KR20200087703A - 피가공물의 절삭 방법 - Google Patents

피가공물의 절삭 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200087703A
KR20200087703A KR1020200002663A KR20200002663A KR20200087703A KR 20200087703 A KR20200087703 A KR 20200087703A KR 1020200002663 A KR1020200002663 A KR 1020200002663A KR 20200002663 A KR20200002663 A KR 20200002663A KR 20200087703 A KR20200087703 A KR 20200087703A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
workpiece
holding
image
cutting
groove
Prior art date
Application number
KR1020200002663A
Other languages
English (en)
Inventor
나오코 야마모토
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20200087703A publication Critical patent/KR20200087703A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/007Control means comprising cameras, vision or image processing systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

불량 칩의 제조를 방지하거나, 또는, 가령 불량 칩이 제조되더라도 대량으로 불량 칩이 제조될 가능성을 저감시킨다.
피가공물의 하면에 테이프를 접착하는 테이프 접착 단계와, 피가공물을 유지하는 유지면을 가지며, 유지면의 적어도 일부에 가시광에 대하여 투명한 재료로 형성된 촬상용 영역을 갖는 유지판을 포함하는 유지 테이블에 의해, 테이프를 통해 피가공물의 하면측을 유지하는 유지 단계와, 유지 테이블에 의해 유지된 피가공물을 절삭하고 분단하여 테이프에 이르는 분단홈을 형성하는 가공 단계와, 유지판보다 상측에 위치하는 상방 카메라부에 의해 피가공물의 상면측으로부터 분단홈의 적어도 일부를 촬상하여 상면측 화상을 얻음과 더불어, 유지판보다 하측에 위치하는 하방 카메라부에 의해 유지판의 촬상용 영역과 테이프를 통해 피가공물의 하면측으로부터 분단홈의 일부를 촬상하여 하면측 화상을 얻는 촬상 단계를 포함하는 절삭 방법이 제공된다.

Description

피가공물의 절삭 방법{METHOD OF CUTTING WORKPIECE}
본 발명은, 피가공물을 절삭하여 복수의 칩으로 분할하는 피가공물의 절삭 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 판형의 피가공물을, 환형의 절삭 블레이드로 절삭 가공하는 절삭 장치가 알려져 있다. 고속으로 회전시킨 절삭 블레이드를 피가공물에 대하여 절입하면서, 절삭 블레이드와 피가공물을 상대적으로 이동시킴으로써, 이 이동 경로를 따라 피가공물은 절삭된다.
피가공물에는 서로 교차하는 복수의 분할 예정 라인이 설정되어 있고, 소정수의 분할 예정 라인을 따라 피가공물을 절삭하여 분단홈을 형성한 후, 이 분단홈(즉, 커프)의 위치나 형상을 확인하는 커프 체크가 행해진다.
통상, 커프 체크에서는, 피가공물의 상측에 배치된 카메라 등을 이용하여 피가공물의 상면측을 촬상하여 분단홈의 화상을 취득한다. 그리고, 이 화상에 기초하여, 피가공물이 분할 예정 라인을 따라 적절하게 분할되었는지, 분단홈에 생긴 이지러짐(즉, 치핑)이나 커프폭이 허용치 이하인지 등이 확인된다(특허문헌 1 및 2 참조).
절삭 장치로 피가공물을 절단하는 것에 의해 복수의 칩이 얻어지지만, 칩의 상면측에 허용치를 초과하는 치핑이 생긴 경우, 그 칩은 불량 칩으로서 취급된다. 그러나, 상면측뿐만 아니라, 하면측에 허용치를 초과하는 치핑 등이 생긴 칩도 불량 칩으로서 취급된다. 또한, 분단홈이 피가공물의 두께 방향에 대하여 비스듬히 어긋난 소위 경사 절삭이 생긴 경우나, 분단홈의 위치가 분할 예정 라인으로부터 어긋난 경우도, 불량 칩이 제조되는 원인이 된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-246015호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2013-74198호 공보
통상의 커프 체크에서는, 피가공물의 상면측만이 확인되기 때문에, 하면측에 불량이 발생한 불량 칩을 제조할 우려가 높았다. 본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 불량 칩의 제조를 방지하거나, 또는, 가령 불량 칩이 제조되더라도 대량으로 불량 칩이 제조될 가능성을 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일형태에 의하면, 피가공물의 절삭 방법에 있어서, 상기 피가공물의 하면에 테이프를 접착하는 테이프 접착 단계와, 상기 피가공물을 유지하는 유지면을 가지며, 상기 유지면의 적어도 일부에 가시광에 대하여 투명한 재료로 형성된 촬상용 영역을 갖는 유지판을 포함하는 유지 테이블에 의해, 상기 테이프를 통해 상기 피가공물의 상기 하면측을 유지하는 유지 단계와, 상기 유지 테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을 절삭하고 분단하여 상기 테이프에 이르는 분단홈을 형성하는 가공 단계와, 상기 유지판보다 상측에 위치하는 상방 카메라부에 의해 상기 피가공물의 상면측으로부터 상기 분단홈의 적어도 일부를 촬상하여 상면측 화상을 얻음과 더불어, 상기 유지판보다 하측에 위치하는 하방 카메라부에 의해 상기 유지판의 상기 촬상용 영역과 상기 테이프를 통해 상기 피가공물의 상기 하면측으로부터 상기 분단홈의 상기 일부를 촬상하여 하면측 화상을 얻는 촬상 단계를 포함하는 절삭 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 절삭 방법은, 상기 촬상 단계에서 얻어진 상기 상면측 화상과 상기 하면측 화상을 비교하는 화상 비교 단계를 더 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 화상 비교 단계에서는, 상기 상면측 화상의 상기 분단홈의 홈폭과 상기 하면측 화상의 상기 분단홈의 홈폭의 차와, 상기 상면측 화상의 상기 분단홈의 위치와 상기 하면측 화상의 상기 분단홈의 위치의 어긋남량 중 적어도 한쪽이 미리 설정된 허용 조건과 비교되고, 상기 절삭 방법은, 상기 상면측 화상과 상기 하면측 화상에서의, 상기 차와 상기 어긋남량 중 적어도 한쪽이 상기 미리 설정된 허용 조건을 만족시키지 않는 경우에 경고를 발하는 경고 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일형태에 관한 가공 방법의 촬상 단계에서는, 유지판보다 상측에 위치하는 상방 카메라부에 의해 피가공물의 상면측으로부터 분단홈을 촬상하여 상면측 화상을 얻고, 유지판보다 하측에 위치하는 하방 카메라부에 의해 피가공물의 하면측으로부터 분단홈을 촬상하여 하면측 화상을 얻는다. 그 때문에, 분단홈의 상면측을 확인할 때에 분단홈의 하면측도 확인할 수 있기 때문에, 상면측뿐만 아니라 하면측의 가공 불량도 검출할 수 있다.
그리고, 이면측에 가공 불량이 발생한 경우에는, 가공 불량을 해소하는 조치를 강구할 수 있기 때문에, 하면측의 커프 체크를 행하지 않고 상면측의 커프 체크만을 행하는 경우에 비교하여, 불량 칩의 제조를 방지할 수 있거나, 또는, 가령 불량 칩이 제조되더라도 대량으로 제조될 가능성을 저감할 수 있다.
도 1a은 피가공물의 사시도이고, 도 1b는 피가공물 유닛의 사시도이다.
도 2는 절삭 장치의 사시도이다.
