JP2019091781A

JP2019091781A - 切削装置

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Publication number: JP2019091781A
Application number: JP2017219026A
Authority: JP
Inventors: ヒョンジンバン; Hyungjin Bang; ギョンフォンシン; Gyoungfong Shin; ダヨンチョウ; Daeyong Zhao
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: JP7045167B2

Abstract

【課題】切削装置において、切削ブレードの先端形状に異常があるか否かを判断できるようにして、加工不良の発生を防ぐ。【解決手段】被加工物を保持する保持テーブル３０と、被加工物を切削する切削ブレード６３が装着される切削手段６と、切削ブレード６３を被加工物に切り込ませる切込み送り手段１６と、被加工物に切削ブレード６３を切り込ませ形成された切削溝を上方から撮像する手段８と、被加工物の上方から被加工物を照らす照明８２０と、撮像手段８が撮像した撮像画において照明８２０の光が切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが、切削溝の延在方向に対して直交する幅方向で切削溝の中心線から切削溝の両側辺に向かう所定の幅で延在する許容幅からはみ出していた場合に切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する判断手段９１と、を備える切削装置１である。【選択図】図１

Description

本発明は、板状の被加工物を切削ブレードで切削する切削装置に関する。

表面の分割予定ラインによって区画された領域にＩＣやＬＳＩ等のデバイスが複数形成された被加工物は、その裏面が研削されて所定の厚さに薄化され、さらに、ダイシング装置（例えば、特許文献１参照）において、回転する切削ブレードによって該分割予定ラインに沿って切削され個々のデバイスチップに分割される。

特開２０１５−１７４２０５号公報

切削ブレードは被加工物を切削していくうちに磨耗していき、その刃先先端の形状が変化していく。切削ブレードが正常に磨耗していく場合には、その刃先先端は刃厚方向の左右において均等に磨耗して断面が略対称なＲ形状へと変化する。しかし、切削により側面やせ等の異常磨耗が発生して切削ブレードの先端形状が変化することにより、被加工物に形成された切削溝が蛇行したり、切削ブレードの先端割れが発生してデバイスに欠けを生じさせたりする場合がある。

よって、切削ブレードで被加工物を切削する切削装置においては、切削ブレードの先端形状に異常があるか否かが判断され、異常がある場合には切削ブレードのドレッシング又は切削ブレードの交換が必要であると作業者が認識できるようにして、異常がある切削ブレードにより被加工物を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、板状の被加工物を切削ブレードで切削する切削装置であって、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルが保持した被加工物を切削する該切削ブレードが装着される切削手段と、該切削ブレードを被加工物に切り込ませる切込み送り手段と、被加工物に該切削ブレードを切り込ませ形成された底部を有する切削溝を上方から撮像する撮像手段と、被加工物の上方から被加工物を照らす照明と、該撮像手段が撮像した撮像画において該照明の光が該切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが、該切削溝の延在方向に対して直交する幅方向で該切削溝の中心線から該切削溝の両側辺に向かう所定の幅で延在する許容幅からはみ出していた場合に該切削ブレードの先端形状が異常であると判断する判断手段と、を備える切削装置である。

前記幅方向で前記切削溝の中心線から該切削溝の両側辺に向かって前記許容幅より狭く延在する第２の許容幅が設定され、前記撮像手段が撮像した撮像画における前記白色ラインが該第２の許容幅以内に収まっていたら、前記切削ブレードの先端形状が異常であると判断する第２の判断手段を備えると好ましい。

前記切削装置は、前記撮像画に前記白色ラインが２本以上映っていた場合に前記切削ブレードの先端形状が異常であると判断する第３の判断手段を備えると好ましい。

前記切削装置には、前記判断手段、前記第２の判断手段又は前記第３の判断手段の判断により前記切削ブレードの異常を通知する通知手段を備えると好ましい。

本発明に係る切削装置は、被加工物に切削ブレードを切り込ませ形成された底部を有する切削溝を上方から撮像する撮像手段と、被加工物の上方から被加工物を照らす照明と、撮像手段が撮像した撮像画において照明の光が切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが、切削溝の延在方向に対して直交する幅方向で切削溝の中心線から切削溝の両側辺に向かう所定の幅で延在する許容幅からはみ出していた場合に切削ブレードの先端形状が異常であると判断する判断手段と、を備えることで、切削ブレードがドレッシング又は交換が必要な状態にあるか否かが認識できるようになるため、異常がある切削ブレードにより被加工物を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにすることができる。

