JP2010000517A - Device and program for working workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等のワークを加工するワーク加工装置およびワーク加工用プログラムに関するものである。 The present invention relates to a workpiece machining apparatus and a workpiece machining program for machining a workpiece such as a semiconductor wafer.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状であるワークの表面に格子状に配列されたストリート(切断予定ライン)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等の回路が形成されているワークをストリートに沿って切断することによって、回路毎に分割して個々の半導体チップを製造している。ワークのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称される切削装置によって行われる。このようなワークの切断に、レーザ光線を照射して切断する加工方法も試みられている(例えば、特許文献1参照)。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are defined by streets (scheduled cutting lines) arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disk-shaped workpiece, and circuits such as IC and LSI are formed in the partitioned regions. By cutting the formed work along the streets, each semiconductor chip is manufactured by being divided into circuits. Cutting along the work street is usually performed by a cutting device called a dicer. A processing method for cutting a workpiece by irradiating it with a laser beam has also been attempted (for example, see Patent Document 1).
レーザ光線を利用する切断方法としては、ワークを透過する波長のパルスレーザ光線を切断予定ラインに沿ってワーク内部に焦点を合わせて照射し、ワーク内部に改質領域を形成し、改質領域を起点として切断予定ラインに沿って割るまたは割れることにより切断させるものがある(例えば、特許文献2参照)。 As a cutting method using a laser beam, a pulsed laser beam having a wavelength that passes through the workpiece is focused on the inside of the workpiece along the planned cutting line, a modified region is formed inside the workpiece, and the modified region is formed. As a starting point, there is one that is cut by breaking or cracking along a planned cutting line (for example, see Patent Document 2).
このようにワークの内部に改質領域を形成する加工方法において、品質の高い加工を行うには、ワーク加工面からの加工位置(改質領域を形成する位置)を均一にすることが必要とされる。ここで、主面が凹凸している加工対象物を加工する技術としては、加工準備として、加工を施す部分全ての平面度を平面度測定手段、例えば投光器と反射光受光器とを有する平面度測定器によって測定した後、測定した平面度に基づいて加工対象物を加工するようにしたものがある(例えば、特許文献3,4参照)。 Thus, in the processing method for forming the modified region in the workpiece, in order to perform high-quality processing, it is necessary to make the processing position (position for forming the modified region) from the workpiece processing surface uniform. Is done. Here, as a technique for processing a workpiece whose main surface is uneven, as a processing preparation, the flatness of all portions to be processed is measured by flatness measuring means, for example, a flatness having a projector and a reflected light receiver. After measuring with a measuring instrument, there is one in which a workpiece is processed based on the measured flatness (for example, see Patent Documents 3 and 4).
しかしながら、特許文献3,4等に示されるように平面度測定手段を用いる方法の場合、加工を施す予定のワーク加工面を全て走査して表面状態を測定する必要があり、加工準備段階の平面度測定に多大な時間がかかってしまい、加工処理の効率の悪いものとなる。
However, in the case of the method using the flatness measuring means as shown in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工を施す予定のワーク加工面を全て走査することなく、ワーク加工面からの加工位置を均一にし得る品質の高い加工を効率よく行うことができるワーク加工装置およびワーク加工用プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and efficiently performs high-quality machining that can make the machining position uniform from the workpiece machining surface without scanning all workpiece machining surfaces to be machined. An object of the present invention is to provide a workpiece machining apparatus and a workpiece machining program.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるワーク加工装置は、ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、ワーク加工面と同一面に設定されたXY座標面上のX方向に前記保持手段と前記加工手段とを相対的に移動させる第1の送り手段と、XY座標面上のY方向に前記保持手段と前記加工手段とを相対的に移動させる第2の送り手段と、XY座標面に直交するZ方向に前記保持手段と前記加工手段とを相対的に移動させる第3の送り手段と、前記保持手段と前記加工手段との相対的なX方向位置を検出する第1の位置検出手段と、前記保持手段と前記加工手段との相対的なY方向位置を検出する第2の位置検出手段と、前記保持手段と前記加工手段との相対的なZ方向位置を検出する第3の位置検出手段と、を備え、前記保持手段に保持されたワークを、複数の加工予定位置におけるワーク加工面の各Z座標に基づいて加工する加工装置であって、前記複数の加工予定位置より粗く分散設定されたワーク上の複数のサンプリング位置に前記第1,第2の送り手段によって順次位置付けられて、各サンプリング位置におけるワーク加工面のZ座標を検出するZ座標検出手段と、該Z座標検出手段で検出された各サンプリング位置におけるZ座標を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された複数のサンプリング位置におけるZ座標と、前記各加工予定位置のX,Y座標とに基づいて、前記各加工予定位置におけるワーク加工面のZ座標を順次算出する演算手段と、対象となる前記加工予定位置のX,Y,Z座標に基づいて前記第1,第2,第3の送り手段を制御して前記保持手段と前記加工手段とを相対移動させ、前記第1,第2,第3の位置検出手段に従い対象となる該加工予定位置に前記加工手段を位置付けて加工させる加工制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a workpiece machining apparatus according to the present invention includes a holding unit that holds a workpiece, a machining unit that processes the workpiece held by the holding unit, and a workpiece machining surface. A first feeding means for relatively moving the holding means and the processing means in the X direction on the XY coordinate plane set on the same plane; and the holding means and the processing means in the Y direction on the XY coordinate plane. A second feeding means for relatively moving, a third feeding means for relatively moving the holding means and the processing means in the Z direction orthogonal to the XY coordinate plane, the holding means and the processing A first position detecting means for detecting a relative X-direction position with respect to the means; a second position detecting means for detecting a relative Y-direction position between the holding means and the processing means; and the holding means; The Z-direction position relative to the processing means A third position detecting means for taking out the workpiece, and processing the workpiece held by the holding means on the basis of each Z coordinate of the workpiece machining surface at a plurality of machining scheduled positions, Z-coordinate detection means for sequentially detecting the Z-coordinate of the workpiece machining surface at each sampling position by being sequentially positioned by the first and second feeding means at a plurality of sampling positions on the workpiece which are set to be roughly distributed from the planned machining position. Storage means for storing the Z coordinates at each sampling position detected by the Z coordinate detection means; Z coordinates at a plurality of sampling positions stored in the storage means; and X and Y coordinates of the respective processing scheduled positions; Based on the calculation means for sequentially calculating the Z coordinate of the workpiece machining surface at each of the planned machining positions, and the X, Y, Z coordinates of the intended machining position. The first, second and third feeding means are controlled to move the holding means and the processing means relative to each other, and the processing schedule to be processed according to the first, second and third position detection means Machining control means for positioning and machining the machining means at a position.
また、本発明にかかるワーク加工装置は、上記発明において、前記加工予定位置は、XY座標面上において同一のX座標位置がY方向に連続するストリートであり、前記演算手段は、前記ストリートに対して異なる位置で交差する複数の直線について各直線上の複数のサンプリング位置における各Z座標と、該ストリートと前記各直線とが交差する各交点のX座標とに基づいて該ストリート上の前記各交点におけるワーク加工面のZ座標をストリート毎に順次算出する交点位置Z座標算出手段と、該交点位置Z座標算出手段によって算出された同一ストリート上の前記複数の交点における各Z座標に基づいて該ストリート上におけるワーク加工面のZ座標分布をストリート毎に順次算出するストリート上Z座標分布算出手段と、を含むことを特徴とする。 In the workpiece machining apparatus according to the present invention, in the above invention, the planned machining position is a street in which the same X coordinate position continues in the Y direction on the XY coordinate plane, and the calculation means The intersection points on the streets based on the Z coordinates at a plurality of sampling positions on the straight lines and the X coordinates of the intersection points where the streets and the straight lines intersect. Intersection position Z coordinate calculation means for sequentially calculating the Z coordinate of the workpiece machining surface for each street, and the street based on the Z coordinates at the plurality of intersection points on the same street calculated by the intersection position Z coordinate calculation means. An on-street Z-coordinate distribution calculating means for sequentially calculating the Z-coordinate distribution of the workpiece machining surface on the street for each street. And butterflies.
