JP7166727B2 - 加工システム及び加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、板状の被加工物を加工する際に用いられる加工システム及び加工装置に関する。

半導体ウェーハやセラミックス基板に代表される板状の被加工物を任意の加工ライン（加工予定ライン）に沿って加工する際には、切削ブレードと呼ばれる環状の砥石工具をスピンドルに装着した切削装置や、加工用のレーザービームを発振するレーザー発振器を備えたレーザー加工装置等が用いられる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

切削装置を用いる場合には、高速に回転させた切削ブレードを加工ラインに沿って被加工物に切り込ませることで、例えば、被加工物に溝を形成したり、被加工物を切断したりする。また、レーザー加工装置を用いる場合には、高出力のレーザービームを加工ラインに沿って被加工物に照射することで、例えば、被加工物に溝を形成したり、被加工物の内部を改質したりする。

特開平１０－３１２９７９号公報 特開２０１５－２０５３７２号公報

切削装置やレーザー加工装置のような加工装置で被加工物を加工した後には、加工に伴う不良（加工不良）の有無等を判定するために、各種の観察用機器で被加工物の状態が観察される。なお、加工不良としては、例えば、被加工物の欠けや、デブリの付着、実際に加工された位置と加工ラインとのずれ等がある。

観察の結果、著しい加工不良が発見された場合には、ログと呼ばれる加工装置の記録に照らし合わせて加工装置の各構成要素に異常があるか否かを確認する。このログは、例えば、振動、荷重、速度、トルク、電流、電圧、圧力、温度、流量等を各種のセンサで測定することにより得られる。

しかしながら、これまでは、例えば、ログ中の異常な測定値に対して、加工不良が発生した位置等を検査員が対応付けていたので、異常な測定値と加工不良との関係を短時間に把握することが難しかった。

本発明はかかる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、被加工物を加工する際に測定される測定値と被加工物の加工不良との関係を短時間に把握できる加工システム及び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、被加工物を加工する際に用いられる加工システムであって、該被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該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と該加工ユニットとを相対的に移動させる送りユニットと、を含む機能ユニットと、該チャックテーブルの振動、該チャックテーブルに供給される流体の圧力、温度、又は流量、該チャックテーブルに掛かる荷重、該チャックテーブルの移動速度、該チャックテーブルに接続されるモータのトルク、該加工ユニットに供給される流体の圧力、温度、又は流量、該加工ユニットに供給される電流又は電圧、該加工ユニットの移動速度、該加工ユニットに搭載されるモータのトルク、該送りユニットに供給される電流又は電圧、該送りユニットに搭載されるモータのトルク、のいずれかを測定して測定値を得る測定ユニットと、異なる複数の時点で得られる複数の該測定値を記憶する測定値記憶部と、該異なる複数の時点での該加工ユニットの該保持面に対する位置をそれぞれ示す複数の座標を記憶する座標記憶部と、該測定値の大きさと色との関係を示す色設定を記憶する色設定記憶部と、該測定値記憶部に記憶される該測定値と、該座標記憶部に記憶される該座標と、該色設定記憶部に記憶される該色設定と、から、複数の該座標に相当する複数の位置のそれぞれに対して、複数の該座標のそれぞれに対応する該測定値の大きさを表す色が付された画像を生成する画像生成部と、該画像を表示する表示ユニットと、を備える加工システムが提供される。

本発明の一態様に係る加工システムにおいて、該加工ユニットは、該被加工物を保持する該チャックテーブルに対して相対的に移動することによって、該被加工物に設定された加工ラインに沿って該被加工物を加工し、該画像生成部は、該チャックテーブルと該加工ユニットとの相対的な移動の軌跡に沿って該測定値の大きさを表す色が付された該画像を生成することが好ましい。

また、本発明の一態様に係る加工システムにおいて、該画像生成部は、該被加工物の加工が一時的に停止した場合に、加工が停止する直前又は加工が再開した直後の該保持面に対する該加工ユニットの位置を示す停止位置目印を該画像に付与することが好ましい。

また、本発明の一態様に係る加工システムにおいて、該画像生成部は、該加工ユニットによる該被加工物の加工と並行して該機能ユニットによる処理が行われた場合に、該機能ユニットによる処理が行われた際の該保持面に対する該加工ユニットの位置を示す並行処理位置目印を該画像に付与することが好ましい。

また、本発明の一態様に係る加工システムにおいて、該機能ユニットは、該被加工物を洗浄する洗浄ユニット、該被加工物を搬送する搬送ユニット、又は該チャックテーブルに保持された該被加工物を撮像するカメラユニットを更に備えることがある。

また、本発明の一態様に係る加工システムは、該機能ユニットと、該測定ユニットと、を含む加工装置と、該表示ユニットと、該加工装置で加工された後の該被加工物の状態を観察して観察結果を得る観察ユニットと、を含む観察用装置と、を備え、該表示ユニットは、該観察ユニットによって得られる該観察結果を表示しても良い。

また、本発明の一態様に係る加工システムを加工装置に組み込むこともできる。

本発明の一態様に係る加工システムは、異なる複数の時点で得られる複数の測定値と、この複数の時点での加工ユニットの保持面に対する位置をそれぞれ示す複数の座標と、測定値の大きさと色との関係を示す色設定と、に基づき、複数の座標に相当する複数の位置のそれぞれに対して、複数の座標のそれぞれに対応する測定値の大きさを表す色が付された画像を生成する。

つまり、この画像では、測定値が得られた時点での保持面に対する加工ユニットの位置に、測定値の大きさを表す色が付されることになる。そのため、この画像に基づき、保持面に対する加工ユニットの位置と測定値の異常との関係を一目で把握できる。つまり、被加工物を加工する際に測定される測定値と被加工物の加工不良との関係を短時間に把握できる。

