JP2023050704A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】経験の浅いオペレータであっても、適切な撮影条件を再現しやすく、不適切な撮影条件による不合格の多発及び加工の停止の頻発を抑制できる加工装置を提供すること。【解決手段】加工装置の制御ユニットは、検査部が、設定された光量強度で撮影した画像のコントラストが明確と判定した場合には、画像を見本画像として、被加工物の加工条件に紐付けて記録し、検査部が、設定された光量強度で撮影した画像（検査画像３１２）のコントラストが不明確と判定した場合には、不明確と判定した画像（検査画像３１２）と加工条件に紐付けて記録された見本画像３２２をディスプレイ７０に表示し、照明の状態を比較検討できる検討画面３２１を表示する。【選択図】図７

Description

本発明は、加工装置に関する。

半導体ウェーハやパッケージ基板等を複数のチップへと分割する際には、切削ブレードを備える切削装置やレーザー光線を照射するレーザー加工装置が使用される。これらの加工装置は、通常、被加工物を撮像するためのカメラを備えている。このカメラで被加工物に形成された加工痕を撮像することにより、加工装置は、加工痕に付随した欠け、加工痕の蛇行、加工痕の位置と加工すべき位置とのずれといった加工不良を自動で認識し（カーフチェック）、加工位置の補正、加工の中断、オペレータの呼び出し等の対策を実施する（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５４２２２３号公報

カーフチェックでは、撮影条件の設定、たとえば、光量の変化（顕微鏡の汚れ、光源の劣化等）、カーフ内の水残りの影響の有無（エアブローの設定により変わる）、フォーカスずれ（ピントを合わせる位置がワークの高さと異なる）によっては、同じ加工痕であっても、検査結果が合格であったり不合格であったりと変わってしまうという問題があった。また、光量は照明の劣化などにより、徐々に暗くなる事があり、装置で設定した数値（電圧や電流の値）は同じでも実際の光量は変わってしまうので、オペレータは適切な光量になるよう調整が必要だが、経験の浅いオペレータではそれに気づけず、不合格が多発し、加工の停止が頻発する事態になるという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、経験の浅いオペレータであっても、適切な撮影条件を再現しやすく、不適切な撮影条件による不合格の多発及び加工の停止の頻発を抑制できる加工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、本発明の加工装置は、複数の分割予定ラインを備える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該分割予定ラインに沿って加工する加工ユニットと、を備える加工装置であって、該チャックテーブルに保持した被加工物を撮影する照明を備えるカメラと、該分割予定ラインを撮影した画像から該加工ユニットが形成した加工痕を検出し、所定の検査項目で該加工痕の状態を検査する検査部と、該加工痕を撮影する際の、該照明の光量強度を含む該検査部の検査条件を、該加工痕を形成する加工条件毎に記録する記録部と、ディスプレイと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該検査部が、設定された該光量強度で撮影した該画像のコントラストが明確と判定した場合には、該画像を見本画像として、被加工物の該加工条件に紐付けて記録し、該検査部が、設定された該光量強度で撮影した該画像のコントラストが不明確と判定した場合には、不明確と判定した該画像と該加工条件に紐付けて記録された該見本画像を該ディスプレイに表示し、該照明の状態を比較検討できる検討画面を表示することを特徴とする。

該検査部の検査条件は、該加工痕を撮影する際の該カメラの下方に設けられたエアブローノズルによるエアブロー条件をさらに含み、該検査部は、設定された該光量強度及び該エアブロー条件で該画像を撮影してもよい。

該検査部の検査条件は、該加工痕を撮影する際の該カメラの被加工物からの距離をさらに含み、該検査部は、設定された該光量強度及び該被加工物からの距離で該画像を撮影してもよい。

該加工ユニットは、スピンドルに切削ブレードが装着される切削ユニット、又はレーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニットで、該加工痕は、切削溝又はレーザー加工痕であってもよい。

本発明は、経験の浅いオペレータであっても、適切な撮影条件を再現しやすく、不適切な撮影条件による不合格の多発及び加工の停止の頻発を抑制できる。

図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１の加工装置の要部を示す斜視図である。 図３は、図１のカメラの詳細を示す断面図である。 図４は、図１の加工装置の検査条件を示す図である。 図５は、図１の加工装置の表示画面を示す図である。 図６は、図１の加工装置の表示画面を示す図である。 図７は、図１の加工装置の表示画面を示す図である。 図８は、図１の加工装置の表示画面を示す図である。 図９は、実施形態２に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。

