JP2018117094A - Processing equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】板状ワークの実際の厚さがあらかじめ装置に登録された厚さと異なる場合や、板状ワークの厚さが不明である場合においても、効率良くウェーハの表面に焦点を合わせる。【解決手段】撮像手段33を一定速度で下降させ、撮像した画像の焦点が板状ワークWの表面Waに合った時に撮像手段33の下降の制御を停止させ、表面Waに焦点が合った時の位置よりも下方において実際に下降が停止した撮像手段33の位置を第1の位置Z1とし、撮像手段33を当該一定速度で上昇させ、撮像した画像の焦点が板状ワークWの表面Waに合った時に撮像手段の上昇の制御を停止させ、表面Waに焦点が合った時の位置よりも上方において実際に上昇が停止した撮像手段33の位置を第2の位置Z2とし、第1の位置Z1と第2の位置Z2との中間位置Z3に撮像手段33を位置させて撮像を行うことにより、焦点を板状ワークWの表面Waに合わせる。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently focus on a surface of a wafer even when the actual thickness of the plate-shaped work is different from the thickness registered in the apparatus in advance or when the thickness of the plate-shaped work is unknown. SOLUTION: When the image pickup means 33 is lowered at a constant speed and the focus of the captured image is aligned with the surface Wa of the plate-shaped work W, the control of the lowering of the image pickup means 33 is stopped and the surface Wa is focused. The position of the image pickup means 33 that actually stopped descending below the position of is set as the first position Z1, the image pickup means 33 is raised at the constant speed, and the focal point of the image taken is on the surface Wa of the plate-shaped work W. When the alignment is met, the control of the ascending of the imaging means is stopped, and the position of the imaging means 33 in which the ascending is actually stopped above the position when the surface Wa is in focus is set as the second position Z2, and the first position is set. By locating the image pickup means 33 at the intermediate position Z3 between Z1 and the second position Z2 and performing image pickup, the focus is focused on the surface Wa of the plate-shaped work W. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、オートフォーカスにより板状ワークの表面に焦点を合わせて加工すべき位置を検出する機能を有する加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus having a function of detecting a position to be processed by focusing on the surface of a plate-like workpiece by autofocus.
半導体ウェーハ等の板状ワークを分割加工するにあたっては、板状ワークの表面を撮像手段によって撮像し、パターンマッチング等の画像処理によって加工すべき位置を検出している。板状ワークの表面の撮像にはオートフォーカス機能を利用しており、板状ワークの厚さ方向に例えば2μmの分解能によって撮像手段をステップ送りし、1度のステップ送りごとに撮像した画像に微分処理等の画像処理を施している。 When a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer is divided and processed, the surface of the plate-like workpiece is imaged by an imaging means, and a position to be machined is detected by image processing such as pattern matching. The auto-focus function is used to image the surface of the plate-like workpiece, and the imaging means is stepped in the thickness direction of the plate-like workpiece with a resolution of, for example, 2 μm, and the image is differentiated for each step feed. Image processing such as processing is performed.
しかし、オートフォーカスをすべき距離が長いと、ステップ送り、撮像及び画像処理の回数が増えて長時間を要する。例えば、2〜3mmほどの距離の範囲でオートフォーカスを行うと、例えば分解能が2μmである場合は、1000〜1500回のステップ送り、撮像及び画像処理が必要となり、少なくとも20秒程度の時間を費やしていた。 However, if the distance to be autofocused is long, the number of step feeds, imaging and image processing increases, and a long time is required. For example, when auto-focusing is performed in the range of a distance of about 2 to 3 mm, for example, when the resolution is 2 μm, step feed of 1000 to 1500 times, imaging and image processing are necessary, and at least about 20 seconds are spent. It was.
そこで、板状ワークの厚さの数値を装置にあらかじめ登録しておき、その厚さの値を考慮して、板状ワークの表面付近まで焦点位置を一気に移動させ、その後、ステップ送りをしつつ撮像を行うことにより、オートフォーカスに要する時間を短縮する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。板状ワークの厚さバラツキは通常50μm程度であるため、上記特許文献1記載の技術において、厚さバラツキの最大値を50μmとして、例えば分解能を2μmとすると、ステップ送り、撮像及び画像処理の回数は25回程度で済み、オートフォーカスに要する時間を短縮することができる。 Therefore, the numerical value of the thickness of the plate-like workpiece is registered in advance in the apparatus, the focal position is moved to the vicinity of the surface of the plate-like workpiece in consideration of the thickness value, and then step feed is performed. A technique for shortening the time required for autofocus by performing imaging has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Since the thickness variation of the plate-like workpiece is usually about 50 μm, in the technique described in Patent Document 1, when the maximum value of the thickness variation is 50 μm, for example, the resolution is 2 μm, the number of step feeds, imaging, and image processing Is about 25 times, and the time required for autofocus can be shortened.
