(57)【要約】ダイシング装置（１）は、複数のワークテーブル（１２、１４）、複数のアライメント装置（５、５）、及び複数の加工装置（１０、１０）を備え、前記複数のアライメント装置（５、５）は、前記複数のワークテーブル（１２、１４）に載置されたワークを各々撮像するように、単独で移動自在に設けられている。これにより、複数のアライメント装置（５、５）は、複数のワークテーブル（１２、１４）に載置された複数のワークを別々にアライメントしたり、１つのワークを協働してアライメントしたりすることが可能となる。したがって、高価なアライメント装置の稼働率向上、ひいてはダイシング装置全体の稼働率向上を図ることができる。
2009028365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが載置される複数のワークテーブルと、
前記複数のワークテーブルに載置されたワークを撮像し加工領域を検出する複数のアライメント装置と、
前記複数のワークテーブルに載置されたワークを回転刃によって加工する複数の加工装置と、を備え、
前記複数のアライメント装置は、前記複数のワークテーブルに載置されたワークを各々撮像するように単独で移動自在に設けられている、
ダイシング装置。
【請求項２】
前記複数のアライメント装置は、１つのワークテーブルに載置された１枚のワークを協働して撮像し加工領域を検出する、
請求項１に記載のダイシング装置。
【請求項３】
前記複数のアライメント装置は、ワークの加工領域を検出する他、加工途中のワークの加工品質確認を、前記複数のワークテーブル上の複数のワークに対して、又は１つのワークテーブル上の１枚のワークに対して協働して実施する、
請求項１、又は２に記載のダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイシング装置に関し、特に半導体や電子部品材料等のワークに溝加工や切断加工を行うダイシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や電子部品材料等のワークに溝加工や切断加工（以下加工と称する）を行う従来のダイシング装置においては、ワークテーブルに載置されたワークを、高速で回転するブレードと称する薄型砥石によって研削水をかけながら加工する。このダイシング装置では、薄型砥石を保持したスピンドルがＹ軸方向のインデックス送りとＺ軸方向の切込み送りとがなされるとともに、ワークを載置したワークテーブルがＸ軸方向に研削送りされるように構成されている。また、ワークの上面を観察する顕微鏡（アライメント装置）が、ホルダーアームを介して薄型砥石を保持したスピンドルに固定されている。この顕微鏡を用いてワークの上面を観察し、ワークのアライメントを行ったり、あるいは加工後の切り溝の評価を行ったりしている。この顕微鏡にはＣＣＤカメラが接続されており、このＣＣＤカメラで撮像した画像をパターンマッチング装置等で画像処理を実施してワークのアライメントを行っている。【０００３】
ところが、このダイシング装置は、ワークを載置するワークテーブルが１台、ワークを撮像するＣＣＤカメラを組込んだ顕微鏡が１台設けられているだけなので、ワークを加工している間は他のワークのアライメントをすることができなかった。そのため、顕微鏡やＣＣＤカメラ、及び画像処理装置等の高価なアライメント装置の稼働率が悪く、また、ダイシング装置全体の稼働率も低下していた。【０００４】
このような問題を解決するものとして、特開２００６−１５６８０９号公報（特許文献１）には、ブレード、ワークテーブル、及び顕微鏡を夫々２台設けたダイシング装置が示されている。このダイシング装置によれば、一方のワークテーブルに載置されたワークを一方の顕微鏡でアライメントするとともに、他方のワークテーブルのワークを他方の顕微鏡でアライメントする。そして、一方のワークテーブルに載置されたワークを一方のブレードで加工するとともに、他方のワークテーブルに載置されたワークを他方のブレードで加工し、又は、一方若しくは他方のワークテーブルに載置されたワークを一方及び他方のブレードで加工する。このように、２枚のワークを２台の顕微鏡でそれぞれ個別にアライメントするとともに、１枚のワークを２枚のブレードで加工することにより、ダイシング装置の稼働率を向上させている。
