(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物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被加工物を撮像する撮像手段とから構成される撮像ユニットであって、
該チャックテーブルは、被加工物を吸引保持する保持面を有する保持部と、該保持部を支持すると共に該保持面に吸引力を伝達する基台とから構成され、
該保持面には光を透過または通過させる照射領域が形成され、該照射領域の下方に発光体が埋設される撮像ユニット。
【請求項２】
保持部は、照射領域が形成された保持面を有する吸引板と、該吸引板を囲繞する枠体とから構成され、
該吸引板は、表裏に貫通する複数の細孔が形成されたガラス板により形成されている請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
保持部は、照射領域が形成された保持面を有する吸引板と、該吸引板を囲繞する枠体とから構成され、
該吸引板は、表裏に貫通する複数の細孔が形成されたポーラスセラミックス板により形成されている請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
発光体は基台に埋設され、
枠体には光通過孔が形成され、
該光通過孔と照射領域とは連通し、
該発光体から発光した光は、該光通過孔及び該照射領域を介して被加工物に照射される請求項２または３に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
照射領域には透明部材が埋め込まれる請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
被加工物を切削する切削装置に搭載される請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の加工装置に搭載され、加工すべき領域の検出に用いられる撮像ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等が複数形成された半導体ウェーハは、切削装置によって縦横に切削されることにより個々の半導体チップとなる。切削装置においては、例えば図５に示すようなチャックテーブル６０において半導体ウェーハを吸引保持した状態で、切削ブレードを用いて半導体ウェーハに形成されたストリートを切削する。
【０００３】
このチャックテーブル６０は、基台６１の上に枠体６２及びこれに囲繞された吸引板６３が固定された構成となっており、吸引板６３は、ポーラスセラミックス等の多孔質の部材からなり、図６に示すように、この吸引板６３は吸引源に連通している。
【０００４】
そして、図７に示すように、吸引板６３の全面を覆うように半導体ウェーハＷを載置することにより、吸引源から供給される吸引力によって半導体ウェーハＷが吸引保持される。
【０００５】
このようにしてチャックテーブル６０に吸引保持された半導体ウェーハＷは、図８に示すように、チャックテーブル６０の移動によって撮像手段６４の直下に位置付けられ、表面が撮像されて切削すべきストリートが検出される。
【０００６】
そして、高速回転する切削ブレード６５を用いて検出されたストリートを切削し、更にすべてのストリートを縦横に切削することにより、個々の半導体チップが形成される。
【０００７】
ここで撮像手段６４は、複数の照明ランプ６６によって構成され半導体ウェーハＷに光を照射する照明手段６７と、半導体ウェーハＷからの反射光を拡大して結像する光学系６８と、光学系６８から導かれた像をデジタル信号に変換する撮像素子６９とからなり、照明手段６７から半導体ウェーハＷに対して照射した光の反射光を撮像素子６９において撮像し、こうして取得した画像に現されたパターンと予め記憶させておいた画像のキーパターンとのパターンマッチングを行うことにより切削すべきストリートが検出され、切削ブレード６５との位置合わせが行われる（アライメントされる）。
【０００８】
従って、アライメントを正確に行うためには、被加工物の表面の撮像によって取得した画像が鮮明である必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記撮像手段６４においては、照明手段６７から照射した光の反射光を利用して撮像を行うため、例えばガラス板のような透明体または半透明体にパターンが形成された被加工物の撮像時は、照射された光が透過してしまうために、取得した画像においては、パターンとそれ以外の部分とのコントラストが明確にならず、パターンを確実に検出できないという問題がある。
【００１０】
また、被加工物の全体が光を透過させる材質である場合のみならず、一部が透明で光を透過してしまう場合にも上記と同様の問題が生じる。
【００１１】
このように、被加工物が光を透過させる材質で形成されている場合においても、確実に所望の領域を検出できるようにすることに課題を有している。
【００１２】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を撮像する撮像手段とから構成される撮像ユニットであって、チャックテーブルは、被加工物を吸引保持する保持面を有する保持部と、保持部を支持すると共に保持面に吸引力を伝達する基台とから構成され、保持面には光を透過または通過させる照射領域が形成され、照射領域の下方に発光体が埋設される撮像ユニットを提供する。
【００１３】