しかし、板状ワークの厚さとして誤った値を装置に登録してしまい、装置に登録された板状ワークと実際に撮像され加工される板状ワークとの間に厚さの差が生じると、オートフォーカスに余分な時間を要することになる。また、板状ワークの厚さが不明である場合は、厚さの値を装置に登録することができないため、オートフォーカスの時間を短縮することは不可能である。 However, if an incorrect value is registered in the apparatus as the thickness of the plate workpiece, and a difference in thickness occurs between the plate workpiece registered in the apparatus and the plate workpiece that is actually imaged and processed. , Autofocus will take extra time. In addition, when the thickness of the plate-like workpiece is unknown, the thickness value cannot be registered in the apparatus, and therefore it is impossible to reduce the autofocus time.
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、板状ワークの実際の厚さがあらかじめ装置に登録された厚さと異なる場合や、板状ワークの厚さが不明である場合においても、効率良くウェーハの表面に焦点を合わせることを課題とする。 The present invention has been considered in view of such problems, even when the actual thickness of the plate workpiece is different from the thickness registered in the apparatus in advance, or even when the thickness of the plate workpiece is unknown, It is an object to focus on the surface of the wafer efficiently.
本発明は、表面に分割予定ラインによって区画されデバイスが形成された板状ワークの該表面を上にして保持する保持手段と、該保持手段が保持した板状ワークの該表面を上方から撮像する撮像手段と、該撮像手段を該保持手段に対して下降及び上昇させる昇降手段と、該保持手段が保持した板状ワークを分割予定ラインに沿って加工する加工手段と、少なくとも該撮像手段及び該昇降手段を制御する制御手段と、を備える加工装置であって、該制御手段は、該昇降手段が該撮像手段を一定速度で下降させた場合において、板状ワークを撮像する該撮像手段の焦点が板状ワークの該表面より上方から下降して板状ワークの該表面に合った時よりも行き過ぎた下方もしくは行き足らない上方に位置する場合の該撮像手段の位置を第1の位置として記憶する第1の記憶部と、該昇降手段が該撮像手段を該一定速度で上昇させた場合において、板状ワークを撮像する該撮像手段の焦点が板状ワークの該表面より下方から上昇して板状ワークの該表面に合った時よりも行き過ぎた上方もしくは行き足らない下方に位置する場合の該撮像手段の位置を第2の位置として記憶する第2の記憶部と、該第1の記憶部が記憶する該第1の位置と該第2の記憶部が記憶する該第2の位置との中間位置を算出する算出部と、を備え、該算出部が算出した該中間位置を、該撮像手段の焦点が板状ワークの表面に合った位置とする。 The present invention captures the surface of the plate-like work held by the holding means from above, holding means for holding the surface of the plate-like work defined on the surface by dividing lines and having devices formed thereon, and the surface of the plate-like work held by the holding means. Imaging means, lifting and lowering means for lowering and raising the imaging means relative to the holding means, processing means for processing the plate-like workpiece held by the holding means along the planned division line, at least the imaging means and the A control device for controlling the lifting means, wherein the control means focuses the imaging means for picking up an image of a plate-like workpiece when the lifting means lowers the imaging means at a constant speed. The position of the image pickup means when the position of the imaging means is lower than the lower surface of the plate-like workpiece and lower than the upper surface of the plate-like workpiece, or less than the upper position of the plate-like workpiece, is defined as the first position. When the first storage unit for storing and the elevating means raise the imaging means at the constant speed, the focal point of the imaging means for imaging the plate-like workpiece rises from below the surface of the plate-like workpiece. A second storage section for storing the position of the imaging means as a second position when the position is located above or below the position where the plate-shaped workpiece is over-exceeded, or the first position, A calculation unit that calculates an intermediate position between the first position stored in the storage unit and the second position stored in the second storage unit, and the intermediate position calculated by the calculation unit is The focus of the imaging means is set to a position that matches the surface of the plate-like workpiece.
本発明では、撮像手段を下降させていって板状ワークの表面に焦点が合った時に下降の制御を停止し、焦点が合った時の位置よりも下方において実際に下降が停止した撮像手段の位置を第1の位置とし、撮像手段を上昇させていって板状ワークの表面に焦点が合った時に上昇の制御を停止し、焦点が合った時の位置よりも上方において実際に上昇が停止した撮像手段の位置を第2の位置とし、第1の位置と第2の位置との中間位置を撮像手段の焦点がウェーハの表面に合う位置とするため、板状ワークの表面に撮像手段の焦点が合ってから実際に撮像手段の昇降が停止するまでのタイムラグを相殺することができる。したがって、撮像手段を細かな分解能でステップ送りして昇降させる必要がなくなり、ウェーハの厚さを把握する必要もなくなり、効率良くウェーハの表面に焦点を合わせることができる。 In the present invention, the lowering control is stopped when the imaging means is lowered and the surface of the plate-like workpiece is focused, and the lowering of the imaging means that actually stops lowering below the position when the focusing is achieved. The position is set to the first position, the imaging means is raised, and the raising control is stopped when the surface of the plate-like workpiece is focused, and the raising is actually stopped above the position when the focused. The position of the image pickup means is the second position, and the intermediate position between the first position and the second position is the position where the focus of the image pickup means matches the surface of the wafer. It is possible to cancel the time lag from when the focus is achieved until when the raising / lowering of the imaging unit actually stops. Therefore, it is not necessary to step up and down the imaging means with fine resolution, and it is not necessary to grasp the thickness of the wafer, so that the surface of the wafer can be focused efficiently.
