JP2002033295A - アライメント方法及びアライメント装置 - Google Patents

アライメント方法及びアライメント装置

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JP2002033295A JP2000214552A JP2000214552A JP2002033295A JP 2002033295 A JP2002033295 A JP 2002033295A JP 2000214552 A JP2000214552 A JP 2000214552A JP 2000214552 A JP2000214552 A JP 2000214552A JP 2002033295 A JP2002033295 A JP 2002033295A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 切削装置における被加工物の切削すべきスト
リートと切削ブレードとのアライメントにおいて、スト
リート間の平行精度が低い場合や、ストリートが波打っ
ている場合においても、これに対応したアライメントを
行い、高精度かつ効率的な切削を行う。 【解決手段】 第一の方向のストリートまたは第二の方
向のストリートと切削ブレードとの位置合わせを行うア
ライメント方法において、少なくとも１本のストリート
を介在して離間した同一方向の第一のストリートＳ１１
と第二のストリートＳ１２を認識するためのアライメン
トパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの座標値を
検出し、その座標値に基づき第一のストリートＳ１１及
び第二のストリートＳ１２についての一次関数ｆ
（ｘ）、ｇ（ｘ）をそれぞれ求め、その一次関数ｆ
（ｘ）、ｇ（ｘ）の傾き及びＹ切片からストリートの補
正角度と割り出し送りのインデックス量を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被加工物を精密に切削するために行うアライメントの
方法及びこれに用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば図７に示す半導体ウェーハＷの表
面には、所定間隔を置いて格子状に配列された複数の直
線状領域である第一の方向のストリートＷＳ１及び第二
の方向のストリートＷＳ２が存在し、第一の方向のスト
リートＷＳ１と第二の方向のストリートＷＳ２とによっ
て区画された矩形の多数のチップ領域Ｃには回路パター
ンが施されている。そして、第一の方向のストリートＷ
Ｓ１及び第二の方向のストリートＷＳ２を切削すること
により、各チップ領域Ｃが個々の半導体チップとなる。
このようにして形成される半導体チップは、所定のパッ
ケージに収容され、そのパッケージは各種の電子機器に
実装される。
【０００３】また、電子機器の小型化、薄型化、軽量化
を図るために近年多く利用されているＣＳＰ（Chip Siz
e Package）チップは、ボール状の端子が裏面から突出
した配線基板の表面に１または２以上の半導体チップを
積層してボンディングし、更にボンディングされた半導
体チップを樹脂によってモールドすることによって図８
に示すような１枚のＣＳＰ基板１００とし、これに格子
状に形成された第一の方向のストリートＳ１及び第二の
方向のストリートＳ２を切削することにより、半導体チ
ップとほぼ同じサイズのパッケージとして形成されるも
のである。
【０００４】図７に示した半導体ウェーハＷ、図８に示
したＣＳＰ基板１００のいずれを切削する場合も、通常
は、切削すべきストリートと切削ブレードとの位置合わ
せであるアライメントを行ってから当該ストリートを切
削し、その後はストリート間隔ずつ切削ブレードを割り
出し送りしながら切削を行っていく。即ち、アライメン
トは最初に切削するストリートについてのみ行うことと
している。従って、すべてのストリートが高精度に平行
に形成されていることを前提として切削が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
はストリートの角度にずれがある場合もあり、特にＣＳ
Ｐ基板の場合は樹脂のモールド時に配線基板に歪みが生
じ、ストリートの平行精度が低下しやすい。このように
ストリートが高精度に平行でない場合において、上記の
ようにすべてのストリートが平行に形成されていると想
定して切削を行うと、ストリート以外の領域、例えば図
７の例ではチップ領域Ｃを切削してしまい、半導体デバ
イスを損傷させてしまうという問題がある。
【０００６】かかる問題点は、例えば特開平９−５２２
２７号公報に開示された方法のように、すべてのストリ
ートについてアライメントを行い、ストリート毎のアラ
イメント情報を参照して各ストリートを切削するように
すれば回避することが可能であるが、このような方法で
はかなりの時間を要するため、生産性を低下させ不経済
である。
【０００７】従って、ストリートと切削ブレードとのア
ライメントにおいては、ストリート間の平行精度が低い
場合、ストリートにゆがみがある場合においても、これ
に対応したアライメントを行い、高精度かつ効率的な切
削を可能とすることに課題を有している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を保持して回転
