(57)【要約】【課題】被加工物を研削する前に、保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定できる研削装置を提供する。【解決手段】一方の面に保護テープが貼付された板状の被加工物を研削する研削装置であって、被加工物をチャックテーブルに搬入する前に、保護テープの外周縁のバリを検出するバリ検出ユニットを含み、バリ検出ユニットは、被加工物の外周縁の一部と保護テープの外周縁の一部とを含む領域を撮像して画像を形成する撮像部と、撮像部によって形成された画像に含まれる情報から保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定する判定部と、を有し、判定部は、画像から算出される被加工物の外周縁と保護テープの外周縁との距離が、予め設定されている閾値を超える場合、又は閾値以上の場合に、保護テープの外周縁にバリが存在すると判定する。【選択図】図１
2019000933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に保護テープが貼付された板状の被加工物の該保護テープ側を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された該被加工物の他方の面を研削する研削ユニットと、
該被加工物を保持して該チャックテーブルに搬入する搬入ユニットと、
該被加工物を該チャックテーブルに搬入する前に、該保護テープの外周縁のバリを検出するバリ検出ユニットと、を備え、
該バリ検出ユニットは、
該被加工物の外周縁の一部と該保護テープの外周縁の一部とを含む領域を撮像して画像を形成する撮像部と、
該撮像部によって形成された画像に含まれる情報から該保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定する判定部と、を有し、
該判定部は、該画像から算出される該被加工物の外周縁と該保護テープの外周縁との距離が、予め設定されている閾値を超える場合、又は該閾値以上の場合に、該保護テープの外周縁にバリが存在すると判定することを特徴とする研削装置。
【請求項２】
該搬入ユニットによって保持される該被加工物の中心の位置を検出する中心位置検出ユニットを更に備え、
該撮像部は、該中心位置検出ユニットの一部を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
該搬入ユニットによって保持される該被加工物の中心の位置を調整する中心位置調整ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の被加工物を研削する際に用いられる研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器等に組み込まれるデバイスチップを小型化、軽量化するために、デバイスチップへと分割される前のウェーハを薄く加工する機会が増えている。例えば、ウェーハのデバイスが設けられた表面側をチャックテーブルで保持し、回転させた研削ホイール（砥石工具）をウェーハの裏面側に押し当てることで、このウェーハを研削して薄くできる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述のような方法でウェーハの裏面側を研削する際には、通常、ウェーハの表面側に保護テープを貼付する（例えば、特許文献２参照）。これにより、研削の際に加わる力等によって表面側のデバイスが破損するのを防止できる。保護テープは、例えば、専用の装置を用いてウェーハの表面側に貼付された後、ウェーハの外周縁に沿ってカッター等で切断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８８８８１号公報
【特許文献２】特開２０１５−２６７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウェーハ等の被加工物に貼付した保護テープを上述のような方法で切断すると、カッターの切れ味次第で保護テープの外周縁にバリと呼ばれる突起が発生してしまう。保護テープにバリが存在する状態で被加工物を研削すると、研削ホイールと被加工物との隙間にバリが巻き込まれて被加工物を適切に研削できないことがあった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物を研削する前に、保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定できる研削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、一方の面に保護テープが貼付された板状の被加工物の該保護テープ側を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