そしてこの撮像ユニットは、保持部が、照射領域が形成された保持面を有する吸引板と、吸引板を囲繞する枠体とから構成され、吸引板が、表裏に貫通する複数の細孔が形成されたガラス板により形成されていること、保持部が、照射領域が形成された保持面を有する吸引板と、吸引板を囲繞する枠体とから構成され、吸引板が、表裏に貫通する複数の細孔が形成されたポーラスセラミックス板により形成されていること、発光体が基台に埋設され、枠体には光通過孔が形成され、光通過孔と照射領域とは連通し、発光体から発光した光が、光通過孔及び照射領域を介して被加工物に照射されること、照射領域には透明部材が埋め込まれること、被加工物を切削する切削装置に搭載されることを付加的要件とする。
【００１４】
このように構成される撮像ユニットにおいては、チャックテーブルに発光体を埋設し、その発光体から発せられた光をチャックテーブルに保持された被加工物を透過させて撮像手段によって撮像できる構成としたため、光を透過させることができる被加工物を撮像する場合には、当該被加工物に形成されたパターンが光を遮断する一方、パターン以外の部分は光を透過させるため、パターンとそれ以外の部分とのコントラストを明確にして撮像することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示す切削装置１０に搭載されるチャックテーブル１５と撮像手段４０とからなる撮像ユニットについて説明する。
【００１６】
まず切削装置１０の概要について説明すると、被加工物、例えば回路パターンが形成されたガラス板１を切削する場合には、保持テープＴを介してフレームＦに保持されたガラス板１がカセット１１に複数収容される。
【００１７】
そして、搬出入手段１２が＋Ｙ方向に移動してそのガラス板１を挟持し、−Ｙ方向に移動してから挟持を解除することにより、ガラス板１を仮置き領域１３に載置する。
【００１８】
仮置き領域１３に載置されたガラス板１は、搬送手段１４を構成する吸着部１４ａに吸着され、吸着部１４ａが旋回動してチャックテーブル１５の直上に位置付けられ、そこで吸着を解除することによりチャックテーブル１５に載置され、吸引保持される。
【００１９】
チャックテーブル１５はＸ軸方向に移動可能となっており、その移動経路の上方には撮像手段４０が配設されており、チャックテーブル１５の＋Ｘ方向の移動によってガラス板１が撮像手段４０の直下に位置付けられ、ガラス板１が撮像され、予め記憶されたキーパターンとのパターンマッチングにより切削すべきストリートが検出されて、切削ブレード１６とのＹ軸方向の位置合わせ（アライメント）がなされる。
【００２０】
そして更に、チャックテーブル１５が＋Ｘ方向に移動すると共に、高速回転する切削ブレード１６を備えた切削手段１７が下降し、切削ブレード１６が検出されたストリートに切り込んで当該ストリートが切削される。
【００２１】
また、切削手段１７をＹ軸方向に割り出し送りしながらチャックテーブル１５がＸ軸方向に往復移動することにより、同方向のすべてのストリートが切削される。
【００２２】
更に、チャックテーブル１５が９０度回転してから上記と同様の切削が行われることにより、すべてのストリートが縦横に切削され（ダイシングされ）、個々のチップが形成される。
【００２３】
図２に示すように、チャックテーブル１５は、基台１８と保持部１９とが一体となって構成される。基台１８の上面には保持部吸引溝２０が円環状に形成されており、この保持部吸引溝２０には、保持部吸引孔２１が複数配設されている。保持部吸引孔２１は吸引源（図示せず）に連通しており、吸引源から保持部吸引孔２１を介して保持部吸引溝２０に伝達される吸引力によって、保持部１９を吸引保持する構成となっている。
【００２４】
保持部吸引孔２１の内周側には、保持部１９を吸引保持する際の位置決めピン２２が上方に突出して形成されていると共に、発光体２３が埋設されている。更に、位置決めピン２２及び発光体２３の内周側には、凹部２４が形成され、この凹部２４の中心部には吸引孔２５が形成されている。
【００２５】
吸引孔２５は、吸引源（図示せず）に連通しており、吸引源から吸引孔２５を介して凹部２４の全面に伝達される吸引力によって、保持部１９を介して被加工物を吸引保持することができる。
【００２６】
図２及び図３に示すように、保持部１９は、ポーラスセラミックス板、ガラス板等の硬質部材に複数の細孔が形成されて構成される吸引板２６と、これを囲繞する枠体２７とから構成され、吸引板２６の表面が保持面２６ａとなり、保持面２６ａには、保持した被加工物に光を照射するための照射領域２８が形成されている。照射領域２８は、空洞となっているか、若しくはガラスのような透明部材が埋め込まれて構成されている。
【００２７】
また、枠体２７を構成する底板２９の裏側には、図２に示した基台１８から突出する位置決めピン２２に嵌合する位置決め穴（図示せず）が形成されている。
【００２８】
枠体２７の底板２９には、円環状に吸引溝３０が形成されていると共に、中心部には貫通孔３１が形成されている。そして、貫通孔３１から外周側に向けて放射状に複数の直線状の吸引伝達溝３２が形成されている。
【００２９】
更に、底板２９には例えば２個の光通過孔３３が形成されており、この光通過孔３３の数及び位置は、基台１８に埋設された発光体２３及び照射領域２８の数及び位置に対応している。
【００３０】
枠体２７に吸引板２６を嵌合させ、更に底板２９の裏面側に形成された位置決め穴を基台１８の位置決めピン２２に嵌合させて基台１８と保持部１９とを一体とし、保持部１９においてガラス板１を保持すると、図４に示す状態となる。
【００３１】