角度を調整可能な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切削する切削ブレードを備え
た切削手段と、チャックテーブルと切削手段とが相対的
に切削送り方向に移動するよう切削送りする切削送り手
段と、チャックテーブルと切削手段とが相対的に切削方
向に直交する割り出し送り方向に移動するよう割り出し
送りする割り出し送り手段とから少なくとも構成される
切削装置において、第一の方向のストリートと第二の方
向のストリートとによって区画されて複数のチップ領域
が形成され、第一の方向のストリート及び第二の方向の
ストリートとを認識するためのアライメントパターンが
複数形成された被加工物を切削しようとする場合に、第
一の方向のストリートまたは第二の方向のストリートと
切削ブレードとの位置合わせを行うアライメント方法で
あって、チャックテーブルに保持された被加工物の表面
を撮像して、少なくとも１本のストリートを介在して離
間した同一方向の第一のストリートと第二のストリート
を認識するためのアライメントパターンを複数検出し、
切削送り方向をＸ軸、割り出し送り方向をＹ軸とした場
合、検出したアライメントパターンのＸ座標及びＹ座標
の座標値を各ストリートについて記憶する第１のステッ
プと、検出されたアライメントパターンの座標値に基づ
いて、第一のストリートと第二のストリートとの角度差
を求め、角度差を第一のストリートと第二のストリート
との間におけるストリートの間隔数で等分割して方向の
ストリート１本当たりの補正角度を求めて記憶する第２
のステップと、第一のストリート及び第二のストリート
をＸ軸方向に平行に位置付け、その際の第一のストリー
ト及び第二のストリートのＹ座標値を求めて第一のスト
リートと第二のストリートとの離間間隔を算出し、離間
距離を第一のストリートと第二のストリートとの間にお
けるストリートの間隔数で等分割してインデックス量を
求めて記憶する第３のステップと、補正角度とインデッ
クス量とに基づいて、切削ブレードを相対的にＹ軸方向
に割り出し送りすると共に、ストリートを切削ブレード
に合致させる第４のステップとから少なくとも構成され
るアライメント方法を提供する。
【０００９】そしてこのアライメント方法は、第１のス
テップにおいては、第一のストリートを認識するための
アライメントパターンを少なくとも３個検出してそれら
の座標値をそれぞれ記憶し、第二のストリートを認識す
るためのアライメントパターンを少なくとも３個検出し
てそれらの座標値をそれぞれ記憶し、第２のステップに
おいては、第一のストリートを認識するために検出した
アライメントパターンの座標値に基づいて最小二乗法を
用いて第一のストリートを表す第一の一次関数を求め、
第二のストリートを認識するために検出したアライメン
トパターンの座標値に基づいて最小二乗法を用いて第二
のストリートを表す第二の一次関数を求め、それぞれの
一次関数の傾きから第一のストリートと第二のストリー
トのＸ軸方向に対する角度差を算出し、第３のステップ
においては、第一のストリートをＸ軸方向に合致させる
ために第一のストリートを表す第一の一次関数を回転さ
せて傾きを０とし、その際の一次関数のＹ切片をもって
第一のストリートのＹ座標値とし、第二のストリートを
Ｘ軸方向に合致させるために第二のストリートを表す第
二の一次関数を回転させて傾きを０とし、その際の一次
関数のＹ切片をもって第二のストリートのＹ座標値とす
ること、第一のストリートと第二のストリートは、被加
工物に形成されたストリートのうち、最も外側のストリ
ートであること、被加工物はＣＳＰ基板であることを付
加的な要件とする。
【００１０】また本発明は、被加工物を保持して回転角
度を調整可能な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切削する切削ブレードを備えた
切削手段と、チャックテーブルと切削手段とが相対的に
切削送り方向に移動するよう切削送りする切削送り手段
と、チャックテーブルと切削手段とが相対的に切削方向
に直交する割り出し送り方向に移動するよう割り出し送
りする割り出し送り手段とから少なくとも構成される切
削装置に搭載され、第一の方向のストリートと第二の方
向のストリートとによって区画されて複数のチップ領域
が形成され、第一の方向のストリート及び第二の方向の
ストリートとを認識するためのアライメントパターンが
複数形成された被加工物を切削しようとする場合に、第
一の方向のストリートまたは第二の方向のストリートと
切削ブレードとの位置合わせを行うアライメント装置で
あって、チャックテーブルに保持された被加工物の表面
を撮像する撮像手段と、少なくとも１本のストリートを
介在して離間した同一方向の第一のストリートと第二の
ストリートを認識するためのアライメントパターンを複
数検出し、切削送り方向をＸ軸、割り出し送り方向をＹ
軸とした場合、検出したアライメントパターンのＸ座標
及びＹ座標の座標値を各ストリートについて取り込む座
標値取り込み手段と、座標値取り込み手段に記憶された
アライメントパターンの座標値に基づき、第一のストリ
ートを表す第一の一次関数ｆ（ｘ）と第二のストリート
を表す第二の一次関数ｇ（ｘ）とを求める一次関数算出
手段と、第一の一次関数ｆ（ｘ）と第二の一次関数ｇ
（ｘ）との角度差を算出し、角度差を第一のストリート
と第二のストリートとの間におけるストリートの間隔数
で等分割してストリート１本当たりの補正角度を求めて
記憶する補正角度設定手段と、第一の一次関数ｆ（ｘ）