切削装置は、切削溝の中心線から切削溝の両側辺に向かって許容幅より狭く延在する第２の許容幅が設定され、撮像手段が撮像した撮像画における白色ラインが第２の許容幅以内に収まっていたら、切削ブレードの先端形状が異常であると判断する第２の判断手段を備えるものとすることで、切削ブレードがドレッシング又は交換が必要な状態にあるか否かが認識できるようになるため、異常がある切削ブレードにより被加工物を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにすることができる。

切削装置は、撮像画に照明の光が切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが２本以上映っていた場合に切削ブレードの先端形状が異常であると判断する第３の判断手段を備えることで、切削ブレードがドレッシング又は交換が必要な状態にあるか否かが認識できるようになるため、異常がある切削ブレードにより被加工物を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにすることができる。

切削装置が判断手段、第２の判断手段、又は第３の判断手段の判断により切削ブレードの異常を通知する通知手段を備えることで、切削ブレードのドレッシング又は切削ブレードの交換が必要である時期を作業者が通知手段からの通知によって認識することが可能となる。

切削装置の一例を示す斜視図である。撮像手段及び照明の構造の一例を示す縦断面図である。図３（Ａ）は、撮像画中の切削溝と設定された許容幅内に収まっている白色ラインとを説明する説明図である。図３（Ｂ）は、磨耗により先端断面が略対称なＲ形状となった切削ブレードの先端を示す断面図である。図４（Ａ）は、撮像画中の切削溝と設定された許容幅からはみ出した白色ラインとを説明する説明図である。図４（Ｂ）は、磨耗により先端断面が片減り形状となった切削ブレードの先端の一例を示す断面図である。図５（Ａ）は、撮像画中の切削溝と設定された許容幅からはみ出した白色ラインとを説明する説明図である。図５（Ｂ）は、磨耗により先端断面が片減り形状となった切削ブレードの先端の別例を示す断面図である。図６（Ａ）は、撮像画中の切削溝と設定された第２の許容幅内に収まった白色ラインとを説明する説明図である。図６（Ｂ）は、磨耗により先端断面がくさび状に先細りした形状となった切削ブレードの先端を示す断面図である。図７（Ａ）は、撮像画中の切削溝と２本の白色ラインとを説明する説明図である。図７（Ｂ）は、磨耗により先端断面が中凹形状となった切削ブレードの先端を示す断面図である。

図１に示す切削装置１は、保持テーブル３０に保持された板状の被加工物であるウェーハＷに対して、切削手段６が備える切削ブレード６３を回転させ切り込ませて、切削加工を施す装置である。図１に示すウェーハＷは、例えば、シリコンを母材とする円形板状の半導体ウェーハであり、その表面Ｗａには、分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域にデバイスＤが形成されている。また、ウェーハＷの裏面Ｗｂは図示しないダイシングテープが貼着されて保護されている。

切削装置１の基台１０上には、切削送り方向（Ｘ軸方向）に保持テーブル３０を往復移動させる切削送り手段１１が配設されている。切削送り手段１１は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１１０と、ボールネジ１１０と平行に配設された一対のガイドレール１１１と、ボールネジ１１０を回動させるモータ１１２と、内部のナットがボールネジ１１０に螺合し底部がガイドレール１１１に摺接する可動板１１３とから構成される。そして、モータ１１２がボールネジ１１０を回動させると、これに伴い可動板１１３がガイドレール１１１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板１１３上に配設された保持テーブル３０がＸ軸方向に移動する。

被加工物であるウェーハＷを保持する保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる水平な保持面３０ａ上でウェーハＷを吸引保持する。保持テーブル３０は、その底面側に配設された回転手段３１を介して可動板１１３上固定されている。回転手段３１は、保持テーブル３０を支持するとともに保持テーブル３０をＺ軸方向の軸心周りに回転させることができる。

基台１０上の後方側（−Ｘ方向側）には、門型コラム１４が切削送り手段１１を跨ぐように立設されている。門型コラム１４の前面には、水平方向においてＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に切削手段６を往復移動させるインデックス送り手段１２が配設されている。インデックス送り手段１２は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０と平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０を回動させるモータ１２２と、内部のナットがボールネジ１２０に螺合し側部がガイドレール１２１に摺接する可動板１２３とから構成される。そして、モータ１２２がボールネジ１２０を回動させると、これに伴い可動板１２３がガイドレール１２１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板１２３上に切込み送り手段１６を介して配設された切削手段６がＹ軸方向にインデックス送りされる。

