JP2023020149A - 加工装置 - Google Patents

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吉洋 川口
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Abstract

【課題】被加工物を支持するシートに対する加熱ユニットの加熱領域の確認を支援する。【解決手段】加工装置10は、環状のフレームの開口にシートを介して支持された被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該フレームが載置される載置面を有し、該フレームを保持するフレーム保持ユニットと、該載置面に対して該保持面を相対的に昇降させる昇降機構と、該フレームの内径と被加工物の外径との間に露出している該シートを加熱する加熱ユニットと、該加熱ユニットを該保持面に対して相対的に移動可能に支持する移動機構と、制御ユニット70と、を備え、該制御ユニット70は、該加熱ユニットが該シートを加熱する加熱条件を設定する設定部71と、該フレームに該シートを介して支持された被加工物の画像に、該設定部71によって設定された該加熱条件に基づく該加熱ユニットの加熱領域を識別可能に表示するシミュレーション部73と、を有する。【選択図】図7

Description

本発明は、加工装置に関する。
被加工物を分割予定ラインに沿って分割し複数のチップに個片化する際に、被加工物の分割予定ラインに沿って、分割起点となる溝または改質層が形成した後、被加工物を支持するシートを拡張することで、分割起点を起点にチップ間隔を広げる加工方法がある。被加工物は環状フレームの開口にシートを介して支持されているが、シート拡張後にはチップ間隔を維持するために、被加工物の外縁とフレームの内縁との間にある余剰領域のシートを収縮させる。例えば、特許文献1には、エキスパンドシートの弛み方及び伸び方のいずれかが異なる場合でも、エキスパンドシートが弛んだ部分を好適に加熱する分割装置が開示されている。
特開2019-117891号公報
従来の装置は、ヒーター等の加熱ユニットの移動経路を設定することで加熱領域を設定するが、設定によっては加熱されていない未処理領域が発生するおそれがある。また、従来の装置は、意図した条件と異なる加熱ユニットの移動経路が設定されている場合、加熱領域が異なっていても、オペレータ等が気付かないおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、被加工物を支持するシートに対する加熱ユニットの加熱領域の確認を支援可能な加工装置を提供することにある。
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、環状のフレームの開口にシートを介して支持された被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、該フレームが載置される載置面を有し、該フレームを保持するフレーム保持ユニットと、該載置面に対して該保持面を相対的に昇降させる昇降機構と、該フレームの内径と被加工物の外径との間に露出している該シートを加熱する加熱ユニットと、該加熱ユニットを該保持面に対して相対的に移動可能に支持する移動機構と、制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該加熱ユニットが該シートを加熱する加熱条件を設定する設定部と、該フレームに該シートを介して支持された被加工物の画像に、該設定部によって設定された該加熱条件に基づく該加熱ユニットの加熱領域を識別可能に表示するシミュレーション部と、を有することを特徴とする。
前記加工装置において、該シミュレーション部は、該加熱領域を加熱される順序を識別可能に表示してもよい。
前記加工装置において、該シミュレーション部は、複数の該加熱条件を順番に実施する加熱シーケンスのうち、該加熱シーケンスに含まれるいずれかの該加熱条件に対応する該加熱領域を表示してもよい。
前記加工装置において、該シミュレーション部は、該加熱領域において相対的に加熱強度が高い領域と、加熱強度が低い領域と、を識別可能に表示してもよい。
前記加工装置において、該加工装置は、表示部を有し、該制御ユニットは、該シミュレーション部によって生成された画像を該表示部に表示してもよい。
前記加工装置において、該加工装置は、表示画面を有する通信機器と接続可能に構成され、該制御ユニットは、該シミュレーション部によって生成された画像に基づき、該通信機器の該表示画面に出力してもよい。
前記加工装置において、該設定部は、タッチパネルまたは通信機器を介して該加熱条件を受け付けてもよい。
本願発明の加工装置は、被加工物を支持するシートに対する加熱ユニットの加熱領域の確認を支援することができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る加工装置の分割対象である被加工物ユニットの一例を示す平面図である。 図2は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。 図3は、図2のシート拡張ユニットのIII-III断面における断面図である。 図4は、図2の加熱ユニットの上面図である。 図5は、図2の加熱ユニットの機能ブロック図である。 図6は、図4の加熱ユニットのVII-VII断面における断面図である。 図7は、図2の制御ユニットの機能構成の一例を示す図である。 図8は、加熱条件データを設定する画面の一例を示す図である。 図9は、加工装置が用いる被加工物ユニットの画像の一例を説明するための図である。 図10は、加熱条件データと加熱領域を含む画像との関係の一例を説明するための図である。 図11は、加熱条件データと加熱領域を含む画像との関係の一例を説明するための図である。 図12は、加熱条件データと加熱領域を含む画像との関係の一例を説明するための図である。 図13は、加工装置が実行する加熱領域を含む画像の表示制御の一例を示すフローチャートである。 図14は、加工装置の他の構成例を示す断面模式図である。
以下、本発明に係る実施形態につき、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。以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