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１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置１の構成例を示す斜視図である。図２は、図１の加工装置１の要部を示す斜視図である。図３は、図１のカメラ４０の詳細を示す断面図である。加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、加工ユニット２０と、移動ユニット３０と、カメラ４０と、検査部５０と、記録部６０と、ディスプレイ７０と、制御ユニット８０と、を備える。

実施形態１において、加工装置１が加工する加工対象である被加工物１００は、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体デバイスウエーハや光デバイスウエーハなどである。被加工物１００は、図１に示すように、平坦な表面１０１の格子状に形成される複数の分割予定ライン１０２を備え、複数の分割予定ライン１０２によって区画された領域にデバイス１０３が形成されている。被加工物１００は、実施形態１では、表面１０１の裏側の裏面１０４に粘着テープ１０５が貼着され、粘着テープ１０５の外縁部に環状フレーム１０６が装着されているが、本発明ではこれに限定されない。また、本発明では、被加工物１００は、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

チャックテーブル１０は、凹部が形成された円板状の枠体と、凹部内に嵌め込まれた円板状の吸着部と、を有する。チャックテーブル１０の吸着部は、ポーラス状のポーラスセラミック等から形成され、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ている。チャックテーブル１０の吸着部の上面は、被加工物１００が載置されて、載置された被加工物１００を吸引保持する保持面１１である。保持面１１は、実施形態１では、被加工物１００が表面１０１を上方に向けて載置され、載置された被加工物１００を裏面１０４側から粘着テープ１０５を介して吸引保持する。保持面１１とチャックテーブル１０の枠体の上面とは、同一平面上に配置されており、水平面であるＸＹ平面に平行に形成される。チャックテーブル１０は、移動ユニット３０のＸ軸移動ユニット３１により水平方向の一方向であるＸ軸方向に移動自在で、不図示の回転駆動源により鉛直方向であり保持面１１に対して垂直なＺ軸方向と平行な軸心周りに回転自在に設けられている。

加工ユニット２０は、実施形態１では、図１に示すように、先端に切削ブレード２１が装着されるスピンドル２２を備える切削ユニットである。スピンドル２２の先端に装着された切削ブレード２１は、スピンドル２２の回転動作により、水平方向の別の一方向でありＸ軸方向に直交するＹ軸方向と平行な軸心周りの回転動作が加えられて、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００を切削加工する。加工ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００に対して、移動ユニット３０のＹ軸移動ユニット３２によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、移動ユニット３０のＺ軸移動ユニット３３によりＺ軸方向（昇降方向）に移動自在に設けられている。加工装置１は、図１に示すように、加工ユニット２０（切削ユニット）を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

加工ユニット２０は、実施形態１では、ブレードカバー２５を備える。ブレードカバー２５は、スピンドル２２を回転可能に支持するスピンドルハウジングの先端側に装着されており、スピンドル２２の先端に装着された切削ブレード２１の上方、前方及び後方を覆う。ブレードカバー２５は、内部に複数の水路が形成されている。ブレードカバー２５の内部に形成された水路は、上側の他端には不図示の切削水供給源が接続され、下側の一端には加工水（切削水）を加工点に向けて供給する加工水供給ノズルが接続されている。切削水供給源がブレードカバー２５の内部の水路及び加工水供給ノズルを介して加工点に供給する加工水（切削水）は、例えば純水である。

移動ユニット３０は、Ｘ軸移動ユニット３１と、Ｙ軸移動ユニット３２と、Ｚ軸移動ユニット３３とを備える。Ｘ軸移動ユニット３１は、加工ユニット２０に対して相対的にチャックテーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させる。Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３は、それぞれ、チャックテーブル１０に対して相対的に加工ユニット２０をＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動させる。

Ｘ軸移動ユニット３１、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３は、それぞれ、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出する不図示のＸ軸位置検出ユニット、加工ユニット２０のＹ軸方向の位置を検出する不図示のＹ軸位置検出ユニット及び加工ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するＺ軸位置検出ユニットが設けられている。Ｘ軸位置検出ユニット、Ｙ軸位置検出ユニット及びＺ軸位置検出ユニットは、それぞれ検出した位置を制御ユニット８０に出力する。Ｘ軸位置検出ユニット、Ｙ軸位置検出ユニット及びＺ軸位置検出ユニットは、それぞれ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向またはＺ軸方向と平行なリニアスケールと、それぞれＸ軸移動ユニット３１、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３によりＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられリニアスケールの目盛を読み取る読み取りヘッドと、により構成することができる。なお、Ｘ軸位置検出ユニット、Ｙ軸位置検出ユニット及びＺ軸位置検出ユニットは、本発明ではリニアスケールと読み取りヘッドとを有する構成に限定されず、それぞれ、Ｘ軸位置検出ユニット、Ｙ軸位置検出ユニット及びＺ軸位置検出ユニットのモーターに設置されるエンコーダーであっても良い。

