(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割予定ラインが規則に従って区画された領域に複数のデバイスが形成された被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該被加工物を撮像し画像を生成する複数の画素からなる撮像部を備えた撮像手段と、該撮像手段によって撮像された加工すべき領域を加工する加工手段と、を少なくとも含み、
該撮像手段は、デバイスの特徴領域をキーパターンとして記憶するキーパターン記憶部と、該キーパターンと該分割予定ラインとの位置関係を記憶する位置関係記憶部と、該撮像部で撮像した画像と該キーパターンとの類似度を算出して類似度の高い画像を検出するパターンマッチング部と、を備えた加工装置において、該撮像部で撮像した画像から適正なキーパターンを決定するキーパターン決定方法であって、
任意のデバイスを該撮像部で撮像しキーパターンとして最適な特徴領域の画像をキーパターン候補として画像記憶部に記憶するキーパターン候補記憶工程と、
該分割予定ラインの該規則に従って該撮像部と該保持手段とを相対的に１つの軌跡で移動して複数の該デバイスを該撮像部で撮像し該任意のデバイスで撮像した同じ該特徴領域の画像を該画像記憶部に記憶する複数画像記憶工程と、
該画像記憶部に記憶された複数の画像を統合し、統合画像を算出する統合画像算出工程と、
前記統合画像をキーパターンとして決定し、該キーパターン記憶部に記憶するキーパターン決定工程と、
から構成されるキーパターン決定方法。
【請求項２】
複数の分割予定ラインが規則に従って区画された領域に複数のデバイスが形成された被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該被加工物を撮像し画像を生成する複数の画素からなる撮像部を備えた撮像手段と、該撮像手段によって撮像された加工すべき領域を加工する加工手段と、を少なくとも含み、
該撮像手段は、デバイスの特徴領域をキーパターンとして記憶するキーパターン記憶部と、該キーパターンと該分割予定ラインとの位置関係を記憶する位置関係記憶部と、該撮像部で撮像した画像と該キーパターンとの類似度を算出して類似度の高い画像を検出するパターンマッチング部と、を備えた加工装置において、該撮像部で撮像した画像から適正なキーパターンを決定するキーパターン決定方法であって、
任意のデバイスを該撮像部で撮像しキーパターンとして最適な特徴領域の画像をキーパターン候補として画像記憶部に記憶するキーパターン候補記憶工程と、
該分割予定ラインの該規則に従って該撮像部と該保持手段とを相対的に移動して、離れた位置に存在する複数の該デバイスを該撮像部で撮像し該任意のデバイスで撮像した同じ該特徴領域の画像を該画像記憶部に記憶する複数画像記憶工程と、
該画像記憶部に記憶された複数の画像を統合し、統合画像を算出する統合画像算出工程と、
前記統合画像をキーパターンとして決定し、該キーパターン記憶部に記憶するキーパターン決定工程と、
から構成され、
前記統合画像とは、複数の画像を構成する同じ位置の画素の輝度値の平均値により構成される画像、前記同じ位置の画素の輝度値の中央値により構成される画像又は前記同じ位置の画素の輝度値の最頻値により構成される画像のいずれかであるキーパターン決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの切削装置又は研削装置等の加工装置において、ウエーハのパターンマッチングを実行する際に用いるキーパターンを決定するキーパターン決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー加工装置又は切削装置等の加工装置は、ウエーハに形成されたデバイスの特徴領域を示すキーパターンと、キーパターンからそれぞれ所定距離の位置に形成された分割予定ラインとの位置関係をと記憶する記憶装置を備えている。加工装置は、カメラその他の撮像部が撮像した画像を用いて、キーパターンと一致する領域を見つけ出すパターンマッチングを実行することにより、分割予定ライン（ストリート）の座標値を求めて、この分割予定ラインの座標値に集光器又は切削ブレード等の加工手段を位置付けるようにしている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２４４８０３号公報
