JP6918421B2 - 加工装置及び加工装置の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を加工する加工装置と、該加工装置の使用方法と、に関する。

携帯電話やコンピュータ等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、シリコン等の半導体からなるウェーハの表面にストリートと呼ばれる格子状の分割予定ラインが設定される。該ウェーハの表面の該分割予定ラインによって区画される各領域には、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等のデバイスが形成される。その後、該ウェーハの裏面を研削等して薄化し、該分割予定ラインに沿って該ウェーハを分割すると個々のデバイスチップを形成できる。

該ウェーハの研削は、研削装置で実施される。該研削装置は、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対面する研削ホイールと、を備える。ウェーハを保持する該チャックテーブルと、該研削ホイールと、を互いに略平行なそれぞれの回転軸を中心に回転させ、該研削ホイールを下降させて該ウェーハに接触させると、該ウェーハが研削される。

また、ウェーハの分割は、切削ユニットを有する切削装置で実施される。切削ユニットは、回転の軸となるスピンドルと、該スピンドルの一端に装着された切削ブレードと、を備える。該スピンドルを回転させることで切削ブレードを回転させ、回転する切削ブレードを該ウェーハの該分割予定ラインに沿って切り込ませて該ウェーハを切削すると、該ウェーハが分割される。

また、ウェーハの分割は、レーザ加工ユニットを有するレーザ加工装置で実施してもよい。該ウェーハを透過できる波長のレーザビームを該レーザ加工ユニットから該分割予定ラインに沿って該ウェーハに照射して該ウェーハの内部に集光し、多光子吸収により改質層を形成する。そして、該改質層からウェーハの表裏にクラックを伸長させると、該ウェーハが分割される。または、該ウェーハに吸収される波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿ってウェーハの表面に照射して、溝を形成しウェーハを分割してもよい。

これらの加工装置は各種のセンサを搭載している。該加工装置では、加工が予定通り実施されているか否か該センサにより常に監視されながら加工が実施される。該センサによりトラブルの発生が検知されると、該加工装置は該加工装置の操作者（オペレータ）にトラブルを検知した旨を報知する。該オペレータは、トラブルの内容を特定して該トラブルを解消するトラブル対応策を実施する。

熟練したオペレータは、各種のトラブル及び対策に関する知見が深く、トラブルが検知された際に該トラブルの原因を的確に特定して迅速に適切なトラブル対応策を実施できる。その一方で、経験の浅いオペレータは、トラブルの原因を特定するのに時間がかかり、また、トラブル対応策の選択を誤る場合がある。

そこで、トラブルの発生が検知された際に、通信回線等を介して該トラブルに関する情報を該加工装置の製造者に送信し、該製造者がトラブル対応策を提案する加工装置が開発された（特許文献１参照）。また、経験の浅いオペレータの該加工装置の操作能力やトラブルの対処能力を向上させるために、該加工装置が備える表示部に該加工装置の操作方法やトラブル対応策等を教育する動画が映る加工装置が開発された（特許文献２参照）。

特開２００９−１８７２５９号公報 特開２０１０−４９４６６号公報

しかし、トラブルに関する情報には該加工装置の使用者の機密情報が含まれる場合が多いため、加工装置の通信回線への接続や加工装置の製造者への該情報の報告を該使用者が拒否する場合がある。被加工物の画像や設定された加工条件等の情報は特に重要性が高く、該加工装置の製造者に提出できない場合が多い。

該情報が該加工装置の製造者に提供されない場合、該製造者がトラブル対応策を該加工装置の使用者に提案する際にも、該情報を使用して説明することができず、該トラブル対応策を適切に伝達できない場合がある。また、経験の浅いオペレータを動画で教育する際にも、該情報を使用できなければ該製造者は該加工装置の使用者の個別の事情に合わせて動画等の教育資料を作成できないため、高い教育効果を望めない。

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、トラブル発生時に加工装置のオペレータが容易にトラブル対応策に関する情報を取得でき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、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加工する加工ユニットと、該チャックテーブルに保持された被加工物を撮影して撮像画像を取得するカメラユニットと、指示の入力に用いられる入力ユニットと、表示ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を備える加工装置であって、該制御ユニットは、トラブル検知部と、トラブル情報蓄積部と、を有し、該トラブル検知部は、該加工ユニットにより加工された該被加工物を該カメラユニットにより撮影して取得する撮像画像を用いてトラブルの発生を検知する機能を有し、該トラブル情報蓄積部は、トラブルの発生を示す撮像画像と、該撮像画像に示された該トラブルを解消するトラブル対応策と、を含む複数のトラブル対策情報を蓄積する機能を有し、該制御ユニットは、該トラブル検知部がトラブルの発生を検知したとき、該トラブルの発生の検知に用いられた撮像画像と、該トラブル情報蓄積部に蓄積されている複数の該トラブル対策情報にそれぞれ含まれる撮像画像と、を含む画像選択画面を該表示ユニットに表示させる機能と、複数の該トラブル対策情報に含まれ該画像選択画面に表示された撮像画像から入力ユニットにより選択された撮像画像が含まれるトラブル対策情報を該トラブル情報蓄積部から読み出し、該トラブル対策情報に含まれるトラブル対応策を該表示ユニットに表示させる機能と、を有することを特徴とする加工装置が提供される。

