特許 5957238 切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5957238

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】切削装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20160714BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 C

   H01L21/78 F

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-35059(P2012-35059)

(22)【出願日】2012年2月21日

(65)【公開番号】特開2013-171990(P2013-171990A)

(43)【公開日】2013年9月2日

【審査請求日】2015年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】宮田 諭

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０６９３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０６４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０４０６７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の円形電極によって特定されたデバイスと、複数のデバイスを区画する分割予定ラインと、によって構成された被加工物を切削する切削装置であって、
被加工物を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、前記保持手段に保持された被加工物を撮像し切削すべき領域を検出する検出装置と、前記保持手段と前記切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、前記保持手段と前記切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を少なくとも含み、
前記検出装置は、被加工物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段で記憶された画像の中心位置を算出する中心位置算出手段と、前記中心位置算出手段によって算出された中心位置から分割予定ラインの位置を割り出す割り出し手段と、を備え、
前記画像記憶手段は、分割予定ラインの位置を割り出す基準となる円形電極の画像を記憶する一次記憶部と、基準となる円形電極に隣接する複数の円形電極の画像を記憶する二次記憶部と、を含み、
前記中心位置算出手段は、前記一次記憶部に記憶された画像の輝度情報に、前記二次記憶部に記憶された画像の輝度情報を加算処理して新たな輝度情報を形成する輝度情報形成部と、前記輝度情報形成部によって形成された輝度の高低において急峻な輝度変化部を検出し、理想的な円の輪郭を取得する輝度急峻検出部と、前記円の中心位置を算出する中心算出部と、から少なくとも構成され、
前記中心位置算出手段は、少なくとも２個の基準となる円形電極の画像の中心位置を算出し、
前記割り出し手段は、前記少なくとも２個の基準となる円形電極の画像の中心位置から分割予定ラインの位置を割り出すことを特徴とする切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物を切削する切削装置に関し、特に、被加工物の上面を撮像する撮像手段を備えた切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体チップと同程度のサイズで集積回路をパッケージ化するＣＳＰ（Chip Size Package）と呼ばれるパッケージ化技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＣＳＰにおいては、裏面側にはんだボール等のバンプ（電極）を設けた回路基板の表面側に複数の半導体チップが配列されて樹脂封止される。樹脂封止後の基板（ＣＳＰ基板）は、切削装置で切削されて各集積回路パッケージに分割される。

【0003】

近年では、ウェーハの状態でパッケージ化まで行うＷＬ−ＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）が注目されている。ＷＬ−ＣＳＰにおいては、半導体デバイスの形成されたウェーハは樹脂封止され、各半導体デバイスに対応する位置にバンプが設けられる。形成された基板（ＷＬ−ＣＳＰ基板）は、切削装置で切削されて各半導体チップに分割される。ＷＬ−ＣＳＰは、分割された半導体チップの大きさがそのまま集積回路パッケージの大きさになるので、小型化に有利である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−１６０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＷＬ−ＣＳＰで基板面に配置されるバンプは、略円形の平面形状を有し規則的に配列されている。このため、バンプを切削工程のアライメント用のパターン（アライメントマーク）として用いることができる。バンプをアライメントマークとして用いれば、アライメントマークを新たに形成する必要はない。また、赤外線カメラなどでデバイスの特徴的なパターンを検出してアライメントマークとして用いる必要もない。つまり、バンプをアライメントマークとして用いることで、アライメントに起因する工程数を削減して製造コストを抑制できる。

【0006】

しかしながら、上述のバンプの大きさは数μｍ程度の範囲でばらついており、また、バンプの平面形状は加工などの際に変形される恐れがある。このため、バンプの大きさや形状などに基づいてアライメントを行うと、その大きさや形状のばらつきに起因してアライメント精度は低下する恐れがある。