【特許文献２】特開昭６０−１７７６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、被加工物であるウエーハは、それぞれの個体差によって表面の状態が異なることがある。また、例えば、キーパターンとパターンマッチングされて分割予定ラインを検出する際に用いる特徴領域の回路が欠けていたり、特徴領域に汚れが付着していたりするデバイスもある。その結果、特徴領域の状態も、ウエーハに形成されたデバイス毎に異なることがある。すると、キーパターンを決定しても、実際にウエーハを切断する際にキーパターンに基づいて特徴領域を検出するときに、それぞれのデバイスの特徴領域とキーパターンとの類似度が少なくなってしまい、特徴領域を検出できなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、キーパターンを決定する際に、被加工物に形成されたデバイスの特徴領域の表面状態の影響を低減できるキーパターン決定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の分割予定ラインが規則に従って区画された領域に複数のデバイスが形成された被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該被加工物を撮像し画像を生成する複数の画素からなる撮像部を備えた撮像手段と、該撮像手段によって撮像された加工すべき領域を加工する加工手段と、を少なくとも含み、該撮像手段は、デバイスの特徴領域をキーパターンとして記憶するキーパターン記憶部と、該キーパターンと該分割予定ラインとの位置関係を記憶する位置関係記憶部と、該撮像部で撮像した画像と該キーパターンとの類似度を算出して類似度の高い画像を検出するパターンマッチング部と、を備えた加工装置において、該撮像部で撮像した画像から適正なキーパターンを決定するキーパターン決定方法であって、任意のデバイスを該撮像部で撮像しキーパターンとして最適な特徴領域の画像をキーパターン候補として画像記憶部に記憶するキーパターン候補記憶工程と、該分割予定ラインの該規則に従って該撮像部と該保持手段とを相対的に１つの軌跡で移動して複数の該デバイスを該撮像部で撮像し該任意のデバイスで撮像した同じ該特徴領域の画像を該画像記憶部に記憶する複数画像記憶工程と、該画像記憶部に記憶された複数の画像を統合し、統合画像を算出する統合画像算出工程と、前記統合画像をキーパターンとして決定し、該キーパターン記憶部に記憶するキーパターン決定工程と、から構成されるキーパターン決定方法である。
【０００７】
本発明は、複数の分割予定ラインが規則に従って区画された領域に複数のデバイスが形成された被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該被加工物を撮像し画像を生成する複数の画素からなる撮像部を備えた撮像手段と、該撮像手段によって撮像された加工すべき領域を加工する加工手段と、を少なくとも含み、該撮像手段は、デバイスの特徴領域をキーパターンとして記憶するキーパターン記憶部と、該キーパターンと該分割予定ラインとの位置関係を記憶する位置関係記憶部と、該撮像部で撮像した画像と該キーパターンとの類似度を算出して類似度の高い画像を検出するパターンマッチング部と、を備えた加工装置において、該撮像部で撮像した画像から適正なキーパターンを決定するキーパターン決定方法であって、任意のデバイスを該撮像部で撮像しキーパターンとして最適な特徴領域の画像をキーパターン候補として画像記憶部に記憶するキーパターン候補記憶工程と、該分割予定ラインの該規則に従って該撮像部と該保持手段とを相対的に移動して、離れた位置に存在する複数の該デバイスを該撮像部で撮像し該任意のデバイスで撮像した同じ該特徴領域の画像を該画像記憶部に記憶する複数画像記憶工程と、該画像記憶部に記憶された複数の画像を統合し、統合画像を算出する統合画像算出工程と、前記統合画像をキーパターンとして決定し、該キーパターン記憶部に記憶するキーパターン決定工程と、から構成され、前記統合画像とは、複数の画像を構成する同じ位置の画素の輝度値の平均値により構成される画像、前記同じ位置の画素の輝度値の中央値により構成される画像又は前記同じ位置の画素の輝度値の最頻値により構成される画像のいずれかであるキーパターン決定方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、デバイスの１つの特徴領域からキーパターンを決定するのではなく、複数のデバイスから撮像した複数の特徴領域の画像情報を統合処理する。このようにすることで、キーパターンを決定する際に、被加工物に形成されたデバイスの特徴領域の表面状態の影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る加工装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、デバイスが形成された被加工物の平面図である。
【図３】図３は、キーパターンの一例を示す図である。
【図４】図４は、デバイスのキーパターンとストリートとの距離を説明するための図である。
【図５】図５は、検出手段が撮像したデバイス表面の画像の例を示す図である。
【図６】図６は、検出手段が撮像したデバイス表面の画像の例を示す図である。