本発明の一態様において、該入力ユニットは、該トラブル情報蓄積部に蓄積されている該トラブル対策情報の編集に用いられてもよい。また、本発明の一態様において、該トラブル検知部は、該加工ユニットが該被加工物の表面に設定された分割予定ラインに沿って形成する溝の位置若しくは品質、又は、内部改質層の位置若しくは品質に関する情報を該カメラユニットが取得する撮像画像を用いて取得してトラブルの発生を検知してもよい。

また、該トラブル情報蓄積部に複数のトラブル対策情報が蓄積された請求項１乃至３のいずれか一に記載の加工装置の使用方法であって、該チャックテーブルに保持された該被加工物を該加工ユニットで加工する加工ステップと、該加工ステップの前又は途中で、該被加工物を撮影して該撮像画像を取得して、該撮像画像を用いてトラブルの発生を検知する検知ステップと、該検知ステップでトラブルの発生が検知された際に、該トラブルの発生の検知に用いられた該撮像画像と、該トラブル情報蓄積部に蓄積された該複数のトラブル対策情報にそれぞれ含まれる該撮像画像と、を含む画像選択画面を表示ユニットに表示する表示ステップと、該複数のトラブル対策情報のそれぞれに含まれる該撮像画像から該トラブルの発生の検知に用いられた該撮像画像に示されたトラブルに最も近いトラブルが示された該撮像画像を選択するトラブル対策情報選択ステップと、選択された該撮像画像を含むトラブル対策情報に含まれた該トラブル対応策を表示ユニットに表示するトラブル対策表示ステップと、を備えることを特徴とする加工装置の使用方法もまた本発明の一態様である。

本発明の一態様に係る加工装置は、トラブル検知部と、トラブル情報蓄積部と、を有する制御ユニットを備える。該トラブル検知部は、該加工ユニットにより加工された該被加工物を該カメラユニットにより撮影して取得する撮像画像を用いてトラブルの発生を検知する機能を有する。該トラブル情報蓄積部は、トラブルの発生を示す撮像画像と、該撮像画像に示された該トラブルを解消するトラブル対応策と、を含む複数のトラブル対策情報を蓄積する機能を有する。

トラブルの発生が検出されたとき、例えば、熟練したオペレータは該トラブルの内容を検討してトラブル対応策を策定し、該入力ユニットで該トラブル対応策を加工装置に入力する。該加工装置では、該トラブル対応策が実施されるとともに、該トラブルの発生を示す撮像画像と、該トラブル対応策と、を含むトラブル対策情報が該トラブル情報蓄積部に蓄積される。

該トラブル情報蓄積部に複数のトラブル対策情報が蓄積されていると、その後、撮像画像から新たなトラブルの発生が検出された際、該撮像画像と、蓄積されたトラブル対策情報に含まれる撮像画像と、を含む画像選択画面を表示ユニットに表示できる。すると、例えば、経験の浅いオペレータでも該画像選択画面に表示された撮像画像の中から発生しているトラブルが示された撮像画像を選択することで、選択された撮像画像に関連付けられたトラブル対応策を知ることができる。

該トラブル対策情報に含まれる撮像画像は、該加工装置のカメラユニットにより撮像された被加工物の画像であるから、画像の選択は経験の浅いオペレータにも容易である。そのため、該トラブルに適切に対処できる該トラブル対応策を実施することができる。

したがって、本発明によりトラブル発生時に加工装置のオペレータが容易にトラブル対応策に関する情報を取得できる加工装置が提供される。

切削装置を模式的に示す斜視図である。 トラブル情報蓄積部に蓄積される情報の一例を模式的に示す図である。 図３（Ａ）は、画像選択画面を模式的に示す図であり、図３（Ｂ）は、トラブル対策情報表示画面を模式的に示す図である。

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。本実施形態に係る加工装置は、例えば、半導体でなるウェーハ等の被加工物を加工する研削装置、切削装置、又は、レーザ加工装置等である。図１は、本実施形態に係る加工装置の一例である切削装置２を模式的に示す斜視図である。以下、該加工装置が切削装置２である場合を例に説明する。

