JP2006214896A

JP2006214896A - 形状認識装置

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Publication number: JP2006214896A
Application number: JP2005028675A
Authority: JP
Inventors: Keigo Yoshida; 圭吾吉田; Akira Yonezawa; 昭米澤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】被加工物の表面における蛍光灯等の可視光の反射光による影響を防止することができる形状認識装置を提供する。
【解決手段】被加工物を支持する被加工物支持手段と、被加工物支持手段に支持された被加工物に光を照射する光照射手段と、被加工物支持手段に支持された被加工物を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像信号に基づいて被加工物の輪郭を認識する制御手段とを具備する形状認識装置であって、光照射手段は３８０〜７８０nm以外の波長の光を照射し、撮像手段は、３８０〜７８０nmの波長の光を遮断し該光照射手段によって照射される波長の光を通過する偏光フィルターが装着されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の平板状被加工物を加工する加工装置に配設され被加工物の輪郭を認識する形状認識装置に関する。

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エ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、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断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チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハも分割予定ラインに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の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切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。

上述した切削装置によって切断される被加工物は、中央部に開口を備えた環状の支持フレームに装着された保護テープ（透明乃至半透明なテープ）の表面に貼着した状態でチャックテーブルに保持される。そして、チャックテーブルに保持された被加工物は、アライメント手段によって上記ストリートが検出された後に、ストリートが切削ブレードと対向する位置に位置付けられて切断される。

しかるに、被加工物が環状の支持フレームの中央からずれた位置に配置されていたり、被加工物の形状が不定形の場合には、アライメント手段とチャックテーブルに保持された被加工物が適正な位置関係とならず、アライメントエラーが生じたり、適正な切削ストロークで切削できないという問題がある。

上記問題を解消するために、ウエーハを切断するに先立ってウエーハの輪郭と位置を検出し、適正なアライメント領域と適正な切削ストロークを算出して、適正なアライメントを行うとともに、この算出したストロークに基づいて切削工程を遂行するようにしたウエーハのダイシング方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特許第３１７３０５２号公報

ウエーハの輪郭と位置を認識する手段は、照明手段と撮像手段とを具備していて、撮像手段がウエーハの輪郭を明暗によって撮像する。そして、ウエーハの輪郭と位置を認識する手段は、撮像した画像信号に基づいて支持フレームに対するウエーハの輪郭の座標値を認識する。

而して、形状認識装置が配置される作業室は蛍光灯等の可視光を照射する照明器具によって照明されているので、蛍光灯等による可視光が被加工物の表面で反射し、この反射光を撮像手段が受光するため、被加工物の形状を誤認識するという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、被加工物の表面における蛍光灯等の可視光の反射光による影響を防止することができる形状認識装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を支持する被加工物支持手段と、該被加工物支持手段に支持された被加工物に光を照射する光照射手段と、該被加工物支持手段に支持された被加工物を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された画像信号に基づいて被加工物の輪郭を認識する制御手段と、を具備する形状認識装置において、
該光照射手段は、３８０〜７８０nm以外の波長の光を照射し、
該撮像手段は、３８０〜７８０nmの波長の光を遮断し該光照射手段によって照射される波長の光を通過する偏光フィルターが装着されている、
ことを特徴とする形状認識装置が提供される。

上記光照射手段と上記撮像手段は互いに対向して配設され、上記被加工物支持手段は被加工物を光照射手段と撮像手段の間に支持するように構成することが望ましい。
また、上記光照射手段が照射する光は近赤外線であることが好ましく、波長が８００〜１０００nmの近赤外線であることがより好ましい。

本発明による形状認識装置は、光照射手段が可視光の波長領域である３８０〜７８０nm以外の波長の光を照射し、撮像手段には３８０〜７８０nmの波長の光を遮断し光照射手段によって照射される波長の光を通過する偏光フィルターが装着されているので、作業室内を照明する蛍光灯等による可視光の影響を受けることなく、被加工物の輪郭を正確に撮像して認識することができる。

