KR20190021166A - 절삭 장치 및 홈 검출 방법 - Google Patents

절삭 장치 및 홈 검출 방법 Download PDF

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KR20190021166A
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groove
cutting
light
workpiece
laser processing
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KR1020180095343A
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마코토 다나카
신야 야스다
사토시 하나지마
하루노부 유자와
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 레이저 가공 홈과 절삭 홈을 혼동하여 검출하는 것을 억제할 수 있는 것.
(해결 수단) 절삭 장치는, 척 테이블 (10) 에 유지한 피가공물 (200) 을 절삭하는 절삭 유닛과, 척 테이블 (10) 에 유지한 피가공물 (200) 을 촬영하는 CCD 촬상 소자 (33) 를 구비한 홈 검출 유닛 (90) 을 포함한다. 홈 검출 유닛 (90) 은, 평면에서 보았을 때에 있어서, 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행 방향의 광 (500) 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정된 사광 조명 (31-2) 으로 조명한 레이저 가공 홈 (300) 및 절삭 홈 (400) 을 CCD 촬상 소자 (33) 로 촬영하고, 홈 바닥 (301) 의 요철에서 광 (500) 이 난반사되어 밝게 표시되는 레이저 가공 홈 (300) 과, 홈 바닥 (401) 이 광 (500) 을 정반사하여 레이저 가공 홈 (300) 보다 어둡게 표시되는 절삭 홈 (400) 을 촬영 화상으로부터 검출한다.

Description

절삭 장치 및 홈 검출 방법{CUTTING APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING GROOVE}
본 발명은, 절삭 장치 및 홈 검출 방법에 관한 것이다.
IC (Integrated Circuit), LSI (Large Scale Integration) 등의 반도체 칩의 처리 능력을 향상시키기 위해, 실리콘 등의 기판의 표면에 SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막으로 이루어지는 저유전율 절연체 피막 (Low-k 막) 이 적층된 기능층에 의해 반도체 디바이스를 형성한 반도체 웨이퍼가 생산되고 있다.
반도체 웨이퍼를 분할할 때에는, Low-k 막을 절삭 블레이드로 절삭하면 막 박리가 발생하기 때문에, Low-k 막 및 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하는 어블레이션 가공에 의해, Low-k 막을 스트리트를 따라 제거하여, 반도체 웨이퍼에 레이저 가공 홈을 형성한다. 그리고, 반도체 웨이퍼를 분할할 때에는, 레이저 가공 홈의 내측을 절삭 블레이드로 절삭하여, 막 박리 없이 개개의 디바이스 칩으로 분할한다.
반도체 웨이퍼를 분할할 때에는, 레이저 가공 홈으로부터 벗어간 위치를 절삭하면, 막 박리가 발생하기 때문에, 레이저 가공 홈의 위치, 형성한 절삭 홈의 위치를 수시 검출하여, 위치 어긋남의 발생을 인식할 필요가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 평10-149705호 일본 공개특허공보 2010-10445호
그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에 나타내는 방법은, 절삭 가공 전이나 절삭 가공 중에 레이저 가공 홈과 절삭 홈의 위치를 검출하지만, 각각의 홈을 구별하여 검출하는 것이 어렵다는 과제가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 레이저 가공 홈과 절삭 홈을 혼동하여 검출하는 것을 억제할 수 있는 절삭 장치 및 홈 검출 방법을 제공하는 것이다.
상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 절삭 장치는, 피가공물에 조사한 레이저 빔으로 표면에 형성한 레이저 가공 홈을 따라, 그 레이저 가공 홈과 겹치는 위치에 절삭 홈을 형성하는 절삭 장치로서, 척 테이블에 유지한 피가공물을 스핀들에 장착한 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 유닛과, 그 척 테이블에 유지한 그 피가공물을 촬영하는 카메라를 구비한 홈 검출 유닛을 포함하고, 그 홈 검출 유닛은, 평면에서 보았을 때에 있어서, 그 레이저 가공 홈의 연장 방향과 평행 방향의 광 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정된 사광 조명으로 조명한 그 레이저 가공 홈 및 그 레이저 가공 홈과 겹쳐 형성된 그 절삭 홈을 그 카메라로 촬영하고, 홈 바닥의 요철에서 그 광이 난반사되어 밝게 표시되는 그 레이저 가공 홈과, 홈 바닥이 그 광을 정반사하여 그 레이저 가공 홈보다 어둡게 표시되는 그 절삭 홈을 촬영 화상으로부터 검출한다.
상기 절삭 장치에 있어서, 그 사광 조명은, 그 카메라가 구비하는 집광 렌즈의 외주에 환상으로 설정된 링 조명으로서, 평면에서 보았을 때에 있어서, 그 레이저 가공 홈의 연장 방향과 평행한 방향으로부터 광을 조사하도록 조명 방향 선택 기능을 구비해도 된다.
본 발명의 홈 검출 방법은, 피가공물에 레이저 빔을 조사하여 표면에 형성한 레이저 가공 홈을 검출하는 홈 검출 방법으로서, 그 레이저 가공 홈이 형성된 피가공물을 척 테이블에서 유지하고, 그 레이저 가공 홈의 연장 방향과 평면에서 보았을 때에 평행한 방향으로부터 조사하는 사광 조명으로 그 레이저 가공 홈을 조명하는 조명 스텝과, 조명된 그 레이저 가공 홈을 카메라로 촬영하고, 촬영한 촬영 화상으로부터, 홈 바닥의 요철에서 사광 조명을 난반사하는 그 레이저 가공 홈을 검출하는 홈 검출 스텝을 포함한다.
상기 홈 검출 방법에 있어서, 그 홈 검출 스텝에서는, 그 레이저 가공 홈을 따라 겹치는 위치에 형성된 절삭 홈을 촬영하고, 홈 바닥에서 사광 조명을 정반사하는 그 절삭 홈을 검출해도 된다.
본원 발명의 절삭 장치 및 홈 검출 방법은, 레이저 가공 홈과 절삭 홈을 혼동하여 검출하는 것을 억제할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치의 가공 대상인 피가공물의 사시도이다.