と第二の一次関数ｇ（ｘ）とをＸ軸方向に平行に位置付
け、その際のｆ（ｘ）及びｇ（ｘ）のＹ座標値を求めて
ｆ（ｘ）とｇ（ｘ）との離間間隔を算出し、離間距離を
第一のストリートと第二のストリートとの間におけるス
トリートの間隔数で等分割してインデックス量を求めて
記憶するインデックス量設定手段と、補正角度設定手段
に記憶されている補正角度とインデックス量設定手段に
記憶されているインデックス量とに基づいて、切削ブレ
ードを相対的にＹ軸方向に割り出し送りすると共に、ス
トリートをＸ軸方向に合致させる位置合わせ制御手段
と、座標値取り込み手段、一次関数算出手段、補正角度
設定手段、インデックス量設定手段、位置合わせ制御手
段と連結され、被加工物に関するアライメント情報を記
憶し、アライメント情報を適宜提供するアライメント情
報記憶手段とから少なくとも構成されるアライメント装
置を提供する。
【００１１】そしてこのアライメント装置は、座標値取
り込み手段においては、第一のストリートを認識するた
めのアライメントパターンを少なくとも３個検出してそ
れらの座標値をそれぞれ記憶し、第二のストリートを認
識するためのアライメントパターンを少なくとも３個検
出してそれらの座標値をそれぞれ記憶し、一次関数算出
手段においては、第一のストリートを認識するために検
出した３個のアライメントパターンの座標値に基づいて
最小二乗法を用いて第一のストリートを表す第一の一次
関数ｆ（ｘ）を求め、第二のストリートを認識するため
に検出した３個のアライメントパターンの座標値に基づ
いて最小二乗法を用いて第二のストリートを表す第二の
一次関数ｇ（ｘ）を求めることを付加的な要件とする。
【００１２】このように構成されるアライメント方法、
アライメント装置によれば、アライメントパターンのず
れに対応してアライメントを行うことができ、しかもす
べてのストリートを撮像することによってアライメント
マークの座標を検出してアライメントを遂行するのでは
なく、少なくとも２本のストリートについてアライメン
トを行い、それ以外のストリートについては、撮像及び
座標の検出をすることなくアライメントを遂行すること
としたため、ストリートの平行精度が低い被加工物であ
っても、短時間で生産性を低下させることなく、適正に
アライメントを行うことができる。
【００１３】また、１本のストリートにおいて３個以上
のアライメントパターンを検出し、当該３個以上のアラ
イメントパターンの座標値から最小二乗法を用いて切削
すべきストリートを一次関数として近似し、補正角度及
びインデックス量を求めることとしたので、ストリート
がわずかにゆがんでいる場合でも、アライメントパター
ンが集中している領域を切削することができる。従っ
て、半導体デバイスを損傷させることなく分割を行うこ
とができる。
【００１４】
【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に搭載されるアライメント
装置及びそれを用いた切削ブレードとストリートとのア
ライメント方法について説明する。
【００１５】図１の切削装置１０においては、切削しよ
うとする被加工物、例えばＣＳＰ基板１００は、保持テ
ープＴを介してフレームＦと一体となった状態でカセッ
ト１１に収容され、搬出入手段１２によって仮置き領域
１３に搬出されてから第一の搬送手段１４ａによってチ
ャックテーブル１５に搬送され、保持される。
【００１６】図２に示すように、チャックテーブル１５
はＸ軸移動テーブル１６に対して回転可能に支持され、
Ｘ軸移動テーブル１６は切削送り手段１７によって切削
方向（図示の例ではＸ軸方向）に移動可能となってい
る。
【００１７】ここで、切削送り手段１７は、切削方向で
あるＸ軸方向に配設されたＸ軸ガイドレール１８と、Ｘ
軸ガイドレール１８に摺動可能に支持されたＸ軸移動基
台１９と、Ｘ軸移動基台１９に形成されたナット部（図
示せず）に螺合するＸ軸ボールネジ２０と、Ｘ軸ボール
ネジ２０を回転駆動するＸ軸パルスモータ２１とから構
成されており、チャックテーブル１５を回転可能に支持
するＸ軸移動テーブル１６はＸ軸移動基台１９に固定さ
れている。
【００１８】図２に示すように、チャックテーブル１５
に保持されたＣＳＰ基板１００に切削を施す切削手段２
２は、スピンドルハウジング２３によって回転可能に支
持されたスピンドル２４に切削ブレード２５が装着され
た構成となっており、スピンドルハウジング２３の側部
にはアライメント装置２６が固定されている。アライメ
ント装置２６には、下方に向けて撮像手段２７が配設さ
れており、撮像手段２７と切削ブレード２５とはＸ軸方
向に一直線上に配設されている。
【００１９】切削手段２２は、切り込み送り手段２８に
よって切り込み送り方向（図示の例ではＺ軸方向）に移
動可能に支持されている。切り込み送り手段２８は、起
立した壁部２９の側面においてＺ軸方向に配設されたＺ
軸ガイドレール３０と、切削手段２２を支持すると共に
Ｚ軸ガイドレール３０に摺動可能に支持された昇降部３
１と、Ｚ軸方向に配設されて昇降部３１に形成されたナ
ット部（図示せず）に螺合するＺ軸ボールネジ（図示せ
ず）と、Ｚ軸ボールネジを回転駆動するＺ軸パルスモー
タ３２とから構成され、Ｚ軸パルスモータ３２による駆
動の下で切削手段２２のＺ軸方向の位置が制御される。
【００２０】また、切り込み送り手段２８は、割り出し
送り手段３３によって切削方向に直行する方向である割
り出し方向（図示の例ではＹ軸方向）に移動可能に支持
