特開 2024-176207 アライメント方法

(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】P2024176207

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】アライメント方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094582

(22)【出願日】2023-06-08

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山岡 久之

【テーマコード（参考）】

5F063

【Ｆターム（参考）】

5F063AA35

5F063AA48

5F063BA43

5F063BA45

5F063BA47

5F063DD01

5F063DD25

5F063DE02

5F063DE06

5F063DE33

(57)【要約】

【課題】アライメントエラーを防止することができるアライメント方法を提供すること。
【解決手段】アライメント方法１０００は、第１ワークを撮像して取得された基準画像において、デバイス領域に形成された任意のパターンをターゲットとして記憶するターゲット記憶ステップ１１００と、基準画像の輝度を基準輝度として記憶する基準輝度記憶ステップ１２００と、ターゲット記憶ステップ１１００が実施された第１ワークと異なる第２ワークを撮像してアライメント画像を取得するアライメント画像取得ステップ１３００と、アライメント画像の輝度が基準輝度に近くなるように第２ワークを照射する光量を調整する光量調整ステップ１４００と、再度、第２ワークを撮像し調整済アライメント画像を取得する調整済アライメント画像取得ステップ１５００と、調整済アライメント画像から画像処理によってターゲットを検出するターゲット検出ステップ１６００と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の面に複数の分割予定ラインによって区画された複数のデバイス領域が形成されたワークのアライメント方法であって、
第１ワークを撮像して取得された基準画像において、該デバイス領域に形成された任意のパターンをターゲットとして記憶するターゲット記憶ステップと、
該基準画像の輝度を基準輝度として記憶する基準輝度記憶ステップと、
該ターゲット記憶ステップが実施された該第１ワークと異なる第２ワークを撮像してアライメント画像を取得するアライメント画像取得ステップと、
該アライメント画像の輝度が該基準輝度に近くなるように該第２ワークを照射する光量を調整する光量調整ステップと、
該光量調整ステップの後に、再度、該第２ワークを撮像し調整済アライメント画像を取得する調整済アライメント画像取得ステップと、
該調整済アライメント画像から画像処理によって該ターゲットを検出するターゲット検出ステップと、
を備えることを特徴とするアライメント方法。

【請求項2】

該アライメント画像の輝度と、該調整済アライメント画像を取得した際の光量条件と、を紐付けてデータベースに登録し、
該光量調整ステップは、
該データベースを参照して、該アライメント画像の輝度に応じた該光量条件に該光量を調整する請求項１に記載のアライメント方法。

【請求項3】

該ターゲットをもとに該分割予定ラインの位置を特定する分割予定ライン検出ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアライメント方法。

【請求項4】

該ターゲット検出ステップは、Ｘ軸方向に移動する保持テーブルが保持する該ワークの複数の該デバイス領域のうちの少なくとも２箇所で該ターゲットを検出し、
少なくとも２箇所で検出された該ターゲットの角度がそろうよう該保持テーブルを回転させ、該保持テーブルをＸ方向に加工送りする加工送りユニットと該分割予定ラインとの向きをそろえる向き回転ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアライメント方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アライメント方法に関する。

【背景技術】

【0002】

切削装置やレーザ加工装置等の加工装置ではパターンマッチングを利用したアライメントを行い、被加工物の加工予定ラインと加工ユニットとを整列させている。特許文献１には、入力手段によって入力された加工条件および撮像手段によって撮像された切削溝の状態に基づいて切削溝が適正でないと判定した場合には、撮像手段の光照射器の光量を所定範囲において調整しつつ切削溝が適正か否かを判定し、切削溝が適正であると判定した場合には適正であると判定したときに撮像した光量を修正光量として変更する切削装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５３８９５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