該切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。該基台４の前方の角部には、矩形の開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、昇降するカセット支持台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１を収容するカセット８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。

フレームユニット１は、環状のフレーム３と、該環状のフレーム３の開口に張られた粘着テープ５と、該粘着テープ５の上面に支持された被加工物７と、を有する。被加工物７は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハであり、その表面側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられる。デバイス領域は、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）でさらに複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。

被加工物７の裏面側には、被加工物７よりも径の大きい粘着テープ５が貼付されている。粘着テープ５の外周部分は、環状のフレーム３に固定されている。すなわち、被加工物７は、粘着テープ５を介して環状のフレーム３に支持されている。

なお、被加工物７はシリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハ以外でもよく、被加工物７の材質、形状、構造等に制限はない。例えば、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる矩形の基板を被加工物７として用いることもできる。デバイスの種類、数量、配置等にも制限はない。

切削装置２には、該カセット支持台６に載せられたカセット８に収容されたフレームユニット１を取り出して、該フレームユニット１を後述のチャックテーブル１４の上に載せる搬送機構（不図示）が設けられている。該搬送機構によると、切削加工が終了した後に該フレームユニット１を該カセット８に収容することもできる。

カセット支持台６の側方には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い矩形の開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｘ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（不図示）及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー１２が設けられている。

Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールに平行なＸ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。

Ｘ軸ボールネジの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールネジを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０は、Ｘ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル１０の上方には、フレームユニット１を保持するためのチャックテーブル１４が設けられている。チャックテーブル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１を保持する保持面１４ａとなる。該チャックテーブル１４は、該保持面１４ａ上に載せられたフレームユニット１を挟持するクランプ１４ｂを外周部に備える。

該多孔質部材は、チャックテーブル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。該保持面１４ａの上にフレームユニット１を載せ、吸引源を作動させて該吸引路及び該多孔質部材を通じて該フレームユニット１に負圧を作用させると、フレームユニット１がチャックテーブル１４に吸引保持される。

チャックテーブル１４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、該保持面１４ａに垂直な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１４は、上述のＸ軸移動機構でＸ軸方向に加工送りされる。すなわち、該Ｘ軸移動機構は加工送りユニットを構成する。

開口４ｂに近接する位置には、上述したフレームユニット１をチャックテーブル１４へと搬送する搬送ユニット（不図示）が設けられている。搬送ユニットで搬送されたフレームユニット１は、例えば、上面側が上方に露出するようにチャックテーブル１４の保持面１４ａに載せられる。また、該搬送ユニットは、切削加工後のフレームユニット１を後述の洗浄ユニット５０に搬送する。

基台４の上面には、２組の切削ユニット２２ａ，２２ｂを支持するための門型の支持構造２４が、開口４ｂを跨ぐように配置されている。支持構造２４の前面上部には、切削ユニット２２ａ，２２ｂをＹ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）及びＺ軸方向に移動させる２組の切削ユニット移動機構２６が設けられている。

各切削ユニット移動機構２６は、支持構造２４の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２８を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２８には、各切削ユニット移動機構２６を構成するＹ軸移動プレート３０がスライド可能に取り付けられている。

各Ｙ軸移動プレート３０の裏面側（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、Ｙ軸ガイドレール２８に平行なＹ軸ボールネジ３２がそれぞれ螺合されている。各Ｙ軸ボールネジ３２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３４でＹ軸ボールネジ３２を回転させれば、Ｙ軸移動プレート３０は、Ｙ軸ガイドレール２８に沿ってＹ軸方向に移動する。

各Ｙ軸移動プレート３０の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３６が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３６には、Ｚ軸移動プレート３８がスライド可能に取り付けられている。

各Ｚ軸移動プレート３８の裏面側（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、Ｚ軸ガイドレール３６に平行なＺ軸ボールネジ４０がそれぞれ螺合されている。各Ｚ軸ボールネジ４０の一端部には、Ｚ軸パルスモータ４２が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４２でＺ軸ボールネジ４０を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３８は、Ｚ軸ガイドレール３６に沿ってＺ軸方向に移動する。

各Ｚ軸移動プレート３８の下部には、それぞれ切削ユニット２２ａ，２２ｂが設けられている。この切削ユニット２２ａ，２２ｂは、回転軸となるスピンドルの一端側に装着された円環状の切削ブレードを備えている。切削ユニット２２ａ，２２ｂには該切削ブレード及びチャックテーブル１４に保持されたフレームユニット１に切削液を供給する切削液供給手段が備えられている。該切削液は、例えば、純水である。