加工装置１は、Ｘ軸移動ユニット３１、Ｙ軸移動ユニット３２及びＺ軸移動ユニット３３により切削ブレード２１をチャックテーブル１０に保持された被加工物１００に対して所定の位置にセットし、加工水を供給しつつ、切削ブレード２１を回転させながら分割予定ライン１０２に沿って相対的に移動させることにより、切削ブレード２１で被加工物１００を分割予定ライン１０２に沿って切削加工して、分割予定ライン１０２に沿った加工痕１１０を形成する。加工痕１１０は、実施形態１では、切削溝である。

カメラ４０は、図２に示すように、チャックテーブル１０に保持した被加工物１００を撮影する。カメラ４０は、実施形態１では、図１に示すように、加工ユニット２０と一体的に移動するように、加工ユニット２０に固定されている。カメラ４０は、Ｚ軸移動ユニット３３により加工ユニット２０とともにＺ軸方向に沿って移動されることにより、チャックテーブル１０で保持した被加工物１００の表面１０１側の撮影領域にカメラ４０の焦点が合う距離に高さが調整される。

カメラ４０は、図３に示すように、照明（光源）４１と、照明（光源）４２と、ハーフミラー４３と、対物レンズ４４と、撮像素子４５と、エアブローノズル４６と、を備える。カメラ４０は、照明４１、ハーフミラー４３及び対物レンズ４４によって形成され、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に向けてＺ軸方向に沿って光を照射する落射照明４８と、照明４２によって形成され、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に向けてＺ軸方向に対して傾斜した方向から光を照射する斜光照明４９とを使用して、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域を撮影する。

落射照明４８は、図３に示すように、カメラ４０の鏡筒の側方に配置された照明４１から供給された光が、側方から鏡筒内に導かれ、鏡筒内かつ照明４１の側方に配置されたハーフミラー４３によって下方に向けて反射され、鏡筒内のハーフミラー４３の下方に配置された対物レンズ４４によって集光されて、対物レンズ４４の下方の鏡筒の下端に配置された鏡筒内を保護するカバー部材４７を透過して、カバー部材４７の下方のチャックテーブル１０で保持した被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に向かって、Ｚ軸方向に沿って導かれることにより、形成される。

斜光照明４９は、図３に示すように、カバー部材４７と同様の高さにカバー部材４７の外周に配置されたリング状の照明４２から発光されたリング状の光が、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に向かって、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向に導かれることにより、形成される。

形成された落射照明４８及び斜光照明４９は、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域を反射して反射光を形成し、対物レンズ４４及びハーフミラー４３を透過して、上方の撮像素子４５に導かれる。撮像素子４５は、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域からの反射光を受光することで、被加工物１００の表面１０１側の撮影領域を撮影し、画像を取得する。撮像素子４５は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。

エアブローノズル４６は、図３に示すように、カバー部材４７の外周に配置され、先端がカバー部材４７の中央側に向けられている。エアブローノズル４６は、基端側には不図示のエア供給源が接続されている。エアブローノズル４６は、エア供給源から供給されるエアを先端から噴出して、チャックテーブル１０で保持した被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に向かって、付着している加工水を吹き飛ばして除去するエアブローを実施する。

カメラ４０は、検査部５０及び制御ユニット８０と情報通信可能に電気的に接続されている。カメラ４０は、制御ユニット８０の制御下で、チャックテーブル１０で保持した加工前の被加工物１００の分割予定ライン１０２を撮影して、被加工物１００と加工ユニット２０の切削ブレード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等の画像を得、得た画像を制御ユニット８０に出力する。カメラ４０は、検査部５０の制御下で、チャックテーブル１０で保持した加工後の被加工物１００の分割予定ライン１０２及び加工痕１１０を撮影して、所定の検査項目で加工痕１１０の状態を自動的に検査する、いわゆるカーフチェックを遂行するため等の画像を得、得た画像を検査部５０に出力する。ここで、カーフチェックとは、加工痕１１０を撮影した画像に基づいて、加工痕１１０を検出し、加工痕１１０に付随したチッピング、加工痕１１０の蛇行、加工痕１１０の位置と加工すべき位置とのずれを検出することである。

