JP7254416B2 - 被加工物の切削方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被加工物を切削して複数のチップに分割する被加工物の切削方法に関する。
半導体ウェーハ等の板状の被加工物を、環状の切削ブレードで切削加工する切削装置が知られている。高速に回転させた切削ブレードを被加工物に対して切り込ませながら、切削ブレードと被加工物とを相対的に移動させることで、この移動の経路に沿って被加工物は切削される。
被加工物には互いに交差する複数の分割予定ラインが設定されており、所定数の分割予定ラインに沿って被加工物を切削して分断溝を形成した後、この分断溝（即ち、カーフ）の位置や形状を確認するカーフチェックが行われる。
通常、カーフチェックでは、被加工物の上方に配置されたカメラ等を用いて、被加工物の上面側を撮像して、分断溝の画像を取得する。そして、この画像に基づいて、被加工物が分割予定ラインに沿って適切に分割されたか、分断溝に生じた欠け（即ち、チッピング）やカーフ幅が許容値以下であるか等が確認される（特許文献１及び２参照）。
切削装置で被加工物を切断することにより複数のチップが得られるが、チップの上面側に許容値を超えるチッピングが生じた場合、そのチップは不良チップとして扱われる。しかしながら、上面側だけではなく、下面側に許容値を超えるチッピング等が生じたチップも不良チップとして扱われる。また、分断溝が被加工物の厚さ方向に対して斜めにずれたいわゆる斜め切れが生じた場合や、分断溝の位置の分割予定ラインからのずれが生じた場合も、不良チップが製造される原因となる。
特開２００９－２４６０１５号公報 特開２０１３－７４１９８号公報
通常のカーフチェックでは、被加工物の上面側のみが確認されるので、下面側に不良が発生した不良チップを製造する恐れが高かった。本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、不良チップの製造を防ぐ、又は、仮に不良チップが製造されても大量に不良チップが製造される可能性を低減することを目的とする。
本発明の一態様によれば、被加工物の切削方法であって、該被加工物の下面にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップと、該被加工物を保持する保持面を有し、該保持面の少なくとも一部に可視光に対して透明な材料で形成された撮像用領域を有する保持板を含む保持テーブルで、該テープを介して該被加工物の該下面側を保持する保持ステップと、該保持テーブルで保持された該被加工物を切削して分断し、該テープに至る分断溝を形成する加工ステップと、該保持板よりも上方に位置する上方カメラ部で該被加工物の上面側から該分断溝の少なくとも一部を撮像して上面側画像を得ると共に、該保持板よりも下方に位置する下方カメラ部で該保持板の該撮像用領域と該テープとを介して該被加工物の該下面側から該分断溝の該一部を撮像して下面側画像を得る撮像ステップと、該撮像ステップで得られた該上面側画像と該下面側画像とを比較する画像比較ステップと、を備え、該画像比較ステップでは、該上面側画像の該分断溝の溝幅と該下面側画像の該分断溝の溝幅との差と、該上面側画像の該分断溝の位置と該下面側画像の該分断溝の位置とのずれ量と、の少なくとも一方が、予め設定された許容条件と比較される切削方法が提供される。
また、好ましくは、該切削方法は、該上面側画像と該下面側画像とにおける、該差と、該ずれ量との少なくとも一方が該予め設定された許容条件を満たさない場合に警告を発する警告ステップを更に備える。
本発明の一態様に係る加工方法の撮像ステップでは、保持板よりも上方に位置する上方カメラ部で被加工物の上面側から分断溝を撮像して上面側画像を得て、保持板よりも下方に位置する下方カメラ部で被加工物の下面側から分断溝を撮像して下面側画像を得る。それゆえ、分断溝の上面側を確認するときに分断溝の下面側も確認できるので、上面側だけでなく下面側の加工不良も検出できる。
そして、裏面側に加工不良が発生した場合には、加工不良を解消する措置を講じることができるので、下面側のカーフチェックを行わず上面側のカーフチェックのみを行う場合に比べて、不良チップの製造を防ぐことができる、又は、仮に不良チップが製造されても大量に製造される可能性を低減できる。
図１（Ａ）は、被加工物の斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物ユニットの斜視図である。 切削装置の斜視図である。 支持ボックスに配置されたチャックテーブルの斜視図である。 保持パッドの平面図である。 下方撮像ユニットの斜視図である。 図６（Ａ）は、チャックテーブルで被加工物を保持する保持ステップを示す図であり、６（Ｂ）は、保持面で保持された被加工物を切削ブレードで切削する切削ステップを示す図である。 被加工物の上面側及び下面側を撮像する撮像ステップを示す図である。 図８（Ａ）は、上面側画像の一例であり、図８（Ｂ）は、下面側画像の一例であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に対応する領域を示す被加工物の断面模式図である。 図９（Ａ）は、上面側画像の他の例であり、図９（Ｂ）は、下面側画像の他の例であり、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に対応する領域を示す被加工物の断面模式図である。 被加工物の切削方法のフロー図である。