また、切削ユニット２２ａ，２２ｂに隣接する位置には、被加工物７等を撮像するカメラユニット（撮像ユニット）４８が設けられている。各切削ユニット移動機構２６でＹ軸移動プレート３０をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット２２ａ，２２ｂ及び撮像カメラ４８は、Ｙ軸方向に割り出し送りされる。また、各切削ユニット移動機構２６でＺ軸移動プレート３８をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット２２ａ，２２ｂ及び撮像カメラ４８は、昇降する。

開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、円形の開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、切削加工後のフレームユニット１等を洗浄するための洗浄ユニット５０が設けられている。

開口４ｃの内部に設けられた洗浄ユニット５０は、フレームユニット１を保持する洗浄テーブル５２と、該洗浄テーブル５２に保持されたフレームユニット１の上方から該フレームユニット１に洗浄液を吐出する洗浄ノズル５４と、を備える。該洗浄液は、例えば、純水である。

該切削装置２は、表示ユニット１８と、入力ユニット（不図示）と、該切削装置２の各構成を制御する制御ユニット１６と、を備える。該制御ユニット１６は、トラブル検知部１６ａと、トラブル情報蓄積部１６ｂと、を有する。該トラブル検知部１６ａは、切削加工された該被加工物７を該カメラユニット４８で撮影して取得した撮像画像を用いてトラブルの発生を検知する。

例えば、該撮像画像から分割予定ラインに沿って切削加工により形成されたカーフ（切削溝）を認識して、該カーフの幅やチッピングサイズ、カーフの中心線の該分割予定ラインの中心線からのずれ（カーフオフセンターという）等を測定する。これらの測定値に対しては許容範囲が設定されており、例えば、該測定値の該許容範囲からの逸脱が確認された場合、該トラブル検知部１６ａはトラブルの発生を検知する。

また、カメラユニット４８による被加工物７の撮影に不具合があり撮像画像から該カーフを適切に認識できない場合、該撮像画像を用いて切削加工のトラブルの発生を検出できない。そこで、該トラブル検知部１６ａは、該撮像画像から該カーフを適切に認識できない場合にもこれをトラブルの発生として検知する。

さらに、該トラブル検知部１６ａは、切削加工される前の該被加工物７を該カメラユニット４８で撮影して取得した撮像画像を用いてトラブルの発生を検知してもよい。被加工物７が加工される前においても、カメラユニット４８で被加工物７を撮影することで、例えば、被加工物７と、切削ユニット２２ａ，２２ｂと、のアライメントに関するトラブルが発生したときに該トラブルの発生を検知できる。

該表示ユニット１８は、加工条件や被加工物７の加工状況等を表示する。また、該トラブル検知部１６ａがトラブルの発生を検知した場合、該制御ユニット１６は該切削装置２のオペレータに該トラブルの発生を報知して、該表示ユニット１８に該トラブルの検知に用いられた撮像画像を表示させる。

該入力ユニットは、該切削装置２のオペレータ等が該切削装置２に各種の指示を入力する際に用いられる。該入力ユニットは、例えば、ＰＣに使用されるキーボードやマウスであり、該表示ユニット１８に備えられたタッチパネルでもよい。該表示ユニット１８は、例えば液晶パネルである。該入力ユニットは、該トラブル情報蓄積部１６ｂに蓄積されたトラブル対策情報５６（後述）を編集する際や、該表示ユニット１８に表示されるトラブル対応策の表示画面７６（後述）を編集する際にも使用される。

切削装置２のオペレータは、トラブルが発生した際に、該トラブルの原因を特定してトラブル対応策を策定する。そして、該トラブル対応策を該入力ユニットにより切削装置２に入力する。

該トラブル情報蓄積部１６ｂは、該トラブル検知部１６ａがトラブルを検知した後に該入力ユニットにより入力されたトラブル対応策と、該トラブルの検知に用いられた撮像画像と、を含むトラブル対策情報を蓄積する機能を有する。図２は、該トラブル情報蓄積部１６ｂに蓄積されるトラブル対策情報５６の例を模式的に示す図である。

図２に示す通り、各トラブル対策情報５６は、トラブルの発生を示す撮像画像５８と、該トラブルを解消するトラブル対応策６０と、が含まれる。また、該トラブル対策情報５６には、該トラブルの分類６２及び該トラブルの詳細６４等の情報が含まれても良い。該トラブル情報蓄積部１６ｂには、様々な種類のトラブルに関する複数のトラブル対策情報５６が蓄積されていく。

なお、トラブル情報蓄積部１６ｂが蓄積するトラブル対策情報５６は、該切削装置２のオペレータ等が該入力ユニットを用いて編集してもよく、トラブルの発生に無関係に該切削装置２のオペレータが該入力ユニットを用いて作成してもよい。

