JP2018126830A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工装置において、センサを使用することなく保持テーブル及び搬送手段の位置を認識できるようにする。【解決手段】保持テーブル１０に第1の発光部２１を備えるとともに搬送パッド２５４，２６４に第２の発光部２２ａ、２２ｂを備え、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａ、２２ｂを撮像してそれらの位置を認識することにより、保持テーブル１０及び搬送パッド２５４、２６４が受け渡し位置１０ａに位置しているか否かを判断する。【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物を保持する保持テーブルと、保持テーブルに被加工物を搬送する搬送手段とを備えた加工装置に関する。

例えば切削装置等の加工装置においては、搬送手段が保持する被加工物を保持テーブルに搬送した後、その被加工物の加工が開始され、加工終了後は、加工済みの被加工物を搬送手段が保持テーブルから搬出する構成となっている。

このようにして搬送手段と保持テーブルとの間で被加工物の受け渡しをする際には、保持テーブル及び搬送手段が所定の受け渡し位置に位置していることが必要となる。そこで、保持テーブル及び搬送手段が所定の受け渡し位置に位置しているか否かを判断するために、センサによる保持テーブル及び搬送手段の位置の認識が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−０２１４９２号公報

しかし、センサが故障した場合は、保持テーブル及び搬送手段の位置を認識できないという問題がある。また、センサを用いる場合は、センサ及びセンサ用のケーブルの取り付けや、センサからの入力電圧をコンピュータが認識可能な信号に変換する基板等が必要であるため、大がかりな設備が必要となり、その取り付けにも労力を要するという問題がある。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、センサを使用することなく、大がかりな設備も使用せずに、保持テーブル及び搬送手段の位置を認識できるようにすることを課題とする。

本発明は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルを移動させる保持テーブル移動手段と、該保持テーブルが保持した被加工物を加工する加工手段と、被加工物を保持する搬送パッドを移動させて該保持テーブルに被加工物を搬送する搬送手段と、該保持テーブル及び該搬送パッドを撮像する撮像手段と、該保持テーブル及び該搬送パッドが所定の位置に位置しているか否かを認識する認識手段と、を備える加工装置であって、該保持テーブルは、光を発光する第１の発光部を備え、該搬送パッドは、該第１の発光部とは異なる色または点滅周期で発光する第２の発光部を備え、該認識手段は、撮像手段により撮像された画像における該第１の発光部から発光される光に基づき該保持テーブルが動作しているか停止しているかを認識する第１の認識部と、撮像手段により撮像された画像における該第２の発光部から発光される光に基づき該搬送パッドが動作しているか停止しているかを認識する第２の認識部と、該撮像手段が撮像した画像における該第１の発光部の位置と該第２の発光部の位置とによって、該保持テーブルと該搬送パッドとが被加工物の受け渡し位置に位置していることを認識する第３の認識部とを備え、該第１の発光部から発光される光と、該第２の発光部から発光される光とを撮像することで該保持テーブルと該搬送パッドとの位置を認識する。

本発明では、保持テーブルに第1の発光部を備えるとともに搬送パッドに第２の発光部を備え、第１の発光部及び第２の発光部を撮像してそれらの位置を認識することにより、保持テーブル及び搬送パッドが受け渡し位置に位置しているか否かを判断することができる。したがって、センサが不要となり、大がかりな設備も使用せずに、保持テーブル及び搬送手段が所定の受け渡し位置に位置するか否かを判断することができる。

切削装置の例の外観を示す斜視図である。 切削装置の筐体の内部を示す斜視図である。 保持テーブル及び第１の搬送手段の搬送パッドを撮像した複数の画像の例を示す説明図である。 保持テーブル及び第１の搬送パッドを撮像した複数の画像から第１の発光部及び第２の発光部を抽出した抽出画像の例を示す説明図である。 第１の発光部のずれを表示した画像を示す説明図である。 第２の発光部のずれを表示した画像を示す説明図である。 保持テーブル及び第２の搬送パッドを撮像した複数の画像の例を示す説明図である。 保持テーブル及び第２の搬送パッドを撮像した複数の画像から第１の発光部及び第２の発光部を抽出した抽出画像の例を示す説明図である。 第１の発光部のずれを表示した画像を示す説明図である。 第２の発光部のずれを表示した画像を示す説明図である。

図１に示す切削装置１は、本発明の加工装置の一例であり、保持テーブル１０において被加工物を保持し、加工手段である切削手段１１によって被加工物を切削する装置である。切削手段１１は、筐体２０の内部に配設されている。

保持テーブル１０は、図２に示すように、被加工物を吸着するポーラス部材等からなる吸着部１００と、吸着部１００を支持する枠体１０１と、吸着部１００及び枠体１０１の周囲に配設されたカバー１０２と、吸着部の底面側に連結され吸着部１００及び枠体１０１を回転駆動する回転手段１０３と、枠体１０１の周方向に均等に４つ配設された固定クランプ１０４とを備えている。吸着部１００は図示しない吸引源に連通し、吸着部１００の露出面である保持面１００ａにおいて被加工物を吸引保持する。