されている。割り出し送り手段３３は、Ｙ軸方向に配設
されたＹ軸ガイドレール３４と、Ｙ軸ガイドレール３４
に摺動可能に支持され壁部２９と一体形成されたＹ軸移
動基台３５と、Ｙ軸移動基台３５に形成されたナット部
（図示せず）に螺合するＹ軸ボールネジ３６と、Ｙ軸ボ
ールネジ３６を回転駆動するＹ軸パルスモータ３７とか
ら構成される。
【００２１】チャックテーブル１５に保持されたＣＳＰ
基板１００を切削しようとする場合は、まず最初に切削
すべきストリートと切削ブレード２５とのＹ軸方向の位
置合わせを行う必要があるため、まず、切削送り手段１
７によってチャックテーブル１５をＸ軸方向に移動させ
ると共に、割り出し送り手段３３によって撮像手段２７
をＹ軸方向に移動させることによって、ＣＳＰ基板１０
０を撮像手段２７の直下に位置付け、ＣＳＰ基板１００
の表面を撮像する。
【００２２】ここで、ＣＳＰ基板１００の表面には、図
３に示すように、格子状にストリートが形成されてお
り、ストリートは、第一の方向のストリートＳ１とこれ
に直交する第二の方向のストリートＳ２とからなり、第
一の方向のストリートＳ１と第二の方向のストリートＳ
２とによって区画される個々の領域がＣＳＰチップとな
るＣＳＰ領域１０１である。
【００２３】また、図３において拡大して示すように、
第一の方向のストリートＳ１と第二の方向のストリート
Ｓ２とが交差する領域の中心部には、アライメントパタ
ーン１０２が形成されており、図示の例のようにストリ
ートＳ１、Ｓ２の中心にアライメントパターン１０２が
形成されている場合は、アライメントパターン１０２の
座標値をもってストリートの座標値とすることができ
る。
【００２４】なお、図４に示すＣＳＰ基板１１０のよう
に、ＣＳＰ領域１１１の内部にアライメントパターン１
１２が形成されている場合もあり、この場合はアライメ
ントパターン１１２と第一の方向のストリート１１３及
び第二の方向のストリート１１４の中心線との距離Ｌを
予め求めておき、アライメントパターン１１２の座標値
から距離Ｌを引くことによってストリートの中心の座標
を算出することになる。
【００２５】図２において示すように、アライメント装
置２６は、チャックテーブル１５に保持された被加工物
の表面を撮像する撮像手段２７と、撮像によって取得し
た画像からアライメントパターンの座標値を取り込む座
標値取り込み手段３９と、座標値に基づきストリートに
ついての一次関数を求める一次関数算出手段４０と、一
次関数に基づきストリートの補正角度を求めて記憶する
補正角度設定手段４１と、一次関数に基づきインデック
ス量を求めて記憶するインデックス量設定手段４２と、
チャックテーブル１５の回転及び割り出し送り手段３３
を制御することにより、切削すべきストリートと切削ブ
レード２５との位置合わせを行う位置合わせ制御手段４
３と、これら各手段に対してアライメント情報を適宜提
供するアライメント情報提供手段４４とから構成され
る。
【００２６】次に、図３に示したＣＳＰ基板１００にお
いて、第一の方向のストリートＳ１をすべて切削してか
ら、チャックテーブル１５を９０度回転させて第二の方
向のストリートＳ２をすべて切削することにより個々の
ＣＳＰに分割する場合における、ストリートと切削ブレ
ード２５とのアライメントの方法について説明する。
【００２７】なお、情報記憶手段４４には、予め、第一
の方向のストリートと第二の方向のストリートのそれぞ
れについて、アライメントを行うにあたって必要な以下
に示すアライメント情報が記憶されている。 ・ストリートの本数ｈ ・ストリート間隔 ・アライメントパターンの形状 ・アライメントパターンとストリートの中心との距離Ｌ ・両端のストリートの大まかな座標値 ・チャックテーブル１５の回転中心Ｓの座標値（ｘ０、
ｙ０）
【００２８】最初に、図５に示すように、第一の方向の
ストリートのうちの最も外側にある第一のストリートＳ
１１のＸ軸方向に対する角度を調べるために、第一のス
トリートＳ１１に形成された４つのアライメントパター
ンＡ（ｘ１、ｙ１）、Ｂ（ｘ２、ｙ２）、Ｃ（ｘ３、ｙ
３）、Ｄ（ｘ４、ｙ４）のＸ座標及びＹ座標を求める。
なお、検出するアライメントパターンの数はここでは４
つとしているが、４つには限られず、少なくとも３つあ
ればよい。
【００２９】図２を参照して説明すると、撮像手段２７
を用いてＣＳＰ基板１００の第一のストリートＳ１１を
撮像し、取得した画像は、必要に応じてモニター３８に
表示されると共に、画素情報に基づいてアライメントパ
ターンＡ、Ｂ、Ｃ、ＤのＸ座標及びＹ座標が求められて
その座標値が座標値取り込み手段３９に備えたメモリに
記憶される。
【００３０】また、第一のストリートＳ１１から最も離
れた外側の第二のストリートＳ１２についても同様に、
撮像手段２７を用いて撮像し、取得した画像は、必要に
応じてモニター３８に表示されると共に、アライメント
パターンＥ、Ｆ、Ｇ、ＨのＸ座標及びＹ座標が求められ
てその座標値が座標値取り込み手段３９に備えたメモリ
に記憶される（第１のステップ）。なお、ここで検出す
るアライメントパターンは、必ずしも最も外側の２本の
ストリートに関するものである必要はなく、少なくとも
１本以上のストリートを介在して離間したストリートで
あればよい。
【００３１】そして次に、一次関数算出手段４０におい
て、アライメントパターンＡ〜Ｈの座標値に基づき、第
一のストリートＳ１１と第二のストリートＳ１２につい
て、それぞれＸ軸方向を基準とする角度を求める。具体
