TW202407780A - 加工裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]即使在加工中產生異常，仍然可在不使加工效率降低的情形下對被加工物進行再加工。 [解決手段]本發明具備：工作夾台，在保持面上保持具備有互相交叉之複數條切割道之被加工物；加工單元，將已保持於該工作夾台之該被加工物沿著該切割道來加工；及控制單元，該控制單元是進行以下控制：於使該加工單元從該切割道的一端到另一端對該被加工物進行加工之期間，殘留未加工區域而中斷加工的情況下，使該工作夾台旋轉180度，並使該加工單元從該切割道的該另一端來對該被加工物的該未加工區域進行加工。

Description

加工裝置
本發明是有關於一種將半導體晶圓等被加工物沿著切割道來加工並分割之加工裝置。
在組入電子機器等的器件晶片的製造製程中，以半導體晶圓或樹脂封裝基板為代表之板狀的被加工物可藉由各種加工裝置來加工。在板狀的被加工物上設定有稱為切割道之格子狀的分割預定線，且在被切割道所區劃的各區域中配設有IC、LSI等的器件。當沿著此切割道分割被加工物，即可製造一個個的器件晶片。
已知有一種具備檢測實施中的加工之異常的功能之加工裝置(參照專利文獻1)。在此加工裝置中，可在實施被加工物的加工之期間偵測到某些異常時，暫時停止加工。加工裝置的使用者等會確認加工裝置以及被加工物的狀態，並在對加工裝置作必要的調整之後重新開始加工。
然而，有時會在對已暫時停止之加工裝置的調整不充分的狀態下輕易地重新開始加工，而在加工裝置上繼續產生異常。於是，已知有一種如下之加工裝置：根據在加工中所產生之異常的內容來規定不同的加工的重新開始條件，且在產生了特定的異常時會變得必須進行特定的重新開始程序(參照專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2013-74198號公報 專利文獻2：日本特開2020-77668號公報
發明欲解決之課題
若在沿著一條切割道對被加工物進行加工之期間偵測到異常而停止加工，會在此切割道殘留未加工區域。並且，會有以下情況：在加工裝置的調整已完成之後，將加工中途的切割道再加工時，從已停止加工之位置起來開始未加工區域之加工。在此情況下，為了從切割道的中途重新開始加工，而變得必須進行耗費勞務與時間之特別的程序。而且，會有以下情形：加工具會作用在加工停止前最後所形成之異常的加工痕跡上，而對加工具或被加工物施加非預期之力，導致加工具等破損。
或者，會有以下情況：在偵測到異常且加工已停止時，放棄加工中途的切割道的再加工，而從下一條切割道重新開始加工。在此情況下，因為殘留未加工區域之切割道被擱置，所以會在晶圓產生未被分割之區域，而產生以下問題：可得到之器件晶片的數量會減少。於是，以下作法也被考慮：使用者操作加工裝置，以從不會產生加工具等的破損之較佳位置來對該切割道進行再加工。不過，在此情況下會耗費勞務與時間，加工效率會大幅地降低。
本發明是有鑒於所述之問題而作成的發明，其目的在於提供一種加工裝置，其可以在對被加工物進行加工中產生有異常時，在不對加工具施加負荷之情形下，且在不讓所製造之器件晶片的數量與加工效率大幅降低的情形下，對被加工物進行再加工。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個態樣，可提供一種加工裝置，其特徵在於：具備：工作夾台，在保持面上保持具備有互相交叉之複數條切割道之被加工物；加工單元，將已保持於該工作夾台之該被加工物沿著該切割道來加工；加工進給單元，使該工作夾台與該加工單元在平行於該保持面的方向上沿著加工進給方向相對地移動；旋轉單元，讓該工作夾台可以繞著旋轉軸而旋轉，前述旋轉軸是沿著垂直於該保持面之方向；及控制單元，控制該工作夾台、該加工單元、該加工進給單元與該旋轉單元， 該控制單元是進行以下控制：在一面以該加工進給單元使該工作夾台以及該加工單元沿著該加工進給方向相對地移動、一面使該加工單元從該切割道的一端到另一端對該被加工物進行加工之期間，殘留未加工區域而中斷加工的情況下，以該旋轉單元使該工作夾台旋轉180度，並一面以該加工進給單元使該工作夾台以及該加工單元沿著該加工進給方向相對地移動，一面使該加工單元從該切割道的該另一端來對該被加工物的該未加工區域進行加工。
較佳的是，該加工單元是以圓環狀的切削刀片來切削該被加工物之切削單元。
又，較佳的是，該加工單元是對該被加工物照射雷射光束來對該被加工物進行雷射加工之雷射加工單元。
更佳的是，該控制單元具有異常檢測部，前述異常檢測部是檢測以該加工單元加工該被加工物之期間所產生之異常，且在藉由該異常檢測部檢測出該異常時，使由該加工單元所進行之該被加工物的加工中斷。
尤佳的是，更具備拍攝單元，前述拍攝單元是對已被該工作夾台所保持之該被加工物進行拍攝，該異常檢測部是使該拍攝單元拍攝該被加工物的經該加工單元所加工之位置，並依據藉由該拍攝單元所取得之拍攝圖像來檢測該異常。 發明效果