また、本発明にかかるワーク加工装置は、上記発明において、前記交点位置Z座標算出手段は、各直線上の複数のサンプリング位置における各Z座標と該複数のサンプリング位置の各X座標と該直線上の交点のX座標とを用いた直線近似の1次関数により前記交点におけるワーク加工面のZ座標を算出し、前記ストリート上Z座標分布算出手段は、同一ストリート上の前記複数の交点における各Y,Z座標を用いて該ストリート上におけるワーク加工面のZ座標分布を直線近似の1次関数として算出することを特徴とする。 In the workpiece machining apparatus according to the present invention as set forth in the invention described above, the intersection position Z-coordinate calculating means includes the Z-coordinates at a plurality of sampling positions on each straight line, the respective X-coordinates at the plurality of sampling positions, and the straight line. The Z coordinate of the workpiece machining surface at the intersection is calculated by a linear approximation linear function using the X coordinates of the intersections of the intersections, and the Z coordinate distribution calculation means on the street calculates each Y at the intersections on the same street. The Z coordinate distribution of the workpiece machining surface on the street is calculated as a linear function of linear approximation using the Z coordinate.
また、本発明にかかるワーク加工装置は、上記発明において、各直線上の前記複数のサンプリング位置は、交差するストリートを挟む座標のサンプリング位置であることを特徴とする。 The workpiece machining apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the plurality of sampling positions on each straight line are sampling positions of coordinates sandwiching intersecting streets.
また、本発明にかかるワーク加工装置は、上記発明において、前記サンプリング位置は、XY座標面上でX,Y方向に沿って分散設定され、前記ストリートに交差する各直線は、前記ストリートに直交するX方向に沿った直線であることを特徴とする。 In the workpiece processing apparatus according to the present invention, in the above invention, the sampling positions are distributedly set along the X and Y directions on the XY coordinate plane, and each straight line intersecting the street is orthogonal to the street. It is a straight line along the X direction.
また、本発明にかかるワーク加工装置は、上記発明において、前記加工手段は、ワーク内部に焦点を合わせてレーザ光線を照射するレーザ照射手段であることを特徴とする。 Moreover, the workpiece processing apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the processing means is a laser irradiation means for irradiating a laser beam with a focus inside the workpiece.
また、本発明にかかるワーク加工用プログラムは、ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、ワーク加工面と同一面に設定されたXY座標面上のX方向に前記保持手段と前記加工手段とを相対的に移動させる第1の送り手段と、XY座標面上のY方向に前記保持手段と前記加工手段とを相対的に移動させる第2の送り手段と、XY座標面に直交するZ方向に前記保持手段と前記加工手段とを相対的に移動させる第3の送り手段と、前記保持手段と前記加工手段との相対的なX方向位置を検出する第1の位置検出手段と、前記保持手段と前記加工手段との相対的なY方向位置を検出する第2の位置検出手段と、前記保持手段と前記加工手段との相対的なZ方向位置を検出する第3の位置検出手段と、を備え、前記保持手段に保持されたワークを、複数の加工予定位置におけるワーク加工面の各Z座標に基づいて加工する加工装置に、前記複数の加工予定位置より粗く分散設定されたワーク上の複数のサンプリング位置に前記第1,第2の送り手段によってZ座標検出手段を順次位置付けて、各サンプリング位置におけるワーク加工面のZ座標を検出して記憶手段に記憶させるZ座標検出手順と、記憶された複数のサンプリング位置におけるZ座標と、前記各加工予定位置のX,Y座標とに基づいて、前記各加工予定位置におけるワーク加工面のZ座標を順次算出する演算手順と、対象となる前記加工予定位置のX,Y,Z座標に基づいて前記第1,第2,第3の送り手段を制御して前記保持手段と前記加工手段とを相対移動させ、前記第1,第2,第3の位置検出手段に従い対象となる該加工予定位置に前記加工手段を位置付けて加工させる加工制御手順と、を実行させることを特徴とする。 The workpiece machining program according to the present invention includes a holding means for holding a workpiece, a machining means for machining the workpiece held by the holding means, and an XY coordinate plane set on the same plane as the workpiece machining surface. A first feeding means for relatively moving the holding means and the processing means in the X direction, and a second feeding for relatively moving the holding means and the processing means in the Y direction on the XY coordinate plane. Detecting a relative X-direction position between the holding means and the processing means, a third feeding means for moving the holding means and the processing means relative to each other in the Z direction orthogonal to the XY coordinate plane; First position detecting means, second position detecting means for detecting a relative Y-direction position between the holding means and the processing means, and a relative Z-direction position between the holding means and the processing means. Third position detecting means for detecting A plurality of workpieces on the workpiece, the workpieces being held by the holding means, which are coarsely distributed from the plurality of scheduled machining positions in a machining apparatus that processes the workpiece based on each Z coordinate of the workpiece machining surface at a plurality of scheduled machining positions. A Z coordinate detection procedure in which the Z coordinate detection means is sequentially positioned at the sampling position by the first and second feeding means, and the Z coordinate of the workpiece machining surface at each sampling position is detected and stored in the storage means; A calculation procedure for sequentially calculating the Z coordinate of the workpiece machining surface at each planned machining position based on the Z coordinates at the plurality of sampling positions and the X and Y coordinates of each of the planned machining positions, and the machining to be processed Based on the X, Y, and Z coordinates of the planned position, the first, second, and third feeding means are controlled to move the holding means and the processing means relative to each other. Second, characterized in that to execute a machining control procedure for processing to position the processing means to the planned processing position of interest in accordance with the third position detecting means.
本発明にかかるワーク加工装置およびワーク加工用プログラムは、ワーク上の複数のサンプリング位置で各々ワーク加工面のZ座標を検出し、これら複数のサンプリング位置におけるZ座標と各加工予定位置のX,Y座標とに基づく演算処理で、加工予定位置におけるワーク加工面のZ座標を把握できるので、加工を施す予定のワーク加工面を全て走査することなく、ワーク加工面からの加工位置を均一にし得る品質の高い加工を効率よく行うことができるという効果を奏する。 The workpiece machining apparatus and the workpiece machining program according to the present invention detect the Z coordinate of the workpiece machining surface at each of a plurality of sampling positions on the workpiece, and the Z coordinates at the plurality of sampling positions and the X, Y of each planned machining position. With the calculation processing based on the coordinates, the Z coordinate of the workpiece machining surface at the scheduled machining position can be grasped, so that the machining position from the workpiece machining surface can be made uniform without scanning the entire workpiece machining surface to be machined High processing can be efficiently performed.
