KR20200122999A - 분할 가공 장치 - Google Patents

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KR20200122999A
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KR1020200034176A
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히로나리 오쿠보
켄 조
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 피가공물을 스트리트를 따라서 디바이스마다 분할하는 경우에, 가공 후 또는 가공 전에 척 테이블 위의 피가공물이 적절 폭의 커프에 의해 절단되어 있는지 여부 또는 절단될지 여부를 확인한다.
(해결 수단) 분할 가공 장치(1)는, 유지면을 가지는 판형의 투명 플레이트(300)와, 유지면을 하방으로부터 비추는 하부 조명(302)을 구비한 테이블(30)과, 유지면에 유지되어 분할 수단(60)으로 커프가 형성된 피가공물의 커프를 하부 조명(302)을 점등시켜 촬상 수단(8)으로 촬상하고, 하부 조명광이 투과하여 희게 비치는 부분과 하부 조명광이 피가공물로 차광되어 검게 비치는 부분이 되는 제1 화상을 기억하는 제1 기억부(90)와, 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제1 화상의 백색 부분의 픽셀의 유무를 확인하는 백색 픽셀 검출부(98)와, 백색 픽셀 검출부(98)가, 백색 픽셀을 검출할 수 없으면 커프가 불량이라고 판단하고, 백색 픽셀을 검출할 수 있으면 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 판단부(97)를 포함한다.

Description

분할 가공 장치{DIVIDING MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 스트리트를 따라서 디바이스칩으로 분할하는 분할 가공 장치에 관한 것이다.
스트리트로 불리는 분할 예정 라인으로 구획된 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라서 디바이스마다 분할하는 분할 가공을 실시하는 경우에는, 분할 홈(커프, kerf)이 웨이퍼의 상면과 하면을 관통하고 있는지 여부를 확인하고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 즉, 한쪽의 면측(예컨대, 상면측)으로부터 웨이퍼를 향해 광을 조사하고, 다른 쪽의 면측(예컨대, 하면측)을 촬상 수단으로 촬상하여, 분할 홈을 광이 통과하고, 촬상 화상에 분할 홈이 희게 비치는지 여부로 분할 홈이 상면과 하면을 관통하고 있는지 여부를 확인하고 있다.
특개 2018-152380호 공보
그러나 상기 특허 문헌 1에 개시된 방법에서는, 분할 가공을 행한 웨이퍼를 분할 장치의 척 테이블로부터 이격시키고, 그 후, 웨이퍼에 광을 비추어 상기 확인을 실시하고 있기 때문에, 분할 홈이 웨이퍼의 상하면을 관통하고 있지 않다고 확인했을 경우에, 웨이퍼에 분할 가공을 재실시하여 분할 홈이 상기 상하면을 관통하도록 하는 것이 곤란했다.
따라서, 피가공물을 스트리트를 따라서 디바이스마다 분할하는 경우에는, 가공 후 또는 가공 전에 척 테이블 위의 피가공물이 상하면을 관통하는 적절한 폭의 분할 홈(커프)에 의해서 완전하게 절단되어 있는지 여부를 확인한다고 하는 과제가 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 스트리트를 따라 구획된 영역에 디바이스가 형성된 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 상기 스트리트를 따라서 커프를 형성하고, 상기 디바이스마다 피가공물을 소편화(小片化)시키는 분할 수단과, 상기 척 테이블과 상기 분할 수단을 상대적으로 상기 스트리트의 연장 방향에 평행한 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이송 수단과, 수평면 위에서 상기 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 상기 척 테이블과 상기 분할 수단을 상대적으로 인덱스 이송하는 Y축 이송 수단과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 상방으로부터 상기 커프를 촬상하는 촬상 수단을 포함하고, 상기 척 테이블은, 투명 부재로 구성되어 상면을 유지면으로서 기능시키도록 상기 상면과 흡인원을 연통시키는 흡인구를 구비한 판형의 투명 플레이트와, 상기 투명 플레이트를 지지하는 베이스와, 상기 투명 플레이트와 상기 베이스와의 사이에 배치되어 상기 유지면을 비추는 하부 조명을 구비하고, 상기 유지면에 유지되어, 상기 분할 수단에 의해서 상기 커프가 형성된 피가공물의 상기 커프를 상기 하부 조명을 점등시켜 상기 촬상 수단으로 촬상하고, 상기 하부 조명의 광이 투과하여 희게 비치는 백색 부분과 상기 하부 조명의 광이 피가공물로 차광 되어 검게 비치는 흑색 부분으로 이루어진 제1 화상을 기억하는 제1 기억부와, 상기 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 상기 제1 화상의 백색 부분의 픽셀의 유무를 검출하는 백색 픽셀 검출부와, 상기 백색 픽셀 검출부가, 백색 픽셀을 검출할 수 없었다면 상기 커프가 불량이라고 판단하고, 백색 픽셀을 검출할 수 있었으면 상기 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 판단부를 포함하는 분할 가공 장치이다.
상기 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 상기 제1 화상의 백색 부분의 픽셀수를 세어 상기 백색 부분의 폭을 측정하는 제1 측정부와, 상기 제1 측정부가 측정한 제1 측정폭이 미리 설정한 제1 폭 미만이면 상기 커프가 불량이라고 판단하고, 상기 제1 측정폭이 상기 미리 설정한 제2 폭을 넘고 있으면 상기 커프가 불량이라고 판단하며, 또한, 상기 제1 측정폭이 상기 미리 설정한 상기 제1 폭 이상 상기 제2 폭 이하이면 상기 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 제1 판단부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 위쪽으로부터 피가공물을 비추는 상부 조명과, 상기 상부 조명을 점등시키고 상기 하부 조명을 소등하며, 상기 촬상 수단으로 피가공물의 위쪽에서 상기 커프를 촬상하여 상기 커프가 검게 비치는 흑색 부분으로서 촬상된 제2 화상을 기억하는 제2 기억부와, 상기 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 상기 제2 화상의 흑색 부분의 픽셀수를 세어 피가공물의 상면의 상기 커프의 폭을 측정하는 제2 측정부와, 상기 제1 측정부가 측정한 측정 결과와, 상기 제2 측정부가 측정한 측정 결과에 의해서, 상기 커프가 피가공물의 상면으로부터 하면을 향하여 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되어 있는지를 판단하는 제2 판단부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2 판단부에서 상기 커프가 기울어져 형성되고 있다고 판단되었을 때에, 상기 커프의 기울기여도 상기 스트리트의 폭 내에 상기 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있는지 여부를 판단하는 제3 판단부를 구비하고, 상기 제3 판단부가 상기 스트리트의 폭 내에 상기 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있다고 판단하면, 상기 스트리트의 폭 내에 상기 커프의 상면과 하면이 들어가도록 상기 척 테이블과 상기 분할 수단을 상대적으로 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 제어가 행해지는 것이 바람직하다.
본 발명과 관련되는 분할 가공 장치는, 척 테이블은, 투명 부재로 구성되어 상면을 유지면으로서 기능시키도록 상면과 흡인원을 연통시키는 흡인구를 구비한 판형의 투명 플레이트와, 투명 플레이트를 지지하는 베이스와, 투명 플레이트와 베이스와의 사이에 배설되어 유지면을 비추는 하부 조명을 구비하고, 유지면에 유지되어 분할 수단에 의해서 커프가 형성된 피가공물의 커프를 하부 조명을 점등시켜 촬상 수단으로 촬상하고, 하부 조명의 광이 투과하여 희게 비치는 백색 부분과 하부 조명의 광이 피가공물로 차광되어 검게 비치는 흑색 부분이 되는 제1 화상을 기억하는 제1 기억부와, 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제1 화상의 백색 부분의 픽셀의 유무를 검출하는 백색 픽셀 검출부와, 백색 픽셀 검출부가, 백색 픽셀을 검출할 수 없으면 커프가 불량이라고 판단하고, 백색 픽셀을 검출할 수 있으면 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 판단부를 포함하므로, 피가공물을 척 테이블로 유지하고 있는 상태로 피가공물의 예컨대 외주 잉여 영역에 형성된 커프가 피가공물의 상하면을 관통하고 있는지 여부를 확인하는 것이 가능해지고, 상기 판단의 결과를 이용하여 그 후에 피가공물에 적절한 분할 가공을 실시하는 것이 가능해진다.
스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제1 화상의 백색 부분의 픽셀수를 세고 백색 부분의 폭을 측정하는 제1 측정부와, 제1 측정부가 측정한 제1 측정폭이 미리 설정한 제1 폭 미만이면 커프가 불량이라고 판단하고 제1 측정폭이 미리 설정한 제2 폭을 초과하고 있으면 커프가 불량이라고 판단하며, 또한, 제1 측정폭이 미리 설정한 제1 폭 이상 제2 폭 이하이면 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 제1 판단부를 포함하므로, 피가공물을 척 테이블에 유지하고 있는 상태로 피가공물의 예컨대 외주 잉여 영역에 형성된 커프가 피가공물의 상하면을 관통하고 있는지 여부, 또한, 적절한 폭으로 커프가 형성되어 있는지 여부를 확인하는 것이 가능해지고, 상기 판단의 결과를 이용하여 그 후에 피가공물에 적절한 분할 가공을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명과 관련되는 분할 가공 장치는, 척 테이블에 유지된 피가공물의 위쪽에서 피가공물을 비추는 상부 조명과 상부 조명을 점등시키고 하부 조명을 소등하며, 촬상 수단으로 피가공물의 위쪽에서 커프를 촬상하여 커프가 검게 비치는 흑색 부분으로서 촬상된 제2 화상을 기억하는 제2 기억부와, 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제2 화상의 흑색 부분의 픽셀수를 세고 가공물의 상면의 커프의 폭을 측정하는 제2 측정부와, 제1 측정부가 측정한 측정 결과와, 제2 측정부가 측정한 측정 결과에 의해서, 커프가 피가공물의 상면으로부터 하면을 향하여 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되어 있는지를 판단하는 제2 판단부를 포함하므로, 피가공물을 척 테이블로 유지하고 있는 상태로 커프가 피가공물의 상면으로부터 하면을 향해 수직으로 형성되어 있는지 여부를, 예컨대 피가공물을 실제로 칩으로 분할하는 가공을 행하기 전에 사전에 확인하는 것이 가능해진다.