保持テーブル１０を構成するカバー１０２の上面には、上方（＋Ｚ方向）に向けて光を発する第１の発光部２１が配設されている。第１の発光部２１は、例えばＬＥＤにより構成されており、点灯または点滅が可能となっている。第１の発光部２１から発光される光は、例えば円筒状のガイドを通過するなどによって鉛直方向の指向性を有しており、第一の発光部２１の光源の径が維持された状態で上方に直進する。第１の発光部２１の配設位置は、上方に向けて発光できる位置であればカバー１０２の上面には限定されず、例えば枠体１０１の上面や固定クランプ１０４の上面であってもよい。第１の発光部が枠体１０１に配設される場合は、被加工物の保持の支障とならないように、枠体１０１の中に埋め込まれる。

保持テーブル１０は、保持テーブル移動手段１２によって駆動されてＸ軸方向に移動可能となっている。保持テーブル移動手段１２は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０と平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０を回動させるモータ１２２と、内部のナットがボールネジ１２０に螺合し底部がガイドレール１２１に摺接する可動板１２３とから構成されており、モータ１２２がボールネジ１２０を回動させると、これに伴い可動板１２３がガイドレール１２１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板１２３上に配設された保持テーブル１０が可動板１２３の移動にともないＸ軸方向に移動する構成となっている。

切削手段１１は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル１１１と、スピンドル１１１を回転可能に支持するハウジング１１０と、スピンドル１１１を回転駆動するモータ１１２と、スピンドル１１１の先端部に装着された切削ブレード１１３とを備えており、モータ１１２がスピンドル１１１を回転駆動することにより切削ブレード１１３も回転する構成となっている。

ハウジング１１０にはブレードカバー１１４が取り付けられており、ブレードカバー１１４には、被加工物と切削ブレード１１３とが接触する加工点に切削水を供給する切削水供給ノズル１１５が取り付けられている。

ハウジング１１０の側面にはアライメント手段１９が配設されている。アライメント手段１９は、被加工物Ｗを撮像する撮像部１９０を備えており、撮像部１９０は、例えば、被加工物Ｗに光を照射する光照射部と、被加工物Ｗからの反射光を捕らえる光学系および反射光に対応した電気信号を出力する撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されたカメラとを備えている。アライメント手段１９と切削手段１１とは連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。

図１に示すように、装置の前部（−Ｙ方向側）には、被加工物が収容されるカセット２３０が載置されるカセット載置部２３が配設されている。カセット載置部２３は、昇降可能となっている。カセット２３０は、複数のスロットがＺ軸方向に並んで形成されており、各スロットに被加工物が収容される。

カセット載置部２３の後方（＋Ｙ方向側）は、保持テーブル１０に対する被加工物の搬入と搬出とが行われる受け渡し位置１０ａとなっている。また、受け渡し位置１０ａよりも−Ｘ方向側であって筐体２０の内部は、切削手段１１によって被加工物の切削加工が行われる加工領域１０ｂとなっている。保持テーブル１０は、図２に示す保持テーブル移動手段１２によって駆動されて受け渡し位置１０ａと加工領域１０ｂとの間をＸ軸方向に移動可能となっている。

受け渡し位置１０ａに位置する保持テーブル１０の上方には、Ｙ軸方向を長手方向とする一対のレール状の位置決め部１０５が配設されている。位置決め部１０５は、底板と底板の一端から立設された側板とからなり、縦断面がＬ字状に形成され、それぞれの側板同士がＸ軸方向に対面しており、互いがＸ軸方向に接近する方向及び離反する方向に移動可能となっている。

受け渡し位置１０ａの後方（＋Ｙ方向側）には、被加工物を洗浄する洗浄手段２４が配設されている。洗浄手段２４は、被加工物を保持して回転するスピンナーテーブル２４０と、スピンナーテーブル２４０に保持された被加工物に洗浄液や高圧エアを噴出する図示しないノズルとを備えている。

受け渡し位置１０ａ及び洗浄手段２４の上方には、カセット２３０に収容された被加工物を受け渡し位置１０ａに位置する保持テーブル１０に搬送するとともに加工後の被加工物を洗浄手段２４に搬送する第１の搬送手段２５と、洗浄後の被加工物を位置決め手段１０５上に搬送する第２の搬送手段２６とが配設されている。

第１の搬送手段２５は、Ｙ軸方向に延びるボールネジ２５０と、ボールネジ２５０と平行に配設されたガイドレール２５１と、ボールネジ２５０の一端に連結されたモータ２５２と、ガイドレール２５１に螺合するナットを有するとともに側部がガイドレール２５１に摺接する移動ブロック２５３と、移動ブロック２５３に対して昇降する第１の搬送パッド２５４とから構成されており、モータ２５２がボールネジ２５０を回動させることにより移動ブロック２５３がガイドレール２５１にガイドされてＹ軸方向に移動し、これにともない第１の第１の搬送パッド２５４もＹ軸方向に移動する構成となっている。

第１の搬送パッド２５４は、Ｚ軸方向に垂下する鉛直アーム２５４ａと、鉛直アーム２５４ａの先端から＋Ｘ方向に延びる水平アーム２５４ｂと、水平アーム２５４ｂの端部の下面に固定されたパッド支持部２５４ｃと、パッド支持部２５４ｃに支持された複数の吸盤２５４ｄと、水平アーム２５４ｂの中央部の下面に固定された搬出入部２５５とを備えている。吸盤２５４ａの下面側には、吸引力を作用させることができる。また、搬出入部２５５には、フレームＦを上下方向に挟持することができる挟持部２５５ａを備えている。

