特許 7185510 中心検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】中心検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20221130BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 D

H01L21/304 611Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018228008

(22)【出願日】2018-12-05

(65)【公開番号】P2020091177

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-10-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大森 崇史

(72)【発明者】

【氏名】小池 彩子

【審査官】信田 昌男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１３３３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６８５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２８７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４８０１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円板状ワークの中心を検出する中心検出方法であって、
Ｘ軸上のＸ座標とＹ軸上のＹ座標とで規定される表面を有し回転軸を備えた保持テーブルに、該円板状ワークを保持させる保持工程と、
Ｘ軸およびＹ軸に並行に配列された複数の画素を有する撮像素子を備えた撮像手段を、該円板状ワークの外周に位置づけて、撮像手段による撮像を実施して外周画像を取得する位置づけ工程と、
Ｘ軸方向に整列した複数の画素の１／２未満の画素数を有するラインセンサを、該外周画像内に設定するラインセンサ設定工程と、
該外周画像における該円板状ワークの外周に対応する画素が該ラインセンサを２等分する状態で、該ラインセンサの各画素から出力される明暗値を取得し、最小二乗法により、該明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を基準傾き値として算出し、該基準傾き値未満であって該基準傾き値に近い傾き値を閾値として設定する閾値設定工程と、
該ラインセンサを、該外周画像においてＸ軸方向に１画素ずつ該円板状ワークに向けて移動させながら、該ラインセンサの各画素から出力される明暗値を取得し、最小二乗法により、明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を算出する傾き値算出工程と、
該傾き値算出工程において算出された傾き値が該閾値以上となったときに、該ラインセンサの画素から出力される明暗値の最小値と最大値との平均値を算出し、該平均値に最も近い明暗値を有する該ラインセンサの画素の座標を、該円板状ワークの外周座標として取得する外周座標決定工程と、
該円板状ワークを回転させ、該傾き値算出工程および該外周座標決定工程を少なくとも３回実施して、少なくとも３カ所の外周座標を取得し、これら３カ所の外周座標に基づいて、該円板状ワークの中心座標を算出する中心座標算出工程と、
を含む中心検出方法。

【請求項2】

該傾き値算出工程において、該ラインセンサを構成する各画素を取り巻く複数の画素の明暗値の平均値を、該ラインセンサを構成する各画素から出力される明暗値とする、
請求項１に記載の中心検出方法。

【請求項3】

該ラインセンサ設定工程において、該外周画像内に、Ｙ軸方向に並ぶ複数の該ラインセンサを設定し、
該傾き値算出工程では、複数の該ラインセンサごとに傾き値を算出し、
該外周座標決定工程では、複数の該ラインセンサごとに該円板状ワークの外周座標を取得し、さらに、各外周座標から該保持テーブルの回転軸心の座標までの距離である第１距離を算出し、算出された第１距離が近似する外周座標のグループを作成し、最も多くの外周座標が属するグループのいずれかの外周座標を、該円板状ワークの外周座標として決定する、
請求項１あるいは２に記載の中心検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中心検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

エッジトリミング加工では、ウェーハの外周の面取り部を、円周方向に沿って除去する。このエッジトリミング加工では、ウェーハの外周における除去される部分の幅（径方向の長さ）を等しくすることが求められる。そのため、ウェーハの中心を認識し、ウェーハ中心と保持テーブルの回転軸心とのズレを補正している（特許文献１参照）。

【0003】

また、ウェーハの中心を認識するために、以下のような方法がある（特許文献２および３参照）。すなわち、ウェーハの外周の少なくとも３カ所を撮像して、各撮像画におけるウェーハの外周縁を示す画素である外周縁画素を見つける。そして、３つの外周縁画素の座標値から、ウェーハ中心を算出する。
この方法では、ウェーハの外周縁を見つけるとき、撮像画を２値化して、黒の画素と白の画素との境を、外周縁画素として認識している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－９３３３３号公報

【文献】特許５４８６４０５号公報

【文献】特開２０１５－１０２３８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

撮像画を２値化するときには、予め設定された閾値に基づいて、画素を黒あるいは白に分けるため、ウェーハの外周縁を間違えることがある。また、ウェーハの外周縁に近い部分で光が反射すると、この部分が白っぽく写ることがあり、また、ウェーハの外周縁の外側の部分に影ができると、この部分が黒っぽく写ることがある。これらは、ウェーハの外周縁を間違えて認識することの原因となりえる。