【図７】図７は、複数のデバイスとストリートとを示す平面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係るキーパターンの決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、被加工物のそれぞれのデバイスが有する特徴領域を撮像する順序を示す図である。
【図１０】図１０は、統合画像を作成する方法の説明図である。
【図１１】図１１は、統合画像を作成する方法の説明図である。
【図１２】図１２は、統合画像を作成する方法の説明図である。
【図１３】図１３は、統合画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る加工装置の構成例を示す図である。本実施形態に係る加工装置１は、切削ブレード２１を有する加工手段２０と被加工物Ｗを保持したチャックテーブル１０とを相対移動させることで、被加工物を切削加工するものである。図１に示すように、加工装置１は、１スピンドルのダイサであるが、２個のスピンドルを有するダイサ、いわゆるツインダイサであってもよい。加工装置１は、チャックテーブル１０と、加工手段２０と、Ｘ軸移動手段４０と、Ｙ軸移動手段５０と、Ｚ軸移動手段６０と、制御手段７と、撮像手段９と、カセットエレベータ７０と、仮置き手段８０と、洗浄・乾燥手段９０とを含んでいる。
【００１２】
チャックテーブル１０は、被加工物Ｗを保持するものであり、保持手段に相当する。チャックテーブル１０は、保持部１１を有している。保持部１１は、水平面である表面に被加工物Ｗを保持する。本実施形態において、保持部１１は、被加工物Ｗを被加工物Ｗの裏面から吸引することで保持する。保持部１１の表面を構成する部分は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。被加工物Ｗは、加工装置１により加工される加工対象であり、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウム等を母材とするウエーハである。
【００１３】
Ｘ軸移動手段４０は、切削ブレード２１に対して保持された被加工物ＷをＸ軸方向に相対移動させるものである。Ｘ軸移動手段４０は、Ｘ軸ボールねじと、Ｘ軸パルスモータと、一対のＸ軸ガイドレールとを含んでいる。Ｘ軸ボールねじは、Ｘ軸方向に配設されており、テーブル移動基台２の下部に設けられた図示しないナットと螺合しており、一端にＸ軸パルスモータが連結されている。一対のＸ軸ガイドレールは、Ｘ軸ボールねじと平行に配置され、テーブル移動基台２がスライド可能に載置されている。Ｘ軸移動手段は、Ｘ軸パルスモータにより発生した回転力によりＸ軸ボールねじを回転駆動させることで、テーブル移動基台２（チャックテーブル１０）を一対のＸ軸ガイドレールによりガイドしつつ装置本体３に対してＸ軸方向に移動させる。
【００１４】
テーブル移動基台２は、テーブル移動基台２の中心軸線を中心に回転できるように、装置本体３に支持されている。テーブル移動基台２は、装置本体３に収納されている図示しない基台駆動源に連結されている。テーブル移動基台２は、基台駆動源により発生した回転力により任意の角度、例えば９０度回転又は連続回転することができる。このような構造により、テーブル移動基台２は、チャックテーブル１０を、テーブル移動基台２の中心軸線を中心に、切削ブレード２１に対して任意の角度回転又は連続回転等の回転運動させることができる。
【００１５】
加工手段２０は、撮像手段９によって撮像された、被加工物Ｗの加工すべき領域を加工する。より具体的には、加工手段２０は、撮像手段９が撮像した被加工物Ｗの加工すべき領域の位置情報に基づき、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削ブレード２１により切断する。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。切削ブレード２１は、スピンドル２２に着脱自在に装着される。スピンドル２２は、円筒形状のハウジング２３に回転自在に支持されている。また、スピンドル２２は、ハウジング２３に収納されている、図示しないブレード駆動源に連結されている。切削ブレード２１は、ブレード駆動源により発生した回転力により回転駆動する。
【００１６】
Ｙ軸移動手段５０は、図１に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗと切削ブレード２１とをＹ軸方向にそれぞれ相対移動させるものである。Ｙ軸移動手段５０は、図示しないＹ軸ボールねじと、Ｙ軸パルスモータ５１とを含んでいる。Ｙ軸ボールねじは、Ｙ軸方向に配設されており、ブレード移動基台６の内部に設けられた図示しないナットとそれぞれ螺合しており、一端にＹ軸パルスモータ５１が連結されている。Ｙ軸移動手段５０は、Ｙ軸パルスモータ５１により発生した回転力によりＹ軸ボールねじを回転駆動させることで、ブレード移動基台６を装置本体３に対してＹ軸方向に移動させる。
【００１７】