可動板１２３上には、保持テーブル３０の保持面３０ａに対して直交するＺ軸方向に切削手段６を往復移動させる切込み送り手段１６が配設されている。切込み送り手段１６は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１６０と、ボールネジ１６０と平行に配設された一対のガイドレール１６１と、ボールネジ１６０を回動させるモータ１６２と、内部のナットがボールネジ１６０に螺合し側部がガイドレール１６１に摺接する支持部材１６３とから構成される。そして、モータ１６２がボールネジ１６０を回動させると、これに伴い支持部材１６３がガイドレール１６１にガイドされてＺ軸方向に移動し、支持部材１６３が支持する切削手段６がＺ軸方向に切込み送りされる。

切削手段６は、軸方向がＹ軸方向である回転軸６０と、支持部材１６３の下端に固定され回転軸６０を回転可能に支持するハウジング６１と、回転軸６０を回転させる図示しないモータと、回転軸６０に装着される切削ブレード６３とを備えており、図示しないモータが回転軸６０を回転駆動することに伴って切削ブレード６３も高速で回転する。
切削ブレード６３は、例えば、基台を備えるハブブレードであり、基台の外周部分にはダイヤモンド砥粒等を適宜のバインダーで固定して切り刃が形成されている。なお、切削ブレード６３は、基台を備えないワッシャー型のブレードであってもよい。

切削送り手段１１の可動板１１３上には、矩形板状のチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂを保持する保持テーブル（サブテーブル）５０が、支持台５１を介して配設されている。保持テーブル５０は、例えば、その外形が矩形状であり、ポーラス部材等からなる水平な保持面（上面）でチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂを吸引保持することができる。保持テーブル５０の保持面の高さ位置は、例えば、保持テーブル３０の保持面３０ａの高さ位置と略同一となっている。

切削装置１は、被加工物（ウェーハＷ又はチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂ）に切削ブレード６３を切り込ませ形成された底部を有する切削溝を上方から撮像する撮像手段８と、被加工物の上方から被加工物を照らす照明８２０（図２参照）とを備えている。撮像手段８は、例えば、ハウジング６１の側面に配設されており、撮像手段８と切削手段６とは連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。また、撮像手段８は、保持テーブル３０に吸引保持されたウェーハＷに切削加工を施す場合に、切削ブレード６３を切り込ませるウェーハＷの分割予定ラインＳを認識するためのパターンマッチング等のアライメントを実施する際にも使用される。

図２に示すように、撮像手段８は、ハウジング６１の側面に取り付けられた撮像カバー８０の内側に取り付けられており、撮像カバー８０の底面に形成された開口８００を通じて被加工物からの反射光を取り込むように形成されている。

撮像手段８は、外部光が遮光される筒状の鏡筒８１を備えており、鏡筒８１の側面には被加工物の上方から被加工物を照らす照明８２０が取り付けられている。照明８２０は、例えば、光ファイバーであり、図２に示す光源８２１（例えば、ＬＥＤ又はキセノンランプ等）が接続されており、光源８２１が生み出す光を鏡筒８１内に伝搬する。光源８２１が発する光の光量は、図示しない電圧調整器等によって調整できるようになっている。

撮像手段８は、鏡筒８１内に配設され照明８２０を介して入射した光を下方に向けて反射して方向変換するハーフミラー８２２と、鏡筒８１内のハーフミラー８２２の下側に配設されハーフミラー８２２で反射した光が入光する対物レンズ８２３と、ハーフミラー８２２の上側に配設され被加工物で反射され対物レンズ８２３が捉えた反射光を光電変換して画像情報として出力する撮像素子８３（例えば、ＣＣＤ）と、を備えている。
ハーフミラー８２２は、光源８２１から発せられ照明８２０を介して入射した光を被加工物に導く機能と、被加工物からの反射光を透過させて撮像素子８３に導く機能とを有している。対物レンズ８２３の光軸は、被加工物の上面に対して直交している。よって、同軸落射照明である照明８２０が発する光は、ハーフミラー８２２によって対物レンズ８２３の光軸と平行に反射され、対物レンズ８２３を通り被加工物の上面を真上から照らす。