【0006】

本発明の目的は、ウェーハの中心を検出する際、ウェーハの外周縁を間違えて認識してしまうことを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の中心検出方法（本中心検出方法）は、円板状ワークの中心を検出する中心検出方法であって、Ｘ軸上のＸ座標とＹ軸上のＹ座標とで規定される表面を有し回転軸を備えた保持テーブルに、該円板状ワークを保持させる保持工程と、Ｘ軸およびＹ軸に並行に配列された複数の画素を有する撮像素子を備えた撮像手段を、該円板状ワークの外周に位置づけて、撮像手段による撮像を実施して外周画像を取得する位置づけ工程と、Ｘ軸方向に整列した複数の画素の１／２未満の画素数を有するラインセンサを、該外周画像内に設定するラインセンサ設定工程と、該外周画像における該円板状ワークの外周に対応する画素が該ラインセンサを２等分する状態で、該ラインセンサの各画素から出力される明暗値を取得し、最小二乗法により、該明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を基準傾き値として算出し、該基準傾き値未満であって該基準傾き値に近い傾き値を閾値として設定する閾値設定工程と、該ラインセンサを、該外周画像においてＸ軸方向に１画素ずつ該円板状ワークに向けて移動させながら、該ラインセンサの各画素から出力される明暗値を取得し、最小二乗法により、明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を算出する傾き値算出工程と、該傾き値算出工程において算出された傾き値が該閾値以上となったときに、該ラインセンサの画素から出力される明暗値の最小値と最大値との平均値を算出し、該平均値に最も近い明暗値を有する該ラインセンサの画素の座標を、該円板状ワークの外周座標として取得する外周座標決定工程と、該円板状ワークを回転させ、該傾き値算出工程および該外周座標決定工程を少なくとも３回実施して、少なくとも３カ所の外周座標を取得し、これら３カ所の外周座標に基づいて、該円板状ワークの中心座標を算出する中心座標算出工程と、を含む。

【0008】

本中心検出方法では、該傾き値算出工程において、該ラインセンサを構成する各画素を取り巻く複数の画素の明暗値の平均値を、該ラインセンサを構成する各画素から出力される明暗値としてもよい。

【0009】

本中心検出方法では、該ラインセンサ設定工程において、該外周画像内に、Ｙ軸方向に並ぶ複数の該ラインセンサを設定し、該傾き値算出工程では、複数の該ラインセンサごとに傾き値を算出し、該外周座標決定工程では、複数の該ラインセンサごとに該円板状ワークの外周座標を取得し、さらに、各外周座標から該保持テーブルの回転軸心の座標までの距離である第１距離を算出し、算出された第１距離が近似する外周座標のグループを作成し、最も多くの外周座標が属するグループのいずれかの外周座標を、該円板状ワークの外周座標として決定してもよい。

【発明の効果】

【0010】

本中心検出方法では、Ｘ軸方向に延びるラインセンサを、Ｘ軸方向に１画素ずつ移動させ、ラインセンサを移動させるごとに、ラインセンサの各画素から出力される明暗値を取得し、さらに、明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値に基づいて、円板状ワークの外周座標を決定している。したがって、本中心検出方法では、撮像画像を２値化処理することなく、円板状ワークの外周座標を決定することができる。このため、２値化処理の誤りに基づく円板状ワークの外周の誤認識を回避することができる。

【0011】

また、ラインセンサの画素の明暗値として、この画素を取り巻く複数の画素の明暗値の平均値を用いることにより、ラインセンサの画素の明暗値が不要光などの影響により本来の値からずれていても、その影響を抑制することができる。

【0012】

また、複数のラインセンサを用いて、多数決で外周座標を決定することにより、不要光などの影響により、１つのラインセンサの明暗値が誤って検出され、その結果として誤った外周座標が取得されても、その影響を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態にかかるウェーハを示す斜視図である。

【図2】図１に示したウェーハの断面図である。

【図3】ウェーハを加工するための切削装置を示す斜視図である。

【図4】位置づけ工程の実施態様を示す説明図である。

【図5】位置づけ工程において得られる初期画像の例を示す説明図である。

【図6】位置づけ工程において得られる外周画像の例を示す説明図である。

【図7】ラインセンサの各画素の位置と、各画素から出力される明暗値との関係の例を示すグラフである。

【図8】傾き値算出工程におけるラインセンサの移動の例を示す説明図である。

【図9】傾き値算出工程および外周座標決定工程の動作を示すフローチャートである。

【図10】ラインセンサの全ての画素が枠体に対応する画素となるような位置にラインセンサが設定された場合の、ラインセンサの明暗値の分布および回帰直線の例を示すグラフである。

【図11】ラインセンサの多くの画素がウェーハに対応する画素となるような位置にラインセンサが設定された場合の、ラインセンサの明暗値の分布および回帰直線の例を示すグラフである。