在本發明的一個態樣之加工裝置中，控制單元在使加工單元對被加工物進行加工之期間中斷了加工的情況下，使工作夾台旋轉180度，並使加工單元從相反方向來對未加工區域進行加工。因此，不會有未加工區域被擱置之情形，而能以必要最小限度的損失來製造器件晶片。
又，在進行再加工之切割道中，並非從加工的中斷處起重新開始進行加工，而是從沒有異常之該切割道的另一端側來進行再加工。在此情況下，因為在開始再加工時不會使加工具作用於具有異常之加工的中斷處，所以可以防止加工具等的破損等。又，因為毋須於再加工時由加工裝置的使用者等將再加工的開始位置等的特別的指示輸入到加工裝置來操作加工裝置，所以不需要用於從切割道的中途進行再加工之需要注意的程序，所以加工效率會變得良好。
從而，藉由本發明，可提供一種加工裝置，其可以在對被加工物進行加工中產生有異常時，在不對加工具施加負荷之情形下，且在不讓所製造之器件晶片的數量與加工效率大幅地降低的情形下，對被加工物進行再加工。
用以實施發明之形態
以下，一邊參照附加圖式一邊詳細地說明本發明的實施形態。本實施形態之加工裝置是對半導體晶圓等的板狀的被加工物進行加工。圖1是示意地顯示加工裝置2、與包含被加工物1之框架單元11的立體圖，圖2是示意地顯示框架單元11的立體圖。
首先，說明在加工裝置2被加工之被加工物1。被加工物1可為例如由Si(矽)、SiC(碳化矽)、GaN(氮化鎵)、GaAs(砷化鎵)、或者其他的半導體材料所形成之大致圓板狀的晶圓。
或者，被加工物1亦可為由藍寶石、石英、玻璃、陶瓷等的材料所形成之板狀的基板等。該玻璃可為例如鹼玻璃、無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉛玻璃、硼矽酸玻璃、石英玻璃等。又，被加工物1亦可為已將複數個晶片以樹脂密封之封裝基板。不過，被加工物1並不限定於此。
於圖2包含有示意地顯示被加工物1之一例即圓板狀的半導體晶圓的立體圖。例如，在被加工物1的正面1a形成有IC、LSI等的複數個器件5。在被加工物1上，是在器件5間設定稱為切割道3之分割預定線。並且，如圖4等所示，當沿著切割道3來切削被加工物1而形成加工痕跡(分割溝)13並分割被加工物1後，即可以形成一個個的器件晶片。
被加工物1的切削是以具備圓環狀的切削刀片之切削裝置來實施。本實施形態之加工裝置2是例如對被加工物1進行切削之切削裝置。不過，被加工物1亦可藉切削裝置以外的加工裝置2來加工。例如，加工裝置2亦可為可以將雷射光束沿著切割道3來照射而對被加工物1進行雷射加工之雷射加工裝置。以下，以加工裝置2為切削裝置之情況為例來針對本實施形態進行說明，但加工裝置2並不限定於此。
在將被加工物1搬入加工裝置2之前，可將被加工物1和切割膠帶9與環形框架7一體化來形成框架單元11。圖2是示意地顯示包含於框架單元11之被加工物1的立體圖。切割膠帶9是以將以鋁等之金屬所形成之環形框架7的開口堵塞的方式來貼附在環形框架7。並且，將被加工物1的背面1b側貼附於已露出於環形框架7的開口中之切割膠帶9。
切割膠帶9是例如具備基材層、與支撐在該基材層之黏著層的黏著膠帶。不過，切割膠帶9並非限定於此，亦可不具備黏著層。例如，切割膠帶9亦可為以聚烯烴系的材料所形成之片材或以聚酯系的材料所形成之片材。在此情況下，可以藉由熱壓接等的方法來讓片材在被加工物1以及環形框架7一體化，藉此形成框架單元11。
因為若形成框架單元11後，即可透過環形框架7以及切割膠帶9來處理被加工物1，所以被加工物1的操作處理會變得較容易。除此之外，因為可將被加工物1被分割而形成之器件晶片直接固定於切割膠帶9，所以器件晶片的操作處理也會變得較容易。因為在分割被加工物1之後，若在環形框架7的開口的內側將切割膠帶9朝徑方向向外擴張，在一個個的器件晶片之間就會產生間隙，所以器件晶片的拾取也是容易的。
其次，說明對被加工物1進行加工之加工裝置2。圖1是示意地顯示本實施形態之加工裝置2之一例即切削裝置的立體圖。加工裝置2具備有支撐各構成要素之基台4。於基台4的上表面形成有在X軸方向(加工進給方向)上較長之矩形狀的開口4a。
圖3是示意地顯示開口4a的內部的構造物的側面圖。在開口4a內設置有X軸移動工作台6a、與使X軸移動工作台6a朝加工進給方向(X軸方向)移動之加工進給單元6。在X軸移動工作台6a載置有工作夾台10。
加工進給單元6具有沿著X軸方向而設置在開口4a內的底部之一對X軸導軌6c。在X軸導軌6c上，可滑動地安裝有X軸移動工作台6a。在X軸移動工作台6a的底部設有螺帽部(未圖示)，在此螺帽部中螺合有平行於X軸導軌6c之X軸滾珠螺桿6b。在X軸滾珠螺桿6b的一端部連結有X軸脈衝馬達6d。
