JP2023136281A - ワークの処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに表示してある識別マークを効率良く読み取れるワークの処理方法を提供する事。
【解決手段】ワークの処理方法は、ワーク１００の基準点１２０と、ワーク１００を識別する識別マーク１１０と、の位置関係１３０を記憶する位置関係記憶ステップと、ワーク１００を保持テーブル１０に保持する保持ステップと、保持テーブル１０に保持されたワーク１００を撮像ユニット２０で撮像し、基準点１２０を検出する基準点検出ステップと、位置関係記憶ステップで記録された位置関係１３０をもとに、識別マーク１１０を検出し、撮像ユニット２０で識別マーク１１０を撮像して識別マーク１１０を読み取る読み取りステップと、ワーク１００を処理する処理ステップと、読み取りステップで読み取られた識別マーク１１０が示すワーク１００の情報と、処理ステップに関連する処理情報と、を紐付けて記録する情報記録ステップと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワークを特定する識別情報を記録し管理するワークの処理方法に関する。

近年、生産管理のため、ワーク毎にそのワークがどの装置でどのような処理が施されたか追跡可能にする事が求められている。通常は、ワークにＩＤ（IDentification）やバーコード、文字列などの識別マークを印字し、ワークを処理する前後にその識別マークを読み取ることでワークの情報と、施された処理の履歴とを紐付けて記録し、管理している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－０３８０１４号公報

識別マークを自動で読み取る際には、同じロットのワークであれば識別マークの位置も同じであるため、識別マークを読み取る位置も事前に決めるが、実際にはワークが搬送される向きや位置が毎回ずれるため、事前に決めた位置から識別マークがずれてしまっている場合、識別マークを検出できずエラーが発生し処理が停止する恐れや、読み取り位置を変更しながら識別マークが検出できるまで何度も読み取り動作を実施する必要があり生産性が悪いという問題があった。特に近年は識別マークのサイズが小さく、ワークがずれてしまうと検出する事が難しいという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークに表示してある識別マークを効率良く読み取れるワークの処理方法を提供する事である。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のワークの処理方法は、ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを撮像する撮像ユニットと、該保持テーブルに保持されたワークを処理する処理ユニットと、を備える処理装置において、ワークを識別する識別マークが表示されたワークを処理するワークの処理方法であって、該ワークの基準点と、該識別マークと、の位置関係を記憶する位置関係記憶ステップと、該ワークを該保持テーブルに保持する保持ステップと、該保持テーブルに保持されたワークを撮像ユニットで撮像し、該基準点を検出する基準点検出ステップと、該位置関係記憶ステップで記録された該位置関係をもとに、該識別マークを検出し、該撮像ユニットで該識別マークを撮像して該識別マークを読み取る読み取りステップと、該ワークを処理する処理ステップと、該読み取りステップで読み取られた該識別マークが示すワークの情報と、該処理ステップに関連する処理情報と、を紐付けて記録する情報記録ステップと、を備える事を特徴とする。

該基準点は、ワークの中心であってもよい。

本発明は、位置関係記憶ステップでワークの処理前にワークの基準点と識別マークとの位置関係を記憶しておき、基準点検出ステップで識別マークよりも検出しやすい基準点をまず検出し、基準点を基準に位置関係を使用することで識別マークを検出するため、ワークの位置や向きがずれても短時間で効率良く識別マークを読み取れる。また、本発明は、ワークの基準点をワークの中心とすることにより、基準点がワークの向きや位置がずれても全く同様に検出できるため、ワークの位置や向きのずれに影響されずに短時間で効率良く識別マークを読み取れる。

図１は、実施形態に係るワークの処理方法を実施する処理装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るワークの処理方法の処理対象であるワークの一例を示す上面図である。 図３は、実施形態に係るワークの処理方法の処理手順を示すフローチャートである。 図４は、図３の位置関係記憶ステップを説明する上面図である。 図５は、図３の位置関係記憶ステップ及び基準点検出ステップを説明する上面図である。 図６は、図３の処理ステップを説明する断面図である。 図７は、変形例１に係るワークの処理方法の位置関係記憶ステップを説明する上面図である。 図８は、変形例２に係るワークの処理方法の位置関係記憶ステップを説明する上面図である。 図９は、変形例３に係るワークの処理方法の処理ステップの一例を説明する断面図である。 図１０は、変形例４に係るワークの処理方法の処理ステップの一例を説明する断面図である。

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〕
本発明の実施形態に係るワークの処理方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係るワークの処理方法を実施する処理装置１の構成例を示す斜視図である。処理装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、撮像ユニット２０と、処理ユニット３０と、Ｘ軸方向移動ユニット４１と、Ｙ軸方向移動ユニット４２と、Ｚ軸方向移動ユニット４３と、表示ユニット５１と、入力ユニット５２と、報知ユニット５３と、カセット載置台６１と、洗浄ユニット６２と、一対のレール６３と、制御ユニット７０と、を備える。

