JP4612441B2

JP4612441B2 - アライメント方法

Info

Publication number: JP4612441B2
Application number: JP2005069154A
Authority: JP
Inventors: 正釘井
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: JP2006253466A

Description

本発明は，アライメント方法に関し，特に，切削装置により被加工物を精密に切削するためのアライメント方法に関する。

例えば，図９（ａ）に示す半導体ウェハＷの表面には，所定間隔を置いて格子状に配列された複数の直線状領域である第１の方向のストリートＳ１と第２の方向のストリートＳ２が存在している。この第１の方向のストリートＳ１と第２の方向のストリートＳ２とによって矩形領域として区画された多数のチップ領域Ｃには，回路パターンが施されている。そして，第１の方向のストリートＳ１および第２の方向のストリートＳ２を切削することにより，各チップ領域Ｃは，個々の半導体チップに分割される。このようにして形成される半導体チップは，所定のパッケージに収容され，このパッケージは各種の電子機器に実装される。

また，電子機器の小型化，薄型化，軽量化を図るために近年多く利用されているＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）チップは，ボール状の端子が裏面から突出した配線基板の裏面に，１または２以上の半導体チップを積層してボンディングし，ボンディングされた半導体チップを樹脂でモールドすることによって，図９（ｂ）に示すような１枚のＣＳＰ基板２００を形成して，このＣＳＰ基板２００に格子状に形成された第１のストリートＳ１および第２のストリートＳ４を切削することにより，半導体チップとほぼ同じサイズのパッケージとして形成される。

図９（ａ）に示した半導体ウェハＷ，図９（ｂ）に示したＣＳＰ基板２００のいずれを切削する場合も，通常は，切削すべきストリートと切削ブレードとの位置合わせであるアライメントを行ってから当該ストリートを切削する。その後，ストリート間隔ずつ切削ブレードを割り出し送りしながら切削していく。すなわち，アライメントは最初に切削するストリートについてのみ行うものとするため，すべてのストリートが高精度に平行に形成されていることを前提として切削が行われる。

しかし，実際にはストリートの角度にずれがある場合もあり，特にＣＳＰ基板の場合には，樹脂のモールド時に配線基板に歪みが生じ，ストリートの平行精度が低下しやすい。このように，ストリートが高い精度で平行に形成されていない場合において，上記のようにすべてのストリートが平行に形成されていると想定して切削を行うと，ストリート以外の領域である例えばチップ領域を切削してしまい，半導体デバイスを損傷させてしまうという問題がある。

かかる問題点は，例えば特許文献１に記載されているストリートに形成されたアライメントパターンを読み取る。そして，例えば特許文献２に開示された方法を利用して，ストリートが平行でないことに起因してアライメントパターンがずれていても，ずれを補正してアライメントを行うことにより，解決することができる。

特開２００３−３３２２７０号公報特開２００２−０３３２９５号公報

ところが，ストリートを正確に切削できたとしても，分割されたチップサイズは均一にならない場合がある。特に，ＣＳＰ基板を切削した場合に，チップサイズにばらつきが見られる。これは，ＣＳＰ基板は高精度に作られていない場合が多く，基板の歪みによって，隣接するストリート間隔が一定ではなく，ばらついているためである。

従来のアライメントでは，ストリートの位置や方向を正確に切削するということに重点が置かれてきた。そのため，基板自体のストリート間隔がずれている場合には，チップサイズを均一に切り出すことができなかった。このようなばらつきはこれまでも存在していたが，大きくばらついていた場合には，チップサイズを揃えるために，分割されたチップを再度加工し直す必要があった。しかし，この加工には，莫大な時間が必要であり，かつ加工が困難であるという問題があった。

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，切削装置によってチップサイズを正確に揃えて切り出すことの可能な，新規かつ改良されたアライメント方法を提供することにある。

第１の方向の複数の切削ラインと第２の方向の複数の切削ラインとによって区画された複数のチップ領域を有した被加工物を保持して回転角度を調整可能なチャックテーブルと，チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備える切削手段と，チャックテーブルと切削手段とを切削送り方向であるＸ軸方向に相対的に移動させる切削送り手段と，チャックテーブルと切削手段とをＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に相対的に移動させる移動手段と，被加工物の表面を撮像する撮像手段と，撮像手段によって被加工物の表面のアライメントパターンの位置を認識する認識手段と，を備える切削装置を用いたアライメント方法であって，被加工物に形成された複数のチップ領域の中心位置には，アライメントパターンが付与されており，撮像手段によって，複数のチップ領域の中心位置に付与された複数のアライメントパターンを撮像し，撮像された複数のアライメントパターンに基づいて，認識手段によって，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列と仮定して，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を基準列として抽出し，Ｙ軸方向に隣接する複数列の間隔を順次測定するステップと；測定された間隔に基づいて，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列と仮定したときの，複数列のＹ軸方向の位置を算出するステップと；算出された複数列のＹ軸方向の各位置を基準として，基準の位置からＹ軸方向に予め設定された距離だけ離れた位置を，切削ラインの位置として決定するステップと；切削ブレードを決定された切削ラインの位置に位置合わせするステップと；を有するアライメント方法が提供される。

被加工物である，例えばＣＳＰ基板には，複数種類のアライメントパターンが付されている。かかるアライメント方法では，例えば，各チップ領域の中心位置に付されたアライメントパターンにより，ＣＳＰ基板に形成された各複数のチップ領域の中心位置を特定する。したがって，まず，撮像手段によって，ＣＳＰ基板の各チップ領域の中心位置に付されたアライメントパターンが撮像される。

次いで，撮像された各アライメントパターンから，認識手段により，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列を仮定する。そして，複数のアライメントパターンが切削送り方向であるＸ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を，基準列として抽出する。基準列は，切削ラインの位置を決定する際の基準となる。このとき，基準列の方向が切削送り方向であるＸ軸方向に対してずれが生じていると，正確に測定できないため，基準列のＸ軸との角度を，Ｘ軸方向と略平行となるように修正するのがよい。