被加工物（ワーク）のデバイスが形成されている側に膜が積層されている場合、膜の厚みが均一に形成されていないと、同一の光量条件でワークに光を照射しても撮像する箇所によって取得する画像の輝度が異なる。そのため、ワークの量産中のアライメント時に、画像の輝度の違いの為にターゲットを検出できず、アライメントエラーが発生することがある。従来は、アライメントエラーが発生すると、オペレータがマニュアル操作で光量を調整し、アライメント動作を行っている。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、アライメントエラーを防止することができるアライメント方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のアライメント方法は、一方の面に複数の分割予定ラインによって区画された複数のデバイス領域が形成されたワークのアライメント方法であって、第１ワークを撮像して取得された基準画像において、該デバイス領域に形成された任意のパターンをターゲットとして記憶するターゲット記憶ステップと、該基準画像の輝度を基準輝度として記憶する基準輝度記憶ステップと、該ターゲット記憶ステップが実施された該第１ワークと異なる第２ワークを撮像してアライメント画像を取得するアライメント画像取得ステップと、該アライメント画像の輝度が該基準輝度に近くなるように該第２ワークを照射する光量を調整する光量調整ステップと、該光量調整ステップの後に、再度、該第２ワークを撮像し調整済アライメント画像を取得する調整済アライメント画像取得ステップと、該調整済アライメント画像から画像処理によって該ターゲットを検出するターゲット検出ステップと、を備えることを特徴とする。

【0007】

前記アライメント方法において、該アライメント画像の輝度と、該調整済アライメント画像を取得した際の光量条件と、を紐付けてデータベースに登録し、該光量調整ステップは、該データベースを参照して、該アライメント画像の輝度に応じた該光量条件に該光量を調整してもよい。

【0008】

前記アライメント方法において、該ターゲットをもとに該分割予定ラインの位置を特定する分割予定ライン検出ステップをさらに備えてもよい。

【0009】

前記アライメント方法において、該ターゲット検出ステップは、Ｘ軸方向に移動する保持テーブルが保持する該ワークの複数の該デバイス領域のうちの少なくとも２箇所で該ターゲットを検出し、少なくとも２箇所で検出された該ターゲットの角度がそろうよう該保持テーブルを回転させ、該保持テーブルをＸ方向に加工送りする加工送りユニットと該分割予定ラインとの向きをそろえる向き回転ステップをさらに備えてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本願発明は、アライメントエラーを防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、アライメント方法の処理手順を示すフローチャートである。

【図2】図２は、アライメント方法に用いるワークの一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、図２に示すワークの課題の一例を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図5】図５は、撮像ユニットの光源の構成例を示す概略正面図である。

【図6】図６は、図１に示すターゲット記憶ステップ及び基準輝度記憶ステップを説明するための図である。

【図7】図７は、図１に示すアライメント画像取得ステップを説明するための図である。

【図8】図８は、アライメント画像の輝度と光量条件との関係例を示す図である。

【図9】図９は、図１に示す調整済アライメント画像取得ステップを説明するための図である。

【図10】図１０は、同じ種類のワークを同じ光量条件で撮像した画像例を説明するための図である。

【図11】図１１は、アライメント方法の変形例に係る処理手順を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、図１１に示すアライメント方法の変形例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0013】

以下に説明する実施形態において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面は、水平面と平行である。ＸＹ平面と直交するＺ軸方向は、鉛直方向である。

【0014】

［実施形態］
実施形態に係るアライメント方法を図面に基づいて説明する。図１は、アライメント方法の処理手順を示すフローチャートである。図２は、アライメント方法に用いるワークの一例を示す斜視図である。図３は、図２に示すワークの課題の一例を示す斜視図である。図４は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図５は、撮像ユニットの光源の構成例を示す概略正面図である。

【0015】

図１に示すように、実施形態に係るアライメント方法１０００は、ターゲット記憶ステップ１１００と、基準輝度記憶ステップ１２００と、アライメント画像取得ステップ１３００と、光量調整ステップ１４００と、調整済アライメント画像取得ステップ１５００と、ターゲット検出ステップ１６００と、分割予定ライン検出ステップ１７００と、を備える。アライメント方法１０００は、一方の面に複数の分割予定ラインによって区画された複数のデバイス領域が形成されたワークのアライメント方法であり、後述する加工装置１によって実現される。本実施形態では、アライメントは、後述する加工装置１が、ワークを撮像ユニットで撮像して、各分割予定ラインを検出することを含む。