Ｚ軸移動手段６０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して切削ブレード２１をＺ軸方向、すなわちスピンドル２２がチャックテーブル１０に接近及び離れる方向にそれぞれ相対移動させるものである。Ｚ軸移動手段６０は、ブレード移動基台６に設けられており、Ｚ軸ボールねじ６１と、Ｚ軸パルスモータ６２と、一対のＺ軸ガイドレール６３とを含んでいる。Ｚ軸ボールねじ６１は、壁部５においてＺ軸方向に配設されており、支持部４の内部に設けられた図示しないナットとそれぞれ螺合しており、一端にＺ軸パルスモータ６２が連結されている。一対のＺ軸ガイドレール６３は、Ｚ軸ボールねじ６１と平行に形成され、支持部４が壁部５に対してスライド可能にそれぞれ載置されている。Ｚ軸移動手段６０は、Ｚ軸パルスモータ６２により発生した回転力によりＺ軸ボールねじ６１を回転駆動させることで、支持部４を一対のＺ軸ガイドレール６３によりガイドしつつ装置本体３に対してＺ軸方向にそれぞれ移動させる。
【００１８】
カセットエレベータ７０は、被加工物Ｗを１枚ずつ収納する収納部がＺ軸方向に複数形成されており、一度に複数の被加工物Ｗを収納するものである。カセットエレベータ７０は、装置本体３の内部に形成された空間部をＺ軸方向において昇降自在に構成されている。仮置き手段８０は、一対のレール８１を有し、一対のレール８１上に加工前後の被加工物Ｗを一時的に載置するものである。洗浄・乾燥手段９０は、スピンナテーブル９１を有し、加工後の被加工物Ｗが載置され、保持される。スピンナテーブル９１は、装置本体３に収納されているスピンナテーブル駆動源と連結されている。洗浄・乾燥手段９０は、スピンナテーブル９１に被加工物Ｗが保持されると、スピンナテーブル駆動源が発生する回転力により、被加工物Ｗを回転させ、図示しない洗浄液噴射装置から被加工物Ｗに対して洗浄液を噴射することで洗浄し、洗浄後の被加工物Ｗに対して図示しない気体噴射装置から気体を噴射することで乾燥させる。
【００１９】
制御手段７は、加工装置１が有する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段７は、被加工物Ｗに対する加工動作を加工装置１に行わせるものである。制御手段７は、例えば、マイクロコンピュータが用いられる。制御手段７は、加工動作の状態を表示する表示手段及びオペレータが加工内容情報等を登録する際に用いる、操作手段８と接続されている。
【００２０】
撮像手段９は、撮像部３０と、撮像処理部３１とを含んでいる。撮像部３０は、複数の画素からなり、保持手段としてのチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを撮像し、画像を生成する。撮像部３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いたカメラ等であるが、これに限定されるものではない。撮像処理部３１は、被加工物Ｗに形成されたデバイスの特徴領域をキーパターンとして記憶するキーパターン記憶部１１１と、キーパターンと分割予定ラインとの位置関係を記憶する位置関係記憶部１１２と、撮像部３０で撮像した画像とキーパターンとの類似度を算出して類似度の高い画像を検出するパターンマッチング部１０１とを備えている。本実施形態において、撮像手段９は、さらに、画像処理部１０２と、画像記憶部１１３とを備えている。画像処理部１０２は、エッジ強調処理又は二値化処理等の画像処理を実行したり、後述する統合画像を算出したりする。画像記憶部１１３は、被加工物Ｗが有する任意のデバイスを撮像部３０で撮像し、後述するキーパターンとして最適な特徴領域の画像をキーパターン候補として保存する。
【００２１】
撮像処理部３１は、例えば、マイクロコンピュータが用いられる。撮像処理部３１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いた演算処理部１００と、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等を用いた記憶部１１０とを有する。演算処理部１００は、パターンマッチング部１０１及び画像処理部１０２を有している。演算処理部１００は、例えば、前述したＣＰＵがパターンマッチング部１０１及び画像処理部１０２の機能を実現するためのコンピュータプログラムに記述された命令を実行することにより、パターンマッチング部１０１及び画像処理部１０２として機能する。上述したキーパターン記憶部１１１と、位置関係記憶部１１２と、画像記憶部１１３とは、記憶部１１０に設けられている。
【００２２】
図２は、デバイスが形成された被加工物の平面図である。図３は、キーパターンの一例を示す図である。図４は、デバイスのキーパターンとストリートとの距離を説明するための図である。図５、図６は、検出手段が撮像したデバイス表面の画像の例を示す図である。図７は、複数のデバイスとストリートとを示す平面図である。
【００２３】