さらに，仮定された複数列は，基準列に対してそれぞれ略平行であり，Ｙ軸方向に並んでいる。これらの仮定された複数列について，Ｙ軸方向に隣接する列の間隔を順次測定し，測定された複数列の間隔より，複数列の各Ｙ座標値の位置が算出される。

その後，算出された複数列のＹ座標値を基準として，各基準の位置からＹ軸方向に予め設定された距離だけ離れた位置を，切削ラインの位置として決定する。このとき，切削ラインは，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ１列に対して，２つの切削ラインがその両側に決定される。すなわち，１つのストリートに対して２つの切削ラインが決定される場合もあり，この場合，１つのストリートを２度切削することになる。これにより，チップサイズが略均一となるような位置に，切削ラインを決定することができる。こうして決定された切削ラインの位置に，切削ブレードを位置合わせさせた後，切削ライン上を切削する。そして，被加工物の一の方向に対する加工が終了すると，チャックテーブルを回転させて他の方向についても同様に加工する。このように，チップ領域の中心位置を基準として切削ラインを決定することにより，チップを略均一に切り揃えることができる。

また，上記アライメント方法において，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列の間隔を順次測定するステップは，例えば，撮像手段によって，複数のチップ領域の中心位置に付与された複数のアライメントパターンを撮像する。そして，撮像された複数のアライメントパターンに基づいて，認識手段によって，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列と仮定して，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を基準列として抽出し，Ｙ軸方向に並ぶ複数のアライメントパターンの間隔を，基準列から順次測定することもできる。

さらに，アライメントの精度を向上させるため，上記アライメント方法において，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列の間隔を順次測定するステップは，例えば，撮像手段によって，複数のチップ領域の中心位置に付与された複数のアライメントパターンを撮像し，撮像された複数のアライメントパターンから，認識手段によって，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列と仮定して，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を基準列として抽出し，基準列とＹ軸方向に隣接する，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ１列を比較列として抽出する第１のステップと；基準列とＸ軸方向との角度および比較列とＸ軸方向との角度を平均化して，平均角度を算出し，平均角度に基づいて，基準列と比較列とを略平行となるように修正し，修正された基準列と修正された比較列とのＹ軸方向の間隔を測定する第２のステップと；比較列を次の基準列として，次の基準列に対してＹ軸方向に隣接する複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ１列を次の比較列として，第１のステップおよび第２のステップを繰り返すことにより，Ｙ軸方向に隣接する，アライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列の間隔を，順次測定することもできる

このように，隣接する基準列と比較列とが略平行となるように修正することにより，基準列の方向と比較列の方向とにずれが生じている場合においても，チップサイズをほぼ均一に形成することができる。さらに，切削ラインがチップ領域上に設定されることがなく，回路が切削されて不良となるチップの数を減少させることができる。

また，上記のアライメント方法において，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ列は，例えば，切削送り方向に１列に並ぶ複数のアライメントパターンのうち，任意に選択された２つのアライメントパターンを結んだ直線とすることができる。しかし，Ｘ軸方向に並ぶアライメントパターンの位置にずれがあって一直線上に存在しない場合，この複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ列を，より正確に算出することが必要となる。この場合，例えば最小二乗法を利用して，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ列を特定することもできる。このとき，例えば，Ｘ軸方向に略平行に並ぶアライメントパターンを少なくとも３以上検出し，検出されたアライメントパターンの座標値を最小二乗法に適用することができる。

以上説明したように本発明によれば，切削装置によってチップサイズを正確に揃えて切り出すことの可能なアライメント方法を提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
まず，図１および図２に基づき，本発明の第１の実施形態にかかる切削装置について説明する。ここで，図１は，本実施形態にかかる切削装置を示す概略斜視図である。また，図２は，本実施形態にかかる切削手段を示す斜視図である。

図１に示すように，本実施形態にかかる切削装置１０は，切削手段２０と，チャックテーブル３０と，切削送り手段（図示せず。）と，移動手段（図示せず。）と，撮像手段４０と，認識手段（図示せず。）とを有して構成される。

切削手段２０は，例えば，図２に示すように，切削ブレード２２と，スピンドル２４と，スピンドルハウジング２６とを有して構成される。切削ブレード２２は，例えば，リング形状を有する切削砥石である。この切削ブレード２２は，フランジ２１により両側より挟持された状態で，スピンドル２４に軸設される。また，スピンドル２４は，例えば，モータ（図示せず。）などの回転駆動力を切削ブレード２２に伝達するための回転軸であり，装着された切削ブレード２２を高速回転させることができる。そして，スピンドルハウジング２６は，スピンドル２４を覆うようにして設けられ，内部に備えたベアリング機構などによりスピンドル２４を高速回転可能に支持することができる。また，加工点付近を冷却するための切削水を供給する切削水供給ノズル２８，切削水や切り屑などの飛散防止のため，切削ブレード２２の外周を覆うホイルカバー２９等を備えることもできる。かかる切削手段２０は，スピンドル２４の回転駆動力により切削ブレード２２を高速回転させて，切削ブレード２２をＣＳＰ基板１００に切り込ませながら相対移動させることができる。

チャックテーブル３０は，例えば，ポーラス部材により形成されており，保持テープ５１によりフレーム５２に支持された状態のＣＳＰ基板１００を，例えば真空吸着して保持する。

撮像手段４０は，例えばＣＣＤカメラを有して構成される。撮像手段４０は，例えば，図２に示すように，切削手段２０を構成するスピンドルハウジング２６の側部に固定されており，下方（図１におけるＺ軸の下方向）に向けて配設されている。また，撮像手段４０と切削ブレード２２とは，Ｘ軸方向に一直線上に並ぶように配設されている。この撮像手段４０により，チャックテーブル３０に載置されたＣＳＰ基板１００に付されているアライメントパターンを撮像する。