도 3 은, 도 2 중의 III-III 선을 따르는 단면도이다.
도 4 는, 도 2 에 나타낸 피가공물의 주요부의 사시도이다.
도 5 는, 도 4 에 나타낸 피가공물의 레이저 가공 홈의 홈 바닥에 절삭 홈이 형성된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 도 1 에 나타낸 절삭 장치의 촬영 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 도 6 에 나타낸 촬영 유닛의 사광 조명을 하면측에서 본 평면도이다.
도 8 은, 실시형태 1 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 9 는, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 조명 스텝에 있어서 점등하는 사광 조명의 발광 소자를 나타내는 평면도이다.
도 10 은, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 조명 스텝에 있어서 사광 조명의 발광 소자가 조사한 광이 레이저 가공 홈의 홈 바닥에서 난반사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11 은, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 조명 스텝에 있어서 사광 조명의 발광 소자가 조사한 광이 절삭 홈의 홈 바닥에서 정반사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12 는, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 홈 검출 스텝에 있어서 촬영 유닛이 촬영한 촬영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 실시형태 2 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크의 대상인 레이저 가공 홈의 홈 바닥에 절삭 홈이 형성된 피가공물의 단면도이다.
도 14 는, 비교예 1 의 커프 체크의 홈 검출 스텝에 있어서 촬영 유닛이 촬영한 촬영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 비교예 2 의 커프 체크의 홈 검출 스텝에 있어서 촬영 유닛이 촬영한 촬영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.
〔실시형태 1〕
본 발명의 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치 및 홈 검출 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2 는, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치의 가공 대상인 피가공물의 사시도이다. 도 3 은, 도 2 중의 III-III 선을 따르는 단면도이다. 도 4 는, 도 2 에 나타낸 피가공물의 주요부의 사시도이다. 도 5 는, 도 4 에 나타낸 피가공물의 레이저 가공 홈의 홈 바닥에 절삭 홈이 형성된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 6 은, 도 1 에 나타낸 절삭 장치의 촬영 유닛의 구성을 나타내는 도면이다. 도 7 은, 도 6 에 나타낸 촬영 유닛의 사광 조명을 하면측에서 본 평면도이다.
실시형태 1 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 판상물인 도 2 에 나타내는 피가공물 (200) 을 절삭 (가공) 하는 장치이다. 실시형태 1 에서는, 피가공물 (200) 은, 실리콘, 사파이어, 갈륨 등을 기판 (201) 으로 하는 원판상의 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼이다. 피가공물 (200) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 (201) 의 표면 (203) 에 형성된 복수의 분할 예정 라인 (204) 에 의해 격자상으로 구획된 영역에 디바이스 (205) 를 구비하고 있다. 피가공물 (200) 의 기판 (201) 의 표면 (203) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 저유전율 절연체 피막 (Low-k 막이라고도 한다) (206) 이 적층되어 있고, 저유전율 절연체 피막 (206) 이 디바이스 (205) 를 구성하는 회로를 지지하고 있다. 저유전율 절연체 피막 (206) 은, SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막으로 이루어진다.
실시형태 1 에 있어서, 피가공물 (200) 은, 이면 (202) 에 점착 테이프 (210) 가 첩착되고, 점착 테이프 (210) 의 외주에 환상 프레임 (211) 이 첩착됨으로써, 환상 프레임 (211) 과 일체로 되어 있다. 피가공물 (200) 은, 저유전율 절연체 피막 (206) 및 기판 (201) 이 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔이 각 분할 예정 라인 (204) 에 조사되고, 어블레이션 가공이 실시되어, 도 2, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 분할 예정 라인 (204) 의 폭 방향의 중앙에 레이저 가공 홈 (300) 이 형성되어 있다. 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 은, 기판 (201) 을 구성하는 재료나 저유전율 절연체 피막 (206) 이 변질되어 아모르퍼스상이 되고, 요철이 형성되어 있다.
도 1 에 나타낸 절삭 장치 (1) 는, 피가공물 (200) 에 조사한 레이저 빔으로 표면에 형성한 레이저 가공 홈 (300) 을 따라, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 홈 (300) 과 겹치는 위치에 절삭 홈 (400) 을 형성하고, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 에 도시되지 않은 분할 홈을 형성하여, 피가공물 (200) 을 개개의 디바이스 (205) 로 분할하는 장치이다. 또한, 절삭 홈 (400) 은, 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 의 폭 방향의 중앙에 형성되는 것이 바람직하고, 절삭 홈 (400) 의 폭은, 레이저 가공 홈 (300) 의 폭보다 좁다. 또한, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 은, 절삭 홈 (400) 의 길이 방향을 따라 형성된 절삭흔인 소 마크 (402) 가 형성되어 있다. 소 마크 (402) 는, 절삭 홈 (400) 의 길이 방향을 따라 연장된 돌기 또는 홈이다.
절삭 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (200) 을 유지면 (11) 에서 흡인 유지하는 척 테이블 (10) 과, 척 테이블 (10) 에 유지한 피가공물 (200) 을 스핀들 (21) 에 장착한 절삭 블레이드 (22) 로 절삭하는 절삭 유닛 (20) 과, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 을 촬영하는 카메라인 촬영 유닛 (30) 을 구비한 홈 검출 유닛 (90) 을 구비한다.
또, 절삭 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (10) 을 수평 방향과 평행한 X 축 방향으로 가공 이송하는 도시되지 않은 X 축 이동 유닛과, 절삭 유닛 (20) 을 수평 방향과 평행하고 또한 X 축 방향에 직교하는 Y 축 방향으로 산출 이송하는 Y 축 이동 유닛 (40) 과, 절삭 유닛 (20) 을 X 축 방향과 Y 축 방향의 쌍방과 직교하는 연직 방향에 평행한 Z 축 방향으로 절입 이송하는 Z 축 이동 유닛 (50) 을 적어도 구비한다. 절삭 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 절삭 유닛 (20) 을 2 개 구비한, 즉, 2 스핀들의 다이서, 이른바 페이싱 듀얼 타입의 절삭 장치이다.