撮像手段８の鏡筒８１の下部には、被加工物を側方から照らす側射照明用の照明ケース８４が取り付けられている。照明ケース８４の底面中央には撮像開口８４０が形成されている。照明ケース８４の内周側側面下部には、周方向に所定間隔空けて複数の発光体８５０（例えば、ＬＥＤ）が配設されており、該複数の発光体８５０で撮像開口８４０を囲繞して被加工物に対して斜め上方からリング状に光を照射するリング照明８５が形成されている。各発光体８５０には照明ケース８４内を通る電源ケーブル８５１を介して図示しない電源が接続されている。また、照明ケース８４の底面は、透明なリング板８５２で形成されており、各発光体８５０の発する光は、このリング板８５２を透過して被加工物の上面に対して垂直な方向よりも傾斜させた角度で被加工物を照らす。各発光体８５０からの光は重なり合って撮像開口８４０の真下の被加工物の上面に円形の照明領域を形成し、該照明領域の中央部分は、各発光体８５０からの光が重なり合うことで均等に照明される。なお、発光体８５０はＬＥＤ等の電界発光タイプの発光体に限定されず、白熱発光タイプの発光体、放電発光タイプの発光体を使用してもよい。

このように、撮像手段８は、照明８２０によって被加工物の上面を真上から均一に照らし、リング照明８５により斜め上方向から被加工物の上面を立体的に照らした状態で撮像を行うことができる。
図２に示す撮像素子８３は、同軸落射照明用の照明８２０及び側射照明用のリング照明８５から照射され、被加工物で反射された光を対物レンズ８２３を介して受光する。

図１に示す切削装置１は、例えば、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等を備え装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。制御手段９は、図示しない配線によって、切削送り手段１１、インデックス送り手段１２、切込み送り手段１６、及び回転手段３１等に接続されており、制御手段９の制御の下で、切削送り手段１１による保持テーブル３０のＸ軸方向における移動動作、インデックス送り手段１２による切削手段６のＹ軸方向におけるインデックス送り動作、切込み送り手段１６による切削手段６のＺ軸方向における切込み送り動作、及び回転手段３１による保持テーブル３０の回転動作等が制御される。

以下に、図１に示すウェーハＷを切削装置１により切削する場合の切削装置１の動作について説明する。まず、ウェーハＷが表面Ｗａが上側を向いた状態で保持テーブル３０により保持面３０ａで吸引保持される。次いで、切削送り手段１１により、保持テーブル３０に保持されたウェーハＷが−Ｘ方向に送られるとともに、撮像手段８によってウェーハＷの表面Ｗａが撮像される。そして、形成された撮像画像に基づきパターンマッチング等のアライメントが行われ、分割予定ラインＳの位置が検出される。その後、切削手段６がインデックス送り手段１２によってＹ軸方向に移動されて、位置が検出された分割予定ラインＳと切削ブレード６３とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。

切削送り手段１１がウェーハＷを保持する保持テーブル３０をさらに所定の切削送り速度で−Ｘ方向に送り出す。また、切込み送り手段１６が切削手段６を−Ｚ方向に降下させ、例えば、切削ブレード６３がウェーハＷの裏面Ｗｂを切り抜ける所定の高さ位置に到るように、切削手段６が位置づけられる。そして、図示しないモータが回転軸６０を高速回転させ、回転軸６０に固定された切削ブレード６３が回転軸６０の回転に伴って高速回転をしながらウェーハＷに切込み、分割予定ラインＳを切削していく。

隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード６３をＹ軸方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、同方向の全ての分割予定ラインＳを切削する。さらに、保持テーブル３０を９０度回転させてから同様の切削を行うと、ウェーハＷは、全ての分割予定ラインＳが縦横に全てカットされデバイスＤを備えるチップに分割される。

上記のように１枚又は複数枚のウェーハＷに対して切削ブレード６３で切削加工を施していくことで、切削ブレード６３は磨耗していき、その刃先先端の形状が変化していく。そこで、切削ブレード６３の磨耗に伴い、例えばウェーハＷの表面ＷａのデバイスＤが形成されていない外周領域（切削後に端材として廃棄される領域）を使用して、磨耗した切削ブレード６３の先端形状に異常があるか無いかの判断が後述する判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３によって行われる。

まず、切削溝の形成は、ウェーハＷを保持する保持テーブル３０が、図１に示す切削送り手段１１によって切削ブレード６３の下方に位置づけられた後停止する。また、図示しないモータが回転軸６０を回転させ、切削ブレード６３が回転軸６０の回転に伴って回転する。そして、切込み送り手段１６が、切削ブレード６３がウェーハＷの裏面Ｗｂを切り抜けない高さ位置まで切削手段６を−Ｚ方向に降下させて、ウェーハＷの表面ＷａのデバイスＤが形成されていない外周領域に切削ブレード６３を切り込ませ、該領域に底部を有する切削溝（ハーフカット溝）を形成する。

