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JP7510064B2 - Crack detection apparatus and method - Google Patents
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JP7510064B2 - Crack detection apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は亀裂検出装置及び方法に係り、被加工物の内部に形成された亀裂の深さ位置を非破壊で検出する亀裂検出装置及び方法に関する。 The present invention relates to a crack detection device and method, and to a crack detection device and method for non-destructively detecting the depth position of a crack formed inside a workpiece.

従来、半導体ウェーハ等の被加工物の内部に集光点を合わせてレーザ光を分割予定ラインに沿って照射し、分割予定ラインに沿って被加工物内部に切断の起点となるレーザ加工領域を形成するレーザ加工装置(レーザダイシング装置ともいう。)が知られている。レーザ加工領域が形成された被加工物は、その後、エキスパンド又はブレーキングといった割断プロセスによって分割予定ラインで割断されて個々のチップに分断される(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is known a laser processing device (also called a laser dicing device) that irradiates a laser beam along a planned dividing line by focusing the beam inside a workpiece such as a semiconductor wafer, and forms a laser processing area that serves as the starting point for cutting inside the workpiece along the planned dividing line. The workpiece with the laser processing area formed therein is then divided along the planned dividing line by a dividing process such as expanding or breaking, and separated into individual chips (see, for example, Patent Document 1).

ところで、レーザ加工装置により被加工物にレーザ加工領域を形成すると、レーザ加工領域から被加工物の厚さ方向に亀裂(クラック)が伸展する。被加工物の内部に形成された亀裂は、被加工物を分断する際の起点となるため、その亀裂の伸展度合いが被加工物の分断後のチップの品質に影響を与える。 However, when a laser processing area is formed in a workpiece using a laser processing device, a crack propagates from the laser processing area in the thickness direction of the workpiece. The crack formed inside the workpiece becomes the starting point when the workpiece is divided, so the degree to which the crack propagates affects the quality of the chips after the workpiece is divided.

このため、レーザ加工装置によりレーザ加工領域を形成した後、割断プロセスの前において、被加工物の内部に形成された亀裂の深さ(深さ位置)を検出することにより、割断プロセスにおけるチップへの分断の良否を予測することが可能となる。 Therefore, after the laser processing area is formed by the laser processing device, by detecting the depth (depth position) of the crack formed inside the workpiece before the cutting process, it is possible to predict whether the workpiece will be successfully cut into chips during the cutting process.

特許文献1には、被加工物に対して検出光を偏射照明して、被加工物からの反射光を受光することにより、被加工物の内部に形成された亀裂の深さを検出する亀裂検出装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a crack detection device that detects the depth of a crack formed inside a workpiece by illuminating the workpiece with a detection light in an oblique manner and receiving the light reflected from the workpiece.

特開2017-133997号公報JP 2017-133997 A

亀裂を形成する際にレーザ加工装置自身の振動等によって加工ラインが蛇行したために被加工物の厚さ方向に対して亀裂が傾斜することがある。分断の起点となる亀裂が大きく傾斜している場合、被加工物は、亀裂に沿って厚さ方向に対して大きく傾斜して分断されることになる。その結果、得られるチップの厚さに部分的な偏りが生じるため、チップが部分的に欠けたりする問題が生じることがある。したがって、被加工物を良好に分断するためには、分断の起点となる亀裂が被加工物の厚さ方向に沿って直線状に形成されていることが望ましい。 When a crack is formed, the processing line may meander due to vibrations of the laser processing device itself, causing the crack to be inclined relative to the thickness direction of the workpiece. If the crack that is the starting point of the division is greatly inclined, the workpiece will be divided along the crack at a large inclination relative to the thickness direction. As a result, there will be partial deviations in the thickness of the resulting chips, which may cause problems such as partial chipping of the chips. Therefore, in order to divide the workpiece well, it is desirable for the crack that is the starting point of the division to be formed in a straight line along the thickness direction of the workpiece.

しかし、特許文献1に記載の亀裂検出装置は亀裂の深さ(深さ位置)を検出することができるが、被加工物の内部に形成された亀裂が傾斜することについては何ら考慮されていない。そのため、被加工物の内部に形成された亀裂が傾斜していたとしても、その亀裂の亀裂状態を把握することは困難である。そのため、割断プロセスにおけるチップへの分断の良否を正確に予測することができないという問題があった。 However, although the crack detection device described in Patent Document 1 can detect the depth (depth position) of a crack, it does not take into consideration the inclination of the crack formed inside the workpiece. Therefore, even if a crack formed inside the workpiece is inclined, it is difficult to grasp the crack condition of the crack. This causes a problem in that it is not possible to accurately predict whether the crack will be successfully cut into chips during the cutting process.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被加工物の厚さ方向に対する亀裂の傾斜状態を検出することが可能な亀裂検出装置及び方法を提供し、延いては、割断プ
ロセスにおけるチップへの分断の良否の予測をより精度良く行うことを可能にすることを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a crack detection device and method capable of detecting the inclination state of a crack in the thickness direction of a workpiece, and ultimately to make it possible to more accurately predict whether or not the workpiece will be successfully divided into chips during the cutting process.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る亀裂検出装置は、内部に亀裂が形成された被加工物に対して互いに異なる斜め方向から第1検出光及び第2検出光を照射する偏射照明手段と、被加工物からの第1検出光の第1反射光に基づき、被加工物の厚さ方向における亀裂の長さである第1亀裂長さを検出する第1亀裂検出手段と、被加工物からの第2検出光の第2反射光に基づき、被加工物の厚さ方向における亀裂の長さである第2亀裂長さを検出する第2亀裂検出手段と、第1亀裂長さ及び第2亀裂長さに基づき、被加工物の厚さ方向に対する亀裂の傾斜状態を検出する亀裂傾斜状態検出手段と、を備える。 In order to solve the above problems, the crack detection device according to the first aspect of the present invention includes an oblique illumination means for irradiating a workpiece having a crack formed therein with a first detection light and a second detection light from different oblique directions, a first crack detection means for detecting a first crack length, which is the length of the crack in the thickness direction of the workpiece, based on a first reflected light of the first detection light from the workpiece, a second crack detection means for detecting a second crack length, which is the length of the crack in the thickness direction of the workpiece, based on a second reflected light of the second detection light from the workpiece, and a crack inclination state detection means for detecting the inclination state of the crack with respect to the thickness direction of the workpiece, based on the first crack length and the second crack length.

被加工物に対して互いに異なる斜め方向から照射された第1検出光及び第2検出光の第1反射光及び第2反射光を用いて亀裂の長さを検出した結果、それぞれ第1亀裂長さ及び第2亀裂長さを得る。このとき、亀裂が第1検出光及び第2検出光のいずれか一方の照射方向の側に傾斜している場合、検出された第1亀裂長さと第2亀裂長さとの長さに違いが生じる。これを利用して、第1の態様に係る亀裂検出装置は、第1亀裂長さ及び第2亀裂長さに基づき、被加工物の厚さ方向に対する亀裂の傾斜状態を検出することができる。延いては、割断プロセスにおけるチップへの分断の良否の予測をより精度良く行うことが可能になる。 The length of the crack is detected using the first reflected light and the second reflected light of the first detection light and the second detection light irradiated from different oblique directions on the workpiece, and the first crack length and the second crack length are obtained, respectively. At this time, if the crack is inclined toward the irradiation direction of either the first detection light or the second detection light, a difference occurs between the detected first crack length and the second crack length. Using this, the crack detection device according to the first aspect can detect the inclination state of the crack relative to the thickness direction of the workpiece based on the first crack length and the second crack length. In turn, it becomes possible to more accurately predict the success or failure of the separation into chips in the fracture process.

好ましくは、亀裂傾斜状態検出手段は、第1亀裂長さと第2亀裂長さとを比較し、比較した結果に応じて亀裂の傾斜方向を判定する。例えば、亀裂が第1検出光及び第2検出光のうち、第1検出光の照射方向の側に傾斜している場合、検出された第1亀裂長さは検出された第2亀裂長さよりも短くなる。これを利用して、亀裂傾斜状態検出手段は、第1亀裂長さと第2亀裂長さとの比較結果に基づき、亀裂の傾斜方向を判定することができる。 Preferably, the crack inclination state detection means compares the first crack length with the second crack length and determines the inclination direction of the crack based on the comparison result. For example, if the crack is inclined toward the irradiation direction of the first detection light out of the first and second detection lights, the detected first crack length will be shorter than the detected second crack length. Using this, the crack inclination state detection means can determine the inclination direction of the crack based on the comparison result between the first crack length and the second crack length.

好ましくは、亀裂傾斜状態検出手段は、第1亀裂長さと第2亀裂長さとの差が第1閾値よりも大きい場合に亀裂が傾斜していると判定する。好ましくは、亀裂傾斜状態検出手段は、第1亀裂長さと第2亀裂長さとの差が第2閾値よりも小さい場合に亀裂が傾斜していないと判定する。 Preferably, the crack inclination state detection means determines that the crack is inclined when the difference between the first crack length and the second crack length is greater than a first threshold value. Preferably, the crack inclination state detection means determines that the crack is not inclined when the difference between the first crack length and the second crack length is less than a second threshold value.

好ましくは、第1検出光の入射角度をα度とし、第2検出光の入射角度をβ度とし、第1亀裂長さをKL(B)とし、第2亀裂長さをKL(C)とした場合、亀裂傾斜状態検出手段は、亀裂の傾斜角度θを以下の式(1)により算出する。 Preferably, when the incident angle of the first detection light is α degrees, the incident angle of the second detection light is β degrees, the first crack length is KL(B), and the second crack length is KL(C), the crack inclination state detection means calculates the inclination angle θ of the crack using the following formula (1).

好ましくは、第1検出光の入射角度と第2検出光の入射角度とが互いに同じ角度α度である場合、傾斜状態検出手段は、亀裂の傾斜角度θを以下の式(2)により算出する。 Preferably, when the incidence angle of the first detection light and the incidence angle of the second detection light are the same angle α degrees, the inclination state detection means calculates the inclination angle θ of the crack using the following formula (2).

このように、第1検出光の入射角度と第2検出光の入射角度とが既知である場合、亀裂傾斜状態検出手段は、第1亀裂長さと第2亀裂長さを用いて式(1)又は式(2)から亀裂の傾斜角度θを算出することができる。延いては、割断プロセスにおけるチップへの分断の良否の予測をより精度良く行うことが可能になる。 In this way, when the incidence angle of the first detection light and the incidence angle of the second detection light are known, the crack inclination state detection means can calculate the inclination angle θ of the crack from equation (1) or equation (2) using the first crack length and the second crack length. This in turn makes it possible to more accurately predict whether the chip will be successfully cut in the cutting process.

上記課題を解決するために、本発明の第2の態様に係る亀裂検出方法は、内部に亀裂が形成された被加工物に対して互いに異なる斜め方向から第1検出光及び第2検出光を照射する偏射照明ステップと、被加工物からの第1検出光の第1反射光に基づき、被加工物の厚さ方向における亀裂の長さである第1亀裂長さを検出する第1亀裂検出ステップと、被加工物からの第2検出光の第2反射光に基づき、被加工物の厚さ方向における亀裂の長さである第2亀裂長さを検出する第2亀裂検出ステップと、第1亀裂長さ及び第2亀裂長さに基づき、被加工物の厚さ方向に対する亀裂の傾斜状態を検出する亀裂傾斜状態検出ステップと、を備える。第2の態様に係る亀裂検出方法も、第1の態様に係る亀裂検出装置と同様の効果を実現することができる。 In order to solve the above problem, the crack detection method according to the second aspect of the present invention includes an oblique illumination step of irradiating a workpiece having a crack formed therein with a first detection light and a second detection light from different oblique directions, a first crack detection step of detecting a first crack length, which is the length of the crack in the thickness direction of the workpiece, based on a first reflected light of the first detection light from the workpiece, a second crack detection step of detecting a second crack length, which is the length of the crack in the thickness direction of the workpiece, based on a second reflected light of the second detection light from the workpiece, and a crack inclination state detection step of detecting the inclination state of the crack with respect to the thickness direction of the workpiece, based on the first crack length and the second crack length. The crack detection method according to the second aspect can also achieve the same effect as the crack detection device according to the first aspect.

本発明によれば、亀裂の傾斜状態を検出することができるため、割断プロセスにおけるチップへの分断の良否の予測をより精度良く行うことが可能となる。 The present invention makes it possible to detect the inclination state of the crack, making it possible to more accurately predict whether the chips will be successfully separated during the cutting process.