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。まず、被加工物１１について説明する。図１（Ａ）は、被加工物１１の斜視図である。被加工物１１は、円形の平板状（即ち、円盤状）の半導体ウェーハである。被加工物１１は、表面１１ａと、表面１１ａとは反対側に位置する裏面１１ｂとを有する。
被加工物１１の表面１１ａ側には、互いに交差するように配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３が設定されており、複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域には、デバイス１５が形成されている。
なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。被加工物１１は、シリコン等の半導体材料で形成されているが、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などシリコン以外の他の半導体材料、誘電体材料、又は、ＬｉＴａＯ3及びＬｉＮｂＯ3等の金属酸化物材料や、ガラス、セラミクス等で形成されてもよい。
被加工物１１は、樹脂で封止された半導体パッケージ基板であってもよい。また、被加工物１１のデバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物１１にはデバイス１５が設けられなくてもよい。
被加工物１１の外周には、被加工物１１の径よりも大きな径の開口を有する金属製の環状フレーム１７が配置される。また、被加工物１１及び環状フレーム１７には、環状フレーム１７の開口よりも大きな径を有するテープ１９が、被加工物１１の裏面１１ｂ及び環状フレーム１７の第１面に密着する様に配置される。
テープ１９は、樹脂製のフィルムであり、粘着性を有する粘着層（不図示）と、粘着性を有しない基材層（不図示）との積層構造を有する。粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂層であり、樹脂製の基材層の一面全体に設けられている。
テープ１９を介して被加工物１１及び環状フレーム１７が一体化されることで、被加工物ユニット２１が形成される。図１（Ｂ）は、被加工物ユニット２１の斜視図である。なお、環状フレーム１７は必須ではなく、被加工物１１と、被加工物１１の裏面１１ｂ側に貼り付けられた被加工物１１と同径のテープ１９とで、被加工物ユニット２１が構成されてもよい。
被加工物１１は、例えば、切削装置２を用いて加工される。図２は、切削装置２の斜視図である。切削装置２は、ステンレス鋼等の金属で形成された静止基台４を有する。静止基台４上には、Ｘ軸方向に沿って一対のガイドレール１４が設けられている。
一対のガイドレール１４の間には、Ｘ軸方向に沿うボールネジ８と、ボールネジ８の一端に連結されたパルスモータ１０とが配置されている。また、ボールネジ８の上方には、ステンレス鋼等の金属で形成されたＸ軸移動板６が配置されている。
Ｘ軸移動板６の下面側には不図示のナット部が設けられており、このナット部はボールネジ８に回転可能な態様で連結している。ボールネジ８及びパルスモータ１０は、Ｘ軸送り機構１２を構成しており、パルスモータ１０でボールネジ８を回転させることで、Ｘ軸移動板６は、一対のガイドレール１４に沿ってＸ軸方向に移動する。
片方のガイドレール１４に沿う様に、静止基台４の上面側にはリニアスケール１４ａが設けられている。リニアスケール１４ａと、Ｘ軸移動板６の下面側に配置された読み取りヘッド（不図示）とは、加工送り量を検出する検出ユニット１４ｂを構成する。
Ｘ軸移動板６の上面側には、Ｙ軸方向に沿って一対のガイドレール２４が設けられている。一対のガイドレール２４の間には、Ｙ軸方向に沿うボールネジ１８と、ボールネジ１８の一端に連結されたパルスモータ２０とが配置されている。また、ボールネジ１８の上方には、ステンレス鋼等の金属で形成された支持台１６が配置されている。
支持台１６の下面側には不図示のナット部が設けられており、このナット部は回転可能な態様でボールネジ１８に連結している。ボールネジ１８及びパルスモータ２０は、Ｙ軸送り機構２２を構成しており、パルスモータ２０でボールネジ１８を回転させることで、支持台１６は、一対のガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。
片方のガイドレール２４に沿う様に、Ｘ軸移動板６の上面側にはリニアスケール２４ａが設けられている。リニアスケール２４ａと、支持台１６の下面側に配置された読み取りヘッド（不図示）とは、割り出し送り量を検出する検出ユニット２４ｂを構成する。
支持台１６は、ガイドレール２４上に搭載される下板１６ａと、下板１６ａの上方に配置された上板１６ｂと、下板１６ａの一端部及び上板１６ｂの一端部を連結する連結板１６ｃとを含む。
上板１６ｂには円形開口が形成されており、この円形開口には、概略円柱形状のチャックテーブル（保持テーブル）２８が回転可能な態様で装着されている。図３は、支持台１６に配置されたチャックテーブル２８の斜視図である。チャックテーブル２８の上方部分は、上板１６ｂから突出している。
チャックテーブル２８の上方部分の側部の所定の高さ位置には、複数のクランプ機構５６（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）が設けられている。複数のクランプ機構５６は、チャックテーブル２８の周方向の異なる位置に設けられている。
