專利名稱：加工裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及對半導體晶片等被加工物施行加工的切削裝置、激光加工裝置等加工裝置。
背景技術：
在晶片的表面由分割預定線劃分開地形成有IC (Integrated Circuit :集成電路)、LSI (Large Scale Integrated Circuit :大規模集成電路)等多個器件,通過切割裝置(切削裝置)或者激光加工裝置將所述晶片沿分割預定線分割為ー個個器件，分割成的器件被廣泛利用在移動電話、個人電腦等電子設備中。切割裝置或激光加工裝置等加工裝置至少具有卡盤工作臺，其保持半導體晶片等被加工物；加エ構件，其對被保持于卡盤工作臺的被加工物施行加工；攝像構件，其對被 保持于卡盤工作臺的被加工物進行攝像；以及加工進給構件，其對卡盤工作臺和加工構件相對地進行加工進給。一般來說，攝像構件包括對被加工物進行攝像的攝像機和放大由攝像機攝像得到的像的顯微鏡，并且攝像構件能夠檢測出作為應加工區域的分割預定線并高精度地將切削刀具或激光加工頭定位于應加工的分割預定線。在現有的加工裝置中，為了用攝像構件檢測出應加工的分割預定線來實行校準，要停止卡盤工作臺并用攝像構件對應切削區域進行攝像，因此，校準的實行比較耗費時間，存在著生產率差的問題。因此，本申請的申請人在日本特開2010-76053號公報中提出了下述的攝像構件其采用頻閃光作為光源，攝像構件的CCD (Charge Coupled Device :電荷稱合器件)攝像機與頻閃光的照射同步地對晶片的攝像區域進行攝像。通過具有該攝像構件的切削裝置，即使晶片還在移動中，也能夠取得靜止圖像。專利文獻I :日本特開2010-76053號公報在專利文獻I所公開的攝像構件中，頻閃光垂直地照射在被保持于卡盤工作臺的被加工物。這樣地利用頻閃光垂直地照射被加工物的話，根據由被加工物反射的反射光的強度不同，存在著有時用攝像構件攝像得到的圖像并不清晰的問題。而且，即使是在垂直照明下被加工物的攝像圖像不清晰的情況下，也存在若向被加工物照射相對于攝像機的光軸傾斜的光則能夠得到清晰的攝像圖像的情況，盡管如此，但在現有的攝像構件中，存在不能與被加工物對應地適當調整光的照射狀況(當て具合)的問題。

發明內容
本發明正是鑒于所述的點而完成的，其目的在于提供ー種加工裝置，能夠對朝向保持于卡盤工作臺的被加工物照射的照明光的照射狀況進行適當調整。根據本發明，提供ー種加工裝置，所述加工裝置具有卡盤工作臺，所述卡盤工作臺用于保持被加工物；加工構件，所述加工構件用于對被保持于所述卡盤工作臺的被加工物施行加工；攝像構件，所述攝像構件用于對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行攝像；和加工進給構件，所述加工進給構件用于對所述卡盤工作臺和所述加工構件相對地進行加エ進給，所述加工裝置的特征在于，所述攝像構件包括攝像機，所述攝像機用于對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行攝像；半透半反鏡，所述半透半反鏡配設在所述攝像機的光軸上；第I頻閃光源，所述第I頻閃光源用于經所述半透半反鏡對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行垂直照明；多根光纖，所述多根光纖以所述攝像機的光軸為中心配設成環狀，并且所述多根光纖的一端面與保持于所述卡盤工作臺的被加工物相面對；第2頻閃光源，所述第2頻閃光源用于將光入射到所述多根光纖的另一端面，以對保持于所述卡盤エ作臺的被加工物進行環形照明；第I光量調整器，所述第I光量調整器配設在所述第I頻閃光源和所述半透半反鏡之間；以及第2光量調整器，所述第2光量調整器配設在所述第2頻閃光源和所述多根光纖的另一端面之間，所述第I光量調整器和所述第2光量調整器各自具有旋轉板，所述旋轉板具有旋轉軸；和開ロ部，所述開ロ部形成于所述旋轉板，用于供從所述第I頻閃光源或所述第2頻閃光源照射的頻閃光透過，所述開ロ部以與所述旋轉軸的旋轉角度對應地使透過的光量從小到大連續變化的方式形成為漸擴狀。 