제2 판단부에서 커프가 기울어져 형성되어 있다고 판단되었을 때에, 커프의 기울기라도 스트리트의 폭 내에 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있는지 여부를 판단하는 제3 판단부를 구비하고, 제3 판단부가 스트리트의 폭 내에 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있다고 판단하면, 스트리트의 폭 내에 커프의 상면과 하면이 들어가도록 척 테이블과 분할 수단을 상대적으로 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 제어가 행해지므로, 척 테이블에 유지되어 있는 피가공물에 대해서 스트리트의 폭 내에 커프의 상면과 하면이 들어가도록 한 후에 분할 수단에 의해 가공을 실시하는 것이 가능해진다.
도 1은 분할 가공 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 하부 조명이 점등되고 촬상 수단으로 피가공물의 커프가 촬상되어 촬상 화상이 형성되는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 3은 하부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단에 의해 촬상된 커프가 비친 제1 화상(G1)를 나타내는 설명도이다.
도 4는 하부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단에 의해 촬상된 커프가 비친 2치화 처리된 제1 화상(G0)을 나타내는 설명도이다.
도 5는 하부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단에 의해 촬상된 커프가 비친 제1 화상(G1)에 픽셀의 행 및 픽셀의 열을 표시한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 6은 정상적으로 형성된 커프를 설명하는 단면도이다.
도 7은 하부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단에 의해 촬상된 커프가 비친 제1 화상(G11)으로부터 커프가 정상적으로 형성되어 있는지 여부를 판단하는 경우를 설명하는 설명도이다.
도 8은 정상적으로 형성되지 않은 커프를 설명하는 단면도이다.
도 9는 하부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단에 의해 촬상된 커프가 비친 제1 화상(G12)으로부터 커프가 정상적으로 형성되어 있는지 여부를 판단하는 경우를 설명하는 설명도이다.
도 10은 수지층의 붕괴에 의해 정상적으로 형성되지 않은 커프를 설명하는 단면도이다.
도 11은 하부 조명이 소등되고 상부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단으로 피가공물의 커프의 상면이 촬상되어 촬상 화상이 형성되는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 12는 하부 조명이 소등되고 상부 조명이 점등된 상태로 촬상 수단에 의해 촬상된 커프의 상면이 비친 제2 화상(G2)을 나타내는 설명도이다.
도 13은 제2 판단부에 의해 커프가 피가공물의 상면(표면)으로부터 하면(이면)을 향해 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되고 있는 지의 판단이 행해지는 경우를 설명하는 설명도이다.
도 14는 피가공물의 상면으로부터 하면을 향해 수직으로 형성되지 않고, Y축 방향측으로 기울어져 형성된 커프를 설명하는 단면도이다.
도 15는 제3 판단부가 스트리트의 폭 내에 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있다고 판단하고, 스트리트의 폭 내에 커프의 상면과 하면이 들어가도록 척 테이블과 분할 수단을 상대적으로 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 제어가 행해지므로, 스트리트의 폭 내에 상면과 하면이 들어가도록 형성된 커프를 설명하는 단면도이다.
도 1에 나타내는 본 발명과 관련되는 분할 가공 장치(1)는, 예컨대 척 테이블(30)로 유지한 피가공물(W)에 레이저 광선을 조사하여 가공(예컨대, 어브레이션 가공)을 실시하여 분할하는 장치이다. 또한, 분할 가공 장치(1)는, 회전하는 절삭 블레이드로 피가공물(W)에 절삭 가공을 행하고, 스트리트(S)를 따라서 커프를 형성하여 분할하는 절삭 장치여도 좋다.
도 1, 및 도 2에 나타내는 피가공물(W)은, 예컨대, 실리콘을 모재로 하는 외형이 원형의 반도체 웨이퍼이고, 도 1에 있어서 상측을 향하고 있는 표면(Wa)에는, 직교차하는 복수의 스트리트(S)가 형성되고 있고, 스트리트(S)에 의해서 격자형으로 구획된 각 영역에는 IC 등의 디바이스(D)가 각각 형성되고 있다. 또한, 피가공물(W)은 실리콘 이외에 갈륨 비소, 사파이어, 세라믹스, 수지, 질화 갈륨 또는 실리콘카바이드 등으로 구성되어 있어도 좋다. 그리고, 피가공물(W)의 표면(Wa)의 디바이스(D) 상에 또한 도시하지 않는 배선층 등이 적층되고, 스트리트(S)와 함께 상기 디바이스(D)를 덮도록 표면(Wa)이 수지층(J)로 밀봉되고 있다.
또한, 피가공물(W)은, 수지층(J)으로 밀봉되어 있지 않은 판형 웨이퍼여도 좋다.
피가공물(W)은, 예컨대, 그 이면(Wb)에 원형의 다이싱 테이프(T)가 점착된 상태로 되어 있다. 또한, 다이싱 테이프(T)의 외주 부분은 링 프레임(F)에 점착되어 있다. 이에 따라, 피가공물(W)이 다이싱 테이프(T)를 통해 링 프레임(F)에 일체화되고 링 프레임(F)으로 핸들링 가능한 워크 세트(WS)가 되어 있다.
분할 가공 장치(1)의 베이스(10) 상에는, 인덱스 이송 방향인 Y축 방향으로 척 테이블(30)을 왕복 이동시키는 Y축 이송 수단(20)이 구비되어 있다. Y축 이송 수단(20)은, Y축 방향의 축심을 가지는 볼 나사(200)와, 볼 나사(200)와 평행하게 배설된 한 쌍의 가이드 레일(201)과, 볼 나사(200)를 회동시키는 모터(202)와, 내부의 너트가 볼 나사(200)에 나사 결합하고 바닥부가 가이드 레일(201)에 슬라이딩 접촉하는 가동판(203)으로 구성된다. 그리고, 모터(202)가 볼 나사(200)를 회동시키면, 이에 따라 가동판(203)이 가이드 레일(201)에 가이드되어 Y축 방향으로 이동하고, 가동판(203) 상에 X축 이송 수단(21)을 통해 배치된 척 테이블(30)이 가동판(203)의 이동에 따라 Y축 방향으로 이동한다.
가동판(203) 상에는, Y축 방향과 수평면 상에서 직교하고 가공 이송 방향인 X축 방향으로 척 테이블(30)을 왕복 이동시키는 X축 이송 수단(21)이 구비되어 있다. X축 이송 수단(21)은, X축 방향의 축심을 가지는 볼 나사(210)와, 볼 나사(210)와 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(211)과, 볼 나사(210)를 회동시키는 모터(212)와, 내부의 너트가 볼 나사(210)에 나사 결합하고 바닥부가 가이드 레일(211)에 슬라이딩 접촉하는 가동판(213)으로 구성된다. 그리고, 모터(212)가 볼 나사(210)를 회동시키면, 이것에 따른 가동판(213)이 가이드 레일(211)에 가이드되어 X축 방향으로 이동하고, 가동판(213) 상에 배치된 척 테이블(30)이 가동판(213)의 이동에 따라 X축 방향으로 이동한다.
워크 세트(WS)를 유지하는 도 1, 2에 나타내는 척 테이블(30)은, 그 외형이 평면시(平面視) 원형상이고, 투명 부재로 구성되어 상면을 유지면(300a)으로서 기능시키도록 상면과 흡인원(39)을 연통시키는 흡인구(300b)를 구비한 판형의 투명 플레이트(300)와, 투명 플레이트(300)를 지지하는 베이스(301)와, 투명 플레이트(300)와 베이스(301)와의 사이에 배설되어 유지면(300a)을 비추는 하부 조명(302)을 적어도 구비하고 있다.
투명 플레이트(300)는, 유리 또는 아크릴 등의 투명 부재가 평면시 원형 판형으로 형성된 것이고, 그 평탄한 상면이 유지면(300a)이 된다. 유지면(300a)은, 둘레 방향 및 직경 방향으로 균등 간격을 두고 투명 플레이트(300) 내부를 향해서 - Z 방향으로 늘어나는 복수의 흡인구(300b)를 구비하고 있다. 복수의 흡인구(300b)는, 예컨대, 투명 플레이트(300) 내부에서 한 개의 흡인 유로(300c)에 합류한다.
또한, 유지면(300a)에는, 척 테이블(30)의 회전 중심을 중심으로 하는 동심원 형상으로 형성된 복수의 원환형의 흡인 홈과 원환형의 흡인 홈으로부터 둘레 방향으로 균등하게 원환형의 흡인 홈끼리 연결하도록 방사형으로 연장되는 연결 홈이 형성되어 있어도 좋고, 상기 흡인 홈이나 연결 홈의 바닥에 흡인구(300b)가 형성되어 있어도 좋다.
투명 플레이트(300)를 지지하는 베이스(301)는, 평면시 원형상으로 형성되어 있고, 베이스(301)의 상면의 외주 가장자리로부터는 미리 정해진 높이의 환형 벽(301a)이 입설되고 있고 환형 벽(301a)의 내측의 영역은 하부 조명(302)이 수용되는 오목부(301b)로 되어 있다.
환형 벽(301a)의 상면은, 일단의 단차를 구비한 단차면으로 되어 있고, 상기 단차면에 투명 플레이트(300)가 감합한 상태가 되며, 오목부(301b)의 바닥면에 장착된 하부 조명(302)과 투명 플레이트(300)와의 사이에는 미리 정해진 공간이 설치되어 있다.
하부 조명(302)은, 투명 플레이트(300)와 Z축 방향에 있어서 대향하여 배치되어 있고, 유지면(300a)에 흡인 유지된 피가공물(W)을 투명 플레이트(300) 및 다이싱 테이프(T)와 투과시켜 조명하는 것이다. 하부 조명(302)은, 예컨대 복수의 LED(Light　Emitting　Diode)에 의해 구성되어 있지만, 이것으로 한정되지 않고 크세논 램프 등이어도 좋다. 하부 조명(302)은, 접속되어 있는 전원(302a)으로부터 전력이 공급되면 발광하고, 피가공물(W)의 이면(Wb)측으로부터 광을 표면(Wa)측을 향해 조사한다.