도 3은 지지 박스에 배치된 척테이블의 사시도이다.
도 4는 유지 패드의 평면도이다.
도 5는 하방 촬상 유닛의 사시도이다.
도 6a는, 척테이블에 의해 피가공물을 유지하는 유지 단계를 나타내는 도면이고, 도 6b는, 유지면에 의해 유지된 피가공물을 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 단계를 나타내는 도면이다.
도 7은 피가공물의 상면측 및 하면측을 촬상하는 촬상 단계를 나타내는 도면이다.
도 8a는 상면측 화상의 일례이고, 도 8b는 하면측 화상의 일례이고, 도 8c는, 도 8a 및 도 8b에 대응하는 영역을 나타내는 피가공물의 단면 모식도이다.
도 9a는 상면측 화상의 다른 예이고, 도 9b는 하면측 화상의 다른 예이고, 도 9c는, 도 9a 및 도 9b에 대응하는 영역을 나타내는 피가공물의 단면 모식도이다.
도 10은 피가공물의 절삭 방법의 플로우도이다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일형태에 관한 실시형태에 관해 설명한다. 우선, 피가공물(11)에 관해 설명한다. 도 1a는 피가공물(11)의 사시도이다. 피가공물(11)은, 원형의 평판형(즉, 원반형)의 반도체 웨이퍼이다. 피가공물(11)은, 표면(11a)과, 표면(11a)과는 반대측에 위치하는 이면(11b)을 갖는다.
피가공물(11)의 표면(11a)측에는, 서로 교차하도록 배열된 복수의 분할 예정 라인(스트리트)(13)이 설정되어 있고, 복수의 분할 예정 라인(13)에 의해 구획된 각 영역에는 디바이스(15)가 형성되어 있다.
또, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 피가공물(11)은, 실리콘 등의 반도체 재료로 형성되어 있지만, 갈륨비소(GaAs), 탄화규소(SiC) 등 실리콘 이외의 다른 반도체 재료, 유전체 재료, 또는, LiTaO3 및 LiNbO3 등의 금속 산화물 재료나, 유리, 세라믹스 등으로 형성되어도 좋다.
피가공물(11)은, 수지로 밀봉된 반도체 패키지 기판이어도 좋다. 또한, 피가공물(11)의 디바이스(15)의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배치 등에도 제한은 없고, 피가공물(11)에는 디바이스(15)가 설치되지 않아도 좋다.
피가공물(11)의 외주에는, 피가공물(11)의 직경보다 큰 직경의 개구를 갖는 금속제의 환형 프레임(17)이 배치된다. 또한, 피가공물(11) 및 환형 프레임(17)에는, 환형 프레임(17)의 개구보다 큰 직경을 갖는 테이프(19)가, 피가공물(11)의 이면(11b) 및 환형 프레임(17)의 제1면에 밀착하도록 배치된다.
테이프(19)는, 수지제의 필름이며, 점착성을 갖는 점착층(도시하지 않음)과, 점착성을 갖지 않는 기재층(도시하지 않음)의 적층 구조를 갖는다. 점착층은, 예컨대 자외선 경화형의 수지층이며, 수지제의 기재층의 한면 전체에 형성되어 있다.
테이프(19)를 통해 피가공물(11) 및 환형 프레임(17)이 일체화됨으로써 피가공물 유닛(21)이 형성된다. 도 1b는 피가공물 유닛(21)의 사시도이다. 또, 환형 프레임(17)은 필수가 아니며, 피가공물(11)과, 피가공물(11)의 이면(11b)측에 접착된 피가공물(11)과 동일한 직경의 테이프(19)로 피가공물 유닛(21)이 구성되어도 좋다.
피가공물(11)은, 예컨대 절삭 장치(2)를 이용하여 가공된다. 도 2는 절삭 장치(2)의 사시도이다. 절삭 장치(2)는 스테인레스강 등의 금속으로 형성된 정지 베이스(4)를 갖는다. 정지 베이스(4) 상에는 X축 방향을 따라 한쌍의 가이드 레일(14)이 설치되어 있다.
한쌍의 가이드 레일(14) 사이에는, X축 방향을 따르는 볼나사(8)와, 볼나사(8)의 일단에 연결된 펄스 모터(10)가 배치되어 있다. 또한, 볼나사(8)의 상측에는, 스테인레스강 등의 금속으로 형성된 X축 이동판(6)이 배치되어 있다.
X축 이동판(6)의 하면측에는 도시하지 않은 너트부가 설치되어 있고, 이 너트부는 볼나사(8)에 회전 가능한 형태로 연결되어 있다. 볼나사(8) 및 펄스 모터(10)는 X축 이송 기구(12)를 구성하고 있고, 펄스 모터(10)로 볼나사(8)를 회전시킴으로써, X축 이동판(6)은 한쌍의 가이드 레일(14)을 따라 X축 방향으로 이동한다.
한쪽의 가이드 레일(14)을 따르도록, 정지 베이스(4)의 상면측에는 리니어 스케일(14a)이 설치되어 있다. 리니어 스케일(14a)과, X축 이동판(6)의 하면측에 배치된 판독 헤드(도시하지 않음)는, 가공 이송량을 검출하는 검출 유닛(14b)을 구성한다.
X축 이동판(6)의 상면측에는, Y축 방향을 따라 한쌍의 가이드 레일(24)이 설치되어 있다. 한쌍의 가이드 레일(24) 사이에는, Y축 방향을 따르는 볼나사(18)와, 볼나사(18)의 일단에 연결된 펄스 모터(20)가 배치되어 있다. 또한, 볼나사(18)의 상측에는, 스테인레스강 등의 금속으로 형성된 지지대(16)가 배치되어 있다.
지지대(16)의 하면측에는 도시하지 않은 너트부가 설치되어 있고, 이 너트부는 회전 가능한 형태로 볼나사(18)에 연결되어 있다. 볼나사(18) 및 펄스 모터(20)는 Y축 이송 기구(22)를 구성하고 있고, 펄스 모터(20)로 볼나사(18)를 회전시킴으로써, 지지대(16)는 한쌍의 가이드 레일(24)을 따라 Y축 방향으로 이동한다.
한쪽의 가이드 레일(24)을 따르도록, X축 이동판(6)의 상면측에는 리니어 스케일(24a)이 설치되어 있다. 리니어 스케일(24a)과, 지지대(16)의 하면측에 배치된 판독 헤드(도시하지 않음)는, 인덱싱 이송량을 검출하는 검출 유닛(24b)을 구성한다.
지지대(16)는, 가이드 레일(24) 상에 탑재되는 하판(16a)과, 하판(16a)의 상측에 배치된 상판(16b)과, 하판(16a)의 일단부 및 상판(16b)의 일단부를 연결하는 연결판(16c)을 포함한다(도 3 참조).
상판(16b)에는 원형 개구가 형성되어 있고, 이 원형 개구에는 대략 원기둥 형상의 척테이블(유지 테이블)(28)이 회전 가능한 형태로 장착되어 있다. 도 3은, 지지대(16)에 배치된 척테이블(28)의 사시도이다. 척테이블(28)의 상측 부분은 상판(16b)으로부터 돌출되어 있다.
척테이블(28)의 상측 부분의 측부의 소정의 높이 위치에는, 복수의 클램프 기구(56)(도 6a 및 도 6b 참조)가 설치되어 있다. 복수의 클램프 기구(56)는, 척테이블(28)의 둘레 방향의 상이한 위치에 설치되어 있다.
