JP5198203B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエーハを加工する加工装置に関し、特に、加工装置のアライメント撮像部の機構に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for processing a semiconductor wafer, and more particularly to a mechanism of an alignment imaging unit of the processing apparatus.
半導体デバイス製造工程においては、略円盤形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリート(切断予定ライン)によって複数の領域が区画され、区画された各領域にIC,LSI等のデバイスが形成されている半導体ウエーハを、ストリートに沿って切断することによってデバイス毎に分割して個々の半導体チップを製造している。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are defined by streets (planned cutting lines) arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and devices such as IC and LSI are provided in each partitioned region. Each semiconductor chip is manufactured by dividing the formed semiconductor wafer into devices by cutting along the streets.
半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常ダイサーと称されている切削装置によって行われる。切削装置によるダイシング方法の他に、半導体ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザを用いるレーザダイシング方法も開発されている。 Cutting along the streets of a semiconductor wafer is usually performed by a cutting device called a dicer. In addition to a dicing method using a cutting apparatus, a laser dicing method using a pulse laser having a wavelength that is transparent to a semiconductor wafer has been developed.
このレーザダイシング方法では、半導体ウエーハ等の被加工物(ワーク)に対して透過性を有する波長のパルスレーザを被加工物の内部に集光点を合わせてストリートに沿って照射することで被加工物内部に変質層を形成し、変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることで個々のチップに分割する(例えば、特許第3408805号公報、特開平10−305420号公報参照)。 In this laser dicing method, a pulse laser having a wavelength that is transmissive to a workpiece (workpiece) such as a semiconductor wafer is irradiated along the street with a focusing point inside the workpiece. An altered layer is formed inside the object, and the chip is divided into individual chips by applying an external force along the street where the strength is reduced by the formation of the altered layer (for example, Japanese Patent No. 3408805, JP-A-10-305420). No. publication).
これらの加工装置を用いて被加工物を加工する際には、被加工物の表面(回路パターンが形成されている面)を上向きにしてチャックテーブル上に被加工物を載置し、チャックテーブルの上方に配設された可視光カメラ等の撮像手段を含むアライメント手段でストリートを検出してアライメントを実施し、切削ブレード又はレーザ照射ヘッドをストリートに位置付けることで加工を実施している。 When processing a workpiece using these processing devices, the workpiece is placed on the chuck table with the surface of the workpiece (the surface on which the circuit pattern is formed) facing upward, and the chuck table Alignment is performed by detecting the street with an alignment means including an imaging means such as a visible light camera disposed above the head, and the machining is performed by positioning a cutting blade or a laser irradiation head on the street.
ところが、被加工物の表面を下向きに裏面を上向きにしてチャックテーブル上に被加工物を載置して加工を施す場合がある。例えば、サファイア基板上に発光デバイスを形成したLEDチップ等をレーザで加工する際には、発光デバイス層の特性を劣化させる恐れがあるため、デバイスが形成されていない裏面側からレーザビームを入射させることが好ましい。 However, there is a case where the workpiece is mounted on the chuck table with the surface of the workpiece facing downward and the back surface facing upward. For example, when an LED chip or the like in which a light emitting device is formed on a sapphire substrate is processed with a laser, the characteristics of the light emitting device layer may be deteriorated, so a laser beam is incident from the back side where no device is formed. It is preferable.
また、表面に微細な構造物が形成された一部のMEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システムズ)では、ブレードダイシングによる加工中の切削水が表面の構造物を破損させる恐れがあるため、構造物側を保持テープに貼着して裏面側から加工する場合がある。 In addition, in some MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) with fine structures formed on the surface, the cutting water during processing by blade dicing may damage the surface structure. The side may be attached to the holding tape and processed from the back side.
さらに、CCDやCMOS等の撮像デバイス等、デバイス上に切削屑が付着することでデバイス不良となってしまう被加工物をブレードダイシングする場合においても、同様に表面を保持テープに貼着して裏面側から加工する場合がある。 In addition, when performing blade dicing on workpieces such as CCD and CMOS imaging devices that become defective due to the attachment of cutting debris on the device, the surface is similarly adhered to the holding tape. May be processed from the side.