被加工物Ｗは、複数の分割予定ラインとしてのストリートＬｘ、Ｌｙが規則に従って区画した領域に、複数のデバイスｗ１が形成されている。ストリートＬｘ、Ｌｙの規則とは、ストリートＬｘ、Ｌｙが配列される規則をいう。ストリートＬｘ、Ｌｙは、それぞれ一定の規則、例えば間隔と本数とによって配列が決定される。例えば、隣接するストリートＬｘ同士及びストリートＬｙ同士の間隔並びに被加工物Ｗの分割数と相関があるストリートＬｘ、Ｌｙそれぞれの本数、複数のストリートＬｘ、Ｌｙによって区画される領域の寸法（チップサイズに相当する）等がストリートＬｘ、Ｌｙの規則に相当する。被加工物Ｗ（本実施形態ではウエーハ）の表面に形成された複数のデバイスｗ１は、加工装置１の切削ブレード２１によって、ストリートＬｘ、Ｌｙに沿って切断される。ｘはＸ軸に平行であることを示し、ｙはＹ軸に平行であることを示す。
【００２４】
次に、加工装置１にストリートＬｘ、Ｌｙの位置を記憶させるティーチ作業について説明する。一般的に、被加工物Ｗを切断する場合、加工装置１は、それぞれのデバイスｗ１の表面に現れている、キーパターンＫＰと同一のパターンを検出し、このパターンに基づいてストリートＬｘ、Ｌｙの位置を検出して切削ブレード２１によって被加工物Ｗを切断する。キーパターンＫＰは、それぞれのデバイスｗ１の特徴的なパターンとしての特徴領域ＣＰに基づいて予め選定されている。
【００２５】
ティーチ作業とは、被加工物Wの表面から特徴領域ＣＰを選定し、特徴領域ＣＰをキーパターンＫＰとして登録するとともに、キーパターンＫＰから最も近いストリートＬｘ、Ｌｙまでの距離情報を登録する作業である。ティーチ作業は、作業者が行う作業である。キーパターンＫＰを作成するために用いる特徴領域ＣＰは、各デバイスｗ１に１個しかなく、かつパターンマッチングに適したパターンが選択される。作成されたキーパターンＫＰは、図１に示すキーパターン記憶部１１１が記憶する。
【００２６】
ティーチ作業を行うにあたり、作業者は、パターンマッチングに適した特徴領域ＣＰを選択したら、選択した特徴領域ＣＰを含む画像情報を、図１に示すキーパターン記憶部１１１にキーパターンＫＰとして登録して記憶させる。そして、撮像手段９（より具体的には演算処理部１００）は、登録した画像において、図４に示す、キーパターンＫＰからＸ軸と平行なストリートＬｘまでの距離ｘ１、ｘ２及びキーパターンＫＰからＹ軸と平行なストリートＬｙまでの距離ｙ１、ｙ２を特徴領域ＣＰの座標情報から算出し、これらの距離情報を位置関係記憶部１１２に記憶させる。
【００２７】
次に、加工装置１が被加工物Ｗを切断する際におけるオートアライメント作業について説明する。オートアライメント作業は、加工装置１がストリートＬｘ、Ｌｙを自動的に検出することにより、加工位置を自動的に探し出す作業である。具体的には、加工装置１は、パターンマッチングによりキーパターンＫＰと類似度が高い特徴領域ＣＰを検出する。ティーチ作業により、キーパターンＫＰ（特徴領域ＣＰ）からストリートＬｘ、Ｌｙまでの距離情報が登録されているので、加工装置１が特徴領域ＣＰを検出すると、自動的にストリートＬｘ、Ｌｙが検出されたことになる。
【００２８】
次に、オートアライメント作業について、より詳細に説明する。加工装置１が被加工物Ｗを切断する場合、撮像部３０は、デバイスｗ１の表面を撮像することによって画像（デバイス画像）ＤＰ、ＤＰａ（図５、図６参照）を得る。図５、図６に示すデバイス画像ＤＰ、ＤＰａは、説明の便宜のための一例である。図１に示すパターンマッチング部１０１は、キーパターン記憶部１１１から読み出したキーパターンＫＰとデバイス画像ＤＰ、ＤＰａとにパターンマッチングを施す。このとき、画像処理部１０２は、デバイス画像には二値化、エッジ強調処理等の画像処理を施してもよい。
【００２９】
パターンマッチング部１０１がキーパターンＫＰとデバイス画像ＤＰ、ＤＰａとにパターンマッチングを施した結果、例えば、両者の一致率が所定の比率を超えた場合、パターンマッチング部１０１は両者の類似度が高いとして、そのデバイス画像をキーパターンＫＰと類似度の高い画像として検出する。また、両者の一致率が所定の比率以下である場合、パターンマッチング部１０１は両者の類似度が低いとして、そのデバイス画像をキーパターンＫＰと類似度の高い画像とはしない。加工装置１は、キーパターンＫＰと類似度の高い画像を検出することができないデバイスｗ１からは、ストリートＬｘ、Ｌｙを検出することができないことになる。
【００３０】
本実施形態では、キーパターンＫＰは、図３に示すような十字形である。このため、図６に示すデバイス画像ＤＰａのような略Ｌ字形状のパターンはキーパターンＫＰと類似度が低いので検出されず、図５に示すデバイス画像ＤＰのような十字形のパターンはキーパターンＫＰと類似度が高く検出される。なお、図５に示すデバイス画像ＤＰのパターンは、一部に欠けＣＴが存在するが、パターンマッチング部１０１のパターンマッチングによってキーパターンＫＰとの一致率が所定の閾値を超えていれば、キーパターンＫＰとの類似度が高いということになる。
【００３１】