【0007】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、バンプを用いて精度良くアライメント可能な切削装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の切削装置は、複数の円形電極によって特定されたデバイスと、複数のデバイスを区画する分割予定ラインと、によって構成された被加工物を切削する切削装置であって、被加工物を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段と、前記保持手段に保持された被加工物を撮像し切削すべき領域を検出する検出装置と、前記保持手段と前記切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、前記保持手段と前記切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を少なくとも含み、前記検出装置は、被加工物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段で記憶された画像の中心位置を算出する中心位置算出手段と、前記中心位置算出手段によって算出された中心位置から分割予定ラインの位置を割り出す割り出し手段と、を備え、前記画像記憶手段は、分割予定ラインの位置を割り出す基準となる円形電極の画像を記憶する一次記憶部と、基準となる円形電極に隣接する複数の円形電極の画像を記憶する二次記憶部と、を含み、前記中心位置算出手段は、前記一次記憶部に記憶された画像の輝度情報に、前記二次記憶部に記憶された画像の輝度情報を加算処理して新たな輝度情報を形成する輝度情報形成部と、前記輝度情報形成部によって形成された輝度の高低において急峻な輝度変化部を検出し、理想的な円の輪郭を取得する輝度急峻検出部と、前記円の中心位置を算出する中心算出部と、から少なくとも構成され、前記中心位置算出手段は、少なくとも２個の基準となる円形電極の画像の中心位置を算出し、前記割り出し手段は、前記少なくとも２個の基準となる円形電極の画像の中心位置から分割予定ラインの位置を割り出すことを特徴とする。

【0009】

この構成によれば、複数の円形電極の輝度情報に基づいて基準となる円形電極に対応する理想的な円の輪郭を取得し、算出された円の中心位置から分割予定ラインの位置を割り出すので、分割予定ラインの位置情報を高い精度で取得して切削手段を位置合わせできる。つまり、バンプを用いて精度良くアライメント可能である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、バンプを用いて精度良くアライメント可能な切削装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係る切削装置の構成例を示す模式図である。

【図2】基板の表面の様子を示す模式図である。

【図3】アライメント作業の流れを示すフローチャートである。

【図4】基準バンプ及びその周辺を拡大して示す模式図である。

【図5】中心位置算出手段における画像処理について示す説明図である。

【図6】取得される画像の例を示す図である。

【図7】補正後の基準バンプの画像を仮想的に適用した基板の表面の様子を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

【0013】

図１は、本実施の形態に係る切削装置の構成例を示す模式図である。切削装置１は、撮像手段８により撮像される画像に基づいて、チャックテーブル（保持手段）５２上に保持される基板（被加工物）Ｗに対して、切削手段７を位置合わせするように構成されている。

【0014】

切削装置１の加工対象となる基板Ｗは、デバイス（デバイスパターン）の設けられたウェーハを樹脂封止して構成されるＷＬ−ＣＳＰ基板であり、略円板状の外形形状を有している。基板Ｗを構成するウェーハは、格子状のストリート（分割予定ライン）Ｓ（図２参照）で複数の領域に区画されており、区画された各領域にはデバイスが形成されている。基板Ｗの表面側には、デバイスの各電極と接続される複数のバンプ（円形電極）Ｂが設けられている。バンプＢは、例えば、はんだボールで構成されており、略円形の平面形状を有している。切削装置１は、このバンプＢを基準にストリートＳと切削手段７とを位置合わせして基板Ｗを切削する。基板Ｗの裏面側は、ダイシングテープＴを介して円環状のフレームＦに貼着される。なお、切削装置１の加工対象はＷＬ−ＣＳＰ基板に限定されるものではない。

【0015】

切削装置１は、上面形状が略平坦な基台２を有している。基台２は、略直方体状の基部２１と、その一部の角部において前方に突設された突設部２２とを備える。突設部２２には内部空間が形成されており、この内部空間には、カセットエレベータ３が上下動可能に設けられている。カセットエレベータ３の上面には基板Ｗを収納するカセット３１が載置されている。カセット３１は、高さ方向（Ｚ軸方向）において、基板Ｗをそれぞれ１枚ずつ収納する複数の収納部３２を備えている。

