CN113927761A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供加工装置，作业者能够在该加工装置上确认切削槽的加工精度。加工装置具有：卡盘工作台，其具有板状的保持部件，该保持部件具有从一个面至另一个面由透明材料形成的规定的区域；第1拍摄单元，其拍摄被加工物的背面侧；第2拍摄单元，其拍摄被加工物的正面侧；显示装置；和控制部，其沿着被加工物的厚度方向排列第1图像组中的示出加工槽形状的第1图像信息和第2图像组中的示出加工槽的形状的第2图像信息中的至少任意图像信息，生成加工槽的三维图像并显示在显示装置上，其中，该第1图像组和第2图像组分别是通过将第1、第2拍摄单元的焦点位置沿着该被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄该加工槽而得的。

Description

加工装置
技术领域
本发明涉及在对正面侧形成有器件的被加工物的该正面侧进行保持的状态下对被加工物的背面侧进行加工的加工装置。
背景技术
用于移动电话、个人计算机等电子设备的半导体器件芯片例如通过对由硅等半导体材料形成的圆盘状的晶片(被加工物)进行加工来制造。在被加工物的正面上设定有多条分割预定线，在由多条分割预定线划分的各区域中形成有IC(IntegratedCircuit：集成电路)、LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)、MEMS(MicroElectro MechanicalSystems：微机电系统)等器件。
为了从被加工物制造器件芯片，例如在通过对被加工物的背面侧进行磨削而使被加工物薄化至规定的厚度之后，沿着各分割预定线对被加工物进行切削，从而将被加工物分割成器件单位来制造器件芯片。
在对被加工物进行切削的切削工序中使用切削装置，该切削装置具有在主轴的一端部安装有切削刀具的切削单元和对被加工物进行吸引而保持的卡盘工作台。在通常的切削工序中，首先，使被加工物的正面侧朝上，利用卡盘工作台对被加工物的背面侧进行吸引而保持。
在保持了背面侧之后，利用设置于卡盘工作台的上方的第1照相机对被加工物的正面侧进行拍摄，从而进行对准。第1照相机具有用于利用可见光对被摄体进行拍摄的CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等拍摄元件。
根据利用第1照相机对形成有对准标记等的被加工物的正面侧进行拍摄的结果而进行被加工物的位置校正等对准。在对准后，利用切削刀具沿着各分割预定线对被加工物进行切削。
但是，近年来，伴随着器件的多样化，有时从被加工物的背面侧对被加工物进行切削(例如，参照专利文献1)。在该情况下，由于被加工物的正面侧朝下配置并被卡盘工作台保持，因此即使利用设置于卡盘工作台的上方的第1照相机对被加工物的背面侧进行拍摄，也无法拍摄对准标记等。
因此，开发了如下的切削装置：该切削装置具有由对于可见光透明的材料形成的卡盘工作台和配置于卡盘工作台的下方的可见光用的第2照相机(例如，参照专利文献2)。如果使用对于可见光透明的卡盘工作台，则能够在利用卡盘工作台保持着被加工物的正面侧的状态下从卡盘工作台的下方拍摄被加工物的正面侧。
然而，近年来，利用切削刀具对功率器件用的半导体芯片中使用的比较硬质的半导体基板(例如，碳化硅(SiC)基板)进行切削的情况也较多。在该情况下，切削槽相对于基板的厚度方向倾斜地形成，或者按照前端变细的方式形成，从而加工精度有可能降低。
专利文献1：日本特开2006-140341号公报
专利文献2：日本特开2010-87141号公报
因此，为了确认加工精度，期望确认切削槽的形成情况如何，但在上述的现有的切削装置中，只能分别单独确认被加工物的正面侧的图像和背面侧的图像。
因此，当前，在形成切削槽之后，作业者使用显微镜等目视检查加工槽。但是，在进行目视检查的情况下，在形成切削槽之后，另外需要目视检查的作业时间，因此作业效率降低。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而而完成的，其目的在于，提供作业者能够在加工装置上确认切削槽的加工精度的加工装置。
根据本发明的一个方式，提供一种加工装置，其在保持着板状的被加工物的正面侧的状态下对该被加工物进行加工，该被加工物在由设定于该正面的多条分割预定线划分的多个区域中分别设置有器件，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其具有板状的保持部件，该保持部件包含一个面和位于该一个面的相反侧的另一个面，并具有从该一个面至该另一个面由透明材料形成的规定的区域，该卡盘工作台对该被加工物的该正面侧进行保持；加工单元，其对由该卡盘工作台保持着该正面的该被加工物进行加工，在该被加工物上形成加工槽；第1拍摄单元，其具有第1拍摄元件，该第1拍摄单元配置于该卡盘工作台的上方，对该卡盘工作台所保持的该被加工物的背面侧进行拍摄；第2拍摄单元，其具有第2拍摄元件，该第2拍摄单元配置于该卡盘工作台的下方，在与由该第1拍摄单元拍摄的区域在该被加工物的厚度方向上对应的区域中，隔着该保持部件对该被加工物的该正面侧进行拍摄；显示装置，其显示由该第1拍摄单元和该第2拍摄单元中的至少任意的拍摄单元所取得的该被加工物的图像；以及控制部，其具有存储有执行图像处理的程序的存储装置和按照该程序对图像进行处理的处理装置，该控制部沿着该被加工物的厚度方向排列第1图像组中的示出该加工槽的形状的第1图像信息和第2图像组中的示出该加工槽的形状的第2图像信息中的至少任意的图像信息，从而生成该加工槽的三维图像并显示在该显示装置上，其中，该第1图像组是通过将该第1拍摄单元的焦点位置沿着该被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄该加工槽而得的，该第2图像组是通过将该第2拍摄单元的焦点位置沿着该被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄该加工槽而得的。