図４は、図１の加工装置１の検査条件２００を示す図である。検査部５０は、図４に示す検査条件２００に基づいて、カメラ４０によりカーフチェックを遂行するための加工痕１１０の画像を取得し、取得した加工痕１１０の画像から加工ユニット２０が形成した加工痕１１０を検出し、所定の検査項目で加工痕１１０の状態を検査する。このように、検査条件２００は、検査部５０がカメラ４０による加工痕１１０の画像を撮影する際の撮影条件である。検査部５０は、検査条件２００（撮影条件）を調整できる。すなわち、検査部５０は、カメラ４０の照明４１，４２（落射照明４８及び斜光照明４９）の光量強度の情報を取得し、光量強度を調整することができる。また、検査部５０は、カメラ４０のエアブローノズル４６の先端からエアを噴出する流量、及び、エアを噴出する時間の長さ（エアブロー長さ）を取得し、これらを調整することができる。検査部５０は、チャックテーブル１０の保持面１１に対するカメラ４０の対物レンズ４４の高さをＺ軸移動ユニット３３から取得し、カメラ４０の高さをカメラ４０の焦点が撮影対象物（被加工物１００）に合う距離（高さ）に調整することができる。以下、カメラ４０の焦点が被加工物に合う距離（高さ）を、カメラ４０の被加工物１００からの距離と記す。

検査部５０は、加工装置１の熟練のオペレータが予め加工痕１１０が明確に検出できる検査条件２００（撮影条件）を設定し、その検査条件２００でカメラ４０により被加工物１００の表面１０１を撮影してカーフチェックを遂行し、検査部５０がカーフチェックで検査する所定の検査項目（カーフチェックの検査項目）の全てに合格した加工痕１１０の画像を見本画像３２２（例えば、図７に示す）として制御ユニット８０に登録する。検査部５０は、その後、登録した検査条件２００で加工痕１１０を撮影して検査するカーフチェックを実施し、いずれかのカーフチェックの検査項目に不合格が出た場合に加工痕１１０の画像のコントラストが不明確と一端判定し、加工痕１１０の画像との比較用に予め登録した見本画像を制御ユニット８０によりディスプレイ７０に表示させる。オペレータは、ディスプレイ７０に表示された加工痕１１０の画像と見本画像とを比較して、単なる加工不良では無く、照明の劣化等により検査条件２００（撮影条件）が不適切になっていた場合には、検査条件２００を調整し、本当に加工不良が発生していた場合は、加工を停止したり、加工条件を修正したりする。

検査部５０がカーフチェックで検査する所定の検査項目は、例えば、カーフ幅、Ｍａｘチッピングサイズ、カット位置ずれ、等である。カーフ幅は、カーフチェックで確認する画像の領域内における加工痕１１０の両端の間の加工痕１１０の幅方向の距離（間隔）である。Ｍａｘチッピングサイズは、カーフチェックで確認する画像の領域内において、加工痕１１０の幅方向における最大のチッピングサイズである。カット位置ずれは、実際に加工して加工痕１１０を形成した位置と、加工痕１１０を形成すべき位置との間の幅方向のずれ（距離、間隔）であり、例えば、加工痕１１０の幅方向中央の分割予定ライン１０２の中央に対する幅方向のずれである。検査部５０は、これらの所定の検査項目毎に予め設定された許容値の範囲内である場合には合格、許容値の範囲外である場合には不合格（結果エラー）と評価する。

記録部６０は、加工痕１１０を形成する加工条件毎に、検査部５０がカメラ４０により加工痕１１０を撮影する際の検査条件２００を記録する。すなわち、記録部６０は、検査部５０がカメラ４０により加工痕１１０を撮影する際の検査条件２００を、対応する制御ユニット８０に記憶された被加工物１００の加工条件に紐付けて記録する。ここで、加工痕１１０を形成する加工条件は、実施形態１では、例えば、被加工物１００の形状（円形か矩形かなど）、被加工物１００の外径、被加工物１００の厚み、加工時のチャックテーブル１０の移動速度である加工送り速度、加工時の切削ブレード２１の切り刃の刃先の下端のチャックテーブル１０の保持面１１からの高さである切り込み深さ、互いに隣り合う分割予定ライン１０２間の距離を示すインデックス量等を含む。検査条件２００は、本発明では少なくともカメラ４０の照明４１，４２（落射照明４８及び斜光照明４９）の光量強度を含み、実施形態１では、例えば図４に示すように、さらに、エアブローノズル４６によるエアブロー条件、及び、カメラ４０の被加工物１００からの距離、を含む。

照明４１，４２（落射照明４８及び斜光照明４９）の光量強度は、図４に示す検査条件２００の例では、照明４１，４２（落射照明４８及び斜光照明４９）のそれぞれについて、最大出力を１００％としたときの出力割合で規定している。エアブローノズル４６によるエアブロー条件は、図４に示す検査条件２００の例では、エアの流量、及び、エアブロー長さを規定している。カメラ４０の被加工物１００からの距離は、図４に示す検査条件２００の例では、チャックテーブル１０の保持面１１を基準とした被加工物１００の厚みに加算する高さの値で規定している。なお、検査条件２００のこれらの各事項は、本発明ではこれに限定されず、別の形で規定されてもよい。