【0016】

基部２１の上面には、カセットエレベータ３と隣接する位置に仮置き機構４が設けられている。仮置き機構４は、引出部４１と一対のレール４２とを備えている。引出部４１は第１方向（Ｙ軸方向）に移動可能に構成されており、カセットエレベータ３の上下動により引出部４１と同じ高さに位置付けられた基板Ｗをレール４２側に引き出す。レール４２は略Ｌ字型の断面形状を有しており、第１方向に垂直な第２方向（Ｘ軸方向）において相互に離間接近可能に構成されている。基板Ｗは、引出部４１によってレール４２上の所定位置まで引き出され、一対のレール４２の相互の接近によって第２方向において挟み込まれる。これにより、基板Ｗは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において位置合わせされる。

【0017】

基部２１の仮置き機構４に隣接する位置には、Ｘ軸方向に延在する開口が形成されている。開口は、テーブル移動基台５及び防水カバー５１により覆われている。防水カバー５１の下方には、テーブル移動基台５をＸ軸方向に移動可能なＸ軸移動機構（切削送り手段）（不図示）が設けられている。Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のガイドレール、ガイドレール間のＸ軸ボールねじ、及びＸ軸ボールねじを回転駆動するＸ軸パルスモータ（いずれも不図示）を備える。テーブル移動基台５は、ナット部（不図示）を介してＸ軸ボールネジと連結され、Ｘ軸ボールネジの回転によりガイドレールに沿って移動される。

【0018】

テーブル移動基台５上には、チャックテーブル５２が設けられている。チャックテーブル５２は円板状に形成されており、その上面中央部分にはポーラスセラミック材による吸着面５３が設けられている。吸着面５３において基板Ｗを裏面側から吸着することで、基板Ｗはチャックテーブル５２上の所定位置に保持される。チャックテーブル５２は、回転機構（不図示）によりテーブル移動基台５上でＺ軸周りに回転（θ回転）可能に支持されている。チャックテーブル５２には、仮置き機構４でＸ軸方向及びＹ軸方向に位置合わせされた基板Ｗが不図示の搬送機構によって搬送される。

【0019】

Ｙ軸方向においてテーブル移動基台５と隣接する位置には、テーブル基台６が配置されている。テーブル基台６には、Ｙ軸移動機構（割り出し送り手段）６１が設けられている。Ｙ軸移動機構６１は、Ｙ軸方向に平行な一対のガイドレール６２、ガイドレール６２間のＹ軸ボールねじ（不図示）、及びＹ軸ボールねじを回転駆動するＹ軸パルスモータ６３を備える。テーブル基台６の上面には、Ｙ軸テーブル６４が支持されている。Ｙ軸テーブル６４は、テーブル基台６に接する基部６４ａと、基部６４ａに対して立設された壁部６４ｂとを備えている。Ｙ軸テーブル６４は、基部６４ａに設けたナット部（不図示）を介してＹ軸ボールネジと連結され、Ｙ軸ボールネジの回転によりガイドレール６２に沿って移動される。

【0020】

Ｙ軸テーブル６４の壁部６４ｂには、Ｚ軸移動機構６５が設けられている。Ｚ軸移動機構６５は、壁部６４ｂの前面に配置されＺ軸方向に平行な一対のガイドレール６６と、ガイドレール６６間のＺ軸ボールねじ６７と、Ｚ軸ボールねじ６７と連結されるＺ軸パルスモータ６８とを備える。壁部６４ｂの前面には、Ｚ軸テーブル６９が支持されている。Ｚ軸テーブル６９は、壁部６４ｂに接する基部６９ａと、基部６９ａの端部において前方（Ｙ軸方向）に突設された壁部６９ｂとを備えている。Ｚ軸テーブル６９は、基部６９ａに設けたナット部を介してＺ軸ボールネジ６７と連結され、Ｚ軸ボールネジ６７の回転によりガイドレール６６に沿って移動される。