パターンマッチング部１０１がパターンマッチングによって検出した、キーパターンＫＰと類似度の高い画像を、便宜上キーパターン対応画像ＫＣという。キーパターン対応画像ＫＣは、撮像部３０によって撮像された、デバイスｗ１の表面に現れた特徴領域ＣＰの画像である。加工装置１が被加工物Ｗを切削するにあたり、図１に示す制御手段７は、パターンマッチング部１０１によって検出されたキーパターン対応画像ＫＣの位置（座標）を基準として、図７に示すストリートＬｘ、Ｌｙの位置まで切削ブレード２１を移動させる。このように、加工装置１は、キーパターン対応画像ＫＣを基準として、切削ブレード２１が切断する箇所を自動的に探し出す。ここまでが、オートアライメント作業である。その後、ストリートＬｘ、Ｌｙの位置に移動した切削ブレード２１は、ストリートＬｘ、Ｌｙに沿って被加工物Ｗを切断する。
【００３２】
次に、パターンマッチングにおける問題点を説明する。被加工物Ｗの表面の状態は、同一の個体であっても場所によって異なることがある。また、被加工物Ｗに形成されている複数のデバイスｗ１も、配線の太さ又はランドの大きさ等が異なるといった個体差があるとともに、回路の欠け等といった欠陥が発生していることもある。それぞれのデバイスｗ１の表面に現れている、キーパターンＫＰの元となった特徴領域ＣＰに、前述した個体差又は欠陥が発生している場合、パターンマッチングにおいてはキーパターンＫＰと特徴領域ＣＰとの類似度が低くなる。その結果、撮像手段９は、デバイス画像ＤＰを基準としてストリートＬｘ、Ｌｙを検出できず、加工装置１は、被加工物Ｗの切断を実行できないことがある。
【００３３】
また、キーパターンＫＰが、前述した個体差又は欠陥が発生しているデバイスｗ１の部分を元に作成されている場合、前述した個体差又は欠陥が発生していないデバイスｗ１のデバイス画像ＤＰとキーパターンＫＰとを比較すると、パターンマッチングにおける両者の類似度は低くなる。その結果、撮像手段９は、デバイス画像を基準としてストリートＬｘ、Ｌｙを検出できず、加工装置１は、被加工物Ｗの切断を実行できないことがある。
【００３４】
上記の問題を解決するため、本実施形態に係るキーパターンの決定方法は、デバイスｗ１の特徴領域ＣＰを元にキーパターンＫＰを決定するにあたって、デバイスｗ１に個体差又は欠陥が発生していることを前提として、これらの影響を低減したキーパターンＫＰを作成する。
【００３５】
次に、本実施形態に係るキーパターンの決定方法について、詳細に説明する。図８は、本実施形態に係るキーパターンの決定方法の手順を示すフローチャートである。図９は、被加工物のそれぞれのデバイスが有する特徴領域を撮像する順序を示す図である。図１０から図１２は、統合画像を作成する方法の説明図である。図１３は、統合画像の一例を示す図である。
【００３６】
本実施形態に係るキーパターン決定方法は、撮像部３０が撮像した画像から適正なキーパターンＫＰを決定するものであり、加工装置１が被加工物Ｗをチップに切断する前に実行される。まず、作業者は、図１に示す操作手段８から制御手段７を介して撮像部３０を移動させながら、必要に応じてチャックテーブル１０も移動させて、任意のデバイスの表面からキーパターンＫＰの候補、すなわち、デバイスｗ１の特徴領域ＣＰを探す。
【００３７】
キーパターンＫＰの候補が発見されたら、作業者は、操作手段８及び制御手段７を介して撮像部３０に任意のデバイスの表面に現れているキーパターンＫＰの候補を撮像させて、画像記憶部１１３に記憶させる（ステップＳ１１）。撮像部３０が撮像した、キーパターンＫＰの候補となる画像、すなわち特徴領域ＣＰの画像を、必要に応じて候補画像という。本実施形態において、任意のデバイスは、図９に示す被加工物Ｗの所定領域Ａ内に存在するデバイスｗ１ａである。このように、任意のデバイスｗ１ａを撮像部３０で撮像し、キーパターンＫＰとして最適な特徴領域（特徴パターン）ＣＰの画像をキーパターンＫＰの候補として画像記憶部１１３に記憶する工程が、キーパターン候補記憶工程に相当する。
【００３８】
次に、制御手段７は、分割予定ラインとしてのストリートＬｘ、Ｌｙの規則に従って、撮像部３０と保持手段としてのチャックテーブル１０とを相対的に移動させる。そして、制御手段７は、複数のデバイスを撮像部３０で撮像し、任意のデバイスで撮像した同じ特徴領域ＣＰの画像（候補画像）を、画像記憶部１１３に記憶する（ステップＳ１２）。この工程が、複数画像記憶工程に相当する。
【００３９】
ストリートＬｘ、Ｌｙの規則に従った移動とは、隣接するストリートＬｘ同士のピッチ又は隣接するストリートＬｙ同士のピッチを基準として、撮像部３０とチャックテーブル１０とが相対的に移動することをいう。例えば、撮像部３０とチャックテーブル１０とがＸ軸方向へ相対的に移動する場合、移動距離は、隣接するストリートＬｙ同士のピッチの整数倍となり、Ｙ軸方向へ相対的に移動する場合、移動距離は、隣接するストリートＬｘ同士の間隔の整数倍となる。特徴領域ＣＰは、複数のデバイスにおいて同じ位置に配置されているが、撮像部３０をストリートＬｘ、Ｌｙの規則に従って移動させることで、異なるデバイス間において、特徴領域ＣＰの位置に撮像部３０を容易かつ迅速に移動させることができる。