투명 플레이트(300)의 내부로 늘어나는 흡인 유로(300c)의 하단측은, 예컨대, 베이스(301)의 내부를 지나 베이스(301)의 바닥면으로 개구하고 있다. 그리고 흡인 유로(300c)는, 금속 배관이나 가요성을 구비한 수지 튜브를 통하여, 이젝터 기구 또는 진공 발생 장치 등의 흡인원(39)에 연통하고 있다.
예컨대, 베이스(301) 내부에는, 냉각수가 통수하는 냉각수 통수로(301d)가 형성되어 있고, 냉각수 통수로(301d)에는 냉각수 공급원(38)이 연통하고 있다. 냉각수 공급원(38)은 냉각수 통수로(301d)에 냉각수를 유입시키고, 이 냉각수가 베이스(301)를 내부로부터 냉각하면서 순환한다. 예컨대, 하부 조명(302)이 광 조사에 의해 열을 발생시키고 있는 도중에, 냉각수 공급원(38)으로부터 공급되는 냉각수에 의해서, 척 테이블(30)의 온도를 적절한 온도로 유지할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 척 테이블(30)은 바닥면 측에 배설되고 축 방향이 Z축 방향(수직 방향)인 회전 수단(32)에 의해 회전 가능하다. 척 테이블(30)의 주위에는, 링 프레임(F)을 고정하는 고정 클램프(33)가, 둘레 방향으로 균등하게 4개 배치되어 있다.
분할 가공 장치(1)의 전면측(- Y 방향측)에는, 복수의 워크 세트(WS)를 선반형으로 수용한 카세트(190)가 배치되는 카세트 배치대(191)가 배설되어 있다. 카세트 배치대(191)는, Z축 방향으로 왕복 이동하는 카세트 엘리베이터(192) 상에 설치되고 높이 위치가 조정 가능하게 되어 있다.
카세트 배치대(191)의 후방에는, 카세트(190)로부터 인출된 워크 세트(WS)를 일정한 위치에 위치 맞춤하는 한 쌍의 가이드 레일로 이루어지는 센터링 가이드(194)가 배설되어 있다. 단면이 L자 형으로 형성되어 Y축 방향으로 연장하는 각 가이드 레일은, X축 방향으로 서로 이격 또는 접근 가능하고, 계단형의 가이드면(내측면)이 대향하도록 배치되어 있다. 척 테이블(30)에 피가공물(W)이 반입될 때에는, 도 1에 나타내는 푸시플(193)에 의해 카세트(190)로부터 워크 세트(WS)가 인출되고, 센터링 가이드(194)에 배치된다. 또한, 가공되어 세정된 워크 세트(WS)는, 센터링 가이드(194)에 배치된 후, 푸시플(193)에 의해 카세트(190)에 압입된다.
센터링 가이드(194)의 한 쌍의 가이드 레일은, 워크 세트(WS)의 배치 시에는 서로 접근하여 링 프레임(F)의 외주 가장자리부를 지지하여 척 테이블(30)에 대한 워크 세트(WS)의 위치 결정(센터링)을 한다.
베이스(10)의 후방(+ Y 방향측)에는, 컬럼(10A)이 입설되고 있고, 컬럼(10A)에는 분할 수단(60)이 배설되고 있다.
분할 수단(60)은, 예컨대 대략 직방체형의 케이싱(600)을 가지고 있다. 케이싱(600)은, 컬럼(10A)으로부터 - Y 방향으로 수평으로 연장하고 있고, 케이싱(600)의 선단부에는, 조사 헤드(609)가 배치되어 있다.
케이싱(600) 내에는, 예컨대 YAG 펄스 레이저 등의 레이저 발진기(601)가 배치되어 있고, 레이저 발진기(601)로부터 수평으로 출사되는 레이저 광선은, 도시하지 않는 미러에 의해 - Z 방향으로 반사하여 조사 헤드(609)의 내부의 집광 렌즈(609a)에 입광하고, 척 테이블(30)로 유지된 피가공물(W)에 집광·조사된다. 레이저 광선의 집광점의 높이 위치는, 도시하지 않는 집광점 위치 조정 수단에 의해 Z축 방향으로 조정 가능하게 되어 있다.
케이싱(600)의 선단부에는, 조사 헤드(609)와 X축 방향으로 나란하게, 척 테이블(30)에 유지된 피가공물(W)의 위쪽에서 커프를 촬상하는 촬상 수단(8)이 배설되어 있다.
촬상 수단(8)은, 척 테이블(30)에 흡인 유지된 피가공물(W)에 커프를 형성하는 경우에, 레이저 광선을 조사하는 피가공물(W)의 스트리트(S)의 좌표 위치를 인식하기 위한 패턴 매칭 등의 얼라인먼트를 실시할 때에도 사용된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 촬상 수단(8)은, 케이싱(600)의 선단부에 장착된 촬상 커버(80)(도 1에는 도시하지 않음)의 안쪽에 장착되어 있고, 촬상 커버(80)의 바닥면에 형성된 개구(800)를 통해서 피가공물로부터의 반사광이나 하부 조명(302)으로부터 조사되어 피가공물(W)을 상방을 향해 투광한 광을 받아들이도록 형성되어 있다.
촬상 수단(8)은, 외부 광이 차광되는 통형의 통체(81)와, 척 테이블(30)에 유지된 피가공물(W)의 위쪽에서 피가공물(W)을 비추는 상부 조명(82)을 구비하고 있다. 통체(81)의 측면에는, 상부 조명(82)을 구성하는 동축 낙사 조명(820)이 장착되어 있다. 동축 낙사 조명(820)은, 예컨대, 도 2에 나타내는 광원(820a)(예컨대, LED 또는 크세논 램프 등)이 발생시킨 광을 광파이버 등의 전송 광학계(820b)로 통체(81) 내에 전파하는 구성으로 되어 있다. 광원(820a)이 발하는 광의 광량은, 도시하지 않는 전압 조정기 등에 의해서 조정할 수 있게 되어 있다.
촬상 수단(8)은, 통체(81) 내에 배설되어 동축 낙사 조명(820)을 통해 입사한 광을 하방을 향해서 반사하여 방향 변환하는 하프 미러(822)와, 통체(81) 내의 하프 미러(822)의 아래쪽에 배설되어 하프 미러(822)로 반사한 광이 입광하는 대물 렌즈(823)와, 하프 미러(822)의 위쪽에 배치되고 예컨대 피가공물(W)로 반사되어 대물 렌즈(823)가 포착한 반사광을 광전 변환하여 화상 정보로서 출력하는 촬상부(83)를 구비하고 있다.
하프 미러(822)는, 동축 낙사 조명(820)이 발생시킨 광을 피가공물(W)로 유도하는 기능과, 피가공물(W)로부터의 반사광을 투과시켜 촬상부(83)로 유도하는 기능을 가지고 있다. 대물 렌즈(823)의 광축은, 척 테이블(30)의 유지면(300a)에 대해서 직교하고 있다. 따라서, 동축 낙사 조명(820)이 발생시킨 광은, 하프 미러(822)에 의해서 대물 렌즈(823)의 광축과 평행하게 반사되고, 대물 렌즈(823)를 통과해 피가공물(W)의 표면(Wa)을 바로 위에서 비춘다.
촬상 수단(8)의 통체(81)의 하부에는, 피가공물(W)을 비스듬하게 위쪽에서 비추는 사광 조명용의 조명 케이스(84)가 장착되어 있다. 조명 케이스(84)의 바닥면 중앙에는 촬상 개구(840)가 형성되어 있다. 조명 케이스(84)의 내주측 측면 하부에는, 둘레 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 복수의 발광체(821a)(예컨대, LED)가 배치되어 있고, 상기 복수의 발광체(821a)로 촬상 개구(840)를 둘러싸서 피가공물(W)에 대하여 비스듬하게 위쪽에서 광을 조사하는 사광 조명(821)이 형성되고 있다. 각 발광체(821a)에는 조명 케이스(84) 내를 지나는 전원 케이블(821b)을 통해 도시하지 않는 전원이 접속되고 있다. 또한, 조명 케이스(84)의 바닥면은, 투명한 링판(821d)으로 형성되어 있고, 각 발광체(821a)가 발생시키는 광은, 이 링판(821d)을 투과하여 피가공물(W)의 상면에 대해서 수직인 방향보다 경사시킨 각도로 피가공물(W)을 비춘다.
이와 같이, 촬상 수단(8)은, 상부 조명(82)을 구성하는 동축 낙사 조명(820)에 의해 피가공물(W)의 표면(Wa)을 바로 위에서 균일하게 비추어, 상부 조명(82)을 구성하는 사광 조명(821)에 의해 비스듬한 위 방향으로부터 피가공물(W)의 표면(Wa)을 입체적으로 비춘 상태로 촬상을 실시할 수 있다.
도 2에 나타내는 촬상부(83)는, 예컨대 동축 낙사 조명(820) 또는 사광 조명(821)으로부터 조사되어, 피가공물(W)로 반사된 광을 대물 렌즈(823)를 통해 수광한다.
촬상부(83)는, 예컨대, CCD 등의 복수의 수광 소자가 2 차원적으로 배열된 것이다. 촬상부(83)의 수광 소자의 각 화소가 받은 광의 강도에 의해서 전해지는 데이터는, 예컨대, 휘도치가 8 비트 계조, 즉, 0 ~ 255 까지의 256 단계로 표현된다.
또한, 촬상 수단(8)의 구성은 본 실시 형태에 나타난 예로 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 도 1에 도시한 바와 같이, 분할 가공 장치(1)는, 척 테이블(30)로부터 가공된 피가공물(W)을 반출하는 반송 수단(17)을 구비하고 있다. 반송 수단(17)은, 워크 세트(WS)를 링 프레임(F)을 통해 유지하는 반송 패드(170)와, 반송 패드(170)를 X축 방향으로 이동시키는 반송 패드 이동 수단(171)과, 반송 패드(170)를 승강시키는 승강 수단(172)을 구비하고 있다.
