JP2022083252A - 加工装置及び加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に加工予定ラインを有した被加工物の表面側を保持テーブルで保持した状態で加工予定ラインに沿って加工することを可能とすることができること。【解決手段】加工装置１は、加工予定ラインを有した被加工物の表面を保持する保持テーブル１０と、保持テーブル１０で保持された被加工物の裏面に切削加工を施す切削ユニット２０と、保持テーブル１０を切削ユニット２０に対して相対移動させる移動機構４０と、制御ユニット１００と、被加工物を保持して被加工物の表面が保持テーブル１０の保持面１１に対面する待機位置から被加工物の表面が保持テーブル１０の保持面１１に当接するよう被加工物を保持テーブル１０に載置する第１搬送ユニット６１と、待機位置に位置づけられた被加工物の表面を撮像し撮像画像を形成する撮像ユニット３０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、表面に加工予定ラインを有した被加工物の表面側を保持テーブルで保持した状態で加工予定ラインに沿って加工を施す加工装置及び加工方法に関する。

表面に加工予定ラインを有した被加工物を裏面側から加工すべく、保持テーブルの保持面をガラスなどの透明な材料で構成し、保持テーブルを介して保持した被加工物の表面を撮像し、アライメントを行う加工装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２０１０－８２６４４号公報 特開２０１０－８７１４１号公報

しかし、加工装置は、保持テーブルを介して被加工物を撮像しようとすると、特許文献１および特許文献２に記載されたように、特殊なテーブル機構や移動機構等を設ける必要があり、標準の加工装置から仕様を変更すると大掛かりな改造を要しており、改造のためのコストが高騰して、改善が切望されていた。

また、ガラスなどの透明な材料で構成された保持テーブルは、ポーラステーブルに比べると被加工物の吸引保持力が劣るため、透明な材料で保持テーブルを構成することなく、加工をしたいという要望もある。

したがって、本発明の目的は、コストが高騰することなく、表面に加工予定ラインを有した被加工物の表面側を保持テーブルで保持した状態で加工予定ラインに沿って加工することを可能とすることができる加工装置及び加工方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工装置は、表面に複数の加工予定ラインを有した被加工物の該表面を保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物の裏面に加工を施す加工ユニットと、該保持テーブルを該加工ユニットに対して相対移動させる移動機構と、少なくとも該加工ユニットと該移動機構とを制御するコントローラと、を備えた加工装置であって、被加工物を保持して被加工物の該表面が該保持テーブルの保持面に対面する待機位置から被加工物の該表面が該保持テーブルの該保持面に当接するよう被加工物を該保持テーブルに載置する搬送ユニットと、該待機位置に位置づけられた被加工物の該表面を撮像し撮像画像を形成する撮像ユニットと、を備え、該加工ユニットは、該撮像画像をもとに検出した該加工予定ラインに沿って該保持テーブルで保持された被加工物に加工を施すことを特徴とする。

前記加工装置において、該撮像ユニットは、該保持テーブルに付設され、該保持テーブルとともに該移動機構で該加工ユニットに対して相対移動されても良い。

本発明の加工方法は、被加工物を保持する保持面を含む保持テーブルで、表面に複数の加工予定ラインを有した被加工物の該表面側を保持し、加工ユニットで被加工物を加工する加工方法であって、被加工物の該表面が該保持テーブルに対面する待機位置に被加工物を位置づける待機ステップと、該待機位置の被加工物の該表面を撮像ユニットで撮像し、被加工物の該加工予定ラインの位置を検出する加工予定ライン検出ステップと、該加工予定ライン検出ステップを実施した後、該待機位置から被加工物の該表面が該保持テーブルの該保持面に当接するよう被加工物を該保持テーブルに載置し、該保持テーブルで被加工物を保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、該加工予定ライン検出ステップで検出した加工予定ラインの位置に基づいて加工ユニットで被加工物を該加工予定ラインに沿って加工する加工ステップと、を備えたことを特徴とする。