【特許文献１】特開２００６−１５６８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の如く、特開２００６−１５６８０９号公報に記載のダイシング装置は、２枚のワークを２台の顕微鏡でそれぞれ個別にアライメントする装置である。そのため、このダイシング装置においても、アライメントに関して言えば、ワークを載置するワークテーブルが１台、ワークを撮像する顕微鏡が１台設けられているだけの前述したダイシング装置に相当する。よって、特開２００６−１５６８０９号公報に記載のダイシング装置においても、顕微鏡やＣＣＤカメラ、及び画像処理装置等の高価なアライメント装置の稼働率が悪く、また、ダイシング装置全体の稼働率も飛躍的に向上させることはできなかった。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アライメント装置の稼働率、及び加工品質確認の可動率を高めるとともに、装置全体の稼働率も向上することができるダイシング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の第１態様に係るダイシング装置は、ワークが載置される複数のワークテーブルと、前記複数のワークテーブルに載置されたワークを撮像し加工領域を検出する複数のアライメント装置と、前記複数のワークテーブルに載置されたワークを回転刃によって加工する複数の加工装置と、を備え、前記複数のアライメント装置は、前記複数のワークテーブルに載置されたワークを各々撮像するように単独で移動自在に設けられている。【０００８】
第２態様に係るダイシング装置は、第１態様に係るダイシング装置において、前記複数のアライメント装置は、１つのワークテーブルに載置された１枚のワークを協働して撮像し加工領域を検出する。【０００９】
第１態様によれば、ダイシング装置にワークテーブル、アライメント装置、及び加工装置を夫々複数備え、複数のアライメント装置を、複数のワークテーブルに載置されたワークを各々撮像するように単独で移動自在に設けている。したがって、複数のアライメント装置は、複数のワークテーブルに載置された任意のワーク（複数のワークのうちの任意の１つ又はそれ以上）をアライメントすることが可能である。【００１０】
そして、第２態様によれば、複数のアライメント装置は、１台のワークテーブルに載置された１枚のワークを協働して撮像し加工領域を検出する。加工領域を検出する際に、従来のダイシング装置では１台のアライメント装置によって、例えば１０点測定するのに対し、本態様では、例えば２台のアライメント装置を有する場合には、双方のアライメント装置が夫々５点測定すればよいので、アライメントに費やす処理時間を約半分に短縮することができる。また、アライメント中の加工ワークの品質確認（カーフチェック）を単独で実施することが可能となり、ワーク処理時間の短縮化が図られる。したがって、高価なアライメント装置の稼働率向上とダイシング装置全体の稼働率向上を図ることができる。【００１１】
また、仮に１台のアライメント装置が故障した場合でも、残りのアライメント装置によって複数のワークテーブルに載置されたワークをアライメント可能なので、生産を継続することができる。【００１２】
第３態様によれば、第１又は第２態様に係るダイシング装置において、前記複数のアライメント装置は、ワークの加工領域を検出する他、加工途中のワークの加工品質確認を、前記複数のワークテーブル上の複数のワークに対して、又は１つのワークテーブル上の１枚のワークに対して協働して実施する。これにより、カーフチェックの可動率も高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様によれば、ワークテーブル、アライメント装置、及び加工装置を夫々複数備え、複数のワークテーブルに載置されたワークを各々撮像できるように、複数のアライメント装置を単独で移動自在に設ける。これにより、高価なアライメント装置の稼働率向上、加工品質確認の可動率向上、及びダイシング装置全体の稼働率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の外観を示す斜視図