척 테이블 (10) 은, 피가공물 (200) 을 유지하는 유지면 (11) 이 형성되고 또한 포러스 세라믹 등으로 형성된 유지부 (12) 와, 유지부 (12) 를 둘러싼 링상의 프레임부 (13) 를 구비한 원반 형상이다. 또, 척 테이블 (10) 은, X 축 이동 유닛에 의해 X 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있고 도시되지 않은 회전 구동원에 의해 Z 축 방향과 평행한 축심 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 형성되어 있다. 척 테이블 (10) 은, 도시되지 않은 진공 흡인원과 접속되고, 진공 흡인원에 의해 흡인됨으로써, 피가공물 (200) 을 흡인, 유지한다. 또, 척 테이블 (10) 의 주위에는, 환상 프레임 (211) 을 클램프하는 클램프부 (14) 가 복수 형성되어 있다.
절삭 유닛 (20) 은, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 을 절삭하는 절삭 블레이드 (22) 를 장착하는 스핀들 (21) 을 구비하는 것이다. 절삭 유닛 (20) 은, 각각, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 에 대해, Y 축 이동 유닛 (40) 에 의해 Y 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 형성되고, 또한, Z 축 이동 유닛 (50) 에 의해 Z 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 형성되어 있다.
일방의 절삭 유닛 (20) (이하, 부호 20-1 로 나타낸다) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, Y 축 이동 유닛 (40), Z 축 이동 유닛 (50) 등을 통하여, 장치 본체 (2) 로부터 세워 형성한 일방의 기둥부 (3-1) 에 형성되어 있다. 타방의 절삭 유닛 (20) (이하, 부호 20-2 로 나타낸다) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, Y 축 이동 유닛 (40), Z 축 이동 유닛 (50) 등을 통하여, 장치 본체 (2) 로부터 세워 형성한 타방의 기둥부 (3-2) 에 형성되어 있다. 또한, 기둥부 (3-1, 3-2) 는, 상단이 수평 들보 (3-3) 에 의해 연결되어 있다. 또한, 본 명세서는, 2 개의 절삭 유닛 (20) 끼리를 구별할 때에는, 부호 20-1, 20-2 를 기재하고, 2 개의 절삭 유닛 (20) 끼리를 구별하지 않을 때에는, 부호 20 을 기재한다. 또, 본 명세서는, 2 개의 절삭 유닛 (20) 끼리의 구성 요소를 구별할 때에는, 각 구성 요소의 부호의 말미에「-1」또는「-2」를 기재한다.
절삭 유닛 (20) 은, Y 축 이동 유닛 (40) 및 Z 축 이동 유닛 (50) 에 의해, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11) 의 임의의 위치에 절삭 블레이드 (22) 를 위치시킬 수 있게 되어 있다. 절삭 블레이드 (22) 는, 대략 링 형상을 갖는 극박의 절삭 지석이다. 스핀들 (21) 은, 절삭 블레이드 (22) 를 회전시킴으로써 피가공물 (200) 을 절삭한다. 스핀들 (21) 은, 스핀들 하우징 (23) 내에 자유롭게 회전할 수 있도록 수용되고, 스핀들 하우징 (23) 은, Z 축 이동 유닛 (50) 에 지지되어 있다. 절삭 유닛 (20) 의 스핀들 (21) 및 절삭 블레이드 (22) 의 축심은, Y 축 방향과 평행으로 설정되어 있다. 절삭 유닛 (20) 은, Y 축 이동 유닛 (40) 에 의해 Y 축 방향으로 산출 이송됨과 함께 Z 축 이동 유닛 (50) 에 절입 이송되고, X 축 이동 유닛에 의해 척 테이블 (10) 이 X 축 방향으로 절삭 이송됨으로써, 피가공물 (200) 을 절삭한다.
또한, 실시형태 1 에 있어서, 절삭 장치 (1) 는, 일방의 절삭 유닛 (20-1) 이 레이저 가공 홈 (300) 의 폭보다 두께가 얇은 절삭 블레이드 (22-1) 를 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 에 절입시켜 절삭 홈 (400) 을 형성한다. 절삭 장치 (1) 는, 타방의 절삭 유닛 (20-2) 이 절삭 블레이드 (22-1) 보다 두께가 얇은 절삭 블레이드 (22-2) 를 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 에 절입시켜 분할 홈을 형성하여, 피가공물 (200) 을 개개의 디바이스 (205) 로 분할한다.
X 축 이동 유닛은, 척 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 이동시킴으로써, 척 테이블 (10) 을 X 축 방향으로 가공 이송하는 가공 이송 수단이다. Y 축 이동 유닛 (40) 은, 절삭 유닛 (20) 을 Y 축 방향으로 이동시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 을 산출 이송하는 산출 이송 수단이다. Z 축 이동 유닛 (50) 은, 절삭 유닛 (20) 을 Z 축 방향으로 이동시킴으로써, 절삭 유닛 (20) 을 절입 이송하는 것이다. X 축 이동 유닛, Y 축 이동 유닛 (40) 및 Z 축 이동 유닛 (50) 은, 축심 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 형성된 주지의 볼 나사 (41, 51), 볼 나사 (41, 51) 를 축심 둘레로 회전시키는 주지의 펄스 모터 (42, 52), 및 척 테이블 (10) 또는 절삭 유닛 (20) 을 X 축 방향, Y 축 방향 또는 Z 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하는 주지의 가이드 레일 (43, 53) 을 구비한다.
또, 절삭 장치 (1) 는, 절삭 전후의 피가공물 (200) 을 수용하는 카세트 (60) 가 재치되고 또한 카세트 (60) 를 Z 축 방향으로 이동시키는 카세트 엘리베이터 (70) 와, 절삭 후의 피가공물 (200) 을 세정하는 세정 유닛 (80) 과, 피가공물 (200) 을 카세트 (60) 와 척 테이블 (10) 과 세정 유닛 (80) 사이에서 반송하는 도시되지 않은 반송 유닛을 구비한다.