物の他方の面を研削する研削ユニットと、該被加工物を保持して該チャックテーブルに搬入する搬入ユニットと、該被加工物を該チャックテーブルに搬入する前に、該保護テープの外周縁のバリを検出するバリ検出ユニットと、を備え、該バリ検出ユニットは、該被加工物の外周縁の一部と該保護テープの外周縁の一部とを含む領域を撮像して画像を形成する撮像部と、該撮像部によって形成された画像に含まれる情報から該保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定する判定部と、を有し、該判定部は、該画像から算出される該被加工物の外周縁と該保護テープの外周縁との距離が、予め設定されている閾値を超える場合、又は該閾値以上の場合に、該保護テープの外周縁にバリが存在すると判定することを特徴とする研削装置が提供される。
【０００８】
本発明の一態様において、該搬入ユニットによって保持される該被加工物の中心の位置を検出する中心位置検出ユニットを更に備え、該撮像部は、該中心位置検出ユニットの一部を兼ねても良い。
【０００９】
本発明の一態様において、該搬入ユニットによって保持される該被加工物の中心の位置を調整する中心位置調整ユニットを更に備えても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る研削装置は、被加工物の外周縁の一部と保護テープの外周縁の一部とを含む領域を撮像して画像を形成する撮像部と、撮像部によって形成された画像に含まれる情報から保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定する判定部と、を有し、被加工物をチャックテーブルに搬入する前に、保護テープの外周縁のバリを検出するバリ検出ユニットを備えている。
【００１１】
このバリ検出ユニットの判定部は、画像から算出される被加工物の外周縁と保護テープの外周縁との距離が、予め設定されている閾値を超える場合、又はこの閾値以上の場合に、保護テープの外周縁にバリが存在すると判定する。よって、本発明の一態様に係る研削装置によれば、被加工物をチャックテーブルに搬入して研削ユニットで研削する前に、保護テープの外周縁にバリが存在するか否かを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】研削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】被加工物等の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図３】カメラによって形成された画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る研削装置２の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、研削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。
【００１４】
基台４の上面の前端側には、開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、被加工物１１（図２参照）を搬送するための第１搬送ユニット６が設けられている。また、開口４ａの更に前方の領域には、それぞれ複数の被加工物１１を収容できるカセット８ａ，８ｂを支持する支持台１０ａ，１０ｂが設けられている。
【００１５】
図２は、被加工物１１等の構成例を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、被加工物１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料でなる円盤状のウェーハである。この被加工物１１の表面（一方の面）１１ａ側は、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）１３で複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。
【００１６】
なお、本実施形態では、シリコン等の材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１として用いるが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる被加工物１１を用いることもできる。同様に、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
【００１７】
この被加工物１１の表面１１ａ側には、被加工物１１と概ね同じ径の保護フィルム２１が貼付されている。保護フィルム２１は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂でなり、カッター等を用いて被加工物１１の外周縁１１ｃに沿って切断される。すなわち、保護フィルム２１の外周縁２１ａは、被加工物１１の外周縁１１ｃと概ね重なる。