加工システムの構成例を模式的に示すブロック図である。 加工システムを含む加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。 加工システムや加工装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。 画像生成部で生成される画像の例を示す図である。 第１変形例に係る加工システムや加工装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。 第１変形例に係る加工システムで生成される画像の第１の例を示す図である。 第１変形例に係る加工システムで生成される画像の第２の例を示す図である。 第２変形例に係る加工システムの構成例を模式的に示すブロック図である。 第２変形例に係る複合的加工システムの構成例を模式的に示す斜視図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る加工システム２の構成例を模式的に示すブロック図である。本実施形態に係る加工システム２は、例えば、板状の被加工物１１（図２等参照）を加工する際に用いられる。この加工システム２は、各種情報の管理及び処理を行う制御ユニット４を備えている。

制御ユニット４は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成されており、複数の機能を備えている。制御ユニット４の各機能は、例えば、記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって実現される。

制御ユニット４には、被加工物１１の加工等に必要な機能を発揮する機能ユニット６が接続されている。機能ユニット６は、被加工物１１を保持する保持面Ａ（図２参照）を備えたチャックテーブル６ａや、チャックテーブル６ａに保持された被加工物１１を加工する加工ユニット６ｂ、チャックテーブル６ａと加工ユニット６ｂとを相対的に移動させる送りユニット６ｃ等を含む。

また、機能ユニット６は、被加工物１１を洗浄する洗浄ユニット６ｄや、被加工物１１を搬送する搬送ユニット６ｅ、チャックテーブル６ａに保持された被加工物１１を撮像するカメラユニット６ｆ等を含む。ただし、機能ユニット６の構成要素は、この機能ユニット６に求められる機能に応じて追加又は省略されることがある。

制御ユニット４には、上述した機能ユニット６の状態を測定する測定ユニット８が接続されている。測定ユニット８は、チャックテーブル６ａの振動を測定するセンサや、チャックテーブル６ａに供給される流体の圧力、温度、又は流量を測定するセンサ、チャックテーブル６ａに掛かる荷重を測定するセンサ等を含む。

また、測定ユニット８は、チャックテーブル６ａの移動速度を測定するセンサや、チャックテーブル６ａに接続されるモータ（チャックテーブル６ａを回転させるモータ）のトルクを測定するセンサ、チャックテーブル６ａ（モータ）に供給される電流又は電圧を測定するセンサ等を含む。

更に、測定ユニット８は、例えば、加工ユニット６ｂに供給される流体の圧力、温度、又は流量を測定するセンサや、加工ユニット６ｂに搭載されるモータのトルクを測定するセンサ、加工ユニット６ｂ（モータ）に供給される電流又は電圧を測定するセンサ、加工ユニット６ｂの移動速度を測定するセンサ等を含む。

また、測定ユニット８は、送りユニット６ｃに搭載されるモータのトルクを測定するセンサや、送りユニット６ｃ（モータ）に供給される電流又は電圧を測定するセンサ等を含む。ただし、測定ユニット８の構成要素は、この測定ユニット８に求められる機能に応じて追加又は省略されることがある。

測定ユニット８を構成する各種のセンサで得られた測定値は、制御ユニット４へと送られる。図１に示すように、制御ユニット４は、測定ユニット８（センサ）によって得られた測定値を記憶する測定値記憶部４ｂを含む。異なる複数の時点で得られる複数の測定値は、各測定値が得られた時間の情報とともに、この測定値記憶部４ｂに記憶される。なお、測定値記憶部４ｂの機能は、制御ユニット４に含まれる記憶装置によって実現される。

また、制御ユニット４は、加工ユニット６ｂの保持面Ａ（チャックテーブル６ａ）に対する位置を示す座標を記憶する座標記憶部４ｃを含む。例えば、送りユニット６ｃには、チャックテーブル６ａと加工ユニット６ｂとの相対的な位置を検出する検出器が設けられており、制御ユニット４は、この検出器で検出される相対的な位置を、保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの座標として取得する。異なる複数の時点で取得される複数の座標は、各座標が取得された時間の情報とともに、この座標記憶部４ｃに記憶される。

そのため、測定値記憶部４ｂに記憶される複数の測定値と、座標記憶部４ｃに記憶される複数の座標と、を時間に基づき結び付けることができる。すなわち、各測定値が得られた際の加工ユニット６ｂの位置を把握できるようになる。なお、加工ユニット６ｂの保持面Ａに対する位置を示す座標としては、例えば、保持面Ａに対して概ね平行な水平面（ＸＹ平面）内での座標（ＸＹ座標）が用いられる。また、座標記憶部４ｃの機能も、制御ユニット４に含まれる記憶装置によって実現される。

更に、制御ユニット４は、上述した測定値の大きさと色との関係を示す色設定を記憶する色設定記憶部４ｄを含む。この色設定記憶部４ｄの機能も、制御ユニット４に含まれる記憶装置によって実現される。色設定は、例えば、測定値の範囲（測定値）と、この範囲（測定値）を表す色との関係を規定するテーブルであり、加工システム２による加工が開始される前に色設定記憶部４ｄに記憶される。色設定記憶部４ｄに記憶される色設定の一例を表１に示す。

表１の色設定では、電流値を測定値とする場合の関係が規定されている。例えば、電流値が０．７Ａ以上０．８Ａ未満の「第１範囲」にある場合、この電流値を表す色として「青色」が割り当てられている。また、電流値が０．８Ａ以上０．９Ａ未満の「第２範囲」にある場合、この電流値を表す色として「水色」が割り当てられている。

