JP2020177975A - 検査装置、及び加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】被検査物の同一位置を表裏面側から容易に観察する。【解決手段】テープが貼着されテープを介してフレームに装着された被検査物を検査する検査装置５６であって、上下に露出した透明体を有する載置部７６を有し、透明体の上面がテープを介して該被検査物が載置される載置面７６ａとなり、載置面に載せられた被検査物を保持できる被検査物保持機構５８と、載置部の上方に配設された第１の撮像ユニットと、載置部の下方に配設された第２の撮像ユニットと、第１の撮像ユニット及び第２の撮像ユニットを連結する連結部１０８と、を有する撮像機構８２と、を備える。撮像機構は、載置部の載置面に載せられ被検査物保持機構に保持された被検査物を第１の撮像ユニットにより上面側から撮像できるとともに第２の撮像ユニットにより下面側から撮像でき、撮像機構は、被検査物の上面側と下面側の同一位置を撮像できる。【選択図】図４

Description

本発明は、加工が実施された被加工物を撮像して検査する検査装置に関する。
薄板状のウェーハの表面に複数のデバイスを形成し、該ウェーハをデバイス毎に分割すると、電子機器に搭載されるデバイスチップを形成できる。ウェーハ等の被加工物の分割には、例えば、環状の切削ブレードで被加工物を切削できる切削装置や、被加工物にレーザビームを照射して加工するレーザ加工装置等の加工装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。
被加工物の加工が適切に実施されたことを確認するために、加工装置で加工した被加工物の加工箇所を撮像して検査する検査装置が使用される。該検査装置は、該被加工物を被検査物として撮像して検査する。検査装置では、被加工物に形成された加工痕に沿って該被加工物に形成されるチッピングと呼ばれる欠けの形状や大きさ、分布等が調査される。また、被加工物が分割されて形成されたデバイスチップの大きさが確認される。
特開２０１８−１６６１７８号公報
被加工物を被検査物として検査装置で検査する際、該被検査物の特定の箇所を表裏面から撮像して検査したいとの要望がある。従来、被検査物の特定の箇所を表裏面から検査する場合、まず、被検査物の特定の箇所を撮像ユニットで表面側から撮像し、その後、被検査物の表裏を反転させ、該被検査物を裏面側から撮像していた。そのため、被検査物の検査には表裏反転させる手間と時間を要していた。
また、被検査物の裏面側の該特定の箇所を観察するには、被検査物を表裏反転させた後、撮像ユニットの位置を該特定の箇所に高精度に合わせなければならない。デバイスが形成されるウェーハの外周部には、ノッチと呼ばれる欠けが形成されている場合がある。そこで、該ノッチを基準として撮像ユニットの位置合わせを実施することが考えられる。しかしながら、ノッチの形成位置の精度は被検査物に形成されるパターンの精度よりも低く、ノッチを基準としても撮像ユニットを高精度に位置付けられない場合がある。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被検査物の同一位置を表裏面側から容易に観察できる検査装置及び該検査装置を備える加工装置を提供することである。
本発明の一態様によれば、テープが貼着され該テープを介してフレームに装着された被検査物を検査する検査装置であって、上下に露出した透明体を有する載置部を有し、該透明体の上面が該テープを介して該被検査物が載置される載置面となり、該載置面に載せられた該被検査物を保持できる被検査物保持機構と、該載置部の上方に配設された第１の撮像ユニットと、該載置部の下方に配設された第２の撮像ユニットと、該第１の撮像ユニット及び該第２の撮像ユニットを連結する連結部と、を有する撮像機構と、該撮像機構を該載置部に対して該載置面に平行な方向に相対的に移動できる移動ユニットと、を備え、該撮像機構は、該載置部の該載置面に載せられ該被検査物保持機構に保持された被検査物を該第１の撮像ユニットにより上面側から撮像できるとともに該第２の撮像ユニットにより下面側から撮像でき、該撮像機構は、該被検査物の該上面側と該下面側の同一位置を撮像できることを特徴とする検査装置が提供される。
好ましくは、該被検査物保持機構は、該被検査物保持機構に載せられた該被検査物の外周と、該被検査物に該テープを介して装着された該フレームの内周と、の間の領域において該テープを吸引保持できるテープ吸引保持面を該載置部の外周側に備えるテープ保持部と、該テープ保持部の周囲に配置され、該フレームを支持できるフレーム支持部と、を備える。さらに、好ましくは、該載置部の該載置面の高さは、該テープ保持部の該テープ吸引保持面の高さより低い。
また、好ましくは、該載置部の該載置面は、フッ素樹脂でコーティングされている。