図1は、本発明の一実施形態に係る亀裂検出装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a crack detection device according to an embodiment of the present invention. 図2は、被加工物に対して検出光の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the workpiece is subjected to oblique illumination with detection light. 図3は、被加工物に対して検出光の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which the workpiece is subjected to oblique illumination with detection light. 図4は、被加工物に対して検出光の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which the workpiece is subjected to oblique illumination with detection light. 図5は、光検出器に受光される反射光の様子を示した図である(図2に対応)。FIG. 5 is a diagram showing the state of reflected light received by a photodetector (corresponding to FIG. 2). 図6は、光検出器に受光される反射光の様子を示した図である(図3に対応)。FIG. 6 is a diagram showing the state of reflected light received by a photodetector (corresponding to FIG. 3). 図7は、光検出器に受光される反射光の様子を示した図である(図4に対応)。FIG. 7 is a diagram showing the state of reflected light received by a photodetector (corresponding to FIG. 4). 図8は、被加工物からの反射光が対物レンズ瞳に到達する経路を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the path along which reflected light from the workpiece reaches the objective lens pupil. 図9は、制御部の機能ブロック図である。FIG. 9 is a functional block diagram of the control unit. 図10は、亀裂の傾斜角度を検出する原理を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of detecting the inclination angle of a crack. 図11は、亀裂の傾斜角度を検出する原理を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of detecting the inclination angle of a crack. 図12は、第1領域で検出された亀裂の長さと、第2領域で検出された亀裂の長さと、亀裂の傾斜角との関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the length of a crack detected in the first region, the length of a crack detected in the second region, and the inclination angle of the crack. 図13は、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの傾斜状態の検出方法の流れを示したフローチャートである。FIG. 13 is a flow chart showing the flow of a method for detecting the inclination state of a crack K formed inside a wafer W. 図14は、亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜していない場合と傾斜している場合とにおいて、実際に亀裂検出を行った結果の一例を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing an example of the results of actual crack detection in the cases where the crack K is not inclined with respect to the thickness direction of the wafer W and where it is inclined.

以下、添付図面に従って本発明に係る亀裂検出装置及び方法の実施の形態について説明する。まず、亀裂検出装置の概要について説明する。 Below, an embodiment of a crack detection device and method according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. First, an overview of the crack detection device will be described.

[亀裂検出装置]
図1は、本発明の一実施形態に係る亀裂検出装置を示すブロック図である。
[Crack detection device]
FIG. 1 is a block diagram showing a crack detection device according to an embodiment of the present invention.

亀裂検出装置10は、被加工物であるウェーハWの内部にレーザ加工領域を形成するレーザ加工装置(不図示)と組み合わせて使用される装置であり、例えば、レーザ加工装置の加工ヘッドと一体的に移動可能に設けられる。以下の説明では、亀裂検出装置10に係る構成要素について説明し、レーザ加工装置の構成については説明を省略する。 The crack detection device 10 is a device used in combination with a laser processing device (not shown) that forms a laser processing area inside the workpiece, the wafer W, and is, for example, provided so as to be movable integrally with the processing head of the laser processing device. In the following explanation, the components related to the crack detection device 10 will be explained, and the configuration of the laser processing device will not be explained.

本実施形態に係る亀裂検出装置10は、シリコンウェーハ等のウェーハWに対して検出光L1を照射し、ウェーハWからの反射光L2を検出することで、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの亀裂深さを検出する。なお、以下の説明では、ウェーハWが載置されるステージ510をXY平面と平行な平面とし、Z方向をウェーハWの厚さ方向とする3次元直交座標系を用いる。また、図1において、ウェーハWの下面Wa(ステージ510に接する面)がウェーハWの表面(デバイス面)となり、ウェーハWの上面WbがウェーハWの裏面(デバイス面とは反対側の面)となるように、ウェーハWはステージ510上に載置される。 The crack detection device 10 according to this embodiment detects the crack depth of a crack K formed inside a wafer W, such as a silicon wafer, by irradiating a detection light L1 onto the wafer W and detecting reflected light L2 from the wafer W. In the following description, a three-dimensional orthogonal coordinate system is used in which the stage 510 on which the wafer W is placed is a plane parallel to the XY plane, and the Z direction is the thickness direction of the wafer W. In addition, in FIG. 1, the wafer W is placed on the stage 510 so that the lower surface Wa (the surface in contact with the stage 510) of the wafer W becomes the front surface (device surface) of the wafer W, and the upper surface Wb of the wafer W becomes the back surface (the surface opposite to the device surface) of the wafer W.

図1に示すように、本実施形態に係る亀裂検出装置10は、光源部100、照明光学系200、界面検出用光学系300、亀裂検出用光学系400、制御部500、集光点位置移動機構502、対物レンズ504、操作部506及び表示部508を含んでいる。 As shown in FIG. 1, the crack detection device 10 according to this embodiment includes a light source unit 100, an illumination optical system 200, an interface detection optical system 300, a crack detection optical system 400, a control unit 500, a focal point position moving mechanism 502, an objective lens 504, an operation unit 506, and a display unit 508.

光源部100は、検出光L1を出射する。検出光L1は、ウェーハWの界面位置の検出、及びウェーハWの内部に形成された亀裂Kの検出に用いられる。ここで、ウェーハWがシリコンウェーハの場合、検出光L1としては、ウェーハWに対して透過性を有する光、例えば、波長1,000nm以上の赤外光を用いる。 The light source unit 100 emits detection light L1. The detection light L1 is used to detect the interface position of the wafer W and to detect cracks K formed inside the wafer W. Here, when the wafer W is a silicon wafer, the detection light L1 is light that is transparent to the wafer W, for example, infrared light with a wavelength of 1,000 nm or more.

光源部100は、光源102A、102B及び102C並びにハーフミラー104を含んでいる。光源102A、102B及び102C並びにハーフミラー104は、対物レンズ504のレンズ光軸と同軸の主光軸AXに沿って配置されている。 The light source unit 100 includes light sources 102A, 102B, and 102C and a half mirror 104. The light sources 102A, 102B, and 102C and the half mirror 104 are arranged along a main optical axis AX that is coaxial with the lens optical axis of the objective lens 504.

光源102A、102B及び102Cは、主光軸AXに沿って検出光L1を出射する。光源102A、102B及び102Cとしては、例えば、レーザ光源(赤外線レーザ光源、レーザーダイオード)、又はLED(Light Emitting Diode)光源を用いることができる。 The light sources 102A, 102B, and 102C emit detection light L1 along the main optical axis AX. For example, a laser light source (infrared laser light source, laser diode) or an LED (Light Emitting Diode) light source can be used as the light sources 102A, 102B, and 102C.

光源102Aは、対物レンズ504の対物レンズ瞳504aの略全面を照明することが可能なレーザ開口を有している。光源102Aは、後述の界面検出に用いられる。 Light source 102A has a laser aperture capable of illuminating substantially the entire surface of objective lens pupil 504a of objective lens 504. Light source 102A is used for interface detection, which will be described later.

光源102B及び102Cは、対物レンズ504の対物レンズ瞳504aのうち、主光軸AX(レンズ光軸)から偏心した一部のみを照明することが可能なレーザ開口をそれぞれ有している。光源102B及び102Cは、後述の亀裂検出に用いられる。 Light sources 102B and 102C each have a laser aperture capable of illuminating only a portion of the objective lens pupil 504a of the objective lens 504 that is decentered from the main optical axis AX (lens optical axis). Light sources 102B and 102C are used for crack detection, which will be described later.

なお、本実施形態では、界面検出用の開口(光源102A)と亀裂検出用の開口(光源102B及び102C)を別々に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、1つの開口を兼用して、遮光手段を用いて界面検出用の開口と亀裂検出用の開口とを切り替えてもよい。 In this embodiment, the opening for interface detection (light source 102A) and the opening for crack detection (light sources 102B and 102C) are provided separately, but the present invention is not limited to this. For example, a single opening may be used for both purposes, and a light blocking means may be used to switch between the opening for interface detection and the opening for crack detection.

ハーフミラー104は、界面検出用の光源102Aから出射される検出光L1を反射し、亀裂検出用の光源102B及び102Cから出射される検出光L1を透過させる。以下、図示は省略するが、光源102A、102B及び102Cから出射される検出光L1をそれぞれL1(A)、L1(B)及びL1(C)とする。 The half mirror 104 reflects the detection light L1 emitted from the light source 102A for interface detection and transmits the detection light L1 emitted from the light sources 102B and 102C for crack detection. Although not shown in the figures, the detection light L1 emitted from the light sources 102A, 102B, and 102C will be referred to as L1(A), L1(B), and L1(C), respectively.

なお、本実施形態では、ハーフミラー104に代えて、全反射ミラー又はダイクロイックミラーを用いることも可能である。この場合、界面検出時に光路上のハーフミラー104の位置にミラーを挿入し、亀裂検出時に光路からミラーを退避させればよい。 In this embodiment, a total reflection mirror or a dichroic mirror can be used instead of the half mirror 104. In this case, a mirror is inserted in the position of the half mirror 104 on the optical path when detecting an interface, and the mirror is removed from the optical path when detecting a crack.

光源102A、102B及び102Cは、それぞれ制御部500と接続されており、制御部500により光源102A、102B及び102Cの出射制御が行われる。 Light sources 102A, 102B, and 102C are each connected to a control unit 500, which controls the emission of light sources 102A, 102B, and 102C.

制御部500は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、PLC(Programmable Logic Controller)等により実現される。制御部500は、亀裂検出装置10の各部の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、制御プログラムを格納するストレージデバイス(例えば、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等)及びCPUの作業領域として使用可能なSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)を含んでいる。制御部500は、操作部506を介して操作者による操作入力を受け付け、操作入力に応じた制御信号を亀裂検出装置10の各部に送信して各部の動作を制御する。 The control unit 500 is realized by, for example, a personal computer, a workstation, a PLC (Programmable Logic Controller), etc. The control unit 500 includes a CPU (Central Processing Unit) that controls the operation of each part of the crack detection device 10, a ROM (Read Only Memory), a storage device (e.g., an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive)) that stores a control program, and an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) that can be used as a working area for the CPU. The control unit 500 accepts operation input by an operator via the operation unit 506, and transmits control signals corresponding to the operation input to each part of the crack detection device 10 to control the operation of each part.

操作部506は、操作者による操作入力を受け付ける手段であり、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネル等を含んでいる。 The operation unit 506 is a means for accepting operation input by an operator, and includes, for example, a keyboard, a mouse, or a touch panel.

表示部508は、亀裂検出装置10の操作のための操作GUI(Graphical User Interface)及び画像(例えば、亀裂の検出結果等)を表示する装置である。表示部508としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。 The display unit 508 is a device that displays an operation GUI (Graphical User Interface) for operating the crack detection device 10 and images (e.g., crack detection results, etc.). For example, a liquid crystal display can be used as the display unit 508.

照明光学系200は、光源部100から出射された検出光L1を対物レンズ504に導光する。照明光学系200は、リレーレンズ202及び206と、ミラー204(例えば、全反射ミラー)とを含んでいる。 The illumination optical system 200 guides the detection light L1 emitted from the light source unit 100 to the objective lens 504. The illumination optical system 200 includes relay lenses 202 and 206 and a mirror 204 (e.g., a total reflection mirror).

光源部100から出射された検出光L1は、リレーレンズ202を透過して、ミラー204により反射されて光路が折り曲げられる。ミラー204によって反射された検出光L1は、リレーレンズ206を透過した後、ハーフミラー304及びハーフミラー302によって順次反射されて対物レンズ504に向けて出射される。 The detection light L1 emitted from the light source unit 100 passes through the relay lens 202 and is reflected by the mirror 204, causing the optical path to be bent. The detection light L1 reflected by the mirror 204 passes through the relay lens 206, and is then reflected in sequence by the half mirror 304 and the half mirror 302, and is emitted toward the objective lens 504.

ウェーハWによって反射されてハーフミラー302を透過して戻ってきた戻り光(観察光)は、観察光学系600(例えば、フォトディテクタ等)を用いて観察可能となっている。なお、観察光学系600を用いない場合には、ハーフミラー302に代えてダイクロイックミラー又は全反射ミラーを用いることができる。 The return light (observation light) reflected by the wafer W and passing through the half mirror 302 can be observed using the observation optical system 600 (e.g., a photodetector, etc.). If the observation optical system 600 is not used, a dichroic mirror or a total reflection mirror can be used instead of the half mirror 302.

