JP2007114842A - 加工装置オペレーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】加工装置の操作において、ユーザー側のオペレータのみではできないような熟練した技術や判断を要する作業が必要な場合においても、メーカー側の技術者をユーザー側に派遣することなく、生産性良く作業を進行させるようにする。
【解決手段】加工装置２と端末装置３とを通信回線４を介して接続し、加工装置２の撮像手段２２が撮像した画像を端末装置３の受信表示手段３１に表示させ、端末装置３２の遠隔操作手段３２による操作に関する情報を加工装置２の制御手段２４に送信できる構成とする。端末装置３において加工装置２の必要な部分の画像を見ながら加工条件を設定したり調整したりすることができるようになり、加工装置のオペレータのみでは対応できないような熟練を要する作業を端末装置側の技術者が行うことができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置を遠隔操作できるようにした加工装置オペレーションシステムに関するものである。

各種の加工装置においては、加工にあたり、予め種々の条件を設定する必要がある。例えば、切削ブレードを備えた切削装置を使用して、複数のデバイスがストリートによって区画されて形成されたウェーハを高速回転する切削ブレードによりダイシングして個々のデバイスに分割する場合を例にとると、切削すべきストリートと切削ブレードとを精密に位置合わせしてそのストリートを切削し、更に、ストリート間隔ずつ切削ブレードをインデックス送りしながらストリートを次々と切削していくために、切削すべきストリートと切削ブレードとの位置合わせを行う作業、ストリート間隔を求める作業が必要である。ストリートと切削ブレードとの位置合わせは、撮像により取得した２つの画像のパターンマッチングにより行うため、マッチングの基準となる画像を予め取得しておく必要があり、ウェーハのどの部分を撮像して基準画像とするかという条件を決定しなければならない。基準画像の決定にあたっては、デバイスの表面に形成された回路の一部をマッチング対象のキーパターンとして選出する必要があり、キーパターンとしてどの部分を使用するかを判断する必要がある。かかる判断は、ストリート間隔の算出にも影響するものである（例えば特許文献１参照）。

また、加工装置においては、装置を構成する部品に破損や磨耗等が生じていると、所望の加工が困難となるため、部品の破損や消耗の度合いを判断して適切なタイミングで部品の交換や調整を行う必要がある。上記切削装置の例では、切削ブレードに欠けや磨耗が生じていると、デバイスの品質を低下させるおそれがあるため、切削によりストリートに形成された切削溝を含む加工領域や切削ブレードの刃先を撮像して取得した画像から、切削ブレードをドレッシングすべきか、交換すべきかという判断をする必要がある（例えば特許文献２参照）。更には、切削溝の画像からは切削ブレードのドレッシングや交換が必要ないと判断した場合でも、切削ブレードの回転速度等の加工条件の調整が必要になる場合もある。

特開平７−１０６４０５号公報 特開２００４−３４１９２号公報

しかし、加工装置における加工条件の設定や調整においては、熟練した技術や判断が必要となる場合があり、納入先のオペレータが単独ではできないこともある。例えば、上記切削装置の例では、ウェーハからキーパターンとなる特徴点を的確に選出したり、画面表示された切削溝の形状等から切削ブレードのドレッシングや交換の必要性を判断したり、その他の加工条件を適正に調整したりする必要があり、いずれも熟練を要する作業であるため、ユーザー側のオペレータのみで行うのは困難である。このような状況下においては、加工装置メーカーの技術者が加工装置のユーザー側に出向いて作業を行う必要性が生じ、ユーザー側にとってもメーカー側にとっても生産性が低下するという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、加工装置の操作において、ユーザー側のオペレータのみではできないような熟練した技術や判断を要する作業が必要な場合においても、メーカー側の技術者をユーザー側に派遣したりすることなく、生産性良く作業を進行させるようにすることである。