さらに、本発明の一態様に係る検査装置と、被加工物を保持する被加工物保持ユニットと、該被加工物保持ユニットで保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、該被加工物保持ユニットから該被検査物保持機構の該載置部へと該被加工物を搬送する搬送ユニットと、を備えた加工装置であって、該検査装置は、該加工ユニットで加工された該被加工物を該被検査物として該撮像機構により撮像できることを特徴とする加工装置が提供される。
本発明の一態様に係る検査装置が備える被検査物保持機構は、載置部に透明体を有する。そして、載置部の載置面上に被検査物を載せると、被検査物の上面が外部から視認可能であるだけでなく、該載置部を通して該被検査物の下面が外部から視認可能となる。そのため、被検査物を両面から撮像する際に、被検査物の表裏を反転させる必要がない。
そして、該検査装置は、載置部の上方に配設された第１の撮像ユニットと、載置部の下方に配設された第２の撮像ユニットと、を有する撮像機構を備える。該載置部の載置面上に被検査物を載せ、被検査物保持機構により該被検査物を保持すると、該第１の撮像ユニットにより該被検査物を上面から撮像できるとともに該第２の撮像ユニットにより該透明体を通して該被検査物を下面から撮像できる。
特に、該撮像機構では、第１の撮像ユニット及び第２の撮像ユニットが連結部により連結されている。そのため、移動ユニットにより撮像機構を移動させても第１の撮像ユニット及び第２の撮像ユニットの相対的な位置は変わらない。したがって、第１の撮像ユニット及び第２の撮像ユニットの位置を互いに合わせる必要はなく、被検査物の同一位置を上面及び下面から容易に撮像できる。
したがって、本発明により被検査物の同一位置を表裏面側から容易に観察できる検査装置及び該検査装置を備える加工装置が提供される。
被検査物を模式的に示す斜視図である。 検査装置を備える加工装置を模式的に示す斜視図である。 検査装置を備える加工装置を模式的に示す上面図である。 検査装置を模式的に示す斜視図である。 図５（Ａ）は、被検査物保持機構を模式的に示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、撮像機構を模式的に示す斜視図である。 図６（Ａ）は、載置部を模式的に示す上面図であり、図６（Ｂ）は、載置部を模式的に示す断面図である。 被検査物を検査する際の被検査物保持機構、撮像機構、及び被検査物の位置関係を模式的に示す断面図である。
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。本実施形態に係る検査装置は、例えば、加工装置により加工された被加工物を被検査物として、該被検査物を上面及び下面から同時に撮像して検査できる。
まず、被検査物について説明する。被検査物は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料からなる略円板状のウェーハである。または、被検査物は、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる基板等である。また、被検査物は、モールド樹脂等で封止された複数のデバイスチップが含まれるパッケージ基板等でもよい。
図１は、被検査物１の一例であるウェーハを模式的に示す斜視図である。被検査物１の表面１ａは、例えば、互いに交差する複数のストリート３と呼ばれる分割予定ラインで区画されている。被検査物１であるウェーハの表面１ａのストリート３で区画された各領域にはＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-Scale Integrated circuit）等のデバイス５が形成されている。ウェーハをストリート３に沿って分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。
被検査物１の分割には、例えば、ストリート３に沿って被検査物１にレーザビームを照射して被検査物１をレーザ加工するレーザ加工装置が使用される。または、円環状の切削ブレードによりストリート３に沿って被検査物１を切削できる切削装置が使用される。
被検査物１を切削装置やレーザ加工装置等の加工装置に搬入する前に、図１に示す通り、被検査物１は、環状のフレーム９と、該フレーム９の開口を塞ぐように貼られたテープ７と、と一体化されて、フレームユニット１１が形成される。テープ７が貼着され、該テープ７を介してフレーム９に装着された被検査物１は、この状態で加工装置に搬入され加工される。そして、被検査物１が分割されて形成された個々のデバイスチップは、テープ７により支持される。
被検査物１がストリート３に沿って適切に加工されたことを確認するために、本実施形態に係る検査装置では、被検査物１の加工箇所が撮像され被検査物１が検査される。該検査装置では、例えば、被検査物１がストリート３に沿って検査され、加工痕の形成位置や、加工痕に沿って被検査物１に形成されるチッピングと呼ばれる欠けの形状や大きさ、分布等が調査される。また、被検査物１が分割されて形成されたデバイスチップの大きさが確認される。ただし、該検査装置の使用用途はこれに限定されない。