図２は、実施形態に係るワークの処理方法の処理対象であるワーク１００の一例を示す上面図である。ワーク１００は、図２に示すように、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素、ガラスなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどである。ワーク１００は、図２に示すように、平坦な表面１０１の格子状に形成される複数の分割予定ライン１０２によって区画された領域にチップサイズのデバイス１０３が形成されている。ワーク１００は、本実施形態では、図１に示すように、表面１０１の裏側の裏面１０４に粘着テープ１０５が貼着され、粘着テープ１０５の外縁部に環状のフレーム１０６が装着されているが、本発明ではこれに限定されない。また、ワーク１００は、図１及び図２に示すように、外縁には、ワーク１００の結晶方向を示すマークであるノッチ１０７が形成されているが、本発明ではこれに限定されず、ノッチ１０７に代えて同様にワーク１００の結晶方向を示すマークであるオリフラ（オリエンタルフラット）が形成されていてもよいし、ノッチ１０７やオリフラが形成されていなくてもよい。また、ワーク１００は、本発明では、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

ワーク１００は、図２に示すように、ワーク１００の表面１０１のデバイス１０３が形成されていない外周余剰領域１０８に、ワーク１００個別に付され、ワーク１００を識別するワークＩＤを示す識別マーク１１０が表示されている。本実施形態では、ワーク１００の外径が例えば２００ｍｍ（８インチ）や３００ｍｍ（１２インチ）等であるのに対し、識別マーク１１０の大きさは、例えば１μｍ以上１０μｍ以下と小さい。識別マーク１１０の位置及び大きさは、ワーク１００のロットごとに定められている。

保持テーブル１０は、凹部が形成された円盤状の枠体と、凹部内に嵌め込まれた円盤形状の吸着部と、を備える。保持テーブル１０の吸着部は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成され、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０の吸着部の上面は、図１に示すように、ワーク１００が載置されて、真空吸引源から導入される負圧により、載置されたワーク１００を吸引保持する保持面１１である。保持面１１は、本実施形態では、ワーク１００が表面１０１を上方に向けて載置され、載置されたワーク１００を裏面１０４側から粘着テープ１０５を介して吸引保持する。保持面１１と保持テーブル１０の枠体の上面とは、同一平面上に配置されており、水平面であるＸＹ平面に平行に形成されている。

保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動ユニット４１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動自在に設けられている。保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動ユニット４１によりＸ軸方向に沿って移動することで、保持テーブル１０に保持されたワーク１００の表面１０１上における撮像ユニット２０及び処理ユニット３０の位置をＸ軸方向（保持テーブル１０の移動方向とは反対方向）に移動させる。保持テーブル１０は、不図示の回転駆動源により鉛直方向に平行でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在に設けられている。

撮像ユニット２０は、保持テーブル１０に保持されたワーク１００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２０は、保持テーブル１０に保持された処理ユニット３０による処理前のワーク１００の表面１０１を撮像して、分割予定ライン１０２を検出する基準となる特徴的なパターンを設定し、当該パターンから分割予定ライン１０２までの距離を制御ユニット７０に登録するティーチを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット７０に出力する。撮像ユニット２０は、保持テーブル１０に保持された処理ユニット３０による処理前のワーク１００の表面１０１を撮像して、ワーク１００と処理ユニット３０との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット７０に出力する。また、撮像ユニット２０は、保持テーブル１０に保持された処理ユニット３０による処理後のワーク１００の表面１０１を撮像して、ワーク１００への処理が正常な範囲内で実行されたか否かを自動的に確認する処理チェックを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット７０に出力する。撮像ユニット２０は、本実施形態では、処理ユニット３０に隣接して固定されており、処理ユニット３０と一体的に移動する。

処理ユニット３０は、保持テーブル１０に保持されたワーク１００を処理する。処理ユニット３０は、本実施形態では、図１に示すように、先端に切削ブレードが装着されるスピンドルを備え、保持テーブル１０に保持されたワーク１００を切削処理する切削ユニットである。処理ユニット３０は、スピンドルの先端に装着された切削ブレードが、スピンドルの回転動作により、水平方向の一方向（図１のＹ軸方向）と平行な軸心周りの回転動作が加えられて、保持テーブル１０に保持されたワーク１００を分割予定ライン１０２に沿って切削処理する。処理装置１は、図１に示すように、撮像ユニット２０及び処理ユニット３０（切削ユニット）を２組備えた、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処理装置（切削装置）である。