以下、本発明を実施するための最良の形態であるワーク加工装置およびワーク加工用プログラムについて図面を参照して説明する。本実施の形態は、ワーク加工装置として、ワークの所望の加工予定位置であるストリート(切断予定ライン)に沿ってパルスレーザ光線を、ワーク内部に焦点を合わせて照射することにより改質領域を形成して切断させるレーザ加工装置への適用例で説明する。 Hereinafter, a workpiece machining apparatus and a workpiece machining program that are the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, as a workpiece processing apparatus, a modified region is formed by irradiating the inside of a workpiece with a pulsed laser beam along a street (scheduled cutting line) that is a desired processing planned position of the workpiece. An example of application to a laser processing apparatus to be cut will be described.
図1は、本実施の形態のレーザ加工装置の制御系の一部を含め主要部を示す外観斜視図である。本実施の形態のレーザ加工装置1は、保持手段2と、加工手段でありレーザ照射手段であるレーザ光線照射ユニット3と、第1の送り手段4と、第2の送り手段5と、第3の送り手段6と、第1の位置検出手段4aと、第2の位置検出手段5aと、第3の位置検出手段6aと、Z座標検出手段7と、撮像手段8と、制御手段10とを備えている。
FIG. 1 is an external perspective view showing a main part including a part of a control system of the laser processing apparatus of the present embodiment. The laser processing apparatus 1 according to the present embodiment includes a
保持手段2は、多孔性材料から形成された吸着チャック21を備え、この吸着チャック21上に加工対象となるワーク200を図示しない吸引手段によって保持するとともに、円筒部材22内に配設された図示しないパルスモータによって回転可能とされている。また、保持手段2には、後述する環状フレーム210を固定するためのクランプ23が配設されている。
The
また、レーザ光線照射ユニット3は、先端に装着された集光器31が保持手段2に対して上空から対向するように固定基台11上に固定的に配置されたもので、集光器31からパルスレーザ光線を照射する。また、撮像手段8は、集光器31との位置関係が固定された状態でレーザ光線照射ユニット3の一部に配設されて保持手段2に対向し、保持手段2に保持されたワーク200を撮像するためのものである。この撮像手段8は、ワーク200を照明する照明手段と、この照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子(CCD)等を備え、撮像した画像信号を制御手段10に送る。
The laser beam irradiation unit 3 is fixedly arranged on the
また、本実施の形態のレーザ加工装置1における保持手段2に保持されたワーク加工面と同一面をXY座標面とし、そのX方向、Y方向を図1中の矢印で示す方向にとり、XY座標面に直交する方向をZ方向とした場合、第1の送り手段4は、保持手段2をレーザ光線照射ユニット3に対してX方向に移動させるためのものであり、第2の送り手段5は、保持手段2をレーザ光線照射ユニット3に対してY方向に移動させるためのものであり、第3の送り手段6は、保持手段2上のワークに対してレーザ光線照射ユニット3をZ方向に移動させるためのものである。ここで、第2の送り手段5は、保持手段2とともに第1の送り手段4を搭載した滑動ブロック51と、この滑動ブロック51をY方向に移動させるための一対の案内レール52と、一対の案内レール52間に平行に配設されたボールねじ53と、このボールねじ53を回転駆動するためのパルスモータ54等の駆動源とにより構成されている。ボールねじ53は、その一端が静止基台11に固定された軸受ブロック55により回転自在に支持され、他端がパルスモータ54の出力軸に連結されている。なお、ボールねじ53は、滑動ブロック51の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ねじブロックに形成された貫通雌ねじ孔に螺合され、パルスモータ54によってボールねじ53を正転および逆転駆動することにより、保持手段2が搭載された滑動ブロック51は案内レール52に沿ってY方向に移動する。
In addition, the same surface as the workpiece processing surface held by the
一方、第1の送り手段4は、保持手段2を搭載した滑動ブロック41と、この滑動ブロック41をX方向に移動させるために滑動ブロック51上に設けられた一対の案内レール42と、一対の案内レール42間に平行に配設されたボールねじ43と、このボールねじ43を回転駆動するためのパルスモータ44等の駆動源とにより構成されている。ボールねじ43は、その一端が滑動ブロック51に固定された軸受ブロック45により回転自在に支持され、他端がパルスモータ44の出力軸に連結されている。なお、ボールねじ43は、滑動ブロック41の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ねじブロックに形成された貫通雌ねじ孔に螺合され、パルスモータ44によってボールねじ43を正転および逆転駆動することにより、保持手段2が搭載された滑動ブロック41は案内レール42に沿ってX方向に移動する。
On the other hand, the first feeding means 4 includes a
また、第3の送り手段6は、レーザ光線照射ユニット3等を搭載した滑動ブロック61と、この滑動ブロック61をZ方向に移動させるために支持台62側面に設けられた一対の案内レール63と、一対の案内レール63間に平行に配設されたボールねじ64と、このボールねじ64を回転駆動するためのパルスモータ65等の駆動源とにより構成されている。ボールねじ64は、その一端が支持体62に固定された軸受ブロック66により回転自在に支持され、他端がパルスモータ65の出力軸に連結されている。なお、ボールねじ64は、滑動ブロック61の中央部背面に突出して設けられた図示しない雌ねじブロックに形成された貫通雌ねじ孔に螺合され、パルスモータ65によってボールねじ64を正転および逆転駆動することにより、レーザ光線照射ユニット3が搭載された滑動ブロック61は案内レール63に沿ってZ方向に移動する。
The third feeding means 6 includes a sliding
また、第1の位置検出手段4aは、第1の送り手段4に付設されて、保持手段2とレーザ光線照射ユニット3との相対的なX方向位置を検出するためのものである。この第1の位置検出手段4aは、滑動ブロック51上で案内レール42に沿って配設されたX軸リニアスケール47と、滑動ブロック41に配設されて滑動ブロック41とともにX軸リニアスケール47に沿って移動しこのX軸リニアスケール47を読み取る図示しないX軸読取ヘッドとからなる。X軸読取ヘッドにより読み取られた結果であるX座標値は、制御手段10に対して出力される。X軸読取ヘッドは、例えば1μm毎に1パルスのパルス信号を出力するように設定されている。そして、制御手段10は、入力されたパルス信号をカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なX方向位置を検出する。
The first position detection means 4 a is attached to the first feeding means 4 and detects the relative X-direction position between the holding means 2 and the laser beam irradiation unit 3. The first position detecting means 4 a includes an X-axis
なお、本実施の形態のように第1の送り手段4の駆動源としてパルスモータ44を用いている場合には、パルスモータ44に駆動信号を出力する制御手段10の駆動パルスをカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なX方向位置を検出するようにしてもよい。また、第1の送り手段4の駆動源としてサーボモータを用いた場合であれば、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を制御手段10に送り、制御手段10が入力したパルス信号をカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なX方向位置を検出するようにしてもよい。
When the
同様に、第2の位置検出手段5aは、第2の送り手段5に付設されて、保持手段2とレーザ光線照射ユニット3との相対的なY方向位置を検出するためのものである。この第2の位置検出手段5aは、静止基台11上で案内レール52に沿って配設されたY軸リニアスケール57と、滑動ブロック51に配設されて滑動ブロック51とともにY軸リニアスケール57に沿って移動しこのY軸リニアスケール57を読み取る図示しないY軸読取ヘッドとからなる。Y軸読取ヘッドにより読み取られた結果であるY座標値は、制御手段10に対して出力される。Y軸読取ヘッドは、例えば1μm毎に1パルスのパルス信号を出力するように設定されている。そして、制御手段10は、入力されたパルス信号をカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なY方向位置を検出する。
Similarly, the second position detection means 5 a is attached to the second feeding means 5 and detects the relative Y direction position between the holding means 2 and the laser beam irradiation unit 3. The second position detecting means 5 a includes a Y-axis
なお、本実施の形態のように第2の送り手段5の駆動源としてパルスモータ54を用いている場合には、パルスモータ54に駆動信号を出力する制御手段10の駆動パルスをカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なY方向位置を検出するようにしてもよい。また、第2の送り手段5の駆動源としてサーボモータを用いた場合であれば、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を制御手段10に送り、制御手段10が入力したパルス信号をカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なY方向位置を検出するようにしてもよい。
When the
また、第3の位置検出手段6aは、第3の送り手段6に付設されて、保持手段2とレーザ光線照射ユニット3との相対的なZ方向位置を検出するためのものである。この第3の位置検出手段6aは、支持台62側面で案内レール63に沿って配設されたZ軸リニアスケール67と、滑動ブロック61に配設されて滑動ブロック61とともにZ軸リニアスケール67に沿って移動しこのZ軸リニアスケール67を読み取る図示しないZ軸読取ヘッドとからなる。Z軸読取ヘッドにより読み取られた結果であるZ座標値は、制御手段10に対して出力される。Z軸読取ヘッドは、例えば1μm毎に1パルスのパルス信号を出力するように設定されている。そして、制御手段10は、入力されたパルス信号をカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なZ方向位置を検出する。