以下、複数のデバイス５が形成され、ストリート３に沿って分割されたウェーハが被検査物１である場合を例に本実施形態について説明するが、被検査物１はこれに限定されない。本実施形態に係る検査装置で検査される被検査物１は、加工装置等により加工されていなくてもよい。
本実施形態に係る検査装置は、例えば、被加工物として被検査物１を加工する加工ユニットを備える加工装置に組み込まれて使用される。ただし、該検査装置は加工装置に組み込まれていなくてもよく、独立していてもよい。図２は、本実施形態に係る検査装置が組み込まれた加工装置２を模式的に示す斜視図である。
加工装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の前方の角部には、昇降可能なカセット支持台６が設けられている。カセット支持台６の上面には、複数のフレームユニット１１を収容するカセットが載せられる。
基台４の上面のカセット支持台６に隣接した位置には、Ｘ軸方向（加工送り方向）に長い矩形の開口１０が形成されている。開口１０には、被加工物保持ユニット１４と、該被加工物保持ユニット１４が載る移動テーブル１２をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動機構（不図示）と、該Ｘ軸方向移動機構を覆う防塵防滴カバー１０ａと、が設けられている。
加工装置２には、カセット支持台６に載せられたカセットに収容されたフレームユニット１１を搬出入する搬送ユニット１６が設けられている。搬送ユニット１６は、基台４の立設部の前面に配設されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール１８を有する。該一対のガイドレール１８には、移動体２０がスライド可能に取り付けられている。移動体２０の後面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはガイドレール１８に平行なボールネジ２２が螺合されている。
ボールネジ２２の一端部には、パルスモータ２４が連結されている。パルスモータ２４でボールネジ２２を回転させると、移動体２０はガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に移動する。移動体２０の下端には、Ｘ軸方向に沿って伸長した腕部２６が昇降機構を介して接続されている。腕部２６の下面には、フレーム９の大きさに対応して配設された複数の吸引部２８が配設されている。さらに、腕部２６の中央には、カセット支持台６に向いたプッシュプル機構３０が配設されている。
また、基台４の上面には、開口１０を跨ぐように設けられた一対の搬送レール８が配設されている。該一対の搬送レール８は、フレーム９の径よりも小さい幅で互いに離間して配設されているが、互いに離れる方向に移動可能である。
搬送ユニット１６は、Ｙ軸方向に移動してカセット支持台６に載置されたカセットにプッシュプル機構３０の先端を差し入れて該カセットに収容されたフレームユニット１１のフレーム９を把持できる。プッシュプル機構３０でフレーム９を把持し、Ｙ軸方向に沿って逆方向に腕部２６を移動させると、フレームユニット１１を一対の搬送レール８上に引き出せる。
その後、プッシュプル機構３０によるフレーム９の把持を解除し、搬送ユニット１６の吸引部２８を上方からフレーム９に接触させ、吸引部２８によりフレーム９を吸引保持する。そして、フレームユニット１１を搬送レール８から上方に引き上げ、該一対の搬送レール８の間隔を広げ、フレームユニット１１を下降させることで、被加工物保持ユニット１４上にフレームユニット１１を搬送できる。
被加工物保持ユニット１４は、例えば、被検査物１（ウェーハ）を保持するチャックテーブルである。被加工物保持ユニット１４の上面には多孔質部材が配設されており、該多孔質部材の上面がフレームユニット１１を保持する保持面となる。該多孔質部材は、被加工物保持ユニット１４の内部に形成された吸引路（不図示）を介して吸引源（不図示）に接続されている。被加工物保持ユニット１４は、フレームユニット１１を吸引保持できる。
図３は、加工装置２の構成を模式的に示す上面図である。加工装置２は、被検査物１を被加工物として加工する加工ユニット３２を備える。加工ユニット３２は、例えば、円環状の切削ブレード３４と、該切削ブレード３４の貫通孔に挿通され該切削ブレード３４を回転させる際の回転軸となるスピンドルが収容されたスピンドルハウジング３６と、該スピンドルを回転させる図示しないモータと、を備える切削ユニットである。被加工物保持ユニット１４に保持された被加工物に回転する切削ブレード３４を切り込ませると、被加工物が切削加工される。
ただし、図３に示す加工装置２には、被検査物１を切削する２つの加工ユニット３２が装着されているが、加工装置２はこれに限定されない。例えば、加工装置２が備える加工ユニット３２は一つでもよい。また、加工ユニット３２は、被検査物１をレーザ加工するレーザ加工ユニットでもよい。