또, 도 3에서는, 클램프 기구(56)가 생략되어 있다. 클램프 기구(56)는, 척테이블(28) 상에 배치된 피가공물 유닛(21)의 외주부에 배치되어 있는 환형 프레임(17)의 일부를 부분적으로 사이에 끼고 고정한다.
척테이블(28)의 높이 방향(즉, Z축 방향)에서, 척테이블(28)의 측부의 클램프 기구(56)와 상판(16b) 사이의 영역에는, 척테이블(28)을 회전시키기 위한 벨트(30)가 감긴다. 즉, 척테이블(28)의 측부의 이 영역은, 벨트 권회부가 된다.
지지대(16)의 연결판(16c)에는 모터(32)가 부착되어 있고, 모터(32)의 출력축에는 풀리(34)가 연결되어 있다. 풀리(34)와 전술한 벨트 권회부에는 벨트(30)가 감겨 있고, 모터(32)를 구동시키면, 벨트(30)를 통해 척테이블(28)은 회전한다.
모터(32)는, 예컨대 펄스 모터이다. 얼라인먼트시에 모터(32)를 소정 펄스로 구동시키면, 척테이블(28)이 θ 방향으로 소정량 회전한다. 이것에 의해, 분할 예정 라인(13)을 X축 방향으로 평행하게 위치 설정할 수 있다.
척테이블(28)의 상부에는 유지판(54)이 설치되어 있다. 유지판(54)은, 가시광에 대하여 투명한 투명 재료(예컨대, 석영 유리 등)로 형성되어 있다. 유지판(54)의 표면(즉, 유지면(54a)) 전체에는 복수의 세공(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이 세공은 유지판(54) 중에 형성된 흡인로(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
유지판(54)에 피가공물 유닛(21)을 배치한 후, 진공 흡인원을 작동시킴으로써 피가공물(11)은 유지면(54a)에 의해 흡인되어 유지된다. 예컨대, 척테이블(28)에 의해 피가공물(11)의 이면(11b)측을 유지하는 경우, 이면(11b)이 피가공물(11)의 하면이 되고, 표면(11a)이 피가공물(11)의 상면이 된다.
여기서, 도 4를 이용하여 유지판(54)의 구조에 관해 설명한다. 도 4는 유지판(54)의 평면도이다. 유지판(54)은, 흡인로가 설치되지 않은 흡인로 비함유 영역(54b)을 갖는다. 흡인로 비함유 영역(54b)은, 평면시에서 십자형상이며, 90도의 중심각을 갖는 4개의 부채꼴 영역에 유지판(54)을 구획하고 있다.
4개의 부채꼴 영역의 각각은, 복수의 흡인로가 설치되어 있는 흡인로 함유 영역(54c)이다. 복수의 흡인로의 각각은, 하나의 흡인로 함유 영역(54c)의 전체를 횡단하도록 종횡으로 메쉬형으로 형성되어 있다.
각 흡인로는, 흡인로 함유 영역(54c)의 원호형의 외주 부분 근방의 소정 위치에서, 유지판(54)의 두께 방향으로 연신되어, 유지면(54a)과는 반대측의 유지판(54)의 이면에 도달하고 있다. 각 흡인로는, 유지판(54)의 이면에서, 이젝터 등으로 이루어진 진공 흡인원(도시하지 않음)에 접속하고 있다.
흡인로 비함유 영역(54b) 및 흡인로 함유 영역(54c)보다 외측에 위치하는 환형 영역은, 흡인로가 설치되어 있지 않은 외주 영역(54d)이다. 또, 흡인로 비함유 영역(54b) 및 외주 영역(54d)에는 흡인로가 설치되어 있지 않기 때문에, 흡인로 비함유 영역(54b) 및 외주 영역(54d)은, 흡인로 함유 영역(54c)에 비교하여 광이 산란되기 어렵다.
단, 흡인로 비함유 영역(54b), 흡인로 함유 영역(54c) 및 외주 영역(54d)은, 모두 가시광에 대하여 투명한 재료로 형성되어 있고, 유지면(54a)에 배치된 피가공물(11)을 하측으로부터 촬상하는 경우에 가시광을 하측으로부터 상측으로 투과시키는 촬상용 영역으로서 기능한다.
또, 유지판(54)은, 그 전체가 투명 재료로 형성되어 있지 않아도 좋다. 즉, 유지판(54)의 일부는, 가시광에 대하여 투명하지 않은 불투명 재료로 형성되어도 좋다. 예컨대, 흡인로 함유 영역(54c) 및 외주 영역(54d)은, 다공질세라믹스 등의 불투명 재료로 형성되어도 좋다. 이 경우, 흡인로 함유 영역(54c) 및 외주 영역(54d)은 촬상용 영역으로서 기능하지 않는다.
여기서, 도 2로 되돌아간다. 정지 베이스(4)에는 판형의 제1 수직 칼럼(36)이 Z축 방향을 따라 설치되어 있다. 또, 제1 수직 칼럼(36)의 하부는 정지 베이스(4)에 고정되어 있다. 제1 수직 칼럼(36)의 한면에는, Z축 방향을 따라 한쌍의 가이드 레일(44)이 설치되어 있다. 한쌍의 가이드 레일(44) 사이에는, Z축 방향을 따르는 볼나사(38)와, 볼나사(38)의 일단에 연결된 펄스 모터(40)가 배치되어 있다.
또한, 볼나사(38)에 대하여 제1 수직 칼럼(36)과는 반대측에는 절삭 유닛(46)이 설치되어 있다. 절삭 유닛(46)은, Y축 방향을 따라 배치된 각기둥형의 스핀들 하우징(48)을 갖는다.
제1 수직 칼럼(36)측의 스핀들 하우징(48)의 일부에는, 도시하지 않은 너트부가 설치되어 있고, 이 너트부는 볼나사(38)에 회전 가능한 형태로 연결되어 있다. 볼나사(38) 및 펄스 모터(40)는 제1 Z축 이송 기구(42)를 구성하고 있고, 펄스 모터(40)로 볼나사(38)를 회전시킴으로써, 스핀들 하우징(48)은 한쌍의 가이드 레일(44)을 따라 Z축 방향으로 이동한다.
스핀들 하우징(48)은, Y축 방향을 따라 배치된 스핀들(도시하지 않음)을 수용하고 있고, 이 스핀들의 일단에는, 스핀들을 회전 구동시키는 모터(도시하지 않음)가 회전 가능한 형태로 연결되어 있다. 또한, 스핀들의 타단에는, 절삭 블레이드(50)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 모터로 스핀들을 회전시키면 절삭 블레이드(50)가 회전한다.
스핀들 하우징(48)의 측면에는, 스핀들 하우징(48)으로부터 분기된 아암부(52a)가 설치되어 있다. 아암부(52a)의 선단의 하부에는, 유지판(54)보다 상측에 위치하는 상방 카메라부(52b)가 설치되어 있다. 아암부(52a) 및 상방 카메라부(52b)는 상방 촬상 유닛(52)을 구성하고 있다.
상방 카메라부(52b)는, 피사체에 가시광을 조사하는 조명 장치(도시하지 않음)와, 피사체로부터의 반사광을 수광함으로써 피사체를 촬상하는 CCD 등의 촬상 소자(도시하지 않음)를 갖는다. 또한, Z축 방향에서 상방 촬상 유닛(52)과 마주보도록, 하방 촬상 유닛(62)이 설치되어 있다. 도 5는 하방 촬상 유닛(62)의 사시도이다.
