切削装置
【課題】ダイシングテープに貼着固定される被加工物の向きや位置がターゲットパターン登録時とずれていた場合にもターゲットパターンをいち早く検出することを可能とする切削装置を提供することを目的とする。
【解決手段】チャックテーブル１９は、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間には撮像ユニット３０（撮像手段）が配設され、撮像ユニット３０は被加工物上面を撮像して得られた画像情報から仮置きテーブル１２上での被加工物の分割予定ラインの角度を割り出し、撮像ユニット３０によって割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブル１９の加工送り方向と平行又は直交方向になるよう、チャックテーブル１９が被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転される。
【解決手段】チャックテーブル１９は、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間には撮像ユニット３０（撮像手段）が配設され、撮像ユニット３０は被加工物上面を撮像して得られた画像情報から仮置きテーブル１２上での被加工物の分割予定ラインの角度を割り出し、撮像ユニット３０によって割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブル１９の加工送り方向と平行又は直交方向になるよう、チャックテーブル１９が被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやＣＳＰ基板等の被加工物を切削加工する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウェーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウェーハを分割予定ラインに沿って切削することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体デバイスが製造される。
【０００３】
さらに、分割された個々の半導体デバイスは、電気回路が形成された板状の樹脂やセラミックスからなる基板等にワイヤーボンド等で電気的に接続・接着された後に、周囲が樹脂で封止される。
【０００４】
その後、樹脂で封止された状態の半導体デバイスについて、切削加工を行うことで個々のチップに分割されたものがＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等と呼ばれる電子部品のパッケージとなる。
【０００５】
切削加工の対象となる半導体ウェーハ、ＣＳＰ基板、ＢＧＡ基板等の被加工物は、環状フレームに固定されたダイシングテープ（粘着テープ）に貼着固定された状態で搬送がなされ、切削加工等が実施される。
【０００６】
以上に説明した切削加工では、ダイシングソーなどと呼ばれる切削装置が使用される。切削装置は、半導体ウェーハの切削加工の際にはデバイス上の特異なパターンがターゲットパターンとして認識される。また、ＣＳＰ基板やＢＧＡ基板の切削加工の際には各ストリートに設けられた特異なパターンがターゲットパターンとして認識される。そして、ターゲットパターンから分割予定ラインが割り出され、自動的に個々のチップへ分割するための切削加工が行われる（特許文献１、２参照）。
【０００７】
また、切削加工の前段階においては、撮像装置にて撮像されるターゲットパターンを自動認識するためのオートアライメント動作におけるターゲットサーチを実施するとともに、分割予定ラインの方向を切削ブレード（回転ブレード）の切削方向（加工送り方向）に合わせるアライメント動作が実施される。なお、ターゲットサーチを実施するために、予めターゲットパターンを登録させるターゲットパターン登録作業（ティーチング作業）が行われ、ターゲットサーチにおいては、ターゲットパターン登録作業にて記憶したターゲットパターンと、撮像装置にて都度撮像されるターゲットパターンとのパターンマッチングが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２６１７８７０号公報
【特許文献２】特許第３６６６０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように被加工物はダイシングテープに貼着固定されることで環状フレームに支持されることになるが、被加工物と環状フレームの向きが一定ない場合には、ターゲットサーチの際に撮像手段にて撮像されるターゲットパターンを認識できない、あるいは、認識し難い状況が生じる。
【００１０】
具体的には、例えば、ターゲットパターンの位置がターゲットパターン登録作業（ティーチング作業）にて記憶したターゲットパターンの位置と大きくずれるために、アライメント動作に時間がかかることや、規定時間内にターゲットパターンが認識できずにアライメントエラーとしてオペレータが呼び出され、マニュアル操作でターゲットパターンを認識させる手間が架かってしまうということになる。
【００１１】
そこで、本発明は、ダイシングテープに貼着固定される被加工物の向きや位置がターゲットパターン登録時とずれていた場合にもターゲットパターンをいち早く検出することを可能とする切削装置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】
【００１２】
本発明では、分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された被加工物が環状フレームの開口に粘着テープを介して固定された被加工物ユニット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分割予定ラインに沿って切削加工する加工手段と、チャックテーブルを加工送り方向に移動させる加工送り手段と、被加工物ユニットを収容するカセットを載置するカセット載置部と、カセット載置部に載置されたカセットから被加工物ユニットを搬出する搬出手段と、搬出手段によって搬出された被加工物ユニットを仮置きする仮置きテーブルと、仮置きテーブルの被加工物ユニットをチャックテーブルに搬送する搬送手段と、を備えた切削装置であって、チャックテーブルは、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、カセット載置部と仮置きテーブルとの間には撮像手段が配設され、撮像手段は被加工物上面を撮像して得られた画像情報から仮置きテーブル上での被加工物の分割予定ラインの角度を割り出し、撮像出手段によって割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブルの加工送り方向と平行又は直交方向になるよう、チャックテーブルは被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転されることを特徴とする切削装置が提供される。
【００１３】
好ましくは、撮像手段は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、画像情報において連続的に並んだターゲットパターンの列を仮想直線とし、仮想直線の角度を分割予定ラインの角度として検出する。
【００１４】
好ましくは、撮像手段は、カセットから仮置きテーブルへ搬出中の被加工物の上面をライン状に撮像し、得られた複数のライン状の画像情報を合成して該被加工物の分割予定ラインを検出する。
【００１５】
好ましくは、撮像手段は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、連続的に並んだターゲットパターンの位置情報から、チャックテーブル保持後の被加工物のターゲットパターンの位置を割り出す。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被加工物が固定されたフレームを複数収容したカセットから、フレームを取り出す際に被加工物上面の画像を撮像することで、対象となる被加工物のターゲットパターンを認識し、分割予定ラインの角度やターゲットパターンの位置を割り出すことが可能となる。
【００１７】
