CN101383276B

CN101383276B - 切削装置

Info

Publication number: CN101383276B
Application number: CN2008102151462A
Authority: CN
Inventors: 关家一马
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2028-09-03
Also published as: JP2009064828A; TW200912289A; CN101383276A

Abstract

本发明提供一种加工装置，其当在显示于监视器的图像中发现不良情况时，能明确地识别该区域，可迅速且正确地进行原因查明等。该加工装置的特征在于，其包括：保持被加工物的卡盘工作台；对保持于该卡盘工作台的被加工物进行加工的加工构件；对被加工物进行摄像的摄像构件；和对由该摄像构件拍摄到的图像进行显示的显示构件，上述摄像构件包括：整体摄像部，其对保持于上述卡盘工作台的被加工物的整体进行摄像；细节摄像部，其对被加工物的细节进行摄像；和图像合成部，其将由上述整体摄像部拍摄到的被加工物的整体图像和由上述细节摄像部拍摄到的细节图像合成并显示到上述显示构件上，并且在被加工物的整体图像中显示细节图像的位置。

Description

切削装置

技术领域

本发明涉及一种具有可目视确认校准区域或者加工区域的加工装置。

背景技术

关于在表面上形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)等数量众多的器件、并且一个个器件被分割预定线(间隔道)划分开来的半导体晶片，其在通过磨削装置将背面磨削而加工至预定的厚度之后，利用切割装置(切削装置)切削分割预定线而被分割成一个一个的器件，并利用于移动电话、个人计算机等电气设备。

切割装置包括：保持半导体晶片的卡盘工作台；对保持于该卡盘工作台的晶片进行切削的切削构件；对晶片进行摄像的摄像构件；和显示由摄像构件拍摄到的图像的显示构件，通过该摄像构件能够对晶片进行摄像，检测应切削区域，将晶片高精度地分割成一个一个的器件(半导体芯片)。

为了使晶片的切割(切削)沿着间隔道进行，在切割之前要预先进行被称为校准的检测间隔道的作业。该校准这样进行：由摄像构件对半导体晶片的表面进行摄像，对在该表面上形成的校准用关键图案(key pattern)和预先存储在校准装置中的关键图案进行图案匹配。

日本特开2005-166991号公报公开了这样一种校准装置：在显示构件上同时显示低倍率图像和高倍率图像，提高操作员的作业效率，缩短校准所需要的时间。

此外，日本特许第2628256号公报公开了一种基于切缝检查(カ一フチェック)的自动切割系统，其利用摄像构件对半导体晶片上形成的切缝(切削槽)进行摄像，对拍摄到的图像进行图像处理，自动地检测崩边(チッピング)等状态，在崩边等超过预定值的情况下执行预切割，在未超过预定值的情况下执行切割。

专利文献1：日本特开2005-166991号公报

专利文献2：日本特许第2628256号公报

根据专利文献1中公开的校准装置，具有可缩短校准需要的时间的效果，但是存在以下问题：不能目视确认是否是在合适的区域进行校准，或者在产生校准错误时不能目视确认错误产生区域。

此外，在专利文献2中公开的自动切割系统中，虽然操作员可大致识别通过摄像构件拍摄到的区域，但是存在以下问题：在检测出不合适的切削槽的情况下，不能明确地识别该区域相当于晶片的哪个部分，不能迅速地进行原因查明等。

发明内容

本发明是鉴于此类问题而完成的，其目的在于提供一种加工装置，该加工装置当在显示于监视器的细节图像中发现不良情况的时候，能够明确地识别该区域，能够迅速且正确地进行原因查明等。

根据本发明，提供一种切削装置，上述切削装置包括：保持晶片的卡盘工作台；对保持于该卡盘工作台的晶片进行加工的切削构件；对晶片进行摄像的摄像构件；以及显示由该摄像构件拍摄到的图像的显示构件，上述切削装置的特征在于，上述摄像构件包括：整体摄像部，其对保持于上述卡盘工作台的晶片的整体进行摄像；细节摄像部，其对晶片的细节进行摄像；以及图像合成部，其将由上述整体摄像部拍摄到的晶片的整体图像和由上述细节摄像部拍摄到的细节图像合成并显示在上述显示构件上，并且在晶片的整体图像中显示细节图像的位置。

根据本发明，摄像构件具有图像合成部，该图像合成部将被加工物的整体图像和细节图像合成并显示在显示构件上，并且在被加工物的整体图像中显示细节图像的位置，所以当在细节图像中发现不良情况时明确地识别该区域，能够迅速且正确地进行原因查明等。

此外，能够识别校准是否是在正确的区域进行，并且在产生校准错误的时候，能识别错误产生区域。

附图说明

图1是应用本发明的切削装置的整体立体图。

图2是表示与框架成为一体的晶片的立体图。

图3是说明校准时的本发明实施方式的说明图。

图4是说明观察切削槽时的本发明实施方式的说明图。

标号说明

6：显示构件；22：聚光光学系统；24：切削构件；26：主轴；28：切削刀具；30：半透半反镜；32：细节摄像部；34：整体摄像部；35：摄像构件；36：图像合成部；38a、42a：细节图像；38b、42b：整体图像；40：关键图案。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示能切割晶片并分割成一个一个的芯片(器件)的切削装置(切割装置)2的外观。