【図12】傾き値が閾値以上となったと判断されたときの明暗値の分布の例を示すグラフである。

【図13】ラインセンサの明暗値の算出に関する変形例を示す説明図である。

【図14】複数のラインセンサを用いる変形例を示す説明図である。

【図15】図１４に関する変形例において得られる複数の外周座標の分布を示すグラフである。

【図16】光量調整工程を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本実施形態にかかる加工方法（本加工方法）は、円板状ワークの一例であるウェーハを加工する方法であり、ウェーハの中心を検出する中心検出方法を含んでいる。

【0015】

図１に示すように、円板状のウェーハＷの表面Ｗａには、デバイスＤが形成されている。ウェーハＷの裏面Ｗｂは、デバイスＤを有しておらず、研削砥石などによって研削される被研削面である。

【0016】

図２に示すように、ウェーハＷのエッジＷＥには、表面Ｗａから裏面Ｗｂにかけて、円弧状に面取り部が形成されている。なお、図２では、ウェーハＷの表面Ｗａに設けられているデバイスＤを省略している。また、本実施形態では、ウェーハＷの色は、黒である。

【0017】

本加工方法では、このようなウェーハＷのエッジＷＥの表面Ｗａ側を除去（エッジトリミング加工）する。そのために、本加工方法では、図３に示すような切削装置１を用いる。図３に示すように、切削装置１は、保持テーブル３０の保持面３０２に保持されたウェーハＷに対して、切削部６に備えられる切削ブレード６３を回転させ切り込ませて、エッジトリミング加工を施す装置である。
切削装置１は、基台１０、基台１０に立設された門型コラム１４、および、切削装置１の各部材を制御する制御部７を備えている。

【0018】

基台１０上には、Ｘ軸方向送り手段１１が配設されている。Ｘ軸方向送り手段１１は、保持テーブル３０を、切削送り方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる。Ｘ軸方向送り手段１１は、Ｘ軸方向に延びる一対のガイドレール１１１、ガイドレール１１１に載置されたＸ軸テーブル１１３、ガイドレール１１１と平行に延びるボールネジ１１０、および、ボールネジ１１０を回転させるモータ１１２を含んでいる。

【0019】

一対のガイドレール１１１は、Ｘ軸方向に平行に、基台１０の上面に配置されている。Ｘ軸テーブル１１３は、一対のガイドレール１１１上に、これらのガイドレール１１１に沿ってスライド可能に設置されている。Ｘ軸テーブル１１３上には、保持部３が載置されている。

【0020】

ボールネジ１１０は、Ｘ軸テーブル１１３の下面側に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。モータ１１２は、ボールネジ１１０の一端部に連結されており、ボールネジ１１０を回転駆動する。ボールネジ１１０が回転駆動されることで、Ｘ軸テーブル１１３および保持部３が、ガイドレール１１１に沿って、切削送り方向であるＸ軸方向に沿って移動する。

【0021】

保持部３は、ウェーハＷを保持する保持テーブル３０を有している。保持テーブル３０は、保持テーブル３０を支持して回転する回転軸であるθテーブル３１を有している。

【0022】

保持テーブル３０は、図１に示したウェーハＷを吸着保持するための部材であり、円板状に形成されている。保持テーブル３０は、ポーラス材を含む吸着部３００と、吸着部３００を支持する白色の枠体３０１とを備える。

【0023】

吸着部３００は、図示しない吸引源に連通されており、露出面である保持面３０２を有している。保持面３０２は、ウェーハＷよりもわずかに小さい円形であり、枠体３０１の上面と面一に形成されている。吸着部３００は、この保持面３０２によって、ウェーハＷを吸引保持する。本実施形態では、保持テーブル３０の表面をなす枠体３０１の上面および保持面３０２上での位置は、Ｘ軸上のＸ座標とＹ軸上のＹ座標とで規定される。

【0024】

保持テーブル３０は、保持テーブル３０の底面側に配設されたθテーブル３１に支持されている。θテーブル３１は、Ｘ軸テーブル１１３の上面に、ＸＹ平面内で回転可能に設けられている。したがって、θテーブル３１は、保持テーブル３０を支持するとともに、保持テーブル３０をＸＹ平面内で回転駆動することができる。

【0025】

基台１０上の後方側（－Ｘ方向側）には、門型コラム１４が、Ｘ軸方向送り手段１１を跨ぐように立設されている。門型コラム１４の前面（＋Ｘ方向側の面）には、切削部６を移動させる切削部移動機構１３が設けられている。切削部移動機構１３は、切削部６を、Ｙ軸方向にインデックス送りするとともに、Ｚ軸方向に切込み送りする。切削部移動機構１３は、切削部６をインデックス送り方向（Ｙ軸方向）に移動するＹ軸方向移動手段１２、および、切削部６を切込み送り方向（Ｚ軸方向）に移動するＺ軸方向移動手段１６を備えている。