以下に説明する実施形態において、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向をZ軸方向とする。X軸及びY軸を含むXY平面は、水平面と平行である。XY平面と直交するZ軸方向は、鉛直方向である。
〔実施形態〕
図1は、実施形態に係る加工装置の分割対象である被加工物ユニットの一例を示す平面図である。まず、本発明の実施形態に係る加工装置の加工(分割)対象である被加工物ユニット100を図面に基づいて説明する。
実施形態に係る加工装置の分割対象である被加工物ユニット100は、図1に示すように、被加工物101と、被加工物101の表面102の裏側の裏面が貼着されたシート106と、シート106の外周部分が貼着された環状のフレーム107と、を有する。被加工物101は、例えば、エキスパンドシート等のシート106の中央部分に貼着されている。シート106のフレーム107の内周である内縁と被加工物101の外周である外縁との間には、環状領域108が形成されている。
被加工物101は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素又はSiC(炭化ケイ素)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101は、図1に示すように、表面102の互いに交差する方向にそれぞれに延びる分割予定ライン103で区画された各領域に、正方形状のデバイスチップ105が形成されている。被加工物101は、分割予定ライン103に沿って、改質層109が形成されている。
被加工物101は、分割予定ライン103に沿って、裏面側から透過性を有する波長のレーザー光線が照射されて、改質層109が形成されている。改質層109は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。改質層109は、個々のデバイスチップ105に分割するための分割起点である。
シート106は、伸縮性を有する樹脂から構成され、加熱されると収縮する熱収縮性を有する。シート106は、例えば、エキスパンドシート、粘着テープ等によって形成されている。シート106は、拡張しやすい方向と拡張しにくい方向とを有してもよい。シート106は、基材層の上に糊層が積層されている構造であるか、また糊層を有さず基材層のみで形成され、圧着や熱圧着によって被加工物101に貼着されてもよい。
(加工装置の構成例)
図2は、実施形態に係る加工装置10の構成例を示す斜視図である。図2に示す加工装置10は、シート106を拡張して、改質層109が形成された被加工物101を分割予定ライン103に沿って個々のデバイスチップ105に分割する装置である。加工装置10は、図2に示すように、チャンバ20と、保持テーブル30と、フレーム固定部40と、シート拡張ユニット50と、加熱ユニット60と、制御ユニット70と、を備える。
チャンバ20は、上部が開口した箱状に形成されている。チャンバ20は、保持テーブル30と、フレーム固定部40のフレーム載置プレート41と、シート拡張ユニット50とを収容している。
保持テーブル30は、シート106を介して被加工物ユニット100の被加工物101を吸引保持する保持面31を有する。保持テーブル30は、円板形状であり、ステンレス鋼等の金属からなる円板状の枠体32と、ポーラスセラミック等の多孔質材で構成されかつ枠体32により囲繞された円板状の吸着部33とを備える。枠体32と吸着部33との上面は、同一平面上に配置されて、被加工物101を吸引保持する保持面31を構成している。吸着部33は、被加工物101と略同径である。保持テーブル30は、保持面31に搬送ユニット80により搬送されてきた被加工物ユニット100のシート106を介して被加工物101の裏面側が載置される。保持テーブル30は、吸着部33が真空吸引源34と接続され、真空吸引源34により吸着部33が吸引されることで、被加工物101の裏面側を保持面31に吸引保持することが可能である。
フレーム固定部40は、被加工物ユニット100のフレーム107を固定するものである。フレーム固定部40は、フレーム載置プレート41と、フレーム押さえプレート42とを備える。フレーム載置プレート41は、平面形状が円形の開口部43が設けられ、かつ上面44が水平方向と平行に平坦に形成された板状に形成されている。フレーム載置プレート41の開口部43の内径は、フレーム107の内径よりも若干大きく形成されている。フレーム載置プレート41は、開口部43内に保持テーブル30を配置し、開口部43が保持テーブル30と同軸に配置されている。また、フレーム載置プレート41は、四隅にエアシリンダ45のピストンロッド45-1が取り付けられて、ピストンロッド45-1が伸縮することにより昇降自在に配置されている。本実施形態では、エアシリンダ45及びピストンロッド45-1は、移動機構として機能している。フレーム載置プレート41は、上面44の四隅に水平方向に移動自在に設けられ、かつ水平方向に移動することによりフレーム107の位置を調整して、被加工物101を保持テーブル30の吸着部33と同軸となる位置に位置決めするセンタリングガイド46が設けられている。
フレーム押さえプレート42は、フレーム載置プレート41とほぼ同寸法の板状に形成され、中央に開口部43と同寸法の円形の開口部47が設けられている。フレーム押さえプレート42は、エアシリンダ48のピストンロッド48-1の先端に取り付けられ、ピストンロッド48-1が伸縮することにより、フレーム載置プレート41の上方の位置と、フレーム載置プレート41の上方から退避した位置とに亘って移動自在である。フレーム押さえプレート42は、四隅にセンタリングガイド46が挿入可能な長孔49が設けられている。
フレーム固定部40は、フレーム押さえプレート42がフレーム載置プレート41の上方から退避した位置に位置付けられ、センタリングガイド46同士が互いに離れた状態で、フレーム載置プレート41の上面44に搬送ユニット80により搬送されてきた被加工物ユニット100のフレーム107が載置される。フレーム固定部40は、センタリングガイド46同士を近づけて、被加工物ユニット100の被加工物101を位置決めする。フレーム固定部40は、フレーム押さえプレート42をフレーム載置プレート41の上方に位置付け、エアシリンダ45のピストンロッド45-1を伸張させて、フレーム載置プレート41を上昇させて、被加工物ユニット100のフレーム107をフレーム載置プレート41とフレーム押さえプレート42との間に挟んで固定する。
