JP2017005119A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削ブレードの外周の断面形状を把握しやすくことができる切削装置を提供すること。【解決手段】切削装置１は、被加工物Ｗを保持面１０ａで保持するチャックテーブル１０と、被加工物Ｗを切削ブレード２１で切削する切削手段２０と、被加工物Ｗを保持面１０ａと直交する方向から撮像する撮像手段３０と、撮像手段３０で撮像した画像を処理する制御手段１００と、を備える。撮像手段３０は、切削ブレード２１で被加工物Ｗの一部を切削して形成した一端が行き止まりの検出用溝の切削ブレード２１の外周形状が現れた一端を撮像して撮像画像を取得する。制御手段１００は、撮像画像の検出用溝の一端を含む少なくとも一部の画像の長さが切削ブレード２１の接線方向から見た長さになるように、撮像画像の長さを縮小し、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、切削装置に関する。

半導体ウエーハの分割や溝形成に使用される切削ブレードは、切削によって摩耗し、摩耗による自生発刃で切れ味を維持する。切削ブレードの摩耗は、その先端形状を維持しつつ直径が短くなるのが理想的である。しかし、切削ブレードは、加工条件が適していない場合や、局所的に切削ブレードに負荷がかかる加工を行うと、先端形状が左右均等に磨耗しない。又は、切削ブレードは、左右均等に磨耗したとしても先端に刃厚の１／２以下の曲面が形成されて先端が先細る、所謂偏磨耗と呼ばれる現象が発生することがある。

こうした状況が続くと、切削ブレードは、破損が発生したり、切削溝の片側に偏ったチッピング（欠け）を多く発生させたり、所望の溝の形状が得られないといった問題が発生する。そこで、被加工物の切削加工の途中でも切削ブレードの先端形状を検出できる方法が、考案された（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−４１８７８号公報

しかしながら、特許文献１に示された方法は、切削溝の一端を上方から撮像した画像を用いるので、撮影した切削溝の長さが切削ブレードの断面形状と比較すると非常に長い。このために、特許文献１に示された方法は、切削ブレードの外周の断面形状を端的に捕らえにくく、切削ブレードの外周の断面形状を把握しにくいという課題が残されていた。

本発明は、上記問題にかんがみてなされたもので、その目的は、切削ブレードの外周の断面形状を把握しやすくすることができる切削装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の切削装置は、被加工物を保持面で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ブレードで切削する切削手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物を保持面と直交する方向から撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像を処理する画像処理手段と、を備える切削装置であって、該撮像手段は、切削ブレードで被加工物の一部を切削して形成した一端が行き止まりの検出用溝の、切削ブレードの外周形状が現れた該一端を撮像して撮像画像を取得し、該画像処理手段は、該撮像画像の該検出用溝の一端を含む少なくとも一部の画像の長さが該切削ブレードの外周がなす円の接線方向から見た長さになるように、該少なくとも一部の画像の長さを縮小し、切削ブレードの外周形状に近似する画像を形成することを特徴とする。

上記切削装置では、該画像処理手段は、該撮像画像を該検出用溝の長手方向に複数の分割画像に分割し、該分割画像の該検出用溝の長さが該切削ブレードの接線方向から見た長さになるように、該分割画像の長さを縮小して、該切削ブレードの外周形状に近似する該画像を形成するものとすることができる。