【００１８】
図１に示すように、開口４ａの斜め後方には、被加工物１１の中心の位置を検出する際に用いられる検出ユニット（中心位置検出ユニット、バリ検出ユニット）１２が設けられている。検出ユニット１２は、例えば、カセット８ａ，８ｂから第１搬送ユニット６によって搬送された被加工物１１を一時的に保持する保持テーブル１４と、保持テーブル１４に隣接するカメラ（撮像部）１６とを含んでいる。
【００１９】
保持テーブル１４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向（Ｚ軸方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。カメラ１６は、保持テーブル１４に保持された被加工物１１を撮像して画像を形成し、処理部１８へと送る。処理部１８は、カメラ１６で形成された画像から、被加工物１１の中心の位置を算出する。なお、この検出ユニット１２は、被加工物１１の下方から放射される光を利用して画像を形成しても良いし、被加工物１１の上方から放射される光を利用して画像を形成しても良い。
【００２０】
検出ユニット１２に隣接する位置には、被加工物１１を吸着、保持して旋回する第２搬送ユニット２０が設けられている。この第２搬送ユニット２０は、例えば、被加工物１１の裏面（他方の面）１１ｂ側の全体を吸着できる吸着パッド２０ａを備え、検出ユニット１２で中心の位置が検出された被加工物１１を後方に搬送する。
【００２１】
第２搬送ユニット２０の後方には、円盤状のターンテーブル２２が配置されている。ターンテーブル２２の上面には、被加工物１１を吸引、保持するための３個のチャックテーブル２４が概ね等角度間隔に設けられている。各チャックテーブル２４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。
【００２２】
各チャックテーブル２４の上面の一部は、被加工物１１の表面１１ａ側（保護テープ２１）を吸引、保持する保持面になっている。この保持面は、チャックテーブル２４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面に作用させることで、被加工物１１は、チャックテーブル２４に吸引、保持される。
【００２３】
また、ターンテーブル２０は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。ターンテーブル２０を回転させることで、各チャックテーブル２４を、例えば、搬入搬出位置、粗研削位置、仕上げ研削位置のいずれかに位置付けることができる。ただし、ターンテーブル２２の上面に設けられるチャックテーブル２４の数は、２個以下、又は４個以上でも良い。
【００２４】
第２搬送ユニット２０によって検出ユニット１２から搬出された被加工物１１は、搬入搬出位置に位置付けられているチャックテーブル２４へと搬入される。この際、第２搬送ユニット２０は、検出ユニット１２で検出された被加工物１１の中心の情報を基に、チャックテーブル２４の中心に対して被加工物１１の中心を合わせるように被加工物１１をこのチャックテーブル２４へと搬入する。
【００２５】
ターンテーブル２２の後方には、２本の支持構造２６が設けられている。各支持構造２６の前面には、Ｚ軸移動機構２８が設けられている。Ｚ軸移動機構２８は、支持構造２６の前面に固定され鉛直方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３０を備えている。Ｚ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。
【００２６】
Ｚ軸移動プレート３２の後面（裏面）側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０に平行なＺ軸ボールネジ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールネジ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールネジ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿って鉛直方向に移動する。
【００２７】
Ｚ軸移動プレート３２の前面（表面）には、支持具３８が固定されている。この支持具３８には、被加工物１１を研削する研削ユニット４０が支持されている。研削ユニット４０は、支持具３８に支持されたスピンドルハウジング４２を備えている。スピンドルハウジング４２には、鉛直方向に概ね平行な回転軸となるスピンドル４４が収容されている。
【００２８】