図3は、図2のシート拡張ユニット50のIII-III断面における断面図である。図3に示すシート拡張ユニット50は、保持テーブル30とフレーム固定部40とを鉛直方向に沿う軸心に沿って互いに離れる位置に相対的に移動させることで、環状領域108を被加工物101の表面102と直交する方向に押圧してシート106を拡張し、分割起点である改質層109から被加工物101を破断するものである。シート拡張ユニット50は、突き上げ部材51と、昇降ユニット52とを備える。
突き上げ部材51は、円筒状に形成され、外径がフレーム載置プレート41の上面44に載置される環状のフレーム107の内径よりも小さく、内径がシート106に貼着される被加工物101及び保持テーブル30の外径よりも大きく形成されている。突き上げ部材51は、内側に保持テーブル30を配置し、保持テーブル30と同軸に配置されている。突き上げ部材51の上端には、保持テーブル30の保持面31と同一平面上に配置されたコロ部材53が回転自在に取り付けられている。コロ部材53は、突き上げ部材51がシート106を突き上げている際に、シート106との摩擦を緩和する。
昇降ユニット52は、エアシリンダ54,55を備える。エアシリンダ54のピストンロッド54-1には、保持テーブル30が取り付けられ、ピストンロッド54-1が伸縮することにより昇降自在に配置されている。エアシリンダ55のピストンロッド55-1には、突き上げ部材51が取り付けられ、ピストンロッド55-1が伸縮することにより昇降自在に配置されている。昇降ユニット52は、エアシリンダ54,55により、保持テーブル30と突き上げ部材51とを一体に昇降させる。
シート拡張ユニット50は、突き上げ部材51の上端に取り付けられたコロ部材53と保持面31とがフレーム載置プレート41の上面44よりも下方に位置する状態から、コロ部材53と保持面31とがフレーム載置プレート41の上面44よりも上方に位置する状態まで昇降ユニット52が突き上げ部材51と保持テーブル30とを一体に上昇させることにより、シート106を面方向に拡張させる。シート拡張ユニット50は、シート106を面方向に拡張させた状態からコロ部材53と保持面31とがフレーム固定部40の上面44と同一平面上となる状態まで下降される。シート拡張ユニット50がコロ部材53と保持面31とがフレーム固定部40の上面44と同一平面上となる状態まで下降されると、シート106の環状領域108には、シート106が弛んで構成された弛み部分108-2が形成される。
図4は、図2の加熱ユニット60の上面図である。図2及び図4に示す加熱ユニット60は、拡張されたシート106の環状領域108を加熱して、シート106の弛み部分を収縮させるものである。
加熱ユニット60は、図2及び図4に示すように、円板状のユニット本体61と、ユニット本体61の把持部62-1,62-2,62-3,62-4にそれぞれ取り付けられた複数の加熱部63-1,63-2,63-3,63-4とを備える。以下において、把持部62-1,62-2,62-3,62-4を区別しない場合には把持部62と適宜記載し、加熱部63-1,63-2,63-3,63-4を区別しない場合には加熱部63と適宜記載する。
ユニット本体61は、図2に示すように、保持テーブル30の上方でかつ保持テーブル30と同軸に配置されている。ユニット本体61は、鉛直方向と平行な軸心回りの方向に回転自在に設けられている。また、ユニット本体61は、図示しない移動ユニットにより昇降自在に設けられている。
把持部62は、図2及び図4に示すように、ユニット本体61の外縁部に周方向に等間隔に配置されている。把持部62は、保持テーブル30及びフレーム固定部40に保持された被加工物ユニット100のシート106の環状領域108と鉛直方向に対向する位置に配置されている。把持部62は、把持部62の大きさの範囲内でユニット本体61の径方向及び鉛直方向に移動可能に、すなわち、被加工物101の径方向またはシート106と遠近する方向に移動可能に、加熱部63を把持する。把持部62は、加熱部63が挿通する開口となっている。把持部62は、この開口の径方向の長さが加熱部63の径方向の長さよりも大きく、加熱部63を径方向に移動可能に把持する。実施形態において、把持部62は、4つ設けられていることが好ましいが、本発明では、4つに限定されない。
加熱部63は、把持部62の配置に従って、ユニット本体61の外縁部に周方向に等間隔に配置されている。すなわち、加熱部63は、把持部62に把持されることにより、保持テーブル30及びフレーム固定部40に保持された被加工物ユニット100のシート106の環状領域108と鉛直方向に対向する位置に配置されており、環状領域108に沿って周方向に設置されている。実施形態において、加熱部63は、4つ設けられていることが好ましいが、本発明では、4つに限定されない。加熱部63は、赤外線を下方に照射して、シート106の環状領域108を加熱する形式のもの、例えば、電圧が印加されると加熱されて、赤外線を放射する赤外線セラミックヒータである。なお、加熱部63は、赤外線を照射する形態に限定されず、2種類の金属の接合部を有し、直流電流により2種類の金属における吸熱及び発熱を制御するペルチェ素子であってもよいし、このようなペルチェ素子をさらに備えていてもよい。
図5は、図2の加熱ユニット60の機能ブロック図である。図6は、図4の加熱ユニット60のVII-VII断面における断面図である。図5に示すように、加熱ユニット60は、複数の第1加熱位置調整部64-1,64-2,64-3,64-4と、回動部65とを備える。
複数の第1加熱位置調整部64-1,64-2,64-3,64-4は、それぞれ、加熱部63-1,63-2,63-3,63-4に接続されており、加熱部63-1,63-2,63-3,63-4の位置を被加工物101の径方向に移動させる。以下において、第1加熱位置調整部64-1,64-2,64-3,64-4を区別しない場合には第1加熱位置調整部64と適宜記載する。第1加熱位置調整部64は、加熱部63の位置を、それぞれ個別に、被加工物101の径方向に移動させることが可能な構成、例えば、加熱部63に対して設けられたベルトローラと、このベルトローラを駆動するモータと、を備えている。なお、第1加熱位置調整部64は、この構成に限定されず、エアシリンダやボールネジを有するものであってもよい。回動部65は、ユニット本体61に接続されている。回動部65は、出力軸を回転することで、ユニット本体61を鉛直方向と平行な軸心回りの方向に回転させる図示しないモータ等を備えている。