また、該トラブル情報蓄積部１６ｂには、該切削装置２の製造者により予め典型的なトラブルについて撮像画像以外のトラブル対策情報５６が入力されていてもよい。すると、トラブルが該トラブル検知部１６ａにより検知された際に、切削装置２のオペレータは、適切なトラブル対応策６０が含まれる該トラブル対策情報５６を選択することで、トラブルに対処できる。また、該トラブルの検知に用いられた撮像画像を該トラブル対応策６０に関連付けることでトラブル対策情報５６を完成できる。

さらに、予め該切削装置２の製造者により、典型的なトラブルについて該撮像画像５８の代わりとなる模式図を含む該トラブル対策情報５６がトラブル情報蓄積部１６ｂに入力されていてもよい。すると、例えば、トラブル検知部１６ａでトラブルの発生が検出された際に、該トラブルと同様のトラブルが示された該模式図を選択して該模式図を被加工物が写る撮像画像５８に置き換えることで容易にトラブル対策情報５６を完成できる。また、該模式図が含まれるトラブル対策情報５６からトラブル対応策６０を取得できる。

該制御ユニット１６は、該トラブル検知部１６ａがトラブルの発生を検知したとき、画像選択画面を表示ユニット１８に表示させる機能を有する。図３（Ａ）は、該表示ユニット１８に表示される画像選択画面６６の一例を模式的に示す図である。該画像選択画面６６には、該検知に用いられた撮像画像５８ａと、該トラブル情報蓄積部１６ｂに蓄積されている複数のトラブル対策情報５６にそれぞれ含まれる撮像画像５８と、を含む。

該画像選択画面６６には、例えば、検知されたトラブルの分類６２と、トラブルの詳細６４と、該撮像画像５８ａから検出されたカーフ等の測定値６８と、該測定値６８の許容範囲と、がさらに表示されてもよい。該切削装置２のオペレータは、画像選択画面６６に表示されるこれらの各種の情報から、生じたトラブルについての情報を得る。

また、該切削装置２のオペレータは、該画像選択画面６６に表示された撮像画像５８から該撮像画像５８ａに示されるトラブルに最も近いトラブルが示された撮像画像５８を選択する。例えば、入力ユニットを用いてカーソル７０やスクロールバー７４等を操作して適切な撮像画像５８を選択し、トラブル対応策の表示画面を表示させるアイコン７２を押下する。すると、該表示ユニット１８には、図３（Ｂ）に示すトラブル対応策の表示画面７６が表示される。

該トラブル対応策の表示画面７６には、該トラブル情報蓄積部１６ｂに蓄積されたトラブル対策情報５６のうち、該画像選択画面６６で選択された撮像画像５８を含むトラブル対策情報５６が展開されて表示される。該トラブル対応策の表示画面７６には、例えば、トラブル対応策の概要７８と、トラブル対応策の詳細説明８０と、該トラブルの検出に用いられた撮像画像５８ａと、が表示される。すなわち、該トラブル対応策の表示画面７６により該切削装置２のオペレータにトラブル対応策６０が提案される。

本実施形態に係る切削装置２では、トラブル検知部１６ａがトラブルを検知した際に、経験の浅いオペレータでも該被加工物７が写る撮像画像５８を用いてトラブル情報蓄積部１６ｂから適切なトラブル対応策６０に関する情報を容易に取得できる。例えば、熟練したオペレータがトラブル対策情報５６を作成して該トラブル情報蓄積部１６ｂに蓄積すると、該熟練したオペレータの知見を利用して経験の浅いオペレータがトラブルに対処できるようになる。

次に、本実施形態に係る切削装置２の使用方法について説明する。該切削装置２による切削加工でカーフ（切削溝）が形成された被加工物７をカメラユニット４８で撮影した際に、取得された撮像画像からカーフを検出できない場合を例に説明する。なお、該切削装置２のトラブル情報蓄積部１６ｂには、予め複数のトラブル対策情報５６が蓄積されている。

該使用方法では、まず、切削装置２の該チャックテーブル１４に保持された該被加工物７を該切削ユニット２２ａ，２２ｂ（加工ユニット）で加工する加工ステップを実施する。

該加工ステップでは、カセット支持台６上のカセット８に収容されたフレームユニット１を、切削装置２の搬送機構（不図示）により取り出して搬送し、チャックテーブル１４の保持面１４ａ上に載せる。そして、チャックテーブル１４の吸引源を作動させて該フレームユニット１に負圧を作用させると、フレームユニット１がチャックテーブル１４に吸引保持される。

次に、被加工物７の切削加工を実施する。まず、切削ユニット２２ａ，２２ｂのスピンドルを回転させることで切削ブレードを回転させるとともに、該切削ブレードを所定の高さに位置付けて、チャックテーブル１４を加工送り方向に加工送りさせると、回転する切削ブレードが被加工物７に接触して被加工物７が切削される。