そこで、本願の切削装置は、撮像画像の検出用溝の一端を含む少なくとも一部の画像を、切削ブレードの接線方向から見た長さに縮小するので、切削ブレードの外周の断面形状を把握しやすくことができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２Ａは、図１に示す切削装置の正常に摩耗した切削ブレードの外周の断面図である。 図２Ｂは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の一例の断面図である。 図２Ｃは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の他の例の断面図である。 図２Ｄは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の更に他の例の断面図である。 図２Ｅは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の更に別の他の例の断面図である。 図３は、実施形態に係る切削装置の切削ブレードの外周の摩耗状況を把握する方法の一例のフローチャートである。 図４は、実施形態に係る切削装置の切削手段が検出用溝を形成する状態を模式的に示す断面図である。 図５は、実施形態に係る切削装置の切削手段により検出用溝を形成された被加工物を示す斜視図である。 図６は、図５中のＶＩ部を拡大して示す平面図である。 図７は、図６に示された検出用溝を撮像して得た撮像画像を示す図である。 図８は、図７に示された撮像画像の長さを縮小して表示手段に表示された画像を示す図である。 図９は、図６に示す検出用溝を形成した切削ブレードの外周の断面図である。 図１０は、図６に示す検出用溝のストリートの平行な方向の縦断面を示す図である。 図１１は、実施形態の変形例１に係る切削装置の撮像手段が撮像して得た撮像画像を示す図である。 図１２は、図１１に示された撮像画像の分割画像の長さを縮小して表示手段に表示された画像を示す図である。 図１３は、実施形態の変形例２に係る切削装置の切削手段が検出用溝を形成する状態を模式的に示す断面図である。 図１４は、実施形態の変形例３に係る切削装置の切削手段が形成した検出用溝のストリートの平行な方向の縦断面を示す図である。 図１５は、実施例の被加工物に形成した検出用溝の一端を撮像して得た撮像画像である。 図１６は、図１５に示す撮像画像を縮小して得た画像である。 図１７は、図１５に示す検出用溝の断面形状である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る切削装置を図面に基いて説明する。図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図２Ａは、図１に示す切削装置の正常に摩耗した切削ブレードの外周の断面図である。図２Ｂは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の一例の断面図である。図２Ｃは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の他の例の断面図である。図２Ｄは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の更に他の例の断面図である。図２Ｅは、図１に示す切削装置の異常に摩耗した切削ブレードの外周の更に別の他の例の断面図である。

実施形態に係る図１に示された切削装置１は、被加工物Ｗを切削して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割する装置である。なお、切削装置１により個々のデバイスＤに分割される被加工物Ｗは、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とし、円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Ｗは、図１に示すように、上面Ｗａに格子状に形成されたストリートＳで区画された各領域にデバイスＤが形成されている。被加工物Ｗは、デバイスＤが形成されたデバイス領域ＤＲと、デバイス領域ＤＲを囲繞しデバイスＤが形成されていない外周余剰領域ＧＲとを備える。被加工物Ｗは、上面Ｗａの裏側の裏面にダイシングテープＴが貼着され、ダイシングテープＴに環状フレームＦが貼着されて、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに貼着される。被加工物Ｗは、切削装置１によりストリートＳに沿って切削されて個々のデバイスＤに分割される。

切削装置１は、図１に示すように、被加工物Ｗを保持面１０ａで保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削ブレード２１で切削する切削手段２０と、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的にＸ軸方向に移動するＸ軸移動手段（図示せず）と、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的にＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動するＹ軸移動手段４０と、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的に鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動するＺ軸移動手段５０と、チャックテーブル１０をＺ軸と平行な軸心回りに回転させる回転駆動源（図示せず）と、撮像手段３０と、制御手段１００等を備えている。

また、切削装置１は、切削前後の被加工物Ｗを複数収容するカセットエレベータ６０と、カセットエレベータ６０に被加工物Ｗを出し入れする図示しない搬出入手段と、切削後の被加工物Ｗを洗浄する洗浄手段７０と、搬出入手段とチャックテーブル１０と洗浄手段７０とに亘って被加工物Ｗを搬送する図示しない搬送手段と、を備えている。

チャックテーブル１０は、装置本体２上に設置され、切削加工前の被加工物Ｗが保持面１０ａ上に載置されて、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦの開口に貼着された被加工物Ｗを保持するものである。チャックテーブル１０は、保持面１０ａを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１０ａに載置された被加工物Ｗを吸引することで保持する。なお、チャックテーブル１０は、Ｘ軸移動手段によりＸ軸方向に移動自在に設けられたテーブル移動基台（図示しない）上に設置された回転駆動源により中心軸線（Ｚ軸と平行である）回りに回転自在に設けられている。また、チャックテーブル１０の周囲には、エアーアクチュエータにより駆動して被加工物Ｗの周囲の環状フレームＦを挟持するクランプ部１２が複数設けられている。

切削手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削する切削ブレード２１を装着したスピンドルを有するものである。切削手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して、Ｙ軸移動手段４０によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動手段５０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

切削手段２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動手段４０、Ｚ軸移動手段５０などを介して、装置本体２から立設した柱部３に設けられている。切削手段２０は、Ｙ軸移動手段４０及びＺ軸移動手段５０により、チャックテーブル１０の表面の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。