なお、図３では、クランプ機構５６が省略されている。クランプ機構５６は、チャックテーブル２８上に載置された被加工物ユニット２１の外周部に配置されている環状フレーム１７の一部を部分的に挟んで固定する。
チャックテーブル２８の高さ方向（即ち、Ｚ軸方向）で、チャックテーブル２８の側部のクランプ機構５６と上板１６ｂとの間の領域には、チャックテーブル２８を回転させるためのベルト３０が巻き付けられる。つまり、チャックテーブル２８の側部のこの領域は、ベルト巻回部となる。
支持台１６の連結板１６ｃにはモータ３２が取り付けられており、モータ３２の出力軸にはプーリー３４が連結されている。プーリー３４と上述のベルト巻回部とには、ベルト３０が巻回されており、モータ３２を駆動すると、ベルト３０を介してチャックテーブル２８は回転する。
モータ３２は、例えばパルスモータである。アライメント時にモータ３２を所定パルスで駆動すると、チャックテーブル２８がθ回転に所定量回転する。これにより、分割予定ライン１３をＸ軸方向に平行に位置付けられる。
チャックテーブル２８の上部には、保持板５４が設けられている。保持板５４は、可視光に対して透明な透明材料（例えば、石英ガラス等）で形成されている。保持板５４の表面（即ち、保持面５４ａ）全体には複数の細孔（不図示）が形成されており、この細孔は保持板５４中に形成された吸引路（不図示）に接続されている。
保持板５４に被加工物ユニット２１を載置した後、真空吸引源を作動させることで被加工物１１は保持面５４ａで吸引して保持される。例えば、チャックテーブル２８で被加工物１１の裏面１１ｂ側を保持する場合、裏面１１ｂが被加工物１１の下面となり、表面１１ａが被加工物１１の上面となる。
ここで、図４を用いて保持板５４の構造について説明する。図４は、保持板５４の平面図である。保持板５４は、吸引路が設けられていない吸引路非含有領域５４ｂを有する。吸引路非含有領域５４ｂは、平面視で十字形状であり、９０度の中心角を有する４つの扇状領域に保持板５４を区画している。
４つの扇状領域の各々は、複数の吸引路が設けられている吸引路含有領域５４ｃである。複数の吸引路の各々は、１つの吸引路含有領域５４ｃの全体を横断する様に縦横にメッシュ状に形成されている。
各吸引路は、吸引路含有領域５４ｃの円弧状の外周部分近傍の所定位置で、保持板５４の厚さ方向に延伸し、保持面５４ａとは反対側の保持板５４の裏面に達している。各吸引路は、保持板５４の裏面で、エジェクタ等から成る真空吸引源（不図示）に接続している。
吸引路非含有領域５４ｂ及び吸引路含有領域５４ｃよりも外側に位置する環状の領域は、吸引路が設けられていない外周領域５４ｄである。なお、吸引路非含有領域５４ｂ及び外周領域５４ｄには吸引路が設けられていないので、吸引路非含有領域５４ｂ及び外周領域５４ｄは、吸引路含有領域５４ｃに比べて光が散乱され難い。
但し、吸引路非含有領域５４ｂ、吸引路含有領域５４ｃ及び外周領域５４ｄは、いずれも可視光に対して透明な材料で形成されており、保持面５４ａに載置された被加工物１１を下方から撮像する場合に可視光を下方から上方へ透過させる撮像用領域として機能する。
なお、保持板５４は、その全てが透明材料で形成されていなくてもよい。つまり、保持板５４の一部は、可視光に対して透明でない不透明材料で形成されてもよい。例えば、吸引路含有領域５４ｃ及び外周領域５４ｄは、多孔質セラミクス等の不透明材料で形成されてもよい。この場合、吸引路含有領域５４ｃ及び外周領域５４ｄは撮像用領域として機能しない。
ここで、図２に戻る。静止基台４には板状の第１の垂直コラム３６がＺ軸方向に沿って設けられている。なお、第１の垂直コラム３６の下部は、静止基台４に固定されている。第１の垂直コラム３６の一面には、Ｚ軸方向に沿って一対のガイドレール４４が設けられている。一対のガイドレール４４の間には、Ｚ軸方向に沿うボールネジ３８と、ボールネジ３８の一端に連結されたパルスモータ４０とが配置されている。
また、ボールネジ３８に対して第１の垂直コラム３６とは反対側には、切削ユニット４６が設けられている。切削ユニット４６は、Ｙ軸方向に沿って配置された角柱状のスピンドルハウジング４８を有する。
第１の垂直コラム３６側のスピンドルハウジング４８の一部には、不図示のナット部が設けられており、このナット部はボールネジ３８に回転可能な態様で連結している。ボールネジ３８及びパルスモータ４０は、第１のＺ軸送り機構４２を構成しており、パルスモータ４０でボールネジ３８を回転させることで、スピンドルハウジング４８は一対のガイドレール４４に沿ってＺ軸方向に移動する。
スピンドルハウジング４８は、Ｙ軸方向に沿って配置されたスピンドル（不図示）を収容しており、このスピンドルの一端には、スピンドルを回転駆動するモータ（不図示）が回転可能な態様で連結されている。また、スピンドルの他端には、切削ブレード５０が着脱可能に装着されている。モータでスピンドルを回転させれば、切削ブレード５０が回転する。
スピンドルハウジング４８の側面には、スピンドルハウジング４８から分岐するアーム部５２ａが設けられている。アーム部５２ａの先端の下部には、保持板５４よりも上方に位置する上方カメラ部５２ｂが設けられている。アーム部５２ａ及び上方カメラ部５２ｂは、上方撮像ユニット５２を構成している。