基台１８の中心部に形成され吸引源と連通する吸引孔２５は、凹部２４を介して貫通孔３１に連通しており、貫通孔３１の上部には吸引板２６が配設されているため、吸引板２６においては、吸引源から伝達される吸引力によって被加工物を吸引保持することができる。
【００３２】
発光体２３の直上には光通過孔３３が位置し、光通過孔３３の直上には照射領域２８が位置して光通過孔３３と照射領域２８とが連通する。そして、発光体２３から発せられた光が光通過孔３３及び照射領域２８を介して上方に照射される。
【００３３】
基台１８において発光体２３より外周側に形成された保持部吸引孔２１に連通する保持部吸引溝２０は、保持部１９の底面（裏面）に作用して、基台１８に保持部１９を着脱自在に固定する。
【００３４】
図１に示した切削装置１０において、ガラス板１を切削するにあたっては、撮像手段４０を用いてガラス板１を撮像して切削すべき領域を検出する必要があるため、図４に示すように、撮像手段４０の直下にガラス板１を位置付ける。
【００３５】
図４においては撮像手段４０とチャックテーブル１５とで撮像ユニット５０を構成しており、撮像手段４０は、被加工物を透過する光を拡大して結像する光学系４１と、光学系４１から導かれた像をデジタル信号に変換するＣＣＤからなる撮像素子４２とを備えているが、必ずしも従来必要であった照明ランプは必要とされない。但し、光を透過させない被加工物も撮像する必要がある場合は、照明ランプを備えておくことが望ましい。
【００３６】
発光体２３から上方に向けて発せられる光はガラス板１を透過するが、ガラス板１に形成されたパターンはその光を透過させないため、そのパターンとそれ以外の部分とのコントラストが明確になる。
【００３７】
そして、その光を撮像手段４０において撮像することにより、コントラストによってガラス板１に形成されたパターンを認識することができる。即ち、従来のように撮像手段４０から発せられた光の反射光を撮像するのではなく、チャックテーブル１５の内部から発せられた光を撮像することで、ガラス板に形成されたパターンのように反射光による撮像が困難な場合にもそのパターンを認識することができるため、切削すべき領域を確実に検出することができる。
【００３８】
特に、吸引板２６をガラス板により形成した場合には、裏面側から全面を照らすことができるため、より明確にパターンを認識することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、ガラス板を切削する場合を例に挙げて説明したが、被加工物はこれには限定されず、例えば半導体ウェーハの一部に透明な領域が形成されているようなタイプのものにも適用することができる。
【００４０】
また、発光体２３として赤外線を発する発光体を使用し、撮像素子４２を赤外線ＣＣＤで構成すれば、シリコンウェーハの如く可視光線を通さない被加工物でも赤外線は透過するので、本発明を適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る撮像ユニットにおいては、チャックテーブルに発光体を埋設し、その発光体から発せられた光をチャックテーブルに保持された被加工物を透過させて撮像手段によって撮像できる構成としたため、光を透過させることができる被加工物を撮像する場合には、当該被加工物に形成されたパターンが光を遮断する一方、パターン以外の部分は光を透過させるため、パターンとそれ以外の部分とのコントラストを明確にして撮像することができる。従って、反射光による撮像が困難な被加工物においても、チャックテーブルに保持された状態で確実にパターンを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像ユニットが搭載される装置の一例である切削装置を示す斜視図である。
【図２】同撮像ユニットを構成するチャックテーブルを示す分解斜視図である。
【図３】同チャックテーブルを構成する保持部を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の撮像ユニットを示す断面図である。
【図５】従来のチャックテーブルを示す斜視図である。
【図６】同チャックテーブルを示す断面図である。
【図７】同チャックテーブルにおいて半導体ウェーハを保持した状態を示す斜視図である。
【図８】従来の撮像ユニット及び切削ブレードを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…切削装置  １１…カセット  １２…搬出入手段
１３…仮置き領域  １４…搬送手段
１５…チャックテーブル  １６…切削ブレード
１７…切削手段  １８…基台  １９…保持部
２０…保持部吸引溝  ２１…保持部吸引孔
２２…位置決めピン  ２３…発光体  ２４…凹部
２５…吸引孔  ２６…吸引板  ２６ａ…保持面
２７…枠体  ２８…照射領域  ２９…底板
３０…吸引溝  ３１…貫通孔  ３２…吸引伝達溝
３３…光通過孔
４０…撮像手段  ４１…光学系  ４２…撮像素子
５０…撮像ユニット
６０…チャックテーブル  ６１…基台  ６２…枠体
６３…吸引板  ６４…撮像手段  ６５…切削ブレード
６６…照明ランプ  ６７…照明手段  ６８…光学系
６９…撮像素子
【図１】
0004102101.tif 000002
【図２】
0004102101.tif 000003
【図３】
0004102101.tif 000004
【図４】
0004102101.tif 000005
【図５】
0004102101.tif 000006
【図６】
0004102101.tif 000007
【図７】
0004102101.tif 000008
【図８】
0004102101.tif 000009