接した位置に配設されるのが一般的である。 For example, a cutting apparatus that cuts this type of workpiece includes a microscope, a CCD camera, or the like in order to detect a region to be cut of the workpiece or to check the state of a groove formed by cutting. An imaging device is equipped. Such an imaging device is generally arranged at a position close to the cutting region.
上記切削装置においては、切削部に切削液を供給しながら切削が行われる。切削液の供給は、切削によってワークや切削工具に生じる摩擦熱を抑えて冷却することを主な目的としている。また、切削液が供給されると、切削屑が除去されたり潤滑がなされるといった作用もある。 In the cutting apparatus, cutting is performed while supplying a cutting fluid to the cutting portion. The main purpose of the supply of the cutting fluid is to suppress the frictional heat generated in the workpiece and the cutting tool by cutting and to cool. In addition, when the cutting fluid is supplied, cutting scraps are removed and lubrication is performed.
ところで、切削部に切削液が供給されると、上記切削屑が切削液に混じり、汚水(コンタミネーション、以下、コンタミ)となって周囲に飛散する。飛散するこのコンタミは、上記撮像装置を構成する顕微鏡に装着されている対物レンズのワークへの対向面であるレンズ面に付着する場合がある。レンズ面に付着物が付着すると、対物レンズを通して撮像されたワークの切削すべき領域を誤検出したり、切削溝の状態を誤認識したりするといった問題が発生する。そこで、対物レンズにコンタミが付着することを防ぐ手段が提案されている(特許文献1)。 By the way, when the cutting fluid is supplied to the cutting portion, the cutting waste is mixed with the cutting fluid, and becomes sewage (contamination, hereinafter referred to as contamination) and is scattered around. The scattered contaminants may adhere to the lens surface that is the surface of the objective lens mounted on the microscope that constitutes the imaging apparatus that faces the workpiece. If the deposit adheres to the lens surface, problems such as erroneous detection of a region to be cut of the workpiece imaged through the objective lens and erroneous recognition of the state of the cutting groove occur. Therefore, a means for preventing contamination from adhering to the objective lens has been proposed (Patent Document 1).
上記特許文献に記載の対物レンズへのコンタミ付着防止手段は、密閉カバーで対物レンズを覆い、この密閉カバーの下方の開口部を開閉蓋で開閉可能に塞ぐといったものである。そして、撮像を行わない時には開閉蓋を閉じた状態とし、開閉蓋を開けて撮像する際には密閉カバー内に送り込んだエアを下方の開口部から吹き出させることで、対物レンズへのコンタミ付着を防止するとされている。しかしながらこの付着防止手段では、開閉蓋を開けた撮像時にあってはコンタミを含んだ雰囲気中に対物レンズが曝されることになり、密閉カバー内にエアを送り込んでも、そのエアによる遮断効果は十分なものとは言えなかった。 The means for preventing contamination from adhering to the objective lens described in the above-mentioned patent document is such that the objective lens is covered with a sealing cover, and the opening below the sealing cover is closed with an opening / closing lid. When the imaging is not performed, the open / close lid is closed, and when the open / close lid is opened and the image is taken, the air sent into the hermetic cover is blown out from the lower opening to prevent contamination on the objective lens. It is supposed to prevent. However, with this adhesion prevention means, the objective lens is exposed to an atmosphere containing contaminants when imaging with the open / close lid open, and even if air is sent into the hermetic cover, the air blocking effect is sufficient. I couldn't say anything.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な技術的課題は、対物レンズのレンズ面にコンタミが付着することを効果的に防止することができ、該レンズ面を清浄な状態に保つことができる撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main technical problem is that it can effectively prevent contamination from adhering to the lens surface of the objective lens, and the lens surface is in a clean state. It is an object of the present invention to provide an imaging device that can be maintained at the same time.