优选该控制部通过沿着该被加工物的厚度方向排列该第1图像信息和该第2图像信息这两者而生成该加工槽的三维图像。
本发明的一个方式的控制部通过沿着被加工物的厚度方向排列第1图像组中的示出加工槽的形状的第1图像信息和第2图像组中的示出加工槽的形状的第2图像信息中的至少任意的图像信息，从而生成加工槽的三维图像并显示在显示装置上，其中，该第1图像组是通过将第1拍摄单元的焦点位置沿着被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄加工槽而得的，该第2图像组是通过将第2拍摄单元的焦点位置沿着被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄加工槽而得的。
因此，作业者通过在显示装置中利用三维图像确认加工槽的形状，能够确认切削槽的加工精度。因此，不需要将被加工物从加工装置向显微镜搬送而利用显微镜对被加工物进行目视检查。另外，由于能够在加工装置上确认加工精度，因此与进行目视检查的情况相比，能够提高作业效率。
附图说明
图1是切削装置的立体图。
图2是被加工物单元的立体图。
图3是卡盘工作台等的立体图。
图4是卡盘工作台等的局部剖面侧视图。
图5是图4的区域A的放大图。
图6是Z轴移动机构等的放大立体图。
图7是示出切削工序的图。
图8是示出对前端变细形状的切削槽进行拍摄的情形的图。
图9是示出切口检查工序的图。
图10是示出使用干涉光学系统进行切口检查工序的情形的图。
图11的(A)是示出用点组表示切削槽的形状的三维图像的一例的图，图11的(B)是示出插值处理后的切削槽的三维图像的一例的图。
图12是示出切削槽的截面轮廓的图。
图13是相对于被加工物的厚度方向倾斜地形成的切削槽的三维图像的示意图。
图14是激光加工装置的立体图。
标号说明
2：切削装置；4：基台；4a、4b、4d：开口；4c：支承构造；6：盒；10：卡盘工作台；11：被加工物；11a：正面；11b：背面；11c：切削槽；12：保持部件；12a：一个面；12b：另一个面；12c1：第1吸引路；12c2：第2吸引路；12c3：点；12d：开口部；12e：外周吸引路；12f：吸引路；13：分割预定线；14：吸引源；15：器件；16：框体；16a：开口部；16b：滑轮部；17：带；18：X轴移动工作台；18a：底板；18b：侧板；18c：顶板；18d：空间；19：框架；20：X轴导轨；20a：X轴线性标尺；21：被加工物单元；22：X轴滚珠丝杠；23：第1图像组；23a：第1图像信息；24：X轴脉冲电动机；25：第2图像组；25a：第2图像信息；26：X轴移动机构；28：带；30：旋转驱动源；30a：滑轮；32：Y轴移动机构；33：第1图像组；33a：第1点组(第1图像信息)；34：Y轴导轨；35：第2图像组；35a：第2点组(第2图像信息)；36：Y轴移动工作台；38：Y轴滚珠丝杠；40：Y轴脉冲电动机；42：Z轴移动机构；42a：支承构造；44：Z轴导轨；46：Z轴移动板；48：Z轴滚珠丝杠；50：Z轴脉冲电动机；52：支承臂；54：下方拍摄单元；56：低倍率照相机；56a：照明装置；58：高倍率照相机；58a：照明装置；60：加工单元移动机构；62：Y轴导轨；64：Y轴移动板；66：Y轴滚珠丝杠；68：Y轴脉冲电动机；70：Z轴移动板；72：Z轴导轨；74：Z轴滚珠丝杠；76：Z轴脉冲电动机；78：切削单元；80：主轴壳体；82a：主轴；82b：切削刀具；84：上方拍摄单元；86：清洗单元；88：清洗工作台；90：喷嘴；92：触摸面板；94：控制部；96：存储装置；102：激光加工装置；104：静止基台；106：Y轴移动工作台；108：Y轴导轨；108a：Y轴标尺；110：Y轴滚珠丝杠；112：Y轴脉冲电动机；114：Y轴移动机构；116：柱；118：外壳；120：激光照射单元；120a：激光振荡器；122：照射头；122a：聚光透镜；A：区域；L：激光束。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。图1是第1实施方式的切削装置(加工装置)2的立体图。另外，在图1中，用功能框图示出结构要素的一部分。另外，在以下的说明中使用的X轴方向(加工进给方向)、Y轴方向(分度进给方向)以及Z轴方向(铅垂方向、切入进给方向)相互垂直。
切削装置2具有对各结构要素进行支承的基台4。在基台4的前方(+Y方向)的角部形成有开口4a，在该开口4a内设置有盒升降机(未图示)。在盒升降机的上表面载置有用于收纳多个被加工物11(参照图2)的盒6。
被加工物11例如是由硅等半导体材料形成的圆盘状(板状)的晶片。但是，被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如，也可以将由其他半导体、陶瓷、树脂、金属等材料形成的基板等用作被加工物11。