當以X軸脈衝馬達6d使X軸滾珠螺桿6b旋轉時，X軸移動工作台6a即相對於X軸導軌6c一面滑動一面在加工進給方向(X軸方向)上移動。當使加工進給單元6作動而使X軸移動工作台6a移動時，可將載置於X軸移動工作台6a之工作夾台10加工進給。加工進給單元6是藉由X軸移動工作台6a、X軸滾珠螺桿6b、X軸導軌6c、X軸脈衝馬達6d等所構成，且具有將工作夾台10加工進給之功能。
再者，加工進給單元6亦可使後述之加工單元14取代工作夾台10而沿著加工進給方向移動，亦可使工作夾台10以及加工單元14移動。亦即，加工進給單元6具有使工作夾台10以及加工單元14沿著加工進給方向相對地移動之功能。
如圖1所示，在開口4a的上端部設置有覆蓋加工進給單元6之防塵防滴蓋8。防塵防滴蓋8會伴隨工作夾台10的移動而使工作夾台10的前後之部分各自伸縮並且繼續覆蓋加工進給單元6。
在X軸移動工作台6a之上設置有工作夾台10。於工作夾台10的上表面埋入有多孔質構件10c(參照圖3)，且多孔質構件10c的上表面為保持面10a。在工作夾台10的內部形成有吸引路，前述吸引路之一端連通到多孔質構件10c，另一端連接到以未圖示之泵等所構成之吸引源。又，於工作夾台10的周圍設有用於把持框架單元11的環形框架7之夾具10b。
在加工裝置2的基台4的前側角部，設有從基台4朝側邊突出之突出部12。於突出部12的內部形成有空間，在此空間設置有片匣升降機46。可在片匣升降機46的上表面載置可容置複數個框架單元11之片匣48。包含被加工物1之框架單元11是容置於片匣48來搬入到加工裝置2。片匣升降機46會使片匣48升降。
在接近於開口4a的位置設置有將框架單元11從片匣48搬送至工作夾台10之搬送單元(未圖示)。以搬送單元從片匣48拉出之框架單元11，是載置到工作夾台10的保持面10a。
並且，當以夾具10b把持環形框架7，並透過吸引路以及多孔質構件10c使在吸引源所產生之負壓隔著切割膠帶9作用於被加工物1時，即可將被加工物1吸引保持於工作夾台10。工作夾台10是連結於具有馬達等的旋轉驅動源之旋轉單元10e而受到支撐，且繞著旋轉軸10f而旋轉，前述旋轉軸10f是沿著垂直於保持面10a之方向。
於基台4的上表面，是將支撐對被加工物1進行加工之加工單元14的支撐構造16配置成伸出於開口4a的上方。在支撐構造16的前表面上部設置有使加工單元14沿著分度進給方向(Y軸方向)移動之分度進給單元18a、與使加工單元14升降之升降單元18b。
分度進給單元18a具備有配置在支撐構造16的前表面且平行於Y軸方向之一對Y軸導軌20。在Y軸導軌20上，可滑動地安裝有Y軸移動板22。在Y軸移動板22的背面側(後表面側)設有螺帽部(未圖示)，在此螺帽部螺合有平行於Y軸導軌20之Y軸滾珠螺桿24。
在Y軸滾珠螺桿24的一端部連結有Y軸脈衝馬達(未圖示)。當以Y軸脈衝馬達使Y軸滾珠螺桿24旋轉時，Y軸移動板22會沿著Y軸導軌20在Y軸方向上移動。
在Y軸移動板22的正面(前表面)設置有升降單元18b。升降單元18b具備固定在Y軸移動板22的正面之平行於Z軸方向的一對Z軸導軌26。在Z軸導軌26上，可滑動地安裝有Z軸移動板28。
在Z軸移動板28的背面側(後表面側)設置有螺帽部(未圖示)，在此螺帽部螺合有平行於Z軸導軌26的Z軸滾珠螺桿30。在Z軸滾珠螺桿30的一端部連結有Z軸脈衝馬達32。只要以Z軸脈衝馬達32使Z軸滾珠螺桿30旋轉，Z軸移動板28即沿著Z軸導軌26在Z軸方向上移動。
在Z軸移動板28的下部固定有加工單元14與拍攝單元(相機單元)34，前述加工單元14對已被工作夾台10保持之被加工物1進行加工，前述拍攝單元34對已被工作夾台10保持之被加工物1的上表面進行拍攝。當以分度進給單元18a使Y軸移動板22在Y軸方向上移動時，加工單元14以及拍攝單元34會被分度進給。又，當以升降單元18b使Z軸移動板28在Z軸方向上移動時，加工單元14以及拍攝單元34會升降。
於圖3包含有示意地顯示加工單元14的一部分的側面圖。又，於圖4包含有示意地顯示加工單元14的立體圖。加工單元14是例如具備圓環狀的切削刀片(加工具)40，且以切削刀片40對被加工物1進行切削之切削單元。
加工單元(切削單元)14具備主軸殼體36，前述主軸殼體36供主軸(未圖示)的基端側以可旋轉的方式容置 ，前述主軸構成和Y軸方向平行之旋轉軸。在主軸殼體36的內部容置有使主軸旋轉之馬達等的旋轉驅動源，若使此旋轉驅動源作動，主軸即旋轉。可在主軸的前端固定圓環狀的切削刀片40。當使主軸旋轉時，即可以使切削刀片40旋轉。
切削刀片40具備磨石部，前述磨石部包含以金屬材料或樹脂材料等形成為圓環狀之結合材、及以鑽石等所形成且分散固定於結合材中的磨粒。當使Z軸移動板28移動而使切削刀片40下降至預定的高度，且使加工進給單元6作動而將工作夾台10加工進給並使旋轉之切削刀片40的磨石部接觸於被加工物1時，被加工物1即被切削。