以上のような構成を有するので、第1加熱位置調整部64は、図6に示すように、加熱部63の位置を、それぞれ個別に、被加工物101の径方向に移動させることで、加熱部63による被加工物101の径方向の加熱位置を調整する。なお、対面する加熱部63-1及び加熱部63-3を同時に径方向内側あるいは径方向外側に移動させることができるとともに、対面する加熱部63-2及び加熱部63-4を同時に径方向内側あるいは径方向外側に移動させることができるように設定されていても良い。また、回動部65は、加熱部63を全て同時に、シート106の環状領域108に沿って周方向に移動させることができる。
制御ユニット70は、図2に示すように、加工装置10の上述した構成要素、即ち、シート拡張ユニット50と加熱ユニット60等をそれぞれ制御して、被加工物101に対する加工動作を加工装置10に実施させるものである。制御ユニット70は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置と、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)などの記憶装置と、入出力インターフェース装置とを備える。制御ユニット70は、加工装置10が実施する処理工程に従い、上述した各構成要素を制御するためのプログラムなどを実行可能なコンピュータである。制御ユニット70は、タッチパネル91と電気的に接続されている。
タッチパネル91は、制御ユニット70による制御の下、被加工物ユニット100の画像や加工処理に必要な各種情報を表示するとともに、加工処理に必要な入力操作等をオペレータから受け付ける。タッチパネル91は、加工装置10の筐体において見やすくて操作しやすい箇所に配設される。タッチパネル91は、表示装置及び入力装置を備えて構成される。タッチパネル91は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示デバイスと、表示デバイスの表示面における入力位置や座標を指定するタッチスクリーンとを備えたタッチスクリーンディスプレイにより構成されてもよい。タッチパネル91は、表示部の一例である。
制御ユニット70は、無線通信、ネットワーク等を介して、情報機器500との通信を制御する。情報機器500は、例えば、スマートフォン、タブレット端末等を含む。情報機器500は、表示部510と通信部520とを有する。表示部510は、表示画面である。情報機器500は、通信部520を介して加工装置10から受信した各種情報を、表示部510に表示可能な構成になっている。制御ユニット70は、各種情報を情報機器500に送信して表示部510に表示させることができる。加工装置10は、タッチパネル91を備え、情報機器500にも接続されていてもよいし、どちらか一方を備える構成でもよい。
加工装置10の加工(分割)方法には、被加工物101を分割予定ライン103に沿って分割して複数のチップに個片化する際に、被加工物101の分割予定ライン103に沿って、分割起点となる溝または改質層を形成した後、被加工物101を支持するシート106を拡張することで、分割起点を起点にチップ間隔を広げる加工方法がある。被加工物101は、環状のフレーム107の開口にシート106を介して支持されているが、シート拡張後にはチップ間隔を維持するために、被加工物101の外縁とフレーム107の内縁との間にある余剰領域のシート106を収縮させる。加工装置10は、図3に示すように、シート106を収縮させるために、加熱部63と保持面31とを相対的に移動させながらシート106を加熱する。この際、加工装置10は、加熱部63の移動経路を設定することで加熱領域を設定するが、設定の誤りによって加熱されていない未処理領域が発生するおそれや、意図した条件と異なる移動経路に設定されおり、加熱領域が異なっていても気づかない恐れがある。このため、加工装置10は、加熱ユニット60の加熱領域の設定を支援することができる技術を提供する。
図7は、図2の制御ユニット70の機能構成の一例を示す図である。図7に示すように、制御ユニット70は、設定部71と、生成部72と、シミュレーション部73と、を有する。制御ユニット70は、プログラムを実行することで、設定部71、生成部72及びシミュレーション部73の機能部を実現する。
設定部71は、加熱ユニット60がシート106を加熱する加熱領域を含む加熱条件を設定する。設定部71は、加熱ユニット60の移動経路、加熱温度等を含む加熱条件を設定することで、加熱領域を設定する。加熱条件は、例えば、加熱ユニット60が被加工物ユニット100(シート106)を加熱する領域、加熱経路、加熱部63と被加工物ユニット100との加熱時の距離等を識別可能な条件を含む。設定部71は、加熱ユニット60の加熱領域(移動経路)、加熱温度、加熱時間、加熱部63と保持面31との距離、また複数の異なる加熱条件を連続的に実施する場合は、複数の加熱条件と実施する順序とを含む加熱シーケンス等の加熱条件を設定する。設定部71は、加熱条件をオペレータ等に設定させたり、加熱条件をサーバ、データベース等から取得して設定したりする。設定部71は、設定した加熱条件を識別可能な加熱条件データを記憶装置に記憶する。
生成部72は、フレーム107にシート106を介して支持された被加工物101の画像を生成する。生成部72は、被加工物101、シート106及びフレーム107の配置関係を識別可能な上面(表面)の画像を示す画像データを生成する。被加工物ユニット100の上面は、加工対象となる面である。生成部72は、加熱対象の被加工物ユニット100を撮像した画像、データベースから取得した画像等に基づいて、加熱ユニット60の加熱領域を表示に用いる画像データを生成できる。生成部72は、生成した画像データを記憶装置に記憶する。