上方カメラ部５２ｂは、被写体に可視光を照射する照明装置（不図示）と、被写体からの反射光を受光することによって被写体を撮像するＣＣＤ等の撮像素子（不図示）とを有する。また、Ｚ軸方向で上方撮像ユニット５２と向かい合う様に、下方撮像ユニット６２が設けられている。図５は、下方撮像ユニット６２の斜視図である。
下方撮像ユニット６２は、Ｚ軸方向に沿う板状の第２の垂直コラム６４を有する。第２の垂直コラム６４の下部は静止基台４に固定されており、第２の垂直コラム６４の一面には、Ｚ軸方向に沿って一対のガイドレール６６が設けられている。一対のガイドレール６６の間には、Ｚ軸方向に沿うボールネジ６８と、ボールネジ６８の一端に連結されたパルスモータ７０とが配置されている。
また、ボールネジ６８に対して第２の垂直コラム６４とは反対側には、板状のＺ軸移動板７４が設けられている。Ｚ軸移動板７４のボールネジ６８側には、不図示のナット部が設けられており、このナット部は回転可能な態様でボールネジ６８に連結している。
ボールネジ６８及びパルスモータ７０は、第２のＺ軸送り機構７２を構成している。パルスモータ７０でボールネジ６８を回転させることで、Ｚ軸移動板７４は、一対のガイドレール６６に沿ってＺ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向でボールネジ６８とは反対側のＺ軸移動板７４の一面には、支持プレート７６の一端部が固定されている。支持プレート７６の長手部はＹ軸方向に沿って設けられており、支持プレート７６のＹ軸方向の他端部には、保持板５４よりも下方に位置する下方カメラ部７８が固定されている。
下方カメラ部７８は、被写体からの反射光を光電変換する撮像素子（不図示）を含むカメラ本体部８０を有する。下方カメラ部７８は、被写体に対して可視光を照射する照明装置８２を更に有する。照明装置８２は支持プレート７６とは反対側のカメラ本体部８０の側面に取り付けられている。
下方カメラ部７８は、カメラ本体部８０の対物レンズ（不図示）が上方カメラ部５２ｂの対物レンズ（不図示）の光軸と一致する様に配置されている。それゆえ、下方カメラ部７８は、上方カメラ部５２ｂと同じＸ座標及びＹ座標に位置する被写体の一部を、上方カメラ部５２ｂとは反対側から撮像できる。
再び、図２に戻る。静止基台４の側方及び上方は、不図示のカバー部材で覆われており、このカバー部材の前面にはタッチパネル（不図示）が配置されている。タッチパネルは、オペレーターが切削装置２に指示を入力する入力装置と、被加工物１１を撮像して得られる画像、加工条件等を表示する表示装置とを兼ねている。
また、タッチパネルは、警告の文字等を表示可能である。タッチパネルに表示された警告の文字等により、加工異常が生じた旨の警告等がオペレーターに通知される。カバー部材の上面には、警告灯（不図示）が設けられており、例えば、オペレーターに警告が通知される場合に警告灯は点灯する。なお、タッチパネル及び警告灯に加えて、切削装置２にスピーカー（不図示）が設けられてもよい。そして、加工異常が生じた場合、スピーカーから警告音が出されてもよい。
切削装置２は、コンピュータ等の制御部６０を有する。制御部６０は、ホスト・コントローラを介して相互に接続されるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ等を有する。ＣＰＵは、ＲＯＭ，ＲＡＭ、ハードディスクドライブ等の記憶部分に格納されたプログラム、データ等に基づいて演算処理等を行う。
制御部６０は、ＣＰＵが記憶部分に格納されたプログラムを読み込むことにより、ソフトウェアと上述のハードウェア資源とが協働した具体的手段として機能できる。制御部６０は、例えば、Ｘ軸送り機構１２、Ｙ軸送り機構２２、第１のＺ軸送り機構４２、第２のＺ軸送り機構７２等の動きを制御する駆動部として機能する。
例えば、駆動部は、Ｘ軸送り機構１２を動作させた場合に検出ユニット１４ｂで検出された加工送り量を示す電気信号を受信し、加工送り量を把握する。また、例えば、駆動部は、Ｙ軸送り機構２２を動作させた場合に検出ユニット２４ｂで検出された割り出し送り量を示す電気信号を受信し、割り出し送り量を把握する。
制御部６０は、上方カメラ部５２ｂ及び下方カメラ部７８の撮像を実行及び制御する撮像部としても機能し、受信した電気信号から画像を生成する画像生成部としても機能する。撮像素子で受光された光は光電変換され電気信号となり画像生成部へ送られる。画像生成部は、受信した電気信号に基づいて画像を生成する。
更に、制御部６０は、被加工物１１の上面側を上方カメラ部５２ｂで撮像して得られる上面側画像と、被加工物１１の下面側を下方カメラ部７８で撮像して得られる下面側画像とを比較する比較部としても機能する。
例えば、比較部は、上面側画像の分断溝１１ｃの溝幅と下面側画像の分断溝１１ｃの溝幅との差と、記憶部分に記憶され予め設定された溝幅の差の許容値（即ち、許容条件）とを比較する。
また、例えば、比較部は、上面側画像の分断溝１１ｃの位置と下面側画像の分断溝１１ｃの位置とのずれ量と、記憶部分に記憶され予め設定された上下の分断溝１１ｃのずれ量の許容値（即ち、許容条件）とを比較する。
そして、分断溝１１ｃの溝幅の差と、分断溝１１ｃの位置のずれ量との少なくとも一方が予め設定された許容値を超える場合（即ち、許容条件を満たさない場合）、制御部６０は、上述のタッチパネルに警告を表示させる。制御部６０は、タッチパネルに警告を表示させることに代えて、又はこれと共に、上述の警告灯を点灯させてもよく、スピーカーに警告音を出させてもよい。これにより、作業者は、加工異常が生じたことを認識できる。