切削送り手段（図示せず。）は，チャックテーブル３０と切削手段２０とを相対的に移動させる手段である。この切削送り手段により，Ｘ軸移動テーブル１５を切削方向（すなわちＸ軸方向）に移動させることができる。また，移動手段（図示せず。）は，切削手段２０とチャックテーブル３０とを相対的に移動させる手段である。移動手段により，切削手段２０をＹ軸方向に移動させることができる。

認識手段（図示せず。）は，撮像手段４０により撮像されたアライメントパターンに基づいて，チップ領域の中心位置を認識する手段である。この認識手段によりチップ領域の中心位置を認識することができ，認識された各チップ領域の中心位置情報を用いて，ＣＳＰ基板１００を切削するラインが特定される。

次に，かかる切削装置１０による被加工物を加工する手順について説明する。まず，カセット１１には，保持テープ５１によりフレーム５２に接着されたＣＳＰ基板１００が収容されている。そして，このカセット１１に収容されたＣＳＰ基板１００を，搬出入手段１２により，仮置き領域１３に搬出する。その後，搬送手段１４により，仮置き領域１３に搬出されたＣＳＰ基板１００を，チャックテーブル３０に搬送し，チャックテーブル３０上に載置する。こうしてチャックテーブル３０上に載置されたＣＳＰ基板１００は，真空吸着されて保持される。

その後，チャックテーブル３０に載置されたＣＳＰ基板１００を切削する。このとき，切削する前に，まず，切削すべきストリート（切削ライン）と切削ブレード２２とのＹ軸方向の位置合わせを行う。この位置合わせは，切削送り手段（図示せず。）により，チャックテーブル３０をＸ軸方向に移動させて行う。そして，１つの切削ラインについて切削が終了すると，次にＹ軸方向に隣接する切削ラインに切削ブレード２２を位置合わせして切削を行う。このように，切削ブレード２２の位置合わせとＣＳＰ基板１００の切削を繰り返し行い，ＣＳＰ基板１００の一の方向に対する切削を行う。

上記のように，切削装置１０によりＣＳＰ基板１００を切削する際，チップサイズを正確に揃えて切り出すことが要求される。このため，チップサイズが均一となるように切削ラインを決定することが必要である。上述したように，切削ラインを決定する方法として，ストリートに形成されたアライメントパターンを読み取り，切削ラインを決定する方法がある。しかし，この方法は，ストリートを正確に切削することは可能であるが，ＣＳＰ基板１００の精度によってストリート間隔が一定でない場合があり，分割されたチップサイズにばらつきが生じることがある。

そこで，ＣＳＰ基板１００の精度によらずチップサイズを均一に切り揃えるために，本実施形態にかかる切削ラインの位置の決定は，切削ラインの位置を，ストリート基準ではなく，ＣＳＰ基板１００の各チップ領域の中心位置に基づいて行う。すなわち，切削ライン位置を，予め設定されたチップサイズとなるように，チップ領域の中心位置から所定距離だけ離れた位置に決定する。このように切削ラインを決定することにより，ストリート間隔が一定でない場合でも，チップサイズを正確に揃えて切り出すことができる。

以下に，チップサイズが均一に形成されるように，切削ラインの位置を決定するためのアライメント方法について説明する。まず，本実施形態にかかるアライメント方法の基本的な考え方について，図３に基づいて説明する。ここで，図３は，基本のアライメント方法を示したフローチャートである。

（基本のアライメント方法）
図３に示すように，まず，ＣＳＰ基板１００の各チップ領域に付されたアライメントパターンを撮像して，隣接する複数のアライメントパターンが並ぶ列の間隔を測定するときに基準となる基準列を認識する（ステップＳ１００）。

ステップＳ１００について詳細に説明すると，まず，ＣＳＰ基板１００の各チップ領域の中心位置に付与されたアライメントパターンを，撮像手段４０により撮像する（ステップＳ１０２）。ＣＳＰ基板１００には，多種のアライメントパターンが付されている。アライメントする内容によって読み取るアライメントパターンは異なり，例えば，本実施形態では，各チップ領域の中心位置を認識するために，各チップ領域の中心位置に付されたアライメントパターンを読み取る。したがって，ステップＳ１０２では，各チップ領域の中心位置に付されたアライメントパターンを，撮像手段４０により撮像する。

そして，撮像されたアライメントパターンに基づいて，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ１列を基準列として抽出する（ステップＳ１０４）。撮像された複数のアライメントパターンは，例えば，撮像領域に点状に現れている。これらのアライメントパターンを，例えばＸ軸方向に略平行に並ぶという規則性にしたがって認識すると，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ列（以下，「アライメントパターン列」とする）が，複数列存在すると仮定することができる。この複数のアライメントパターン列のうち１列を抽出して，抽出されたアライメントパターン列を基準列とする。

次いで，複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列について，Ｙ軸方向に隣接する列の間隔を測定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０では，複数のアライメントパターン列について，Ｙ軸方向に隣接するアライメントパターン列の間隔が測定される。

さらに，ステップＳ１１０で測定された間隔より，各アライメントパターン列（Ｘ軸方向に略平行に並ぶ複数のアライメントパターンの列）のＹ軸方向における位置を算出する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０では，測定された隣接するアライメントパターン列の間隔から，各アライメントパターン列のＹ座標の値が算出される。

その後，ステップＳ１２０にて算出された各アライメントパターン列のＹ座標値における各位置に基づいて，ＣＳＰ基板１００の切削ラインの位置を決定する（ステップＳ１３０）。切削ラインの位置は，予め設定されたチップ領域の中心位置からのＹ軸方向の距離（以下，「切削長さ」という）によって決定される。ステップＳ１３０では，ステップＳ１２０により算出された各アライメントパターン列のＹ軸方向の位置から，Ｙ軸の正方向および負方向に切削長さだけ離れた位置に，切削ラインの位置を決定する。このように切削ラインの位置が決定されることにより，１つのアライメントパターン列に対して，このアライメントパターン列の両側に切削ラインの位置が決定されることになる。