的には、図５に示す原点Ｏ（０，０）を座標原点とし、
アライメントパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのすべての点の最
も近くを通る直線を第一の一次関数ｆ（ｘ）として求め
る。同様に、原点Ｏ（０，０）を座標原点とし、アライ
メントパターンＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈのすべての点の最も近く
を通る直線を第二の一次関数ｇ（ｘ）として求める。ｆ
（ｘ）、ｇ（ｘ）を求めるための方法を以下に示す。
【００３２】一般に、Ｘ−Ｙ座標上の直線は、 ｙ＝ｍｘ＋ｂ ・・・（１） と表すことができる。ここで、ｍは直線の傾き、ｂは直
線とＹ軸との交点のＹ座標（Ｙ切片）を示している。
【００３３】また、Ｘ−Ｙ座標上において、ほぼ一直線
上に位置する複数の点がｎ個ある場合には、これらのす
べての点の最も近くを通る直線についても、最小二乗法
を用いることによって式（１）の傾きｍとＹ切片ｂとを
求めることができる。この場合のｍ及びｂは、以下に示
す式（２）、式（３）によって求めることができる。
【００３４】
【式１】
【式２】
【００３５】この方法を用いて、図５に示したアライメ
ントパターンＡ〜Ｄのすべての最も近くを通る直線ｆ
（ｘ）、アライメントパターンＥ〜Ｈのすべての最も近
くを通る直線ｇ（ｘ）をそれぞれ求める。ここで、 ｆ（ｘ）＝Ｍｘ＋Ｂ ・・・（４） ｇ（ｘ）＝Ｍ’ｘ＋Ｃ ・・・（５） とすると、Ｍ、Ｂ、Ｍ’、Ｃは、式（２）及び式（３）
より、それぞれ以下に示す式（６）〜（９）によって求
めることができる。
【００３６】
【式３】
【式４】
【式５】
【式６】
【００３７】こうして求めた２つの一次関数に基づき、
まず、両関数の傾きからＸ軸方向に対する角度を求め
る。図６にｆ（ｘ）及びｇ（ｘ）の一例を示す。ここで
は理解を容易とするために両直線の傾斜角度を誇張して
示す。
【００３８】図６を参照して説明すると、点Ｓ（ｘ０、
ｙ０）は、アライメント情報記憶手段４４に記憶されて
いるチャックテーブル１５の回転中心の座標値である。
まず、点Ｓを中心としてｆ（ｘ）を時計回りに回転さ
せ、Ｘ軸と平行になったとき、この直線をｆ’（ｘ）と
する。このときの回転角度をθとすると、θは、ストリ
ート１１とＸ軸方向とがなす角度であり、 θ＝ｔａｎ-1Ｍ として求めることができる。
【００３９】次に、点Ｓと直線ｆ（ｘ）との距離をＲ１
とすると、チャックテーブル１５を回転させてもＲ１の
長さ（正の値）は常に一定であるから、ｆ（ｘ）がＸ軸
と平行になったとき、即ちＭ＝０のときの一次関数ｆ’
（ｘ）は、 ｆ’（ｘ）＝Ｒ１＋ｙ０ ・・・（１０） となる。従って、ｆ’（ｘ）のＹ切片Ｂ’は、 Ｂ’＝Ｒ１＋ｙ０ ・・・（１１） である。
【００４０】ここでＢ’を求めるために、式（４）に次
の値を代入する。 Ｍ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ ・・・（１２） ｘ＝ｘ０−Ｒ１ｓｉｎθ ・・・（１３） ｆ（ｘ）＝ｙ０＋Ｒ１ｃｏｓθ ・・・（１４） すると、 Ｒ１＝ｘ０ｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ−ｙ０ｃｏｓθ ・・・（１５） となり、更に式（１５）を式（１１）に代入すると、 Ｂ’＝ｘ０ｓｉｎθ＋Ｂｃｏｓθ＋ｙ０（１−ｃｏｓθ） ・・・（１６） となり、Ｙ切片Ｂ’が求められる。
【００４１】ｇ（ｘ）についても同様に、点Ｓを中心と
してＸ軸と平行になるまで時計回りに回転させ、そのと
きの直線をｇ’（ｘ）とする。このときの回転角度をβ
とすると、βは、第二のストリートＳ１２とＸ軸方向と
がなす角度であり、 β＝ｔａｎ-1Ｍ’ として求めることができる。
【００４２】点Ｓと直線ｇ（ｘ）との距離をＲ２とする
と、チャックテーブル１５を回転させてもＲ２の長さ
（負の値）は常に一定であるから、ｇ（ｘ）がＸ軸と平
行になったとき、即ちＭ’＝０のときの一次関数ｇ’
（ｘ）は、 ｇ’（ｘ）＝Ｒ２＋ｙ０ ・・・（１７） となる。従って、ｇ’（ｘ）のＹ切片Ｃ’は、 Ｃ’＝Ｒ２＋ｙ０ ・・・（１８） である。
【００４３】ここでＣ’を求めるために式（５）に次の
値を代入する。 Ｍ’＝ｓｉｎβ／ｃｏｓβ ・・・（１９） ｘ＝ｘ０−Ｒ２ｓｉｎβ ・・・（２０） ｇ（ｘ）＝ｙ０＋Ｒ２ｃｏｓβ ・・・（２１） すると、 Ｒ２＝ｘ０ｓｉｎβ＋Ｂｃｏｓβ−ｙ０ｃｏｓβ ・・・（２２） となり、式（２２）を式（１８）に代入すると、 Ｃ’＝ｘ０ｓｉｎβ＋Ｂｃｏｓβ＋ｙ０（１−ｃｏｓβ） ・・・（２３） となり、Ｙ切片Ｃ’が求められる。
【００４４】このようにしてＢ’及びＣ’が求まると、
ｆ（ｘ）とｇ（ｘ）とがＸ軸に平行に位置付けられた際
の離間距離、即ち第一のストリートＳ１１と第二のスト
リートＳ１２とがＸ軸に平行に位置付けられた際の離間
距離は、（Ｂ’−Ｃ’）となる。
【００４５】以上のようにして、第一のストリートＳ１
１、第二のストリートＳ１２がＸ−Ｙ座標上の一次関数
として求まり、第一のストリートＳ１１、１２とＸ軸方
向とがなす角θ、β、座標原点からのＹ軸方向の距離
Ｂ’、Ｃ’が求まると、これらの値に基づいてアライメ
ントを行う。
【００４６】まず、上記のようにして求めたθとβの値
から、補正角度設定手段４１において、第一のストリー
トＳ１１と第二のストリートＳ１２との角度差である
（θ−β）を求める。ここで、第一のストリートＳ１１