図1に示す切削装置1は、本発明が適用される加工装置の一例であり、保持手段7において保持した板状ワークであるウェーハWを切削手段3a及び3bによって切削加工する装置である。
A cutting apparatus 1 shown in FIG. 1 is an example of a processing apparatus to which the present invention is applied, and is an apparatus for cutting a wafer W, which is a plate-like work held by a
保持手段7は、ウェーハWを吸引保持する吸着部70と、吸着部70を囲繞する枠体71とから構成され、吸着部70は図示しない吸引源と連通している。吸着部70の上面である保持面700と枠体71の上面とは面一に形成されている。
The
ウェーハWの表面Waには、分割予定ラインLによって区画された領域にデバイスDが形成されている。一方、ウェーハWの裏面WbにはダイシングテープTに貼着される。ダイシングテープTの周縁にはリング状のフレームFが貼着され、ウェーハWがダイシングテープTを介してフレームFに支持される。保持手段7の吸着部70においては、保持面700に吸引源からの吸引力を作用させてダイシングテープTを吸引保持することにより、ウェーハWの裏面Wb側を保持する。
On the surface Wa of the wafer W, a device D is formed in an area partitioned by the division lines L. On the other hand, a dicing tape T is attached to the back surface Wb of the wafer W. A ring-shaped frame F is attached to the periphery of the dicing tape T, and the wafer W is supported by the frame F via the dicing tape T. In the
保持手段7の外周側にはフレームFを固定するためのクランプ部6が複数(図示の例では4つ)配設されており、保持面700において吸引保持されたウェーハWを支持するフレームFがクランプ部6によって固定される。
A plurality of clamp portions 6 (four in the illustrated example) for fixing the frame F are arranged on the outer peripheral side of the
保持手段7及びクランプ部6は、切削送り手段2によってX軸方向に送られる。切削送り手段2は、X軸方向に延在するボールネジ20と、ボールネジ20と平行に配設された一対のガイドレール21と、ボールネジ20の一端に連結されたモータ22と、ボールネジ20に螺合するナットを内部に有するとともに底部がガイドレール21に摺接する移動基台24とから構成され、モータ22がボールネジ20を回動させることにより、移動基台24がガイドレール21にガイドされてX軸方向に移動する。移動基台24の上方には保持手段7及びクランプ部6を回転させる回転手段23を備え、移動基台24のX軸方向の移動にともない保持手段7及び移動基台24もX軸方向に移動する。
The holding means 7 and the
切削手段3a,3bは、回転可能な切削ブレード30と、Y軸方向の軸心を有し切削ブレード30が装着される図示しないスピンドルと、スピンドルを回転可能に支持するハウジング31と、切削ブレード30に切削水を供給する切削水ノズル32とを備えている。切削手段3aを構成する切削ブレード30と切削手段3bを構成する切削ブレード(不図示)とはY軸方向に対面している。
The cutting means 3a and 3b include a
ハウジング31の側部には、保持手段7が保持した板状ワークの表面Waを撮像する撮像手段33が配設されている。図2に示すように、撮像手段33は、昇降手段34によって駆動されて昇降可能となっている。昇降手段34は、Z軸方向の軸心を有するボールネジ340と、ボールネジ340を回転させるモータ341と、モータの回転角度を認識するエンコーダ342と、ボールネジ340に螺合するとともに撮像手段33を支持する支持部343とを備えており、ボールネジ340を正回転又は逆回転させることにより、支持部343及び支持部343に支持された撮像手段33を上昇又は下降させることができる。
On the side of the
モータ341及びエンコーダ342は、制御手段8に接続されている。エンコーダ342は、モータ341の回転数を通じて撮像手段33のZ軸方向における高さ位置を認識することができ、制御手段8は、エンコーダ342からの情報に基づきモータ341を回転駆動することにより、撮像手段33のZ軸方向における高さ位置を制御することができる。
The
図1に示した切削手段3a,3bは、それぞれが切込み送り手段5によって駆動されてZ軸方向に移動可能となっている。切込み送り手段5は、Z軸方向に延在するボールネジ50と、ボールネジ50と平行に配設された一対のガイドレール51と、ボールネジ50の一端に連結されたモータ52と、ボールネジ50に螺合するナットを内部に有するとともに側部がガイドレール51に摺接する昇降基台53とから構成され、モータ52がボールネジ50を回動させることにより、昇降基台53がガイドレール51にガイドされてZ軸方向に移動する。昇降基台53の下部には切削手段3a,3bが固定され、昇降基台53のZ軸方向の移動にともない切削手段3a,3bもZ軸方向に移動する。
The cutting means 3a and 3b shown in FIG. 1 are each driven by the cutting feed means 5 and can move in the Z-axis direction. The cutting feed means 5 is screwed into the
切削手段3a及び切削手段3aをZ軸方向に移動させる切込み送り手段5と、切削手段3b及び切削手段3bをZ軸方向に移動させる切込み送り手段5とは、それぞれがインデックス送り手段4によって駆動されてY軸方向に移動する。インデックス送り手段4は、Y軸方向に延在するボールネジ40と、ボールネジ40と平行に配設された一対のガイドレール41と、ボールネジ40の一端に連結されたモータ42と、ボールネジ40に螺合するナットを内部に有するとともに側部がガイドレール41に摺接する移動基台43とから構成され、モータ42がボールネジ40を回動させることにより、移動基台43がガイドレール41にガイドされてY軸方向に移動する。移動基台43の側部には切込み送り手段5を備え、移動基台43のY軸方向の移動にともない切込み送り手段5及び切削手段3a,3bもY軸方向に移動する。