また、切削手段２０は、被加工物Ｗの上面Ｗａを撮像する撮像手段３０が一体的に移動するように固定されている。撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持された分割加工前の被加工物Ｗの分割すべき領域を撮像するＣＣＤカメラを備えている。ＣＣＤカメラは、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを撮像して、被加工物Ｗと切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を得、得た画像を制御手段１００に出力する。ＣＣＤカメラ即ち撮像手段３０は、保持面１０ａとＺ軸方向と平行に対向し、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの上面Ｗａを保持面１０ａと直交する方向である上方から撮像する。

切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。スピンドルは、切削ブレード２１を回転させることで被加工物Ｗを切削する。スピンドルは、スピンドルハウジング２３内に収容され、スピンドルハウジング２３は、Ｚ軸移動手段５０に支持されている。切削手段２０のスピンドル及び切削ブレード２１の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

Ｘ軸移動手段は、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させることで、被加工物Ｗに対する加工送りを実現するものである。Ｙ軸移動手段４０は、切削手段２０をＹ軸方向に移動させることで、被加工物Ｗに対する割り出し送りを実現するものである。Ｚ軸移動手段５０は、切削手段２０をＺ軸方向に移動させることで、被加工物Ｗに対する切り込み深さの制御を実現するものである。

制御手段１００は、切削装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物Ｗに対する加工動作を切削装置１に行わせるものである。なお、制御手段１００は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態や前記画像などを表示する表示手段１０１や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力手段１０２と接続されている。

また、制御手段１００は、撮像手段３０で撮像した画像を処理する画像処理手段である。制御手段１００は、各被加工物Ｗを切削する際に、被加工物Ｗに一端が行き止まりの検出用溝ＤＤ（図５及び図６に示す）を形成する。制御手段１００は、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを撮像手段３０に撮像させ、撮像して得た検出用溝ＤＤの撮像画像ＳＧ（図７に示す）の長さを検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを形成する切削ブレード２１の外周が成す円の接線方向ＴＤ（図１０に示す）からみた長さに縮小し、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像ＫＧ（図１２に示す）を表示手段１０１に表示する。

次に、実施形態に係る切削装置１の加工動作について説明する。加工動作では、オペレータが加工内容情報を制御手段１００に登録し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、切削装置１が加工動作を開始する。なお、加工内容情報は、一端ＤＤａが行き止まりの検出用溝ＤＤを形成する際の被加工物Ｗの上面Ｗａからの切削ブレード２１の切り込み深さｄ（図１０に示す）と、切削ブレード２１の半径Ｒ（図１０に示す）と、検出用溝ＤＤを形成する際のＸ軸移動手段によるチャックテーブル１０の移動量を含む。まず、オペレータが切削加工前の被加工物Ｗをカセットエレベータ６０内に収容し、オペレータから加工動作の開始指示があると、制御手段１００が、カセットエレベータ６０から切削加工前の被加工物Ｗを取り出し、取り出した被加工物Ｗをチャックテーブル１０の保持面１０ａに被加工物Ｗを吸引保持し、クランプ部１２で環状フレームＦを挟持する。

次に、制御手段１００は、Ｘ軸移動手段によりチャックテーブル１０を切削手段２０の下方に向かって移動して、切削手段２０に固定された撮像手段３０の下方にチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを位置付け、撮像手段３０に撮像させる。撮像手段３０は、撮像した画像の情報を制御手段１００に出力する。そして、制御手段１００が、チャックテーブル１０に保持された被加工物ＷのストリートＳと、切削手段２０の切削ブレード２１との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗと切削手段２０との相対位置を調整する。

そして、制御手段１００は、加工内容情報に基づいて、Ｘ軸移動手段とＹ軸移動手段４０とＺ軸移動手段５０と回転駆動源により、切削ブレード２１と被加工物ＷとをストリートＳに沿って相対的に移動させて、切削ブレード２１によりストリートＳを切削する。

制御手段１００は、すべてのストリートＳを切削して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割すると、チャックテーブル１０を切削手段２０の下方から退避させた後、チャックテーブル１０の吸引保持及びクランプ部１２の挟持を解除する。そして、制御手段１００が、切削加工済みの被加工物Ｗを洗浄手段７０に搬送し、洗浄手段７０で洗浄した後、カセットエレベータ６０内に収容する。制御手段１００は、切削前の被加工物Ｗを再度、チャックテーブル１０上に載置し、前述の工程を繰り返して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割する。