在切削装置2的前表面侧，设置有用于让操作员输入加工条件等对装置的指示的操作构件4。在装置上部，设置有CRT等的显示构件(监视器)6，该显示构件6显示对操作员的引导画面和由下述摄像构件拍摄到的图像。

如图2所示，在作为切割对象的晶片W的表面上，第一间隔道S1和第二间隔道S2正交地形成，在晶片W上形成有被第一间隔道S1和第二间隔道S2划分开来的多个器件D。

晶片W粘贴在作为粘贴带的切割带T上，切割带T的外周缘部粘贴在环状框架F上。由此，晶片W成为经过切割带T支撑在环状框架F上的状态，在图1中表示的晶片盒8中收纳有多块(例如25块)晶片。晶片盒8载置于可上下活动的盒升降机9上。

在晶片盒8的后方配设有搬出搬入构件10，该搬出搬入构件10从晶片盒8中搬出切削前的晶片W，并且将切削后的晶片搬入到晶片盒8中。在晶片盒8和搬出搬入构件10之间，设置有临时放置区域12，该临时放置区域12是临时载置作为搬出搬入对象的晶片的区域，在临时放置区域12中，配设有将晶片W定位于固定位置的对位构件14。

在临时放置区域12的附近，配设有搬送构件16，搬送构件16具有回转臂，该回转臂吸附与晶片W成为一体的框架F并进行搬送，搬出到临时放置区域12的晶片W被搬送构件16吸附并搬送到卡盘工作台18上，所述晶片W被吸引到卡盘工作台18上，并且由多个固定构件19固定框架F，由此，所述晶片W被保持在卡盘工作台18上。

卡盘工作台18构成为可旋转并可在X轴方向上往复运动，在卡盘工作台18的X轴方向的移动路径的上方，配设有检测晶片W的应切削间隔道的校准构件20。

校准构件20具有聚光光学系统22，通过该聚光光学系统22会聚的来自晶片W的反射光的一部分被输入到下述的细节摄像部中，从而对晶片W的表面进行摄像。

根据通过摄像获取的图像，通过后面详细说明的图案匹配处理来检测应切削的间隔道。由细节摄像部获取的图像显示在显示构件6中。

在校准构件20的左侧，配设有对保持于卡盘工作台18的晶片W实施切削加工的切削构件24。切削构件24和校准构件20一体地构成，两者联动地在Y轴方向及Z轴方向移动。

切削构件24构成为在可旋转的主轴26的前端安装有切削刀具28，切削构件24可在Y轴方向及Z轴方向移动。切削刀具28位于聚光光学系统22的X轴方向的延长线上。

在这样构成的切削装置2中，收纳在晶片盒8中的晶片W通过以下动作而被载置到临时放置区域12：由搬出搬入构件10夹持框架F，搬出搬入构件10移动到装置后方(Y轴方向)，并在临时放置区域12解除该夹持。然后，对位构件14向彼此接近的方向移动，由此，晶片W被定位于固定位置。

接着，通过搬送构件16吸附框架F，通过搬送构件16的回转将与框架F一体的晶片W搬送到卡盘工作台18上，并且利用卡盘工作台18来保持晶片W。然后，卡盘工作台18沿X轴方向移动，将晶片W定位于校准构件20的正下方。

校准构件20检测应切削的间隔道的校准时的用于图案匹配的图像，必须在切削之前预先获取。因此，当晶片W定位于校准构件20的正下方时，摄像构件35就对晶片W的表面进行摄像，并在显示构件6中显示拍摄到的图像。

如图3所示，摄像构件35包括具有CCD的高倍率的细节摄像部32、和同样具有CCD的低倍率的整体摄像部34，聚光光学系统22、细节摄像部32以及整体摄像部34各自的光轴被调整成：透过了半透半反镜30的光输入到细节摄像部32中，通过半透半反镜30反射的光输入到整体摄像部34中。

由整体摄像部34拍摄到的晶片W的整体图像和通过细节摄像部32拍摄到的细节图像通过图像合成部36合成，将显示构件6的画面分成两半，左侧显示细节图像38a，右侧显示整体图像38b。即，图像合成部36进行在显示构件6上显示的图像的显示处理。图像合成部36还进行在晶片的整体图像38b中显示细节图像38a的位置P的处理。

下面，对利用摄像构件35实施的本发明实施方式中的校准的概要进行说明。当晶片W定位于聚光光学系统22的正下方时，细节摄像部32以高倍率对晶片W进行摄像，整体摄像部34以低倍率对晶片W进行摄像，由图像合成部36合成后的图像将显示构件6分成两半作为细节图像38a和整体图像38b进行显示。