処理ユニット３０は、Ｙ軸方向移動ユニット４２により水平方向と平行でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動自在に設けられており、Ｚ軸方向移動ユニット４３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。処理ユニット３０は、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３により、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って、保持テーブル１０に保持されたワーク１００に対して相対的に移動する。

Ｘ軸方向移動ユニット４１は、Ｘ軸方向に沿って、保持テーブル１０を撮像ユニット２０及び処理ユニット３０に対して相対的に移動させる。Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って、撮像ユニット２０及び処理ユニット３０を保持テーブル１０に対して相対的に移動させる。Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、それぞれ、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の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パルスモータ、及び、保持テーブル１０または撮像ユニット２０及び処理ユニット３０をＸ軸方向、Ｙ軸方向または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て構成されている。

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、パルスモータの回転位置を読み取るエンコーダを含み、エンコーダが読み取ったパルスモータの回転位置に基づいて、保持テーブル１０と撮像ユニット２０及び処理ユニット３０とのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の相対的な位置を検出し、検出した相対的な位置を制御ユニット７０に出力する。なお、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、エンコーダにより保持テーブル１０と撮像ユニット２０及び処理ユニット３０との相対的な位置を検出する構成に限定されず、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行なリニアスケールと、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３によりそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられリニアスケールの目盛を読み取る読み取りヘッドと、により構成してもよい。

表示ユニット５１は、処理装置１の不図示のカバーに、表示面側を外側に向けて設けられている。表示ユニット５１は、処理装置１の処理条件や撮像ユニット２０の撮像条件、ティーチやアライメント、処理チェック等の各種条件の設定の画面や、撮像ユニット２０により撮像されたティーチやアライメント、処理チェックを実行するための画像、処理チェックによる確認結果等をオペレータに視認可能に表示する。表示ユニット５１は、液晶表示装置等により構成される。表示ユニット５１は、オペレータが処理装置１の上記した各種条件に関する情報や画像の表示に関する情報等を入力する際に使用する入力ユニット５２が設けられている。表示ユニット５１に設けられた入力ユニット５２は、表示ユニット５１に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。なお、表示ユニット５１は処理装置１に固定されておらず、任意の通信機器に備えられ、任意の通信機器が無線または有線により処理装置１と接続されてもよい。

報知ユニット５３は、処理装置１の不図示のカバーの上方に設けられている。報知ユニット５３は、本実施形態では、発光ダイオードなどで構成される発光ユニットであり、発光ユニットの点灯や点滅や光の色彩等により、撮像ユニット２０による撮像中や処理ユニット３０による処理中に発生したエラーや、処理チェックによる確認結果等をオペレータに認識可能に報知する。なお、報知ユニット５３は、本発明では発光ユニットに限定されず、スピーカなどで構成され音声を発信する音声ユニットであり、音声ユニットの音声により、発生したエラーや処理チェックによる確認結果等をオペレータに認識可能に報知してもよい。

カセット載置台６１は、複数のワーク１００を収容するための収容器であるカセット６５を載置する載置台であり、載置されたカセット６５をＺ軸方向に昇降させる。洗浄ユニット６２は、処理後のワーク１００を洗浄し、ワーク１００に付着した処理屑等の異物を除去する。処理装置１は、不図示の搬送ユニットをさらに備え、不図示の搬送ユニットは、保持テーブル１０と、洗浄ユニット６２と、一対のレール６３と、カセット６５とのそれぞれの間で、ワーク１００を搬送する。

制御ユニット７０は、処理装置１の各構成要素の動作を制御して、実施形態に係るワークの処理方法を含むワーク１００に対する各種処理を処理装置１に実施させる。制御ユニット７０は、記憶部７１を備える。記憶部７１は、撮像ユニット２０が撮像したティーチやアライメント、処理チェック等を遂行するための画像、特徴的なパターン（ターゲット）、ワーク１００の基準点１２０と識別マーク１１０との位置関係１３０を表すＸＹ座標の情報、ターゲットから分割予定ライン１０２までの距離及び方向を表すＸＹ座標の情報、識別マーク１１０が示すワーク１００の情報、及び、ワーク１００の処理に関連する処理情報等を記憶する。

ワーク１００の情報は、具体的には、同じ種類のワーク１００に共通でつけられるロット番号や、ワーク１００毎に設定された個体識別情報を示すワークＩＤである。ワーク１００の処理に関連する処理情報は、ワーク１００を処理する前に予め設定されワーク１００を処理する際に参照される処理条件、及び、ワーク１００を処理中及び処理後に処理装置１の各構成要素に設けられた任意の検出器等によって検出される処理データを含む。