次に、切削装置２で被加工物１１を切削して切断する方法を説明する。図１０は、被加工物１１の切削方法のフロー図である。以下では、図１０の各ステップを引用しながら説明する。
まず、被加工物１１の裏面１１ｂと環状フレーム１７の第１面とにテープ１９の粘着層側を密着させて貼り付ける。これにより、図１（Ｂ）に示す様に、被加工物ユニット２１を形成する（テープ貼り付けステップ（Ｓ１０））。テープ貼り付けステップ（Ｓ１０）では、不図示のフレーム貼り付け装置を用いて、又は、作業者が手作業で、被加工物１１及び環状フレーム１７にテープ１９を貼り付ける。
テープ貼り付けステップ（Ｓ１０）の後、保持板５４上に被加工物ユニット２１のテープ１９側を載置し、クランプ機構５６で環状フレーム１７を固定する。そして、真空吸引源を作動させて、テープ１９を介して被加工物１１の裏面１１ｂ側を保持面５４ａで保持する（保持ステップ（Ｓ２０））。図６（Ａ）は、チャックテーブル２８で被加工物１１を保持する保持ステップ（Ｓ２０）を示す図である。
保持ステップ（Ｓ２０）では、上述の様に、被加工物１１の裏面１１ｂ側を保持する。それゆえ、被加工物１１の裏面１１ｂは下面となり、被加工物１１の表面１１ａは上面となる。なお、被加工物１１の表面１１ａにテープ１９を貼ってもよい。この場合、表面１１ａが下面となり、裏面１１ｂが上面となる。
保持ステップ（Ｓ２０）の後、上方カメラ部５２ｂで被加工物１１の表面１１ａ側を撮像し、分割予定ライン１３を検出する。そして、検出した分割予定ライン１３とＸ軸方向とを平行にする様に、モータ３２でチャックテーブル２８のθ方向の位置を調整する。
その後、切削ブレード５０を分割予定ライン１３に位置付けて高速に回転する切削ブレード５０を表面１１ａ（即ち、上面）から被加工物１１の裏面１１ｂまで切り込ませ、次いで、Ｘ軸送り機構１２でチャックテーブル２８と切削ブレード５０とを相対的に移動させる。
これにより、被加工物１１は、この移動の経路（分割予定ライン１３）に沿って切削されて分断される（切削（加工）ステップ（Ｓ３０））。切削ステップ（Ｓ３０）により、テープ１９に至る被加工物１１の分断溝１１ｃが形成される。
図６（Ｂ）は、保持面５４ａで保持された被加工物１１を切削ブレード５０で切削する切削ステップ（Ｓ３０）を示す図である。切削ステップ（Ｓ３０）では、１つの分割予定ライン１３に沿って被加工物１１を切削して、１つの分断溝１１ｃを形成する。
切削ステップ（Ｓ３０）の後、全ての分割予定ライン１３が切削されたか否かを制御部６０が判断する（切削完了確認ステップ（Ｓ４０））。制御部６０は、予め登録された被加工物１１のサイズ、インデックスサイズ（即ち、隣接する分割予定ライン１３のピッチ）等を基に、一の方向に沿う分割予定ライン１３の総数を予め算出した上で記憶している。
制御部６０は、一又は複数回の切削ステップ（Ｓ３０）を経て切削された一の方向に沿う分割予定ライン１３の数と、記憶された一の方向に沿う分割予定ライン１３の総数とに基づいて、一の方向に沿う全ての分割予定ライン１３が切削されたか否かを判断できる。
一の方向に沿う全ての分割予定ライン１３が加工された場合（Ｓ４０でＹＥＳ）には、一の方向に沿う分割予定ライン１３の加工を終了する。これに対して、一の方向に沿う全ての分割予定ライン１３が加工されていない場合（Ｓ４０でＮＯ）、制御部６０は、切削ステップ（Ｓ３０）で形成した分断溝１１ｃが、カーフチェックの対象か否かを判断する（カーフチェック対象確認ステップ（Ｓ５０））。
例えば、制御部６０は、所定の本数だけ分断溝１１ｃを形成する度にカーフチェックを行うよう設定されている。最も新しく形成された分断溝１１ｃがカーフチェックの対象となる所定本数目の分断溝１１ｃでない場合（Ｓ５０でＮＯ）、切削ステップ（Ｓ３０）に戻る。
これに対して、最も新しく形成された分断溝１１ｃがカーフチェックの対象となる所定本数目の分断溝１１ｃである場合（Ｓ５０でＹＥＳ）、切削ユニット４６を上昇させて一時切削を中断し、撮像ステップ（Ｓ６０）に進む。
図７は、被加工物１１の上面側及び下面側を撮像する撮像ステップ（Ｓ６０）を示す図である。撮像ステップ（Ｓ６０）では、まず、保持板５４及び上板１６ｂが上方撮像ユニット５２と下方撮像ユニット６２との間に位置する様に、支持台１６をＸ軸及びＹ軸方向に移動させる。
その後、上方カメラ部５２ｂで被加工物１１の表面１１ａ（上面）側から分断溝１１ｃの少なくとも一部を撮像して上面側画像を得る。更に、保持板５４の撮像用領域とテープ１９とを介して被加工物１１の裏面１１ｂ（下面）側から、上面側画像と同じ座標位置に位置する分断溝１１ｃの一部を下方から下方カメラ部７８で撮像して、下面側画像を得る。この様にして、カーフチェックの対象となる分断溝１１ｃを上下から撮像する。
図８（Ａ）は、上面側画像の一例であり、図８（Ｂ）は、下面側画像の一例であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に対応する領域を示す被加工物１１の断面模式図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は、切削ブレード５０がＺ軸方向に対して傾いた状態で分断溝１１ｃが形成された、いわゆる斜め切れの例である。
図８（Ａ）に示す分断溝１１ｃの上端は、Ｙ軸方向に幅Ｌ１を有する。この幅Ｌ１は、Ｙ軸方向の一方側（例えば、＋Ｙ方向）の端部ＰＡ１からＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）の端部ＰＡ２までの長さである（図８（Ｃ）参照）。