如圖4所示，加工單元14更具備覆蓋切削刀片40之刀片蓋38、與連接於刀片蓋38之切削水供給噴嘴42。當以切削刀片40切削被加工物1時，會從磨石部以及被加工物1產生切削屑與加工熱。於是，在以切削刀片40切削被加工物1之期間，會從切削水供給噴嘴42對切削刀片40以及被加工物1噴射以純水等所構成之切削水。切削水可將切削屑以及加工熱去除。
不過，加工單元14並非限定於此。加工單元14亦可為以雷射光束對被加工物1進行雷射加工之雷射加工單元。在此情況下，加工單元14具有雷射振盪器與加工頭，且是將以雷射振盪器所振盪產生之雷射光束，從加工頭朝已被工作夾台10保持之被加工物1照射。將雷射光束的聚光點定位在預定的高度，且一邊於聚光點照射雷射光束，一邊使加工進給單元6作動來將被加工物1加工進給，即可實施雷射加工。
拍攝單元(相機單元)34會對已被工作夾台10保持之被加工物1的正面1a進行拍攝。拍攝單元34具備例如CCD相機或CMOS感測器等的拍攝元件，且具有對後述之控制單元50發送拍攝圖像之功能。藉由拍攝單元34所得到之拍攝圖像，可在將加工單元14定位成對預定之處進行加工時使用。又，藉由取得拍進被加工物1的加工後的區域之拍攝圖像，可以評價加工結果的良窳。
在基台4的比開口4a更後方側上，設置有洗淨加工後的被加工物1之洗淨單元44。加工後的被加工物1可藉由未圖示之搬送機構來從工作夾台10搬送到洗淨單元44。
洗淨單元44具備有在筒狀的洗淨空間內吸引保持被加工物1之旋轉工作台。又，於旋轉工作台的上方，配置有朝向被加工物1噴射洗淨用的流體(代表性的是將水與空氣混合而成之雙流體)的噴射噴嘴。藉由使保持有被加工物1的旋轉工作台旋轉，並從噴射噴嘴噴射洗淨用的流體，即可以洗淨被加工物1。已用洗淨單元44洗淨之被加工物1，可利用例如搬送機構(未圖示)來容置到片匣48。
加工裝置2更具備控制單元50，前述控制單元50會控制包含工作夾台10、加工單元14、加工進給單元6、旋轉單元10e、拍攝單元34、分度進給單元18a與升降單元18b之各構成要素。
控制單元50是藉由電腦來構成，前述電腦包含例如CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)等之處理裝置、DRAM(動態隨機存取記憶體，Dynamic Random Access Memory)等之主記憶裝置、與快閃記憶體等之輔助記憶裝置。可藉由依照記憶於輔助記憶裝置之軟體來使處理裝置等動作，而實現控制單元50之功能。
在控制單元50，可事先輸入並登錄用於加工被加工物1之加工條件。並且，控制單元50會依照加工條件來控制各構成要素。加工條件可配合被加工物1的種類或所期望的加工結果來合宜設定。並且，控制單元50會一面參照由各構成要素所送來之資訊一面控制各構成要素而以預定的程序來進行被加工物1之加工。
亦即，控制單元50具備記憶部50a與加工控制部50b，前述記憶部50a可以登錄包含各種加工條件之各種資訊，前述加工控制部50b是依照已登錄於記憶部50a之加工條件來控制各構成要素，而完成被加工物1之加工。
又，加工裝置2亦可具備可利用於對控制單元50之指令的輸入或各種資訊的顯示之附觸控面板之顯示器(未圖示)。又，加工裝置2亦可具備藉由燈具或警報聲來對使用者發出警報之警報單元(未圖示)。此外，加工裝置2亦可具備電流計或壓力計等的監視單元，前述電流計是測定已連接於切削刀片40之主軸的旋轉驅動源的負載電流值，前述壓力計是測定以已連接於工作夾台10之泵等的吸引源所產生之負壓的壓力。
在加工裝置2中，可將已容置於片匣48之框架單元11依序搬送至工作夾台10，並以工作夾台10來吸引保持。然後，可藉由加工單元14以預定的加工條件在工作夾台10上加工被加工物1。可將已被加工之被加工物1在以洗淨單元44洗淨後，容置到片匣48。在已容置於片匣48且已搬入加工裝置2之全部的框架單元11的被加工物1的加工都結束後，可將片匣48從加工裝置2搬出。
在加工裝置2中，偶爾會有以下情況：在被加工物1的加工中在構成要素的一部分產生動作不良，而未能按照預定地進行加工。在此情況下，如果照原樣繼續進行加工，不僅無法得到預定的加工結果，也會有導致被加工物1或切削刀片(加工具)40的破損之情形。
於是，加工裝置2宜具備檢測實施中的加工之異常的功能，且宜在實施被加工物1的加工之期間於偵測到某些異常時，暫時停止加工並發出對加工裝置2的使用者等之警報。並且，在加工裝置2因異常而停止的情況下，使用者等會確認加工裝置2與被加工物1等的狀態，並在對加工裝置2作必要的調整之後，使加工裝置2重新開始加工。
在此，在沿著切割道3加工被加工物1之期間偵測到異常而加工停止的情況下，在加工中途的切割道3會殘留未加工區域。更詳細地說明。圖5(A)是示意地顯示未加工的被加工物1的正面1a的平面圖，圖5(B)是示意地顯示在以加工裝置2進行加工之期間檢測出異常而停止加工時的被加工物1的平面圖。