水平アーム２５４ｂの上面側には、上方（＋Ｚ方向）に向けて光を発する第２の発光部２２ａが配設されている。第２の発光部２２ａは、例えばＬＥＤにより構成され、第１の発光部２１とは異なる色を発光するか、または、第１の発光部２１とは異なる周期で点滅することが可能となっている。第２の発光部２２ａから発光される光も、第１の発光部２１から発光される光と同様に、鉛直方向の指向性を有している。

第２の搬送手段２６は、Ｙ軸方向に延びるボールネジ２６０と、ボールネジ２６０と平行に配設されたガイドレール２６１と、ボールネジ２６０の一端に連結されたモータ２６２と、ガイドレール２６１に螺合するナットを有するとともに側部がガイドレール２６１に摺接する移動ブロック２６３と、移動ブロック２６３に対して昇降する第２の搬送パッド２６４とから構成されており、モータ２６２がボールネジ２６０を回動させることにより移動ブロック２６３がガイドレール２６１にガイドされてＹ軸方向に移動し、これにともない第２の搬送パッド２６４もＹ軸方向に移動する構成となっている。

第２の搬送パッド２６４は、Ｚ軸方向に垂下する鉛直アーム２６４ａと、鉛直アーム２６４ａの先端から−Ｙ方向に延びる水平アーム２６４ｂと、水平アーム２６４ｂの下面に固定された板状のパッド支持部２６４ｃと、パッド支持部２６４ｃに支持された複数の吸盤２６４ｄとを備えている。吸盤２６４ｄの下面側には、吸引力を作用させることができる。

水平アーム２６４ｂの上面側には、上方（＋Ｚ方向）に向けて光を発する第２の発光部２２ｂが配設されている。第２の発光部２２ｂは、例えばＬＥＤにより構成され、第１の発光部２１とは異なる色を発光するか、または、第１の発光部２１とは異なる周期で点滅することができる。第２の発光部２２ｂから発光される光も、第１の発光部２１から発光される光と同様に、鉛直方向の指向性を有している。

図２に示すように、切削装置１の基台１Ａ上には、Ｙ軸方向に切削手段１を移動させる割り出し送り手段１３が備えられている。割り出し送り手段１３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１３０と、ボールネジ１３０と平行に配設された一対のガイドレール１３１と、ボールネジ１３０を回動させるモータ１３２と、内部のナットがボールネジ１３０に螺合し底部がガイドレール１３１に摺接する可動板１３３とから構成され、モータ１３２がボールネジ１３０を回動させると可動板１３３がガイドレール１３１にガイドされてＹ軸方向に移動し、これにともない可動板１３３上に配設された切削手段１１がＹ軸方向に移動する構成となっている。

可動板１３３上からは壁部１４５が一体的に立設されており、壁部１４５の−Ｘ方向側の側面にはＺ軸方向に切削手段１１を往復移動させる切り込み送り手段１４が備えられている。切り込み送り手段１４は、Ｚ方向の軸心を有するボールネジ１４０と、ボールネジ１４０と平行に配設された一対のガイドレール１４１と、ボールネジ１４０を回動させるモータ１４２と、内部のナットがボールネジ１４０に螺合し側部がガイドレール１４１に摺接するホルダー１４３とから構成され、モータ１４２がボールネジ１４０を回動させるとホルダー１４３がガイドレール１４１にガイドされてＺ軸方向に移動し、これにともないホルダー１４３に支持されている切削手段１１がホルダー１４３の移動に伴いＺ軸方向に移動する構成となっている。

図１に示すように、筐体２０の側面からはアーム２７０が＋Ｘ方向に延びており、その先端には撮像手段２７が配設されている。撮像手段２７は、受け渡し位置１０ａの上方に位置しており、Ｚ軸方向の光軸を有し、受け渡し位置１０ａを撮像することができる。

撮像手段２７には、撮像手段２７が撮像により取得した画像に基づき保持テーブル１０並びに第１の搬送パッド２５４及び第２の搬送パッド２６４の位置を認識する認識手段２８が接続されている。認識手段２８は、少なくともＣＰＵ及びメモリを備えており、撮像画像に画像処理を施すことができる。

認識手段２８は、第１の発光部２１から発光される光を撮像手段２７が撮像して形成した画像に基づき保持テーブル１０が動作しているか停止しているかを認識する第１の認識部２８１と、第２の発光部２２ａ、２２ｂから発光される光を撮像手段２７が撮像して形成した画像に基づき第１の第１の搬送パッド２５４、第２の搬送パッド２６４が動作しているか停止しているかを認識する第２の認識部２８２と、撮像手段２７が撮像した画像における第１の発光部２１の位置と第２の発光部２２ａ、２２ｂの位置とに基づき、保持テーブル１０と第１の第１の搬送パッド２５４，第２の搬送パッド２６４のいずれかとが被加工物の受け渡し位置に位置しているか否かを認識する第３の認識部２８３とを備えている。

筐体２０の前面には、タッチパネル等からなる表示手段２９が配設されている。表示手段２９は、加工条件を入力するための入力画面を表示させたり、撮像手段２７が撮像した画像を表示させたりすることができる。

