加工装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种加工装置，其简化了校准装置的结构。该加工装置对使用1个光学系统(71)和摄像单元(72)而摄像得到的图像进行处理，取得低倍率图像(P1)和高倍率图像(P2)。由此，在取得低倍率图像(P1)和高倍率图像(P2)时，无需分别配设2个用于高倍率的光学系统(71)和摄像单元(72)以及用于低倍率的光学系统(71)和摄像单元(72)，因此既能够削减光学系统(71)和摄像单元(72)的成本，又能够减少光学系统(71)和摄像单元(72)的维护工时。进而，在取得低倍率图像(P1)和高倍率图像(P2)时，1次即可完成定位光学系统(71)的轴动作，能够减少轴动作。
【专利说明】
加工装置
技术领域
[0001]本发明涉及加工装置，特别涉及校准单元。
【背景技术】
[0002]基于对半导体晶片和形成有光学器件的晶片、形成有电子部件的封装基板和陶瓷基板、玻璃基板等各种板状的被加工物进行分割等的目的而使用切削装置和激光加工装置等的加工装置。加工装置利用摄像单元对在保持于卡盘台的被加工物的正面和背面上形成的键图案进行摄像，并且以键图案为线索推定出待加工区域(分割预定线)。对键图案进行摄像的摄像单元以往具备低倍率的宏观显微镜和高倍率的微观显微镜，其通过宏观显微镜检测键图案，并通过微观显微镜来高精度地推定键图案的位置(专利文献I)。此外，还设计出了在I个光学系统(显微镜)集中2个摄像单元的光轴的校准装置(专利文献2)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2005-85973号公报
[0006]专利文献2:日本特开2005-166991号公报
[0007]然而，这种情况下除了会发生用于搭载2个显微镜的成本之外，还需要进行对于各个显微镜的初始设定(对准聚焦位置等的设定)和维护。此外，为了获得期望倍率的图像，就需要移动轴以将显微镜定位于摄像位置处，在定位时需要耗费时间。此外，使用在I个光学系统集中2个摄像装置的光轴的校准装置时，摄像装置依然为2个。
【发明内容】
[0008]于是，本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种简化了校准装置结构的加工装置。
[0009]为了解决上述课题，达成目的，本发明的加工装置具有:卡盘台，其利用保持面保持被加工物;加工单元，其对在该卡盘台上保持的被加工物进行加工；以及校准单元，其对在该卡盘台上保持的被加工物进行摄像，检测待加工区域，其特征在于，该校准单元具有:光学系统，其取得光学像;摄像单元，其对该光学系统取得的光学像进行摄像；图像处理单元，其对通过该摄像单元摄像得到的图像进行处理，取得低倍率图像和高倍率图像;以及显示单元，其显示处理后的图像，该图像处理单元从该低倍率图像中对规定的区域进行放大处理，取得该高倍率图像。
[0010]此外，上述加工装置优选构成为，该图像处理单元对摄像得到的图像数据进行压缩处理而作为该低倍率图像，不进行该图像数据的压缩处理，或通过压缩率低于该低倍率图像的压缩处理而取得该高倍率图像。
[0011]发明的效果
[0012]本发明的加工装置分别使用I个光学系统和摄像单元对所拍摄的图像进行处理以取得低倍率图像和高倍率图像，从而既能够削减光学系统和摄像单元的成本又能够减少光学系统和摄像单元的维护工时，还能够减少定位光学系统的轴动作。
【附图说明】
[0013]图1是表示第I实施方式的加工装置的结构例的立体图。
[0014]图2是表示第I实施方式的晶片的摄像区域的立体图。
[0015]图3是表示第I实施方式的校准单元的结构例的框图。
[0016]图4是表示第I实施方式的校准单元的动作例的流程图。