以下、本発明に従って構成され形状認識装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された形状認識装置を装備した加工装置としての切削装置の斜視図が示されている。図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、後述する被加工物組立体を保持するチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に配設された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の上面である載置面上に後述する被加工物組立体の被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル３１には、後述する被加工物組立体の支持フレームを固定するためのクランプ機構３３が配設されている。

図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された切削ブレード４３とを具備している。切削ブレード４３は、図示の実施形態においてはアルミニウムからなる円盤状の基台の側面に例えば粒径２〜４μｍ程度のダイヤモンド砥粒をニッケルメッキによって厚さ２０μｍ程度固定し、基台の外周部をエッチング除去して２〜３ｍｍの切れ刃を突出させて円形に形成された電鋳ブレードからなっている。また、図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３上に保持された後述する被加工物組立体の被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出するためのアライメント手段６を具備している。このアライメント手段６は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなる撮像手段を具備している。また、切削装置は、アライメント手段６によって撮像された画像を表示する表示手段７を具備している。

図示の実施形態における切削装置は、上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域８aに配設され後述する被加工物組立体を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル８を備えている。このカセット載置テーブル８は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。

カセット載置テーブル８上には、後述する被加工物組立体を収容するカセット９が載置される。ここで、被加工物組立体について図２を参照して説明する。図２に示す被加工物組立体１０は、ステンレス鋼等の金属材によって形成され中央部に開口１１１を備えた環状の支持フレーム１１と、該環状の支持フレーム１１の開口１１１を覆うように装着された透明乃至半透明の樹脂テープからなる保護テープ１２と、該保護テープ１２の表面に貼着された被加工物としてのシリコンウエーハ１３とからなっている。シリコンウエーハ１３は、図示の実施形態においては円板形状の一部にオリエンテーションフラットと称する直線縁１３１を備えた形状の半導体ウエーハである。このシリコンウエーハ１３は、表面に格子状のストリート１３２が形成されており、この格子状のストリートによって区画された複数の矩形領域に回路１３３が形成されている。

図１に戻って説明を続けると、装置ハウジング２の上面を覆う主支持基板２aに仮置き領域１４aが設定されており、この仮置き領域１４aに被加工物組立体１０を一時仮置きし被加工物組立体１０の位置合わせをするための仮置きテーブル１４が配設されている。また、図示の実施形態における切削装置は、上記カセット載置テーブル８上に載置されたカセット９に収容されている被加工物組立体１０を仮置きテーブル１４に搬出する搬出手段１５を具備している。仮置きテーブル１４および搬出手段１５について、図３乃至図５を参照して説明する。

図示の実施形態における仮置きテーブル１４は、所定間隔をおいて配設された一対の支持レール１４０、１４０から構成されている。この一対の支持レール１４０、１４０は断面がL字状に形成されており、それぞれ支持部１４１と案内部１４２とからなっている。

搬出手段１５は可動ブロック１５１を含んでおり、この可動ブロック１５１の先端には一対の把持片１５２が配設されている。一対の把持片１５２は上下方向に離隔した非作用状態と相互に接近して両者間に被加工物組立体１０における支持フレーム１１の片縁部を把持する作用状態とに選択的に位置せしめられる。上記主支持基板２aには、一対の支持レール１４０、１４０間に該支持レールと平行に延びる溝２bが形成されている。図５に示すように搬出手段１５の可動ブロック１５１には、溝２bを通って延びる連結部材１５３が固定されており、この連結部材１５３の下端部は溝２１１に沿って延びる静止案内レール１５４に滑動自在に支持されている。連結部材１５３の下端部には図５において紙面に垂直な方向に延びる貫通雌ねじ孔１５３aが形成されており、案内レール１５４の上方を案内レール１５４と平行に延びる雄ねじロッド１５５が雌ねじ孔１５３aに螺合せしめられている。雄ねじロッド１５５にはパルスモータ１５６が駆動連結されており、このパルスモータ１５６によって雄ねじロッド１５５を回転せしめることによって搬出手段１５が溝２ｂに沿って移動せしめられる。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、仮置きテーブル１４に搬出された被加工物組立体１０を上記チャックテーブル３上に搬送する搬送手段１６と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物組立体１０を洗浄する洗浄手段１７と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物組立体１０を洗浄手段１７へ搬送する洗浄搬送手段１８を具備している。