本発明は、撮像対象物に対向するレンズ面を有する対物レンズと、前記レンズ面への付着物の付着を防止する対物レンズ保護手段と、を備える撮像装置であって、前記対物レンズ保護手段は、前記対物レンズの前記レンズ面における中央部に対応する箇所に開口部を有し、該レンズ面に対向して配設されることによって該レンズ面との間に隙間を形成する隙間形成部材と、前記隙間に気体を導入し、該気体を前記対物レンズの前記レンズ面に沿って流動させる気体導入部と、前記隙間形成部材の前記開口部に連通し、前記隙間から該開口部に流入する前記気体を撮像対象物に向けて噴射する噴射流路とを有し、前記隙間形成部材の前記開口部の周囲に環状溝が形成されており、該環状溝に前記気体導入部が連通していることを特徴とする。 The present invention is an imaging apparatus comprising: an objective lens having a lens surface facing an imaging object; and objective lens protection means for preventing adhesion of an adherent to the lens surface, wherein the objective lens protection means A gap forming member that has an opening at a position corresponding to a central portion of the lens surface of the objective lens and that is disposed opposite the lens surface to form a gap with the lens surface; The gas is introduced into the gap, and the gas flows along the lens surface of the objective lens and the opening of the gap forming member, and flows into the opening from the gap. possess the injection passage for injecting toward the gas to the imaging object, wherein the periphery of the opening of the gap forming member is formed with an annular groove, through the gas inlet portion is communicated to the annular groove and said that you are.
本発明によれば、対物レンズのレンズ面と隙間形成部材との間に形成された隙間に気体導入部から気体が導入され、その気体は、レンズ面に沿って流動した後、隙間形成部材の開口部から噴射流路に入り、撮像対象物に向けて噴射する。ここで、撮像対象物から汚水等のコンタミが対物レンズに向かって飛散している場合、そのコンタミは、上記噴射流路から撮像対象物に向かって噴射している気体により、該噴射流路への侵入が阻止される。その結果、対物レンズのレンズ面にコンタミが到達しにくく、該レンズ面へのコンタミの付着が防止される。また、例えレンズ面にコンタミが付着したとしても、そのコンタミは、レンズ面に沿って流動する気体によって速やかに除去され得る。 According to the present invention, the gas is introduced from the gas introduction portion into the gap formed between the lens surface of the objective lens and the gap forming member, and the gas flows along the lens surface and then the gap forming member. It enters the injection flow path from the opening and injects toward the object to be imaged. Here, when contamination such as sewage is scattered from the imaging target toward the objective lens, the contamination is transferred to the injection flow path by the gas sprayed from the injection flow path toward the imaging target object. Intrusion is prevented. As a result, it is difficult for contamination to reach the lens surface of the objective lens, and adhesion of contamination to the lens surface is prevented. Further, even if the contamination adheres to the lens surface, the contamination can be quickly removed by the gas flowing along the lens surface.