[0017]图5是表示第2实施方式的校准单元的结构例的框图。
[0018]图6是表示第2实施方式的校准单元的动作例的流程图。
[0019]标号说明
[0020]lAUB:加工装置，10:卡盘台，20:加工单元，40:加工进给单元，50:分度进给单元，60:切入进给单元，70A、70B:校准单元，71:光学系统，72:摄像单元，El、E2:摄像区域，KP:键图案，L:分割预定线，Pl:低倍率图像，P2:高倍率图像，V:显示画面，Vl、V2:显示区域，W:晶片，WS:正面。
【具体实施方式】
[0021]参照附图详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。本发明并不限于在以下的实施方式中所述的内容。此外，以下所述的结构要素包括本领域普通技术人员能够容易想到或实质上相同的要素。进而，可以适当组合以下所述的结构。此外，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
[0022]第丨实施方式
[0023]下面说明第I实施方式的加工装置的结构例。图1是表示第I实施方式的加工装置的结构例的立体图。图2是表示第I实施方式的晶片的摄像区域的立体图。图3是表示第I实施方式的校准单元的结构例的框图。
[0024]加工装置IA用于切削晶片W。加工装置IA具有卡盘台10、加工单元20、门型框架30、加工进给单元40、分度进给单元50、切入进给单元60、校准单元7 OA、控制单元80。
[0025]晶片W是形成有半导体器件和光器件的半导体晶片和光器件晶片、无机材料基板、延性树脂材料基板、陶瓷基板及玻璃基板等各种被加工物。晶片W如图2所示，形成为圆板状，在其正面WS上呈格子状排列的多个区域上呈格子状而形成有IC、LSI等的器件D。晶片W隔着粘结带T而被支承于环状框架F。例如，环状框架F上沿X、Y轴方向而形成有切口部Fa，并且以使得形成为格子状的器件D的排列方向平行于切口部Fa的方式将晶片W支承于环状框架F。
[0026]这里，X轴方向是对被保持于卡盘台10上的晶片W进行加工进给的方向。Y轴方向是与X轴方向在同一水平面上正交，且使分度进给单元50相对于在卡盘台10上保持的晶片W而分度进给的方向。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向正交的方向，在本实施方式中为铅直方向。
[0027]卡盘台10沿着在X轴方向上设置的开口部2a而以能够移动的方式配设于装置主体2的上表面。卡盘台10具有保持面11和多个保持部12。卡盘台10形成为圆板状，且通过未图示的旋转单元而通过与保持面11的中心正交的旋转轴旋转。保持面11是卡盘台10的铅直方向的上端面，且形成为与水平面平坦相连。保持面11例如由多孔陶瓷等构成，且通过未图示的真空吸引源的负压而吸引保持晶片W。多个保持部12被配设于保持面11的周围的4个部位处，夹持并固定环状框架F的切口部Fa。
[0028]加工单元20用于对在卡盘台10上保持的晶片W进行加工。加工单元20通过分度进给单元50和切入进给单元60而被固定于门型框架30上，该门型框架30以在Y轴方向上跨越设置于装置主体2的上表面的开口部2a的方式而直立设置于装置主体2。加工单元20具有切削刀具21、主轴22、外壳23。切削刀具21是形成为极薄的圆板状且形成为环状的切削磨石。主轴22的末端以能够拆装的方式而安装有切削刀具21。外壳23具有未图示的电动机等的驱动源，且以能够绕Y轴方向的旋转轴旋转的方式支承主轴22。通过使主轴22高速旋转而利用切削刀具21切削晶片W。
[0029]加工进给单元40用于使卡盘台10与加工单元20在X轴方向上相对移动。例如，加工进给单元40具有在X轴方向上延伸的未图示的滚珠丝杠和脉冲电动机等的驱动源，使支承卡盘台10的未图示的X轴移动基台在X轴方向上移动。另外，在开口部2a配设有覆盖X轴移动基台的罩部件41、以及在罩部件41的前后沿X轴方向延伸的蛇腹部件42。
