JP2018032825A - Alignment method for work piece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、板状の被加工物を加工する際に適用される被加工物のアライメント方法に関する。 The present invention relates to a workpiece alignment method applied when processing a plate-like workpiece.
半導体ウェーハやパッケージ基板に代表される板状の被加工物を加工する際には、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加工する加工ユニットとを備える加工装置が使用される。この加工装置で被加工物を加工する前には、加工装置に対して被加工物の位置や向き等を認識させるためのアライメントと呼ばれる処理を行う必要がある。 When processing a plate-shaped workpiece typified by a semiconductor wafer or a package substrate, a processing including a chuck table that holds the workpiece and a processing unit that processes the workpiece held on the chuck table The device is used. Before processing a workpiece with this processing apparatus, it is necessary to perform a process called alignment for causing the processing apparatus to recognize the position, orientation, and the like of the workpiece.
アライメントでは、例えば、チャックテーブルに保持された被加工物を撮像ユニットで撮像し、あらかじめ加工装置に記憶しておいた特徴的なキーパターン（ターゲットパターン）に合致するパターンを被加工物中から見つけ出す。次に、見つけ出したパターンを基準に被加工物（チャックテーブル）の向きを調整し、加工装置に記憶されている加工予定ライン（ストリート）とキーパターンとの距離から実際の加工予定ラインの位置を特定する。 In the alignment, for example, the workpiece held on the chuck table is imaged by the imaging unit, and a pattern matching the characteristic key pattern (target pattern) stored in advance in the machining apparatus is found from the workpiece. . Next, the orientation of the workpiece (chuck table) is adjusted based on the found pattern, and the actual planned machining line position is determined from the distance between the planned machining line (street) stored in the machining device and the key pattern. Identify.
ところで、上述したアライメントでは、被加工物上に周期的に配置される電子回路等のデバイスをキーパターンとして利用することが多い。この場合、チャックテーブルへと搬入された後の被加工物の向きが許容範囲から外れていると、本来検出すべきパターンに隣接する別のパターン等を誤検出して、分割予定ラインを特定できなくなる可能性が高い。 By the way, in the above-described alignment, a device such as an electronic circuit periodically arranged on a workpiece is often used as a key pattern. In this case, if the orientation of the workpiece after being loaded into the chuck table is out of the allowable range, another pattern adjacent to the pattern that should be detected can be erroneously detected, and the planned division line can be specified. There is a high possibility of disappearing.
これに対して、被加工物をチャックテーブルへと搬入する前に、ノッチやオリエンテーションフラット等の位置に基づいて被加工物の向きを検出する検出装置、検出方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。事前に被加工物の向きを検出し、この向きを考慮しながら被加工物をチャックテーブルへと搬入することで、被加工物の向きを所望の方向に合わせてパターンの誤検出を防止できる。 On the other hand, a detection device, a detection method, and the like that detect the orientation of the workpiece based on the position of a notch, an orientation flat, or the like before carrying the workpiece into the chuck table have been proposed (for example, Patent Document 1). By detecting the orientation of the workpiece in advance and taking the workpiece into the chuck table while taking this orientation into account, it is possible to prevent the pattern from being erroneously detected by matching the orientation of the workpiece to the desired direction.
しかしながら、上述の検出方法に用いられる検出装置は、高価な上に広い設置スペースを必要とする。よって、低コスト化や省スペース化への要請が大きい場合には、この検出方法を用いることができなかった。 However, the detection device used in the above-described detection method is expensive and requires a large installation space. Therefore, this detection method cannot be used when there is a great demand for cost reduction and space saving.
一方で、加工装置の撮像ユニット等を利用して被加工物の向きを検出できれば、上述のような別の検出装置を用いることなく被加工物の向きを所望の方向に合わせることができると考えられる。しかしながら、この場合には、チャックテーブルを回転させながら撮像ユニットで被加工物を撮像することになるので、例えば、チャックテーブルの回転角度が制限されている場合に、必ずしも被加工物の向きを検出できなかった。 On the other hand, if the orientation of the workpiece can be detected using an imaging unit or the like of the machining apparatus, the orientation of the workpiece can be adjusted to a desired direction without using another detection device as described above. It is done. However, in this case, since the workpiece is imaged by the imaging unit while rotating the chuck table, for example, when the rotation angle of the chuck table is limited, the orientation of the workpiece is always detected. could not.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チャックテーブルの回転角度に制限がある場合でも被加工物の向きを確実に検出できる被加工物のアライメント方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a workpiece alignment method capable of reliably detecting the orientation of the workpiece even when the rotation angle of the chuck table is limited. Is to provide.