【図２】図１に示したダイシング装置の加工部の構造を示した斜視図
【図３】図２に示した加工部の要部構造を示した断面図
【図４】図２に示した加工部の斜視図
【図５】図２に示した加工部の平面図
【符号の説明】
【００１５】
１…ダイシング装置
５…顕微鏡
９…回転ブレード
１０…スピンドル
１２、１４…ワークテーブル
１６、１８…Ｘテーブル
２０…オイルパン
２２…ガイドレール
２４…ボールねじ
２６…サーボモータ
２８…ボールナット
３０…スライダ
３２…θテーブル
３４…蛇腹
３６…ガイドレール
３８…ボールねじ
４０…サーボモータ
４４…θテーブル
４６…蛇腹
４８…ガイドベース
５０…スピンドルＹガイド
５２…スピンドルＹテーブル
５４…スピンドルＺテーブル
５６…ホルダ
５８、６０…顕微鏡駆動装置
６２…顕微鏡Ｙガイド
６４…顕微鏡Ｙテーブル
６６…顕微鏡Ｚテーブル
７０、７４…ボールねじ
７２、７６…サーボモータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。【００１７】
図１に示した実施の形態のダイシング装置１は、複数のワークが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート２、吸着部３を有しワークＷを装置各部に搬送する搬送装置４、ワークＷの上面を観察する一対の顕微鏡（アライメント装置）５、５、加工部６、加工後のワークＷを洗浄し乾燥させるスピンナ７、及び装置各部の動作を制御するコントローラ８等を備える。加工部６には、２本対向して配置され、回転ブレード（加工装置）９が取り付けられた高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式スピンドル（又はメカニカルベアリング式のスピンドル）１０、１０が設けられており、これらのスピンドル１０、１０は高速回転されるとともに、互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。ブレード９は手前側と下方が開口した図示しないフランジカバーで囲われ、フランジカバーに設けられた研削ノズルから研削水が加工ポイントに向けて供給される。また、フランジカバーには、不図示の洗浄ノズルが設けられており、この洗浄ノズルから加工ポイントに向けて洗浄水が供給される。ブレード９は薄い円盤状の砥石であり、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレード、又は樹脂で結合したレジンブレードが用いられる。更に、加工部６には、ワークＷを吸着載置する２台の同形状のワークテーブル１２、１４が設けられ、これらは後述する図２のＸテーブル１６、１８の移動によって図１のＸ方向に研削送りされるように構成されている。【００１８】
図２は、ダイシング装置１の加工部６の主要部を示した斜視図である。【００１９】
同図に示すように加工部６のワークテーブル１２、１４の下方には、箱状のオイルパン２０が水平に配置されている。このオイルパン２０の左側面には、２本で一対のガイドレール２２、２２が図の矢印Ｘ方向に沿って配設されており、これらのガイドレール２２、２２の間には、駆動機構を構成するボールねじ２４がガイドレール２２、２２と平行に、かつオイルパン２０の左側面に沿って配設されている。【００２０】
また、このボールねじ２４を回転駆動するサーボモータ（リニアモータでもよい）２６が、オイルパン２０の奥行き方向奥側に配置されている。更に、ガイドレール２２、２２で案内され、サーボモータ２６によるボールねじ２４の回転でＸ方向に駆動されるＸテーブル１６が縦方向に配置されている。Ｘテーブル１６には、図３に示すようにボールねじ２４と螺合するボールナット２８と、ガイドレール２２、２２に摺動自在に係合するスライダ３０、３０とが設けられる。さらに、Ｘテーブル１６には、Ｚ方向（図１参照）を軸にθ回転するθテーブル３２が搭載され、このθテーブル３２にワークテーブル１２が取り付けられている。θテーブル３２の回転軸は、ワークテーブル１２が水平面上でθ方向に回転するようにＸテーブル１６にその側面が固定されている。【００２１】