如图2所示，在被加工物11的正面11a上以相互交差的方式设定有多条分割预定线(间隔道)13。在由多条分割预定线13划分的多个区域中分别形成有IC(IntegratedCircuit：器件芯片)等器件15、对准标记(未图示)等。但是，器件15的种类、数量、形状、构造、大小、配置等没有限制。
在被加工物11的正面11a侧粘贴有直径比被加工物11大的带(划片带)17。带17由使可见光透过的透明材料形成。带17例如具有基材层和粘接层(糊层)的层叠构造。
基材层例如由聚烯烃(PO)等形成。粘接层例如由紫外线(UV)固化型的丙烯酸树脂等粘接性树脂形成。该带17的粘接层侧被粘贴于被加工物11的正面11a侧。
在带17的外周部分固定有由金属形成的环状的框架19。这样，被加工物11以借助带17而被框架19支承的被加工物单元21的状态收纳在盒6中。图2是被加工物单元21的立体图。
如图1所示，在开口4a的后方(-Y方向)形成有在X轴方向上长的开口4b。在开口4b中配置有圆盘状的卡盘工作台10。另外，在卡盘工作台10的外周部设置有圆环状的框架吸引板(未图示)，该框架吸引板沿着圆周方向离散地形成有吸引口。
这里，参照图3至图5对卡盘工作台10等进行更详细的说明。图3是卡盘工作台10等的立体图，图4是卡盘工作台10等的局部剖面侧视图。但是，在图4中，为了方便，省略了阴影线。图5是图4的区域A的放大图。在图5中，用功能框图示出结构要素的一部分。
卡盘工作台10具有圆盘状(板状)的保持部件12。保持部件12包含大致平坦的一个面12a和位于该一个面12a的相反侧的另一个面12b(参照图5)。保持部件12由钠玻璃、硅硼酸玻璃、石英玻璃等使可见光透过的透明材料形成。
在保持部件12的内部形成有多个流路。在本实施方式的保持部件12的内部，在俯视观察保持部件12的情况下，以横穿圆盘的中心轴线的方式形成有直线状的第1吸引路12c1。另外，在XY平面方向上以与第1吸引路12c1垂直的方式形成有直线状的第2吸引路12c2。
第1吸引路12c1和第2吸引路12c2在位于圆盘的中心轴线的点12c3处相交，并相互连接。在一个面12a的外周部以在圆周方向上相互分离的方式形成有多个开口部12d。各开口部12d从一个面12a形成至未到达另一个面12b的规定的深度。
在第1吸引路12c1的两端部和第2吸引路12c2的两端部分别形成有开口部12d。各开口部12d通过形成于保持部件12的外周部的规定的深度的外周吸引路12e而在圆周方向上连接。
在开口部12d的外周侧形成有沿径向延伸的吸引路12f，在吸引路12f上连接有喷射器等吸引源14(参照图5)。当使吸引源14进行动作而产生负压时，在开口部12d产生负压。因此，一个面12a作为吸引并保持被加工物单元21(被加工物11)的保持面而发挥功能。
另外，在第1吸引路12c1、第2吸引路12c2、开口部12d、外周吸引路12e、吸引路12f等保持部件12的流路中，入射的光的一部分被散射或反射。因此，在从一个面12a或另一个面12b观察的情况下，存在保持部件12的流路对于可见光具有透光性但不完全透明的情况或不透明的情况。
但是，保持部件12的除了流路以外的规定的区域从一个面12a至另一个面12b是透明的。例如，被第1吸引路12c1和第2吸引路12c2分割成四部分并且在保持部件12的径向上位于比外周吸引路12e靠内侧的位置的区域从一个面12a至另一个面12b是透明的。
在保持部件12的外周设置有由不锈钢等金属材料形成的圆筒状的框体16。在框体16的上部形成有开口部16a(参照图5)，保持部件12以封闭该开口部16a的方式配置。
如图3和图4所示，框体16被X轴移动工作台18支承。X轴移动工作台18包含从Z轴方向观察的形状为长方形的底板18a。底板18a的前方(+Y方向)的一端与从Y轴方向观察的形状为长方形的侧板18b的下端连接。
侧板18b的上端与从Z轴方向观察的形状为与底板18a相同的长方形的顶板18c的前方的一端连接。在底板18a与顶板18c之间形成有后方(-Y方向)的一端和X轴方向的两端开放的空间18d。
在底板18a的下方(-Z方向)以底板18a能够滑动的方式设置有与X轴方向大致平行的一对X轴导轨20。一对X轴导轨20固定于静止基台(未图示)的上表面。
在与X轴导轨20相邻的位置设置有在对X轴移动工作台18的X轴方向的位置进行检测时使用的X轴线性标尺20a。另外，在X轴移动工作台18的下表面侧设置有读取头(未图示)。
在X轴移动工作台18移动时，通过利用读取头检测X轴线性标尺20a的刻度，计算X轴移动工作台18的X轴方向的位置(坐标)和X轴方向的移动量。
在X轴移动工作台18的底板18a的下表面侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与X轴导轨20大致平行的X轴滚珠丝杠22。
在X轴滚珠丝杠22的一端部连结有X轴脉冲电动机24。如果利用X轴脉冲电动机24使X轴滚珠丝杠22进行旋转，则X轴移动工作台18沿着X轴导轨20在X轴方向上移动。X轴导轨20、X轴滚珠丝杠22、X轴脉冲电动机24等构成使X轴移动工作台18移动的X轴移动机构26。
在X轴移动工作台18的顶板18c的上表面侧，框体16以能够绕与Z轴方向大致平行的旋转轴线进行旋转的方式被支承于顶板18c。框体16包含圆筒状的侧面即滑轮部16b。在框体16被X轴移动工作台18支承的情况下，滑轮部16b位于比顶板18c靠上方的位置。