【0021】

Ｚ軸テーブル６９の壁部６９ｂには、チャックテーブル５２の上方の位置において切削手段７が支持されている。切削手段７は、円筒状のスピンドル７１と、スピンドル７１の一端部に着脱可能に装着される切削ブレード７２とを備える。スピンドル７１の他端部側にはモータ７３が連結されており、スピンドル７１に装着された切削ブレード７２を回転できるようになっている。この切削ブレード７２を回転させて基板Ｗに切り込ませることで、基板Ｗは切削される。切削手段７には、切削ブレード７２に隣接して撮像手段８が設けられている。

【0022】

撮像手段８は、撮像領域を低倍率又は高倍率で拡大して投影する顕微鏡（不図示）と、顕微鏡により拡大された撮像領域を撮像するカメラ（不図示）とを備えている。顕微鏡によって所定倍率で結像された撮像領域の像は、カメラに投影されて撮像される。カメラは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を備えている。撮像素子は、複数の画素で構成されており、各画素の受ける光量に応じた電気信号が得られるようになっている。この撮像手段８において、例えば、画素数が６４０×４８０の撮像素子を適用し、顕微鏡の倍率を１０倍（高倍率）に設定して各画素により１μｍ×１μｍの領域が撮像されるようにすれば、６４０μｍ×４８０μｍの領域が撮像される。

【0023】

撮像手段８は、切削装置１の各部を統括制御する制御部内に設けられた処理部９に接続されており、カメラで撮像された撮像画像は処理部９に送られる。処理部９は、撮像画像を記憶する画像記憶手段９１を備えている。この画像記憶手段９１は、基板Ｗを撮像して取得されるバンプＢの画像を記憶するための一次記憶部９１ａと二次記憶部９１ｂとを含む。一次記憶部９１ａは、アライメントの基準となる基準バンプＢ１（図２参照）の画像を記憶する。二次記憶部９１ｂは、基準バンプに隣接する隣接バンプＢ２（図２参照）の画像を記憶する。

【0024】

画像記憶手段９１に記憶されたバンプＢの画像は、中心位置算出手段９２において基準バンプＢ１の中心位置を算出するために用いられる。中心位置算出手段９２は、基準バンプＢ１及び隣接バンプＢ２の輝度情報をもとに補正画像を形成する輝度情報形成部９２ａを含んでいる。輝度情報形成部９２ａで形成された補正画像は、輝度勾配の大きいエッジ部（輝度変化部）を検出する輝度急峻検出部９２ｂに送られて補正画像中の輪郭の情報が取得される。この輪郭の情報を基に、中心算出部９２ｃは基準バンプＢ１の中心位置（座標）を算出する。

【0025】

中心位置算出手段９２によって算出された基準バンプＢ１の中心位置に基づいて、割り出し手段９３はストリートＳの位置（座標）を割り出す。基準バンプＢ１の中心位置からストリートＳまでの距離は基板Ｗの仕様で決まっているので、基準バンプＢ１の中心位置の情報からストリートＳの位置を割り出すことができる。この処理部９と上述の撮像手段８とにより、ストリートＳの位置を検出する検出装置が構成されている。

【0026】

切削装置１の制御部は、処理部９で算出されたストリートＳの位置情報に基づいてＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構６１を制御して、切削手段７の切削ブレード７２を基板ＷのストリートＳに位置合わせする。切削ブレード７２と位置合わせされた基板Ｗは、切削水を噴き付けられながら、高速回転される切削ブレード７２によって切り込まれる。切削された基板Ｗは、搬送機構によって搬送されて、基部２１の上面に設けられた洗浄乾燥機構１０に移動される。