하방 촬상 유닛(62)은, Z축 방향을 따르는 판형의 제2 수직 칼럼(64)을 갖는다. 제2 수직 칼럼(64)의 하부는 정지 베이스(4)에 고정되어 있고, 제2 수직 칼럼(64)의 한면에는, Z축 방향을 따라 한쌍의 가이드 레일(66)이 설치되어 있다. 한쌍의 가이드 레일(66) 사이에는, Z축 방향을 따르는 볼나사(68)와, 볼나사(68)의 일단에 연결된 펄스 모터(70)가 배치되어 있다.
또한, 볼나사(68)에 대하여 제2 수직 칼럼(64)과는 반대측에는, 판형의 Z축 이동판(74)이 설치되어 있다. Z축 이동판(74)의 볼나사(68)측에는, 도시하지 않은 너트부가 설치되어 있고, 이 너트부는 회전 가능한 형태로 볼나사(68)에 연결되어 있다.
볼나사(68) 및 펄스 모터(70)는 제2 Z축 이송 기구(72)를 구성하고 있다. 펄스 모터(70)로 볼나사(68)를 회전시킴으로써, Z축 이동판(74)은, 한쌍의 가이드 레일(66)을 따라 Z축 방향으로 이동한다.
Y축 방향에서 볼나사(68)와는 반대측의 Z축 이동판(74)의 한면에는, 지지 플레이트(76)의 일단부가 고정되어 있다. 지지 플레이트(76)의 길이부는 Y축 방향을 따라 설치되어 있고, 지지 플레이트(76)의 Y축 방향의 타단부에는, 유지판(54)보다 하측에 위치하는 하방 카메라부(78)가 고정되어 있다.
하방 카메라부(78)는, 피사체로부터의 반사광을 광전 변환하는 촬상 소자(도시하지 않음)를 포함하는 카메라 본체부(80)를 갖는다. 하방 카메라부(78)는, 피사체에 대하여 가시광을 조사하는 조명 장치(82)를 더 갖는다. 조명 장치(82)는 지지 플레이트(76)와는 반대측의 카메라 본체부(80)의 측면에 부착되어 있다.
하방 카메라부(78)는, 카메라 본체부(80)의 대물 렌즈(도시하지 않음)가 상방 카메라부(52b)의 대물 렌즈(도시하지 않음)의 광축과 일치하도록 배치되어 있다. 그 때문에, 하방 카메라부(78)는, 상방 카메라부(52b)와 동일한 X 좌표 및 Y 좌표에 위치하는 피사체의 일부를, 상방 카메라부(52b)와는 반대측으로부터 촬상할 수 있다.
다시, 도 2로 되돌아간다. 정지 베이스(4)의 측방 및 상측은, 도시하지 않은 커버 부재로 덮여 있고, 이 커버 부재의 전방면에는 터치 패널(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 터치 패널은, 오퍼레이터가 절삭 장치(2)에 지시를 입력하는 입력 장치와, 피가공물(11)을 촬상하여 얻어지는 화상, 가공 조건 등을 표시하는 표시 장치를 겸하고 있다.
또한, 터치 패널은 경고 문자 등을 표시 가능하다. 터치 패널에 표시된 경고 문자 등에 의해, 가공 이상이 생겼다는 취지의 경고 등이 오퍼레이터에게 통지된다. 커버 부재의 상면에는 경고등(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 예컨대, 오퍼레이터에게 경고가 통지되는 경우에 경고등은 점등한다. 또, 터치 패널 및 경고등에 더하여, 절삭 장치(2)에 스피커(도시하지 않음)가 설치되어도 좋다. 그리고, 가공 이상이 생긴 경우, 스피커로부터 경고음이 나와도 좋다.
절삭 장치(2)는 컴퓨터 등의 제어부(60)를 갖는다. 제어부(60)는, 호스트ㆍ컨트롤러를 통해 서로 접속되는 CPU, ROM, RAM, 하드디스크 드라이브 등을 갖는다. CPU는, ROM, RAM, 하드디스크 드라이브 등의 기억 부분에 저장된 프로그램, 데이터 등에 기초하여 연산 처리 등을 행한다.
제어부(60)는, CPU가 기억 부분에 저장된 프로그램을 리드인하는 것에 의해, 소프트웨어와 전술한 하드웨어 자원이 협동한 구체적 수단으로서 기능할 수 있다. 제어부(60)는, 예컨대, X축 이송 기구(12), Y축 이송 기구(22), 제1 Z축 이송 기구(42), 제2 Z축 이송 기구(72) 등의 움직임을 제어하는 구동부로서 기능한다.
예컨대, 구동부는, X축 이송 기구(12)를 동작시킨 경우에 검출 유닛(14b)에 의해 검출된 가공 이송량을 나타내는 전기 신호를 수신하여, 가공 이송량을 파악한다. 또한, 예컨대 구동부는, Y축 이송 기구(22)를 동작시킨 경우에 검출 유닛(24b)에 의해 검출된 인덱싱 이송량을 나타내는 전기 신호를 수신하여, 인덱싱 이송량을 파악한다.
제어부(60)는, 상방 카메라부(52b) 및 하방 카메라부(78)의 촬상을 실행 및 제어하는 촬상부로서도 기능하고, 수신한 전기 신호로부터 화상을 생성하는 화상 생성부로서도 기능한다. 촬상 소자에서 수광된 광은 광전 변환되고 전기 신호가 되어 화상 생성부로 보내진다. 화상 생성부는, 수신한 전기 신호에 기초하여 화상을 생성한다.
또한, 제어부(60)는, 피가공물(11)의 상면측을 상방 카메라부(52b)에 의해 촬상하여 얻어지는 상면측 화상과, 피가공물(11)의 하면측을 하방 카메라부(78)에 의해 촬상하여 얻어지는 하면측 화상을 비교하는 비교부로서도 기능한다.
예컨대, 비교부는, 상면측 화상의 분단홈(11c)(후술함)의 홈폭과 하면측 화상의 분단홈(11c)의 홈폭의 차와, 기억 부분에 기억되어 미리 설정된 홈폭의 차의 허용치(즉, 허용 조건)를 비교한다.
또한, 예컨대, 비교부는, 상면측 화상의 분단홈(11c)의 위치와 하면측 화상의 분단홈(11c)의 위치의 어긋남량과, 기억 부분에 기억되어 미리 설정된 상하의 분단홈(11c)의 어긋남량의 허용치(즉, 허용 조건)를 비교한다.
그리고, 분단홈(11c)의 홈폭의 차와, 분단홈(11c)의 위치의 어긋남량 중 적어도 한쪽이 미리 설정된 허용치를 초과하는 경우(즉, 허용 조건을 만족시키지 않는 경우), 제어부(60)는 전술한 터치 패널에 경고를 표시시킨다. 제어부(60)는, 터치 패널에 경고를 표시시키는 것 대신, 또는 이것과 함께, 전술한 경고등을 점등시켜도 좋고, 스피커에 경고음을 내도록 해도 좋다. 이것에 의해, 작업자는 가공 이상이 생긴 것을 인식할 수 있다.
다음으로, 절삭 장치(2)로 피가공물(11)을 절삭하여 절단하는 방법을 설명한다. 도 10은, 피가공물(11)의 절삭 방법의 플로우도이다. 이하에서는, 도 10의 각 단계를 인용하면서 설명한다.