図２に示すように、切削装置１は、ＣＰＵ及びメモリ等で構成され装置全体の制御を行う制御手段３０を備えている。制御手段３０は、図１に示した第１の搬送手段２５を構成するモータ２５２、第２の搬送手段２６を構成するモータ２６２、図２に示した保持テーブル移動手段１２を構成するモータ１２２、割り出し送り手段１３を構成するモータ１３２、切り込み送り手段１４を構成するモータ１４２等に接続されており、制御手段３０による制御の下で、第１の搬送手段２５及び第２の搬送手段２６のＹ軸方向の移動、保持テーブル移動手段１２による保持テーブル１０のＸ軸方向の移動、割り出し送り手段１３及び切り込み送り手段１４による切削手段１１のＹ軸方向及びＺ軸方向の移動等が制御される。また、制御手段３０は、表示手段２９から入力された加工条件に従い、各部位を制御する。

以下では、図１に示したカセット２３０から被加工物を搬出して切削手段１１による切削を行い、切削後の被加工物Ｗを洗浄手段２４によって洗浄し、洗浄後の被加工物をカセット２３０に収容する場合における切削装置１の動作について説明する。

図１に示すウェーハＷは、被加工物の一例であり、その表面Ｗａには、分割予定ラインＬによって区画された格子状の領域に多数のデバイスＤが形成されている。ウェーハＷの裏面Ｗｂは、ダイシングテープＴに貼着されている。ダイシングテープＴの粘着面の外周領域には円形の開口を備える環状のフレームＦが貼着されており、ウェーハＷは、ダイシングテープＴを介してフレームＦによって支持されている。こうしてダイシングテープＴを介してフレームＦによって支持されているウェーハＷ（以下、「ウェーハユニットＵ」という。）は、カセット２３０の各スロットに収容されている。

まず、カセット載置部２３が昇降することにより、搬出しようとするウェーハユニットＵを、第１の搬送パッド２５４に備えた挟持部２５５ａと同じ高さ位置に位置合わせする。そして、第１の搬送手段２５を構成するモータ２５２の駆動により第１の搬送パッド２５４を−Ｙ方向に移動させ、挟持部２５５ａを先端が開いた状態でフレームＦに当接させた後、挟持部２５５ａを閉じてフレームＦを挟持する。その後、一対の位置決め１０５を離反させた状態で、モータ２５２がボールネジ２５０を逆方向に回転させることにより、第１の第１の搬送パッド２５４を＋Ｙ方向に移動させ、ウェーハＷを位置決め部１０５の底板の上に載せる。

次に、そして、挟持部２５５ａがフレームＦの挟持を解除し、一対の位置決め部１０５が互いに接近する方向に移動することにより、ウェーハユニットＵが所定の位置に位置決めされる。

次に、第一の搬送手段２５の第１の第１の搬送パッド２５４をウェーハユニットＵの直上に位置させ、第１の搬送パッド２５４を下降させて吸盤２５４ｄをフレームＦに接触させ、吸盤２５４ｄに吸引力を作用させることにより、フレームＦを吸着する。そして、第１の搬送パッド２５４を上昇させてから、一対の位置決め部１０５を互いに離反させ、その後、第１の第１の搬送パッド２５４を下降させ、ウェーハユニットＵを保持テーブル１０に載置する。そして、吸着部１００に吸引力を作用させることにより、ダイシングテープＴを介してウェーハＷの裏面Ｗｂ側を保持面１００ａにおいて吸引保持する。また、固定クランプ１０４によってフレームＦを固定する。

次に、図２に示した保持テーブル移動手段１２が保持テーブル１０を−Ｘ方向に駆動し、保持テーブル１０を加工領域１０ｂに移動させる。そして、撮像部１９０によってウェーハＷの表面Ｗａを撮像し、アライメント手段１９によって画像処理によって切削すべき分割予定ラインＬを検出する。分割予定ラインが検出されるのに伴って、割り出し送り手段１３によって切削手段１１がＹ軸方向に駆動され、切削すべき分割予定ラインと切削ブレード１１３とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。

かかる位置合わせが行われた状態で、切削ブレード１１３が回転しながら切削手段１１が下降して切削ブレード１１３が所定の高さ位置に位置付けされるとともに、保持テーブル１０が保持テーブル移動手段１２によって−Ｘ方向に切削送りされることにより、検出された分割予定ラインＬが切削される。切削中は、切削水供給ノズル１１５から切削ブレード１１３に対して切削水が供給される。

次に、割り出し送り手段１３が隣り合う分割予定ラインの間隔だけ切削手段１１をＹ軸方向にインデックス送りし、同様の切削を行うことにより、切削済みの分割予定ラインの隣の分割予定ラインを切削する。このようにして、インデックス送りと切削とを繰り返し行うことにより、同方向の分割予定ラインがすべて切削される。さらに、保持テーブル１０を９０度回転させてから同様の切削を行うことにより、すべての分割予定ラインＬが縦横に切削され、個々のチップに分割される。

ウェーハＷの切削が終了すると、保持テーブル１０が保持テーブル移動手段１２によって＋Ｘ方向に駆動され、ワークユニットＵを保持する保持テーブル１０が受け渡し位置１０ａに戻る。また、第１の搬送手段２５は、ワークユニットＵを洗浄手段２４に搬送するための準備として、モータ２５２がボールネジ２５０を回動させることにより、第１の第１の搬送パッド２５４を受け渡し位置１０ａに位置させる。