홈 검출 유닛 (90) 은, 촬영 유닛 (30) 과, 제어 유닛 (100) 을 구비한다. 촬영 유닛 (30) 은, 일방의 절삭 유닛 (20-1) 과 일체적으로 이동하도록, 일방의 절삭 유닛 (20-1) 의 스핀들 하우징 (23-1) 에 고정되어 있다. 촬영 유닛 (30) 은, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 의 표면을 촬영한다. 촬영 유닛 (30) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 조명기 (31) 와, 광학계 (32) 와, 척 테이블 (10) 에 유지한 피가공물 (200) 의 표면을 촬영하는 카메라인 CCD (Charge Coupled Device) 촬상 소자 (33) 를 구비하고 있다.
조명기 (31) 는, 예를 들어, 할로겐 광원이나 LED 로 이루어지고, 광량이 제어 유닛 (100) 에 의해 조정되는 동축 조명 (31-1) 을 구비한다. 동축 조명 (31-1) 은, 광학계 (32) 를 향하여 광을 발한다. 광학계 (32) 는, 케이스 (32-1) 와, 케이스 (32-1) 의 상방에 배치되고 또한 조명기 (31) 의 동축 조명 (31-1) 이 발한 광을 Z 축 방향과 평행하게 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 을 향하여 정반사하는 하프 미러 (32-2) 와, 케이스 (32-1) 내에 형성되고 또한 하프 미러 (32-2) 의 하측에 배치 형성된 집광 렌즈 (32-3) 를 구비한다.
CCD 촬상 소자 (33) 는, 하프 미러 (32-2) 의 상방에 형성되고, 또한 조명기 (31) 의 동축 조명 (31-1) 으로부터의 광이 하프 미러 (32-2) 및 집광 렌즈 (32-3) 를 통하여 조명된 피가공물 (200) 로부터 반사되고 집광 렌즈 (32-3) 및 하프 미러 (32-2) 를 통과한 광을 수광하여 얻은 화상을 제어 유닛 (100) 에 출력한다. CCD 촬상 소자 (33) 는, 화상으로서, 피가공물 (200) 과 절삭 블레이드 (22) 의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 화상을 얻는다.
또한, 동축 조명 (31-1) 이 발하고 또한 하프 미러 (32-2) 에 의해 정반사된 광은, 집광 렌즈 (32-3) 의 광축과 평행이다. 또, 조명기 (31) 는, 케이스 (32-1) 의 하단이고 또한 집광 렌즈 (32-3) 의 외주에 형성되어, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 의 표면에 광 (500) 을 조사하는 사광 조명 (31-2) 을 구비한다. 사광 조명 (31-2) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 집광 렌즈 (32-3) 를 중심으로 한 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 발광 소자 (31-3) 를 구비하고, 집광 렌즈 (32-3) 의 외주에 환상으로 설정된 링 조명이다. 발광 소자 (31-3) 는, 광 (500) 을 조사 가능한 LED 등으로 이루어진다. 사광 조명 (31-2) 은, CCD 촬상 소자 (33) 가 피가공물 (200) 을 촬영할 때에, 집광 렌즈 (32-3) 의 외주로부터 피가공물 (200) 의 표면에 광 (500) 을 조사한다. 사광 조명 (31-2) 의 각 발광 소자 (31-3) 의 광량은, 제어 유닛 (100) 에 의해 조정된다. 사광 조명 (31-2) 은, 각 발광 소자 (31-3) 의 광량이 조정됨으로써, CCD 촬상 소자 (33) 가 피가공물 (200) 을 촬영할 때에, 복수의 발광 소자 (31-3) 중 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향의 양단에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 점등하고, 레이저 가공 홈 (300) 에 대해 직교하는 방향의 양단에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 소등하여, 평면에서 보았을 때에 있어서, 피가공물 (200) 의 표면에 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행한 방향으로부터 광 (500) 을 조사하는 조사 방향 선택 기능을 구비한다.
제어 유닛 (100) 은, 절삭 장치 (1) 의 상기 서술한 구성 요소를 각각 제어하여, 피가공물 (200) 에 대한 가공 동작을 절삭 장치 (1) 에 실시시키는 것이다. 또한, 제어 유닛 (100) 은 컴퓨터이다. 제어 유닛 (100) 은, CPU (central processing unit) 와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM (read only memory) 또는 RAM (random access memory) 과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는다. 제어 유닛 (100) 의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 절삭 장치 (1) 를 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통하여 절삭 장치 (1) 의 상기 서술한 구성 요소에 출력한다. 또, 제어 유닛 (100) 은, 가공 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 도시되지 않은 표시 유닛 및 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 사용하는 도시되지 않은 입력 유닛과 접속되어 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛에 형성된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
제어 유닛 (100) 은, 촬영 유닛 (30) 의 CCD 촬상 소자 (33) 가 촬상하여 얻은 화상을, 표시 유닛에 출력하고, 표시 유닛에 표시시킨다. 제어 유닛 (100) 은, 피가공물 (200) 의 절삭 전에 피가공물 (200) 을 촬영 유닛 (30) 에 촬상시키고, 촬영 유닛 (30) 이 촬상하여 얻은 화상에 기초하여 피가공물 (200) 과 절삭 블레이드 (22) 의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트를 수행한다. 또, 제어 유닛 (100) 은, 피가공물 (200) 의 절삭 중에 분할 예정 라인 (204) 에 실제로 형성된 레이저 가공 홈 (300) 에 대한 절삭 홈 (400) 의 위치를 검출하는 실시형태 1 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크를 수행하여, 이후의 절삭 홈 (400) 이 레이저 가공 홈 (300) 의 폭 방향의 중앙에 형성되도록 Y 축 이동 유닛 (40) 을 제어한다.
제어 유닛 (100) 은, 커프 체크를 수행할 때에는, 평면에서 보았을 때에 있어서, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 커프 체크의 대상인 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향의 양단에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 점등하고, 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 발광 소자 (31-3) 를 소등시켜, 사광 조명 (31-2) 으로부터 광 (500) 을 조사함과 함께, 동축 조명 (31-1) 을 소등시킨다. 이렇게 하여, 제어 유닛 (100) 은, 커프 체크를 수행할 때에는, 커프 체크의 대상인 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행 방향의 광 (500) 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정된 사광 조명 (31-2) 으로 피가공물 (200) 을 조명한다.