The cutting means 3a and the cutting feed means 5 for moving the cutting means 3a in the Z-axis direction and the cutting feed means 5 for moving the cutting means 3b and the cutting means 3b in the Z-axis direction are driven by the index feeding means 4, respectively. Move in the Y-axis direction. The index feed means 4 is screwed into the
図2に示すように、制御手段8は、少なくともCPU及びメモリを具備しており、撮像手段33を下降させていった場合において撮像手段33が撮像した画像の焦点が合った直後の撮像手段33のZ軸方向の位置を記憶する第1の記憶部81と、撮像手段33を上昇させていった場合において撮像手段33が撮像した画像の焦点が合った直後の撮像手段33のZ軸方向の位置を記憶する第2の記憶部82と、第1の記憶部81に記憶した位置と第2の記憶部82に記憶した位置との中間の位置を算出する算出部83と、撮像手段33が撮像した画像とあらかじめ記憶した画像とのパターンマッチング等の処理を行う画像処理部84とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
以下では、図1に示したウェーハWの分割予定ラインLに沿って切削ブレード30を切り込ませてウェーハWをデバイスDごとのチップに分割する場合における切削装置1の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the cutting apparatus 1 when the
まず、切削送り手段2が保持手段7を−X方向に移動させることにより、保持手段7に保持されたウェーハWを撮像手段33の下方へ移動させる。そして、切削しようとする分割予定ラインLを検出して切削ブレード30のY軸方向の位置をその分割予定ラインLに位置合わせするために、図2に示した昇降手段34が撮像手段33をZ軸方向に移動させることにより、撮像手段33の焦点をウェーハWに合わせて撮像を行う。なお、かかる撮像は、2つの撮像手段33を用いて行われるが、2つの撮像手段33は同様の動作をするため、以下では、一方の撮像手段33のみの動作について説明する。
First, the cutting feed means 2 moves the holding means 7 in the −X direction to move the wafer W held by the holding means 7 below the imaging means 33. Then, in order to detect the division line L to be cut and align the position of the
通常は、図3(a)に示すように撮像手段33の焦点33aをウェーハWの表面Waに合わせるために、撮像手段33のZ軸方向の位置を大まかに合わせてから、昇降手段34が撮像手段33を例えば2μmの分解能で徐々に下降させていくが、かかる手法では、撮像手段33のZ軸方向の大まかな位置合わせのために、ウェーハWの厚さをあらかじめ制御手段8に記憶させておく必要があり、また、ウェーハWの厚さの値を誤って記憶させたり、ウェーハWの厚さが不明であったりする場合は、かかる手法を採用することができない。そこで、以下のようにして撮像手段33の焦点位置を求める。
Normally, as shown in FIG. 3A, in order to adjust the
(1)焦点位置の求め方1
昇降手段34は、最初に撮像手段33を上昇させ、図3(b)において二点鎖線で示すように、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waよりも上方に位置するようにしておく。そして、その状態から、制御手段8が昇降手段34のモータ341を駆動し、撮像手段33を一定速度で−Z方向に下降させていく。撮像手段33の下降中は、撮像手段33が撮像する画像を図2に示した画像処理部84に転送し、記憶する。そしてその直後に、その時点のエンコーダ342からの情報に基づき、撮像手段33のZ軸方向の位置を制御手段8に記憶する。次に、画像処理部84において、記憶した画像について、焦点が合ったか否かの判断を逐次行う。このような順序による処理を繰り返し、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合ったと画像処理部84が判断すると、制御手段70は、昇降手段34を構成するモータ341を直ちに停止させ、撮像手段33の下降を停止させる。また、最後に制御手段8に記憶した撮像手段33のZ軸方向の位置を、第1の記憶部81に記憶させる。
(1) How to find the focal position 1
The raising / lowering means 34 first raises the imaging means 33 so that the focal point of the imaging means 33 is positioned above the surface Wa of the wafer W as indicated by a two-dot chain line in FIG. Then, from this state, the control means 8 drives the
撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合う位置におけるに撮像の後、撮像手段33のZ軸方向の位置を制御手段8に記憶するまでにはある程度のタイムラグがあるため、図3(b)に示すように、第1の記憶部81に記憶された位置における撮像手段33の焦点33bは、ウェーハWの表面Waよりも下方(−Z方向)に行き過ぎた位置にある。
Since there is a certain time lag until the position of the imaging means 33 in the Z-axis direction is stored in the control means 8 after imaging at a position where the focal point of the imaging means 33 matches the surface Wa of the wafer W, FIG. ), The