【0026】

Ｙ軸方向移動手段１２は、門型コラム１４の前面に配設されている。Ｙ軸方向移動手段１２は、Ｙ軸方向に、Ｚ軸方向移動手段１６および切削部６を往復移動させる。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向に対して保持面方向（水平方向）に直交する方向である。

【0027】

Ｙ軸方向移動手段１２は、Ｙ軸方向に延びる一対のガイドレール１２１、ガイドレール１２１に載置されたＹ軸テーブル１２３、ガイドレール１２１と平行に延びるボールネジ１２０、および、ボールネジ１２０を回転させるモータ１２２を含んでいる。

【0028】

一対のガイドレール１２１は、Ｙ軸方向に平行に、門型コラム１４の前面に配置されている。Ｙ軸テーブル１２３は、一対のガイドレール１２１上に、これらのガイドレール１２１に沿ってスライド可能に設置されている。Ｙ軸テーブル１２３上には、Ｚ軸方向移動手段１６および切削部６が載置されている。

【0029】

ボールネジ１２０は、Ｙ軸テーブル１２３の背面側に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。モータ１２２は、ボールネジ１２０の一端部に連結されており、ボールネジ１２０を回転駆動する。ボールネジ１２０が回転駆動されることで、Ｙ軸テーブル１２３、Ｚ軸方向移動手段１６および切削部６が、ガイドレール１２１に沿って、インデックス送り方向であるＹ軸方向に移動する。

【0030】

Ｚ軸方向移動手段１６は、切削部６をＺ軸方向（鉛直方向）に往復移動させる。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交するとともに、保持テーブル３０の保持面３０２に対して直交する方向である。

【0031】

Ｚ軸方向移動手段１６は、Ｚ軸方向に延びる一対のガイドレール１６１、ガイドレール１６１に載置された支持部材１６３、ガイドレール１６１と平行に延びるボールネジ１６０、および、ボールネジ１６０を回転させるモータ１６２を含んでいる。

【0032】

一対のガイドレール１６１は、Ｚ軸方向に平行に、Ｙ軸テーブル１２３に配置されている。支持部材１６３は、一対のガイドレール１６１上に、これらのガイドレール１６１に沿ってスライド可能に設置されている。支持部材１６３の下端部には、切削部６が取り付けられている。

【0033】

ボールネジ１２０は、支持部材１６３の背面側に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。モータ１６２は、ボールネジ１６０の一端部に連結されており、ボールネジ１６０を回転駆動する。ボールネジ１６０が回転駆動されることで、支持部材１６３および切削部６が、ガイドレール１６１に沿って、切込み送り方向であるＺ軸方向に移動する。

【0034】

切削部６は、図３に一部を拡大して示すように、支持部材１６３の下端に設けられたハウジング６１、Ｙ軸方向に延びる回転軸６０、回転軸６０に装着される切削ブレード６３、および、回転軸６０を駆動するモータ（図示せず）を備えている。
回転軸６０は、ハウジング６１によって回転可能に支持される。モータが回転軸６０を回転駆動することにより、切削ブレード６３も高速回転する。

【0035】

さらに、切削部６は、ハウジング６１の前面に、撮像手段６５を備えている。撮像手段６５は、ハウジング６１の前面に取り付けられている。撮像手段６５は、撮像素子を備えており、撮像素子は、Ｘ軸およびＹ軸に並行に配列された複数の画素を有する。撮像手段６５は、撮像手段６５における－Ｚ軸方向に沿った下方を撮像領域として、この領域を撮像するように構成されている。撮像手段６５の撮像領域は、Ｘ軸方向送り手段１１、切削部移動機構１３およびθテーブル３１によって設定されることができる。撮像手段６５は、たとえば、保持面３０２に載置されたウェーハＷおよびその近傍を撮像することが可能である。撮像手段６５によって撮像される画像は、本実施形態では、たとえば、２５６階調のグレースケール画像である。

【0036】

制御部７は、種々のデータおよびプログラムを記憶するメモリ７１を備えている。制御部７は各種の処理を実行し、切削装置１の各構成要素を統括制御する。
たとえば、制御部７には、各種検出器（図示せず）からの検出結果が入力される。さらに、制御部７は、Ｘ軸方向送り手段１１（モータ１１２）、切削部移動機構１３（モータ１２２およびモータ１６２）およびθテーブル３１を制御して、切削部６の切削ブレード６３によって切削されるウェーハＷの位置、および、撮像手段６５の撮像領域を決定する。また、制御部７は、切削部６のモータを制御して、ウェーハＷに対する切削加工を実施するとともに、撮像手段６５を制御して、撮像領域に対する撮像を実施する。