スピンドル４４の下端部は、スピンドルハウジング４２の外部に露出している。このスピンドル４４の下端部には、円盤状のホイールマウント４６が固定されており、ホイールマウント４６の下面には、ホイールマウント４６と概ね同じ径の研削ホイール４８が装着されている。スピンドル４４の上端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、研削ホイール４８は、回転駆動源から伝達される力によって回転する。
【００２９】
ここで、粗研削位置に近い研削ユニット４０には、粗研削用の研削ホイール４８が装着されている。また、仕上げ研削位置に近い研削ユニット４０には、仕上げ研削用の研削ホイール４８が装着されている。各研削ホイール４８の下面側には、複数の研削砥石が設けられている。
【００３０】
搬入搬出位置のチャックテーブル２４に被加工物１１を搬入した後には、ターンテーブル２２を回転させて、このチャックテーブル２４を粗研削位置に位置付ける。そして、このチャックテーブル２４と粗研削用の研削ホイール４８とをともに回転させた状態で研削ユニット４０を下降させ、研削砥石を被加工物１１の裏面１１ｂに接触させる。これにより、被加工物１１が粗研削される。
【００３１】
被加工物１１を粗研削した後には、ターンテーブル２２を回転させて、このチャックテーブル２４を仕上げ研削位置に位置付ける。そして、このチャックテーブル２４と仕上げ研削用の研削ホイール４８とをともに回転させた状態で研削ユニット４０を下降させ、研削砥石を被加工物１１の上面に接触させる。これにより、被加工物１１が仕上げ研削される。なお、被加工物１１を仕上げ研削した後には、ターンテーブル２２を回転させて、このチャックテーブル２４を搬入搬出位置に位置付ける。
【００３２】
第２搬送ユニット２０に隣接する位置には、被加工物１１を吸着、保持して旋回する第３搬送ユニット５０が設けられている。この第３搬送ユニット５０は、例えば、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体を吸着できる吸着パッド５０ａを備え、搬入搬出位置のチャックテーブル２４に保持されている被加工物１１を前方に搬送する。
【００３３】
第３搬送ユニット５０の前方、且つ開口４ａの斜め後方には、第３搬送ユニット５０によって搬送された研削後の被加工物１１を洗浄する洗浄ユニット５２が配置されている。洗浄ユニット５２で洗浄された被加工物１１は、第１搬送ユニット６で搬送され、カセット８ａ，８ｂに収容される。
【００３４】
このように構成される研削装置２で被加工物１１を研削する際に、保護テープ２１の外周縁２１ａにバリ（突起）が存在していると、研削ホイール４８（研削砥石）と被加工物１１との隙間にバリが巻き込まれて、被加工物１１を適切に研削できないことがある。そこで、本実施形態の研削装置２では、上述した検出ユニット１２を用いて、被加工物１１をチャックテーブル２４へと搬入する前に、保護テープ２１の外周縁２１ａのバリ（バリの有無）を検出する。
【００３５】
バリの検出方法は、例えば、次の通りである。まず、保護テープ２１が貼付されている被加工物１１を第１搬送ユニット６等で保持テーブル１４に載せる。次に、この被加工物１１の外周縁１１ｃの一部と保護テープ２１の外周縁２１ａの一部とを含む領域をカメラ１６で撮像して、画像を形成する。本実施形態では、保護テープ２１を回転させながらカメラ１６で撮像することにより、被加工物１１及び保護テープ２１の全周で画像を形成する。図３は、カメラ１６によって形成される画像３１の例を示す図である。
【００３６】
例えば、シリコン等の材料でなる被加工物１１は可視光を殆ど透過させないが、樹脂等でなる保護テープ２１は可視光を透過させる。また、例えば、シリコン等の材料でなる被加工物１１は可視光を強く反射するが、樹脂等でなる保護テープ２１は可視光をそれほど強く反射しない。
【００３７】
処理部１８の演算部１８ａは、このような被加工物１１と保護テープ２１との光学的な性質の違いを利用して、画像３１内から、被加工物１１の外周縁１１ｃと保護テープ２１の外周縁２１ａとを抽出する。具体的には、例えば、画像３１内の各画素の明るさの違いを利用するエッジ検出等の方法で、被加工物１１の外周縁１１ｃと保護テープ２１の外周縁２１ａとを抽出する。
【００３８】
画像３１から被加工物１１の外周縁１１ｃを抽出した後には、演算部１８ａは、被加工物１１の中心の位置を算出する。算出された被加工物１１の中心の位置は、上述した通り、チャックテーブル２４の中心に対して被加工物１１の中心を合わせる際にも用いられる。このように、本実施形態では、被加工物１１の中心の検出とバリの検出とが同時に行われる。
【００３９】