更に、電流値が０．９Ａ以上１．０Ａ未満の「第３範囲」にある場合、この電流値を表す色として「緑色」が割り当てられている。また、電流値が１．０Ａ以上１．１Ａ未満の「第４範囲」にある場合、この電流値を表す色として「黄色」が割り当てられている。そして、電流値が１．１Ａ以上１．２Ａ未満の「第５範囲」にある場合、この電流値を表す色として「赤色」が割り当てられている。

なお、表１の色設定では、測定値を５の範囲に分け、それぞれの大きさを表す５種類の色を割り当てているが、測定値の分け方や割り当てられる色の数等に特段の制限はない。例えば、測定値を２５６の範囲に分けて、それぞれの大きさを表す２５６種類の色を割り当ることもできる。

また、色設定では、測定値の大小を把握し易いように色を割り当てることが望ましい。例えば、表１の色設定のように、測定値が大きくなるにつれて波長が長くなるように色を割り当てると良い。同様に、測定値が小さくなるにつれて波長が長くなるように色を割り当てても良い。

なお、色の属性としては、色相の他に、明度や彩度等がある。そのため、例えば、色を割り当てる際には、色相のみを異ならせるように色を割り当てても良いし、色相、明度、彩度のいずれか２種類又は全てを異ならせるように色を割り当てても良い。もちろん、明度、又は彩度のみを異ならせるように色を割り当てることもできる。

制御ユニット４は、上述した複数の測定値と、複数の座標と、色設定と、から、加工ユニット６ｂの位置と測定値の大きさとの関係を色によって示す画像を生成する画像生成部４ａを備えている。具体的には、この画像生成部４ａは、測定値記憶部４ｂに記憶される複数の測定値と、座標記憶部４ｃに記憶される複数の座標と、色設定記憶部４ｄに記憶される色設定と、から、複数の座標に相当する複数の位置のそれぞれに対して、複数の座標のそれぞれに対応する測定値の大きさを表す色が付された画像を生成する。

上述のように、測定値記憶部４ｂに記憶される複数の測定値と、座標記憶部４ｃに記憶される複数の座標と、から、各測定値が得られた際の加工ユニット６ｂの位置を把握できる。そのため、更に色設定を参酌して、各測定値が得られた際の加工ユニット６ｂの位置に相当する位置に色を付すことで、加工ユニット６ｂの位置と測定値の大きさとの関係を色によって視覚的に表すことができる。

このように構成される制御ユニット４には、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示装置を含む表示ユニット１０が接続されている。この表示ユニット１０には、例えば、画像生成部４ａで生成された画像が表示される。加工システム２を管理するオペレーター等は、表示ユニット１０に表示される画像を確認することで、保持面Ａ（チャックテーブル６ａ）に対する加工ユニット６ｂの位置と測定値の異常との関係を一目で把握できる。

なお、表示ユニット１０への画像の表示は、オペレーターの指示に基づいて選択的に行われることが望ましい。例えば、チャックテーブル６ａの振動や加工ユニット６ｂ（モータ）に供給される電流といった異なる複数の種類の測定値に関して、それぞれ画像を生成し、いずれかの画像を選択的に表示できるようにすることで、いずれの測定値に異常があるのかを容易に判別できるようになる。もちろん、複数の画像を並べて、又は重ねて、一度に表示しても良い。

複数の画像を選択的に表示する場合には、例えば、制御ユニット４に接続されるマウスやキーボード等の入力インターフェース（不図示）を介して、オペレーターが表示したい画像の種類を選択する。なお、表示ユニット１０が入力インターフェースを兼ねたいわゆるタッチパネルの場合には、このタッチパネルを操作することによって、表示したい画像の種類を選択することもできる。

次に、上述した加工システム２を含む加工装置の構成例について説明する。図２は、加工システム２を含む加工装置１２の構成例を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態では、被加工物１１を切削する際に用いられる加工装置（切削装置）１２の構成例を説明するが、本発明の加工装置は、被加工物１１をレーザー加工する際に用いられるレーザー加工装置等でも良い。

図１に示すように、加工装置１２は、各構成要素を支持する基台１４を備えている。基台１４の前方の角部には、開口１４ａが形成されており、この開口１４ａ内には、昇降機構（不図示）によって昇降するカセット支持台１６が配置されている。カセット支持台１６の上面には、複数の被加工物１１を収容するためのカセット１８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット１８の輪郭のみを示している。

被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハである。被加工物１１の表面側は、格子状に設定された複数の加工ライン（ストリート）によって複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイス１３が形成されている。

この被加工物１１の裏面側には、例えば、被加工物１１よりも径の大きい粘着テープ（ダイシングテープ）１５が貼付される。粘着テープ１５の外周部分は、環状のフレーム１７に固定される。すなわち、被加工物１１は、粘着テープ１５を介して環状のフレーム１７に支持された状態で、カセット１８に収容されている。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板を被加工物１１として用いることもできる。同様に、デバイス１３の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物１１には、デバイス１３が形成されていなくても良い。また、被加工物１１の表面側に粘着テープ１５が貼付されることもある。

カセット支持台１６の側方には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い開口１４ｂが形成されている。開口１４ｂ内には、ボールねじ式の第１送りユニット（Ｘ軸移動機構）６ｃ－１が配置されている。第１送りユニット６ｃ－１は、Ｘ軸移動テーブル（不図示）を備えており、このＸ軸移動テーブルをＸ軸方向に移動させる。

なお、Ｘ軸方向におけるＸ軸移動テーブルの位置は、この第１送りユニット６ｃ－１が備える検出器（不図示）によって検出される。また、第１送りユニット６ｃ－１及びＸ軸移動テーブルの上部は、テーブルカバー２０及び蛇腹状カバー２２によって覆われている。