本発明の一態様によれば、板状の被加工物を保持し所定の角度の範囲で回転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加工する加工ユニットと、該チャックテーブルに被加工物を搬入し、該チャックテーブルから被加工物を搬出する搬送ユニットと、該チャックテーブルに保持された被加工物を撮像する撮像ユニットと、を備える加工装置を用いる被加工物のアライメント方法であって、向きを示す目印が設けられた被加工物を該チャックテーブルに搬入する搬入ステップと、該搬入ステップを実施した後、該チャックテーブルを該所定の角度の範囲で第１方向に回転させつつ該撮像ユニットで被加工物を撮像し、該目印を探索する探索ステップと、該探索ステップで該目印を検出できなかった場合に、該搬送ユニットで被加工物を該チャックテーブルから搬出して退避させ、該チャックテーブルを該第１方向とは反対の第２方向に回転させた後、被加工物を再び該チャックテーブルに搬入する置き直しステップと、該探索ステップで検出した該目印に基づいて該チャックテーブルを回転させ、被加工物の向きを所定の方向に合わせる向き調整ステップと、を備え、該目印を検出できるまで該探索ステップと該置き直しステップとを繰り返す被加工物のアライメント方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a chuck table that holds a plate-like workpiece and rotates within a predetermined angle range, a processing unit that processes the workpiece held on the chuck table, and the chuck table Workpiece alignment using a processing apparatus comprising: a transport unit that loads a workpiece into the workpiece and unloads the workpiece from the chuck table; and an imaging unit that images the workpiece held on the chuck table. A loading step of loading a workpiece provided with a mark indicating the direction into the chuck table; and after performing the loading step, the chuck table is moved in the first direction within a range of the predetermined angle. A search step for picking up an image of the workpiece with the image pickup unit while rotating and searching for the mark, and when the mark cannot be detected in the search step, The workpiece is unloaded from the chuck table with a robot and retracted, and the chuck table is rotated in a second direction opposite to the first direction, and then the workpiece is loaded again into the chuck table. A search step until the mark can be detected, comprising: a correction step; and an orientation adjustment step of rotating the chuck table based on the mark detected in the search step to align the direction of the workpiece with a predetermined direction. And a workpiece alignment method that repeats the repositioning step.
本発明の一態様において、該目印は、被加工物の外周に形成された結晶方位を示す切り欠きであることが好ましい。 In one embodiment of the present invention, the mark is preferably a notch indicating a crystal orientation formed on the outer periphery of the workpiece.
本発明の一態様に係る被加工物のアライメント方法は、チャックテーブルを第１方向に回転させつつ撮像ユニットで被加工物を撮像し、目印を探索する探索ステップと、探索ステップで目印を検出できなかった場合に、搬送ユニットで被加工物をチャックテーブルから搬出して退避させ、チャックテーブルを第１方向とは反対の第２方向に回転させた後、被加工物を再びチャックテーブルに搬入する置き直しステップと、を含み、目印を検出できるまでこれらを繰り返すので、チャックテーブルの回転角度に制限がある場合でも被加工物の向きを確実に検出できる。 The workpiece alignment method according to one aspect of the present invention includes a search step of imaging a workpiece with an imaging unit while rotating the chuck table in the first direction and searching for the mark, and the mark can be detected by the search step. If there is no workpiece, the workpiece is unloaded from the chuck table by the transfer unit, retracted, rotated in the second direction opposite to the first direction, and then loaded into the chuck table again. Since the steps are repeated until the mark can be detected, the orientation of the workpiece can be reliably detected even when the rotation angle of the chuck table is limited.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る被加工物のアライメント方法は、搬入ステップ（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）、探索ステップ（図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７（Ａ）参照）、置き直しステップ（図４（Ｂ）、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）及び向き調整ステップ（図７（Ｂ）参照）を含む。 Embodiments according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The workpiece alignment method according to this embodiment includes a carry-in step (see FIGS. 2A and 2B), a search step (FIGS. 3A, 3B, and 4A). 6A, FIG. 6B and FIG. 7A), repositioning step (see FIG. 4B, FIG. 5A and FIG. 5B), and orientation adjustment step (FIG. 7 (B)).
搬入ステップでは、向きを示す目印が設けられた被加工物を加工装置のチャックテーブルに搬入する。探索ステップでは、チャックテーブルを第１方向に回転させつつ加工装置の撮像ユニットで被加工物を撮像し、目印を探索する。この探索ステップで目印を検出できなかった場合には、次に、置き直しステップを行う。 In the carry-in step, the work piece provided with the mark indicating the direction is carried into the chuck table of the processing apparatus. In the searching step, the workpiece is imaged by the imaging unit of the machining apparatus while the chuck table is rotated in the first direction, and the mark is searched. If the mark is not detected in this search step, a replacement step is performed next.
置き直しステップでは、加工装置の搬送ユニットで被加工物をチャックテーブルから搬出し、チャックテーブルを第１方向とは反対の第２方向に回転させた後、被加工物を再びチャックテーブルに搬入する。置き直しステップの後には、探索ステップを行って、目印を検出する。 In the repositioning step, the workpiece is unloaded from the chuck table by the transfer unit of the machining apparatus, the chuck table is rotated in the second direction opposite to the first direction, and then the workpiece is loaded again into the chuck table. . After the repositioning step, a search step is performed to detect the mark.
向き調整ステップでは、探索ステップで検出した目印に基づいてチャックテーブルを回転させ、被加工物の向きを所定の方向に合わせる。なお、探索ステップと置き直しステップとは、目印を検出できるまで繰り返し行われる。以下、本実施形態に係る被加工物のアライメント方法について詳述する。 In the orientation adjustment step, the chuck table is rotated based on the mark detected in the search step, and the orientation of the workpiece is adjusted to a predetermined direction. Note that the search step and the rearrangement step are repeated until a mark can be detected. The workpiece alignment method according to this embodiment will be described in detail below.