[0030]分度进给单元50用于使卡盘台10与切削单元20在Y轴方向上相对移动。例如，分度进给单元50具有:在Y轴方向上延伸的一对导轨51;与导轨51平行配设的滚珠丝杠52; Y轴移动基台53，其被固定于在滚珠丝杠52上螺合的未图示的螺母，且以能够滑动的方式配设于导轨51上；以及使滚珠丝杠52旋转的未图示的脉冲电动机。分度进给单元50通过脉冲电动机使滚珠丝杠52进行旋转，从而使支承切入进给单元60的Y轴移动基台53在Y轴方向上移动。
[0031]切入进给单元60用于使切削单元20在与卡盘台10的保持面11正交的Z轴方向上移动。例如，切入进给单元60具有:在Z轴方向上延伸，且被固定于Y轴移动基台53上的一对导轨61 ；与导轨61平行配设的滚珠丝杠62; Z轴移动基台63，其被固定于在滚珠丝杠62上螺合的未图示的螺母，且以能够滑动的方式配设于导轨61上；以及使滚珠丝杠62旋转的脉冲电动机64。切入进给单元60通过脉冲电动机64使滚珠丝杠62旋转，从而使支承切削单元20的Z轴移动基台63在Z轴方向上移动。
[0032]如图3所示，校准单元70A对被保持于卡盘台10上的晶片W进行摄像，检测待加工区域、即分割预定线L。在器件D上形成有用于检测分割预定线L的键图案KP。键图案KP例如呈十字形状，在器件D的规定位置处设定有I个键图案KP。校准单元70A具有光学系统71、摄像单元72、图像处理单元73、显示单元74。
[0033]光学系统71用于取得被保持于卡盘台10上的晶片W的正面WS的光学像。光学系统71与摄像单元72构成为一体，且通过分度进给单元50和切入进给单元60而被固定于门型框架30。光学系统71相对于晶片W而被设定为规定位置处，使入射后的光成像以在摄像单元72上形成光学像。例如，光学像的倍率为I倍左右。
[0034]摄像单元72用于对光学系统71取得的晶片W的光学像进行摄像，例如是使用CCD(Charge Coupled Device:电荷親合元件)图形传感器的相机等。摄像单元72对光学像进行光电变换以将图像数据输出给图像处理单元73。
[0035]图像处理单元73从摄像单元72输入图像数据而进行图像处理。图像处理单元73根据所输入的图像数据，基于低倍率图像Pi而对规定的区域进行放大处理以取得高倍率图像P2。图像处理单元73具有未图示的图像处理引擎、低倍率图像取得单元731、高倍率图像取得单元732、存储单元733。图像处理引擎对从摄像单元72输出的图像数据，进行亮度调整和对比度调整等的图像处理。
[0036]低倍率图像取得单元731用于取得低倍率图像P1。低倍率图像取得单元731取得从图像处理引擎输出的图像数据(低倍率图像数据)。低倍率图像数据例如是不伴随出现倍率变更的图像数据。
[0037]高倍率图像取得单元732具有放大单元732a，以取得高倍率图像P2。放大单元732a提高从低倍率图像取得单元731输出的低倍率图像数据中的规定区域的分辨率。例如，放大单元732a取得低倍率图像数据中含有键图案KP的狭小区域G，并对狭小区域G进行亚像素处理。例如，放大单元732a将I个像素分解为1/10而取得0.1像素单位的高分辨率的图像数据(高倍率图像数据)。
[0038]存储单元733用于存储低倍率图像数据和高倍率图像数据。此外，存储单元733存储有图形匹配用的键图案的图像数据等。
[0039]显示单元74例如是触摸面板，被配设于装置主体2的规定位置处。显示单元74用于显示通过图像处理单元73处理后的图像，或供操作者输入加工条件等。例如，在显示单元74的显示画面V上具有显示区域Vl、V2。显示区域Vl是显示低倍率图像Pl的区域，大致占据了显示画面V的左半部分。显示区域V2是显示高倍率图像P2的区域，大致占据了显示画面V的右半部分。