Ｘ軸移動テーブル上には、被加工物１１を保持するチャックテーブル６ａが、テーブルカバー２０から露出する態様で配置されている。チャックテーブル６ａは、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向、切り込み送り方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル６ａは、上述した第１送りユニット６ｃ－１によってＸ軸方向に移動する（加工送り）。

チャックテーブル６ａの上面側には、例えば、多孔質材でなる円盤状の保持プレートが配置されており、この保持プレートの上面が被加工物１１を保持する保持面Ａになる。保持面Ａは、チャックテーブル６ａの内部に形成された吸引路（不図示）等を通じて吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル６ａの周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１７を四方から固定する４個のクランプ２４が設けられている。

開口１４ｂの上方には、フレーム１７を支持してその位置を調整する調整機構２６が設けられている。調整機構２６は、例えば、Ｙ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に平行な状態を維持しながら接近、離隔される一対のガイドレール２６ａ、２６ｂを含む。各ガイドレール２６ａ、２６ｂは、それぞれ、概ね水平な支持面と、支持面に概ね垂直な側面と、を備え、支持面に載せられたフレーム１７（例えば、カセット１８から引き出されたフレーム１７）をＸ軸方向において挟み込んで所定の位置に合わせる。

基台１４の上方には、門型の第１支持構造２８が開口１４ｂを跨ぐように配置されている。第１支持構造２８の前面（調整機構２６側の面）には、Ｙ軸方向に概ね平行な第１レール３０が固定されており、この第１レール３０には、第１搬送ユニット６ｅ－１がＹ軸方向に沿ってスライドできる態様で連結されている。第１搬送ユニット６ｅ－１は、例えば、フレーム１７の上面に接触してこのフレーム１７を吸着するとともに、第１レール３０に対して昇降する。

第１搬送ユニット６ｅ－１の開口１４ａ側の位置には、フレーム１７を把持する把持機構３２が設けられている。例えば、把持機構３２でフレーム１７を把持して第１搬送ユニット６ｅ－１を第１レール３０に沿ってＹ軸方向に移動させれば、カセット１８に収容されているフレーム１７は、ガイドレール２６ａ、２６ｂに引き出される。同様に、ガイドレール２６ａ、２６ｂに載せられているフレーム１７は、カセット１８に挿入される。

第１支持構造２８の前面（調整機構２６側の面）には、Ｙ軸方向に概ね平行な第２レール３４が第１レール３０の上方に固定されている。この第２レール３４には、第２搬送ユニット６ｅ－２がＹ軸方向に沿ってスライドできる態様で連結されている。第２搬送ユニット６ｅ－２は、例えば、フレーム１７の上面に接触してこのフレーム１７を吸着するとともに、第２レール３４に対して昇降する。

第１支持構造２８の後方には、門型の第２支持構造３６が配置されている。第２支持構造３６の前面（第１支持構造２８側の面）には、それぞれ、第２送りユニット（Ｙ軸Ｚ軸移動機構）６ｃ－２を介して、２組の加工ユニット（切削ユニット）６ｂが設けられている。

各加工ユニット６ｂは、第２送りユニット６ｃ－２によってＹ軸方向に移動する（割り出し送り）とともに、Ｚ軸方向に移動する（切り込み送り）。なお、Ｙ軸方向における各加工ユニット６ｂの位置とＺ軸方向における各加工ユニット６ｂの位置とは、この第２送りユニット６ｃ－２が備える検出器（不図示）によって検出される。

各加工ユニット６ｂは、Ｙ軸方向に概ね平行な回転軸となるスピンドル（不図示）を備えている。スピンドルの一端側には、円環状の切削ブレード３８が装着されている。スピンドルの他端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。また、切削ブレード３８の近傍には、被加工物１１や切削ブレード３８に純水等の切削液を供給するノズル４０が配置されている。

例えば、ノズル４０から切削液を供給しながら、回転させた切削ブレード３８をチャックテーブル６ａに保持された被加工物１１に切り込ませることで、被加工物１１は切削（加工）される。加工ユニット６ｂに隣接する位置には、被加工物１１等を撮像するためのカメラユニット（撮像ユニット）６ｆが設けられている。このカメラユニット６ｆも、第２送りユニット６ｃ－２によってＹ軸方向に移動するとともに、Ｚ軸方向に移動する。

開口１４ｂに対して開口１４ａと反対側の位置には、洗浄ユニット６ｄが配置されている。洗浄ユニット６ｄは、筒状の洗浄空間内で被加工物１１やフレーム１７等を保持するスピンナテーブル４２を備えている。スピンナテーブル４２の下部には、スピンナテーブル４２を所定の速さで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

スピンナテーブル４２の上方には、被加工物１１に向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した混合流体）を噴射するノズル４４が配置されている。被加工物１１等を保持したスピンナテーブル４２を回転させて、ノズル４４から洗浄用の流体を噴射することで、被加工物１１は洗浄される。

加工ユニット６ｂで切削された被加工物１１（フレーム１７）は、例えば、第２搬送ユニット６ｅ－２で洗浄ユニット６ｄへと搬入される。洗浄ユニット６ｄで洗浄された被加工物１１は、例えば、第１搬送ユニット６ｅ－１で調整機構２６に載せられ、カセット１８に収容される。

開口１４ｂのチャックテーブル６ａに隣接する位置（第１送りユニット６ｃ－１の側方）には、切削ブレード３８の下端の位置（高さ）を検出する光学式のブレード検出器４６が配置されている。また、テーブルカバー２０上のチャックテーブル６ａに隣接する位置には、チャックテーブル６ａの振動を測定するセンサ８ａが配置されている。なお、このセンサ８ａは、上述した測定ユニット８を構成する。また、このセンサ８ａは、上述したＸ軸移動テーブル上（テーブルカバー２０の下方）に設けられても良い。