The third position detection means 6 a is attached to the third feeding means 6 and detects the relative Z-direction position between the holding means 2 and the laser beam irradiation unit 3. The third position detecting means 6 a includes a Z-axis
なお、本実施の形態のように第3の送り手段6の駆動源としてパルスモータ65を用いている場合には、パルスモータ65に駆動信号を出力する制御手段10の駆動パルスをカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なZ方向位置を検出するようにしてもよい。また、第3の送り手段6の駆動源としてサーボモータを用いた場合であれば、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を制御手段10に送り、制御手段10が入力したパルス信号をカウントすることにより、保持手段2に対するレーザ光線照射ユニット3の相対的なZ方向位置を検出するようにしてもよい。
When the
さらに、Z座標検出手段7は、集光器31と同様に保持手段2に対して上方から対向するように配置され、第1,第2の送り手段4,5によってXY座標面内での保持手段2上のワーク対向位置を移動させることで、後述するようにワーク200上の複数のサンプリング位置に順次位置付けられて、各サンプリング位置におけるワーク加工面のZ座標を検出するためのものである。このZ座標検出手段7は、レーザ光線照射ユニット3や撮像手段8と配置関係が固定されて一体で滑動ブロック61に搭載されて第3の送り手段6によってZ方向に移動可能に設けられたものである。このZ座標検出手段7は、例えばワーク加工面に対してレーザ光を集光照射するレーザ光照射手段が用いられ、対象となるサンプリング位置のワーク加工面に対して集光点が一致するように第3の送り手段6によってZ座標検出手段7のZ方向位置を移動させ、一致した時点の信号を制御手段10に送り、制御手段10は一致した時点の第3の位置検出手段6aのZ方向位置を取得することで、Z方向の所定の基準位置に対するワーク加工面のZ座標(加工面高さ位置)を検出する。
Further, the Z coordinate detection means 7 is arranged so as to face the holding means 2 from above similarly to the
また、制御手段10は、コンピュータによって構成されたもので、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)101と、ワーク加工用プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)102と、後述するワークの設計値のデータや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)103と、カウンタ104と、入力インタフェース105および出力インタフェース106とを備えている。入力インタフェース105には、第1,第2,第3の位置検出手段4a,5a,6a、Z座標検出手段7、撮像手段8等からの検出信号が入力される。出力インタフェース106は、パルスモータ44,54,65、レーザ光線照射ユニット3等に制御信号を出力する。なお、RAM103は、後述する各サンプリング位置における各Z座標を格納する記憶手段である第1のメモリ103aや、各ストリート上Z座標分布を示す1次関数を格納する記憶領域である第2のメモリ103bおよびその他の記憶領域を備えている。また、本実施の形態のCPU101は、ワーク加工用プログラムに従い実行される演算手段101a、加工制御手段101bの機能を備えている。
The control means 10 is constituted by a computer, and includes a central processing unit (CPU) 101 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 102 that stores a workpiece machining program, and the like, and a workpiece that will be described later. A random access memory (RAM) 103 capable of storing design value data, calculation results, and the like, a
図2は、本実施の形態のレーザ加工装置1に用いられるワーク200の構成例を示す平面図である。ワーク200は、特に限定されないが、例えば半導体ウエーハ等のウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるDAF(Die Attach Film)等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μmオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。本実施の形態のワーク200は、例えば半導体ウエーハであり、その表面200aに格子状に配列された複数のストリート201によって複数の領域が区画され、区画された領域にIC,LSI等のデバイス202が各々形成されている。各デバイス202は、全て同一構成のものである。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration example of a
このようなレーザ加工装置1において、まず、ワーク200のストリート201に沿ってレーザ加工する基本動作について説明する。上述のように構成されたワーク200は、図3に示すように、環状のフレーム210に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなる保護テープ220に裏面200bを上側にして貼着する。環状フレーム210に保護テープ220を介して支持されたワーク200は、保持手段2上に保護テープ220を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによりワーク200は、保護テープ220を介して保持手段2上に吸引保持される。また、フレーム210は、クランプ23によって固定される。
In such a laser processing apparatus 1, first, a basic operation for laser processing along the
上述したようにワーク200を吸引保持した保持手段2は、第1、第2の送り手段4,5によって撮像手段8の直下に位置付けられる。そして、保持手段2に保持されたワーク200に形成されている格子状のストリート201がX方向とY方向とに対して各々平行に配設されているか否かのプリアライメント作業を実施する。すなわち、撮像手段8によって保持手段2上のワーク200を撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してストリート201がXY座標面に合うようにプリアライメント作業を行う。これにより、ワーク200は、保持手段2上において、図4に示すようにXY座標面上に位置付けられる。
As described above, the holding means 2 that sucks and holds the
ついで、撮像手段8および制御手段10によってワーク200のレーザ加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。すなわち、撮像手段8および制御手段10は、ワーク200のY方向に形成されているストリート201と、ストリート201に沿ってパルスレーザ光線を照射する集光器31との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザ光線照射位置のアライメントを遂行する。この際、ワーク200に形成されているY方向に対して直交するX方向のストリート201に対しても、同様にレーザ光線照射位置のアライメントが遂行される。
Next, an alignment operation for detecting a processing region of the
レーザ光線照射位置のアライメントが遂行されると、第1、第2の送り手段4,5によって保持手段2を、パルスレーザ光線を照射する集光器31が位置するレーザ光線照射領域に移動し、Y方向の所定のストリート201の一端を集光器31の直下に位置付ける。そして、集光器31から透過性を有する波長のパルスレーザ光線を照射しつつ保持手段2、すなわちワーク200をY方向に所定の加工送り速度で移動させる。そして、集光器31の照射位置がこのストリート201の他端の位置に達したら、レーザ光線照射ユニット3によるパルスレーザ光線の照射を停止するとともに、保持手段2、すなわちワーク200の移動を停止する。第2の送り手段5によるY方向の加工送り量は、第2の位置検出手段5aのY軸読取ヘッドからの検出信号を、制御手段10中のカウンタ104がカウントすることにより制御される。
When alignment of the laser beam irradiation position is performed, the holding
このようなレーザ加工工程においては、図5に示すように、ワーク200のストリート201に対する領域の内部にパルスレーザ光線の集光点Pを位置付けて照射することにより、改質領域203が形成される。すなわち、第3の送り手段6によってレーザ光線照射ユニット3をZ方向に移動させ、第3の位置検出手段6aによる位置検出に従い、集光器31からワーク200に向けて照射させるパルスレーザ光線の集光点Pの位置が、ワーク加工面(本実施の形態の場合、裏面200b)から所定の深さ位置となるように制御する。同様にして、Y方向の全てのストリート201の内部に改質領域203を形成する。この際、第1の送り手段4によるX方向のストリート間隔分の割り出し送り量は、第1の位置検出手段4aのX軸読取ヘッドからの検出信号を、制御手段10中のカウンタ104がカウントすることにより制御される。
In such a laser processing step, as shown in FIG. 5, the modified
その後、保持手段2を90°回転させることでワーク200を90°回転させ、X方向の全てのストリート200も図4の場合と同様にY方向に位置付けてその内部にもパルスレーザ光線の照射により同様に改質領域203を形成する。このような改質領域203が連続的に形成されることによって強度が低下したストリート201に沿ってワーク200に対して外力を加えることで、ワーク200をストリート201に沿って分割し、個々のデバイス202に分断することができる。
Thereafter, by rotating the holding means 2 by 90 °, the
ここで、上述した基本動作は、加工対象となるワーク200の加工面が凹凸のない平面であり、ワーク加工面の全てが同一のZ座標(加工面高さ位置)を示すとの前提によるものである。しかしながら、現実には、ワーク200の加工面には少なからず凹凸があり、場所によってZ座標値が異なるものである。加工予定位置となるストリート201にレーザ光線を集光照射させる上で加工面からの集光位置を均一にさせるためには、ストリート201上の加工面の凹凸に応じたZ座標を取得する必要がある。そこで、本実施の形態では、加工予定位置となる各ストリート201上の加工面のZ座標を効率よく取得して、そのZ座標値に応じた適正なレーザ加工を行えるようにするものである。
Here, the basic operation described above is based on the premise that the machining surface of the
図6は、本実施の形態におけるワーク加工方法の制御例を示す概略フローチャートである。まず、前述したように保持手段2上に保持されたワーク200のアライメント処理を実行した後(ステップS1)、CPU101によりZ座標検出手段7を動作させ、複数のサンプリング位置におけるワーク加工面のZ座標を取得し、第1のメモリ103aに記憶させる(ステップS2:Z座標検出手順)。
FIG. 6 is a schematic flowchart showing a control example of the workpiece machining method in the present embodiment. First, as described above, after the alignment process of the
