JP2010010539A

JP2010010539A - アライメント手段を備えた加工装置

Info

Publication number: JP2010010539A
Application number: JP2008170149A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Ono; 勝利大野
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】被加工物の加工すべき領域を検出して加工を行う加工装置において、加工すべき領域を間違って検出しないようにする。
【解決手段】被加工物を撮像し加工すべき領域を検出するアライメント手段６と、アライメント手段６によって検出された領域を加工する加工手段とを少なくとも備えた加工装置において、アライメント手段は、被加工物Ｗ１の像を取り込む対物レンズ６０と、対物レンズ６０によって取り込まれた像を撮像する撮像カメラ６１と、撮像カメラ６１によって撮像された画像を処理し加工すべき領域を検出する画像処理部６２とから構成され、撮像カメラ６１には、赤、緑、青の三原色の色調を調整する色調調整部６３が配設される。色調調整部６３を配設したことで、加工すべき領域の検出に適した色調の画像を取得することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物の加工すべき領域を検出するアライメント手段を備えた加工装置に関するものである。

各種の加工装置には、加工すべき領域を検出する機能を有するアライメント手段を備えたものがある。例えば、被加工物であるウェーハやパッケージ基板に縦横に形成された分割予定ラインを切削してダイシングするダイシング装置は、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを撮像し切削すべき分割予定ラインを検出するアライメント手段と、アライメント手段によって検出された領域を切削する切削手段とを備えている。

アライメント手段では、アライメント手段のメモリ等に、予め切削位置を探し出すためのキーパターンの画像を記憶させておき、被加工物であるウェーハまたはパッケージ基板を撮像して画像を取得すると共に、その取得した画像から当該キーパターンと同一のパターンを有する部分をパターンマッチング等の画像処理によって探し出し、その位置に基づいて切削すべき位置を決定している（例えば特許文献１参照）。

特開昭６０−１７７６４７号公報

しかし、画像の濃淡によって形作られる特徴的な領域をキーパターンとして選定しても、そのキーパターンと類似しているものの同一でない部分についても同一であると誤認識してしまうことがある。また、例えばＬＥＤを有する被加工物においてＬＥＤに透明樹脂が被覆されている場合は、その樹脂のはみ出しが誤認識の原因となることがある。更には、ウェーハを構成する個々のデバイスの配線パターンの色は材料によって異なるため、配線パターンの色が原因となって誤認識が生じることもある。このように、キーパターンと一致しない部分をキーパターンと同一であると誤認識してしまうと、分割予定ライン以外の部分を切削してしまい、デバイスを損傷させるという問題がある。このような問題は、上記切削装置だけでなく、加工すべき領域を検出して加工を行う他の装置にも生じる問題である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、被加工物の加工すべき領域を検出して加工を行う加工装置において、加工すべき領域を間違って検出しないようにすることである。

本発明は、被加工物を保持する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撮像し加工すべき領域を検出するアライメント手段と、アライメント手段によって検出された領域を加工する加工手段とを少なくとも備えた加工装置に関するもので、アライメント手段は、被加工物の像を取り込む対物レンズと、対物レンズによって取り込まれた像を撮像する撮像カメラと、撮像カメラによって撮像された画像を処理し加工すべき領域を検出する画像処理部とから構成され、撮像カメラには、赤、緑、青の三原色の色調を調整する色調調整部が配設されたことを特徴とする。加工手段の一例としては、回転可能な切削ブレードを備えた切削手段がある。

本発明は、アライメント手段を構成する撮像カメラに赤、緑、青の三原色の色調を調整する色調調整部を配設したため、被加工物の色や材料等の被加工物の特性に対応させてキーパターンの画像を調整することができるため、アライメントが適正に行われ、加工すべき領域を間違って検出することがない。

図１に示す切削装置１は、本発明が適用される加工装置の一種である。この切削装置１は、切削対象の被加工物を収容するカセット２と、カセット２から仮置き領域２ａに被加工物を搬出すると共に切削後の被加工物を仮置き領域２ａからカセット２に搬入する搬出入手段３と、被加工物を保持するチャックテーブル４と、仮置き領域２ａとチャックテーブル４との間で被加工物を搬送する第一の搬送手段５と、チャックテーブル４に保持された被加工物を撮像し加工すべき領域を検出するアライメント手段６と、アライメント手段６によって検出された領域を切削加工する回転可能な切削ブレード７０を備えた加工手段である切削手段７と、切削後の被加工物を洗浄する洗浄手段８と、チャックテーブル４から洗浄手段８に被加工物を搬送する第二の搬送手段９と、各種情報を表示する表示手段１０とを備えている。