なお，本実施形態では，ステップＳ１２０を行った後，ステップＳ１３０を行ったが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，ステップＳ１２０において，１つのアライメントパターン列についてＹ座標値を算出した後，ステップＳ１３０により，このＹ座標値に基づいて切削ラインの位置を決定するというように，交互に処理することもできる。

次いで，切削ブレード２２を，ステップＳ１３０により決定された切削ラインの位置に位置合わせする（ステップＳ１４０）。こうして，切削ブレード２２により，切削ラインに沿って正確にＣＳＰ基板１００を切削することができる。このように，切削ブレード２２を切削ラインの位置に位置合わせして，ＣＳＰ基板１００を切削することを繰り返して，ＣＳＰ基板１００の一の方向における切削が終了する。その後，チャックテーブル３０を約９０度回転させて，他の方向についても同様にステップＳ１００〜Ｓ１４０によりＣＳＰ基板１００を切削する。こうして，ＣＳＰ基板１００を複数のチップに分割することができる。

以上，図３に基づいて，本実施形態にかかる基本的なアライメント方法について説明した。このアライメント方法を利用して切削ラインを決定した場合，１つのストリートに２つの切削ラインが設定されることもある。このため，これまでは１つのストリートに対して１度のみ切削していたが，２度切削する。したがって，１つのストリートを１度のみ切削する場合に比べ加工時間を要するが，チップサイズはより均一に切り揃えることができる。また，形成されたチップサイズに大きなばらつきが生じることないため，加工されたチップを再度加工することもない。なお，本実施形態においては，ストリートの幅は広く，隣接するチップ領域の中心位置の間隔の２分の１以上離れた位置に，切削ラインは設定されないことを前提としている。通常，ＣＳＰ基板１００であれば，この条件をほぼ満たしている。

次に，この基本のアライメント方法に基づいた具体例として，以下に，第１〜第３のアライメント方法について説明する。

（第１のアライメント方法）
まず，第１のアライメント方法について，図４および図５に基づいて説明する。ここで，図４は，アライメント方法の対象となるＣＳＰ基板１００の平面図およびＣＳＰ基板１００の一部拡大図である。また，図５は，第１のアライメント方法についてのフローチャートである。

図４に示すように，例えば，保持テープ５１によりフレーム５２に支持された状態のＣＳＰ基板１００が，チャックテーブル３０上に載置されている。このとき，チャックテーブル３０の切削送り方向であるＸ軸方向にチャックテーブル３０を移動させることによって，チャックテーブル３０上に載置されたＣＳＰ基板１００を切削することができる。また，Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に切削手段２０を移動させることにより，切削ブレード２２を切削ライン位置に位置合わせすることができる。

このようにチャックテーブル３０に載置されたＣＳＰ基板１００を撮像する。例えば，ＣＳＰ基板１００の一部を，撮像手段４０により拡大して撮像する。撮像された画像には，図４に示すように，例えば，Ｘ軸方向およびＹ軸方向に略等間隔に配列された複数のチップ領域ａ〜ｉが映し出されている。そして，各チップ領域ａ〜ｉの中心位置には，それぞれアライメントパターン１１０が付されている。本アライメント方法では，このアライメントパターン１１０により，チップ領域の中心位置を特定する。

以下に，図５に基づいて，第１のアライメント方法の工程について説明する。

まず，図５に示すように，ＣＳＰ基板１００に付されたアライメントパターン１１０を撮像して，隣接するアライメントパターンの間隔を測定する際に基準となる基準列１１２を認識する（ステップＳ２００）。

具体的には，まず，ＣＳＰ基板１００の各チップ領域の中心位置に付されている複数のアライメントパターン１１０を，撮像手段４０により撮像する（ステップＳ２０２）。撮像された画像は，例えば，図４に示すＣＳＰ基板１００の一部拡大図のようになっており，チップ領域ａ〜ｉの中心位置に付されているアライメントパターン１１０が撮像されている。

次いで，撮像されたアライメントパターン１１０に基づいて，基準列１１２を認識する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４では，ステップＳ２０２において撮像されたアライメントパターン１１０のうち，Ｘ軸方向に略平行に１列に並ぶ複数のアライメントパターン（例えば，チップ領域ａ，ｂおよびｃに付されたアライメントパターン）１１０から，２つのアライメントパターン（例えば，チップ領域ａおよびｃに付されたアライメントパターン）１１０を任意に選択する。そして，選択された２つのアライメントパターン１１０を結んだ直線，すなわち，チップ領域ａに付されたアライメントパターンとチップ領域ｃに付されたアライメントパターンとを結んだ直線を，基準列１１２として認識する。基準列１１２がチャックテーブル３０の回転軸方向に傾いているときには，データ的に補正して基準列１１２がＸ軸と平行になるようにする。

次いで，ステップＳ２０４にて認識された基準列１１２に基づいて，隣接するアライメントパターン１１０の間隔を測定する（ステップＳ２１０）。

具体的には，まず，基準列１１２に対してＹ軸方向に隣接し，Ｘ軸方向と略平行に１列に並ぶ複数のアライメントパターン１１０から，１つのアライメントパターン１１０を選択する（ステップＳ２１２）。例えば，基準列１１２に隣接する，チップ領域ｄ，ｅおよびｆの各アライメントパターン１１０のうち，チップ領域ｄのアライメントパターン１１０を選択する。

次いで，Ｙ軸方向に隣接するアライメントパターン１１０の間隔を測定する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１４では，例えば，まず，ステップＳ２１２で選択された１つのアライメントパターン１１０を含み，基準列１１２に対して直交する直線１１５を想定する。次に，基準列１１２と選択された１つのアライメントパターン１１０との間隔ｌ_１を測定する。そして，直線１１５上に存在する複数のアライメントパターン１１０について，隣接するアライメントパターン１１０の間隔を順次測定する。