우선, 피가공물(11)의 이면(11b)과 환형 프레임(17)의 제1면에 테이프(19)의 점착층측을 밀착시켜 접착한다. 이것에 의해, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 피가공물 유닛(21)을 형성한다(테이프 접착 단계(S10)). 테이프 접착 단계(S10)에서는, 도시하지 않은 프레임 접착 장치를 이용하여, 또는, 작업자가 수작업으로, 피가공물(11) 및 환형 프레임(17)에 테이프(19)를 접착한다.
테이프 접착 단계(S10) 후, 유지판(54) 상에 피가공물 유닛(21)의 테이프(19)측을 배치하고, 클램프 기구(56)로 환형 프레임(17)을 고정한다. 그리고, 진공 흡인원을 작동시켜, 테이프(19)를 통해 피가공물(11)의 이면(11b)측을 유지면(54a)에 의해 유지한다(유지 단계(S20)). 도 6a는, 척테이블(28)에 의해 피가공물(11)을 유지하는 유지 단계(S20)를 나타내는 도면이다.
유지 단계(S20)에서는, 전술한 바와 같이, 피가공물(11)의 이면(11b)측을 유지한다. 그러므로, 피가공물(11)의 이면(11b)은 하면이 되고, 피가공물(11)의 표면(11a)은 상면이 된다. 또, 피가공물(11)의 표면(11a)에 테이프(19)를 붙여도 좋다. 이 경우, 표면(11a)이 하면이 되고, 이면(11b)이 상면이 된다.
유지 단계(S20) 후, 상방 카메라부(52b)에 의해 피가공물(11)의 표면(11a)측을 촬상하여, 분할 예정 라인(13)을 검출한다. 그리고, 검출한 분할 예정 라인(13)과 X축 방향을 평행하게 하도록, 모터(32)로 척테이블(28)의 θ 방향의 위치를 조정한다.
그 후, 절삭 블레이드(50)를 분할 예정 라인(13)에 위치 설정하여 고속으로 회전하는 절삭 블레이드(50)를 표면(11a)(즉, 상면)으로부터 피가공물(11)의 이면(11b)까지 절입하고, 이어서, X축 이송 기구(12)에 의해 척테이블(28)과 절삭 블레이드(50)를 상대적으로 이동시킨다.
이것에 의해, 피가공물(11)은, 이 이동 경로(분할 예정 라인(13))를 따라 절삭되어 분단된다(절삭 단계(가공 단계)(S30)). 절삭 단계(S30)에 의해, 테이프(19)에 이르는 피가공물(11)의 분단홈(11c)이 형성된다.
도 6b는, 유지면(54a)에 의해 유지된 피가공물(11)을 절삭 블레이드(50)로 절삭하는 절삭 단계(S30)를 나타내는 도면이다. 절삭 단계(S30)에서는, 하나의 분할 예정 라인(13)을 따라 피가공물(11)을 절삭하여 하나의 분단홈(11c)을 형성한다.
절삭 단계(S30) 후, 모든 분할 예정 라인(13)이 절삭되었는지 아닌지를 제어부(60)가 판단한다(절삭 완료 확인 단계(S40)). 제어부(60)는, 미리 등록된 피가공물(11)의 사이즈, 인덱스 사이즈(즉, 인접하는 분할 예정 라인(13)의 피치) 등을 기초로, 하나의 방향을 따르는 분할 예정 라인(13)의 총수를 미리 산출한 다음 기억한다.
제어부(60)는, 1회 또는 복수회의 절삭 단계(S30)를 거쳐 절삭된 하나의 방향을 따르는 분할 예정 라인(13)의 수와, 기억된 하나의 방향을 따르는 분할 예정 라인(13)의 총수에 기초하여, 하나의 방향을 따르는 모든 분할 예정 라인(13)이 절삭되었는지 아닌지를 판단할 수 있다.
하나의 방향을 따르는 모든 분할 예정 라인(13)이 가공된 경우(S40에서 YES)에는, 하나의 방향을 따르는 분할 예정 라인(13)의 가공을 종료한다. 이것에 대하여, 하나의 방향을 따르는 모든 분할 예정 라인(13)이 가공되지 않은 경우(S40에서 NO), 제어부(60)는, 절삭 단계(S30)에서 형성한 분단홈(11c)이 커프 체크의 대상인지 아닌지를 판단한다(커프 체크 대상 확인 단계(S50)).
예컨대, 제어부(60)는, 소정의 갯수만큼 분단홈(11c)을 형성할 때마다 커프 체크를 행하도록 설정되어 있다. 가장 최근에 형성된 분단홈(11c)이 커프 체크의 대상이 되는 소정 갯수째의 분단홈(11c)이 아닌 경우(S50에서 NO), 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
이것에 대하여, 가장 최근에 형성된 분단홈(11c)이 커프 체크의 대상이 되는 소정 갯수째의 분단홈(11c)인 경우(S50에서 YES), 절삭 유닛(46)을 상승시켜 일시적으로 절삭을 중단하고, 촬상 단계(S60)로 진행한다.
도 7은, 피가공물(11)의 상면측 및 하면측을 촬상하는 촬상 단계(S60)를 나타내는 도면이다. 촬상 단계(S60)에서는, 우선, 유지판(54) 및 상판(16b)이 상방 촬상 유닛(52)과 하방 촬상 유닛(62) 사이에 위치하도록, 지지대(16)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시킨다.
그 후, 상방 카메라부(52b)에 의해 피가공물(11)의 표면(11a)(상면)측으로부터 분단홈(11c)의 적어도 일부를 촬상하여 상면측 화상을 얻는다. 또한, 유지판(54)의 촬상용 영역과 테이프(19)를 통해 피가공물(11)의 이면(11b)(하면)측으로부터, 상면측 화상과 동일한 좌표 위치에 위치하는 분단홈(11c)의 일부를 하측으로부터 하방 카메라부(78)에 의해 촬상하여 하면측 화상을 얻는다. 이와 같이 하여, 커프 체크의 대상이 되는 분단홈(11c)을 상하로부터 촬상한다.
도 8a는 상면측 화상의 일례이고, 도 8b는 하면측 화상의 일례이고, 도 8c는, 도 8a 및 도 8b에 대응하는 영역을 나타내는 피가공물(11)의 단면 모식도이다. 도 8a, 도 8b 및 도 8c는, 절삭 블레이드(50)가 Z축 방향에 대하여 기울어진 상태로 분단홈(11c)이 형성된, 소위 경사 절삭의 예이다.
도 8a에 나타내는 분단홈(11c)의 상단은, Y축 방향으로 폭 L1을 갖는다. 이 폭 L1은, Y축 방향의 일방측(예컨대 +Y 방향)의 단부(PA1)로부터 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)의 단부(PA2)까지의 길이이다(도 8c 참조).
이것에 대하여, 도 8b에 나타내는 분단홈(11c)의 하단은, Y축 방향으로 폭 L2를 갖는다. 이 폭 L2는, Y축 방향의 일방측(예컨대 +Y 방향)의 단부(PB1)로부터 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)의 단부(PB2)까지의 길이이다(도 8c 참조).
상단의 폭 L1과 하단의 폭 L2는 동일한 길이이지만, 단부(PB1)는 단부(PA1)보다 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)에 위치하고 있고, 단부(PB2)도 단부(PA2)보다 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)에 위치하고 있다.
이와 같이, 분단홈(11c)의 하단(즉, 테이프(19)에 도달하는 분단홈(11c)의 바닥)은, 분단홈(11c)의 상단(즉, 표면(11a)에 위치하는 분단홈(11c)의 개구부)보다 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)에 위치하고 있다.