本發明的加工裝置所具有的攝影構件適當選擇垂直照明和環形照明或者將兩種照明復合起來而對被加工物進行照明，因此，能夠根據被加工物將對被加工物照射的照明光的照射狀況調整到最佳，能夠得到清晰的攝像圖像。而且，由于將調整垂直照明和環形照明的光量的光量調整器分別對應地進行配設，因此能夠選擇適合被加工物的攝像的光量。特別是在使用如氙閃光燈那樣的不能調整光的強度的頻閃光源進行攝像的情況下非常方便。


圖I是本發明實施方式的切削裝置的概要結構圖。圖2是經切割帶支承于環狀框架的半導體晶片的立體圖。圖3是說明分割預定線檢測時的本發明實施方式的攝像單元的結構及其作用的示意圖。圖4的(A)是光量調整器的立體圖，圖4的(B)是其主視圖。圖5是物鏡單元的仰視圖。圖6是說明切削槽的狀態確認時的本發明實施方式的攝像單元的作用的示意圖。標號說明2:切削裝置；14 X軸進給機構；20 :卡盤工作臺；36 Y軸進給機構；44 Ζ軸進給機構；46 :切削單元；50 :切削刀具；52 :校準單元；
54 :攝像單元；60 :水填充室；68 :物鏡；70 :氙閃光燈；74 :物鏡組件；77 :貫通孔；78 :物鏡； 82 :光量調整器；94 :CCD 攝像機；96 :監視器；98 :氙閃光燈；100 :光量調整器；112:光纖。
具體實施例方式下面，參考附圖對本發明實施方式涉及的切削裝置2進行詳細說明。圖I示出了切削裝置2的概要結構圖。切削裝置2包括一對導軌6，所述ー對導軌6搭載于靜止底座4上并沿X軸方向伸長。通過由滾珠絲杠10和脈沖馬達12構成的X軸進給機構(X軸進給構件)14使X軸移動塊8沿加工進給方向，即X軸方向移動。在X軸移動塊8上隔著圓筒狀支承構件22搭載有卡盤工作臺20。卡盤工作臺20具有由多孔性陶瓷等形成的吸附部(吸附卡盤)24。在卡盤工作臺20配設有多個(本實施方式中為4個)夾緊器26，所述多個夾緊器26用于夾緊圖2所示的環狀框架F。如圖2所示，在作為切削裝置2的加工對象的半導體晶片W的表面上正交地形成有第I間隔道SI和第2間隔道S2，在由第I間隔道SI和第2間隔道S2劃分而成的區域中形成有大量的器件D。晶片W被貼附在作為粘貼帶的切割帶T，切割帶T的外周部貼附在環狀框架F。由此，晶片W成為經切割帶T支承于環狀框架F的狀態，通過用圖I所示的夾緊器26夾緊環狀框架F，從而將晶片W支承固定在卡盤工作臺20上。X軸進給機構14具有刻度尺16，其沿導軌6配設在靜止底座4上；和讀取頭18，其配設在X軸移動塊8的下表面并用于讀取刻度尺16的X坐標值。讀取頭18與切削裝置2的控制器連接在一起。在靜止底座4上還固定有沿Y軸方向伸長的ー對導軌28。通過由滾珠絲杠32和脈沖馬達34構成的Y軸進給機構(分度進給機構)36使Y軸移動塊30沿Y軸方向移動。在Y軸移動塊30形成有沿Z軸方向伸長的ー對(只圖示ー根)導軌38。通過由未圖示的滾珠絲杠和脈沖馬達42構成的Z軸進給機構44使Z軸移動塊40沿Z軸方向移動。標號46是切削単元(切削構件)，切削單元46的主軸箱48被插入并支承在Z軸移動塊40中。在主軸箱48中容納著主軸，所述主軸由空氣軸承支承成能夠旋轉。由容納在主軸箱48中的未圖示的馬達驅動主軸旋轉，在主軸的末端部以能夠裝拆的方式裝配有切削刀具50。在主軸箱48搭載有校準單元(校準構件)52。校準單元52具有攝像單元(攝像構件)54，所述攝像単元(攝像構件)54對保持于卡盤工作臺20的晶片W進行攝像。切削刀具50和攝像單元54沿X軸方向排列配置。接下來，參考圖3，對本發明實施方式涉及的攝像單元54的結構進行說明。攝像單元54具有容納物鏡組件74的框體56，所述物鏡組件74與攝像區域面對，在框體56的末端部附近安裝有由透明體形成的隔壁58。在由框體56的末端部、隔壁58、以及保持于卡盤工作臺20的晶片W隔出的空間內圍成水填充室60。框體56的末端56a與保持于卡盤工作臺20的晶片W之間的間隔最好是大約O. 