例えば，チップ領域ｄに付されたアライメントパターン１１０を含み，基準列１１２に直交する直線１１５を想定する。この直線１１５上には，例えばチップ領域ｄおよびｇに付された各アライメントパターン１１０が存在している。まず，基準列１１２とチップ領域ｄに付されたアライメントパターン１１０との距離を，間隔ｌ_１として測定する。次いで，直線１１５上の，チップ領域ｄおよびチップ領域ｇに付されたアライメントパターン１１０の間隔ｌ_２を測定する。このようにして，直線１１５上の隣接するアライメントパターン１１０の間隔ｌを順次測定する。なお，ステップＳ２１４は，直線１１５上のアライメントパターン１１０をすべて認識した後，隣接するアライメントパターン１１０の間隔ｌを測定してもよい。または，直線１１５上のアライメントパターン１１０を認識しつつ，その都度隣接するアライメントパターン１１０の間隔ｌを測定してもよい。

その後，ステップＳ２１０にて測定された隣接するアライメントパターン１１０の間隔（例えば，ｌ_１，ｌ_２等）と基準列１１２とに基づいて，各アライメントパターン１１０のＹ軸方向における各位置を算出する（ステップＳ２２０）。

次いで，ステップＳ２２０により算出された各アライメントパターンのＹ座標値に基づいて，ＣＳＰ基板１００の切削ライン１２０の位置を決定する（ステップＳ２３０）。本アライメント方法において，切削長さ（すなわち，チップ領域の中心位置からのＹ軸方向への距離）ｍおよびｎは予め設定されている。例えば，チップ領域ａについて考えると，チップ領域ａに付されたアライメントパターン１１０から，Ｙ軸の一方向（例えば，負方向）に切削長さｍだけ離れた位置，およびＹ軸の他方向（例えば，正方向）に切削長さｎだけ離れた位置に，切削ライン１２０の位置を決定する。そして，この切削ライン１２０の位置にある基準列１１２に略平行な直線を，切削ライン１２０として決定する。同様に，ステップＳ２２０にて算出されたＹ軸方向の各位置を基準として，各アライメントパターン１１０の位置からＹ軸の両方向にそれぞれ切削長さｍ，ｎだけ離れた位置に，切削ライン１２０を決定することができる。このとき，隣接するアライメントパターン１１０の間隔ｌおよび切削長さｍ，ｎによって，例えば，チップ領域ａの中心位置とチップ領域ｃの中心位置との間には，２つの切削ライン１２０が設定される。このため，切削する回数は増加するが，チップサイズをより均一に形成することが可能となる。

なお，本実施形態では，ステップＳ２２０を行った後，ステップＳ２３０を行ったが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，ステップＳ２２０において，１つのアライメントパターン１１０のＹ座標値を算出した後，ステップ２３０により，このＹ座標値に基づいて切削ライン１２０の位置を決定するというように，交互に処理することもできる。

さらに，切削ブレード２２を，ステップＳ２３０により決定された切削ライン１２０の位置に位置合わせする（ステップＳ２４０）。このように，切削ブレード２２を切削ライン１２０の位置に位置合わせして，ＣＳＰ基板１００を切削することを繰り返すことによって，ＣＳＰ基板１００の一の方向における切削が終了する。その後，チャックテーブル３０を約９０度回させて，他の方向についても同様にステップＳ２００〜Ｓ２４０によりＣＳＰ基板１００を切削する。こうして，ＣＳＰ基板１００を複数のチップに分割することができる。

以上，第１のアライメント方法について説明した。第１のアライメント方法は，ＣＳＰ基板１００の精度が高く，ストリート間隔がほぼ均一に形成されていることを想定している。しかし，加工するＣＳＰ基板１００の精度がそれほど高くない場合には，第１のアライメント方法を用いて決定された切削ライン１２０に沿って切削しても，不良となるチップが形成される場合があると考えられる。そこで，より精度よく切削ライン１２０の位置を決定してチップを切り出すための方法として，第２のアライメント方法を以下に示す。

（第２のアライメント方法）
図６および図７に基づいて，第２のアライメント方法について説明する。ここで，図６は，アライメント方法の対象となるＣＳＰ基板１００の一部拡大図である。また，図７は，第２のアライメント方法についてのフローチャートである。

図６に示すように，図４と同様，ＣＳＰ基板１００には，例えばチップ領域ａ〜ｉが配列されている。そして，チップ領域ａ〜ｉの中心位置には，アライメントパターン１１０がそれぞれ付されている。ここで，ＣＳＰ基板１００の精度により，Ｘ軸方向に並ぶアライメントパターン１１０の各列が略平行となっていない場合がある。例えば，チップ領域ａ〜ｃの各アライメントパターン１１０を結んだ列であるアライメントパターン列１１１ａと，チップ領域ｄ〜ｆの各アライメントパターン１１０を結んだ列であるアライメントパターン列１１１ｄとは平行ではない。このようなアライメントパターン列１１１ａ，１１１ｄを略平行とみなしてしまうと，正確にアライメントパターン１１０の各列の間隔を測定することができない。そこで，本アライメント方法では，隣接するアライメントパターン１１０の列が略平行となるように修正を行う。

以下に，図７に基づいて，第２のアライメント方法の工程について説明する。

まず，図７に示すように，ＣＳＰ基板１００の各チップ領域に付されたアライメントパターン１１０を撮像して，隣接するアライメントパターン１１０の間隔を測定するときに基準となる基準列と基準列に隣接する比較列とを認識する（ステップＳ３００）。

具体的には，まず，ＣＳＰ基板１００の各チップ領域の中心位置に付されたアライメントパターン１１０を，撮像手段４０により撮像する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２では，上述したステップＳ２０２と同様に，撮像手段４０により，例えばチップ領域ａ〜ｉの各中心位置に付されたアライメントパターン１１０が撮像される。