図１は、本実施形態に係る被加工物のアライメント方法が用いられる加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態では、被加工物を切削する加工装置（切削装置）を例示するが、本発明に係る被加工物のアライメント方法は、被加工物をレーザービームで加工するレーザー加工装置等に適用することもできる。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of a processing apparatus in which the workpiece alignment method according to the present embodiment is used. In the present embodiment, a processing device (cutting device) for cutting a workpiece is illustrated, but the workpiece alignment method according to the present invention is applied to a laser processing device or the like for processing a workpiece with a laser beam. It can also be applied.
図１に示すように、加工装置（切削装置）２は、各構造を支持する基台４を備えている。基台４の前方の角部には、矩形の開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、昇降するカセット支持台６が設けられている。カセット支持台６の上面には、複数の被加工物１１を収容するカセット８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。 As shown in FIG. 1, the processing apparatus (cutting apparatus) 2 includes a base 4 that supports each structure. A rectangular opening 4a is formed at the front corner of the base 4, and a cassette support base 6 that moves up and down is provided in the opening 4a. On the upper surface of the cassette support 6, a cassette 8 that houses a plurality of workpieces 11 is placed. In FIG. 1, only the outline of the cassette 8 is shown for convenience of explanation.
被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハであり、その表面１１ａ側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられる。デバイス領域は、格子状に配列された加工予定ライン（ストリート、分割予定ライン）で更に複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１３が形成されている。 The workpiece 11 is, for example, a circular wafer made of a semiconductor material such as silicon, and the surface 11a side is divided into a central device region and an outer peripheral surplus region surrounding the device region. The device area is further divided into a plurality of areas by planned processing lines (streets, planned dividing lines) arranged in a lattice pattern, and devices 13 such as ICs and LSIs are formed in each area.
被加工物１１の外周縁には、被加工物１１の向き（例えば、結晶方位）を示す目印であるノッチ（切り欠き）１１ｃが設けられている。ただし、ノッチ１１ｃの代わりに、オリエンテーションフラット（切り欠き）等を目印として設けても良い。また、被加工物１１の裏面１１ｂ（図２（Ａ）等参照）側には、ダイシングテープ等の保護部材を貼付しても良い。 A notch (notch) 11 c that is a mark indicating the direction (for example, crystal orientation) of the workpiece 11 is provided on the outer peripheral edge of the workpiece 11. However, instead of the notch 11c, an orientation flat (notch) or the like may be provided as a mark. Further, a protective member such as a dicing tape may be attached to the back surface 11b (see FIG. 2A, etc.) of the workpiece 11.
なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造等に制限はない。例えば、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板を被加工物１１として用いることもできる。デバイスの種類、数量、配置等にも制限はない。 In this embodiment, a circular wafer made of a semiconductor material such as silicon is used as the workpiece 11. However, the material, shape, structure, etc. of the workpiece 11 are not limited. For example, a substrate made of a material such as ceramics, resin, or metal can be used as the workpiece 11. There are no restrictions on the type, quantity, and arrangement of devices.
カセット支持台６の側方には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い矩形の開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｘ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（不図示）及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー１２が設けられている。 A rectangular opening 4b that is long in the X-axis direction (front-rear direction, processing feed direction) is formed on the side of the cassette support base 6. In the opening 4b, there are provided an X-axis moving table 10, an X-axis moving mechanism (not shown) for moving the X-axis moving table 10 in the X-axis direction, and a dustproof and splash-proof cover 12 that covers the X-axis moving mechanism. .
Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールに平行なＸ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。 The X-axis movement mechanism includes a pair of X-axis guide rails (not shown) parallel to the X-axis direction, and the X-axis movement table 10 is slidably attached to the X-axis guide rails. A nut portion (not shown) is provided on the lower surface side of the X-axis moving table 10, and an X-axis ball screw (not shown) parallel to the X-axis guide rail is screwed to the nut portion.
Ｘ軸ボールネジの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールネジを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０は、Ｘ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。 An X-axis pulse motor (not shown) is connected to one end of the X-axis ball screw. By rotating the X-axis ball screw with the X-axis pulse motor, the X-axis moving table 10 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail.
Ｘ軸移動テーブル１０の上方には、被加工物１１を保持するためのチャックテーブル１４が設けられている。チャックテーブル１４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに所定の角度の範囲（例えば、２００°）で回転する。また、チャックテーブル１４は、上述のＸ軸移動機構によって前方側の搬入搬出位置と後方側の加工位置との間を移動し、更に、加工位置の近傍で加工送りされる。 A chuck table 14 for holding the workpiece 11 is provided above the X-axis moving table 10. The chuck table 14 is connected to a rotation drive source (not shown) such as a motor, and rotates around a rotation axis substantially parallel to the Z-axis direction (vertical direction) within a predetermined angle range (for example, 200 °). To do. Further, the chuck table 14 is moved between the front loading / unloading position and the rear processing position by the above-described X-axis moving mechanism, and is further processed and fed in the vicinity of the processing position.
チャックテーブル１４の上面は、被加工物１１を吸引、保持する保持面１４ａになっている。この保持面１４ａは、チャックテーブル１４に形成された吸引路１４ｂ（図２（Ａ）等参照）やバルブ１６（図２（Ａ）等参照）等を通じて吸引源１８（図２（Ａ）等参照）に接続されている。 The upper surface of the chuck table 14 is a holding surface 14 a that sucks and holds the workpiece 11. The holding surface 14a is connected to a suction source 18 (see FIG. 2A) through a suction path 14b (see FIG. 2A) formed on the chuck table 14 and a valve 16 (see FIG. 2A). )It is connected to the.