図２及び図３に示す通り、加工装置２は、基台４の上面の開口１０に隣接する位置に開口３８を有する。開口３８の内部には、加工ユニット３２により加工された被検査物１を洗浄できる洗浄装置４０が配設される。搬送ユニット１６等により加工後の被検査物１を洗浄装置４０の洗浄テーブル上に搬送し、被検査物１が載る該洗浄テーブルを高速に回転させながら図示しないノズルから被検査物１に高圧の洗浄水を噴出させると被検査物１を洗浄できる。
なお、洗浄装置４０への被検査物１の搬入は、搬送ユニット４２により実施されてもよい。搬送ユニット４２は、基台４の立設部の前面に配設されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール４４を有する。該一対のガイドレール４４には、移動体４６がスライド可能に取り付けられている。移動体４６の後面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはガイドレール４４に平行なボールネジ４８が螺合されている。
ボールネジ４８の一端部には、パルスモータ５０が連結されている。パルスモータ５０でボールネジ４８を回転させると、移動体４６はガイドレール４４に沿ってＹ軸方向に移動する。移動体４６の下端には、腕部５２が昇降機構を介して接続されている。腕部５２には、フレーム９の大きさに対応して配設された複数の吸引部（不図示）が配設された保持機構５４が設けられている。
例えば、被検査物１の表面に複数のデバイス５が形成されており、該被検査物１を加工装置２の加工ユニット３２によりデバイス５毎に分割すると、個々のデバイスチップが形成される。被検査物１が適切に加工されていることを確認するために、加工後の被検査物１が本実施形態に係る検査装置５６で検査される。
洗浄装置４０による被検査物１の洗浄が完了した後、保持機構５４により被検査物１を保持し、搬送ユニット４２で検査装置５６に搬送する。なお、被検査物１は、搬送ユニット４２に代えて搬送ユニット１６で検査装置５６に搬送されてもよい。ここで、搬送ユニット１６，４２に被検査物１を保持させる前に予め洗浄テーブルの向きを調整すると、検査装置５６に搬入される被検査物１の向きを所定の向きに合わせられる。
例えば、検査装置５６では、被検査物１に形成された分割溝に沿って被検査物１が検査され、該分割溝に沿って被検査物１に形成されるチッピングと呼ばれる欠けの形状や大きさ、分布等が調査される。また、被検査物１が分割されて形成されたデバイスチップの大きさが確認される。
検査装置５６は、被検査物１の同一位置を上面側（表面１ａ側）と、下面側（裏面１ｂ側）と、の双方から同時に観察できる検査装置である。検査装置５６は、図２等に示す通り、加工装置２に組み込まれており、加工後の被検査物１を直ちに検査できる。次に、加工装置２に組み込まれている場合を例に本実施形態に係る検査装置５６について説明するが、検査装置５６はこれに限定されない。
図４は、検査装置５６を模式的に示す斜視図である。検査装置５６は、該検査装置５６の各構成を支持する基台６０を備える。基台６０には、Ｘ軸方向に沿った開口６２が形成されている。検査装置５６は、基台６０の開口６２を跨ぐように配設され被検査物１を保持できる被検査物保持機構５８と、被検査物保持機構５８に保持された被検査物１を撮像できる撮像機構８２と、を備える。
検査装置５６は、被検査物保持機構５８と、撮像機構８２と、をＸ軸方向に沿って相対的に移動できるＸ軸移動ユニット６４ａと、Ｙ軸方向に沿って相対的に移動できるＹ軸移動ユニット６４ｂと、を備える。図５（Ａ）には、検査装置５６のＸ軸移動ユニット６４ａ及び被検査物保持機構５８の斜視図が模式的に示されている。図５（Ｂ）には、撮像機構８２の斜視図が模式的に示されている。
該Ｘ軸移動ユニット６４ａは、基台６０の上面の開口６２の側方にＸ軸方向に沿って伸長したガイドレール６６ａを備える。また、基台６０の上面のガイドレール６６ａとは反対側の開口６２の側方には、ガイドレール６６ａに平行に伸長したガイドレール６６ｂを備える。ガイドレール６６ａには移動体６８ａがスライド可能に装着されており、ガイドレール６６ｂには移動体６８ｂがスライド可能に装着されている。
移動体６８ａ及び移動体６８ｂの上には、両移動体６８ａ，６８ｂを跨るように橋状の支持構造７４が配設されている。また、移動体６８ａ及び移動体６８ｂの一方の下端にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはガイドレール６６ａ，６６ｂに平行なボールネジ７０が螺合されている。
ボールネジ７０の一端部には、パルスモータ７２が連結されている。パルスモータ７２でボールネジ７０を回転させると、移動体６８ａ，６８ｂはガイドレール６６ａ，６６ｂに沿ってＸ軸方向に移動し、橋状の支持構造７４がＸ軸方向に移動する。被検査物保持機構５８は、基台６０の開口６２と重なる位置で支持構造７４に支持される。Ｘ軸移動ユニット６４ａは、支持構造７４をＸ軸方向に沿って移動させることで被検査物保持機構５８をＸ軸方向に沿って移動できる。