本実施の形態では、例えば図7(a)に示すように、保持手段2に保持されたワーク200に対しては、複数のサンプリング位置Sijが分散設定されている。ここで、サンプリング位置Sijは、XY座標面内で等ピッチ、等間隔でほぼ均等に分散設定され、アライメント処理後のXY座標面におけるX,Y座標が予め設定されたものである。図8は、各サンプリング位置SijのX,Y座標を示す配置図である。本実施の形態では、XY座標面上でX,Y方向に沿って分散設定されている。このようなサンプリング位置Sijの個数は、適宜設定されるが、加工予定位置となるストリート201の本数よりも粗くなるように設定されている。図示例では、i=5,j=5に設定され、ワーク200内に収まる22個のサンプリング位置が設定されている。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 7A, a plurality of sampling positions S ij are distributedly set for the
ステップS2においては、まず、第1,第2の送り手段4,5によってZ座標検出手段7をサンプリング位置S12に位置付け、サンプリング位置S12のワーク加工面に対してレーザ光を集光照射させ、ワーク加工面に対して集光点が一致するように第3の送り手段6によってZ座標検出手段7のZ方向位置を移動させる。そして、集光点がワーク加工面に一致した時点の信号を制御手段10に送る。制御手段10は、一致した時点の第3の位置検出手段6aのZ方向位置を取得することでこのサンプリング位置S12におけるワーク加工面のZ座標Z12を検出する。このワーク加工面のZ座標は、ワーク200上の基準点、保持手段2上の基準点等、適宜箇所の第3の位置検出手段6aにより検出されるZ方向位置(高さ位置)を基準としたものである。本実施の形態では、Z12=10[μm]の如く、高さ情報として検出される。
In step S2, firstly, positioned Z-coordinate detection unit 7 to the sampling position S 12 by the first, second feed means 4 and 5, the laser light is condensed and irradiated to the workpiece processing surface of the sampling position S 12 Then, the Z-direction position of the Z-coordinate detecting means 7 is moved by the third feeding means 6 so that the focal point coincides with the workpiece processing surface. Then, a signal at the time when the condensing point coincides with the workpiece processing surface is sent to the control means 10. Control means 10 detects the Z coordinate Z 12 of the workpiece machining surface by acquiring the Z direction position of the third position detection means 6a of the matched points in the sampling position S 12. The Z coordinate of the workpiece machining surface is based on the Z-direction position (height position) detected by the third position detection means 6a at appropriate locations such as the reference point on the
他のサンプリング位置Sijに関しても、同様に、Z座標検出手段7を第1,第2の送り手段4,5によって各サンプリング位置Sijに順次位置付けてZ座標検出動作を行わせることで、各サンプリング位置Sijにおけるワーク加工面の各Z座標Zijを検出する。検出された各Z座標Zijの値は、各サンプリング位置Sijに対応付けて第1のメモリ103aに記憶させる。図9は、サンプリング位置Sij毎に検出されたZ座標Zijの第1のメモリ103aにおける格納例を示す説明図である。
Similarly, with respect to the other sampling positions S ij , the Z coordinate detection means 7 is sequentially positioned at each sampling position S ij by the first and second feeding means 4 and 5 to perform the Z coordinate detection operation. Each Z coordinate Zij of the workpiece machining surface at the sampling position Sij is detected. The detected value of each Z coordinate Z ij is stored in the
サンプリング位置Sij毎にZ座標Zijを検出した後、CPU101により実行される演算手段101aの機能によって加工予定位置のZ座標算出処理を行う(ステップS3,S4:演算手順)。すなわち、第1のメモリ103aに記憶された複数のサンプリング位置SijにおけるZ座標Zijと、加工予定位置のX,Y座標とに基づいて、この加工予定位置におけるワーク加工面のZ座標を算出する。ここで、本実施の形態では、加工予定位置が、XY座標面上において同一のX座標がY方向に連続するストリート201であり、演算手段101aの機能を、交点位置Z座標算出手段とストリート上Z座標分布算出手段とに分け、ストリート201上におけるワーク加工面のZ座標分布としてストリート201毎に算出するようにしている。
After detecting the Z coordinate Z ij for each sampling position S ij, the Z coordinate calculation processing of the planned processing position is performed by the function of the calculation means 101a executed by the CPU 101 (steps S3 and S4: calculation procedure). That is, based on the Z coordinate Z ij at the plurality of sampling positions S ij stored in the
まず、交点位置Z座標算出手段は、算出対象となるストリート201を特定し、このストリート201に対して複数のサンプリング位置を通って交差する直線LAを決定し、この直線LA上の2つのサンプリング位置における各Z座標と、このストリート201と直線LAとが交差する交点PAのX座標とに基づいてこの交点PAにおけるワーク加工面のZ座標ZAを算出する(ステップS3)。
First, the intersection position Z coordinate calculation unit identifies a
例えば、図7(a)において、X座標=XNなるストリート201Nを特定された算出対象とする。すなわち、ストリート201Nは、X=XNで示される。この場合、例えば、サンプリング位置S33,S43を通ってこのストリート201Nに直交するように交差するX方向に沿った直線をLAとする。すなわち、直線LAは、Y=YAで示される直線である。そこで、図7(b)中に抽出して示すように、ストリート201Nに対して交差する直線LA上でこのストリート201Nを挟んでストリート201Nに最も近い直線LA上の2つのサンプリング位置S33,S43における各Z座標(Z33=40,Z43=50)と、このストリート201Nと直線LAとが交差する交点PAのX座標(X=XN)とに基づいて、交点PAにおけるワーク加工面のZ座標ZAを算出する。
For example, in FIG. 7 (a), and calculates the specified target the X-coordinate = X N becomes
すなわち、交点位置Z座標算出手段は、直線LA上の2つのサンプリング位置S33,S43における各Z座標(Z33=40,Z43=50)とこれら2つのサンプリング位置S33,S43の各X座標(X=X3,X=X4)と直線LA上の交点PAのX座標(X=XN)とを用いた直線近似の1次関数による比例配分により交点PAにおけるワーク加工面のZ座標ZAを算出する。例えば、直線LA上の交点PAのX座標XNに応じたワーク加工面のZ座標ZAは、
ZA=aXN+b
なる直線近似の1次関数により求められる。ここで、比例係数aは、(Z43−Z33)/(X4−X3)より求められる。bは、所定の定数である。交点PAが2つのサンプリング位置S33,S43の中点の場合、ZA=45の如く算出される。算出された交点PAのZ座標ZAは、ストリート201N、交点PAのX,Y座標に対応付けてRAM103中の第2のメモリ103bに格納される。
That is, the intersection position Z coordinate calculating means, the straight line L each Z coordinates in two sampling positions S 33, S 43 on A (Z 33 = 40, Z 43 = 50) and the two sampling positions S 33, S 43 each X-coordinate (X = X 3, X = X 4) and the straight line L X-coordinate of the intersection point P a on a (X = X N) and the intersection point P a by proportional distribution by a linear function of the linear approximation with the calculating the Z-coordinate Z a of the workpiece machining surface at. For example, Z coordinates Z A of the workpiece processed surface in accordance with the X-coordinate X N of intersection P A on the straight line L A,
Z A = aX N + b
It is calculated | required by the linear function of the following linear approximation. Here, the proportional coefficient a is determined from (Z 43 -Z 33) / ( X 4 -X 3). b is a predetermined constant. When the intersection point P A is the midpoint between the two sampling positions S 33 and S 43 , the calculation is performed such that Z A = 45. Z-coordinate Z A of the calculated intersection point P A is Street 201 N, X of intersection P A, in correspondence with the Y-coordinate is stored in the
