(57)【要約】【課題】被加工物に形成される加工溝の状態を確認できる加工装置を提供する。【解決手段】加工装置１は、被加工物を保持する保持手段６と、保持手段６に保持された被加工物に加工を施す切削手段１０と、保持手段６と切削手段１０とを相対的に加工送りする加工送り手段９と、被加工物の加工結果を撮像する撮像手段１３とから少なくとも構成され、撮像手段１３は、被加工物の加工領域を照明する照明機器１４と、加工領域を撮像する撮像機器１５とを含み、照明機器１４は、加工領域を中心として東西南北のいずれかの方向から照明する照明方向選択機能１４２を備えているため、ウエーハＷに形成された切削溝２０とこれの周りとのコントラストが明確となる東西南北のいずれかの方向から照明機器１４のＬＥＤ１４１で照明しながら撮像機器１５で撮像することができ、切削溝２０の状態を容易に確認することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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被加工物に加工を施す加工手段と、該保持手段と該加工手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、被加工物の加工結果を撮像する撮像手段と、から少なくとも構成される加工装置であって、
該撮像手段は、被加工物の加工領域を照明する照明機器と、該加工領域を撮像する撮像機器と、を含み、
該照明機器は、該加工領域を中心として東西南北のいずれかの方向から照明する照明方向選択機能を備えている加工装置。
【請求項２】
前記加工手段は、切削ブレードを回転可能に備えた切削手段であり、被加工物に切削加工を施す請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記切削手段による切削加工が被加工物に施された方向が東西方向の場合、東若しくは西または東西両方の方向から光を照射するように前記照明方向選択機能が作動する請求項２記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に所定の加工を行う加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、例えば、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の各種電気機器に組み込まれて利用される。
【０００３】
ダイシング装置は、ウエーハを保持する保持手段と、保持手段に保持されたウエーハを切削する切削ブレードを回転可能に装着した切削手段と、保持手段と切削手段とを加工送りする加工送り手段と、ウエーハの加工すべき領域を検出する撮像手段と、を少なくとも備えている。このダイシング装置では、切削ブレードでウエーハの分割予定ラインに沿って切削を行い、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。
【０００４】
また、ダイシング装置においてウエーハを分割するとき、切削ブレードの欠けや目つぶれによって切削状態が悪化することがあるため、切削途中または切削完了後に撮像手段の直下にウエーハを位置づけて切削溝を撮像して切削溝の状態を確認している（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９８０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記したような撮像手段を用いて切削溝を撮像しても、切削溝と切削溝の周りとのコントラストが明確とならず、切削溝の状態を確認できない場合があるという問題がある。かかる問題は、レーザー加工装置によってウエーハの分割予定ラインに沿って分割起点となるアブレーション溝を形成し、そのアブレーション溝を確認する場合にも生じうる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、加工装置においてウエーハを加工した後に、ウエーハに形成される溝の状態を確認できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、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被加工物に加工を施す加工手段と、該保持手段と該加工手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、被加工物の加工結果を撮像する撮像手段と、から少なくとも構成される加工装置であって、該撮像手段は、被加工物の加工領域を照明する照明機器と、該加工領域を撮像する撮像機器と、を含み、該照明機器は、該加工領域を中心として東西南北のいずれかの方向から照明する照明方向選択機能を備えている。