また、制御手段１００は、各被加工物Ｗを切削する際に、一端ＤＤａが行き止まりの検出用溝ＤＤを形成し、検出用溝ＤＤの撮像画像ＳＧを接線方向ＴＤからみた画像ＫＧに縮小して、切削ブレード２１の外周の形状（摩耗状況）を把握する把握方法を実行する。図３は、実施形態に係る切削装置の切削ブレードの外周の摩耗状況を把握する方法の一例のフローチャートである。図４は、実施形態に係る切削装置の切削手段が検出用溝を形成する状態を模式的に示す断面図である。図５は、実施形態に係る切削装置の切削手段により検出用溝を形成された被加工物を示す斜視図である。図６は、図５中のＶＩ部を拡大して示す平面図である。図７は、図６に示された検出用溝を撮像して得た撮像画像を示す図である。図８は、図７に示された撮像画像の長さを縮小して表示手段に表示された画像を示す図である。図９は、図６に示す検出用溝を形成した切削ブレードの外周の断面図である。図１０は、図６に示す検出用溝のストリートの平行な方向の縦断面を示す図である。

実施形態に係る切削装置１の制御手段１００は、各被加工物Ｗを切削する際、図３に示すフローチャートを実行する。制御手段１００は、切削ブレード２１をダイシングテープＴの厚み方向の中央まで切り込ませて、外周余剰領域ＧＲとデバイス領域ＤＲとに亘って、各ストリートＳの全長に亘って被加工物Ｗを切削する（ステップＳＴ１）。制御手段１００は、各ストリートＳの全長に亘って被加工物Ｗを切削した後、複数のストリートＳのうち所定のストリートＳを切削したか否かを判定する（ステップＳＴ２）。制御手段１００は、所定のストリートＳを切削したと判定する（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）と、被加工物Ｗの一部に検出用溝ＤＤを形成する（ステップＳＴ３）。なお、所定のストリートＳは、複数のストリートＳのうち加工開始から数本目のものを用いることができる。

制御手段１００は、所定のストリートＳの次に切削するストリートＳの外周余剰領域ＧＲに検出用溝ＤＤを形成する。具体的には、制御手段１００は、図４に点線で示すように、Ｘ軸移動手段とＹ軸移動手段４０を制御して、スピンドルにより回転された切削ブレード２１を被加工物Ｗの外周側に位置させ、Ｚ軸移動手段５０を制御して、被加工物Ｗに切り込み深さｄ分切り込む高さに切削ブレード２１を位置付ける。

制御手段１００は、Ｘ軸移動手段を制御して、チャックテーブル１０を切削ブレード２１にストリートＳに沿って近づけて、外周余剰領域ＧＲに切り込ませて、チャックテーブル１０を入力手段１０２から入力された移動量移動させる。そして、制御手段１００は、Ｚ軸移動手段５０を制御して、切削ブレード２１を上昇させる。切削装置１の制御手段１００は、図５及び図６に示すように、切削ブレード２１で被加工物Ｗの一部である外周余剰領域ＧＲを切削して、デバイス領域ＤＲ側の一端ＤＤａが行き止まりの検出用溝ＤＤを形成する。なお、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａは、被加工物Ｗを切り込んだ切削ブレード２１がＺ軸方向に上昇されて形成されているので、デバイス領域ＤＲに近付くのにしたがって徐々に上面Ｗａに近付くように行き止まりに形成されている。このために、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａは、切削ブレード２１の外周形状が現れることとなる。即ち、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａの形状は、切削ブレード２１の外周の形状と等しくなる。

制御手段１００は、Ｘ軸移動手段とＹ軸移動手段４０とを制御して、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを撮像手段３０の下方に位置付ける。撮像手段３０は、外周余剰領域ＧＲを切削して形成した一端ＤＤａが行き止まりの検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを撮像して、図７に示す撮像画像ＳＧを取得する（ステップＳＴ４）。

制御手段１００は、撮像画像ＳＧの検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを含む少なくとも一部の画像の長さが、切削ブレード２１の外周が成す円の接線方向ＴＤから見た長さになるように、少なくとも一部の画像の長さを縮小し、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像ＫＧを形成する（ステップＳＴ５）。具体的には、制御手段１００は、図７に示すように、撮像画像ＳＧを検出用溝ＤＤの長手方向を分割する。実施形態では、制御手段１００は、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａから以下の式１で求めることができる長さＬ毎に撮像画像ＳＧを複数の分割画像ＢＧに分割する。制御手段１００は、以下の式１を予め記憶している。制御手段１００は、値α１（式１中にはαで示す）に対応した式１で求めることができる検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを含む分割画像ＢＧ（以下、符号ＢＧ２で示す）の長さＬ１（式１中にはＬで示す）を求める。ただし、値α１を例えば１μｍとし、Ｒを切削ブレード２１の半径とし、ｄを検出用溝ＤＤの切り込み深さとする。なお、分割画像ＢＧ２は、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを含む一部の画像に相当する。

