特開 2024-163571 加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163571

(43)【公開日】2024-11-22

(54)【発明の名称】加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/24 20060101AFI20241115BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20241115BHJP

   B23Q 17/22 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/24 C

H01L21/78 L

B23Q17/22 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079311

(22)【出願日】2023-05-12

(71)【出願人】

【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】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】根橋 功一

(72)【発明者】

【氏名】川澄 健人

(72)【発明者】

【氏名】キム ヒョンジン

【テーマコード（参考）】

3C029

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C029AA04

3C029AA40

5F063AA02

5F063CB05

5F063CB06

5F063DD26

5F063DD32

5F063DE11

5F063DE32

(57)【要約】      （修正有）

【課題】加工ユニットの位置による制限を受けることなく撮像領域を設定することができる加工装置を提供する。
【解決手段】加工装置は、保持ユニット２８により保持された被加工物１１で反射される反射光５２を受光するための受光面を有する受光ユニット４６と、反射光を受光面に結像する結像ユニット４８と、を備え、該結像ユニットは、保持面を含む平面に対して結像ユニットの光軸が斜めに交わるように配置され、受光ユニット及び結像ユニットは、保持面に対して平行な平面と該結像ユニットの主面と、受光ユニットの受光面を含む平面と、が直線状の領域で交わるように配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持する保持面を有する保持ユニットと、
該保持ユニットにより保持された該被加工物に加工を施す加工ユニットと、
該保持ユニットにより保持された該被加工物で反射される反射光を受光するための受光面を有する受光ユニットと、
該反射光を該受光面に結像する結像ユニットと、を備え、
該結像ユニットは、該保持面を含む平面に対して該結像ユニットの光軸が斜めに交わるように配置され、
該受光ユニット及び該結像ユニットは、該保持面に対して平行な平面と、該結像ユニットの主面と、該受光ユニットの該受光面を含む平面と、が直線状の領域で交わるように配置されている加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話機及びパーソナルコンピュータ等の電子機器に利用される半導体チップの製造工程では、半導体ウェーハの表面に複数の分割予定ラインが格子状に設定され、この複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域のそれぞれに、ＩＣ（Integrated circuit）等のデバイスが形成される。そして、この半導体ウェーハが複数の領域ごとに分割されることにより、それぞれにデバイスが形成された複数の半導体チップが得られる。

【0003】

上述した半導体ウェーハのような板状の被加工物を分割する際には、例えば、環状の切削ブレードが装着される加工ユニットを備えた切削装置や、レーザービームを照射できる加工ユニットを備えたレーザー加工装置等の加工装置が使用されている。これらの加工装置は、例えば、被加工物を保持するためのチャックテーブルを備えており、このチャックテーブルと、加工ユニットと、を相対的に移動させることにより被加工物を自在に加工する。

【0004】

ところで、被加工物が高い精度で加工されるためには、チャックテーブルにより保持された被加工物と、加工ユニットと、の位置の関係に関する精度の高い情報が必要になる。そのため、上述した加工装置には、チャックテーブルにより保持された被加工物を撮像可能な撮像ユニットが備えられている（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

加工装置は、この撮像ユニットにより被加工物を撮像することで、被加工物と、加工ユニットと、の位置の関係に関する情報を取得し、これらの位置の関係を調整する（アライメント）。なお、撮像ユニットは、加工後の被加工物の状態（代表的には、加工により形成された溝などの状態）を確認する際にも使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８－４８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来の加工装置に備えられている撮像ユニットは、一般的に、その直下の領域のみを撮像できるように構成されている。更に、撮像ユニットの配置される位置は、加工ユニットの位置により制限を受け、加工ユニットと同じ位置に撮像ユニットを配置することができない。