在X轴移动工作台18的侧板18b上设置有电动机等旋转驱动源30。在旋转驱动源30的旋转轴上设置有滑轮30a。在滑轮30a和滑轮部16b上挂有一个旋转环形带(带28)。
当使旋转驱动源30进行动作而使滑轮30a进行旋转时，通过经由带28传递的力，框体16绕与Z轴方向大致平行的旋转轴进行旋转。通过对滑轮30a的旋转进行控制，能够使卡盘工作台10绕旋转轴线旋转任意的角度。
在X轴移动机构26的X轴方向的延长线上设置有Y轴移动机构32。Y轴移动机构32具有与Y轴方向大致平行的一对Y轴导轨34。一对Y轴导轨34固定于静止基台(未图示)的上表面。
在Y轴导轨34上以能够滑动的方式安装有Y轴移动工作台36。在Y轴移动工作台36的下表面侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与Y轴导轨34大致平行的Y轴滚珠丝杠38。
在Y轴滚珠丝杠38的一端部连结有Y轴脉冲电动机40。如果利用Y轴脉冲电动机40使Y轴滚珠丝杠38进行旋转，则Y轴移动工作台36沿着Y轴导轨34在Y轴方向上移动。
在与Y轴导轨34相邻的位置设置有在对Y轴移动工作台36的Y轴方向的位置进行检测时使用的Y轴线性标尺(未图示)。另外，在Y轴移动工作台36的下表面侧设置有读取头(未图示)。
在Y轴移动工作台36移动时，通过利用读取头检测Y轴线性标尺的刻度，计算Y轴移动工作台36的Y轴方向的位置(坐标)和Y轴方向的移动量。
在Y轴移动工作台36的上表面设置有Z轴移动机构42。图6是Z轴移动机构42等的放大立体图。Z轴移动机构42具有固定于Y轴移动工作台36的上表面的支承构造42a。
在支承构造42a的X轴移动工作台18侧的侧面上固定有与Z轴方向大致平行的一对Z轴导轨44。在Z轴导轨44上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板46。
在Z轴移动板46的背面侧(Z轴导轨44侧)设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与Z轴导轨44大致平行的Z轴滚珠丝杠48。
在Z轴滚珠丝杠48的一端部连结有Z轴脉冲电动机50。如果利用Z轴脉冲电动机50使Z轴滚珠丝杠48进行旋转，则Z轴移动板46沿着Z轴导轨44在Z轴方向上移动。
在与Z轴导轨44相邻的位置设置有Z轴线性标尺(未图示)，在Z轴移动板46的Z轴导轨44侧设置有读取头(未图示)。在Z轴移动板46移动时，通过利用读取头检测Z轴线性标尺的刻度，计算Z轴移动板46的Z轴方向的位置(坐标)等。
在Z轴移动板46上借助在X轴方向上长的支承臂52而固定有下方拍摄单元(第2拍摄单元)54。本实施方式的下方拍摄单元54包含低倍率照相机56和高倍率照相机58。
低倍率照相机56和高倍率照相机58分别具有聚光透镜等规定的光学系统以及CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等拍摄元件(第2拍摄元件)。
下方拍摄单元54配置于比卡盘工作台10靠下方的位置，并以各聚光透镜的光轴与保持部件12的另一个面12b大致垂直的方式与另一个面12b对置地设置。
在低倍率照相机56的侧方设置有向位于上方的被摄体(例如，被加工物11)照射可见光的照明装置56a。同样，在高倍率照相机58的侧方也设置有照明装置58a。
在利用下方拍摄单元54对被加工物11进行拍摄的情况下，使X轴移动工作台18向Y轴移动工作台36侧移动，将下方拍摄单元54配置于空间18d中。然后，借助保持部件12从下方拍摄配置于保持部件12的一个面12a侧的被加工物11。
这样，能够取得正面11a侧的正像(即，实际观察到的图像)。另外，下方拍摄单元54也可以不一定具有低倍率照相机56和高倍率照相机58这两个照相机。下方拍摄单元54也可以仅具有一个规定的倍率的照相机。
这里，返回图1，对切削装置2的其他结构要素进行说明。在比X轴移动工作台18的顶板18c靠+X方向和-X方向的位置，以覆盖开口4b的方式安装有伸缩自如的波纹状的防尘防滴罩。
在开口4b的上方以横跨开口4b的方式设置有门型的支承构造4c。在支承构造4c的侧面中的位于开口4a侧的一个侧面上设置有两个加工单元移动机构(分度进给单元、切入进给单元)60。
各加工单元移动机构60共同具有固定于支承构造4c的一个侧面上且与Y轴方向大致平行的一对Y轴导轨62。在Y轴导轨62上以能够相互独立地滑动的方式安装有两个Y轴移动板64。
在Y轴移动板64的位于支承构造4c侧的一个面上设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与Y轴导轨62大致平行的Y轴滚珠丝杠66。另外，各Y轴移动板64的螺母部与不同的Y轴滚珠丝杠66连结。
在各Y轴滚珠丝杠66的一端部连结有Y轴脉冲电动机68。如果利用Y轴脉冲电动机68使Y轴滚珠丝杠66进行旋转，则Y轴移动板64沿着Y轴导轨62在Y轴方向上移动。
在各Y轴移动板64的位于支承构造4c的相反侧的另一个面上分别设置有与Z轴方向大致平行的一对Z轴导轨72。在Z轴导轨72上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板70。
在Z轴移动板70的位于支承构造4c侧的一个面上设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与Z轴导轨72平行的Z轴滚珠丝杠74。