ディスプレイ７０は、加工装置１の不図示の外装カバーに、表示面側を外側に向けて設けられており、加工装置１の加工条件等の設定の画面や加工痕１１０の画像、カーフチェック等の加工結果を示す画面等をオペレータに視認可能に表示する。ディスプレイ７０は、液晶表示装置等により構成される。ディスプレイ７０は、オペレータが加工装置１の加工条件や検査条件２００や画像及び画面の表示に関する指令情報等を入力する際に使用する入力部７１が設けられている。ディスプレイ７０は、に設けられた入力部７１は、ディスプレイ７０は、に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

制御ユニット８０は、加工装置１の各構成要素の動作を制御して、加工ユニット２０による加工処理や、カメラ４０を使用したカーフチェック等を加工装置１に実施させる。制御ユニット８０は、被加工物１００の加工条件と、加工条件毎に加工痕１１０が正常に検出されるように適切に撮影された加工痕１１０の見本画像３２２とを記憶している。

制御ユニット８０は、本実施形態では、検査部５０と、記録部６０とを備えている。制御ユニット８０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット８０が含むコンピュータシステムは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。検査部５０の機能は、実施形態１では、コンピュータシステムの記憶装置が検査部５０の処理に必要な加工痕１１０の幅や幅方向の両端の形状等を記憶し、コンピュータシステムの演算処理装置が、コンピュータシステムの記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。記録部６０の機能は、実施形態１では、コンピュータシステムの記憶装置が加工条件毎に検査条件２００を記録することにより実現される。制御ユニット８０の機能は、実施形態１では、コンピュータシステムの記憶装置が被加工物１００の加工条件や加工痕１１０の見本画像３２２等の制御ユニット８０の処理に必要な情報を記憶し、コンピュータシステムの演算処理装置が、コンピュータシステムの記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１を制御するための制御信号を、加工装置１の入出力インターフェース装置を介して加工装置１の各構成要素に出力することにより実現される。

加工装置１は、図１に示すように、さらに、カセット載置部９１と、洗浄ユニット９２と、不図示の搬送ユニットと、を備える。カセット載置部９１は、複数の被加工物１００を収容するための収容器であるカセット９５を載置する載置台であり、載置されたカセット９５をＺ軸方向に昇降させる。洗浄ユニット９２は、加工ユニット２０による加工後の被加工物１００を洗浄し、被加工物１００に付着した加工屑等の異物を除去する。不図示の搬送ユニットは、加工前の被加工物１００をカセット９５内からチャックテーブル１０上に搬送し、加工後の被加工物１００をチャックテーブル１０上から洗浄ユニット９２に搬送し、洗浄後の被加工物１００を洗浄ユニット９２からカセット９５内に搬送する。

次に、本明細書は、実施形態１に係る加工装置１が加工痕１１０についてカーフチェックを実施する際の動作処理の一例を説明する。図５～図８は、いずれも、図１の加工装置１の表示画面を示す図である。図５は、動作処理の第１例における表示画面を示しており、図６～図８は、動作処理の第２例における表示画面を示している。

第１例では、加工装置１の検査部５０は、記録部６０の検査条件２００を参照して、落射照明４８及び斜光照明４９の光量強度をそれぞれ８０％及び０％で、検査条件２００に基づくエアブロー条件及び被加工物１００からの距離（いずれも不図示）で、加工痕１１０の画像である検査画像３０２（図５参照）を撮影して、検査画像３０２についてカーフチェックを遂行してカーフチェックの結果３０４（図５参照）を取得し、結果３０４からコントラストが明確であるか不明確であるかを判定してコントラストの判定結果３０５（図５参照）を取得し、これらの情報を制御ユニット８０に出力する。加工装置１の制御ユニット８０は、検査部５０からこれらの情報を取得し、例えば図５に示すように、検査画像３０２と、検査条件２００と、カーフチェックの結果３０４と、コントラストの判定結果３０５と、ボタン３０６，３０７と、を示す画面３０１をディスプレイ７０に表示する。