【0008】

よって、従来の加工装置では、撮像ユニットにより撮像される撮像領域を設定する際に、加工ユニットの位置による制限を受けていた。すなわち、加工ユニットの直下に撮像領域を設定することはできなかった。そのため、例えば、加工ユニットで被加工物を加工しながら、その加工に係る領域を同時に撮像ユニットで撮像することは難しかった。

【0009】

よって、本発明の目的は、加工ユニットの位置による制限を受けることなく撮像領域を設定することができる加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一側面によれば、被加工物を保持する保持面を有する保持ユニットと、該保持ユニットにより保持された該被加工物に加工を施す加工ユニットと、該保持ユニットにより保持された該被加工物で反射される反射光を受光するための受光面を有する受光ユニットと、該反射光を該受光面に結像する結像ユニットと、を備え、該結像ユニットは、該保持面を含む平面に対して該結像ユニットの光軸が斜めに交わるように配置され、該受光ユニット及び該結像ユニットは、該保持面に対して平行な平面と、該結像ユニットの主面と、該受光ユニットの該受光面を含む平面と、が直線状の領域で交わるように配置されている加工装置が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一側面に係る加工装置は、保持ユニットにより保持された被加工物で反射される反射光を受光するための受光面を有する受光ユニットと、反射光を受光面に結像する結像ユニットと、を備える。そして、結像ユニットは、保持ユニットの保持面を含む平面に対して結像ユニットの光軸が斜めに交わるように配置され、受光ユニット及び結像ユニットは、保持面に対して平行な平面と、結像ユニットの主面と、受光ユニットの受光面を含む平面と、が直線状の領域で交わるように配置されている。

【0012】

このため、結像ユニットは、受光ユニット及び結像ユニットの直下にない領域からの光を受光ユニットの受光面に結像させることができる。つまり、受光ユニットは、受光ユニット及び結像ユニットの直下にない領域を撮像することができる。よって、本発明の一側面に係る加工装置によれば、加工ユニットの位置による制限を受けることなく撮像領域を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施形態に係る加工装置の斜視図である。

【図2】図２は、フレームに保持された被加工物の斜視図である。

【図3】図３は、本実施形態の加工装置に係る加工ヘッド及び撮像ユニット等の側面図である。

【図4】図４は、従来の加工装置に係る加工装置の加工ヘッド及び撮像ユニット等の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る加工装置２を示す斜視図である。本実施形態における加工装置２は、レーザー加工装置である。なお、図１では、一部の構成要素が機能ブロックで表現されている。また、以下の説明で用いられるＸ軸（加工送り軸）、Ｙ軸（割り出し送り軸）及びＺ軸（鉛直軸）は、互いに垂直である。

【0015】

加工装置２は、加工装置２を構成する各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の上面は水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、基台４の上面には、移動ユニット（移動機構）６が配置されている。移動ユニット６は、Ｙ軸移動ユニット（Ｙ軸移動機構）８と、Ｘ軸移動ユニット（Ｘ軸移動機構）１８とを備える。

【0016】

Ｙ軸移動ユニット８は、Ｙ軸に沿う方向（Ｙ軸方向）に配置された一対のＹ軸ガイドレール１０を備える。一対のＹ軸ガイドレール１０には、平板状のＹ軸移動テーブル１２が、Ｙ軸ガイドレール１０に沿ってスライド可能に装着されている。

【0017】

Ｙ軸移動テーブル１２の裏面（下面）側には、ナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、一対のＹ軸ガイドレール１０の間に、Ｙ軸方向に配置されたＹ軸ボールねじ１４が螺合されている。また、Ｙ軸ボールねじ１４の端部には、Ｙ軸ボールねじ１４を回転させるＹ軸パルスモータ１６が連結されている。Ｙ軸パルスモータ１６でＹ軸ボールねじ１４を回転させると、Ｙ軸移動テーブル１２がＹ軸ガイドレール１０に沿って移動する。