【０００９】
上記加工手段の例としては、切削ブレードを回転可能に備えた切削手段があり、この場合は、被加工物に対して切削加工を施す。
【００１０】
上記切削手段による切削加工が被加工物に施された方向が東西方向の場合、東若しくは西または東西両方の方向から光を照射するように上記照明方向選択機能が作動することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の加工装置は、被加工物の加工領域を照明する照明機器と、加工領域を撮像する撮像機器とを含む撮像手段を備え、照明機器は、被加工物の加工領域を中心として東西南北のいずれかの方向から加工領域を照明する照明方向選択機能を備えているため、被加工物に形成された切削溝とこの周りとのコントラストが明確になる方向の光を選択して切削溝を照明しつつ撮像機器で切削溝を撮像することができる。よって、切削溝の状態を明確に確認することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の加工装置が切削手段を備えており、例えば切削手段による被加工物の切削加工の方向を東西方向にした場合、上記照明方向選択機能は、切削溝の長手方向の向きに合わせて東または西または東西両方の方向から光を照射するように作動するため、撮像機器によって、切削溝を鮮明に撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】加工装置の一例の構成を示す斜視図である。
【図２】撮像手段の構成を示す斜視図である。
【図３】切削手段によって被加工物を切削加工する状態を示す斜視図である。
【図４】被加工物に形成された切削溝を撮像手段で撮像する状態を示す斜視図である。
【図５】切削溝の状態を表示したモニターの表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示す加工装置１は、被加工物を個々のデバイスに分割する切削装置の一例である。加工装置１は、装置ベース２を有し、装置ベース２の前部には、複数の被加工物を収容するカセット３が配設されている。装置ベース２の上面２ａには、被加工物が仮置きされる仮置き領域４と、カセット３から切削前の被加工物を搬出するとともにカセット３に切削後の被加工物を搬入する搬入出手段５と、被加工物を保持する保持手段６と、仮置き領域４と保持手段６との間で被加工物を搬送する第１の搬送手段７とを備えている。
【００１５】
保持手段６は、被加工物を吸引保持する吸引部６ａを有しており、図示しない吸引源に吸引部６ａが接続されている。保持手段６の周囲は、カバー部８によってカバーされている。図１に示す装置ベース２の内部には、保持手段６をＸ軸方向（東西方向）に加工送りする加工送り手段９が配設されており、加工送り手段９が駆動されることでカバー部８とともに保持手段６をＸ軸方向に往復移動させることができる。
【００１６】
装置ベース２のＸ軸方向の一方側（東側）には、保持手段６に保持された被加工物に切削加工を施す切削手段１０が配設されている。切削手段１０は、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向（南北方向）の軸心を有するスピンドル１００と、スピンドル１００を回転可能に囲繞して支持するスピンドルハウジング１０１と、スピンドル１００の先端に装着された切削ブレード１０２と、切削ブレード１０２をカバーするブレードカバー１０３とを少なくとも備えている。切削手段１０は、図示しないモータによって駆動されてスピンドル１００が回転し、切削ブレード１０２を回転させながら被加工物に切り込ませて切削を行うことができる。
【００１７】
装置ベース２の中央には、切削後の被加工物に洗浄が行われる洗浄領域１１と、切削後の被加工物を保持手段６から洗浄領域１１に搬送する第２の搬送手段１２とが配設されている。
【００１８】
保持手段６の移動経路の上方には、切削手段１０による被加工物の加工結果を撮像する撮像手段１３を備えている。図２に示すように、撮像手段１３は、被加工物の切削すべき加工領域を照明する照明機器１４と、照明機器１４に連結され加工領域を撮像する撮像機器１５とを含んで構成されている。
【００１９】
撮像機器１５は、被加工物の加工領域を撮像するＣＣＤカメラ１５０と、顕微鏡１５１と、顕微鏡１５１に取り付けられた対物レンズ１５２とにより少なくとも構成されている。なお、撮像機器１５は、加工前の被加工物の加工すべき領域の位置を検出するアライメント用の機器としても機能する。
【００２０】
照明機器１４は、リング状の基台１４０と、対物レンズ１５２の周囲を取り囲むようにして基台１４０の下部にリング状に配設された複数のＬＥＤ１４１と、被加工物の加工領域を中心として東西南北のいずれかの方向から加工領域を照らすのに最適なＬＥＤ１４１を選択して照明する照明方向選択部１４２とを備えている。
