JP6671253B2

JP6671253B2 - ウェーハの外周位置を検出するウェーハの検出方法及びウェーハの外周位置を検出することが可能な加工装置

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Publication number: JP6671253B2
Application number: JP2016123382A
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Inventors: 浩吉湊
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Priority date: 2016-06-22
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Publication date: 2020-03-25
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Description

本発明は、ウェーハの外周位置を検出するウェーハの検出方法及びウェーハの外周位置を検出することが可能な加工装置に関する。

半導体製造プロセスにおけるウェーハの研削において、例えば外周部分が丸く面取りされたウェーハを研削して薄化すると、ウェーハの外周部は、外周部に向かって尖ったエッジ状に形成される。そして、この尖ったエッジが原因となってウェーハの外周の強度が低下することで、ウェーハの外周に衝撃が加わった際にウェーハが割れやすくなるという問題、所謂ウェーハのシャープエッジの問題がある。このシャープエッジによるウェーハ割れを防ぐために、ウェーハを研削し薄化する前に、ウェーハの外周の面取り部分を切削等により円形状にトリミングし除去することにより、薄化後のウェーハに尖ったエッジが形成されないようにするウェーハの加工方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、上記特許文献１に記載されているような除去加工を切削ブレードでウェーハに施すための装置がある（例えば、特許文献２参照）。このような装置においては、ウェーハに異物が付着することを防ぐために、例えば、ウェーハは、ウェーハの裏面の外周部分のみを保持する環状保持面を有した保持ユニットで保持された状態で加工される。

そして、ウェーハへ切削ブレードを切り込ませる位置は、例えば特許文献３に開示されているように、撮像手段でウェーハの外周縁領域を撮像して形成した撮像画像から外周縁を検出して決定しており、この撮像画像から検出したウェーハの外周縁から所定距離だけ径方向内側の位置を切削ブレードで周方向に向かって切削している。

特開２０００−１７３９６１号公報特開２０１５−０２３２３９号公報特開２０１３−０８４７５５号公報

しかし、ウェーハを撮像する際の光量や形成された撮像画像の画像処理が適切でない場合には、実際の外周縁位置と異なる位置をウェーハの外周縁として検出してしまうおそれがある。よって、ウェーハの外周縁位置を検出する場合には、実際の外周縁位置と異なる位置をウェーハの外周縁として検出してしまうおそれを低減するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、ウェーハを保持する保持面を有した保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたウェーハに光を照射する光照射器と該保持テーブルで保持されたウェーハを撮像し撮像画像を形成するカメラとを有した撮像手段と、を備えた装置を用いてウェーハの外周位置を検出するウェーハの検出方法であって、該保持テーブルでウェーハを保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、該保持テーブルで保持されたウェーハの外周縁の４カ所においてそれぞれ該光照射器から複数の階層の光量を照射し該カメラで撮像して異なる光量で撮像されたウェーハの撮像画像を複数形成する撮像画像形成ステップと、該撮像画像形成ステップを実施した後、ウェーハの外周縁の少なくとも４カ所においてそれぞれ複数の階層の光量毎に撮像された該撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成するとともに、該二値化画像において白い画素と黒い画素との境界をウェーハの外周縁座標としてウェーハの外周縁の４カ所の座標をそれぞれ第一座標、第二座標、第三座標、第四座標として検出する二値化ステップと、該二値化ステップで検出した該第一座標、該第二座標、該第三座標、該第四座標のうちの三座標を選定した二通り以上の組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定し、設定した少なくとも二つの判定円が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する判定ステップと、該判定ステップで可と判定された場合におけるウェーハに照射した光量と二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとを選別し、選別した光量の階層及び選別したスライスレベルの階層のそれぞれの中央値を最適値として設定する光量スライスレベル設定ステップと、を備えたウェーハの検出方法である。

前記判定ステップでは、設定した少なくとも二つの前記判定円の中心位置座標をそれぞれ算出し、算出した二点の該中心位置座標が互いに所定距離以内にある場合に可と判定とし、互いに所定距離以内にない場合に不可と判定とすると好ましい。

前記判定ステップでは、前記第一座標、前記第二座標、前記第三座標、前記第四座標のうち三座標を選定した二通りの組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定するとともに、設定した少なくとも二つの該判定円の周上から該四座標のうち選定されなかった残りの各一座標までの最短距離がそれぞれ所定距離以内にある場合に可と判定とし、それぞれ所定距離以内にない場合に不可と判定とするとすると好ましい。

また、上記課題を解決するための本発明は、ウェーハを保持する保持面を有した保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたウェーハに光を照射する光照射器と該保持テーブルで保持されたウェーハを撮像し撮像画像を形成するカメラとを有した撮像手段と、該保持テーブルで保持されたウェーハを加工する加工手段と、少なくとも該加工手段を制御する制御手段と、を備えた加工装置であって、該制御手段は、該保持テーブルで保持されたウェーハの外周縁の４カ所においてそれぞれ該光照射器から複数の階層の光量を照射し該カメラで撮像して形成した各ヶ所におけるウェーハの外周縁を含む撮像画像を複数形成する撮像画像形成部と、複数の階層の光量毎に形成された該撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成するとともに、該二値化画像において白い画素と黒い画素との境界をウェーハの外周縁座標としてウェーハの外周縁の４カ所の座標をそれぞれ第一座標、第二座標、第三座標、第四座標として検出する二値化処理部と、該二値化処理部で検出した該第一座標、該第二座標、該第三座標、該第四座標のうち三座標を選定した二通り以上の組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定し、設定した少なくとも二つの判定円が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する判定部と、該判定部で可と判定された場合におけるウェーハに照射した光量と二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとを選別し、選別した光量の階層及び選別したスライスレベルの階層のそれぞれの中央値を最適値として設定する光量スライスレベル設定部と、を備えた加工装置である。