また、仮置きテーブルからチャックテーブルに搬送されてチャックテーブルに吸引保持された被加工物においては、既に割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブルの移動方向（加工送り方向）と平行または直交するように、チャックテーブルを回転させる角度補正がなされるため、被加工物の環状フレームに対する角度のばらつきによるターゲットパターンの検出不具合を改善することができるという効果を奏する。
【００１８】
さらには、ターゲットパターンの並びに加え、位置も事前に割り出しているため、事前に登録されたアライメントで認識するターゲットパターンの位置を修正し、被加工物の向きや位置がターゲットパターン登録時とずれていた場合にもターゲットパターンをいち早く検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】切削装置の斜視図である。
【図２】被加工物が規定の位置に配置された被加工物ユニットの平面図である。
【図３】被加工物が規定の位置に配置されない被加工物ユニットの平面図である。
【図４】撮像ユニットによる被加工物の上面の撮影について示す側面図である。
【図５】撮像ユニットによる被加工物の上面の撮影を段階的に示す平面図である。
【図６】第１及び第２のプリアライメントについて説明する図である。
【図７】第３のプリアライメントについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態としての切削装置２の外観斜視図を示している。
【００２１】
切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作パネル４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示ユニット６が設けられている。
【００２２】
図２は、被加工物となる基板Ｋについて示すものであり、基板Ｋは粘着テープＴ（ダイシングテープ）に貼着され、粘着テープＴの外周縁部が環状フレームＦに貼着されて被加工物ユニット１５が形成される。被加工物ユニット１５では、基板Ｋは粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示したカセット８中に被加工物ユニット１５が複数枚（例えば２５枚）収容される。カセット８は上下動可能なカセット載置部９（カセットエレベータ）上に載置される。
【００２３】
図２に示されるように、基板Ｋの表面には、縦方向、横方向において所定の間隔を空けて複数のターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２が配置されており、縦方向に並ぶ各ターゲットパターンＰを結ぶラインが第１の分割予定ラインＳ１（第１の方向の端部のストリート）とされ、横方向に並ぶ各ターゲットパターンＰを結ぶラインが第２の分割予定ラインＳ２（第２の方向の端部のストリート）とされる。そして、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とが直交して形成されており、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２によって区画された各領域に半導体パッケージＤが形成されている。なお、図２においては、代表的な分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２が示されている。
【００２４】
図１において、カセット８の後方には、カセット８から切削前の基板Ｋを搬出するとともに、切削後の基板Ｋをカセット８に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。
【００２５】
搬出入ユニット１０はクランプ１１を有しており、クランプ１１が被加工物ユニット１５の環状フレームＦを把持して、カセット８に対して被加工物ユニット１５を搬出及び搬入する。搬出入ユニット１０はＹ軸方向に直線移動される。
【００２６】
カセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象の被加工物ユニット１５が一時的に載置される領域である仮置きテーブル１２が設けられており、仮置きテーブル１２には、被加工物ユニット１５の環状フレームＦをセンタリングする一対の位置決め部材１４が配設されている。
【００２７】
仮置きテーブル１２の近傍には、被加工物ユニット１５を吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置きテーブル１２に搬出された被加工物ユニット１５は、搬送ユニット１６により吸着されてチャックテーブル１９上に搬送され、このチャックテーブル１９に吸引保持されるとともに、複数のフレームクランプ２１により環状フレームＦがクランプされて固定される。
【００２８】
チャックテーブル１９は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１９のＸ軸方向の移動経路の上方には、基板Ｋの切削すべきストリートを検出するアライメントユニット２０が配設されている。
【００２９】
アライメントユニット２０は、基板Ｋの表面を撮像する撮像素子及び顕微鏡を有する撮像ユニット２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、コントローラによるパターンマッチング等の画像処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示ユニット６に表示される。
【００３０】
また、アライメントユニット２０を用いることで、マニュアル操作による「オートアライメントのためのティーチング作業」が予め実施される。即ち、以下の各情報がティーチング作業によって登録される。なお、このティーチング作業においては、環状フレームＦに対し基板Ｋが規定配置Ｈに配置された被加工物ユニット１５（図２参照）が使用される。
・第１の方向に離れあう少なくとも二つのターゲットパターンＰの画像とＸＹ座標
・第２の方向に離れあう少なくとも二つのターゲットパターンＰの画像とＸＹ座標
・ターゲットパターンＰから第１の分割予定ラインＳ１までの距離
・ターゲットパターンＰから第２の分割予定ラインＳ２までの距離
・隣り合う第１の分割予定ラインＳ１同士の距離（インデックス距離）
・隣り合う第２の分割予定ラインＳ２同士の距離（インデックス距離）
【００３１】
アライメントユニット２０の左側には、チャックテーブル１９に保持された基板Ｋに対して切削加工を施す切削ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００３２】
切削ユニット２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
【００３３】
そして、アライメントユニット２０と切削ユニット２４により、オートアライメントが実施されるようになっている。このオートアライメントでは、まず、アライメントユニット２０により、Ｘ軸方向（加工送り方向）に並ぶ少なくとも二つのターゲットパターンＰが認識された後、当該二つのターゲットパターンＰを結ぶ直線がＸ軸方向と平行になるようにチャックテーブル１９が回転される。このようにして、第１の分割予定ラインＳ１をＸ軸方向と平行にするための第１のオートアライメントが実施される。
【００３４】
次いで、ティーチング作業により登録されたターゲットパターンＰの位置から第１の分割予定ラインＳ１の位置に切削ブレード２８がＹ軸方向に移動させられる。このようにして、切削ブレード２８の位置を第１の分割予定ラインＳ１に一致させるための第２のオートアライメントが実施される。なお、本実施形態においては、ターゲットパターンＰが第１の分割予定ラインＳ１上にあるため、ここでの切削ブレード２８のＹ軸方向の移動はおこなわれない。
【００３５】
以上のようにオートアライメントにおいては、チャックテーブル１９の回転（第１のオートアライメント）と、切削ブレード２８のＹ軸方向の移動（第２のオートアライメント）により、切削ブレード２８が第１の分割予定ラインＳ１に自動的に一致させられる。
【００３６】