前記加工方法において、該加工ステップでは、被加工物を保持した保持テーブルを該加工ユニットに対して加工送り方向に相対移動させつつ該加工ユニットで被加工物に加工を施し、該加工予定ライン検出ステップでは、該加工予定ラインの位置を検出するとともに該加工送り方向に対する加工予定ラインの伸長方向の傾きを検出し、該保持ステップを実施した後、該加工ステップを実施する前に、被加工物を保持した該保持テーブルを回転させて該加工予定ラインの伸長方向と該加工送り方向とを平行に位置づけるテーブル回転ステップを更に備えても良い。

本発明は、コストが高騰することなく、表面に加工予定ラインを有した被加工物の表面側を保持テーブルで保持した状態で加工予定ラインに沿って加工することを可能とすることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示された加工装置の加工対象の被加工物を示す斜視図である。 図３は、図１に示された加工装置の保持テーブル及び撮像ユニットを示す平面図である。 図４は、図３に示された保持テーブルの断面図である。 図５は、実施形態１に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。 図６は、図５に示された加工方法の待機ステップを模式的に示す断面図である。 図７は、図５に示された加工方法の待機ステップを模式的に示す平面図である。 図８は、図５に示された加工方法の保持ステップにおいて、被加工物が保持位置に位置づけられた状態を模式的に示す平面図である。 図９は、図５に示された加工方法のテーブル回転ステップを模式的に示す平面図である。 図１０は、図５に示された加工方法の加工ステップを模式的に示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された加工装置の加工対象の被加工物を示す斜視図である。図３は、図１に示された加工装置の保持テーブル及び撮像ユニットを示す平面図である。図４は、図３に示された保持テーブルの断面図である。

（被加工物）
実施形態１に係る図１に示す加工装置１は、被加工物２００を切削（加工に相当）する切削装置である。図１に示す加工装置１の加工対象の被加工物２００は、図２に示すように、シリコン、ガリウムヒ素、ＳｉＣ（炭化ケイ素）又はサファイアなどを基板とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。被加工物２００は、表面２０１に格子状の複数の加工予定ライン２０２を有し、複数の加工予定ライン２０２によって区画された各領域にデバイス２０３が形成されている。デバイス２０３は、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。

また、実施形態１では、被加工物２００は、基板の表面２０１の裏側の裏面２０４に金属膜２０５が形成されている。被加工物２００は、裏面２０４に金属膜２０５が形成されているので、裏面２０４側から赤外線カメラで撮像しても、加工予定ライン２０２を検出することができないものである。

実施形態１において、被加工物２００は、表面２０１にテープ２１１が貼着されるとともに、テープ２１１の外縁部が環状フレーム２１０に装着されて、テープ２１１により環状フレーム２１０の内側の開口内に支持されている。被加工物２００は、テープ２１１により、環状フレーム２１０の内側の開口内に支持されて、裏面２０４側の金属膜２０５を上方に向けている。なお、実施形態１では、被加工物２００は、基板の裏面２０４に金属膜２０５が形成されているが、本発明では、金属膜２０５が形成されていなくても良い。実施形態１に係る被加工物２００は、加工予定ライン２０２に沿って、個々のデバイス２０３に分割される。

（加工装置）
図１に示された加工装置１は、被加工物２００を保持テーブル１０で保持し加工予定ライン２０２に沿って切削ブレード２１で切削加工して、被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する切削装置である。加工装置１は、被加工物２００の表面２０１を保持面１１で吸引保持する保持テーブル１０と、スピンドル２３に固定された切削ブレード２１によって、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を加工予定ライン２０２に沿って切削加工し、複数のデバイス２０３に分割する切削ユニット２０と、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を撮像する撮像ユニット３０と、コントローラである制御ユニット１００とを備える。

また、加工装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０を切削ユニット２０に対して相対移動させる移動機構４０とを備える。移動機構４０は、保持テーブル１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りする加工送りユニット４１と、切削ユニット２０を水平方向と平行でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送りユニット４２と、切削ユニット２０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りする切り込み送りユニット４３と、保持テーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット４４とを少なくとも備える。