制御手段１００は、分割画像ＢＧ２の長さＬ（Ｌ１）が値α１となるように、分割画像ＢＧ２を構成する画素の一部を除去する。このとき、制御手段１００は、長さＬ（Ｌ１）と値α１との長さの違いに応じた間隔毎に等間隔に画素を除去する。

次に、制御手段１００は、値α２（式１中にはαで示す）に対応する、分割画像ＢＧ２の隣の分割画像ＢＧ（以下、符号ＢＧ３で示す）の長さＬ（Ｌ２）を、値α２を例えば１μｍとし、ｄを検出用溝ＤＤの切り込み深さとし、ＲをＲ−α１として、式１を用いて、求める。制御手段１００は、分割画像ＢＧ３の長さＬ（Ｌ２）が値α２となるように、分割画像ＢＧ３を構成する画素の一部を除去する。さらに、制御手段１００は、値α３（式１中にはαで示す）に対応する、分割画像ＢＧ３の隣で被加工物Ｗの外周側の分割画像ＢＧ（以下、符号ＢＧ４で示す）の長さＬ（Ｌ３）を、値α３を例えば１μｍとし、ｄを検出用溝ＤＤの切り込み深さとし、ＲをＲ−（α１＋α２）として、式１を用いて、求める。制御手段１００は、分割画像ＢＧ４の長さＬ（Ｌ３）が値α３となるように、分割画像ＢＧ３を構成する画素の一部を除去する。

こうして、制御手段１００は、各値α１，α２，α３，・・・，αＮに対応した分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４・・・，ＢＧＮの長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，ＬＮを求め、撮像画像ＳＧを分割画像ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３，・・・，ＢＧＮに分割する。制御手段１００は、全ての分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの画素の一部を除去して、長さを値α１，α２，α３，・・・，αＮに縮小する。そして、制御手段１００は、縮小した分割画像ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮを合わせて、図８に示すように、撮像画像ＳＧの長さを縮小して、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像ＫＧを形成し、形成した画像ＫＧを表示手段１０１に表示する。なお、図８に示す画像ＫＧにおける検出用溝ＤＤの形状は、図９に示す検出用溝ＤＤを形成した切削ブレード２１の外周の断面形状と略等しい。

そして、制御手段１００は、所定のストリートＳを切削していないと判定した後（ステップＳＴ２：Ｎｏ）、又は、画像ＫＧを表示手段１０１に表示した後、全てのストリートＳを切削したか否かを判定（ステップＳＴ６）し、全てのストリートＳを切削していないと判定（ステップＳＴ６：Ｎｏ）すると、ステップＳＴ１に戻る。制御手段１００は、全てのストリートＳを切削したと判定（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）すると、図３に示すフローチャートを終了する。

次に、前述した式１について説明する。図１０に示すように、撮像手段３０は、被加工物Ｗの上面Ｗａに直交する上方から検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを撮像する。図１０において、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを形成したときの切削ブレード２１の中心をＡとし、中心ＡからＺ軸方向に延びて被加工物Ｗの上面Ｗａに交わる点をＢとし、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａをＣ０とすると、三角形ＡＢＣ０の辺ＢＣ０の長さは、以下の式２で示すことができる。

図１０において、分割画像ＢＧ２の検出用溝ＤＤの一端ＤＤａから離れた側の端をＣ１とし、分割画像ＢＧ２の検出用溝ＤＤの一端ＤＤａから離れた側の端Ｃ１における切削ブレード２１の径方向の検出用溝ＤＤの深さをα１（式３中にはαで示す）とすると、三角形ＡＢＣ１の辺ＢＣ１の長さは、以下の式３で示すことができる。

そして、図１０において、制御手段１００は、分割画像ＢＧ２の検出用溝ＤＤの長手方向の長さをＬ１（式１中にはＬで示す）とすると、式２及び式３から式１を得ることができる。制御手段１００は、検出用溝ＤＤの深さである値α１を１μｍとし、切削ブレード２１の半径Ｒ及び検出用溝ＤＤの切り込み深さｄが予め定められているので、分割画像ＢＧ２の検出用溝ＤＤの長手方向の長さＬ１を求めることができる。そして、制御手段１００は、式１において、値α２を１μｍとし、ＲをＲ−α１とすることで分割画像ＢＧ３の検出用溝ＤＤの長手方向の長さＬ２を求めることができ、値α３を１μｍとし、ＲをＲ−（α１＋α２）とすることで分割画像ＢＧ４の検出用溝ＤＤの長手方向の長さＬ３を求めることができる。制御手段１００は、同様に、全ての分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，ＬＮを求めることができる。撮像画像ＳＧの分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，ＬＮを値α１，α２，α３，・・・，αＮに縮小することで、各分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの検出用溝ＤＤの長さが切削ブレード２１の外周が成す円の接線方向ＴＤから見た長さになるように、各分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの長さを縮小する。制御手段１００は、縮小した分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮを合わせることで、撮像画像ＳＧの検出用溝ＤＤの長さが検出用溝ＤＤの一端ＤＤａにおける切削ブレード２１の外周が成す円の接線方向ＴＤから見た長さになるように、撮像画像ＳＧの長さを縮小することとなる。このために、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像ＫＧは、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａにおける切削ブレード２１の接線方向ＴＤ上に配置された撮像手段３０（図１０中に点線で示す）から検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを撮像して得た画像に近似することとなる。

以上のように、実施形態に係る切削装置１によれば、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを撮像して得た撮像画像ＳＧを、切削ブレード２１の接線方向ＴＤから見た長さになるように縮小して、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像ＫＧを形成する。このために、切削装置１は、表示手段１０１に表示された近似する画像ＫＧを視認することで、切削ブレード２１の外周の断面形状を把握しやすくなる。したがって、切削装置１は、切削ブレード２１の交換時期やドレッシング時期を把握することができる。

また、実施形態に係る切削装置１によれは、値α１，α２，α３，・・・，αＮ及び式１に基づいて、撮像画像ＳＧを複数の分割画像ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮに分割し、各分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，ＬＮを値α１，α２，α３，・・・，αＮに縮小する。このために、切削装置１は、切削ブレード２１の外周形状の近似する画像ＫＧを、切削ブレード２１の断面形状に近付けることができる。したがって、切削装置１は、切削ブレード２１の外周の断面形状を把握しやすくすることができる。

さらに、実施形態に係る切削装置１は、検出用溝ＤＤを外周余剰領域ＧＲのストリートＳに形成するので、デバイスＤへの影響を抑制することができる。

〔変形例１〕
本発明の実施形態の変形例１に係る切削装置を図面に基いて説明する。図１１は、実施形態の変形例１に係る切削装置の撮像手段が撮像して得た撮像画像を示す図である。図１２は、図１１に示された撮像画像の分割画像の長さを縮小して表示手段に表示された画像を示す図である。なお、図１１及び図１２において、実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例１の切削装置１の制御手段１００は、図１１の撮像画像ＳＧを複数の分割画像ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３，・・・，ＢＧＮに分割することなく、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを含む分割画像ＢＧ１のみを撮像画像ＳＧから抜き出して、前述した値α１及び式１に基づいて、長さを図１２に示すように縮小し、表示手段１０１に表示する。

実施形態の変形例１に係る切削装置１によれば、表示手段１０１に表示された近似する画像ＫＧを視認することで、切削ブレード２１の外周の断面形状を把握しやすくなり、切削ブレード２１の交換時期やドレッシング時期を把握することができる。また、実施形態の変形例１に係る切削装置１は、検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを含む分割画像ＢＧ１のみを縮小し、表示手段１０１に表示するので、検出用溝ＤＤを形成してから表示手段１０１に表示するまでにかかる所要時間を抑制することができる。

〔変形例２〕
本発明の実施形態の変形例２に係る切削装置を図面に基いて説明する。図１３は、実施形態の変形例２に係る切削装置の切削手段が検出用溝を形成する状態を模式的に示す断面図である。なお、図１３において、実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例２に係る切削装置１は、検出用溝ＤＤをストリートＳに形成する。実施形態の変形例２に係る切削装置１は、図１３に示すように、デバイス領域ＤＲのストリートＳの上方に切削ブレード２１を位置付けた後、Ｚ軸移動手段５０のみを制御して、切削ブレード２１を下降させて、ストリートＳに切り込み深さｄ切り込ませた後、切削ブレード２１を上昇させる。実施形態の変形例２に係る切削装置１は、両端が行き止まりの検出量溝ＤＤを形成する。

