JP6086810B2 - 加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の加工予定ラインに沿ってウェーハ等の被加工物を加工する加工方法に関する。

ウェーハ等の被加工物は、切削装置やレーザ加工装置等の加工装置で加工される。これらの加工装置は、被加工物に対して相対的に移動可能な切削ブレードやレーザ加工ヘッド等の加工手段を備えている。

被加工物の加工においては、加工手段及び被加工物を被加工物の加工予定ラインに沿う方向に相対移動させる加工送りと、加工手段及び被加工物を加工送りの方向に対して垂直な方向に相対移動させる割り出し送りとが繰り返し行われる。

上述した加工送りの移動距離や、割り出し送りの移動距離（インデックス距離、インデックス量と呼ばれる）は、被加工物のサイズや加工予定ラインの配置間隔等に応じて決定される。そのため、被加工物を加工する前には、加工送りの移動距離やインデックス距離を測定し、加工装置に記憶させておく必要がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１１７７７６号公報

インデックス距離の測定では、まず、カメラ等の撮像手段を対象の加工予定ラインに位置合わせして、対象の加工予定ラインを含む複数の加工予定ラインを撮像する。形成された撮像画像に基づき、対象の加工予定ラインと、これに隣接する加工予定ラインとの間隔を検出することでインデックス距離が算出される。

ところで、被加工物には、互いに直交する２方向に加工予定ラインが形成されているので、少なくとも、２方向の加工予定ラインに対応する２種類のインデックス距離を測定する必要がある。

しかしながら、撮像手段を位置合わせした後に加工予定ラインを撮像する上述の方法では、２種類のインデックス距離の測定においてそれぞれ位置合わせが必要になるので、作業が煩雑である。

特に、多品種かつ少量の被加工物を加工する場合等には、被加工物の品種毎にインデックス距離を測定しなくてはならないので、上述の方法を用いると、インデックス距離の測定に多くの時間を費やしてしまうという問題が生じる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インデックス距離の測定に要する時間を短縮可能な加工方法を提供することである。

本発明によれば、第一方向に伸長する複数の第一加工予定ラインと該第一方向に直交する第二方向に伸長する複数の第二加工予定ラインとで区画されるチップ領域を複数有した被加工物を該第一加工予定ラインと該第二加工予定ラインとに沿って加工手段で加工する加工方法であって、被加工物の該第一加工予定ラインと該第二加工予定ラインとを撮像手段の座標系におけるＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行に位置付ける位置付けステップと、該位置付けステップを実施した後、該撮像手段で被加工物を撮像して、少なくとも第一のチップ領域と、該第一のチップ領域を囲繞する第一加工予定ラインと、第二加工予定ラインと、を含む撮像画像を形成する撮像ステップと、該撮像画像上で該第一のチップ領域の第一頂点と、該第一頂点の対角線の延長線上で該第一のチップ領域に隣接した第二のチップ領域において該第一チップ領域に隣接する第二頂点と、の座標値をそれぞれ検出する座標値検出ステップと、該座標値検出ステップで検出した該座標値から該第一方向における第二加工予定ラインから隣接する第二加工予定ラインまでのインデックス距離と、該第二方向における第一加工予定ラインから隣接する第一加工予定ラインまでのインデックス距離とをそれぞれ算出するインデックス距離算出ステップと、該第一方向と該第二方向における加工開始位置を指定する加工開始位置指定ステップと、該加工開始位置指定ステップで指定された該加工開始位置から、該インデックス距離算出ステップで算出された該インデックス距離で加工手段を割り出し送りして該第一加工予定ラインと該第二加工予定ラインに沿って被加工物に加工を施す加工ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法が提供される。

本発明によれば、被加工物を撮像した撮像画像から、第一のチップ領域の第一頂点の座標値と、第一のチップ領域に隣接する第二のチップ領域の第二頂点の座標値とを検出し、第一頂点及び第二頂点の座標値から第一方向におけるインデックス距離と第二方向におけるインデックス距離とを一度に算出するので、これら２種類のインデックス距離を個別に測定する必要がない。よって、インデックス距離の測定に要する時間を短縮できる。

ウェーハの表面側を模式的に示す平面図である。 形成される撮像画像を示す図である。 インデックス距離算出ステップを説明するための図である。 加工ステップを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、切削ブレードを用いて被加工物を加工する加工方法を説明するが、本発明の加工方法はこれに限定されない。例えば、レーザビームを照射して被加工物を加工する加工方法でも良い。

本実施の形態の加工方法は、位置付けステップと、撮像ステップと、座標値検出ステップと、インデックス距離算出ステップと、加工開始位置指定ステップと、加工ステップとを含む。なお、これらのステップは、カメラ等の撮像手段及び切削ブレード等の加工手段を備える加工装置（切削装置）で実施される。