반송 패드(170)는, 예컨대 평면시 H형의 외형을 가지고 있고, 그 상면에 승강 수단(172)의 하단측이 장착되어 있다. 반송 패드(170)는, 링 프레임(F)을 흡착하는 4개의 흡착반(170a)을 그 하면에 가지고 있다. 각 흡착반(170a)은, 흡착력을 발생하는 도시하지 않는 흡인원에 연통하고 있다.
반송 패드 이동 수단(171)은, 예컨대, 컬럼(10A)의 앞면에 배설되고 있고, X축 방향의 축심을 가지는 볼 나사(171a)와, 볼 나사(171a)와 평행하게 배설된 한 쌍의 가이드 레일(171b)과, 볼 나사(171a)의 일단에 연결된 모터(171c)와, 볼 나사(171a)에 나사 결합하는 너트를 내부에 구비하고 승강 수단(172)을 지지하는 가동 블록(171d)을 구비하고 있다. 모터(171c)가 볼 나사(171a)를 회동시키면, 이에 따라 가동 블록(171d)이 한 쌍의 가이드 레일(171b)에 가이드되면서 X축 방향으로 이동하고, 승강 수단(172)의 하단 측에 장착된 이송 패드(170)가 Y축 방향으로 이동한다.
승강 수단(172)은, 에어 실린더 또는 전동 실린더 등으로 구성되어 있고, 반송 패드(170)를 Z축 방향으로 승강시킨다.
반송 패드(170)의 이동 경로 아래에는, 세정 수단(18)이 배치되어 있다. 세정 수단(18)은, 예컨대, 매엽식의 스피너 세정 장치이며, 반송되어 온 가공 종료된 워크 세트(WS)를 스피너 테이블(180)로 흡인 유지하고, 스피너 테이블(180)의 위쪽에서 선회하는 세정 노즐(181)로부터 세정액을 피가공물(W)에 대해서 분사하여 세정한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 분할 가공 장치(1)는, 장치 전체의 제어를 실시하는 제어 수단(9)을 구비하고 있다. 제어 수단(9)은, 예컨대, CPU 등의 연산 장치 및 ROM 등의 기억장치로 구성되고, 기억장치에 기억된 프로그램에 따라서 연산 장치가 동작하므로, 가공에 필요한 각종의 제어를 수행한다. 이 제어 수단(9)은, 예컨대, X축 이송 수단(21), Y축 이송 수단(20), 하부 조명(302)을 점등/소등시키는 전원(302a), 및 상부 조명(82)의 각 전원 등에 전기적으로 접속되어 있고, 제어 수단(9)의 제어 하에, X축 이송 수단(21)에 의한 척 테이블(30)의 가공 이송 동작, Y축 이송 수단(20)에 의한 척 테이블(30)의 인덱스 이송 동작, 전원(302a)에 의한 하부 조명(302)의 점등 동작, 및 상부 조명(82)의 점등 동작 등이 적절히 실시된다.
이하에서, 상기 도 1에 나타내는 분할 가공 장치(1)를 이용하여 피가공물(W)에 레이저 가공을 실시하여 피가공물(W)에 커프(분할 홈)가 정상적으로 형성되어 있는지 여부를 판단하는 경우의, 분할 가공 장치(1)의 각부의 동작에 대해 설명한다.
도 1에 나타내는 푸시플(193)이, 카세트 배치대(191)에 배치된 카세트(190) 내부에서 워크 세트(WS)를 한 장 인출하고, 센터링 가이드(194) 상에 링 프레임(F)이 배치된다. 그리고 센터링 가이드(194)의 한 쌍의 가이드 레일이, X축 방향에 있어서 서로 접근하고 링 프레임(F)의 외주 가장자리부를 지지하면서, 워크 세트(WS)의 센터링을 실시한다.
센터링된 워크 세트(WS)가, 또한, 센터링 가이드(194)로부터 척 테이블(30)의 유지면(300a) 상에 반송·배치된다. 고정 클램프(33)가 링 프레임(F)을 협지 고정하고, 또한, 도 2에 나타내는 흡인원(39)에 의해 발생되는 흡인력이, 흡인 유로(300c), 및 흡인구(300b)를 통과해 유지면(300a)에 전달되는 것에 의해, 척 테이블(30)이 유지면(300a) 상에서 피가공물(W)을 다이싱 테이프(T)를 통해 흡인 유지한다. 또한, 척 테이블(30)의 유지면(300a)의 중심과 흡인 유지된 피가공물(W)의 중심은 대략 합치한 상태가 된다.
그 다음에, 레이저 광선을 피가공물(W)에 조사하여 커프를 형성하기 위한 기준이 되는 스트리트(S)의 위치가, 분할 가공 장치(1)가 구비한 도시하지 않는 얼라인먼트 수단에 의해서 검출된다. 즉, 예컨대, 상부 조명(82)이 점등한 상태로 촬상 수단(8)에 의해서 피가공물(W)의 표면(Wa)의 스트리트(S) 등이 촬상되고, 형성된 촬상 화상에 기초하여, 상기 얼라인먼트 수단이 패턴 매칭 등의 화상 처리를 행하고, 피가공물(W)의 스트리트(S)의 좌표 위치를 검출한다.
또한, 척 테이블(30)이 미리 정해진 각도 θ만큼 회전하므로, 스트리트(S)를 X축 방향과 평행하게 맞추는 θ 맞춤이 행해진다.
스트리트(S)의 좌표 위치가 검출됨에 따라, 척 테이블(30)이 Y축 방향으로 이동하고, 스트리트(S)와 분할 수단(60)의 조사 헤드(609)와의 위치 맞춤이 이루어진다. 이 위치 맞춤은, 예컨대, 조사 헤드(609)의 집광점 바로 아래에 스트리트(S)의 중심선이 위치하도록 진행된다. 그 다음에, 집광 렌즈(609a)에 의해서 집광되는 레이저 광선의 집광점 위치가, 피가공물(W)의 두께 방향의 미리 정해진 높이 위치(예컨대, 피가공물(W)의 표면(Wa)의 높이 위치)에 맞출 수 있다.
일반적으로 피가공물(W)은 외주 가장자리까지 스트리트(S)에 의한 구분과 패터닝이 행해지고 있지만, 분할 가공에 의해 소편화된 피가공물(W)의 외주측의 영역(외주 잉여 영역)은 삼각칩 등의 폐기하는 단재(端材)가 된다. 그래서 본 실시형태에 있어서는, 피가공물(W)의 직사각형 칩이 되지 않는 외주 잉여 영역에 레이저 가공을 실시하여, 커프(분할 홈)가 정상적으로 형성되어 있는지 여부를 판단한다. 또한, 정규의 직사각형 칩이 되는 피가공물(W)의 디바이스 영역(외주 잉여 영역의 내측의 영역)에 레이저 가공을 실시하고, 커프가 정상적으로 형성되어 있는지 여부를 판단해도 좋다.
도 1에 나타내는 레이저 발진기(601)가 피가공물(W)에 흡수성을 가지는 파장의 레이저 광선을 발진하고, 레이저 광선을 표면(Wa)측으로부터 피가공물(W)에 집광하여 조사한다. 또한, 피가공물(W)이 왕(往) 방향인 - X 방향으로 미리 정해진 가공 이송 속도로 보내지고, 레이저 광선이 스트리트(S)를 따라서 피가공물(W)의 외주 잉여 영역에 조사되어 가므로, 수지층(J) 및 피가공물(W)이 어브레이션되고 피가공물(W)이 스트리트(S)를 따라서 완전 절단된다. 즉, 피가공물(W)에 스트리트(S)를 따라서 피가공물(W)을 완전 절단하는 도 2에 나타내는 미리 정해진 길이의 직선 홈 형상의 커프(K)가 형성된다.
다음에, 도 2에 나타내는 촬상 수단(8)에 의해, 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)으로부터 이면(Wb)을 향해 형성된 커프(K)가 촬상된다. 즉, 예컨대, 피가공물(W)의 표면(Wa)에 촬상 수단(8)의 핀트가 맞춰지고, 또한, 촬상 수단(8)의 광축의 바로 아래에 스트리트(S)의 중심선이 위치 결정된 상태로, 하부 조명(302)이 점등하여 조명광(예컨대, 가시광선)을 위쪽에 조사한다. 상부 조명(82)은 소등한 상태가 되어 있다. 상기 조명광은, 투명 플레이트(300)를 투과하여, 피가공물(W)을 다이싱 테이프(T)를 통해 이면(Wb)측에서 비추어, 커프(K)를 통과하여 피가공물(W)로부터 위쪽으로 빠져나온 광이 도시하지 않는 광 학계를 통해 촬상부(83)의 수광 소자에 수광되고, 커프(K)가 포착된 도 3에 나타내는 촬상 화상(G1)(이하, 제1 화상(G1)이라 함)이 형성된다.
또한, 제1 화상(G1)은 복수 형성되어도 좋다.
제1 화상(G1)은, 예컨대, 휘도치가 8 비트 계조, 즉, 0 ~ 255까지의 256 단계로 표현되는 미리 정해진 사이즈의 1 픽셀(1 화소)의 집합체이다. 형성된 제1 화상(G1)의 1 화소마다의 휘도치는, 촬상부(83)의 수광 소자의 각 1 화소에 입사한 광량에 의해서 정해진다. 즉, 도 2에 나타내는 피가공물(W)의 커프(K)에 대응하는 수광 소자에 대한 입사 광량은 매우 많고 그 1 화소는 휘도치가 255에 가까워져서 백색에 가까워지고, 피가공물(W)의 표면(Wa)의 커프(K) 이외의 부분에 대응하는 수광 소자에 대한 입사 광은, 피가공물(W)로 차광 되기 때문에 거의 없고, 그 1 화소는 휘도치 0에 가까워져서 흑색에 가까워진다.
촬상 수단(8)은, 피가공물(W)의 표면(Wa)을 나타내는 제1 화상(G1)을 도 1에 나타내는 제어 수단(9)에 송신한다. 상기 제1 화상(G1)은, 제어 수단(9)의 도 1에 나타내는 기억소자 등으로 이루어지는 제1 기억부(90)에 기억된다.