交点位置Z座標算出手段は、算出対象となるストリート201Nに対して交点PAとは異なる位置で交差し複数のサンプリング位置を通る他の直線についても同様に、この直線とストリート201Nとが交差する交点におけるワーク加工面のZ座標を、直線上でストリート201Nを挟んでストリート201Nに最も近い2つのサンプリング位置における各Z座標と、交点のX,Y座標とに基づいて算出する。例えば、図7(a)に示す例では、破線で示すように、ストリート201Nに対して交点PB(X=XN,Y=YB)で交差するY=YBで示される直線LBを設定する。そして、交点PBを直線LB上の2つのサンプリング位置S34,S44における各Z座標(Z34=50,Z44=60)とこれら2つのサンプリング位置S34,S44の各X座標(X=X3,X=X4)と直線LB上の交点PBのX座標(X=XN)とを用いた直線近似の1次関数による比例配分により交点PBにおけるワーク加工面のZ座標ZBを算出する。交点PBが2つのサンプリング位置S34,S44の中点の場合、ZB=55の如く算出される。算出された交点PBのZ座標ZBは、ストリート201N、交点PBのX,Y座標に対応付けてRAM103中の第1のメモリ103aに格納される。
Intersection position Z coordinate calculating means, like for other straight line passing through a plurality of sampling positions intersect at a position different from the intersection point P A against the
交点位置Z座標算出手段は、ワーク200の他のストリート201についても、各ストリート201上に各々サンプリング位置を通る直線が交差する2つ以上の交点を設定し、交点毎に交点におけるワーク加工面のZ座標を同様に算出し、算出された交点のZ座標を、ストリート201、交点PのX,Y座標に対応付けてRAM103中の第1のメモリ103aに格納する。
The intersection position Z-coordinate calculating means also sets two or more intersections where the straight lines passing through the sampling positions intersect on each
次いで、ストリート上Z座標分布算出手段は、算出対象となるストリート201を特定し、このストリート201に対して交点位置Z座標算出手段によって算出された同一ストリート201上の複数の交点における各Z座標に基づいてこのストリート201上におけるワーク加工面のZ座標分布をストリート毎に順次算出する(ステップS4)。
Next, the Z coordinate distribution calculating unit on the street specifies the
例えば、図10(a)において、X座標=XNなるストリート201Nを特定された算出対象とする。そして、このストリート201N上の複数の交点を交点PA,PBとする。ここで、ストリート201N上において交点PA,PB間のZ座標ZNは、図10(b)に示すように、交点PA,PBのZ座標ZA,ZBに直線近似で比例しているものとみなし、このストリート201N上におけるワーク加工面のZ座標分布を、
ZN=cY+d
なる1次関数として算出し、算出された1次関数をRAM103中の第2のメモリ103bに格納する。
For example, in FIG. 10 (a), and calculates the specified target the X-coordinate = X N becomes
Z N = cY + d
The calculated linear function is stored in the
すなわち、ストリート上Z座標分布算出手段は、同一ストリート201N上の複数の交点PA,PBにおける各Y,Z座標(Y=YA,Z=ZA,Y=YB,Z=ZB)を用いてこのストリート201N上におけるワーク加工面のZ座標分布を直線近似の1次関数ZN=cY+dとして算出する。ここで、比例係数cは、図10(b)に示すように、(ZB−ZA)/(YB−YA)より求められる。dは、所定の定数である。算出された1次関数ZN=cY+dは、ストリート201Nに対応付けてRAM103中の第2のメモリ103bに格納される。
That is, the on-street Z coordinate distribution calculating means calculates the Y and Z coordinates (Y = Y A , Z = Z A , Y = Y B , Z = Z) at a plurality of intersections P A and P B on the
ストリート上Z座標分布算出手段は、他のストリート201に対しても、各々のストリート201上の複数の交点における各Z座標に基づいてこのストリート201上におけるワーク加工面のZ座標分布を直線近似の1次関数として同様に算出し、RAM103中の第2のメモリ103bに格納する。
The Z coordinate distribution calculation unit on the street also linearly approximates the Z coordinate distribution of the workpiece machining surface on the
全てのストリート201についてそのワーク加工面のZ座標分布が算出されると、CPU101により実行される加工制御手段101bによって、対象となるストリート(加工予定位置)のX,Y,Z座標に基づいて第1,第2,第3の送り手段4,5,6を制御して保持手段2と集光器31とを相対移動させ、第1,第2,第3の位置検出手段4a,5a,6aに従い対象となるストリート(加工予定位置)に集光器31を位置付けて、常にワーク加工面からのレーザ集光点の位置が同じになるように制御しながら、レーザ光を照射させて加工させる(ステップS5:加工制御手順)。すなわち、加工対象となるストリート201にレーザ光線を照射する上で、このストリート201上におけるワーク加工面のZ座標分布を示す直線近似の1次関数に従い、ストリート201上の連続的に変化するY座標に合わせてZ座標も変化するように第3の位置検出手段6aのZ位置検出結果に従い第3の送り手段6による集光器31のZ座標位置を変化させる。
When the Z coordinate distribution of the workpiece machining surface is calculated for all the
このように、本実施の形態のワーク加工装置1によれば、ワーク200上の複数のサンプリング位置Sijで各々ワーク加工面のZ座標Zijを検出し、これら複数のサンプリング位置SijにおけるZ座標Zijと各ストリート201(加工予定位置)のX,Y座標とに基づく演算処理で、ストリート201(加工予定位置)におけるワーク加工面のZ座標を把握できるので、加工を施す予定のワーク加工面を全て走査することなく、ワーク加工面からの加工位置を均一にし得る品質の高い加工を効率よく行うことができる。
As described above, according to the workpiece machining apparatus 1 of the present embodiment, the Z coordinate Z ij of the workpiece machining surface is detected at each of the plurality of sampling positions S ij on the
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、ストリート201に交差する直線上の2つのサンプリング位置として、ストリート201を挟んでストリート201に最も近い2つの位置を選択し、直線近似の精度を高めるようにしたが、ストリート201に最も近い位置のサンプリング位置でなくてもよく、また、3つ以上選択するようにしてもよい。さらには、ストリート201に対して片側に位置する複数のサンプリング位置を選択するようにしてもよい。例えば、図7(a)において、交点PAのZ座標ZAを算出する上で、サンプリング位置S23,S33を利用し、直線近似の1次関数に従う比例配分で算出するようにしてもよい。特に、算出対象となるストリート201に対して片側にしかサンプリング位置が存在しない場合には効果的である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, as the two sampling positions on the straight line intersecting the
また、本実施の形態では、複数のサンプリング位置SijをXY座標面上でX,Y方向に直交する状態で分散設定したが、必ずしもX,Y方向に直交する状態の配列に限らない。ストリート201に交差する直線も、複数のサンプリング位置を通り、ストリート201との交点の座標を特定し得るものであれば、斜め交差する直線であってもよい。
In the present embodiment, a plurality of sampling positions Sij are set to be distributed in a state orthogonal to the X and Y directions on the XY coordinate plane. However, the present invention is not necessarily limited to an array in a state orthogonal to the X and Y directions. The straight line that intersects the
また、本実施の形態では、算出対象となる加工予定位置に対して2つのサンプリング位置のZ座標情報を用いて直線近似によりZ座標を算出するようにしたが、2つのサンプリング位置に限らず、算出対象となる加工予定位置に対してこれを囲む周囲3つ以上のサンプリング位置のZ座標情報を用いてZ座標を算出するようにしてもよい。例えば、所望の
加工予定位置に対して周囲多点のサンプリング位置のZ座標情報を用い、曲面方程式である3次元ベジェ曲線等を用いた多項式近似により加工予定位置のZ座標を算出するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the Z coordinate is calculated by linear approximation using the Z coordinate information of the two sampling positions with respect to the processing planned position to be calculated. However, the present invention is not limited to the two sampling positions. The Z coordinate may be calculated using the Z coordinate information of three or more surrounding sampling positions surrounding the planned processing position to be calculated. For example, the Z coordinate of the sampling position of a desired machining scheduled position is used, and the Z coordinate of the machining scheduled position is calculated by polynomial approximation using a three-dimensional Bezier curve or the like that is a curved surface equation. Also good.
さらには、図7(a)に示すようなワーク200全体のサンプリング位置SijのZ座標に関するマッピングデータを取得し、全体のサンプリング位置Sijの表面高さ(Z座標)の傾向を検出し、全体の傾向から外れるサンプリング位置に関してはその表面高さ(Z座標)を全体の傾向に沿うように修正してもよい。例えば、或る1点のサンプリング位置の表面高さ(Z座標)が不自然に高かったり、逆に低かったりした場合には、このサンプリング位置のZ座標を周囲のサンプリング位置のZ座標に合わせて均すよう補正することで、サンプリングデータを適正化することができる。
Furthermore, the mapping data regarding the Z coordinate of the sampling position S ij of the
また、本実施の形態は、レーザ光線照射ユニット3を用いワーク200内部に焦点を合わせてレーザ光線を照射することで改質領域203を形成する加工例についての適用例で説明したが、このような適用例に限らず、所望の加工予定位置にワーク加工面のZ座標を基準に加工を施すものであれば、同様に適用可能である。また、加工手段としても、レーザ光線照射ユニット3を用いるレーザ加工に限らず、例えば、円盤状のブレードを用いてワークの所望の加工予定位置を切削するような場合にも同様に適用可能である。