前記判定部では、設定した少なくとも二つの前記判定円の中心位置座標をそれぞれ算出し、算出した二点の該中心位置座標が互いに所定距離以内にある場合に可と判定とし、互いに所定距離以内にない場合に不可と判定とすると好ましい。

前記判定部では、前記第一座標、前記第二座標、前記第三座標、前記第四座標のうち三座標を選定した二通りの組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定するとともに、設定した少なくとも二つの該判定円の周上から該四座標のうち選定されなかった残りの各一座標までの最短距離がそれぞれ所定距離以内にある場合に可と判定とし、それぞれ所定距離以内にない場合に不可と判定とすると好ましい。

本発明に係るウェーハの検出方法は、保持テーブルで保持されたウェーハの外周縁の４カ所においてそれぞれ光照射器から複数の階層の光量を照射しカメラで撮像して異なる光量で撮像されたウェーハの撮像画像を複数形成する撮像画像形成ステップと、撮像画像形成ステップを実施した後、ウェーハの外周縁の少なくとも４カ所においてそれぞれ複数の階層の光量毎に撮像された撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成するとともに、二値化画像において白い画素と黒い画素との境界をウェーハの外周縁座標としてウェーハの外周縁の４カ所の座標をそれぞれ第一座標、第二座標、第三座標、第四座標として検出する二値化ステップと、二値化ステップで検出した第一座標、第二座標、第三座標、第四座標のうちの三座標を選定した二通り以上の組み合わせ毎に三座標を通過する判定円を設定し、設定した少なくとも二つの判定円が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する判定ステップとを実施した後、判定ステップで可と判定された場合におけるウェーハに照射した光量と二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとを選別し、選別した光量の階層及び選別したスライスレベルの階層のそれぞれの中央値を最適値として設定する光量スライスレベル設定ステップを実施することで、光量スライスレベル設定ステップで得ることができた最適な光量でのカメラによるウェーハの撮像及び光量スライスレベル設定ステップで得ることができた最適なスライスレベルでの撮像画像の二値化が可能となり、実際の外周縁位置と異なる位置をウェーハの外周縁として検出してしまうおそれを低減できる。

保持ステップにおいて保持テーブルでウェーハを保持する状態を示す断面図である。撮像手段によりウェーハを撮像している状態を示す断面図である。ウェーハの撮像位置の一例を示す平面図である。カメラにより形成され撮像画像形成部で形成されたウェーハの外周縁を含む照射光量違いの複数の撮像画像を重ねて示す平面図である。撮像画像形成部で形成されたウェーハの外周縁を含む照射光量違いの複数の撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成する説明図である。二値化ステップにおいて仮想的な出力画面上に白い画素及び黒い画素に分割して表示された二値化画像を示す説明図である。判定ステップにおいて二つの判定円の中心位置座標が互いに所定距離以内になく判定部により不可と判定される場合を示す説明図である。判定ステップにおいて二つの判定円の中心位置座標が互いに所定距離以内にあり判定部により可と判定される場合を示す説明図である。判定ステップにおいて各判定円から四座標のうち選定されなかった残りの一座標までの距離がそれぞれに所定距離以内になく判定部により不可と判定される場合を示す説明図である。判定ステップにおいて各判定円から四座標のうち選定されなかった残りの一座標までの距離がそれぞれ所定距離以内にあり判定部により可と判定される場合を示す説明図である。最適の照射光量で撮像したウェーハの外周縁を含む撮像画像を最適のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成する説明図である。最適のスライスレベルで二値化された二値化画像を仮想的な出力画面上に白い画素及び黒い画素に分割して表示した状態を示す説明図である。二つの判定円の中心位置座標が互いに所定距離以内にあるため、この二つの判定円から実際のウェーハの外周縁の座標位置を検出する状態を示す説明図である。ウェーハの外周縁を加工手段によりトリミングする状態を示す断面図である。

以下に、本発明に係る加工装置１を用いて、ウェーハの外周位置を検出する方法について説明する。

１最適条件の設定
（１）保持ステップ
図１に示すウェーハＷは、円盤状の半導体ウェーハ（例えば、シリコンウェーハ）であり、その表面Ｗａには、デバイス領域Ｗａ１と、デバイス領域Ｗａ１を囲む外周領域Ｗａ２とが設けられている。デバイス領域Ｗａ１は、格子状に配列された分割予定ラインＳで複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。ウェーハＷの外周縁Ｗｄは面取り加工されており断面が略円弧状になっている。

図１に示す加工装置１は、ウェーハＷに切削加工を施す装置であるとともに、ウェーハＷの外周位置を検出することができる装置である。加工装置１に備えられ図１に示すウェーハＷを吸引保持する保持テーブル３０は、テーブル本体３００の外周に環状保持部３０１が＋Ｚ方向に突出するように形成されており、この環状保持部３０１に囲繞されるように中央に凹み部が形成されている。環状保持部３０１の上面は、保持テーブル３０に載置されたウェーハＷの裏面Ｗｂの外周部を吸引保持する環状の保持面３０１ａとなっている。環状保持面３０１ａには、図示しない環状溝又は吸引孔が形成されており、環状溝又は吸引孔には吸引源３０２が連通している。なお、保持テーブル３０は、少なくともＺ軸方向を軸として回転可能である。

保持ステップでは、ウェーハＷを、ウェーハＷの中心が保持テーブル３０の回転中心に位置するよう位置付けた後、ウェーハＷの表面Ｗａが上側になるように保持テーブル３０の環状保持面３０１ａ上に載置する。そして、環状保持面３０１ａに連通する図示しない吸引源を作動させ、保持テーブル３０の環状保持面３０１ａ上でウェーハＷの裏面Ｗｂの外周部分を吸引してウェーハＷを吸引保持する。