シミュレーション部73は、被加工物ユニット100の画像に、設定部71によって設定された加熱条件に基づく加熱ユニット60の加熱領域を識別可能に表示する。シミュレーション部73は、設定部71が設定した加熱条件と加熱ユニット60のスペックとに基づいて、加熱ユニット60が加熱する被加工物ユニット100の加熱領域を推定する。加熱ユニット60のスペックは、例えば、加熱ユニット60における加熱部63の原点配置、大きさ、可動できる範囲を示す移動経路等を含む。シミュレーション部73は、加熱ユニット60のスペックと、加熱条件と、を少なくとも含むデータに基づき、シミュレーションを実行するプログラム、機械学習プログラム等を用いて、加熱条件に応じた加熱ユニット60の移動経路、加熱動作等を算出し、算出結果に基づいて被加工物ユニット100の上面における加熱領域を算出する。シミュレーション部73は、加熱ユニット60のスペックと加熱条件とに基づいて、被加工物ユニット100の加熱領域、加熱領域の温度または加熱領域内の相対的な温度分布、加熱時間等の加熱情報を算出する。制御ユニット70は、シミュレーション部73が推定した加熱領域を識別可能な画像を表示するように、タッチパネル91を制御する。制御ユニット70は、加熱条件に対応する加熱情報を画像に表示させる。
シミュレーション部73は、異なる複数の加熱条件を連続的に実施する加熱シーケンスが設定されている場合、加熱ユニット60によって加熱される加熱領域における順序を識別可能なように、加熱領域を画像に対して段階的または時系列順に表示する。シミュレーション部73は、加熱シーケンスが設定されている場合、加熱シーケンスに含まれるいずれかの加熱条件に対応した領域を含む加熱領域を表示する。加熱シーケンスは、複数の加熱条件と、その順序、各加熱条件の繰り返し回数、実施時間等を含む。例えば、加熱条件が第1加熱条件から第4加熱条件の4つの加熱条件を含む場合、シミュレーション部73は、複数の加熱条件のうち、1つの加熱条件に該当する加熱領域を表示したり、複数の加熱条件の加熱領域を表示したりすることができる。シミュレーション部73は、加熱領域において相対的に加熱強度が高い第1領域と、加熱強度が第1領域よりも低い第2領域とを識別可能に表示することができる。例えば、シミュレーション部73は、加熱強度を異なる表示態様で表示したり、加熱強度を示す情報を表示したりする。
制御ユニット70は、通信部92と電気的に接続されている。通信部92は、加工装置10に内蔵されてもよいし、加工装置10の外部機器として設けられてもよい。通信部92は、例えば、加工装置2の外部の情報機器500と通信を行う。通信部92は、例えば、情報機器500から受信した各種情報を記憶装置に記憶できる。通信部92は、制御ユニット70の制御によって各種情報を情報機器500に送信できる。
以上、本実施形態に係る加工装置10の構成例について説明した。なお、図1乃至図7を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る加工装置10の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る加工装置10の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。例えば、加工装置10は、生成部72の機能をシミュレーション部73で実現するように構成してもよい。
(加熱条件の設定例)
図8は、加熱条件データを設定する画面の一例を示す図である。図8に示すように、加熱条件データ300は、画面310に設定されたデータに基づいた加熱条件を示すデータを有する。
画面310は、加熱条件を設定可能な複数の設定項目に対応した複数の入力欄を有し、加熱条件をオペレータに設定させる。図8に示す一例では、画面310は、複数の設定項目311と、設定項目311に対応した複数の入力欄312-1,312-2,312-3と、シミュレーションボタン313と、を有する。
複数の設定項目311は、開始位置、終了位置、加熱部選択、加熱温度、距離、オフセット値(X)及びオフセット値(Y)の項目を有する。開始位置の設定項目311は、例えば、加熱ユニット60の加熱部63が加熱を開始する位置(角度)を設定する項目である。終了位置の設定項目311は、例えば、加熱部63が加熱を終了する位置(角度)を設定する項目である。加熱部選択の設定項目311は、例えば、複数の加熱部63の中で加熱する加熱部63を選択する項目である。加熱部選択の設定項目311は、例えば、複数の加熱部63の中で全部または一部の加熱部63を選択可能になっている。加熱温度の設定項目311は、例えば、加熱部63を加熱する温度を設定する項目である。距離の設定項目311は、例えば、加熱部63とシート106との距離を設定する項目である。
オフセット値(X)及びオフセット(B)の項目は、複数の加熱部63の移動経路を円形から楕円形に変更するためのオフセット値を設定する項目である。例えば、オフセット値(X)及びオフセット(B)の項目は、X軸方向またはY軸方向のいずれか一方をオフセットすることで、複数の加熱部63の移動経路を楕円形に設定できる。シート106は、縦横の片方の方向に伸びやすい性質を有する。このため、加工装置10は、複数の加熱部63の移動経路を楕円に設定可能とし、シート106が加熱される量を縦方向と横方向とで、シート106の伸び量に基づいた収縮を実現でき、チップ間隔を維持させることができる。
入力欄312-1は、第1加熱条件の複数の設定項目311に対応した複数の入力欄であり、第1加熱条件を実行する場合の設定値が設定される。第1加熱条件は、加熱シーケンスの中の1番目の動作である。入力欄312-2は、第2加熱条件の複数の設定項目311に対応した複数の入力欄であり、第2加熱条件を実行する場合の設定値が設定される。第2加熱条件は、加熱シーケンスの中の2番目の動作である。入力欄312-3は、第1加熱条件の複数の設定項目311に対応した複数の入力欄であり、第3加熱条件を実行する場合の設定値が設定される。第3加熱条件は、複数の加熱シーケンスの中の3番目の動作である。図8に示す一例では、画面310は、3つの加熱条件が設定可能な構成になっているが、3つ以外の加熱条件の設定数としてもよい。加熱条件データ300は、入力欄312-1,312-2及び312-3の設定の有無に基づいて加工装置10の加熱条件を設定可能になっている。以下において、入力欄312-1,312-2,312-3を区別しない場合には、入力欄312と適宜記載する。