以上のように構成された切削装置の作動について、簡単に説明する。
カセット載置テーブル８上に載置されたカセット９の所定位置に収容されている被加工物組立体１０は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル８が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出手段１５が進退作動して搬出位置に位置付けられた被加工物組立体１０を仮置きテーブル１４上に搬出する。仮置きテーブル１４に搬出された被加工物組立体１０は、搬送手段１６の旋回動作によって上記チャックテーブル３上に搬送される。チャックテーブル３上に被加工物組立体１０が載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して被加工物組立体１０をチャックテーブル３上に吸引保持する。また、被加工物組立体１０の支持フレーム１１は、上記クランプ機構３３によって固定される。このようにして被加工物組立体１０を保持したチャックテーブル３は、アライメント手段６の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３がアライメント手段６の直下に位置付けられると、アライメント手段６によって被加工物組立体１０のウエーハ１３に形成されているストリート１３２が検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してストリートと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。

その後、切削ブレード４３を矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、被加工物組立体１０を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード４３の回転軸と直交する方向）に所定の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル３上に保持された被加工物組立体１０のウエーハ１３は切削ブレード４３により所定のストリート１３２に沿って切断される。所定のストリートに沿って切断したら、チャックテーブル３を矢印Ｙで示す方向にストリートの間隔だけ割り出し送りし、上記切断作業を実施する。そして、ウエーハ１３の所定方向に延在するストリート１３２の全てに沿って切断作業を実施したならば、チャックテーブル３を９０度回転させて、ウエーハ１３の所定方向と直交する方向に延在するストリートに沿って切削作業を実行することにより、ウエーハ１３に格子状に形成された全てのストリートが切削されて個々のチップに分割される。なお、分割されたチップは、保護テープ１２の作用によってバラバラにはならず、フレーム１１に支持されたウエーハ１３の状態が維持されている。

上述したように被加工物組立体１０のウエーハ１３に形成されたストリート１３２に沿って切断作業が終了したら、被加工物組立体１０を保持したチャックテーブル３は最初に被加工物組立体１０を吸引保持した位置に戻される。そして、被加工物組立体１０の吸引保持を解除する。次に、被加工物組立体１０は洗浄搬送手段１８によって洗浄手段１７に搬送される。洗浄手段１７に搬送された被加工物組立体１０は、ここで洗浄および乾燥される。このようにして洗浄および乾燥された被加工物組立体１０は、搬送手段１６によって仮置きテーブル１４に搬出される。そして、被加工物組立体１０は、搬出手段１４によってカセット９の所定位置に収納される。従って、搬出手段１４は、加工後の被加工物組立体１０をカセット９に搬入する搬入手段としての機能も備えている。上述した構成および作用は、本発明における新規な特徴を有するものではなく、従って従来周知の構成でよい。

上述したアライメント作業において、被加工物組立体１０は支持フレーム１１の中心がチャックテーブルの中心と合致するように保持される関係上、シリコンウエーハ１３のアライメント領域を迅速かつ正確に検出するためには、被加工物組立体１０を構成するウエーハ１３が環状の支持フレーム１１の中央に位置付けられていることが重要である。しかるに、シリコンウエーハ１３が支持フレーム１１の中央に必ずしも位置しているとは限らないので、支持フレーム１１に支持された状態におけるウエーハの輪郭（座標値）を認識しておく必要がある。図示の実施形態における切削装置は、支持フレーム１１に支持された状態におけるウエーハの輪郭（座標値）を認識する形状認識装置を具備している。

