JP4387161B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物の加工すべき領域を照明する照明機器を有する加工装置に関するものである。

被加工物に対して各種の加工を施す加工装置においては、加工すべき領域の検出用の撮像機器を備えているものがあり、このような装置においては、加工すべき領域を検出するために、被加工物を照明する照明器具を装備している。

例えば、半導体ウェーハをダイシングするダイシング装置においては、半導体ウェーハの表面に形成されたストリートを検出してから切削を行う必要があるため、半導体ウェーハの表面を照らした状態で撮像を行い、ストリートを検出することとしている。そして、半導体ウェーハの表面を照明するための照明器具としては、自然光に近い等の理由により、例えばハロゲンランプが用いられる（例えば特許文献１参照）。

特開平１０−２８４４４９号公報

しかしながら、かかる照明器具は、オン／オフを繰り返すと寿命が短くなることから、半導体ウェーハを照明する必要がない間であっても、ダイシング装置が稼働中であれば付けっぱなしの状態にされており、電力を無駄に消費しているという問題がある。

また、ハロゲンランプは安定した照明となるまでの立ち上がり時間が長いため、頻繁にオン／オフを行うと、切削すべきストリートの検出ができる状態となるまでに時間がかかり、生産性を低下させるという問題もある。

このような問題は、ダイシング装置だけが有する問題ではなく、加工すべき領域を照明する必要があるすべての加工装置が有する問題である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、加工すべき領域を検出するための照明を必要とする加工装置において、照明器具の寿命を短くすることなく、電力を無駄に消費しないようにすることである。

本発明は、ウェーハ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ウェーハを撮像して加工領域を検出するアライメント手段と、チャックテーブルに保持されたウェーハに加工を施す加工手段とを少なくとも備え、アライメント手段には、光学系と、光学系がとり入れた光を電気信号に変換する撮像部と、ウェーハの加工領域を照明する照明機器とを備え、撮像部は、撮像部において取得した電気信号に処理を施す画像処理手段に接続され、照明機器は、照明機器に供給する電圧の値を調整する電圧値調整手段に接続され、電圧値調整手段は、照明機器に接続された切り替え部と、画像処理手段に接続され画像処理手段からの信号に基づきウェーハの撮像による画像を取り込んでいるか否かを判断する判断部とから構成され、判断部が画像を取り込んでいると判断すると、切り替え部が該照明機器の使用時の電圧を照明機器に供給し、判断部が画像を取り込んでいないと判断すると、切り替え部が画像の取り込み中より低い待機時の電圧を照明機器に供給することを特徴とする加工装置を提供するものである。そして、照明機器はハロゲンランプであることが望ましい。

使用時の電圧値は、アライメント手段が加工領域を検出するのに十分な照明を得るための電圧値である。一方、待機時の電圧値は、照明機器がオフの状態にはならず、アイドリング状態となる程度の電圧値であり、短時間でオンの状態に切り替えることができる程度の電圧値であることが望ましい。

本発明においては、切り替え部において、照明機器の使用時と待機時とで電圧値を切り替えることができるため、加工領域の検出が行われない間は、照明機器に対する電圧の供給を完全に止めることなく僅かな電圧を供給してアイドリング状態にすることができる。従って、使用状態と不使用状態を繰り返してもオン／オフを繰り返す必要がないため、照明機器の寿命が短くなるのを防止することができ、通常のオン状態を続けるよりも消費電力を節約することができる。また、アイドリング状態から使用時の電圧の供給に切り替えれば、すぐに加工領域の検出が可能な状態となるため、生産性を低下させることがない。

図１に示す切削装置１は、半導体ウェーハ等のウェーハを収容するカセット２と、カセット２からウェーハを搬出すると共に切削後のウェーハをカセット２に収容する搬出入手段３と、カセット２から搬出されたウェーハまたはカセット２に搬入されるウェーハが一時的に載置される仮置き領域４と、ウェーハを搬送する第一の搬送手段５と、ウェーハを保持するチャックテーブル６と、チャックテーブル６に保持されたウェーハを撮像して加工すべき加工領域を検出するアライメント手段７と、チャックテーブル６に保持されたウェーハに切削加工を施す加工手段である切削手段８と、切削後のウェーハを洗浄する洗浄手段９と、切削後のウェーハをチャックテーブル６から洗浄手段９に搬送する第二の搬送手段１０とを備えている。

図１に示すように、切削しようとするウェーハＷは、保持テープＴを介してフレームＦと一体となった状態となっており、その状態でカセット２に収容された半導体ウェーハＷは、搬出入手段３によって仮置き領域４に搬出された後に、第一の搬送手段５によってチャックテーブル６に搬送されて保持される。チャックテーブル６に保持された半導体ウェーハＷは、チャックテーブル６の＋Ｘ方向の移動によってアライメント手段７の直下に位置付けられる。

ここで、図２に示すように、アライメント手段７には、ハーフミラー７００を備えた光学系７０と、光学系７０がとり入れた光を電気信号に変換する撮像部７１と、ウェーハの加工領域を照明する照明機器７２とを備えている。撮像部７１は、撮像部７１において取得した電気信号に種々の処理を施す画像処理手段７３に接続されている。また、照明機器７２には、照明機器７２に供給する電圧の値を調整する電圧値調整手段７４が接続されている。