Further, the present embodiment has been described in the application example of the processing example in which the modified
1 レーザ加工装置
2 保持手段
3 レーザ光線照射ユニット
4 第1の送り手段
4a 第1の位置検出手段
5 第2の送り手段
5a 第2の位置検出手段
6 第3の送り手段
6a 第3の位置検出手段
7 Z座標検出手段
101a 演算手段
101b 加工制御手段
103a 第1のメモリ
200 ワーク
200b 裏面
201 ストリート
Sij サンプリング位置
PA,PB 交点
LA,LB 直線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記複数の加工予定位置より粗く分散設定されたワーク上の複数のサンプリング位置に前記第1,第2の送り手段によって順次位置付けられて、各サンプリング位置におけるワーク加工面のZ座標を検出するZ座標検出手段と、
該Z座標検出手段で検出された各サンプリング位置におけるZ座標を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された複数のサンプリング位置におけるZ座標と、前記各加工予定位置のX,Y座標とに基づいて、前記各加工予定位置におけるワーク加工面のZ座標を順次算出する演算手段と、
対象となる前記加工予定位置のX,Y,Z座標に基づいて前記第1,第2,第3の送り手段を制御して前記保持手段と前記加工手段とを相対移動させ、前記第1,第2,第3の位置検出手段に従い対象となる該加工予定位置に前記加工手段を位置付けて加工させる加工制御手段と、
を備えることを特徴とするワーク加工装置。 Holding means for holding a workpiece, machining means for machining the workpiece held by the holding means, and the holding means and the machining means in the X direction on the XY coordinate plane set on the same plane as the workpiece machining surface. A first feeding means for relatively moving; a second feeding means for relatively moving the holding means and the processing means in the Y direction on the XY coordinate plane; and a Z direction orthogonal to the XY coordinate plane. A third feed means for relatively moving the holding means and the processing means; a first position detecting means for detecting a relative X-direction position between the holding means and the processing means; and the holding means. And a second position detecting means for detecting a relative Y-direction position between the processing means and a third position detecting means for detecting a relative Z-direction position between the holding means and the processing means. A plurality of workpieces held by the holding means A processing apparatus for processing based on each Z coordinate of the workpiece machining surface at the planned processing position,
Z coordinates that are sequentially positioned by the first and second feeding means at a plurality of sampling positions on the workpiece coarsely distributed from the plurality of machining scheduled positions and detect the Z coordinate of the workpiece machining surface at each sampling position. Detection means;
Storage means for storing the Z coordinate at each sampling position detected by the Z coordinate detection means;
Arithmetic means for sequentially calculating the Z coordinate of the workpiece machining surface at each of the scheduled machining positions based on the Z coordinates at the plurality of sampling positions stored in the storage means and the X and Y coordinates of each of the scheduled machining positions; ,
The first, second, and third feeding means are controlled based on the X, Y, and Z coordinates of the target machining position, and the holding means and the machining means are moved relative to each other. Machining control means for positioning and machining the machining means at the intended machining position according to second and third position detection means;
A workpiece machining apparatus comprising:
前記演算手段は、
前記ストリートに対して異なる位置で交差する複数の直線について各直線上の複数のサンプリング位置における各Z座標と、該ストリートと前記各直線とが交差する各交点のX座標とに基づいて該ストリート上の前記各交点におけるワーク加工面のZ座標をストリート毎に順次算出する交点位置Z座標算出手段と、
該交点位置Z座標算出手段によって算出された同一ストリート上の前記複数の交点における各Z座標に基づいて該ストリート上におけるワーク加工面のZ座標分布をストリート毎に順次算出するストリート上Z座標分布算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のワーク加工装置。 The planned processing position is a street in which the same X coordinate position continues in the Y direction on the XY coordinate plane,
The computing means is
A plurality of straight lines intersecting the street at different positions on the street based on Z coordinates at a plurality of sampling positions on the straight lines and X coordinates of intersections of the street and the straight lines. Intersection position Z coordinate calculation means for sequentially calculating the Z coordinate of the workpiece machining surface at each intersection of each street,
On-street Z-coordinate distribution calculation for sequentially calculating the Z-coordinate distribution of the workpiece machining surface on the street for each street based on the Z-coordinates at the plurality of intersections on the same street calculated by the intersection position Z-coordinate calculating means. Means,
The workpiece processing apparatus according to claim 1, comprising:
前記ストリート上Z座標分布算出手段は、同一ストリート上の前記複数の交点における各Y,Z座標を用いて該ストリート上におけるワーク加工面のZ座標分布を直線近似の1次関数として算出することを特徴とする請求項2に記載のワーク加工装置。 The intersection position Z coordinate calculating means is a linear function of linear approximation using each Z coordinate at a plurality of sampling positions on each straight line, each X coordinate of the plurality of sampling positions, and the X coordinate of the intersection on the straight line. To calculate the Z coordinate of the workpiece machining surface at the intersection,
The on-street Z coordinate distribution calculating means calculates the Z coordinate distribution of the workpiece machining surface on the street as a linear function of linear approximation using the Y and Z coordinates at the plurality of intersections on the same street. The workpiece machining apparatus according to claim 2, wherein the workpiece machining apparatus is a workpiece machining apparatus.
前記ストリートに交差する各直線は、前記ストリートに直交するX方向に沿った直線であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一つに記載のワーク加工装置。 The sampling positions are distributedly set along the X and Y directions on the XY coordinate plane,