次に、昇降手段34が撮像手段33を下降させ、図3(c)において二点鎖線で示すように、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waよりも下方に位置するようにしておく。そして、その状態から、制御手段8が昇降手段34のモータ341を駆動し、撮像手段33を一定速度で+Z方向に上昇させていく。この一定速度は、図3(b)に示した撮像手段33を下降させるときの速度と同じ速度であり、移動の向きは反対方向となる。撮像手段33の上昇中は、撮像手段33が撮像する画像を図2に示した画像処理部84に転送し、記憶する。そしてその直後に、その時点のエンコーダ342からの情報に基づき、撮像手段33のZ軸方向の位置を制御手段8に記憶する。次に、画像処理部84においては、記憶した画像について、焦点が合ったか否かの判断を逐次行う。このような順序による処理を繰り返し、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合ったと画像処理部84が判断すると、制御手段70は、昇降手段34を構成するモータ341を直ちに停止させ、撮像手段33の上昇を停止させる。また、最後に制御手段8に記憶した撮像手段33のZ軸方向の位置を、第2の記憶部82に記憶させる。
Next, the raising / lowering means 34 lowers the imaging means 33 so that the focal point of the imaging means 33 is positioned below the surface Wa of the wafer W as indicated by a two-dot chain line in FIG. Then, from this state, the control means 8 drives the
撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合う位置における撮像の後、撮像手段33のZ軸方向の位置を制御手段8に記憶するまでにはある程度のタイムラグがあるため、図3(c)に示すように、第2の記憶部82に記憶された位置における撮像手段33の焦点33cは、ウェーハWの表面Waよりも上方(+Z方向)に行き過ぎた位置にある。
Since there is a certain time lag until the
こうして第1の位置Z1及び第2の位置Z2がそれぞれ第1の記憶部81及び第2の記憶部Z2に記憶されると、図2に示した算出部83は、第1の位置Z1と第2の位置Z2との中間位置Z3を算出する。算出された中間位置Z3に撮像手段33が位置する状態においては、図3(a)に示した焦点33a、すなわちウェーハWの表面Waに撮像手段33の焦点が合う。
When the first position Z1 and the second position Z2 are thus stored in the
このように、撮像手段33を下降させていって板状ワークWの表面Waに焦点が合った時に下降の制御を停止し、焦点が合った時の位置よりも下方における撮像手段33の位置を第1の位置Z1とし、撮像手段33を上昇させていって板状ワークWの表面Waに焦点が合った時に上昇の制御を停止し、焦点が合った時の位置よりも上方における撮像手段33の位置を第2の位置Z2とし、第1の位置Z1と第2の位置Z2との中間位置Z3を撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合う位置とするため、撮像手段33の焦点が表面Waに合ってから第1の位置Z1及び第2の位置Z2を記憶するまでのタイムラグを相殺することができる。したがって、撮像手段33を細かな分解能でステップ送りして昇降させる必要がなくなり、ウェーハWの厚さを把握する必要もなくなり、効率良くウェーハWの表面Waに焦点を合わせることができる。
Thus, when the imaging means 33 is lowered and the surface Wa of the plate-like workpiece W is focused, the lowering control is stopped, and the position of the imaging means 33 below the position when the focus is achieved is set. The first position Z1 is set, and when the imaging means 33 is raised and the surface Wa of the plate-like workpiece W is focused, the control of the lifting is stopped, and the imaging means 33 above the position when the focus is achieved. Is the second position Z2, and an intermediate position Z3 between the first position Z1 and the second position Z2 is a position where the focal point of the
(2)焦点位置の求め方2
上記「焦点位置の求め方1」では、撮像手段33を下降または上昇させる過程において、表面Waの撮像及び焦点があったか否かの判断を行った後にその時の撮像手段33のZ軸方向の位置を求めることとしたが、撮像手段33のZ軸方向の位置を認識した後に、表面Waの撮像及び焦点があったか否かの判断を行うようにしてもよい。この場合も、昇降手段34は、最初に撮像手段33を上昇させ、図4(b)において二点鎖線で示すように、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waよりも上方に位置するようにしておく。そして、その状態から、制御手段8が昇降手段34のモータ341を駆動し、撮像手段33を一定速度で−Z方向に下降させていく。撮像手段33の下降中は、エンコーダ342からの情報に基づき、撮像手段33のZ軸方向の位置を制御手段8に逐次記憶する。また、撮像手段33のZ軸方向の位置を記憶した直後に、撮像手段33が撮像する画像を図2に示した画像処理部84に転送し、画像処理部84においては、転送された画像情報を記憶し、記憶した画像について、焦点が合ったか否かの判断を逐次行う。このような処理を繰り返し、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合ったと画像処理部84が判断すると、制御手段70は、昇降手段34を構成するモータ341を直ちに停止させ、撮像手段33の下降を停止させる。