【0018】

Ｘ軸移動ユニット１８は、Ｙ軸移動テーブル１２の表面（上面）側に、Ｘ軸に沿う方向（Ｘ軸方向）に配置された一対のＸ軸ガイドレール２０を備える。一対のＸ軸ガイドレール２０には、平板状のＸ軸移動テーブル２２が、Ｘ軸ガイドレール２０に沿ってスライド可能に装着されている。

【0019】

Ｘ軸移動テーブル２２の裏面（下面）側には、ナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、一対のＸ軸ガイドレール２０の間にＸ軸方向に沿って配置されたＸ軸ボールねじ２４が螺合されている。また、Ｘ軸ボールねじ２４の端部には、Ｘ軸ボールねじ２４を回転させるＸ軸パルスモータ２６が連結されている。Ｘ軸パルスモータ２６でＸ軸ボールねじ２４を回転させると、Ｘ軸移動テーブル２２がＸ軸ガイドレール２０に沿ってＸ軸方向に移動する。

【0020】

移動ユニット６には、チャックテーブル（保持ユニット）２８が支持されている。チャックテーブル２８は、Ｘ軸移動テーブル２２の表面（上面）に設置され、加工装置２によるレーザー加工の対象物である被加工物１１を保持する。

【0021】

図２は、フレーム１７に保持された被加工物１１の斜視図である。図２に示されるように、被加工物１１は、概ね円形状の表面１１ａと、概ね円形状の裏面１１ｂと、を有する円盤形状に構成されている。また、被加工物１１の外周の一部には、被加工物１１の結晶方位を示すためのノッチ１１ｃが形成されている。被加工物１１は、例えば、直径（幅）が１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下、厚みが０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の単結晶シリコン基板である。

【0022】

なお、被加工物１１の形状、直径（又は幅）、厚み及び材質は、これに限られない。例えば、被加工物１１は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のシリコン以外の半導体でなる基板（ウェーハ）であっても良いし、サファイア、ガラス、セラミックス、樹脂又は金属等でなる基板（ウェーハ）であってもよい。また、ノッチ１１ｃは形成されていなくても良く、ノッチ１１ｃの代わりにオリエンテーションフラットが形成されていても良い。

【0023】

被加工物１１の表面１１ａ側は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。この複数の矩形状の領域には、それぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイス１５が形成されている。なお、デバイス１５の種類、数、形状、構造、大きさ及び配置等に制限はなく、被加工物１１にはデバイス１５が形成されていなくてもよい。

【0024】

被加工物１１を加工装置２（図１参照）で加工する際には、被加工物１１の取り扱い（搬送、保持等）の便宜のため、被加工物１１が環状のフレーム１７によって支持される。フレーム１７は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属で構成され、フレーム１７の中央部にはフレーム１７を厚さ方向に貫通する円形の開口１７ａが設けられている。なお、開口１７ａの直径は、被加工物１１の直径よりも大きい。

【0025】

被加工物１１及びフレーム１７には、円形のシート１９が固定される。シート１９は、例えば、フィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む粘着テープである。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂で構成されてもよい。

【0026】

被加工物１１がフレーム１７の開口１７ａの内側に配置された状態で、シート１９の中央部が被加工物１１の裏面１１ｂ側に貼付され、シート１９の外周部がフレーム１７に貼付される。これにより、被加工物１１がシート１９を介してフレーム１７によって支持され、被加工物１１、フレーム１７及びシート１９を含む基板ユニット（フレームユニット）が構成される。なお、被加工物１１は、フレーム１７に支持されていなくても良い。

【0027】

図１に示されるように、チャックテーブル２８の上面は、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、被加工物１１を保持する保持面２８ａを構成している。保持面２８ａは、チャックテーブル２８の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル２８の周囲には、フレーム１７を把持して固定する複数のクランプ３０が設けられている。