開口４ｂ及びカセット支持台６の近傍には、被加工物１１をカセット８から取り出し、又は、被加工物１１をカセット８へと収容する第１搬送ユニット２０が設けられている。この第１搬送ユニット２０は、水平移動ユニット（不図示）に連結されており、主にＹ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に移動できる。 In the vicinity of the opening 4 b and the cassette support 6, a first transport unit 20 is provided that takes out the workpiece 11 from the cassette 8 or accommodates the workpiece 11 into the cassette 8. The first transport unit 20 is connected to a horizontal movement unit (not shown), and can move mainly in the Y-axis direction (left-right direction, index feed direction).
基台４の上面には、門型の第１支持構造２２が開口４ｂを跨ぐように配置されている。第１支持構造２２の前面には、Ｙ軸方向に概ね平行な第１レール２４が設けられており、この第１レール２４には、第１昇降ユニット２６を介して第２搬送ユニット２８が取り付けられている。 On the upper surface of the base 4, a gate-type first support structure 22 is disposed so as to straddle the opening 4 b. A first rail 24 that is substantially parallel to the Y-axis direction is provided on the front surface of the first support structure 22, and a second transport unit 28 is attached to the first rail 24 via a first elevating unit 26. It has been.
第２搬送ユニット２８は、第１レール２４に沿ってＹ軸方向に移動し、また、第１昇降ユニット２６によってＺ軸方向に移動する。この第２搬送ユニット２８により、チャックテーブル１４又は第１搬送ユニット２０から被加工物１１を受け取り、チャックテーブル１４又は第１搬送ユニット２０に被加工物１１を受け渡すことができる。 The second transport unit 28 moves in the Y-axis direction along the first rail 24, and moves in the Z-axis direction by the first lifting / lowering unit 26. The second transport unit 28 can receive the workpiece 11 from the chuck table 14 or the first transport unit 20, and can deliver the workpiece 11 to the chuck table 14 or the first transport unit 20.
すなわち、第１搬送ユニット２０によってカセット８から取り出された被加工物１１を第２搬送ユニット２８で受け取り、チャックテーブル１４に搬入できる。また、この第２搬送ユニット２８によってチャックテーブル１４から被加工物１１を搬出したり、被加工物１１を第１搬送ユニット２０に受け渡したりすることもできる。 In other words, the workpiece 11 taken out from the cassette 8 by the first transport unit 20 can be received by the second transport unit 28 and carried into the chuck table 14. Further, the workpiece 11 can be unloaded from the chuck table 14 by the second conveyance unit 28, and the workpiece 11 can be transferred to the first conveyance unit 20.
第１レール２４の上方には、Ｙ軸方向に概ね平行な第２レール３０が設けられており、この第２レール３０には、第２昇降ユニット３２を介して第３搬送ユニット３４が取り付けられている。第３搬送ユニット３４は、第２レール３０に沿ってＹ軸方向に移動し、また、第２昇降ユニット３２によってＺ軸方向に移動する。 A second rail 30 that is substantially parallel to the Y-axis direction is provided above the first rail 24, and a third transport unit 34 is attached to the second rail 30 via a second lifting / lowering unit 32. ing. The third transport unit 34 moves in the Y-axis direction along the second rail 30, and moves in the Z-axis direction by the second lifting / lowering unit 32.
第１支持構造２２の後方には、門型の第２支持構造３６が配置されている。第２支持構造３６の前面には、それぞれ移動ユニット３８を介して、２組の加工ユニット（切削ユニット）４０が設けられている。加工ユニット４０は、移動ユニット３８によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。 A gate-shaped second support structure 36 is disposed behind the first support structure 22. Two sets of processing units (cutting units) 40 are provided on the front surface of the second support structure 36 via moving units 38, respectively. The processing unit 40 is moved in the Y-axis direction and the Z-axis direction by the moving unit 38.
各加工ユニット４０は、Ｙ軸方向に概ね平行な回転軸となるスピンドル（不図示）を備えている。スピンドルの一端側には、環状の切削ブレード４２が装着されている。スピンドルの他端側には、それぞれモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、切削ブレード４２は、この回転駆動源から伝達される力によって回転する。 Each processing unit 40 includes a spindle (not shown) serving as a rotation axis substantially parallel to the Y-axis direction. An annular cutting blade 42 is attached to one end of the spindle. A rotation drive source (not shown) such as a motor is connected to the other end side of the spindle, and the cutting blade 42 is rotated by a force transmitted from the rotation drive source.
加工ユニット４０に隣接する位置には、チャックテーブル１４に保持された被加工物１１等を撮像するための撮像ユニット４４が設けられている。この撮像ユニット４４は、移動ユニット３８によって加工ユニット４０とともにＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。 At a position adjacent to the processing unit 40, an imaging unit 44 for imaging the workpiece 11 and the like held on the chuck table 14 is provided. The imaging unit 44 is moved in the Y-axis direction and the Z-axis direction together with the processing unit 40 by the moving unit 38.