シミュレーションボタン313は、画面310で設定された加熱条件に基づく加熱ユニット60の加熱に関するシミュレーション結果を示す画像を、タッチパネル91、携帯端末等に表示させるボタンである。加工装置10は、シミュレーションボタン313が操作されると、設定部71が画面310に設定されている設定値に基づいて加熱条件を確定し、該加熱条件に基づく加熱領域を示す画像を生成する。加工装置10は、生成した画像を表示手段に表示させることで、加熱条件に対応した加熱領域をオペレータに確認させる。
画面310は、ENTERボタン314とEXITボタン315とを有する。ENTERボタン314は、画面310で設定された加熱条件を示す加熱条件データ300を登録するボタンである。EXITボタン315は、画面310の加熱条件を登録さずに画面310を切り替えるボタンである。
(加熱条件と被加工物ユニットの画像の一例)
図9は、加工装置10が用いる被加工物ユニット100の画像の一例を説明するための図である。図9の上図に示す画像400は、フレーム107にシート106を介して支持された被加工物101が識別可能な画像である。画像400は、例えば、被加工物101、シート106及びフレーム107を上方から撮像した画像、模式図等を含む。画像400は、静止画、動画等を含む。画像400は、加熱ユニット60の回転の基準となる基準角度0°及び基準角度180°を識別可能な画像となっている。
加工装置10は、シミュレーションの指示を受け付けると、加熱ユニット60の4つの加熱部63を加熱条件に基づいて加熱した場合の加熱領域を示す加熱情報を生成する。加工装置10は、生成した加熱情報を画像400に識別可能に表示させる。例えば、加熱条件は、加熱ユニット60の4つの加熱部63のそれぞれを0度から90度の範囲で移動させながら加熱させる条件を含んでいるとする。この場合、加工装置10は、図9の下図に示すように、加工装置10は、4つの加熱部63が加熱する加熱領域410を、被加工物101との配置関係に基づいて被加工物101とフレーム107との間のシート106の露出領域と推定する。加工装置10は、推定した加熱領域410をシート106の露出部分を覆うように、画像400に重畳表示させている。加工装置10は、例えば、橙色、黄色、赤色等の表示色で加熱領域410を重畳表示させることで、シート106の露出領域と加熱領域410との関係を識別可能にしている。これにより、加工装置10は、設定している加熱条件で加熱した場合の加熱領域410を表示することで、加熱ユニット60の未処理領域の有無や所望する条件で加熱されているかをオペレータに用意に確認させることができる。
図10乃至図12は、加熱条件データ300と加熱領域を含む画像400との関係の一例を説明するための図である。
図10の上図に示す一例では、加熱条件データ300-1は、第1加熱条件では、4つの加熱部63の全てが0度から90度の範囲を加熱する加熱条件を含んでいる。加熱条件データ300-1は、第2加熱条件では、4つの加熱部63の全てが0度から90度の範囲を、オフセット(X)が-30及びオフセット(Y)が-60で回転させながら加熱する加熱条件を含んでいる。加熱条件データ300-1は、第3加熱条件では、終了位置を設定しないことで、加熱しないことを示す加熱条件を含んでいる。
加工装置10は、被加工物101のサイズが第1サイズの被加工物ユニット100に対する加熱のシミュレーションの指示を受け付ける。第1サイズは、例えば、フレーム107の内径よりも小さく、シート106の露出部分が広いサイズである。加工装置10は、加熱ユニット60の4つの加熱部63を加熱条件データ300-1が示す加熱条件で加熱した場合の予測結果に基づいて、第1加熱条件の加熱領域410-1と第2加熱条件の加熱領域410-2とを推定する。図10の下図に示すように、加工装置10は、第1加熱条件の加熱領域410-1として、シート106の露出部分の一部とフレーム107の全ての表面とを含む環状の領域を推定する。加工装置10は、第2加熱条件の加熱領域410-2として、加熱領域410-1の一部と重なり、シート106の露出部分の一部を含む楕円状の領域を推定する。
加工装置10は、推定した加熱領域410-1及び加熱領域410-2を被加工物ユニット100の表面を覆うように、画像400に重畳表示させている。加工装置10は、複数の加熱部63が加熱しない領域を未処理領域420として識別可能なように画像400を表示させる。加工装置10は、例えば、第1加熱条件の加熱領域410-1を含む画像400を表示させた後、第2加熱条件の加熱領域410-2を含む画像400を表示することで、加熱される順序及び領域をオペレータに認識させることができる。
加工装置10は、例えば、第1加熱条件の加熱領域410-1及び第2加熱条件の加熱領域410-2を含む画像400を表示させることで、加熱領域410-1及び加熱領域410-2が重ならない領域を未処理領域420として画像400で認識させることができる。以上により、加工装置10は、被加工物101を支持するシート106に対する加熱ユニット60の加熱領域410-1及び加熱領域410-2を表示するので、加熱条件で加熱する領域の確認を支援することができる。
図11の上図に示す一例では、加熱条件データ300-2は、第1加熱条件では、4つの加熱部63の全てが0度から90度の範囲を加熱する加熱条件を含んでいる。加熱条件データ300-3は、第2加熱条件では、4つの加熱部63の全てが0度から90度の範囲を、オフセット(X)が-80及びオフセット(Y)が-80で回転させながら、第1距離から加熱する加熱条件を含んでいる。加熱条件データ300-2は、第3加熱条件では、加熱しないことを示す加熱条件を含んでいる。すなわち、加熱条件データ300-2は、第1加熱条件と第2加熱条件とで、4つの加熱部63の移動経路が重ならない加熱条件を含んでいる。
加工装置10は、被加工物101のサイズが上述した第1サイズの被加工物ユニット100に対する加熱のシミュレーションの指示を受け付ける。加工装置10は、加熱ユニット60の4つの加熱部63を加熱条件データ300-2が示す加熱条件で加熱した場合の予測結果に基づいて、第1加熱条件の加熱領域410-1と第2加熱条件の加熱領域410-2とを推定する。図11の下図に示すように、加工装置10は、第1加熱条件の加熱領域410-1として、シート106の露出部分におけるフレーム107近傍の環状の領域を推定する。加工装置10は、第2加熱条件の加熱領域410-2として、加熱領域410-1と重ならず、シート106の露出部分の一部を含む環状の領域を推定する。