【0016】

実施形態に係るアライメント方法１０００のアライメント対象であるワークを図面に基づいて説明する。図２及び図３に示すように、ワーク２００は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板２１１とする円板状の半導体ワーク、光デバイスワーク等の被加工物であり、実施形態において、シリコンワークである。ワーク２００は、基板２１１の表面２１２に格子状に設定された複数の分割予定ライン２１７と、分割予定ライン２１７によって区画された各領域に形成されたデバイス領域２２０と、を有している。ワーク２００は、複数のデバイス領域２２０を有し、複数のデバイス領域２２０の各々には、デバイス２１８が形成されている。デバイス２１８は、表面に厚みのあるバンプやレンズなどを含む。本実施形態では、ワーク２００は、基板２１１の表面２１２が一方の面であり、裏面２１３が他方の面である。

【0017】

ワーク２００は、表面２１２の全面を覆う膜２１４が形成されている。膜２１４は、ワーク２００の表面２１２の全体に非重合樹脂からなる保護膜剤を塗布して形成された保護膜である。例えば、ワーク２００は、表面２１２に膜２１４を形成している場合、膜むら、膜２１４の厚み、成分にばらつきがあると、図３に示すように、膜２１４の厚みが厚い領域２４１－１が生じる可能性がある。この場合、同じ種類の複数のワーク２００は、同じ光量条件で光を照射して撮像されても、画像の輝度にばらつきが生じてしまう。従来のアライメント方法では、ワーク２００の量産中のアライメント時に輝度の違いのために対象を検出できず、アライメントエラーが発生していた。そして、アライメントエラーが発生すると、従来のアライメント方法は、オペレータが装置をマニュアル操作で光量を調整し、アライメント動作を行う必要があった。本実施形態では、アライメントエラーを防止することができるアライメント方法１０００を提供する。なお、画像の輝度は、画像の輝度値を意味する。

【0018】

（加工装置）
図４に示すように、加工装置１は、保持テーブル１０と、加工ユニット２０と、撮像ユニット３０と、移動ユニット４０と、制御ユニット１００と、を備える。保持テーブル１０は、ワーク２００を保持面１１で吸引保持する。加工ユニット２０は、保持テーブル１０で保持されたワーク２００をスピンドル２２に装着した切削ブレード２１で切削加工する。撮像ユニット３０は、保持テーブル１０で保持されたワーク２００を撮像する。移動ユニット４０は、保持テーブル１０と加工ユニット２０とを相対的に移動させる。制御ユニット１００は、加工装置１の各構成要素を制御する。制御ユニット１００は、記憶部１５０と電気的に接続されている。

【0019】

移動ユニット４０は、保持テーブル１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りするＸ軸移動ユニット４１と、加工ユニット２０及び撮像ユニット３０を水平方向と平行でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸移動ユニット４２と、加工ユニット２０及び撮像ユニット３０をＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸移動ユニット４３とを少なくとも備える。Ｘ軸移動ユニット４１、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３は、例えば、ボールねじ、ナット、パルスモータ等からなる。

【0020】

Ｘ軸移動ユニット４１は、保持テーブル１０をＸ軸方向に移動させることで、保持テーブル１０と加工ユニット２０とを相対的にＸ軸方向に沿って加工送りする。Ｙ軸移動ユニット４２は、加工ユニット２０を割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させることで、保持テーブル１０と加工ユニット２０とを相対的にＹ軸方向に沿って割り出し送りする。Ｚ軸移動ユニット４３は、加工ユニット２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に移動させることで、保持テーブル１０と加工ユニット２０とを相対的にＺ軸方向に沿って切り込み送りする。Ｘ軸移動ユニット４１は、加工送りユニットである。

【0021】

保持テーブル１０は、ワーク２００を保持する保持面１１がポーラスセラミック等から形成された円盤形状である。保持テーブル１０は、Ｘ軸移動ユニット４１によりＸ軸方向に移動自在で不図示の回転駆動源によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。保持テーブル１０は、保持面１１が不図示の真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０は、保持面１１に環状のフレーム２０８に一体となったワーク２００がシート２０７を介して載置され、保持面１１が真空吸引源により吸引されることで、フレーム２０８に一体となったワーク２００を吸引保持する。

【0022】

保持テーブル１０は、回転ユニット１３によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。回転ユニット１３は、Ｘ軸方向移動プレート１４に支持される。回転ユニット１３及び保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動プレート１４を介して、移動ユニット４０のＸ軸移動ユニット４１によりＸ軸方向に移動される。