도 9a는 상면측 화상의 다른 예이고, 도 9b는 하면측 화상의 다른 예이고, 도 9c는, 도 9a 및 도 9b에 대응하는 영역을 나타내는 피가공물(11)의 단면 모식도이다. 도 9a, 도 9b 및 도 9c는, 절삭 블레이드(50)가 끝이 좁아진 상태로 분단홈(11c)을 형성한 예이다.
도 9a에 나타내는 분단홈(11c)의 상단은, Y축 방향으로 폭 L1을 갖는다. 이 폭 L1은, Y축 방향의 일방측(예컨대 +Y 방향)의 단부(PA1)로부터 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)의 단부(PA2)까지의 길이이다(도 9c 참조).
이것에 대하여, 도 9b에 나타내는 분단홈(11c)의 하단은, Y축 방향으로 폭 L3을 갖는다. 이 폭 L3은, Y축 방향의 일방측(예컨대 +Y 방향)의 단부(PC1)로부터 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)의 단부(PC2)까지의 길이이다(도 9c 참조).
하단의 폭 L3은 상단의 폭 L1보다 좁다. 또한, 단부(PC1)는 단부(PA1)보다 Y축 방향의 타방측(예컨대 -Y 방향)에 위치하고 있고, 단부(PC2)는 단부(PA2)보다 Y축 방향의 일방측(예컨대 +Y 방향)에 위치하고 있다. 이와 같이, 분단홈(11c)의 하단은, X-Y 평면에서 분단홈(11c)의 내측에 위치하고 있다.
촬상 단계(S60) 후, 상면측 화상과 하면측 화상을 비교한다(화상 비교 단계(S70)). 화상 비교 단계(S70)에서는, 제어부(60)의 비교부가, 예컨대 상면측 화상의 분단홈(11c)의 홈폭과 하면측 화상의 분단홈(11c)의 홈폭의 차와, 제어부(60)의 기억 부분에 기억되어 미리 설정된 홈폭의 차의 허용치(즉, 허용 조건)를 비교한다.
홈폭의 차는, 예컨대 전술한 홈폭 L1과 홈폭 L2의 차나, 전술한 홈폭 L1과 홈폭 L3의 차이다. 홈폭의 차가 미리 설정된 홈폭의 차의 허용치 이하인(즉 허용 조건을 만족시키는) 경우(S70에서 YES), 지지대(16)를 절삭 블레이드(50)의 하측으로 되돌리고, 다시 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
이것에 대하여, 홈폭의 차가 미리 설정된 홈폭의 차의 허용치를 초과한 경우(즉, 허용 조건을 만족시키지 않는 경우)(S70에서 NO), 제어부(60)는, 전술한 터치 패널, 경고등 및 스피커의 적어도 하나를 이용하여 오퍼레이터에게 경고를 발한다(경고 단계(S80)).
경고 단계(S80) 후에, 예컨대, 오퍼레이터가 절삭 블레이드(50)를 수정하거나 또는 절삭 블레이드(50)를 교환한다(수정 단계(S90)). 특히, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 경사 절삭이 생긴 경우에는 절삭 블레이드(50)를 교환하는 것이 바람직하다.
이것에 대하여, 절삭 블레이드(50)가 끝이 좁아진 경우나 편마모된 경우, 도 9c에 나타낸 바와 같이, 피가공물(11)의 하면(이면(11b))측의 홈폭이 상면(표면(11a))측에 비교하여 작아진다. 이 경우, 절삭 블레이드(50)의 드레싱을 행하는 것에 의해 절삭 블레이드(50)를 수정한다.
예컨대, 피가공물 유닛(21)이 척테이블(28) 상으로부터 반송되어 취출되고, 척테이블(28) 상에 드레스 보드(도시하지 않음)가 반송된다. 그리고, 드레스 보드가 척테이블(28)에 의해 유지된다. 회전하고 있는 절삭 블레이드(50)를 드레스 보드에 압박하여, 절삭 블레이드(50)의 드레싱을 행한다. 드레싱후에는, 드레스 보드 대신에 피가공물 유닛(21)을 다시 척테이블(28)에 의해 흡인 유지한다.
또는, 예컨대, 제어부(60)는, 허용 조건을 만족시키지 않는 것 또는 경고가 발생한 것을 파악하여, 척테이블(28)에 인접하여 배치된 서브 척테이블(도시하지 않음) 상의 드레스 보드(도시하지 않음) 상으로 절삭 유닛(46)을 이동시킨다. 그리고, 회전하고 있는 절삭 블레이드(50)를 드레스 보드에 압박하여 절삭 블레이드(50)의 드레싱을 행한다. 수정 단계(S90) 후, 다시 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
본 실시형태의 촬상 단계에서는, 상방 카메라부(52b) 및 하방 카메라부(78)에 의해 유지면(54a)에서의 동일 좌표에 위치하는 분단홈(11c)의 일부를 촬상하기 때문에, 상면측뿐만 아니라 하면측에서 허용치를 초과하는 가공 불량이 발생한 경우에도 가공 불량을 검출할 수 있다.
그리고, 이면측에 가공 불량이 발생한 경우에는, 가공 불량을 해소하는 조치를 강구할 수 있기 때문에, 하면측의 커프 체크를 행하지 않고 상면측의 커프 체크만을 행하는 경우에 비교하여, 불량 칩의 제조를 방지할 수 있거나, 또는, 가령 불량 칩이 제조되더라도 대량으로 불량 칩이 제조될 가능성을 저감할 수 있다.
또, 종래에는, 예컨대 직방체 형상의 실리콘편이나 카본편 등의 확인용 부재의 표면에 절삭 블레이드(50)를 절입하여, 확인용 부재의 두께의 절반까지 절삭한(즉, 하프컷한) 후, 분단홈(11c)의 길이 방향에 대하여 수직인 방향의 확인용 부재의 단부면을 현미경으로 확인했다. 이와 같이, 종래 절삭 블레이드(50)의 상태를 확인하는 것은 매우 번거로웠다.
또한, 경사 절삭의 상태는, 피가공물(11)의 재질이나 절입 깊이, 척테이블(28)의 가공 이송 속도 등에 따라서 변한다. 또한, 경사 절삭의 상태는, 절삭 블레이드(50)가 피가공물(11)에 들어가는 피가공물(11)의 전방 영역과, 절삭 블레이드(50)가 피가공물(11)로부터 나오는 피가공물(11)의 후방 영역과, 피가공물(11)의 전방과 후방의 중간 영역에서 달라지는 경우가 있다.
애초에, 종래의 확인용 부재를 이용한 확인 방법에서는, 분단홈(11c)을 형성한 경우에 피가공물(11)에 생긴 경사 절삭의 상태는 확인할 수 없었지만, 본 실시형태에서는, 절삭 가공 도중에 일시적으로 절삭을 중단하고, 촬상한 화상으로부터 경사 절삭의 상태를 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 절삭 블레이드(50)가 편마모되었는지 아닌지도 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 화상 비교 단계(S70)에서는, 제어부(60)의 비교부가, 예컨대, 상면측 화상의 분단홈(11c)의 홈의 위치와 하면측 화상의 분단홈(11c)의 홈의 위치의 어긋남량과, 제어부(60)의 기억 부분에 기억되어 미리 설정된 위치 어긋남량의 허용치(즉, 허용 조건)를 비교해도 좋다.