本発明では、上記噴射流路を通って対物レンズのレンズ面にコンタミが達しにくくコンタミ付着防止の効果をより十分なものとする観点から、前記噴射流路の、長さL(mm)、断面積S(mm2)が、L/S≧0.25を満足することを好ましい形態としている。 In the present invention, from the viewpoint of preventing contamination from reaching the lens surface of the objective lens through the ejection flow path, the effect of preventing the adhesion of contamination is more sufficient. It is preferable that the area S (mm 2 ) satisfies L / S ≧ 0.25.
本発明によれば、対物レンズのレンズ面にコンタミが付着することを効果的に防止することができ、該レンズ面を清浄な状態に保つことができるといった効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to effectively prevent contamination from adhering to the lens surface of the objective lens, and it is possible to maintain the lens surface in a clean state.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は、一実施形態の切削装置10を示している。該装置10は、同図に示す円板状の半導体ウェーハ(以下、ウェーハと略称)1をワークとするものであって、切削ブレード65による切削加工動作を自動制御してウェーハ1を多数のデバイス(半導体チップ)にダイシングするダイシング装置である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
(1)ウェーハ
まず、ワークであるウェーハ1を説明する。ウェーハ1は、厚さが例えば100〜700μm程度であって、表面には格子状の分割予定ラインにより多数の矩形状のデバイス2が形成されている。これらデバイス2には、図示せぬICやLSI等の電子回路が形成されている。切削装置10による切削加工(ダイシング)は、ウェーハ1の厚さを貫通して完全に切断するフルカットの他に、表面から厚さの途中まで切削して溝を形成する溝加工を含む。溝を形成した場合には、後工程でさらに溝の残り厚さ部分を別の切削ブレードでフルカットするか、あるいは応力を付与して割断することにより、ウェーハ1は多数のデバイス2に分割される。
(1) Wafer First, the
なお、ウェーハ1は、環状のフレーム3の内側に粘着テープ4を介して同心状に一体に支持された状態で、切削装置10に供給される。粘着テープ4は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム3とウェーハ1が貼り付けられる。フレーム3は、金属等の板材からなる剛性を有するものであり、このフレーム3を支持することにより、ウェーハ1が搬送される。
The
(2)切削装置
(2−1)切削装置の構成
続いて、図1に示す切削装置10の構成を説明する。切削装置10は、一対の切削ブレード65を互いに対向配置した2軸対向型である。図1の符合11は基台であり、この基台11の中央には、長手方向がX軸方向に延びる長方形状の凹所12が形成されている。この凹所12には、円板状のチャックテーブル(保持テーブル)20がX軸方向に移動自在に設けられている。また、図1における基台11上の後側(X2方向側)には、凹所12をまたぐ門型コラム30が固定されている。
(2) Cutting Device (2-1) Configuration of Cutting Device Next, the configuration of the
チャックテーブル20は、テーブルベース25上に、鉛直方向であるZ軸方向を回転軸線として回転自在に支持されており、テーブルベース25に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって時計方向あるいは反時計方向に回転させられる。テーブルベース25は、凹所12内に配設された図示せぬ移動機構によってX軸方向に往復移動するようになされている。チャックテーブル20は、テーブルベース25が移動することにより、図1でX軸方向手前側(X1方向側)の着脱位置と、奥側(X2方向側)の加工位置との間を往復移動させられる。
The chuck table 20 is supported on the
チャックテーブル20は一般周知の真空チャック式であり、水平な上面の周縁部を残した大部分が、ウェーハ1を吸着、保持する円形状の吸着面21となっている。この吸着面21の直径は、ウェーハ1の直径とほぼ同じとされ、ウェーハ1は全体が吸着面21に同心状に載置されて保持される。上記のようにフレーム3に支持されたウェーハ1は、真空運転状態のチャックテーブル20の吸着面21上に載置されて吸着、保持される。チャックテーブル20の周囲には、フレーム3を着脱自在に保持する複数のクランプ26が配設されている。これらクランプ26は、テーブルベース25に取り付けられている。
The chuck table 20 is of a general well-known vacuum chuck type, and most of the peripheral portion of the horizontal upper surface is a