【0037】

以下に、図３に示す切削装置１を用いた本加工方法について説明する。
（１）保持工程
この工程では、ユーザが、保持テーブル３０の保持面３０２上に、ウェーハＷを載置する。そして、制御部７が、図示しない吸引源を制御して、吸引力を保持面３０２に伝達することにより、保持面３０２がウェーハＷを吸引保持する。なお、上述のように、保持テーブル３０の表面をなす枠体３０１の上面および保持面３０２上での位置は、Ｘ座標とＹ座標とで規定される。

【0038】

（２）位置づけ工程
この工程では、まず、制御部７が、Ｘ軸方向送り手段１１、切削部移動機構１３およびθテーブル３１を制御して、図４に示すように、撮像手段６５の撮像領域を、この領域に、ウェーハＷのエッジＷＥおよび保持テーブル３０の枠体３０１が含まれるように設定する。その後、制御部７は、撮像手段６５を制御して、この撮像領域を撮像する。これにより、図５に示すような初期画像が撮像される。

【0039】

この初期画像では、背景部材である枠体３０１に対応する左上の画素ＦＰが、枠体３０１の色に対応する白で示されている。一方、ウェーハＷに対応する右上から左下にかけての画素ＷＰが、ウェーハＷの色に対応する黒で示されている。さらに、黒い画素ＷＰと白い画素ＦＰとの境界に形成されている灰色の画素ＳＰは、枠体３０１に形成されたウェーハＷの影である。また、黒い画素ＷＰ内に形成されている白線は、撮像手段６５に設定されている境界線Ｂである。

【0040】

次に、制御部７は、Ｘ軸方向送り手段１１、切削部移動機構１３およびθテーブル３１を制御して、撮像手段６５の撮像領域を、境界線Ｂが灰色の画素ＳＰに重なるように設定し、撮像手段６５を制御して、この撮像領域を撮像する。これにより、図６に示すような、ウェーハＷのエッジＷＥおよび保持テーブル３０の枠体３０１が含まれる外周画像が撮像される。

【0041】

（３）ラインセンサ設定工程
この工程では、制御部７は、図６に示すように、外周画像上にラインセンサＬＳを設定する。このラインセンサＬＳは、たとえば、Ｘ軸方向に沿って並ぶ１列の複数の画素からなる。ラインセンサＬＳを形成する画素の数は、撮像手段６５の撮像素子（撮像領域）におけるＸ軸方向の画素数（図６に示した外周画像におけるＸ軸方向の画素数）の１／２未満であり、たとえば２０画素である。

【0042】

（４）閾値設定工程
この工程では、制御部７は、外周画像上におけるラインセンサＬＳの位置を、ウェーハＷの外周に対応する画素がラインセンサＬＳを２等分するような位置（基準位置）に設定する。この状態で、制御部７は、ラインセンサＬＳの各画素から出力される明暗値を取得する。
なお、基準位置は、ラインセンサＬＳをＸ軸方向に１画素移動させる毎に、ラインセンサＬＳの各画素から出力される明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を求め、その傾き値が最大になったときのラインセンサＬＳの位置としてもよい。

【0043】

ラインセンサＬＳが基準位置にある場合は、ラインセンサＬＳの左側は、枠体３０１に対応する画素ＦＰであり、右側はウェーハＷに対応する画素ＷＰであり、中央は灰色の画素ＳＰである。したがって、ラインセンサＬＳの各画素と、各画素から出力される明暗値との関係は、図７に示すように変動する。そして、制御部７は、最小二乗法によって回帰直線ＲＬを作成し、基準位置にあるラインセンサＬＳの明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値である基準傾き値θ０を算出する。

【0044】

さらに、制御部７は、基準傾き値θ０未満であって、基準傾き値θ０あるいは基準傾き値θ０に近い傾き値を、閾値として設定する。閾値は、たとえば、基準傾き値θ０に０．８を乗じることによって得られる値である。
なお、外周画像上における１つのラインセンサで閾値が求められる。
また、少なくとも３カ所を撮像した少なくとも３つの外周画像において１つの閾値を用いても良いし、外周画像毎に異なる閾値を用いても良い。