在Z轴滚珠丝杠74的一端部连结有Z轴脉冲电动机76。如果利用Z轴脉冲电动机76使Z轴滚珠丝杠74进行旋转，则Z轴移动板70沿着Z轴导轨72在Z轴方向上移动。
在Z轴移动板70的下部设置有切削单元(加工单元)78。切削单元78具有筒状的主轴壳体80。在主轴壳体80内以能够旋转的方式收纳有大致圆柱状的主轴82a(参照图7)的一部分。
在主轴82a的一端部设置有使主轴82a进行旋转的电动机等旋转驱动机构(未图示)。另外，在主轴82a的另一端部安装有具有圆环状的切削刃的切削刀具82b。
在利用切削刀具82b对被加工物11进行切削(加工)时，首先，在利用卡盘工作台10对被加工物11的正面11a进行吸引保持之后，将分割预定线13定位成与X轴方向大致平行。
然后，在将旋转的切削刀具82b的下端定位在正面11a与保持部件12的一个面12a之间的状态下，使卡盘工作台10沿着X轴方向移动。由此，如图7所示，对被加工物11进行切削而形成切削槽(加工槽)11c。图7是示出在被加工物11上形成切削槽11c的情形的图。
本实施方式的切削槽11c是从背面11b贯通至正面11a的所谓的全切割槽。切削槽11c有时相对于被加工物11的厚度方向倾斜地形成，或者形成为随着从背面11b趋向正面11a而前端变细。
因此，期望在切削装置2上确认在被加工物11中切削槽11c的形成情况如何。在本实施方式中，使用上述的下方拍摄单元54和上方拍摄单元(第1拍摄单元)84来确认切削槽11c的形状。
上方拍摄单元84以与切削单元78相邻的方式与Z轴移动板70的下部连结。上方拍摄单元84具有聚光透镜等规定的光学系统和拍摄元件(第1拍摄元件)。
上方拍摄单元84配置于卡盘工作台10的上方，并以聚光透镜的光轴与保持部件12的一个面12a大致垂直的方式与一个面12a对置地设置。上方拍摄单元84对正面11a侧被一个面12a保持着的被加工物11的背面11b进行拍摄。这样，能够取得背面11b侧的正像。
在相对于开口4b处于开口4a的相反侧的位置设置有开口4d。在开口4d内设置有用于对切削后的被加工物11等进行清洗的清洗单元86。清洗单元86包含对被加工物11进行吸引保持的清洗工作台88和以与清洗工作台88对置的方式配置有喷射口的喷嘴90。
在基台4上设置有未图示的壳体，在壳体的前方的侧面上设置有兼作输入部和显示部的触摸面板(显示装置)92。在触摸面板92上显示下方拍摄单元54和上方拍摄单元84中的至少任意一个所拍摄的图像、加工条件、GUI(Graphical User Interface：图像用户界面)等。
另外，也可以将输入部和显示部分离。在该情况下，代替触摸面板92，例如在壳体的前方的侧面上设置有视频监视器、计算机屏幕等显示装置和作为用户接口的键盘、鼠标等输入装置。
切削装置2具有控制部94，该控制部94对吸引源14、X轴移动机构26、旋转驱动源30、Y轴移动机构32、Z轴移动机构42、下方拍摄单元54、加工单元移动机构60、上方拍摄单元84、切削单元78、触摸面板92等进行控制。
控制部94例如由计算机构成，该计算机包含：以CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)为代表的处理器等处理装置；DRAM(Dynamic Random AccessMemory：动态随机存取存储器)、SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存取存储器)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)等主存储装置；以及闪存、硬盘驱动器、固态驱动器等辅助存储装置。
在辅助存储装置中存储有包含规定的程序的软件。根据该软件使处理装置进行动作，由此实现控制部94的功能。另外，辅助存储装置的一部分作为存储装置96而发挥功能，该存储装置96存储有使处理装置执行规定的图像处理(三维图像的生成)的程序。
这里，对本实施方式中的图像取得和图像处理进行说明。在本实施方式中，首先，将上方拍摄单元84和下方拍摄单元54的各焦点位置沿着被加工物11的厚度方向依次定位于不同的多个位置，对切削槽11c进行拍摄。
被加工物11按照从正面11a朝向背面11b的被加工物11的厚度方向与Z轴方向大致平行的方式配置。图8是示出利用上方拍摄单元84和下方拍摄单元54对前端变细形状的切削槽11c进行拍摄的情形的图。
在本实施方式中，在利用对焦于背面11b的上方拍摄单元84对切削槽11c进行拍摄之后，使用加工单元移动机构60使上方拍摄单元84以1μm间距向下方移动，在各位置对切削槽11c进行拍摄。由此，得到第1图像组23。
进而，在利用对焦于正面11a的下方拍摄单元54对切削槽11c进行拍摄之后，使用Z轴移动机构42使下方拍摄单元54以1μm间距向上方移动，在各位置对切削槽11c进行拍摄。由此，得到第2图像组25。
此时，通过X轴移动机构26、Y轴移动机构32、加工单元移动机构60等来调整各聚光透镜的XY坐标，以便使下方拍摄单元54和上方拍摄单元84对在被加工物11的厚度方向上对应的区域进行拍摄。
另外，取得第1图像组23和第2图像组25的顺序没有特别限定。另外，也可以使上方拍摄单元84以规定的间距向上方移动，也可以使下方拍摄单元54以规定的间距向下方移动。
在构成第1图像组23的多个图像的各个中分别包含第1图像信息23a，该第1图像信息23a示出与焦点位置对应的深度处的切削槽11c的缘部(即，示出切削槽11c的形状)。同样地，在构成第2图像组25的多个图像的各个中分别包含示出切削槽11c的形状的第2图像信息25a。