【００２１】
照明方向選択部１４２は、２つの軸１７，１８と、軸１７の周りを回転する２つの矢印Ａ及びＡ’と、軸１８の周りを回転する２つの矢印Ｂ及びＢ’とを備えている。４つの矢印Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’は、それぞれが独立して回転可能となっている。矢印Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’は、その位置に応じて、図示しない制御回路を制御することにより、複数のＬＥＤ１４１のうち、矢印Ａと矢印Ｂとの間に位置するＬＥＤ及び矢印Ａ’と矢印Ｂ’との間に位置する方向にあるＬＥＤを点灯させる。例えば、被加工物に形成された切削溝を、南南西方向と北北東方向とからＬＥＤ１４１で照らしたいときは、オペレータが、矢印Ａを南西の位置に合わせるとともに、矢印Ｂを南の位置に合わせる。また、矢印Ａ’を北東の位置に合わせるとともに、矢印Ｂ’を北の位置に合わせる。このようにして、矢印Ａと矢印Ｂとの間の南南西方向にあるＬＥＤ１４１と、矢印Ａ’と矢印Ｂ’との間の北北東方向にあるＬＥＤ１４１とを照明範囲として選択すると、南南西方向の位置にあるＬＥＤ１４１と北北東方向にあるＬＥＤ１４１とが点灯し、それ以外のＬＥＤ１４１は消灯する。矢印Ａと矢印Ｂとの間隔、矢印Ａ’と矢印Ｂ’との間隔が広くなるようにすれば、多くのＬＥＤ１４１を点灯させることができ、矢印Ａと矢印Ｂとの間隔、矢印Ａ’と矢印Ｂ’との間隔が近づくようにすれば、少ない数のＬＥＤ１４１を点灯させることができる。照明方向選択部１４２は、図１に示した加工装置１においてオペレータが作業しやすい任意の位置に設置されている。なお、照明方向選択部１４２は、各ＬＥＤに対応するスイッチを設けておき、スイッチのオン／オフによって所望の位置のＬＥＤを点灯させるようにしてもよい。
【００２２】
加工装置１には、撮像手段１３によって撮像された撮像画を表示するモニター１６が配設されている。オペレータは、このモニター１６に表示された撮像画に基づき、被加工物の加工状態を確認することができる。
【００２３】
次に、加工装置１の動作例について説明する。図１に示すウエーハＷは、被加工物の一例であって、特に材質等が限定されるものではない。ウエーハＷは、上面Ｗａに格子状の分割予定ラインＳによって区画された各領域にデバイスＤが複数形成されている（図３を参照）。ウエーハＷの切削時には、ウエーハＷの裏面ＷｂがテープＴに貼着され、ウエーハＷがテープＴを介して環状のフレームＦと一体となった状態でカセット３に複数収容されている。
【００２４】
搬入出手段５は、フレームＦと一体となったウエーハＷをカセット３から引き出して仮置き領域４に仮置きする。仮置き領域４に仮置きされたウエーハＷを第１の搬送手段７によって搬出して保持手段６の吸引部６ａにウエーハＷを載置した後、図示しない吸引源から生じる吸引力を吸引部６ａに作用させてウエーハＷを吸引保持する。その後、加工送り手段９によって、ウエーハＷを吸引保持した保持手段６を東方向に加工送りし、ウエーハＷを撮像手段１３の下方に移動させる。そして、撮像手段１３によってウエーハＷの上面Ｗａ側を撮像し、切削すべき分割予定ラインＳを検出する。分割予定ラインＳの検出時は、図２に示した照明機器のＬＥＤ１４１を点灯させてウエーハＷの上面Ｗａ側を照明する。このとき、矢印Ａ，Ａ’Ｂ，Ｂ’をすべて重ねることにより、東西南北全周方向から分割予定ラインＳに光を当てることができ、分割予定ラインが明確となるように撮像し、分割予定ラインＳの検出を円滑に行うことができる。
【００２５】
次いで、切削手段１０によってウエーハＷに対して切削を行う。具体的には、図１に示した加工送り手段９によって切削手段１０を東方向に加工送りしながら、切削ブレード１０２を回転させつつウエーハＷの上面Ｗａに切り込ませる。こうして図１に示した保持手段６と切削手段１０との相対的な加工送りによって、１本の分割予定ラインＳに沿って切削を行い、東西方向に延在する切削溝２０を形成する。また、図３に示すように、切削手段１０をＹ軸方向にインデックス送りしつつ、切削ブレード１０２によって上記した切削動作を繰り返し行い、東西方向に向く分割予定ラインＳに沿って順次切削溝２０を形成していく。
【００２６】
適宜のタイミングで、例えば、１枚のウエーハＷのすべての分割予定ラインＳを切削した直後に、図４に示すように、ウエーハＷに形成された切削溝２０の状態を確認するために、撮像手段１３を用いてウエーハＷの加工結果を撮像する。まず、図１に示した加工送り手段９によって、保持手段６を西方向に移動させて撮像手段１３の直下に位置づける。
【００２７】