【0027】

洗浄乾燥機構１０は、基台２に形成された円筒状の空間において基板Ｗを保持するスピンナテーブル１０１を備えている。また、洗浄乾燥機構１０は、洗浄液噴射機構及び気体噴射機構（いずれも不図示）を備えている。スピンナテーブル１０１の下方には、回転機構（不図示）が設けられている。回転機構は、スピンナテーブル１０１に対して回転力を付与するスピンナテーブルモータ（不図示）を有しており、スピンナテーブル１０１を所定の速度で回転できるようになっている。スピンナテーブル１０１に基板Ｗが保持されると、円筒状の空間内においてスピンナテーブル１０１は回転される。この状態において、洗浄液噴射機構から洗浄液が噴射されることで基板Ｗは洗浄される。洗浄後において、基板Ｗは、気体噴射機構から噴射されるエアによって乾燥される。

【0028】

次に、この切削装置１を用いる切削工程の概略を説明する。まず、切削工程に先駆けて基板ＷのストリートＳの位置情報を切削装置１に登録する登録作業を行う。登録作業においては、基準バンプＢ１からストリートＳまでの距離情報を切削装置１の処理部９に登録する。この登録作業により、基準バンプＢ１とストリートＳとの位置関係が設定される。これにより、撮像手段８で基準バンプＢ１を探し出すことで、切削装置１は、基板ＷにおけるストリートＳの位置を認識できる。

【0029】

上述の登録作業が完了した状態において、基板Ｗの切削工程が行われる。基板Ｗの切削工程においては、まず、加工位置を自動で検出するアライメント作業が行われる。アライメント作業では、チャックテーブル５２に保持される基板Ｗの表面を撮像手段８で撮像し、基準バンプＢ１と登録された距離情報とに基づいてストリートＳの位置（座標）を算出する。その後、算出された座標に切削ブレード７２が位置付けられるように、切削ブレード７２とチャックテーブル５２との相対位置が調整され、基板Ｗは切削される。

【0030】

ところで、上述のアライメント作業に用いられる基準バンプＢ１の大きさ及び形状は、所定の程度の範囲でばらついている。このため、基準バンプＢ１の大きさ及び形状に基づいてアライメント作業を行うと、得られるストリートＳの位置情報もばらついてアライメント精度は低下する。

【0031】

そこで、本実施の形態に係る切削装置１では、基準バンプＢ１の画像を補正した上で、補正された基準バンプＢ１の中心位置からストリートＳの位置を算出する。上述のように、バンプＢの大きさ及び形状は所定の範囲でばらつくが、基板ＷにおいてバンプＢの中心位置（座標）は殆どばらつかない。言い換えれば、バンプＢの中心位置からストリートＳまでの距離のばらつきは極めて小さい。そこで、基準バンプＢ１の画像を補正して中心位置を精度良く求め、その中心位置からストリートＳの位置を算出することで、アライメント精度を高めることができる。

【0032】

以下、切削装置１で行われるアライメント作業の詳細について説明する。図２は、基板Ｗの表面の様子を示す模式図である。なお、図２においては、基準バンプＢ１を黒塗りの円で模式的に示し、他のバンプＢと区別している。

【0033】

まず、アライメント作業の前段階として、基板ＷのストリートＳの位置情報を切削装置１に登録する登録作業を行う。図２に示すように、基板ＷにおいてストリートＳで区画される領域（デバイス形成領域）には、それぞれ複数のバンプＢが設けられている。このバンプＢとストリートＳとの位置関係は、基板Ｗの仕様で決まっている。そこで、アライメントの基準となる基準バンプＢ１を任意に選択し、その基準バンプＢ１の中心位置からストリートＳまでの距離情報を切削装置１の処理部９に登録する。これにより、登録された距離情報に基づいて、基準バンプＢ１の中心位置からストリートＳの位置を算出可能になる。なお、図２においては、Ｘ軸方向の両端に位置するデバイス形成領域から基準バンプＢ１（Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ）を選択する場合を例示しているが、他のバンプを基準バンプとして選択しても良い。

【0034】

図３は、アライメント作業の流れを示すフローチャートである。ストリートＳの位置情報が登録された後にアライメント作業が開始されると、切削装置１の制御部は、撮像手段８の顕微鏡を低倍率にして平行補正を行う（ステップＳＴ１）。具体的には図２に示すように、Ｘ軸移動機構の切削送り方向（Ｘ軸方向）と、ストリートＳＸの延在方向とが略平行になるように、撮像画像に基づいてチャックテーブル５２を回転させてθ補正を行う。なお、図２においては、切削送り方向に位置合わせされるストリートＳＸとストリートＳＸに垂直なストリートＳＹとを示している。

【0035】

次に、撮像手段８の顕微鏡を高倍率にして撮像手段８とチャックテーブル５２との相対位置を調整し、基準バンプＢ１ａを撮像する（ステップＳＴ２）。図４は、基準バンプＢ１ａ及びその周辺を拡大して示す模式図である。図４に示すように、基準バンプＢ１ａを撮像領域Ａ１の中心に位置付けるようにして基準バンプＢ１ａを撮像する。この撮像位置の調整は、例えば、基板Ｗの仕様で決まっている基準バンプＢ１ａの位置情報に基づき撮像手段８とチャックテーブル５２とを相対的に移動させて行う。又は、上述の位置情報を用いる相対移動とパターンマッチングとを併用して行う。このように取得された基準バンプＢ１ａの画像は、画像記憶手段９１の一次記憶部９１ａに記憶される。

【0036】

次に、ステップＳＴ２において取得された基準バンプＢ１ａの画像を補正するため、隣接バンプＢ２ａの画像を取得する（ステップＳＴ３）。図２及び図４に示すように、各デバイス形成領域には２５個のバンプＢが含まれている。そして、基準バンプＢ１ａの含まれるデバイス形成領域には、基準バンプＢ１ａを除く２４個の隣接バンプＢ２ａが配置されている。ここでは、基準バンプＢ１ａに近いものから順に、９個の隣接バンプＢ２ａをそれぞれ撮像して９枚の画像を取得する。このように、複数の隣接バンプＢ２ａに対応する複数枚の画像を取得することで、後述するステップにおいて基準バンプＢ１ａを高精度に補正できる。ただし、取得される隣接バンプＢ２ａの画像の枚数は特に限定されない。補正精度の維持と、アライメント作業に要する時間を考慮すれば、９個〜３０個程度の隣接バンプＢ２ａの画像を取得することが望ましい。また、図２及び図４では、各デバイス形成領域に２５個のバンプＢが配置された構成を例示しているが、各デバイス形成領域の備えるバンプＢの数はこれに限られない。

【0037】

隣接バンプＢ２ａの画像の具体的な取得方法は、基準バンプＢ１ａの画像を取得する場合と同様である。つまり、顕微鏡を高倍率に設定した状態で撮像手段８とチャックテーブル５２との相対的な位置を調整し、隣接バンプＢ２ａを撮像領域Ａ１の中心に位置付けるようにして撮像する。取得された９個の隣接バンプＢ２ａの画像は、それぞれ画像記憶手段９１の二次記憶部９１ｂに記憶される。ステップＳＴ２において、撮像手段８は基準バンプＢ１ａと位置合わせされているので、基準バンプＢ１ａと隣接バンプＢ２ａとの中心間距離の分だけ相対移動させれば隣接バンプＢ２ａに位置合わせできる。基準バンプＢ１ａと隣接バンプＢ２ａとの中心間距離は、基板Ｗの仕様に基づいてあらかじめ処理部９に登録しておく。