切削装置2的操作员通过操作操作构件4，使细节图像38a缓慢移动，同时搜索作为图案匹配目标的关键图案40。该关键图案40采用例如器件D中的回路的特征部分。

当操作员确定了关键图案40时，包含该关键图案40的图像就被存储在装备于切削装置2的校准构件20上的存储器中。此外，通过坐标值等求出该关键图案40和间隔道S1、S2的中心线之间的距离，其值也被存储在存储器中。

此外，通过在画面上缓慢地移动细节图像38a，可利用坐标值等求出相邻的间隔道和间隔道之间的间隔(间隔道间距)，关于间隔道间距的值，也存储到校准构件20的存储器中。

在沿着晶片W的间隔道进行切断的时候，用校准构件20对所存储的关键图案40的图像和通过细节摄像部32实际拍摄而获取的图像进行图案匹配。该图案匹配在沿着在X轴方向伸长的同一间隔道S1的、彼此分开的至少2点上实施。

首先，将在A点拍摄到的细节图像38a在画面上缓慢地移动，同时进行所存储的关键图案40与实际图像的关键图案40的图案匹配，在关键图案匹配的状态下，将画面固定。此时，细节图像38a的位置P显示在右侧的整体图像38b内。由此，操作员能够容易地知道左侧画面上显示的细节图像38a的位置。

这样根据在A点的拍摄画面实施了图案匹配之后，使卡盘工作台18沿X轴方向移动，在与A点在X轴方向相距甚远的B点进行图案匹配。

此时，不是一口气从A点移动到B点地进行图案匹配，而是优选为：根据需要在向B点移动的途中的多个地方实施图案匹配，使卡盘工作台18稍微旋转来进行θ修正，以便修正Y轴方向的偏移，最后在B点实施图案匹配。

A点及B点的图案匹配完成后，连接两个关键图案40的直线则平行于间隔道S1，通过将切削构件24沿Y轴方向移动相当于关键图案40和间隔道S1的中心线之间的距离的量，来进行即将被切削的间隔道和切削刀具28的对位。

根据本实施方式的摄像构件35，由图像合成部36合成的细节图像38a和整体图像38b将显示构件6的画面分成两半来进行显示，并且在晶片W的整体图像38b上显示细节图像38a的位置P，所以能够识别校准是否是在正确的区域内进行，并且在产生校准错误时能够直接确认错误产生区域。

在将要切削的间隔道和切削刀具28进行了对位的状态下，使卡盘工作台18沿X轴方向移动，并且在使切削刀具28高速旋转同时使切削构件24下降，此时，对位以后的间隔道被切削。

在使切削构件24沿Y轴方向每次分度进给存储在存储器中的间隔道间距的量的同时进行切削，由此，相同方向的间隔道S1全部被切削。另外，在使卡盘工作台18旋转90度后，进行与上述同样的切削，此时，间隔道S2也全部被切削而分割成一个一个的器件D。

完成了切削的晶片W在使卡盘工作台18沿X轴方向移动之后，由可沿Y轴方向移动的搬送构件25把持并搬送到清洗装置27。在清洗装置27中，从清洗喷嘴喷射水，并同时使晶片W低速旋转(例如300rpm)，由此来清洗晶片。

清洗后，使晶片W高速旋转(例如3000rpm)，同时从空气喷嘴喷出空气，使晶片W干燥，然后由搬送构件16吸附晶片W返回到临时放置区域12，再由搬出搬入构件10将晶片W搬回晶片盒8的原来的收纳场所。

在此，在想在切削过程中观察切削槽的状态的情况下，中止切削，使卡盘工作台18沿X轴方向移动，将晶片W定位在聚光光学系统22的正下方。然后，通过摄像构件35的细节摄像部32及整体摄像部34，对晶片W进行摄像，将显示构件6的画面分成两半来显示细节图像42a和整体图像42b。

与校准时一样，在晶片W的整体图像42b上显示细节图像42a的位置Q。由此，如果操作员判断为在细节图像42a上显示的切削槽44中产生了很多崩边等、为不适当的切削，则能在整体画面42b上明确地识别该区域，能够迅速且正确地进行原因查明等。

在以上的说明中，对将本发明的摄像构件应用于切削装置的示例进行了说明，但是本发明并不限定于此，本发明的摄像构件也能应用于磨削装置或者激光加工装置等。

Claims

1.一种切削装置，上述切削装置包括：保持晶片的卡盘工作台；对保持于该卡盘工作台的晶片进行加工的切削构件；对晶片进行摄像的摄像构件；以及显示由该摄像构件拍摄到的图像的显示构件，上述切削装置的特征在于，

上述摄像构件包括：

整体摄像部，其对保持于上述卡盘工作台的晶片的整体进行摄像；

细节摄像部，其对晶片的细节进行摄像；以及

图像合成部，其将由上述整体摄像部拍摄到的晶片的整体图像和由上述细节摄像部拍摄到的细节图像合成并显示在上述显示构件上，并且在晶片的整体图像中显示细节图像的位置。