동축 조명 (31-1) 을 소등하고, 사광 조명 (31-2) 을 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행 방향의 광 (500) 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정하면, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 에 형성된 소 마크 (402) 가 절삭 홈 (400) 의 길이 방향을 따라 연장되어 있기 때문에, 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행 방향의 광 (500) 이 소 마크 (402) 에서 정반사되어 CCD 촬상 소자 (33) 에 수광되지 않거나 혹은 수광량이 적다. 이 때문에, CCD 촬상 소자 (33) 는, 절삭 홈 (400) 을 광량이 낮은 어두운 부분으로서 촬영한다. 이 때의 절삭 홈 (400) 을 나타내는 부분의 수광량은, 제 1 임계값보다 낮다. 제 1 임계값은, CCD 촬상 소자 (33) 가 수광하는 광량의 계조 중 중앙의 계조보다 낮은 값이며, CCD 촬상 소자 (33) 가 수광하는 광량의 계조 중 보다 낮은 측의 광량의 계조인 것이 바람직하다.
동축 조명 (31-1) 을 소등하고, 사광 조명 (31-2) 을 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행 방향의 광 (500) 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정하면, 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 에 요철이 형성되어 있기 때문에, 사광 조명 (31-2) 으로부터의 광 (500) 이 홈 바닥 (301) 에서 난반사되어 CCD 촬상 소자 (33) 에 수광된다. 이 때문에, CCD 촬상 소자 (33) 는, 절삭 홈 (400) 에 비해 레이저 가공 홈 (300) 을 광량이 많은 밝은 부분으로서 촬영한다. 이 때의 레이저 가공 홈 (300) 을 나타내는 부분의 광량은, 제 1 임계값보다 큰 제 2 임계값보다 높다. 제 2 임계값은, CCD 촬상 소자 (33) 가 촬영하는 광량의 계조 중 중앙의 계조보다 높은 값이며, CCD 촬상 소자 (33) 가 촬영하는 광량의 계조 중 보다 높은 측의 광량의 계조인 것이 바람직하다.
또, 분할 예정 라인 (204) 의 폭 방향의 양단부에 잔존한 저유전율 절연체 피막 (206) 은, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 이 정반사하는 광의 광량보다 많고 또한 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 이 난반사하는 광의 광량보다 적지만, 사광 조명 (31-2) 의 광을 난반사한다. 이 때문에, 동축 조명 (31-1) 을 소등하고, 사광 조명 (31-2) 을 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평행 방향의 광 (500) 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정하면, CCD 촬상 소자 (33) 는, 저유전율 절연체 피막 (206) 을 절삭 홈 (400) 보다는 밝지만 광량이 낮은 어두운 부분으로서 촬영한다.
제어 유닛 (100) 은, 커프 체크를 수행할 때에는, 전술한 광량으로 설정된 사광 조명 (31-2) 으로 조명한 레이저 가공 홈 (300) 및 레이저 가공 홈 (300) 과 겹쳐 형성된 절삭 홈 (400) 을 촬영 유닛 (30) 으로 촬영하고, 홈 바닥 (301) 의 요철에서 광 (500) 이 난반사되어 밝게 표시되는 레이저 가공 홈 (300) 과, 홈 바닥 (401) 이 광 (500) 을 정반사하여 레이저 가공 홈 (300) 보다 어둡게 표시되는 절삭 홈 (400) 을 검출한다. 제어 유닛 (100) 은, 레이저 가공 홈 (300) 의 폭 방향의 중앙의 위치와, 절삭 홈 (400) 의 폭 방향의 중앙의 위치를 산출하고, 이들 위치의 Y 축 방향의 어긋남이 영이 되도록, 이후의 절삭 홈 (400) 의 형성시에 Y 축 이동 유닛 (40) 을 제어한다.
다음으로, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치 (1) 의 가공 동작에 대해 설명한다. 가공 동작에서는, 오퍼레이터가 가공 내용 정보를 제어 유닛 (100) 에 등록하고, 분할 예정 라인 (204) 에 레이저 가공 홈 (300) 이 형성되어 환상 프레임 (211) 으로 지지된 피가공물 (200) 을 수용한 카세트 (60) 를 카세트 엘리베이터 (70) 에 설치하여, 오퍼레이터로부터 가공 동작의 개시 지시가 있었을 경우에, 절삭 장치 (1) 가 가공 동작을 개시한다. 또한, 오퍼레이터는, 가공 내용 정보로서, 커프 체크시에 CCD 촬상 소자 (33) 가 절삭 홈 (400) 을 촬영하였을 때의 광량이 제 1 임계값을 하회하고, CCD 촬상 소자 (33) 가 레이저 가공 홈 (300) 을 촬영하였을 때의 광량이 제 2 임계값을 상회하는 사광 조명 (31-2) 의 각 발광 소자 (31-3) 의 광량을 설정한다.
가공 동작에서는, 제어 유닛 (100) 은, 반송 유닛에 절삭 전의 피가공물 (200) 을 카세트 (60) 로부터 취출시켜 척 테이블 (10) 에 재치시키고, 척 테이블 (10) 에 피가공물 (200) 을 흡인 유지한다. 제어 유닛 (100) 은, X 축 이동 유닛에 의해 척 테이블 (10) 을 절삭 유닛 (20) 의 하방을 향하여 이동시켜, 촬영 유닛 (30) 의 하방에 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 을 위치시키고, 촬영 유닛 (30) 에 피가공물 (200) 을 촬상시킨다. 제어 유닛 (100) 은, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 의 분할 예정 라인 (204) 과, 절삭 유닛 (20) 의 절삭 블레이드 (22) 의 위치 맞춤을 실시하기 위한, 디바이스 (205) 의 패턴으로 설정된 특이한 패턴을 키 패턴으로 한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여, 척 테이블 (10) 에 유지된 피가공물 (200) 과 절삭 유닛 (20) 의 상대 위치를 조정하는 얼라인먼트를 수행한다.