【0038】

次に、一次記憶部９１ａに記憶された基準バンプＢ１ａの画像と、二次記憶部９１ｂに記憶された複数の隣接バンプＢ２ａの画像とを用いて、新たな輝度情報となる補正された画像を形成する（ステップＳＴ４）。図５は、中心位置算出手段９２における画像処理について示す説明図である。図５Ａに示すように、輝度情報形成部９２ａにおいて、一次記憶部９１ａに記憶されている基準バンプＢ１ａの画像Ｐ１の輝度値に対し、二次記憶部９１ｂに記憶されている９個の隣接バンプＢ２ａの画像Ｐ２ａ〜Ｐ２ｉの輝度値を加算処理する。又は、基準バンプＢ１ａの画像Ｐ１の輝度値と９個の隣接バンプＢ２ａの画像Ｐ２ａ〜Ｐ２ｉの輝度値とを平均化する。その結果、理想的な円に近い形状に補正された基準バンプＢ１ａを含む補正画像（新たな輝度情報）Ｐ３が得られる。

【0039】

新たな輝度情報となる補正画像Ｐ３を取得した後には、補正前の基準バンプＢ１ａの画像Ｐ１を補正された基準バンプＢ１ａの補正画像Ｐ３で置き換える。このように、基準バンプＢ１ａの位置で補正画像Ｐ３に置き換えて、後のステップで基準バンプＢ１ａの中心位置を求めることで、補正された基準バンプＢ１ａの中心位置を基準としてアライメント作業を行うことができる。

【0040】

図６は、取得される画像の例を示す図であり、図６Ａは、ステップＳＴ２で撮像される基準バンプＢ１ａの画像Ｐ１の例を示し、図６Ｂは、ステップＳＴ４で取得される補正画像Ｐ３の例を示す。図６において、輝度が高い領域（明るい領域）は基準バンプＢ１ａを示し、輝度が低い領域（暗い領域）は樹脂表面を示す。図６Ａに示すように、ステップＳＴ２で撮像される基準バンプＢ１ａは、変形された円形の平面形状を有している。この画像Ｐ１に対し、ステップＳＴ４において複数の隣接バンプＢ２ａの画像の輝度値を加算処理（平均化処理）すれば、図６Ｂに示すように、理想的な円形に近い平面形状に補正された基準バンプＢ１ａの補正画像Ｐ３が得られる。

【0041】

図６Ｂに示すように、補正画像Ｐ３において、補正後の基準バンプＢ１ａの輪郭は暈されている。そこで、輝度急峻検出部９２ｂにおいて上述の補正後の基準バンプＢ１ａの輪郭を取得する（ステップＳＴ５）。具体的には、図５Ｂに示すように、補正画像Ｐ３を微分処理して輝度の勾配が大きいエッジ部を検出する。図５Ｂの上図は、補正画像Ｐ３の輝度を等高線で模式的に示しており、下図は、上図のＡ−Ａ線上の輝度を示している。この微分処理により、補正された基準バンプＢ１ａによる円の輪郭Ｅ１が抽出される。

【0042】

次に、抽出された円の輪郭Ｅ１に基づいて、中心算出部９２ｃで円の中心位置（座標）を算出する（ステップＳＴ６）。円の中心位置は、例えば、取得された円の輪郭Ｅ１に対してハフ変換を適用することで取得できる。又は、円の輪郭Ｅ１を構成する画素の座標値を平均化して重心を算出する方法で取得することもできる。円の輪郭Ｅ１を構成する３個の画素の座標値を円の中心を算出する式に代入して求めるようにしても良い。また、２本の弦の垂直二等分線を求める方法で円の中心を算出するようにしても良い。このように算出された円の中心位置は、基準バンプＢ１ａの中心位置に相当する。

【0043】

上述したステップＳＴ２〜ＳＴ６において基準バンプＢ１ａの中心位置が算出された後には、同様の方法で基準バンプＢ１ｂ（図２参照）の中心位置を算出する。すなわち、撮像手段８によって基準バンプＢ１ｂの画像を取得し（ステップＳＴ７）、隣接バンプＢ２ｂの画像を取得して（ステップＳＴ８）、新たな輝度情報となる補正画像を形成する（ステップＳＴ９）。そして、補正画像を元の画像と置き換えた後、基準バンプＢ１ｂの中心位置を算出する（ステップＳＴ１０〜ＳＴ１１）。