被加工物としては、例えば図１に示すウェーハＷがある。このウェーハＷは、テープＴに貼着され、テープＴの外周部に貼着されたリング状のフレームＦによって支持され、その状態でカセット２に収容される。

チャックテーブル４はＸ軸方向に移動可能となっており、その移動経路の上方にアライメント手段６が配設されている。図２に示すように、アライメント手段６は、チャックテーブル４に保持されたウェーハＷに対面し、被加工物Ｗの像を拡大して取り込む対物レンズ６０を備えている。対物レンズ６０の上方には、対物レンズ６０によって取り込まれた像を撮像して画像を取得する撮像カメラ６１が配設されている。撮像カメラ６１としては、例えばカラーＣＣＤカメラを使用することができる。

撮像カメラ６１には、画像処理部６２及び表示手段１０が電気的に接続されており、撮像カメラ６１が取得した画像情報は、画像処理部６２及び表示手段１０に転送される。画像処理部６２は、キーパターンを含む画像情報や撮像カメラ６１が取得した画像情報を記憶するメモリ等の記憶素子、キーパターンを含む画像情報と撮像カメラ６１が取得した画像情報との間でパターンマッチング処理を行うＣＰＵ等を備えており、撮像カメラ６１によって取得された画像から、被加工物Ｗの加工すべき領域を検出するための処理を行う。一方、表示手段１０は、撮像カメラ６１から転送されてきた画像情報や画像処理部６２において処理を施した画像情報を画面表示する。

撮像カメラ６１には、赤、緑、青の三原色の色調を調整する色調調整部６３が配設されている。色調調整部６３は、撮像カメラ６１が取得した画像を構成する画素の色調を赤、緑、青の各原色ごとに調節する赤調整部６３ａ、緑調整部６３ｂ、青調整部６３ｃから構成され、これらは、例えばオペレータが手で調節できるツマミ、押しボタン、スライドスイッチ等によって構成される。撮像された画像の色調が色調調整部６３によって調整されると、調整後の画像情報が画像処理部６２及び表示手段１０に転送される。

カセット２に収容されたウェーハＷを切削するのに先立ち、図２に示すように、カセットＣに収容されたウェーハＷと同様に構成されたウェーハＷ１がサンプルウェーハとしてチャックテーブル４に保持され、チャックテーブル４のＸ軸方向の移動によりウェーハＷ１がアライメント手段６の下方に移動する。

表示手段１０には、ウェーハＷ１の表面に形成された分割予定ラインであるストリートＳ及びキーパターン候補Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が表示されている。オペレータは、撮像カメラ６１を少しずつ移動させながらキーパターン候補を探し、探し出したキーパターン候補Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の中から実際にキーパターンとして使用するものを選定し、そのキーパターンの部分の画像情報を画像処理部６２のメモリに記憶させる。また、選択したキーパターンとストリートＳとの位置関係も記憶される。更に、チャックテーブル４を９０度回転させることによりウェーハＷ１を９０度回転させ、その状態におけるキーパターンも選定し、その画像を画像処理部６２のメモリに記憶させる。

オペレータは、キーパターンを選定するにあたり、表示手段１０に表示された画像を見ながら色調調整部６３を調整することにより、そのキーパターンの画像をパターンマッチングに適した色調に設定することができる。

例えば、選定したキーパターンに類似する形状の別のパターンがウェーハに存在するために、その別のパターンがキーパターンと同一であると誤認識してしまうおそれがある場合は、色調調整部６３を操作することにより、キーパターンがその別のパターンと明確に区別できるように色調を調節する。具体的には、キーパターン自体の色が変化するようにしたり、キーパターンの背景となるウェーハＷの色が変化したりするようにする。

また、例えばウェーハＷがＬＥＤを有するものであり、そのＬＥＤに被覆された樹脂がはみ出しているために、アライメント時にキーパターンと同一のパターンを認識することが困難となることが予想される場合は、色調調整部６３を調整することにより、樹脂部分とキーパターンとを明確に区別できるように樹脂部分の色調を変更し、パターンマッチングが正常に行われるようにすることができる。更に、キーパターンとなる配線パターンの材料に起因する色が原因となってパターン認識エラーが発生することが予想される場合は、画像におけるその配線パターンの色が変化するように色調調整部６３を調整する。