から第二のストリートＳ１２までの第一の方向の総スト
リート数ｈをアライメント情報記憶手段４４から読み出
し、求めた角度差（θ−β）を、第一のストリートＳ１
１と第二のストリートＳ１２との間にあるストリートの
間隔数（ｈ−１）で割ることによって、（θ−β）／
（ｈ−１）を求めてその値を補正角度設定手段４１に備
えたメモリに記憶する。ここで記憶した値は、１本のス
トリートを切削する際の角度の補正量（補正角度）とな
る（第２のステップ）。
【００４７】また、インデックス量設定手段において
は、第一のストリートＳ１１と第二のストリートＳ１２
との離間距離（Ｂ’−Ｃ’）をストリートの間隔数（ｈ
−１）で割って（Ｂ’−Ｃ’）／（ｈ−１）を求め、求
めた値をインデックス量設定手段４２に備えたメモリに
記憶する。ここで記憶した値は、１回の割り出し送りの
際の割り出し送り量（インデックス量）となる（第３の
ステップ）。
【００４８】最初に切削するストリートが図５に示した
第二のストリートＳ１２である場合、図２に示した割り
出し送り手段３３によって切削手段２２をＹ軸方向に移
動させることによって、切削ブレード２５のＹ座標とＹ
座標値Ｃ’とを一致させる（第４のステップ）。
【００４９】次に、チャックテーブル１５を角度βだけ
回転させてｇ（ｘ）をｇ’（ｘ）と一致させる。即ち、
第二のストリートＳ１２をＸ軸方向と平行にする。そし
て、その状態でチャックテーブル１５が−Ｘ方向に移動
すると共に切削手段２２が下降して高速回転する切削ブ
レード２５が−Ｘ方向に移動するＣＳＰ基板１００の第
二のストリートＳ１２に切り込み、当該ストリートが切
削される。なお、割り出し送り手段３３による切削手段
２２のＹ軸方向の移動及びチャックテーブル１５の回転
は、ＣＰＵ等を備えた位置合わせ制御手段４３による制
御の下で行われる。
【００５０】こうして第二のストリートＳ１２が切削さ
れたら、次のような方法で順次ストリートを切削してい
く。 第２のステップにおいて求めた補正角度（θ−β）
／（ｈ−１）だけチャックテーブル１５を回転させるこ
とによって、次に切削する隣のストリートをＸ軸に平行
にする（第４のステップ）。 切削手段２２を、第三のステップにおいて求めたイ
ンデックス量（Ｂ’−Ｃ’）／（ｈ−１）だけ＋Ｙ方向
に割り出し送りする（第４のステップ）。 その状態でチャックテーブル１５を＋Ｘ方向に移動
させると共に切削手段２２を下降させることにより、高
速回転する切削ブレード２５がＸ軸方向に移動するＣＳ
Ｐ基板１００のストリートに切り込み、当該ストリート
が切削される。
【００５１】上記〜のステップを、第一の方向のス
トリートが切削されるまで繰り返すことによって、第一
の方向のストリートがすべて切削される。また、第二の
方向のストリートについても上記と同様の方法によって
アライメント及び切削を行うと、すべてのストリートが
縦横に切削され、個々のＣＳＰチップに分割される。
【００５２】なお、図４に示したように、アライメント
パターンがストリートの中央部に形成されていない場合
は、式（１６）で求めたＢ’、式（２３）で求めたＣ’
に対して、アライメントパターンとストリートの中央部
との距離（図４の例においてはＬ）の分だけ加算または
減算を施すことによって、切削ブレード２５の位置をス
トリートに合致させる必要がある。
【００５３】以上のようにしてアライメントを行うこと
により、ストリートに誤差がある場合は、その誤差に対
応して切削することができるため、ＣＳＰ領域を切削し
てしまうことがなくなる。特に、最小二乗法を用いてア
ライメントパターンの座標値に基づき一次関数を求める
ことで、すべてのアライメントパターンに最も近い直線
を求めることができる。更に、ストリートが多少ゆがん
でいたとしても、最小二乗法を用いることで、アライメ
ントパターンが最も集中している領域を通過する一次関
数となるため、アライメントの精度が向上し、切削の精
度が向上する。
【００５４】以上のようにして切削された分割済みのＣ
ＳＰ基板１００は、図１に示す第二の搬送手段１４ｂに
よって洗浄領域１４ｃに搬送され、ここで洗浄及び乾燥
が行われてから再びカセット１１に収容される。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアラ
イメント方法によれば、ストリートが平行でないことに
起因してアライメントパターンがずれていてもずれを補
正してアライメントを行うことができ、しかもすべての
ストリートを撮像することによってアライメントマーク
の座標を検出してアライメントを遂行するのではなく、
少なくとも２本のストリートについてアライメントを行
い、それ以外のストリートについては、撮像及び座標の
検出をすることなくアライメントを遂行することとした
ため、ストリートの平行精度が低い被加工物であって
も、短時間で生産性を低下させることなく、適正にアラ
イメントを行うことができる。
【００５６】また、１本のストリートにおいて３個以上
のアライメントパターンを検出し、当該３個以上のアラ
イメントパターンの座標値から最小二乗法を用いて切削
すべきストリートを一次関数として求め、補正角度及び
インデックス量を求めることとしたので、ストリートが
わずかにゆがんでいる場合においてもアライメントパタ
ーンが集中している領域に沿って切削することができ
る。従って、半導体デバイスを損傷させることなく分割
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアライメント方法が適用される切