本発明は、被加工物を保持する保持手段と、保持手段に保持された被加工物を加工する加工手段と、保持手段に保持された被加工物を撮像する撮像手段と、撮像手段により取得した画像を表示する表示手段と、保持手段、加工手段、撮像手段及び表示手段を制御する制御手段とを少なくとも備えた加工装置と、通信回線を介して加工装置と接続可能な端末装置とを備えた加工装置オペレーションシステムに関するもので、加工装置には、撮像手段により取得した画像を端末装置に送信する画像情報送信手段と、端末装置から送信される操作情報を受信して制御手段に転送する操作情報受信手段とを備え、端末装置は、通信回線から画像情報を受信する画像情報受信手段と、画像情報受信手段が受信した画像情報を画面表示する受信表示手段と、通信回線を介して加工装置を遠隔操作するための操作情報の入力に用いられる遠隔操作手段と、遠隔操作手段から入力された操作情報を加工装置に送信する操作情報送信手段とを備え、制御手段が、操作情報受信手段において受信した操作情報にしたがって保持手段、加工手段、撮像手段または表示手段のいずれかを制御する。

加工手段が切削ブレードを備えた切削手段であり、加工装置が保持手段に保持された被加工物を切削ブレードを用いて切削する切削装置である場合は、画像情報送信手段が、撮像手段によって撮像された被加工物の画像を端末装置に送信して受信表示手段に被加工物の画像を表示させることができる。

被加工物の画像としては、アライメントに用いるキーパターンを含む画像、切削により形成された切削溝を含む画像がある。

本発明では、加工装置の撮像手段によって取得した画像情報を端末装置の受信表示手段に表示させ、端末装置の遠隔操作手段から送信される操作情報によって加工装置の制御手段が保持手段、加工手段、撮像手段及び表示手段のいずれかを制御することができるため、端末装置側において、加工装置の必要な部分の画像を見ながら、加工条件を設定したり調整したりすることができる。したがって、加工装置のオペレータのみでは対応できないような熟練を要する作業を端末装置側の技術者が行うことができるため、生産性が向上する。また、加工装置側では熟練した専門家を必要とせず、端末装置側の専門家によって高度な技術を提供することができる。

特に、加工手段が切削ブレードを備えた切削手段であり、加工装置が保持手段に保持された被加工物を切削ブレードを用いて切削する切削装置である場合は、加工装置の撮像手段が被加工物を撮像してその画像を端末装置の受信表示手段に表示させることにより、端末装置側の技術者が、被加工物の状態に応じて加工条件を判断することができる。

被加工物の画像がアライメントに用いるキーパターンを含む画像である場合は、端末装置側の技術者が、アライメントのためのキーパターンの選出を行うことができる。

被加工物の画像が切削により形成された切削溝を含む画像である場合は、切削溝の状態に基づく切削ブレードのドレッシングや交換の判断を端末装置側の技術者が行うことができる。

図１に示す加工装置オペレーションシステム１は、１又は２以上の加工装置２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・と、１又は２以上の端末装置３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・と、任意の加工装置と端末装置３とを接続する通信回線４とから構成される。

端末装置３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・としては、例えばパーソナルコンピュータを用いることができ、通信回線４としては、例えばインターネットを用いることができる。

図２に示す加工装置オペレーションシステム１は、１台の加工装置２と１台の端末装置３とが通信回線４を介して接続された場合の機能を示したもので、加工装置２は、被加工物を保持する保持手段２０と、保持手段２０に保持された被加工物を加工する加工手段２１と、保持手段２０に保持された被加工物を撮像する撮像手段２２と、撮像手段２２により取得した画像を表示する表示手段２３と、保持手段２０、加工手段２１、撮像手段２２及び表示手段２３を制御することができる制御手段２４と、制御手段２４に対する指示や操作の内容の入力に使用する操作手段２５とを備えており、操作手段２５からオペレータが入力した内容にしたがって、被加工物の撮像や加工、表示処理等が行われる。

加工装置２は、撮像手段２２によって取得した画像情報を通信回線４に送信する画像情報送信手段２６を備えている。また、通信回線４から操作情報を受信する操作情報受信手段２７を備え、受信した操作情報は制御手段２４に転送され、転送された操作情報にしたがって保持手段２０、加工手段２１、撮像手段２２または表示手段２３のいずれかを制御することができる。