[0040]控制单元80用于控制加工装置IA的各结构要素。例如，控制单元80与驱动加工进给单元40、分度进给单元50和切入进给单元60的脉冲电动机的未图示的驱动电路连接，控制驱动电路以确定卡盘台10在X轴方向上的位置和加工单元20在Y轴方向和Z轴方向上的位置。控制单元80构成为包括上述图像处理单元73。
[0041]接着，说明校准单元70A的动作例。图4是表示第I实施方式的校准单元的动作例的流程图。在该示例中，作为说明的前提，通过卡盘台10的保持部12而保持环状框架F的切口部Fa，晶片W上的器件D的排列方向被设定为X、￥轴方向。
[0042]首先，对晶片W的规定区域进行摄像(步骤SI)。例如，控制单元80控制加工进给单元40、分度进给单元50和切入进给单元60，将光学系统71设定于晶片W的摄像区域E1、E2上的规定位置处。这里，摄像区域El和摄像区域E2位于X轴方向上的同一直线上。摄像单元72对通过光学系统71成像的光学像进行光电变换以将摄像区域E1、E2的图像数据输出给图像处理引擎。
[0043 ]接着，取得低倍率图像PI (步骤S2)。例如，图像处理弓I擎对摄像区域E1、E2的图像数据进行亮度调整和对比度调整等的图像处理，并对低倍率图像取得单元731输出图像数据。低倍率图像取得单元731将从图像处理引擎输出的图像数据作为低倍率图像数据而取得。低倍率图像取得单元731将低倍率图像数据输出给高倍率图像取得单元732并将其存储于存储单元733。
[0044]接着，取得高倍率图像P2 (步骤S3) ο例如，高倍率图像取得单元732被输入摄像区域E1、E2的低倍率图像数据，并取得在摄像区域E1、E2内包含键图案KP的狭小区域G的低倍率图像数据。例如，高倍率图像取得单元732参照存储单元733，根据图形匹配用的键图案的图像数据，通过图形匹配来检测在摄像区域E1、E2的低倍率图像数据中包含的键图案KP，并基于所检测出的键图案KP将规定的范围作为狭小区域G。例如，高倍率图像取得单元732基于键图案KP的中心位置KPc而将在X轴方向和Y轴方向上以规定的长度规定出的矩形的范围作为狭小区域G。高倍率图像取得单元732通过放大单元732a对低倍率图像数据的狭小区域G进行亚像素处理，取得高分辨率的图像数据(高倍率图像数据)并将其存储于存储单元733。
[0045]接着，进行晶片W的角度调整(步骤S4)。例如，控制单元80参照存储单元733，取得摄像区域E1、E2的狭小区域G内的高倍率图像数据。而且，控制单元80以使得摄像区域El的键图案KP的Y坐标与摄像区域E2的键图案KP的Y坐标一致的方式，旋转卡盘台10以进行角度调整。例如，控制单元80以使得摄像区域E1、E2的键图案KP上的规定的角部处的Y坐标彼此一致的方式，使卡盘台10进行旋转，进行角度调整。此外，控制单元80参照存储单元733，取得摄像区域E1、E2的低倍率图像数据，在显示区域Vl上显示出摄像区域El或E2的低倍率图像P1，并放大低倍率图像Pl的包含键图案KP的狭小区域G，将高倍率图像P2显示于显示区域V2o
[0046]接着，检测晶片W的分割预定线L(步骤S5)。例如，控制单元80根据高倍率图像数据的键图案KP检测分割预定线L。例如，键图案KP与分割预定线L的中心线之间的距离预先通过操作者而设定。控制单元80将从键图案KP在Y轴方向上离开由操作者设定的距离的位置确定为分割预定线L。