対物レンズ504は、照明光学系200から出射された検出光L1をウェーハWに集光(合焦)させる。対物レンズ504は、ウェーハWに対向する位置に配置され、主光軸AXと同軸に配置される。 The objective lens 504 collects (focuses) the detection light L1 emitted from the illumination optical system 200 onto the wafer W. The objective lens 504 is disposed at a position facing the wafer W and is coaxial with the main optical axis AX.

集光点位置移動機構502は、検出光L1の集光点の位置をZ方向(対物レンズ504の光軸方向)に変化させる。集光点位置移動機構502は、対物レンズ504をZ方向に移動させるアクチュエータ(不図示)を含む。ここで、例としてピエゾアクチュエータを用いる場合について説明するが、任意のアクチュエータを用いることができる。集光点位
置移動機構502は、制御部500の制御に従ってピエゾアクチュエータを駆動することにより、対物レンズ504をZ方向に移動させる。これにより、対物レンズ504とウェーハWとのZ方向の相対距離を変化させて、検出光L1の集光点のZ方向における位置を調整(微調整)することができる。
The focal point position moving mechanism 502 changes the position of the focal point of the detection light L1 in the Z direction (the optical axis direction of the objective lens 504). The focal point position moving mechanism 502 includes an actuator (not shown) that moves the objective lens 504 in the Z direction. Here, a case where a piezo actuator is used will be described as an example, but any actuator can be used. The focal point position moving mechanism 502 moves the objective lens 504 in the Z direction by driving the piezo actuator under the control of the control unit 500. This changes the relative distance between the objective lens 504 and the wafer W in the Z direction, thereby adjusting (fine-tuning) the position of the focal point of the detection light L1 in the Z direction.

また、集光点位置移動機構502は、ステージ510に対して亀裂検出装置10をZ方向に移動させるZ駆動機構を含んでいてもよい。Z駆動機構は、亀裂検出装置10をZ方向に移動させることにより、ピエゾアクチュエータよりも大きな調整幅で、対物レンズ504とウェーハWとのZ方向の位置合わせ(粗調整)を行う。 The focal point position moving mechanism 502 may also include a Z drive mechanism that moves the crack detection device 10 in the Z direction relative to the stage 510. The Z drive mechanism moves the crack detection device 10 in the Z direction to perform Z-direction alignment (coarse adjustment) between the objective lens 504 and the wafer W with a larger adjustment range than the piezoelectric actuator.

上記のように、Z駆動機構による集光点の位置調整(粗調整)と、ピエゾアクチュエータによる集光点の位置調整(微調整)とを組み合わせる場合、ピエゾアクチュエータのみの場合に比べて、検出光L1の集光点のZ方向の位置の調整の自由度(調整幅)が広がる。これにより、様々な厚さのウェーハWに対して亀裂検出等が可能となる。 As described above, when the position adjustment (coarse adjustment) of the focal point by the Z drive mechanism is combined with the position adjustment (fine adjustment) of the focal point by the piezoelectric actuator, the degree of freedom (adjustment range) of adjustment of the Z-direction position of the focal point of the detection light L1 is increased compared to the case of using only a piezoelectric actuator. This makes it possible to detect cracks, etc., on wafers W of various thicknesses.

なお、Z駆動機構は、ステージ510をZ方向に駆動させる機構であってもよいし、亀裂検出装置10とステージ510の両方をZ方向に駆動させる機構であってもよい。また、Z駆動機構は、レーザ加工装置の加工ヘッドを移動させる駆動機構を兼ねていてもよい。 The Z drive mechanism may be a mechanism for driving the stage 510 in the Z direction, or a mechanism for driving both the crack detection device 10 and the stage 510 in the Z direction. The Z drive mechanism may also serve as a drive mechanism for moving the processing head of the laser processing device.

対物レンズ504によって集光され、ウェーハWによって反射された反射光L2は、界面検出用光学系300及び亀裂検出用光学系400に導光され、それぞれ、ウェーハWの界面検出及び亀裂の検出に用いられる。 The reflected light L2 collected by the objective lens 504 and reflected by the wafer W is guided to the interface detection optical system 300 and the crack detection optical system 400, and is used to detect the interface and cracks of the wafer W, respectively.

[亀裂検出の手順]
本実施形態では、ウェーハWの下面Wa(ステージ510に接する面であって、例えば、ウェーハWのおもて面(デバイス面))の界面位置を検出し、その後、ウェーハWの下面Waの界面位置を基準として亀裂深さを検出する例について説明する。
[Crack detection procedure]
In this embodiment, an example is described in which the interface position of the underside Wa of the wafer W (the surface in contact with the stage 510, for example, the front surface (device surface) of the wafer W) is detected, and then the crack depth is detected based on the interface position of the underside Wa of the wafer W.

なお、本実施形態では、ウェーハWの下面Waを基準として亀裂深さの検出を行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウェーハWの上面Wb(ウェーハWの裏面)を基準として亀裂深さの検出を行ってもよいし、ウェーハWの下面Wa及び上面Wbの双方の界面位置をそれぞれ基準として検出した亀裂深さの平均値をとるようにすることも可能である。 In this embodiment, the crack depth is detected based on the bottom surface Wa of the wafer W, but the present invention is not limited to this. For example, the crack depth may be detected based on the top surface Wb of the wafer W (the back surface of the wafer W), or the average value of the crack depths detected based on the interface positions of both the bottom surface Wa and the top surface Wb of the wafer W may be taken.

[界面検出用光学系]
まず、コンフォーカルフォーカス機構を用いたウェーハWの界面検出の概要について説明する。より詳しくは後述する。
[Interface detection optical system]
First, an outline of the interface detection of the wafer W using the confocal focus mechanism will be described, which will be described in more detail later.

界面検出用光学系300は、ウェーハWの界面(下面Wa又は上面Wb)の検出を行うための光学系であり、ハーフミラー302、ハーフミラー304、リレーレンズ306、ハーフミラー308及び光検出器310を含んでいる。 The interface detection optical system 300 is an optical system for detecting the interface (lower surface Wa or upper surface Wb) of the wafer W, and includes a half mirror 302, a half mirror 304, a relay lens 306, a half mirror 308, and a photodetector 310.

ウェーハWの界面として、ウェーハWの下面Waを検出するときには、制御部500は、光源102Aを発光させて、検出光L1(A)をウェーハWに照射する。ここで、制御部500及び界面検出用光学系300は、それぞれ界面検出手段の一部として機能する。 When detecting the underside Wa of the wafer W as the interface of the wafer W, the control unit 500 causes the light source 102A to emit light and irradiate the wafer W with detection light L1(A). Here, the control unit 500 and the interface detection optical system 300 each function as part of the interface detection means.

光源102Aからの検出光L1(A)(第1検出光)は、対物レンズ504の対物レンズ瞳504aと略同じ大きさの開口を有するレーザ光であり、ハーフミラー304及びハーフミラー302によって順次反射されて対物レンズ504に導光される。検出光L1(
A)は、対物レンズ504の対物レンズ瞳504aの略全面に照射される。
The detection light L1(A) (first detection light) from the light source 102A is a laser light having an aperture of approximately the same size as the objective lens pupil 504a of the objective lens 504, and is reflected by the half mirror 304 and the half mirror 302 in sequence and guided to the objective lens 504.
A) is irradiated onto substantially the entire surface of the objective lens pupil 504 a of the objective lens 504 .

ここで、検出光L1(A)がウェーハWにより反射された反射光をL2(A)(第1の反射光)とする。反射光L2(A)は、ハーフミラー302によって反射され、ハーフミラー304を透過した後リレーレンズ306に導光される。リレーレンズ306を透過した反射光L2(A)は、ハーフミラー308によって反射されて光検出器310に導光される。 Here, the reflected light of the detection light L1(A) reflected by the wafer W is referred to as L2(A) (first reflected light). The reflected light L2(A) is reflected by the half mirror 302, passes through the half mirror 304, and is then guided to the relay lens 306. The reflected light L2(A) that passes through the relay lens 306 is reflected by the half mirror 308 and is then guided to the photodetector 310.

光検出器310は、ウェーハWからの反射光L2(A)を受光して、ウェーハWの界面の検出を行うための装置であり、検出器本体310A及びピンホールパネル310Bを含んでいる。 The photodetector 310 is a device for receiving reflected light L2(A) from the wafer W and detecting the interface of the wafer W, and includes a detector body 310A and a pinhole panel 310B.

検出器本体310Aとしては、受光した光を電気信号に変換して制御部500に出力するフォトディテクタ(例えば、フォトダイオード)又は赤外線カメラ等を用いることができる。 The detector body 310A may be a photodetector (e.g., a photodiode) that converts received light into an electrical signal and outputs it to the control unit 500, or an infrared camera, etc.

ピンホールパネル310Bには、入射光の一部を透過させるためのピンホールが形成されている。ピンホールパネル310Bは、検出器本体310Aの受光面に対して上流側に配置されており、ピンホールパネル310Bのピンホールが反射光L2(A)の光軸上に位置するように配置されている。ピンホールパネル310Bのピンホールの位置は、対物レンズ504の集光点(前側焦点位置)と光学的に共役関係にある(コンフォーカルピンホール)。また、ピンホールパネル310Bのピンホールの大きさは、対物レンズ504の回折限界程度に調整されている。 A pinhole is formed in the pinhole panel 310B to transmit a portion of the incident light. The pinhole panel 310B is disposed upstream of the light receiving surface of the detector body 310A, and is disposed so that the pinhole of the pinhole panel 310B is located on the optical axis of the reflected light L2(A). The position of the pinhole of the pinhole panel 310B is optically conjugate with the focal point (front focal position) of the objective lens 504 (confocal pinhole). The size of the pinhole of the pinhole panel 310B is adjusted to approximately the diffraction limit of the objective lens 504.

ウェーハWにより反射された反射光L2(A)は、対物レンズ504の集光点と光学的に共役な位置にあるピンホールパネル310Bのピンホールの位置に集光する。そして、対物レンズ504の集光点が反射面となるウェーハWの下面Waと一致した場合、検出光L1(A)の光束はウェーハWの下面Waで反射されて、平行光束となって対物レンズ504を透過して戻ってくる。したがって、検出器本体310Aから出力される信号Sは、対物レンズ504の集光点が反射面となるウェーハWの下面Waの位置と一致したときに鋭いピークを有することになる。 The reflected light L2(A) reflected by the wafer W is focused at the pinhole position of the pinhole panel 310B, which is optically conjugate with the focusing point of the objective lens 504. When the focusing point of the objective lens 504 coincides with the lower surface Wa of the wafer W, which serves as the reflecting surface, the light beam of the detection light L1(A) is reflected by the lower surface Wa of the wafer W, becomes a parallel light beam, and passes through the objective lens 504 and returns. Therefore, the signal S output from the detector body 310A has a sharp peak when the focusing point of the objective lens 504 coincides with the position of the lower surface Wa of the wafer W, which serves as the reflecting surface.

制御部500は、光源102Aからの検出光L1(A)をウェーハWに照射しながら、集光点位置移動機構502により対物レンズ504とウェーハWとの間の相対距離を変化させて、検出光L1(A)の集光点の位置(すなわち、対物レンズ504の前側焦点位置)をZ方向に移動させる。これにより、検出光L1(A)の集光点がZ方向に走査される。制御部500は、検出光L1(A)の集光点がZ方向に走査されたときのウェーハWからの反射光L2(A)を光検出器310により検出し、この光検出器310からの信号のピークを検出することにより、ウェーハWの下面Waの界面位置Z(0)を検出する。 The control unit 500 changes the relative distance between the objective lens 504 and the wafer W with the focus point position moving mechanism 502 while irradiating the wafer W with the detection light L1(A) from the light source 102A, and moves the position of the focus point of the detection light L1(A) (i.e., the front focal position of the objective lens 504) in the Z direction. This causes the focus point of the detection light L1(A) to be scanned in the Z direction. The control unit 500 detects the reflected light L2(A) from the wafer W when the focus point of the detection light L1(A) is scanned in the Z direction with the photodetector 310, and detects the interface position Z(0) of the underside Wa of the wafer W by detecting the peak of the signal from this photodetector 310.

なお、本実施形態では、コンフォーカル法を用いてウェーハWの界面検出を行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、非点収差法、白色干渉法等のその他の焦点検出方法を用いてもよい。 In this embodiment, the interface of the wafer W is detected using the confocal method, but the present invention is not limited to this. For example, other focus detection methods such as the astigmatism method and the white light interferometry may be used.