このようにして、キーパターンを選定し、そのウェーハＷの分割予定ラインであるストリートを検出するためのキーパターンを含む画像情報を画像処理部６２のメモリに記憶させた後に、フレームＦに支持された切削対象のウェーハＷが搬出入手段３によって仮置き領域２ａに搬出され、第一の搬送手段５によってチャックテーブル４に搬送される。そして、チャックテーブル４に保持されたウェーハＷは、図１における−Ｘ方向にチャックテーブル４が移動することにより、図２に示す対物レンズ６０の下方に位置付けされる。対物レンズ６０及び撮像カメラ６１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっており、撮像カメラ６１と共に対物レンズ６０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動しながら、対物レンズ６０から取り込まれた像から撮像カメラ６１において順次画像情報が取得され、画像処理部６２に転送される。

画像処理部６２では、メモリに記憶されたキーパターンを含む画像情報と、撮像カメラ６１において取得され転送された画像情報とを比較し、転送されてきた画像情報にキーパターンが含まれるかどうかを判断してパターンマッチングをする。パターンマッチングには、例えば特開昭６０−１７７６４７号公報に記載された手法を用いることができる。予め画像処理部６２のメモリに記憶させてあるキーパターンを含む画像は、キーパターンが明確に認識できるように色調調整部６３において色調が調整されており、パターンマッチング時に撮像され取得する画像も、色調調整部６３においてキーパターン選定時と同じ色調に設定されているため、キーパターンと異なるパターンを同じパターンとして誤認識することがない。万が一パターンマッチングエラーが発生した場合は、オペレータが表示手段１０に表示されている画像を見ながら、色調調整部６３を再調整してキーパターンの画像を設定しなおせばよい。また、チャックテーブル４を９０度回転させた後に、上記と同様にキーパターンとのパターンマッチングを行い、キーパターンと撮像した画像中のパターンとのマッチングを行う。

パターンマッチングが正常に行われると、キーパターンとストリートＳとの位置関係から、図１に示した切削ブレード７０とストリートＳとのＹ軸方向の位置合わせを行う。そして、チャックテーブル４がＸ軸方向に移動すると共に、高速回転する切削ブレード７０が検出されたストリートＳに切り込んで当該ストリートＳが切削される。また、ストリート間隔ずつ切削手段７をＹ軸方向に割り出し送りしながら同様の切削を行うことにより、同方向のストリートがすべて切削される。

そして、チャックテーブル４を９０度回転させた後に、キーパターンとストリートＳとの位置関係から、図１に示した切削ブレード７０とストリートとのＹ軸方向の位置合わせを行う。そして、チャックテーブル４がＸ軸方向に移動すると共に、高速回転する切削ブレード７０が検出されたストリートＳに切り込んで当該ストリートＳが切削される。また、ストリート間隔ずつ切削手段７をＹ軸方向に割り出し送りしながら同様の切削を行うことにより、すべてのストリートが縦横に切削され、個々のデバイスに分割される。パターンマッチングが適正に行われることで、間違った領域が切削位置として検出されることがないため、ストリートを正確に切削することができ、デバイスを損傷させることがない。

なお、上記の例ではウェーハＷが被加工物である場合について説明したが、被加工物としては、例えばデバイスが樹脂モールドされたパッケージ基板等もある。また、本発明が適用される加工装置は切削装置だけではなく、パターンマッチングの結果に基づいて加工すべき領域を検出する他の加工装置にも適用することができる。

加工装置の一例を示す斜視図である。アライメント手段の構成の一例を示す説明図である。

符号の説明

１：切削装置
２：カセット３：搬出入手段４：チャックテーブル５：第一の搬送手段
６：アライメント手段６０：対物レンズ６１：撮像カメラ６２：画像処理部
６３：色調調整部
７：切削手段（加工手段）７０：切削ブレード
８：洗浄手段９：第二の搬送手段１０：表示手段
Ｗ：ウェーハ（被加工物）Ｔ：テープＦ：フレーム
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３：キーパターン候補

Claims

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撮像し加工すべき領域を検出するアライメント手段と、該アライメント手段によって検出された領域を加工する加工手段とを少なくとも備えた加工装置であって、
該アライメント手段は、被加工物の像を取り込む対物レンズと、該対物レンズによって取り込まれた像を撮像する撮像カメラと、該撮像カメラによって撮像された画像を処理し加工すべき領域を検出する画像処理部とから構成され、
該撮像カメラには、赤、緑、青の三原色の色調を調整する色調調整部が配設された
加工装置。
前記加工手段は、回転可能な切削ブレードを備えた切削手段である
請求項１に記載の加工装置。