【0028】

Ｙ軸移動テーブル１２をＹ軸方向に移動させると、チャックテーブル２８がＹ軸方向に移動する。また、Ｘ軸移動テーブル２２をＸ軸方向に移動させると、チャックテーブル２８がＸ軸方向に移動する。更に、チャックテーブル２８には、チャックテーブル２８をＺ軸に沿う方向（Ｚ軸方向）と概ね平行な回転軸の周りに回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

【0029】

基台４の後端部（移動ユニット６の後方）には、直方体状の支持構造３２が設けられている。支持構造３２は、基台４の上面から上方に突出するように形成され、支持構造３２の表面（前面）はＸＺ平面に沿って配置されている。支持構造３２には、支持構造３２の前面から前方に突出する柱状の支持部材３４が接続されている。

【0030】

加工装置２には、被加工物１１にレーザービームを照射する加工ユニット（レーザー照射ユニット）３６が搭載されている。加工ユニット３６は、レーザー発振器（図示せず）を備える。このレーザー発振器は、レーザー発振に適したＮｄ：ＹＡＧ等のレーザー媒質を含む。また、加工ユニット３６は、支持部材３４の先端部に装着された加工ヘッド（レーザー加工ヘッド）３８を備える。レーザー発振器で生成されたレーザービームが、加工ヘッド３８を介してチャックテーブル２８で保持された被加工物１１に照射されることにより、被加工物１１にレーザー加工が施される。

【0031】

なお、支持部材３４は、支持部材３４をＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸移動ユニット（不図示）を介して支持構造３２に接続されていてもよい。例えば、支持構造３２の前面側に、ボールねじを備えるボールねじ式の移動機構がＺ軸移動ユニットとして設置される。この場合、Ｚ軸移動ユニットで支持部材３４をＺ軸方向に沿って移動（昇降）させることにより、加工ヘッド３８から照射されるレーザービームの集光点の高さ位置の調節が行われる。

【0032】

また、支持部材３４の先端部には、例えば、加工ユニット３６の加工ヘッド３８に対してＸ軸に沿って並ぶように、加工ヘッド３８の下方の領域を撮像するための撮像ユニット４４が設けられている。この撮像ユニット４４は、受光ユニット４６と、結像ユニット４８と、を含む。なお、撮像ユニット４４の配置は、これに限定されない。

【0033】

更に、加工装置２は、加工装置２の各部を制御するコントローラ４０を備える。コントローラ４０は、加工装置２を構成する各構成要素（移動ユニット６、チャックテーブル２８及び加工ユニット３６等）に接続されている。各構成要素の動作は、このコントローラ４０により制御される。

【0034】

コントローラ４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置でなる処理部４０ａと、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置及び／又はハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置でなる記憶部４０ｂと、を含むコンピュータによって構成される。記憶部４０ｂに記憶されているプログラム（ソフトウェア）に従い処理部４０ａが動作することによって、コントローラ４０の機能が実現される。ただし、コントローラ４０は、ハードウェアのみによって実現されてもよい。

【0035】

次に、本実施形態の撮像ユニット４４、すなわち、受光ユニット４６及び結像ユニット４８について詳細に説明する。図３は、本実施形態の加工装置２に係る加工ヘッド３８及び撮像ユニット４４等の側面図である。図３に示されるように、受光ユニット４６は、例えば、光が入射する受光面４６ａを備えた受光素子を含む。この受光素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であり、受光面４６ａに入射する光の強さに応じた電気信号を生成する。

【0036】

結像ユニット４８は、例えば、可視域の光を屈折させるレンズ等の光学素子を含む。図３に示されるように、結像ユニット４８は、その光軸４８ａがＺ軸に対して傾斜するように配置される。物点から放出された光５２の一部は、結像ユニット４８に入射し、像点５４に収束する（結像）。この像点５４に収束した光は受光ユニット４６の受光面４６ａに受光される。