図４に示すように、ウエーハＷに形成された切削溝２０の長手方向が東西方向となっているため、図２に示した照明方向選択部１４２が、東若しくは西または東西両方の方向から光を照射するようにＬＥＤ１４１を選択するように作動するようにしておき、いずれかの切削溝２０に向けて光を照射する。例えば、東西両方の方向から光を照射する場合は、矢印Ａを東南東、矢印Ｂ東北東、矢印Ａ’を西北西、矢印Ｂ’を西南西にあわせる。また、東の方向からのみ光を照射する場合は、矢印Ａ及び矢印Ａ’を東南東にあわせ、矢印Ｂ及び矢印Ｂ’を東北東に合わせる。そして、ＬＥＤ１４１によって照らされた切削溝２０を、撮像機器１５で撮像する。東西方向両側からそれぞれＬＥＤ１４１で照らした場合は、東または西のいずれか一方向側からＬＥＤ１４１を照らす場合と比べて、切削溝２０をより鮮明に撮像することができる。
【００２８】
撮像機器１５によって撮像された撮像画は、図５に示すモニター１６において、切削溝２０とその周りとのコントラストが明確となって表示される。そして、オペレータは、切削溝２０が所望の状態に形成されているかどうかを確認することができる。切削溝２０の切削状態をオペレータが見た結果、切削ブレード１０２に欠けや目つぶれ等が発生していると判断すると、オペレータは、切削ブレード１０２を新しいものに交換する。一方、切削状態が良好と判断した場合は、切削ブレード１０２を交換せずに切削を続行する。加工装置１に照明機器１４を備えたことにより、切削溝２０とその周りとのコントラストが明確となった画像を取得することができるため、切削状態の確認を的確に行うことができる。
【００２９】
照明機器１４は、図２に示した構成のものに限定されない。例えば、照明機器１４の基台１４０の下部に、対物レンズ１５２を取り囲むように複数のＬＥＤ１４１をリング状に配設するとともに、その複数のＬＥＤ１４１の下方に、一部が開口したマスクを配設した構成としてもよい。このような構成を有する照明機器では、マスクを回転させることにより、東西南北の所望の方向にあるＬＥＤにマスクの開口部を位置づけ、開口部の直上に位置するＬＥＤの光を透過させるとともに他のＬＥＤの光を遮光し、所望の位置のみを照明することができる。この場合は、回転可能なマスクが、照明方向選択機能を有する。
【００３０】
また、上記実施形態に示した照明機器１４は、基台１４０の下部の全周にＬＥＤ１４１がリング状に配設されているが、基台１４０を回転可能な構成にするとともに、基台１４０の下部の一部にＬＥＤ１４１を配設するようにしてもよい。例えば、基台１４０の回転により東側と西側とに対向するようにＬＥＤ１４１が位置するようにしてもよいし、東側または西側のいずれか一方側の基台１４０の下部にＬＥＤ１４１を配設するようにしてもよい。このような構成を有する照明機器では、基台１４０を回転させることにより、ＬＥＤ１４１を東西南北の所望の方向の位置に位置づけることができる。この場合は、回転可能な基台１４０が、照明方向選択機能を有する。
【００３１】
なお、本発明に係る加工装置には、本実施形態で説明した被加工物を切削加工する加工装置１のほか、レーザー加工により被加工物にアブレーション溝を形成し、そのアブレーション溝を撮像してアブレーション溝の状態を確認する加工装置も含まれる。
【００３２】
以上のとおり、本発明の加工装置１は、被加工物の加工領域を照明する照明機器１４と、加工領域を撮像する撮像機器１５とを含む撮像手段１３を備え、照明機器１４は、被加工物の加工領域を中心として東西南北のいずれかの方向から加工領域を照らすのに最適なＬＥＤ１４１を選択して照明する照明方向選択部１４２を備えたため、切削溝２０とこれの周りとのコントラストが明確となる東西南北のいずれかの方向のＬＥＤ１４１を選択し、この選択されたＬＥＤ１４１で照明しながら撮像機器１５で切削溝２０を撮像することができる。これにより、加工装置１に備えるモニター１６に切削溝２０が鮮明に表示されるため、切削溝２０の状態を容易に確認することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：加工装置  ２：装置ベース  ２ａ：上面  ３：カセット  ４：仮置き領域
５：搬入出手段  ６：保持手段  ６ａ：保持面  ７：第１の搬送手段
８：カバー部  ９：加工送り手段
１０：切削手段１００：スピンドル  １０１：スピンドルハウジング
１０２：切削ブレード  １０３：ブレードカバー
１１：洗浄領域  １２：第２の搬送手段
１３：撮像手段  １４：照明機器  １４０：基台  １４１：ＬＥＤ
１４２：照明方向選択部
１５：撮像機器  １５０：ＣＣＤカメラ  １５１：顕微鏡  １５２：対物レンズ
１６：モニター
１７，１８：軸
２０：切削溝
【図１】
2016120535.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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