被検査物保持機構５８は、上下に露出した透明体を有する載置部７６を有する。該透明体は、例えば、ガラス、樹脂等の材料で形成される。該透明体の上面は、テープ７を介して被検査物１が載置される載置面７６ａとなる。被検査物保持機構５８は、載置面７６ａに載せられた被検査物１を支持できる。
図６（Ａ）は、被検査物保持機構５８を模式的に示す上面図であり、図６（Ｂ）は、被検査物保持機構５８を模式的に示す断面図である。該透明体は載置面７６ａとは反対側の裏面側にも露出しているため、載置面７６ａに載る被検査物１を下面側から観察可能である。
被検査物保持機構５８は、テープ吸引保持面７８ｂを該載置部７６の外周側に備えるテープ保持部７８を備える。テープ保持部７８は、テープ吸引保持面７８ｂに形成された吸引溝７８ａを有する。吸引溝７８ａには、図示しない吸引路を経て、図示しない吸引源が接続されている。被検査物保持機構５８は、さらに、テープ保持部７８の周囲に配置され、フレームユニット１１のフレーム９を支持できる環状のフレーム支持部８０を備える。
フレーム支持部８０と、フレーム９と、が重なるように被検査物保持機構５８の上にフレームユニット１１を載せ、該吸引源を作動させると、テープ７を介して被検査物保持機構５８に被検査物１が吸引保持される。このとき、被検査物保持機構５８と、テープ７と、の間が吸引されて載置面７６ａの全面にテープ７が密着するため、被検査物保持機構５８に保持された被検査物１が検査中にずれることはない。
例えば、被検査物１が反りを有したウェーハ等である場合においても、被検査物保持機構５８に被検査物１を保持させるとき、載置面７６ａの全体にテープ７が密着する。そのため、被検査物１は、反りが緩和された状態で被検査物保持機構５８に吸引保持される。被検査物保持機構５８に保持された被検査物１の反りが緩和されていると、被検査物１の各領域を次々に撮像する際に撮像ユニットの焦点が被検査物１からずれにくくなるため、被検査物１をより鮮明に撮像できる。
ここで、載置部７６の載置面７６ａの高さは、テープ保持部７８のテープ吸引保持面７８ｂの高さより低くてもよい。また、テープ吸引保持面７８ｂに形成された吸引溝７８ａは、図６（Ａ）に示すように、載置部７６に達していてもよい。この場合、被検査物保持機構５８の上にフレームユニット１１を載せたときにテープ７と、載置面７６ａと、の間に隙間が形成され、吸引溝７８ａに接続された吸引源を作動させたときに該隙間を通じてテープ７の被検査物１と重なる領域が早く吸引される。
具体的には、載置部７６の載置面７６ａの高さは、テープ保持部７８のテープ吸引保持面７８ｂの高さよりも１ｍｍ程度低くするとよい。ここで、被検査物１として３００ｍｍ径のウェーハを含むフレームユニット１１を準備して、被検査物保持機構５８に該フレームユニット１１を保持させた実験について説明する。
該実験では、載置部７６の載置面７６ａの高さをテープ保持部７８のテープ吸引保持面７８ｂの高さよりも１ｍｍ低くし、被検査物保持機構５８に該フレームユニット１１を吸引保持させ、載置面７６ａの全体にテープ７が密着するのに要した時間を測定した。この場合、数秒程度で載置面７６ａの全体にテープ７が密着した。
また、比較のために、載置面７６ａの高さをテープ吸引保持面７８ｂの高さに一致させて被検査物保持機構５８に該フレームユニット１１を吸引保持させ、載置面７６ａの全体にテープ７が密着するのに要した時間を測定した。この場合、載置面７６ａの全体にテープ７が密着するのに約１０分間の時間を要した。すなわち、載置面７６ａの高さをテープ吸引保持面７８ｂの高さよりも低くすることで、被検査物保持機構５８がフレームユニット１１を吸引保持するのに要する時間を大幅に短縮できることが確認された。
図７には、被検査物保持機構５８により被検査物１が吸引保持されている際のフレームユニット１１及び被検査物保持機構５８の断面図が模式的に示されている。図７に示す通り、該吸引源を作動させると、テープ７及び載置面７６ａの隙間が排気され、テープ７及び載置面７６ａが密着する。
なお、被検査物１の検査が完了した後、吸引源を停止させてフレームユニット１１を被検査物保持機構５８から搬出する際に、載置面７６ａからのテープ７の剥離が容易となるように、例えば、載置面７６ａはフッ素樹脂でコーティングされていてもよい。
次に撮像機構８２について説明する。図４に示す通り、撮像機構８２は、例えば、開口６２、Ｘ軸移動ユニット６４ａ、及び被検査物保持機構５８を跨ぐように基台６０の上に配設された門型の支持構造８４により支持される。支持構造８４の上には、撮像機構８２をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸移動ユニット６４ｂが配設されている。