當以加工單元(切削單元)14加工(切削)被加工物1後，即可逐一地在各切割道3形成加工痕跡(切削溝)13。並且，如圖5(B)所示，在從某個切割道3的一端3a到另一端3b來實施加工之期間，於正在對位置15進行加工時檢測出異常並停止加工的情況下，從位置15到切割道3的另一端3b會殘留未加工區域3c。
之後，在調整加工裝置2來重新開始被加工物1之加工時，在從位置15重新開始未加工區域3c之加工的情況下，會有非預期之力作用到切削刀片(加工具)40或被加工物1而產生破損之情形。此情形的原因之一為：於剛在加工裝置2停止加工之前，在位置15的附近所形成之加工痕跡13產生有異常。
可考慮例如以下情形：在對位置15進行加工時，工作夾台10作用於被加工物1之負壓變弱的情況下，未能以充分的力來吸引保持被加工物1，而使被加工物1浮起或振動。又，可以考慮以下情形：在對位置15進行加工時，對切削刀片40等供給之切削水的水量變少的情況下，未能充分地將切削刀片40等冷卻，而使切削刀片40的磨石部熱膨脹。在像這樣的情況下，有時會在被加工物1的位置15形成異常的加工痕跡13。
此外，在使連接有切削刀片40之主軸旋轉之旋轉驅動源的驅動電流產生有異常的變動的情況下，會有以下可能性：產生有切削刀片40的破損或變形、加工痕跡13的蛇行或位置偏移。若在像這樣地發生有異常之位置15上重新開始加工，會對切削刀片40等施加非預期之力。
又，在讓加工停止時，作動升降單元18b來使切削刀片40從被加工物1上升並退避。因此，會成為以下作法：在重新開始加工之時，在位置15的附近使切削刀片40下降並謹慎且小心地使其從上方切入被加工物1。然而，因為若使切削刀片40從上方切入被加工物1，會變得容易在加工痕跡13的外緣產生被稱為破裂(chipping)之缺損，所以也會有所形成之加工痕跡13的品質降低之情形，且也會有所形成之晶片破損之情形。
於是，在偵測到異常而停止加工時，會有以下情況：不進行對加工中途的切割道3的未加工區域3c之再加工，而從下一個切割道3重新開始加工。在此情況下，因為在停止加工時已被加工之切割道3會被擱置，所以會產生以下問題：在被加工物1產生未被分割之區域，而使所得到之晶片的數量減少。雖然也可考慮由使用者操作加工裝置2，以從停止加工之區域的附近來正常地重新開始被加工物1之加工，但在此情況下會耗費勞務與時間而讓加工效率大幅降低。
因此，在本實施形態之加工裝置2中，在因異常而停止加工的情況下，可在不對切削刀片(加工具)40等施加負荷的情形下，且不會使所製造之器件晶片的數量與加工效率大幅地降低的情形下，對被加工物1進行再加工。以下，針對本實施形態之加工裝置2，著眼於在加工中已檢測出異常時使加工停止並於之後對被加工物1進行再加工之構成來繼續說明。
首先，針對在加工中監視有無異常，並在已檢測出異常時使加工停止之構成來說明。在加工裝置2中，是藉由電流計、或壓力計、流量計來監視各構成要素的動作狀況，前述電流計是測定已連接於切削刀片40之主軸的旋轉驅動源之負載電流值，前述壓力計是測定在工作夾台10作用之負壓的壓力值，前述流量計是測定切削水的流量。或者，在加工裝置2中，可藉由拍攝單元34對加工後的被加工物1進行攝影，而從拍攝圖像評價加工結果。
例如，加工裝置2的控制單元50具有異常檢測部50c，前述異常檢測部50c會檢測在以加工單元14加工被加工物1之期間發生的異常。異常檢測部50c會在主軸的旋轉驅動源的負載電流值、在工作夾台10作用之負壓的壓力值、切削水的流量已產生和通常不同之變動時，檢測異常的發生。或者，異常檢測部50c可令拍攝單元34拍攝被加工物1的經加工單元14加工之位置，而依據藉由拍攝單元34所取得之拍攝圖像來檢測異常。
控制單元50的加工控制部50b在已藉由異常檢測部50c檢測出異常時，會中斷由加工單元14所進行之被加工物1的加工。例如，停止加工進給單元6而中斷工作夾台10等的加工進給，且使升降單元18b作動而使切削刀片40上升。
又，例如，控制單元50亦可使拍攝單元34接連地對已藉由加工而形成於被加工物1之加工痕跡13進行拍攝，並使所得到之拍攝圖像接連地顯示於附觸控面板之顯示器。加工裝置2的使用者等亦可目視確認接連地顯示之拍進拍攝圖像之加工痕跡13來監視有無異常。並且，使用者等在察覺到異常的發生時，可對加工裝置2輸入使加工停止之指令來讓加工停止。亦即，異常之檢測亦可不藉由控制單元50的功能來實施。
如此進行，在一面以加工進給單元6使工作夾台10以及加工單元14相對地沿著加工進給方向移動，一面使加工單元14從切割道3的一端3a到另一端3b來對被加工物1進行加工之期間，會殘留未加工區域3c且加工被中斷。在此情況下，控制單元50會取得和被加工物1中的殘留未加工區域3c之切割道3、與已停止加工之位置15有關之資訊並記憶於記憶部50a。
然後，控制單元50會在重新開始已被中斷之加工之前，以旋轉單元10e使工作夾台10旋轉180度。或者，從已中斷加工之切割道3的下一個預定加工之切割道3起重新開始加工，且於加工已進行到預定的階段後，才以旋轉單元10e使工作夾台10旋轉180度。