【0023】

加工ユニット２０は、保持テーブル１０に保持されたワーク２００を切削する切削ブレード２１を回転可能に装着したユニットである。加工ユニット２０は、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３により、保持テーブル１０の保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。加工ユニット２０は、切削ブレード２１と、スピンドル２２と、を備える。切削ブレード２１は、スピンドル２２の先端に固定され、スピンドル２２の回転動作に伴い、Ｙ軸方向と平行な軸心周りに回転する。スピンドル２２は、スピンドルハウジングから先端を外部に露出させた状態で、スピンドルハウジングにＹ軸方向と平行な軸心回りに回転可能に支持されて、スピンドルハウジング内に収容されている。

【0024】

撮像ユニット３０は、保持テーブル１０の保持面１１上に保持されたワーク２００の表面を撮像するＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラ等を搭載した電子顕微鏡であり、アライメント用およびカーフチェック用に共用される。ここで、加工装置１は、アライメント用の場合であれば、撮像ユニット３０によって取得した画像情報を基に切削すべき領域部分を検出し、加工ユニット２０による加工動作の位置付けを行う。また、加工装置１は、カーフチェック用の場合であれば、切削されたワーク２００の切削溝を撮像ユニット３０の撮像位置に位置付けることで該切削溝を撮像して画像情報を生成するとともに、画像処理による切削溝データを生成する。撮像ユニット３０は、加工ユニット２０と一体的に移動するように、加工ユニット２０に固定されている。撮像ユニット３０は、図５に示すように、保持テーブル１０の保持面１１に保持されたワーク２００の表面に照明光を照射する光源３１を備える。光源３１は、ワーク２００を真上から照明する落射光源３２と、斜め方向から照明する斜光光源３３と、を有している。本実施形態では、光源３１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子であるが、ＬＥＤ等の発光素子が発した光を伝搬する光ファイバでも良い。

【0025】

制御ユニット１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、入出力インターフェース装置とを備える。制御ユニット１００は、かかる装置を用いて、加工装置１が実施するアライメント、加工等に応じて、上述した各構成要素を制御するためのプログラムなどを実行可能なコンピュータである。

【0026】

制御ユニット１００は、加工装置１を駆動する各機構（Ｘ軸移動ユニット４１、Ｙ軸移動ユニット４２、Ｚ軸移動ユニット４３）、加工ユニット２０、撮像ユニット３０等の動作を制御する。制御ユニット１００は、加工装置１の各部を制御し、加工装置１による加工処理を実現する。制御ユニット１００は、例えば、プログラムを実行することにより、保持テーブル１０、加工ユニット２０、撮像ユニット３０等を含む加工装置１の各部を制御し、ワーク２００のアライメント、加工処理等を実現する。制御ユニット１００は、加工ユニット２０を制御することで、ワーク２００を保持テーブル１０の保持面１１に保持した状態で、アライメント、ワーク２００を切削する処理等を実行する。

【0027】

制御ユニット１００は、プログラムを実行することで、ターゲット記憶ステップ１１００、基準輝度記憶ステップ１２００、アライメント画像取得ステップ１３００、光量調整ステップ１４００、調整済アライメント画像取得ステップ１５００、ターゲット検出ステップ１６００及び分割予定ライン検出ステップ１７００（図１参照）を実現する。本実施形態では、複数のワーク２００は、アライメントターゲット設定モードが実施された第１ワークと、該第１ワークと異なる第２ワークと、を含む。制御ユニット１００は、加工装置１のフルオートメーション加工を行う際のデータ設定中のアライメントターゲット設定モード時に操作パネルを表示装置に表示させる。制御ユニット１００は、該操作パネルには、撮像ユニット３０で撮像したワーク２００の表面２１２の画像が全面またはほぼ全面または一部に亘って表示されるとともに、該画像が表示された画像表示領域内に当該モードの制御機能を実施するための複数の操作キーを重ねて表示させる。制御ユニット１００は、表示させた基準画像において、デバイス領域２２０に形成されたデバイス２１８の任意のパターンをターゲットとして記憶する。任意のパターンは、デバイス２１８において、その周囲に類似のパターンを持たない個性的なキーパターンを含む。

【0028】

加工装置１は、記憶部１５０をさらに備える。記憶部１５０は、制御ユニット１００により実行される各種処理等の機能を実現するプログラムや、該プログラムによる処理に用いられるデータなどを記憶する。記憶部１５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体メモリ等により実現できる。記憶部１５０は、制御ユニット１００が備えるプロセッサがプログラムに記述された命令を実行する際の一時的な作業領域としても利用されてもよい。記憶部１５０は、加工装置１の外部の記憶装置であってもよい。