Ｙ軸移動ユニット６４ｂは、支持構造８４の上面にＹ軸方向に沿って配設された一対のガイドレール８６を備える。一対のガイドレール８６には、撮像機構８２を支持する移動体８８がスライド可能に装着されている。移動体８８の下面にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部には一対のガイドレール８６に平行なボールネジ９０が螺合されている。
ボールネジ９０の一端部には、パルスモータ９２が連結されている。パルスモータ９２でボールネジ９０を回転させると、移動体８８はガイドレール８６に沿ってＹ軸方向に移動し、撮像機構８２がＹ軸方向に移動する。Ｘ軸移動ユニット６４ａ及びＹ軸移動ユニット６４ｂは、協働して、被検査物保持機構５８及び撮像機構８２を載置面７６ａに平行な方向に相対的に移動できる移動ユニットとして機能する。
撮像機構８２は、被検査物保持機構５８の載置部７６の上方に配設された第１の撮像ユニット１０６ａと、該載置部７６の下方に配設された第２の撮像ユニットと１０６ｂと、を備える。図５（Ｂ）に示す通り、撮像機構８２は、第１の撮像ユニット１０６ａ及び該第２の撮像ユニット１０６ｂを連結する連結部１０８をさらに備える。
第１の撮像ユニット１０６ａは、柱状の支持構造９４ａに支持される。柱状の支持構造９４ａの前面には、第１の撮像ユニット１０６ａを昇降させる昇降機構９６ａが配設されている。昇降機構９６ａは、Ｚ軸方向に沿った一対のガイドレール９８ａと、該ガイドレール９８ａにスライド可能に装着された移動体１００ａと、該移動体１００ａの後面に設けられたナット部に螺合されたボールネジ１０２ａと、を有する。
移動体１００ａの前面には、第１の撮像ユニット１０６ａが固定されている。そして、ボールネジ１０２ａの一端部にはパルスモータ１０４ａが連結されている。パルスモータ１０４ａでボールネジ１０２ａを回転させると、移動体１００ａがガイドレール９８ａに沿ってＺ軸方向に沿って移動し、移動体１００ａに固定された第１の撮像ユニット１０６ａが昇降する。
連結部１０８の上端部は、例えば、支持構造９４ａの後面側下端部に接続されており、連結部１０８の下端部は、第２の撮像ユニット１０６ｂを支持する柱状の支持構造９４ｂの後面側上端部に接続されている。支持構造９４ｂの前面には、支持構造９４ａに配設された昇降機構９６ａと同様に構成された昇降機構９６ｂが配設されている。
昇降機構９６ｂは、Ｚ軸方向に沿った一対のガイドレール９８ｂと、該ガイドレール９８ｂにスライド可能に装着された移動体１００ｂと、該移動体１００ｂの後面に設けられたナット部に螺合されたボールネジ１０２ｂと、を有する。ボールネジ１０２ｂの一端部にはパルスモータ１０４ｂが連結されている。パルスモータ１０４ｂでボールネジ１０２ｂを回転させると、移動体１００ｂの前面に固定された第２の撮像ユニット１０６ｂが昇降する。
第１の撮像ユニット１０６ａは下方を向いており、被検査物保持機構５８の上面に載る被検査物１を上方から撮像できる。また、第２の撮像ユニット１０６ｂは上方を向いており、該被検査物１を透明体で構成された載置部７６及びテープ７を通して被検査物１を下方から撮像できる。第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂは、例えば、エリアカメラ、ラインカメラ、３Ｄカメラ、又は赤外線カメラ等である。
なお、載置部７６及びテープ７を通して被検査物１を撮像する場合、得られる撮像画像のコントラストが球面収差の影響を受けて低下する場合がある。そこで、第２の撮像ユニット１０６ｂは、該球面収差の影響を低減できる補正環等で構成される補正ユニットを有していてもよい。
なお、撮像機構８２においては、該載置面７６ａに平行な方向における位置が概略同一となるように第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂが連結部１０８により互いに連結される。すなわち、被検査物１の上面側と下面側の同一位置を撮像できる。そして、連結部１０８は、被検査物１のいずれの箇所を撮像箇所とした場合においても、被検査物保持機構５８と干渉しない形状とされる。
図２を使用して、加工装置２についてさらに説明する。加工装置２は、タッチパネルを有する表示部１１０を備える。加工装置２を操作するオペレーターは、例えば、表示部１１０のタッチパネルにより加工装置２において実施される加工の条件等を入力する。また、表示部１１０は、加工を実施している間等に異常が生じた場合に警報を表示する機能を備え、オペレーターに対して警告できる。
加工装置２の筐体上面には、警報ランプ１１２が配設されている。例えば、警報ランプ１１２は、例えば、緑色のランプと、赤色のランプと、を含む。加工装置２が平常通り運転している際には緑色のランプが点灯し、加工装置２に異常が生じた場合に赤色のランプが点灯する。
次に、本実施形態に係る検査装置５６が組み込まれた加工装置２において被加工物として被検査物１が加工され、加工された被検査物１が検査装置５６により検査される過程について説明する。