[亀裂検出用光学系]
次に、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの検出について説明する。ここでは、分かりやすくするために、ウェーハWの厚さ方向に対する亀裂Kの傾斜を考慮しないで説明する。
[Optical system for crack detection]
Next, a description will be given of detection of a crack K formed inside the wafer W. For ease of understanding, the description will be given without taking into consideration the inclination of the crack K with respect to the thickness direction of the wafer W.

亀裂検出用光学系400は、リレーレンズ402、光検出器404及び406を含んで
いる。
The crack detection optical system 400 includes a relay lens 402 and photodetectors 404 and 406 .

ウェーハWの内部に形成された亀裂Kを検出するときには、制御部500は、光源102B及び102Cを発光させて、検出光L1(B)及びL1(C)(第2検出光)をウェーハWに照射する。ここで、制御部500、亀裂検出用光学系400は、それぞれ亀裂検出手段の一部として機能する。光源102B及び102Cは、それぞれ主光軸AXからずれた位置にレーザ開口を有している。これにより、主光軸AXに対して偏心した検出光L1(B)及びL1(C)がウェーハWに照射される。なお、光源部100、照明光学系200、及び対物レンズ504は、偏射照明手段の一例である。 When detecting a crack K formed inside the wafer W, the control unit 500 causes the light sources 102B and 102C to emit light, and irradiates the wafer W with detection light L1(B) and L1(C) (second detection light). Here, the control unit 500 and the crack detection optical system 400 each function as part of the crack detection means. The light sources 102B and 102C each have a laser aperture at a position offset from the main optical axis AX. As a result, the detection light L1(B) and L1(C) that is eccentric with respect to the main optical axis AX is irradiated onto the wafer W. The light source unit 100, the illumination optical system 200, and the objective lens 504 are an example of a tilted illumination means.

検出光L1(B)及びL1(C)がウェーハWによりそれぞれ反射された反射光L2(B)及びL2(C)(第2の反射光)は、ハーフミラー302によって反射された後、ハーフミラー304、リレーレンズ306及びハーフミラー308を順次透過してリレーレンズ402に入射する。リレーレンズ402を透過した反射光L2(B)及びL2(C)は、光検出器404及び406により受光される。 The reflected lights L2(B) and L2(C) (second reflected lights) obtained by reflecting the detection lights L1(B) and L1(C) by the wafer W are reflected by the half mirror 302, and then pass through the half mirror 304, the relay lens 306, and the half mirror 308 in sequence to enter the relay lens 402. The reflected lights L2(B) and L2(C) that pass through the relay lens 402 are received by the photodetectors 404 and 406.

なお、界面検出用光学系300では、ハーフミラー308に代えて全反射ミラー又はダイクロイックミラー等を用いることも可能である。この場合、界面検出時に光路上のハーフミラー308の位置にミラーを挿入し、亀裂検出時に光路上からミラーを退避させればよい。 In the interface detection optical system 300, a total reflection mirror or a dichroic mirror can be used instead of the half mirror 308. In this case, a mirror is inserted in the optical path at the position of the half mirror 308 during interface detection, and the mirror is removed from the optical path during crack detection.

光検出器404及び406は、ウェーハWからの反射光L2(B)及びL2(C)を受光して、ウェーハWの内部の亀裂Kの検出を行うための装置である。光検出器404及び406としては、受光した光を電気信号に変換して制御部500に出力するフォトディテクタ(例えば、フォトダイオード)又は赤外線カメラ等を用いることができる。 The optical detectors 404 and 406 are devices for receiving reflected light L2(B) and L2(C) from the wafer W and detecting cracks K inside the wafer W. The optical detectors 404 and 406 can be photodetectors (e.g., photodiodes) that convert the received light into electrical signals and output them to the control unit 500, or infrared cameras, etc.

光検出器404及び406は対物レンズ瞳504aと共役位置に配置され、さらに、検出光L1(B)及びL1(C)を受光するよう対物レンズ504の光軸からずれた位置に配置されている。 The photodetectors 404 and 406 are positioned conjugate with the objective lens pupil 504a, and are further positioned offset from the optical axis of the objective lens 504 so as to receive the detection light L1(B) and L1(C).

図2から図4は、ウェーハWに対して検出光L1の偏射照明が行われたときの様子を示した説明図である。図2は対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在する場合、図3は対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在しない場合、図4は対物レンズ504の集光点と亀裂Kの亀裂深さ(亀裂下端位置)とが一致する場合をそれぞれ示している。 Figures 2 to 4 are explanatory diagrams showing the state when the detection light L1 is obliquely illuminated onto the wafer W. Figure 2 shows the case where a crack K exists at the focal point of the objective lens 504, Figure 3 shows the case where a crack K does not exist at the focal point of the objective lens 504, and Figure 4 shows the case where the focal point of the objective lens 504 coincides with the crack depth (bottom end position of the crack) of the crack K.

また、図5から図7は、光検出器404及び406に受光される反射光L2の様子を示した図であり、それぞれ図2から図4に示した場合に対応するものである。 Figures 5 to 7 show the reflected light L2 received by the photodetectors 404 and 406, and correspond to the cases shown in Figures 2 to 4, respectively.

また、図8は、ウェーハWからの反射光L2が対物レンズ瞳504aに到達する経路を説明するための図である。なお、ここでは、検出光L1は、対物レンズ瞳504aの一方側(図8の右側)の第1領域G1を通過して、ウェーハWに対して偏射照明が行われる場合について説明する。 Figure 8 is a diagram for explaining the path that reflected light L2 from the wafer W takes to reach the objective lens pupil 504a. Note that here, a case is explained in which detection light L1 passes through a first region G1 on one side (the right side in Figure 8) of the objective lens pupil 504a and oblique illumination is performed on the wafer W.

図2に示すように、対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在する場合には、検出光L1は亀裂Kで全反射して、その反射光L2は主光軸AXに対して検出光L1の光路と同じ側の経路をたどって、対物レンズ瞳504aの検出光L1と同じ側の領域に到達する成分となる。すなわち、図8に示すように、光源部100からの検出光L1が対物レンズ504を介してウェーハWに照射されるときの検出光L1の経路をR1としたとき、ウェーハWの内部の亀裂Kで全反射した反射光L2は、検出光L1の経路R1とは主光軸AXに対して同じ側(図8の右側)の経路R2をたどって対物レンズ瞳504aの第1領域G1を
通過する。
2, when a crack K is present at the focal point of the objective lens 504, the detection light L1 is totally reflected by the crack K, and the reflected light L2 travels along a path on the same side as the optical path of the detection light L1 with respect to the main optical axis AX, and becomes a component that reaches an area on the same side of the objective lens pupil 504a as the detection light L1. That is, as shown in Fig. 8, when the path of the detection light L1 when the detection light L1 from the light source unit 100 is irradiated onto the wafer W via the objective lens 504 is R1, the reflected light L2 totally reflected by the crack K inside the wafer W travels along a path R2 on the same side (right side in Fig. 8) as the path R1 of the detection light L1 with respect to the main optical axis AX and passes through a first area G1 of the objective lens pupil 504a.

図3に示すように、対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在しない場合には、検出光L1はウェーハWの下面Waで反射し、その反射光L2は対物レンズ瞳504aの検出光L1と反対側の領域に到達する成分となる。すなわち、図8に示すように、ウェーハWの下面Waで反射した反射光L2は、検出光L1の経路R1とは主光軸AXに対して反対側(図8の左側)の経路R3をたどって対物レンズ瞳504aの第2領域G2を通過する。 As shown in FIG. 3, when no crack K is present at the focal point of the objective lens 504, the detection light L1 is reflected by the underside Wa of the wafer W, and the reflected light L2 is a component that reaches the area of the objective lens pupil 504a on the opposite side to the detection light L1. That is, as shown in FIG. 8, the reflected light L2 reflected by the underside Wa of the wafer W passes through the second area G2 of the objective lens pupil 504a by following a path R3 on the opposite side (left side in FIG. 8) of the main optical axis AX from the path R1 of the detection light L1.

図4に示すように、対物レンズ504の集光点と亀裂Kの下端位置とが一致する場合には、検出光L1は、反射光成分L2aと非反射光成分L2bとに分割される。反射光成分L2aは、亀裂Kで全反射した後、下面Waで反射して、対物レンズ瞳504aの検出光L1と同じ側の領域に到達し、非反射光成分L2bは、亀裂Kで全反射されずにウェーハWの下面Waで反射して対物レンズ瞳504aの検出光L1と反対側の領域に到達する。すなわち、図8に示すように、反射光L2のうち、ウェーハWの内部の亀裂Kで全反射した反射光成分L2aは、検出光L1の経路R1とは主光軸AXに対して同じ側(図8の右側)の経路R2をたどって対物レンズ瞳504aの第1領域G1を通過するとともに、亀裂Kで全反射されずにウェーハWの下面Waで反射した非反射光成分L2bは、検出光L1の経路R1とは主光軸AXに対して反対側(図8の左側)の経路R3をたどって対物レンズ瞳504aの第2領域G2を通過する。 4, when the focal point of the objective lens 504 coincides with the lower end position of the crack K, the detection light L1 is split into a reflected light component L2a and a non-reflected light component L2b. The reflected light component L2a is totally reflected by the crack K, then reflected by the lower surface Wa and reaches an area on the same side of the objective lens pupil 504a as the detection light L1, while the non-reflected light component L2b is not totally reflected by the crack K, but is reflected by the lower surface Wa of the wafer W and reaches an area on the opposite side of the objective lens pupil 504a to the detection light L1. That is, as shown in FIG. 8, of the reflected light L2, the reflected light component L2a that is totally reflected by the crack K inside the wafer W passes through a first region G1 of the objective lens pupil 504a, following a path R2 on the same side of the main optical axis AX as the path R1 of the detection light L1 (the right side in FIG. 8), while the non-reflected light component L2b that is not totally reflected by the crack K and is reflected by the underside Wa of the wafer W passes through a second region G2 of the objective lens pupil 504a, following a path R3 on the opposite side of the main optical axis AX from the path R1 of the detection light L1 (the left side in FIG. 8).

光検出器404及び406は、それぞれが対物レンズ瞳504aの第1領域G1及び第2領域G2と光学的に共役な位置となるように配置されている。これにより、光検出器404及び406は、それぞれ対物レンズ瞳504aの第1領域G1及び第2領域G2を通過した光を選択的に受光可能となっている。 The photodetectors 404 and 406 are arranged so that they are optically conjugate with the first region G1 and the second region G2 of the objective lens pupil 504a, respectively. This allows the photodetectors 404 and 406 to selectively receive light that has passed through the first region G1 and the second region G2 of the objective lens pupil 504a, respectively.

ここで、図2に示す例(対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在する場合)では、光検出器404及び406のうち、光検出器404の受光面404Cに反射光L2が入射する。このため、図5に示すように、光検出器404の受光面404Cから出力される検出信号のレベルが光検出器406の受光面406Cから出力される検出信号のレベルよりも高くなる。 Here, in the example shown in FIG. 2 (where crack K is present at the focal point of objective lens 504), reflected light L2 is incident on light receiving surface 404C of light detector 404, out of light detectors 404 and 406. Therefore, as shown in FIG. 5, the level of the detection signal output from light receiving surface 404C of light detector 404 is higher than the level of the detection signal output from light receiving surface 406C of light detector 406.

一方、図3に示す例(対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在しない場合)では、光検出器404及び406のうち、光検出器406の受光面406Cに反射光が入射する。このため、図6に示すように、光検出器406の受光面406Cから出力される検出信号のレベルが光検出器404の受光面404Cから出力される検出信号のレベルよりも高くなる。 On the other hand, in the example shown in FIG. 3 (where crack K is not present at the focal point of objective lens 504), the reflected light is incident on light receiving surface 406C of light detector 406, out of light detectors 404 and 406. Therefore, as shown in FIG. 6, the level of the detection signal output from light receiving surface 406C of light detector 406 is higher than the level of the detection signal output from light receiving surface 404C of light detector 404.

また、図4に示す例(対物レンズ504の集光点と亀裂Kの下端位置とが一致する場合)では、光検出器404及び406の受光面404C及び406Cに反射光L2の各成分L2a、L2bがそれぞれ入射する。このため、図7に示すように、光検出器404及び406の受光面404C及び406Cから出力される検出信号のレベルが略等しくなる。 In the example shown in FIG. 4 (where the focal point of the objective lens 504 coincides with the lower end position of the crack K), the components L2a and L2b of the reflected light L2 are incident on the light receiving surfaces 404C and 406C of the photodetectors 404 and 406, respectively. Therefore, as shown in FIG. 7, the levels of the detection signals output from the light receiving surfaces 404C and 406C of the photodetectors 404 and 406 are approximately equal.