削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同アライメント方法が適用される切削装置の内
部構造を示す説明図である。
【図３】同アライメント方法の対象となるＣＳＰ基板の
第一の例を示す平面図である。
【図４】同ＣＳＰ基板の第二の例を示す拡大平面図であ
る。
【図５】同ＣＳＰ基板において検出の対象となるアライ
メントパターン及びストリートを示す斜視図である。
【図６】アライメントするストリートを一次関数として
示した説明図である。
【図７】半導体ウェーハを示す平面図である。
【図８】ＣＳＰ基板を示す平面図である。
【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 １４ａ…第一の搬送手段 １４ｂ…第二の搬送手段 １４ｃ…洗浄領域 １５…チャックテーブル １６…Ｘ軸移動テーブル １７…切削送り手段 １８…Ｘ軸ガイドレール １９…Ｘ軸移動基台 ２０…Ｘ軸ボールネジ ２１…Ｘ軸パルスモータ ２２…切削手段 ２３…スピンドルハウジング ２４…スピンドル ２５…切削ブレード ２６…アライメント装置 ２７…撮像手段 ２８…切り込み送り手段 ２９…壁部 ３０…Ｚ軸ガイドレール ３１…昇降部 ３２…Ｚ軸パルスモータ ３３…割り出し送り手段 ３４…Ｙ軸ガイドレール ３５…Ｙ軸移動基台 ３６…Ｙ軸ボールネジ ３７…Ｙ軸パルスモータ ３８…モニター ３９…座標値取り込み手段 ４０…一次関数算出手段 ４１…補正角度設定手段 ４２…インデックス量設定手段 ４３…位置合わせ制御手段 ４４…アライメント情報記憶手段 １００…ＣＳＰ基板 １０１…ＣＳＰ領域 １０２…アライメントパターン １１０…ＣＳＰ基板 １１１…ＣＳＰ領域 １１２…アライメントパターン １１３…第一の方向のストリート １１４…第二の方向
のストリート

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被加工物を保持して回転角度を調整可能
    なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持され
    た被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段
    と、該チャックテーブルと該切削手段とが相対的に切削
    送り方向に移動するよう切削送りする切削送り手段と、
    該チャックテーブルと該切削手段とが相対的に該切削方
    向に直交する割り出し送り方向に移動するよう割り出し
    送りする割り出し送り手段とから少なくとも構成される
    切削装置において、 第一の方向のストリートと第二の方向のストリートとに
    よって区画されて複数のチップ領域が形成され、該第一
    の方向のストリート及び該第二の方向のストリートとを
    認識するためのアライメントパターンが複数形成された
    被加工物を切削しようとする場合に該第一の方向のスト
    リートまたは該第二の方向のストリートと該切削ブレー
    ドとの位置合わせを行うアライメント方法であって、 該チャックテーブルに保持された被加工物の表面を撮像
    して、少なくとも１本のストリートを介在して離間した
    同一方向の第一のストリートと第二のストリートを認識
    するためのアライメントパターンを複数検出し、切削送
    り方向をＸ軸、割り出し送り方向をＹ軸とした場合、検
    出したアライメントパターンのＸ座標及びＹ座標の座標
    値を各ストリートについて記憶する第１のステップと、 検出されたアライメントパターンの座標値に基づいて、
    該第一のストリートと該第二のストリートとの角度差を
    求め、該角度差を該第一のストリートと該第二のストリ
    ートとの間におけるストリートの間隔数で等分割してス
    トリート１本当たりの補正角度を求めて記憶する第２の
    ステップと、 該第一のストリート及び該第二のストリートをＸ軸方向
    に平行に位置付け、その際の該第一のストリート及び該
    第二のストリートのＹ座標値を求めて該第一のストリー
    トと該第二のストリートとの離間間隔を算出し、該離間
    距離を該第一のストリートと該第二のストリートとの間
    におけるストリートの間隔数で等分割して割り出し送り
    のインデックス量を求めて記憶する第３のステップと、 該補正角度と該インデックス量とに基づいて、該切削ブ
    レードを相対的にＹ軸方向に割り出し送りすると共に、
    ストリートを切削ブレードに合致させる第４のステップ
    とから少なくとも構成されるアライメント方法。
  2. 【請求項２】 第１のステップにおいては、第一のスト
    リートを認識するためのアライメントパターンを少なく
    とも３個検出してそれらの座標値をそれぞれ記憶し、第
    二のストリートを認識するためのアライメントパターン
    を少なくとも３個検出してそれらの座標値をそれぞれ記
    憶し、 第２のステップにおいては、該第一のストリートを認識
    するために検出したアライメントパターンの座標値に基
    づいて最小二乗法を用いて該第一のストリートを表す第
    一の一次関数を求め、該第二のストリートを認識するた
    めに検出したアライメントパターンの座標値に基づいて
    最小二乗法を用いて該第二のストリートを表す第二の一