예컨대, 제1 기억부(90)에 기억되어 있는 제1 화상(G1)에 대해서, 1 픽셀의 휘도치가 미리 정해진 임계치 이상의 부분을 백색으로 하고, 1 픽셀의 휘도치가 미리 정해진 임계치 미만의 부분을 흑색으로 하는 2치화 처리가 행해진다. 또한, 촬상 수단(8)의 촬상 시야가 보다 넓은 것이고, 도 3에 나타내는 제1 화상(G1)보다 넓은 범위를 나타내는 제1 화상이 촬상되어도 좋다.
제1 기억부(90)에 기억되고 있는 제1 화상(G1)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 예컨대 미리 정해진 해상도의 가상적인 출력 화면(B)(X축 Y축 직교 좌표 평면) 상에 표시된다. 출력 화면(B) 상에 표시된 제1 화상(G1)에 있어서는, 커프(K)가, 도 2에 나타내는 하부 조명(302)의 광이 피가공물(W)을 투과하여 희게 비치는 백색 부분, 즉, 미리 정해진 임계치 이상의 휘도치를 가지는 픽셀의 집합으로서 백색으로 표시된다. 피가공물(W)의 표면(Wa)의 커프(K) 이외의 부분은, 하부 조명(302)의 광이 피가공물(W)로 차광되어 검게 비치는 흑색 부분, 즉, 미리 정해진 임계치 미만의 휘도치를 가지는 픽셀의 집합으로서, 화상 중에서 흑색으로 표시된다.
예컨대, 촬상 수단(8)으로 촬상되어 2치화 처리된 제1 화상이, 도 4에 나타내는 제1 화상(G0)이었다고 한다. 그리고 도 1에 도시한 바와 같이 제어 수단(9)에 포함되는 백색 픽셀 검출부(98)가, 스트리트(S)의 연장 방향(X축 방향)에 직교하는 방향(Y축 방향)으로 제1 화상(G0)의 백색 부분의 픽셀의 유무를 검출해 나간다. 예컨대, 커프(K)의 연장 방향인 X축 방향이 행으로 설정되고, 커프(K)의 연장 방향에 수평면에 있어서 직교하는 Y축 방향이 열로 설정된다. 그리고 1열마다 백색 픽셀 검출부(98)는, 백색 픽셀의 유무를 검출해 나간다. 예컨대, - X 방향에서 1 열째 ~ 7 열째에는 백색 픽셀이 있기 때문에, 백색 픽셀이 있는 열인 유열(有列, 도 4에서는 0으로 표시)로서 제1 기억부(90)에 기억된다. - X 방향에서 8 ~ 9 열째에는 백색 픽셀이 없기 때문에, 백색 픽셀이 없는 열인 무열(無列, 도 4에서는 1로 표시)로서 도 1에 나타내는 제1 기억부(90)에 기억된다. 백색 픽셀 검출부(98)는, 제1 화상(G0) 중의 전체 열에 대해 상기 백색 픽셀의 유무의 검출을 진행해 간다.
백색 픽셀 검출부(98)가 열마다 백색 픽셀의 유무를 검출해 나가는 것과 병행하여, 도 1에 나타내는 제어 수단(9)에 포함되는 판단부(97)가, 각 열의 커프(K)가 불량인지 정상적인지를 판단해 간다. 즉, 백색 픽셀이 있는 열인 - X 방향에서 1 열째 ~ 7 열째의 커프(K)는 정상적으로 형성되어 있다, 즉, 피가공물(W)을 표면(Wa)으로부터 이면(Wb)에 걸쳐 관통하고 있다고 판단한다. 한편, - X 방향에서 8 ~ 9 번째의 커프(K)는 불량이다, 즉, 피가공물(W)을 표면(Wa)으로부터 이면(Wb)에 걸쳐 관통하고 있지 않다고 판단한다. 판단부(97)는, 상기 판단을 제1 화상(G0) 중의 전체 열에 대해 행하여 간다.
예컨대, 판단부(97)는, 커프(K)가 불량이라고 판단한 열의 개수를 산출하고, 제1 화상(G0)의 전체 열 중의 퍼센티지를 산출해도 좋다. 판단부(97)는, 예컨대 제1 기억부(90)에 미리 기억되어 있는 상기 퍼센티지가 몇 퍼센티지 이상이면 제1 화상(G0)의 커프(K)가 전체적으로 정상적으로 형성되어 있다고 판단할 수 있을지의 판단치와, 상기 산출한 퍼센티지를 비교한다. 그 결과, 판단부(97)는, 예컨대 도 4에 나타내는 제1 화상(G0)에 나타나는 커프(K)는, 전체적으로 정상적으로 형성되지 않고 불량이라고 판단한다. 또한, 판단부(97)는, 커프(K)가 불량이라고 판단한 열이 1열이라도 있을 경우에, 제1 화상(G0)에 나타나는 커프(K)는, 전체적으로 정상적으로 형성되어 있지 않다고 판단해도 좋다. 예컨대, 제1 화상(G0)에 커프(K)가 전혀 비치지 않은 경우, 즉, 백색 픽셀 검출부(98)가 전체 열에 있어서 백색 픽셀을 검출할 수 없는 경우에는, 커프(K)가 피가공물(W)을 전혀 관통하고 있지 않으며 불량이라고, 판단부(97)가 판단한다. 예컨대, 판단부(97)가 백색 픽셀이 검출되지 않았던 열이 1 열이라도 있고 커프(K)가 불량이라고 판단한 경우에는, 판단부(97)는, 분할 가공 장치(1)가 피가공물(W)에 정상적인 분할 가공을 할 수 없다는 취지의 경보·경고를 내도록 해도 좋다. 이 경우에는, 경보·경고를 받은 작업자가 분할 가공 장치(1)의 점검을 행하고, 상기 커프(K)의 불량이 발생한 요인, 즉, 레이저 어브레이션에 의해서 피가공물(W)을 상하면을 관통시킬 수 없었던 개소가 발생한 요인을 파악하여 분할 가공 장치(1)의 개선을 행할 수 있다.
(1) 제1 판단부(92)에 의한 커프의 정상 또는 불량의 판단 형태 1
본 실시 형태에 있어서는, 예컨대, 도 3에 나타내는 제1 화상(G1)에 대해 상기 판단부(97)에 의한 커프(K)의 정상 또는 불량의 판단이 이루어지고, 커프(K)가 정상이다(피가공물(W)의 상하면을 관통하고 있다)라고 판단된 경우라도, 커프(K)가 적절한 폭으로 형성되어 있는지 여부까지는 판단되지 않기 때문에, 도 1에 나타내는 제어 수단(9)에 포함되는 제1 판단부(92)에 의한 커프(K)가 적절한 폭으로 정상적으로 형성되어 있는지 여부의 판단이 실시된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제어 수단(9)은, 예컨대, 출력 화면(B) 상에 표시된 제1 화상(G1)에 있어서, 스트리트(S)의 연장 방향(X축 방향)에 직교하는 방향(Y축 방향)으로 제1 화상(G1)의 백색 부분의 픽셀수를 세고 백색 부분의 폭을 커프(K)의 폭으로서 측정하는 제1 측정부(91)를 구비하고 있다. 예컨대, 제1 기억부(90)에는, 미리, 커프(K)의 폭에 대한 미리 정해진 제1 폭(L1) 및 제2 폭(L2)이 기억되어 있다. 제1 폭(L1) 및 제2 폭(L2)은, 실험적, 경험적, 또는 이론적으로 선택된 값이며, 커프(K)가 정상적으로 피가공물(W)에 형성되어 있는지 여부를 도 1에 나타내는 제1 판단부(92)가 판단하기 위해서 기억되는 수치이다. 제1 폭(L1) 및 제2 폭(L2)은, 스트리트(S)의 폭(Sa)보다 작고, 또한, 제1 폭(L1)은 제2 폭(L2)보다 작게 설정되어 있다.
그리고, 예컨대 도 3에 나타내는 제1 화상(G1) 상에, 스트리트(S)의 중심선을 한가운데로 하여 스트리트(S)의 폭(Sa), 제1 폭(L1), 및 제2 폭(L2)이 표시된다.
또한, 제1 폭(L1), 및 제2 폭(L2)은, 분할된 뒤의 칩의 원하는 한 변의 길이에 의해서 결정되고 있다.
또한, 예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이, 커프(K)의 연장 방향인 X축 방향이 행으로 설정되고, 커프(K)의 연장 방향으로 수평면에 있어서 직교하는 Y축 방향이 열로 설정된다. 그리고, 1열 마다 백색으로 표시되는 픽셀의 수를 제1 측정부(91)가 산출해 나간다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 화상(G1)에 있어서는, 제1 측정부(91)가 측정한 백색 부분의 폭, 즉, 커프(K)의 폭은, 예컨대 6 픽셀의 제1 측정폭(La)이 된다. 예컨대, 1 픽셀의 한 변이 10 μm 에 상당할 때, 제1 측정폭(La)은 60μm가 된다.
그 다음에, 도 1에 도시한 바와 같이 제어 수단(9)에 포함되는 제1 판단부(92)가, 제1 측정부(91)에 측정된 상기 제1 측정폭(La)이, 미리 설정한 상기 제1 폭(L1) 이상 상기 제2 폭(L2) 이하라고 판단하고, 커프(K)가 정상적으로 형성되어 있다고 판단한다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 피가공물(W)을 표면(Wa)으로부터 이면(Wb)에 걸쳐 관통하는 커프(K)가, 적절한 제1 측정폭(La)으로 그 중심선과 스트리트(S)의 중심선이 합치한 상태로 형성되어 있기 때문에, 표면(Wa)으로부터 이면(Wb)에 걸쳐 피가공물(W)을 수직으로 관통하여 정상적으로 형성되어 있다고 판단한다.