このように、光検出器404及び406の受光面404C及び406Cで受光される光量は、対物レンズ504の集光点に亀裂Kが存在するか否かによって変化する。本実施形態では、このような性質を利用して、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの亀裂深さ(亀裂下端位置又は亀裂上端位置)を検出することができる。 In this way, the amount of light received by the light receiving surfaces 404C and 406C of the photodetectors 404 and 406 changes depending on whether or not a crack K is present at the focal point of the objective lens 504. In this embodiment, this property is utilized to detect the crack depth (bottom end position or top end position) of a crack K formed inside the wafer W.

具体的には、光検出器404及び406の受光面404C及び406Cから出力される検出信号の出力をそれぞれD1及びD2としたとき、対物レンズ504の集光点における亀裂Kの存在を判断するための評価値Sは、次式で表すことができる。 Specifically, when the detection signal outputs from the light receiving surfaces 404C and 406C of the photodetectors 404 and 406 are D1 and D2, respectively, the evaluation value S for determining the presence of a crack K at the focal point of the objective lens 504 can be expressed by the following formula.

S=(D1-D2)/(D1+D2) …(1)
式(1)において、S=0の条件を満たすとき、すなわち、光検出器404及び406の受光面404C及び406Cによって受光される光量が一致するとき、対物レンズ504の集光点と亀裂下端位置(又は亀裂上端位置)とが一致した状態を示す。
S = (D1 - D2) / (D1 + D2) ... (1)
In equation (1), when the condition S = 0 is satisfied, that is, when the amount of light received by the light receiving surfaces 404C and 406C of the photodetectors 404 and 406 is the same, this indicates a state in which the focal point of the objective lens 504 and the bottom end position of the crack (or the top end position of the crack) are coincident.

制御部500(図1参照)は、集光点位置移動機構502(集光点変更手段)を制御して検出光L1の集光点をZ方向に移動させ、ウェーハWの下面Waの界面位置からウェーハWの厚さ方向(Z方向)に順次変化させながら、光検出器404及び406の受光面404C及び406Cから出力される検出信号を順次取得し、この検出信号に基づいて式(1)で示される評価値Sを算出し、この評価値S及び集光点位置情報を評価することによって亀裂Kの亀裂深さ(亀裂下端位置又は亀裂上端位置)を検出することができる。 The control unit 500 (see FIG. 1) controls the focal point position moving mechanism 502 (focus point changing means) to move the focal point of the detection light L1 in the Z direction, sequentially changing it from the interface position of the underside Wa of the wafer W in the thickness direction (Z direction) of the wafer W, sequentially acquiring detection signals output from the light receiving surfaces 404C and 406C of the photodetectors 404 and 406, and calculating the evaluation value S shown in equation (1) based on this detection signal. The crack depth (crack bottom end position or crack top end position) of the crack K can be detected by evaluating this evaluation value S and the focal point position information.

なお、亀裂深さの検出は、ウェーハWのいずれの面を基準にしてもよい。例えば、ウェーハWの上面Wbを基準として亀裂深さの検出を行ってもよいし、ウェーハWの下面Waを基準として亀裂深さの検出を行ってもよい。また、ウェーハWの上面Wb及び下面Waの双方の界面位置をそれぞれ基準として検出した亀裂深さの平均値をとるようにすることも可能である。 The crack depth may be detected based on either surface of the wafer W. For example, the crack depth may be detected based on the top surface Wb of the wafer W, or the bottom surface Wa of the wafer W. It is also possible to take the average value of the crack depths detected based on the interface positions of both the top surface Wb and the bottom surface Wa of the wafer W.

[制御部の機能構成]
図9は、制御部500の機能ブロック図である。図9に示すように、制御部500は、界面検出部520、第1亀裂検出部530、第2亀裂検出部540及び亀裂傾斜状態検出部550を備える。
[Functional configuration of the control unit]
Fig. 9 is a functional block diagram of the control unit 500. As shown in Fig. 9, the control unit 500 includes an interface detection unit 520, a first crack detection unit 530, a second crack detection unit 540, and a crack inclination state detection unit 550.

界面検出部520は、検出光L1(A)の集光点がZ方向に走査されたときに光検出器310から出力された検出信号(フォーカス信号;ウェーハWからの反射光L2(A)の光強度信号)から検出信号レベルのピークを検出し、ピーク値に対応する対物レンズ504の位置をウェーハWの界面の位置として検出する。 The interface detection unit 520 detects a peak in the detection signal level from the detection signal (focus signal; light intensity signal of reflected light L2(A) from the wafer W) output from the photodetector 310 when the focal point of the detection light L1(A) is scanned in the Z direction, and detects the position of the objective lens 504 corresponding to the peak value as the position of the interface of the wafer W.

第1亀裂検出部530は、光検出器404から出力された検出信号のレベルの変化に基づいて亀裂Kの上下端(両端)Kt及びKbの位置を検出する。この検出結果は第1領域G1側において検出される亀裂Kの上下端Kt及びKbの位置に相当する。更に、第1亀裂検出部530は、第1領域G1側において検出された亀裂Kの上下端Kt及びKbの位置に基づいてウェーハWの厚さ方向における亀裂Kの長さ(第1亀裂長さ)を検出する。 The first crack detection unit 530 detects the positions of the upper and lower ends (both ends) Kt and Kb of the crack K based on the change in the level of the detection signal output from the photodetector 404. This detection result corresponds to the positions of the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K detected on the first region G1 side. Furthermore, the first crack detection unit 530 detects the length of the crack K in the thickness direction of the wafer W (first crack length) based on the positions of the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K detected on the first region G1 side.

第2亀裂検出部540は、光検出器406から出力された検出信号のレベルの変化に基づいて亀裂Kの上下端Kt及びKbの位置を検出する。この検出結果は第2領域G2側において検出される亀裂Kの上下端Kt及びKbの位置に相当する。更に、第2亀裂検出部540は、第2領域G2側において検出された亀裂Kの上下端Kt及びKbの位置に基づいてウェーハWの厚さ方向における亀裂Kの長さ(第2亀裂長さ)を検出する。 The second crack detection unit 540 detects the positions of the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K based on the change in the level of the detection signal output from the photodetector 406. This detection result corresponds to the positions of the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K detected on the second region G2 side. Furthermore, the second crack detection unit 540 detects the length of the crack K in the thickness direction of the wafer W (second crack length) based on the positions of the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K detected on the second region G2 side.

亀裂傾斜状態検出部550は、第1亀裂検出部530によって検出された第1亀裂長さ及び第2亀裂検出部540によって検出された第2亀裂長さに基づいてウェーハWの厚さ方向に対する亀裂Kの傾斜状態を検出する。 The crack inclination state detection unit 550 detects the inclination state of the crack K relative to the thickness direction of the wafer W based on the first crack length detected by the first crack detection unit 530 and the second crack length detected by the second crack detection unit 540.

より詳しくは、亀裂傾斜状態検出部550は、第1亀裂検出部530によって検出された第1亀裂長さと、第2亀裂検出部540によって検出された第2亀裂長さとを比較し、比較した結果に基づいて、ウェーハWの厚さ方向に対する亀裂Kの傾斜方向を判定する傾斜方向判定部552を備えている。 More specifically, the crack inclination state detection unit 550 includes an inclination direction determination unit 552 that compares the first crack length detected by the first crack detection unit 530 with the second crack length detected by the second crack detection unit 540, and determines the inclination direction of the crack K relative to the thickness direction of the wafer W based on the comparison result.

更に、亀裂傾斜状態検出部550は、主光軸AXに対する検出光L1(L1(B)及びL1(C))の入射角度、第1領域G1側で検出される亀裂Kの長さ、及び、第2領域G2側で検出される亀裂Kの長さに基づいて、ウェーハWの厚さ方向に対する亀裂Kの傾斜角度を算出する傾斜角度算出部554を備えている。 Furthermore, the crack inclination state detection unit 550 includes an inclination angle calculation unit 554 that calculates the inclination angle of the crack K relative to the thickness direction of the wafer W based on the incident angle of the detection light L1 (L1(B) and L1(C)) relative to the main optical axis AX, the length of the crack K detected on the first region G1 side, and the length of the crack K detected on the second region G2 side.

亀裂傾斜状態検出部540(傾斜方向判定部552及び傾斜角度算出部554)で検出された亀裂Kの傾斜状態(傾斜方向及び傾斜角度)は表示部508に出力される。 The inclination state (inclination direction and inclination angle) of the crack K detected by the crack inclination state detection unit 540 (inclination direction determination unit 552 and inclination angle calculation unit 554) is output to the display unit 508.

[亀裂の傾斜角度の検出原理]
続いて、亀裂傾斜状態検出部540において行われる亀裂Kの傾斜角度及び傾斜方向の検出原理と、傾斜角度の算出方法とについて、詳述する。まず、図10及び図11を用いて亀裂の傾斜角度を検出する原理について概説する。図10はウェーハWの厚さ方向(Z方向であり、主光軸AXと平行である)に対して亀裂Kが傾斜していない場合における、亀裂Kと、検出光L1(B)及びL1(B)との幾何学的位置関係を示す図である。
[Detection principle of crack inclination angle]
Next, the principle of detecting the inclination angle and inclination direction of the crack K performed by the crack inclination state detection unit 540 and the method of calculating the inclination angle will be described in detail. First, the principle of detecting the inclination angle of the crack will be outlined with reference to Fig. 10 and Fig. 11. Fig. 10 is a diagram showing the geometric positional relationship between the crack K and the detection light L1(B) and L1(B) when the crack K is not inclined with respect to the thickness direction of the wafer W (Z direction, parallel to the main optical axis AX).

図10において、符号10Aは対物レンズ504に対する、亀裂K、検出光L1(B)及びL1(B)の全体の位置関係を示し、符号10Bは対物レンズ504に対する、亀裂Kと検出光L1(B)との位置関係(対物レンズ瞳504aの第1領域G1側に関する位置関係)をより詳しく示し、符号10Cは対物レンズ504に対する亀裂Kと検出光L1(C)との位置関係(対物レンズ瞳504aの第2領域G2側に関する位置関係)をより詳しく示す。検出光L1(B)は主光軸AX(対物レンズ504の光軸と重なっている)に対して既知の入射角度α(度)で照射され、検出光L1(C)は主光軸AXに対して既知の入射角度β(度)で照射されると仮定する。 In FIG. 10, reference numeral 10A indicates the overall positional relationship of the crack K, the detection light L1(B), and L1(B) relative to the objective lens 504, reference numeral 10B indicates in more detail the positional relationship of the crack K and the detection light L1(B) relative to the objective lens 504 (the positional relationship relative to the first region G1 side of the objective lens pupil 504a), and reference numeral 10C indicates in more detail the positional relationship of the crack K and the detection light L1(C) relative to the objective lens 504 (the positional relationship relative to the second region G2 side of the objective lens pupil 504a). It is assumed that the detection light L1(B) is irradiated at a known angle of incidence α (degrees) relative to the main optical axis AX (which overlaps with the optical axis of the objective lens 504), and the detection light L1(C) is irradiated at a known angle of incidence β (degrees) relative to the main optical axis AX.

図2から図4を用いて説明したように、亀裂検出では、主光軸AX上に亀裂Kがくるように対物レンズ504とウェーハWとが位置合わせされた状態で、主光軸AXに対して偏心した検出光L1(L1(B)及びL1(C))がウェーハWに照射される。そして、制御部500は対物レンズ504をウェーハWの厚さ方向(Z方向)に移動させ、それぞれの対物レンズ504の集光点の位置において反射光L2(L2(B)及びL2(C))を検出している。 As explained using Figures 2 to 4, in crack detection, the objective lens 504 and the wafer W are aligned so that the crack K is on the main optical axis AX, and detection light L1 (L1(B) and L1(C)) that is off-centered with respect to the main optical axis AX is irradiated onto the wafer W. Then, the control unit 500 moves the objective lens 504 in the thickness direction (Z direction) of the wafer W, and detects reflected light L2 (L2(B) and L2(C)) at the position of the focal point of each objective lens 504.

図10の符号10B及び符号10Cに示すように、ウェーハWの厚さ方向に対して亀裂Kが傾斜していない場合、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの上下端Kt及びKbは主光軸AX上に存在し、亀裂K全体は主光軸AXとほぼ完全に重なり合う。そのため、符号10B及び符号10Cに示すように、第1領域G1側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(B)及びPb(B)は、第2領域G2側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(C)及びPb(C)と一致する。 As shown by symbols 10B and 10C in FIG. 10, when the crack K is not inclined with respect to the thickness direction of the wafer W, the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K formed inside the wafer W exist on the main optical axis AX, and the entire crack K almost completely overlaps with the main optical axis AX. Therefore, as shown by symbols 10B and 10C, the positions Pt(B) and Pb(B) of the upper and lower ends of the crack K detected on the first region G1 side coincide with the positions Pt(C) and Pb(C) of the upper and lower ends of the crack K detected on the second region G2 side.