処理条件は、処理ユニット３０の種類、処理ユニット３０に装着される処理工具の種類、及び、処理工具の稼働条件などである。処理ユニット３０の種類は、本実施形態では、切削ユニットである。処理工具は、処理ユニット３０が切削ユニットである本実施形態では、切削ブレードである。処理工具の稼働条件は、処理ユニット３０が切削ユニットである本実施形態では、切削ブレードが固定されるスピンドルの回転数などである。

処理データは、処理ユニット３０が切削ユニットである本実施形態では、切削ブレードをスピンドルの先端に固定するマウントやワーク１００を保持する保持テーブル１０の振動、スピンドルや保持テーブル１０を駆動するモータの電流及び電圧、スピンドルや保持テーブル１０の回転や移動時に発生するトルク、保持テーブル１０にかかるＺ軸方向の荷重、保持テーブル１０に対する処理ユニット３０の相対的な移動速度である加工送り速度、切削水の供給圧力、温度及び流量、ワーク１００の厚さ、等のワーク１００の処理中の測定データや、撮像ユニット２０により撮像した処理前後での画像や、処理後の画像から画像処理により測定された処理痕の幅、位置、欠け、異物の付着などの処理に伴い発生した痕の情報、処理前後の画像を比較した変化などである。

制御ユニット７０は、本実施形態では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット７０が含むコンピュータシステムは、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。制御ユニット７０の演算処理装置は、制御ユニット７０の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、処理装置１を制御するための制御信号を、制御ユニット７０の入出力インターフェース装置を介して処理装置１の各構成要素に出力する。記憶部７１の機能は、本実施形態では、制御ユニット７０の記憶装置により実現される。

図３は、実施形態に係るワークの処理方法の処理手順を示すフローチャートである。実施形態に係るワークの処理方法は、処理装置１によって実施される動作処理の一例であり、図３に示すように、位置関係記憶ステップ１００１と、保持ステップ１００２と、基準点検出ステップ１００３と、読み取りステップ１００４と、処理ステップ１００５と、情報記録ステップ１００６と、を備える。

図４は、図３の位置関係記憶ステップ１００１を説明する上面図である。図５は、図３の位置関係記憶ステップ１００１及び基準点検出ステップ１００３を説明する上面図である。位置関係記憶ステップ１００１は、図４に示すように、ワーク１００の基準点１２０と、識別マーク１１０と、の位置関係１３０を記憶するステップである。位置関係記憶ステップ１００１は、本実施形態では、処理装置１で処理するロットの最初のワーク１００について実施される。

ワーク１００の基準点１２０は、識別マーク１１０に比べて位置を特定し易いもの、すなわち、ワーク１００の向きや位置がずれても検出しやすいものが好ましく、本実施形態のようにワーク１００の中心とすることが特に好ましい。ワーク１００の中心は、ワーク１００の外縁のどこの箇所でも三点を検出すれば検出でき、ワーク１００が多少ずれていてもワーク１００の外縁は撮像ユニット２０の視野に入る可能性が高いため、容易に検出できる。なお、ワーク１００の基準点１２０は、本実施形態では、ワーク１００の中心であるが、本発明ではこれに限定されず、撮像ユニット２０により識別マーク１１０に比べて検出しやすいワーク１００の表面１０１上のいかなる位置であってもよい。

位置関係記憶ステップ１００１では、まず、制御ユニット７０は、不図示の搬送ユニットにより処理装置１で処理するロットの最初のワーク１００を保持テーブル１０上に搬送し、保持テーブル１０によりこのワーク１００を保持させる。位置関係記憶ステップ１００１では、次に、制御ユニット７０は、保持テーブル１０に保持されたワーク１００の中心の座標を基準点１２０の座標として検出する。具体的には、制御ユニット７０は、図５に示すように、撮像ユニット２０により保持テーブル１０に保持されたワーク１００の外縁１２１を３点撮像して、画像処理により外縁１２１の３点の座標を算出し、任意の２点の垂直二等分線を２本算出し、２本の垂直二等分線の交点の座標をワーク１００の中心の座標として検出する。

位置関係記憶ステップ１００１では、ワーク１００の基準点１２０を検出した後、制御ユニット７０は、撮像ユニット２０をワーク１００の基準点１２０に合わせ、撮像ユニット２０の撮像領域内で互いに交差する２本の分割予定ライン１０２のうちの一方をＸ軸方向に平行になるように保持テーブル１０を回転させて調整した状態で、撮像ユニット２０を撮像領域の中央に識別マーク１１０が入る位置に移動させ、記憶部７１によりワーク１００の基準点１２０から識別マーク１１０までの距離及び方向をＸＹ座標で記憶する。このＸＹ座標は、本実施形態では、ワーク１００の基準点１２０と、識別マーク１１０と、の位置関係１３０を表している。