画面３０１は、第１例では、検査条件２００に基づいて検査画像３０２が撮影され、検査画像３０２に基づいてカーフチェックの結果３０４が得られ、判定結果３０５で「ＯＫ」と示すように検査画像３０２のコントラストが明確であると判定されたことを示している。このように、制御ユニット８０は、検査部５０が撮影した検査画像３０２のコントラストが明確と判定した場合には、検査画像３０２を見本画像３２２（図７参照）として、加工痕１１０を形成した被加工物１００の加工条件に紐付けて記録する。なお、画面３０１は、図５に示す例では、検査条件２００として落射照明４８及び斜光照明４９の光量強度のみを示しているが、本発明ではこれに限定されず、エアブロー条件や被加工物１００からの距離をさらに表示してもよい。

第２例は、加工装置１の検査部５０が、第１例と同じ記録部６０の検査条件２００を参照して、第１例と同様に落射照明４８及び斜光照明４９の光量強度をそれぞれ８０％及び０％で、第１例とは異なる加工痕１１０の画像である検査画像３１２を撮影したものである。第２例は、加工痕１１０を形成した被加工物１００の加工条件等も第１例と同様である。第２例では、検査部５０は、第１例と同じ検査条件２００を参照しているにもかかわらず、カーフチェックの結果３０４に代えてカーフチェックの結果３１４（図６参照）を、結果３１４からコントラストの判定結果３０５に代えてコントラストの判定結果３１５（図６参照）を、それぞれ取得する。また、第２例では、制御ユニット８０が、例えば図６に示すように、検査画像３１２と、検査条件２００と、カーフチェックの結果３１４と、コントラストの判定結果３１５と、ボタン３０６，３０７と、を示す画面３１１をディスプレイ７０に表示する。

画面３１１は、第２例では、検査条件２００に基づいて検査画像３１２が撮影され、検査画像３１２に基づいてカーフチェックの結果３１４が得られ、判定結果３１５で「ＮＧ」と示すように検査画像３１２のコントラストが不明確であると判定されたことを示している。このように、制御ユニット８０は、検査部５０が撮影した検査画像３１２のコントラストが不明確と判定した場合には、例えば図７に示すように、検査画像３１２と、検出された加工痕１１０を形成した時に使用した被加工物１００の加工条件に紐付けて記録された見本画像３２２とを同時に並べて示す検討画面３２１をディスプレイ７０に表示する。実施形態１の第２例では、制御ユニット８０は、オペレータ等により画面３１１において「見本画像表示」と記載されたボタン３０６が選択されることで、ディスプレイ７０に表示する画面３１１を検討画面３２１に切り替える。

検討画面３２１は、コントラストが不明確と判定した検査画像３１２と見本画像３２２とを並べて示すとともに、検査画像３１２と見本画像３２２とのそれぞれの下方に、それぞれの検査条件２００，３２３、カーフチェックの結果３１４，３２４、及び、コントラストの判定結果３１５，３２５を並べて示している。なお、検討画面３２１は、画面３１１と同様のボタン３０６，３０７も合わせて示している。このため、検討画面３２１は、オペレータが、検査画像３１２と見本画像３２２との差異や、照明４１，４２（落射照明４８及び斜光照明４９）の状態等の検査条件２００と検査条件３２３との差異を比較検討することを可能にしている。検討画面３２１は、これにより、オペレータが、検査条件２００のどの項目をどのように変更、修正することで、見本画像３２２と同様のコントラストの加工痕１１０の画像の撮影を再現することができるかを好適に検討することを促す。

検討画面３２１は、図７に示す例のように、検査条件２００と検査条件３２３との間に差異がないにもかかわらず検査画像３１２と見本画像３２２との間に明確な差異がある場合には、検査条件２００を構成する各構成要素、例えば照明４１，４２の劣化に起因する可能性が高いことを示している。このように、実施形態１に係る加工装置１は、検討画面３２１により、オペレータによる検査条件２００の設定間違いにも、カメラ４０の照明４１，４２等の検査条件２００を構成する各構成要素の劣化にも、オペレータに適切な対応を促すことができる。また、実施形態１に係る加工装置１は、検査条件２００を設定し、そのまま使用し続けた後、検査条件２００を変更したことで、カーフチェックの検査項目に不合格が発生した場合も同様に、変更前の検査条件２００で取得した画像を、見本画像３２２と不合格発生時の検査画像と並べて表示することで、変更した検査条件２００が撮影結果に与える影響をオペレータにわかりやすく提示でき、検査条件２００の設定時の参考になり、検査条件２００を最適化できる。

また、制御ユニット８０は、検査部５０が撮影した検査画像３１２のコントラストが不明確と判定した場合には、例えば図８に示すように、検査画像３１２と、過去のカーフチェックの結果の時系列変化のグラフ３３６とを並べて示す検査結果画面３３１をディスプレイ７０に表示してもよい。実施形態１の第２例では、制御ユニット８０は、オペレータ等により画面３１１において「検査結果」と記載されたボタン３０７が選択されることで、ディスプレイ７０に表示する画面３１１を検査結果画面３３１に切り替える。