端末装置３は、通信回線４から画像情報を受信する画像情報受信手段３０と、画像情報受信手段３０が受信した画像情報を画面表示する受信表示手段３１と、加工装置２を遠隔操作するための指示や操作の内容を入力するのに用いる遠隔操作手段３２と、遠隔操作手段３２から入力された操作情報を通信回線４に送信する操作情報送信手段３３とを備えており、加工装置２の画像情報送信手段２６から送信された画像情報を画像情報受信手段３０において受信し、その画像情報を受信表示手段３１に表示させることができる。また、遠隔操作手段３２から入力され操作情報送信手段３３によって送信された操作情報は、加工装置２の操作情報受信手段２７によって受信され、制御手段２４に転送されて保持手段２０、加工手段２１、撮像手段２２及び表示手段２３の制御に供される。すなわち、端末装置３では、遠隔操作手段３２の操作により加工装置２を制御し、加工装置２において撮像された画像を受信表示手段３１に表示させることができる。

以下では、加工装置２の例として、図３に示す切削装置２について説明する。図３に示す切削装置２は、ウェーハをダイシングして個々のデバイスに分割することができる装置であり、その前面側には、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手段２５が設けられている。また、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手段２２によって撮像された画像が表示される表示手段２３を備えている。

図４に示すように、ダイシング対象のウェーハＷの表面においては、第一のストリートＳ１と第二のストリートＳ２とが直交して形成されており、第一のストリートＳ１と第二のストリートＳ２とに区画されて複数のデバイスＤが形成されている。ウェーハＷは、ダイシングテープＴに貼着される。ダイシングテープＴの外周縁部には環状のフレームＦが貼着され、ウェーハＷがダイシングテープＴを介してフレームＦと一体になって支持された状態となり、ウェーハカセット２８に複数収容される。

図３に示すように、ウェーハカセット２８の−Ｙ方向側には、ウェーハカセット２８から加工前のウェーハＷを搬出するとともに、加工後のウェーハをウェーハカセット２８に搬入する搬出入手段２９が配設されている。ウェーハカセット２８と搬出入手段２９との間には、搬出入対象のウェーハが一時的に載置される領域である仮置き領域３４が設けられており、仮置き領域３４には、ウェーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段３５が配設されている。

仮置き領域３４の近傍には、ウェーハＷと一体になったフレームＦを吸着して搬送する搬送手段３６が配設されており、搬送手段３６の可動域には保持手段２０が配設されている。保持手段２０は、Ｘ軸方向に移動可能であると共に回転可能となっている。

保持手段２０のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段３７が配設されている。アライメント手段３７には、ウェーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の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。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段２３に表示させることができる。

アライメント手段３７の＋Ｘ方向側には、保持手段２０に保持されたウェーハＷに対して切削加工を施す加工手段２１が配設されている。加工手段２１にはアライメント手段３７が固定されており、両者が連動する構成となっている。加工手段２１は、回転可能なスピンドル２１０の先端に切削ブレード２１１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２１１は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

ウェーハカセット２８に収容されたウェーハＷは、搬出入手段２９によってフレームＦが挟持され、搬出入手段２９が−Ｙ方向に移動し、仮置き領域３４においてその挟持が解除されることにより、仮置き領域３４に載置される。そして、位置合わせ手段３５が互いに接近する方向に移動することにより、ウェーハＷが一定の位置に位置付けられる。

次に、搬送手段３６によってフレームＦが吸着され、搬送手段３６が旋回することによりフレームＦと一体になったウェーハＷが保持手段２０に搬送され、保持される。そして、保持手段２０が＋Ｘ方向に移動してウェーハＷがアライメント手段３７の直下に位置付けられる。