加工送りユニット４１は、保持テーブル１０及び回転移動ユニット４４を加工送り方向であるＸ軸方向に移動させることで、切削ユニット２０と保持テーブル１０とを相対的にＸ軸方向に沿って移動させるものである。割り出し送りユニット４２は、切削ユニット２０を割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させることで、切削ユニット２０と保持テーブル１０とを相対的にＹ軸方向に沿って移動させるものである。切り込み送りユニット４３は、切削ユニット２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に移動させることで、切削ユニット２０と保持テーブル１０とを相対的にＺ軸方向に沿って移動させるものである。回転移動ユニット４４は、加工送りユニット４１に支持され、保持テーブル１０を支持して、保持テーブル１０とともにＸ軸方向に移動自在に配設されている。

加工送りユニット４１、割り出し送りユニット４２及び切り込み送りユニット４３は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び保持テーブル１０又は切削ユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

また、加工装置１は、切削加工前後の被加工物２００を複数枚収容するカセット５０が載置されかつカセット５０をＺ軸方向に移動させるカセットエレベータ５１と、切削加工後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット５２と、カセット５０に被加工物２００を出し入れするとともに被加工物２００をカセット５０、保持テーブル１０、洗浄ユニット５２及び検査ユニット３００の第２の保持テーブル３１０との間で搬送する搬送ユニット６０とを備える。

保持テーブル１０は、図３に示すように、円盤形状であり、被加工物２００の表面２０１をテープ２１１を介して保持するものである。保持テーブル１０は、加工送りユニット４１により切削ユニット２０の下方の加工領域と、切削ユニット２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域とに亘って移動自在に設けられることで、Ｘ軸方向に移動自在に設けられている。また、保持テーブル１０は、加工送りユニット４１によりＸ軸方向に移動自在でかつ回転移動ユニット４４によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在な図４に示すテーブルベース１２の上面に着脱自在に設けられている。テーブルベース１２の上面には、枠体１４の下面に対面し、テーブルベース１２等を貫通することともに、開閉弁１７１を設けた吸引路１７が開口している。吸引路１７は、吸引源１６と接続されている。

保持テーブル１０は、図３及び図４に示すように、上面が被加工物２００を保持する保持面１１である円板状の保持板１３と、保持板１３の外縁を囲繞する円形の凹み１４１を上面に有する円盤状の枠体１４とを備える。保持板１３は、ポーラスセラミック等の多孔質材で構成されている。枠体１４は、ステンレス鋼等の金属で構成されている。保持テーブル１０は、保持板１３が、枠体１４及びテーブルベース１２等を貫通しかつ開閉弁１５１を設けた吸引路１５を介して吸引源１６と接続され、吸引源１６より吸引されることで、保持面１１に載置された被加工物２００を吸引、保持する。実施形態１では、保持テーブル１０は、テープ２１１を介して被加工物２００の表面２０１側を吸引、保持する。

保持テーブル１０は、テーブルベース１２の上面に載置される。保持テーブル１０は、テーブルベース１２の上面に載置されると、吸引路１７が吸引源１６に吸引されることで、テーブルベース１２に吸引、保持されて、テーブルベース１２の上面に固定される。また、保持テーブル１０の周囲には、図３に示すように、環状フレーム２１０をクランプするクランプ部１８が複数設けられている。クランプ部１８は、テーブルベース１２に取り付けられている。

切削ユニット２０は、切削ブレード２１がスピンドル２３に装着され、保持テーブル１０で保持された被加工物２００の裏面２０４に切削加工を施す加工ユニットである。加工装置１は、図１に示すように、切削ユニット２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

切削ユニット２０は、それぞれ、保持テーブル１０に保持された被加工物２００に対して、割り出し送りユニット４２によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、切り込み送りユニット４３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。切削ユニット２０は、割り出し送りユニット４２及び切り込み送りユニット４３により、保持テーブル１０の保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。

切削ユニット２０は、割り出し送りユニット４２及び切り込み送りユニット４３によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２に軸心回りに回転自在に設けられかつスピンドルモータにより回転されるとともに先端に切削ブレード２１が装着されるスピンドル２３と、保持テーブル１０で保持された被加工物２００を切削する切削ブレード２１とを備える。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。切削ユニット２０のスピンドル２３及び切削ブレード２１の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