チャックテーブル６ａ、加工ユニット６ｂ、第１送りユニット６ｃ－１、第２送りユニット６ｃ－２、洗浄ユニット６ｄ、第１搬送ユニット６ｅ－１、第２搬送ユニット６ｅ－２、カメラユニット６ｆ等の機能ユニット６や、センサ８ａ等の測定ユニット８は、他の構成要素とともに制御ユニット４に接続されている。制御ユニット４は、被加工物１１の切削に必要な一連の工程に合わせて、上述した構成要素を制御する。

また、この制御ユニット４には、入出力インターフェースとなるタッチパネルタイプの表示ユニット１０が接続されている。加工装置１２を管理するオペレーター等は、この表示ユニット１０を介して必要な情報を制御ユニット４に入力することにより、加工装置１２を操作する。なお、入力インターフェースは、表示ユニット１０から分離されていても良い。

このように構成された加工装置１２には、電源４８、エアー供給源５０、水供給源５２等が接続されている。電源４８から供給される電力、エアー供給源５０から供給されるエアー、水供給源５２から供給される水等を利用して、加工装置１２は、被加工物１１の切削に必要な動作を行う。

次に、上述した加工システム２や加工装置１２で行われる処理の流れを説明する。図３は、加工システム２や加工装置１２で行われる処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、まず、加工システム２又は加工装置１２は、被加工物１１の加工を開始する（ステップＳＴ１１）。

すなわち、制御ユニット４が、チャックテーブル６ａと加工ユニット６ｂとを送りユニット６ｃ（第１送りユニット６ｃ－１、第２送りユニット６ｃ－２）で相対的に移動させながら、保持面Ａ上の被加工物１１を加工ユニット６ｂで加工する。被加工物１１の加工は、測定ユニット８で機能ユニット６の状態を測定しながら行われる。また、被加工物１１の加工は、チャックテーブル６ａと加工ユニット６ｂとの相対的な位置を、送りユニット６ｃが備える検出器で検出しながら行われる。

制御ユニット４は、測定ユニット８で測定された機能ユニット６の状態を、測定値として測定値記憶部４ｂに記憶し、検出器で検出されたチャックテーブル６ａと加工ユニット６ｂとの相対的な位置を、保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの座標として座標記憶部４ｃに記憶する（ステップＳＴ１２）。測定値及び座標は、時間の情報とともに、それぞれ測定値記憶部４ｂ及び座標記憶部４ｃに記憶される。

なお、本実施形態では、加工ユニット６ｂ（モータ）に供給される電流と、チャックテーブル６ａの振動と、を測定値として測定値記憶部４ｂに記憶する。また、保持面Ａに対する加工ユニット６ｂのＸ軸方向の位置（Ｘ座標）と、Ｙ軸方向の位置（Ｙ座標）と、を座標として座標記憶部４ｃに記憶する。

測定値及び座標を記憶した後に、制御ユニット４は、被加工物１１の加工が終了したか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。被加工物１１の加工が終了していない場合（ステップＳＴ１３：ＮＯ）、制御ユニット４は、同様の手順で再び測定値及び座標を記憶する（ステップＳＴ１２）。すなわち、測定値及び座標の記憶は、被加工物１１の加工が終了するまで繰り返し行われる。

その結果、異なる複数の時点で取得される複数の測定値が、各測定値が取得された時間の情報とともに、制御ユニット４の座標記憶部４ｃに記憶される。また、異なる複数の時点で取得される複数の座標が、各座標が取得された時間の情報とともに、制御ユニット４の座標記憶部４ｃに記憶される。

被加工物１１の加工が終了すると（ステップＳＴ１３：ＹＥＳ）、制御ユニット４は、測定値及び座標に基づいて画像を生成する（ステップＳＴ１４）。具体的には、画像生成部４ａは、測定値記憶部４ｂに記憶されている測定値と、座標記憶部４ｃに記憶されている座標と、色設定記憶部４ｄに予め記憶されている色設定と、から、複数の座標に相当する複数の位置のそれぞれに対して、複数の座標のそれぞれに対応する測定値の大きさを表す色が付された画像を生成する。

図４は、画像生成部４ａで生成される画像の例を示す図である。なお、図４では、加工ユニット６ｂの座標と、測定される電流値と、の関係を表した画像２１の例を示す。ただし、画像２１では、説明の便宜上、青色の色が付されるべき領域２３ａを点線（小破線）で示し、黄色が付されるべき領域２３ｂを破線（大破線）で示し、赤色が付されるべき領域２３ｃを実線で示す。各色に対応する電流値は、表１の通りである。

また、画像２１には、被加工物１１の輪郭２１ａと、チャックテーブル６ａの輪郭２１ｂと、デバイス１３の輪郭２１ｃとが、併せて示されている。このように、各種の輪郭２１ａ、２１ｂ、２１ｃを併せて示すことで、チャックテーブル６ａと加工ユニット６ｂとの相対的な移動の軌跡２３の位置が分かり易くなる。本実施形態では、被加工物１１が加工ライン（ストリート）に沿って加工されていることが一目で理解される。ただし、輪郭２１ａ、２１ｂ、２１ｃのいずれか又は全てを省略して良い。

図４に示すような画像２１が形成されると、制御ユニット４は、この画像２１を表示ユニット１０に表示させる（ステップＳＴ１５）。オペレーターは、表示ユニット１０に表示される画像２１に基づき、異常な測定値（電流値）が得られたか否かを簡単に確認できる。また、異常な測定値が得られた場合には、その際の加工ユニット６ｂの位置も簡単に把握できる。