之後，控制單元50會一面以加工進給單元6使工作夾台10以及加工單元14沿著加工進給方向相對地移動，一面使加工單元14從切割道3的另一端3b來對被加工物1的未加工區域3c進行加工。亦即，從相反方向對殘留未加工區域3c之切割道3進行加工。
圖6(A)是示意地顯示已中斷加工後，留下殘留有未加工區域3c之切割道3，且已實施沿著平行之其他的全部的切割道3之加工後的被加工物1的平面圖。又，圖6(B)是示意地顯示在之後以旋轉單元10e使工作夾台10旋轉180度，將殘留未加工區域3c之切割道3從相反方向進行再加工，而形成有加工痕跡17之被加工物1的平面圖。再者，在圖6(B)中，為了方便說明而以虛線來表示以再加工所形成之加工痕跡17。
控制單元50會將已記憶於記憶部50a之和包含未加工區域3c之切割道3有關之資訊或和位置15有關之資訊等讀出，並決定實施再加工之位置。然後，再加工會從切割道3的另一端3b開始。此再加工是和從切割道3的一端3a實施之通常的加工同樣地實施。
因此，和從附近形成有並非正常的加工痕跡13之位置15開始再加工之情況不同，不會有非預期之力作用於切削刀片(加工具)40或被加工物1之情形。又，和使切削刀片40從上方切入被加工物1來進行再加工之情況不同，也不會有在加工痕跡17的外緣形成異常的破裂之情形。
並且，在如此地實施再加工的情況下，因為未加工區域3c不會殘留在被加工物1，所以可以用最大限度的數量來從被加工物1製造器件晶片。不過，以下情形也被考慮：在位置15的附近未能實施正常的加工而有未形成有正常的加工痕跡13之可能性，從此附近會無法得到高品質的器件晶片。因此，較佳的是，對在位置15的附近來從被加工物1形成之器件晶片，施加特別的檢查步驟、或和已形成之其他的器件晶片作區別。
再者，從切割道3的另一端3b進行之再加工，亦可在緊接未加工區域3c的終點之前，即在緊接位置15之前結束。在此情況下，因為切削刀片(加工具)40並未對有可能形成有異常的加工痕跡13之位置15進行加工，所以可防止因為在異常的加工痕跡13的附近實施加工所引起之切削刀片40等的破損。不過，本實施形態之加工裝置2並非限定於此，亦可讓再加工進行到位置15。
在加工單元14的切削刀片40行進至位置15或其附近時，藉由使升降單元18b作動並使切削刀片40上升，而結束再加工。然後，可在已於被加工物1將包含再加工在內之預定的加工全部都實施完之後，將包含被加工物1之框架單元11從工作夾台10搬出。
如此，在本實施形態之加工裝置2中，即使在被加工物1的加工中檢測出異常而中斷加工，也可以在不使切削刀片40等產生破損的情形下對包含未加工區域3c之切割道3進行再加工。又，可在控制單元50將有關於變得需要再加工之切割道3與加工所停止之位置15之資訊記憶於記憶部50a的情況下，讓加工裝置2的使用者等可在不用針對再加工發出詳細的指示的情形下容易地且迅速地實施再加工。
在加工裝置2中，在對被加工物1進行加工中產生異常之頻率宜較低，且實際上產生異常之頻率是低的，在本實施形態之加工裝置2中實施再加工之被加工物1的數量會有限。然而，在本實施形態之加工裝置2中，因為可有效率地且安定地實施變得需要再加工之被加工物1的再加工，所以在之後加工之其他的被加工物1也會在早期完成加工。
從而，本實施形態之加工裝置2不僅對變得需要再加工之被加工物1的加工有利益，在結果上對毋須進行再加工之被加工物1的加工也會有利益。此外，即使在加工裝置2中在複數個被加工物1被加工之期間未檢測出異常，結果沒有停頓地實施全部的被加工物1之加工的情況下，只要加工裝置2具有可以有效率地實施再加工之功能就有利益。例如，在使加工裝置2運轉時，便毋須對不具效率的再加工來作準備。
其次，說明在本實施形態之加工裝置2所實施之被加工物1之加工方法。以下的說明是從加工方法的觀點來說明本實施形態之加工裝置2的構造以及功能之說明。圖7(A)是顯示沿著一條切割道3來對被加工物1進行加工之加工方法的各步驟的流程的流程圖，圖7(B)是顯示對被加工物1進行再加工之加工方法的各步驟的流程的流程圖。
在加工裝置2中，是反覆實施在圖7(A)中所說明之被加工物1之加工方法，而沿著全部的切割道3實施加工。並且，可在已沿著一部分的切割道3加工被加工物1後、或沿著全部的切割道3加工被加工物1後，因應於需要來實施對在圖7(B)所說明之被加工物1進行再加工之加工方法。
首先，將框架單元11搬送至加工裝置2的工作夾台10，並隔著切割膠帶9將被加工物1吸引保持於工作夾台10。於圖3示意地顯示有已被吸引保持在工作夾台10之被加工物1的剖面圖。其次，以拍攝單元34拍攝被加工物1的上表面來檢測切割道3的伸長方向，並以旋轉單元10e使工作夾台10旋轉來將切割道3的方向對齊於加工進給方向(X軸方向)。
然後，對最初加工之切割道3，實施於圖7(A)顯示流程之加工方法。首先，將切削刀片40定位在最初加工之切割道3的延長線的上方，開始切削刀片40的旋轉，並使切削刀片40下降至預定的高度位置。