예컨대, 도 2에 나타내는 촬상 수단(8)으로 촬상된 제1 화상이, 도 7에 나타내는 제1 화상(G11)이었다고 한다. 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G11)에 대해서, 1열 마다 백색으로 표시되는 픽셀의 수를 산출해 나가고, 백색 부분의 폭을 커프(K)의 폭으로서 측정한다. 제1 화상(G11)에 있어서는, 제1 측정부(91)가 측정한 백색 부분의 폭, 즉, 커프(K)의 폭은 예컨대 3 픽셀의 제1 측정폭(Lb)이 된다. 이것은, 예컨대, 도 8에 도시한 바와 같이, 커프(K)가 피가공물(W)의 표면(Wa)으로부터 이면(Wb)에 걸쳐 기울어져 형성되어 있다, 즉, 정상적으로 형성되지 않으므로, 하부 조명(302)의 조명광이 피가공물(W)로 보다 많이 차광되었기 때문이라고 추측할 수 있다. 그 다음에, 도 1에 나타내는 제1 판단부(92)가, 제1 측정부(91)에 측정된 상기 제1 측정폭(Lb)이, 미리 설정한 상기 제1 폭(L1) 미만이라고 판단하고, 커프(K)가 정상적으로 형성되지 않고 불량이라고 판단한다.
본 실시 형태와 같이 도 1, 2에 나타내는 피가공물(W)의 상면이 되는 표면(Wa)이 수지층(J)으로 밀봉되어 있고, 먼저 설명한 바와 같이 레이저 광선의 조사에 의해 수지층(J)을 분할하는 경우는, 도 10에 도시한 바와 같이 레이저 어브레이션 가공에 의해 발생하는 열로, 수지층(J)이 커프(K)측으로 넘어지는 경우가 있다. 이것에 의해서, 하부 조명(302)의 조명광이 커프(K)측으로 붕괴된 수지층(J)에 의해 보다 많이 차광된다. 또한, 이 현상은, 피가공물(W)의 표면(Wa)이 수지층(J)으로 덮이지 않은 경우에는 발생하지 않는다.
예컨대, 촬상 수단(8)으로 촬상된 제1 화상이, 도 9에 나타내는 제1 화상(G12)이었다고 한다. 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G12)에 대해서, 1열 마다 백색으로 표시되는 픽셀의 수를 산출해 가고, 백색 부분의 폭을 커프(K)의 폭으로서 측정한다.
수지층(J)이 커프(K)측으로 넘어져, 커프(K)의 상면의 현실의 형태는 군데군데 구부러진 곡선 형상이 되어 있지만, 2 치화 처리된 제1 화상(G12)에 있어서는 커프(K)는, 붕괴된 수지층(J)을 나타내는 각 픽셀이 Y축 방향으로 튀어나온 형태로 표시되고 있다. 즉, 제1 화상(G12) 중에 있어서, 예컨대, - X 방향에서 1 열째이고 - Y 방향에서 5 행째의 픽셀(B11)의 휘도치는, 먼저 설명한 미리 정해진 임계치보다 작고, 제1 화상(G12) 중에 있어서 실제의 제1 화상(G12) 중에서는 흑색으로만 표시되고 있다. 한편, 예컨대 - X 방향에서 1 열째이고 - Y 방향에서 10 행째의 픽셀(B12)의 휘도치는, 먼저 설명한 미리 정해진 임계치보다 커지고 있어 제1 화상(G12) 중에 있어서 실제로는 백색으로만 표시되고 있다.
따라서, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G12)에 있어서 제1 열째의 백색으로 표시되는 픽셀의 수를 예컨대 5 (- Y 방향에서 6 행째 ~ 10 행째의 5 픽셀)로 카운트하고, 예컨대 1 픽셀의 한 변이 10 μm 에 상당할 때, 1 열째의 백색 부분의 폭인 커프(K)의 폭은 5 피크 셀 μm (50 μm)라고 측정한다. 그리고 제1 판단부(92)는, 상기 제1 열째의 커프(K)의 폭이, 미리 설정한 상기 제1 폭(L1) 이상 상기 제2 폭(L2) 이하라고 판단한다.
한편, 제1 화상(G12) 중에 있어서, 예컨대 - X 방향에서 5, 6 열째로 - Y 방향에서 6, 10 행째의 픽셀(B13), 픽셀(B14), 픽셀(B15), 및 픽셀(B16)의 휘도치는, 먼저 설명한 미리 정해진 임계치보다 작고, 제1 화상(G12) 중에 있어서 실제로는 흑색으로만 표시되어 있다. 따라서, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G12)에 있어서 - X 방향에서 제5, 6 번째의 백색으로 표시되는 픽셀의 수를 예컨대 3으로 카운트해 나가고, 백색 부분의 폭을 커프(K)의 폭 3 픽셀 μm (30 μm)라고 측정한다. 그리고 제1 판단부(92)는, 상기 제5, 6 번째의 커프(K)의 폭이, 미리 설정한 상기 제1 폭(L1) 미만이라고 판단한다.
이와 같이, 제1 화상(G12)을 이용하여, 각 열마다에 있어서의 제1 측정부(91)에 의한 커프(K)의 폭의 측정, 및 제1 판단부(92)에 의한 각 열의 커프(K)의 폭이 제1 폭(L1) 이상 상기 제2 폭(L2) 이하인지의 판단이 전체 열로 진행된 후, 제1 판단부(92)는, 커프(K)의 폭이 제1 폭(L1) 이상 상기 제2 폭(L2) 이하가 된 열의 개수를 산출하고, 제1 화상(G12)의 전체 열 중의 비율을 산출한다. 제1 판단부(92)는, 예컨대 제1 기억부(90)에 미리 기억되어 있는 상기 비율이 몇 할 이상이면 제1 화상(G12)의 커프(K)가 정상적으로 형성되어 있다고 판단할 수 있을지의 판단치와, 상기 산출한 비율을 비교한다. 그 결과, 제1 판단부(92)는, 예컨대 도 9에 나타내는 제1 화상(G12)에 나타나는 커프(K)는, 정상적으로 형성되어 있지 않고 불량이라고 판단한다. 즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 예컨대 수지층(J)이 커프(K)측으로 넘어져 있으므로 커프(K)가 불량이라고 판단한다.
예컨대, 도 1에 나타내는 제1 판단부(92)가, 도 7 또는 도 9에 나타내는 커프(K)와 같이, 커프(K)는 불량이라고 판단한 경우에는, 제1 판단부(92)는, 분할 가공 장치(1)가 피가공물(W)에 정상적인 분할 가공을 실시할 수 없다는 취지의 경보·경고를 내도록 해도 좋다. 이 경우에는, 경보·경고를 받은 작업자가 분할 가공 장치(1)의 점검을 실시하고, 상기 커프(K)의 불량이 발생한 요인을 파악하여 분할 가공 장치(1)의 개선을 행할 수 있다.
(2) 제1 판단부(92)에 의한 커프의 정상 또는 불량의 판단 형태 2
제1 판단부(92)에 의한 커프(K)의 정상 또는 불량의 판단은, 판단 형태(1) 대신에 이하에 설명하는 판단 형태(2)에 의해서 행해져도 좋다.
예컨대, 도 5에 나타내는 제1 화상(G1) 상에 스트리트(S)의 폭(Sa), 제1 폭(L1), 및 제2 폭(L2)이 표시된다.
예컨대, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G1) 중의 커프(K)를 나타내는 백색 부분의 픽셀수를 세어 그 총합을 산출하여 제1 화상(G1) 중의 커프(K)의 총면적(S1)으로 한다. 또한, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G1) 중의 흑색 부분의 픽셀수를 세어 그 총합을 산출하여 흑색 부분의 총면적(S2)으로 한다.
또한, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G1) 중의 백색 부분의 총면적(S1)과 흑색 부분의 총면적(S2)과의 면적비로부터, 백색 부분의 폭, 즉, 커프(K)의 제1 측정폭(La)을 측정한다. 제1 판단부(92)가, 제1 측정부(91)에 측정된 상기 제1 측정폭(La)이, 미리 설정한 상기 제1 폭(L1) 이상 상기 제2 폭(L2) 이하라고 판단하고, 커프(K)가 정상적으로 형성되어 있다고 판단한다.
예컨대, 촬상 수단(8)으로 촬상된 제1 화상이, 도 7에 나타내는 제1 화상(G11)이었다고 한다. 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G11) 중의 커프(K)를 나타내는 백색 부분의 픽셀수를 세어 그 총합을 산출하여 제1 화상(G11) 중의 커프(K)의 총면적(S3)으로 한다. 또한, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G11) 중의 흑색 부분의 픽셀수를 세어 그 총합을 산출하여 흑색 부분의 총면적(S4)으로 한다. 또한, 제1 측정부(91)는, 제1 화상(G11) 중의 백색 부분의 총면적(S3)과 흑색 부분의 총면적(S4)과의 면적비로부터, 커프(K)의 제1 측정폭(Lb)을 측정한다. 제1 판단부(92)는, 측정된 상기 제1 측정폭(Lb)이, 미리 설정한 상기 제1 폭(L1) 미만이라고 판단하고, 커프(K)가 정상적으로 형성되지 않고 불량이라고 판단한다.
본 실시 형태의 분할 가공 장치(1)는, 상기 판단 형태(1) 또는 판단 형태(2)와 같이 커프(K)가 정상인지 불량인지, 즉, 피가공물(W)을 상하면에 관통하고 적절한 폭의 커프(K)가 되어 있는지 여부를 판단하고, 또한, 커프(K)가 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)으로부터 하면인 이면(Wb)을 향해 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되어 있는지를 판단할 수 있다.
상기 판단을 위해서, 도 11에 나타내는 촬상 수단(8)에 의해 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)에 형성된 커프(K)가 촬상된다. 즉, 예컨대, 피가공물(W)의 표면(Wa)에 촬상 수단(8)의 핀트를 맞추고, 또한, 촬상 수단(8)의 광축의 바로 아래에 스트리트(S)(제1 화상을 촬상했을 때의 스트리트(S))의 중심선이 위치 결정된 상태로, 하부 조명(302)이 소등한 상태로 상부 조명(82)이 점등하여 조명광을 피가공물(W)을 향해 조사한다.
본 실시 형태에 있어서는, 동축 낙사 조명(820)이 하프 미러(822)를 통해 피가공물(W)의 표면(Wa)을 바로 위에서 비추고, 또한, 사광 조명(821)이 피가공물(W)의 표면(Wa)을 비스듬한 위 방향으로부터 비추지만, 사광 조명(821)의 조명이 동축 낙사 조명(820)의 조명보다 강하게 설정된다. 즉, 예컨대, 도 11에 나타내는 X축 방향을 따르는 사광 조명(821)을 강하게 설정한다. 그 결과, 피가공물(W)의 표면(Wa)으로부터의 반사광이 대물 렌즈(823)를 통해서 촬상부(83)에 수광되고, 커프(K)의 상면이 비친 촬상 화상이 형성된다. 즉, 피가공물(W)의 위쪽에서 커프(K)를 촬상하여 커프(K)가 검게 비치는 흑색 부분으로서 촬상된 도 12에 나타내는 제2 화상(G2)이 형성된다.