チャックテーブル20の周囲は、長方形状のプレートカバー27によって覆われている。このプレートカバー27はテーブルベース25に支持されており、チャックテーブル20と一体にX軸方向に移動する。そしてプレートカバー27のX軸方向の両端部には、凹所12を覆う伸縮自在な蛇腹状のカバー28が取り付けられている。凹所12は、チャックテーブル20がX軸方向に移動しても常にプレートカバー27とカバー28で覆われる。これにより、切削加工時に使用される切削液や切削屑が、テーブルベース25をX軸方向に移動させる上記移動機構に落下することが防がれるようになっている。
The periphery of the chuck table 20 is covered with a
門型コラム30は、凹所12の両側にY軸方向に並んで立設された一対の脚部31と、これら脚部31の上端部間に水平に架け渡された梁部32とを有している。梁部32の図1で手前側(X1方向側)の面には、Y軸方向に延びる上下一対のY軸ガイド33が設けられており、これらY軸ガイド33に、第1Y軸スライダ41と第2Y軸スライダ42とがそれぞれ摺動自在に取り付けられている。第1Y軸スライダ41は、図示せぬ第1Y軸送りモータによって作動する第1Y軸ボールねじ送り機構412によりY軸ガイド33に沿って往復移動させられる。また、第2Y軸スライダ42は、第2Y軸送りモータ421によって作動する第2Y軸ボールねじ送り機構422によりY軸ガイド33に沿って往復移動させられる。
The
第1Y軸スライダ41および第2Y軸スライダ42には、Z軸方向に延びる一対のZ軸ガイド34がそれぞれ設けられており、第1Y軸スライダ41のZ軸ガイド34には第1Z軸スライダ51が、また、第2Y軸スライダ42のZ軸ガイド34には第2Z軸スライダ52が、それぞれ摺動自在に取り付けられている。第1Z軸スライダ51は、第1Z軸送りモータ511によって作動する図示せぬ第1Z軸ボールねじ送り機構により、Z軸ガイド34に沿って昇降させられる。また、第2Z軸スライダ52は、第2Z軸送りモータ512によって作動する図示せぬ第2Z軸ボールねじ送り機構により、Z軸ガイド34に沿って昇降させられる。
The first Y-
第1Z軸スライダ51の下端部には、第1ブラケット611を介して第1切削手段61が固定されており、第2Z軸スライダ52の下端部には、第2ブラケット621を介して第2切削手段62が固定されている。各切削手段61,62は同一構成であって、直方体状のスピンドルハウジング63内に、サーボモータ等によって高速回転する円筒状の回転軸が収容され、スピンドルハウジング63の先端開口から突出する該回転軸の先端に、円板状の上記切削ブレード65が同心状に取り付けられたものである。これら切削手段61,62の下方が、上記加工位置となっている。
The first cutting means 61 is fixed to the lower end of the first Z-
切削手段61,62は上記回転軸がY軸方向と平行、かつ互いに同軸的で、切削ブレード65が取り付けられた先端どうしが向かい合う状態に、スピンドルハウジング63が第1ブラケット611および第2ブラケット621の下端部にそれぞれ固定されている。切削手段61,62は、それぞれY軸スライダ41,42と一体にY軸方向に移動させられ、Y軸方向に互いに接近したり離間したりする。スピンドルハウジング63の先端には、回転する切削ブレード65によって跳ね上げられる切削液の周囲への飛散を押さえるブレードカバー70が取り付けられている。
In the cutting means 61 and 62, the
切削ブレード65は、チャックテーブル20上に保持されたウェーハ1に切り込んで切削加工を施す。本装置10では、切削ブレード65を支持する上記回転軸がY軸方向に延びているので、切削ブレード65がウェーハ1に切り込んで切削を進行する加工送り方向はX軸方向である。一方、切削ブレード65を軸方向に移動させる割り出し送り方向はY軸方向である。したがって、切削ブレード65の加工送りは、チャックテーブル20をX軸方向に移動させて切削ブレード65に対し相対的にX軸方向にウェーハ1を移動させることによりなされる。また、割り出し送りは、各Y軸スライダ41,42がY軸方向に移動することによりなされる。
The
図2(図2の切削手段は第1切削手段61を示している)に示すように、切削ブレード65は、主に上側の周縁が上記ブレードカバー70で覆われており、ブレードカバー70から露出する下端の刃先でウェーハ1を切削する。切削ブレード65は、例えば図2の矢印A方向に高速回転した状態で、ウェーハ1に切り込んで切削する。ブレードカバー70は、スピンドルハウジング63の先端に固定されるベース部71を有しており、このベース部71に、切削ブレード65の回転方向における前方を覆う前部カバー72と、切削ブレード65の上方と後方を覆う可動カバー73とを備えている。可動カバー73は、切削ブレード65の露出する側面の後部を覆う三角形状の側面カバー731を有している。この可動カバー73は、シリンダ装置74によって図2の切削加工時の状態からX2方向に移動して切削ブレード65の着脱を可能とするようになされている。
As shown in FIG. 2 (the cutting means in FIG. 2 shows the first cutting means 61), the
前部カバー72の切削ブレード65への対向面の下端部にはY軸方向に並ぶ複数の外周ノズル81(図2では1つしか見えない)が設けられており、これら外周ノズル81から、切削液が切削ブレード65に向けて噴出される。また、可動カバー73には、先端部がX軸方向に延びる平行な2本の側方ノズル82が、切削ブレード65の両側に配設される状態に取り付けられている。これら側方ノズル82には複数のスリット821が形成されており、これらスリット821から切削液が切削ブレード65に向けて噴出される。前部カバー72および可動カバー73には、切削液の供給配管が接続される接続管91,92がそれぞれ取り付けられている。