【0037】

上述した撮像ユニット４４を備える加工装置２を用いて被加工物１１を加工する際の手順について説明する。本実施形態では、上述した撮像ユニット４４により取得される画像情報が、被加工物１１と加工ユニット３６（加工ヘッド３８）との位置合わせや、被加工物１１の加工が施される予定の領域の観察、被加工物１１の加工が施されている最中の領域の観察及び被加工物１１の加工が施された後の領域の観察等に使用される。

【0038】

被加工物１１の加工の際には、フレーム１７によって支持された状態の被加工物１１が搬送機構（不図示）によりチャックテーブル２８の保持面２８ａに配置される。例えば、被加工物１１は、表面１１ａ側が上方に露出し、裏面１１ｂ側（シート１９側）が保持面２８ａに対面するように、チャックテーブル２８上に配置される。なお、被加工物１１の裏面１１ｂ側（シート１９側）が上方に露出し、表面１１ａ側が保持面２８ａに対面するように、チャックテーブル２８上に配置されても良い。

【0039】

また、フレーム１７（図２参照）は、複数のクランプ３０（図１参照）によって固定される。この状態で、保持面２８ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がシート１９を介してチャックテーブル２８によって吸引保持される。なお、被加工物１１は、オペレータにより手動でチャックテーブル２８の保持面２８ａに配置されても良い。

【0040】

次に、加工ユニット３６（加工ヘッド３８）とチャックテーブル２８との位置関係が移動ユニット６により調整される。この際、被加工物１１の表面１１ａの一部の領域により反射された光が結像ユニット４８を介して受光ユニット４６の受光面４６ａに結像され、被加工物１１の表面１１ａの一部の領域の画像情報が取得される。この画像情報を用いて、被加工物１１と加工ユニット３６との位置関係が調整される。

【0041】

具体的には、被加工物１１の加工が予定されている領域に対してレーザービーム５０の集光点が適切に配置されるように、被加工物１１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が、画像情報から得られる被加工物１１のアライメントマークの位置を基準に、移動ユニット６により調整される。アライメントマークとしては、例えば、被加工物１１に形成されたデバイス１５のパターンの一部が利用される。なお、被加工物１１のノッチ１１ｃやオリエンテーションフラットがアライメントマークとして使用されても良いし、これら以外の被加工物１１にあらかじめ設けられたマークが用いられても良い。

【0042】

加工ユニット３６とチャックテーブル２８との位置関係が移動ユニット６により適切に調整された後、被加工物１１にレーザービーム５０が照射される。レーザービーム５０の照射条件は、被加工物１１に施されるレーザー加工の内容に応じて適宜設定される。例えば、被加工物１１に吸収される波長のレーザービーム５０を被加工物１１に照射することにより、被加工物１１にアブレーション加工が施される。

【0043】

具体的には、被加工物１１に対して吸収性を有するレーザービーム５０を被加工物１１の表面１１ａや内部等に集光させつつ、チャックテーブル２８を移動ユニット６（図１）によって加工送り方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる。これにより、チャックテーブル２８とレーザービーム５０とが相対的に移動し、レーザービーム５０が加工送り方向に沿って走査される。

【0044】

その結果、被加工物１１の表面１１ａに、所定の深さを有する溝がストリート１３に沿って形成される。その後、同様の手順を繰り返すことにより、他のストリート１３に沿ってレーザービーム５０が照射される。このようにして、被加工物１１の表面１１ａ側の各ストリート１３に沿って複数の溝が格子状に形成される。

【0045】

この場合、レーザービーム５０の照射条件は、被加工物１１が適切にアブレーション加工されるように設定される。例えば、被加工物１１が単結晶シリコンウェーハである場合には、レーザービーム５０の波長は、２６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下、代表的には、３５５ｎｍに設定される。レーザービーム５０の平均出力は、０．５Ｗ以上５．０Ｗ以下、代表的には、２．０Ｗに設定される。レーザービーム５０の繰り返し周波数は、１０ｋＨｚ以上５００ｋＨｚ以下、代表的には、１００ｋＨｚに設定される。被加工物１１の加工送り速度は、５０ｍｍ/ｓ以上１５００ｍｍ／ｓ以下、代表的には、６００ｍｍ／ｓに設定される。