そこで、このように回路パターンやストリートの形成面を下向きに保持して裏面側から加工する場合でも、アライメントを実施可能とする方法としてIRカメラを用いる方法が提案されている(特開平6−232255号公報及び特開平10−312979号公報)。
ところが、アライメントパターンのある層の上にメタル層のように光を透過しない層を有する被加工物を加工する場合や、裏面にメタル層を有する被加工物を裏面から加工する場合は、メタル層側からIRカメラで撮像してもアライメントパターン又はストリートを検出することはできず、アライメントを実施することは不可能である。 However, when processing a workpiece having a layer that does not transmit light such as a metal layer on a layer having an alignment pattern, or when processing a workpiece having a metal layer on the back surface from the back surface, the metal layer Even if an image is taken with an IR camera from the side, the alignment pattern or street cannot be detected, and alignment cannot be performed.
本発明はこのような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、加工手段と撮像対象物の間に光を透過しない層が存在する被加工物を加工する場合においても、被加工物の構造や材質に影響されることなくアライメントを実施可能な加工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to process a workpiece in which a layer that does not transmit light exists between the processing means and the imaging object. It is an object of the present invention to provide a processing apparatus capable of performing alignment without being affected by the structure and material of a workpiece.
本発明によると、加工装置であって、ワークを保持する透明体から形成された保持部を有する保持手段と、該保持手段に保持された前記ワークを加工する加工手段と、前記保持手段と前記加工手段とを前記保持部の表面に平行なX軸方向及び該X軸方向に垂直なY軸方向に相対的に送る加工送り手段と、前記保持手段に保持された前記ワークを、前記保持部を通して撮像する撮像手段とを具備し、該撮像手段は、前記ワークを撮像する撮像機構と、該撮像機構を前記保持部に対して前記X軸方向及びY軸方向に相対的に送る撮像機構送り手段とを含み、前記加工送り手段によって該保持手段と一体的に送られることを特徴とする加工装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a processing apparatus having a holding unit formed of a transparent body that holds a workpiece, a processing unit that processes the workpiece held by the holding unit, the holding unit, A processing feed means for sending processing means relative to the X-axis direction parallel to the surface of the holding portion and a Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction; and the workpiece held by the holding means, An imaging mechanism that images the workpiece, and an imaging mechanism that sends the imaging mechanism relative to the holding unit in the X-axis direction and the Y-axis direction. A machining apparatus characterized in that it is fed integrally with the holding means by the machining feed means.
好ましくは、撮像機構は倍率の異なる少なくとも2つ以上の撮像カメラを有し、2つ以上の撮像カメラは保持部の同一箇所を撮像する。好ましくは、撮像機構は少なくとも1つ以上のIR撮像カメラを有している。 Preferably, the imaging mechanism includes at least two imaging cameras having different magnifications, and the two or more imaging cameras capture the same portion of the holding unit. Preferably, the imaging mechanism has at least one IR imaging camera.
好ましくは、加工装置は保持手段に保持されたワークを保持部と反対側から撮像する第2撮像手段をさらに具備している。 Preferably, the processing apparatus further includes a second imaging unit that images the workpiece held by the holding unit from the side opposite to the holding unit.
本発明によると、加工手段と撮像対象物の間に光を透過しない層が存在するワークを加工する場合においても、ワークの構造や材質に影響されることなくアライメントを実施可能な加工装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a processing apparatus capable of performing alignment without being affected by the structure or material of a workpiece even when processing a workpiece having a layer that does not transmit light between the processing means and the imaging object. can do.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、チャックテーブルの下からウエーハを撮像する本発明の撮像手段(第1撮像手段)を具備したレーザ加工装置の概略構成図を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus provided with an imaging means (first imaging means) of the present invention for imaging a wafer from under a chuck table.