A plurality of outer peripheral nozzles 81 (only one is visible in FIG. 2) arranged in the Y-axis direction are provided at the lower end of the surface of the
図2に示すように、スピンドルハウジング63の前面(X1方向側の面)であってブレードカバー70に近接する箇所には、一実施形態の撮像装置100がブラケット64を介して固定されている。撮像装置100は、切削加工前のウェーハ1の表面を撮像して、切削ブレード65により切削する領域を検出したり、切削加工によってウェーハ1の表面側に形成した溝の状態を確認したりする場合に用いるもので、内部に顕微鏡およびCCDカメラ等の光学系を備えている。ウェーハ1の切削領域の検出や切削によって形成した溝の状態の確認は、撮像装置100で撮像されたウェーハ表面の画像に基づいてなされる。この撮像装置100に関しては後で詳述する。
As shown in FIG. 2, the
(2−2)切削装置の動作概要
以上が一実施形態に係る切削装置10の全体構成であり、次に、この切削装置10によってウェーハ1を多数のデバイス2にダイシングする動作例の概要を説明する。
(2-2) Outline of Operation of Cutting Apparatus The above is the overall configuration of the cutting
ウェーハ1は、粘着テープ4を介してフレーム3に支持された状態でチャックテーブル20上に吸着、保持され、チャックテーブル20が図1でX2方向に移動することにより、各切削手段61,62の下方の加工位置に搬送される。そしてこの加工位置において、切削加工に先立ち、上記撮像装置100によってウェーハ1の表面が撮像されてデバイス2間の分割予定ラインが検出される。次いで撮像装置100の撮像データに基づき、交差する多数の分割予定ラインのうち、まず一方向に延びる側が全て切削加工され、次いで、他方向に延びる側の全ての分割予定ラインが切削加工されて、ウェーハ1が多数のデバイス2にダイシングされる。切削加工される分割予定ラインは、チャックテーブル20を回転させてウェーハ1を自転させることにより、X軸方向と平行に定められる。
The
切削加工は、チャックテーブル20をX2方向に移動させながら、下端の刃先が所定の切り込み高さ(Z軸方向の位置)に設定された高速回転する切削ブレード65を、分割予定ラインに対しX2方向側の端部からX1方向側の端部に向けて切り込ませる加工送りをすることによってなされる。1回の加工送りが終わったら、切削ブレード65が上方に退避し、チャックテーブル20がX1方向に移動して切削ブレード65が加工送りの始点に戻されるとともに、切削手段61,62がY軸方向に移動して次の分割予定ラインに切削ブレード65の刃先を合わせる割り出し送りが行われてから、該次の分割予定ラインに対し切削ブレード65を加工送りさせる。以上の動作を行って、X軸方向に延びる全ての分割予定ラインに切削加工が施される。
In the cutting process, the
なお、ウェーハ1に対する切削加工は、前述のようにフルカットや溝加工といった形態がある。図3は、切削ブレード65の刃先がウェーハ1の厚さを貫通して完全に切断するフルカットを示しており、この形態では切削ブレード65の先端は粘着テープ4の厚さの途中まで達している。
In addition, the cutting process with respect to the
(3)撮像装置
(3−1)撮像装置の構成
続いて、上記撮像装置100について説明する。撮像装置100は、図4および図5に示すように、顕微鏡110と、この顕微鏡110の下端部に着脱可能に装着される円板状のカバー部材(対物レンズ保護手段)120とから構成されている。
(3) Imaging Device (3-1) Configuration of Imaging Device Next, the
図5に示すように、顕微鏡110は、円筒状のケーシング111と、このケーシング111の一端側の開口部112aに配設された対物レンズ113を有している。開口部112aは、ケーシング111の一端側の中心から突出して形成された小径部112に形成されており、この小径部112の内周面に対物レンズ113が固定されている。対物レンズ113の下面であるレンズ面113aは、下方に露出している。そして顕微鏡110のケーシング111内には、対物レンズ113を通った像を撮像するCCDカメラ115が組み込まれている。
As shown in FIG. 5, the
カバー部材120の上面側の中心には円形状の凹所121が形成されており、この凹所121に、顕微鏡110のケーシング111の小径部112が着脱可能に嵌合される(図4の下向き矢印は凹所121への小径部112の嵌合方向を示している)。このようにしてカバー部材120に顕微鏡110が装着された状態で、対物レンズ113はカバー部材120の内部に配設される。
A
図5に示すように、カバー部材120の凹所121の底面中央部には、環状凸部(隙間形成部材)122が形成されている。この環状凸部122は対物レンズ113のレンズ面113aに対向しており、その上方開口部122aは、対物レンズ113の中央部に対応する位置に開口している。また、環状凸部122の上端縁と対物レンズ113のレンズ面113aとの間には、隙間123が形成されている。