그리고, 제어 유닛 (100) 은, 가공 내용 정보에 기초하여, X 축 이동 유닛과 Y 축 이동 유닛 (40) 과 Z 축 이동 유닛 (50) 과 회전 구동원에 의해, 일방의 절삭 유닛 (20-1) 의 절삭 블레이드 (22-1) 와 피가공물 (200) 을 분할 예정 라인 (204) 을 따라 상대적으로 이동시켜, 절삭수를 공급하면서 절삭 블레이드 (22-1) 에 의해 분할 예정 라인 (204) 을 절삭한다. 절삭 유닛 (20-1) 은, 각 분할 예정 라인 (204) 에 형성된 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 에 절삭 홈 (400) 을 형성한다.
제어 유닛 (100) 은, 일방의 절삭 유닛 (20-1) 의 절삭 블레이드 (22-1) 에 의한 절삭 홈 (400) 의 형성과 병행하여, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 의 폭 방향의 중앙에 타방의 절삭 유닛 (20-2) 의 절삭 블레이드 (22-2) 를 점착 테이프 (210) 까지 절입시켜, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 에 도시되지 않은 분할 홈을 형성한다. 제어 유닛 (100) 은, 피가공물 (200) 을 개개의 디바이스 (205) 로 분할한다.
제어 유닛 (100) 은, 모든 분할 예정 라인 (204) 에 절삭 홈 (400) 과 분할 홈을 순서대로 형성하여, 피가공물 (200) 을 개개의 디바이스 (205) 로 분할하면, 척 테이블 (10) 을 절삭 유닛 (20) 의 하방으로부터 퇴피시킨 후, 척 테이블 (10) 의 흡인 유지를 해제한다. 제어 유닛 (100) 은, 반송 유닛에 절삭 후의 피가공물 (200) 을 세정 유닛 (80) 에 반송시키고, 세정 유닛 (80) 으로 세정한 후 카세트 (60) 에 수용한다.
또, 제어 유닛 (100) 은, 가공 동작에 있어서, 소정의 커프 체크 타이밍에 커프 체크를 수행한다. 커프 체크 타이밍은, 미리 정해진 소정수 (예를 들어, 5 또는 10 등) 의 분할 예정 라인 (204) 마다 절삭 홈 (400) 을 형성하는 것이지만, 본 발명에서는 이것에 한정되지 않는다.
다음으로, 실시형태 1 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크를 도면에 기초하여 설명한다. 도 8 은, 실시형태 1 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크의 흐름을 나타내는 플로 차트이다. 도 9 는, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 조명 스텝에 있어서 점등하는 사광 조명의 발광 소자를 나타내는 평면도이다. 도 10 은, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 조명 스텝에 있어서 사광 조명의 발광 소자가 조사한 광이 레이저 가공 홈의 홈 바닥에서 난반사되는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 11 은, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 조명 스텝에 있어서 사광 조명의 발광 소자가 조사한 광이 절삭 홈의 홈 바닥에서 정반사되는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 12 는, 도 8 에 나타낸 커프 체크의 홈 검출 스텝에 있어서 촬영 유닛이 촬영한 촬영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
실시형태 1 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크는, 피가공물 (200) 에 피가공물 (200) 과 저유전율 절연체 피막 (206) 이 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여 표면에 형성한 레이저 가공 홈 (300) 을 검출하는 방법이다. 커프 체크는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 조명 스텝 (ST1) 과 홈 검출 스텝 (ST2) 을 구비한다.
조명 스텝 (ST1) 은, 레이저 가공 홈 (300) 이 형성된 피가공물 (200) 을 척 테이블 (10) 에서 유지하고, 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평면에서 보았을 때에 평행한 방향으로부터 조사하는 사광 조명 (31-2) 으로 레이저 가공 홈 (300) 을 조명하는 스텝이다. 실시형태 1 에 있어서, 조명 스텝 (ST1) 에서는, 제어 유닛 (100) 은, X 축 이동 유닛 및 Y 축 이동 유닛 (40) 등에 절삭 홈 (400) 이 형성되었을 뿐인 피가공물 (200) 의 분할 예정 라인 (204) 의 미리 설정된 촬상 위치에 촬영 유닛 (30) 을 대향시켜, 동축 조명 (31-1) 을 소등하고, 사광 조명 (31-2) 의 각 발광 소자 (31-3) 를 가공 내용 정보에서 설정된 광량으로 발광시킨다. 또한, 절삭 홈 (400) 이 형성되었을 뿐인 피가공물 (200) 은, 절삭 홈 (400) 이 형성되기 전에, 척 테이블 (10) 에 유지되어 있음과 함께, 절삭 홈 (400) 이 형성되었을 뿐인 분할 예정 라인 (204) 은, X 축 방향과 평행이다.
또, 실시형태 1 에 있어서, 조명 스텝 (ST1) 에서는, 제어 유닛 (100) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 절삭 홈 (400) 이 형성되었을 뿐인 커프 체크의 대상인 분할 예정 라인 (204) 과 평행한 방향의 양단부에 위치하는 도 9 중 흰 바탕으로 나타내는 발광 소자 (31-3) 를 점등시키고, 커프 체크의 대상인 분할 예정 라인 (204) 에 대해 직교하는 방향의 양단부에 위치하는 도 9 중 평행 사선으로 나타내는 발광 소자 (31-3) 를 소등시켜, 피가공물 (200) 을 레이저 가공 홈 (300) 의 연장 방향과 평면에서 보았을 때에 평행한 방향으로부터 사광 조명 (31-2) 으로 조명한다.
조명 스텝 (ST1) 에서는, 사광 조명 (31-2) 의 발광 소자 (31-3) 로부터의 광 (500) 은, 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 에 요철이 형성되어 있으므로, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 홈 바닥 (301) 으로부터 난반사되어 일부가 집광 렌즈 (32-3) 를 통하여 CCD 촬상 소자 (33) 에 수광된다. 또, 조명 스텝 (ST1) 에서는, 사광 조명 (31-2) 의 발광 소자 (31-3) 로부터의 광 (500) 은, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 의 소 마크 (402) 가 절삭 홈 (400) 의 길이 방향과 평행하게 연장되어 있으므로, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 홈 바닥 (401) 으로부터 정반사되어 집광 렌즈 (32-3) 를 통하여 CCD 촬상 소자 (33) 에 대부분 수광되지 않는다. 커프 체크는, 조명 스텝 (ST1) 후, 홈 검출 스텝 (ST2) 으로 진행된다.
