(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをワークテーブル上に載置し、前記ワークテーブルと切断手段とを移動手段によって相対的に移動させて切断を行うダイシング装置において、
前記ワークが載置されたワークテーブルを移動手段で移動させるとともに撮像手段で撮像し、撮像された該ワークに形成されたアライメント基準を画像処理手法によって認識する自動式認識方法と、
前記アライメント基準の外径と同形状のアライメントターゲットを表示手段に表示するとともに前記アライメントターゲットを前記表示手段に表示された前記ワークの画像上で移動させ、該ワークの画像中の前記アライメント基準と該アライメントターゲットとを合わせる手動式認識方法とを用いることによって該ワークを切断する切断位置を前記ダイシング装置に認識させるとともに、
前記自動式認識方法によって前記アライメント基準の形状を認識することが出来なかった場合に、前記アライメント基準の形状を認識することが出来なかったワークの位置、または予め入力された前記アライメント基準が存在しているワーク設計上の位置に、前記撮像手段によるワークの撮像位置を前記手動式認識方法によって自動的に合わせることを特徴とするダイシング方法。
【請求項２】
前記手動式認識方法では、前記自動式認識方法の画像認識手法で使用される前記アライメント基準の形状認識基準値よりも低い値の形状認識基準値で前記アライメント基準の認識を行うことを特徴とする請求項１に記載のダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを個々のチップに分割するダイシング装置及びダイシング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークに対して切断や溝入れ加工を施すダイシング装置は、スピンドルによって高速に回転されるブレードやワークを保持するワークテーブル、ダイシング後のワークを洗浄する洗浄手段、ブレードとワークとの相対的位置を変化させる各種移動軸等を備えている。
【０００３】
図１にダイシング装置の例を示す。ダイシング装置１０は、互いに対向配置され、先端にブレード２１とホイールカバー（不図示）が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２、２２と、ワークＷ表面を撮像する撮像手段２３と、ワークＷを吸着保持するワークテーブル３１とを有する加工部２０が設けられている。
【０００４】
ダイシング装置１０は、加工部の他に加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部５２と、フレームＦにマウントされたワークＷを多数枚収納したカセットを載置するロードポート５１と、ワークＷを搬送する搬送手段５３と、撮像手段２３により撮像された画像を表示し各部への動作を入力する表示手段２４と、各部の動作を制御する不図示のコントローラ等とから構成されている。
【０００５】
加工部２０の構造は、図２に示すように、Ｘベース３６に設けられたＸガイド３４、３４でガイドされ、リニアモータ３５によって図のＸ−Ｘで示すＸ方向に駆動されるＸテーブル３３があり、Ｘテーブル３３にはθ方向に回転する回転テーブル３２を介してワークテーブル３１が設けられている。
【０００６】
一方、Ｙベース４４の側面には、Ｙガイド４２、４２でガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューによって図のＹ−Ｙで示すＹ方向に駆動されるＹテーブル４１、４１が設けられている。各Ｙテーブル４１には夫々図示しない駆動手段によって図のＺ−Ｚで示すＺ方向に駆動されるＺテーブル４３が設けられ、Ｚテーブル４３には先端にブレード２１が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２及び撮像手段２３（図ＸＸ２において不図示）が固定されている。加工部２０の構造は以上のようになっているので、ブレード２１はＹ方向にインデックス送りされると共にＺ方向に切込み送りされ、ワークテーブル３１はＸ方向に切削送りされる。
【０００７】
スピンドル２２は、どちらも１，０００ｒｐｍ〜８０，０００ｒｐｍで高速回転され、近傍にはワークＷを切削液内に浸漬させるための切削液を供給する不図示の供給ノズルが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、近年このようなブレード２１を用いる代わりに、ワークＷの内部に集光点を合わせたレーザー光をワークＷへ入射し、ワークＷ内部に多光子吸収による改質領域を複数形成した後、ワークＷをエキスパンドして個々のチップＴに分割するレーザーダイシング装置もワークＷの加工に用いられるようになってきている。