これに対して、図８（Ｂ）に示す分断溝１１ｃの下端は、Ｙ軸方向に幅Ｌ２を有する。この幅Ｌ２は、Ｙ軸方向の一方側（例えば、＋Ｙ方向）の端部ＰＢ１からＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）の端部ＰＢ２までの長さである（図８（Ｃ）参照）。
上端の幅Ｌ１と下端の幅Ｌ２とは同じ長さであるが、端部ＰＢ１は端部ＰＡ１よりもＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）に位置しており、端部ＰＢ２も端部ＰＡ２よりもＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）に位置している。
この様に、分断溝１１ｃの下端（即ち、テープ１９に達する分断溝１１ｃの底）は、分断溝１１ｃの上端（即ち、表面１１ａに位置する分断溝１１ｃの開口部）よりもＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）に位置している。
図９（Ａ）は、上面側画像の他の例であり、図９（Ｂ）は、下面側画像の他の例であり、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に対応する領域を示す被加工物１１の断面模式図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、切削ブレード５０が先細りした状態で分断溝１１ｃが形成された例である。
図９（Ａ）に示す分断溝１１ｃの上端は、Ｙ軸方向に幅Ｌ１を有する。この幅Ｌ１は、Ｙ軸方向の一方側（例えば、＋Ｙ方向）の端部ＰＡ１からＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）の端部ＰＡ２までの長さである（図９（Ｃ）参照）。
これに対して、図９（Ｂ）に示す分断溝１１ｃの下端は、Ｙ軸方向に幅Ｌ３を有する。この幅Ｌ３は、Ｙ軸方向の一方側（例えば、＋Ｙ方向）の端部ＰＣ１からＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）の端部ＰＣ２までの長さである（図９（Ｃ）参照）。
下端の幅Ｌ３は、上端の幅Ｌ１よりも狭い。更に、端部ＰＣ１は端部ＰＡ１よりもＹ軸方向の他方側（例えば、－Ｙ方向）に位置しており、端部ＰＣ２は端部ＰＡ２よりもＹ軸方向の一方側（例えば、＋Ｙ方向）に位置している。この様に、分断溝１１ｃの下端は、Ｘ－Ｙ平面で分断溝１１ｃの内側に位置している。
撮像ステップ（Ｓ６０）の後、上面側画像と下面側画像とを比較する（画像比較ステップ（Ｓ７０））。画像比較ステップ（Ｓ７０）では、制御部６０の比較部が、例えば、上面側画像の分断溝１１ｃの溝幅と下面側画像の分断溝１１ｃの溝幅との差と、制御部６０の記憶部分に記憶され予め設定された溝幅の差の許容値（即ち、許容条件）とを比較する。
溝幅の差は、例えば、上述の溝幅Ｌ１と溝幅Ｌ２との差や、上述の溝幅Ｌ１と溝幅Ｌ３との差である。溝幅の差が予め設定された溝幅の差の許容値以下である（即ち許容条件を満たす）場合（Ｓ７０でＹＥＳ）、支持台１６を切削ブレード５０の下方に戻して、再び、加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。
これに対して、溝幅の差が予め設定された溝幅の差の許容値を超えている（即ち、許容条件を満たさない場合）（Ｓ７０でＮＯ）、制御部６０は、上述のタッチパネル、警告灯及びスピーカーの少なくとも一つを用いてオペレーターに警告を発する（警告ステップ（Ｓ８０））。
警告ステップ（Ｓ８０）後に、例えば、オペレーターが、切削ブレード５０を修正する又は切削ブレード５０を交換する（修正ステップ（Ｓ９０））。特に、図８（Ｃ）に示す様に、斜め切れが生じた場合には、切削ブレード５０を交換することが望ましい。
これに対して、切削ブレード５０が先細りしている場合や偏摩耗している場合、図９（Ｃ）に示す様に、被加工物１１の下面（裏面１１ｂ）側の溝幅が、上面（表面１１ａ）側に比べて小さくなる。この場合、切削ブレード５０のドレッシングを行うことにより切削ブレード５０を修正する。
例えば、被加工物ユニット２１がチャックテーブル２８上から搬送されて取り出され、チャックテーブル２８上にドレスボード（不図示）が搬送される。そして、ドレスボードがチャックテーブル２８で保持される。回転している切削ブレード５０をドレスボードに押し当てて、切削ブレード５０のドレッシングを行う。ドレッシング後は、ドレスボードに代えて、被加工物ユニット２１を再びチャックテーブル２８で吸引保持する。
又は、例えば、制御部６０は、許容条件を満たさないこと又は警告が発せられたことを把握して、チャックテーブル２８に隣接して配置されたサブチャックテーブル（不図示）上のドレスボード（不図示）上に切削ユニット４６を移動させる。そして、回転している切削ブレード５０をドレスボードに押し当てて、切削ブレード５０のドレッシングを行う。修正ステップ（Ｓ９０）後、再び加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。
本実施形態の撮像ステップでは、上方カメラ部５２ｂ及び下方カメラ部７８で保持面５４ａにおける同一座標に位置する分断溝１１ｃの一部を撮像するので、上面側だけでなく下面側で許容値を超える加工不良が発生した場合にも加工不良を検出できる。