홈 검출 스텝 (ST2) 은, 조명된 레이저 가공 홈 (300) 을 촬영 유닛 (30) 으로 촬영하고, 촬영한 촬영 화상 (600) (도 12 에 일례를 나타낸다) 으로부터, 홈 바닥 (301) 의 요철에서 사광 조명 (31-2) 의 광 (500) 을 난반사하는 레이저 가공 홈 (300) 을 검출하는 스텝이다. 또, 홈 검출 스텝 (ST2) 에서는, 제어 유닛 (100) 은, 레이저 가공 홈 (300) 및 레이저 가공 홈 (300) 을 따라 겹치는 위치에 형성된 절삭 홈 (400) 을 촬영 유닛 (30) 에 촬영시키고, 레이저 가공 홈 (300) 과, 홈 바닥 (401) 에서 사광 조명 (31-2) 의 광 (500) 을 정반사하는 절삭 홈 (400) 을 촬영 화상 (600) 으로부터 검출한다.
홈 검출 스텝 (ST2) 에서는, 제어 유닛 (100) 은, 촬영 유닛 (30) 이 촬영한 촬영 화상 (600) 중 광량이 제 1 임계값을 하회하는 부분 (도 12 중에 조밀한 평행 사선으로 나타낸다) 을 절삭 홈 (400) 으로 검출하고, 촬영 화상 (600) 중 광량이 제 2 임계값을 상회하는 부분 (도 12 중에 흰 바탕으로 나타낸다) 을 레이저 가공 홈 (300) 으로 검출한다. 제어 유닛 (100) 은, 레이저 가공 홈 (300) 의 폭 방향의 중앙의 위치와, 절삭 홈 (400) 의 폭 방향의 중앙의 위치를 산출하여, 커프 체크를 종료한다. 제어 유닛 (100) 은, 레이저 가공 홈 (300) 의 폭 방향의 중앙의 위치와, 절삭 홈 (400) 의 폭 방향의 중앙의 위치의 Y 축 방향의 어긋남이 영이 되도록, 이후의 절삭 홈 (400) 의 형성시에 Y 축 이동 유닛 (40) 을 제어한다.
실시형태 1 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 커프 체크를 수행할 때에, 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 에 요철이 형성되고, 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 에 절삭 홈 (400) 의 길이 방향을 따른 소 마크 (402) 가 형성되어 있는 것을 이용하여, 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 점등시키고, 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 소등시킨다. 이 때문에, 절삭 장치 (1) 는, 커프 체크를 수행할 때에, 평면에서 보았을 때에 있어서, 사광 조명 (31-2) 의 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향과 평행한 방향의 광 (500) 을 사용하게 되어, 사광 조명 (31-2) 의 광 (500) 이 레이저 가공 홈 (300) 에서 난반사되고, 절삭 홈 (400) 에서 정반사된다. 그 결과, 절삭 장치 (1) 는, 커프 체크를 수행할 때에, 홈 검출 스텝 (ST2) 에서 촬영한 촬영 화상 (600) 에서는, 레이저 가공 홈 (300) 이 밝게 촬영되고, 절삭 홈 (400) 이 어둡게 촬영되게 되어, 각각의 위치를 화상 처리로 용이하게 검출할 수 있다. 따라서, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 커프 체크를 수행할 때에, 레이저 가공 홈 (300) 과 절삭 홈 (400) 을 혼동하여 검출하는 것을 억제할 수 있고, 절삭 홈 (400) 이 레이저 가공 홈 (300) 의 폭 방향의 중앙으로부터 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
〔실시형태 2〕
본 발명의 실시형태 2 에 관련된 절삭 장치 및 홈 검출 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 13 은, 실시형태 2 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크의 대상인 레이저 가공 홈의 홈 바닥에 절삭 홈이 형성된 피가공물의 단면도이다. 또한, 도 13 은, 실시형태 1 과 동일 부분에 동일 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.
실시형태 2 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 분할 예정 라인 (204) 의 폭 방향의 양단에 레이저 가공 홈 (300-2) 이 형성되어, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 홈 (300-2) 이 분할 예정 라인 (204) 을 따라 2 조 (條) 형성된 피가공물 (200) 의 분할 예정 라인 (204) 의 폭 방향의 중앙에 절삭 홈 (400) 을 형성한다. 또한, 실시형태 2 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 쌍방의 레이저 가공 홈 (300-2) 의 홈 바닥 (301) 의 적어도 일부를 포함하는 영역에 절삭 홈 (400) 을 형성한다. 실시형태 2 에 관련된 홈 검출 방법인 커프 체크는, 실시형태 1 과 마찬가지로, 조명 스텝 (ST1) 과 홈 검출 스텝 (ST2) 을 구비한다.
실시형태 2 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 커프 체크를 수행할 때에, 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 레이저 가공 홈 (300-2) 의 길이 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 점등시키고, 레이저 가공 홈 (300-2) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 소등시킨다. 이 때문에, 실시형태 2 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 커프 체크를 수행할 때에, 실시형태 1 과 마찬가지로, 레이저 가공 홈 (300-2) 과 절삭 홈 (400) 을 혼동하여 검출하는 것을 억제할 수 있고, 절삭 홈 (400) 이 레이저 가공 홈 (300-2) 의 폭 방향의 중앙으로부터 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 발명자들은, 실시형태 1 의 효과를 확인하였다. 확인에 있어서는, 도 12 에 나타내는 촬영 화상 (600) 과, 도 14 에 나타내는 비교예 1 의 촬영 화상 (600-1) 과, 도 15 에 나타내는 비교예 2 의 촬영 화상 (600-2) 을 비교하였다.