更にまた、Ｘテーブル１６のＸ方向の移動に伴い伸縮動作されてガイドレール２２、２２、及びボールねじ２４を覆う一対の蛇腹３４、３４が、オイルパン２０の左側面に配置されている。一方の蛇腹３４は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手前側に固定され、他端がＸテーブル１６の奥行き方向手前側縁部に固定されている。また、他方の蛇腹３４は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手奥側に固定され、他端がＸテーブル１６の奥行き方向奥側縁部に固定されている。なお、図２では、他方の蛇腹３４を省略している。【００２２】
一方で、図２の如くオイルパン２０の右側面にも同様に、２本で一対のガイドレール３６、３６が図１の矢印Ｘ方向に沿って配設され、これらのガイドレール３６、３６の間にも、駆動機構を構成するボールねじ３８がガイドレール３６、３６と平行に、かつオイルパン２０の右側面に沿って配設されている。【００２３】
また、このボールねじ３８を回転駆動するサーボモータ４０がオイルパン２０の奥行き方向奥側に配置されている。更に、ガイドレール３６、３６で案内され、サーボモータ４０によるボールねじ３８の回転でＸ方向に駆動されるＸテーブル１８が配置されている。Ｘテーブル１８には、ボールねじ３８と螺合するボールナット（不図示）と、ガイドレール３６、３６に摺動自在に係合するスライダ（不図示）とが設けられるとともにＺ方向（図１参照）を軸にθ回転するθテーブル４４が搭載される。さらに、このθテーブル４４にワークテーブル１４が取り付けられている。θテーブル４４の回転軸は、ワークテーブル１４が水平面上でθ方向に回転するようにＸテーブル１８にその側面が固定されている。【００２４】
更にまた、Ｘテーブル１８のＸ方向の移動に伴い伸縮動作されてガイドレール３６、３６、及びボールねじ３８を覆う一対の蛇腹４６、４６がオイルパン２０の右側面に配置されている。一方の蛇腹４６は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手前側に固定され、他端がＸテーブル１８の奥行き方向手前側縁部に固定されている。また、他方の蛇腹４６は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手奥側に固定され、他端がＸテーブル１８の奥行き方向奥川側縁部に固定されている。なお、図２では、他方の蛇腹４６を省略している。【００２５】
また、図４、図５に示すように、加工部６には門型形状のガイドベース４８が立設されている。ガイドベース４８の図５中左側面には、図の矢印Ｙ方向に向けて水平にスピンドルＹガイド５０が取り付けられる。さらに、ガイドベース４８の図５中左側面には、スピンドルＹガイド５０にガイドされ、図示しない駆動機構によってＹ方向にインデックス送りされるスピンドルＹテーブル５２、５２が２台設けられている。各々のスピンドルＹテーブル５２には、図示しないガイドレールと駆動機構によって図の矢印Ｚ方向に切込み送りされるスピンドルＺテーブル５４が設けられ、各々のスピンドルＺテーブル５４には、ホルダ５６を介してスピンドル１０が取り付けられている。２本のスピンドル１０、１０は互いに対向するように配置され、各々のスピンドル１０には先端に回転ブレード９が取り付けられている。このような機構により、２枚の回転ブレード９、９は各々独立してＺ方向の切込み送りとＹ方向のインデックス送りとがされる。また、スピンドルＹテーブル１６、１８、及びスピンドルＺテーブル５４の駆動機構は、リニアモータを用いてもよいし、サーボモータとリードスクリューを用いてもよい。【００２６】