レーザ加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。第1スライドブロック6は、ボールネジ8及びパスルモータ10から構成されるX軸送り手段12より一対のガイドレール14に沿ってX軸方向に移動される。
The
第1スライドブロック6上には筐体16がY軸方向に移動可能に搭載されている。筐体16はボールネジ18及びパルスモータ20から構成されるY軸送り手段(割り出し送り手段)22により一対のガイドレール24に沿ってY軸方向に移動される。
A
筐体16上にはチャックテーブル28が回転可能に搭載されている。図2に最もよく示されるように、筐体16の側面にはモータ26が固定されており、モータ26の出力軸に連結されたプーリー27とチャックテーブル28の枠体62の外周に渡りベルト30が巻回されている。モータ26を回転すると、プーリー27及びベルト30を介してチャックテーブル28が回転される。
A chuck table 28 is rotatably mounted on the
チャックテーブル28は、例えばSUS等の金属から形成された円筒状枠体62と、例えばガラス等から形成された透明な保持部(保持パッド)64とから構成される。透明な保持部64には、後で詳細に説明する真空吸引源に接続された多数の吸引溝が形成されている。29は後で説明する環状フレームを載置するフレーム載置台である。
The chuck table 28 includes a
再び図1を参照すると、X軸送り手段12及びY軸送り手段22により加工送り手段23を構成する。よって、チャックテーブル28は、加工送り手段23によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。 Referring to FIG. 1 again, the machining feed means 23 is constituted by the X-axis feed means 12 and the Y-axis feed means 22. Therefore, the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the processing feed means 23.
静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザビーム発振手段34を収容したケーシング35が取り付けられている。レーザビーム発振手段34から発振されたレーザビームは、ケーシング35の先端に取り付けられた集光器36の対物レンズによって集光されて、チャックテーブル28に保持されている半導体ウエーハ等の被加工物(ワーク)に照射される。
A
ケーシング35の先端部には、集光器36とX軸方向に整列してレーザビームによりレーザ加工すべき加工領域を検出する第2撮像手段38が配設されている。第2撮像手段38は、可視光によって撮像する通常のCCD等の撮像素子の他に、ワークに赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線CCD等の撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像はコントローラ40に送信される。
At the tip of the
コントローラ40はコンピュータによって構成されており、制御プログラムによって演算処理をする中央処理装置(CPU)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)46と、カウンタ48と、入力インタフェース50と、出力インタフェース52とを備えている。
The
56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段56の検出信号はコントローラ40の入力インタフェース50に入力される。
60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と、第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段60の検出信号はコントローラ40の入力インタフェース50に入力される。
第2撮像手段38で撮像した画像信号はコントローラ40の入力インタフェース50に入力される。一方、コントローラ50の出力インタフェース52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザビーム発振手段34等に制御信号が出力される。
The image signal picked up by the second image pickup means 38 is input to the
図3に示すように、筐体16内にはチャックテーブル28の透明な保持部64を通してワークを撮像する第1撮像手段75が配設されている。第1撮像手段75は、筐体16の底面16a上にX軸方向に移動可能に搭載された第3スライドブロック66を含んでいる。第3スライドブロック66は、ボールネジ68及びパルスモータ70から構成されるX軸移動手段72により一対のガイドレール74に沿ってX軸方向に移動される。