【０００９】
レーザーダイシング装置は、ダイシング装置１０と同様にロードポート、搬送手段、ワークテーブル等を備え、図３に示すように、加工部２０内にはスピンドル２２と同様に対向してレーザーヘッド６１が設けられている。
【００１０】
レーザーヘッド６１は、レーザー発振器６１Ａ、コリメートレンズ６１Ｂ、ミラー６１Ｃ、コンデンスレンズ６１Ｄ等からなり、レーザー発振器６１Ａから発振されたレーザー光Ｌは、コリメートレンズ６１Ｂで水平方向に平行光線とされ、ミラー６１Ｃで垂直方向に反射され、コンデンスレンズ６１Ｄによって集光される（例えば、特許文献２参照。）。
【００１１】
レーザー光Ｌの集光点を、チャックテーブル３１に載置されたワークＷの厚さ方向内部に設定すると、図４（ａ）に示すように、ワークＷの表面を透過したレーザー光Ｌは集光点でエネルギーが集中され、ワーク内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、溶融領域、屈折率変化領域等の改質領域Ｐを形成する。
【００１２】
改質領域Ｐは、図４（ｂ）に示すように、ワークＷが水平方向に移動されることにより、ワークＷ内部に複数並んで形成される。この状態でワークＷは改質領域Ｐを起点として自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域Ｐを起点として割断される。この場合、ワークＷは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。
【００１３】
このようなダイシング装置１０やレーザーダイシング装置では、ワークＷをチャックテーブル３１に載置してダイシングを開始する前段階として、ワークＷの切断を行う切断位置を指定するアライメントが行われる。アライメントでは、撮像手段２３とワークＷが載置されたチャックテーブル３１とをＸＹＺθ方向に相対的に移動させ、撮像手段２３でワークＷ上に形成されたストリートやフィデューシャルマーク等のアライメント基準を撮像するとともに既知の画像処理手法により形状認識することで行われる。
【特許文献１】特開２００２−２８０３２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、撮像手段で撮像された画像を画像処理手法により認識するこのようなアライメントにおいては、図５に示される表示手段２４に表示されている画像ように、実際に撮像手段で撮像されたワークＷ上のアライメント基準Ａがダイシング装置に予め登録されている基準形状Ｂの形状と同様の形状に正確に形成されていないため、アライメント基準の形状認識が出来ずエラーとなる場合がある。
【００１５】
このような場合、従来はオペレータが直接ワーク上の位置を表示手段２４の操作画面上や操作パネル等で装置に入力することによりワークＷを切断する切断位置を指定していた。ところが、このような指定の方法では、指定している間は装置が停止状態となり稼働率を著しく低下させ、アライメント基準の形状を間違えて誤った切断位置を入力することがあり、ワークＷを破壊してしまう問題が発生していた。
【００１６】
本発明はこのような問題に対して成されたものであり、アライメントにおける入力ミスを防止し、入力作業を簡略化させるとともに装置の稼動効率を向上させることを可能とするダイシング装置、及びダイシング方法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】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明のダイシング方法は、ワークをワークテーブル上に載置し、前記ワークテーブルと切断手段とを移動手段によって相対的に移動させて切断を行うダイシング装置において、前記ワークが載置されたワークテーブルを移動手段で移動させるとともに撮像手段で撮像し、撮像された該ワークに形成されたアライメント基準を画像処理手法によって認識する自動式認識方法と、前記アライメント基準の外径と同形状のアライメントターゲットを表示手段に表示するとともに前記アライメントターゲットを前記表示手段に表示された前記ワークの画像上で移動させ、該ワークの画像中の前記アライメント基準と該アライメントターゲットとを合わせる手動式認識方法とを用いることによって該ワークを切断する切断位置を前記ダイシング装置に認識させるとともに、前記自動式認識方法によって前記アライメント基準の形状を認識することが出来なかった場合に、前記アライメント基準の形状を認識することが出来なかったワークの位置、または予め入力された前記アライメント基準が存在しているワーク設計上の位置に、前記撮像手段によるワークの撮像位置を前記手動式認識方法によって自動的に合わせることを特徴としている。