在图像取得后，进行图像处理。在图像处理中，按照焦点位置的高度顺序沿着被加工物11的厚度方向排列第1图像信息23a和第2图像信息25a这两者。但是，第1图像信息23a和第2图像信息25a在被加工物11的厚度方向上是离散的。
因此，通过最近邻插值、双线性插值等已知的方法对相邻的图像信息之间进行插值。由此，生成切削槽11c的三维图像。该三维图像显示于触摸面板92(参照图9)。
作业者利用三维图像确认切削槽11c的形状，从而能够确认切削槽11c的加工精度。因此，不需要将被加工物11从切削装置2向显微镜搬送而利用显微镜对被加工物11进行目视检查。另外，由于能够在切削装置2上确认加工精度，因此与进行目视检查的情况相比，能够提高作业效率。
接着，对被加工物11的加工方法进行说明。首先，以背面11b侧向上方露出的方式将被加工物单元21载置于卡盘工作台10的一个面12a上(载置工序S10)。
在载置工序S10之后，使吸引源14进行动作，利用一个面12a隔着带17对被加工物11的正面11a侧进行保持，利用框架吸引板(未图示)对框架19进行保持(保持工序S20)。在保持工序S20之后，进行示教工序S30。
在示教工序S30中，例如，在使用下方拍摄单元54对正面11a侧进行拍摄并使转换为镜像而得的图像实时地显示在触摸面板92上的状态下，作业者寻找正面11a侧的对准标记(未图示)。
在发现了期望的对准标记之后，利用下方拍摄单元54取得包含该对准标记在内的正面11a侧的图像。对准标记的形状、坐标等作为图案匹配的模板而被存储在例如存储装置96中。
另外，对准标记与分割预定线13的中心线之间的距离以及在Y轴方向上相邻的两条分割预定线13之间的距离(间隔道间距)被存储在存储装置96中。另外，所存储的各坐标是以上述点12c3为原点的XY坐标。
在示教工序S30之后，进行被加工物11的对准(对准工序S40)。在对准工序S40中，作业者在使将由下方拍摄单元54取得的正面11a侧的正像转换为镜像而得的图像实时地显示在触摸面板92上的状态下进行作业。
在对准工序S40中，首先，在沿着X轴方向的一条分割预定线13上的相互分离的多个部位，使用下方拍摄单元54(例如，低倍率照相机56)取得正面11a侧的图像。
然后，在多个部位处所取得的正面11a侧的图像中，通过图案匹配等规定的处理，检测与作为模板而存储的对准标记相同的图案。根据与检测出的对准标记相同的图案，确定分割预定线13绕保持部件12的中心轴的θ方向的偏移。
然后，使旋转驱动源30进行动作，使带28旋转规定的量，从而对分割预定线13的θ方向的偏移进行校正。由此，将分割预定线13定位成与X轴方向大致平行。
在对准工序S40之后，在利用卡盘工作台10吸引保持着正面11a侧的状态下，对被加工物11进行切削(加工)(切削工序S50)(参照图7)。在切削工序S50中，首先，将高速旋转的切削刀具82b定位在分割预定线13的延长线上。
此时，将切削刀具82b的下端定位于正面11a与保持部件12的一个面12a之间。然后，通过X轴移动机构26使卡盘工作台10和切削刀具82b沿着X轴方向相对地移动。由此，在被加工物11的厚度方向上形成将被加工物11全切割的切削槽11c。
在沿着与X轴方向平行的一条分割预定线13对被加工物11进行切削之后，通过对切削单元78进行分度进给，将切削刀具82b定位在沿Y轴方向相邻的分割预定线13的延长线上。然后，同样地沿着分割预定线13对被加工物11进行切削。
这样，在沿着与第1方向平行的所有分割预定线13对被加工物11进行了切削之后，使旋转驱动源30进行动作，使卡盘工作台10旋转90度。然后，将与第1方向垂直的第2方向定位成与X轴方向平行，沿着与第2方向平行的所有分割预定线13对被加工物11进行切削。
在切削工序S50之后，进行切口检查工序S60。图9是示出切口检查工序S60的图。在切口检查工序S60中，将上方拍摄单元84和下方拍摄单元54的各焦点位置沿着切削槽11c的深度方向依次定位于不同的多个位置，对切削槽11c进行拍摄。
作业者利用触摸面板92上显示的三维图像来确认切削槽11c的形状，从而能够确认切削槽11c的加工精度。因此，不需要将被加工物11从切削装置2向显微镜搬送而利用显微镜对被加工物11进行目视检查。另外，由于能够在切削装置2上确认加工精度，因此与进行目视检查的情况相比，能够提高作业效率。
另外，在本实施方式中，对在切削工序S50完成之后进行切口检查工序S60的情况进行了叙述，但只要是在形成了1个以上的切削槽11c之后，则也可以在切削工序S50的中途进行切口检查工序S60。
在上述的实施方式中，对改变上方拍摄单元84和下方拍摄单元54双方的焦点位置来拍摄切削槽11c的情况进行了说明。通过改变双方的焦点位置，即使在切削槽11c为前端变细形状的情况下或者相对于被加工物11的厚度方向倾斜地形成的情况下，通过相互补全拍摄视野的死角，也能够适当地掌握切削槽11c的形状。
但是，也可以仅将上方拍摄单元84的焦点位置沿着切削槽11c的深度方向依次定位于不同的多个位置，对切削槽11c进行拍摄。在该情况下，利用上方拍摄单元84对切削槽11c进行拍摄而取得第1图像组23。
然后，沿着被加工物11的厚度方向排列第1图像组23的各图像中的第1图像信息23a。但是，由于第1图像信息23a在被加工物11的厚度方向上是离散的，因此通过对相邻的图像信息之间进行插值，生成切削槽11c的三维图像。