加工装置２で被加工物１１を切削する際には、まず、被加工物１１を保持した状態のチャックテーブル１４と加工ユニット４０とを相対的に移動させて、切削の対象となる加工予定ラインの延長線上に切削ブレード４２を合わせる。次に、切削ブレード４２の下端を被加工物１１の表面１１ａより低い位置まで下降させる。 When cutting the workpiece 11 with the processing apparatus 2, first, the chuck table 14 in a state where the workpiece 11 is held and the processing unit 40 are moved relatively to each other, and a processing scheduled line to be cut. The cutting blade 42 is aligned with the extended line. Next, the lower end of the cutting blade 42 is lowered to a position lower than the surface 11 a of the workpiece 11.
その後、回転させた切削ブレード４２とチャックテーブル１４とを対象の加工予定ラインに対して平行な方向に相対的に移動させることで、切削ブレード４２を被加工物１１に切り込ませて、対象の加工予定ラインに沿って被加工物１１を切削できる。 Thereafter, the cutting blade 42 and the chuck table 14 that have been rotated are moved relative to each other in a direction parallel to the target processing line, so that the cutting blade 42 is cut into the workpiece 11, and the target The workpiece 11 can be cut along the planned machining line.
開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、円形の開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、切削後の被加工物１１等を洗浄するための洗浄ユニット４６が設けられている。加工ユニット４０によって加工された被加工物１１は、第３搬送ユニット３４で洗浄ユニット４６に搬送される。洗浄ユニット４６で洗浄された被加工物１１は、第２搬送ユニット２８で第１搬送ユニット２０に受け渡され、カセット８に収容される。 A circular opening 4c is formed at a position opposite to the opening 4a with respect to the opening 4b. A cleaning unit 46 for cleaning the workpiece 11 and the like after cutting is provided in the opening 4c. The workpiece 11 processed by the processing unit 40 is transported to the cleaning unit 46 by the third transport unit 34. The workpiece 11 cleaned by the cleaning unit 46 is transferred to the first transport unit 20 by the second transport unit 28 and stored in the cassette 8.
Ｘ軸移動機構、チャックテーブル１４、第１搬送ユニット２０、水平移動ユニット、第１昇降ユニット２６、第２搬送ユニット２８、第２昇降ユニット３２、第３搬送ユニット３４、移動ユニット３８、加工ユニット４０、撮像ユニット４４、洗浄ユニット４６等の構成要素には、制御ユニット４８が接続されている。各構成要素は、この制御ユニット４８によって制御される。 X-axis moving mechanism, chuck table 14, first transport unit 20, horizontal movement unit, first lifting unit 26, second transport unit 28, second lifting unit 32, third transport unit 34, moving unit 38, processing unit 40 A control unit 48 is connected to components such as the imaging unit 44 and the cleaning unit 46. Each component is controlled by this control unit 48.
次に、本実施形態に係る被加工物のアライメント方法について説明する。本実施形態に係る被加工物のアライメント方法では、はじめに、被加工物１１をチャックテーブル１４に搬入する搬入ステップを行う。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、搬入ステップを説明するための側面図である。 Next, a workpiece alignment method according to the present embodiment will be described. In the workpiece alignment method according to the present embodiment, first, a carry-in step of carrying the workpiece 11 into the chuck table 14 is performed. FIG. 2A and FIG. 2B are side views for explaining the carry-in step.
この搬入ステップでは、まず、第１搬送ユニット２０でカセット８から被加工物１１を取り出し、第２搬送ユニット２８に受け渡す。また、チャックテーブル１４の位置を前方の搬入搬出位置に合わせて、このチャックテーブル１４の直上に第２搬送ユニット２８を移動させる。 In this carry-in step, first, the workpiece 11 is taken out from the cassette 8 by the first transport unit 20 and transferred to the second transport unit 28. Further, the position of the chuck table 14 is adjusted to the forward loading / unloading position, and the second transport unit 28 is moved directly above the chuck table 14.
その後、図２（Ａ）に示すように、第２搬送ユニット２８を下降させ、被加工物１１の裏面１１ｂ側が保持面１４ａに接触するように被加工物１１をチャックテーブル１４に載せる。この状態で、図２（Ｂ）に示すようにバルブ１６を開いて、吸引源１８の負圧を保持面１４ａに作用させれば、被加工物１１はチャックテーブル１４に吸引、保持される。 2A, the second transport unit 28 is lowered, and the workpiece 11 is placed on the chuck table 14 so that the back surface 11b side of the workpiece 11 contacts the holding surface 14a. In this state, when the valve 16 is opened as shown in FIG. 2B and the negative pressure of the suction source 18 is applied to the holding surface 14a, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 14.
搬入ステップの後には、被加工物１１のノッチ１１ｃを検出するための探索ステップを行う。図３（Ａ）は、探索ステップを説明するための平面図であり、図３（Ｂ）は、探索ステップを説明するための側面図であり、図４（Ａ）は、探索ステップでチャックテーブル１４を回転させた後の状態を模式的に示す平面図である。なお、図３（Ａ）や図４（Ａ）等の平面図では、チャックテーブル１４の向きを示すための目印Ａを併せて示しているが、この目印Ａは、必ずしもチャックテーブル１４に付されなくて良い。 After the carry-in step, a search step for detecting the notch 11c of the workpiece 11 is performed. 3A is a plan view for explaining the search step, FIG. 3B is a side view for explaining the search step, and FIG. 4A is a chuck table in the search step. It is a top view which shows typically the state after rotating 14. 3A and 4A, the mark A for indicating the orientation of the chuck table 14 is also shown, but the mark A is not necessarily attached to the chuck table 14. It is not necessary.