アライメント手段３７が切削すべきストリートを検出するアライメントの際のパターンマッチングに用いる画像は、切削前に予め取得しておく必要がある。そこで、ウェーハＷがアライメント手段３７の直下に位置付けられると、撮像手段２２がウェーハＷの表面を撮像し、取得した画像を表示手段２３に表示させる。切削装置２のオペレータは、操作手段２５を操作することにより、撮像手段２２をゆっくりと移動させながら、必要に応じて保持手段２０も移動させて、パターンマッチングのターゲットとなるキーパターンを探す。

表示手段２３においては、例えば図５に示すように、デバイスに形成された複雑な回路パターンが表示される。キーパターンは、その複雑な回路パターンから、各デバイスに１つしかなく、パターンマッチングに適した特徴的形状の部分を選定しなければならないため、加工装置ユーザーのオペレータにとって、キーパターンの選定作業には困難が伴う。そこで、このような場合は、図２に示した通信回線４を通じて例えばメーカーの端末装置３と接続することができる。図１に示したように、加工装置が複数ある場合には、各加工装置内のメモリ等に固有のＩＤが記憶されており、端末装置３では、接続の際に図２に示した遠隔操作手段３２からＩＤを入力する。切削装置２の制御手段２４では、操作情報受信手段２７を介して受信したＩＤと自身のメモリ等に記憶されたＩＤとが等しい場合に、その加工装置と端末装置とを接続する。

図２を参照して説明すると、切削装置２と端末装置３とが接続されると、切削装置２の撮像手段２２によって撮像され表示手段２３に表示された画像（例えば図５の画像）が、端末装置３の受信表示手段３１にも表示される。また、端末装置３における遠隔操作手段３２から入力された操作情報は、通信回線４を介して切削装置２の制御手段２４に転送され、制御手段２４は、その操作情報にしたがって撮像手段２２を動作させることができる。したがって、端末装置３のオペレータである加工装置メーカーの技術者は、遠隔操作手段３２を操作して撮像手段２２を動作させることにより、ウェーハＷの表面の所望の領域の画像を受信表示手段３１に表示させることができ、受信表示手段３１に表示された内容を見ながら、自らの経験等に基づいて適切なキーパターンを選定することができる。加工装置メーカーの技術者が、例えば図５におけるキーパターンＰをアライメント用のキーパターンとして決めると、遠隔操作手段３２において一定の操作をすることによりその操作情報が切削装置２の制御手段２４に転送され、そのキーパターンＰを含む画像が切削装置２のアライメント手段３７に備えたメモリに記憶される。また、そのキーパターンＰとストリートＳ１、Ｓ２の中心線との距離を座標値等によって求め、その値もメモリに記憶させておく。

更に、遠隔操作手段３２の操作により撮像手段２２を移動させることにより、隣り合うストリートとストリートとの間隔（ストリート間隔）を座標値等によって求め、ストリート間隔の値についてもアライメント手段３７のメモリに記憶させておく。

このようにして、遠隔地にいる加工装置メーカーの技術者がキーパターンを設定することにより、その後はウェーハＷのストリートの切削を自動的に行うことができる。具体的には、ウェーハＷのストリートを切削する前に、記憶させたキーパターンの画像と実際に撮像手段２２により撮像されて取得した画像とのパターンマッチングをアライメント手段３７にて行う。そして、マッチングした時は、キーパターンとストリートの中心線との距離分だけ加工手段２１をＹ軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリートと切削ブレード２１１との位置合わせを行う。

切削しようとするストリートと切削ブレード２１１との位置合わせが行われた状態で、保持手段２０をＸ軸方向に移動させると共に、切削ブレード２１１を高速回転させながら加工手段２１を下降させると、位置合わせされたストリートが切削される。また、メモリに記憶させたストリート間隔ずつ加工手段２１をＹ軸方向にインデックス送りしながら切削を行うことにより、同方向のストリートＳ１がすべて切削される。更に、保持手段２０を９０度回転させてから上記と同様の切削を行うと、ストリートＳ２もすべて切削され、個々のデバイスＤに分割される。