撮像ユニット３０は、図１、図３及び図４に示すように、保持テーブル１０に付設されている。実施形態１では、撮像ユニット３０は、テーブルベース１２に固定されて、保持テーブル１０とともに移動機構４０で切削ユニット２０に対して相対移動される。実施形態１では、撮像ユニット３０は、撮像倍率が第１の倍率である低倍率撮像ユニット３１と、撮像倍率が第１の倍率よりも高い第２の倍率である高倍率撮像ユニット３２とを備える。これらの撮像ユニット３１，３２は、互いにＸ軸方向に沿って並べられている。

撮像ユニット３１，３２は、搬送ユニット６０の第１搬送ユニット６１に保持された切削加工前の被加工物２００の表面２０１の分割すべき領域を撮像する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニット３１，３２は、第１搬送ユニット６１に保持された被加工物２００の表面２０１を撮像して、被加工物２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の撮像画像を形成し、形成した撮像画像を制御ユニット１００に出力する。なお、実施形態１では、撮像ユニット３０は、テーブルベース１２よりもカセット５０から離れた位置に配置されている。

また、加工装置１は、保持テーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸方向位置検出ユニット、Ｙ軸方向位置検出ユニット及びＺ軸方向位置検出ユニットは、保持テーブル１０のＸ軸方向、切削ユニット２０のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を制御ユニット１００に出力する。

なお、実施形態１では、加工装置１の保持テーブル１０及び切削ユニット２０等のＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置に基づいて定められる。実施形態１では、Ｘ軸方向の位置、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、基準位置からのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の距離で定められる。

搬送ユニット６０は、図１に示すように、第１搬送ユニット６１と、第２搬送ユニット６２とを備える。第１搬送ユニット６１は、カセット５０内から切削加工前の被加工物２００を１枚取り出して、搬入出領域の保持テーブル１０に搬送するとともに、洗浄ユニット５２により洗浄された切削加工後の被加工物２００をカセット５０に搬入するものである。第１搬送ユニット６１は、被加工物２００を支持した環状フレーム２１０をクランプするクランプ部６１１と、被加工物２００を支持した環状フレーム２１０を吸引保持する吸引保持部６１２と、クランプ部６１１及び吸引保持部６１２が取り付けられたユニット本体６１３と、ユニット本体６１３をＹ軸方向に移動させる水平移動ユニット６１４と、ユニット本体６１３をＺ軸方向に移動させる昇降ユニット６１５とを備える。

第２搬送ユニット６２は、切削加工後の被加工物２００を搬入出領域の保持テーブル１０から洗浄ユニット５２に搬送するものである。第２搬送ユニット６２は、被加工物２００を支持した環状フレーム２１０を吸引保持する吸引保持部６２２と、吸引保持部６２２が取り付けられたユニット本体６２３と、ユニット本体６２３をＹ軸方向に移動させる水平移動ユニット６２４と、ユニット本体６２３をＺ軸方向に移動させる昇降ユニット６２５とを備える。

また、第１搬送ユニット６１は、カセット５０から搬出した環状フレーム２１０を吸引保持部６１２で吸引保持して被加工物２００を保持して、Ｙ軸方向に沿ってユニット本体６１３が水平移動ユニット６１４によりカセット５０から離れる方向に移動されて、被加工物２００の表面２０１が搬入出領域の保持テーブル１０の保持面１１及び撮像ユニット３１，３２に対面する待機位置（図７に点線で示す）まで被加工物２００を搬送する。

第１搬送ユニット６１は、待機位置から被加工物２００の表面２０１がテープ２１１を介して保持テーブル１０の保持面１１と対面しかつ撮像ユニット３１，３２から離れた（Ｚ軸方向に沿って対面しない）保持位置（図７に一点鎖線で示す）に位置するように、Ｙ軸方向に沿ってユニット本体６１３が水平移動ユニット６１４によりカセット５０に近付く方向に移動される。その後、第１搬送ユニット６１は、被加工物２００の表面２０１がテープ２１１を介して保持テーブル１０の保持面１１に当接するように、ユニット本体６１３が昇降ユニット６１５により下降されて、保持した被加工物２００を保持テーブル１０に載置する。このように、第１搬送ユニット６１は、特許請求の範囲に記載された搬送ユニットに相当する。