従って、第1領域G1側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(B)とPb(B)との間の距離(第1領域G1側で検出された亀裂Kの長さであり、第1亀裂長さに相当)KL(B)は、第2領域G2側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(C)とPb(C)との間の距離KL(C)(第2領域G2側で検出された亀裂Kの長さであり、第2亀裂長さに相当)と一致する。 Therefore, the distance KL(B) between the positions Pt(B) and Pb(B) of the upper and lower ends of the crack K detected on the first region G1 side (which is the length of the crack K detected on the first region G1 side and corresponds to the first crack length) is the same as the distance KL(C) between the positions Pt(C) and Pb(C) of the upper and lower ends of the crack K detected on the second region G2 side (which is the length of the crack K detected on the second region G2 side and corresponds to the second crack length).

図11はウェーハWの厚さ方向に対して亀裂Kが第1領域G1側に傾斜角度θ(度)で傾斜している場合における、対物レンズ504に対する、亀裂K、検出光L1(B)及びL1(B)の幾何学的位置関係を示す。図10と同様に、図11において、符号11Aは対物レンズ504に対する、亀裂K、検出光L1(B)及びL1(B)の全体の位置関係を示し、符号11Bは対物レンズ瞳504aの第1領域G1側に関する位置関係を示し、符号11Cは対物レンズ瞳504aの第2領域G2側に関する位置関係を示す。 Figure 11 shows the geometric positional relationship of the crack K, detection light L1(B), and L1(B) with respect to the objective lens 504 when the crack K is inclined toward the first region G1 at an inclination angle θ (degrees) with respect to the thickness direction of the wafer W. As in Figure 10, in Figure 11, reference numeral 11A indicates the overall positional relationship of the crack K, detection light L1(B), and L1(B) with respect to the objective lens 504, reference numeral 11B indicates the positional relationship with respect to the first region G1 side of the objective lens pupil 504a, and reference numeral 11C indicates the positional relationship with respect to the second region G2 side of the objective lens pupil 504a.

図11において、対物レンズ504、検出光L1(B)及び検出光L1(C)の幾何学的位置関係は図10と同様であるため、説明は省略する。図11では、主光軸AX上に亀裂Kの下端Kbがくるように対物レンズ504とウェーハWとが位置合わせされていると仮定する。 In FIG. 11, the geometrical positional relationship between the objective lens 504, the detection light L1(B), and the detection light L1(C) is the same as in FIG. 10, so the description will be omitted. In FIG. 11, it is assumed that the objective lens 504 and the wafer W are aligned so that the bottom end Kb of the crack K is on the main optical axis AX.

まず、符号11Bを用いて第1領域G1側について説明する。亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜している場合、図11の符号11Bに示すように、亀裂Kの上端Ktを通過する検出光L1(B)と、主光軸AX(対物レンズ504の光軸)とが交差する交点の位置をPt(B)とした場合、本実施形態における亀裂検出が行われると、主光軸AX上の位置Pt(B)が、第1領域G1側の検出光L1(B)を用いて検出された亀裂Kの上端Ktの位置として検出される。このとき検出された位置Pt(B)は、実際の亀裂Kの上端Ktの位置よりも低い位置となる。 First, the first region G1 side will be described using the reference symbol 11B. When the crack K is inclined with respect to the thickness direction of the wafer W, as shown by reference symbol 11B in FIG. 11, if the position of the intersection of the detection light L1(B) passing through the upper end Kt of the crack K and the main optical axis AX (the optical axis of the objective lens 504) is Pt(B), when crack detection is performed in this embodiment, the position Pt(B) on the main optical axis AX is detected as the position of the upper end Kt of the crack K detected using the detection light L1(B) on the first region G1 side. The detected position Pt(B) at this time is lower than the actual position of the upper end Kt of the crack K.

符号11Cに示すように、第1領域G1側と同様に、第2領域G2側においても、亀裂KはウェーハWの厚さ方向に対して傾斜している場合、亀裂Kの上端Ktを通過する検出光L1(C)と、主光軸AXとが交差する交点の位置をPt(C)とした場合、本実施形態における亀裂検出が行われると、主光軸AX上の位置Pt(C)が、第2領域G2側の検出光L1(C)を用いて検出された亀裂Kの上端Ktの位置として検出される。このとき検出された位置Pt(C)は、実際の亀裂Kの上端Ktの位置よりも高い位置となる。 As shown by the reference symbol 11C, in the case where the crack K is inclined with respect to the thickness direction of the wafer W on the second region G2 side as on the first region G1 side, if the position of the intersection of the detection light L1(C) passing through the upper end Kt of the crack K and the main optical axis AX is Pt(C), when crack detection is performed in this embodiment, the position Pt(C) on the main optical axis AX is detected as the position of the upper end Kt of the crack K detected using the detection light L1(C) on the second region G2 side. The detected position Pt(C) at this time is higher than the actual position of the upper end Kt of the crack K.

なお、亀裂Kの下端Kbは主光軸AX上に位置合わせされているため、第1領域G1側で検出される亀裂Kの下端KbのZ方向の位置Pb(B)は第2領域G2側で検出される亀裂Kの下端Kbの位置Pb(C)とほぼ一致する。 In addition, since the lower end Kb of the crack K is aligned on the main optical axis AX, the Z-direction position Pb(B) of the lower end Kb of the crack K detected on the first region G1 side is approximately the same as the position Pb(C) of the lower end Kb of the crack K detected on the second region G2 side.

従って、ウェーハWの厚さ方向に対して亀裂Kが第1領域G1側に傾斜している場合、第1領域G1側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(B)とPb(B)との間の距離KL(B)は、第2領域G2側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(C)とPb(C)との間の距離KL(C)よりも短くなる。 Therefore, when the crack K is inclined toward the first region G1 with respect to the thickness direction of the wafer W, the distance KL (B) between the positions Pt (B) and Pb (B) of the upper and lower ends of the crack K detected on the first region G1 side is shorter than the distance KL (C) between the positions Pt (C) and Pb (C) of the upper and lower ends of the crack K detected on the second region G2 side.

なお、ウェーハWの厚さ方向に対して亀裂Kが第2領域G2側に傾斜している場合、逆に、KL(B)はKL(C)よりも長くなる。このことは自明であるため、この場合についての説明は省略する。 Note that, conversely, if the crack K is inclined toward the second region G2 with respect to the thickness direction of the wafer W, KL(B) will be longer than KL(C). This is self-evident, so a description of this case will be omitted.

このように、ウェーハWの厚さ方向に対して亀裂Kが傾斜している場合、第1領域G1側で検出される亀裂の長さKL(B)と第2領域G2側で検出される亀裂の長さKL(C)とに差異が生じる。制御部500は、この差異を利用して亀裂Kの傾斜状態(傾斜方向及び傾斜角度)を検出することができる。 In this way, when the crack K is inclined relative to the thickness direction of the wafer W, a difference occurs between the crack length KL(B) detected on the first region G1 side and the crack length KL(C) detected on the second region G2 side. The control unit 500 can use this difference to detect the inclination state of the crack K (inclination direction and inclination angle).

[亀裂の傾斜角度の算出方法]
次に、図12を用いて亀裂Kの傾斜角度を算出する方法について具体的に説明する。対物レンズ504に対して、亀裂K、検出光L1(B)及びL1(B)が図11に示す幾何学的位置関係を有する場合、検出された亀裂の長さKL(B)及びKL(C)と、角度α、β及びθとから、図12に示すような三角形を作成することが可能である。
[Calculation method of crack inclination angle]
Next, a method for calculating the inclination angle of the crack K will be specifically described with reference to Fig. 12. When the crack K and the detection lights L1(B) and L1(B) have the geometric positional relationship shown in Fig. 11 with respect to the objective lens 504, it is possible to create a triangle as shown in Fig. 12 from the lengths KL(B) and KL(C) of the detected crack and the angles α, β, and θ.

図12に示す三角形に基づいて、正弦定理を用いて亀裂Kの傾斜角度θを以下の式(2)で示すことができる。 Based on the triangle shown in Figure 12, the inclination angle θ of the crack K can be expressed by the following equation (2) using the sine theorem.

従って、亀裂傾斜状態検出部550の傾斜角度算出部554(図9参照)は、既知の入射角度αとβ、及び、検出された亀裂の長さKL(C)とKL(B)を式(2)に代入することにより、傾斜角度θを算出することができる。また、上記のように、亀裂傾斜状態検出部550の傾斜方向判定部552(図9参照)は、亀裂の長さKL(B)とKL(C)とのいずれの方が長いか判定することにより、第1領域G1側と第2領域G2側のいずれの側に亀裂Kが傾斜しているのか検出することができる。 Therefore, the inclination angle calculation unit 554 (see FIG. 9) of the crack inclination state detection unit 550 can calculate the inclination angle θ by substituting the known incidence angles α and β, and the detected crack lengths KL(C) and KL(B) into equation (2). Also, as described above, the inclination direction determination unit 552 (see FIG. 9) of the crack inclination state detection unit 550 can detect whether the crack K is inclined toward the first region G1 side or the second region G2 side by determining which of the crack lengths KL(B) and KL(C) is longer.

ここで、検出光L1(B)の入射角度αがL1(C)の入射角度βと同じ(α=β)である場合、式(2)は以下の式(3)に簡略化することができる。 Here, if the incident angle α of the detection light L1(B) is the same as the incident angle β of L1(C) (α = β), equation (2) can be simplified to the following equation (3):

この式(3)からも、第1領域G1側で検出された亀裂Kの長さと第2領域G2側で検出された亀裂Kの長さとが一致する場合、θ=0(ゼロ)となるため、亀裂Kが厚さ方向に傾斜していないことを確認することができる。 From this equation (3), it can be seen that when the length of the crack K detected on the first region G1 side and the length of the crack K detected on the second region G2 side are the same, θ = 0 (zero), so it can be confirmed that the crack K is not inclined in the thickness direction.

[亀裂の傾斜状態の検出方法]
次に、本実施形態の亀裂検出装置10を用いて、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの傾斜状態の検出方法(亀裂検出方法の一例)について説明する。図13は、ウェーハWの内部に形成された亀裂Kの傾斜状態の検出方法の流れを示したフローチャートである。
[Method for detecting the inclination state of a crack]
Next, a method (one example of a crack detection method) for detecting the inclination state of a crack K formed inside the wafer W using the crack detection device 10 of this embodiment will be described. Fig. 13 is a flowchart showing the flow of the method for detecting the inclination state of a crack K formed inside the wafer W.

まず、図2から図8を用いて説明したように、界面検出部520は、検出光L1(A)の集光点がZ方向に走査されたときに光検出器310から出力された検出信号に基づいて、高さ位置の基準となる界面の位置、例えばウェーハWの下面Waの位置を検出する(ステップS10)。 First, as described with reference to Figures 2 to 8, the interface detection unit 520 detects the position of the interface that serves as the reference for the height position, for example, the position of the underside Wa of the wafer W, based on the detection signal output from the photodetector 310 when the focal point of the detection light L1(A) is scanned in the Z direction (step S10).

続いて、光源102B及び102Cから、それぞれ主光軸AXに対して偏心した検出光L1(B)及びL1(C)をウェーハWに照射する(ステップS12)。 Next, detection light L1(B) and L1(C), which are eccentric with respect to the main optical axis AX, are irradiated onto the wafer W from light sources 102B and 102C, respectively (step S12).

次に、第1亀裂検出部520は、下面Waの位置を基準として検出光L1(B)の集光点をウェーハWの厚さ方向に相対的に順次移動させながら、ウェーハWによって反射された検出光L1(B)の反射光L2(B)を亀裂検出用光学系400の各光検出器404で検出する。このとき、第1亀裂検出部520は、検出信号のレベルの変化に基づき、亀裂Kの上下端の位置Pt(B)及びPb(B)を、基準であるウェーハ下面からの移動量(ピエゾ移動量、対物レンズ移動量)として検出する。更に、第1亀裂検出部520は、位置Pt(B)及びPb(B)からウェーハWの厚さ方向における亀裂Kの長さである亀裂長さKL(B)を検出する(ステップS14)。 Next, the first crack detection unit 520 detects the reflected light L2(B) of the detection light L1(B) reflected by the wafer W with each photodetector 404 of the crack detection optical system 400 while sequentially moving the focal point of the detection light L1(B) relative to the position of the lower surface Wa in the thickness direction of the wafer W. At this time, the first crack detection unit 520 detects the positions Pt(B) and Pb(B) of the upper and lower ends of the crack K as the movement amount (piezo movement amount, objective lens movement amount) from the wafer lower surface, which is the reference, based on the change in the level of the detection signal. Furthermore, the first crack detection unit 520 detects the crack length KL(B), which is the length of the crack K in the thickness direction of the wafer W from the positions Pt(B) and Pb(B) (step S14).