(2) Finding the
In the above “Focus Position Determination Method 1”, in the process of lowering or raising the
そして、最後に制御手段8に記憶した撮像手段33のZ軸方向の位置を、第1の位置Z4として図2に示した第1の記憶部81に記憶させる。第1の位置Z4を第1の記憶部81に記憶してから撮像手段33の焦点が表面Waに合った状態で撮像が行われるまでの間にはある程度のタイムラグがあるため、図4(b)に示すように、第1の位置Z4に位置する撮像手段33の焦点33dは、ウェーハWの表面Waよりも上方(+Z方向)の行き足らない位置にある。
Then, the position in the Z-axis direction of the
次に、昇降手段34が撮像手段33を下降させ、図4(c)において二点鎖線で示すように、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waよりも下方に位置するようにしておく。そして、その状態から、制御手段8が昇降手段34のモータ341を駆動し、撮像手段33を一定速度で+Z方向に上昇させていく。この一定速度は、図4(b)に示した撮像手段33を下降させるときの速度と同じ速度であり、移動の向きは反対方向となる。撮像手段33の上昇中は、エンコーダ342からの情報に基づき、撮像手段33のZ軸方向の位置を制御手段8に逐次記憶する。また、撮像手段33のZ軸方向の位置を記憶した直後に、撮像手段33が撮像する画像を図2に示した画像処理部84に転送し、画像処理部84においては、転送された画像情報を記憶し、記憶した画像について、焦点が合ったか否かの判断を逐次行う。このような処理を繰り返し、撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合ったと画像処理部84が判断すると、制御手段70は、昇降手段34を構成するモータ341を直ちに停止させ、撮像手段33の上昇を停止させる。
Next, the raising / lowering means 34 lowers the imaging means 33 so that the focal point of the imaging means 33 is positioned below the surface Wa of the wafer W as indicated by a two-dot chain line in FIG. Then, from this state, the control means 8 drives the
そして、最後に制御手段8に記憶した撮像手段33のZ軸方向の位置を、第2の位置Z5として図2に示した第2の記憶部82に記憶させる。第2の位置Z5を第2の記憶部82に記憶してからから撮像手段33の焦点が表面Waに合った状態で撮像が行われるまでの間にはある程度のタイムラグがあるため、図4(c)に示すように、第2の位置Z5に位置する撮像手段33の焦点33eは、ウェーハWの表面Waよりも下方(−Z方向)の行き足らない位置にある。
Then, the position in the Z-axis direction of the image pickup means 33 stored in the control means 8 is stored in the
こうして第1の位置Z4及び第2の位置Z5がそれぞれ第1の記憶部81及び第2の記憶部82に記憶されると、図2に示した算出部83は、第1の位置Z4と第2の位置Z5との中間位置Z3を算出する。算出された中間位置Z3に撮像手段33が位置する状態においては、図4(a)に示した焦点33a、すなわちウェーハWの表面Waに撮像手段33の焦点が合う。
When the first position Z4 and the second position Z5 are stored in the
このように、撮像手段33を下降させていって板状ワークWの表面Waに焦点が合った時の位置よりも上方に位置する撮像手段33の位置を第1の位置Z4とし、撮像手段33を上昇させていって板状ワークWの表面Waに焦点が合った時の位置よりも下方に位置する撮像手段33の位置を第2の位置Z5とし、第1の位置Z4と第2の位置Z5との中間位置Z3を撮像手段33の焦点がウェーハWの表面Waに合う位置とするため、第1の位置Z4及び第2の位置Z5を記憶した時と表面Waに撮像手段33の焦点が合った時とのタイムラグを相殺することができる。したがって、撮像手段33を細かな分解能でステップ送りして昇降させる必要がなくなり、ウェーハWの厚さを把握する必要もなくなり、効率良くウェーハWの表面Waに焦点を合わせることができる。 In this way, the position of the imaging means 33 positioned above the position when the imaging means 33 is lowered and focused on the surface Wa of the plate-like workpiece W is defined as the first position Z4, and the imaging means 33 The position of the imaging means 33 positioned below the position when the surface Wa of the plate-like workpiece W is focused is set as the second position Z5, and the first position Z4 and the second position The intermediate position Z3 with respect to Z5 is set to a position where the focal point of the imaging means 33 is aligned with the surface Wa of the wafer W. The time lag with the match time can be offset. Therefore, it is not necessary to step up and down the image pickup means 33 with fine resolution, it is not necessary to grasp the thickness of the wafer W, and the surface Wa of the wafer W can be focused efficiently.