另外，在该三维图像中，也可以附加将下方拍摄单元54的焦点定位于正面11a来拍摄正面11a而得的正面图像和对三维图像和正面图像之间进行插值的辅助线。
同样地，也可以仅将下方拍摄单元54的焦点位置沿着切削槽11c的深度方向依次定位于不同的多个位置，对切削槽11c进行拍摄。在该情况下，利用下方拍摄单元54对切削槽11c进行拍摄而取得第2图像组25。
然后，沿着被加工物11的厚度方向排列第2图像组25的各图像中的第2图像信息25a。但是，由于第2图像信息25a在被加工物11的厚度方向上是离散的，因此通过对相邻的图像信息之间进行插值，生成切削槽11c的三维图像。
另外，在该三维图像中，也可以附加将上方拍摄单元84的焦点定位于背面11b来拍摄背面11b而得到的背面图像和对三维图像和背面图像之间进行插值的辅助线。
这样，通过沿着被加工物11的厚度方向排列第1图像信息23a和第2图像信息25a中的至少任意一个，也可以至少局部地生成切削槽11c的三维图像。即使在该情况下，通过利用三维图像确认切削槽11c的形状，也能够在某种程度上确认切削槽11c的加工精度。
接着，对第1实施方式的变形例进行说明。在该变形例中，上方拍摄单元84和下方拍摄单元54分别是具有干涉光学系统的拍摄单元。作为干涉光学系统，能够采用米劳型、迈克尔逊型、直线型等。
图10是示出使用干涉光学系统进行切口检查工序S60的情形的图。在使用干涉光学系统的情况下，也将上方拍摄单元84和下方拍摄单元54的各焦点位置沿着被加工物11的厚度方向依次定位于不同的多个位置，对切削槽11c进行拍摄。
例如，在使上方拍摄单元84的焦点对准背面11b的状态下，使卡盘工作台10沿着X轴方向移动规定的长度。接着，在使上方拍摄单元84沿Y轴方向移动规定的长度之后，沿着X轴方向向相反方向移动规定的长度。
由此，在背面11b的规定的平面内扫描上方拍摄单元84的焦点。在上方拍摄单元84的焦点对准的部位产生光强度较高的干涉光。
在利用上方拍摄单元84对背面11b进行扫描之后，使用加工单元移动机构60使上方拍摄单元84向下方移动0.1μm。然后，在该高度位置，在规定的XY平面内再次扫描上方拍摄单元84的焦点。
使上方拍摄单元84以0.1μm间距向下方移动，在各高度位置使上方拍摄单元84的焦点在规定的XY平面内进行扫描，由此拍摄切削槽11c。由此，得到第1图像组33。
在构成第1图像组33的各图像中包含有第1点组(即，第1图像信息)33a，该第1点组33a示出由于焦点对准切削槽11c的缘部而产生了光强度较高的干涉光的点。即，第1点组33a确定出切削槽11c的内壁等，示出切削槽11c的形状。
同样地，在利用下方拍摄单元54对正面11a进行扫描之后，使下方拍摄单元54以0.1μm间距向上方移动，在各高度位置使下方拍摄单元54的焦点在规定的XY平面内进行扫描，由此拍摄切削槽11c。由此，得到第2图像组35。
在构成第2图像组35的各图像中也包含有示出切削槽11c的形状的第2点组(即，第2图像信息)35a。通过图像处理沿着被加工物11的厚度方向排列第1点组33a和第2点组35a双方，从而生成切削槽11c的三维图像。
该三维图像显示于触摸面板92。图11的(A)是示出以点组表示切削槽11c的形状的三维图像的一例的图。另外，也可以通过图像处理对相邻的点之间进行插值，从而生成切削槽11c的三维图像。图11的(B)是示出插值处理后的切削槽11c的三维图像的一例的图。
作业者利用图11的(A)或图11的(B)所示的三维图像确认切削槽11c的形状，从而能够确认切削槽11c的加工精度。因此，不需要将被加工物11从切削装置2向显微镜搬送而利用显微镜对被加工物11进行目视检查。另外，由于能够在切削装置2上确认加工精度，因此与进行目视检查的情况相比，能够提高作业效率。
另外，如上所述，也可以通过沿着被加工物11的厚度方向排列第1点组33a和第2点组35a中的至少任意一个，从而至少局部地生成切削槽11c的三维图像。
图12是示出用YZ平面切断与X轴方向大致平行地配置的切削槽11c的情况下的切削槽11c的截面轮廓的图。横轴表示切削槽11c的宽度(μm)，纵轴表示切削槽11c的深度(μm)。
另外，在图8至图12中，对切削槽11c随着从背面11b趋向正面11a而前端变细的情况进行了说明。但是，即使在切削槽11c相对于被加工物11的厚度方向倾斜地形成的情况下，也能够在切削装置2上确认切削槽11c的加工精度。
图13是相对于被加工物11的厚度方向倾斜地形成的切削槽11c的三维图像的示意图。另外，图13的背面11b和正面11a是由第1实施方式的上方拍摄单元84和下方拍摄单元54取得的图像，但背面11b和正面11a之间用辅助线进行插值。
另外，在图13中，虚线表示切削槽11c的缘部，实线表示切削槽11c的宽度的中心。在正面11a侧，切削槽11c从分割预定线13偏离而形成。即使在切削槽11c倾斜地形成的情况下，也能够通过按照第1实施方式或其变形例生成三维图像来确认切削槽11c的形状。
接着，对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中，代替切削装置2而使用激光加工装置(加工装置)102对被加工物11进行加工。但是，与第1实施方式同样地进行上述载置工序S10至对准工序S40。
图14是第2实施方式的激光加工装置102的立体图。另外，对与第1实施方式的切削装置2相同的结构要素标注相同的标号。以下，主要对与切削装置2的差异进行说明。
