特許ウォッチ

公開番号2024117793
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-29
出願番号2024096626,2019216162
出願日2024-06-14,2019-11-29
発明の名称ワーク加工装置及びワーク加工装置の制御方法
出願人株式会社東京精密
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B24B 27/06 20060101AFI20240822BHJP(研削;研磨)
要約【課題】白色干渉計を用いたワークの被加工部の加工品質の測定を短時間で実行可能なワーク加工装置及びワーク加工装置の制御方法を提供する。
【解決手段】加工ヘッド(ブレード22A,22B)及び相対移動機構49を駆動してワークWに被加工部を形成する加工制御部78と、加工ヘッド及び白色干渉計24を一体にテーブルに対して垂直な方向に相対的にステップ走査させる走査制御部85と、白色干渉計24から干渉信号を取得する干渉信号取得部81と、干渉信号の強度がピークとなる白色干渉計24の位置を推定する推定部82と、推定部82の推定結果に基づき、被加工部の加工位置及び加工形状の少なくとも一方を測定する加工品質測定部83と、を備え、加工制御部78が、第1溝を形成する第1加工処理と、第1溝の底部に第2溝を形成する第2加工処理とを実行する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
平板状のワークを保持するテーブルと、
前記テーブルに保持された前記ワークの加工を行う加工ヘッドと、
前記テーブルに対して前記加工ヘッドを相対移動させる相対移動機構と、
前記加工ヘッド及び前記相対移動機構を駆動して、前記加工ヘッドにより前記ワークに被加工部を形成する加工制御部と、
前記加工ヘッドと一体に設けられた白色干渉計であって、前記ワークに形成されている前記被加工部に向けて白色光を出射し且つ前記被加工部で反射された前記白色光と参照面で反射された前記白色光との干渉信号を画素ごとに検出する白色干渉計と、
前記相対移動機構を駆動して、前記加工ヘッド及び前記白色干渉計を一体に前記テーブルに対して垂直な方向に相対的に走査させて、前記被加工部で反射される前記白色光の光路長を変化させる走査制御部と、
前記被加工部に対して前記白色光を照射可能な位置で前記白色干渉計及び前記走査制御部を作動させる測定制御部と、
前記走査中に間欠的に前記白色干渉計から前記画素ごとの前記干渉信号を取得する干渉信号取得部と、
前記干渉信号取得部が取得した前記画素ごとの前記干渉信号に基づき、前記干渉信号の強度がピークとなる前記白色干渉計の位置を前記画素ごとに推定する推定部と、
前記推定部の推定結果に基づき、前記被加工部の加工品質として、前記被加工部の加工位置及び加工形状の少なくともいずれか一方を測定する加工品質測定部と、
を備え、
前記加工ヘッドとして第１加工ヘッド及び第２加工ヘッドを有し、
前記加工制御部が、
前記相対移動機構及び前記第１加工ヘッドを駆動して、前記被加工部として第１溝を前記ワークに形成する第１加工処理と、
前記相対移動機構及び前記第２加工ヘッドを駆動して、前記被加工部として前記第１溝の底部に第２溝を形成して前記ワークを切断する第２加工処理と、
を実行するワーク加工装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記測定制御部が、前記加工ヘッドにより形成された前記被加工部の既知の位置に基づき、前記相対移動機構を駆動して前記被加工部に前記白色光を照射可能な位置に前記白色干渉計を相対移動させる請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項３】
前記加工品質測定部の測定結果に基づき、前記被加工部の前記加工位置及び前記加工形状の少なくともいずれか一方を補正する補正値を決定する補正値決定部を備え、
前記加工制御部が、前記補正値決定部が決定した前記補正値に基づき、前記加工ヘッド及び前記相対移動機構を駆動して前記ワークに前記被加工部を形成する請求項１又は２に記載のワーク加工装置。
【請求項４】
前記加工ヘッドが、回転する円盤状のブレードにより前記ワークを切削加工する請求項１から３のいずれか１項に記載のワーク加工装置。
【請求項５】
前記加工ヘッドが、回転する円盤状のブレードにより前記ワークを切削加工し、
前記加工品質測定部が、前記加工品質として、前記被加工部の断面形状を測定し、
前記加工品質測定部による前記断面形状の測定結果に基づき、前記ブレードの先端形状を測定するブレード形状測定部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載のワーク加工装置。
【請求項６】
テーブルに保持された平板状のワークの加工を行う加工ヘッドと、前記テーブルに対して前記加工ヘッドを相対移動させる相対移動機構とを駆動して、前記加工ヘッドにより前記ワークに被加工部を形成する加工制御工程と、
前記被加工部に向けて白色光を出射し且つ前記被加工部で反射された前記白色光と参照面で反射された前記白色光との干渉信号を画素ごとに検出する白色干渉計を、前記加工ヘッドと一体に前記テーブルに対して垂直な方向に沿って相対的に走査させて、前記被加工部で反射される前記白色光の光路長を変化させる走査制御工程と、
前記走査中に間欠的に前記白色干渉計から前記画素ごとの前記干渉信号を取得する干渉信号取得工程と、