（２）撮像画像形成ステップ
加工装置１に備える図２に示す撮像手段２は、保持テーブル３０で保持されたウェーハＷに光を照射する光照射器２０と、保持テーブル３０で保持されたウェーハＷを撮像し撮像画像を形成するカメラ２１とを少なくとも有している。光照射器２０は、光源２００（例えば、ＬＥＤ又はキセノンランプ等）から発する光の光量を、電圧調整器２０１によって調整できるようになっている。光照射器２０には光ファイバー２０２が接続されており、光源２００から発せられた光は、光ファイバー２０２内を通ってカメラ２１の内部に到達する。カメラ２１は、外部光が遮光されたケース２１０と、ケース２１０内に配設され光照射器２０から発せられ光ファイバー２０２を介して入射した光を下方に向けて反射して方向変換するハーフミラー２１１と、ハーフミラー２１１の下側に配設されハーフミラー２１１で反射した光が入光する対物レンズ２１２と、ハーフミラー２１１の上側に配設された撮像素子２１３とを備えている。ハーフミラー２１１は、光照射器２０から発せられ光ファイバー２０２を介して入射した光をウェーハＷに導く機能と、ウェーハＷからの反射光を透過させて撮像素子２１３に導く機能とを有している。対物レンズ２１２の光軸は、保持テーブル３０に保持されたウェーハＷの表面Ｗａに対して直交している。撮像素子２１３は、ウェーハＷからの反射光を受光し、対応する画像を出力する。なお、撮像手段２は、上下動可能であるとともに、水平面方向に移動可能であってもよい。カメラ２１には、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等から構成される制御手段９が接続されている。

カメラ２１によるウェーハＷの外周縁Ｗｄを含む撮像画像の形成は、例えば、図３に示すウェーハＷの外周縁Ｗｄの４ヶ所、すなわち、第一の撮像ポイントＰ１、第二の撮像ポイントＰ２、第三の撮像ポイントＰ３、及び第四の撮像ポイントＰ４を含む位置で行われる。ウェーハＷの外周縁Ｗｄには、例えば、結晶方位を識別するためのマークであるノッチＮが、ウェーハＷの中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。例えば、第一の撮像ポイントＰ１、第二の撮像ポイントＰ２、第三の撮像ポイントＰ３、及び第四の撮像ポイントＰ４は、ノッチＮを基準としてその各位置を設定でき、図３に示すようにウェーハＷの外周縁Ｗｄに周方向に９０度毎に互いに離間するように設定できる。

撮像画像形成ステップでは、図２に示すカメラ２１の撮像領域内にウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１がおさまるように、ウェーハＷがカメラ２１の下方に位置付けられる。その状態で、電圧調整器２０１によって調整された所定の電圧が光源２００に印加されると、光源２００は、印加された電圧に対応する光量の光を発する。光源２００から発せられた光は、光ファイバー２０２を通り、ハーフミラー２１１で反射し、対物レンズ２１２を介してウェーハＷに照射される。そして、ウェーハＷからの反射光が、対物レンズ２１２により集光され、撮像素子２１３に結像することで、カメラ２１により、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１含む撮像画像が形成される。

制御手段９は、複数の階層の光量を照射しカメラ２１によって撮像したウェーハＷの外周縁Ｗｄを含む撮像画像を複数形成する撮像画像形成部９０を備えており、撮像画像形成部９０は、電圧調整器２０１により光源２００に印加する電圧を調整して、光照射器２０のウェーハＷに対する照射光量を、例えば１％から１００％まで１％ずつ変化させて、図４に示すように、カメラ２１によりウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１を含む照射光量が異なる撮像画像１Ｇ１、撮像画像１Ｇ２、・・・撮像画像１Ｇｋ、・・・、撮像画像１Ｇｍ（ｍは、本実施形態では１００となる。）を形成する。図４においては、形成された撮像画像１Ｇ１、撮像画像１Ｇ２、・・・撮像画像１Ｇｋ・・・、撮像画像１Ｇｍを重ねて示している。なお、撮像画像１Ｇ１、撮像画像１Ｇ２、・・・撮像画像１Ｇｋ・・・、撮像画像１Ｇｍの形成のための撮像は、カメラ２１の高さ位置及びＸ軸Ｙ軸平面上における位置を固定して行う。形成された計１００枚の撮像画像１Ｇ１、撮像画像１Ｇ２、・・・撮像画像１Ｇｋ・・・、撮像画像１Ｇｍには、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの一部及び背景部分（保持テーブル３０の環状保持面３０１ａの一部）が表示されている。撮像画像１Ｇ１、撮像画像１Ｇ２、・・・撮像画像１Ｇｋ・・・、撮像画像１Ｇｍは、カメラ２１から制御手段９の撮像画像形成部９０に転送される。

次いで、カメラ２１の高さ位置を固定した状態で、図２に示す保持テーブル３０を回転させて、カメラ２１の撮像領域内に図３に示すウェーハＷの外周縁Ｗｄの第二の撮像ポイントＰ２がおさまるように、ウェーハＷがカメラ２１の下方に位置付けられる。撮像画像形成部９０により光照射器２０のウェーハＷに対する照射光量を１％から１００％まで１％ずつ変化させて、カメラ２１によりウェーハＷの外周縁Ｗｄの第二の撮像ポイントＰ２を含む照射光量が異なる撮像画像２Ｇ１、撮像画像２Ｇ２、・・・撮像画像２Ｇｋ、・・・、撮像画像２Ｇｍ（ｍは、本実施形態では１００となる。）を形成する。撮像画像２Ｇ１、撮像画像２Ｇ２、・・・撮像画像２Ｇｋ・・・、撮像画像２Ｇｍは、カメラ２１から制御手段９の撮像画像形成部９０に転送される。同様に、カメラ２１により、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第三の撮像ポイントＰ３を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像３Ｇ１〜撮像画像３Ｇｍ、及びウェーハＷの外周縁Ｗｄの第四の撮像ポイントＰ４を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像４Ｇ１〜撮像画像４Ｇｍが形成され、これらの撮像画像が、カメラ２１から制御手段９の撮像画像形成部９０に転送される。