位置関係記憶ステップ１００１は、また、分割予定ライン１０２の位置を制御ユニット７０の記憶部７１に登録するティーチ（ティーチステップ）の前後に繋げて一緒に実施してもよい。ティーチステップでは、具体的には、まず、制御ユニット７０は、保持テーブル１０にワーク１００を保持した状態で、撮像ユニット２０により分割予定ライン１０２を検出する基準となる特徴的なパターンを含む画像を撮像し、当該パターンをターゲットとして登録する。ティーチステップでは、次に、制御ユニット７０は、撮像ユニット２０を登録したターゲット（当該パターン）に合わせ、撮像ユニット２０の撮像領域内で互いに交差する２本の分割予定ライン１０２のうちの一方をＸ軸方向に平行になるように保持テーブル１０を回転させて調整した状態で、撮像ユニット２０を撮像領域の中央に分割予定ライン１０２が入る位置に移動させ、記憶部７１により登録したターゲットから分割予定ライン１０２までの距離及び方向をＸＹ座標で記憶する。制御ユニット７０は、ティーチステップで記憶部７１に記憶させたターゲットから分割予定ライン１０２までの距離及び方向のＸＹ座標を用いて、ワーク１００と処理ユニット３０との位置合わせを行なうアライメントを自動で遂行する。なお、位置関係記憶ステップ１００１とティーチステップとの順番は、どちらが先でどちらが後でもよい。

なお、位置関係記憶ステップ１００１では、本発明では、処理装置１上でワーク１００の基準点１２０と識別マーク１１０との位置関係１３０を求める形態に限定されず、処理装置１と同様の保持テーブル及び撮像ユニットを有する別の装置上で当該位置関係１３０を求めてもよく、ワーク１００の設計図から当該位置関係１３０を求めてもよい。位置関係記憶ステップ１００１では、処理装置１上以外で当該位置関係１３０を求める場合、オペレータが入力ユニット５２から当該位置関係１３０を示すＸＹ座標を入力し、制御ユニット７０の記憶部７１は、入力を受け付けたＸＹ座標を当該位置関係１３０として記憶する。

本実施形態では、処理装置１で処理するロットの最初のワーク１００について位置関係記憶ステップ１００１を実施した後に、処理装置１で処理する全ての同一ロットのワーク１００について、ワーク１００毎に、保持ステップ１００２、基準点検出ステップ１００３、読み取りステップ１００４、処理ステップ１００５及び情報記録ステップ１００６を実施する。

保持ステップ１００２は、ワーク１００を保持テーブル１０に保持するステップである。保持ステップ１００２では、制御ユニット７０は、上記の位置関係記憶ステップ１００１と同様にして、保持テーブル１０にワーク１００を保持させる。

基準点検出ステップ１００３は、保持ステップ１００２で保持テーブル１０に保持されたワーク１００を撮像ユニット２０で撮像し、基準点１２０を検出するステップである。基準点検出ステップ１００３では、上記の位置関係記憶ステップ１００１と同様にして、ワーク１００の中心をワーク１００の基準点１２０として検出する。

読み取りステップ１００４は、位置関係記憶ステップ１００１で記録された位置関係１３０をもとに、識別マーク１１０を検出し、撮像ユニット２０で識別マーク１１０を撮像して識別マーク１１０を読み取るステップである。読み取りステップ１００４では、制御ユニット７０は、撮像ユニット２０をワーク１００の基準点１２０に合わせ、位置関係記憶ステップ１００１と同様に撮像ユニット２０の撮像領域内で互いに交差する２本の分割予定ライン１０２のうちの一方をＸ軸方向に平行になるように保持テーブル１０を回転させて調整した状態で、撮像ユニット２０を位置関係１３０に基づいて移動させることで、容易に識別マーク１１０が撮像領域内に入る位置に移動させることができる。読み取りステップ１００４では、その後、制御ユニット７０は、撮像ユニット２０で識別マーク１１０を撮像して識別マーク１１０を読み取ることで、識別マーク１１０に示されたワーク１００の情報を取得する。

図６は、図３の処理ステップ１００５を説明する断面図である。処理ステップ１００５は、制御ユニット７０が、処理ユニット３０でワーク１００を処理するステップである。処理ステップ１００５では、処理ユニット３０が切削ユニットである本実施形態では、制御ユニット７０は、記憶部７１が記憶しているワーク１００の処理条件を参照し、当該処理条件に基づいて、ワーク１００の表面１０１に切削水を供給しつつ、図６に示すように、スピンドルの回転動作により切削ブレードを軸心回りに回転しながら、切削ブレードを保持テーブル１０に保持されたワーク１００に対して分割予定ライン１０２に沿って相対的に移動させて加工送りすることにより、ワーク１００を分割予定ライン１０２に沿って切削処理する。処理ステップ１００５では、制御ユニット７０は、ワーク１００の処理とともに、当該処理ステップ１００５に関連する処理情報を取得する。