【0045】

（５）傾き値算出工程および外周座標決定工程
傾き値算出工程では、制御部７は、まず、外周画像上におけるラインセンサＬＳの位置を、図８に示すように、ラインセンサＬＳの全ての画素が枠体３０１に対応する画素ＦＰとなるような位置に設定する。その後、制御部７は、図８に矢印Ａによって示すように、外周画像上において、ラインセンサＬＳを、Ｘ軸方向に１画素ずつ、ウェーハＷに対応する画素ＷＰに向けて移動させる。

【0046】

そして、制御部７は、図９に示すように、ラインセンサＬＳを移動するごとに（Ｓ１）、ラインセンサＬＳの各画素から出力される明暗値を取得する。さらに、制御部７は、最小二乗法により、明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を算出する（Ｓ２）。

【0047】

たとえば、全ての画素が枠体３０１に対応する画素ＦＰとなるような位置にラインセンサＬＳが設定された場合、ラインセンサＬＳの明暗値の分布および回帰直線ＲＬは、図１０に示すように、Ｘ軸に略平行な直線状となる。
一方、ラインセンサＬＳが基準位置を超えて右方向に設定された場合、すなわち、多くの画素がウェーハＷに対応する画素ＷＰとなるような位置にラインセンサＬＳが設定された場合、ラインセンサＬＳの明暗値の分布および回帰直線ＲＬは、図１１に示すようになる。

【0048】

そして、制御部７は、傾き値を算出するたびに、図９に示すように、算出された傾き値が、閾値設定工程にて設定された閾値以上となったか否かを判断する（Ｓ３）。制御部７は、算出された傾き値が閾値未満であると判断したときには（Ｓ３；Ｎ）、Ｓ１に戻り、ラインセンサＬＳの移動および傾き値の算出を継続する。

【0049】

一方、制御部７は、算出された傾き値が閾値以上となったと判断したときには（Ｓ３；Ｙ）、ラインセンサＬＳの各画素から出力される明暗値の最小値と最大値との平均値を算出する（Ｓ４）。そして、制御部７は、ラインセンサＬＳの画素のなかから、算出した平均値に最も近い明暗値を有する画素を特定し、その画素の座標を、ウェーハＷの外周座標（ウェーハＷのエッジＷＥ（図１参照）の座標）として取得する（Ｓ５）。

【0050】

たとえば、傾き値が閾値以上となったと判断されたときには、図１２に示すような明暗値の分布が得られる。制御部７は、明暗値の最大値Ｂｍａｘと最小値Ｂｍｉｎとの和を２で割ることによって、明暗値の平均値を算出する。そして、制御部７は、この平均値に最も近い明暗値を出力するラインセンサＬＳの画素を、平均値（（Ｂｍａｘ＋最小値Ｂｍｉｎ）／２）に対応するＸ座標（図１２のＸｅ）から特定する。そして、制御部７は、特定した画素のＸ座標およびＹ座標を、撮像領域におけるラインセンサＬＳの位置に基づいて特定し、ウェーハＷの外周座標として取得する。

【0051】

（６）中心座標算出工程
次に、制御部７は、θテーブル３１を制御して、ウェーハＷを、それを保持している保持テーブル３０とともに、所定の角度だけ回転させる。そして、制御部７は、上記した位置づけ工程、ラインセンサ設定工程、閾値設定工程、傾き値算出工程および外周座標決定工程を実施する。このようにして、制御部７は、位置づけ工程、ラインセンサ設定工程、閾値設定工程、傾き値算出工程および外周座標決定工程を、ウェーハＷを所定の角度だけ回転させ、少なくとも３回にわたって実施する。すなわち、制御部７は、少なくとも３つの外周画像を取得し、各外周画像に応じた閾値を設定する。そして、制御部７は、傾き値算出工程を実施した後、設定した閾値を用いて外周座標決定工程を実施する。これにより、制御部７は、少なくとも３カ所の外周座標を取得する。そして、ウェーハＷは、これら３カ所の外周座標に基づいて、ウェーハＷの中心座標を算出する。

【0052】

中心座標の算出方法としては、公知のいずれの手法が用いられてもよい。たとえば、制御部７は、選択した３点における隣接する２点を結ぶ２つの直線を作成し、これら２つの直線の垂直二等分線をそれぞれ求める。そして、制御部７は、２つの垂直二等分線の交点を、ウェーハＷの中心として算出することができる。
なお、ウェーハＷを所定の角度だけ回転させた後、制御部７は、閾値設定工程を実施せずに、位置づけ工程、ラインセンサ設定工程、傾き値算出工程および外周座標決定工程を実施することによって、少なくとも３カ所の外周座標を取得してもよい。この場合、制御部７は、２回目以降の外周座標決定工程では、１回目の閾値設定工程において設定した閾値を用いることができる。