加工後のワークユニットＵを保持テーブル１０から洗浄手段２４に搬送するためには、保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が精度よく受け渡し位置１０ａに位置している必要がある。そこで、保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が精度よく受け渡し位置１０ａに位置しているか否かを確認し、保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４の位置にずれがある場合は、そのずれを解消してから、ウェーハユニットＵを洗浄手段２４に搬送する。

保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が精度よく受け渡し位置１０ａに位置しているか否かを確認するために、撮像手段２７は、常時、又は、少なくとも保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が受け渡し位置又はその近傍に位置する間、所定の時間間隔（例えば数ミリ秒）をおいて受け渡し位置１０ａに位置する保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４を複数回撮像し、図３に示すように、複数の画像４０ａ、４０ｂ、・・・を取得する。そして、認識手段２８は、例えば複数の画像４０ａ、４０ｂ、・・・のそれぞれから輝度が所定のしきい値よりも高い画素を抽出する等の画像処理によって、図４に示すように、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａを抽出した抽出画像４１ａ、４１ｂ、・・・を複数形成する。少なくとも撮像手段２７による受け渡し位置１０ａの撮像時には、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａを点灯又は点滅させておく。なお、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａは、常時、すなわち撮像手段２７による撮像が行われない間も点灯又は点滅させておいてもよい。撮像手段２７によって撮像された画像は、図１に示した表示手段２９に表示させることができる。

次に、第１の認識部２８１は、図４に示した複数の抽出画像４１ａ、４１ｂ、・・・を比較し、複数の画像間で第１の発光部２１の位置に変動があるか否か、すなわち保持テーブル１０が動作しているか停止しているかを判断する。例えば、直近に撮像した画像４０ａに基づく抽出画像４１ａ及びその前に撮像した画像４０ｂに基づく抽出画像４１ｂとを対比し、両抽出画像間で第１の発光部２１の位置にＸ軸方向のずれがある場合は、保持テーブル１０がＸ軸方向に動作していると判断する。一方、第１の発光部２１の位置にＸ軸方向のずれがない場合は、保持テーブル１０が停止していると判断する。保持テーブル１０が動作していると第１の認識部２８１が判断した場合は、保持テーブル１０が停止していると判断されるまで、撮像手段２７による受け渡し位置１０ａの撮像と抽出画像の抽出とを続行する。

また、第２の認識部２８２は、図４に示した複数の抽出画像４１ａ、４１ｂ、・・・を比較し、複数の画像間で第２の発光部２２ａの位置に変動があるか否か、すなわち第１の搬送パッド２５４が動作しているか停止しているかを判断する。例えば、直近に撮像した画像４０ａに基づく抽出画像４１ａ及びその前に撮像した画像４０ｂに基づく抽出画像４１ｂとを対比し、両抽出画像間で第２の発光部２２ａの位置にＹ軸方向のずれがある場合は、第１の搬送パッド２５４がＹ軸方向に動作していると判断する。一方、第１の発光部２１の位置にＹ軸方向のずれがない場合は、第１の搬送パッド２５４が停止していると判断する。第１の搬送パッド２５４が動作していると第２の認識部２８２が判断した場合は、第１の搬送パッド２５４が停止していると判断されるまで、撮像手段２７による受け渡し位置１０ａの撮像と抽出画像の抽出とを続行する。

保持テーブル１０が停止していると第１の認識部２８１が判断し、かつ、第１の搬送パッド２５４が停止していると第２の認識部２８２が判断した場合は、保持テーブル１０と第１の搬送パッド２５４とがそれぞれ所定の受け渡し位置１０ａに位置しているか否かを判断する。

保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が所定の受け渡し位置に位置しているか否かの判断を行うにあたっては、保持テーブル１０と第１の搬送パッド２５４とがそれぞれ所定の受け渡し位置１０ａに位置している状態においてあらかじめ撮像手段２７による撮像を行い、その画像を基準画像として第３の認識部２８３に記憶させておく。そして、例えば図５に示す重畳画像４２のように、基準画像と実際に撮像した画像とを重畳させた上で、基準画像における第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置と、実際の撮像により取得した画像における第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置との間にずれがあるか否かに基づき、両画像間で第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置が完全に一致するか否かを判断する。

第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置が完全に一致した場合は、第３の認識部２８３は、保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が所定の受け渡し位置１０ａに位置していると判断する。

一方、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置が完全に一致しない場合は、第３の認識部２８３は、画像処理によってずれ量を算出する。例えば、図５に示す重畳画像４２のように、基準画像における第１の発光部２１と実際の撮像画像における第１の発光部２１との間にΔＸ１のずれがある場合は、認識手段２８から制御手段３０に対し、保持手段１０の位置にずれがある旨及びそのずれ量ΔＸ１の値が通知される。なお、ずれ量ΔＸ１の値は、重畳画像４２における画素数に基づき、第３の認識部２８３が算出する。