まず、被検査物１を含むフレームユニット１１が収容されたカセットを加工装置２のカセット支持台６の上に載せる。そして、搬送ユニット１６によりフレームユニット１１を該カセットから引き出し、被加工物保持ユニット１４の上に搬送する。そして、加工ユニット３２により被検査物１を加工し、フレームユニット１１を搬送ユニット４２により洗浄装置４０に搬送し、洗浄装置４０で被検査物１を洗浄する。
その後、搬送ユニット４２により洗浄装置４０から検査装置５６の被検査物保持機構５８の上にフレームユニット１１を搬送する。そして、テープ保持部７８に形成された吸引溝７８ａと接続された吸引源を作動させ、フレームユニット１１を被検査物保持機構５８に吸引保持させる。
そして、移動ユニット６４ａ，６４ｂにより、被検査物１の任意の検査箇所に撮像機構８２の第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂの位置を合わせる。その後、昇降機構９６ａ，９６ｂを作動させる等して第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂの焦点を被検査物１のそれぞれの被検査面に合わせる。
図７は、被検査物１を検査する際の被検査物保持機構５８、撮像機構８２、及び被検査物１の位置関係を模式的に示す断面図である。撮像機構８２は、第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂにより、被検査物１の同一位置を表面１ａ側（上面側）及び裏面１ｂ側（下面側）から撮像できる。
そして、撮像機構８２は、この状態を保ちながらＸ軸移動ユニット６４ａ及びＹ軸移動ユニット６４ｂにより被検査物保持機構５８に対して相対的に移動できる。したがって、撮像機構８２は、被検査物１の任意の同一位置を両面から同時に撮像して検査できる。ただし、撮像機構８２は、被検査物１の両面を同時に撮像する必要はなく、第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂの撮像のタイミングは一致していなくてもよい。さらに、撮像ユニット１０６ａ，１０６ｂの一方のみが作動してもよい。
検査装置５６によると、例えば、被検査物１が加工装置２の加工ユニット３２により切削され、加工痕３ａとして切削溝がストリート３に沿って被検査物１に形成されている場合、被検査物１の同一位置において加工痕３ａを両面から観察できる。そして、加工痕３ａに沿って形成されるチッピングの大きさや、被検査物１が分割されて形成されるデバイスチップの大きさ等が測定される。
被検査物１を撮像して検査した後、被検査物１を含むフレームユニットは、搬送ユニット４２及び搬送ユニット１６によりカセット支持台６に支持されるカセットに搬入される。
被検査物１を検査して、該被検査物１に実施された加工の良否を判定する場合、被検査物１の表面１ａ側だけを撮像して観察するのでは不十分な場合がある。従来、被検査物１の表面１ａ側（上面側）と裏面１ｂ側（下面側）の同一位置を撮像する場合、被検査物１の一方の面を検査装置にて撮像した後に、被検査物１を表裏反転させなければならなかった。その上、該同一位置で他方の面において被検査物１を撮像するために、撮像ユニットを精密に該同一位置に合わせなければならなかった。
そのため、被検査物１を表裏反転させ撮像ユニット及び被検査物１の相対的な位置を精密に合わせる手間や時間を要していた。さらに、撮像ユニット等の位置合わせに失敗するおそれもあった。これに対して本実施形態に係る検査装置５６は、第１の撮像ユニット１０６ａ及び第２の撮像ユニット１０６ｂが連結部１０８で連結された撮像機構８２を備えており、被検査物１の同一位置を上面側及び下面側から撮像できる。そのため、従来要していた手間や時間がかからず、撮像ユニットの位置合わせに失敗するおそれもない。
さらに、本実施形態に係る検査装置５６が組み込まれた加工装置２は、各構成要素を制御する制御ユニットを備えてもよい。そして、該制御ユニットは、検査装置５６を制御して被検査物１を両面から撮像して検査を実施し、被検査物１に実施された加工の適否を判定してもよい。そして、該制御ユニットは、被検査物１に実施された加工が不適であると判定される場合、表示部１１０または警報ランプ１１２により加工装置２のオペレーターに判定結果を報知してもよい。
また、該制御ユニットは、洗浄装置４０の洗浄テーブルから検査装置５６に被検査物１を搬送する際に、搬送ユニット１６，４２に被検査物１を保持させる前に洗浄テーブルの向きを調整することで被検査物保持機構５８に保持される被検査物１の向きを制御できる。この場合、該制御ユニットは、被検査物１に対して実施された加工の位置や、検査装置５６により形成された撮像画像の被検査物１における撮像位置を一貫して記録できる。
例えば、該制御ユニットは、撮像画像から被検査物１に実施された加工に何らかの異常等が認められた場合に、被検査物１の異常が生じた位置を特定できる。そのため、異常の生じた原因を多角的に解析できる。さらに、撮像画像と、該撮像画像に写る被検査物１の位置と、被検査物１に実施された加工の位置と、が該制御ユニットに記録され保存されていると、解析を任意のタイミングで実施できる。