図１および図３を参照して説明すると、図示の実施形態における形状認識装置２０は、上記カセット載置テーブル８と仮置きテーブル１４との間に配設され可視光である波長が３８０〜７８０nm以外の波長の光を照射する帯状の照射手段２１と、該帯状の照射手段２１の上側に帯状光照射手段２１と対向して配設された撮像手段２２を具備している。帯状の光照射手段２１は、図示の実施形態においては近赤外線、更に具体的には８００〜１０００nmの波長の光を照射するように構成されている。なお波長が１０００nmを超える光を照射すると、この光は被加工物であるシリコンウエーハを透過してしまうので、波長が１０００nmを超えない近赤外線が好ましい。このような帯状の光照射手段２１としては、赤外LEDチップを複数個帯状に配設した赤外線照明モジュールを用いることができる。また、上記帯状の光照射手段２１は、その長さＬが上記環状の支持フレーム１１の開口１１１における搬出手段１５による搬出方向と直角な方向の最大長さ（図示の実施形態においては開口１１１の直径）以上の寸法に設定され、その幅Ｂが上記最大長さより短い所定の寸法に設定されている。

撮像手段２２は、帯状の光照射手段２１から鉛直方向上方に離隔せしめられた所定位置に固定されている。撮像手段２２は周知のＣＣＤカメラから構成することができ、帯状の光照射手段２１によって照射された帯状の範囲を撮像してその画像情報を後述する制御手段に出力する。この撮像手段２２の入光部（図３において下部）には、波長が３８０〜７８０nmの光を遮断し上記光照射手段２１によって照射される波長の光を通過する偏光フィルター２２１が装着されている。

図示の実施形態における形状認識装置２０は、図６に示すように上記撮像手段２２によって撮像された画像情報に基づいてウエーハ全体の輪郭を認識する制御手段３０を備えている。制御手段３０は、所定の制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）３０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）３０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３と、入力インターフェース３０４および出力インターフェース３０５とを備えている。このように構成された制御手段３０の入力インターフェース３０４には、上記撮像手段２２等からの画像信号が入力される。また、上記出力インターフェース３０５からは、上記切削手段等を制御する制御装置に制御信号を出力する。

次に、環状の支持フレーム１１に保護テープ１２を介して支持されたシリコンウエーハ１３の輪郭を認識する動作について、図７乃至図１４を参照して説明する。
先ず、図７に示すように搬出手段１５を作動してカセット９の所定位置に収容された被加工物組立体１０を仮置きテーブル１４の所定位置に搬出する。このとき、被加工物組立体１０の支持フレーム１１が仮置きテーブル１４を構成する一対の支持レール１４０、１４０に案内されるので、支持フレーム１１のＸ方向が位置規制される。

次に、図８の(a)に示すように搬出手段１５のパルスモータ１５６を所定量駆動して、被加工物組立体１０をカセット９側に所定量（帯状の光照射手段２１の幅Ｂに相当する）移動せしめ、シリコンウエーハ１３の図において上端部(第１の撮像部)を帯状の光照射手段２１上の撮像位置に位置付ける。そして、帯状の光照射手段２１を附勢して撮像手段２２に向けて波長が８００〜１０００nmの光を照射する。このとき、被加工物組立体１０におけるシリコンウエーハ１３（および支持フレーム１１）は光を透過しないが、保護テープ１２は透明または半透明であるため光が透過する。従って、シリコンウエーハ１３の周囲にて保護テープ１２を帯状の範囲で透過した光が撮像手段２２に入光する。このとき、撮像手段２２には可視光である波長が３８０〜７８０nmの光を遮断し上記光照射手段２１によって照射される波長の光を通過する偏光フィルター２２１が装着されているので、撮像手段２２に作業室内を照明する蛍光灯等による可視光は入光しない。従って、撮像手段２２は、シリコンウエーハ１３の表面で反射した可視光の影響を受けることなく撮像することができる。かくして、撮像手段２２は図８の(b)に示すようにシリコンウエーハ１３の上端部の輪郭に対応して明度が顕著な帯状の画像を撮像し、この第１の画像情報を制御手段３０に送る。制御手段３０は、入力した図８の(b)に示す第１の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納する。従って、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３は、撮像手段２２が撮像した画像情報を記憶する記憶手段として機能する。