例えば、図４に示す画像２１によれば、被加工物１１の輪郭２１ａより外側の領域２３ａでは、加工ユニット６ｂに供給される電流値が十分に小さく、切削ブレード３８には粘着テープ１５や切削液に起因する僅かな負荷が掛かっていると考えられる。また、被加工物１１の輪郭２１ａより内側の領域２３ｃでは、加工ユニット６ｂに供給される電流値が十分に大きく、切削ブレード３８には適切な負荷が掛かっていると考えられる。

一方で、被加工物１１の輪郭２１ａより内側の領域２３ｂでは、加工ユニット６ｂに供給される電流値がやや小さく、切削ブレード３８には適切な負荷が掛かっていないと考えられる。そのため、被加工物１１を観察し、例えば、この領域２３ｂに相当する位置に欠け等の加工不良が発生しているか否かを確認することで、電流値の異常と加工不良との関係を容易に把握できる。

更に、加工不良の原因が明確な場合には、その原因と電流値の異常との関係も容易に把握できるようになる。例えば、チップ飛びや大規模な割れ等の切削ブレード３８の破損に起因する加工不良が発生しているか否かを確認することで、切削ブレード３８の破損と電流値の異常との関係等も容易に把握できる。

以上のように、本実施形態に係る加工システム２及びこの加工システム２を含む加工装置１２は、異なる複数の時点で得られる複数の測定値と、この複数の時点での加工ユニット６ｂの保持面Ａに対する位置をそれぞれ示す複数の座標と、測定値の大きさと色との関係を示す色設定と、に基づき、複数の座標に相当する複数の位置のそれぞれに対して、複数の座標のそれぞれに対応する測定値の大きさを表す色が付された画像２１を生成する。

つまり、この画像２１では、測定値が得られた時点での保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置に、測定値の大きさを表す色が付されることになる。そのため、この画像２１に基づき、保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置と測定値の異常との関係を一目で把握できる。つまり、被加工物１１を加工する際に得られる測定値と被加工物１１の加工不良との関係を短時間に把握できる。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、被加工物１１の加工が一時的に停止した場合や、加工ユニット６ｂによる被加工物１１の加工と並行して機能ユニット６による処理（並行処理）が行われた場合には、これらの情報を画像２１に付与しても良い。

図５は、第１変形例に係る加工システムや加工装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。なお、この第１変形例に係る基本的な処理の流れは、上記実施形態と同じである。よって、ここでは、主に相違点について説明する。上記実施形態と同様、測定値及び座標を記憶した後に、制御ユニット４は、被加工物１１の加工が終了したか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。

被加工物１１の加工が終了していない場合（ステップＳＴ１３：ＮＯ）、制御ユニット４は、被加工物１１の加工が一時的に停止しているか否かを判定する（ステップＳＴ２１）。被加工物１１の加工が一時的に停止している場合（ステップＳＴ２１：ＹＥＳ）、制御ユニット４は、被加工物１１の加工が一時的に停止したことを、その時間の情報とともに記憶する（ステップＳＴ２２）。被加工物１１の加工が再開されると（ステップＳＴ２３）、制御ユニット４は、同様の手順で再び測定値及び座標を記憶する（ステップＳＴ１２）。

一方で、被加工物１１の加工が停止していない場合（ステップＳＴ２３：ＮＯ）、制御ユニット４は、加工ユニット６ｂによる被加工物１１の加工と並行して機能ユニット６による処理が行われているか否かを判定する（ステップＳＴ３１）。被加工物１１の加工と並行して機能ユニット６による処理が行われている場合（ステップＳＴ３１：ＹＥＳ）、制御ユニット４は、機能ユニット６による処理が行われたことを、その時間の情報とともに記憶する（ステップＳＴ３２）。

そして、その後、制御ユニット４は、同様の手順で再び測定値及び座標を記憶する（ステップＳＴ１２）。被加工物１１の加工と並行して機能ユニット６による処理が行われていなかった場合（ステップＳＴ３１：ＮＯ）、制御ユニット４は、特に何らかの処理を行うことなく、同様の手順で再び測定値及び座標を記憶する（ステップＳＴ１２）。

被加工物１１の加工が終了すると（ステップＳＴ１３：ＹＥＳ）、制御ユニット４は、測定値及び座標に基づいて画像２１を生成する（ステップＳＴ１４）。上述した処理の中で、被加工物１１の加工が一時的に停止したことや、機能ユニット６による処理が行われたことが記憶された場合には、制御ユニット４は、これらの情報を含めるように画像２１を形成する。

図６は、第１変形例に係る加工システムで生成される画像２１の第１の例を示す図である。この図６でも、図４と同様に、加工ユニット６ｂの座標と、測定される電流値と、の関係を表した画像２１の例を示す。第１の例に係る画像２１には、例えば、加工が一時的に停止する直前の保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置を示す直線状の目印（停止位置目印）２５が付与されている。なお、加工が再開した直後の保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置を示す直線状の目印２５を画像２１に付与しても良い。

図７は、第１変形例に係る加工システムで生成される画像２１の第２の例を示す図である。この図７でも、図４と同様に、加工ユニット６ｂの座標と、測定される電流値と、の関係を表した画像２１の例を示す。第２の例に係る画像２１には、例えば、カーフチェックと呼ばれる処理が行われた際の保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置を示す直線状の目印（並行処理位置目印）２７が付与されている。