（３）二値化ステップ
図２に示すように、制御手段９は、複数の階層の光量毎に形成された撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成する二値化処理部９１を備えている。撮像画像形成部９０が形成した図４に示す撮像画像１Ｇ１〜撮像画像１Ｇｍは、二値化処理部９１に転送される。

二値化処理部９１は、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１を含む複数の階層の光量毎に撮像された計１００枚の撮像画像１Ｇ１〜撮像画像１Ｇｍを、複数の階層のスライスレベル（閾値）でそれぞれ二値化して複数の二値化画像を形成する。すなわち、二値化処理部９１は、例えば、１画素の輝度が０〜２５５により表示されている計１００枚の撮像画像１Ｇ１〜撮像画像１Ｇｍを、例えばスライスレベルより輝度値の小さい画素を０とし、スライスレベルより輝度値の大きい画素を２５５として、二値化画像に変換する。図５に示すように、撮像画像１Ｇ１に対して、それぞれ二値化スライスレベルの値を０〜２５５の範囲で１ずつ変化させ、それぞれのスライスレベルを基準として二値化処理を施して、二値化画像１Ｇ１_０、二値化画像１Ｇ１_１・・・、二値化画像１Ｇ１_ｊ、・・・二値化画像１Ｇ１_ｎ（ｎは２５５である）を形成する。二値化画像１Ｇ１_０〜二値化画像１Ｇ１_ｎにおいては、各々設定したスライスレベル未満の輝度値を有する画素を画像中で黒で表示し、設定したスライスレベル以上の輝度値を有する画素を画像中で白で表示している。二値化処理部９１は、光量の異なる撮像画像１Ｇ２〜１Ｇｍに対しても同様の処理を行う。このようにして、１枚の撮像画像あたり計２５６枚の二値化画像が形成されることにより、計２５６００枚の二値化画像が形成される。

同様に、二値化処理部９１は、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第二の撮像ポイントＰ２を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像２Ｇ１〜撮像画像２Ｇｍについても、１枚の撮像画像あたり計２５６枚の二値化画像が形成することにより、計２５６００枚の二値化画像を形成する。すなわち、撮像画像２Ｇ１に対する計２５６枚の二値化画像２Ｇ１_０、２Ｇ１_１・・・、２Ｇ１_ｊ、・・・二値化画像２Ｇ１_ｎ（_ｎは、２５５である）、〜撮像画像２Ｇｍに対する計２５６枚の二値化画像２Ｇｍ_０、２Ｇｍ_１・・・、２Ｇｍ_ｊ、・・・二値化画像２Ｇｍ_ｎを形成する。さらに、二値化処理部９１は、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第三の撮像ポイントＰ３を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像３Ｇ１〜撮像画像３Ｇｍから計２５６００枚の二値化画像を、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第四の撮像ポイントＰ４を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像４Ｇ１〜撮像画像４Ｇｍから計２５６００枚の二値化画像をそれぞれ形成する。

上記のように各撮像画像ごとに二値化画像を形成した後、二値化処理部９１は、例えば、撮像画像１Ｇ１に対する二値化画像１Ｇ１_０を、図６に示すように、例えば解像度１６００×１２００の仮想的な出力画面Ｂ上に白い画素及び黒い画素に分割して表示し、白い画素と黒い画素との境界のＸ軸Ｙ軸平面上における１つの座標を、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）として検出する。同様に、二値化処理部９１は、撮像画像２Ｇ１に対する二値化画像２Ｇ１_０、撮像画像３Ｇ１に対する二値化画像３Ｇ１_０、及び撮像画像４Ｇ１に対する二値化画像４Ｇ１_０からも、各二値化画像の白い画素と黒い画素との境界のＸ軸Ｙ軸平面上における１つの座標を、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標として第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）として検出する。

さらに、二値化処理部９１は、撮像画像１Ｇ１に対する二値化画像１Ｇ１_１、撮像画像２Ｇ１に対する二値化画像２Ｇ１_１、撮像画像３Ｇ１に対する二値化画像３Ｇ１_１、及び撮像画像４Ｇ１に対する二値化画像４Ｇ１_１からも、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標として第一座標１Ｇ１_１（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_１（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_１（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ１_１（ｘ４、ｙ４）を検出して記録する。以下、同様に、撮像画像１Ｇ１に対する二値化画像１Ｇ１_２〜二値化画像１Ｇ１_ｎ、撮像画像２Ｇ１に対する二値化画像２Ｇ１_２〜二値化画像２Ｇ１_ｎ、撮像画像３Ｇ１に対する二値化画像３Ｇ１_２〜二値化画像３Ｇ１_ｎ、及び撮像画像４Ｇ１に対する二値化画像４Ｇ１_２〜二値化画像４Ｇ１_ｎからも、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標として、第一座標１Ｇ１_２（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_２（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_２（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ１_２（ｘ４、ｙ４）、〜第一座標１Ｇ１_ｎ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_ｎ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_ｎ（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ１_ｎ（ｘ４、ｙ４）を検出する。したがって二値化処理部９１は、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像１Ｇ１〜撮像画像１Ｇｍについての計２５６００枚の二値化画像から、計２５６００個のウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一座標を検出する。同様に、二値化処理部９１は、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第二の撮像ポイントＰ２を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像２Ｇ１〜撮像画像２Ｇｍについての計２５６００枚の二値化画像から計２５６００個のウェーハＷの外周縁Ｗｄの第二座標、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第三の撮像ポイントＰ３を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像３Ｇ１〜撮像画像３Ｇｍについての計２５６００枚の二値化画像から計２５６００個のウェーハＷの外周縁Ｗｄの第三座標、及び、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第四の撮像ポイントＰ４を含み照射光量が異なる計１００枚の撮像画像４Ｇ１〜撮像画像４Ｇｍについての計２５６００枚の二値化画像から計２５６００個のウェーハＷの外周縁Ｗｄの第四座標を検出する。