上述したように図８の(b)に示す第１の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納したならば、図９の(a)に示すように搬出手段１５のパルスモータ１５６を所定量駆動して、被加工物組立体１０を図８の(a)に示す状態からカセット９側に所定量（帯状光照射手段２１の幅Ｂに相当する）移動せしめ、第２の撮像部を帯状の光照射手段２１上の撮像位置に位置付ける。そして、撮像手段２２によって撮像することにより、図９の(b)に示すように帯状の光照射手段２１によって照射されている帯状の範囲の第２の画像情報が得られる。この第２の画像情報は、制御手段３０に送られランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納される。

図９の(b)に示す第２の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納したならば、図１０の(a)に示すように搬出手段１５のパルスモータ１５６を所定量駆動して、被加工物組立体１０を図９の(a)に示す状態からカセット９側に所定量（帯状の光照射手段２１の幅Ｂに相当する）移動せしめ、第３の撮像部を帯状の光照射手段２１上の撮像位置に位置付ける。そして、撮像手段２２によって撮像することにより、図１０の(b)に示す第３の画像情報が得られる。この第３の画像情報は、制御手段３０に送られランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納される。

図１０の(b)に示す第２の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納したならば、図１１の(a)に示すように搬出手段１５のパルスモータ１５６を所定量駆動して、被加工物組立体１０を図１０の(a)に示す状態からカセット９側に所定量（帯状の光照射手段２１の幅Ｂに相当する）移動せしめ、第４の撮像部を帯状の光照射手段２１上の撮像位置に位置付ける。そして、撮像手段２２によって撮像することにより、図１１の(b)に示す第４の画像情報が得られる。この第４の画像情報は、制御手段３０に送られランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納される。

図１１の(b)に示す第２の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納したならば、図１２の(a)に示すように搬出手段１５のパルスモータ１５６を所定量駆動して、被加工物組立体１０を図１１の(a)に示す状態からカセット９側に所定量（帯状の光る照射手段２１の幅Ｂに相当する）動せしめ、第５の撮像部を帯状の光照射手段２１上の撮像位置に位置付ける。そして、撮像手段２２によって撮像することにより、図１２の(b)に示す第５の画像情報が得られる。この第５の画像情報は、制御手段３０に送られランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納される。

図１２の(b)に示す第２の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納したならば、図１３の(a)に示すように搬出手段１５のパルスモータ１５６を所定量駆動して、被加工物組立体１０を図１２の(a)に示す状態からカセット９側に所定量（帯状の光照射手段２１の幅Ｂに相当する）動せしめ、第６の撮像部を帯状の光照射手段２１上の撮像位置に位置付ける。そして、撮像手段２２によって撮像することにより、図１３の(b)に示す第６の画像情報が得られる。この第６の画像情報は、制御手段３０に送られランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納される。

上述したように第１乃至第６の画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納したならば、制御手段３０は図１４に示すように第１乃至第５の画像情報を組み合わせる。そして、制御手段３０は図１４に示すように組み合わせた画像に基づいて、支持フレーム１１の中心Ｐを原点としてウエーハ１３の輪郭のＸ座標、Ｙ座標を求める。このように支持フレーム１１の中心Ｐを原点としてＸ座標、Ｙ座標を求めることにより、ウエーハ１３に形成されているストリート１３１のＸ方向長さとＹ方向長さが求められるとともに、支持フレーム１１の中心Ｐとウエーハ１３の中心ＱのＸ方向およびＹ方向のずれを求めることができる。これらの画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に一時格納する。

以上のように図示の実施形態においては、帯状の光照射手段２１によって投光し被加工物組立体１０を所定量づつ間欠的に移動しつつ撮像手段２２により帯状の画像を撮像し、制御手段３０がこの各帯状の画像と組み合わせて被加工物組立体１０におけるウエーハ１３の全体の輪郭を認識するようにしたので、光照射手段２１の幅を小さくすることができる。従って、帯状の光照射手段２１を配置するために特別な領域を設ける必要がないので、切削装置等の加工装置の大型化を防ぐことができる。なお、撮像手段２２は、帯状の範囲を撮像できるものを用いることができる。