【００４０】
本実施形態では、複数画像記憶工程において、撮像部３０は、被加工物Ｗの所定領域Ａの中心部分に存在するデバイスｗ１ａから反時計回りにデバイスｗ１ｂ、ｗ１ｃ、ｗ１ｄ、ｗ１ｅ、ｗ１ｆ、ｗ１ｇ、ｗ１ｈ、ｗ１ｉ・・・の順に、所定領域Ａに存在するデバイスからキーパターンＫＰの候補を撮像する。このようにすれば、複数のデバイスｗ１ａ、ｗ１ｂ・・・を１つの軌跡で撮像することができるので、撮像部３０及びチャックテーブル１０の移動量の増加を抑制できる。
【００４１】
複数画像記憶工程で撮像部３０が撮像するデバイスの数は少なくとも２個以上であればよい。撮像部３０が、所定領域Ａに存在するすべてのデバイスからキーパターンＫＰの候補を撮像しない場合、キーパターンＫＰの候補を撮像するデバイスは、できる限り離れた位置のデバイスを選択することが好ましい。例えば、３個のデバイスからキーパターンＫＰの候補を撮像する場合、撮像部３０は、長方形の所定領域Ａの角部に存在するデバイスｗ１ｋ、ｗ１ｌ、ｗ１ｍからキーパターンＫＰの候補を撮像することが好ましい。近接した複数のデバイスは、同様の表面状態になりやすいが、離れた位置に存在する複数のデバイスからキーパターンＫＰの候補を撮像すれば、近接した複数のデバイスからキーパターンＫＰの候補を撮像する場合と比較して、デバイスの表面状態のばらつきの影響を低減できる。
【００４２】
複数画像記憶工程が終了したら、図１の画像処理部１０２は、画像記憶部１１３に記憶された複数の画像（候補画像）を統合し、統合画像ＩＰ（図１３参照）を算出する（ステップＳ１３）。この工程が、統合画像算出工程に相当する。次に、複数の候補画像を統合する方法を説明する。図１０から図１２は、ステップＳ１１、ステップＳ１２で撮像された候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃを示している。本実施形態において、候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃは、それぞれｍ（画素）×ｎ（画素）の画像であり、図１０から図１２に示す十字形のパターンがデバイスの特徴的なパターンとしての特徴領域ＣＰである。なお、本実施形態において、特徴領域ＣＰは十字形であるが、実際はこれに限定されるものではない。
【００４３】
デバイスの表面状態により、候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃの十字形のパターンには、欠け又は汚れ等の欠陥ＣＴが存在することがある。キーパターンＫＰが欠陥ＣＴを有していると、上述したように、パターンマッチングにおいてデバイスの特徴領域ＣＰを検出できないおそれがある。また、デバイスの特徴領域ＣＰが欠陥ＣＴを有している場合は、キーパターンＫＰとのパターンマッチングにおいて、前述した特徴領域ＣＰを検出できないおそれがある。
【００４４】
このため、本実施形態に係るキーパターン決定方法は、複数の候補画像が所定の規則に従って統合された統合画像ＩＰをキーパターンＫＰとすることにより、キーパターンＫＰを決定する際に、デバイスの特徴領域ＣＰの表面状態の影響を低減する。このようなキーパターンＫＰを用いることによって、被加工物Ｗを切断する際にパターンマッチング部１０１が特徴領域ＣＰを検出する場合には、欠け又は汚れ等の欠陥ＣＴに起因するパターンマッチングの精度低下を抑制することができる。
【００４５】
次に、統合画像ＩＰを作成する方法の一例を説明する。説明の便宜上、候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃの十字形のパターンを含む一部の領域をＢとする。領域Ｂは、縦が５画素、横が４画素の領域である。領域Ｂが有する画素を符号ＰＸで表し、符号ＰＸの後の数字をその画素ＰＸの位置を表す指標（座標）とする。異なる候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃにおいて、画素ＰＸの座標が同じであれば、それらの画素ＰＸは、異なる候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃにおいて同じ位置に存在する。
【００４６】
図１０から図１２において、領域Ｂが有するそれぞれの画素ＰＸ内の数字は、それぞれの画素ＰＸの輝度値を表す。輝度値は、数字が大きいほど高い。図１０に示す候補画像ＰＣａの領域Ｂにおいて、画素ＰＸ２２の輝度値は１２０、それ以外の画素ＰＸの輝度値は２０である。図１１に示す候補画像ＰＣｂの領域Ｂにおいて、すべての画素ＰＸの輝度値は２０である。図１２に示す候補画像ＰＣｃの領域Ｂにおいて、画素ＰＸ４３の輝度値は２００、それ以外の画素ＰＸの輝度値は２０である。
【００４７】