保持手段１０の位置にずれがあること及びそのずれ量がΔＸ１であることの通知を受けた制御手段３０は、図２に示した保持テーブル移動手段１２のモータ１２２を駆動してボールネジ１２０を回動させることにより保持テーブル１０をＸ軸方向に移動させてその位置を微調整する。そして、前記と同様に、撮像手段１７による撮像と、その撮像により取得した画像と基準画像との対比を行い、第１の発光部２１の位置が一致すると、保持手段１０が所定の受け渡し位置１０ａに位置したと判断する。

また、例えば、図６に示す重畳画像４３のように、基準画像における第２の発光部２２ａと実際の撮像画像における第２の発光部２２ａとの間にΔＹ１のずれがある場合は、認識手段２８から制御手段３０に対し、第１の搬送パッド２５４の位置にずれがある旨及びそのずれ量ΔＹ１の値が通知される。この通知を受けた制御手段３０は、図２に示した第１の搬送手段２５を構成するモータ２５２を駆動してボールネジ２５０を回動させることにより保持テーブル１０をＹ軸方向に移動させてその位置を微調整する。そして、前記と同様に、撮像手段１７による撮像と、その撮像により取得した画像と基準画像との対比を行い、第２の発光部２２ａの位置が一致すると、保持手段１０が所定の受け渡し位置１０ａに位置したと判断する。

保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が所定の受け渡し位置１０ａに位置していると第３の認識部２８３が判断すると、第１の搬送パッド２５４を下降させて吸盤２５４ｄをフレームＦに押圧してフレームＦを吸着し、保持テーブル１０の吸着部１００における吸着状態を解除するとともに、固定クランプ１０４によるフレームＦの固定を解除する。

そして、第１の搬送パッド２５４ｄを上昇させ、第１の搬送手段２５を構成するモータ２５２がボールネジ２５０を回動させることにより第１の搬送パッド２５４を＋Ｙ方向に移動させ、第１の搬送パッド２５４に保持されたウェーハユニットＵを洗浄手段２４の上方に移動させる。

次に、第１の搬送パッド２５４を下降させて、ウェーハユニットＵをスピンナーテーブル２４０に載置し、吸盤２５４ｄによるフレームＦの吸引を解除する。そして、スピンナーテーブル２４０を回転させるとともに図示しないノズルから洗浄液をウェーハＷに向けて噴出し、ウェーハＷを洗浄する。また、洗浄液の噴出を停止した後、図示しないノズルからウェーハＷに向けて高圧エアを噴出し、ウェーハＷを乾燥させる。

ウェーハＷの洗浄が終了すると、第２の搬送手段２６を構成するモータ２６２がボールネジ２６０を回動させることにより第２の搬送パッド２６４をウェーハユニットＵの上方に移動させる。そして、第２の搬送パッド２６４を下降させ、吸盤２６４ｄをフレームＦに押圧し、吸盤２６４ｄによってフレームＦを吸着する。そして、スピンナーテーブル２４０における吸着を解除する。

次に、第２の搬送パッド２６４を上昇させた後、モータ２６２がボールネジ２６０を逆方向に回動させ、第２の搬送パッド２６４に吸着されたウェーハユニットＷを受け渡し位置１０ａの上方に移動させる。そして、撮像手段２７により受け渡し位置１０ａを撮像する。

保持テーブル１０及び第２の搬送パッド２６４が精度よく受け渡し位置１０ａに位置しているか否かを確認するために、撮像手段２７は、常時、又は、少なくとも保持テーブル１０及び第２の搬送パッド２６４が受け渡し位置又はその近傍に位置する間、所定の時間間隔（例えば数ミリ秒）をおいて受け渡し位置１０ａに位置する保持テーブル１０及び第２の搬送パッド２６４を複数回撮像し、図７に示すように、複数の画像４４ａ、４４ｂ、・・・を取得する。そして、認識手段２８は、図８に示すように、画像処理によって、複数の画像４４ａ、４４ｂ、・・・のそれぞれから第１の発光部２１及び第２の発光部２２ｂを抽出した抽出画像４５ａ、４５ｂ、・・・を複数形成する。少なくとも撮像手段２７による受け渡し位置１０ａの撮像時には、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ｂを点灯又は点滅させておく。なお、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ｂは、常時、すなわち撮像手段２７による撮像が行われない間も点灯又は点滅させておいてもよい。撮像手段２７によって撮像された画像は、図１に示した表示手段２９に表示させることができる。

次に、第１の認識部２８１は、図７に示した複数の抽出画像４５ａ、４５ｂ、・・・を比較し、複数の画像間で第１の発光部２１の位置に変動があるか否か、すなわち保持テーブル１０が動作しているか停止しているかを判断する。例えば、直近に撮像した画像４４ａに基づく抽出画像４５ａ及びその前に撮像した画像４４ｂに基づく抽出画像４５ｂとを対比し、両抽出画像間で第１の発光部２１の位置にＸ軸方向のずれがある場合は、保持テーブル１０がＸ軸方向に動作していると判断する。一方、第１の発光部２１の位置にＸ軸方向のずれがない場合は、保持テーブル１０が停止していると判断する。保持テーブル１０が動作していると第１の認識部２８１が判断した場合は、保持テーブル１０が停止していると判断されるまで、撮像手段２７による受け渡し位置１０ａの撮像と抽出画像の抽出とを続行する。