위치 어긋남량은, 예컨대 전술한 단부(PA1)와 단부(PB1)의 차나, 단부(PA1)와 단부(PC1)의 차이다. 이 차가 미리 설정된 홈의 위치 어긋남량의 허용치 이하인(즉, 허용 조건을 만족시키는) 경우(S70에서 YES), 지지대(16)를 절삭 블레이드(50)의 하측으로 되돌리고, 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
이것에 대하여, 위치 어긋남량이 미리 설정된 위치 어긋남량의 허용치를 초과하는(즉, 허용 조건을 만족시키지 않는) 경우(S70에서 NO), 제어부(60)는, 전술한 터치 패널, 경고등 및 스피커의 적어도 하나를 이용하여 오퍼레이터에게 경고를 발한다(경고 단계(S80)).
경고 단계(S80) 후에는 절삭 블레이드(50)의 수정이 행해지고(수정 단계(S90)), 수정 단계(S90) 후에 다시 절삭 단계(S30)로 되돌아간다. 또, 화상 비교 단계(S60)에서는, 홈폭의 차 및 위치 어긋남량 중 어느 하나가 미리 설정된 허용치와 비교되어도 좋고, 홈폭의 차 및 위치 어긋남량이 모두 미리 설정된 허용치와 비교되어도 좋다.
그런데, 화상 비교 단계(S70)의 다른 예에서는, 상면측 화상 및 하면측 화상의 치핑 사이즈의 평균치, 최대치 및 최소치 중 적어도 어느 것이 미리 설정된 허용치와 비교되어도 좋다. 미리 설정된 허용치 내인(즉, 허용 조건을 만족시키는) 경우(S70에서 YES), 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
또한, 화상 비교 단계(S70)의 또 다른 예에서는, 상면측 화상을 이용하여, 분할 예정 라인(13)과 실제로 절삭된 가공 라인의 위치 어긋남량이 미리 설정된 허용치와 비교되어도 좋다. 위치 어긋남량이 허용치 이하인(즉, 허용 조건을 만족시키는) 경우(S70에서 YES), 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
이것에 대하여, 화상 비교 단계(S70)에서의 비교의 결과, 허용 조건을 만족시키지 않는다고 제어부(60)가 판단한 경우(S70에서 NO), 경고 단계(S80)를 거쳐, 절삭 블레이드(50)의 교환, 수정 등의 수정 단계(S90)가 행해진다. 그 후, 절삭 단계(S30)로 되돌아간다.
기타, 상기 실시형태에 관한 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 예컨대, 절삭 유닛(46) 대신에, 피가공물(11)에 흡수되는 파장의 레이저빔을 조사하는 레이저 조사 유닛을 설치해도 좋다.
이 경우, 가공 단계(도 10의 절삭 단계(S30)에 대응)에서 피가공물(11)에 레이저빔을 조사하면서, 레이저 조사 유닛과 척테이블(28)을 상대적으로 이동시킴으로써 분단홈(11c)을 형성한다. 이것에 의해, 피가공물(11)을 절삭한다. 그리고, 촬상 단계(S60)에서 상면측 화상 및 하면측 화상을 얻어, 화상 비교 단계(S70)를 행해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 상방 카메라부(52b) 및 하방 카메라부(78)가 X축 및 Y축 방향에서 고정되어, Z축 방향을 따라서만 이동 가능하지만, 상방 카메라부(52b) 및 하방 카메라부(78)가, X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동 가능한 형태로 구성되어도 좋다.
이 경우에도, 상방 카메라부(52b) 및 하방 카메라부(78)의 상대적인 위치 관계는 특정 가능하기 때문에, 하방 카메라부(78)는, 상방 카메라부(52b)가 촬상하는 X 좌표 및 Y 좌표와 동일한 X 좌표 및 Y 좌표를 촬상할 수 있다.
예컨대, 하방 카메라부(78)는, 피가공물 유닛(21)이 유지판(54) 상에 배치되지 않은 상태에서, 하측으로부터 상방 카메라부(52b)를 촬상함으로써, 상방 카메라부(52b)의 X축 및 Y축 방향의 위치를 특정할 수 있다.
가령, 하방 카메라부(78)의 광축이 상방 카메라부(52b)의 광축과 일치하지 않는 경우, 하방 카메라부(78)의 광축이 상방 카메라부(52b)의 광축과 일치하도록, 하방 카메라부(78)의 상방 카메라부(52b)에 대한 상대 위치는 수정된다. 또, 상방 카메라부(52b)가 하방 카메라부(78)를 촬상한 후, 상방 카메라부(52b)의 하방 카메라부(78)에 대한 상대 위치가 수정되어도 좋다.
그런데, 상방 카메라부(52b) 및 하방 카메라부(78)가, X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동 가능한 경우에, 하방 카메라부(78)에는, 적외선을 광전 변환하는 촬상 소자를 포함하는 적외선 카메라부와, 적외선 조사 장치가 더 설치되어도 좋다.
표면(11a)(상면)측에 설치된 타겟 패턴(도시하지 않음)을, 상측으로부터 상방 카메라부(52b)가 촬상하고, 하측으로부터 적외선 카메라부가 촬상함으로써, 제어부(60)는, 유지면(54a)에서의 동일한 X 좌표 및 Y 좌표에 위치하는 분단홈(11c)의 일부를 특정할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, X축 이송 기구(12) 및 Y축 이송 기구(22)에 의해 지지대(16)가 X축 및 Y축 방향으로 이동되지만, Y축 이송 기구(22)를 생략하고, 제1 수직 칼럼(36)을 정지 베이스(4)가 아니라 다른 Y축 이송 기구에 연결시켜도 좋다. 이 경우, 절삭 유닛(46) 및 상방 촬상 유닛(52)은, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동 가능해진다.
그런데, 흡인로 함유 영역(54c) 및 외주 영역(54d)이 불투명 재료로 형성되어 있는 경우에는, 전술한 십자형상의 흡인로 비함유 영역(54b)이 존재하는 X축 및 Y축 방향의 영역 내에서 상면측 화상 및 하면측 화상을 얻어도 좋다(촬상 단계(S60)). 그리고, 얻어진 상면측 화상 및 하면측 화상에 기초하여, 화상 비교 단계(S70)를 행해도 좋다.
또, 흡인로 비함유 영역(54b)이 존재하는 X축 및 Y축 방향의 영역 밖에서는, 하면측 화상은 얻어지지 않기 때문에, 상면측 화상만을 얻게 된다. 이 경우, 화상 비교 단계(S70)를 행할 수는 없기 때문에, 상면측 화상에 기초하여 종래의 커프 체크를 행한다.