【００１８】
本発明のダイシング方法によれば、ワークが載置されたワークテーブルと、スピンドルにより回転するブレードやレーザー等の切断手段とが移動手段によりＸＹＺθの各方向に相対的に移動されてワークのダイシングが行われていく。
【００１９】
ワークはダイシングを行う前に撮像手段で撮像され、撮像された画像は表示手段に表示されるとともに既知の画像処理手法によりストリートやフィデューシャルマーク等のアライメント基準が自動的に認識されていく。
【００２０】
このような自動式認識方法により認識できなかったアライメント基準は、続いてオペレータが表示手段に映し出されたワークの画像を確認して手動式認識方法により入力していく。手動式認識方法では、ワークに形成されたアライメント基準の外径と同形状のアライメントターゲットが記憶手段より読み込まれて表示手段に表示され、表示手段上の操作ボタンまたは操作パネル等により移動手段を操作してワークテーブルと撮像手段とを相対的に移動させ、認識できなかったアライメント基準とアライメントターゲットとを合わせることによりアライメント基準の位置が入力される。
【００２１】
手動式認識方法の際には、ダイシング方法では、自動式認識方法により認識が出来なかった位置付近または予め入力されたアライメント基準が存在しているワーク設計上の位置へ自動的にワークの撮像位置を合わせるので、オペレータはアライメントターゲットに合わせるアライメント基準を素早く確認することが可能であり、アライメントターゲットは正しく形成されたアライメント基準と同形状あるいは形状が部分的に存在しているので入力のミスを防止することが可能となる。
【００２２】
更に、本発明において、前記手動式認識方法では、前記自動式認識方法の画像認識手法で使用される前記アライメント基準の形状認識基準値よりも低い値の形状認識基準値で前記アライメント基準の認識を行うことを特徴としている。
【００２３】
これにより、手動式認識方法を行う際に自動式認識方法で使用される通常の形状認識基準値よりも低い値の形状認識基準値で画像処理が行われるため、アライメントターゲットを認識が出来なかったアライメント基準に完全に合わせなくともアライメント基準が形状認識され、オペレータによるアライメント作業を簡単に短時間で行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明のダイシング装置、及びダイシング方法によれば、アライメントにおける入力ミスを防止し、入力作業を簡略化させるとともに装置の稼動効率を向上させることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置、及びダイシング方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２６】
まず初めに、本発明に係わるダイシング装置の構成について説明する。ダイシング装置１０は、図１に示すように、互いに対向配置され、先端にブレード２１とホイールカバー（不図示）が取付けられたスピンドル２２、２２と、ワークテーブル３１とを有する加工部２０が設けられ、加工部の他に洗浄部５２、ロードポート５１、搬送手段５３、表示手段２４、及び不図示のコントローラ、記憶手段等より構成されている。
【００２７】
加工部２０には、図２に示すように、ワークテーブル３１を図のＸ−Ｘ方向に切削送りさせる移動手段としてのＸテーブル３３があり、Ｘテーブル３３上にはワークテーブル３１をθ方向に回転させる移動手段としての回転テーブル３２が備えられている。
【００２８】
さらに加工部２０には、図のＹ−Ｙ方向に移動させる移動手段としてのＹテーブル４１、４１と、各Ｙテーブル４１、４１に設けられた図のＺ−Ｚ方向に移動させる移動手段としてのＺテーブル４３、４３が設けられ、Ｚテーブル４３、４３に取り付けられた切断手段としてのブレード２１、２１が取り付けられたスピンドル２２、２２及び顕微鏡等の撮像手段２３は、これらによりＺ方向に切り込み送りされるとともに、Ｙ方向にインデックス送りされる。
【００２９】
なお、Ｚテーブル４３、４３には、ブレード２１、２１が取り付けられたスピンドル２２、２２に代わり、切断手段として図３に示すレーザーヘッド６１がそれぞれ取り付けられていてもよい。
【００３０】
このようなダイシング装置１０において、ワークテーブル３１上には円形のワークまたは図６に示すような矩形のワークＷが吸着載置されてダイシングが行われる。ワークＷ上には、ワークＷを切断することにより複数のチップＣに分割する切断位置の基準となるアライメント基準Ａ１からＡ１０が形成されている。
【００３１】