次いで，撮像されたアライメントパターン１１０に基づいて，複数のアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ複数列のうち，１つの列を基準列として抽出し，抽出された基準列に隣接する１つの列を比較列として抽出する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４では，第１のアライメント方法と同様に，例えば，撮像されたチップ領域ａ〜ｉの各中心位置に付されたアライメントパターン１１０がＸ軸方向に並ぶ，複数のアライメントパターン列を仮定する。そして，複数のアライメントパターン列の１列を基準列として抽出する。例えば，チップ領域ａ〜ｃに付されたアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ列１１１ａ（アライメントパターン列１１１ａ）を基準列とする。さらに，基準列１１１ａと隣接する，１つのアライメントパターン列を比較列とする。例えば，チップ領域ｄ〜ｆに付されたアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ列１１１ｄ（アライメントパターン列１１１ｄ）を比較列とする。

ここで，基準列および比較列は，例えば，１つのアライメントパターン列を構成する複数のアライメントパターン１１０のうち，２つのアライメントパターン１１０を任意に選択し，これらを結んだ直線とすることができる。具体的には，アライメントパターン列１１１ａから，チップ領域ａおよびｃに付されたアライメントパターン１１０を選択する。そして，チップ領域ａに付されたアライメントパターンとチップ領域ｃに付されたアライメントパターンとを結んだ直線を，基準列１１１ａとして認識する。同様に，アライメントパターン列１１１ｄから２つのアライメントパターンを選択して結んだ直線を，比較列１１１ｄとすることができる。

その後，ステップＳ３０４にて認識された基準列１１１ａおよび比較列１１１ｄに基づいて，基準列１１１ａと比較列１１１ｄとの間隔を測定する（ステップＳ３１０）。本アライメント方法は，基準列１１１ａおよび比較列１１１ｄを略平行になるように修正した後に，修正された基準列１１１ａおよび修正された比較列１１１ｄの間隔を測定することを特徴とする。

具体的には，まず，基準列１１１ａとＸ軸との角度θ_１，および比較列１１１ｄとＸ軸との角度θ_２を測定する。そして，これらの角度θ_１，θ_２を平均化して，平均角度θを算出する（ステップＳ３１２）。

次いで，ステップＳ３１２にて算出された平均角度θに基づいて，基準列１１１ａと比較列１１１ｄとが，略平行となるように修正する（ステップＳ３１４）。ステップＳ３１４では，例えば，基準列１１１ａと比較列１１１ｄとが略平行となるように，それぞれ平均角度θだけデータ上回転させる。このとき，チャックテーブル３０の回転中心を，基準列１１１ａおよび比較列１１１ｄの角度を修正するときの回転中心とする。そして，基準列１１１ａおよび比較列１１１ｄを，それぞれ平均角度θだけ回転させた修正基準列１１３ａおよび修正比較列１１３ｄが算出される。

さらに，ステップＳ３１４にて算出された修正基準列１１３ａと修正比較列１１３ｄとの間隔を測定する（ステップＳ３１６）。ステップＳ３１６では，例えば，修正基準列１１３ａ対して直交する方向における，修正基準列１１３ａと修正比較列１１３ｄとの間隔ｌ_１を測定する。そして，修正基準列１１３ａおよび修正比較列１１３ｄがＸ軸となす角度，および間隔ｌを，記憶手段（図示せず。）に記憶する。

このように，ステップＳ３１０では，隣接するアライメントパターン列である基準列１１１ａと比較列１１１ｄとの間隔が測定される。そして，１組の基準列１１１ａと比較列１１１ｄとについてステップＳ３１０の処理が終わると，次に，比較列１１１ｄを基準列とし，比較列１１１ｄに隣接するチップ領域ｇ〜ｉのアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ列を比較列として，ステップＳ３１０の処理を行う。このように，ステップＳ３１０を繰り返すことによって，隣接するアライメントパターン列の間隔がそれぞれ測定される。

次いで，ステップＳ３１０にて測定された隣接するアライメントパターン１１０の列の各間隔ｌおよび各修正基準列１１３とＸ軸とがなす各角度に基づいて，ＣＳＰ基板１００の切削ライン１２０の位置を決定する（ステップＳ３２０）。

ステップＳ３２０では，まず，切削ライン１２０を決定するための処理の開始位置を定める。例えば，修正されたチップ領域ａ〜ｃに付されたアライメントパターン１１０が並ぶ列１１３ａ（以下，「修正アライメントパターン列１１３ａ」とする）を基準列とする。この基準列から，修正アライメントパターン列１１３ａに対して直交する方向に，一方向（例えば，負方向）に切削長さｍだけ離れた位置，および他方向（例えば，正方向）に切削長さｎだけ離れた位置に，切削ライン１２０の位置を決定する。

次いで，修正アライメントパターン列１１３ａから，ステップＳ３１０にて記憶された間隔ｌ_１だけ，修正アライメントパターン列１１３ａに対して直交する方向に離れた位置に，修正されたチップ領域ｄ〜ｆに付されたアライメントパターン１１０が並ぶ列１１３ｄ（以下，「修正アライメントパターン列１１３ｄ」とする）が存在すると判断する。そして，上記と同様に，修正アライメントパターン列１１３ｄの位置に基づく切削ライン１２０の位置を決定する。すなわち，修正アライメントパターン列１１３ｄから，修正アライメントパターン列１１３ｄに対して直交する方向に，一方向（例えば，負方向）に切削長さｍだけ離れた位置，および他方向（例えば，正方向）に切削長さｎだけ離れた位置に，切削ライン１２０の位置を決定する。このように，修正アライメントパターン列１１３の位置を定めて，切削ライン１２０の位置を決定するステップＳ３２０を繰り返し行うことで，ＣＳＰ基板１００の一の方向における切削ライン１２０の位置を決定することができる。