オートアライメントがなされた状態で、チャックテーブル１９がＸ軸方向に加工送りされることにより、第１の分割予定ラインＳ１に沿った切削加工が行われる。ある第１の分割予定ラインＳ１に沿った切削加工の後に、切削ブレード２８をＹ軸方向にインデックス距離だけ移動させることで、全ての第１の分割予定ラインＳ１について、順次切削加工が行われる。その後に、チャックテーブル１９を９０度回転させ、同様にオートアライメントを実施した後、第２の分割予定ラインＳ２に沿った切削加工が行われる。
【００３７】
２５は切削加工の終了した被加工物ユニット１５を吸着してスピンナ洗浄ユニット２７まで搬送する搬送ユニットであり、スピンナ洗浄ユニット２７では被加工物ユニット１５がスピン洗浄及びスピン乾燥される。
【００３８】
以上のように、図１に示す切削装置２は、分割予定ラインによって区画された領域にデバイス（半導体パッケージＤ）が形成された被加工物（基板Ｋ）が環状フレームＦの開口に粘着テープＴを介して固定された被加工物ユニット１５を保持するチャックテーブル１９と、チャックテーブル１９に保持された被加工物を分割予定ラインに沿って切削加工する加工手段（切削ユニット２４）と、チャックテーブル１９を加工送り方向に移動させる加工送り手段（不図示）と、被加工物ユニット１５を収容するカセットを載置するカセット載置部９と、カセット載置部９に載置されたカセット８から被加工物ユニット１５を搬出する搬出手段（搬出入ユニット１０）と、搬出手段によって搬出された被加工物ユニット１５を仮置きする仮置きテーブル１２と、仮置きテーブル１２の被加工物ユニット１５をチャックテーブル１９に搬入する搬送手段（搬送ユニット１６）と、を備えた構成としている。
【００３９】
ここで、前述のオートアライメントによるターゲットパターンの認識の際には、図２に示すように、撮像ユニット２２による撮像領域２２ａ内に、全てのターゲットパターンＰが収められることが理想的である。
【００４０】
しかし、例えば、図３に示すように、基板Ｋの環状フレームＦに対する向きや位置がターゲットパターン登録時の規定配置Ｈとずれていた場合には、いくつかのターゲットパターンＰが撮像領域２２ａの外に配置され、規定時間内にターゲットパターンが認識できずにアライメントエラーとしてオペレータが呼び出され、マニュアル操作でターゲットパターンを認識させる手間が架かってしまうということになる。
【００４１】
そこで、上述のオートアライメントの際にターゲットパターンをいち早く検出することを可能とするために、図１に示されるように、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間に撮像手段となるプリアライメントのための撮像ユニット３０を設け、この撮像ユニット３０により撮像された角度割出用画像４０（図５参照）を利用したプリアライメントを実施可能としている。
【００４２】
この撮像ユニット３０は、図４に示すように、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間であって、その上方となる位置に配置されており、カセット載置部９から搬出入ユニット１０によって搬出される被加工物ユニット１５の上面を、上側から撮像できるように構成されている。
【００４３】
図５は、搬出入ユニット１０によって被加工物ユニット１５が搬出される様子を段階１〜段階４にかけて連続的に示すものである。まず、段階１に示されるように、被加工物ユニット１５の環状フレームＦが搬出入ユニット１０のクランプ１１に把持されて、仮置きテーブル１２の方向へと移動される。
【００４４】
そして、撮像ユニット３０の撮像領域Ｒに、基板Ｋの先端部（送り方向において前側となる端部）が入っているタイミングにおいて、図示せぬコントローラの制御部によって、撮像領域Ｒの範囲が撮像ユニット３０によって撮像されるとともに、コントローラの記憶部に記憶される。
【００４５】
次いで、段階２に示されるように、被加工物ユニット１５が仮置きテーブル１２により近くなったタイミングにおいて、同様に、撮像領域Ｒの範囲が撮像ユニット３０によって撮像されるとともに、コントローラの記憶部に記憶される。段階３、段階４においても同様であり、段階４においては、基板Ｋの後端部（送り方向において後側となる端部）が入っているタイミングにおいて撮像がなされる。
【００４６】
以上の段階１〜４における撮像がなされることにより、「角度割出用画像４０」がコントローラに記憶されたプログラムにより作成され、コントローラの記憶部に記憶される。なお、撮像する回数については、基板Ｋの全範囲が撮像されるものであればよく、特に限定されるものではない。
【００４７】
以上のように、撮像ユニット３０はカセット８から仮置きテーブル１２へ搬出中の被加工物の上面をライン状に撮像し、得られた複数のライン状の画像情報を合成して角度割出用画像４０を取得し、後述するように、角度割出用画像４０を用いることで被加工物の分割予定ラインを検出する。
【００４８】
次に、角度割出用画像４０を用いたプリアライメントについて説明する。まず、プリアライメントを自動的に可能とするために、予め行われる「プリアライメントのためのティーチング作業」について説明する。
【００４９】
プリアライメントのためのティーチング作業では、図２に示すように、環状フレームＦに対し基板Ｋが規定配置Ｈに配置された被加工物ユニット１５が用いられ、まず、被加工物ユニット１５について角度割出用画像４０が撮像される。
【００５０】
次いで、表示ユニット６に表示される角度割出用画像４０を利用して、マニュアル操作により、角度割出用画像４０の第１の方向（第２の方向でもよい）に離れあう少なくとも二つのターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２の画像と、ターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２を結ぶ直線である基準線４１（第１の分割予定ラインＳ１）と、ターゲットパターンＰ１１の座標値ＡＰ（ｘａ，ｙａ）が登録される。ここで、座標値ＡＰ（ｘａ，ｙａ）を定義する座標は、被加工物ユニット１５の中心を原点とする。
【００５１】
このようにティーチング作業により登録された情報を元に、図３に示すように、規定配置Ｈとずれた位置に基板Ｋが配置された被加工物ユニット１５について、プリアライメントが実施される。
【００５２】
本実施形態のプリアライメントでは、チャックテーブル１９は、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間には撮像ユニット３０（撮像手段）が配設され、撮像ユニット３０は被加工物上面を撮像して得られた画像情報から仮置きテーブル１２上での被加工物の分割予定ラインの角度（基準線４１に対する仮想直線４２の角度ズレ量である角度補正値θ）を割り出し、撮像ユニット３０によって割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブル１９の加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行（第１の分割予定ラインＳ１が割り出された場合）又は直交方向（第２の分割予定ラインＳ２が割り出された場合）になるよう、チャックテーブル１９が被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転される（第１のプリアライメント）。
【００５３】
具体的な手順について説明すると、まず図６の状態Ｊ１に示すように、コントローラは、取得された角度割出用画像４０に基づいて、ティーチング作業において登録されたターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２と基板Ｋにおいて同一の場所（例えば、基板Ｋの右隅）に配置されるターゲットパターンＰＡ１１，ＰＡ１２の画像を認識し、ターゲットパターンＰＡ１１，ＰＡ１２を結ぶ直線である仮想直線４２（第１の分割予定ラインＳ１）を認識する。また、ターゲットパターンＰＡ１１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）を認識する。
【００５４】
ここで、第１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）を定義する座標は、被加工物ユニット１５の中心を原点とする。また、同一の場所（例えば、基板Ｋの右隅）に配置されるターゲットパターンの特定は、例えば、本実施形態のように、認識される全てのターゲットパターンの内、右隅に配置されるターゲットパターンを特定することにより行うことができる。