【0053】

（７）エッジ除去工程
この工程では、制御部７は、中心座標算出工程において算出したウェーハＷの中心と、保持テーブル３０の中心である回転軸心とのずれ量（以下、中心ずれ量）を求める。そして、制御部７は、図３に示すθテーブル３１によって保持テーブル３０を回転させながら、回転する切削ブレード６３をウェーハＷの表面ＷａにおけるエッジＷＥに切り込ませる。

【0054】

この際、制御部７は、中心ずれ量およびウェーハＷの外周座標に基づいて、切削ブレード６３を、Ｙ軸方向に移動させる。これにより、制御部７は、ウェーハＷのエッジＷＥを、ウェーハＷの中心位置から略同一の幅で、周方向に沿って切削することができる。なお、中心ずれ量に応じた切削ブレード６３の位置制御については、たとえば特許文献１に記載のような公知の方法を用いることができる。
このようにして、制御部７は、ウェーハＷのエッジＷＥの表面Ｗａ側を除去（エッジトリミング）する。使用される切削ブレード６３は、たとえばフラットな刃先を有する。

【0055】

以上のように、本加工方法では、Ｘ軸方向に延びるラインセンサＬＳを、Ｘ軸方向に１画素ずつ移動させ、ラインセンサＬＳを移動させるごとに、ラインセンサＬＳの各画素から出力される明暗値を取得し、さらに、明暗値の分布におけるＸ軸に対する傾き値を算出する。そして、この傾き値に基づいて、ウェーハＷのエッジＷＥの座標である外周座標を決定している。したがって、本加工方法では、撮像画像を２値化処理することなく、外周座標を決定することができる。このため、２値化処理の誤りに基づくエッジＷＥの誤認識を回避することができる。

【0056】

なお、本実施形態では、傾き値算出工程において、ラインセンサＬＳを構成する各画素から出力される明暗値を取得する。この際、制御部７は、図１３に示すように、ラインセンサＬＳを構成する各画素に対し、各画素を取り巻く複数の画素（たとえば、Ｘ軸方向に２０画素、Ｙ軸方向に沿って２０画素）からなる画素群ＰＧを設定してもよい。そして、制御部７は、各画素から出力される明暗値として、画素群ＰＧに含まれる複数の画素の明暗値の平均値を用いてもよい。

【0057】

これに関し、ラインセンサＬＳの画素の明暗値は、枠体３０１およびウェーハＷに外部から照射される不要な光（不要光）などの影響により、本来の値からずれていることがある。上記の構成では、画素を取り巻く画素群の明暗値の平均値を用いるため、上記のような不要光などの影響を抑制することができる。

【0058】

また、本実施形態では、制御部７は、傾き値算出工程において、１つのラインセンサＬＳを用いて傾き値を算出している。これに代えて、図１４に示すように、Ｙ軸方向にずれて配置された複数の（ｎ個の）ラインセンサＬＳ（ＬＳ１～ＬＳｎ）を用いてもよい。

【0059】

この場合、傾き値算出工程では、制御部７は、複数のラインセンサＬＳごとに傾き値を算出する。そして、外周座標決定工程では、制御部７は、複数のラインセンサＬＳごとに、ウェーハＷの外周座標を取得する。

【0060】

さらに、制御部７は、外周座標ごとに、外周座標から保持テーブル３０の中心である回転軸心の座標までの距離である第１距離を算出する。これにより、各外周座標に応じた第１距離が算出される。そして、制御部７は、算出された第１距離が近似するような外周座標のグループを作成する。すなわち、制御部７は、第１距離に応じて、外周座標をグループに分ける。そして、制御部７は、最も多くの外周座標が属するグループのいずれかの外周座標を、ウェーハＷの外周座標として決定する。

【0061】

たとえば、図１５に示す例では、外周座標は、ある第１距離Ｄ１に応じたグループＧ１と、第１距離Ｄ１より短い第１距離Ｄ２に応じたグループＧ１とに分けられる。この例では、制御部７は、グループＧ１に属する外周座標のいずれか（１つでも複数でもよい）を、ウェーハＷの外周座標として決定する。
なお、図１５では、各外周座標の第１距離を、各外周座標に応じたラインセンサＬＳ（ＬＳ１～ＬＳｎ）のＹ軸方向の位置を用いて示している。

【0062】

これに関し、上記のように、枠体３０１およびウェーハＷに照射される不要光などの影響により、ラインセンサＬＳの画素の明暗値が誤って検出され、その結果として誤った外周座標が決定される可能性がある。図１４に示す方法では、複数のラインセンサＬＳを用いて、多数決で外周座標を決定しているため、１つのラインセンサＬＳにおいて生じた明暗値の誤検出の影響を小さくすることができるので、上記のような不要光などの影響を抑制することができる。