なお、図７に示す点線で示す待機位置は、第１搬送ユニット６１により保持された被加工物２００の表面２０１のデバイス２０３を区画する加工予定ライン２０２を撮像ユニット３１，３２で撮像可能な位置、即ち、第１搬送ユニット６１により保持された被加工物２００の表面２０１のデバイス２０３を区画する加工予定ライン２０２を撮像ユニット３１，３２の撮像可能範囲内に位置する位置である。また、図７に二点鎖線で示す保持位置は、第１搬送ユニット６１により保持された被加工物２００の表面２０１のデバイス２０３を撮像ユニット３１，３２で撮像不可能な位置、即ち、第１搬送ユニット６１により保持された被加工物２００の表面２０１のデバイス２０３を撮像ユニット３１，３２の撮像可能範囲外に位置する位置である。

また、加工装置１は、第１搬送ユニット６１のユニット本体６１３のＸ軸方向の位置を検出するため第１搬送ユニット位置検出ユニット８１と、第２搬送ユニット６２のユニット本体６２３のＸ軸方向の位置を検出するため第２搬送ユニット位置検出ユニット８２と、を備える。第１搬送ユニット位置検出ユニット８１及び第２搬送ユニット位置検出ユニット８２は、加工装置１の切削ユニット２０等を覆う外装カバー２に設置されかつＸ軸方向と平行なリニアスケール８１１，８２１と、ユニット本体６１３，６２３とともにＹ軸方向に移動する読み取りヘッド８１２，８２２とにより構成されている。第１搬送ユニット位置検出ユニット８１及び第２搬送ユニット位置検出ユニット８２は、搬送ユニット６１，６２のユニット本体６１３，６２３のＹ軸方向の位置を制御ユニット１００に出力する。

制御ユニット１００は、加工装置１の各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１に実施させるものである。即ち、制御ユニット１００は、少なくとも搬入出領域の保持テーブル１０のＸ軸方向の位置と、第１搬送ユニット６１のユニット本体６１３の待機位置のＹ軸方向の位置と、第１搬送ユニット６１のユニット本体６１３の保持位置のＹ軸方向の位置と、保持テーブル１０の保持面１１のＺ軸方向の位置等を記憶して、少なくとも切削ユニット２０と移動機構４０とを制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１に実施させるものでもある。

なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置１の各構成要素に出力する。

制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット１１０と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット１２０と、オペレータに報知する報知ユニット１３０とに接続されている。入力ユニット１２０は、表示ユニット１１０に設けられたタッチパネルにより構成される。報知ユニット１３０は、音と光のうち少なくとも一方を発して、オペレータに報知する。

次に、実施形態１に係る加工方法を説明する。図５は、実施形態１に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。実施形態１に係る加工方法は、被加工物２００を保持する保持面１１を含む保持テーブル１０で、表面２０１に複数の加工予定ライン２０２を有した被加工物２００の表面２０１側を保持し、切削ユニット２０で被加工物２００を切削加工する方法である。実施形態１に係る加工方法は、前述した加工装置１が被加工物２００を１枚切削加工する加工動作でもある。

前述した構成の加工装置１は、被加工物２００を収容したカセット５０がカセットエレベータ５１に設置され、制御ユニット１００に加工条件が設定され、テーブルベース１２に保持テーブル１０が設置され、オペレータ等からの加工動作の開始指示を制御ユニット１００が受け付けると、加工動作即ち実施形態１に係る加工方法を開始する。実施形態１に係る加工方法は、図５に示すように、待機ステップ１００１と、加工予定ライン検出ステップ１００２と、保持ステップ１００３と、テーブル回転ステップ１００４と、加工ステップ１００５とを備える。