処理ステップ１００５では、制御ユニット７０は、次のようにして当該処理ステップ１００５に関連する処理データを取得する。まず、制御ユニット７０は、撮像ユニット２０で処理前のワーク１００の表面１０１を撮像する。次に、制御ユニット７０は、ワーク１００の切削処理中に、処理装置１の各構成要素に設けられた任意の検出器により、ワーク１００の処理中の測定データを検出する。そして、制御ユニット７０は、撮像ユニット２０で切削処理後のワーク１００の表面１０１の処理痕（切削溝）を含む領域を撮像し、画像処理により切削溝の幅、位置、チッピングの大きさ、数などを測定して記録する。また、制御ユニット７０は、処理後の画像を処理前に撮像した画像とパターンマッチング等により比較して、処理前後での画像の変化を検出する。制御ユニット７０は、検出したワーク１００の処理中の測定データと、処理前後での画像の変化とを、処理データとして取得する。

情報記録ステップ１００６は、読み取りステップ１００４で読み取られた識別マーク１１０が示すワーク１００の情報と、処理ステップ１００５に関連する処理情報と、を紐付けて記録するステップである。情報記録ステップ１００６では、具体的には、制御ユニット７０は、読み取りステップ１００４で取得したワーク１００の情報と、処理ステップ１００５で参照したワーク１００の処理条件と、処理ステップ１００５で取得した処理データとを互いに紐付けて、記憶部７１に記憶させる。

以上のような構成を有する実施形態に係るワークの処理方法は、位置関係記憶ステップ１００１でワーク１００の処理前にワーク１００の基準点１２０と識別マーク１１０との位置関係１３０を記憶しておき、基準点検出ステップ１００３で識別マーク１１０よりも検出しやすい基準点１２０をまず検出し、基準点１２０を基準に位置関係１３０を使用することで識別マーク１１０を検出するため、ワーク１００の位置や向きがずれても短時間で効率良く識別マーク１１０を読み取れるという作用効果を奏する。実施形態に係るワークの処理方法は、特に、識別マーク１１０の大きさが１μｍ以上１０μｍ以下等と小さいためにワーク１００の位置や向きがずれることに起因して検出が困難となりやすい場合にも、基準点１２０を基準に容易に識別マーク１１０を検出可能とするため、上記の作用効果がより顕著なものとなる。

従来、識別マークを読み取るために、保持テーブルに保持されたワークを撮像する撮像ユニットとは別に、搬送経路などに識別マークを読み取る為の撮像ユニットを設ける事が一般的であった。そこで、実施形態に係るワークの処理方法は、保持面１１で識別マーク１１０を読み取る構成にしたため、ワーク１００のアライメントやティーチに使用する撮像ユニット２０を識別マーク１１０の読み取りにも兼用する事ができ、コストの増加を抑えられる。また、ワーク１００のアライメントやティーチに使用する撮像ユニット２０は、ワーク１００のデバイス１０３のパターンを認識できるよう高倍率であるため、識別マーク１１０が小さくなっても読み取る事ができる。

また、実施形態に係るワークの処理方法は、ワーク１００の基準点１２０をワーク１００の中心としているので、基準点１２０がワーク１００の向きや位置がずれても検出しやすいため、上記の作用効果がより顕著なものとなる。

〔変形例１，２〕
本発明の変形例１，２に係るワークの処理方法を図面に基づいて説明する。図７及び図８は、それぞれ、変形例１，２に係るワークの処理方法の位置関係記憶ステップ１００１を説明する上面図である。図７及び図８は、実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

変形例１は、図７に示すように、上記した実施形態において、ワーク１００の基準点１２０をノッチ１０７に変更したものである。なお、変形例１では、ノッチ１０７がワーク１００に１つしか形成されていない場合に、ワーク１００の基準点１２０として使用することができる。ノッチ１０７は、ワーク１００の外縁のどこの箇所でも検出すれば撮像ユニット２０を外縁に沿って移動させることで検出でき、ワーク１００が多少ずれていてもワーク１００の外縁は撮像ユニット２０の視野に入る可能性が高いため、容易に検出できる。変形例１の位置関係記憶ステップ１００１では、制御ユニット７０は、ノッチ１０７と識別マーク１１０との位置関係１３０－１を記憶部７１に記憶させる。