상기 제2 화상(G2)은, 도 1에 나타내는 제어 수단(9)의 기억소자 등으로 이루어지는 제2 기억부(93)에 기억된다.
예컨대, 촬상 수단(8)으로 촬상된 제1 화상이, 도 7에 나타내는 제1 화상(G11)이고, 다음에, 상기 도 12에 나타내는 제2 화상(G2)이 촬상된 경우에 대해 설명한다.
예컨대, 제2 기억부(93)에 기억되어 있는 제2 화상(G2)에 대해서, 1 픽셀의 휘도치가 미리 정해진 임계치 이상의 부분을 백색으로 하고, 1 픽셀의 휘도치가 미리 정해진 임계치 미만의 부분을 흑색으로 하는 2치화 처리가 행해진다. 그 후, 예컨대, 도 13에 도시한 바와 같이, 출력 화면(B) 상에 표시된 제1 화상(G11)에 나란하게 2 치화 처리 후의 제2 화상(G2)이 표시된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제어 수단(9)은, 예컨대, 출력 화면(B) 상에 표시된 제2 화상(G2)에 있어서, 스트리트(S)의 연장 방향(X축 방향)에 직교하는 방향(Y축 방향)으로 제2 화상(G2)의 흑색 부분의 픽셀수를 세어 흑색 부분의 폭을 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)의 커프(K)의 폭으로서 측정하는 제2 측정부(94)를 구비하고 있다.
제2 측정부(94)는, 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)의 커프(K)의 폭이 폭(La)이라고 측정한다. 또한, 적절한 상기 폭(La)의 중점(中点)은 스트리트(S)의 중심선 상에 위치하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제어 수단(9)은, 제1 측정부(91)가 측정한 측정 결과와, 제2 측정부(94)가 측정한 측정 결과에 의해서, 커프(K)가 피가공물(W)의 상면(표면(Wa))으로부터 하면(이면(Wb))을 향해 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되어 있는지를 판단하는 제2 판단부(95)를 구비하고 있다.
제2 판단부(95)는, 도 13에 나타내는 제2 화상(G2)으로부터, 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)에 있어서, 커프(K)는 적절한 폭(La)(6 픽셀의 폭(La))으로 그 중심선과 스트리트(S)의 중심선이 합치한 상태로 형성되어 있기 때문에, 피가공물(W)의 표면(Wa)에 있어서 커프(K)의 상면은 올바른 위치에 올바른 폭으로 정상적으로 형성되어 있다고 판단한다.
또한, 제2 판단부(95)는, 도 13의 제2 화상(G2)에 나타나는 스트리트(S)와 중심선이 동일하고 6 픽셀의 폭(La)의 커프(K)의 상면에 대해서, 제1 화상(G11)에 나타나는 3 픽셀의 제1 측정폭(Lb)의 커프(K)가 스트리트(S)의 중심선을 사이에 두고 - Y 방향 측에 나타나고 있는 것으로부터, 커프(K)가 피가공물(W)의 상면인 표면(Wa)으로부터 하면인 이면(Wb)을 향하고, 도 14에 도시한 바와 같이 수직으로 형성되지 않고, + Y 방향 측에 기울어져 형성되어 있다고 판단한다.
본 실시 형태의 분할 가공 장치(1)는, 상기와 같이, 제2 판단부(95)에 의해서 커프(K)가 기울어져 형성되고 있다고 판단되었을 때에, 도 14에 나타내는 커프(K)의 기울기라도 스트리트(S)의 폭 내에 커프(K)의 상면과 하면을 넣을 수 있는지 여부를 판단하는 도 1에 나타내는 제3 판단부(96)를, 제어 수단(9)은 구비하고 있다.
제3 판단부(96)는, 우선, 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 커프(K)의 하면이 들어가 있는지 여부를 판정한다. 즉, 도 14에 도시한 바와 같이 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 커프(K)의 하면이 들어가 있지 않다고 판정한다. 다음에, 제3 판단부(96)는, 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에서의 커프(K)의 하면의 비어져 나온 거리(Ly1)를 산출하고, 상기 비어져 나온 거리(Ly1)가, 커프(K)의 상면의 Y축 방향의 일단측으로부터 스트리트(S)의 Y축 방향의 일단측까지의 거리(Ly2) 이하가 되고 있는 경우에는, 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 커프(K)의 상면과 하면을 넣을 수 있다고 판단하고, 피가공물(W)에 분할 가공을 할 때의 Y축 방향(인덱스 이송 방향)에 있어서의 보정량을 기억한다. 상기 보정량은, 상기 비어져 나온 거리(Ly1) 이상이고, 한편, Y축 방향의 일단측으로부터 스트리트(S)의 Y축 방향의 일단측까지의 거리(Ly2) 이하의 원하는 거리(Ly3)(도 15 참조)이다.
한편, 상기 비어져 나온 거리(Ly1)가, 거리(Ly2)를 초과하고 있는 경우에는, 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 커프(K)의 상면과 하면을 넣을 수 없다고 판단한다. 이 경우에는, 제3 판단부(96)는, 분할 가공 장치(1)가 피가공물(W)에 정상적인 분할 가공을 할 수 없다는 취지의 경보·경고를 내도록 해도 좋다.
상기와 같이, 피가공물(W)의 외주 잉여 영역에 있어서의 커프(K)의 정상·불량 등이 판단된 후, 하기에 도시한 바와 같이, 피가공물(W)에 분할 가공이 실시되어 피가공물(W)이 칩으로 분할 된다.
피가공물(W)의 스트리트(S)의 좌표 위치는 이미 앞의 얼라인먼트에 의해 파악되고 있기 때문에, 도 1에 나타내는 척 테이블(30)이 Y축 방향으로 이동하고, 스트리트(S)와 분할 수단(60)의 조사 헤드(609)와의 위치 맞춤이 된다. 이 위치 맞춤은, 예컨대, 조사 헤드(609)의 집광점 바로 아래에 스트리트(S)의 중심선이 위치하도록 행해진다. 상기 위치 맞춤이 행해진 후, 또한 척 테이블(30)이 + Y 방향으로 먼저 산출한 보정량인 도 15에 나타내는 거리(Ly3)만큼 오프셋한 위치까지 이동하는 Y축 제어가 행해지므로, 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 이제부터 형성되는 커프(K)의 상면과 하면이 들어가게 된다.
그 다음에, 집광 렌즈(609a)에 의해서 집광되는 레이저 광선의 집광점 위치가, 피가공물(W)의 두께 방향의 미리 정해진 높이 위치(예컨대, 피가공물(W)의 표면(Wa)의 높이 위치)에 맞출 수 있다. 그리고 도 1에 나타내는 레이저 발진기(601)가 피가공물(W)에 흡수성을 가지는 파장의 레이저 광선을 발진하고, 레이저 광선을 표면(Wa)측으로부터 피가공물(W)에 집광하여 조사한다. 또한, 피가공물(W)이 왕 방향인 - X 방향으로 미리 정해진 가공 이송 속도로 보내져 레이저 광선이 스트리트(S)를 따라서 피가공물(W)에 조사되어 가므로, 수지층(J) 및 피가공물(W)이 어브레이션되어 피가공물(W)이 스트리트(S)를 따라서 커프(K)에 의해서 완전 절단된다. 또한, 형성된 커프(K)의 상면과 하면이란, 도 15에 도시한 바와 같이 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 들어온다.
스트리트(S)를 따라서 레이저 광선을 조사하고 종료된 미리 정해진 위치까지 피가공물(W)이 - X 방향으로 진행하면, 레이저 광선의 조사를 정지하고 척 테이블(30)이 Y축 방향으로 이동되며, - X 방향으로의 가공 이송에 있어서 레이저 광선 조사 시에 기준이 된 스트리트(S)의 근처에 위치하는 스트리트(S)와 도 1에 나타내는 조사 헤드(609)와의 Y축 방향에 있어서의 위치 맞춤이, 상기 거리(Ly3) 만큼의 Y축 이동의 보정과 함께 행해진다. 피가공물(W)이 복 방향(復方向)인 + X 방향에 가공 이송되어 왕 방향으로의 레이저 광선의 조사와 마찬가지로, 피가공물(W)이 스트리트(S)를 따라서 커프(K)에 의해서 완전 절단된다. 순차 마찬가지의 레이저 광선의 조사를 X축 방향으로 연장되는 모든 스트리트(S)에 따라서 행한 후, 척 테이블(30)을 90도 회전시킨 후, 동일한 레이저 광선의 조사를 행하면, 피가공물(W)을 개개의 칩으로 완전 절단할 수 있다.
상기와 같이 본 발명과 관련되는 분할 가공 장치(1)는, 척 테이블(30)은, 투명 부재로 구성되어 상면을 유지면(300a)으로서 기능시키도록 상면과 흡인원을 연통시키는 흡인구를 구비한 판형의 투명 플레이트(300)와, 투명 플레이트(300)를 지지하는 베이스(301)와, 투명 플레이트(300)와, 베이스(301)와의 사이에 배설되어 유지면(300a)을 비추는 하부 조명(302)을 구비하고, 유지면(300a)에 유지되어 분할 수단(60)에 의해서 예컨대 외주 잉여 영역에 커프(K)가 형성된 피가공물(W)의 커프(K)를 하부 조명(302)을 점등시켜 촬상 수단(8)으로 촬상하고, 하부 조명(302)의 광이 투과하여 희게 비치는 백색 부분과 하부 조명(302)의 광이 피가공물(W)로 차광되어 검게 비치는 흑색 부분으로 이루어지는 제1 화상을 기억하는 제1 기억부(90)와, 스트리트(S)의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제1 화상의 백색 부분의 픽셀의 유무를 검출하는 백색 픽셀 검출부(98)와, 백색 픽셀 검출부(98)가, 백색 픽셀을 검출할 수 없으면 커프(K)가 불량이라고 판단하고, 백색 픽셀을 검출할 수 있으면 커프(K)가 정상적으로 형성되고 있다고 판단하는 판단부(97)를 구비하므로, 피가공물(W)을 척 테이블(30)로 유지하고 있는 상태로 피가공물(W)에 형성된 커프(K)가 피가공물(W)의 상하면을 관통하고 있는지 여부를 확인하는 것이 가능해진다. 그 후, 스트리트(S)를 따라서 피가공물(W)에 분할 가공을 실시하므로 분할 가공 불량의 발생을 방지할 수 있다.