【００５５】
このように、撮像ユニット３０は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、画像情報において連続的に並んだターゲットパターンの列を仮想直線４２とし、仮想直線４２の角度を分割予定ラインの角度（角度補正値θ）として検出することとしている。
【００５６】
次いで、コントローラは、図６の状態Ｊ２に示すように、基準線４１に対する仮想直線４２の角度ズレ量である角度補正値θを演算により求め、記憶する。
【００５７】
なお、第１の方向に並ぶターゲットパターンＰＡ１１，ＰＡ１２を結ぶ直線である仮想直線４２（第１の分割予定ラインＳ１）を認識して角度補正値θを割り出すほか、第２の方向に並ぶターゲットパターンを結ぶ直線である基準線（第２の分割予定ラインＳ２）を規定して角度補正値θを割り出してもよい。
【００５８】
次いで、被加工物ユニット１５は、搬送ユニット１６によって仮置きテーブル１２からチャックテーブル１９へと搬送され、プリアライメントが実施される。まず、図６の状態Ｊ３に示すように、チャックテーブル１９を角度補正値θに相当する角度だけ回転させることにより、仮想直線４２を基準線４１と平行とさせる第１のプリアライメントが実施される。
【００５９】
この第１のプリアライメントにより被加工物ユニット１５が回転するため、図６の状態Ｊ３に示すように、ターゲットパターンＰＡ１１の座標値は、第１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）から第２の座標値ＣＰ（ｘｃ，ｙｃ）にズレルことになる。この第２の座標値ＣＰ（ｘｃ，ｙｃ）は、被加工物ユニット１５の中心を原点とし、第１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）を角度補正値θに相当する角度移動させた位置にて定義することができる。
【００６０】
そして、この第２の座標値ＣＰ（ｘｃ，ｙｃ）とティーチング作業によって登録されたターゲットパターンＰ１１の座標値ＡＰ（ｘａ，ｙａ）の座標のズレから、ズレ量｜Ｘｎ｜，｜Ｙｎ｜を演算により求める。なお、座標のズレた方向を「ズレ方向」とする。
【００６１】
次いで、図６の状態Ｊ４に示すように、ズレ量におけるＹ軸方向の値｜Ｙｎ｜だけ「ズレ方向」に移動させることによって、ターゲットパターンＰＡ１１に対する撮像ユニット２２のＹ軸方向の相対位置関係を、ティーチング作業において登録されたターゲットパターンＰ１１に対する撮像ユニット２２のＹ軸方向の相対位置関係と一致させることができる。このように、撮像ユニット２２をＹ軸方向に移動させる動作が、第２のプリアライメントとして実施される。
【００６２】
次いで、図７の状態Ｊ５に示すように、チャックテーブル１９（基板Ｋ）をＸ軸方向において、ズレ量におけるＸ軸方向の値｜Ｘｎ｜だけ「ズレ方向」と逆側（図７におけるＸ軸の正の方向）に移動させることによって、ターゲットパターンＰＡ１１に対する撮像ユニット２２のＸ軸方向の相対位置関係を、ティーチング作業において登録されたターゲットパターンＰ１１に対する撮像ユニット２２のＸ軸方向の相対位置関係と一致させることができる。このように、チャックテーブル１９をＸ軸方向に移動させる動作が、第３のプリアライメントとして実施される。なお、第２と第３のプリアライメントを行う順番は、逆であってもよく、また、いずれか一方が行われることとしてもよい。
【００６３】
以上のように、プリアライメントを実施することにより、チャックテーブル１９の角度調整（第１のプリアライメント）、撮像ユニット２２のＹ軸方向位置調整（第２のプリアライメント）、チャックテーブル１９のＸ軸方向位置調整（第３のプリアライメント）、が行われることで、ターゲットパターンを撮像ユニット２２に検出され易い位置にセットすることができ、アライメントユニット２０によるオートアライメントの際には、ターゲットパターンをいち早く検出することが可能となる。
【００６４】
また、以上の実施形態では、撮像ユニット３０は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報（角度割出用画像４０）から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、連続的に並んだターゲットパターンの位置情報から、チャックテーブル保持後の被加工物のターゲットパターンの位置を割り出すこととしている。なお、「チャックテーブル保持後の被加工物のターゲットパターンの位置を割り出す」には、図６、図７の手順で説明したように、角度補正値θ、第１ズレ量、第２ズレ量を用いることで行える。また、「位置」は、被加工物ユニット１５の中心を原点とする座標にて定義される。
【００６５】
そして、プリアライメントでは、チャックテーブル１９の角度補正値θと、撮像ユニット２２のズレ量｜Ｙｎ｜に応じたＹ軸方向の移動をさせることで、オートアライメントにおけるチャックテーブル１９の回転（第１のオートアライメント）と、切削ブレード２８のＹ軸方向の移動（第２のオートアライメント）、切削ブレード２８のＸ軸方向の移動が実施されることになる。
【００６６】
これにより、プリアライメントを実施することで、切削ブレード２８を第１の分割予定ラインＳ１に自動的に一致させるというオートアライメントの目的を達成することができる。このため、プリアライメントによってオートアライメントを代替することが可能となり、オートアライメントを省略することとしてもよい。
【００６７】
ただし、例えば、インデックス距離が短く、緻密なアライメントが要求される場合には、プリアライメントとオートアライメントを段階的に実施することが好ましいこととなる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｓ１ 分割予定ライン
Ｓ２ 分割予定ライン
θ 角度補正値
１９ チャックテーブル
２０ アライメントユニット
２２ 撮像ユニット
２４ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
３０ 撮像ユニット
４０ 角度割出用画像
４１ 基準線
４２ 仮想直線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハやＣＳＰ基板等の被加工物を切削加工する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウェーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウェーハを分割予定ラインに沿って切削することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体デバイスが製造される。
【０００３】
さらに、分割された個々の半導体デバイスは、電気回路が形成された板状の樹脂やセラミックスからなる基板等にワイヤーボンド等で電気的に接続・接着された後に、周囲が樹脂で封止される。
【０００４】
その後、樹脂で封止された状態の半導体デバイスについて、切削加工を行うことで個々のチップに分割されたものがＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等と呼ばれる電子部品のパッケージとなる。
【０００５】
切削加工の対象となる半導体ウェーハ、ＣＳＰ基板、ＢＧＡ基板等の被加工物は、環状フレームに固定されたダイシングテープ（粘着テープ）に貼着固定された状態で搬送がなされ、切削加工等が実施される。
【０００６】
以上に説明した切削加工では、ダイシングソーなどと呼ばれる切削装置が使用される。切削装置は、半導体ウェーハの切削加工の際にはデバイス上の特異なパターンがターゲットパターンとして認識される。また、ＣＳＰ基板やＢＧＡ基板の切削加工の際には各ストリートに設けられた特異なパターンがターゲットパターンとして認識される。そして、ターゲットパターンから分割予定ラインが割り出され、自動的に個々のチップへ分割するための切削加工が行われる（特許文献１、２参照）。
【０００７】