As shown in FIG. 3, a first image pickup means 75 for picking up an image of a work through a
第3スライドブロック66上には、第4スライドブロック76がY軸方向に移動可能に搭載されている。即ち、第4スライドブロック76はボールネジ78及びパルスモータ80から構成されるY軸送り手段82により、一対のガイドレール84に沿ってY軸方向に移動される。
A
第4スライドブロック76にはコラム86が立設されている。コラム86にはカメラユニット88がZ軸方向に移動可能に搭載されている。即ち、カメラユニット88はボールネジ90及びパルスモータ92から構成されるZ軸移動手段94により一対のガイドレール96に沿ってZ軸方向に移動される。
A
X軸移動手段72、Y軸移動手段82及びZ軸移動手段94により撮像機構送り手段95を構成する。本実施形態の変形例として、カメラユニット88が第4スライドブロック76上に直接搭載されている場合には、X軸移動手段72及びY軸移動手段82により撮像機構送り手段95を構成する。
The X-axis moving means 72, the Y-axis moving means 82, and the Z-axis moving means 94 constitute an imaging mechanism feeding means 95. As a modification of the present embodiment, when the
図4を参照すると、第1実施形態のカメラユニット88の概略構成図が示されている。カメラユニット88は、光源100と、低倍率カメラ102と、高倍率カメラ104を含んでいる。
Referring to FIG. 4, a schematic configuration diagram of the
光源100からの出射光は、ミラー106及びハーフミラー108で反射されてカメラユニット88の開口110、筐体16の開口17(図3参照)及びチャックテーブル28の透明保持部64を通してチャックテーブル28に保持された半導体ウエーハ等のワークに下側から照射される。
Light emitted from the
低倍率カメラ102は、ミラー114、ハーフミラー112、ハーフミラー108、チャックテーブル28の透明保持部64を介してワークの所定箇所を撮像し、高倍率カメラ104は、ハーフミラー112、ハーフミラー108、チャックテーブル28の透明保持部64を介してワークの前記所定箇所を撮像する。
The
本実施形態のカメラユニット88では、複数のカメラ102,104がワークの同一箇所を撮像するので、例えば低倍率カメラ102から高倍率カメラ104に切り替える際に軸の送りが必要なく、制御が容易になるとともにカメラユニット88を送る軸のストロークを小さくすることができる。
In the
図5を参照すると、第2実施形態のカメラユニット88Aの概略構成図が示されている。カメラユニット88Aは、光源100と、低倍率IRカメラ116と、高倍率IRカメラ118と、低倍率カメラ102と、高倍率カメラ104を含んでいる。
Referring to FIG. 5, a schematic configuration diagram of a
図4に示した実施形態と同様に、光源100の出射光は、ミラー106、ハーフミラー108、開口110、筐体16の開口17及びチャックテーブル28の透明保持部64を介してチャックテーブル28に保持されたワークに照射される。
Similar to the embodiment shown in FIG. 4, the light emitted from the
ミラー120はエアシリンダ122により矢印A方向に移動可能に配設されており、ミラー124はエアシリンダ126により矢印A方向に移動可能に配設されており、ミラー128はエアシリンダ130により矢印A方向に移動可能に配設されている。ミラー132,134及び136は固定的に配設されている。
The
低倍率IRカメラは116で撮像する場合には、図5に示したカメラ配置により撮像する。即ち、ミラー132、ミラー120、ハーフミラー108、チャックテーブル28の透明保持部64を介して、チャックテーブル28に保持されたワークの所定箇所を撮像する。
When the low magnification IR camera captures an image at 116, the image is captured by the camera arrangement shown in FIG. That is, a predetermined portion of the workpiece held on the chuck table 28 is imaged via the
高倍率IRカメラ118で撮像する場合には、エアシリンダ122を駆動してミラー120を右手方向に退避させる。これにより、高倍率IRカメラ118は、ミラー134、ミラー124、ハーフミラー108及びチャックテーブル28の透明保持部64を介して、チャックテーブル28に保持されたワークの前記所定箇所を撮像することができる。