【0063】

また、本実施形態では、円板状ワークとして、図１および図２に示したウェーハＷを用いている。これに代えて、円板状ワークとして、貼り合わせ基板を用いてもよい。貼り合わせ基板は、円板状の支持基板と、この支持基板の上に貼り合わせられた、支持基板より小径のウェーハとを含む。この場合、本加工方法では、貼り合わせ基板のウェーハの外周座標を求め、その中心座標を算出することができる。

【0064】

この場合、本加工方法では、ラインセンサＬＳの明暗値の分布における傾き値を用いているため、ウェーハとは色の異なる支持基板の外周縁を、ウェーハの外周縁と区別して認識することができる。このため、本実施形態に示した例と同様に、貼り合わせ基板におけるウェーハの外周縁を、ウェーハの中心位置から略同一の幅で、周方向に沿って切削することができる。

【0065】

また、本実施形態では、図５に示す初期画像から、制御部７が、Ｘ軸方向送り手段１１、切削部移動機構１３およびθテーブル３１を制御して、撮像手段６５の撮像領域を、境界線Ｂが灰色の画素ＳＰに重なるように設定する。この際、たとえば、境界線Ｂおよび画素ＳＰの位置を目視しているユーザの指示に基づいて、制御部７が、境界線Ｂを灰色の画素ＳＰに重ねてもよい。あるいは、ユーザが、直接に、Ｘ軸方向送り手段１１、切削部移動機構１３およびθテーブル３１の駆動装置を制御して、境界線Ｂを灰色の画素ＳＰに重ねてもよい。

【0066】

また、境界線Ｂが灰色の画素ＳＰに重ねられた後、撮像手段６５の光量を調整する光量調整工程が実施されてもよい。この工程は、ユーザが目視した結果に基づいて実施されてもよいし、制御部７によって実施されてもよい。

【0067】

たとえば、制御部７は、複数種類（たとえば１００種類）の光量パターンを予めメモリ７１に記憶しておく。光量パターンは、たとえば、落射照明と斜光照明との割合、および、それぞれの照明の強さによって区別される。

【0068】

そして、制御部７は、図１６に示すように、ウェーハＷに応じた黒い画素ＷＰ内に第１光量チェック領域ＲＡを設定するとともに、枠体３０１に対応する白い画素ＦＰ内に第２光量チェック領域ＲＢを設定する。さらに、制御部７は、境界線Ｂに接し、第１光量チェック領域ＲＡを含む第１チェック領域ＲＣ１を設定する。同様に、制御部７は、境界線Ｂに接し、第２光量チェック領域ＲＢを含む第２チェック領域ＲＣ２を設定する。第１チェック領域ＲＣ１および第２チェック領域ＲＣ２のサイズは、たとえば、１０×１０画素である。

【0069】

制御部７は、１つの撮像手段６５の光量パターンに関し、境界線Ｂに沿って第１チェック領域ＲＣ１および第２チェック領域ＲＣを変更しながら、複数の第１チェック領域ＲＣ１および第２チェック領域ＲＣ２内の明暗値を取得する。制御部７は、このような明暗値の取得を、複数の光量パターンに関して実施する。そして、制御部７は、第１チェック領域ＲＣ１内の明暗値と、第２チェック領域ＲＣ２内の明暗値との差が最も大きくなるような光量パターンを特定し、この光量パターンを用いて、撮像手段６５による撮像を実施し、本加工方法の各工程を実施する。

【0070】

これによれば、境界線Ｂの両側で明暗値の差を大きくできるので、閾値設定工程、傾き値算出工程および外周座標決定工程において、ラインセンサＬＳの各画素における明暗値の差を大きくすることができる。その結果、図７等に示すような明暗値の分布における、ラインセンサＬＳの位置に応じた傾き値（回帰直線ＲＬとＸ軸との角度）の変化を大きくすることができる。これにより、傾き値と閾値との比較の精度を高めることができる。

【符号の説明】

【0071】

１：切削装置、３：保持部、６：切削部、７：制御部、７１：メモリ、
１１：Ｘ軸方向送り手段、１２：Ｙ軸方向移動手段、１６：Ｚ軸方向移動手段、
６３：切削ブレード、６５：撮像手段、
３０：保持テーブル、３１：θテーブル、
３００：吸着部、３０１：枠体、３０２：保持面、
ＬＳ：ラインセンサ、
Ｗ：ウェーハ、ＷＥ：エッジ、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】