【0046】

また、被加工物１１のうちレーザービーム５０が照射された領域が多光子吸収によって改質（変質）されるように、レーザービーム５０の照射条件が設定されても良い。具体的には、レーザービーム５０の波長は、少なくともレーザービーム５０の一部が被加工物１１を透過するように設定される。すなわち、レーザービーム５０は、被加工物１１に対して透過性を有する。

【0047】

この場合、レーザービーム５０の照射条件は、被加工物１１が適切に改質されるように設定される。例えば、被加工物１１が単結晶シリコンウェーハである場合には、レーザービーム５０の波長は、レーザービーム５０の波長は、８００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下、代表的には、１０６４ｎｍに設定される。レーザービーム５０の平均出力は、０．５Ｗ以上５．０Ｗ以下、代表的には、２．０Ｗに設定される。レーザービーム５０の繰り返し周波数は、１０ｋＨｚ以上５００ｋＨｚ以下、代表的には、１００ｋＨｚに設定される。被加工物１１の加工送り速度は、５０ｍｍ/ｓ以上１５００ｍｍ／ｓ以下、代表的には、６００ｍｍ／ｓに設定される。加工に係る動作は、アブレーション加工の場合と同様である。

【0048】

被加工物１１のうちレーザービーム５０が照射され改質された領域（改質層）は、被加工物１１の他の領域よりも脆くなる。そのため、被加工物１１に外力を付与すると、被加工物１１が改質層を起点として分割される。すなわち、改質層は分割起点（分割のきっかけ）として機能する。

【0049】

図３に示されるように、本実施形態に係る撮像ユニット４４の結像ユニット４８は、チャックテーブル２８の保持面２８ａを含む平面に対して結像ユニット４８の光軸４８ａが斜めに交わるように配置されている。また、チャックテーブル２８の保持面２８ａと、チャックテーブル２８（保持面２８ａ）により保持された被加工物１１の表面１１ａとは、略平行である。したがって、結像ユニット４８は、被加工物１１の表面１１ａを含む平面に対して結像ユニット４８の光軸４８ａが斜めに交わるように配置されている。

【0050】

また、図３に示されるように、受光ユニット４６及び結像ユニット４８は、保持面２８ａに対して平行な平面Ａと、結像ユニット４８の主面（主平面：主点を通り、光軸４８ａに対して垂直な面）Ｂと、受光ユニット４６の受光面４６ａを含む平面Ｃと、が直線状の領域で交わるように配置されている。

【0051】

上述の通り、チャックテーブル２８の保持面２８ａと、チャックテーブル２８（保持面２８ａ）により保持された被加工物１１の表面１１ａとは、略平行である。また、本実施形態では、保持面２８ａに対して平行な平面Ａが、チャックテーブル２８（保持面２８ａ）により保持された被加工物１１の表面１１ａと略一致するように設定される。

【0052】

したがって、受光ユニット４６及び結像ユニット４８は、チャックテーブル２８（保持面２８ａ）により保持された被加工物１１の表面１１ａを含む平面Ａと、結像ユニット４８の主面Ｂと、受光ユニット４６の受光面４６ａを含む平面Ｃと、が直線状の領域で交わるように配置されている。言い換えると、受光ユニット４６及び結像ユニット４８は、チャックテーブル２８により保持された被加工物１１の表面１１ａを含む平面Ａに関して、シャインプルーフの原理を満たすように配置されている。

【0053】

このような位置及び向きの関係を満たすことにより、被加工物１１の表面１１ａを含む平面Ａに対して結像ユニット４８の光軸４８ａが斜めに交わるように配置されている場合でも、受光面４６ａにおける適切な結像が可能になる。すなわち、受光ユニット４６及び結像ユニット４８の直下にない領域からの光が、受光ユニット４６の受光面４６ａに適切に結像される。