When imaging with the high-
低倍率カメラ102で撮像する場合には、エアシリンダ122及び126を駆動して、ミラー120及び124を右手方向に退避させる。これにより、低倍率カメラ102は、ミラー136、ミラー128、ハーフミラー108及びチャックテーブル28の透明保持部64を介して、チャックテーブル28に保持されたワークの前記所定箇所を撮像することができる。
When imaging with the low-
高倍率カメラ104で撮像する場合には、エアシリンダ122,126,130を駆動してミラー120,124,128を右手方向に退避させる。これにより、高倍率カメラ104は、ハーフミラー108、チャックテーブル28の透明保持部64を介して、チャックテーブル28に保持されたワークの前記所定箇所を撮像することができる。本実施形態のカメラユニット88Aによると、可視光を透過しないワークのハーフカット等でもカット状態を確認できる。
When imaging with the high-
図6を参照すると、レーザ加工装置2による加工対象である半導体ウエーハ1の表面側斜視図が示されている。ウエーハ1の表面1aには格子状に形成されたストリート(分割予定ライン)より区画された各領域にデバイス5が形成されている。各デバイス5にはアライメント時に検出対象となるターゲットパターン7が形成されている。
Referring to FIG. 6, a front side perspective view of a
図1に示したレーザ加工装置2による加工では、ウエーハ1はその表面1a側を下にしてダイシングテープ(粘着テープ)Tに貼着され、ダイシングテープTの外周部は図7に示すように環状フレームFに貼着される。よって、半導体ウエーハ1はその裏面1bを上にした図7の状態でチャックテーブル28上に搭載される。
In the processing by the
図8を参照すると、ダイシングテープTを介して環状フレームFに搭載された他の種類の半導体ウエーハ1Aの裏面側斜視図が示されている。半導体ウエーハ1Aの裏面にはメタル層9が形成されている。よって、このような半導体ウエーハ1Aのターゲットパターン7の撮像は第2撮像手段38がIRカメラを含んでいても不可能である。
Referring to FIG. 8, a rear perspective view of another type of
しかし、図3に示す第1撮像手段75は半導体ウエーハ1Aの下側に配設されていて、チャックテーブル28の透明保持部64を介して半導体ウエーハ1Aを撮像するため、ターゲットパターン7を容易に撮像することができる。
However, since the first image pickup means 75 shown in FIG. 3 is disposed below the
図9を参照すると、LEDウエーハ等の小径の複数のワーク11がその表面側をダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの周辺部が環状フレームFに貼着された状態が示されている。
Referring to FIG. 9, a state is shown in which a plurality of small-
このように複数のワーク11がその表面を下にしてダイシングテープTに貼着されている場合には、1つのワーク11の加工をレーザ加工装置2で行っている際に、次のワーク11のアライメントを第1撮像手段75で行うことができる。
Thus, when the several workpiece |
本発明の加工装置の加工対象となるワークは、図6乃至図9に示した半導体ウエーハ等に限定されるものではなく、チップ実装用としてのウエーハの裏面に設けられるDAF(ダイ・アタッチ・フィルム)等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系またはシリコン系の基板、各種電子部品、各種ドライバ、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料を挙げることができる。 The workpiece to be processed by the processing apparatus of the present invention is not limited to the semiconductor wafer shown in FIGS. 6 to 9, but a DAF (die attach film) provided on the back surface of the wafer for chip mounting. ), Etc., semiconductor product packages, ceramic, glass or silicon substrates, various electronic components, various drivers, and various processed materials that require micron-order accuracy.