As shown in FIG. 5, an annular convex portion (gap forming member) 122 is formed at the center of the bottom surface of the
環状凸部122の周囲には環状溝124が形成されており、カバー部材120には、カバー部材120の外部から環状溝124に連通するエア導入流路(気体導入部)125が形成されている。このエア導入流路125は、環状溝124よりカバー部材120の径方向に延びてから上方に向けて直角に屈曲し、カバー部材120の上面に形成されたエア導入口125aに開口している。このエア導入口125aには、図2に示す圧縮エアの供給ホース130が接続されている。また、カバー部材120の中心には、環状凸部122の上方開口部122aから底面に開口する噴射口126aにわたって貫通する噴射流路126が形成されている。
An
(3−2)撮像装置の作用ならびにそれに伴う効果
上記撮像装置100は、チャックテーブル20上に保持されたウェーハ(撮像対象物)1に上方から近接させられ、噴射流路126を通してウェーハ1の表面にレンズ面113aが対向した状態で、CCDカメラ115によりウェーハ1の表面を撮像する。すなわちCCDカメラ115では、噴射流路126の噴射口126aから見えるウェーハ1の表面の一部が撮像される。そして、ウェーハ1を切削加工する際には、供給ホース130からカバー部材120の中に圧縮エアが送り込まれる。
(3-2) Operation of Imaging Device and Effects Accompanying The
カバー部材120の中に送り込まれる圧縮エアは、図5および図6の破線矢印で示すように、エア導入口125aからエア導入流路125を通って環状凸部122の周囲の環状溝124に入る。次いで圧縮エアは環状溝124を上昇し、環状凸部122の上端縁と対物レンズ113のレンズ面113aとの間の隙間123を通って上方開口部122aから噴射流路126に入って下降していく。圧縮エアが隙間123から上方開口部122aを経て噴射流路126に入っていく間に、圧縮エアはレンズ面113aに沿って流動する。そして圧縮エアは、噴射流路126を下降し、噴射口126aから下方のウェーハ1に向かって噴射する状態で排出する。
The compressed air fed into the
ところで、ウェーハ1の切削加工中は、切削ブレード65やウェーハ1に対し、ブレードカバー70に設けられた外周ノズル81と側方ノズル82から切削液が噴出され、切削ブレード65がウェーハ1に切り込んでいる加工点に切削液が供給される。その切削液は、回転する切削ブレード65によって加工点から跳ね上げられて周囲に飛散する。回転する切削ブレード65によって飛散する使用後の切削液は、切削加工によって生じた切削屑が混合したコンタミ(汚水)の状態となっている。
By the way, during cutting of the
図3に示すように、切削ブレード65でウェーハ1を切削加工している際には、撮像装置100のカバー部材120の下面はウェーハ1に近接しており、コンタミ(図3では符号Cで示している)が撮像装置100の周囲にも飛散してくる場合がある。しかしながら本実施形態の撮像装置100にあっては、対物レンズ113のレンズ面113aはカバー部材120によって覆われているため、飛散するコンタミがレンズ面113aに直接当たって付着するといった不具合は起こらない。
As shown in FIG. 3, when the
また、コンタミが飛散している撮像装置100とウェーハ1との間の空間と対物レンズ113のレンズ面113aとは、噴射流路126を通して連通してはいるものの、噴射流路126を下降して噴射口126aから噴射している圧縮エア(図3の噴射口126aから出ている矢印で示す)によって噴射流路126にコンタミが侵入することが阻止される。このため、レンズ面113aにコンタミが到達しにくく、レンズ面113aへのコンタミの付着が防止される。また、レンズ面113aにコンタミが付着するようなことがあったとしても、上記のように圧縮エアがレンズ面113aに沿って流動しているため、その流動する圧縮エアにより、レンズ面113aに付着したコンタミが除去される。
The space between the
これらの結果、対物レンズ113のレンズ面113aにコンタミが付着することが効果的に防止されてレンズ面113aが常に清浄な状態に保たれ、ウェーハ1が鮮明に撮像されて誤検出や誤認識が防止される。
As a result, contamination is effectively prevented from adhering to the lens surface 113a of the
なお、上記噴射流路126は、CCDカメラ115によってウェーハ1を撮像可能な範囲で、なるべく長い距離を有し、かつなるべく狭い断面積を有していると、コンタミが対物レンズ113のレンズ面113aに達しにくく付着防止の効果を得やすい。ここで、ウェーハ1を撮像可能な範囲であることを考慮すると、噴射流路126の長さをL(mm)、断面積をS(mm2)とした場合、L/S≧0.25を満足することが実用的であり、L/Sが好ましくは0.5以上、より好ましくは1.0以上とされる。具体的には、例えば長さLが19.5mm、内径(φ)が5mm(断面積Sが19.6mm2)に設定され、この場合のL/Sは1に近いものとなる。
Note that when the