上述したようにウエーハ１３全体の輪郭に関する画像情報を求め、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納したならば、図１５に示すように搬出手段１５を作動して、被加工物組立体１０を仮置きテーブル１４の所定の仮置き位置に載置する。次に、被加工物組立体１０は搬出手段１５によってチャックテーブル３上に搬送され、上述したようにチャックテーブル３上に吸引保持される。このとき、被加工物組立体１０は、搬出手段１５の作動軌跡に従って支持フレーム１１の中心Ｐがチャックテーブル３の中心と合致するように位置付けられる。従って、ウエーハ１３はその中心Ｑが支持フレーム１１の中心Ｐとずれている場合は、チャックテーブル３の中心とずれた位置に位置付けられることになる。そして、ウエーハ１３の輪郭のＸ座標、Ｙ座標は、チャックテーブル３の中心を原点とした座標と置き換えられる。

次に、被加工物組立体１０を保持したチャックテーブル３を上述したようにアライメント手段６の直下まで移動して、アライメント作業を実施する。このとき、ウエーハ１３の輪郭のＸ座標、Ｙ座標の画像情報が上述したようにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納されているので、この情報に基づいてウエーハ１３の適正なアライメント領域をアライメント手段６の直下に位置付けることができる。従って、アライメントエラーが生ずることなく、迅速にかつ正確にアライメント作業を実施することができる。

アライメント作業を実施したならば、上述したように切削ブレード４３を矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、被加工物組立体１０を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に所定の切削送り速度で移動することにより、切削作業が行われる。このとき、上述したようにウエーハ１３の輪郭のＸ座標、Ｙ座標がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０３に格納されているので、それぞれのストリートの長さに対応してチャックテーブル３即ちウエーハ１３を切削送りすることができる。

次に、本発明に従って構成され形状認識装置の他の実施形態について、図１６を参照して説明する。
図１６に示す形状認識装置２０aは、加工装置の所定位置に配設され上記被加工物組立体１０の全面に光を照射する光照射手段２１aと、該光照射手段２１aの上方に配設され被加工物組立体１０のシリコンウエーハ１３の全面および該シリコンウエーハ１３の周囲を撮像する撮像手段２２aを具備している。光照射手段２１aは、上方が開口された矩形状のハウジング２１１と、該ハウジング２１１内に配設されて複数の赤外線照射ランプ２１２とからなっている。ハウジング２１１は底壁２１１aと側壁２１１bとからなっており、側壁２１１bの上端面２１１cには上記複数の赤外線照射ランプ２１２をカバーするガラス板２１３が配設されている。このガラス板２１３上に上記被加工物組立体１０の環状の支持フレーム１１が載置される。従って、ハウジング２１１に配設されたガラス板２１３は、被加工物組立体１０の環状の支持フレーム１１を支持する被加工物支持手段として機能する。上記複数の赤外線照射ランプ２１２は、波長が８００〜１０００nmの赤外線を照射する。

上記撮像手段２２aは、上記撮像手段２２と同様に周知のＣＣＤカメラから構成されており、上記光照射手段２１aのハウジング２１１に支持された被加工物組立体１０のシリコンウエーハ１３の全面および該シリコンウエーハ１３の周囲を撮像し、その画像情報を上記制御手段３０に出力する。この撮像手段２２の入光部（図１６において下部）には、波長が３８０〜７８０nmの光を遮断し上記光照射手段２１の赤外線照射ランプ２１２によって照射される波長の光を通過する偏光フィルター２２１aが装着されている。
以上のように構成された図１６に示す形状認識装置２０aを用いることにより、上述した実施形態と同様に作業室内を照明する蛍光灯等による可視光の影響を受けることなく、シリコンウエーハ１３の全体の輪郭を正確に撮像して認識することができる。