（４）判定ステップ
図２に示すように、制御手段９は、二値化処理部９１で検出した第一座標、第二座標、第三座標、第四座標のうち三座標を選定した二通り以上の組み合わせ毎に三座標を通過する判定円を設定し、設定した少なくとも二つの判定円が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する判定部９２を備えている。二値化処理部９１が検出した計２５６００個の第一座標、検出した計２５６００個の第二座標、検出した計２５６００個の第三座標、検出した計２５６００個の第四座標についてのデータが、二値化処理部９１から判定部９２に転送される。

例えば、判定部９２は、二値化ステップで検出した第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）を、図７に示すように、Ｘ軸Ｙ軸座標系上に黒丸点でプロットする。判定部９２は、第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）のうちの、例えば第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、及び第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＡＣ１_０を図７に示すように設定し、また、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＢＣ１_０を図７に示すように設定する。なお、判定部９２が設定する判定円は、３つ以上であってもよい。

判定部９２は、設定した少なくとも二つの判定円ＡＣ１_０及び判定円ＢＣ１_０が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する。具体的には、判定部９２は、例えば、以下の２つの判定プロセスのいずれかを実行することで判定を行う。

１つの目の判定プロセスにおいては、例えば、判定部９２は、判定円ＡＣ１_０の中心位置座標（図７においては、四角形黒点で示している。）及び判定円ＢＣ１_０の中心位置座標（図７においては、三角形黒点で示している。）をそれぞれ算出し、算出した二点の中心位置座標が互いに所定距離以内にある場合に可と判定とし、互いに所定距離以内にない場合に不可と判定とする。例えば、図７に示すＸ軸Ｙ軸座標系の原点を中心とする直径１００μｍの円ＣＣ内に、判定円ＡＣ１_０の中心位置座標及び判定円ＢＣ１_０の中心位置座標が含まれている場合には可と判定し、判定円ＡＣ１_０の中心位置座標及び判定円ＢＣ１_０の中心位置座標が含まれていない場合には不可と判定し、この判定結果を記憶する。図７においては、判定円ＡＣ１_０の中心位置座標が、円ＣＣ内に含まれていないため、判定部９２は不可と判定する。なお、円ＣＣの直径は、１００μｍに限定されるものではなく、判定部９２の判定精度をより高める場合には、円ＣＣの直径をより小さく設定してもよい。

上記と同様に、判定部９２は、二値化ステップで検出した第一座標１Ｇ１_１（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_１（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_１（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇ１_１（ｘ４、ｙ４）を、Ｘ軸Ｙ軸座標系上にプロットする。そして、選定した三座標を通過する判定円ＡＣ１_１及び判定円ＢＣ１_１をＸ軸Ｙ軸座標系上に設定して、円ＣＣを用いて判定を行っていく。判定部９２は、二値化処理部９１が検出した計２５６００個の第一座標、計２５６００個の第二座標、計２５６００個の第三座標、及び計２５６００個の第四座標を用いて、上記判定プロセスを実行していき判定結果を蓄積していく。

例えば、判定部９２は、二値化ステップで検出した第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）を、図８に示すように、Ｘ軸Ｙ軸座標系上に黒丸点でプロットする。なお、ｋは、例えば６０、ｊは、例えば１４０である。判定部９２は、第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）のうちの、第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、及び第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＡＣｋ_ｊを図８に示すように設定し、また、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＢＣｋ_ｊを図８に示すように設定する。

判定部９２は、判定円ＡＣｋ_ｊの中心位置座標（図８においては、四角形黒点で示している。）及び判定円ＢＣｋ_ｊの中心位置座標（図８においては、三角形黒点で示している。）をそれぞれ算出し、Ｘ軸Ｙ軸座標系上にプロットする。そして、図８に示すように、判定円ＡＣｋ_ｊの中心位置座標及び判定円ＢＣｋ_ｊの中心位置座標が二つとも円ＣＣ内に含まれているため、判定部９２は可と判定し、この判定を記憶する。このような判定を、すべての二値化画像から検出された第一〜第四座標について行う。

上記の１つ目の判定プロセスに代えて実施可能な２つの目の判定プロセスでは、例えば、判定部９２は、二値化ステップで検出した第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）を、図９に示すように、Ｘ軸Ｙ軸座標系上に黒丸点でプロットする。判定部９２は、第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）のうちの、例えば第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、及び第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＡＣ１_０を図９に示すように設定し、また、第二座標２Ｇ１_０（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ１_０（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＢＣ１_０を図９に示すように設定する。そして、判定部９２は、判定円ＡＣ１_０の周上から四座標のうち選定されなかった残りの一座標である第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）までの最短距離、すなわち判定円ＡＣ１_０の法線を第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）まで延長した場合における当該延長部分の長さが所定距離（例えば、２０μｍである）以内にあり、かつ、判定円ＢＣ１_０の周上から四座標のうち選定されなかった残りの一座標である第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）までの最短距離が所定距離（例えば、２０μｍである）以内にある場合に可と判定とし、判定円ＡＣ１_０の周上から第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）までの最短距離が所定距離以内になく、かつ、判定円ＢＣ１_０の周上から第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）までの最短距離が所定距離以内にない場合に不可と判定する。図９においては、判定円ＡＣ１_０の周上から第三座標３Ｇ１_０（ｘ３、ｙ３）までの最短距離が３０μｍで、かつ、判定円ＢＣ１_０の周上から第一座標１Ｇ１_０（ｘ１、ｙ１）までの最短距離が３０μｍであるため、判定部９２は不可と判定する。なお、判定部９２の判定精度をより高める場合に、上記判定円ＡＣ１_０までの最短距離２０μｍをより短く設定してもよい。