図10を参照すると、チャックテーブル28へのバキューム配管138の取り付け状態の平面図が示されている。図10(A)でチャックテーブル28が矢印B方向に回転されると、バキューム配管138は図10(B)に示すようにチャックテーブル28と共に回転する。
Referring to FIG. 10, a plan view of the
図11を参照すると、図1に示した第1実施形態の筐体16及びチャックテーブル28部分の縦断面図が示されている。この図では、加工送り手段23及び撮像機構送り手段95は概略的に示されている。
Referring to FIG. 11, there is shown a longitudinal sectional view of the
図12は図11のC部分の拡大断面図であり、半導体ウエーハ1はその表面1aを下側にしてダイシングテープTに貼着され、環状フレームFがフレーム載置台29上に搭載されている。
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a portion C in FIG. 11. The
チャックテーブル28の保持部(保持面)64はガラス等の透明物質から形成されており、複数の吸引溝140を有している。吸引溝140はバキューム配管138に接続されている。
The holding part (holding surface) 64 of the chuck table 28 is made of a transparent material such as glass and has a plurality of
図11に示すように、チャックテーブル28の透明保持部64に保持された半導体ウエーハ1の下側にカメラユニット88が配設されているので、集光器36と撮像対象物である半導体ウエーハ1のターゲットパターン7との間にメタル層等の光を透過しない層が存在するワークを加工する場合においても、第1撮像手段75を構成するカメラユニット(撮像機構)88によりターゲットパターンを容易に撮像することができ、必要とするアライメントを実施することができる。
As shown in FIG. 11, since the
図13に示すように、保持部64は、細孔または吸引溝等の複数の吸引路が形成された吸引路形成領域64aと、吸引路の形成されていない十字形状の吸引路非形成領域64bと、吸引路の形成されていない外周領域64cとを有している。
As shown in FIG. 13, the holding
カメラユニット88によるターゲットパターンの撮像は、ターゲットパターンをクリアに捕らえるために、吸引路非形成領域64bを通して行うのが好ましい。保持部64は、例えば石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、サファイア、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、又はフッ化マグネシウムのいずれかから形成される。
Imaging of the target pattern by the
また、チャックテーブル28の下にカメラユニット88が配設されているので、チャックテーブル28は半導体ウエーハ1を保持した瞬間にアライメントを実施可能である。さらに、カメラユニット88はチャックテーブル28の下でレーザ加工手段とは独立して移動できるので、いつでも切削溝の蛇行、裏面チッピング、カーフ位置等の加工状態を確認することができる。但し、アライメントと焦点位置が違うものを撮像するためには、Z軸送り手段94を作動して焦点位置を合わせる必要がある。
In addition, since the
本明細書類で使用する「透明」という用語は、可視光域、またはそれ以外の波長域の光を少なくとも一部透過させる特性を言う。透明な媒体を挟んで対向する物体は、透明な媒介を通して視認可能である。 The term “transparent” as used in this specification refers to a property of transmitting at least part of light in the visible light region or other wavelength regions. An object facing the transparent medium is visible through a transparent medium.
また、図1に示した実施形態のレーザ加工装置2はチャックテーブル28の上側に配設された第2撮像手段38を具備しているので、カメラユニット88でターゲットパターン7が撮像できないウエーハでも、ターゲットパターン7の撮像が可能である。
Further, since the
図14を参照すると、本発明第2実施形態の筐体16及びチャックテーブル28部分の縦断面図が示されている。本実施形態の筐体16は、DDM(ダイレクト・ドライブ・モーター)142上に搭載されている。よって、第2撮像手段75を構成するカメラユニット88は回転可能である。
Referring to FIG. 14, there is shown a longitudinal sectional view of the
DDM142は中心穴144を有しており、この中心穴144中にバキューム配管148が配設されており、筐体16には保持部(保持面)64に形成された吸引溝140とバキューム配管148に接続された吸引路146が形成されている。
The
本実施形態では、半導体ウエーハ1はその表面1を下にしてチャックテーブル28の保持部64により直接吸引保持される。半導体ウエーハ1は環状フレームに支持されていないため、半導体ウエーハ1はチャックテーブル28とともに回転可能である。本実施形態でも、第1の撮像手段は75を構成するカメラユニット88はX,Y,Z方向に移動可能であるので、上述した第1実施形態と同様な作用効果を達成することができる。
In the present embodiment, the
図15を参照すると、他の実施形態の保持部64Aの縦断面図が示されている。保持部64Aはガラス等の透明物質から形成されており、複数の横方向吸引溝141と横方向吸引溝141に直交する複数の縦方向吸引溝143を有している。符号145はバキューム配管138に接続する吸引溝である。