加工装置10は、推定した加熱領域410-1及び加熱領域410-2を被加工物ユニット100の表面を覆うように、画像400に重畳表示させている。加工装置10は、複数の加熱部63が加熱しない領域を未処理領域420として識別可能なように画像400を表示させる。図11の下図に示し一例では、画像400は、加熱領域410-1と加熱領域410-2との間の領域が、未処理領域420であることを示している。
加工装置10は、例えば、第1加熱条件の加熱領域410-1を含む画像400を表示させた後、第2加熱条件の加熱領域410-2を含む画像400を表示することで、加熱される順序及び領域を認識させることができる。これにより、加工装置10は、第1加熱条件の加熱領域410-1と第2加熱条件の加熱領域410-2を加熱される順序で、複数の加熱領域410を認識させることができる。
図12の上図に示す一例では、加熱条件データ300-3は、第1加熱条件では、4つの加熱部63の全てが0度から90度の範囲を加熱する加熱条件を含んでいる。加熱条件データ300-3は、第2加熱条件では、4つの加熱部63の全てが0度から20度の範囲を回転させながら、第1距離から加熱する加熱条件を含んでいる。加熱条件データ300-3は、第3加熱条件では、加熱しないことを示す加熱条件を含んでいる。すなわち、加熱条件データ300-3は、第1加熱条件と第2加熱条件とで、4つの加熱部63の移動経路が一部で重なる加熱条件を含んでいる。
加工装置10は、被加工物101のサイズが第2サイズの被加工物ユニット100に対する加熱のシミュレーションの指示を受け付ける。第2サイズは、上述した第1サイズよりも大きいサイズである。加工装置10は、加熱ユニット60の4つの加熱部63を加熱条件データ300-3が示す加熱条件で加熱した場合の予測結果に基づいて、第1加熱条件の加熱領域410-1と第2加熱条件の加熱領域410-2とを推定する。図12の下図に示すように、加工装置10は、第1加熱条件の加熱領域410-1として、シート106の露出部分及びフレーム107を含む環状の領域を推定する。加工装置10は、第2加熱条件の加熱領域410-2として、加熱領域410-1の一部と重なる4つの領域を推定する。
加工装置10は、推定した加熱領域410-1及び加熱領域410-2を被加工物ユニット100の表面を覆うように、画像400に重畳表示させている。加工装置10は、加熱領域410-2を加熱領域410-1に重ねて表示することで、重なった加熱領域410-2を加熱強度が高い第1領域とし、重なっていない領域を加熱強度が第1領域よりも低い第2領域と認識可能にしている。これにより、加工装置10は、画像400を表示することで、加熱条件によって複数回または強い強度で加熱される加熱領域410の確認を支援することができる。また、加工装置10は、例えば、第1加熱条件の加熱領域410-1と加熱領域410-2を加熱される順序で段階的に表示することで、加熱条件の加熱シーケンスの確認を支援することができる。加熱強度が高いとは、他の領域に比べて、複数回加熱部63の移動経路に該当することで加熱される時間が長い、または保持テーブル30と加熱部63の下面との相対的な移動速度が遅く加熱される時間が長い、加熱時の加熱部63と被加工物ユニット100の上面との距離が近い、加熱時の加熱部63の温度が高い、のいずれかによって生じる。
(加工装置の制御例)
図13は、加工装置10が実行する加熱領域を含む画像の表示制御の一例を示すフローチャートである。図13に示す処理手順は、加工装置10の制御ユニット70がプログラムを実行することによって実現される。図13に示す処理手順は、制御ユニット70によってオペレータからの指示に応じて実行される。
図13に示すように、加工装置10の制御ユニット70は、加熱条件の画面310をタッチパネル91に表示させる(ステップ1001)。例えば、制御ユニット70は、加熱条件データ300を設定可能な画面310を表示するように、タッチパネル91を制御する。これにより、タッチパネル91は、画面310を表示し、該画面310に対する操作を受け付け可能な状態になる。制御ユニット70は、ステップ1001の処理が終了すると、処理をステップ1002に進める。
制御ユニット70は、画面310に設定された加熱条件に基づいて加熱情報を生成する(ステップ1002)。例えば、制御ユニット70は、画面310のシミュレーションボタン313に対する操作に応じて、加熱対象の被加工物101、シート106及びフレーム107の配置関係を識別可能な上面の画像を示す画像データを生成する。制御ユニット70は、加熱条件データ300の第1加熱条件の加熱条件、加熱ユニット60のスペック、被加工物101の大きさ、フレーム107の大きさ、被加工物101とフレーム107との位置関係などを含む被加工物ユニット100の構成等に基づいてシミュレーションを実行することで、加熱ユニット6の加熱領域410、加熱の強度、加熱の順序等を含む加熱情報を生成する。制御ユニット70は、ステップ1002の処理が終了すると、処理をステップ1003に進める。
制御ユニット70は、加熱情報を含む画像400をタッチパネル91に表示させる(ステップ1003)。例えば、制御ユニット70は、加熱情報が示す加熱領域410、未処理領域420等を識別可能な画像400を表示するように、タッチパネル91を制御する。これにより、タッチパネル91は、少なくとも加熱領域410を識別可能な画像400を表示する。制御ユニット70は、ステップ1003の処理が終了すると、処理をステップ1004に進める。
制御ユニット70は、全ての加熱条件が終了したか否かを判定する(ステップ1004)。例えば、制御ユニット70は、加熱条件データ300の次の加熱条件が設定されていない場合に、全ての加熱条件が終了したと判定する。制御ユニット70は、全ての加熱条件が終了していないと判定した場合(ステップ1004でNo)、処理をステップ1005に進める。
制御ユニット70は、次の加熱条件に基づいて加熱情報を生成する(ステップ1005)。例えば、制御ユニット70は、加熱条件データ300の次の加熱条件、加熱ユニット60のスペック、被加工物ユニット100の構成等に基づいてシミュレーションを実行することで、加熱ユニット6の加熱領域410、加熱の強度、加熱の順序等を含む加熱情報を生成する。制御ユニット70は、ステップ1005の処理が終了すると、処理をステップ1006に進める。