また、切削加工の前段階においては、撮像装置にて撮像されるターゲットパターンを自動認識するためのオートアライメント動作におけるターゲットサーチを実施するとともに、分割予定ラインの方向を切削ブレード（回転ブレード）の切削方向（加工送り方向）に合わせるアライメント動作が実施される。なお、ターゲットサーチを実施するために、予めターゲットパターンを登録させるターゲットパターン登録作業（ティーチング作業）が行われ、ターゲットサーチにおいては、ターゲットパターン登録作業にて記憶したターゲットパターンと、撮像装置にて都度撮像されるターゲットパターンとのパターンマッチングが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２６１７８７０号公報
【特許文献２】特許第３６６６０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように被加工物はダイシングテープに貼着固定されることで環状フレームに支持されることになるが、被加工物と環状フレームの向きが一定ない場合には、ターゲットサーチの際に撮像手段にて撮像されるターゲットパターンを認識できない、あるいは、認識し難い状況が生じる。
【００１０】
具体的には、例えば、ターゲットパターンの位置がターゲットパターン登録作業（ティーチング作業）にて記憶したターゲットパターンの位置と大きくずれるために、アライメント動作に時間がかかることや、規定時間内にターゲットパターンが認識できずにアライメントエラーとしてオペレータが呼び出され、マニュアル操作でターゲットパターンを認識させる手間が架かってしまうということになる。
【００１１】
そこで、本発明は、ダイシングテープに貼着固定される被加工物の向きや位置がターゲットパターン登録時とずれていた場合にもターゲットパターンをいち早く検出することを可能とする切削装置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】
【００１２】
本発明では、分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された被加工物が環状フレームの開口に粘着テープを介して固定された被加工物ユニット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分割予定ラインに沿って切削加工する加工手段と、チャックテーブルを加工送り方向に移動させる加工送り手段と、被加工物ユニットを収容するカセットを載置するカセット載置部と、カセット載置部に載置されたカセットから被加工物ユニットを搬出する搬出手段と、搬出手段によって搬出された被加工物ユニットを仮置きする仮置きテーブルと、仮置きテーブルの被加工物ユニットをチャックテーブルに搬送する搬送手段と、を備えた切削装置であって、チャックテーブルは、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、カセット載置部と仮置きテーブルとの間には撮像手段が配設され、撮像手段は被加工物上面を撮像して得られた画像情報から仮置きテーブル上での被加工物の分割予定ラインの角度を割り出し、撮像出手段によって割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブルの加工送り方向と平行又は直交方向になるよう、チャックテーブルは被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転されることを特徴とする切削装置が提供される。
【００１３】
好ましくは、撮像手段は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、画像情報において連続的に並んだターゲットパターンの列を仮想直線とし、仮想直線の角度を分割予定ラインの角度として検出する。
【００１４】
好ましくは、撮像手段は、カセットから仮置きテーブルへ搬出中の被加工物の上面をライン状に撮像し、得られた複数のライン状の画像情報を合成して該被加工物の分割予定ラインを検出する。
【００１５】
好ましくは、撮像手段は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、連続的に並んだターゲットパターンの位置情報から、チャックテーブル保持後の被加工物のターゲットパターンの位置を割り出す。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被加工物が固定されたフレームを複数収容したカセットから、フレームを取り出す際に被加工物上面の画像を撮像することで、対象となる被加工物のターゲットパターンを認識し、分割予定ラインの角度やターゲットパターンの位置を割り出すことが可能となる。
【００１７】
また、仮置きテーブルからチャックテーブルに搬送されてチャックテーブルに吸引保持された被加工物においては、既に割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブルの移動方向（加工送り方向）と平行または直交するように、チャックテーブルを回転させる角度補正がなされるため、被加工物の環状フレームに対する角度のばらつきによるターゲットパターンの検出不具合を改善することができるという効果を奏する。
【００１８】
さらには、ターゲットパターンの並びに加え、位置も事前に割り出しているため、事前に登録されたアライメントで認識するターゲットパターンの位置を修正し、被加工物の向きや位置がターゲットパターン登録時とずれていた場合にもターゲットパターンをいち早く検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】切削装置の斜視図である。
【図２】被加工物が規定の位置に配置された被加工物ユニットの平面図である。
【図３】被加工物が規定の位置に配置されない被加工物ユニットの平面図である。
【図４】撮像ユニットによる被加工物の上面の撮影について示す側面図である。
【図５】撮像ユニットによる被加工物の上面の撮影を段階的に示す平面図である。
【図６】第１及び第２のプリアライメントについて説明する図である。
【図７】第３のプリアライメントについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態としての切削装置２の外観斜視図を示している。
【００２１】
切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作パネル４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示ユニット６が設けられている。
【００２２】
図２は、被加工物となる基板Ｋについて示すものであり、基板Ｋは粘着テープＴ（ダイシングテープ）に貼着され、粘着テープＴの外周縁部が環状フレームＦに貼着されて被加工物ユニット１５が形成される。被加工物ユニット１５では、基板Ｋは粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示したカセット８中に被加工物ユニット１５が複数枚（例えば２５枚）収容される。カセット８は上下動可能なカセット載置部９（カセットエレベータ）上に載置される。
【００２３】
図２に示されるように、基板Ｋの表面には、縦方向、横方向において所定の間隔を空けて複数のターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２が配置されており、縦方向に並ぶ各ターゲットパターンＰを結ぶラインが第１の分割予定ラインＳ１（第１の方向の端部のストリート）とされ、横方向に並ぶ各ターゲットパターンＰを結ぶラインが第２の分割予定ラインＳ２（第２の方向の端部のストリート）とされる。そして、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とが直交して形成されており、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２によって区画された各領域に半導体パッケージＤが形成されている。なお、図２においては、代表的な分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２が示されている。
【００２４】
図１において、カセット８の後方には、カセット８から切削前の基板Ｋを搬出するとともに、切削後の基板Ｋをカセット８に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。