また、環状凸部122の上端縁と対物レンズ113のレンズ面113aとの間の隙間123の距離は、噴射流路126の内周縁に対応する部分の隙間123の断面積が、噴射流路126の断面積と概ね同等であると、隙間123から噴射流路126に至る流路の面積に変化がほとんどなく、圧縮エアが円滑に流れるため好ましい。すなわち、噴射流路126の断面が円形状であった場合、隙間123の断面積とは、図5(b)の矢印S2で指す破線部分であって、これは図7(a)に示すように円筒状である。一方、噴射流路126の断面積とは、図5(b)の矢印S1で指す破線部分であって、これは図7(b)に示すように円板状である。ここで、噴射流路126の半径をr、隙間123の距離をhとすると、S1=πr2、S2=2πr×hであり、S1=S2とするには、h=r/2が成り立つ。つまり隙間123は、噴射流路126の半径の1/2程度が最適な距離と言える。
Further, the distance of the
例えば、断面円形状の噴射流路126の直径が上記のようにφ5mm(半径が2.5mm、断面積が19.6mm2)の場合には、隙間123は1.25mmが最適となる。なお、設計上、S1とS2を同等にできなかった場合でも、最適値に対して±30%程度であれば圧縮エアの円滑な流れを得ることはできる。
For example, when the diameter of the
また、隙間123の設定の他には、隙間123を流れる圧縮エアの流量を20〜50L/min程度にすることにより、隙間123を適切な圧力で、かつ円滑に圧縮エアを流すことができる。
In addition to setting the
また、ウェーハ1の表面を撮像するにあたっては、水分等をエアで吹き飛ばして除去し、撮像対象面を清浄にすることが一般に行われるが、本実施形態の撮像装置100によれば、噴射口126aから噴射する圧縮エアをウェーハ1の表面に噴射して清浄化することができる。すなわち撮像時におけるウェーハ1の表面を清浄化する機能を兼ねることができ、このため、装置の複雑化や部品点数の増加を抑えることが可能となる。なお、ウェーハ1の表面の水分等を吹き飛ばして清浄とするには、隙間123を流れる圧縮エアの流量が20〜50L/min程度の場合、噴射流路126は、例えば断面が円形状の場合、最大でφ2mm程度が有効とされる。
In imaging the surface of the
1…半導体ウェーハ(撮像対象物)
10…切削装置
100…撮像装置
113a…レンズ面
113…対物レンズ
120…カバー部材(対物レンズ保護手段)
122a…上方開口部(開口部)
123…隙間
122…環状凸部(隙間形成部材)
125…エア導入流路(気体導入部)
126…噴射流路
1 ... Semiconductor wafer (object to be imaged)
DESCRIPTION OF
122a ... Upper opening (opening)
123 ...
125 ... Air introduction channel (gas introduction part)
126 ... injection flow path
Claims (2)
前記レンズ面への付着物の付着を防止する対物レンズ保護手段と、を備える撮像装置であって、
前記対物レンズ保護手段は、
前記対物レンズの前記レンズ面における中央部に対応する箇所に開口部を有し、該レンズ面に対向して配設されることによって該レンズ面との間に隙間を形成する隙間形成部材と、
前記隙間に気体を導入し、該気体を前記対物レンズの前記レンズ面に沿って流動させる気体導入部と、
前記隙間形成部材の前記開口部に連通し、前記隙間から該開口部に流入する前記気体を撮像対象物に向けて噴射する噴射流路と、
を有し、
前記隙間形成部材の前記開口部の周囲に環状溝が形成されており、該環状溝に前記気体導入部が連通している
ことを特徴とする撮像装置。 An objective lens having a lens surface facing the imaging object;
An objective lens protection means for preventing adhesion of deposits to the lens surface, and an imaging device comprising:
The objective lens protection means includes
A gap forming member that has an opening at a position corresponding to a central portion of the lens surface of the objective lens, and that forms a gap with the lens surface by being disposed facing the lens surface;
A gas introduction part for introducing a gas into the gap and causing the gas to flow along the lens surface of the objective lens;
An ejection flow path that communicates with the opening of the gap forming member and injects the gas flowing into the opening from the gap toward the imaging target;
I have a,
An imaging apparatus , wherein an annular groove is formed around the opening of the gap forming member, and the gas introducing part communicates with the annular groove .
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