該加工ステップの途中で、該被加工物７を撮影して撮像画像５８ａを取得して、該撮像画像５８ａを用いてトラブルの発生を検知する検知ステップを実施する。制御ユニット１６は、カメラユニット４８に該被加工物７の表面を撮影させて撮像画像５８ａを取得させる。該撮像画像５８ａは、該制御ユニット１６のトラブル検知部１６ａに送られる。

該トラブル検知部１６ａでは、例えば、該撮像画像５８ａに写る該被加工物７に写るカーフ（切削溝）を認識して、該カーフの幅やチッピングサイズ、カーフオフセンター等を測定し、測定値が許容範囲に収まらない場合にトラブルの発生を検知する。また、図３（Ａ）に示される撮像画像５８ａのように、カメラユニット４８が備える撮影用照明の出力の設定を誤る等して、カーフを適切に認識できない撮像画像５８ａが取得された場合にも該トラブル検知部１６ａはトラブルの発生を検知する。

該検知ステップでトラブルが検知された際に、図３（Ａ）に示すような画像選択画面６６を表示ユニット１８に表示させる表示ステップが実施される。該画像選択画面６６は、該撮像画像５８ａと、該トラブル情報蓄積部１６ｂに蓄積された該複数のトラブル対策情報５６にそれぞれ含まれる該撮像画像５８と、を含む画面である。

次に、該複数のトラブル対策情報５６のそれぞれに含まれる該撮像画像５８から該トラブルの検知に用いられた該撮像画像５８ａに示されたトラブルに最も近いトラブルが示された該撮像画像５８を選択するトラブル対策情報選択ステップを実施する。オペレータは、該表示ユニット１８に表示される画像選択画面６６において、入力ユニットを用いてカーソル７０やスクロールバー７４を操作して適切な撮像画像５８を選択し、トラブル対応策６０を表示させるためのアイコン７２を押下する。

例えば、図３（Ａ）に示された撮像画像５８ａを確認したオペレータは、該撮像画像５８ａが、カーフと、その他の部分と、の色が類似している画像であることを認識する。そして、該オペレータは、画像選択画面６６に表示された撮像画像５８から、同様にカーフと、その他の部分と、の色が類似している撮像画像５８を選択する。

次に、選択された該撮像画像５８を含むトラブル対策情報５６に含まれたトラブル対応策６０を表示ユニット１８に表示するトラブル対応策表示ステップが実施される。画像選択画面６６のアイコン７２が押下されると、図３（Ｂ）に例示されるようなトラブル対応策の表示画面７６が表示ユニット１８に表示される。該トラブル対応策の表示画面７６には、トラブル対策情報５６に含まれる情報として、トラブル対応策の概要７８及びトラブル対応策の詳細説明８０等が表示される。

具体的には、該トラブル対応策の表示画面７６には、トラブルの発生が検知された原因としてカメラユニット４８の照明が不適切である旨が示される。より詳細には、カメラユニット４８による撮影時に使用される２つの照明（落射照明及び斜光照明）の出力が大きすぎて、周囲と比較して暗く撮像されるはずのカーフが明るくなりすぎたため、カーフを適切に検出できなかったことが示唆される。そして、カーフを適切に検出できる撮像画像を取得するためのトラブル対応策６０として照明の調整が提案される。

該トラブル対応策の表示画面７６には、図３（Ｂ）に示す通り、例えば、トラブル対策情報５６に含まれる過去の事例やトラブル対応策６０が実施された後の改善状況等が表示されてもよく、オペレータはこれらの情報を基にトラブル対応策６０を実施する。例えば、落射照明及び斜光照明の出力を下げてカメラユニット４８により再度撮影する。すると、カーフが暗い適正な撮像画像５８ａが得られるようになり、トラブルが解消される。

なお、本実施形態では、該加工ステップの途中で検知ステップを実施して、形成されたカーフ８４を検出してトラブルを検出しようとする場合を例に本発明の一態様を説明した。さらに、該加工ステップを実施する前に検知ステップを実施することで、ウェーハ１と、切削ユニット２２ａ，２２ｂと、のアライメントに関するトラブルを検出してもよい。

また、本実施形態では、カメラ照明の設定を誤ったために撮像画像５８ａからカーフ８４を検出できない場合を例に本発明の一態様を説明した。そして、トラブルを解決するために、図２に示す表の最上段のトラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０を実施する場合について説明した。ただし、本実施形態に係る切削装置２では、これ以外のあらゆるトラブルに対応できる。