ガイドベース４８の図５中右側面には、２台の顕微鏡駆動装置５８、６０が設けられている。これらの顕微鏡駆動装置５８、６０は、ガイドベース４８の右側面に取り付けられ、図の矢印Ｙ方向に向けて水平に配置された顕微鏡Ｙガイド６２、６２に沿って矢印Ｙ方向に移動自在に支持される。なお、顕微鏡移動装置５８、６０は、顕微鏡Ｙガイド６２、６２以外の別のガイドに移動自在に支持してもよい。【００２７】
また、顕微鏡駆動装置５８、６０は、顕微鏡Ｙガイド６２、６２にガイドされた顕微鏡Ｙテーブル６４を夫々備えている。顕微鏡駆動装置５８の顕微鏡Ｙテーブル６４は、顕微鏡Ｙガイド６２、６２と平行に配設された図４のボールねじ７０に、そのボールナッド（不図示）が螺合され、ボールネジ７０を回転駆動するサーボモータ７２の回転力によってＹ方向に移動される。同様に、顕微鏡駆動装置６０の顕微鏡Ｙテーブル６４は、顕微鏡Ｙガイド６２、６２と平行に配設されたボールねじ７４にそのボールナッド（不図示）が螺合され、ボールネジ７４を回転駆動するサーボモータ７６の回転力によってＹ方向に移動される。これらのボールねじ７０、７４は、図５に示すようにワークテーブル１２、１４の上方に亘って設けられており、これによって、顕微鏡駆動装置５８、６０は、ワークテーブル１２、１４の双方の上方位置に独立して移動可能となっている。【００２８】
一方、夫々の顕微鏡Ｙテーブル６４には、図の矢印Ｚ方向に送られる顕微鏡Ｚテーブル６６が設けられ、これらの顕微鏡Ｚテーブル６６には、ワークＷの上面を観察する顕微鏡５が夫々取り付けられている。以上の如く構成された顕微鏡駆動装置５８、６０によって、顕微鏡５、５は図のＹ方向とＺ方向とに送られるとともに、双方の顕微鏡５、５は、ワークテーブル１２、１４に各々載置されたワークＷを撮像可能となっている。【００２９】
顕微鏡５には図示しないＣＣＤカメラが組み込まれている。ＣＣＤカメラで撮像したワークＷの画像を図１のコントローラ８内に設けられた画像処理装置でパターンパッチング処理をして、ワークＷのアライメントが行われる。これら各部の駆動装置の制御、アライメント動作の制御、加工部６の制御、搬送装置４の制御等は全てコントローラ８によって行われるようになっている。【００３０】
次に、このように構成されたダイシング装置１の作用について説明する。【００３１】
まず、ワークＷが収納されたカセットが、外部搬送装置によってダイシング装置１のロードポート２に受け渡される。このカセットには、ダイシングテープを介してフレームに貼着されたワークＷが複数枚収納されている。次に、ワークＷはダイシング装置１の搬送装置４によって１枚ずつカセットから引き出され、ワークテーブル１２に吸着される。その後、ワークテーブル１２が顕微鏡Ｙガイド６２の下方に移動するとともに、２台の顕微鏡５、５が顕微鏡Ｙテーブル６４によってワークＷの真上に搬送される。ここで顕微鏡Ｚテーブル６６によって２台の顕微鏡５、５の焦点が合わされる。次いで、ワークＷの上面に形成されているパターン部分が２台の顕微鏡５、５に組み込まれたＣＣＤカメラで撮像され、既知のパターンマッチング手法を用いてアライメントされる。なお、このワークがアライメントされている時に、次のワークＷがワークテーブル１４に載置される。【００３２】
アライメントされたワークＷは、ワークテーブル１２によって加工部６に搬送される。ここでは、２枚の回転ブレード１０、１０が夫々必要な切り込み送りがされ、ワークテーブル１２のＸ方向研削送りによって２本の加工領域（ストリート）が同時に加工される。次に、回転ブレード１０、１０がＹ方向に必要ピッチ分インデックス送りされて次のストリートに位置付けられ、ワークテーブル１２のＸ方向研削送りによってこの２本のラインも加工される。この動作が繰り返されてワークＷの一方向の全てのストリートが加工される。一方向の全ラインが加工されると、θテーブル３２の回転によりワークＷは９０度回転され、先程のストリートと直行するストリートが加工される。【００３３】