前記干渉信号取得工程で取得した前記画素ごとの前記干渉信号に基づき、前記干渉信号の強度がピークとなる前記白色干渉計の位置を前記画素ごとに推定する推定工程と、
前記推定工程での推定結果に基づき、前記被加工部の加工品質として、前記被加工部の加工位置及び加工形状の少なくともいずれか一方を測定する加工品質測定工程と、
を有し、
前記加工ヘッドとして第１加工ヘッド及び第２加工ヘッドを有する場合に、前記加工制御工程では、
前記相対移動機構及び前記第１加工ヘッドを駆動して、前記被加工部として第１溝を前記ワークに形成する第１加工処理と、
前記相対移動機構及び前記第２加工ヘッドを駆動して、前記被加工部として前記第１溝の底部に第２溝を形成して前記ワークを切断する第２加工処理と、
を実行するワーク加工装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの加工を行うワーク加工装置及びワーク加工装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
スピンドルによって高速に回転される円盤状のブレードによってウェーハ等のワークを切削加工するダイシング装置（ワーク加工装置）が知られている。また、ダイシング装置として、ブレードが装着されるスピンドルを２本備えたツインスピンドルダイサが知られている。そして、このツインスピンドルダイサによりワークを切削又は切断する方式としてミーティング切削方式とステップカット方式とが知られている。
【０００３】
ミーティング切削方式は、２枚のブレードによって一度に２本のストリートを切断する方式である。また、ステップカット方式は、第１ブレードでストリートに沿って所定深さの溝を切削し、その後、第２ブレードでその第溝の底部を切削することにより、ウェーハをストリートに沿って切断する方式である。
【０００４】
このようなダイシング装置のブレードは使用により磨耗するため、ブレードによるワークの切断面にチッピングが生じる場合がある。また、ブレードの熱変形の影響を受けて、ブレードによりワークに形成された溝（カーフ）の位置がストリートの中心からずれる場合がある。このためダイシング装置では、予め設定されたタイミングでブレードのカーフチェックを実施している。
【０００５】
例えば、特許文献１及び特許文献２に記載のダイシング装置では、ブレードによりワークに形成された溝をカメラ（アライメント用の顕微鏡等）で撮影し、このカメラの撮影画像に基づき溝のカーフ位置、カーフ幅、及びチッピングの有無等を測定している。
【０００６】
また、特許文献３及び特許文献４に記載のレーザ加工機は、ワークに形成されている被加工部に向けて白色光を出射し且つ被加工部で反射された白色光と参照面で反射された白色光との干渉信号を検出する白色干渉計を備える。このレーザ加工機は、白色干渉計をＺ軸方向に垂直走査し、Ｚ軸方向の各位置で白色干渉計の各画素（干渉信号を撮像する撮像素子の画素）から出力される干渉信号を取得する。そして、このレーザ加工機は、干渉信号の強度がピークとなる白色干渉計のＺ軸方向位置を画素ごとに検出した検出結果に基づき、ワークの３次元画像を生成することで、被加工部の加工状態を検証している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－１６５８２６号公報
特開２００１－１２９８２２号公報
特開２０１５－０９９０２６号公報
特開２０１５－３８４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１及び特許文献２のダイシング装置では、顕微鏡により溝を撮影しているが、この溝の撮影画像は溝をワークの上面側から見た２次元画像であるので、溝の撮影画像に基づき溝の深さ及び断面形状等を検出することができない。また、このダイシング装置で既述のステップカット方式の切削加工を行った場合には、第２ブレードにより形成された溝が第１ブレードにより形成された溝と重なる。このため、顕微鏡の撮影画像に基づき第２ブレードにより形成された溝の加工品質（カーフ位置及びカーフ幅等）を確認することが困難である。
【０００９】
そこで、ワークの未切削箇所を第１ブレードによって切削加工すると共に、ワークの別の未切削箇所を第２ブレードによって切削加工し、各ブレードにより形成された２本の溝をカメラでそれぞれ撮影した撮影画像に基づき、各ブレードのカーフチェックを行うステップカーフチェックが知られている（上記特許文献２参照）。この場合には、顕微鏡の撮影画像に基づき第２ブレードにより形成された溝の加工品質を確認可能である。
【００１０】
しかしながら、この方法では第２ブレードでワークの未切削箇所を切削加工する必要があるが、第２ブレードは第１ブレードよりも厚みが薄いので第２ブレードで未切削箇所を切削加工すると、この第２ブレードへの負荷が大きくなる。また、ステップカット時とカーフチェック時とにおいて第２ブレードによるワークの加工条件が異なるため、例えばカーフチェック時には第２ブレードがよれることでステップカット時とは異なる位置に溝が形成される可能性がある。すなわち、ステップカット時とカーフチェック時とにおいて同一位置に溝が形成されない可能性があり、その結果、ステップカット時の溝の加工品質を正確に測定することができない可能性がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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