5 Imm的程度。在晶片W的切ロ檢查時，來自水源64的水經由開閉閥66和水供 給ロ 62被供給并填充到水填充室60內。物鏡組件74包括環狀構件76和容納在環狀構件76中的物鏡78，并且該物鏡組件74被載置在透明隔壁58上。如圖5中最清楚地示出的那樣，在環狀構件76形成有呈環狀地配設的多個貫通孔77。標號110是由多根光纖112構成的光纖束,各光纖112的一端被插入貫通孔77中并以與保持于卡盤工作臺20的晶片W面對的方式進行配設。光纖112的另一端與透明塊108連接在一起。本實施方式的攝像單元54具有作為頻閃光源的ー種的2個氙閃光燈70、98。從氙閃光燈70射出的頻閃光的一部分由半透半反鏡72反射，經由物鏡78和透明隔壁58照射到保持于卡盤工作臺20的晶片W。CXD攝像機94配設于物鏡78的光軸上，所述CXD攝像機94用于對用頻閃光照射的晶片W進行攝像。用CXD攝像機94攝像得到的圖像被顯示在監視器96上。在氙閃光燈70與半透半反鏡72之間配設有光量調整器82，所述光量調整器82用于對從氙閃光燈70發出的光的光量進行調整。如圖4所示，光量調整器82包括脈沖馬達84 ;與脈沖馬達84連接的旋轉軸86 ;和固定在旋轉軸86的末端的旋轉板88。在旋轉板88形成有開ロ部(間隙部)90，所述開ロ部(間隙部)90供從氙閃光燈70照射的光透過，開ロ部90以使透過的光量與旋轉軸86的旋轉角度對應地在最小值和最大值之間逐漸地(連續地)變化的方式形成為漸擴狀。亦即，開ロ部90以從寬度較窄的一端90a到寬度較寬的另一端90b寬度逐漸變化的方式形成。再次參考圖3，CXD攝像機94與氙閃光燈70的發光同步地對保持于卡盤工作臺20的晶片W的攝像區域進行攝像，攝像得到的圖像被顯示在監視器96上。氙閃光燈70、CXD攝像機94以及脈沖馬達84與控制構件80連接并由控制構件80進行控制。在另ー氙閃光燈98與連接有光纖束110的透明塊108之間配設有光量調整器100，所述光量調整器100用于對從氙閃光燈98發出的光的光量進行調整。光量調整器100與圖4所示的光量調整器82實質上是同樣的結構，其包括脈沖馬達102 ;與脈沖馬達102連接的旋轉軸104 ;和固定在旋轉軸104的末端的旋轉板106。在旋轉板106形成有開ロ部，并且旋轉板106形成為與圖4的旋轉板88同樣的結構以使透過開ロ部的光量與旋轉軸104的旋轉角度對應地在最大值和最小值之間變化的方式配設開ロ部。當氙閃光燈98發光吋，由光量調整器100調整為最佳光量的光入射到透明塊108，并在光纖112中傳播，然后從光纖112的插入在呈環狀(環形)地配設的多個貫通孔77內的端面朝向保持于卡盤工作臺20的晶片W呈環狀地進行照明。在本說明書中，將來自氙閃光燈98的照明稱為環形照明。另ー方面，將來自氙閃光燈70的照明稱為垂直照明。CXD攝像機94與氙閃光燈98的發光同步地對保持于卡盤工作臺20的晶片W的攝像區域進行攝像，攝像得到的圖像被顯示在監視器96上。氙閃光燈98和脈沖馬達102與控制構件80連接并由控制構件80進行控制。以下對如上構成的攝像單元54的作用進行說明。首先，利用卡盤工作臺20抽吸保持作為切削加工的對象的晶片W，驅動X軸進給機構14將晶片W定位在攝像單元54的正下方。
在本實施方式的攝像單元54中，由于CXD攝像機94與來自氙閃光燈70、98的頻閃光的照射同步地對晶片W的攝像區域進行攝像，因此即使晶片W還在移動中，也能夠取得清晰的靜止圖像。在用攝像單元54對晶片W的攝像區域進行攝像的情況下，根據晶片W的種類等適當選擇垂直照明和環形照明。或者，由于能夠并用垂直照明和環形照明來對晶片W進行照明，因此，能夠與晶片W對應地調整光的照射狀況。在通過使用氙閃光燈70的垂直照明進行攝像的情況下，首先，驅動光量調整器82的脈沖馬達84使旋轉板88旋轉，在透過旋轉板88的開ロ部90的、來自氙閃光燈70的頻閃光的光量達到最佳位置的位置處，停止脈沖馬達84的驅動。