撮像手段８による切削溝の撮像は、切込み送り手段１６が切削ブレード６３を上昇させウェーハＷから離間させる。次いで、切削送り手段１１が保持テーブル３０をＸ軸方向に移動させると共に、インデックス送り手段１２が撮像手段８をＹ軸方向に移動させて、撮像手段８の撮像領域内にウェーハＷに形成された切削溝が収められる。

切込み送り手段１６が支持部材１６３をＺ軸方向に徐々に移動させて撮像手段８をウェーハＷの表面Ｗａに向かって所定の距離ずつ近づける（又は遠ざける）とともに、撮像手段８が作動して、図２に示す対物レンズ８２３のピント合わせがなされる。そして、対物レンズ８２３のピントがウェーハＷの表面Ｗａに合った時点で、切込み送り手段１６が支持部材１６３の移動を停止する。この状態で、図２に示す照明８２０がハーフミラー８２２を介してウェーハＷの表面Ｗａを真上から照らし、また、リング照明８５がウェーハＷの表面Ｗａを斜め上方向から照らす。そして、ウェーハＷからの反射光が対物レンズ８２３を通じて撮像素子８３に受光され、切削溝が写った撮像画が形成される。
なお、切削加工する前にアライメントしたときの撮像手段８の高さ位置を利用して、対物レンズ８２３のピント合わせを行っても良い。また、撮像するときリング照明と落斜照明の比率はリング照明より落斜照明を大きくするとよい。さらにリング照明８５を用いないで同軸落射照明用の照明８２０だけで撮像させてもよい。

撮像手段８は、図１に示す制御手段９に図示しない配線を介して接続されており、形成した撮像画を制御手段９に送る。
図３（Ａ）は、撮像手段８によって形成され所定の解像度の図示しない出力画面上に表示された撮像画の一例を示している。図３（Ａ）においては、撮像画の一部分が抜き出されて表示されており、ウェーハＷの表面Ｗａに形成された切削溝Ｍ１の底部で照明８２０の光が反射して映し出された白色ラインＬ１が示されている。

制御手段９のメモリには、図３（Ａ）に示す撮像画中の切削溝Ｍ１の延在方向（Ｘ軸方向）に対して直交する幅方向（Ｙ軸方向）で切削溝Ｍ１の中心線から切削溝Ｍ１の両側辺に向かう所定の幅で延在する許容幅Ｑが予め設定され記憶されている。許容幅Ｑは、例えば、過去に行った切削加工実験から経験的に求められた範囲であり、図１に示す切削ブレード６３の刃厚の値よりも小さい値になっている。
図１に示す判断手段９１は、図３（Ａ）の撮像画中に例えば黒色で示される切削溝Ｍ１を周囲との画素の輝度の違いにより認定し、切削溝Ｍ１の延在方向に延びる中心線を撮像画上に設定する。さらに、設定した中心線を基準として制御手段９のメモリに記憶されている許容幅Ｑを撮像画上に例えば２本の二点鎖線ｑ１、ｑ２を用いて設定する。

判断手段９１は、白色ラインＬ１が許容幅Ｑからはみ出しているか否かの判断を行う。撮像画中に示される切削溝Ｍ１上において輝度が白から黒に変化するＹ軸座標位置の画素が白色ラインＬ１との境界を示すため、例えば、判断手段９１は二点鎖線ｑ１、ｑ２上の各画素の輝度を二点鎖線ｑ１、ｑ２の各一端から各他端に向かって順に判定していく。その結果、判断手段９１は、白色ラインＬ１が許容幅Ｑからはみ出していないと判断する。白色ラインＬ１は切削溝Ｍ１の底を表示しているため、白色ラインＬ１が図３（Ａ）に示すように許容幅Ｑからはみ出していない場合には、切削ブレード６３の先端が先の切削に伴い刃厚方向の左右において均等に磨耗した結果、図３（Ｂ）に示すように、その先端断面形状が左右均等なＲ形状になっている、即ち、切削ブレード６３の先端形状が正常であると判断する。

また、例えば、図１に示す判断手段９１による上記判断が行われると共に、切削装置１が備える第２の判断手段９２によって、切削ブレード６３の先端形状が正常か否かがさらに判断される。例えば、制御手段９のメモリには、図３（Ａ）に示す撮像画中の切削溝Ｍ１の延在方向（Ｘ軸方向）に対して直交する幅方向（Ｙ軸方向）で切削溝Ｍ１の中心線から切削溝Ｍ１の両側辺に向かって許容幅Ｑより狭く延在する第２の許容幅Ｑ２が予め設定され記憶されている。第２の許容幅Ｑ２は、例えば、過去に行った切削加工実験から経験的に求められた範囲である。
図１に示す第２の判断手段９２は、図３（Ａ）の撮像画中に切削溝Ｍ１の延在方向に延びる中心線を設定する。さらに、設定した中心線を基準として制御手段９のメモリに記憶されている第２の許容幅Ｑ２を撮像画上に例えば２本の二点鎖線ｑ３、ｑ４を用いて設定する。