以上のようにして、焦点位置の求め方1、2のいずれかによって、表面Waに焦点が合うときの撮像手段33の高さ位置が求まると、昇降手段34が撮像手段33を中間位置Z3に移動させる。そして、その状態で表面Waを撮像し、切削手段3a、3bとともに2つの撮像手段33をX軸方向及びY軸方向に移動させながら、図1に示した画像処理部84においてパターンマッチング等の画像処理を行うと、図1に示した分割予定ラインLが検出される。そして、分割予定ラインLが検出されることにより、切削ブレード30のY軸方向の位置が、検出された分割予定ラインLに位置合わせされる。このような位置合わせを切削手段3a、3bの切削ブレード30について行うことにより、2つの切削ブレード30が、それぞれ異なる分割予定ラインLに位置合わせされる。例えば、最も+Y側の分割予定ラインLに切削手段3aの切削ブレード30を位置合わせし、最も−Y側の分割予定ラインLに切削手段3bの切削ブレード30を位置合わせする。
As described above, when the height position of the image pickup means 33 when the surface Wa is in focus is obtained by any one of the
次に、切削手段3a、3bを構成する2つの切削ブレード30がそれぞれ異なる分割予定ラインLに位置合わせされた状態で、2つの切削ブレード30が回転しながら2つの切込み送り手段5が切削手段3a、3bをそれぞれ−Z方向に移動させ、2つの切削ブレード30を所定の高さ位置に位置させるとともに、図1に示した切削送り手段2が保持手段7を−X方向に切削送りする。そうすると、2本の分割予定ラインLに沿って切削が行われる。
Next, in a state where the two
次に、インデックス送り手段4が、隣り合う分割予定ラインLの間隔分だけ2つの切削ブレード30が互いに近づく方向に切削手段3a、3bをインデックス送りし、切削済みの2本の分割予定ラインLの隣の分割予定ラインLをそれぞれ切削する。このような切削を同方向のすべての分割予定ラインLについて行った後、保持手段7を90度回転させてから同様の切削を行うことにより、ウェーハWが縦横に切削されて個々のデバイスDごとのチップに分割される。
Next, the index feeding means 4 indexes feeds the cutting means 3a and 3b in the direction in which the two
1枚のウェーハWの分割が終了した後、分割済みのウェーハWを保持手段7から離脱させ、次に分割しようとするウェーハを保持手段7において保持する。新たに分割しようとするウェーハは、分割済みのウェーハとは厚さが異なる可能性があるため、前記と同様の手法により第1の位置と第2の位置とを求め、これらの値の中間値をウェーハの表面に焦点が合う時の撮像手段33のZ軸方向の位置とする。そして、その位置において分割予定ラインの検出を行い、前記と同様に切削を行う。 After the division of one wafer W is completed, the divided wafer W is detached from the holding means 7 and the wafer to be divided next is held in the holding means 7. Since the wafer to be newly divided may have a thickness different from that of the already divided wafer, the first position and the second position are obtained by the same method as described above, and an intermediate value between these values is obtained. Is the position in the Z-axis direction of the imaging means 33 when the surface of the wafer is in focus. Then, a line to be divided is detected at that position, and cutting is performed in the same manner as described above.
このように、分割対象のウェーハが交換されるたびに、それぞれのウェーハについて、ウェーハの表面に焦点が合う時の撮像手段33の位置を求めることにより、ウェーハの厚さが個々に異なる場合においても、撮像手段33の焦点をウェーハの表面に正確に合わせることができる。 As described above, each time the wafers to be divided are replaced, the position of the imaging means 33 when each wafer is focused on the surface of the wafer is obtained, so that even when the thickness of each wafer is different. The imaging means 33 can be accurately focused on the surface of the wafer.