なお、本発明の一態様は上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記の実施形態において、被検査物１がテープ７を介してフレーム９に装着されている場合について説明したが、本発明の一態様に係る検査装置５６で検査できる被検査物１はこれに限定されない。すなわち、被検査物１はテープ７を介してフレーム９に装着されていなくてもよい。
また、加工装置２の加工ユニット３２により加工された被検査物１を検査装置５６で撮像する場合について説明したが、被検査物１はこれに限定されない。すなわち、被検査物１は、加工装置２以外の加工装置で加工されていてもよく、加工されていなくてもよい。さらに、検査装置５６は加工装置２に組み込まれていなくてもよく、独立していてもよい。また、検査装置５６では、被検査物１の撮像のみが実施されてもよく、撮像画像を使用した被検査物１の検査は他の装置で実施されてもよい。
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。
１ 被検査物
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ ストリート
３ａ 加工痕
５ デバイス
７ テープ
９ フレーム
１１ フレームユニット
２ 加工装置
４ 基台
６ カセット支持台
８ 搬送レール
１０ 開口
１０ａ 防塵防滴カバー
１２ 移動テーブル
１４ 被加工物保持ユニット
１６，４２ 搬送ユニット
１８，４４，６６ａ，６６ｂ，８６，９８ａ，９８ｂ ガイドレール
２０，４６，６８ａ，６８ｂ，８８，１００ａ，１００ｂ 移動体
２２，４８，７０，９０，１０２ａ，１０２ｂ ボールネジ
２４，５０，７２，９２，１０４ａ，１０４ｂ パルスモータ
２６，５２ 腕部
２８ 吸引部
３０ プッシュプル機構
３２ 加工ユニット
３４ 切削ブレード
３６ スピンドルハウジング
３８ 開口
４０ 洗浄装置
５４ 保持機構
５６ 検査装置
５８ 被検査物保持機構
６０ 基台
６２ 開口
６４ａ，６４ｂ 移動ユニット
７４，８４，９４ａ，９４ｂ 支持構造
７６ 載置部
７６ａ 載置面
７８ テープ保持部
７８ａ 吸引溝
７８ｂ テープ吸引保持面
８０ フレーム支持部
８２ 撮像機構
９６ａ，９６ｂ 昇降機構
１０６ａ，１０６ｂ 撮像ユニット
１０８ 連結部
１１０ 表示部
１１２ 警報ランプ

Claims (5)

  1. テープが貼着され該テープを介してフレームに装着された被検査物を検査する検査装置であって、
    上下に露出した透明体を有する載置部を有し、該透明体の上面が該テープを介して該被検査物が載置される載置面となり、該載置面に載せられた該被検査物を保持できる被検査物保持機構と、
    該載置部の上方に配設された第１の撮像ユニットと、該載置部の下方に配設された第２の撮像ユニットと、該第１の撮像ユニット及び該第２の撮像ユニットを連結する連結部と、を有する撮像機構と、
    該撮像機構を該載置部に対して該載置面に平行な方向に相対的に移動できる移動ユニットと、を備え、
    該撮像機構は、該載置部の該載置面に載せられ該被検査物保持機構に保持された被検査物を該第１の撮像ユニットにより上面側から撮像できるとともに該第２の撮像ユニットにより下面側から撮像でき、
    該撮像機構は、該被検査物の該上面側と該下面側の同一位置を撮像できることを特徴とする検査装置。
  2. 該被検査物保持機構は、
    該被検査物保持機構に載せられた該被検査物の外周と、該被検査物に該テープを介して装着された該フレームの内周と、の間の領域において該テープを吸引保持できるテープ吸引保持面を該載置部の外周側に備えるテープ保持部と、
    該テープ保持部の周囲に配置され、該フレームを支持できるフレーム支持部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
  3. 該載置部の該載置面の高さは、該テープ保持部の該テープ吸引保持面の高さより低いことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
  4. 該載置部の該載置面は、フッ素樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一に記載の該検査装置と、
    被加工物を保持する被加工物保持ユニットと、
    該被加工物保持ユニットで保持された該被加工物を加工する加工ユニットと、
    該被加工物保持ユニットから該被検査物保持機構の該載置部へと該被加工物を搬送する搬送ユニットと、を備えた加工装置であって、
    該検査装置は、該加工ユニットで加工された該被加工物を該被検査物として該撮像機構により撮像できることを特徴とする加工装置。
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