位置付けステップでは、ウェーハ（被加工物）２（図１参照）の表面２ａ側を撮像できるように加工装置（不図示）の撮像手段（不図示）を位置付ける。撮像ステップでは、ウェーハ２の表面２ａ側を撮像して、第一のチップ領域８ａの周辺を含む撮像画像１０を形成する（図２参照）。

座標値検出ステップでは、撮像画像１０から、第一のチップ領域８ａの第一頂点Ｐ１の座標値と、第一のチップ領域８ａに隣接する第二のチップ領域８ｂの第二頂点Ｐ２の座標値とを検出する（図２参照）。

インデックス距離算出ステップでは、第一頂点Ｐ１の座標値及び第二頂点Ｐ２の座標値から、第一方向Ｄ１におけるインデックス距離Ｉ１を算出すると共に、第二方向Ｄ２におけるインデックス距離Ｉ２を算出する（図３参照）。つまり、インデックス距離算出ステップでは、２種類のインデックス距離Ｉ１，Ｉ２が一度に算出される。

加工開始位置指定ステップでは、加工の開始位置を指定する。加工ステップでは、第一加工予定ライン４及び第二加工予定ライン６に沿ってウェーハ２を切削ブレード（加工手段）１２で加工する（図４参照）。この時、インデックス距離算出ステップで算出されたインデックス距離Ｉ１，Ｉ２を、割り出し送りの移動量として用いる。以下、本実施の形態に係る加工方法の各ステップ等について詳述する。

図１は、本実施の形態に係る加工方法の被加工物であるウェーハの表面側を模式的に示す平面図である。図１に示すように、ウェーハ（被加工物）２の表面２ａ側は、第一方向Ｄ１に沿う複数の第一加工予定ライン（ストリート）４と、第一方向Ｄ１に直交する第二方向Ｄ２に沿う複数の第二加工予定ライン（ストリート）６とで、複数のチップ領域８に区画されている。

複数の第一加工予定ライン４は等間隔かつ平行に配置されており、また、複数の第二加工予定ライン６は等間隔かつ平行に配置されている。第一加工予定ライン４と第二加工予定ライン６とは直交している。各チップ領域８には、それぞれＩＣ等のデバイス（不図示）が形成されている。

このウェーハ２は、例えば、任意の第二加工予定ライン６に沿って加工された後に、この第二加工予定ライン６に垂直な第一方向Ｄ１に割り出し送りされ、隣接する第二加工予定ライン６を加工される。すなわち、隣接する２本の第二加工予定ライン６の間隔（例えば、隣接する２本の第二加工予定ライン６の中心線の間隔）が、第一方向Ｄ１における割り出し送りの移動距離を示すインデックス距離Ｉ１となる。

同様に、ウェーハ２は、任意の第一加工予定ライン４を加工された後に、この第一加工予定ライン４に垂直な第二方向Ｄ２に割り出し送りされ、隣接する第一加工予定ライン４を加工される。すなわち、隣接する２本の第一加工予定ライン４の間隔（例えば、隣接する２本の第一加工予定ライン４の中心線の間隔）が、第二方向Ｄ２における割り出し送りの移動距離を示すインデックス距離Ｉ２となる。

本実施の形態の加工方法では、まず、上述のウェーハ２に対して撮像手段を位置付ける位置付けステップを実施する。この位置付けステップでは、後の撮像ステップ、座標値検出ステップ、インデックス距離算出ステップを適切に実施できるように、ウェーハ２に対して撮像手段を位置合わせする。

具体的には、ウェーハ２の第一加工予定ライン４と撮像手段（または加工装置）のＸ軸とが平行になるように、また、ウェーハ２の第二加工予定ライン６と撮像手段（または加工装置）のＹ軸とが平行になるように、ウェーハ２に対して撮像手段を位置合わせする（図２参照）。その結果、ウェーハ２の第一方向Ｄ１は撮像手段のＸ軸方向に一致し、ウェーハ２の第二方向Ｄ２は撮像手段のＹ軸方向に一致する。

位置付けステップの後には、ウェーハ２の表面２ａ側を撮像して撮像画像１０を形成する撮像ステップを実施する。図２は、撮像ステップにおいて形成される撮像画像を示す図である。

撮像ステップでは、図２に示すように、任意に選択される第一のチップ領域８ａと、第一のチップ領域８ａの対角線ｄ１の延長線上において第一のチップ領域８ａに隣接する第二のチップ領域８ｂとを撮像する。

その結果、対角線ｄ１の始点となる第一のチップ領域８ａの第一頂点Ｐ１と、第二のチップ領域８ｂにおいて第一のチップ領域８ａに隣接する第二頂点Ｐ２とを含む撮像画像１０が形成される。ただし、第一頂点Ｐ１は、対角線ｄ１上に位置する第一のチップ領域８ａの２個の頂点のうち、第二頂点Ｐ２から遠い頂点である。