その後，切削ブレード２２を，ステップＳ３２０により決定された切削ライン１２０の位置に位置合わせする（ステップＳ３３０）。このように，切削ブレード２２を切削ライン１２０の位置に位置合わせして，ＣＳＰ基板１００を切削することを繰り返すことによって，ＣＳＰ基板１００の一方向における切削が終了する。その後，チャックテーブル３０を約９０度回転させて，他の方向についてもステップＳ３００〜Ｓ３３０によりＣＳＰ基板１００を切削する。こうして，ＣＳＰ基板１００を複数のチップに分割することができる。

以上，第２のアライメント方法について説明した。第２のアライメント方法では，アライメントパターン列１１１が略平行となっていない場合でも，隣接するアライメントパターン列１１１は略平行となるように修正される。このようにして，隣接するアライメントパターン列１１１の間隔を正確に測定することができるので，チップサイズを均一に揃えることができ，第１のアライメント方法と比べて高い精度でチップを形成することができる。

ここで，第２のアライメント方法における複数のアライメントパターンが並ぶ列１１１は，任意に選択された２つのアライメントパターンを結んだ直線としていた。しかし，ＣＳＰ基板１００の精度によって，Ｘ軸方向に並ぶ１列のアライメントパターン１１０が，一直線上に存在しない場合もある。そこで，このようなＣＳＰ基板１００に対しても高い精度でチップを形成することの可能な方法として，第３のアライメント方法を以下に説明する。

（第３のアライメント方法）
第３のアライメント方法は，第２のアライメント方法と比較して，ステップＳ３０４において，アライメントパターン列を認識するときに最小二乗法を用いる点で相違する。よって，第３のアライメント方法では，この相違点についてのみ説明し，第２のアライメント方法と同一であるステップ（ステップＳ３０２，Ｓ３１０〜Ｓ３３０）については説明を省略する。

第３のアライメント方法では，例えば，図８に示すように，Ｘ軸方向に略平行に並ぶ複数のアライメントパターン１１０が一直線上に存在しない場合に特に有効であり，第１および第２のアライメント方法を用いた場合に比べて，より高い精度でアライメントパターン列（複数のアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ列）１１１を決定することができる。以下に，アライメントパターン列１１１を決定する方法について，具体的に説明する。

まず，Ｘ軸方向に略平行に１列に並ぶ複数のアライメントバターン１１０のうち，少なくとも３つ以上のアライメントパターン１１０を検出する。例えば，図８に示すように，チップ領域ａ〜ｃに付された各アライメントパターン１１０の座標（ｘ_１，ｙ_１），（ｘ_２，ｙ_２），（ｘ_３，ｙ_３），およびチップ領域ｄ〜ｆに付された各アライメントパターン１１０の座標（ｘ_４，ｙ_４），（ｘ_５，ｙ_５），（ｘ_６，ｙ_６）をそれぞれ検出する。

次いで，検出されたアライメントパターン１１０の各座標値に基づいて，最小二乗法により算出された直線をアライメントパターン列１１１として特定する。

ここで，最小二乗法について説明する。最小二乗法は，実際の座標値と近似関数から得られる理論座標値との差の二乗和が最小となるように，近似関数を決定する手法である。まず，一般に，ＸＹ座標上における直線は，

と表すことができる。ここで，Ａは直線の傾き，Ｂは直線とＹ軸との交点のＹ座標（Ｙ切片）を表す。

略一直線上に位置する複数の点がｎ個存在する場合，これらの点に対して最も隣接する直線について，最小二乗法により算出することができる。最小二乗法では，以下の数式２および数式３により，数式１のＡおよびＢを算出することができる。

この最小二乗法により，チップ領域ａ〜ｃに付されたの各アライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ列をアライメントパターン列１１１ａとして特定する。すなわち，各アライメントパターン１１０の座標（ｘ_１，ｙ_１），（ｘ_２，ｙ_２），（ｘ_３，ｙ_３）を数式２および数式３に代入してＡおよびＢを算出し，これらを数式１に代入して得られた式により表される直線を，アライメントパターン列１１１ａとする。同様に，チップ領域ｄ〜ｆに付された各アライメントパターン１１０の座標（ｘ_４，ｙ_４），（ｘ_５，ｙ_５），（ｘ_６，ｙ_６）についても，最小二乗法によりアライメントパターン列１１１ｄを算出する。

このようにアライメントパターン列１１１ａ，１１１ｄを算出した後，第２のアライメント方法と同様に，隣接するアライメントパターン列１１１ａ，１１１ｄが略平行となるように，アライメントパターン列１１１ａ，１１１ｄがＸ軸となす角度を修正する。そして，修正されたアライメントパターン列１１３ａ，１１３ｄの間隔ｌ_１を測定する。

第３のアライメント方法では，最小二乗法を利用することによって，アライメントパターン列１１１の間隔をより精度よく算出することができる。したがって，第３のアライメント方法により決定された切削ライン１２０に沿ってＣＳＰ基板１００を切削すると，第１および第２のアライメント方法と比べて，よりチップサイズをより均一に揃えることができ，さらに不良となるチップの数もより低減させることができる。

以上，第１〜第３のアライメント方法について説明した。このように，各アライメント方法をＣＳＰ基板１００の切削ライン１２０の位置を決定するために用いることにより，ストリート間隔が均一でない場合においても，略均一のチップサイズとなるような切削ライン１２０の位置を決定することができる。