そして、裏面側に加工不良が発生した場合には、加工不良を解消する措置を講じることができるので、下面側のカーフチェックを行わず上面側のカーフチェックのみを行う場合に比べて、不良チップの製造を防ぐことができる、又は、仮に不良チップが製造されても大量に不良チップが製造される可能性を低減できる。
なお、従来は、例えば直方体形状のシリコン片やカーボン片等の確認用部材の表面に切削ブレード５０を切り込み、確認用部材の厚さの半分まで切削した（即ち、ハーフカットした）後、分断溝１１ｃの長手方向に対して垂直な方向の確認用部材の端面を顕微鏡で確認していた。この様に、従来、切削ブレード５０の状態を確認することは非常に手間であった。
また、斜め切れの状態は、被加工物１１の材質や切り込み深さ、チャックテーブル２８の加工送り速度等に応じて変わる。更に、斜め切れの状態は、切削ブレード５０が被加工物１１に入る被加工物１１の前方領域と、切削ブレード５０が被加工物１１から出る被加工物１１の後方領域と、被加工物１１の前方と後方との中間領域とで変わることがある。
そもそも、従来の確認用部材を用いた確認方法では、分断溝１１ｃを形成した場合に被加工物１１に生じた斜め切れの状態は確認できなかったが、本実施形態では、切削加工途中に一時的に切削を中断し、撮像した画像から斜め切れの状態を容易に検出できる。また、切削ブレード５０が偏摩耗しているかどうかも容易に検出できる。
また、画像比較ステップ（Ｓ７０）では、制御部６０の比較部が、例えば、上面側画像の分断溝１１ｃの溝の位置と下面側画像の分断溝１１ｃの溝の位置とのずれ量と、制御部６０の記憶部分に記憶され予め設定された位置ずれ量の許容値（即ち、許容条件）とを比較してもよい。
位置ずれ量は、例えば、上述の端部ＰＡ１と端部ＰＢ１との差や、端部ＰＡ１と端部ＰＣ１との差である。この差が予め設定された溝の位置ずれ量の許容値以下である（即ち、許容条件を満たす）場合（Ｓ７０でＹＥＳ）、支持台１６を切削ブレード５０の下方に戻して、加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。
これに対して、位置ずれ量が予め設定された位置ずれ量の許容値を超える（即ち、許容条件を満たさない）場合（Ｓ７０でＮＯ）、制御部６０は、上述のタッチパネル、警告灯及びスピーカーの少なくとも一つを用いてオペレーターに警告を発する（警告ステップ（Ｓ８０））。
警告ステップ（Ｓ８０）後には、切削ブレード５０の修正が行われ（修正ステップ（Ｓ９０））、修正ステップ（Ｓ９０）後に、再び加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。なお、画像比較ステップ（Ｓ６０）では、溝幅の差及び位置ずれ量のいずれかが予め設定された許容値と比較されてよく、溝幅の差及び位置ずれ量の両方が予め設定された許容値と比較されてもよい。
ところで、画像比較ステップ（Ｓ７０）の他の例では、上面側画像及び下面側画像のチッピングサイズの平均値、最大値及び最小値の少なくともいずれかが予め設定された許容値と比較されてもよい。予め設定された許容値内である（即ち、許容条件を満たす）場合（Ｓ７０でＹＥＳ）、加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。
また、画像比較ステップ（Ｓ７０）の更なる他の例では、上面側画像を用いて、分割予定ライン１３と実際に切削された加工ラインとの位置ずれ量が予め設定された許容値と比較されてもよい。位置ずれ量が許容値以下である（即ち、許容条件を満たす）場合（Ｓ７０でＹＥＳ）、加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。
これに対して、画像比較ステップ（Ｓ７０）での比較の結果、許容条件を満たさないと制御部６０が判断した場合（Ｓ７０でＮＯ）、警告ステップ（Ｓ８０）を経て、切削ブレード５０の交換、修正等の修正ステップ（Ｓ９０）が行われる。その後、加工ステップ（Ｓ３０）に戻る。
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。例えば、切削ユニット４６に代えて、被加工物１１に吸収される波長のレーザービームを照射するレーザー照射ユニットを設けてもよい。
この場合、加工ステップ（Ｓ３０）で被加工物１１にレーザービームを照射しつつ、レーザー照射ユニットとチャックテーブル２８とを相対的に移動させることで、分断溝１１ｃを形成する。これにより、被加工物１１を切削する。そして、撮像ステップ（Ｓ６０）で上面側画像及び下面側画像を得て、画像比較ステップ（Ｓ７０）を行ってよい。
また、上記実施形態では、上方カメラ部５２ｂ及び下方カメラ部７８がＸ軸及びＹ軸方向で固定され、Ｚ軸方向に沿ってのみ移動可能であるが、上方カメラ部５２ｂ及び下方カメラ部７８が、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って移動可能な態様で構成されてもよい。
この場合であっても、上方カメラ部５２ｂ及び下方カメラ部７８の相対的な位置関係は、特定可能であるので、下方カメラ部７８は、上方カメラ部５２ｂが撮像するＸ座標及びＹ座標と同じＸ座標及びＹ座標を撮像できる。
例えば、下方カメラ部７８は、被加工物ユニット２１が保持板５４上に載置されていない状態で、下方から上方カメラ部５２ｂを撮像することで、上方カメラ部５２ｂのＸ軸及びＹ軸方向の位置を特定できる。