なお、撮像画像１０には、第一頂点Ｐ１と第二頂点Ｐ２とが含まれればよいので、必ずしも第二のチップ領域８ｂの全体を撮像する必要はない。少なくとも、第一のチップ領域８ａと、第一のチップ領域８ａを囲む第一加工予定ライン４及び第二加工予定ライン６とを含むように撮像すれば、第一頂点Ｐ１と第二頂点Ｐ２とを撮像画像１０に含ませることができる。

撮像ステップの後には、撮像ステップで形成された撮像画像１０から、第一頂点Ｐ１の座標値と、第二頂点Ｐ２の座標値とを検出する座標値検出ステップを実施する（図２参照）。

この座標値検出ステップでは、例えば、オペレータにより選択された撮像画像１０内の点の座標値を、第一頂点Ｐ１または第二頂点Ｐ２の座標値として検出する。もちろん、演算処理部（不図示）の画像処理等を用いて、オペレータの手を介さずに第一頂点Ｐ１及び第二頂点Ｐ２の座標値を検出しても良い。

座標値検出ステップの後には、第一頂点Ｐ１の座標値及び第二頂点Ｐ２の座標値から、第一方向Ｄ１におけるインデックス距離Ｉ１を算出すると共に、第二方向Ｄ２におけるインデックス距離Ｉ２を算出する。図３は、インデックス距離算出ステップを説明するための図である。

図３に示すように、第一方向Ｄ１におけるインデックス距離Ｉ１は、第一頂点Ｐ１のＸ座標と第二頂点Ｐ２のＸ座標との差に等しく、第二方向Ｄ２におけるインデックス距離Ｉ２は、第一頂点Ｐ１のＹ座標と第二頂点Ｐ２のＹ座標との差に等しい。

よって、第一頂点Ｐ１の座標を（ｘ１，ｙ１）とし、第二頂点の座標を（ｘ２，ｙ２）とすれば、インデックス距離Ｉ１は｜ｘ１−ｘ２｜で求められ、インデックス距離Ｉ２は｜ｙ１−ｙ２｜で求められる。このような演算処理により、インデックス距離Ｉ１，Ｉ２が一度に算出される。なお、当該演算処理は、演算処理部で行われ、算出されたインデックス距離Ｉ１，Ｉ２は、記憶部（不図示）に記憶される。

インデックス距離算出ステップの後には、加工の開始位置を指定する加工開始位置指定ステップが実施される。加工開始位置指定ステップでは、例えば、オペレータによって、第一方向Ｄ１における加工の開始位置となる第二加工予定ライン６が指定され、第二方向Ｄ２における加工の開始位置となる第一加工予定ライン４が指定される。

もちろん、演算処理部の画像処理等を用いて、オペレータの手を介さずに、第一方向Ｄ１における加工の開始位置となる第二加工予定ライン６と、第二方向Ｄ２における加工の開始位置となる第一加工予定ライン４とが指定されても良い。

第一方向Ｄ１における加工の開始位置となる第二加工予定ライン６としては、例えば、第一方向Ｄ１においてウェーハ２の最も外側に位置する第二加工予定ライン６が選択される。第二方向Ｄ２における加工の開始位置となる第一加工予定ライン４としては、例えば、第二方向Ｄ１においてウェーハ２の最も外側に位置する第一加工予定ライン４が選択される。

加工開始位置指定ステップの後には、第一加工予定ライン４及び第二加工予定ライン６に沿ってウェーハ２を切削ブレード１２で加工する加工ステップが実施される。図４は、加工ステップを示す斜視図である。

加工ステップでは、まず、加工開始位置指定ステップで指定された開始位置に切削ブレード１２を位置合わせする。図４に示すように、切削ブレード１２は、水平に配置されたスピンドル１４の一端側に固定されている。スピンドル１４の他端側は、モータ（不図示）と連結されており、切削ブレード１２はモータの回転力で回転される。

この切削ブレード１２を、例えば、開始位置として指定された第一加工予定ライン４に位置付ける。なお、図４に示すように、ウェーハ２は、環状のフレーム１６に張られたテープ１８を介して保持テーブル（不図示）に保持されている。

次に、回転させた切削ブレード１２をウェーハ２に切り込ませ、加工送りする。つまり、保持テーブルと切削ブレード１２とをＸ軸方向に相対移動させる。その結果、ウェーハ２は、対象の第一加工予定ライン４に沿って切削される。

続いて、切削ブレード１２を上昇させて、割り出し送りする。つまり、保持テーブルと切削ブレード１２とをＹ軸方向に相対移動させる。ここでは、インデックス距離算出ステップで算出されたインデックス距離Ｉ２を、割り出し送りの移動距離として用いる。これにより、切削ブレード１２は、隣接する第一加工予定ライン４に位置づけられる。