また，第１のアライメント方法，第２のアライメント方法，第３のアライメント方法の順にしたがって，アライメントの精度は向上する。しかし，アライメントの精度が向上するにしたがって処理が増加するため，切削ライン１２０の位置が決定されるまでに時間がかかる。このため，被加工物自体の精度，要求される被加工物の加工精度，加工に要する時間等を考慮して，最適なアライメント方法を選択するのがよい。例えば，ＣＳＰ基板１００の精度が高い場合や，ＣＳＰ基板１００の加工に対して高い精度が求められない場合，第１のアライメント方法を使用するのがよい。一方，ＣＳＰ基板１００の精度が高くない場合や，ＣＳＰ基板１００の加工に対して高い精度が求められている場合には，第３のアライメント方法を使用するのがよい。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記実施形態において，チップ領域の中心位置を特定するために，チップ領域の中心位置に付されたアライメントパターン１１０を利用したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，チップ領域が矩形である場合は，チップ領域の４つの角部にアライメントマーク１１０を付して，チップ領域の中心位置を特定することもできる。

また，上記実施形態にかかる第２のアライメント方法において，隣接する２つの複数のアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ列が略平行となるように角度を修正したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，２以上の，複数のアライメントパターン１１０がＸ軸方向に略平行に並ぶ列が略平行となるように，角度を修正することも可能である。

本発明は，アライメント方法に適用可能であり，特に，切削装置により被加工物を精密に切削するためのアライメント方法に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかる切削装置を示す概略斜視図である。第１の実施形態にかかる切削手段を示す斜視図である。基本のアライメント方法を示したフローチャートである。アライメント方法の対象となるＣＳＰ基板の平面図およびアライメント方法を説明するためのＣＳＰ基板の一部拡大図である。第１のアライメント方法を示したフローチャートである。アライメント方法の対象となるＣＳＰ基板の一部拡大図である。第２のアライメント方法を示したフローチャートである。アライメント方法の対象となるＣＳＰ基板の一部拡大図である。（ａ）は，半導体ウェハを示した平面図であり，（ｂ）は，ＣＳＰ基板を示した平面図である。

符号の説明

１０切削装置
２０切削手段
２２切削ブレード
２４スピンドル
２６スピンドルハウジング
３０チャックテーブル
４０撮像手段
１００ＣＳＰ基板
１１０アライメントパターン
１１１アライメントパターン列
１１２基準列
１１３修正アライメントパターン列
１２０切削ライン

Claims

第１の方向の複数の切削ラインと第２の方向の複数の切削ラインとによって区画された複数のチップ領域を有した被加工物を保持して回転角度を調整可能なチャックテーブルと，前記チャックテーブルに保持された前記被加工物を切削する切削ブレードを備える切削手段と，前記チャックテーブルと前記切削手段とを切削送り方向であるＸ軸方向に相対的に移動させる切削送り手段と，前記チャックテーブルと前記切削手段とを前記Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に相対的に移動させる移動手段と，前記被加工物の表面を撮像する撮像手段と，前記撮像手段によって前記被加工物の表面のアライメントパターンの位置を認識する認識手段と，を備える切削装置を用いたアライメント方法であって：
前記被加工物に形成された前記複数のチップ領域の中心位置には，前記アライメントパターンが付与されており，
前記撮像手段によって，前記複数のチップ領域の中心位置に付与された前記複数のアライメントパターンを撮像し，
前記撮像された複数のアライメントパターンに基づいて，前記認識手段によって，前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に平行に並ぶ複数列と仮定して，前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を基準列として抽出し，前記Ｙ軸方向に隣接する前記複数列の間隔を順次測定するステップと；
前記測定された間隔に基づいて，前記複数のアライメントパターンがＸ軸方向に平行に並ぶ複数列と仮定したときの，前記複数列の前記Ｙ軸方向の位置を算出するステップと；
前記算出された複数列の前記Ｙ軸方向の各位置を基準として，前記基準の位置から前記Ｙ軸方向に予め設定された距離だけ離れた位置を，切削ラインの位置として決定するステップと；
前記切削ブレードを前記決定された切削ラインの位置に位置合わせするステップと；
を有することを特徴とする，アライメント方法。
前記複数列の間隔を順次測定するステップは，
前記撮像手段によって，前記複数のチップ領域の中心位置に付与された前記複数のアライメントパターンを撮像し，
前記撮像された複数のアライメントパターンに基づいて，前記認識手段によって，前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に平行に並ぶ複数列と仮定して，前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を基準列として抽出し，前記Ｙ軸方向に並ぶ複数のアライメントパターンの間隔を，基準列から順次測定することを特徴とする，請求項１に記載のアライメント方法。
前記複数列の間隔を順次測定するステップは，
前記撮像手段によって，前記複数のチップ領域の中心位置に付与された前記複数のアライメントパターンを撮像し，
前記撮像された複数のアライメントパターンから，前記認識手段によって，前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に平行に並ぶ複数列と仮定して，前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に略平行に並ぶ任意の１列を基準列として抽出し，
前記基準列と前記Ｙ軸方向に隣接する，前記複数のアライメントパターンがＸ軸方向に略平行に並ぶ１列を比較列として抽出する第１のステップと；
前記基準列と前記Ｘ軸方向との角度および前記比較列と前記Ｘ軸方向との角度を平均化して，平均角度を算出し，
前記平均角度に基づいて，前記基準列と前記比較列とを平行となるように修正し，
修正された前記基準列と修正された前記比較列との前記Ｙ軸方向の間隔を測定する第２のステップと；
前記比較列を次の基準列として，前記次の基準列に対して前記Ｙ軸方向に隣接する前記Ｘ軸方向に略平行に並ぶ複数のアライメントパターンの１列を次の比較列として，前記第１のステップおよび前記第２のステップを繰り返すことにより，前記Ｘ軸方向に略平行に並ぶ複数列の間隔を順次測定することを特徴とする，請求項１に記載のアライメント方法。
前記複数列の間隔を順次測定するステップは，
前記複数のアライメントパターンが前記Ｘ軸方向に略平行に並ぶ列を認識するとき，
前記アライメントパターンを少なくとも３以上検出し，前記検出されたアライメントパターンの各座標値に基づいて，最小二乗法により算出された仮想直線を，前記複数のアライメントパターンがＸ軸方向に平行に並ぶ列として認識するステップを有することを特徴とする，請求項３に記載のアライメント方法。