上記「焦点位置の求め方1」では、撮像手段33により撮像した画像の記憶及び撮像手段33のZ軸方向の位置の記憶をした後に、記憶した画像において焦点が合うか否かの判断をすることとしたが、撮像手段33により撮像した画像の記憶に続けて、その画像において焦点が合うか否かの判断を行い、その後、撮像手段33のZ軸方向の位置を記憶するようにしてもよい。
In the above “Focus Position Determination Method 1”, after storing the image captured by the
なお、本実施形態では、エンコーダによって撮像手段33の高さ位置を認識することとしたが、例えば図2に示したボールネジ340に対して平行にスケールを配設するとともに、支持部343にスケールを読み取る読み取り部を設け、スケールの目盛の読み取り値によって撮像手段33の高さ位置を認識して第1の位置及び第2の位置を認識するようにしてもよい。
In the present embodiment, the encoder recognizes the height position of the imaging means 33. For example, a scale is disposed in parallel to the
また、本実施形態では、加工装置として切削装置を例に挙げて説明したが、本発明には、ウェーハの表面を撮像する機能を有する他の加工装置も含まれる。例えば、加工装置は、ウェーハWの分割予定ラインに沿ってレーザ光を照射するレーザ加工装置であってもよい。レーザ加工装置における加工は、ウェーハの上面に溝を形成する加工でもよいし、ウェーハの内部に改質層を形成する加工でもよい。 In the present embodiment, the cutting apparatus is described as an example of the processing apparatus. However, the present invention includes other processing apparatuses having a function of imaging the surface of the wafer. For example, the processing apparatus may be a laser processing apparatus that irradiates a laser beam along a planned division line of the wafer W. The processing in the laser processing apparatus may be processing for forming a groove on the upper surface of the wafer or processing for forming a modified layer inside the wafer.
W:ウェーハ
Wa:表面 L:分割予定ライン D:デバイス
Wb:裏面
T:ダイシングテープ F:フレーム
1:切削装置
2:切削送り手段
20:ボールネジ 21:ガイドレール 22:モータ 23:回転手段
24:移動基台
3a、3b:切削手段
30:切削ブレード 31:ハウジング 32:切削水ノズル
33:撮像手段 33a,33b,33c:焦点
34:昇降手段
340:ボールネジ 341:モータ 342:エンコーダ 343:支持部
4:インデックス送り手段
40:ボールネジ40 41:ガイドレール 42:モータ 43:移動基台
5:切込み送り手段
50:ボールネジ 51:ガイドレール 52:モータ 53:昇降基台
6:クランプ部
7:保持手段
70:吸着部 700:保持面 71:枠体
8:制御手段
81:第1の記憶部 82:第2の記憶部 83:算出部 84:画像処理部
Z1、Z4:第1の位置 Z2、Z5:第2の位置 Z3:中間位置
W: Wafer Wa: Front surface L: Divided line D: Device Wb: Back surface T: Dicing tape F: Frame 1: Cutting device 2: Cutting feed means 20: Ball screw 21: Guide rail 22: Motor 23: Rotating means 24:
Claims (1)
該制御手段は、
該昇降手段が該撮像手段を一定速度で下降させた場合において、板状ワークを撮像する該撮像手段の焦点が板状ワークの該表面より上方から下降して板状ワークの該表面に合った時よりも行き過ぎた下方もしくは行き足らない上方に位置する場合の該撮像手段の位置を第1の位置として記憶する第1の記憶部と、
該昇降手段が該撮像手段を該一定速度で上昇させた場合において、板状ワークを撮像する該撮像手段の焦点が板状ワークの該表面より下方から上昇して板状ワークの該表面に合った時よりも行き過ぎた上方もしくは行き足らない下方に位置する場合の該撮像手段の位置を第2の位置として記憶する第2の記憶部と、
該第1の記憶部が記憶する該第1の位置と該第2の記憶部が記憶する該第2の位置との中間位置を算出する算出部と、を備え、
該算出部が算出した該中間位置を、該撮像手段の焦点が板状ワークの表面に合った位置とする加工装置。 A holding means for holding the surface of the plate-like workpiece on which the device is divided and divided by lines to be divided, and an imaging means for imaging the surface of the plate-like workpiece held by the holding means from above; Elevating means for lowering and raising the imaging means with respect to the holding means, processing means for processing a plate-like workpiece held by the holding means along a scheduled division line, and controlling at least the imaging means and the raising / lowering means A processing device comprising:
The control means includes
When the lifting and lowering means lowers the imaging means at a constant speed, the focus of the imaging means for imaging the plate-like workpiece is lowered from above the surface of the plate-like workpiece and matches the surface of the plate-like workpiece. A first storage unit that stores the position of the imaging unit as a first position when it is located below or less than the upper part of the time,
When the elevating means raises the imaging means at the constant speed, the focus of the imaging means for imaging the plate-like workpiece rises from below the surface of the plate-like workpiece and matches the surface of the plate-like workpiece. A second storage unit that stores the position of the imaging unit as a second position when it is located above or below the lower than
A calculation unit that calculates an intermediate position between the first position stored in the first storage unit and the second position stored in the second storage unit;
A processing apparatus that sets the intermediate position calculated by the calculation unit to a position where the focal point of the imaging unit is aligned with the surface of the plate-like workpiece.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2017-01-20 JP JP2017008480A patent/JP2018117094A/en active Pending
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