【００２５】
搬出入ユニット１０はクランプ１１を有しており、クランプ１１が被加工物ユニット１５の環状フレームＦを把持して、カセット８に対して被加工物ユニット１５を搬出及び搬入する。搬出入ユニット１０はＹ軸方向に直線移動される。
【００２６】
カセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象の被加工物ユニット１５が一時的に載置される領域である仮置きテーブル１２が設けられており、仮置きテーブル１２には、被加工物ユニット１５の環状フレームＦをセンタリングする一対の位置決め部材１４が配設されている。
【００２７】
仮置きテーブル１２の近傍には、被加工物ユニット１５を吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置きテーブル１２に搬出された被加工物ユニット１５は、搬送ユニット１６により吸着されてチャックテーブル１９上に搬送され、このチャックテーブル１９に吸引保持されるとともに、複数のフレームクランプ２１により環状フレームＦがクランプされて固定される。
【００２８】
チャックテーブル１９は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１９のＸ軸方向の移動経路の上方には、基板Ｋの切削すべきストリートを検出するアライメントユニット２０が配設されている。
【００２９】
アライメントユニット２０は、基板Ｋの表面を撮像する撮像素子及び顕微鏡を有する撮像ユニット２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、コントローラによるパターンマッチング等の画像処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示ユニット６に表示される。
【００３０】
また、アライメントユニット２０を用いることで、マニュアル操作による「オートアライメントのためのティーチング作業」が予め実施される。即ち、以下の各情報がティーチング作業によって登録される。なお、このティーチング作業においては、環状フレームＦに対し基板Ｋが規定配置Ｈに配置された被加工物ユニット１５（図２参照）が使用される。
・第１の方向に離れあう少なくとも二つのターゲットパターンＰの画像とＸＹ座標
・第２の方向に離れあう少なくとも二つのターゲットパターンＰの画像とＸＹ座標
・ターゲットパターンＰから第１の分割予定ラインＳ１までの距離
・ターゲットパターンＰから第２の分割予定ラインＳ２までの距離
・隣り合う第１の分割予定ラインＳ１同士の距離（インデックス距離）
・隣り合う第２の分割予定ラインＳ２同士の距離（インデックス距離）
【００３１】
アライメントユニット２０の左側には、チャックテーブル１９に保持された基板Ｋに対して切削加工を施す切削ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００３２】
切削ユニット２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
【００３３】
そして、アライメントユニット２０と切削ユニット２４により、オートアライメントが実施されるようになっている。このオートアライメントでは、まず、アライメントユニット２０により、Ｘ軸方向（加工送り方向）に並ぶ少なくとも二つのターゲットパターンＰが認識された後、当該二つのターゲットパターンＰを結ぶ直線がＸ軸方向と平行になるようにチャックテーブル１９が回転される。このようにして、第１の分割予定ラインＳ１をＸ軸方向と平行にするための第１のオートアライメントが実施される。
【００３４】
次いで、ティーチング作業により登録されたターゲットパターンＰの位置から第１の分割予定ラインＳ１の位置に切削ブレード２８がＹ軸方向に移動させられる。このようにして、切削ブレード２８の位置を第１の分割予定ラインＳ１に一致させるための第２のオートアライメントが実施される。なお、本実施形態においては、ターゲットパターンＰが第１の分割予定ラインＳ１上にあるため、ここでの切削ブレード２８のＹ軸方向の移動はおこなわれない。
【００３５】
以上のようにオートアライメントにおいては、チャックテーブル１９の回転（第１のオートアライメント）と、切削ブレード２８のＹ軸方向の移動（第２のオートアライメント）により、切削ブレード２８が第１の分割予定ラインＳ１に自動的に一致させられる。
【００３６】
オートアライメントがなされた状態で、チャックテーブル１９がＸ軸方向に加工送りされることにより、第１の分割予定ラインＳ１に沿った切削加工が行われる。ある第１の分割予定ラインＳ１に沿った切削加工の後に、切削ブレード２８をＹ軸方向にインデックス距離だけ移動させることで、全ての第１の分割予定ラインＳ１について、順次切削加工が行われる。その後に、チャックテーブル１９を９０度回転させ、同様にオートアライメントを実施した後、第２の分割予定ラインＳ２に沿った切削加工が行われる。
【００３７】
２５は切削加工の終了した被加工物ユニット１５を吸着してスピンナ洗浄ユニット２７まで搬送する搬送ユニットであり、スピンナ洗浄ユニット２７では被加工物ユニット１５がスピン洗浄及びスピン乾燥される。
【００３８】
以上のように、図１に示す切削装置２は、分割予定ラインによって区画された領域にデバイス（半導体パッケージＤ）が形成された被加工物（基板Ｋ）が環状フレームＦの開口に粘着テープＴを介して固定された被加工物ユニット１５を保持するチャックテーブル１９と、チャックテーブル１９に保持された被加工物を分割予定ラインに沿って切削加工する加工手段（切削ユニット２４）と、チャックテーブル１９を加工送り方向に移動させる加工送り手段（不図示）と、被加工物ユニット１５を収容するカセットを載置するカセット載置部９と、カセット載置部９に載置されたカセット８から被加工物ユニット１５を搬出する搬出手段（搬出入ユニット１０）と、搬出手段によって搬出された被加工物ユニット１５を仮置きする仮置きテーブル１２と、仮置きテーブル１２の被加工物ユニット１５をチャックテーブル１９に搬入する搬送手段（搬送ユニット１６）と、を備えた構成としている。
【００３９】
ここで、前述のオートアライメントによるターゲットパターンの認識の際には、図２に示すように、撮像ユニット２２による撮像領域２２ａ内に、全てのターゲットパターンＰが収められることが理想的である。
【００４０】
しかし、例えば、図３に示すように、基板Ｋの環状フレームＦに対する向きや位置がターゲットパターン登録時の規定配置Ｈとずれていた場合には、いくつかのターゲットパターンＰが撮像領域２２ａの外に配置され、規定時間内にターゲットパターンが認識できずにアライメントエラーとしてオペレータが呼び出され、マニュアル操作でターゲットパターンを認識させる手間が架かってしまうということになる。
【００４１】
そこで、上述のオートアライメントの際にターゲットパターンをいち早く検出することを可能とするために、図１に示されるように、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間に撮像手段となるプリアライメントのための撮像ユニット３０を設け、この撮像ユニット３０により撮像された角度割出用画像４０（図５参照）を利用したプリアライメントを実施可能としている。
【００４２】
この撮像ユニット３０は、図４に示すように、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間であって、その上方となる位置に配置されており、カセット載置部９から搬出入ユニット１０によって搬出される被加工物ユニット１５の上面を、上側から撮像できるように構成されている。
【００４３】
図５は、搬出入ユニット１０によって被加工物ユニット１５が搬出される様子を段階１〜段階４にかけて連続的に示すものである。まず、段階１に示されるように、被加工物ユニット１５の環状フレームＦが搬出入ユニット１０のクランプ１１に把持されて、仮置きテーブル１２の方向へと移動される。
【００４４】
そして、撮像ユニット３０の撮像領域Ｒに、基板Ｋの先端部（送り方向において前側となる端部）が入っているタイミングにおいて、図示せぬコントローラの制御部によって、撮像領域Ｒの範囲が撮像ユニット３０によって撮像されるとともに、コントローラの記憶部に記憶される。
【００４５】