また、第２の認識部２８２は、図８に示した複数の抽出画像４５ａ、４５ｂ、・・・を比較し、複数の画像間で第２の発光部２２ｂの位置に変動があるか否か、すなわち第２の搬送パッド２６４が動作しているか停止しているかを判断する。例えば、直近に撮像した画像４４ａに基づく抽出画像４５ａ及びその前に撮像した画像４４ｂに基づく抽出画像４５ｂとを対比し、両抽出画像間で第２の発光部２２ｂの位置にＹ軸方向のずれがある場合は、第２の搬送パッド２６４がＹ軸方向に動作していると判断する。一方、第１の発光部２１の位置にずれがない場合は、第２の搬送パッド２６４が停止していると判断する。
第２の搬送パッド２６４が動作していると第２の認識部２８２が判断した場合は、第２の搬送パッド２６４が停止していると判断されるまで、撮像手段２７による受け渡し位置１０ａの撮像と抽出画像の抽出とを続行する。

保持テーブル１０が停止していると第１の認識部２８１が判断し、かつ、第２の搬送パッド２６４が停止していると第２の認識部２８２が判断した場合は、保持テーブル１０と第２の搬送パッド２６４とがそれぞれ所定の受け渡し位置１０ａに位置しているか否かを判断する。

保持テーブル１０及び第２の搬送パッド２６４が所定の受け渡し位置に位置しているか否かの判断を行うにあたっては、保持テーブル１０と第２の搬送パッド２６４とがそれぞれ所定の受け渡し位置１０ａに位置している状態においてあらかじめ撮像手段２７による撮像を行い、その画像を基準画像として第３の認識部２８３に記憶させておく。そして、例えば図９に示す重畳画像４６のように、基準画像と実際に撮像した画像とを重畳させた上で、基準画像における第１の発光部２１及び第２の発光部２２ｂの位置と、実際の撮像により取得した画像における第１の発光部２１及び第２の発光部２２ｂの位置との間にずれがあるか否かに基づき、両画像間で第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置が完全に一致するか否かを判断する。

第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置が完全に一致した場合は、第３の認識部２８３は、保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が所定の受け渡し位置１０ａに位置していると判断する。

一方、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａの位置が完全に一致しない場合は、第３の認識部２８３は、画像処理によってずれ量を算出する。例えば、図９に示す重畳画像４６のように、基準画像における第１の発光部２１と実際の撮像画像における第１の発光部２１との間にΔＸ２のずれがある場合は、認識手段２８から制御手段３０に対し、保持手段１０の位置にずれがある旨及びそのずれ量ΔＸ２の値が通知される。なお、ずれ量ΔＸ２の値は、重畳画像４６における画素数に基づき、第３の認識部２８３が算出する。

保持手段１０の位置にずれがあること及びそのずれ量がΔＸ２であることの通知を受けた制御手段３０は、図２に示した保持テーブル移動手段１２のモータ１２２を駆動してボールネジ１２０を回動させることにより保持テーブル１０をＸ軸方向に移動させてその位置を微調整する。そして、前記と同様に、撮像手段１７による撮像と、その撮像により取得した画像と基準画像との対比を行い、第１の発光部２１の位置が一致すると、保持手段１０が所定の受け渡し位置１０ａに位置したと判断する。

また、例えば、図１０に示す重畳画像４７のように、基準画像における第２の発光部２２ｂと実際の撮像画像における第２の発光部２２ｂとの間にΔＹ２のずれがある場合は、認識手段２８から制御手段３０に対し、第１の搬送パッド２５４の位置にずれがある旨及びそのずれ量ΔＹ２の値が通知される。この通知を受けた制御手段３０は、図２に示した第１の搬送手段２５を構成するモータ２５２を駆動してボールネジ２５０を回動させることにより保持テーブル１０をＹ軸方向に移動させてその位置を微調整する。そして、前記と同様に、撮像手段１７による撮像と、その撮像により取得した画像と基準画像との対比を行い、第２の発光部２２ａの位置が一致すると、保持手段１０が所定の受け渡し位置１０ａに位置したと判断する。

保持テーブル１０及び第２の搬送パッド２６４が所定の受け渡し位置１０ａに位置していると第３の認識部２８３が判断すると、図１に示した一対の位置決め部１０５を若干近づけておいた状態で第２の搬送パッド２６４を下降させ、位置決め部１０５を構成する底板の上にフレームＦを載置し、吸盤２６４ｄによる吸着を解除する。そして、位置決め部１０５を互いに接近する方向に移動させることにより、ウェーハユニットＵを所定の位置に位置決めする。

そして次に、第１の搬送パッド２５４を構成する挟持部２５５ａによってフレームＦを挟持し、モータ２５２がボールネジ２５０を回動させて第１の搬送パッド２５４を−Ｙ方向に移動させる。このとき、カセット載置部２３を昇降させてカセット２３０の空のスロットの高さ位置を挟持部２５５ａの高さ位置にあらかじめ合わせておくことにより、ウェーハユニットＷをカセット２３０の所定のスロットに収容する。

以上のように、保持テーブル１０及び第１の搬送パッド２５４が所定の受け渡し位置に位置していることが確認されてから、ウェーハユニットＵを保持テーブル１０に搬入するため、保持テーブル１０においてウェーハユニットＵを確実に保持することができる。
また、保持テーブル１０及び第２の搬送パッド２６４が所定の受け渡し位置に位置していることが確認されてから、ウェーハユニットＵを位置決め部１０５に載置するため、挟持部２５５ａによって確実にフレームＦを保持してカセット２３０に収容することができる。