なお、このカーフチェックは、チャックテーブル６ａ上の被加工物１１をカメラユニット６ｆで撮像し、被加工物１１が加工された位置や、被加工物１１に発生した加工不良等を確認する処理である。被加工物１１の加工と並行して機能ユニット６によって行われる処理の例としては、その他にも、洗浄ユニット６ｄを用いて行われる他の被加工物１１の洗浄、搬送ユニット６ｅを用いて行われる他の被加工物１１の搬送、送りユニット６ｃ及びブレード検出器４６を用いて行われる他の加工ユニット６ｂのセットアップ等がある。

図４、図６、及び図７に示すような画像２１が形成されると、制御ユニット４は、この画像２１を表示ユニット１０に表示させる（ステップＳＴ１５）。本変形例では、オペレーターが選択した画像が選択的に表示される。これにより、一時的な停止や機能ユニット６による処理の影響等を容易に判別できるようになる。例えば、一時的な停止や機能ユニット６による処理の後に測定値が大きく変化している場合には、この一時的な停止や機能ユニット６による処理が影響している可能性が高いと言える。

なお、図６及び図７では、直線状の目印２５、２７が付与された画像２１を示しているが、画像２１に付与される目印の形状等に特段の制限はない。目印は、少なくとも、加工が停止する直前又は再開した直後の保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置や、被加工物１１の加工と並行して機能ユニット６による処理が行われた際の保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置等を適切に示すことができれば良い。

また、本発明に係る加工システムは、被加工物１１の状態を観察する観察ユニット等を含んでも良い。図８は、第２変形例に係る加工システム１０２の構成例を模式的に示すブロック図である。図８に示すように、第２変形例に係る加工システム１０２の基本的な構成は、上記実施形態に係る加工システム２と同じである。

ただし、第２変形例に係る加工システム１０２の制御ユニット４には、被加工物１１の状態を観察して観察結果を得る観察ユニット１０４が接続されている。この観察ユニット１０４は、例えば、被加工物１１の全体を撮像し、被加工物１１の欠けや、異物（デブリ等）の付着、実際に加工された位置と加工ラインとのずれ等を検出する。

被加工物１１の観察結果が得られると、制御ユニット４は、これを表示ユニット１０に表示する。例えば、制御ユニット４は、オペレーターの指示に基づき、画像生成部４ａで生成された画像２１と観察結果との一方を選択的に表示する。もちろん、画像生成部４ａで生成された画像２１と観察結果とを並べて表示しても良いし、画像生成部４ａで生成された画像２１に重ねて観察結果を表示することもできる。

このように構成される加工システム１０２では、画像生成部４ａで生成された画像２１と被加工物１１を観察して得られる観察結果との双方をまとめて確認できるので、被加工物１１を加工する際に測定される測定値と被加工物１１の加工不良との関係をより短時間に把握できるようになる。

図９は、第２変形例に係る加工システム１０２を含む複合的な加工システム１１２の構成例を模式的に示す斜視図である。この複合的な加工システム１１２は、例えば、同種又は異種の複数の加工装置を含み、被加工物１１を連続的に加工できるように構成される。なお、図９では、説明の便宜上、被加工物１１を切削する際に用いられる１台の加工装置（切削装置）１１４のみを示している。

加工システム１１２は、Ｘ軸方向に沿って配列された複数のカセット支持台１１６を備えている。これら複数のカセット支持台１１６は、加工装置１１４を含む複数の加工装置で共用される。各カセット支持台１１６の上面には、複数の被加工物１１を収容するためのカセット１１８が載せられる。

Ｙ軸方向において複数のカセット支持台１１６に隣接する領域には、Ｘ軸方向に沿って移動できるように構成された第１共通搬送ユニット６ｅ－３が設けられている。この第１共通搬送ユニット６ｅ－３は、各カセット支持台１１６に載せられたカセット１１８から被加工物１１を搬出し、又は、カセット１１８に被加工物１１を搬入する。

第１共通搬送ユニット６ｅ－３のカセット支持台１１６とは反対側の領域には、Ｙ軸方向に沿って移動できるように構成された第２共通搬送ユニット６ｅ－４が設けられている。この第２共通搬送ユニット６ｅ－４は、被加工物１１を第１共通搬送ユニット６ｅ－３から受け取って各加工装置１１４に受け渡し、又は、被加工物１１を各加工装置１１４から受け取って第１共通搬送ユニット６ｅ－３に受け渡す。

第２共通搬送ユニット６ｅ－４の移動経路に隣接する領域には、加工装置１１４を含む複数の加工装置が配置されている。また、第２共通搬送ユニット６ｅ－４の移動経路及び加工装置１１４に隣接する領域には、例えば、加工装置１１４で加工された被加工物１１の観察に用いられる観察用装置１２０が配置されている。観察用装置１２０は、上述した表示ユニット１０と観察ユニット１０４とを併せ備えている。

加工装置１１４を含む複数の加工装置、第１共通搬送ユニット６ｅ－３、第２共通搬送ユニット６ｅ－４、観察用装置１２０等には制御装置１２２が接続されている。この制御装置１２２は、上述した制御ユニット４を含んでいる。このように構成される複合的な加工システム１１２でも、上述した加工システム１０２と同様に、画像２１と被加工物１１の観察結果とをまとめて確認できるので、被加工物１１を加工する際に測定される測定値と被加工物１１の加工不良との関係をより短時間に把握できるようになる。

なお、この第２変形例では、複数の加工装置を含む複合的な加工システム１１２について説明したが、本発明の複合的な加工システムは、１台の加工装置と、他の装置とが組み合わせられたものでも良い。

また、本発明に係る加工システムは、複数の加工ユニット６ｂのそれぞれに対応した画像２１を生成し、これらを選択的に表示できるように構成されていることが望ましい。この場合、測定値と被加工物１１の加工不良との関係を加工ユニット６ｂ毎に把握できるようになる。