上記と同様に、判定部９２は、二値化ステップで検出した第一座標１Ｇ１_１（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ１_１（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ１_１（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇ１_１（ｘ４、ｙ４）を、Ｘ軸Ｙ軸座標系上にプロットする。そして、この四つの座標から選定した三座標を通過する判定円ＡＣ１_１及び判定円ＢＣ１_１をＸ軸Ｙ軸座標系上に設定して、同様に判定を行っていく。判定部９２は、二値化処理部９１が検出した計２５６００個の第一座標、計２５６００個の第二座標、計２５６００個の第三座標、及び計２５６００個の第四座標を用いて、上記判定プロセスを実行していき判定結果を蓄積していく。

例えば、判定部９２は、二値化ステップで検出した第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）を、図１０に示すように、Ｘ軸Ｙ軸座標系上に黒丸点でプロットする。なお、ｋは、例えば６０、ｊは、例えば１４０である。判定部９２は、第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）、第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）のうちの、第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、及び第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＡＣｋ_ｊを図１０に示すように設定し、また、第二座標２Ｇｋ_ｊ（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇｋ_ｊ（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＢＣｋ_ｊを図１０に示すように設定する。

図１０においては、判定円ＡＣｋ_ｊの周上から四座標のうち選定されなかった残りの一座標である第三座標３Ｇｋ_ｊ（ｘ３、ｙ３）までの最短距離が１０μｍであり、かつ、判定円ＢＣｋ_ｊの周上から四座標のうち選定されなかった残りの一座標である第一座標１Ｇｋ_ｊ（ｘ１、ｙ１）までの最短距離が１０μｍであるため、判定部９２は可と判定する。このような判定を、すべての二値化画像から検出された第一〜第四座標について行う。

（５）光量スライスレベル設定ステップ
図２に示すように、制御手段９は、判定部９２で可と判定された場合におけるウェーハＷに照射した光量と二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとを選別し、選別した光量の階層及び選別したスライスレベルの階層のそれぞれ中央値を最適値として設定する光量スライスレベル設定部９３を備えている。まず、判定部９２が、二値化処理部９１が検出した計２５６００個の第一座標、計２５６００個の第二座標、計２５６００個の第三座標、及び計２５６００個の第四座標を用いて上記１つ目の判定プロセスを実行して蓄積した判定結果の内、可と判定した判定結果についてのデータを光量スライスレベル設定部９３に転送する。例えば、光量スライスレベル設定部９３に判定部９２から転送された可としたデータが、第一座標１Ｇ６０_１４０（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６０_１４０（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６０_１４１（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６０_１４１（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６０_１４２（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６０_１４２（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６１_１４０（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６１_１４０（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６１_１４１（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６１_１４２（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６１_１４２（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６２_１４０（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６２_１４０（ｘ４、ｙ４）、第一座標１Ｇ６２_１４１（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６２_１４１（ｘ４、ｙ４）、及び、第一座標１Ｇ６２_１４２（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６２_１４２（ｘ４、ｙ４）に基づいているとする。

この場合において、光量スライスレベル設定部９３は、判定ステップで可と判定された場合におけるウェーハＷに照射した光量として、照射光量６０％、照射光量６１％及び照射光量６２％を選定する。また、光量スライスレベル設定部９３は、判定ステップで可と判定された場合における二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとして、スライスレベル１４０、スライスレベル１４１及びスライスレベル１４２を選定する。さらに、光量スライスレベル設定部９３は、選定した３つの照射光量６０％〜照射光量６２％の中で値が真ん中である値、すなわち中央値である照射光量６１％を最適値として最終的に決定する。また、光量スライスレベル設定部９３は、選定した３つのスライスレベル１４０〜スライスレベル１４２の中で値が真ん中である値、すなわち中央値であるスライスレベル１４１を最適値として最終的に決定する。

２ウェーハの外周位置の検出及びウェーハの加工
光量スライスレベル設定ステップを実施した後、光量スライスレベル設定部９３が最終的に最適値として決定したスライスレベル１４１及び照射光量６１％という条件を用いて、加工装置１によりウェーハＷを円形状にトリミングする切削加工を行う。

まず、図２に示すカメラ２１の撮像領域内に図３に示すウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１がおさまるように、ウェーハＷがカメラ２１の下方に位置付けられる。そして、制御手段９は、光量スライスレベル設定部９３に記憶された最適条件を読み込み、電圧調整器２０１により光源２００に印加する電圧を調整して、光照射器２０から照射光量６１％で光をウェーハＷに対して照射し、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一の撮像ポイントＰ１を含む図１１に示す撮像画像１Ｇ６１を形成する。保持テーブル３０を回転させて、上記と同様に光照射器２０から照射光量６１％で光をウェーハＷに対して照射する条件下で、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第二の撮像ポイントＰ２を含む撮像画像２Ｇ６１、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第三の撮像ポイントＰ３を含む撮像画像３Ｇ６１、及びウェーハＷの外周縁Ｗｄの第四の撮像ポイントＰ４を含む撮像画像４Ｇ６１を形成する。