2 : 절삭 장치
4 : 정지 베이스
6 : X축 이동판
8 : 볼나사
10 : 펄스 모터
11 : 피가공물
11a : 표면
11b : 이면
11c : 분단홈
12 : X축 이송 기구
13 : 분할 예정 라인
14 : 가이드 레일
14a : 리니어 스케일
14b : 검출 유닛
15 : 디바이스
16 : 지지대
16a : 하판
16b : 상판
16c : 연결판
17 : 환형 프레임
18 : 볼나사
19 : 테이프
20 : 펄스 모터
21 : 피가공물 유닛
22 : Y축 이송 기구
24 : 가이드 레일
24a : 리니어 스케일
24b : 검출 유닛
28 : 척테이블(유지 테이블)
30 : 벨트
32 : 모터
34 : 풀리
36 : 제1 수직 칼럼
38 : 볼나사
40 : 펄스 모터
42 : 제1 Z축 이송 기구
44 : 가이드 레일
46 : 절삭 유닛
48 : 스핀들 하우징
50 : 절삭 블레이드
52 : 상방 촬상 유닛
52a : 아암부
52b : 상방 카메라부
54 : 유지판
54a : 유지면
54b : 흡인로 비함유 영역
54c : 흡인로 함유 영역
54d : 외주 영역
56 : 클램프 기구
60 : 제어부
62 : 하방 촬상 유닛
64 : 제2 수직 칼럼
66 : 가이드 레일
68 : 볼나사
70 : 펄스 모터
72 : 제2 Z축 이송 기구
74 : Z축 이동판
76 : 지지 플레이트
78 : 하방 카메라부
80 : 카메라 본체부
82 : 조명 장치
L1, L2, L3 : 홈폭
PA1, PA2, PB1, PB2, PC1, PC2 : 단부

Claims (3)

  1. 피가공물의 절삭 방법에 있어서,
    상기 피가공물의 하면에 테이프를 접착하는 테이프 접착 단계와,
    상기 피가공물을 유지하는 유지면을 가지며, 상기 유지면의 적어도 일부에 가시광에 대하여 투명한 재료로 형성된 촬상용 영역을 갖는 유지판을 포함하는 유지 테이블에 의해, 상기 테이프를 통해 상기 피가공물의 상기 하면측을 유지하는 유지 단계와,
    상기 유지 테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을 절삭하고 분단하여 상기 테이프에 이르는 분단홈을 형성하는 가공 단계와,
    상기 유지판보다 상측에 위치하는 상방 카메라부에 의해 상기 피가공물의 상면측으로부터 상기 분단홈의 적어도 일부를 촬상하여 상면측 화상을 얻음과 더불어, 상기 유지판보다 하측에 위치하는 하방 카메라부에 의해 상기 유지판의 상기 촬상용 영역과 상기 테이프를 통해 상기 피가공물의 상기 하면측으로부터 상기 분단홈의 상기 일부를 촬상하여 하면측 화상을 얻는 촬상 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촬상 단계에서 얻어진 상기 상면측 화상과 상기 하면측 화상을 비교하는 화상 비교 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 화상 비교 단계에서는, 상기 상면측 화상의 상기 분단홈의 홈폭과 상기 하면측 화상의 상기 분단홈의 홈폭의 차와, 상기 상면측 화상의 상기 분단홈의 위치와 상기 하면측 화상의 상기 분단홈의 위치의 어긋남량 중 적어도 한쪽이 미리 설정된 허용 조건과 비교되고,
    상기 절삭 방법은,
    상기 상면측 화상과 상기 하면측 화상에서의, 상기 차와 상기 어긋남량 중 적어도 한쪽이 상기 미리 설정된 허용 조건을 만족시키지 않는 경우에 경고를 발하는 경고 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 방법.
KR1020200002663A 2019-01-11 2020-01-08 피가공물의 절삭 방법 KR20200087703A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-003110 2019-01-11
JP2019003110A JP7254416B2 (ja) 2019-01-11 2019-01-11 被加工物の切削方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200087703A true KR20200087703A (ko) 2020-07-21

Family

ID=71518015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200002663A KR20200087703A (ko) 2019-01-11 2020-01-08 피가공물의 절삭 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11222822B2 (ko)
JP (1) JP7254416B2 (ko)
KR (1) KR20200087703A (ko)
DE (1) DE102020200257A1 (ko)
SG (1) SG10202000252QA (ko)
TW (1) TWI821500B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220046969A (ko) * 2020-10-08 2022-04-15 아이티팜 주식회사 웨이퍼의 소잉 각도 정합성을 계산하고 판정하는 방법 및 이를 수행하는 시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7300938B2 (ja) * 2019-09-02 2023-06-30 株式会社ディスコ カーフの認識方法
US11136202B2 (en) * 2020-01-06 2021-10-05 Asm Technology Singapore Pte Ltd Direct transfer apparatus for electronic components
JP2023140628A (ja) 2022-03-23 2023-10-05 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009246015A (ja) 2008-03-28 2009-10-22 Disco Abrasive Syst Ltd チッピング検出方法
JP2013074198A (ja) 2011-09-28 2013-04-22 Disco Abrasive Syst Ltd 加工装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10312979A (ja) * 1997-05-12 1998-11-24 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの切削状況の検出方法
JP2003203883A (ja) 2002-01-07 2003-07-18 Tokyo Seimitsu Co Ltd 顕微鏡及び観察方法
JP5395446B2 (ja) * 2009-01-22 2014-01-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2011165847A (ja) 2010-02-09 2011-08-25 Disco Abrasive Syst Ltd 分割加工装置
JP5835934B2 (ja) 2011-04-28 2015-12-24 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2012256749A (ja) 2011-06-09 2012-12-27 Disco Abrasive Syst Ltd 切削装置
JP6562670B2 (ja) * 2015-03-23 2019-08-21 株式会社ディスコ 被加工物の切削方法
JP6569330B2 (ja) 2015-06-29 2019-09-04 三星ダイヤモンド工業株式会社 ブレーク装置
WO2017105520A1 (en) 2015-12-18 2017-06-22 Intel Corporation Transmissive composite film for application to the backside of a microelectronic device
KR20200058486A (ko) * 2017-10-27 2020-05-27 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 메탈막 부착 기판의 분단 방법
JP7282461B2 (ja) 2019-04-16 2023-05-29 株式会社ディスコ 検査装置、及び加工装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009246015A (ja) 2008-03-28 2009-10-22 Disco Abrasive Syst Ltd チッピング検出方法
JP2013074198A (ja) 2011-09-28 2013-04-22 Disco Abrasive Syst Ltd 加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220046969A (ko) * 2020-10-08 2022-04-15 아이티팜 주식회사 웨이퍼의 소잉 각도 정합성을 계산하고 판정하는 방법 및 이를 수행하는 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
JP7254416B2 (ja) 2023-04-10
US11222822B2 (en) 2022-01-11
JP2020113635A (ja) 2020-07-27
SG10202000252QA (en) 2021-07-29
TWI821500B (zh) 2023-11-11
TW202027911A (zh) 2020-08-01
DE102020200257A1 (de) 2020-08-06
US20200227319A1 (en) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200087703A (ko) 피가공물의 절삭 방법
CN109202308B (zh) 激光加工装置和激光加工方法
JP6465722B2 (ja) 加工装置
JP2018078145A (ja) 切削装置
KR20220001451A (ko) 가공 장치
CN113146064A (zh) 加工装置
JP3162580B2 (ja) ダイシング装置
TW201902615A (zh) 切削裝置之切削刀具檢測機構
JP2017090080A (ja) 検査装置
JP2019029560A (ja) レーザ加工装置
JP2019046923A (ja) ウエーハの加工方法
JP7157631B2 (ja) 加工装置
US20230302580A1 (en) Processing method for workpiece
US20230294230A1 (en) Treatment method of workpiece
CN110571146B (zh) 矩形被加工物的加工方法
CN115890933A (zh) 加工装置
JP2023046458A (ja) 加工装置
JP5466898B2 (ja) 撮像光学系及び加工装置
CN117747457A (zh) 被加工物的检查方法和检查装置
KR20230171386A (ko) 가공 장치
KR20220128282A (ko) 가공 장치 및 가공 방법
KR20220168154A (ko) 측정 지그, 동작 정밀도 측정 시스템, 및 동작 정밀도 측정 방법
CN114944330A (zh) 被加工物的加工方法
JP2020191426A (ja) 加工装置
JP2011198223A (ja) 加工装置における加工移動量補正値の決定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination