加工裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種加工裝置，其簡化了校準裝置的結構。該加工裝置對使用1個光學系統(71)和攝像單元(72)而攝像得到的圖像進行處理，取得低倍率圖像(P1)和高倍率圖像(P2)。由此，在取得低倍率圖像(P1)和高倍率圖像(P2)時，無需分別配設2個用于高倍率的光學系統(71)和攝像單元(72)以及用于低倍率的光學系統(71)和攝像單元(72)，因此既能夠削減光學系統(71)和攝像單元(72)的成本，又能夠減少光學系統(71)和攝像單元(72)的維護工時。進而，在取得低倍率圖像(P1)和高倍率圖像(P2)時，1次即可完成定位光學系統(71)的軸動作，能夠減少軸動作。
【專利說明】
加工裝置
技術領域
[0001]本發明涉及加工裝置，特別涉及校準單元。
【背景技術】
[0002]基于對半導體晶片和形成有光學器件的晶片、形成有電子部件的封裝基板和陶瓷基板、玻璃基板等各種板狀的被加工物進行分割等的目的而使用切削裝置和激光加工裝置等的加工裝置。加工裝置利用攝像單元對在保持于卡盤臺的被加工物的正面和背面上形成的鍵圖案進行攝像，并且以鍵圖案為線索推定出待加工區域(分割預定線)。對鍵圖案進行攝像的攝像單元以往具備低倍率的宏觀顯微鏡和高倍率的微觀顯微鏡，其通過宏觀顯微鏡檢測鍵圖案，并通過微觀顯微鏡來高精度地推定鍵圖案的位置(專利文獻I)。此外，還設計出了在I個光學系統(顯微鏡)集中2個攝像單元的光軸的校準裝置(專利文獻2)。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開2005-85973號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2005-166991號公報
[0007]然而，這種情況下除了會發生用于搭載2個顯微鏡的成本之外，還需要進行對于各個顯微鏡的初始設定(對準聚焦位置等的設定)和維護。此外，為了獲得期望倍率的圖像，就需要移動軸以將顯微鏡定位于攝像位置處，在定位時需要耗費時間。此外，使用在I個光學系統集中2個攝像裝置的光軸的校準裝置時，攝像裝置依然為2個。
【發明內容】
[0008]于是，本發明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種簡化了校準裝置結構的加工裝置。
[0009]為了解決上述課題，達成目的，本發明的加工裝置具有:卡盤臺，其利用保持面保持被加工物;加工單元，其對在該卡盤臺上保持的被加工物進行加工；以及校準單元，其對在該卡盤臺上保持的被加工物進行攝像，檢測待加工區域，其特征在于，該校準單元具有:光學系統，其取得光學像;攝像單元，其對該光學系統取得的光學像進行攝像；圖像處理單元，其對通過該攝像單元攝像得到的圖像進行處理，取得低倍率圖像和高倍率圖像;以及顯示單元，其顯示處理后的圖像，該圖像處理單元從該低倍率圖像中對規定的區域進行放大處理，取得該高倍率圖像。
[0010]此外，上述加工裝置優選構成為，該圖像處理單元對攝像得到的圖像數據進行壓縮處理而作為該低倍率圖像，不進行該圖像數據的壓縮處理，或通過壓縮率低于該低倍率圖像的壓縮處理而取得該高倍率圖像。
[0011]發明的效果
[0012]本發明的加工裝置分別使用I個光學系統和攝像單元對所拍攝的圖像進行處理以取得低倍率圖像和高倍率圖像，從而既能夠削減光學系統和攝像單元的成本又能夠減少光學系統和攝像單元的維護工時，還能夠減少定位光學系統的軸動作。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示第I實施方式的加工裝置的結構例的立體圖。
[0014]圖2是表示第I實施方式的晶片的攝像區域的立體圖。
[0015]圖3是表示第I實施方式的校準單元的結構例的框圖。
[0016]圖4是表示第I實施方式的校準單元的動作例的流程圖。
[0017]圖5是表示第2實施方式的校準單元的結構例的框圖。
[0018]圖6是表示第2實施方式的校準單元的動作例的流程圖。
[0019]標號說明
[0020]lAUB:加工裝置，10:卡盤臺，20:加工單元，40:加工進給單元，50:分度進給單元，60:切入進給單元，70A、70B:校準單元，71:光學系統，72:攝像單元，El、E2:攝像區域，KP:鍵圖案，L:分割預定線，Pl:低倍率圖像，P2:高倍率圖像，V:顯示畫面，Vl、V2:顯示區域，W:晶片，WS:正面。
【具體實施方式】
[0021]參照附圖詳細說明用于實施本發明的方式(實施方式)。本發明并不限于在以下的實施方式中所述的內容。此外，以下所述的結構要素包括本領域普通技術人員能夠容易想到或實質上相同的要素。進而，可以適當組合以下所述的結構。此外，可以在不脫離本發明主旨的范圍內進行結構的各種省略、置換或變更。
[0022]第丨實施方式
[0023]下面說明第I實施方式的加工裝置的結構例。圖1是表示第I實施方式的加工裝置的結構例的立體圖。圖2是表示第I實施方式的晶片的攝像區域的立體圖。圖3是表示第I實施方式的校準單元的結構例的框圖。
[0024]加工裝置IA用于切削晶片W。加工裝置IA具有卡盤臺10、加工單元20、門型框架30、加工進給單元40、分度進給單元50、切入進給單元60、校準單元7 OA、控制單元80。
[0025]晶片W是形成有半導體器件和光器件的半導體晶片和光器件晶片、無機材料基板、延性樹脂材料基板、陶瓷基板及玻璃基板等各種被加工物。晶片W如圖2所示，形成為圓板狀，在其正面WS上呈格子狀排列的多個區域上呈格子狀而形成有IC、LSI等的器件D。晶片W隔著粘結帶T而被支承于環狀框架F。例如，環狀框架F上沿X、Y軸方向而形成有切口部Fa，并且以使得形成為格子狀的器件D的排列方向平行于切口部Fa的方式將晶片W支承于環狀框架F。
[0026]這里，X軸方向是對被保持于卡盤臺10上的晶片W進行加工進給的方向。Y軸方向是與X軸方向在同一水平面上正交，且使分度進給單元50相對于在卡盤臺10上保持的晶片W而分度進給的方向。Z軸方向是與X軸方向和Y軸方向正交的方向，在本實施方式中為鉛直方向。
[0027]卡盤臺10沿著在X軸方向上設置的開口部2a而以能夠移動的方式配設于裝置主體2的上表面。卡盤臺10具有保持面11和多個保持部12。卡盤臺10形成為圓板狀，且通過未圖示的旋轉單元而通過與保持面11的中心正交的旋轉軸旋轉。保持面11是卡盤臺10的鉛直方向的上端面，且形成為與水平面平坦相連。保持面11例如由多孔陶瓷等構成，且通過未圖示的真空吸引源的負壓而吸引保持晶片W。多個保持部12被配設于保持面11的周圍的4個部位處，夾持并固定環狀框架F的切口部Fa。
[0028]加工單元20用于對在卡盤臺10上保持的晶片W進行加工。加工單元20通過分度進給單元50和切入進給單元60而被固定于門型框架30上，該門型框架30以在Y軸方向上跨越設置于裝置主體2的上表面的開口部2a的方式而直立設置于裝置主體2。加工單元20具有切削刀具21、主軸22、外殼23。切削刀具21是形成為極薄的圓板狀且形成為環狀的切削磨石。主軸22的末端以能夠拆裝的方式而安裝有切削刀具21。外殼23具有未圖示的電動機等的驅動源，且以能夠繞Y軸方向的旋轉軸旋轉的方式支承主軸22。通過使主軸22高速旋轉而利用切削刀具21切削晶片W。
[0029]加工進給單元40用于使卡盤臺10與加工單元20在X軸方向上相對移動。例如，加工進給單元40具有在X軸方向上延伸的未圖示的滾珠絲杠和脈沖電動機等的驅動源，使支承卡盤臺10的未圖示的X軸移動基臺在X軸方向上移動。另外，在開口部2a配設有覆蓋X軸移動基臺的罩部件41、以及在罩部件41的前后沿X軸方向延伸的蛇腹部件42。
[0030]分度進給單元50用于使卡盤臺10與切削單元20在Y軸方向上相對移動。例如，分度進給單元50具有:在Y軸方向上延伸的一對導軌51;與導軌51平行配設的滾珠絲杠52; Y軸移動基臺53，其被固定于在滾珠絲杠52上螺合的未圖示的螺母，且以能夠滑動的方式配設于導軌51上；以及使滾珠絲杠52旋轉的未圖示的脈沖電動機。分度進給單元50通過脈沖電動機使滾珠絲杠52進行旋轉，從而使支承切入進給單元60的Y軸移動基臺53在Y軸方向上移動。
[0031]切入進給單元60用于使切削單元20在與卡盤臺10的保持面11正交的Z軸方向上移動。例如，切入進給單元60具有:在Z軸方向上延伸，且被固定于Y軸移動基臺53上的一對導軌61 ；與導軌61平行配設的滾珠絲杠62; Z軸移動基臺63，其被固定于在滾珠絲杠62上螺合的未圖示的螺母，且以能夠滑動的方式配設于導軌61上；以及使滾珠絲杠62旋轉的脈沖電動機64。切入進給單元60通過脈沖電動機64使滾珠絲杠62旋轉，從而使支承切削單元20的Z軸移動基臺63在Z軸方向上移動。
[0032]如圖3所示，校準單元70A對被保持于卡盤臺10上的晶片W進行攝像，檢測待加工區域、即分割預定線L。在器件D上形成有用于檢測分割預定線L的鍵圖案KP。鍵圖案KP例如呈十字形狀，在器件D的規定位置處設定有I個鍵圖案KP。校準單元70A具有光學系統71、攝像單元72、圖像處理單元73、顯示單元74。
[0033]光學系統71用于取得被保持于卡盤臺10上的晶片W的正面WS的光學像。光學系統71與攝像單元72構成為一體，且通過分度進給單元50和切入進給單元60而被固定于門型框架30。光學系統71相對于晶片W而被設定為規定位置處，使入射后的光成像以在攝像單元72上形成光學像。例如，光學像的倍率為I倍左右。
[0034]攝像單元72用于對光學系統71取得的晶片W的光學像進行攝像，例如是使用CCD(Charge Coupled Device:電荷親合元件)圖形傳感器的相機等。攝像單元72對光學像進行光電變換以將圖像數據輸出給圖像處理單元73。
[0035]圖像處理單元73從攝像單元72輸入圖像數據而進行圖像處理。圖像處理單元73根據所輸入的圖像數據，基于低倍率圖像Pi而對規定的區域進行放大處理以取得高倍率圖像P2。圖像處理單元73具有未圖示的圖像處理引擎、低倍率圖像取得單元731、高倍率圖像取得單元732、存儲單元733。圖像處理引擎對從攝像單元72輸出的圖像數據，進行亮度調整和對比度調整等的圖像處理。
[0036]低倍率圖像取得單元731用于取得低倍率圖像P1。低倍率圖像取得單元731取得從圖像處理引擎輸出的圖像數據(低倍率圖像數據)。低倍率圖像數據例如是不伴隨出現倍率變更的圖像數據。
[0037]高倍率圖像取得單元732具有放大單元732a，以取得高倍率圖像P2。放大單元732a提高從低倍率圖像取得單元731輸出的低倍率圖像數據中的規定區域的分辨率。例如，放大單元732a取得低倍率圖像數據中含有鍵圖案KP的狹小區域G，并對狹小區域G進行亞像素處理。例如，放大單元732a將I個像素分解為1/10而取得0.1像素單位的高分辨率的圖像數據(高倍率圖像數據)。
[0038]存儲單元733用于存儲低倍率圖像數據和高倍率圖像數據。此外，存儲單元733存儲有圖形匹配用的鍵圖案的圖像數據等。
[0039]顯示單元74例如是觸摸面板，被配設于裝置主體2的規定位置處。顯示單元74用于顯示通過圖像處理單元73處理后的圖像，或供操作者輸入加工條件等。例如，在顯示單元74的顯示畫面V上具有顯示區域Vl、V2。顯示區域Vl是顯示低倍率圖像Pl的區域，大致占據了顯示畫面V的左半部分。顯示區域V2是顯示高倍率圖像P2的區域，大致占據了顯示畫面V的右半部分。
[0040]控制單元80用于控制加工裝置IA的各結構要素。例如，控制單元80與驅動加工進給單元40、分度進給單元50和切入進給單元60的脈沖電動機的未圖示的驅動電路連接，控制驅動電路以確定卡盤臺10在X軸方向上的位置和加工單元20在Y軸方向和Z軸方向上的位置。控制單元80構成為包括上述圖像處理單元73。
[0041]接著，說明校準單元70A的動作例。圖4是表示第I實施方式的校準單元的動作例的流程圖。在該示例中，作為說明的前提，通過卡盤臺10的保持部12而保持環狀框架F的切口部Fa，晶片W上的器件D的排列方向被設定為X、￥軸方向。
[0042]首先，對晶片W的規定區域進行攝像(步驟SI)。例如，控制單元80控制加工進給單元40、分度進給單元50和切入進給單元60，將光學系統71設定于晶片W的攝像區域E1、E2上的規定位置處。這里，攝像區域El和攝像區域E2位于X軸方向上的同一直線上。攝像單元72對通過光學系統71成像的光學像進行光電變換以將攝像區域E1、E2的圖像數據輸出給圖像處理引擎。
[0043 ]接著，取得低倍率圖像PI (步驟S2)。例如，圖像處理弓I擎對攝像區域E1、E2的圖像數據進行亮度調整和對比度調整等的圖像處理，并對低倍率圖像取得單元731輸出圖像數據。低倍率圖像取得單元731將從圖像處理引擎輸出的圖像數據作為低倍率圖像數據而取得。低倍率圖像取得單元731將低倍率圖像數據輸出給高倍率圖像取得單元732并將其存儲于存儲單元733。
[0044]接著，取得高倍率圖像P2 (步驟S3) ο例如，高倍率圖像取得單元732被輸入攝像區域E1、E2的低倍率圖像數據，并取得在攝像區域E1、E2內包含鍵圖案KP的狹小區域G的低倍率圖像數據。例如，高倍率圖像取得單元732參照存儲單元733，根據圖形匹配用的鍵圖案的圖像數據，通過圖形匹配來檢測在攝像區域E1、E2的低倍率圖像數據中包含的鍵圖案KP，并基于所檢測出的鍵圖案KP將規定的范圍作為狹小區域G。例如，高倍率圖像取得單元732基于鍵圖案KP的中心位置KPc而將在X軸方向和Y軸方向上以規定的長度規定出的矩形的范圍作為狹小區域G。高倍率圖像取得單元732通過放大單元732a對低倍率圖像數據的狹小區域G進行亞像素處理，取得高分辨率的圖像數據(高倍率圖像數據)并將其存儲于存儲單元733。
[0045]接著，進行晶片W的角度調整(步驟S4)。例如，控制單元80參照存儲單元733，取得攝像區域E1、E2的狹小區域G內的高倍率圖像數據。而且，控制單元80以使得攝像區域El的鍵圖案KP的Y坐標與攝像區域E2的鍵圖案KP的Y坐標一致的方式，旋轉卡盤臺10以進行角度調整。例如，控制單元80以使得攝像區域E1、E2的鍵圖案KP上的規定的角部處的Y坐標彼此一致的方式，使卡盤臺10進行旋轉，進行角度調整。此外，控制單元80參照存儲單元733，取得攝像區域E1、E2的低倍率圖像數據，在顯示區域Vl上顯示出攝像區域El或E2的低倍率圖像P1，并放大低倍率圖像Pl的包含鍵圖案KP的狹小區域G，將高倍率圖像P2顯示于顯示區域V2o
[0046]接著，檢測晶片W的分割預定線L(步驟S5)。例如，控制單元80根據高倍率圖像數據的鍵圖案KP檢測分割預定線L。例如，鍵圖案KP與分割預定線L的中心線之間的距離預先通過操作者而設定。控制單元80將從鍵圖案KP在Y軸方向上離開由操作者設定的距離的位置確定為分割預定線L。
[0047]如上所述，根據第I實施方式的加工裝置1A，分別使用I個光學系統71和攝像單元72對攝像得到的圖像進行處理，以取得低倍率圖像Pl和高倍率圖像P2。由此，在取得低倍率圖像Pl和高倍率圖像P2時，無需分別配設2個高倍率用的光學系統71和攝像單元72以及低倍率用的光學系統71和攝像單元72，因此能夠削減光學系統71和攝像單元72的成本，并且能夠減少光學系統71和攝像單元72的維護工時。進而，在取得低倍率圖像Pl和高倍率圖像P2時，I次即可完成定位光學系統71的軸動作，能夠減少軸動作。
[0048]第2實施方式
[0049]接著，說明第2實施方式的加工裝置。圖5是表示第2實施方式的校準單元的結構例的框圖。圖5所示的校準單元70B與第I實施方式的校準單元70A的不同之處在于，低倍率圖像取得單元731具備圖像壓縮單元731a。
[0050]圖像壓縮單元731a壓縮低倍率圖像數據，例如使用JPEG(Joint PhotographExperts Group:聯合圖像專家小組)或GIF(Graphics Interchange Format:圖形交換格式)等的方法以將低倍率圖像數據壓縮為幾分之I左右。
[0051 ]下面說明校準單元70B的動作例。圖6是表示第2實施方式的校準單元的動作例的流程圖。在本示例中，作為說明的前提，通過卡盤臺10的保持部12來保持環狀框架F的切口部Fa，晶片W上的器件D的排列方向被設定為X、￥軸方向。
[0052]首先，對晶片W的規定區域、例如攝像區域E1、E2進行攝像(步驟S11)。接著，壓縮低倍率圖像Pl(步驟S12)。例如，圖像壓縮單元731a將從圖像處理引擎輸出的圖像數據壓縮為幾分之I左右，取得第I低倍率圖像數據并將其存儲于存儲單元733。此外，圖像壓縮單元731a取得以低于第I低倍率圖像數據的壓縮率壓縮后的第2低倍率圖像數據或未壓縮的低倍率圖像數據，并將所取得的第2低倍率圖像數據或未壓縮的低倍率圖像數據輸出給高倍率圖像取得單元732。
[0053]高倍率圖像取得單元732根據第2低倍率圖像數據或未壓縮的低倍率圖像數據，取得高倍率圖像數據并存儲于存儲單元733(步驟S13)。控制單元80根據高倍率圖像數據的鍵圖案KP進行晶片W的角度調整(步驟S14)。在角度調整后，控制單元80根據高倍率圖像數據的鍵圖案KP檢測晶片W的分割預定線L(步驟S15)。
[0054]如上所述，根據第2實施方式的加工裝置1B，具有第I實施方式的效果，并且通過圖像壓縮單元731a壓縮低倍率圖像數據，因此能夠削減存儲單元733的存儲容量。此外，由于使用較低的壓縮率或壓縮前的低倍率圖像數據取得高倍率圖像數據，因此能夠抑制高倍率圖像數據的畫質降低。
[0055]變形例
[0056]在取得高倍率圖像數據時，說明了進行亞像素處理的示例，然而不限于此。例如，也可以使用最臨近算法、雙線性插值、雙三次插值等取得高倍率圖像數據。
【主權項】
1.一種加工裝置，其具有:卡盤臺，其利用保持面保持被加工物;加工單元，其對在該卡盤臺上保持的被加工物進行加工；以及校準單元，其對在該卡盤臺上保持的被加工物進行攝像，檢測待加工區域， 該加工裝置的特征在于， 該校準單元具有: 光學系統，其取得光學像； 攝像單元，其對該光學系統取得的光學像進行攝像； 圖像處理單元，其對通過該攝像單元攝像得到的圖像進行處理，取得低倍率圖像和高倍率圖像;以及 顯示單元，其顯示處理后的圖像， 該圖像處理單元從該低倍率圖像中對規定的區域進行放大處理，取得該高倍率圖像。2.根據權利要求1所述的加工裝置，其特征在于， 該圖像處理單元對攝像得到的圖像數據進行壓縮處理而作為該低倍率圖像， 不進行該圖像數據的壓縮處理，或通過壓縮率低于該低倍率圖像的壓縮處理而取得該高倍率圖像。
【文檔編號】H01L21/68GK105914174SQ201610090290
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月18日
【發明人】赤瀨勝彥, 寺師健太郎
【申請人】株式會社迪思科