次いで、段階２に示されるように、被加工物ユニット１５が仮置きテーブル１２により近くなったタイミングにおいて、同様に、撮像領域Ｒの範囲が撮像ユニット３０によって撮像されるとともに、コントローラの記憶部に記憶される。段階３、段階４においても同様であり、段階４においては、基板Ｋの後端部（送り方向において後側となる端部）が入っているタイミングにおいて撮像がなされる。
【００４６】
以上の段階１〜４における撮像がなされることにより、「角度割出用画像４０」がコントローラに記憶されたプログラムにより作成され、コントローラの記憶部に記憶される。なお、撮像する回数については、基板Ｋの全範囲が撮像されるものであればよく、特に限定されるものではない。
【００４７】
以上のように、撮像ユニット３０はカセット８から仮置きテーブル１２へ搬出中の被加工物の上面をライン状に撮像し、得られた複数のライン状の画像情報を合成して角度割出用画像４０を取得し、後述するように、角度割出用画像４０を用いることで被加工物の分割予定ラインを検出する。
【００４８】
次に、角度割出用画像４０を用いたプリアライメントについて説明する。まず、プリアライメントを自動的に可能とするために、予め行われる「プリアライメントのためのティーチング作業」について説明する。
【００４９】
プリアライメントのためのティーチング作業では、図２に示すように、環状フレームＦに対し基板Ｋが規定配置Ｈに配置された被加工物ユニット１５が用いられ、まず、被加工物ユニット１５について角度割出用画像４０が撮像される。
【００５０】
次いで、表示ユニット６に表示される角度割出用画像４０を利用して、マニュアル操作により、角度割出用画像４０の第１の方向（第２の方向でもよい）に離れあう少なくとも二つのターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２の画像と、ターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２を結ぶ直線である基準線４１（第１の分割予定ラインＳ１）と、ターゲットパターンＰ１１の座標値ＡＰ（ｘａ，ｙａ）が登録される。ここで、座標値ＡＰ（ｘａ，ｙａ）を定義する座標は、被加工物ユニット１５の中心を原点とする。
【００５１】
このようにティーチング作業により登録された情報を元に、図３に示すように、規定配置Ｈとずれた位置に基板Ｋが配置された被加工物ユニット１５について、プリアライメントが実施される。
【００５２】
本実施形態のプリアライメントでは、チャックテーブル１９は、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、カセット載置部９と仮置きテーブル１２との間には撮像ユニット３０（撮像手段）が配設され、撮像ユニット３０は被加工物上面を撮像して得られた画像情報から仮置きテーブル１２上での被加工物の分割予定ラインの角度（基準線４１に対する仮想直線４２の角度ズレ量である角度補正値θ）を割り出し、撮像ユニット３０によって割り出された分割予定ラインの角度がチャックテーブル１９の加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行（第１の分割予定ラインＳ１が割り出された場合）又は直交方向（第２の分割予定ラインＳ２が割り出された場合）になるよう、チャックテーブル１９が被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転される（第１のプリアライメント）。
【００５３】
具体的な手順について説明すると、まず図６の状態Ｊ１に示すように、コントローラは、取得された角度割出用画像４０に基づいて、ティーチング作業において登録されたターゲットパターンＰ１１，Ｐ１２と基板Ｋにおいて同一の場所（例えば、基板Ｋの右隅）に配置されるターゲットパターンＰＡ１１，ＰＡ１２の画像を認識し、ターゲットパターンＰＡ１１，ＰＡ１２を結ぶ直線である仮想直線４２（第１の分割予定ラインＳ１）を認識する。また、ターゲットパターンＰＡ１１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）を認識する。
【００５４】
ここで、第１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）を定義する座標は、被加工物ユニット１５の中心を原点とする。また、同一の場所（例えば、基板Ｋの右隅）に配置されるターゲットパターンの特定は、例えば、本実施形態のように、認識される全てのターゲットパターンの内、右隅に配置されるターゲットパターンを特定することにより行うことができる。
【００５５】
このように、撮像ユニット３０は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、画像情報において連続的に並んだターゲットパターンの列を仮想直線４２とし、仮想直線４２の角度を分割予定ラインの角度（角度補正値θ）として検出することとしている。
【００５６】
次いで、コントローラは、図６の状態Ｊ２に示すように、基準線４１に対する仮想直線４２の角度ズレ量である角度補正値θを演算により求め、記憶する。
【００５７】
なお、第１の方向に並ぶターゲットパターンＰＡ１１，ＰＡ１２を結ぶ直線である仮想直線４２（第１の分割予定ラインＳ１）を認識して角度補正値θを割り出すほか、第２の方向に並ぶターゲットパターンを結ぶ直線である基準線（第２の分割予定ラインＳ２）を規定して角度補正値θを割り出してもよい。
【００５８】
次いで、被加工物ユニット１５は、搬送ユニット１６によって仮置きテーブル１２からチャックテーブル１９へと搬送され、プリアライメントが実施される。まず、図６の状態Ｊ３に示すように、チャックテーブル１９を角度補正値θに相当する角度だけ回転させることにより、仮想直線４２を基準線４１と平行とさせる第１のプリアライメントが実施される。
【００５９】
この第１のプリアライメントにより被加工物ユニット１５が回転するため、図６の状態Ｊ３に示すように、ターゲットパターンＰＡ１１の座標値は、第１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）から第２の座標値ＣＰ（ｘｃ，ｙｃ）にズレルことになる。この第２の座標値ＣＰ（ｘｃ，ｙｃ）は、被加工物ユニット１５の中心を原点とし、第１の座標値ＢＰ（ｘｂ，ｙｂ）を角度補正値θに相当する角度移動させた位置にて定義することができる。
【００６０】
そして、この第２の座標値ＣＰ（ｘｃ，ｙｃ）とティーチング作業によって登録されたターゲットパターンＰ１１の座標値ＡＰ（ｘａ，ｙａ）の座標のズレから、ズレ量｜Ｘｎ｜，｜Ｙｎ｜を演算により求める。なお、座標のズレた方向を「ズレ方向」とする。
【００６１】
次いで、図６の状態Ｊ４に示すように、ズレ量におけるＹ軸方向の値｜Ｙｎ｜だけ「ズレ方向」に移動させることによって、ターゲットパターンＰＡ１１に対する撮像ユニット２２のＹ軸方向の相対位置関係を、ティーチング作業において登録されたターゲットパターンＰ１１に対する撮像ユニット２２のＹ軸方向の相対位置関係と一致させることができる。このように、撮像ユニット２２をＹ軸方向に移動させる動作が、第２のプリアライメントとして実施される。
【００６２】
次いで、図７の状態Ｊ５に示すように、チャックテーブル１９（基板Ｋ）をＸ軸方向において、ズレ量におけるＸ軸方向の値｜Ｘｎ｜だけ「ズレ方向」と逆側（図７におけるＸ軸の正の方向）に移動させることによって、ターゲットパターンＰＡ１１に対する撮像ユニット２２のＸ軸方向の相対位置関係を、ティーチング作業において登録されたターゲットパターンＰ１１に対する撮像ユニット２２のＸ軸方向の相対位置関係と一致させることができる。このように、チャックテーブル１９をＸ軸方向に移動させる動作が、第３のプリアライメントとして実施される。なお、第２と第３のプリアライメントを行う順番は、逆であってもよく、また、いずれか一方が行われることとしてもよい。
【００６３】
以上のように、プリアライメントを実施することにより、チャックテーブル１９の角度調整（第１のプリアライメント）、撮像ユニット２２のＹ軸方向位置調整（第２のプリアライメント）、チャックテーブル１９のＸ軸方向位置調整（第３のプリアライメント）、が行われることで、ターゲットパターンを撮像ユニット２２に検出され易い位置にセットすることができ、アライメントユニット２０によるオートアライメントの際には、ターゲットパターンをいち早く検出することが可能となる。