第２の判断手段９２は、白色ラインＬ１が第２の許容幅Ｑ２以内に収まっているか否かの判断を行う。撮像画中に示される切削溝Ｍ１上において輝度が白から黒に変化するＹ軸座標位置の画素が白色ラインＬ１との境界を示すため、例えば、第２の判断手段９２は二点鎖線ｑ３、ｑ４上の各画素の輝度を二点鎖線ｑ３、ｑ４の各一端から各他端に向かって順に判定していく。その結果、第２の判断手段９２は、白色ラインＬ１が第２の許容幅Ｑ２以内に収まっていないと判断し、切削ブレード６３の先端形状が正常であると判断する。

また、切削装置１が備える第３の判断手段９３によって、撮像画に白色ラインが２本以上映っているか否かの判断が行われ、第３の判断手段９３は、図３（Ａ）に示す撮像画には１本の白色ラインＬ１のみが映っていると判断し、切削ブレード６３の先端形状が正常であると判断する。

図４（Ａ）は、撮像手段８によって形成され所定の解像度の出力画面上に表示された撮像画の別例を示している。図４（Ａ）においては、撮像画の一部分が抜き出されて表示されており、ウェーハＷの表面Ｗａに形成された切削溝Ｍ２の底部で照明８２０の光が反射して映し出された白色ラインＬ２が示されている。
図１に示す判断手段９１は、図４（Ａ）の切削溝Ｍ２の延在方向に延びる中心線を撮像画上に設定し、さらに、設定した中心線を基準として許容幅Ｑを撮像画上に二点鎖線ｑ１、ｑ２を用いて設定する。

判断手段９１は、白色ラインＬ２が許容幅Ｑからはみ出しているか否かの判断を行う。図４（Ａ）の撮像画中に示される切削溝Ｍ２上において輝度が白から黒に変化するＹ軸座標位置の画素が白色ラインＬ２との境界を示すため、判断手段９１は例えば二点鎖線ｑ１、ｑ２上の各画素の輝度を二点鎖線ｑ１、ｑ２の各一端から各他端に向かって順に判定していく。その結果、判断手段９１は、白色ラインＬ２が許容幅Ｑから＋Ｙ方向側にはみ出していると判断する。したがって、切削ブレード６３の先端が先の切削に伴い刃厚方向の−Ｙ方向側で多く磨耗した結果、図４（Ｂ）に示すように、切削ブレード６３の先端断面形状が−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側に傾斜した片減り形状となっている、即ち、切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する。

図５（Ａ）は、撮像手段８によって形成され所定解像度の出力画面上に表示された撮像画の別例を示している。図５（Ａ）では、撮像画の一部分が抜き出されて表示されており、ウェーハＷの表面Ｗａに形成された切削溝Ｍ３の底部で照明８２０の光が反射して映し出された１本の白色ラインＬ３が示されている。そして、図５（Ａ）に示す撮像画から、判断手段９１は、白色ラインＬ３が許容幅Ｑから−Ｙ方向側にはみ出していると判断する。したがって、切削ブレード６３の先端が先の切削に伴い刃厚方向の＋Ｙ方向側で多く磨耗した結果、図５（Ｂ）に示すように、切削ブレード６３の先端断面形状が＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側に傾斜した片減り形状となっている、即ち、切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する。

図６（Ａ）は、撮像手段８によって形成され所定解像度の出力画面上に表示された撮像画の別例を示している。図６（Ａ）では、撮像画の一部分が抜き出されて表示されており、ウェーハＷの表面Ｗａに形成された切削溝Ｍ５の底部で照明８２０の光が反射して映し出された１本の白色ラインＬ５が示されている。そして、図６（Ａ）に示す撮像画から、図１に示す判断手段９１は白色ラインＬ５が許容幅Ｑからはみ出していないと判断する。しかし、第２の判断手段９２が白色ラインＬ１が第２の許容幅Ｑ２以内に収まっているか否かの判断を行い、その結果、第２の判断手段９２は、白色ラインＬ１が第２の許容幅Ｑ２以内に収まっていると判断し、切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する。即ち、切削ブレード６３の先端が先の切削において側面痩せの異常磨耗を伴った結果、図６（Ｂ）に示すように、切削ブレード６３の先端断面形状がくさび状に先細りした形状となっていると判断する。