仮に、下方カメラ部７８の光軸が、上方カメラ部５２ｂの光軸と一致していない場合、下方カメラ部７８の光軸が上方カメラ部５２ｂの光軸と一致するように、下方カメラ部７８の上方カメラ部５２ｂに対する相対位置は修正される。なお、上方カメラ部５２ｂが下方カメラ部７８を撮像した後、上方カメラ部５２ｂの下方カメラ部７８に対する相対位置が修正されてもよい。
ところで、上方カメラ部５２ｂ及び下方カメラ部７８が、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って移動可能である場合に、下方カメラ部７８には、赤外線を光電変換する撮像素子を含む赤外線カメラ部と、赤外線照射装置とが更に設けられてもよい。
表面１１ａ（上面）側に設けられたターゲットパターン（不図示）を、上側から上方カメラ部５２ｂが撮像し、下側から赤外線カメラ部が撮像することで、制御部６０は、保持面５４ａにおける同一のＸ座標及びＹ座標に位置する分断溝１１ｃの一部を特定できる。
更に、上記実施形態では、Ｘ軸送り機構１２及びＹ軸送り機構２２により支持台１６がＸ軸及びＹ軸方向に移動されるが、Ｙ軸送り機構２２を省略し、第１の垂直コラム３６を静止基台４ではなく他のＹ軸送り機構に連結させてもよい。この場合、切削ユニット４６及び上方撮像ユニット５２は、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って移動可能となる。
ところで、吸引路含有領域５４ｃ及び外周領域５４ｄが不透明材料で形成されている場合には、上述の十字形状の吸引路非含有領域５４ｂが存在するＸ軸及びＹ軸方向の領域内で上面側画像及び下面側画像を得てよい（撮像ステップ（Ｓ６０））。そして、得られた上面側画像及び下面側画像に基づいて、画像比較ステップ（Ｓ７０）を行われてよい。
なお、吸引路非含有領域５４ｂが存在するＸ軸及びＹ軸方向の領域外では、下面側画像は得られないので、上面側画像のみを得ることとなる。この場合、画像比較ステップ（Ｓ７０）を行うことはできないので、上面側画像に基づいて従来のカーフチェックを行う。
２ 切削装置
４ 静止基台
６ Ｘ軸移動板
８ ボールネジ
１０ パルスモータ
１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 分断溝
１２ Ｘ軸送り機構
１３ 分割予定ライン
１４ ガイドレール
１４ａ リニアスケール
１４ｂ 検出ユニット
１５ デバイス
１６ 支持台
１６ａ 下板
１６ｂ 上板
１６ｃ 連結板
１７ 環状フレーム
１８ ボールネジ
１９ テープ
２０ パルスモータ
２１ 被加工物ユニット
２２ Ｙ軸送り機構
２４ ガイドレール
２４ａ リニアスケール
２４ｂ 検出ユニット
２８ チャックテーブル（保持テーブル）
３０ ベルト
３２ モータ
３４ プーリー
３６ 第１の垂直コラム
３８ ボールネジ
４０ パルスモータ
４２ 第１のＺ軸送り機構
４４ ガイドレール
４６ 切削ユニット
４８ スピンドルハウジング
５０ 切削ブレード
５２ 上方撮像ユニット
５２ａ アーム部
５２ｂ 上方カメラ部
５４ 保持板
５４ａ 保持面
５４ｂ 吸引路非含有領域
５４ｃ 吸引路含有領域
５４ｄ 外周領域
５６ クランプ機構
６０ 制御部
６２ 下方撮像ユニット
６４ 第２の垂直コラム
６６ ガイドレール
６８ ボールネジ
７０ パルスモータ
７２ 第２のＺ軸送り機構
７４ Ｚ軸移動板
７６ 支持プレート
７８ 下方カメラ部
８０ カメラ本体部
８２ 照明装置
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 溝幅
ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＣ１、ＰＣ２ 端部

Claims (2)

  1. 被加工物の切削方法であって、
    該被加工物の下面にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップと、
    該被加工物を保持する保持面を有し、該保持面の少なくとも一部に可視光に対して透明な材料で形成された撮像用領域を有する保持板を含む保持テーブルで、該テープを介して該被加工物の該下面側を保持する保持ステップと、
    該保持テーブルで保持された該被加工物を切削して分断し、該テープに至る分断溝を形成する加工ステップと、
    該保持板よりも上方に位置する上方カメラ部で該被加工物の上面側から該分断溝の少なくとも一部を撮像して上面側画像を得ると共に、該保持板よりも下方に位置する下方カメラ部で該保持板の該撮像用領域と該テープとを介して該被加工物の該下面側から該分断溝の該一部を撮像して下面側画像を得る撮像ステップと、
    該撮像ステップで得られた該上面側画像と該下面側画像とを比較する画像比較ステップと、を備え、
    該画像比較ステップでは、該上面側画像の該分断溝の溝幅と該下面側画像の該分断溝の溝幅との差と、該上面側画像の該分断溝の位置と該下面側画像の該分断溝の位置とのずれ量と、の少なくとも一方が、予め設定された許容条件と比較されることを特徴とする切削方法。
  2. 該切削方法は、
    該上面側画像と該下面側画像とにおける、該差と、該ずれ量との少なくとも一方が該予め設定された許容条件を満たさない場合に警告を発する警告ステップを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の切削方法。
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