【0029】

記憶部１５０は、ターゲット１５１、基準輝度１５２、アライメント画像１５３、調整済アライメント画像１５４、光量条件１５５等の各種データをワーク２００に関連付けて記憶する。ターゲット１５１は、第１ワークを撮像して取得された基準画像５００において、加工装置１のフルオートメーション加工を行う際のデータ設定中のアライメントターゲットに関する情報を含む。基準輝度１５２は、基準画像５００の輝度を示す情報を含む。アライメント画像１５３は、第２ワークをアライメント用に撮像した画像を含む。調整済アライメント画像１５４は、基準画像５００の基準輝度１５２に近くなるように第２ワークを照射する光量を調整して第２ワークを撮像した画像を含む。光量条件１５５は、画像を撮像した際の撮像ユニット３０の光量等を示す情報を含む。本実施形態では、記憶部１５０は、アライメント画像１５３の輝度と光量条件１５５とが紐付けられており、データベースとして機能している。

【0030】

加工装置１は、Ｘ軸移動ユニット４１、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３により、保持テーブル１０と加工ユニット２０とを相対移動させることで、保持テーブル１０に保持されたワーク２００のアライメント、加工等の位置及び向きを制御する。加工装置１は、ワーク２００を保持テーブル１０の保持面１１に保持した状態で、アライメントを行ったり、液体を切削箇所に供給しながらワーク２００を切削ブレード２１で切削したりする。

【0031】

なお、加工装置１が備える加工ユニット２０は、切削ブレードで基板２１１を切削加工する切削ユニットに限定されない。例えば、加工ユニット２０は、研削砥石等で同様の基板２１１を研削加工する研削ユニットや、研磨パッド等で同様の基板２１１を研磨加工する研磨ユニットや、同様の基板２１１にレーザービームを照射してレーザ加工するレーザ加工ユニットなどでもよい。

【0032】

以上、実施形態に係る加工装置１の構成例について説明した。なお、図４を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、実施形態に係る加工装置１の構成は係る例に限定されない。実施形態に係る加工装置１の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

【0033】

（アライメント方法）
次に、実施形態に係る加工装置１が実行するアライメント方法１０００を説明する。図６は、図１に示すターゲット記憶ステップ及び基準輝度記憶ステップを説明するための図である。図７は、図１に示すアライメント画像取得ステップを説明するための図である。図８は、アライメント画像の輝度と光量条件との関係例を示す図である。図９は、図１に示す調整済アライメント画像取得ステップを説明するための図である。図６、図７及び図９は、撮像ユニット３０がワーク２００の一部を撮像した画像を模式的に示している。

【0034】

本実施形態では、加工装置１は、ワーク２００の表面２１２が上方を向いた状態で保持テーブル１０の保持面１１に載置され、保持テーブル１０がワーク２００を保持面１１に吸引保持する。加工装置１は、撮像ユニット３０が取得した画像に基づいて、ワーク２００の分割予定ライン２１７と対応する領域と切削ブレード２１との位置合わせを行うためのアライメントを遂行する。図１に示したアライメント方法１０００は、加工装置１の制御ユニット１００がプログラムを実行することで実現される。

【0035】

まず、加工装置１は、ターゲット記憶ステップ１１００を実行する。ターゲット記憶ステップ１１００は、撮像ユニット３０がワーク２００（第１ワーク）を撮像して取得された基準画像において、デバイス領域２２０に形成された任意のパターンをターゲットとして記憶部１５０に記憶するステップである。図６に示す一例では、加工装置１は、ワーク２００の分割予定ライン２１７が交差する部分を示す基準画像５００を撮像ユニット３０で取得し、該基準画像５００において、デバイス２１８のキーパターンと該デバイス２１８の角部を含むパターンをターゲット１５１として記憶部１５０に記憶する。なお、図６に示す基準画像５００は、輝度が１８０であり、撮像した際の光量条件１５５が落射光源３２の光量を５０％、斜光光源３３の光量を５０％になっている。加工装置１は、ターゲット１５１のサイズ、ターゲット１５１から分割予定ライン２１７までの距離、基準画像５００等の情報をターゲット１５１に関連付ける。ターゲット１５１は、特徴的なシンボルのみの画像であってもよい。加工装置１は、ターゲット記憶ステップ１１００が終了すると、ステップを図１に示す次の基準輝度記憶ステップ１２００に進める。