在激光加工装置102中，在静止基台104上固定有下方拍摄单元54。另外，下方拍摄单元54也可以以能够沿X轴方向或Y轴方向移动的方式设置。
在静止基台104上配置有X轴移动工作台18。X轴移动工作台18配置成下方拍摄单元54能够从X轴移动工作台18的位于侧板18b的相反侧的区域进入空间18d内。
X轴移动工作台18以能够滑动的方式设置在一对X轴导轨20上。一对X轴导轨20固定在Y轴移动工作台106上。
在X轴移动工作台18的底板18a的下表面侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与X轴导轨20大致平行的X轴滚珠丝杠22。
在X轴滚珠丝杠22的一端部连结有X轴脉冲电动机24。如果利用X轴脉冲电动机24使X轴滚珠丝杠22进行旋转，则X轴移动工作台18沿着X轴导轨20在X轴方向上移动。
对X轴移动工作台18进行支承的Y轴移动工作台106以能够滑动的方式安装在固定于静止基台104的上表面的一对Y轴导轨108上。在与Y轴导轨108相邻的位置设置有在对Y轴移动工作台106的Y轴方向的位置进行检测时使用的Y轴标尺108a。
在Y轴移动工作台106的下表面侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与Y轴导轨108大致平行的Y轴滚珠丝杠110。在Y轴滚珠丝杠110的一端部连结有Y轴脉冲电动机112。
如果利用Y轴脉冲电动机112使Y轴滚珠丝杠110进行旋转，则Y轴移动工作台106沿着Y轴导轨108在Y轴方向上移动。Y轴导轨108、Y轴滚珠丝杠110、Y轴脉冲电动机112等构成使Y轴移动工作台106移动的Y轴移动机构114。
在与下方拍摄单元54相邻的位置以从静止基台104的上表面向上方突出的方式设置有柱116。在柱116上设置有具有与X轴方向大致平行的长条部的外壳118。
在外壳118中设置有激光照射单元120的至少一部分。激光照射单元120具有激光振荡器120a等，该激光振荡器120a产生具有被加工物11所吸收的波长或透过被加工物11的波长的脉冲状的激光束。
在激光照射单元120的X轴方向的前端部设置有包含聚光透镜122a的照射头122。从激光振荡器120a射出的激光束被聚光透镜122a聚光，从照射头122向下方照射。
在图14中，用虚线箭头表示从照射头122向下方照射的激光束L。另外，在外壳118的前端部，在与照射头122相邻的位置设置有上述的上方拍摄单元84。
在第2实施方式的切削工序S50中，将激光束L的聚光点定位于被加工物11的背面11b附近，使聚光点与被加工物11沿X轴方向相对地移动，由此沿着分割预定线13形成图8所示那样的激光加工槽(未图示)。
然后，在进行切口检查工序S60时，与第1实施方式或其变形例相同，控制部94生成切削槽11c的三维图像。作业者利用触摸面板92上显示的三维图像来确认激光加工槽的形状，从而能够确认激光加工槽的加工精度。
因此，不需要将被加工物11从切削装置2向显微镜搬送而利用显微镜对被加工物11进行目视检查。另外，由于能够在激光加工装置102上确认加工精度，因此与进行目视检查的情况相比，能够提高作业效率。
除此之外，上述实施方式的构造、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内进行适当变更来实施。

Claims (2)

1.一种加工装置，其在保持着板状的被加工物的正面侧的状态下对该被加工物进行加工，该被加工物在由设定于该正面的多条分割预定线划分的多个区域中分别设置有器件，其特征在于，
该加工装置具有：
卡盘工作台，其具有板状的保持部件，该保持部件包含一个面和位于该一个面的相反侧的另一个面，并具有从该一个面至该另一个面由透明材料形成的规定的区域，该卡盘工作台对该被加工物的该正面侧进行保持；
加工单元，其对由该卡盘工作台保持着该正面的该被加工物进行加工，在该被加工物上形成加工槽；
第1拍摄单元，其具有第1拍摄元件，该第1拍摄单元配置于该卡盘工作台的上方，对该卡盘工作台所保持的该被加工物的背面侧进行拍摄；
第2拍摄单元，其具有第2拍摄元件，该第2拍摄单元配置于该卡盘工作台的下方，在与由该第1拍摄单元拍摄的区域在该被加工物的厚度方向上对应的区域中，隔着该保持部件对该被加工物的该正面侧进行拍摄；
显示装置，其显示由该第1拍摄单元和该第2拍摄单元中的至少任意的拍摄单元所取得的该被加工物的图像；以及
控制部，其具有存储有执行图像处理的程序的存储装置和按照该程序对图像进行处理的处理装置，该控制部沿着该被加工物的厚度方向排列第1图像组中的示出该加工槽的形状的第1图像信息和第2图像组中的示出该加工槽的形状的第2图像信息中的至少任意的图像信息，从而生成该加工槽的三维图像并显示在该显示装置上，其中，该第1图像组是通过将该第1拍摄单元的焦点位置沿着该被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄该加工槽而得的，该第2图像组是通过将该第2拍摄单元的焦点位置沿着该被加工物的厚度方向依次定位于不同的多个位置来拍摄该加工槽而得的。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，
该控制部通过沿着该被加工物的厚度方向排列该第1图像信息和该第2图像信息这两者而生成该加工槽的三维图像。
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