同様に、第2亀裂検出部530は、下面Waの位置を基準として検出光L1(C)の集光点をウェーハWの厚さ方向に相対的に順次移動させながら、ウェーハWによって反射さ
れた検出光L1(C)の反射光L2(C)を亀裂検出用光学系400の各光検出器406で検出する。そして、第2亀裂検出部530は、検出信号のレベルに基づき亀裂Kの上下端の位置Pt(C)及びPt(C)を検出し、さらに、位置Pt(C)及びPb(C)からウェーハWの厚さ方向における亀裂Kの長さである亀裂長さKL(C)を検出する(ステップS16)。
Similarly, the second crack detection unit 530 detects the reflected light L2(C) of the detection light L1(C) reflected by the wafer W with each photodetector 406 of the crack detection optical system 400 while sequentially moving the focal point of the detection light L1(C) relatively in the thickness direction of the wafer W with reference to the position of the lower surface Wa. Then, the second crack detection unit 530 detects the positions Pt(C) and Pt(C) of the upper and lower ends of the crack K based on the level of the detection signal, and further detects the crack length KL(C), which is the length of the crack K in the thickness direction of the wafer W from the positions Pt(C) and Pb(C) (step S16).

更に、亀裂傾斜状態検出部550は、第1亀裂検出部520によって検出された亀裂長さKL(B)及び第2亀裂検出部530によって検出された亀裂長さKL(C)に基づき、ウェーハWの厚さ方向に対する亀裂Kの傾斜状態を検出する(ステップS18)。 Furthermore, the crack inclination state detection unit 550 detects the inclination state of the crack K relative to the thickness direction of the wafer W based on the crack length KL(B) detected by the first crack detection unit 520 and the crack length KL(C) detected by the second crack detection unit 530 (step S18).

より具体的には、亀裂傾斜状態検出部550は、亀裂長さKL(B)と亀裂長さKL(C)との差が所定の閾値(第1閾値)よりも大きい場合に、亀裂Kが厚さ方向に対して傾斜していると判定する。 More specifically, the crack inclination state detection unit 550 determines that the crack K is inclined in the thickness direction when the difference between the crack length KL(B) and the crack length KL(C) is greater than a predetermined threshold value (first threshold value).

あるいは、亀裂傾斜状態検出部550は、亀裂長さKL(B)と亀裂長さKL(C)との差が所定の閾値(第2閾値)よりも小さい場合に、亀裂Kが厚さ方向に対して傾斜していないと判定してもよい。 Alternatively, the crack inclination state detection unit 550 may determine that the crack K is not inclined in the thickness direction when the difference between the crack length KL(B) and the crack length KL(C) is smaller than a predetermined threshold value (second threshold value).

なお、上記のように第1閾値や第2閾値を用いて亀裂Kの傾斜状態を判定する態様によれば、亀裂長さKL(B)と亀裂長さKL(C)との間に差があるか否かを単純比較する態様に比べて、亀裂Kの傾斜が微小で実質的に傾斜が生じていないとみなしうる状態(すなわち、分断後のチップの品質に影響を与えないレベル)に対しても精度良く判定を行うことが可能となる。また、第1閾値と第2閾値とは、互いに同じ値でもよいし異なる値でもよい。 In addition, according to the above-described aspect of determining the inclination state of the crack K using the first threshold value and the second threshold value, it is possible to perform an accurate determination even for a state in which the inclination of the crack K is so small that it can be considered that there is essentially no inclination (i.e., a level that does not affect the quality of the chip after division) compared to an aspect of simply comparing whether or not there is a difference between the crack length KL(B) and the crack length KL(C). In addition, the first threshold value and the second threshold value may be the same value or different values.

また、亀裂傾斜状態検出部550の傾斜方向判定部552は、亀裂長さKL(B)と亀裂長さKL(C)とを比較し、比較した結果に基づいて亀裂Kの傾斜方向、つまり、亀裂Kが第1領域G1側及び第2領域G2側のいずれの側に亀裂Kが傾斜しているのか判定する。 In addition, the inclination direction determination unit 552 of the crack inclination state detection unit 550 compares the crack length KL(B) with the crack length KL(C) and determines the inclination direction of the crack K, i.e., whether the crack K is inclined toward the first region G1 side or the second region G2 side, based on the comparison result.

さらに、亀裂Kが傾斜している場合、亀裂傾斜状態検出部550の傾斜角度算出部554は、式(2)又は式(3)に、検出された亀裂Kの長さKL(B)及びKL(C)を代入することにより、亀裂Kの傾斜角度θを算出することができる。 Furthermore, if the crack K is inclined, the inclination angle calculation unit 554 of the crack inclination state detection unit 550 can calculate the inclination angle θ of the crack K by substituting the lengths KL(B) and KL(C) of the detected crack K into equation (2) or equation (3).

なお、亀裂Kが傾斜している場合、第1領域G1側で検出された亀裂Kの上端Ktの位置Pt(B)は第2領域G2側で検出された亀裂Kの上端Ktの位置Pt(C)とは一致しないが、亀裂傾斜状態検出部550は、検出された亀裂Kの長さKL(B)又はKL(C)と、傾斜角度θとから三角関数で容易に亀裂Kの上端Ktの実際の位置を算出することができる(図12に示す三角形参照)。そのため、亀裂Kが傾斜している場合でも、実際の亀裂Kの深さ位置及び長さを正確に算出することができる。 When the crack K is inclined, the position Pt(B) of the upper end Kt of the crack K detected on the first region G1 side does not coincide with the position Pt(C) of the upper end Kt of the crack K detected on the second region G2 side. However, the crack inclination state detection unit 550 can easily calculate the actual position of the upper end Kt of the crack K using trigonometric functions from the detected length KL(B) or KL(C) of the crack K and the inclination angle θ (see the triangle shown in Figure 12). Therefore, even when the crack K is inclined, the actual depth position and length of the crack K can be accurately calculated.

[具体例]
続いて、図14を用いて、亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜していない場合と傾斜している場合とにおける亀裂検出の具体例について説明する。図14の符号14A及び符号14Bに示すグラフにおいて、横軸は、検出光L1(B)及びL1(C)の集光点(対物レンズ504の集光点)の位置を示す対物レンズ504の移動量(集光点位置移動機構502のピエゾ移動量)であり、縦軸は各光検出器404及び406の検出信号のレベル(強度)である。
[Concrete example]
14, a specific example of crack detection in the cases where the crack K is not inclined and is inclined with respect to the thickness direction of the wafer W will be described. In the graphs indicated by reference numerals 14A and 14B in FIG. 14, the horizontal axis represents the movement amount of the objective lens 504 (the piezoelectric movement amount of the focus point position moving mechanism 502) indicating the position of the focus point (the focus point of the objective lens 504) of the detection lights L1(B) and L1(C), and the vertical axis represents the level (intensity) of the detection signals of the photodetectors 404 and 406.

なお、実線は光検出器404による検出信号を示し、第1領域G1側で得た検出結果に
相当する。点線は光検出器406による検出信号を示し、第2領域G2側で得た検出結果に相当する。
The solid line indicates the detection signal by the photodetector 404, which corresponds to the detection result obtained on the first region G1 side, and the dotted line indicates the detection signal by the photodetector 406, which corresponds to the detection result obtained on the second region G2 side.

亀裂検出において、亀裂Kの上下端Kt及びKbにより検出光L1(B)及びL1(C)が半分遮られるため、光検出器404及び406の検出信号のレベルが半分になる(つまり、信号レベルの最大値と信号レベルの最小値の差が半分になる)時における対物レンズ504の位置が亀裂の上下端Kt及びKbの位置に対応する。 In crack detection, the detection light L1(B) and L1(C) are half-blocked by the upper and lower ends Kt and Kb of the crack K, so the position of the objective lens 504 when the level of the detection signal of the photodetectors 404 and 406 is halved (i.e., the difference between the maximum signal level and the minimum signal level is halved) corresponds to the positions of the upper and lower ends Kt and Kb of the crack.

図14の符号14Aは、図10に示すように亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜していない場合に亀裂検出を行った結果を示すグラフである。符号14Aに示すように、亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜していない場合、第1領域G1側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(B)及びPb(B)は、第2領域G2側で検出される亀裂Kの上下端の位置Pt(C)及びPb(C)とほぼ一致する。 Reference numeral 14A in FIG. 14 is a graph showing the results of crack detection when the crack K is not inclined relative to the thickness direction of the wafer W as shown in FIG. 10. As shown by reference numeral 14A, when the crack K is not inclined relative to the thickness direction of the wafer W, the positions Pt(B) and Pb(B) of the upper and lower ends of the crack K detected on the first region G1 side are approximately the same as the positions Pt(C) and Pb(C) of the upper and lower ends of the crack K detected on the second region G2 side.

従って、第1領域G1側で検出される亀裂Kの長さKL(B)は第2領域G2側で検出される亀裂Kの長さKL(C)とほぼ一致する。その結果、亀裂傾斜状態検出部550は、亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜していないことを検出することができる(傾斜角度θは約0度)。 Therefore, the length KL(B) of the crack K detected on the first region G1 side is approximately equal to the length KL(C) of the crack K detected on the second region G2 side. As a result, the crack inclination state detection unit 550 can detect that the crack K is not inclined with respect to the thickness direction of the wafer W (the inclination angle θ is approximately 0 degrees).

図14の符号14Bは、図11に示すように亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜角度θで第1領域G1側に傾斜している場合に亀裂検出を行った結果を示すグラフである。亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜している場合であっても、亀裂Kの下端Kbは主光軸AX(対物レンズ504の光軸)上に位置合わせされているため、符号14Bに示すように第1領域G1側で検出される亀裂Kの下端KbのZ方向の位置Pb(B)は第2領域G2側で検出される亀裂Kの下端Kbの位置Pb(C)とほぼ一致する。 Reference numeral 14B in FIG. 14 is a graph showing the results of crack detection when the crack K is inclined toward the first region G1 side at an inclination angle θ with respect to the thickness direction of the wafer W as shown in FIG. 11. Even when the crack K is inclined with respect to the thickness direction of the wafer W, the lower end Kb of the crack K is aligned on the main optical axis AX (the optical axis of the objective lens 504), so that the Z-direction position Pb(B) of the lower end Kb of the crack K detected on the first region G1 side, as shown by reference numeral 14B, substantially coincides with the position Pb(C) of the lower end Kb of the crack K detected on the second region G2 side.

しかし、第1領域G1側で検出される亀裂Kの上端Ktの位置Pt(B)は、第2領域G2側で検出される亀裂Kの上端Ktの位置Pt(C)と一致しない。ゆえに、第1領域G1側で検出される亀裂Kの長さKL(B)は、第2領域G2側で検出される亀裂Kの長さKL(C)と一致しない。これにより、亀裂傾斜状態検出部550は、例えば、長さKL(B)KL(C)の差が所定の値(第1閾値)よりも大きいため、亀裂KがウェーハWの厚さ方向に対して傾斜していると判定することができる。 However, the position Pt(B) of the upper end Kt of the crack K detected on the first region G1 side does not match the position Pt(C) of the upper end Kt of the crack K detected on the second region G2 side. Therefore, the length KL(B) of the crack K detected on the first region G1 side does not match the length KL(C) of the crack K detected on the second region G2 side. As a result, the crack inclination state detection unit 550 can determine that the crack K is inclined with respect to the thickness direction of the wafer W, for example, because the difference between the lengths KL(B) and KL(C) is greater than a predetermined value (first threshold value).

また、第1領域G1側で検出される亀裂Kの長さKL(B)は第2領域G2側で検出される亀裂Kの長さKL(C)よりも短くなっている。従って、亀裂傾斜状態検出部550の傾斜方向判定部552は、亀裂Kが第1領域G1側に傾斜していることを検出することができる。 In addition, the length KL (B) of the crack K detected on the first region G1 side is shorter than the length KL (C) of the crack K detected on the second region G2 side. Therefore, the inclination direction determination unit 552 of the crack inclination state detection unit 550 can detect that the crack K is inclined toward the first region G1 side.