なお、本実施形態の切削装置１においては、第１の搬送手段２５及び第２の搬送手段２６を備えることとしたが、搬送手段は１つのみでもよい。
また、上記実施形態では、撮像手段が保持テーブル１０を撮像してウェーハの受け渡し位置を認識しているが、撮像手段がスピンナーテーブル２４０を撮像してスピンナーテーブル２４０へのウェーハの受け渡し位置を認識してもよい。なお、スピンナーテーブル２４０を撮像する場合、スピンナーテーブル２４０の回転角度の位置決めをすることができる。これによってスピンナーテーブル２４０でウェーハユニットＵを洗浄後、ウェーハユニットＵの回転方向の位置決めがされカセットに収納することができる。

また、上記実施形態では、複数の画像を重畳させることにより第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａ、２２ｂが所定の受け渡し位置に位置するか否かを判断することとしたが、画像を重畳させずに、パターンマッチングにより複数の画像が一致するか否かに基づき、第１の発光部２１及び第２の発光部２２ａ、２２ｂが所定の受け渡し位置に位置するか否かを判断するようにしてもよい。

本実施形態では、加工装置として切削装置を例に挙げて説明したが、加工装置には、例えばレーザー加工装置や研削装置等も含まれる。

１：切削装置
１０ａ：受け渡し位置 １０ｂ：加工領域
１０：保持テーブル １００：吸着部 １００ａ：保持面 １０１：枠体
１０２：カバー １０３：回転手段 １０４：固定クランプ １０５：位置決め部
１１：切削手段
１１０：ハウジング １１１：スピンドル １１２：モータ １１３：切削ブレード
１１４：ブレードカバー １１５：切削水供給ノズル
１２：保持テーブル移動手段
１２０：ボールネジ １２１：ガイドレール １２２：モータ １２３：可動板
１３：割り出し送り手段
１３０：ボールネジ １３１：ガイドレール １３２：モータ １３３：可動板
１４：切り込み送り手段
１４０：ボールネジ １４１：ガイドレール １４２：モータ １４３：ホルダー
１４５：壁部
１９：アライメント手段 １９０：撮像部
２０：筐体
２１：第１の発光部 ２２ａ、２２ｂ：第２の発光部
２３：カセット載置部 ２３０：カセット
２４：洗浄手段 ２４０：スピンナーテーブル
２５：第１の搬送手段
２５０：ボールネジ ２５１：ガイドレール ２５２：モータ ２５３：移動ブロック
２５４：第１の搬送パッド ２５４ａ：鉛直アーム ２５４ｂ：水平アーム
２５４ｃ：パッド支持部 ２５４ｄ：吸盤 ２５５：搬出入部 ２５５：挟持部
２６：第２の搬送手段
２６０：ボールネジ ２６１：ガイドレール ２６２：モータ ２６３：移動ブロック
２６４：第２の搬送パッド ２６４ａ：鉛直アーム ２６４ｂ：水平アーム
２６４ｃ：パッド支持部 ２６４ｄ：吸盤
２７：撮像手段 ２７０：アーム
２８：認識手段 ２８１：第１の認識部 ２８２：第２の認識部 ２８３：第３の認識部
２９：表示手段 ３０：制御手段
４０ａ、４０ｂ、・・・：画像 ４１ａ、４１ｂ、・・・抽出画像
４２、４３：重畳画像 ４４ａ、４４ｂ：画像 ４５ａ、４５ｂ：抽出画像
４６，４７：重畳画像
Ｗ：ウェーハ（被加工物）
Ｗａ：表面 Ｄ：デバイス Ｌ：分割予定ライン
Ｗｂ：裏面
Ｔ：ダイシングテープ Ｆ：フレーム

Claims (1)

1. 被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルを移動させる保持テーブル移動手段と、該保持テーブルが保持した被加工物を加工する加工手段と、被加工物を保持する搬送パッドを移動させて該保持テーブルに被加工物を搬送する搬送手段と、該保持テーブル及び該搬送パッドを撮像する撮像手段と、該保持テーブル及び該搬送パッドが所定の位置に位置しているか否かを認識する認識手段と、を備える加工装置であって、
   該保持テーブルは、光を発光する第１の発光部を備え、
   該搬送パッドは、該第１の発光部とは異なる色または点滅周期で発光する第２の発光部を備え、
   該認識手段は、
   撮像手段により撮像された画像における該第１の発光部から発光される光に基づき該保持テーブルが動作しているか停止しているかを認識する第１の認識部と、
   撮像手段により撮像された画像における該第２の発光部から発光される光に基づき該搬送パッドが動作しているか停止しているかを認識する第２の認識部と、
   該撮像手段が撮像した画像における該第１の発光部の位置と該第２の発光部の位置とによって、該保持テーブルと該搬送パッドとが被加工物の受け渡し位置に位置していることを認識する第３の認識部とを備え、
   該第１の発光部から発光される光と、該第２の発光部から発光される光とを撮像することで該保持テーブルと該搬送パッドとの位置を認識することを特徴とする加工装置。

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