Referring to FIG. 15, there is shown a longitudinal sectional view of a holding
以下、第1撮像手段75を利用したアライメント作業について説明する。図11に示すように、筐体16上に環状フレームFを載置し、真空吸引源を作動してチャックテーブル28の保持部64により半導体ウエーハ1を吸引保持する。
Hereinafter, an alignment operation using the
第1撮像手段75はチャックテーブル28の保持部64の真下に位置しているため、チャックテーブル28の保持部64上に半導体ウエーハ1を搭載すると、直ちに第1撮像手段75のカメラユニット88により半導体ウエーハ1を透明保持部64を通して撮像して、アライメントを実施可能である。
Since the first image pickup means 75 is located immediately below the holding
第1撮像手段75が切削加工すべきストリートを検出するアライメントの際のパターンマッチングに用いる画像は、切削加工前に予め取得しておく必要がある。そこで、チャックテーブル28の透明保持部64に半導体ウエーハ1が保持されると、光源100が点灯されて半導体ウエーハ1を下から照明し、まず低倍率カメラ102で透明保持部64を通して半導体ウエーハ1の表面を撮像し、撮像した画像を図示しないLCD等のディスプレイに表示させる。
The image used for pattern matching at the time of alignment in which the first imaging means 75 detects the street to be cut needs to be acquired in advance before cutting. Therefore, when the
レーザ加工装置2のオペレータは、図示しない操作パネルを操作することにより、X軸送り手段72及びY軸送り手段82を駆動して、パターンマッチングのターゲットとなるターゲットパターン7を探索する。
An operator of the
オペレータがターゲットパターン7を決定すると、高倍率カメラ104に切り替えてターゲットパターン近辺を撮像し、ターゲットパターン7を含む画像はレーザ加工装置2のコントローラ40に備えたRAM46に記憶される。
When the operator determines the
また、そのターゲットパターン7とストリート3の中心線との距離を座標値等によって求め、その値もRAM46に記憶させておく。更に、隣り合うストリートとストリートとの間隔(ストリートピッチ)を座標値等によって求め、ストリートピッチの値についてもコントローラ40のRAM46に記憶させておく。
Further, the distance between the
半導体ウエーハ1のストリート3に沿った切断の際には、記憶させたターゲットパターンの画像と実際に第1撮像手段75により撮像されて取得した画像とのパターンマッチングを実施する。このパターンマッチングは、X軸方向に伸長する同一ストリート3に沿った互いに離間したA点及びB点の2点で実施する。
At the time of cutting along the
A点でのパターンマッチングが完了すると、カメラユニット88をX軸方向に移動させてA点とX軸方向に相当離れたB点でのパターンマッチングを行う。この時、A点からB点まで一気に移動してパターンマッチングを行うのではなく、B点への移動途中の複数箇所で必要に応じてパターンマッチングを実施して、Y軸方向のずれを補正すべくモータ26を駆動してチャックテーブル28を僅かに回転させてθ補正を行って、最終的にB点でのパターンマッチングを実施する。
When pattern matching at point A is completed, the
A点及びB点でのパターンマッチングが完了すると、2つのターゲットパターン7を結んだ直線はストリート3と平行となったことになり、ターゲットパターン7とストリート3の中心線の距離分だけチャックテーブル28をY軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリート3と集光器(レーザ照射ヘッド)36との位置合わせを行い、アライメントが完了する。
When the pattern matching at the points A and B is completed, the straight line connecting the two
上述した実施形態によると、集光器(レーザ照射ヘッド)36と撮像対象物のワークとの間に光を透過しない層が存在するワークを加工する場合においても、ワークの構造や材質に影響されることなくアライメントを実施可能である。 According to the above-described embodiment, even when processing a workpiece in which a layer that does not transmit light exists between the condenser (laser irradiation head) 36 and the workpiece of the imaging target, it is affected by the structure and material of the workpiece. Alignment can be performed without any problems.
例えば、裏面にメタル層のような赤外線(IR)を透過しない層が存在するワークを裏面から加工する場合においても、表面側の分割予定ラインを撮像してアライメントを実施可能である。 For example, even when a workpiece having a layer that does not transmit infrared rays (IR) such as a metal layer on the back surface is processed from the back surface, alignment can be performed by imaging the planned division line on the front surface side.