【００６４】
また、以上の実施形態では、撮像ユニット３０は、撮像して得られた被加工物上面の画像情報（角度割出用画像４０）から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、連続的に並んだターゲットパターンの位置情報から、チャックテーブル保持後の被加工物のターゲットパターンの位置を割り出すこととしている。なお、「チャックテーブル保持後の被加工物のターゲットパターンの位置を割り出す」には、図６、図７の手順で説明したように、角度補正値θ、第１ズレ量、第２ズレ量を用いることで行える。また、「位置」は、被加工物ユニット１５の中心を原点とする座標にて定義される。
【００６５】
そして、プリアライメントでは、チャックテーブル１９の角度補正値θと、撮像ユニット２２のズレ量｜Ｙｎ｜に応じたＹ軸方向の移動をさせることで、オートアライメントにおけるチャックテーブル１９の回転（第１のオートアライメント）と、切削ブレード２８のＹ軸方向の移動（第２のオートアライメント）、切削ブレード２８のＸ軸方向の移動が実施されることになる。
【００６６】
これにより、プリアライメントを実施することで、切削ブレード２８を第１の分割予定ラインＳ１に自動的に一致させるというオートアライメントの目的を達成することができる。このため、プリアライメントによってオートアライメントを代替することが可能となり、オートアライメントを省略することとしてもよい。
【００６７】
ただし、例えば、インデックス距離が短く、緻密なアライメントが要求される場合には、プリアライメントとオートアライメントを段階的に実施することが好ましいこととなる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｓ１ 分割予定ライン
Ｓ２ 分割予定ライン
θ 角度補正値
１９ チャックテーブル
２０ アライメントユニット
２２ 撮像ユニット
２４ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
３０ 撮像ユニット
４０ 角度割出用画像
４１ 基準線
４２ 仮想直線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された被加工物が環状フレームの開口に粘着テープを介して固定された被加工物ユニット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を該分割予定ラインに沿って切削加工する加工手段と、
該チャックテーブルを加工送り方向に移動させる加工送り手段と、
該被加工物ユニットを収容するカセットを載置するカセット載置部と、
該カセット載置部に載置された該カセットから該被加工物ユニットを搬出する搬出手段と、
該搬出手段によって搬出された該被加工物ユニットを仮置きする仮置きテーブルと、
該仮置きテーブルの該被加工物ユニットを該チャックテーブルに搬送する搬送手段と、を備えた切削装置であって、
該チャックテーブルは、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、
該カセット載置部と該仮置きテーブルとの間には撮像手段が配設され、
該撮像手段は該被加工物上面を撮像して得られた画像情報から該仮置きテーブル上での該被加工物の該分割予定ラインの角度を割り出し、
該撮像出手段によって割り出された該分割予定ラインの角度が該チャックテーブルの該加工送り方向と平行又は直交方向になるよう、該チャックテーブルは該被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転されることを特徴とする切削装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、撮像して得られた前記被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、該画像情報において連続的に並んだ該ターゲットパターンの列を仮想直線とし、該仮想直線の角度を前記分割予定ラインの角度として検出することを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記カセットから前記仮置きテーブルへ搬出中の前記被加工物の上面をライン状に撮像し、得られた複数のライン状の画像情報を合成して該被加工物の前記分割予定ラインを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削装置。
【請求項４】
前記撮像手段は、撮像して得られた前記被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、連続的に並んだ該ターゲットパターンの位置情報から、該チャックテーブル保持後の該被加工物の該ターゲットパターンの位置を割り出すことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の切削装置。
【請求項１】
分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された被加工物が環状フレームの開口に粘着テープを介して固定された被加工物ユニット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を該分割予定ラインに沿って切削加工する加工手段と、
該チャックテーブルを加工送り方向に移動させる加工送り手段と、
該被加工物ユニットを収容するカセットを載置するカセット載置部と、
該カセット載置部に載置された該カセットから該被加工物ユニットを搬出する搬出手段と、
該搬出手段によって搬出された該被加工物ユニットを仮置きする仮置きテーブルと、
該仮置きテーブルの該被加工物ユニットを該チャックテーブルに搬送する搬送手段と、を備えた切削装置であって、
該チャックテーブルは、鉛直方向を回転軸として回転する回転角度がコントローラにより制御され、
該カセット載置部と該仮置きテーブルとの間には撮像手段が配設され、
該撮像手段は該被加工物上面を撮像して得られた画像情報から該仮置きテーブル上での該被加工物の該分割予定ラインの角度を割り出し、
該撮像出手段によって割り出された該分割予定ラインの角度が該チャックテーブルの該加工送り方向と平行又は直交方向になるよう、該チャックテーブルは該被加工物ユニットを保持後、所定の角度回転されることを特徴とする切削装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、撮像して得られた前記被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、該画像情報において連続的に並んだ該ターゲットパターンの列を仮想直線とし、該仮想直線の角度を前記分割予定ラインの角度として検出することを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記カセットから前記仮置きテーブルへ搬出中の前記被加工物の上面をライン状に撮像し、得られた複数のライン状の画像情報を合成して該被加工物の前記分割予定ラインを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削装置。
【請求項４】
前記撮像手段は、撮像して得られた前記被加工物上面の画像情報から予め登録されたターゲットパターンと同一のターゲットパターンを認識し、連続的に並んだ該ターゲットパターンの位置情報から、該チャックテーブル保持後の該被加工物の該ターゲットパターンの位置を割り出すことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の切削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８４６８１（Ｐ２０１３−８４６８１Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２１４９（Ｐ２０１１−２２２１４９）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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