制御ユニット70は、次の加熱条件の加熱情報を含む画像400をタッチパネル91に表示させる(ステップ1006)。例えば、制御ユニット70は、加熱情報が示す加熱領域410、未処理領域420等を識別可能な画像400を表示するように、タッチパネル91を制御する。これにより、タッチパネル91は、複数の加熱条件に応じた加熱領域410を識別可能な画像400を表示する。制御ユニット70は、ステップ1006の処理が終了すると、処理をステップ1004に進める。
また、制御ユニット70は、全ての加熱条件が終了したと判定した場合(ステップ1004でYes)、処理をステップ1007に進める。制御ユニット70は、加熱情報を含む画像400の表示を終了させる(ステップ1007)。例えば、制御ユニット70は、画像400の表示を終了するように、タッチパネル91を制御する。制御ユニット70は、ステップ1007の処理が終了すると、図13に示す処理手順を終了させる。
図13に示す処理手順では、制御ユニット70は、画像400をタッチパネル91に表示させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、制御ユニット70は、通信部92を介して、画像400の表示を情報機器500に指示することで、情報機器500の表示部510に画像400を表示させてもよい。この場合、制御ユニット70は、画像400を情報機器500の表示部510の画面サイズに収まるようにスケール、サイズ等を変更し、変更した画像を情報機器500の表示部510に表示させてもよい。制御ユニット70は、画像400をタッチパネル91及び情報機器500の表示部510の少なくとも一方に表示させることができる。また、制御ユニット70は、加熱条件を設定可能な画面310をタッチパネル91及び情報機器500の表示部510の少なくとも一方に表示させてもよい。
実施形態に係る加工装置10は、保持面31を鉛直方向の上方から加熱ユニット60によって加熱する場合について説明したが、これに限定されない。図14は、加工装置10の他の構成例を示す断面模式図である。図14に示すように、加工装置10は、保持面31を鉛直方向の下方に向けて配置し、装置の底部に設けた複数の加熱部63に対して保持テーブル30及びフレーム固定部40を接近させてシート106加熱する構成としてもよい。このような構成において、加工装置10は、上述した加熱領域410を含む画像400を表示することで、加熱されていない未処理領域420の有無や、所望する加熱条件で加熱されているかの確認を支援することができる。
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。
10 加工装置
20 チャンバ
30 保持テーブル
31 保持面
32 枠体
33 吸着部
34 真空吸引源
40 フレーム固定部
50 シート拡張ユニット
60 加熱ユニット
61 ユニット本体
62 把持部
63 加熱部
65 回動部
70 制御ユニット
71 設定部
72 生成部
73 シミュレーション部
80 搬送ユニット
91 タッチパネル
92 通信部
100 被加工物ユニット
101 被加工物
102 表面
103 分割予定ライン
105 デバイスチップ
106 シート
107 フレーム
300,300-1,300-2,300-3 加熱条件データ
310 画面
400 画像
410,410-1,410-2 加熱領域
420 未処理領域

Claims (7)

  1. 環状のフレームの開口にシートを介して支持された被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、
    該フレームが載置される載置面を有し、該フレームを保持するフレーム保持ユニットと、
    該載置面に対して該保持面を相対的に昇降させる昇降機構と、
    該フレームの内径と被加工物の外径との間に露出している該シートを加熱する加熱ユニットと、
    該加熱ユニットを該保持面に対して相対的に移動可能に支持する移動機構と、
    制御ユニットと、を備え、
    該制御ユニットは、
    該加熱ユニットが該シートを加熱する加熱条件を設定する設定部と、
    該フレームに該シートを介して支持された被加工物の画像に、該設定部によって設定された該加熱条件に基づく該加熱ユニットの加熱領域を識別可能に表示するシミュレーション部と、
    を有することを特徴とする加工装置。
  2. 該シミュレーション部は、該加熱領域を加熱される順序を識別可能に表示することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
  3. 該シミュレーション部は、複数の該加熱条件を順番に実施する加熱シーケンスのうち、該加熱シーケンスに含まれるいずれかの該加熱条件に対応した該加熱領域を表示することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
  4. 該シミュレーション部は、該加熱領域において相対的に加熱強度が高い領域と、加熱強度が低い領域と、を識別可能に表示することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
  5. 該加工装置は、表示部を有し、
    該制御ユニットは、該シミュレーション部によって生成された画像を該表示部に表示することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
  6. 該加工装置は、表示画面を有する通信機器と接続可能に構成され、
    該制御ユニットは、
    該シミュレーション部によって生成された画像に基づき、該通信機器の該表示画面に出力することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。
  7. 該設定部は、タッチパネルまたは通信機器を介して該加熱条件を受け付けることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の加工装置。
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