【0054】

そのため、本実施形態の撮像ユニット４４によれば、受光ユニット４６及び結像ユニット４８の直下にない領域を撮像領域として設定することができる。言い換えれば、受光ユニット４６及び結像ユニット４８で撮像される撮像領域は、加工ユニット３６が備える加工ヘッド３８の位置の制限を受けることなく設定され得る。したがって、本実施形態の撮像ユニット４４は、加工ヘッド３８の直下の領域を撮像ユニット４４の撮像領域として設定することができる。

【0055】

この結果、図３に示されるように、受光ユニット４６及び結像ユニット４８は、被加工物１１にレーザービーム５０が照射されている最中に、被加工物１１のレーザービーム５０が照射されている領域を撮像することができる。なお、受光ユニット４６及び結像ユニット４８で撮像される領域は、図３に示されるレーザービーム５０が照射される領域に限られず、被加工物１１の任意の領域に設定され得る。

【0056】

図４は、従来の加工装置に係る加工ヘッド６２及び撮像ユニット５６等の側面図である。図４に示されるように、従来の加工装置の結像ユニット６０は、被加工物１１の表面１１ａを含む平面に対して結像ユニット６０の光軸６０ａがほぼ垂直に交わるように配置されている。すなわち、受光ユニット５８及び結像ユニット６０は、その直下にある領域のみを撮像できるように構成されている。

【0057】

このため、従来の加工装置では、加工ヘッド６２と同じ位置に受光ユニット５８及び結像ユニット６０を配置することができない。つまり、受光ユニット５８及び結像ユニット６０は、被加工物１１にレーザービーム５０が照射されている最中に、被加工物１１のレーザービーム５０が照射されている領域を撮像することはできない。

【0058】

以上、説明した通り、本実施形態によれば、受光ユニット４６及び結像ユニット４８の撮像領域が加工ユニット３６の位置による制限を受けない加工装置２が提供される。

【0059】

なお、上述した実施形態では、例えば、加工ユニット３６として、レーザー照射ユニットが例に挙げられているが、加工ユニットは、環状の切削ブレードが装着される切削ユニットでも良い。すなわち、本発明の加工装置は、環状の切削ブレードが装着される切削ユニットを加工ユニットとして備える切削装置でも良い。

【0060】

その他、上述の実施形態及び変形例に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて変更して実施され得る。

【符号の説明】

【0061】

１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ フレーム
１７ａ 開口
１９ シート
２ レーザー加工装置
４ 基台
６ 移動ユニット（移動機構）
８ Ｙ軸移動ユニット（Ｙ軸移動機構）
１０ Ｙ軸ガイドレール
１２ Ｙ軸移動テーブル
１４ Ｙ軸ボールねじ
１６ Ｙ軸パルスモータ
１８ Ｘ軸移動ユニット（Ｘ軸移動機構）
２０ Ｘ軸ガイドレール
２２ Ｘ軸移動テーブル
２４ Ｘ軸ボールねじ
２６ Ｘ軸パルスモータ
２８ チャックテーブル（保持ユニット）
２８ａ 保持面
３０ クランプ
３２ 支持構造
３４ 支持部材
３６ 加工ユニット（レーザー照射ユニット）
３８ 加工ヘッド（レーザー加工ヘッド）
４０ コントローラ
４０ａ 処理部
４０ｂ 記憶部
４２ 保持ユニット
４４ 撮像ユニット
４６ 受光ユニット
４６ａ 受光面
４８ 結像ユニット
４８ａ 光軸
５０ レーザービーム
５２ 反射光
５４ 像点
５６ 撮像ユニット
５８ 受光ユニット
５８ａ 受光面
６０ 結像ユニット
６０ａ 光軸
６２ 加工ヘッド（レーザー加工ヘッド）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】