（待機ステップ）
図６は、図５に示された加工方法の待機ステップを模式的に示す断面図である。図７は、図５に示された加工方法の待機ステップを模式的に示す平面図である。待機ステップ１００１は、被加工物２００の表面２０１が保持テーブル１０に対面する待機位置に被加工物２００を位置づけるステップである。

加工動作即ち実施形態１に係る加工方法を開始すると、待機ステップ１００１では、加工装置１は、制御ユニット１００が開閉弁１７１を開いてテーブルベース１２に保持テーブル１０を固定し、スピンドル２３を軸心回りに回転する。また、待機ステップ１００１では、加工装置１は、制御ユニット１００が第１搬送ユニット６１を制御してカセット５０から被加工物２００を１枚取り出し、吸引保持部６１２に取り出した被加工物２００を支持した環状フレーム２１０を吸引保持し、被加工物２００をカセット５０から離れる方向に移動して、被加工物２００を図６及び図７に示す待機位置に位置づける。

（加工予定ライン検出ステップ）
加工予定ライン検出ステップ１００２は、待機位置の被加工物２００の表面２０１を撮像ユニット３０で撮像し、被加工物２００の加工予定ライン２０２の位置を検出するステップである。実施形態１において、加工予定ライン検出ステップ１００２では、加工装置１は、制御ユニット１００が撮像ユニット３１，３２の少なくとも一方で待機位置に位置づけられた被加工物２００の表面２０１を撮像し、撮像した撮像ユニット３１，３２が撮像画像を形成する。このように、実施形態１に係る加工装置１の撮像ユニット３０は、待機位置に位置づけられた被加工物２００の表面２０１を撮像し、撮像画像を形成する。

加工予定ライン検出ステップ１００２では、加工装置１は、制御ユニット１００が被加工物２００を撮像した撮像ユニット３１，３２から撮像画像を取得して、加工予定ライン２０２を検出する。加工予定ライン検出ステップ１００２では、加工装置１は、制御ユニット１００が予め記憶した待機位置の第１搬送ユニット６１の位置、各位置検出ユニットの検出結果及び撮像画像内の検出した加工予定ライン２０２の位置等に基づいて、加工予定ライン２０２のＸ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置を検出するとともに、加工予定ライン２０２の長手方向である伸長方向の加工送り方向であるＸ軸方向に対する傾きを検出する。

このように、実施形態１に係る加工方法は、加工予定ライン検出ステップ１００２では、被加工物２００の加工予定ライン２０２のＸ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置を検出するとともに、Ｘ軸方向に対する加工予定ライン２０２の伸長方向の傾きを検出する。

（保持ステップ）
図８は、図５に示された加工方法の保持ステップにおいて、被加工物が保持位置に位置づけられた状態を模式的に示す平面図である。保持ステップ１００３は、加工予定ライン検出ステップ１００２を実施した後、待機位置から被加工物２００の表面２０１が保持テーブル１０の保持面１１に当接するよう被加工物２００を保持テーブル１０に載置し、保持テーブル１０で被加工物２００を保持するステップである。

実施形態１において、保持ステップ１００３では、加工装置１は、制御ユニット１００が第１搬送ユニット６１を制御して、待機位置から被加工物２００を図８に示す保持位置に移動する。保持ステップ１００３では、加工装置１は、制御ユニット１００が第１搬送ユニット６１を制御して、保持位置の被加工物２００を下降して、被加工物２００の表面２０１が保持テーブル１０の保持面１１に当接するよう被加工物２００をテープ２１１を介して保持テーブル１０の保持面１１に載置し、吸引保持部６１２の吸引保持を停止する。

保持ステップ１００３では、加工装置１は、制御ユニット１００が第１搬送ユニット６１を制御して、第１搬送ユニット６１のユニット本体６１３を上昇し、開閉弁１５１を開いて、テープ２１１を介して被加工物２００を保持面１１に吸引保持し、クランプ部１８で環状フレーム２１０をクランプする。