画像処理部１０２が候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃを統合処理するにあたり、それぞれの候補画像ＰＣａにおいて、同じ位置に存在する画素ＰＸ同士の画像情報（輝度値、濃度値等）の統合値を統合画像ＩＰが有する画素ＰＸの特性値とする。本実施形態において、統合処理は複数の画像情報の平均値を求める処理であるが、統合処理はこれに限定されるものではない。
【００４８】
上述した領域Ｂに着目すると、画素ＰＸ２２の輝度値は、候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃにおいて、それぞれ１２０、２０、２０であり、画素ＰＸ４３の輝度値は、候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃにおいて、それぞれ２０、２０、２００である。本実施形態では、複数の候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃにおいて、同じ位置に存在する画素ＰＸ同士の輝度値の平均値を、統合画像ＩＰが有する画素ＰＸの特性値とする。例えば、図１３に示すように、領域Ｂの画素ＰＸ２２の輝度値は５３（＝（１２０＋２０＋２０）／３）、画素ＰＸ４３の輝度値は１２０（＝（２０＋２０＋２００）／３）となり、残りの画素ＰＸの輝度値は２０（＝（２０＋２０＋２０）／３）となる。なお、領域Ｂのみならず、統合画像ＩＰが作成される場合、候補画像ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃのすべての画素ＰＸについて統合処理が行われる。
【００４９】
このようにして作成された統合画像ＩＰが作成される。図１３に示す統合画像ＩＰは、領域Ｂのみならず、他の領域の画像情報も統合処理が施されている。統合画像ＩＰが作成されたら、図１に示す画像処理部１０２は、統合画像ＩＰをキーパターンＫＰとして決定し、キーパターン記憶部１１１に記憶する（ステップＳ１４）。この工程が、キーパターン決定工程に相当する。
【００５０】
統合画像ＩＰは、同じ位置の画素ＰＸの特性値が統合処理されることにより得られるので、複数の候補画像に欠陥ＣＴを有するものがあっても、欠陥ＣＴの影響が鈍される。また、統合画像ＩＰは、複数の特定領域の情報を含んでいる。このため、統合画像ＩＰは、デバイスの特徴領域ＣＰにおける表面状態の影響を低減することができる。その結果、本実施形態に係るキーパターン決定方法は、キーパターンＫＰを決定する際には、デバイスの特徴領域の表面状態の影響を低減することができる。
【００５１】
上記例において、統合画像ＩＰは、複数の画像（候補画像）ＰＣａ、ＰＣｂ、ＰＣｃを構成する同じ位置の画素ＰＸの輝度値の平均値により構成される画像であるが、これに限定されるものではない。例えば、統合画像ＩＰは、同じ位置の画素ＰＸの輝度値の中央値により構成される画像であってもよいし、同じ位置の画素ＰＸの輝度値の最頻値により構成される画像であってもよい。また、上記例において、画素ＰＸの特性値は輝度値としたが、これに限定されるものではなく、画素ＰＸの欠陥を識別できるものであればよい。例えば、画素ＰＸの特性値に濃度値、明度値又は彩度値等を用いてもよい。
【００５２】
以上、本実施形態は、キーパターンを決定するにあたり、任意のデバイスで撮像した同じ特徴領域の候補画像を統合処理して統合することによって得られた統合画像をキーパターンとして決定する。このように、単独の特徴領域のみではなく、複数の特徴領域の画像情報を統合処理することで、複数の特定領域の情報を含んだキーパターンを作成することができる。その結果、本実施形態は、デバイスの特徴領域の表面状態の影響に左右にくく、外乱の影響を低減したキーパターンを決定することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  加工装置
２  テーブル移動基台
３  装置本体
４  支持部
６  ブレード移動基台
７  制御手段
８  操作手段
９  撮像手段
１０  チャックテーブル
２０  加工手段
２１  切削ブレード
２２  スピンドル
２３  ハウジング
３０  撮像部
３１  撮像処理部
４０  Ｘ軸移動手段
５０  Ｙ軸移動手段
６０  Ｚ軸移動手段
７０  カセットエレベータ
８０  仮置き手段
９０  洗浄・乾燥手段
１００  演算処理部
１０１  パターンマッチング部
１０２  画像処理部
１１０  記憶部
１１１  キーパターン記憶部
１１２  位置関係記憶部
１１３  画像記憶部
ＣＰ  特徴領域
ＩＰ  統合画像
ＫＰ  キーパターン
Ｌｘ、Ｌｙ  ストリート
Ｗ  被加工物
ｗ１、ｗ１ａ〜ｗ１ｍ  デバイス
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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