また、変形例１は、処理対象をノッチ１０７が形成されたワーク１００をオリフラが形成されたワークに変更し、ワーク１００の基準点１２０をワークに形成されたオリフラに変更してもよい。なお、この場合でも、オリフラがワーク１００に１つしか形成されていない場合に、ワーク１００の基準点１２０として使用することができる。この場合も、オリフラは、ノッチ１０７と同様に容易に検出できる。この場合の位置関係記憶ステップ１００１では、制御ユニット７０は、オリフラと識別マーク１１０との位置関係１３０－１を記憶部７１に記憶させる。

変形例２は、図８に示すように、上記した実施形態において、ワーク１００の基準点１２０を特徴的なパターン１２５に変更したものである。なお、変形例２では、特徴的なパターン１２５がワーク１００に１つしか形成されていない場合に、ワーク１００の基準点１２０として使用することができる。特徴的なパターン１２５は、ティーチステップでターゲットとして登録されるものであり、識別マーク１１０に比べて十分に大きいため、撮像ユニット２０で識別マーク１１０よりも容易に検出できる。変形例２の位置関係記憶ステップ１００１では、制御ユニット７０は、特徴的なパターン１２５と識別マーク１１０との位置関係１３０－２を記憶部７１に記憶させる。

変形例１，２に係るワークの処理方法は、いずれも、実施形態に係るワークの処理方法において、ワーク１００の基準点１２０を同様に容易に検出可能なノッチ１０７やオリフラ、特徴的なパターン１２５に変更したものであるので、実施形態と同様の作用効果を奏するものとなる。

〔変形例３，４〕
本発明の変形例３，４に係るワークの処理方法を図面に基づいて説明する。図９及び図１０は、それぞれ、変形例３，４に係るワークの処理方法の処理ステップ１００５の一例を説明する断面図である。図９及び図１０は、実施形態と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

変形例３は、図９に示すように、上記した実施形態において、処理ユニット３０を処理ユニット３０－１（レーザービーム照射ユニット）に変更し、処理ステップ１００５の処理をレーザー加工処理に変更し、これに合わせて取得する処理ステップ１００５に関連する処理情報を変更したものである。すなわち、変形例３では、処理装置はレーザー加工装置である。

処理ユニット３０－１は、レーザービームを生成するレーザービーム発振器と、レーザービーム発振器で生成したレーザービームを集光してワーク１００に向けて照射する集光器とを備えて構成されるレーザービーム照射ユニットである。処理ステップ１００５では、制御ユニット７０が、処理ユニット３０－１により、ワーク１００にレーザービームを照射してワーク１００をレーザービームにより加工するレーザー加工処理を実施する。レーザー加工処理は、ワーク１００に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して、ワーク１００をアブレーション（昇華もしくは蒸発）させるいわゆるアブレーション処理や、ワーク１００に対して透過性を有する波長のレーザービームを照射して、ワーク１００の内部に改質層を形成する改質層形成処理等である。

変形例３では、処理ステップ１００５で取得する処理ステップ１００５に関連する処理情報の処理条件は、処理ユニット３０－１の種類、処理ユニット３０－１が照射するレーザービームの種類、及びレーザービームの照射条件などである。処理ユニット３０－１の種類は、変形例３では、レーザービーム照射ユニットである。レーザービームの種類は、レーザービームの波長である。レーザービームの照射条件は、照射パワー、繰り返し周波数、デフォーカスなどである。

処理ステップ１００５で取得する処理ステップ１００５に関連する処理情報の処理データは、変形例３では、レーザービーム照射ユニットに含まれる集光器の振動、実際に照射したレーザービームの照射パワー、保持テーブル１０に対する処理ユニット３０－１の相対的な移動速度である加工送り速度、ワーク１００の厚さ、等のワーク１００の処理中の測定データや、撮像ユニット２０により撮像した処理前後での画像や、処理後の画像から画像処理により測定された処理痕の幅、位置、欠け、異物の付着などの処理に伴い発生した痕の情報、処理前後の画像を比較した変化である。

変形例４は、図１０に示すように、上記した実施形態において、保持テーブル１０を保持テーブル１０－２に変更し、処理ユニット３０を処理ユニット３０－２（研削ユニット）に変更し、処理ステップ１００５の処理を研削処理に変更し、これに合わせて、位置関係記憶ステップ１００１、保持ステップ１００２、基準点検出ステップ１００３及び読み取りステップ１００４を一部変更し、取得する処理ステップ１００５に関連する処理情報を変更したものである。すなわち、変形例４では、処理装置は研削装置である。

変形例４では、図１０に示すように、保持テーブル１０－２の保持面１１－２は、ワーク１００が裏面１０４を上方に向けて載置され、載置されたワーク１００を表面１０１側から吸引保持する。また、保持テーブル１０－２は、撮像ユニット２０により保持テーブル１０に保持されたワーク１００を保持面１１側から撮像可能な透光性のある材料で構成されている。変形例４では、撮像ユニット２０は、保持テーブル１０－２の下方もしくは内部に設けられており、保持テーブル１０－２に対して相対的に移動する。撮像ユニット２０は、保持テーブル１０－２に保持されたワーク１００の表面１０１を保持面１１－２側から撮像する。