（テーブル回転ステップ）
図９は、図５に示された加工方法のテーブル回転ステップを模式的に示す平面図である。テーブル回転ステップ１００４は、保持ステップ１００３を実施した後、加工ステップ１００５を実施する前に、被加工物２００を保持した保持テーブル１０を回転させて加工予定ライン２０２の伸長方向とＸ軸方向とを平行に位置づけるステップである。

実施形態１において、テーブル回転ステップ１００４では、加工装置１は、制御ユニット１００が加工予定ライン検出ステップ１００２で検出した傾きに基づいて、この傾きが零となる即ち加工予定ライン２０２とＸ軸方向とが平行になる保持テーブル１０の回転方向と回転角度を算出する。実施形態１において、テーブル回転ステップ１００４では、加工装置１は、制御ユニット１００が移動機構４０の回転移動ユニット４４を制御して、算出した回転方向に保持テーブル１０を算出した回転角度分回転させて、図９に示すように、保持テーブル１０に保持した被加工物２００の加工予定ライン２０２とＸ軸方向とを平行にする。

また、実施形態１において、テーブル回転ステップ１００４では、加工装置１は、制御ユニット１００が加工予定ライン検出ステップ１００２で検出した加工予定ライン２０２のＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置、待機位置の第１搬送ユニット６１の位置、保持位置の第１搬送ユニット６１の位置、算出した回転方向及び回転角度に基づいて、切削ブレード２１と加工予定ライン２０２との位置合わせを行うアライメントを遂行する。

（加工ステップ）
図１０は、図５に示された加工方法の加工ステップを模式的に示す断面図である。加工ステップ１００５は、保持ステップ１００３を実施した後、加工予定ライン検出ステップ１００２で検出した加工予定ライン２０２のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置等に基づいて切削ユニット２０で被加工物２００を加工予定ライン２０２に沿って切削加工するステップである。

加工ステップ１００５では、加工装置１は、制御ユニット１００が加工条件に基づいて移動機構４０等を制御して、保持テーブル１０を加工領域に向けて移動し、被加工物２００を保持した保持テーブル１０を切削ユニット２０に対してＸ軸方向に相対移動させつつ切削ブレード２１を被加工物２００の加工予定ライン２０２に粘着テープ２０６に到達するまで切り込ませて、切削ユニット２０で被加工物２００に切削加工を施す。

加工ステップ１００５では、加工装置１は、一本の加工予定ライン２０２に切削加工を施すと、切削ブレード２１を上昇させて被加工物２００から離した後、保持テーブル１０と切削ユニット２０とをＹ軸方向に相対移動させて、次の加工予定ライン２０２に切削加工を施す。こうして、加工ステップ１００５では、加工装置１の切削ユニット２０は、撮像ユニット３０が形成した撮像画像をもとに検出した加工予定ライン２０２に沿って保持テーブル１０で保持された被加工物２００に切削加工を施す。

加工ステップ１００５では、加工装置１は、保持テーブル１０に保持した被加工物２００の全ての加工予定ライン２０２を切削すると、切削ユニット２０を被加工物２００から退避し、保持テーブル１０を加工領域から搬入出領域に向けて移動する。加工ステップ１００５では、加工装置１は、搬入出領域において保持テーブル１０の移動を停止し、保持テーブル１０の被加工物２００の吸引保持を停止し、クランプ部１８のクランプを解除して、第２搬送ユニット６２で被加工物２００を保持テーブル１０から洗浄ユニット５２に搬送する。

加工ステップ１００５では、加工装置１は、被加工物２００を洗浄ユニット５２で洗浄した後、第１搬送ユニット６１で切削加工後の被加工物２００をカセット５０内に搬入して、実施形態１に係る加工方法を終了する。加工装置１は、カセット５０内の全ての被加工物２００を切削加工すると、加工動作を終了する。