最初のワークＷが加工部６で加工されている間に、次のワークＷが顕微鏡Ｙガイド６２の下に移動され、２台の顕微鏡５、５が顕微鏡Ｙテーブル６４によってこのワークＷの真上に搬送される。ここでも同様にして、顕微鏡Ｚテーブル６６によって２台の顕微鏡５、５の焦点が合わされ、次のワークＷの上面に形成されているパターン部分が２台の顕微鏡５、５に組み込まれているＣＣＤカメラで撮像されてアライメントが行われる。最初のワークＷの加工が終了すると、アライメントの終了した次のワークＷが加工部６に搬入され、同様に加工される。なお、ブレード９、９による加工中において、２台の顕微鏡５、５によってアライメントする際に、顕微鏡５、５によって同一のストリートを撮像し、各々の顕微鏡のカメラ軸の精度を確認したり、キャリブレーション値を反映（温度の変化等による精度確認や２台のカメラ搭載時のカメラ間のキャリブレーション値の確認）したりすることができる。これは、顕微鏡５の移動軸とスピンドル１０の移動軸とがそれぞれ分離されたことによる効果である。【００３４】
全加工終了した最初のワークＷは、必要により２台の顕微鏡５、５の下で加工溝の形状やチッピング状況が計測されて評価される。加工溝の評価が終了すると、ワークＷは搬送装置４によってスピンナ７に搬送され、ここでスピン洗浄とスピン乾燥とが行われる。洗浄及び乾燥が終了したワークＷは、再び搬送装置４によって元のカセットに収納される。次のワークＷも同様にして、加工、洗浄、及び乾燥されて、元のカセットに収納される。以上のような動作が次々と繰り返されて、カセット内の全部のワークＷが加工される。以上が本発明に係るダイシング装置によってワークＷを加工するときの流れである。なお、顕微鏡５、５によるワークＷのアライメント中に、ブレード９の摩耗量を確認したり、ブレード９を交換したりすることができる。これも、顕微鏡５の移動軸とスピンドル１０の移動軸とがそれぞれ分離されたことによる効果である。【００３５】
ところで、実施の形態のダイシング装置１は、ワークテーブル１２、１４、顕微鏡５、５、及びブレード９、９を夫々２台備え、２台の顕微鏡５、５を、２台のワークテーブル１２、１４に載置されたワークＷを各々撮像するように単独で移動自在に設けている。これにより、２台の顕微鏡５、５は、２台のワークテーブル１２、１４に載置された２枚のワークＷをアライメント可能である。そして、２台の顕微鏡５、５は、図５に示すように１台のワークテーブル１４（１２）に載置された１枚のワークＷを協働して撮像し加工領域を検出する。加工領域を検出する際に、従来のダイシング装置では１台の顕微鏡によって、例えば１０点測定するのに対し、実施の形態のダイシング装置１では、双方の顕微鏡５、５が夫々５点測定すればよいので、アライメントに費やす処理時間を約半分に短縮することができる。また、アライメント中の加工ワークＷのカーフチェックを単独で実施することが可能となり、ワーク処理時間の短縮化が図られる。したがって、高価なアライメント装置の稼働率向上とダイシング装置全体の稼働率向上を図ることができる。【００３６】
また、仮に１台の顕微鏡５が故障した場合でも、もう一台の顕微鏡５によって２台のワークテーブル１２、１４に載置されたワークＷをアライメント可能なので、生産を継続することができる。【００３７】
更に、実施の形態のダイシング装置１によれば、２台の顕微鏡５、５は、ワークＷの加工領域を検出する他、加工途中のワークの加工品質確認（カーフチェック）を、２台のワークテーブル１２、１４上の２枚のワークＷに対して、又は１つのワークテーブル１２（１４）上の１枚のワークＷに対して協働して実施することもできる。すなわち、加工を一旦停止してワークＷを２台の顕微鏡５、５の下に移動させ、ここで２台の顕微鏡５、５によって加工途中のワークＷをカーフチェックする。これにより、カーフチェックの可動率も高めることができる。【００３８】
なお、本実施の形態では顕微鏡５、ブレード９、ワークテーブル１２を夫々２台設けたが、これに限らず３台以上設けてもよい。また、ロードポート２を取り外した加工部（切削部）６のみのダイシング機構に関しても、加工部６の機構内容を適用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2009028365.tif 000008
2009028365.tif 000009
2009028365.tif 000010
2009028365.tif 000011
2009028365.tif 000012
2009028365.tif 000013