また、ワークを撮像するカメラユニット88は常にチャックテーブル28の下にいるので、ワークをチャックテーブル28が保持した瞬間に保持部64を通してカメラユニット88でワークを撮像してアライメントを行うことができる。
Further, since the
更に、カメラユニット88はチャックテーブル28の下でレーザ照射ヘッド36とは独立して動けるので、いつでも加工状態(蛇行、裏面チップ、カーフ位置等)を確認することができる。
Further, since the
倍率の異なる複数の撮像カメラが保持部64の同一箇所を撮像するので、例えば小倍率から大倍率にカメラを切換える際に軸の送りが必要なく、切替制御が容易になる。カメラユニット88AがIR撮像カメラを含む場合には、可視光を透過しないワークのハーフカット等でもカット状態を確認できる。
Since a plurality of imaging cameras having different magnifications image the same portion of the holding
本発明の加工装置は図1に示したレーザ加工装置2に限定されるものではなく、図16に示したような切削装置(ダイシング装置)152にも本発明の第1撮像手段75を同様に適用可能である。
The processing apparatus of the present invention is not limited to the
切削装置152のベース4には垂直コラム154が立設されており、この垂直コラム154に切削ユニット(切削手段)156がZ軸方向に移動可能に搭載されている。即ち、切削ユニット156のハウジング158は、ボールネジ162及びパルスモータ164から構成されるZ軸送り手段166により一対のガイドレール168に沿ってZ軸方向に移動される。
A
ハウジング158中には図示しないスピンドル及びスピンドルを回転駆動するモータが収容されており、スピンドルの先端には切削ブレード160が着脱可能に装着されている。本実施形態の他の構成は、図1に示したレーザ加工装置2と同様であるので、その説明を省略する。
The
1 半導体ウエーハ
2 レーザ加工装置
5 デバイス
7 ターゲットパターン
9 メタル層
12 X軸送り手段
16 筐体
22 Y軸送り手段
23 加工送り手段
26 モータ
28 チャックテーブル
34 レーザビーム発振手段
36 集光器
38 第2撮像手段
64 保持部(保持面)
72 X軸送り手段
75 第1撮像手段
82 Y軸送り手段
88 カメラユニット
94 Z軸送り手段
100 光源
102 低倍率カメラ
104 高倍率カメラ
108,112 ハーフミラー
116 低倍率IRカメラ
118 高倍率IRカメラ
122,126,130 エアシリンダ
142 ダイレクト・ドライブ・モータ
152 切削装置
160 切削ブレード
DESCRIPTION OF
72 X-axis feed means
75 First imaging means 82 Y-axis feeding means 88 Camera unit 94 Z-axis feeding means 100
Claims (7)
ワークを保持する透明体から形成された保持部を有する保持手段と、
該保持手段に保持された前記ワークを加工する加工手段と、
前記保持手段と前記加工手段とを前記保持部の表面に平行なX軸方向及び該X軸方向に垂直なY軸方向に相対的に送る加工送り手段と、
前記保持手段に保持された前記ワークを、前記保持部を通して撮像する撮像手段とを具備し、
該撮像手段は、前記ワークを撮像する撮像機構と、該撮像機構を前記保持部に対して前記X軸方向及びY軸方向に相対的に送る撮像機構送り手段とを含み、前記加工送り手段によって該保持手段と一体的に送られることを特徴とする加工装置。 A processing device,
Holding means having a holding part formed from a transparent body for holding the workpiece;
Processing means for processing the workpiece held by the holding means;
Processing feed means for relatively sending the holding means and the processing means in the X-axis direction parallel to the surface of the holding portion and the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction;
Imaging means for imaging the work held by the holding means through the holding unit;
The imaging means includes an imaging mechanism that images the workpiece, and an imaging mechanism feeding means that sends the imaging mechanism relative to the holding unit in the X-axis direction and the Y-axis direction. A processing apparatus characterized by being fed integrally with the holding means.
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