關于最佳位置的檢測，ー邊通過脈沖馬達84使具有開ロ部90的旋轉板88旋轉，一邊用C⑶攝像機94對晶片W進行攝像，并在監視器96上觀察該攝像圖像，從而確定最佳位置。在檢測出透過開ロ部90的光量達到最佳的位置并將旋轉板88固定在該位置后，實施校準エ序。在本實施方式的校準エ序中，ー邊用X軸進給機構14使保持于卡盤工作臺20的晶片W沿X軸方向移動，ー邊在晶片W的某個點(將其設為A點)到達攝像單元54的正下方的時刻使氙閃光燈70發光，來照明晶片W的攝像區域。與氙閃光燈70的發光同步地用CXD攝像機94對A點處的器件D進行攝像，檢測出與預先存儲于校準單元52的目標圖案的圖像一致的目標圖案，將A點處的目標圖案的坐標值存儲到校準単元52的存儲器。接著，移動卡盤工作臺20，在遠離A點的B點，對與在A點攝像到的間隔道SI相同的間隔道SI所相鄰的器件D進行攝像，通過同樣的操作檢測出目標圖案，然后將B點處的目標圖案的坐標值存儲到校準単元52的存儲器。接著，旋轉卡盤工作臺20以使將A點處的目標圖案的坐標值與B點處的目標圖案的坐標值連接起來的直線與X軸方向平行。接著，通過使切削單元46沿Y軸方向移動，移動的量為目標圖案與間隔道SI的中心線之間的距離，從而完成使切削刀具50與應切削的間隔道SI對齊的校準。在第I間隔道SI的校準實施后，使卡盤工作臺20旋轉90度，然后，對間隔道S2也執行同樣的操作，實行第2間隔道S2的校準。
在實行校準時，由于在保持于卡盤工作臺20的晶片W未附著切削液或切屑等，因此，沒有必要向水填充室60內供給水。在利用本實施方式的攝像單元54的校準時的攝像中，由于是與來自氙閃光燈70的照射同步地用CCD攝像機94對晶片W的應切削區域進行攝像，因此即使是保持于卡盤工作臺20的晶片W在攝像單元54的下方移動時，也能夠拍攝靜止圖像。其結果是，能夠迅速地進行晶片W的攝像，能夠縮短校準所用的時間。在使用氙閃光燈98的環形照明的情況下，C⑶攝像機94與來自氙閃光燈98的頻閃光的照射同步地對被環形照明的晶片W的攝像區域進行攝像，因此，即使晶片W還在移動中，也能夠取得清晰的靜止圖像。在環形照明的情況下，也是在用光量調整器100選擇了裝配于旋轉板106的遮光板的最佳區段之后，實施校準エ序。由于使用氙閃光燈98的環形照明的情況與使用氙閃光 燈70的垂直照明相同，因此，省略校準エ序的詳細說明。在本實施方式的攝像單元54中，由于能夠適當選擇使用氙閃光燈70的垂直照明和使用氙閃光燈98的環形照明，或者將兩者并用來對晶片W進行照明，因此，能夠與晶片W的種類對應地調整光的照射狀況，能夠在監視器96上顯示清晰的攝像圖像。當校準完成吋，ー邊用X軸進給機構14對卡盤工作臺20沿X軸方向進行加工進給，ー邊使高速旋轉的切削刀具50透過晶片W切入預定量直到切割帶T為止，由此切削第I間隔道Si。一邊驅動Y軸進給機構36對切削刀具50進行分度進給，一邊對同一方向的所有的第I間隔道SI進行切削。接著，使卡盤工作臺20旋轉90度，對與第I間隔道SI正交的第2間隔道S2進行切削。在希望在晶片W的切削過程中確認切削槽的狀態的情況下，亦即希望進行切ロ檢查的情況下，驅動X軸進給機構14，將保持于卡盤工作臺20的晶片W定位在攝像單元54的正下方。如圖6所示，打開開閉閥66，向水填充室60內供給水，用清潔的水沖洗附著于晶片W的切屑和/或切削液。ー邊一直向水填充室60內供給水，一邊使氙閃光燈70或氙閃光燈98發光，用頻閃光照明晶片W的攝像區域。由于與氙閃光燈70或氙閃光燈98的發光同步地用CXD攝像機94攝像，因此，SP使卡盤工作臺20還在移動中，也能夠用CXD攝像機94拍攝清晰的靜止圖像。CXD攝像機94的輸出被輸入監視器96，在監視器96上顯示出攝像得到的切削槽114。操作員可以一邊觀察監視器96上的圖像，一邊觀察在切削槽114產生的碎屑116等，能夠確認切削槽114的狀態。在形成于切削槽114的兩側的碎屑116的產生比例變得很大的情況下，判斷為在切削刀具50發生了氣孔堵塞等，操作員實施將切削刀具50更換為新的切削刀具等處理。