検査結果画面３３１が示すグラフ３３６は、検査画像３０２，３１２から得たカーフチェックの検査項目の時系列変化を示しており、実施形態１の第２例では、カーフ幅とＭａｘチッピングサイズとのそれぞれの時系列変化を示している。なお、実施形態１の第２例では、検査画像３１２が加工痕１１０とＴＥＧとが同じ輝度に撮影されてしまっているため、ＴＥＧに相当する部分が加工痕１１０でありチッピングであると誤認識されてしまい、これにより、カーフチェックの結果３１４のＭａｘチッピングサイズが０．０２０ｍｍ／０．０１０ｍｍと、検査画像３０２のカーフチェックの結果３０４，３２４のＭａｘチッピングサイズの０．００５ｍｍ／０．０１０ｍｍと比較して異常に大きな値となってしまっている。

検査結果画面３３１は、コントラストが不明確と判定した検査画像３１２とグラフ３３６とを並べて示すとともに、検査画像３１２の下方に、検査条件２００、カーフチェックの結果３１４及びコントラストの判定結果３１５を示している。なお、検査結果画面３３１は、画面３１１及び検討画面３２１と同様のボタン３０６，３０７も合わせて示している。このため、検査結果画面３３１は、オペレータが、例えば、カーフチェックの結果３１４のうち異常なカーフチェックの検査項目が、グラフ３３６でどの程度前から異常だったかを認識することを促し、これにより、どの程度前からコントラストの判定結果３１５が不明確と判定されてしまうような異常な検査条件２００となってしまったかを認識することを促す。図８に示す検査結果画面３３１の例では、グラフ３３６においてＭａｘチッピングサイズがほぼ同様の値に推移していることから、このグラフ３３６の表示期間においてＭａｘチッピングサイズが異常な状態であり、このＭａｘチッピングサイズの異常を誘発するような検査条件２００になっていた可能性があると認識することができる。

以上のような構成を有する実施形態１に係る加工装置１は、制御ユニット８０が、検査部５０により加工痕１１０が正常に検出されたときの加工痕１１０の画像（検査画像３０２）を見本画像３２２として記録し、検査部５０により加工痕１１０が正常に検出できなかった場合に加工痕１１０の画像（検査画像３１２）と見本画像３２２とをディスプレイ７０に同時に表示する。このため、実施形態１に係る加工装置１は、オペレータが加工痕１１０を正常に検出できる適切な加工痕１１０の見本画像３２２を視認できるので、カーフチェックの経験の浅いオペレータであっても、加工痕１１０を正常に検出できる適切な加工痕１１０の画像の撮影条件（検査条件）を再現しやすく、これにより、不適切な撮影条件（検査条件）によるカーフチェックの検査項目の不合格の評価の多発や、これに伴う被加工物１００の加工停止の頻発を抑制できるという作用効果を奏する。

実施形態１に係る加工装置１は、検査部５０が加工痕１１０の画像を撮影する際の検査条件２００（撮影条件）が、落射照明４８及び斜光照明４９の光量強度に加えて、エアブローノズル４６によるエアブロー条件やカメラ４０の被加工物１００からの距離を含む。このため、実施形態１に係る加工装置１は、落射照明４８及び斜光照明４９の光量強度に起因して不適切な加工痕１１０の画像を撮影して正常に加工痕１１０を検出できない場合だけでなく、エアブロー条件に起因して、チャックテーブル１０で保持した被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に付着した加工水によって不適切な加工痕１１０の画像を撮影して正常に加工痕１１０を検出できない場合や、被加工物１００からの距離に起因してカメラ４０の焦点（ピント）がずれているために不適切な加工痕１１０の画像を撮影して正常に加工痕１１０を検出できない場合の頻発も適切に抑制できる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る加工装置１－２を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態２に係る加工装置１－２の構成例を示す斜視図である。図９は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る加工装置１－２は、図９に示すように、実施形態１に係る加工装置１において、加工ユニット２０を加工ユニット２０－２に変更し、この変更に伴いその他の各構成要素の配置及び機能を変更したものである。

加工ユニット２０－２は、実施形態２では、図９に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００にレーザー光線を照射して、レーザー光線により被加工物１００をレーザー加工するレーザー光線照射ユニットである。加工ユニット２０－２は、被加工物１００に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射して、このレーザー光線により被加工物１００をアブレーション（昇華もしくは蒸発）させるいわゆるアブレーション加工を実施する。