【0036】

加工装置１は、基準輝度記憶ステップ１２００を実行する。基準輝度記憶ステップ１２００は、ターゲット記憶ステップ１１００で用いた基準画像５００の輝度を基準輝度１５２として記憶部１５０に記憶するステップである。例えば、加工装置１は、基準画像５００の各ピクセルの輝度（例えば０～２５６）の合計値または平均値に基づいて基準輝度１５２を求める。加工装置１は、基準輝度１５２を記憶部１５０に記憶し、基準画像５００を撮像した際の光量条件１５５を基準輝度１５２に関連付ける。例えば、加工装置１は、基準画像５００を撮像した際の光量条件１５５が落射５０％、斜光５０％であった場合、該光量条件１５５を示す情報を基準輝度１５２に関連付ける。加工装置１は、基準輝度記憶ステップ１２００が終了すると、ステップを図１に示す次のアライメント画像取得ステップ１３００に進める。

【0037】

加工装置１は、アライメント画像取得ステップ１３００を実行する。アライメント画像取得ステップ１３００は、ターゲット記憶ステップ１１００が実施されたワーク２００（第１ワーク）と異なるワーク２００（第２ワーク）を撮像して図７に示すアライメント画像１５３を取得するステップである。例えば、加工装置１は、他のワーク２００を保持テーブル１０で保持した状態で、基準画像５００と同じ光量条件１５５で当該ワーク２００を撮像ユニット３０で撮像してアライメント画像１５３を取得する。この場合、加工装置１は、基準画像５００と同じ光量条件１５５でワーク２００を撮像しても、ワーク２００の個体差で基準画像５００の輝度が基準輝度１５２に至らないケースがある。図７に示す一例では、アライメント画像１５３は、輝度が基準輝度１５２よりも低輝度の１５０であり、撮像した際の光量条件１５５が基準画像５００と同じ光量条件１５５になっている。加工装置１は、アライメント画像取得ステップ１３００が終了すると、ステップを図１に示す次の光量調整ステップ１４００に進める。

【0038】

加工装置１は、光量調整ステップ１４００を実行する。光量調整ステップ１４００は、アライメント画像１５３の輝度が基準輝度１５２に近くなるようにワーク２００（第２ワーク）を照射する光源３１の光量を調整するステップである。アライメント画像１５３の輝度が低い場合、ワーク２００の膜２１４の影響で輝度が低い可能性があり、より大きい光量でワーク２００を照射しないと基準画像５００の輝度が合わない。このため、加工装置１は、取得したアライメント画像１５３の輝度を求め、該輝度が基準輝度１５２に近付くように、落射光源３２と斜光光源３３の照明条件を求める。

【0039】

本実施形態では、加工装置１は、図８に示すデータベース６００を記憶部１５０に記憶している。データベース１６０は、アライメント画像１５３の輝度と調整済みアライメント画像を取得するための光量条件１５５との関係を識別可能になっている。データベース１６０は、光量条件１５５として、光源３１の落射光源３２及び斜光光源３３の光量の割合を示している。データベース１６０は、アライメント画像１５３の輝度ごとに、実験、機械学習、シミュレーション等を用いて基準画像５１０の輝度に近付けるために調整した光量条件１５５が登録されている。例えば、加工装置１は、アライメント画像１５３の輝度が１００である場合、落射光源３２の光量を７０％、斜光光源３３の光量を２５％増加させるように光量条件１５５を調整するための情報をデータベース１６０から抽出する。例えば、加工装置１は、アライメント画像１５３の輝度が１８０である場合、落射光源３２の光量を３０％、斜光光源３３の光量を２５％増加させるように光量条件１５５を調整するための情報をデータベース１６０から抽出する。