切削中または切削後には、撮像手段２２が切削により形成された切削溝を撮像し、切削溝の形状を示す画像から切削ブレード２１１の欠けや磨耗の有無や程度を推測し、交換の必要性を判断する必要があるが、加工装置２のユーザーではかかる判断が困難である。そこで、キーパターン選出の場合と同様に、加工装置２と端末装置３とを接続し、例えば図６に示すように、第一のストリートＳ１に形成された切削溝Ｇを含む画像を画像情報送信手段２６から端末装置３に送信して受信表示手段３１に表示させると、加工装置メーカーの熟練した技術者が、切削ブレード２１１のドレッシングや交換が必要かどうかを判断することができる。そして、その技術者が加工装置のオペレータと連絡をとり、そのオペレータが技術者の指示にしたがって対処することにより、最適な加工条件でウェーハを加工することができる。

加工装置オペレーションシステムの構成の一例を示す説明図である。 同加工装置オペレーションシステムの機能ブロック図である。 切削装置の一例を示す斜視図である。 フレームと一体化されたウェーハを示す斜視図である。 キーパターンを含む画像の一例を示す説明図である。 切削溝の画像の一例を示す説明図である。

符号の説明

１：加工装置オペレーションシステム
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・）：加工装置（切削装置）
２０：保持手段
２１：加工手段
２１０：スピンドル ２１１：切削ブレード
２２：撮像手段 ２３：表示手段 ２４：制御手段 ２５：操作手段
２６：画像情報送信手段 ２７：操作情報受信手段
２８：ウェーハカセット ２９：搬出入手段
３４：仮置き領域 ３５：位置合わせ手段 ３６：搬送手段
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・）：端末装置
３０：画像情報受信手段 ３１：受信表示手段 ３２：遠隔操作手段
３３：操作情報送信手段 ３４：仮置き領域 ３５：位置合わせ手段
３６：搬送手段 ３７：アライメント手段
４：通信回線
Ｗ：ウェーハ
Ｓ１：第一のストリート Ｓ２：第二のストリート Ｄ：デバイス
Ｐ：キーパターン Ｇ：切削溝
Ｔ：ダイシングテープ Ｆ：フレーム

Claims (4)

1. 被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を加工する加工手段と、該保持手段に保持された被加工物を撮像する撮像手段と、該撮像手段により取得した画像を表示する表示手段と、該保持手段、該加工手段、該撮像手段及び該表示手段を制御する制御手段とを少なくとも備えた加工装置と、
   通信回線を介して該加工装置と接続可能な端末装置とを備えた加工装置オペレーションシステムであって、
   該加工装置には、該撮像手段により取得した画像を該端末装置に送信する画像情報送信手段と、該端末装置から送信される操作情報を受信して該制御手段に転送する操作情報受信手段とを備え、
   該端末装置は、該通信回線から画像情報を受信する画像情報受信手段と、該画像情報受信手段が受信した画像情報を画面表示する受信表示手段と、該通信回線を介して該加工装置を遠隔操作するための操作情報の入力に用いられる遠隔操作手段と、該遠隔操作手段から入力された操作情報を該加工装置に送信する操作情報送信手段とを備え、
   該制御手段は、該操作情報受信手段において受信した操作情報にしたがって該保持手段、該加工手段、該撮像手段または該表示手段のいずれかを制御する加工装置オペレーションシステム。
2. 前記加工手段は切削ブレードを備えた切削手段であり、前記加工装置は保持手段に保持された被加工物を該切削ブレードを用いて切削する切削装置であり、
   前記画像情報送信手段は、前記撮像手段によって撮像された被加工物の画像を前記端末装置に送信して前記受信表示手段に該被加工物の画像を表示させる
   請求項１に記載の加工装置オペレーションシステム。
3. 前記被加工物の画像は、アライメントに用いるキーパターンを含む画像である請求項２に記載の加工装置オペレーションシステム。
4. 前記被加工物の画像は、切削により形成された切削溝を含む画像である請求項２に記載の加工装置オペレーションシステム。

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