5. The workpiece machining apparatus according to claim 2, wherein each straight line intersecting with the street is a straight line along an X direction orthogonal to the street.
前記複数の加工予定位置より粗く分散設定されたワーク上の複数のサンプリング位置に前記第1,第2の送り手段によってZ座標検出手段を順次位置付けて、各サンプリング位置におけるワーク加工面のZ座標を検出して記憶手段に記憶させるZ座標検出手順と、
記憶された複数のサンプリング位置におけるZ座標と、前記各加工予定位置のX,Y座標とに基づいて、前記各加工予定位置におけるワーク加工面のZ座標を順次算出する演算手順と、
対象となる前記加工予定位置のX,Y,Z座標に基づいて前記第1,第2,第3の送り手段を制御して前記保持手段と前記加工手段とを相対移動させ、前記第1,第2,第3の位置検出手段に従い対象となる該加工予定位置に前記加工手段を位置付けて加工させる加工制御手順と、
を実行させることを特徴とするワーク加工用プログラム。 Holding means for holding a workpiece, machining means for machining the workpiece held by the holding means, and the holding means and the machining means in the X direction on the XY coordinate plane set on the same plane as the workpiece machining surface. A first feeding means for relatively moving; a second feeding means for relatively moving the holding means and the processing means in the Y direction on the XY coordinate plane; and a Z direction orthogonal to the XY coordinate plane. A third feed means for relatively moving the holding means and the processing means; a first position detecting means for detecting a relative X-direction position between the holding means and the processing means; and the holding means. And a second position detecting means for detecting a relative Y-direction position between the processing means and a third position detecting means for detecting a relative Z-direction position between the holding means and the processing means. A plurality of workpieces held by the holding means A processing apparatus for processing based on each Z coordinate of the workpiece machining surface at the planned processing position,
The Z coordinate detection means is sequentially positioned by the first and second feeding means at a plurality of sampling positions on the workpiece which are set to be roughly dispersed from the plurality of machining scheduled positions, and the Z coordinate of the workpiece machining surface at each sampling position is obtained. A Z coordinate detection procedure for detection and storage in the storage means;
A calculation procedure for sequentially calculating the Z coordinate of the workpiece machining surface at each of the planned machining positions based on the stored Z coordinates at the plurality of sampling positions and the X and Y coordinates of each of the planned machining positions;
The first, second, and third feeding means are controlled based on the X, Y, and Z coordinates of the target machining position, and the holding means and the machining means are moved relative to each other. A machining control procedure for positioning the machining means at the intended machining position according to the second and third position detection means and machining the workpiece,
A program for machining a workpiece characterized by causing
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013132674A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Disco Corp | Processing method of wafer and laser beam machining apparatus |
JP2014036883A (en) * | 2013-10-18 | 2014-02-27 | Nemoto Kyorindo:Kk | Syringe, cylinder holder, and chemical injection system |
JP2014222773A (en) * | 2010-11-16 | 2014-11-27 | 株式会社東京精密 | Laser dicing device and method |
JP2015093304A (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社ディスコ | Laser processing machine |
JP2015142022A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 株式会社ディスコ | Cutting apparatus |
WO2023209909A1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | ヤマハ発動機株式会社 | Dicing device, semiconductor chip manufacturing method, and semiconductor chip |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003168655A (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-13 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Dicing apparatus |
JP2005028423A (en) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | Laser beam machining method and device |
JP2006122982A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Tokyo Electron Ltd | Laser processing apparatus and method |
JP2009140959A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Laser dicing device and dicing method |
-
2008
- 2008-06-19 JP JP2008160923A patent/JP2010000517A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003168655A (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-13 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Dicing apparatus |
JP2005028423A (en) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | Laser beam machining method and device |
JP2006122982A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Tokyo Electron Ltd | Laser processing apparatus and method |
JP2009140959A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Laser dicing device and dicing method |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014222773A (en) * | 2010-11-16 | 2014-11-27 | 株式会社東京精密 | Laser dicing device and method |
JP2013132674A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Disco Corp | Processing method of wafer and laser beam machining apparatus |
TWI566285B (en) * | 2011-12-27 | 2017-01-11 | Disco Corp | Wafer processing method and laser processing device |
JP2014036883A (en) * | 2013-10-18 | 2014-02-27 | Nemoto Kyorindo:Kk | Syringe, cylinder holder, and chemical injection system |
JP2015093304A (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 株式会社ディスコ | Laser processing machine |
JP2015142022A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 株式会社ディスコ | Cutting apparatus |
WO2023209909A1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | ヤマハ発動機株式会社 | Dicing device, semiconductor chip manufacturing method, and semiconductor chip |
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