演算部１８ａは、被加工物１１の中心の位置を算出した後に、被加工物１１の外周縁１１ｃと保護テープ２１の外周縁２１ａとの距離Ｄを算出する。ここでは、被加工物１１の中心を通る任意の直線と外周縁１１ｃとの交点、及びこの直線と外周縁２１ａとの交点の距離を、距離Ｄとして求める。被加工物１１の中心を通る任意の直線に沿って距離Ｄを求めることで、保護テープ２１のバリを適切に評価できるようになる。なお、本実施形態では、被加工物１１の外周縁１１ｃ及び保護テープ２１の外周縁２１ａに沿って複数の位置で距離Ｄを求める。
【００４０】
複数の位置で距離Ｄを算出した後に、処理部１８の判定部１８ｂは、保護テープ２１の外周縁２１ａにバリが存在するか否かを判定する。具体的には、判定部１８ｂは、演算部１８ａで算出された被加工物１１の外周縁１１ｃと保護テープ２１の外周縁２１ａとの距離Ｄを、予め設定されている任意の閾値と比較する。複数の位置で算出されたいずれかの距離Ｄが閾値を超える場合（又は、距離Ｄが閾値以上の場合）には、判定部１８ｂは、保護テープ２１の外周縁２１ａにバリが存在すると判定する。
【００４１】
一方で、複数の位置で算出された全ての距離Ｄが閾値以下の場合（又は、距離Ｄが閾値未満の場合）には、判定部１８ｂは、保護テープ２１の外周縁２１ａにバリが存在しないと判定する。判定の結果は、例えば、研削装置２の全体を制御する制御ユニット（不図示）に通知される。その後、制御ユニットは、判定の結果を任意の方法でオペレータに報知する。報知の方法としては、警告音の発生、警告灯の点灯（点滅）、モニタへの表示等がある。
【００４２】
なお、制御ユニットは、判定の結果に基づき各構成要素の動作を変更しても良い。例えば、保護テープ２１の外周縁２１ａにバリが存在すると判定された被加工物１１については、研削を行わずに、第１搬送ユニット６等で再びカセット８ａ，８ｂに収容するようにしても良い。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る研削装置２は、被加工物１１の外周縁１１ｃの一部と保護テープ２１の外周縁２１ａの一部とを含む領域を撮像して画像３１を形成するカメラ（撮像部）１６と、カメラ１６によって形成された画像３１に含まれる情報から保護テープ２１の外周縁２１ａにバリが存在するか否かを判定する判定部１８ｂと、を含み、被加工物１１をチャックテーブル２４に搬入する前に、保護テープ２１の外周縁２１ａのバリを検出する検出ユニット（バリ検出ユニット）１２を備えている。
【００４４】
この検出ユニット１２の判定部１８ｂは、画像３１から算出される被加工物１１の外周縁１１ｃと保護テープ２１の外周縁２１ａとの距離Ｄが、予め設定されている閾値を超える場合、又はこの閾値以上の場合に、保護テープ２１の外周縁にバリが存在すると判定する。よって、この研削装置２によれば、被加工物１１をチャックテーブル２４に搬入して研削ユニット４０で研削する前に、保護テープ２１の外周縁２１ａにバリが存在するか否かを判定できる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、被加工物１１の中心の位置の検出と保護テープ２１のバリの検出とを検出ユニット１２で行う研削装置２について説明しているが、被加工物１１の中心の位置を検出する中心位置検出ユニットと、保護テープ２１のバリを検出するバリ検出ユニットとは分かれていても良い。
【００４６】
また、被加工物１１の中心の位置の検出する中心位置検出ユニットの代わりに、被加工物１１の中心の位置を直接的に調整する中心位置調整ユニットを設けても良い。例えば、被加工物１１の径方向に沿って動き、外周縁１１ｃの位置を規定する複数の爪（規制部材）を備えた中心位置調整ユニットを用いることで、被加工物１１の中心の位置を直接的に調整することができる。
【００４７】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４８】
２  研削装置
４  基台
４ａ  開口
６  第１搬送ユニット
８ａ，８ｂ  カセット
１０ａ，１０ｂ  支持台
１２  検出ユニット（中心位置検出ユニット、バリ検出ユニット）
１４  保持テーブル
１６  カメラ（撮像部）
１８  処理部
１８ａ  演算部
１８ｂ  判定部
２０  第２搬送ユニット
２０ａ  吸着パッド
２２  ターンテーブル
２４  チャックテーブル
２６  支持構造
２８  Ｚ軸移動機構
３０  Ｚ軸ガイドレール
３２  Ｚ軸移動プレート
３４  Ｚ軸ボールネジ
３６  Ｚ軸パルスモータ
３８  支持具
４０  研削ユニット
４２  スピンドルハウジング
４４  スピンドル
４６  ホイールマウント
４８  研削ホイール
５０  第３搬送ユニット
５０ａ  吸着パッド
５２  洗浄ユニット
１１  被加工物
１１ａ  表面（一方の面）
１１ｂ  裏面（他方の面）
１１ｃ  外周縁
１３  分割予定ライン（ストリート）
１５  デバイス
２１  保護テープ
２１ａ  外周縁
【図１】
2019000933.tif 000003
【図２】
2019000933.tif 000004
【図３】
2019000933.tif 000005