由于在利用本實施方式的攝像單元54的校準時的攝像中，與來自氙閃光燈70或氙閃光燈98的頻閃光的照射同步地用C⑶攝像機94對以適當的光量照射的應切削區域進行攝像，因此，即使保持于卡盤工作臺20的晶片W在攝像單元54的下方移動時，也能夠拍攝靜止圖像。其結果是，能夠迅速地進行晶片W的攝像，能夠縮短校準所用的時間。而且，在進行切ロ檢查的時候，一邊向水填充室60內供給水，一邊與氙閃光燈70或氙閃光燈98的發光同步地用CCD攝像機94對以適當的光量照射的攝像區域進行攝像，因此，即使卡盤工作臺20還在移動中，也能夠用(XD攝像機94拍攝浄止圖像。從而，能夠迅速地進行切ロ檢查，即使進行切ロ檢查，也抑制了生產率的降低。并且，在本實施方式中，由于能夠適當選擇使用氙閃光燈70的垂直照明和使用氙閃光燈98的環形照明，或者將兩者并用來對被保持于卡盤工作臺20的晶片W進行照明，因此，能夠與晶片W的種類對應地調整光的照射狀況，通過CCD攝像機94 一直能夠取得清晰的圖像。在上述實施方式中，對于將本發明的攝像單元54應用于切削裝置2的例子進行了 說明，但本發明并不僅限于此，本發明的攝像單元54同樣也能夠應用于激光加工裝置等其它加工裝置。
權利要求
1.一種加工裝置，所述加工裝置具有卡盤工作臺，所述卡盤工作臺用于保持被加工物；加工構件，所述加工構件用于對保持于所述卡盤工作臺的被加工物施行加工；攝像構件，所述攝像構件用于對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行攝像；和加工進給構件，所述加工進給構件用于對所述卡盤工作臺和所述加工構件相對地進行加工進給，所述加工裝置的特征在于， 所述攝像構件包括 攝像機，所述攝像機用于對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行攝像； 半透半反鏡，所述半透半反鏡配設在所述攝像機的光軸上； 第I頻閃光源，所述第I頻閃光源用于經所述半透半反鏡對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行垂直照明； 多根光纖，所述多根光纖以所述攝像機的光軸為中心配設成呈環狀，并且所述多根光纖的一端面與保持于所述卡盤工作臺的被加工物面對； 第2頻閃光源，所述第2頻閃光源用于將光入射到所述多根光纖的另一端面，以對保持于所述卡盤工作臺的被加工物進行環形照明； 第I光量調整器，所述第I光量調整器配設在所述第I頻閃光源和所述半透半反鏡之間；以及 第2光量調整器，所述第2光量調整器配設在所述第2頻閃光源和所述多根光纖的另一端面之間， 所述第I光量調整器和所述第2光量調整器各自具有 旋轉板，所述旋轉板具有旋轉軸；和 開口部，所述開口部形成于所述旋轉板，并且所述開口部用于供從所述第I頻閃光源或所述第2頻閃光源照射的頻閃光透過， 所述開口部以與所述旋轉軸的旋轉角度對應地使透過的光量從小到大連續變化的方式形成為漸擴狀。
2.如權利要求I所述的加工裝置，其特征在于， 所述第I光量調整器和第2光量調整器還具有與所述旋轉軸連接的脈沖馬達。
全文摘要
本發明提供一種加工裝置，其能夠根據被加工物適當調整光的照射狀況。該加工裝置具有對被卡盤工作臺保持的被加工物進行攝像的攝像構件，攝像構件包括攝像機；半透半反鏡；第1頻閃光源，其經半透半反鏡垂直照明被加工物；多根光纖，其以攝像機的光軸為中心配置成環狀并使得一端面面對被加工物；第2頻閃光源，其將光入射到多根光纖的另一端面來對被加工物進行環形照明；第1光量調整器，其配設在第1頻閃光源和半透半反鏡之間；和第2光量調整器，其配設在第2頻閃光源和多根光纖的另一端面之間，第1光量調整器和第2光量調整器的開口部以與旋轉軸的旋轉角度對應地使透過的光量從小到大連續變化的方式形成為漸擴狀。
文檔編號B28D5/02GK102814872SQ20121018455
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月6日 優先權日2011年6月7日
發明者田中誠, 吉田圭吾, 山田清 申請人:株式會社迪思科