然後，作動加工進給單元6，將工作夾台10與加工單元14相對地加工進給。如此一來，切削刀片40的磨石部即接觸於被加工物1而開始被加工物1的加工(S10)。此時，從切削水供給噴嘴42將切削水供給到切削刀片40等。
在加工被加工物1之期間，異常檢測部50c或加工裝置2的使用者會監視加工裝置2。並且，在異常檢測部50c已偵測到異常的情況下(S20)，控制單元50會中斷由加工單元14所進行之加工(S50)。或者，在加工裝置2的使用者等偵測到某些異常的情況下(S20)，該使用者等會對控制單元50輸入使由加工單元14所進行之加工中斷之指令來讓加工中斷(S50)。
並且，在偵測出異常且已在加工裝置2中斷加工的情況下，會記錄發生了異常之位置(S60)。亦即，控制單元50的記憶部50a會記憶有關於以下內容之資訊：偵測出被加工物1的異常且已停止加工之位置15、以及未加工區域3c殘留之切割道3等。
又，在沿著該切割道3對被加工物1進行加工之期間未偵測出異常的情況下(S20)，在加工尚未行進至切割道3的終點時(S30)，會照原樣繼續進行加工(S40)。並且，只要未檢測出異常，加工就會進行到切割道3的終點。之後，在切削刀片40已對切割道3的終點進行加工時，該切割道3的加工即結束(S70)。
在完成沿著一條切割道3之被加工物1的加工後，將被加工物1分度進給，並沿著下一條切割道3同樣地切削被加工物1。亦即，可重新實施圖7(A)所示之加工方法。然後，在沿著一個方向之全部的切割道3的加工都完成後，使旋轉單元10e作動而讓沿著其他的方向之切割道3的方向對齊於加工進給方向。並且，同樣地進行被加工物1的加工，而沿著全部的切割道3完成加工。
當沿著全部的切割道3正常地加工被加工物1後，即可將被加工物1分割成一個個的器件晶片。並且，在一部分的切割道3中未正常地進行加工而檢測出異常且中斷加工而殘留未加工區域3c的情況下，可實施再加工。
圖7(B)是顯示已對全部的切割道3進行加工後因應於需要來實施再加工之被加工物之加工方法的流程。例如，對全部的切割道3按照圖7(A)所示之流程來實施各個步驟而實施加工後(S80)，在加工中偵測出異常且存在已中斷加工之切割道3的情況下(S90)，會準備對殘留未加工區域3c之該切割道3的再加工。
在此情況下，首先使旋轉單元10e作動來使工作夾台10旋轉，以讓作為再加工的對象之切割道3之方向對齊於加工進給方向(X軸方向)。此時，以旋轉單元10e使工作夾台10從最初加工該切割道3時的狀態旋轉180度，以讓加工從和最初加工該切割道3時為相反之方向來進行。
再者，工作夾台10亦可不是一次旋轉180度。亦即，只要讓作為再加工的對象之切割道3成為使工作夾台10從最初被加工時之狀態旋轉了180度之狀態即可。
更詳細地說，在加工該切割道3之期間檢測出異常而中斷加工之後，實施平行於該切割道3之其他切割道3的加工，且在之後實施再加工的情況下，是使工作夾台10旋轉180度。又，亦可在加工該切割道3之期間檢測出異常而中斷加工之後，立即實施再加工。在此情況下也是使工作夾台10旋轉180度。
另一方面，在加工該切割道3之期間檢測出異常而中斷加工之後，在已實施非平行於該切割道3之其他的切割道3之加工的情況下，工作夾台10在此時間點為已經旋轉之狀態。在之後實施再加工的情況下，是使工作夾台10旋轉成，可對作為再加工的對象之該切割道3從相反方向來進行再加工。如此一來，即成為工作夾台10從最初加工該切割道3時的狀態旋轉了180度之狀態。
像這樣，使工作夾台10旋轉180度意指：讓作為再加工的對象之切割道3朝向和通常加工時為相反之方向。像這樣地使工作夾台10旋轉後(S100)，於之後實施再加工(S110)。
在實施再加工時，加工控制部50b會讀出已記錄於記憶部50a之有關於加工所停止之位置15以及殘留未加工區域3c之切割道3等的資訊。並且，在再加工中，是從切割道3的另一端3b(參照圖6(B)等)對未加工區域3c進行加工。也就是說，將切削刀片40定位在比切割道3的另一端3b更外側，且使切削刀片40旋轉，並使加工單元14下降至預定的高度位置。
之後，使加工進給單元6作動，而將工作夾台10及加工單元14相對地加工進給。藉此，使切削刀片40從另一端3b側切入切割道3的未加工區域3c。如此一來，即可形成加工痕跡17。再者，再加工會實施到加工痕跡17形成於位置15的附近或形成於位置15為止。
再者，在將被加工物1沿著全部的切割道3來加工之期間未曾檢測出異常，而加工未被中斷的情況下(S90)，即毋須實施再加工。在被加工物1的再加工(S110)已完成後、或確認到不需要再加工之後，即可從工作夾台10搬出框架單元11。
藉由加工將被加工物1分割成一個個的器件晶片之後，可從切割膠帶9拾取一個個的器件晶片，並組裝到預定的組裝對象。在本實施形態之加工裝置2中，即使在被加工物1的加工中發生了某些異常的情況下，也可以有效率地儘可能製作較多的器件晶片。