実施形態の変形例２に係る切削装置１によれば、実施形態と同様に、表示手段１０１に表示された近似する画像ＫＧを視認することで、切削ブレード２１の外周の断面形状を把握しやすくなり、切削ブレード２１の交換時期やドレッシング時期を把握することができる。

〔変形例３〕
本発明の実施形態の変形例３に係る切削装置を図面に基いて説明する。図１４は、実施形態の変形例３に係る切削装置の切削手段が形成した検出用溝のストリートの平行な方向の縦断面を示す図である。なお、図１４において、実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例２に係る切削装置１は、制御手段１００が撮像画像ＳＧを複数の分割画像ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３，・・・，ＢＧＮに分割する際に、切削ブレード２１の回転中心周りに等角度ａ毎に撮像画像ＳＧを分割する。

実施形態の変形例３に係る切削装置１によれば、実施形態と同様に、表示手段１０１に表示された近似する画像ＫＧを視認することで、切削ブレード２１の外周の断面形状を把握しやすくなり、切削ブレード２１の交換時期やドレッシング時期を把握することができる。

〔実施例〕
次に、本発明の発明者は、実施形態に記載した切削装置の効果を確認した。確認にあたっては、外径が５５ｍｍで厚みが０．０５ｍｍの切削ブレード２１を用いて、切り込み深さｄが３００μｍの検出用溝ＤＤを被加工物Ｗに形成した。図１５は、実施例の被加工物に形成した検出用溝ＤＤの一端を撮像して得た撮像画像である。図１６は、図１５に示す撮像画像を縮小して得た画像である。図１７は、図１５に示す検出用溝の断面形状である。

図１６に示す画像と、図１７に示す画像が非常に近似しているので、本発明の切削装置によれば、切削ブレード２１の外周の断面形状を把握しやすくなり、切削ブレード２１の交換時期やドレッシング時期を把握することができることが明らかとなった。

本発明では、制御手段１００が、切削ブレード２１の外周形状に近似する画像ＫＧを形成した後、この画像ＫＧと、良品の切削ブレード２１の断面形状の画像とをパターンマッチングし、例えば、これらの相関値が所定値を下回る場合、報知し、オペレータに切削ブレード２１の交換やドレッシングを促すようにしてもよい。

また、実施形態では、撮像画像ＳＧを複数の分割画像ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３，・・・，ＢＧＮに分割して、各分割画像ＢＧ２，ＢＧ３，ＢＧ４，・・・，ＢＧＮの長さを縮小したが、本発明では、撮像画像ＳＧの検出用溝ＤＤの一端ＤＤａを含む少なくとも一部の画像である分割画像ＢＧ２の長さを接線方向ＴＤから見た長さに縮小すればよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 切削装置
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
２０ 切削手段
２１ 切削ブレード
３０ 撮像手段
１００ 制御手段（画像処理手段）
Ｗ 被加工物
ＤＤ 検出用溝
ＤＤａ 一端
ＳＧ 撮像画像
ＢＧ 分割画像
ＢＧ２ 分割画像（一部の画像）
ＫＧ 近似する画像

Claims (2)

1. 被加工物を保持面で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ブレードで切削する切削手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物を保持面と直交する方向から撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像を処理する画像処理手段と、を備える切削装置であって、
   該撮像手段は、
   切削ブレードで被加工物の一部を切削して形成した一端が行き止まりの検出用溝の、切削ブレードの外周形状が現れた該一端を撮像して撮像画像を取得し、
   該画像処理手段は、
   該撮像画像の該検出用溝の一端を含む少なくとも一部の画像の長さが該切削ブレードの外周がなす円の接線方向から見た長さになるように、該少なくとも一部の画像の長さを縮小し、切削ブレードの外周形状に近似する画像を形成することを特徴とする切削装置。
2. 該画像処理手段は、
   該撮像画像を該検出用溝の長手方向に複数の分割画像に分割し、該分割画像の該検出用溝の長さが該切削ブレードの接線方向から見た長さになるように、該分割画像の長さを縮小して、該切削ブレードの外周形状に近似する該画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の切削装置。