【0044】

その後、撮像手段８の顕微鏡を高倍率に設定した状態で平行補正を行う（ステップＳＴ１２）。具体的には、算出された基準バンプＢ１ａ，Ｂ１ｂの中心位置を結ぶ直線と、Ｘ軸移動機構の切削送り方向（Ｘ軸方向）とが略平行になるように、チャックテーブル５２を回転させてθ補正を行う。この高倍率の平行補正では、算出された中心位置に基づいてθ補正を行うので、ステップＳＴ１における低倍率の平行補正と比較して高い補正精度が得られる。

【0045】

そして、算出された基準バンプＢ１ａ，Ｂ１ｂの中心位置の情報、及び登録されている中心位置とストリートＳとの距離情報を基に、割り出し手段９３はストリートＳの位置を割り出す（ステップＳＴ１３）。図７は、補正後の基準バンプＢ１ａの画像を仮想的に適用した基板Ｗの表面の様子を示す模式図である。算出された円の中心位置Ｏ１と、ストリートＳＸ，ＳＹとの距離ＤＸ，ＤＹは、設計仕様上の値に極めて近くなる。このため、この方法でストリートＳの位置を高い精度で割り出して、高いアライメント精度を実現できる。

【0046】

以上のように、本実施の形態に係る切削装置１は、複数のバンプ（円形電極）Ｂの輝度情報に基づいて基準バンプ（基準となる円形電極）Ｂ１ａに対応する理想的な円の輪郭Ｅ１を取得し、算出された円の中心位置からストリート（分割予定ライン）Ｓまでの位置を割り出すので、ストリートＳの位置情報を高い精度で取得して切削手段７を位置合わせできる。つまり、バンプＢを用いて精度良くアライメントできる。

【0047】

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態においては、２個の基準バンプＢ１ａ，Ｂ２ａの中心位置からストリートＳの位置を割り出しているが、３個以上の基準バンプの中心位置からストリートの位置を割り出すようにしても良い。

【0048】

また、上記実施の形態においては、補正前の基準バンプＢ１ａの画像Ｐ１を、補正された基準バンプＢ１ａの補正画像Ｐ３で置き換えた後に、輪郭Ｅ１を抽出して中心位置を算出しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、補正された基準バンプの輪郭を抽出して中心位置を算出した後に補正画像と置き換えるようにしても良い。

【0049】

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、ＷＬ−ＣＳＰ基板を切削加工する切削装置として有用である。

【符号の説明】

【0051】

１ 切削装置
５ テーブル移動基台
６ テーブル基台
７ 切削手段
８ 撮像手段（検出装置）
９ 処理部（検出装置）
５１ 防水カバー
５２ チャックテーブル（保持手段）
５３ 吸着面
６１ Ｙ軸移動機構（割り出し送り手段）
６２ ガイドレール
６３ Ｙ軸パルスモータ
７１ スピンドル
７２ 切削ブレード
７３ モータ
９１ 画像記憶手段
９１ａ 一次記憶部
９１ｂ 二次記憶部
９２ 中心位置算出手段
９２ａ 輝度情報形成部
９２ｂ 輝度急峻検出部
９２ｃ 中心算出部
９３ 割り出し手段
Ｂ バンプ（円形電極）
Ｂ１，Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ 基準バンプ
Ｂ２，Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ 隣接バンプ
Ｐ１ 画像
Ｐ２，Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄ，Ｐ２ｅ，Ｐ２ｆ，Ｐ２ｇ，Ｐ２ｈ，Ｐ２ｉ 画像
Ｐ３ 補正画像（新たな輝度情報）
Ｓ，ＳＸ，ＳＹ ストリート（分割予定ライン）
Ｗ 基板（被加工物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図7】

【図6】