도 14 는, 비교예 1 의 커프 체크의 홈 검출 스텝에 있어서 촬영 유닛이 촬영한 촬영 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 15 는, 비교예 2 의 커프 체크의 홈 검출 스텝에 있어서 촬영 유닛이 촬영한 촬영 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
비교예 1 은, 커프 체크를 수행할 때의 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 소등시키고, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향의 양단부에 위치하는 도 9 에 흰 바탕으로 나타내는 발광 소자 (31-3) 를 소등시키고, 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 양단부에 위치하는 도 9 에 평행 사선으로 나타내는 발광 소자 (31-3) 를 점등시켜, 평면에서 보았을 때에 있어서, 사광 조명 (31-2) 으로부터 레이저 가공 홈 (300) 에 직교하는 광 (500-1) 을 조사하였다. 비교예 2 는, 커프 체크를 수행할 때의 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 점등시키고, 사광 조명 (31-2) 의 모든 발광 소자 (31-3) 를 소등시켰다.
비교예 1 은, 촬영 유닛 (30) 이 촬영한 촬영 화상 (600-1) (도 14 에 나타낸다) 중 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 과 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 의 쌍방을 나타내는 부분의 광량이 제 2 임계값을 초과하여, 절삭 홈 (400) 의 위치를 검출하는 것이 곤란하다. 따라서, 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 소등시키고, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 소등시키고, 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 점등시키면, 사광 조명 (31-2) 의 광 (500-1) 이 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 과 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 의 쌍방에서 난반사되어, 절삭 홈 (400) 을 검출할 수 없는 것이 분명해졌다.
비교예 2 는, 동축 조명 (31-1) 만을 점등시킨 경우이지만, 광량을 조정하였다고 해도 촬영 유닛 (30) 이 촬영한 촬영 화상 (600-2) (도 15 에 나타낸다) 중 절삭 홈 (400) 의 홈 바닥 (401) 과 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 의 광량의 차가 적어 쌍방을 나타내는 부분의 광량이 제 1 임계값을 하회하여, 레이저 가공 홈 (300) 의 위치를 검출하는 것이 곤란하다. 따라서, 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 점등시키고, 사광 조명 (31-2) 의 모든 발광 소자 (31-3) 를 소등시키면, 동축 조명 (31-1) 의 광이 저유전율 절연체 피막 (206) 과 레이저 가공 홈 (300) 의 홈 바닥 (301) 의 쌍방에서 난반사되어, 레이저 가공 홈 (300) 을 검출할 수 없는 것이 분명해졌다.
이들 비교예 1 및 비교예 2 에 대해, 실시형태 1 에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 소등시키고, 사광 조명 (31-2) 의 복수의 발광 소자 (31-3) 중 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 점등시키고, 레이저 가공 홈 (300) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향의 양단부에 위치하는 발광 소자 (31-3) 를 소등시킴으로써, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 홈 (300) 을 밝게 촬영하고, 절삭 홈 (400) 을 어둡게 촬영하므로, 레이저 가공 홈 (300) 과 절삭 홈 (400) 의 쌍방을 검출할 수 있는 것이 분명해졌다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 실시형태 1 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 소등하고, 사광 조명 (31-2) 의 각 발광 소자 (31-3) 를 가공 내용 정보에서 설정된 광량으로 발광시켰지만, 본 발명은, 조명 스텝 (ST1) 에 있어서, 동축 조명 (31-1) 을 사광 조명 (31-2) 에 대해 낮은 광량으로 발광시켜도 된다.
1 : 절삭 장치
10 : 척 테이블
20, 20-1, 20-2 : 절삭 유닛
21 : 스핀들
22, 22-1, 22-2 : 절삭 블레이드
30 : 촬영 유닛 (카메라)
31-2 : 사광 조명
32-3 : 집광 렌즈
90 : 홈 검출 유닛
200 : 피가공물
300 : 레이저 가공 홈
301 : 홈 바닥
400 : 절삭 홈
401 : 홈 바닥
500 : 광
600 : 촬영 화상
ST1 : 조명 스텝
ST2 : 홈 검출 스텝

Claims (4)

  1. 피가공물에 조사한 레이저 빔으로 표면에 형성한 레이저 가공 홈을 따라, 그 레이저 가공 홈과 겹치는 위치에 절삭 홈을 형성하는 절삭 장치로서,
    척 테이블에 유지한 피가공물을 스핀들에 장착한 절삭 블레이드로 절삭하는 절삭 유닛과,
    그 척 테이블에 유지한 그 피가공물을 촬영하는 카메라를 구비한 홈 검출 유닛을 포함하고,
    그 홈 검출 유닛은, 평면에서 보았을 때에 있어서, 그 레이저 가공 홈의 연장 방향과 평행 방향의 광 쪽이 직교 방향의 광보다 높은 광량으로 설정된 사광 조명으로 조명한 그 레이저 가공 홈 및 그 레이저 가공 홈과 겹쳐 형성된 그 절삭 홈을 그 카메라로 촬영하고, 홈 바닥의 요철에서 그 광이 난반사되어 밝게 표시되는 그 레이저 가공 홈과, 홈 바닥이 그 광을 정반사하여 그 레이저 가공 홈보다 어둡게 표시되는 그 절삭 홈을 촬영 화상으로부터 검출하는, 절삭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 사광 조명은, 그 카메라가 구비하는 집광 렌즈의 외주에 환상으로 설정된 링 조명으로서, 평면에서 보았을 때에 있어서, 그 레이저 가공 홈의 연장 방향과 평행한 방향으로부터 광을 조사하도록 조명 방향 선택 기능을 구비하는, 절삭 장치.
  3. 피가공물에 레이저 빔을 조사하여 표면에 형성한 레이저 가공 홈을 검출하는 홈 검출 방법으로서,
    그 레이저 가공 홈이 형성된 피가공물을 척 테이블에서 유지하고, 그 레이저 가공 홈의 연장 방향과 평면에서 보았을 때에 평행한 방향으로부터 조사하는 사광 조명으로 그 레이저 가공 홈을 조명하는 조명 스텝과,
    조명된 그 레이저 가공 홈을 카메라로 촬영하고, 촬영한 촬영 화상으로부터, 홈 바닥의 요철에서 사광 조명을 난반사하는 그 레이저 가공 홈을 검출하는 홈 검출 스텝을 포함하는, 홈 검출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    그 홈 검출 스텝에서는, 그 레이저 가공 홈을 따라 겹치는 위치에 형성된 절삭 홈을 촬영하고, 홈 바닥에서 사광 조명을 정반사하는 그 절삭 홈을 검출하는, 홈 검출 방법.
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