再者，本發明不限定於上述實施形態之記載，可進行各種變更來實施。例如，在上述實施形態中，雖然已針對如圖5(B)等所示地將已設定於被加工物1的正面1a之複數條切割道3從被加工物1的末端起依序進行加工之情況作了說明，但本發明的一個態樣之加工裝置2並非限定於此。亦即，對各切割道3的加工的順序並無特別限定。
另外，上述實施形態之構造、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍內均可合宜變更來實施。
1:被加工物 1a:正面 1b:背面 2:加工裝置 3:切割道 3a:一端 3b:另一端 3c:未加工區域 4:基台 4a:開口 5:器件 6:加工進給單元 6a:移動工作台 6b,24,30:滾珠螺桿 6c,20,26:導軌 6d,32:脈衝馬達 7:環形框架 8:防塵防滴蓋 9:切割膠帶 10:工作夾台 10a:保持面 10b:夾具 10c:多孔質構件 10e:旋轉單元 10f:旋轉軸 11:框架單元 12:突出部 13,17:加工痕跡 14:加工單元 15:位置 16:支撐構造 18a:分度進給單元 18b:升降單元 22,28:移動板 34:拍攝單元 36:主軸殼體 38:刀片蓋 40:切削刀片 42:切削水供給噴嘴 44:洗淨單元 46:片匣升降機 48:片匣 50:控制單元 50a:記憶部 50b:加工控制部 50c:異常檢測部 S10,S20,S30,S40,S50,S60,S70,S80,S90,S100,S110:步驟 X,Y,Z:方向
圖1是示意地顯示加工裝置之一例的立體圖。 圖2是示意地顯示被加工物的立體圖。 圖3是示意地顯示工作夾台、加工單元與加工進給單元的側面圖。 圖4是示意地顯示對被加工物進行加工之加工單元的立體圖。 圖5(A)是示意地顯示被加工物的正面側的平面圖，圖5(B)是示意地顯示已在中途中斷加工之被加工物的正面側的平面圖。 圖6(A)是示意地顯示加工曾被中斷一次且已重新開始加工之被加工物的正面側的平面圖，圖6(B)是示意地顯示從相反側對未加工區域進行加工之被加工物的正面側的平面圖。 圖7(A)是顯示沿著一條切割道之被加工物之加工方法的各步驟的流程的流程圖，圖7(B)是顯示在被加工物的加工中已檢測出異常時在結束預定的加工後實施再加工之被加工物之加工方法的各步驟的流程的流程圖。
1:被加工物
2:加工裝置
4:基台
4a:開口
7:環形框架
8:防塵防滴蓋
9:切割膠帶
10:工作夾台
10a:保持面
10b:夾具
11:框架單元
12:突出部
14:加工單元
16:支撐構造
18a:分度進給單元
18b:升降單元
20,26:導軌
22,28:移動板
24,30:滾珠螺桿
32:脈衝馬達
34:拍攝單元
44:洗淨單元
46:片匣升降機
48:片匣
50:控制單元
50a:記憶部
50b:加工控制部
50c:異常檢測部
X,Y,Z:方向

Claims (5)

  1. 一種加工裝置，其特徵在於： 具備： 工作夾台，在保持面上保持具備有互相交叉之複數條切割道之被加工物； 加工單元，將已保持於該工作夾台之該被加工物沿著該切割道來加工； 加工進給單元，使該工作夾台與該加工單元在平行於該保持面的方向上沿著加工進給方向相對地移動； 旋轉單元，讓該工作夾台可以繞著旋轉軸而旋轉，前述旋轉軸是沿著垂直於該保持面之方向；及 控制單元，控制該工作夾台、該加工單元、該加工進給單元與該旋轉單元， 該控制單元是進行以下控制： 在一面以該加工進給單元使該工作夾台以及該加工單元沿著該加工進給方向相對地移動、一面使該加工單元從該切割道的一端到另一端對該被加工物進行加工之期間，殘留未加工區域而中斷加工的情況下，以該旋轉單元使該工作夾台旋轉180度，並一面以該加工進給單元使該工作夾台以及該加工單元沿著該加工進給方向相對地移動，一面使該加工單元從該切割道的該另一端來對該被加工物的該未加工區域進行加工。
  2. 如請求項1之加工裝置，其中該加工單元是以圓環狀的切削刀片來切削該被加工物之切削單元。
  3. 如請求項1之加工裝置，其中該加工單元是對該被加工物照射雷射光束來對該被加工物進行雷射加工之雷射加工單元。
  4. 如請求項1至3中任一項之加工裝置，其中該控制單元具有異常檢測部，前述異常檢測部是檢測以該加工單元加工該被加工物之期間所產生之異常，且在藉由該異常檢測部檢測出該異常時，使由該加工單元所進行之該被加工物的加工中斷。
  5. 如請求項4之加工裝置，其更具備拍攝單元，前述拍攝單元是對已被該工作夾台保持之該被加工物進行拍攝， 該異常檢測部是使該拍攝單元拍攝該被加工物的經該加工單元所加工之位置，並依據藉由該拍攝單元所取得之拍攝圖像來檢測該異常。
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