[0047]如上所述，根据第I实施方式的加工装置1A，分别使用I个光学系统71和摄像单元72对摄像得到的图像进行处理，以取得低倍率图像Pl和高倍率图像P2。由此，在取得低倍率图像Pl和高倍率图像P2时，无需分别配设2个高倍率用的光学系统71和摄像单元72以及低倍率用的光学系统71和摄像单元72，因此能够削减光学系统71和摄像单元72的成本，并且能够减少光学系统71和摄像单元72的维护工时。进而，在取得低倍率图像Pl和高倍率图像P2时，I次即可完成定位光学系统71的轴动作，能够减少轴动作。
[0048]第2实施方式
[0049]接着，说明第2实施方式的加工装置。图5是表示第2实施方式的校准单元的结构例的框图。图5所示的校准单元70B与第I实施方式的校准单元70A的不同之处在于，低倍率图像取得单元731具备图像压缩单元731a。
[0050]图像压缩单元731a压缩低倍率图像数据，例如使用JPEG(Joint PhotographExperts Group:联合图像专家小组)或GIF(Graphics Interchange Format:图形交换格式)等的方法以将低倍率图像数据压缩为几分之I左右。
[0051 ]下面说明校准单元70B的动作例。图6是表示第2实施方式的校准单元的动作例的流程图。在本示例中，作为说明的前提，通过卡盘台10的保持部12来保持环状框架F的切口部Fa，晶片W上的器件D的排列方向被设定为X、￥轴方向。
[0052]首先，对晶片W的规定区域、例如摄像区域E1、E2进行摄像(步骤S11)。接着，压缩低倍率图像Pl(步骤S12)。例如，图像压缩单元731a将从图像处理引擎输出的图像数据压缩为几分之I左右，取得第I低倍率图像数据并将其存储于存储单元733。此外，图像压缩单元731a取得以低于第I低倍率图像数据的压缩率压缩后的第2低倍率图像数据或未压缩的低倍率图像数据，并将所取得的第2低倍率图像数据或未压缩的低倍率图像数据输出给高倍率图像取得单元732。
[0053]高倍率图像取得单元732根据第2低倍率图像数据或未压缩的低倍率图像数据，取得高倍率图像数据并存储于存储单元733(步骤S13)。控制单元80根据高倍率图像数据的键图案KP进行晶片W的角度调整(步骤S14)。在角度调整后，控制单元80根据高倍率图像数据的键图案KP检测晶片W的分割预定线L(步骤S15)。
[0054]如上所述，根据第2实施方式的加工装置1B，具有第I实施方式的效果，并且通过图像压缩单元731a压缩低倍率图像数据，因此能够削减存储单元733的存储容量。此外，由于使用较低的压缩率或压缩前的低倍率图像数据取得高倍率图像数据，因此能够抑制高倍率图像数据的画质降低。
[0055]变形例
[0056]在取得高倍率图像数据时，说明了进行亚像素处理的示例，然而不限于此。例如，也可以使用最临近算法、双线性插值、双三次插值等取得高倍率图像数据。
【主权项】
1.一种加工装置，其具有:卡盘台，其利用保持面保持被加工物;加工单元，其对在该卡盘台上保持的被加工物进行加工；以及校准单元，其对在该卡盘台上保持的被加工物进行摄像，检测待加工区域， 该加工装置的特征在于， 该校准单元具有: 光学系统，其取得光学像； 摄像单元，其对该光学系统取得的光学像进行摄像； 图像处理单元，其对通过该摄像单元摄像得到的图像进行处理，取得低倍率图像和高倍率图像;以及 显示单元，其显示处理后的图像， 该图像处理单元从该低倍率图像中对规定的区域进行放大处理，取得该高倍率图像。2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于， 该图像处理单元对摄像得到的图像数据进行压缩处理而作为该低倍率图像， 不进行该图像数据的压缩处理，或通过压缩率低于该低倍率图像的压缩处理而取得该高倍率图像。
【文档编号】H01L21/68GK105914174SQ201610090290
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】赤濑胜彦, 寺师健太郎
【申请人】株式会社迪思科