스트리트(S)의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제1 화상의 백색 부분의 픽셀수를 세어 백색 부분의 폭을 측정하는 제1 측정부(91)와, 제1 측정부(91)가 측정한 제1 측정폭이 미리 설정한 제1 폭(L1) 미만이면 커프(K)가 불량이라고 판단하고 제1 측정폭이 미리 설정한 제2 폭(L2)을 초과하고 있으면 커프(K)가 불량이라고 판단하며, 또한, 제1 측정폭이 미리 설정한 제1 폭(L1) 이상 제2 폭(L2) 이하이면 커프(K)가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 제1 판단부(92)를 구비하므로, 피가공물(W)을 척 테이블(30)로 유지하고 있는 상태로 피가공물(W)의 예컨대 외주 잉여 영역에 형성된 커프(K)가 피가공물(W)의 상하면을 관통하고 있는지 여부, 또한, 적절한 폭으로 커프(K)가 형성되어 있는지를 확인하는 것이 가능해지고, 상기 판단의 결과를 이용하여 그 후에 피가공물(W)에 적절한 분할 가공을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명과 관련되는 분할 가공 장치(1)는, 척 테이블(30)에 유지된 피가공물(W)의 위쪽에서 피가공물(W)을 비추는 상부 조명(82)과, 상부 조명(82)을 점등시키고 하부 조명(302)을 소등하고, 촬상 수단(8)으로 피가공물(W)의 위쪽에서 커프(K)를 촬상하여 커프(K)가 검게 비치는 흑색 부분으로서 촬상된 제2 화상을 기억하는 제2 기억부(93)와, 스트리트(S)의 연장 방향에 직교하는 방향으로 제2 화상의 흑색 부분의 픽셀수를 세고 피가공물(W)의 상면의 커프(K)의 폭을 측정하는 제2 측정부(94)와, 제1 측정부(91)가 측정한 측정 결과와 제2 측정부(94)가 측정한 측정 결과에 의해서, 커프(K)가 피가공물(W)의 상면으로부터 하면을 향해 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되고 있는지를 판단하는 제2 판단부(95)를 구비하므로, 피가공물(W)을 척 테이블(30)로 유지하고 있는 상태로 커프(K)가 피가공물(W)의 상면(표면(Wa))으로부터 하면(이면(Wb))을 향해 수직으로 형성되어 있는지 여부를, 예컨대 피가공물(W)을 실제로 칩으로 분할하는 가공을 실시하기 전에 사전에 확인하는 것이 가능해진다.
제2 판단부(95)로 커프(K)가 기울어져 형성되어 있다고 판단되었을 때에, 커프(K)의 기울기라도 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 커프(K)의 상면과 하면을 넣을 수 있는지 여부를 판단하는 제3 판단부(96)를 구비하고, 제3 판단부(96)가 스트리트(S)의 폭 내에 커프(K)의 상면과 하면을 넣을 수 있다고 판단하면, 스트리트(S)의 폭 내에 커프(K)의 상면과 하면이 들어가도록 척 테이블(30)과 분할 수단(60)을 상대적으로 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 제어가 행해지므로, 척 테이블(30)에 유지되고 있는 피가공물(W)에 대해서 스트리트(S)의 폭(Sa) 내에 커프(K)의 상면과 하면이 들어가도록 하여 분할 수단(60)에 의해서 가공을 행하는 것이 가능해진다.
본 발명과 관련되는 분할 가공 장치(1)는 상기 실시형태로 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러 가지 다른 형태로 실시되어도 좋다는 것은 말할 필요도 없다. 예컨대, 분할 수단(60)은, 상술한 레이저 가공 유닛으로 한정되지 않고, 본드재로 지립을 고정한 원환형의 절삭 블레이드가 장착되는 스핀들을 구비한 절삭 유닛 등이라도 좋다. 또한, 첨부 도면에 도시되고 있는 분할 가공 장치(1)의 각 구성의 형상 등에 대해서도, 이것으로 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다.
W: 피가공물 Wa: 피가공물의 표면 S: 스트리트 D: 디바이스　
Wb: 피가공물의 이면 T: 다이싱 테이프 F: 링 프레임
J: 수지층 WS: 워크 세트
1: 분할 가공 장치　10: 베이스 10A: 컬럼
190: 카세트 191: 카세트 배치대 192: 카세트 엘리베이터
193: 푸시플 194: 센터링 가이드
20: Y축 이동 유닛 21: X축 이동 유닛
30: 척 테이블 300: 투명 플레이트 300a: 유지면 300b: 흡인구
301: 베이스 301a: 환형 벽 301b: 오목부
302: 하부 조명 39: 흡인원
38: 냉각수 공급원 32: 회전 수단 33: 고정 클램프
60: 분할 수단 601: 레이저 발진기 609: 조사 헤드 609a: 집광 렌즈
8: 촬상 수단 80: 촬상 커버 81: 통체　
82: 상부 조명 820: 동축 낙사 조명
84: 조명 케이스 821: 사광 조명 83: 촬상부
17: 반송 수단 170: 반송 패드
171: 반송 패드 이동 수단 172: 승강 수단
18: 세정 수단
9: 제어 수단 90: 제1 기억부
91: 제1 측정부 92: 제1 판단부 93: 제2 기억부
94: 제2 측정부 95: 제2 판단부 96: 제3 판단부
97: 판단부 98: 백색 픽셀 검출부

Claims (4)

  1. 스트리트를 따라 구획된 영역에 디바이스가 형성된 피가공물을 유지하는 유지면을 구비한 척 테이블과,
    상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 상기 스트리트를 따라서 커프를 형성하고 상기 디바이스마다 피가공물을 소편화시키는 분할 수단과,
    상기 척 테이블과 상기 분할 수단을 상대적으로 상기 스트리트의 연장 방향에 평행한 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이송 수단과,
    수평면 위에서 상기 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 상기 척 테이블과 상기 분할 수단을 상대적으로 인덱스 이송하는 Y축 이송 수단과,
    상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 위쪽에서 상기 커프를 촬상하는 촬상 수단
    을 포함하고,
    상기 척 테이블은, 투명 부재로 구성되고 상면을 유지면으로서 기능시키도록 상기 상면과 흡인원을 연통시키는 흡인구를 구비한 판형의 투명 플레이트와, 상기 투명 플레이트를 지지하는 베이스와, 상기 투명 플레이트와 상기 베이스와의 사이에 배설되어 상기 유지면을 비추는 하부 조명
    을 포함하고,
    상기 유지면에 유지되어 상기 분할 수단에 의해서 상기 커프가 형성된 피가공물의 상기 커프를 상기 하부 조명을 점등시켜 상기 촬상 수단으로 촬상하고, 상기 하부 조명의 광이 투과하여 희게 비치는 백색 부분과 상기 하부 조명의 광이 피가공물로 차광되어 검게 비치는 흑색 부분으로 이루어지는 제1 화상을 기억하는 제1 기억부와,
    상기 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 상기 제1 화상의 백색 부분의 픽셀의 유무를 검출하는 백색 픽셀 검출부와,
    상기 백색 픽셀 검출부가, 백색 픽셀을 검출할 수 없으면 상기 커프가 불량이라고 판단하고, 백색 픽셀을 검출할 수 있으면 상기 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 판단부를 포함하는 분할 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 상기 제1 화상의 백색 부분의 픽셀수를 세고 상기 백색 부분의 폭을 측정하는 제1 측정부와,
    상기 제1 측정부가 측정한 제1 측정폭이 미리 설정한 제1 폭 미만이면 상기 커프가 불량이라고 판단하고, 상기 제1 측정폭이 미리 설정한 제2 폭을 초과하고 있으면 상기 커프가 불량이라고 판단하고, 또한, 상기 제1 측정폭이 상기 미리 설정한 상기 제1 폭 이상 상기 제2 폭 이하에서 만나면 상기 커프가 정상적으로 형성되어 있다고 판단하는 제1 판단부를 포함하는 분할 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 척 테이블에 유지된 피가공물의 위쪽에서 피가공물을 비추는 상부 조명과,
    상기 상부 조명을 점등시키고 상기 하부 조명을 소등하며, 상기 촬상 수단으로 피가공물의 위쪽에서 상기 커프를 촬상하여 상기 커프가 검게 비치는 흑색 부분으로서 촬상된 제2 화상을 기억하는 제2 기억부와,
    상기 스트리트의 연장 방향에 직교하는 방향으로 상기 제2 화상의 흑색 부분의 픽셀수를 세고 가공물의 상면의 상기 커프의 폭을 측정하는 제2 측정부와,
    상기 제1 측정부가 측정한 측정 결과와, 상기 제2 측정부가 측정한 측정 결과에 의해서, 상기 커프가 피가공물의 상면으로부터 하면을 향해 수직으로 형성되어 있는지, 또는 기울어져 형성되어 있는지를 판단하는 제2 판단부를 포함하는 분할 가공 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 판단부에서 상기 커프가 기울어져 형성되어 있다고 판단된 때에, 상기 커프의 기울기라도 상기 스트리트의 폭 내에 상기 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있는지 여부를 판단하는 제3 판단부를 포함하고,
    상기 제3 판단부가 상기 스트리트의 폭 내에 상기 커프의 상면과 하면을 넣을 수 있다고 판단하면, 상기 스트리트의 폭 내에 상기 커프의 상면과 하면이 들어가도록 상기 척 테이블과 상기 분할 수단을 상대적으로 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 제어가 행해지는 것인, 분할 가공 장치.
KR1020200034176A 2019-04-18 2020-03-20 분할 가공 장치 KR20200122999A (ko)

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