さらに加工送りと割り出し送りとを繰り返し、全ての第一加工予定ライン４に沿ってウェーハ２を切削加工する。全ての第一加工予定ライン４の加工が終了すると、ウェーハ２を９０°回転させ、ウェーハ２の第二方向Ｄ２をＸ軸方向に一致させる。

そして、第一加工予定ライン４の加工と同様に、第二加工予定ライン６を加工する。なお、第二加工予定ラインの加工では、インデックス距離算出ステップで算出されたインデックス距離Ｉ１を、割り出し送りの移動距離として用いる。全ての第二加工予定ライン６に沿ってウェーハ２が切削加工されると、加工ステップは終了する。

このように、本実施の形態の加工方法によれば、ウェーハ（被加工物）２を撮像した撮像画像１０から、第一のチップ領域８ａの第一頂点Ｐ１の座標値と、第一のチップ領域８ａに隣接する第二のチップ領域８ｂの第二頂点Ｐ２の座標値とを検出し、第一頂点Ｐ１及び第二頂点Ｐ２の座標値から第一方向Ｄ１におけるインデックス距離Ｉ１と第二方向Ｄ２におけるインデックス距離Ｉ２とを一度に算出するので、これら２種類のインデックス距離Ｉ１，Ｉ２を個別に測定する必要がない。よって、インデックス距離Ｉ１，Ｉ２の測定に要する時間を短縮できる。

なお、本発明は上記実施の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、上記実施の形態では、切削ブレード１２を用いてウェーハ２を加工する加工方法を示しているが、レーザビームを照射してウェーハを加工する加工方法としても良い。この場合には、レーザビームを照射可能なレーザ加工ヘッドを備える加工装置（レーザ加工装置）が用いられる。

また、上記実施の形態では、第一加工予定ライン４を加工した後に第二加工予定ライン６を加工する加工方法を示しているが、第二加工予定ライン６を加工した後に第一加工予定ライン４を加工するようにしても良い。

また、上記実施の形態では、長方形状のチップ領域８，８ａ，８ｂを示しているが、４個の角がすべて直角の直角四角形であれば、例えば、正方形状でも良い。ただし、４個の角は厳密に直角である必要はなく、例えば、製造時に生じる誤差程度のずれは許容される。

また、上記実施の形態では、ウェーハ２の表面２ａ側の一部の領域のみを撮像しているが、ウェーハ２の表面２ａ側の全体を撮像するようにしても良い。さらに、上述の撮像ステップは、加工装置の保持テーブル上で実施されても良いし、ウェーハ２を格納するカセットからウェーハ２を搬出する際に実施されても良い。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、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。

２ ウェーハ（被加工物）
２ａ 表面
４ 第一加工予定ライン（ストリート）
６ 第二加工予定ライン（ストリート）
８，８ａ，８ｂ チップ領域
１０ 撮像画像
１２ 切削ブレード
１４ スピンドル
１６ フレーム
１８ テープ
Ｄ１ 第一方向
Ｄ２ 第二方向
Ｉ１，Ｉ２ インデックス距離
Ｐ１ 第一頂点
Ｐ２ 第二頂点

Claims (1)

1. 第一方向に伸長する複数の第一加工予定ラインと該第一方向に直交する第二方向に伸長する複数の第二加工予定ラインとで区画されるチップ領域を複数有した被加工物を該第一加工予定ラインと該第二加工予定ラインとに沿って加工手段で加工する加工方法であって、
   被加工物の該第一加工予定ラインと該第二加工予定ラインとを撮像手段の座標系におけるＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行に位置付ける位置付けステップと、
   該位置付けステップを実施した後、該撮像手段で被加工物を撮像して、少なくとも第一のチップ領域と、該第一のチップ領域を囲繞する第一加工予定ラインと、第二加工予定ラインと、を含む撮像画像を形成する撮像ステップと、
   該撮像画像上で該第一のチップ領域の第一頂点と、該第一頂点の対角線の延長線上で該第一のチップ領域に隣接した第二のチップ領域において該第一チップ領域に隣接する第二頂点と、の座標値をそれぞれ検出する座標値検出ステップと、
   該座標値検出ステップで検出した該座標値から該第一方向における第二加工予定ラインから隣接する第二加工予定ラインまでのインデックス距離と、該第二方向における第一加工予定ラインから隣接する第一加工予定ラインまでのインデックス距離とをそれぞれ算出するインデックス距離算出ステップと、
   該第一方向と該第二方向における加工開始位置を指定する加工開始位置指定ステップと、
   該加工開始位置指定ステップで指定された該加工開始位置から、該インデックス距離算出ステップで算出された該インデックス距離で加工手段を割り出し送りして該第一加工予定ラインと該第二加工予定ラインに沿って被加工物に加工を施す加工ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法。
   

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