探索ステップでは、まず、チャックテーブル１４と撮像ユニット４４とを相対的に移動させ、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、撮像ユニット４４の撮像範囲４４ａを被加工物１１の外周縁に合わせる。その後、チャックテーブル１４を第１方向に回転させながら撮像ユニット４４で被加工物１１の外周縁を撮像し、被加工物１１の外周縁が映った画像を形成する。撮像により形成される画像は、制御ユニット４８へと送られる。 In the search step, first, the chuck table 14 and the imaging unit 44 are relatively moved, and as shown in FIGS. 3A and 3B, the imaging range 44a of the imaging unit 44 is set in the workpiece 11. Fit to the outer periphery. Thereafter, the outer peripheral edge of the workpiece 11 is imaged by the imaging unit 44 while the chuck table 14 is rotated in the first direction, and an image showing the outer peripheral edge of the workpiece 11 is formed. An image formed by imaging is sent to the control unit 48.
制御ユニット４８は、例えば、撮像ユニット４４から送られる画像に対してエッジ検出等の画像処理を行い、ノッチ１１ｃを見つけ出す（検出する）。このようなノッチ１１ｃの探索（撮像及び画像処理）は、ノッチ１１ｃが検出されるか、又は、図４（Ａ）に示すように、チャックテーブル１４の回転角度が所定の角度に達するまで繰り返し続けられる。 For example, the control unit 48 performs image processing such as edge detection on the image sent from the imaging unit 44 and finds (detects) the notch 11c. Such search (imaging and image processing) of the notch 11c is repeated until the notch 11c is detected or the rotation angle of the chuck table 14 reaches a predetermined angle as shown in FIG. It is done.
図４（Ａ）に示すように、チャックテーブル１４の回転角度が所定の角度に達するまでの間にノッチ１１ｃが撮像範囲４４ａに到達せず、ノッチ１１ｃを検出できなかった場合には、次に、被加工物１１をチャックテーブル１４に置き直す置き直しステップを行う。なお、この探索ステップでノッチ１１ｃを検出できた場合には、置き直しステップを行わずに向き調整ステップに進めば良い。 As shown in FIG. 4A, when the notch 11c does not reach the imaging range 44a until the rotation angle of the chuck table 14 reaches a predetermined angle, the notch 11c cannot be detected. Then, a repositioning step is performed in which the workpiece 11 is repositioned on the chuck table 14. If the notch 11c can be detected in this search step, it is sufficient to proceed to the orientation adjustment step without performing the replacement step.
図４（Ｂ）は、置き直しステップで被加工物１１がチャックテーブル１４から搬出される様子を模式的に示す側面図であり、図５（Ａ）は、置き直しステップでチャックテーブル１４を第１方向とは反対の第２方向に回転させる様子を模式的に示す平面図であり、図５（Ｂ）は、置き直しステップで被加工物１１がチャックテーブル１４に搬入される様子を模式的に示す側面図である。 FIG. 4B is a side view schematically showing how the workpiece 11 is unloaded from the chuck table 14 in the repositioning step, and FIG. 5A is a side view of the chuck table 14 in the repositioning step. FIG. 5B is a plan view schematically illustrating a state in which the workpiece 11 is rotated in a second direction opposite to the first direction, and FIG. 5B schematically illustrates a state in which the workpiece 11 is carried into the chuck table 14 in a repositioning step. FIG.
置き直しステップでは、まず、バルブ１６を閉じて、保持面１４ａに対する吸引源１８の負圧を遮断する。また、図４（Ｂ）に示すように、第２搬送ユニット２８で被加工物１１を保持し、チャックテーブル１４から搬出、退避させる。なお、第２搬送ユニット２８は、被加工物１１を再びチャックテーブル１４に搬入するまで、被加工物１１を回転させないように保持する。 In the repositioning step, first, the valve 16 is closed to block the negative pressure of the suction source 18 against the holding surface 14a. Further, as shown in FIG. 4B, the workpiece 11 is held by the second transport unit 28, and is unloaded from the chuck table 14 and retracted. Note that the second transport unit 28 holds the workpiece 11 so as not to rotate until the workpiece 11 is carried into the chuck table 14 again.
その後、図５（Ａ）に示すように、チャックテーブル１４を第１方向とは反対の第２方向に回転させる。第２方向への回転角度は任意だが、例えば、チャックテーブル１４に許容される最大の角度にすると良い。これにより、探索ステップ及び置き直しステップの繰り返しの回数を減らしてノッチ１１ｃを効率良く検出できるようになる。 Thereafter, as shown in FIG. 5A, the chuck table 14 is rotated in the second direction opposite to the first direction. Although the rotation angle in the second direction is arbitrary, for example, it may be set to the maximum angle allowed for the chuck table 14. As a result, the notch 11c can be detected efficiently by reducing the number of repetitions of the search step and the replacement step.