図７（Ａ）は、撮像手段８によって形成され所定の解像度の図示しない出力画面上に表示された撮像画の別例を示している。図７（Ａ）では、撮像画の一部分が抜き出されて表示されており、ウェーハＷの表面Ｗａに形成された切削溝Ｍ４の底部で照明８２０の光が反射して映し出された２本の白色ラインＬ４１、Ｌ４２が示されている。
例えば、図７（Ａ）に示す撮像画から、図１に示す判断手段９１は白色ラインＬ４１、Ｌ４２が許容幅Ｑからはみ出していないと判断する。しかし、切削装置１が備える第３の判断手段９３が、撮像画に白色ラインが２本以上映っているか否かの判断を行う。そして、撮像画に２本の白色ラインＬ４１、Ｌ４２が映っていると判断し、切削ブレード６３の先端が先の切削に伴い断面の中心が両端に比べて多く磨耗することで、図７（Ｂ）に示すように中凹に凹んだ形状となっている、即ち、切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する。

図１に示すように、切削装置１は、判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３の判断により切削ブレード６３の交換を通知する通知手段１９を備えている。判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３が、例えば、切削ブレード６３の先端形状が図４（Ｂ）〜図７（Ｂ）に示すように異常な状態となっていると判断をすると、通知手段１９は、モニター等に切削ブレード６３が異常であることを表示する、又は警報ブザーから切削ブレード６３が異常であることを発報して、作業者に切削ブレード６３が異常であることを通知する。そして、該通知を受けた作業者によって切削ブレード６３が新品の切削ブレードに交換されたり、切削ブレード６３のドレッシングが行われたりする。

上記のように、本発明に係る切削装置１は、被加工物（ウェーハＷ）に切削ブレード６３を切り込ませ形成された底部を有する切削溝を上方から撮像する撮像手段８と、被加工物の上方から被加工物を照らす照明８２０と、撮像手段８が撮像した撮像画において照明８２０の光が切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが、切削溝の延在方向に対して直交する幅方向で切削溝の中心線から切削溝の両側辺に向かう所定の幅で延在する許容幅Ｑからはみ出していた場合に切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する判断手段９１と、を備えることで、切削ブレード６３がドレッシング又は交換が必要な状態にあるか否かが認識できるようになるため、異常がある切削ブレード６３により被加工物（ウェーハＷ）を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにすることができる。

切削装置１は、切削溝の中心線から切削溝の両側辺に向かって許容幅Ｑより狭く延在する第２の許容幅Ｑ２が設定され、撮像手段８が撮像した撮像画における白色ラインが第２の許容幅Ｑ２以内に収まっていたら、切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する第２の判断手段９２を備えるものとすることで、切削ブレード６３がドレッシング又は交換が必要な状態にあるか否かが認識できるようになるため、異常がある切削ブレード６３により被加工物（ウェーハＷ）を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにすることができる。

切削装置１は、撮像画に照明８２０の光が切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが２本以上映っていた場合に切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断する第３の判断手段９３を備えることで、切削ブレード６３がドレッシング又は交換が必要な状態にあるか否かが認識できるようになるため、異常がある切削ブレード６３により被加工物（ウェーハＷ）を加工して切削不良を発生させてしまうといった事態を発生させないようにすることができる。

切削装置１が判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３の判断により切削ブレード６３の異常を通知する通知手段１９を備えることで、切削ブレード６３のドレッシング又は切削ブレード６３の交換が必要である時期を通知手段１９からの通知によって作業者が認識することが可能となる。

なお、本発明に係る切削装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている切削装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、図１に示す判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３による切削ブレード６３の先端形状が異常であるか否かの判断は、図１に示すチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂを用いて行われてもよい。

図１に示すウェーハＷに対し切削ブレード６３で切削加工を施していくことで、切削ブレード６３は磨耗していき刃先先端の形状が変化していく。そのため、切削ブレード６３がある程度磨耗すると、切削ブレード６３の先端が保持テーブル３０の保持面３０ａに接触する切削ブレード６３の高さを認識するチョッパーカットセットアップが実施される。