    次関数を求め、それぞれの一次関数の傾きから該第一の
    ストリートと該第二のストリートのＸ軸方向に対する角
    度差を算出し、 第３のステップにおいては、該第一のストリートをＸ軸
    方向に合致させるために該第一のストリートを表す第一
    の一次関数を回転させて傾きを０とし、その際の一次関
    数のＹ切片をもって該第一のストリートのＹ座標値と
    し、該第二のストリートをＸ軸方向に合致させるために
    該第二のストリートを表す第二の一次関数を回転させて
    傾きを０とし、その際の一次関数のＹ切片をもって該第
    二のストリートのＹ座標値とする請求項１に記載のアラ
    イメント方法。
  3. 【請求項３】 第一のストリートと第二のストリート
    は、被加工物に形成されたストリートのうち、最も外側
    のストリートである請求項１または２に記載のアライメ
    ント方法。
  4. 【請求項４】 被加工物はＣＳＰ基板である請求項１、
    ２または３に記載のアライメント方法。
  5. 【請求項５】 被加工物を保持して回転角度を調整可能
    なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持され
    た被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段
    と、該チャックテーブルと該切削手段とが相対的に切削
    送り方向に移動するよう切削送りする切削送り手段と、
    該チャックテーブルと該切削手段とが相対的に該切削方
    向に直交する割り出し送り方向に移動するよう割り出し
    送りする割り出し送り手段とから少なくとも構成される
    切削装置に搭載され、 第一の方向のストリートと第二の方向のストリートとに
    よって区画されて複数のチップ領域が形成され、該第一
    の方向のストリート及び該第二の方向のストリートとを
    認識するためのアライメントパターンが複数形成された
    被加工物を切削しようとする場合に、該第一の方向のス
    トリートまたは該第二の方向のストリートと該切削ブレ
    ードとの位置合わせを行うアライメント装置であって、 該チャックテーブルに保持された被加工物の表面を撮像
    する撮像手段と、少なくとも１本のストリートを介在し
    て離間した同一方向の第一のストリートと第二のストリ
    ートを認識するためのアライメントパターンを複数検出
    し、切削送り方向をＸ軸、割り出し送り方向をＹ軸とし
    た場合、検出したアライメントパターンのＸ座標及びＹ
    座標の座標値を各ストリートについて取り込む座標値取
    り込み手段と、 該座標値取り込み手段に記憶されたアライメントパター
    ンの座標値に基づき、該第一のストリートを表す第一の
    一次関数ｆ（ｘ）と該第二のストリートを表す第二の一
    次関数ｇ（ｘ）とを求める一次関数算出手段と、 該第一の一次関数ｆ（ｘ）と該第二の一次関数ｇ（ｘ）
    との角度差を算出し、該角度差を該第一のストリートと
    該第二のストリートとの間におけるストリートの間隔数
    で等分割してストリート１本当たりの補正角度を求めて
    記憶する補正角度設定手段と、 該第一の一次関数ｆ（ｘ）と該第二の一次関数ｇ（ｘ）
    とをＸ軸方向に平行に位置付け、その際の該ｆ（ｘ）及
    び該ｇ（ｘ）のＹ座標値を求めて該ｆ（ｘ）と該ｇ
    （ｘ）との離間間隔を算出し、該離間距離を該第一のス
    トリートと該第二のストリートとの間におけるストリー
    トの間隔数で等分割して割り出し送りのインデックス量
    を求めて記憶するインデックス量設定手段と、 該補正角度設定手段に記憶されている該補正角度と該イ
    ンデックス量設定手段に記憶されている該インデックス
    量とに基づいて、該切削ブレードを相対的にＹ軸方向に
    割り出し送りすると共に、ストリートをＸ軸方向に合致
    させる位置合わせ制御手段と、 該座標値取り込み手段、該一次関数算出手段、該補正角
    度設定手段、該インデックス量設定手段、該位置合わせ
    制御手段と連結され、被加工物に関するアライメント情
    報を記憶し、該アライメント情報を適宜提供するアライ
    メント情報記憶手段とから少なくとも構成されるアライ
    メント装置。
  6. 【請求項６】 座標値取り込み手段においては、第一の
    ストリートを認識するためのアライメントパターンを少
    なくとも３個検出してそれらの座標値をそれぞれ記憶
    し、第二のストリートを認識するためのアライメントパ
    ターンを少なくとも３個検出してそれらの座標値をそれ
    ぞれ記憶し、 一次関数算出手段においては、該第一のストリートを認
    識するために検出した３個のアライメントパターンの座
    標値に基づいて最小二乗法を用いて該第一のストリート
    を表す第一の一次関数ｆ（ｘ）を求め、該第二のストリ
    ートを認識するために検出した３個のアライメントパタ
    ーンの座標値に基づいて最小二乗法を用いて該第二のス
    トリートを表す第二の一次関数ｇ（ｘ）を求める請求項
    ５に記載のアライメント装置。
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