以上説明した実施形態１に係る加工装置１及び加工方法は、保持テーブル１０に表面２０１が対面した待機位置の被加工物２００の表面２０１を撮像する撮像ユニット３０を備え、撮像ユニット３０で撮像し検出した加工予定ライン２０２の位置に基づいて保持テーブル１０で保持した被加工物２００に切削加工を施す。このために、実施形態１に係る加工装置１及び加工方法は、保持テーブル１０を介して被加工物２００を撮像することなく被加工物２００の表面２０１側を撮像し、加工予定ライン２０２の位置を検出する。その結果、実施形態１に係る加工装置１及び加工方法は、被加工物２００を保持テーブル１０越しに撮像する必要がないために、コストが高騰することなく、表面２０１に加工予定ライン２０２を有した被加工物２００の表面２０１側を保持テーブル１０で保持した状態で加工予定ライン２０２に沿って被加工物２００を切削加工することを可能とすることができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。前述した実施形態１では、加工装置１は、切削ブレード２１を加工予定ライン２０２に沿って切り込ませて被加工物２００に切削加工を施す切削装置であったが、本発明では、切削装置に限定されずに、種々の加工装置でも良い。例えば、本発明では、加工装置１は、被加工物２００に対して吸収性又は透過性を有する波長のレーザービームを加工予定ライン２０２に沿って照射して、被加工物２００にレーザー加工を施すレーザー加工装置でも良い。

１ 加工装置
１０ 保持テーブル
２０ 切削ユニット（加工ユニット）
３０ 撮像ユニット
４０ 移動機構
６１ 第１搬送ユニット（搬送ユニット）
１００ 制御ユニット（コントローラ）
２００ 被加工物
２０１ 表面
２０２ 加工予定ライン
２０４ 裏面
１００１ 待機ステップ
１００２ 加工予定ライン検出ステップ
１００３ 保持ステップ
１００４ テーブル回転ステップ
１００５ 加工ステップ

Claims (4)

1. 表面に複数の加工予定ラインを有した被加工物の該表面を保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物の裏面に加工を施す加工ユニットと、該保持テーブルを該加工ユニットに対して相対移動させる移動機構と、少なくとも該加工ユニットと該移動機構とを制御するコントローラと、を備えた加工装置であって、
   被加工物を保持して被加工物の該表面が該保持テーブルの保持面に対面する待機位置から被加工物の該表面が該保持テーブルの該保持面に当接するよう被加工物を該保持テーブルに載置する搬送ユニットと、
   該待機位置に位置づけられた被加工物の該表面を撮像し撮像画像を形成する撮像ユニットと、を備え、
   該加工ユニットは、該撮像画像をもとに検出した該加工予定ラインに沿って該保持テーブルで保持された被加工物に加工を施す、加工装置。
2. 該撮像ユニットは、該保持テーブルに付設され、該保持テーブルとともに該移動機構で該加工ユニットに対して相対移動される、請求項１に記載の加工装置。
3. 被加工物を保持する保持面を含む保持テーブルで、表面に複数の加工予定ラインを有した被加工物の該表面側を保持し、加工ユニットで被加工物を加工する加工方法であって、
   被加工物の該表面が該保持テーブルに対面する待機位置に被加工物を位置づける待機ステップと、
   該待機位置の被加工物の該表面を撮像ユニットで撮像し、被加工物の該加工予定ラインの位置を検出する加工予定ライン検出ステップと、
   該加工予定ライン検出ステップを実施した後、該待機位置から被加工物の該表面が該保持テーブルの該保持面に当接するよう被加工物を該保持テーブルに載置し、該保持テーブルで被加工物を保持する保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、該加工予定ライン検出ステップで検出した加工予定ラインの位置に基づいて加工ユニットで被加工物を該加工予定ラインに沿って加工する加工ステップと、を備えた加工方法。
4. 該加工ステップでは、被加工物を保持した保持テーブルを該加工ユニットに対して加工送り方向に相対移動させつつ該加工ユニットで被加工物に加工を施し、
   該加工予定ライン検出ステップでは、該加工予定ラインの位置を検出するとともに該加工送り方向に対する加工予定ラインの伸長方向の傾きを検出し、
   該保持ステップを実施した後、該加工ステップを実施する前に、被加工物を保持した該保持テーブルを回転させて該加工予定ラインの伸長方向と該加工送り方向とを平行に位置づけるテーブル回転ステップを更に備えた、請求項３に記載の加工方法。

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