例えば、図２に示す表の２段目のトラブル対策情報５６もカメラユニット４８による撮影で隣接する２つのデバイス８２の間に形成されるカーフ８４を検出できないトラブルに関する情報である。この場合、撮影時に設定されるマスク領域８８の設定を誤ったことがトラブルの原因である。そのため、該２段目のトラブル対策情報５６には、該マスク領域８８を適切に調整するとのトラブル対応策６０が含まれる。ここで、マスク領域８８とは、該２段目の撮像画像５８の斜線で示す領域である。

撮像画像５８に写るカーフ８４は、その深さ等により色合いが変わる場合があり、該カーフ８４の色が該カーフ８４のエッジの認識の妨げになる場合がある。そこで、該カーフ８４と重なるようにマスク領域８８を設定し、エッジ近傍以外の部分のカーフ８４を写らないようにする。しかし、エッジを含めるように誤ってマスク領域８８を設定すると、エッジが隠れて適切に認識できないため、対処が必要となる。

図２に示す表の３段目のトラブル対策情報５６もまたカメラユニット４８による撮影でカーフ８４を検出できないトラブルについての情報である。この場合、撮影時に実施される焦点の調整が不適切で、ピントのずれた撮像画像５８ａとなったことがトラブルの原因である。該カメラユニット４８は、例えば、トラブルの検出以外に切削ユニット２２ａ，２２ｂのアライメントにも使用されるが、該アライメント時に検出されるターゲットの高さ位置がカーフ８４のエッジの高さ位置と大きく異なる場合がある。

この場合、切削加工の途上でカーフ８４をチェックしようとする際に、カメラユニット４８の焦点高さを大きく変更しなければならない。カメラユニット４８が所定の対象を撮影する際には、該カメラユニット４８の焦点を該対象に合わせるようにカメラユニット４８の高さが所定の範囲内で自動的に調整される。しかし、該所定の範囲の外に焦点の合う高さが存在する場合、該調整に失敗する。そのため、該トラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０には、該範囲（焦点の調整量）を変更する提案が含まれる。

図２に示す表の４段目のトラブル対策情報５６もまたカメラユニット４８による撮影でカーフ８４を検出できないトラブルについての情報であるが、この場合、撮影箇所が被加工物７の端部付近であり、カーフ８４が写る領域が小さいことがトラブルの原因である。そのため、該トラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０には、カーフ８４をチェックする位置を変更する提案が含まれる。

図２に示す表の５段目のトラブル対策情報５６は、検出されたカーフ８４においてチッピング（欠け）の大きさが許容される範囲を超えているとして検出されたトラブルに関する情報である。しかし、この場合、分割予定ライン８６に存在するＴＥＧ（Test Element Group）９０が誤ってチッピングとして認識されたことがトラブルの原因である。該トラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０には、カメラの照明を調整して該ＴＥＧ９０と、該カーフ８４と、の色見が異なる撮像画像を取得する提案が含まれている。

図２に示す表の６段目のトラブル対策情報５６もまた検出されたカーフ８４のチッピングの大きさが許容される範囲を超えているとして検出されたトラブルに関する情報である。この場合、ＴＥＧ９０及びカーフ８４の色見が異なる撮像画像が取得できているものの、ＴＥＧ９０が集中している領域で撮影を実施したために、適切にカーフ８４の検出ができていないことが原因である。そのため、該トラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０には、カーフ８４をチェックする位置を変更する提案が含まれる。

図２に示す表の７段目のトラブル対策情報５６は、切削ユニット２２ａ，２２ｂのアライメントを適切に実施できないとして検出されたトラブルに関する情報である。該アライメントには、被加工物７に形成されたパターンから選択されたキーパターン９２が用いられる。

しかし、該キーパターン９２が円状または円環形状である場合、該被加工物７を回転させても撮像画像５８に写る該キーパターン９２の向きは実質的に変化しない。この場合、該キーパターン９２を利用してもアライメントを適切に実施できないため、該トラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０には、設定されるキーパターン９２を変更する提案が含まれる。

図２に示す表の８段目のトラブル対策情報５６は、切削ユニット２２ａ，２２ｂのアライメントを適切に実施できないとして検出されたトラブルに関する情報である。カメラユニット４８の照明の調整を誤ったために設定されたキーパターン９２が検出できないことが原因である。該トラブル対策情報５６に含まれるトラブル対応策６０には、カメラユニット４８の照明の調整を適切に実施する提案が含まれる。

以上に説明した通り、本実施形態に係る切削装置２は様々なトラブル対策情報５６を蓄積可能なトラブル情報蓄積部１６ｂを備えるため、トラブルが検出された際に、経験の浅いオペレータでも適切なトラブル対応策６０を実施できる。

なお、本発明は、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、切削装置２において適切なトラブル対応策を実施する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、本発明の一態様に係る加工装置は、被加工物７をレーザ加工するレーザ加工装置や、該被加工物７を研削する研削装置でもよい。