チャックテーブル１０は、実施形態２では、保持面１１を上方に向けて、Ｘ軸移動ユニット３１及びＹ軸移動ユニット３２の上方に、Ｘ軸移動ユニット３１及びＹ軸移動ユニット３２によりそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられている。加工ユニット２０－２は、実施形態２では、加工装置１－２内で固定して設けられている。移動ユニット３０は、実施形態２では、Ｚ軸移動ユニット３３が省略されている。

加工装置１－２は、加工ユニット２０－２によりレーザー光線を照射しながら、Ｘ軸移動ユニット３１及びＹ軸移動ユニット３２により、被加工物１００を加工ユニット２０－２に対して相対的に分割予定ライン１０２に沿って移動させることにより、レーザー光線で被加工物１００を分割予定ライン１０２に沿ってレーザー加工して、分割予定ライン１０２に沿った加工痕１１０を形成する。加工痕１１０は、実施形態２では、レーザー加工痕である。

カメラ４０は、実施形態２では、実施形態１とは異なる不図示の機構により、チャックテーブル１０で保持した被加工物１００の表面１０１側の撮影領域に対する被加工物１００からの距離を調整する。カメラ４０は、レーザー加工に伴って発生する被加工物１００の加工屑（デブリ）を除去するため、実施形態１と同様のエアブローノズル４６が設置されている。カメラ４０は、実施形態２では、落射照明４８及び斜光照明４９等のその他の構成及び機能は実施形態１と同様である。

加工痕１１０を形成する加工条件は、実施形態２では、実施形態１において、切り込み深さに代えて、加工時のレーザー光線の波長及び焦点高さを含むように変更される。実施形態２に係る加工装置１－２が加工痕１１０についてカーフチェックを実施する際の動作処理は、実施形態１と同様である。

以上のような構成を有する実施形態２に係る加工装置１－２は、実施形態１において、切削ユニットである加工ユニット２０を、レーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニットである加工ユニット２０－２に変更し、これに伴い、加工痕１１０が切削溝からレーザー加工痕に変更されたものであるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

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。例えば、レーザー光線は被加工物に対して透過性を有する波長で有っても良く、その場合、被加工物の内部に形成される改質層をカーフチェックの検査対象とする。また、１つの加工条件に対し、複数の見本画像を登録し、検討画面には複数の見本画像を表示したり、複数の見本画像の中から選択した見本画像を表示させたりしても良い。

１，１－２ 加工装置
１０ チャックテーブル
２０，２０－２ 加工ユニット
２１ 切削ブレード
２２ スピンドル
４０ カメラ
４１，４２ 照明
４６ エアブローノズル
４８ 落射照明
４９ 斜光照明
５０ 検査部
６０ 記録部
７０ ディスプレイ
８０ 制御ユニット
１００ 被加工物
１０２ 分割予定ライン
２００，３２３ 検査条件
３０２，３１２ 検査画像
３２１ 検討画面
３２２ 見本画像

Claims (4)

1. 複数の分割予定ラインを備える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該分割予定ラインに沿って加工する加工ユニットと、を備える加工装置であって、
   該チャックテーブルに保持した被加工物を撮影する照明を備えるカメラと、
   該分割予定ラインを撮影した画像から該加工ユニットが形成した加工痕を検出し、所定の検査項目で該加工痕の状態を検査する検査部と、
   該加工痕を撮影する際の、該照明の光量強度を含む該検査部の検査条件を、該加工痕を形成する加工条件毎に記録する記録部と、
   ディスプレイと、
   各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、
   該制御ユニットは、
   該検査部が、設定された該光量強度で撮影した該画像のコントラストが明確と判定した場合には、該画像を見本画像として、被加工物の該加工条件に紐付けて記録し、
   該検査部が、設定された該光量強度で撮影した該画像のコントラストが不明確と判定した場合には、不明確と判定した該画像と該加工条件に紐付けて記録された該見本画像を該ディスプレイに表示し、該照明の状態を比較検討できる検討画面を表示することを特徴とする加工装置。
2. 該検査部の検査条件は、該加工痕を撮影する際の該カメラの下方に設けられたエアブローノズルによるエアブロー条件をさらに含み、
   該検査部は、設定された該光量強度及び該エアブロー条件で該画像を撮影することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 該検査部の検査条件は、該加工痕を撮影する際の該カメラの該被加工物からの距離をさらに含み、
   該検査部は、設定された該光量強度及び該被加工物からの距離で該画像を撮影することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
4. 該加工ユニットは、スピンドルに切削ブレードが装着される切削ユニット、又はレーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニットで、該加工痕は、切削溝又はレーザー加工痕である請求項１に記載の加工装置。

Images