これに伴い、変形例４の位置関係記憶ステップ１００１、保持ステップ１００２、基準点検出ステップ１００３及び読み取りステップ１００４では、上記した実施形態において、保持テーブル１０－２によりワーク１００の表面１０１側から保持し、撮像ユニット２０により保持テーブル１０－２に保持されたワーク１００の表面１０１を保持面１１側から撮像するように変更される。

処理ユニット３０－２は、研削砥石を環状に配置した研削ホイールが先端に装着されるスピンドルを備えて構成される研削ユニットである。処理ステップ１００５では、制御ユニット７０が、処理ユニット３０－２により、保持テーブル１０－２に保持されたワーク１００を裏面１０４側から研削する研削処理を実施する。

変形例４では、処理ステップ１００５で取得する処理ステップ１００５に関連する処理情報の処理条件は、処理ユニット３０－２の種類、処理ユニット３０－２に装着される処理工具の種類、及び、処理工具の稼働条件などである。処理ユニット３０－２の種類は、変形例４では、研削ユニットである。処理工具は、変形例４では、切削ブレードである。処理工具の稼働条件は、処理ユニット３０－２が研削ユニットである本実施形態では、研削ホイールが固定されるスピンドルの回転数などである。

処理データは、変形例４では、スピンドルの先端に固定した研削ホイールやワーク１００を保持する保持テーブル１０の振動、スピンドルや保持テーブル１０を駆動するモータの電流及び電圧、スピンドルや保持テーブル１０の移動時や回転時に発生するトルク、保持テーブル１０にかかるＺ軸方向の荷重、保持テーブル１０に対する処理ユニット３０－２の相対的な移動速度である研削送り速度、研削水の供給圧力、温度及び流量、ワーク１００の厚さ、等のワーク１００の処理中の測定データや、撮像ユニット２０により撮像した処理前後での画像、画像に基づき制御ユニット７０の画像処理により測定されたワーク１００の傷や欠け、研削痕の幅や位置や数や大きさ、表面粗さ、ワーク１００に付着した異物などに関する情報、また処理前後の画像の変化などである。

変形例３，４に係るワークの処理方法は、いずれも、実施形態に係るワークの処理方法において、処理ステップ１００５の処理を別の処理に変更したものであるので、実施形態と同様の作用効果を奏するものとなる。

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。上記した実施形態及び各変形例では、処理ユニット３０，３０－１，３０－２はそれぞれ切削処理を実施する切削ユニット、レーザー加工処理を実施するレーザービーム照射ユニット、研削処理を実施する研削ユニットであるが、本発明ではこれに限定されず、ワーク１００を加工するプラズマを照射するプラズマ加工ユニット、ワーク１００に保護部材を貼着して保護部材設置処理をする貼着ユニット、ワーク１００に紫外線を照射する紫外線照射器を備え、ワーク１００を紫外線照射処理する紫外線照射ユニット、ワーク１００に洗浄液や洗浄用のガス等を供給するノズルを備え、ワーク１００を洗浄処理する洗浄ユニットや、ワーク１００を検査する（例えば、チッピングを検査する、表面粗さを検査する、等）検査ユニット等であってもよい。

１ 処理装置
１０，１０－２ 保持テーブル
２０ 撮像ユニット
３０，３０－１，３０－２ 処理ユニット
１００ ワーク
１１０ 識別マーク
１２０ 基準点
１３０，１３０－１，１３０－２ 位置関係

Claims (2)

1. ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを撮像する撮像ユニットと、該保持テーブルに保持されたワークを処理する処理ユニットと、を備える処理装置において、ワークを識別する識別マークが表示されたワークを処理するワークの処理方法であって、
   該ワークの基準点と、該識別マークと、の位置関係を記憶する位置関係記憶ステップと、
   該ワークを該保持テーブルに保持する保持ステップと、
   該保持テーブルに保持されたワークを撮像ユニットで撮像し、該基準点を検出する基準点検出ステップと、
   該位置関係記憶ステップで記録された該位置関係をもとに、該識別マークを検出し、該撮像ユニットで該識別マークを撮像して該識別マークを読み取る読み取りステップと、
   該ワークを処理する処理ステップと、
   該読み取りステップで読み取られた該識別マークが示すワークの情報と、該処理ステップに関連する処理情報と、を紐付けて記録する情報記録ステップと、
   を備える事を特徴とするワークの処理方法。
2. 該基準点は、ワークの中心である事を特徴とする請求項１に記載のワークの処理方法。

Images