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 フレームユニット
３ フレーム
５ 粘着テープ
７ 被加工物
２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ，４ｃ 開口
６ カセット支持台
８ カセット
１０ Ｘ軸移動テーブル
１２ 防塵防滴カバー
１４ チャックテーブル
１４ａ 保持面
１４ｂ クランプ
１６ 制御ユニット
１６ａ トラブル検知部
１６ｂ トラブル情報蓄積部
１８ 表示ユニット
２２ａ，２２ｂ 切削ユニット
２４ 支持構造
２６ 切削ユニット移動機構
２８ Ｙ軸ガイドレール
３０ Ｙ軸移動プレート
３２ Ｙ軸ボールネジ
３４ Ｙ軸パルスモータ
３６ Ｚ軸ガイドレール
３８ Ｚ軸移動プレート
４０ Ｚ軸ボールねじ
４２ Ｚ軸パルスモータ
４８ カメラユニット
５０ 洗浄ユニット
５２ 洗浄テーブル
５４ 洗浄ノズル
５６ トラブル対策情報
５８，５８ａ 撮像画像
６０ トラブル対応策
６２ トラブルの分類
６４ トラブルの詳細
６６ 画像選択画面
６８ 測定値
７０ カーソル
７２ アイコン
７４ スクロールバー
７６ トラブル対応策の表示画面
７８ トラブル対応策の概要
８０ トラブル対応策の詳細説明
８２ デバイス
８４ カーフ
８６ 分割予定ライン
８８ マスク領域
９０ ＴＥＧ
９２ キーパターン

Claims (4)

1. 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加工する加工ユニットと、該チャックテーブルに保持された被加工物を撮影して撮像画像を取得するカメラユニットと、指示の入力に用いられる入力ユニットと、表示ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を備える加工装置であって、
   該制御ユニットは、トラブル検知部と、トラブル情報蓄積部と、を有し、
   該トラブル検知部は、該加工ユニットにより加工された該被加工物を該カメラユニットにより撮影して取得する撮像画像を用いてトラブルの発生を検知する機能を有し、
   該トラブル情報蓄積部は、トラブルの発生を示す撮像画像と、該撮像画像に示された該トラブルを解消するトラブル対応策と、を含む複数のトラブル対策情報を蓄積する機能を有し、
   該制御ユニットは、
   該トラブル検知部がトラブルの発生を検知したとき、該トラブルの発生の検知に用いられた撮像画像と、該トラブル情報蓄積部に蓄積されている複数の該トラブル対策情報にそれぞれ含まれる撮像画像と、を含む画像選択画面を該表示ユニットに表示させる機能と、
   複数の該トラブル対策情報に含まれ該画像選択画面に表示された撮像画像から入力ユニットにより選択された撮像画像が含まれるトラブル対策情報を該トラブル情報蓄積部から読み出し、該トラブル対策情報に含まれるトラブル対応策を該表示ユニットに表示させる機能と、を有することを特徴とする加工装置。
2. 該入力ユニットは、該トラブル情報蓄積部に蓄積されている該トラブル対策情報の編集に用いられることを特徴とする請求項１記載の加工装置。
3. 該トラブル検知部は、該加工ユニットが該被加工物の表面に設定された分割予定ラインに沿って形成する溝の位置若しくは品質、又は、内部改質層の位置若しくは品質に関する情報を該カメラユニットが取得する撮像画像を用いて取得してトラブルの発生を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の加工装置。
4. 該トラブル情報蓄積部に複数のトラブル対策情報が蓄積された請求項１乃至３のいずれか一に記載の加工装置の使用方法であって、
   該チャックテーブルに保持された該被加工物を該加工ユニットで加工する加工ステップと、
   該加工ステップの前又は途中で、該被加工物を撮影して該撮像画像を取得して、該撮像画像を用いてトラブルの発生を検知する検知ステップと、
   該検知ステップでトラブルの発生が検知された際に、該トラブルの発生の検知に用いられた該撮像画像と、該トラブル情報蓄積部に蓄積された該複数のトラブル対策情報にそれぞれ含まれる該撮像画像と、を含む画像選択画面を表示ユニットに表示する表示ステップと、
   該複数のトラブル対策情報のそれぞれに含まれる該撮像画像から該トラブルの発生の検知に用いられた該撮像画像に示されたトラブルに最も近いトラブルが示された該撮像画像を選択するトラブル対策情報選択ステップと、
   選択された該撮像画像を含むトラブル対策情報に含まれた該トラブル対応策を表示ユニットに表示するトラブル対策表示ステップと、を備えることを特徴とする加工装置の使用方法。

Images