照明機器７２は光学系７０に連結され、ハーフミラー７００を介してウェーハＷの表面を照明する。照明機器７２は、例えばハロゲンランプにより構成される。

光学系７０にはウェーハＷに対峙する対物レンズを備え、ウェーハＷの表面の像を拡大して撮像部７１に伝達する。撮像部７１においては、光を電気信号に変換して画像処理手段７３に転送する。

電圧値調整手段７４は、画像処理手段７３に接続された判断部７４０と、照明機器７２に接続された切り替え部７４１とから構成される。判断部７４０は、画像処理手段７３からの信号に基づき、ウェーハＷの撮像による画像を取り込んでいるか否かを判断する。一方、切り替え部７４１は、判断部７４０における判断結果に基づき、照明機器７２に供給する電圧を使用時の電圧値と待機時の電圧値とのいずれかに切り替える。

図２に示すように、ウェーハＷがアライメント手段７の直下に位置付けられると、撮像部７１によってウェーハＷの表面が撮像されて画像処理手段７３によって処理が行われる。例えば切削すべきストリートが検出される場合には、パターンマッチング等の処理が行われるため、このことが画像処理手段７３から判断部７４０に伝達され、判断部７４０においては画像を取り込んでいる最中であることがわかる。

判断部７４０が画像の取り込み中であると判断すると、その旨を切り替え部７４１に通知する。切り替え部７４１においては、画像処理に必要な明るさを確保するために、照明機器７２がウェーハＷを照明するのに十分な電圧（例えば１００ボルト）を照明機器７２に対して供給する。なお、画像の取り込みが始まる直前に十分な電圧を供給しておくと、画像の取り込み開始時に十分な明るさを得ることができる。

一方、判断部７４０において、画像の取り込みが行われていないと判断した場合は、照明のために十分な電圧を照明機器７２に供給する必要はないため、切り替え部７４１においては、画像の取り込み中より低い電圧を照明機器７２に供給する。但し、電圧の供給を完全に止めてしまうと、再び電圧の供給を開始しても、安定した照明となるまでに時間がかかると共に、照明機器７２の寿命を短くしてしまうため、画像取り込み開始後にすぐに安定した照明にすることができる程度の電圧（例えば２０ボルト）としておく。即ち、アイドリング状態としておく。このように、画像の取り込みが行われていない間は照明機器７２をアイドリング状態とすることによって、消費電力を小さくすることができると共に、後にアライメントを開始するときの照明機器７２の立ち上がり時間を短くし、寿命を長くすることができる。特に、ハロゲンランプのような消費電力が大きいランプの場合は、経済的である。

図３に示すように、図１に示したカセット２からウェーハＷを搬出してチャックテーブル６に搬送するまでに３０秒、アライメント手段６によるアライメントに１０秒、切削手段８によるダイシングに３分、ダイシング後のウェーハＷの洗浄手段９への搬送及び洗浄に３０秒、洗浄後のウェーハＷの仮置き領域４への搬送及びカセット２への収納に３０秒かかるとすると、アライメントの開始直前、例えばアライメント開始５秒前から照明機器７２に供給する電圧を１００ボルトとしても、１サイクル（４分４０秒）中で１００ボルトの電圧が必要とされるのは１５秒にすぎず、残りの時間は待機時の電圧値である２０ボルトだけを供給すれば済むため、大幅に消費電力が低減する。

本発明は、照明が必要ないときは供給する電圧の値を低下させて消費電力を節約することができ、照明が必要なときは電圧の値を上昇させることですぐにアライメントが可能となるため、照明機器の使用状態と不使用状態とが繰り返される加工装置に利用することができる。

加工装置の一例を示す斜視図である。 加工装置を構成するアライメント手段、電圧値調整手段及び画像処理手段を示す説明図である。 ウェーハのダイシング時における電圧値の推移を示す説明図である。

符号の説明

１：切削装置
２：カセット
３：搬出入手段
４：仮置き領域
５：第一の搬送手段
６：チャックテーブル
７：アライメント手段
７０：光学系 ７１：撮像部 ７２：照明機器 ７３：画像処理手段
７４：電圧調整手段
７４０：判断部 ７４１：切り替え部
８：切削手段
９：洗浄手段
１０：第二の搬送手段

Claims (2)

1. ウェーハ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ウェーハを撮像して加工領域を検出するアライメント手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハに加工を施す加工手段とを少なくとも備え、
   該アライメント手段には、光学系と、該光学系がとり入れた光を電気信号に変換する撮像部と、該ウェーハの加工領域を照明する照明機器とを備え、
   該撮像部は、該撮像部において取得した電気信号に処理を施す画像処理手段に接続され、
   該照明機器は、該照明機器に供給する電圧の値を調整する電圧値調整手段に接続され、
   該電圧値調整手段は、該照明機器に接続された切り替え部と、該画像処理手段に接続され画像処理手段からの信号に基づきウェーハの撮像による画像を取り込んでいるか否かを判断する判断部とから構成され、
   該判断部が画像を取り込んでいると判断すると、該切り替え部が該照明機器の使用時の電圧を該照明機器に供給し、該判断部が画像を取り込んでいないと判断すると、該切り替え部が画像の取り込み中より低い待機時の電圧を該照明機器に供給することを特徴とする加工装置。
2. 前記照明機器はハロゲンランプである請求項１に記載の加工装置。

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