まず、チョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂを保持する保持テーブル５０が−Ｘ方向へ送られて、切削ブレード６３の下方に位置づけられた後停止する。また、切込み送り手段１６が、回転する切削ブレード６３がチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの下面を切り抜けない高さ位置まで切削手段６を−Ｚ方向に降下させて、チョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂに回転する切削ブレード６３を切り込ませる。その結果、チョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの上面に、底部を有しチョッパーカットセットアップ用被加工物ＢをＸ軸方向に横断しない長さの切削溝が形成される。

切削ブレード６３がチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂから離間した後、切削送り手段１１が保持テーブル５０をＸ軸方向に移動させると共に、インデックス送り手段１２が撮像手段８をＹ軸方向に移動させて、撮像手段８の撮像領域内にチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂに形成された切削溝全体が収められる。

切込み送り手段１６が撮像手段８をＺ軸方向に移動させるとともに、撮像手段８が作動して、図２に示す対物レンズ８２３のピント合わせがなされる。対物レンズ８２３のピントがチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの上面に合った状態で、図２に示す照明８２０がチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの上面を真上から照らし、また、リング照明８５がチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの上面を斜め上方向から照らす。そして、チョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの上面からの反射光が対物レンズ８２３を通じて撮像素子８３に受光され、切削溝が写った撮像画が形成される。

撮像手段８は、形成した撮像画を制御手段９に送る。例えば、撮像画中のエッジを強調するフィルタ処理が施されてから撮像画を用いて切削溝の長さが測定され、測定された切削溝の長さとチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂに切削ブレード６３を切り込ませた際の回転軸６０の軸心からチョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂの上面までの距離とから切削ブレード６３の半径が計算され、切削ブレード６３の最下端が保持テーブル３０の保持面３０ａに接触する切削ブレード６３の高さ位置が認識（算出）される。

上記のようなチョッパーカットセットアップを実施するのに伴って、磨耗した切削ブレード６３の先端形状に異常があるか無いかの判断が後述する判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３によって行われる。判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３による該判断は、チョッパーカットセットアップ用被加工物Ｂに形成された切削溝が写った撮像画を用いて、先に説明したウェーハＷの表面Ｗａに形成された撮像画を用いた場合と同様に実施される。そして、判断手段９１、第２の判断手段９２、又は第３の判断手段９３が切削ブレード６３の先端形状が異常であると判断した場合には、作業者によって切削ブレード６３が新品の切削ブレードに交換されたり、切削ブレード６３のドレッシングが行われたりする。

１：切削装置１０：基台１４：門型コラム
１１：切削送り手段１２：インデックス送り手段１６：切込み送り手段
３０：保持テーブル３０ａ：保持面３１：回転手段
５０：保持テーブル５１：支持台
６：切削手段６０：回転軸６１：ハウジング６３：切削ブレード
８：撮像手段８０：撮像カバー８００：開口
８１：鏡筒８２０：照明８２１：光源８２２：ハーフミラー８２３：対物レンズ
８３：撮像素子８４：照明ケース８５：リング照明８５０：発光体
９：制御手段９１：判断手段９２：第２の判断手段９３：第３の判断手段
１９：通知手段
Ｗ：ウェーハＢ：チョッパーカットセットアップ用被加工物

Claims

板状の被加工物を切削ブレードで切削する切削装置であって、
被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルが保持した被加工物を切削する該切削ブレードが装着される切削手段と、該切削ブレードを被加工物に切り込ませる切込み送り手段と、被加工物に該切削ブレードを切り込ませ形成された底部を有する切削溝を上方から撮像する撮像手段と、被加工物の上方から被加工物を照らす照明と、
該撮像手段が撮像した撮像画において該照明の光が該切削溝の底部で反射して映し出された白色ラインが、該切削溝の延在方向に対して直交する幅方向で該切削溝の中心線から該切削溝の両側辺に向かう所定の幅で延在する許容幅からはみ出していた場合に該切削ブレードの先端形状が異常であると判断する判断手段と、を備える切削装置。
前記幅方向で前記切削溝の中心線から該切削溝の両側辺に向かって前記許容幅より狭く延在する第２の許容幅が設定され、前記撮像手段が撮像した撮像画における前記白色ラインが該第２の許容幅以内に収まっていたら、前記切削ブレードの先端形状が異常であると判断する第２の判断手段を備える請求項１記載の切削装置。
前記撮像画に前記白色ラインが２本以上映っていた場合に前記切削ブレードの先端形状が異常であると判断する第３の判断手段を備える請求項１又は請求項２のいずれかに記載の切削装置。
前記判断手段、前記第２の判断手段又は前記第３の判断手段の判断により前記切削ブレードの異常を通知する通知手段を備えた請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の切削装置。