チャックテーブル１４を第２方向に回転させた後には、図５（Ｂ）に示すように、第２搬送ユニット２８を下降させ、裏面１１ｂ側が保持面１４ａに接触するように被加工物１１をチャックテーブル１４に載せる。この状態で、図５（Ｂ）に示すようにバルブ１６を開いて、吸引源１８の負圧を保持面１４ａに作用させれば、被加工物１１はチャックテーブル１４に吸引、保持される。 After the chuck table 14 is rotated in the second direction, as shown in FIG. 5B, the second transport unit 28 is lowered, and the workpiece 11 is chucked so that the back surface 11b side contacts the holding surface 14a. Place it on the table 14. In this state, when the valve 16 is opened as shown in FIG. 5B and the negative pressure of the suction source 18 is applied to the holding surface 14a, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 14.
この置き直しステップでは、被加工物１１を回転させないように保持し、チャックテーブル１４を第２方向に回転させた後に、被加工物１１を再びチャックテーブル１４に搬入するので、被加工物１１の向きとチャックテーブル１４の向きとの関係が変化する。具体的には、被加工物１１に対してチャックテーブル１４が第２方向に回転された状態となる。 In this repositioning step, the workpiece 11 is held so as not to rotate, the chuck table 14 is rotated in the second direction, and then the workpiece 11 is carried into the chuck table 14 again. The relationship between the direction and the direction of the chuck table 14 changes. Specifically, the chuck table 14 is rotated in the second direction with respect to the workpiece 11.
置き直しステップの後には、被加工物１１のノッチ１１ｃを検出するための探索ステップを再び行う。図６（Ａ）は、第２回目の探索ステップを説明するための平面図であり、図６（Ｂ）は、第２回目の探索ステップを説明するための側面図であり、図７（Ａ）は、第２回目の探索ステップでノッチ１１ｃが検出される様子を模式的に示す平面図である。 After the repositioning step, the search step for detecting the notch 11c of the workpiece 11 is performed again. 6A is a plan view for explaining the second search step, and FIG. 6B is a side view for explaining the second search step. FIG. ) Is a plan view schematically showing how the notch 11c is detected in the second search step.
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、第２回目の探索ステップも初回の探索ステップと同じ手順で行われる。すなわち、チャックテーブル１４を第１方向に回転させながら撮像ユニット４４で被加工物１１の外周縁を撮像し、被加工物１１の外周縁が映った画像を形成する。制御ユニット４８は、撮像ユニット４４から送られる画像に対してエッジ検出等の画像処理を行い、ノッチ１１ｃを見つけ出す（検出する）。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the second search step is performed in the same procedure as the first search step. That is, the outer peripheral edge of the workpiece 11 is imaged by the imaging unit 44 while the chuck table 14 is rotated in the first direction, and an image showing the outer peripheral edge of the workpiece 11 is formed. The control unit 48 performs image processing such as edge detection on the image sent from the imaging unit 44, and finds (detects) the notch 11c.
図７に示すように、ノッチ１１ｃが検出され、その位置が特定されると、第２回目の探索ステップは終了する。なお、この第２回目の探索ステップでノッチ１１ｃを検出できない場合には、更に置き直しステップ及び探索ステップを繰り返せば良い。 As shown in FIG. 7, when the notch 11c is detected and its position is specified, the second search step ends. If the notch 11c cannot be detected in the second search step, the replacement step and the search step may be repeated.
探索ステップでノッチ１１ｃを検出した後には、このノッチ１１ｃの位置に基づいてチャックテーブル１４を回転させ、被加工物１１の向きを所定の方向に合わせる向き調整ステップを行う。図７（Ｂ）は、向き調整ステップを説明するための平面図である。図７（Ｂ）に示すように、ここでは、チャックテーブル１４を第１方向に回転させることで、被加工物１１の向きを所定の方向に合わせている。このように、被加工物１１の向きを所定の方向に合わせることで、後に続くパターンの検出等を適切に行えるようになる。 After the notch 11c is detected in the search step, the chuck table 14 is rotated based on the position of the notch 11c, and an orientation adjusting step for adjusting the orientation of the workpiece 11 to a predetermined direction is performed. FIG. 7B is a plan view for explaining the orientation adjustment step. As shown in FIG. 7B, here, the orientation of the workpiece 11 is adjusted to a predetermined direction by rotating the chuck table 14 in the first direction. In this way, by adjusting the direction of the workpiece 11 to a predetermined direction, it becomes possible to appropriately detect the subsequent pattern and the like.
以上のように、本実施形態に係る被加工物のアライメント方法は、チャックテーブル１４を第１方向に回転させつつ撮像ユニット４４で被加工物１１を撮像し、目印となるノッチ１１ｃを探索する探索ステップと、探索ステップでノッチ１１ｃを検出できなかった場合に、第２搬送ユニット２８で被加工物１１をチャックテーブル１４から搬出して退避させ、チャックテーブル１４を第１方向とは反対の第２方向に回転させた後、被加工物１１を再びチャックテーブル１４に搬入する置き直しステップと、を含み、ノッチ１１ｃを検出できるまでこれらを繰り返すので、チャックテーブル１４の回転角度に制限がある場合でも被加工物１１の向きを確実に検出できる。 As described above, in the workpiece alignment method according to this embodiment, the workpiece 11 is imaged by the imaging unit 44 while the chuck table 14 is rotated in the first direction, and a search for searching for the notch 11c serving as a mark is performed. When the notch 11c cannot be detected in the step and the search step, the workpiece 11 is unloaded from the chuck table 14 by the second transport unit 28 and retracted, and the chuck table 14 is moved in the second direction opposite to the first direction. The workpiece 11 is re-introduced into the chuck table 14 and is repeated until the notch 11c can be detected. Therefore, even when the rotation angle of the chuck table 14 is limited. The direction of the workpiece 11 can be reliably detected.
なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、探索ステップでチャックテーブル１４を第１方向に回転させ、置き直しステップでチャックテーブル１４を第２方向に回転させているが、チャックテーブル１４の回転に係る第１方向と第２方向とを入れ替えても良い。 In addition, this invention is not restrict | limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, in the above embodiment, the chuck table 14 is rotated in the first direction in the searching step, and the chuck table 14 is rotated in the second direction in the repositioning step. The second direction may be interchanged.
また、上記実施形態では、１組の撮像ユニット４４を用いる被加工物のアライメント方法について説明したが、複数の撮像ユニット４４を同時に用いて、目印となるノッチ１１ｃを探索することもできる。この場合には、例えば、２組の撮像ユニット４４の撮像範囲４４ａを１８０°離れた位置に配置することで、探索ステップと置き直しステップとの繰り返しの回数を半減させてノッチ１１ｃを効率よく探索できる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the alignment method of the to-be-processed object using one set of imaging units 44, the notch 11c used as a mark can also be searched for using the some imaging unit 44 simultaneously. In this case, for example, by arranging the imaging ranges 44a of the two sets of imaging units 44 at positions 180 ° apart, the number of repetitions of the search step and the replacement step is halved, and the notch 11c is efficiently searched. it can.
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, and the like according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ ノッチ（切り欠き）
１３ デバイス
２ 加工装置（切削装置）
４ 基台
４ａ，４ｂ，４ｃ 開口
６ カセット支持台
８ カセット
１０ Ｘ軸移動テーブル
１２ 防塵防滴カバー
１４ チャックテーブル
１４ａ 保持面
１４ｂ 吸引路
１６ バルブ
１８ 吸引源
２０ 第１搬送ユニット
２２ 第１支持構造
２４ 第１レール
２６ 第１昇降ユニット
２８ 第２搬送ユニット
３０ 第２レール
３２ 第２昇降ユニット
３４ 第３搬送ユニット
３６ 第２支持構造
３８ 移動ユニット
４０ 加工ユニット（切削ユニット）
４２ 切削ブレード
４４ 撮像ユニット
４６ 洗浄ユニット
４８ 制御ユニット
11 Workpiece 11a Front surface 11b Back surface 11c Notch (notch)
13 Device 2 Processing device (Cutting device)
4 Base 4a, 4b, 4c Opening 6 Cassette support base 8 Cassette 10 X-axis moving table 12 Dustproof drip-proof cover 14 Chuck table 14a Holding surface 14b Suction path 16 Valve 18 Suction source 20 First transport unit 22 First support structure 24 First rail 26 First lifting unit 28 Second transport unit 30 Second rail 32 Second lifting unit 34 Third transport unit 36 Second support structure 38 Moving unit 40 Processing unit (cutting unit)
42 Cutting blade 44 Imaging unit 46 Cleaning unit 48 Control unit
Claims (2)
向きを示す目印が設けられた被加工物を該チャックテーブルに搬入する搬入ステップと、
該搬入ステップを実施した後、該チャックテーブルを該所定の角度の範囲で第１方向に回転させつつ該撮像ユニットで被加工物を撮像し、該目印を探索する探索ステップと、
該探索ステップで該目印を検出できなかった場合に、該搬送ユニットで被加工物を該チャックテーブルから搬出して退避させ、該チャックテーブルを該第１方向とは反対の第２方向に回転させた後、被加工物を再び該チャックテーブルに搬入する置き直しステップと、
該探索ステップで検出した該目印に基づいて該チャックテーブルを回転させ、被加工物の向きを所定の方向に合わせる向き調整ステップと、を備え、
該目印を検出できるまで該探索ステップと該置き直しステップとを繰り返すことを特徴とする被加工物のアライメント方法。 A chuck table that holds a plate-like workpiece and rotates within a predetermined angle range, a processing unit that processes the workpiece held on the chuck table, and a workpiece that is carried into the chuck table, A workpiece alignment method using a processing apparatus comprising: a transport unit that unloads a workpiece from a chuck table; and an imaging unit that images a workpiece held on the chuck table,
A carry-in step of carrying a work piece provided with a mark indicating the direction into the chuck table;
After performing the carrying-in step, a search step for imaging the workpiece with the imaging unit while searching for the mark while rotating the chuck table in the first direction within the range of the predetermined angle;
When the mark is not detected in the search step, the work piece is unloaded from the chuck table by the transport unit and retracted, and the chuck table is rotated in a second direction opposite to the first direction. A repositioning step for bringing the work piece into the chuck table again;
A direction adjustment step of rotating the chuck table based on the mark detected in the search step and aligning the direction of the workpiece with a predetermined direction, and
A method of aligning a workpiece, wherein the search step and the repositioning step are repeated until the mark is detected.
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