なお、上述した実施形態においては、光照射手段は波長が８００〜１０００nmの赤外線を照射する例を示したが、波長が３８０nm以下の紫外線を用いてもよい。しかし、紫外線は人体へ悪影響を及ぼすことがあるので、赤外線を使用することが望ましい。また、上述した実施形態においては、ウエーハの裏面から光を照射する例を示したが、ウエーハの表面に光を照射するようにしてもよい。更に、上述した実施形態においては、円形状の半導体ウエーハを加工する例を示したが、加工装置が割れた不定形のウエーハを加工する場合でも、本発明による形状認識装置は不定形のウエーハの輪郭を正確に認識することができる。

本発明に従って構成された形状認識装置を装備した加工装置としての切削装置の斜視図。図１に示す切削装置によって加工される被加工物組立体の斜視図。図１に示す切削装置の要部の要部を拡大して示す斜視図。図１に示す切削装置に装備される仮置きテーブルと搬出手段との関係を示す平面図。図１に示す切削装置に装備される搬出手段の断面図。本発明に従って構成された形状認識装置を構成する制御手段のブロック構成図。図４および図５に示す搬出手段によってカセットに収容された被加工物組立体を仮置きテーブルの所定位置に搬出した状態を示す説明図。被加工物組立体の第１の撮像部を撮像位置に位置付けた状態と、第１の撮像部を撮像した第１の画像情報を示す説明図。被加工物組立体の第２の撮像部を撮像位置に位置付けた状態と、第２の撮像部を撮像した第２の画像情報を示す説明図。被加工物組立体の第３の撮像部を撮像位置に位置付けた状態と、第３の撮像部を撮像した第３の画像情報を示す説明図。被加工物組立体の第４の撮像部を撮像位置に位置付けた状態と、第４の撮像部を撮像した第４の画像情報を示す説明図。被加工物組立体の第５の撮像部を撮像位置に位置付けた状態と、第５の撮像部を撮像した第５の画像情報を示す説明図。被加工物組立体の第６の撮像部を撮像位置に位置付けた状態と、第６の撮像部を撮像した第６の画像情報を示す説明図。図６に示す制御手段が第１の画像情報乃至第６の画像情報を組み合わせた状態を示す説明図。被加工物組立体を仮置きテーブルの仮置き位置に位置付けた状態を示す説明図。本発明に従って構成された形状認識装置の他の実施形態を示す断面図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：チャックテーブ
４：スピンドルユニット
６：アライメント手段
７：表示手段
８：カセット載置テーブル
１０：被加工物組立体
１１：環状の支持フレーム
１２：保護テープ
１３：シリコンウエーハ（被加工物）
１４：仮置きテーブル
１５：搬出手段
１６：搬送手段
１７：洗浄手段
１８：洗浄搬送手段
２０：輪郭認識装置
２１：帯状の光照射手段
２２：撮像手段
２０a：発光手段
２１１：ハウジング
２１２：赤外線照射ランプ
２２a：撮像手段
３０：制御手段

Claims

被加工物を支持する被加工物支持手段と、該被加工物支持手段に支持された被加工物に光を照射する光照射手段と、該被加工物支持手段に支持された被加工物を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された画像信号に基づいて被加工物の輪郭を認識する制御手段と、を具備する形状認識装置において、
該光照射手段は、３８０〜７８０nm以外の波長の光を照射し、
該撮像手段は、３８０〜７８０nmの波長の光を遮断し該光照射手段によって照射される波長の光を通過する偏光フィルターが装着されている、
ことを特徴とする形状認識装置。
該光照射手段と該撮像手段は互いに対向して配設され、該被加工物支持手段は被加工物を該光照射手段と該撮像手段の間に支持する、請求項１記載の形状認識装置。
該光照射手段は、近赤外線を照射する、請求項１又は２記載の形状認識装置。
該光照射手段は、波長が８００〜１０００nmの近赤外線を照射する、請求項３記載の形状認識装置。