形成された撮像画像１Ｇ６１〜４Ｇ６１は、図２に示すカメラ２１から制御手段９に転送される。撮像画像１Ｇ６１が制御手段９の二値化処理部９１によってスライスレベル１４１で二値化されることで、図１１に示す二値化画像１Ｇ６１_１４１が形成される。同様に、撮像画像２Ｇ６１〜４Ｇ６１も、二値化処理部９１によってスライスレベル１４１で二値化されることで、二値化画像２Ｇ６１_１４１〜４Ｇ６１_１４１が形成される。さらに、二値化処理部９１は、二値化画像１Ｇ６１_１４１を、図１２に示すように、例えば解像度１６００×１２００の仮想的な出力画面Ｂ上に白い画素及び黒い画素に分割して表示し、二値化画像１Ｇ６１_１４１領域内の白い画素と黒い画素との境界のＸ軸Ｙ軸平面上における１つの座標を、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの第一座標１Ｇ６１_１４１（ｘ１、ｙ１）として検出する。同様に、二値化処理部９１は、二値化画像２Ｇ６１_１４１〜４Ｇ６１_１４１からも、各二値化画像の白い画素と黒い画素との境界のＸ軸Ｙ軸平面上における各１つの座標を、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標として第二座標２Ｇ６１_１４１（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ６１_１４１（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）として検出する。

二値化処理部９１は、検出した第一座標１Ｇ６１_１４１（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）についてのデータを判定部９２に転送する。例えば、判定部９２は、第一座標１Ｇ６１_１４１（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）を、図１３に示すように、Ｘ軸Ｙ軸座標系上に黒丸点でプロットする。判定部９２は、第一座標１Ｇ６１_１４１（ｘ１、ｙ１）〜第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）のうちの、例えば第一座標１Ｇ６１_１４１（ｘ１、ｙ１）、第二座標２Ｇ６１_１４１（ｘ２、ｙ２）、及び第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＡＣ６１_１４１を図１３に示すように設定し、また、第二座標２Ｇ６１_１４１（ｘ２、ｙ２）、第三座標３Ｇ６１_１４１（ｘ３、ｙ３）、及び第四座標４Ｇ６１_１４１（ｘ４、ｙ４）を選定し、この三座標を通過する判定円ＢＣ６１_１４１を図１３に示すように設定する。

図１３に示すように、判定円ＡＣ６１_１４１の中心位置座標及び判定円ＢＣ６１_１４１の中心位置座標が二つとも、Ｘ軸Ｙ軸座標系の原点を中心とする直径１００μｍの円ＣＣ内に含まれているため、判定部９２が、判定円ＡＣ６１_１４１及び判定円ＢＣ６１_１４１のいずれかをウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標位置として判定する。なお、判定円ＡＣ６１_１４１の中心位置座標及び判定円ＢＣ６１_１４１の中心位置座標が二つとも円ＣＣ内に含まれていない場合には、例えば、最初にウェーハＷが保持テーブル３０に保持された際に、ウェーハＷの搬送位置のずれが生じていたと判定し、判定部９２が外部に警告を発信する。

このように、上記最適条件の設定の段階において、ウェーハＷの外周縁Ｗｄを確実に検出するための光量及びスライスレベルの条件を求め、その条件の下で、実際に加工するウェーハＷを撮像して外周縁Ｗｄを検出することにより、実際の外周縁位置と異なる位置をウェーハＷの外周縁Ｗｄとして検出してしまうおそれを低減できる。

二値化処理部９１によって、ウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標位置が検出された後、保持テーブル３０に保持されたウェーハＷが、図１４に示す加工装置１に備える加工手段６の直下に位置付けられる。図１４に示すように、保持テーブル３０に保持されたウェーハＷを加工する加工手段６は、切削手段であり、軸方向がＹ軸方向であるスピンドル６０と、スピンドル６０を回転駆動するモータ６２と、スピンドル６０の先端部に装着された切削ブレード６３とを備えており、モータ６２がスピンドル６０を回転駆動することに伴って、切削ブレード６３も高速回転する。さらに、例えば、判定部９２が判定円ＡＣ６１_１４１から検出したウェーハＷの外周縁Ｗｄの座標位置を基準として、加工手段６をＹ軸方向に移動させ、検出したウェーハＷの外周縁Ｗｄから所定距離だけ径方向内側の位置に切削ブレード６３を位置付ける。例えば、切削ブレード６３の端面の約２／３が、ウェーハＷの外周縁Ｗｄを含むウェーハＷの外周領域Ｗａ２に接触するように切削ブレード６３が位置付けられる。

次いで、モータ６２がスピンドル６０を＋Ｙ方向側から見て反時計回り方向に高速回転させることで、スピンドル６０に固定されたブレード６３を＋Ｙ方向側から見て反時計回り方向に高速回転させる。さらに、加工手段６が−Ｚ方向に下降し、切削ブレード６３をウェーハＷの表面Ｗａから所定深さ切り込ませる。切削ブレード６３の切込み深さは、例えば、ウェーハＷのトリミング加工後に実施する研削加工におけるウェーハＷの研削量に基づいて決定される。切削ブレード６３を所定の高さ位置まで切込み送りした後、切削ブレード６３を＋Ｙ方向側から見て時計回り方向に高速回転させ続けた状態で、保持テーブル３０を＋Ｚ方向側から見て反時計方向に３６０度回転させることで、ウェーハＷの外周縁Ｗｄ全周を切削しトリミングする。他のウェーハＷについても、設定された同じ条件の下で外周縁Ｗｄを検出し、トリミングしていく。