更に、本発明に係る加工システムは、画像２１の生成や表示等を被加工物１１の加工中に順次行うように構成されても良い。この場合には、画像２１に基づき、保持面Ａに対する加工ユニット６ｂの位置と測定値の異常との関係を早期に確認し、被加工物１１を加工する際に得られる測定値と被加工物１１の加工不良との関係をより迅速に把握できる。

その他、上述した実施形態や変形例等に係る構造、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。

２ ：加工システム
４ ：制御ユニット
４ａ ：画像生成部
４ｂ ：測定値記憶部
４ｃ ：座標記憶部
４ｄ ：色設定記憶部
６ ：機能ユニット
６ａ ：チャックテーブル
６ｂ ：加工ユニット
６ｃ ：送りユニット
６ｃ－１ ：第１送りユニット（Ｘ軸移動機構）
６ｃ－２ ：第２送りユニット（Ｙ軸Ｚ軸移動機構）
６ｄ ：洗浄ユニット
６ｅ ：搬送ユニット
６ｅ－１ ：第１搬送ユニット
６ｅ－２ ：第２搬送ユニット
６ｅ－３ ：第１共通搬送ユニット
６ｅ－４ ：第２共通搬送ユニット
６ｆ ：カメラユニット
８ ：測定ユニット
８ａ ：センサ
１０ ：表示ユニット
１２ ：加工装置
１４ ：基台
１４ａ ：開口
１４ｂ ：開口
１６ ：カセット支持台
１８ ：カセット
２０ ：テーブルカバー
２２ ：蛇腹状カバー
２４ ：クランプ
２６ ：調整機構
２６ａ ：ガイドレール
２６ｂ ：ガイドレール
２８ ：第１支持構造
３０ ：第１レール
３２ ：把持機構
３４ ：第２レール
３６ ：第２支持構造
３８ ：切削ブレード
４０ ：ノズル
４２ ：スピンナテーブル
４４ ：ノズル
４６ ：ブレード検出器
４８ ：電源
５０ ：エアー供給源
５２ ：水供給源
１０２ ：加工システム
１０４ ：観察ユニット
１１２ ：加工システム
１１４ ：加工装置
１１６ ：カセット支持台
１１８ ：カセット
１２０ ：観察用装置
１２２ ：制御装置
１１ ：被加工物
１３ ：デバイス
１５ ：粘着テープ
１７ ：フレーム
２１ ：画像
２１ａ ：輪郭
２１ｂ ：輪郭
２１ｃ ：輪郭
２３ ：軌跡
２３ａ ：領域
２３ｂ ：領域
２３ｃ ：領域
２５ ：目印（停止位置目印）
２７ ：目印（並行処理位置目印）
Ａ ：保持面

Claims (7)

1. 被加工物を加工する際に用いられる加工システムであって、
   該被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該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と該加工ユニットとを相対的に移動させる送りユニットと、を含む機能ユニットと、
   該チャックテーブルの振動、該チャックテーブルに供給される流体の圧力、温度、又は流量、該チャックテーブルに掛かる荷重、該チャックテーブルの移動速度、該チャックテーブルに接続されるモータのトルク、該加工ユニットに供給される流体の圧力、温度、又は流量、該加工ユニットに供給される電流又は電圧、該加工ユニットの移動速度、該加工ユニットに搭載されるモータのトルク、該送りユニットに供給される電流又は電圧、該送りユニットに搭載されるモータのトルク、のいずれかを測定して測定値を得る測定ユニットと、
   異なる複数の時点で得られる複数の該測定値を記憶する測定値記憶部と、
   該異なる複数の時点での該加工ユニットの該保持面に対する位置をそれぞれ示す複数の座標を記憶する座標記憶部と、
   該測定値の大きさと色との関係を示す色設定を記憶する色設定記憶部と、
   該測定値記憶部に記憶される該測定値と、該座標記憶部に記憶される該座標と、該色設定記憶部に記憶される該色設定と、から、複数の該座標に相当する複数の位置のそれぞれに対して、複数の該座標のそれぞれに対応する該測定値の大きさを表す色が付された画像を生成する画像生成部と、
   該画像を表示する表示ユニットと、を備えることを特徴とする加工システム。
2. 該加工ユニットは、該被加工物を保持する該チャックテーブルに対して相対的に移動することによって、該被加工物に設定された加工ラインに沿って該被加工物を加工し、
   該画像生成部は、該チャックテーブルと該加工ユニットとの相対的な移動の軌跡に沿って該測定値の大きさを表す色が付された該画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の加工システム。
3. 該画像生成部は、該被加工物の加工が一時的に停止した場合に、加工が停止する直前又は加工が再開した直後の該保持面に対する該加工ユニットの位置を示す停止位置目印を該画像に付与することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加工システム。
4. 該画像生成部は、該加工ユニットによる該被加工物の加工と並行して該機能ユニットによる処理が行われた場合に、該機能ユニットによる処理が行われた際の該保持面に対する該加工ユニットの位置を示す並行処理位置目印を該画像に付与することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工システム。
5. 該機能ユニットは、該被加工物を洗浄する洗浄ユニット、該被加工物を搬送する搬送ユニット、又は該チャックテーブルに保持された該被加工物を撮像するカメラユニットを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の加工システム。
6. 該機能ユニットと、該測定ユニットと、を含む加工装置と、
   該表示ユニットと、該加工装置で加工された後の該被加工物の状態を観察して観察結果を得る観察ユニットと、を含む観察用装置と、を備え、
   該表示ユニットは、該観察ユニットによって得られる該観察結果を表示することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の加工システム。
7. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の加工システムを備えたことを特徴とする加工装置。

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