表示手段２４では、図７に示すように、ダイシング装置１０を操作する操作ボタンとともに、撮像装置２４により撮像されたワークＷの画像と、予めダイシング装置１０の記憶手段に登録されているアライメント基準の基準形状Ｂと、基準形状Ｂと同形状のアライメントターゲットＴが表示される。
【００３２】
次に、本発明に係わるダイシング方法について説明する。ダイシング装置１０では、切断手段であるブレード２１が取り付けられたスピンドル２２、またはレーザーヘッド６１によりダイシングを行う前段階として、ワークテーブル３１と撮像手段２３とを相対的に移動させてワークＷを撮像手段２３により撮像し、既知の画像処理手法を用いてアライメント基準Ａ１からＡ１０をそれぞれの形状認識する自動式認識方法によりワークＷの切断位置を認識するアライメント動作を行う。
【００３３】
このとき、アライメント基準Ａ２、Ａ９のようにワークＷの製造過程における問題等により外径形状が変形しているものは、自動式認識方法では形状を認識することが出来ずエラーとなる。このような場合、ダイシング装置１０ではエラーとなるワーク上の位置、登録されているアライメント基準の形状に最も近い形状のものが存在する位置、または予め入力されたアライメント基準Ａ２、Ａ９が存在しているワークＷ設計上の位置を不図示の記憶手段に記憶する。
【００３４】
続いて、自動式認識方法によるワークＷのアライメント動作が終了した後、エラーとなったアライメント基準の正確な位置をダイシング装置１０に認識させるため手動式認識方法によりアライメント基準の位置を入力していく。
【００３５】
手動式認識方法では、まず表示手段２４に表示されているワークＷ映像が、自動式認識方法によりエラーが出た際に記憶手段に記憶されている位置近傍の映像に移動する。
【００３６】
ダイシング装置１０を操作するオペレータは、記憶手段から読み込まれて表示手段２４に表示されたアライメントターゲットＴを画像上で移動させ、外径形状が変形したアライメント基準（例えば図６に示すアライメント基準Ａ２、Ａ９）とアライメントターゲットＴを図７に示されるように合わせる。合わせられたアライメント基準は、ダイシング装置１０に自動式認識方法で認識されたアライメント基準と同様にアライメント基準として認識され、これに基づきワークＷの切断位置が認識される。
【００３７】
これにより、アライメントにおけるアライメント基準の位置の入力ミスを防止し、入力作業を簡略化させることが出来る。
【００３８】
また、手動式認識方法によりアライメント基準をダイシング装置１０へ認識させる際に自動式認識方法と同様に既知の画像処理手法を用いて形状認識する場合には、自動式認識方法で使用される通常の形状認識基準値よりも低い値の形状認識基準値で画像処理が行われる。これにより、アライメントターゲットＴを外径形状が変形したアライメント基準Ａ２、Ａ９に完全に合わせなくとも認識が行われ、オペレータによるアライメント作業を簡単に短時間で行うことが可能となる。
【００３９】
このようにして全てのアライメント基準Ａ１からＡ１０が認識されたダイシング装置１０では、手動式認識方法と自動式認識方法の双方で認識されたアライメント基準の位置に基づきワークＷの切断位置を決定しダイシングを行っていく。
【００４０】
以上、説明したように、本発明に係わるダイシング装置、及びダイシング方法によれば、アライメントターゲットＴによりアライメントにおける入力ミスを防止されるとともに、入力作業が簡略化され、その結果ダイシング装置の稼動効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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】レーザーによるダイシングを行うダイシング装置の構成を示した側面図。
【図４】レーザーによるダイシングの原理を示した側面断面図。
【図５】表示手段の表示画面を示した正面図。
【図６】ワークの一例を示した上面図。
【図７】本発明の実施の形態に係る表示手段の表示画面を示した正面図。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ダイシング装置，２０…加工部，２１…回転ブレード，２２…スピンドル，２３…撮像手段，２４…表示手段，３１…ワークテーブル，３２…回転テーブル，３３…Ｘテーブル，４１…Ｙテーブル，４３…Ｚテーブル，６１…レーザーヘッド，Ａ１〜Ａ１０…アライメント基準，Ｔ…アライメントターゲット，Ｗ…ワーク
【図１】
0005234399.tif 000002
【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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