このように、最適条件の設定の段階において、ウェーハＷの外周縁Ｗｄを確実に検出するための光量及びスライスレベルの条件を求め、その条件の下で、実際に加工するウェーハＷを撮像して外周縁Ｗｄを検出し、その位置を基準としてブレード６３を切り込ませるため、所望の位置を切削することができる。

なお、本発明に係るウェーハの外周位置を検出するウェーハの検出方法は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ウェーハＷに照射する光の光量及び二値化時のスライスレベルの階層は、本実施形態の例には限定されない。

１：加工装置
３０：保持テーブル３００：テーブル本体３０１：環状保持部
３０１ａ：環状保持面３０２：吸引源
２：撮像手段２０：光照射器２００：光源２０１：電圧調整器
２０２：光ファイバー２１：カメラ２１０：ケース２１１：ハーフミラー
２１２：対物レンズ２１３：撮像素子
６：加工手段６０：スピンドル６２：モータ６３：切削ブレード
９：制御手段９０：撮像画像形成部９１：二値化処理部９２：判定部
９３：光量スライスレベル設定部
Ｗ：ウェーハＷａ：ウェーハの表面Ｗｂ：ウェーハの裏面Ｗａ１：デバイス領域
Ｗａ２：外周領域Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイスＷｄ：外周縁

Claims

ウェーハを保持する保持面を有した保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたウェーハに光を照射する光照射器と該保持テーブルで保持されたウェーハを撮像し撮像画像を形成するカメラとを有した撮像手段と、を備えた装置を用いてウェーハの外周位置を検出するウェーハの検出方法であって、
該保持テーブルでウェーハを保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、該保持テーブルで保持されたウェーハの外周縁の４カ所においてそれぞれ該光照射器から複数の階層の光量を照射し該カメラで撮像して異なる光量で撮像されたウェーハの撮像画像を複数形成する撮像画像形成ステップと、
該撮像画像形成ステップを実施した後、ウェーハの外周縁の少なくとも４カ所においてそれぞれ複数の階層の光量毎に撮像された該撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成するとともに、該二値化画像において白い画素と黒い画素との境界をウェーハの外周縁座標としてウェーハの外周縁の４カ所の座標をそれぞれ第一座標、第二座標、第三座標、第四座標として検出する二値化ステップと、
該二値化ステップで検出した該第一座標、該第二座標、該第三座標、該第四座標のうちの三座標を選定した二通り以上の組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定し、設定した少なくとも二つの判定円が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する判定ステップと、
該判定ステップで可と判定された場合におけるウェーハに照射した光量と二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとを選別し、選別した光量の階層及び選別したスライスレベルの階層のそれぞれの中央値を最適値として設定する光量スライスレベル設定ステップと、を備えたウェーハの検出方法。
前記判定ステップでは、設定した少なくとも二つの前記判定円の中心位置座標をそれぞれ算出し、算出した二点の該中心位置座標が互いに所定距離以内にある場合に可と判定とし、互いに所定距離以内にない場合に不可と判定とする、請求項１に記載のウェーハの検出方法。
前記判定ステップでは、前記第一座標、前記第二座標、前記第三座標、前記第四座標のうち三座標を選定した二通りの組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定するとともに、設定した少なくとも二つの該判定円の周上から該四座標のうち選定されなかった残りの各一座標までの最短距離がそれぞれ所定距離以内にある場合に可と判定とし、それぞれ所定距離以内にない場合に不可と判定とする、請求項１に記載のウェーハの検出方法。
ウェーハを保持する保持面を有した保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたウェーハに光を照射する光照射器と該保持テーブルで保持されたウェーハを撮像し撮像画像を形成するカメラとを有した撮像手段と、該保持テーブルで保持されたウェーハを加工する加工手段と、少なくとも該加工手段を制御する制御手段と、を備えた加工装置であって、
該制御手段は、
該保持テーブルで保持されたウェーハの外周縁の４カ所においてそれぞれ該光照射器から複数の階層の光量を照射し該カメラで撮像して形成した各ヶ所におけるウェーハの外周縁を含む撮像画像を複数形成する撮像画像形成部と、
複数の階層の光量毎に形成された該撮像画像をそれぞれ複数の階層のスライスレベルで二値化して二値化画像を形成するとともに、該二値化画像において白い画素と黒い画素との境界をウェーハの外周縁座標としてウェーハの外周縁の４カ所の座標をそれぞれ第一座標、第二座標、第三座標、第四座標として検出する二値化処理部と、
該二値化処理部で検出した該第一座標、該第二座標、該第三座標、該第四座標のうち三座標を選定した二通り以上の組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定し、設定した少なくとも二つの判定円が互いに所定距離以上離れている場合に不可と判定するとともに互いに所定距離以上離れていない場合に可と判定する判定部と、
該判定部で可と判定された場合におけるウェーハに照射した光量と二値化画像を形成する際に設定したスライスレベルとを選別し、選別した光量の階層及び選別したスライスレベルの階層のそれぞれの中央値を最適値として設定する光量スライスレベル設定部と、を備えた加工装置。
前記判定部では、設定した少なくとも二つの前記判定円の中心位置座標をそれぞれ算出し、算出した二点の該中心位置座標が互いに所定距離以内にある場合に可と判定とし、互いに所定距離以内にない場合に不可と判定とする、請求項４に記載の加工装置。
前記判定部では、前記第一座標、前記第二座標、前記第三座標、前記第四座標のうち三座標を選定した二通りの組み合わせ毎に該三座標を通過する判定円を設定するとともに、設定した少なくとも二つの該判定円の周上から該四座標のうち選定されなかった残りの各一座標までの最短距離がそれぞれ所定距離以内にある場合に可と判定とし、それぞれ所定距離以内にない場合に不可と判定とする、請求項４に記載の加工装置。