更に、亀裂傾斜状態検出部550の傾斜角度算出部554は、式(2)又は式(3)に、検出された亀裂Kの長さKL(B)及びKL(C)を代入することにより、亀裂Kの傾斜角度θを算出することができる。 Furthermore, the inclination angle calculation unit 554 of the crack inclination state detection unit 550 can calculate the inclination angle θ of the crack K by substituting the lengths KL(B) and KL(C) of the detected crack K into equation (2) or equation (3).

なお、亀裂Kが傾斜している場合、第1領域G1側で検出された亀裂Kの上端Ktの位置Pt(B)は第2領域G2側で検出された亀裂Kの上端Ktの位置Pt(C)とは一致しないが、亀裂傾斜状態検出部550は、検出された亀裂Kの長さKL(B)又はKL(C)と、傾斜角度θとから三角関数で容易に亀裂Kの上端Ktの実際の位置を算出することができる。 When the crack K is inclined, the position Pt(B) of the upper end Kt of the crack K detected on the first region G1 side does not coincide with the position Pt(C) of the upper end Kt of the crack K detected on the second region G2 side, but the crack inclination state detection unit 550 can easily calculate the actual position of the upper end Kt of the crack K using trigonometric functions from the detected length KL(B) or KL(C) of the crack K and the inclination angle θ.

制御部500は、検出された亀裂Kの深さ位置、傾斜方向及び傾斜角度を、表示部508へ出力する。ユーザは、表示部508に出力された情報に基づいて亀裂Kが良好に形成
されたか否かを判断することができる。例えば、ユーザは、亀裂Kの深さ位置に加え、傾斜角度θを考慮して、割断プロセスにおいてチップが良好に分断されるか否かを精度よく予測することが可能となる。
The control unit 500 outputs the depth position, inclination direction, and inclination angle of the detected crack K to the display unit 508. The user can determine whether or not the crack K has been successfully formed based on the information output to the display unit 508. For example, the user can accurately predict whether or not the chip will be successfully divided in the fracturing process by taking into account the inclination angle θ in addition to the depth position of the crack K.

例えば、ユーザは、亀裂Kの深さ位置、傾斜方向及び傾斜角度θから、ウェーハWの分断した際の分断面の位置及び形状を予測することができる。また、例えば、ユーザは、亀裂Kの深さ位置が適切であっても、傾斜角度θが大きすぎるためにウェーハWを良好に分断できないことを予想することができる。 For example, the user can predict the position and shape of the cut surface when the wafer W is cut from the depth position, inclination direction, and inclination angle θ of the crack K. Also, for example, the user can predict that even if the depth position of the crack K is appropriate, the wafer W cannot be cut well because the inclination angle θ is too large.

[変形例]
亀裂Kが厚さ方向に対して傾斜している場合に亀裂Kの下端Wbを主光軸AXに位置合わせした状態で亀裂検出を行うと仮定して説明したが、亀裂Kの上端Wtを主光軸AXに位置合わせした状態で亀裂検出を行ってもよい。
[Modification]
In the above explanation, it is assumed that crack detection is performed with the lower end Wb of the crack K aligned with the main optical axis AX when the crack K is inclined with respect to the thickness direction, but crack detection may also be performed with the upper end Wt of the crack K aligned with the main optical axis AX.

[発明の効果]
このように、本実施形態によれば、亀裂検出時に、亀裂Kの深さ位置だけでなく、ウェーハWの厚さ方向に対する亀裂Kの傾斜状態を検出することができる。特に本実施形態では、亀裂Kの傾斜状態として、亀裂Kの傾斜方向や傾斜角度を検出することが可能である。これにより、割断プロセスにおいてチップが良好に分断されるか否かを精度よく予測することが可能となる。
[Effect of the invention]
Thus, according to this embodiment, when a crack is detected, not only the depth position of the crack K but also the inclination state of the crack K with respect to the thickness direction of the wafer W can be detected. Particularly, in this embodiment, it is possible to detect the inclination direction and inclination angle of the crack K as the inclination state of the crack K. This makes it possible to accurately predict whether the chip will be successfully divided in the fracture process.

本実施形態によれば、新規な検出器を追加することなく、亀裂検出用光学系400を用いて亀裂Kの傾斜状態を検出することが可能であるため、低コストで本実施形態に係る亀裂検出装置及び方法を実現することが可能である。 According to this embodiment, it is possible to detect the inclination state of the crack K using the crack detection optical system 400 without adding a new detector, so it is possible to realize the crack detection device and method according to this embodiment at low cost.

本実施形態によれば、亀裂検出用光学系400を用いて非破壊且つ非接触で亀裂Kの傾斜方向及び傾斜角度θを検出することができるため、効率的に加工品質を評価することが可能である。 According to this embodiment, the inclination direction and inclination angle θ of the crack K can be detected non-destructively and non-contact using the crack detection optical system 400, making it possible to efficiently evaluate the processing quality.

検出光L1(B)及びL1(C)の入射角度が同じ角度に設定されている場合、式(3)により亀裂Kの傾斜角度θを算出することが可能である。検出光L1(B)及びL1(C)の入射角度が互いに異なる角度に設定されている場合であっても、式(2)により亀裂Kの傾斜角度θを算出することが可能である。 When the angles of incidence of the detection lights L1(B) and L1(C) are set to the same angle, it is possible to calculate the inclination angle θ of the crack K using formula (3). Even when the angles of incidence of the detection lights L1(B) and L1(C) are set to different angles, it is possible to calculate the inclination angle θ of the crack K using formula (2).

以上、本発明の例に関して説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。 Although the present invention has been described above as an example, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

10…亀裂検出装置、100…光源部、102A、102B、102C…光源、104…ハーフミラー、200…照明光学系、202…リレーレンズ、204…ミラー、206…リレーレンズ、300…界面検出用光学系、302…ハーフミラー、304…ハーフミラー、306…リレーレンズ、308…ハーフミラー、310…光検出器、400…亀裂検出用光学系、402…リレーレンズ、404、406…光検出器、500…制御部、502…集光点位置移動機構、504…対物レンズ、506…操作部、508…表示部、510…ステージ、520…界面検出部、530…第1亀裂検出部、540…第2亀裂検出部、550…亀裂傾斜状態検出部、552…傾斜方向検出部、554…傾斜角度算出部、K…亀裂、Kt…亀裂の上端、Kb…亀裂の下端、KL(B),KL(C)…検出された亀裂の長さ、Pt(B),Pt(C)…検出された上端の位置、Pb(B),Pb(C)…検出された下端の位置、Wb…上面、Wa…下面、α,β,θ…角度 10...crack detection device, 100...light source unit, 102A, 102B, 102C...light source, 104...half mirror, 200...illumination optical system, 202...relay lens, 204...mirror, 206...relay lens, 300...interface detection optical system, 302...half mirror, 304...half mirror, 306...relay lens, 308...half mirror, 310...photodetector, 400...crack detection optical system, 402...relay lens, 404, 406...photodetector, 500...control unit, 502...focus point position moving mechanism, 504... Objective lens, 506...operation unit, 508...display unit, 510...stage, 520...interface detection unit, 530...first crack detection unit, 540...second crack detection unit, 550...crack inclination state detection unit, 552...inclination direction detection unit, 554...inclination angle calculation unit, K...crack, Kt...upper end of crack, Kb...lower end of crack, KL(B), KL(C)...detected crack length, Pt(B), Pt(C)...detected position of upper end, Pb(B), Pb(C)...detected position of lower end, Wb...upper surface, Wa...lower surface, α, β, θ...angles

Claims (7)

内部に亀裂が形成された被加工物に対して互いに異なる斜め方向から第1検出光及び第2検出光を照射する偏射照明手段と、
前記被加工物からの前記第1検出光の第1反射光に基づき、前記被加工物の厚さ方向における前記亀裂の長さである第1亀裂長さを検出する第1亀裂検出手段と、
前記被加工物からの前記第2検出光の第2反射光に基づき、前記被加工物の厚さ方向における前記亀裂の長さである第2亀裂長さを検出する第2亀裂検出手段と、
前記第1亀裂長さ及び前記第2亀裂長さに基づき、前記被加工物の厚さ方向に対する前記亀裂の傾斜状態を検出する亀裂傾斜状態検出手段と、
を備える亀裂検出装置。
an oblique illumination means for irradiating a workpiece having a crack formed therein with a first detection light and a second detection light from different oblique directions;
a first crack detection means for detecting a first crack length, which is a length of the crack in a thickness direction of the workpiece, based on a first reflected light of the first detection light from the workpiece;
a second crack detection means for detecting a second crack length, which is a length of the crack in a thickness direction of the workpiece, based on a second reflected light of the second detection light from the workpiece;
a crack inclination state detection means for detecting an inclination state of the crack with respect to a thickness direction of the workpiece based on the first crack length and the second crack length;
A crack detection device comprising:
前記亀裂傾斜状態検出手段は、前記第1亀裂長さと前記第2亀裂長さとを比較し、前記比較した結果に応じて前記亀裂の傾斜方向を判定する、
請求項1に記載の亀裂検出装置。
The crack inclination state detection means compares the first crack length with the second crack length, and determines the inclination direction of the crack according to a result of the comparison.
The crack detection device of claim 1 .
前記亀裂傾斜状態検出手段は、前記第1亀裂長さと前記第2亀裂長さとの差が第1閾値よりも大きい場合に前記亀裂が傾斜していると判定する、
請求項2に記載の亀裂検出装置。
The crack inclination state detection means determines that the crack is inclined when a difference between the first crack length and the second crack length is greater than a first threshold value.
3. The crack detection device of claim 2.
前記亀裂傾斜状態検出手段は、前記第1亀裂長さと前記第2亀裂長さとの差が第2閾値よりも小さい場合に前記亀裂が傾斜していないと判定する、
請求項2又は3に記載の亀裂検出装置。
The crack inclination state detection means determines that the crack is not inclined when a difference between the first crack length and the second crack length is smaller than a second threshold value.
A crack detection device according to claim 2 or 3.
前記第1検出光の入射角度をα度とし、前記第2検出光の入射角度をβ度とし、前記第1亀裂長さをKL(B)とし、前記第2亀裂長さをKL(C)とした場合、
前記亀裂傾斜状態検出手段は、前記亀裂の傾斜角度θを以下の式(1)により算出する、請求項1から4のいずれか1項に記載の亀裂検出装置。
When the incident angle of the first detection light is α degrees, the incident angle of the second detection light is β degrees, the first crack length is KL(B), and the second crack length is KL(C),
The crack detection device according to claim 1 , wherein the crack inclination state detection means calculates the inclination angle θ of the crack by the following formula (1):
前記第1検出光の入射角度と前記第2検出光の入射角度とが互いに同じ角度α度である場合、
前記亀裂傾斜状態検出手段は、前記亀裂の傾斜角度θを以下の式(2)により算出する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の亀裂検出装置。
When the incidence angle of the first detection light and the incidence angle of the second detection light are the same angle α degrees,
The crack inclination state detection means calculates the inclination angle θ of the crack by the following formula (2):
A crack detection device according to any one of claims 1 to 4.
内部に亀裂が形成された被加工物に対して互いに異なる斜め方向から第1検出光及び第2検出光を照射する偏射照明ステップと、
前記被加工物からの前記第1検出光の第1反射光に基づき、前記被加工物の厚さ方向における前記亀裂の長さである第1亀裂長さを検出する第1亀裂検出ステップと、
前記被加工物からの前記第2検出光の第2反射光に基づき、前記被加工物の厚さ方向における前記亀裂の長さである第2亀裂長さを検出する第2亀裂検出ステップと、
前記第1亀裂長さ及び前記第2亀裂長さに基づき、前記被加工物の厚さ方向に対する前記亀裂の傾斜状態を検出する亀裂傾斜状態検出ステップと、
を備える亀裂検出方法。
an oblique illumination step of irradiating a workpiece having a crack formed therein with a first detection light and a second detection light from different oblique directions;
a first crack detection step of detecting a first crack length, which is a length of the crack in a thickness direction of the workpiece, based on a first reflected light of the first detection light from the workpiece;
a second crack detection step of detecting a second crack length, which is a length of the crack in a thickness direction of the workpiece, based on a second reflected light of the second detection light from the workpiece;
a crack inclination state detection step of detecting an inclination state of the crack with respect to a thickness direction of the workpiece based on the first crack length and the second crack length;
A crack detection method comprising:
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