【0040】

例えば、加工装置１は、図７に示すアライメント画像１５３を取得した場合、光量調整ステップ１４００では、基準画像５００の基準輝度１５２と撮像する画像の輝度が同じ１８０になるように、光源３１の光量条件１５５を調整する。加工装置１は、基準画像５００とアライメント画像１５３とを取得する際の光量条件１５５が落射光源３２の光量を５０％、斜光光源３３の光量を２５％であった場合、データベース１６０に基づいて、光量条件１５５の落射光源３２の光量を８０％、斜光光源３３の光量を５０％とする。すなわち、加工装置１は、調整済アライメント画像１５４を取得するための光量条件１５５として、落射光源３２の光量を３０％増加させ、斜光光源３３の光量を２５％増加させる調整を行う。加工装置１は、光量調整ステップ１４００が終了すると、ステップを図１に示す次の調整済アライメント画像取得ステップ１５００に進める。

【0041】

加工装置１は、調整済アライメント画像取得ステップ１５００を実行する。調整済アライメント画像取得ステップ１５００は、光量調整ステップ１４００で調整した光量でワーク２００を照明した状態で、ワーク２００（第２ワーク）を撮像して図９に示す調整済アライメント画像１５４を取得するステップである。例えば、加工装置１は、他のワーク２００を保持テーブル１０で保持した状態で、光量調整ステップ１４００で調整した光量条件１５５で当該ワーク２００を撮像ユニット３０で撮像して調整済アライメント画像１５４を取得する。図９に示す一例では、加工装置１は、輝度が基準画像５００の輝度の１８０と同じ調整済アライメント画像１５４を取得することで、基準画像５００で設定したターゲット１５１を検出しやすくなる。加工装置１は、調整済アライメント画像取得ステップ１５００が終了すると、ステップを図１に示す次のターゲット検出ステップ１６００に進める。

【0042】

加工装置１は、ターゲット検出ステップ１６００を実行する。ターゲット検出ステップ１６００は、調整済アライメント画像１５４から画像処理によってターゲット１５１を検出するステップである。例えば、加工装置１は、記憶部１５０に記憶しているターゲット１５１と調整済アライメント画像１５４とをパターンマッチングさせ、ワーク２００の分割予定ライン２１７に対応したターゲット１５１を、調整済アライメント画像１５４から検出する。加工装置１は、検出したターゲット１５１を記憶部１５０に記憶すると、ステップを次の分割予定ライン検出ステップ１７００に進める。

【0043】

加工装置１は、分割予定ライン検出ステップ１７００を実行する。分割予定ライン検出ステップ１７００は、ターゲット検出ステップ１６００で検出したターゲットをもとにワーク２００の分割予定ライン２１７の位置を特定するステップである。例えば、加工装置１は、ターゲット検出ステップ１６００で検出した複数のターゲット１５１とターゲット１５１から分割予定ライン２１７までの距離とに基づいて、ワーク２００の分割予定ライン２１７を検出する。加工装置１は、分割予定ライン検出ステップ１７００が終了すると、図１に示すアライメント方法１０００を終了させる。

【0044】

図１に示すアライメント方法１０００は、アライメント画像取得ステップ１３００の後に、取得したアライメント画像１５３の輝度が光量調整を必要とする輝度であるか否かを判定するステップを追加してもよい。この場合、アライメント方法１０００は、アライメント画像１５３の輝度が光量調整を必要とする輝度であると判定した場合に、ステップを光量調整ステップ１４００に進める手順とする。そして、アライメント方法１０００は、アライメント画像１５３の輝度が光量調整を必要とする輝度ではないと判定した場合に、ステップをターゲット検出ステップ１６００に進める手順とする。

【0045】

（アライメント方法の動作例）
図１０は、同じ種類のワークを同じ光量条件で撮像した画像例を説明するための図である。図１０に示す一例では、加工装置１は、基準画像５００の基準輝度１５２が１８０でターゲット１５１を記憶し、光量条件１５５が落射光源３２の光量を５０％、斜光光源３３の光量を５０％であることを前提とする。

【0046】

加工装置１は、図１０の場面２００１に示すようにワーク２００の膜２１４の厚みによってアライメント画像１５３－１の輝度が１６０であった場合、当該輝度が基準画像５００の基準輝度１５２と同じ１８０になるように、データベース６００に基づいて光量条件１５５を調整する。また、図１０の場面２００２に示すようにワーク２００の膜２１４の厚みによってアライメント画像１５３－２の輝度が１４０であった場合、当該輝度が基準画像５００の基準輝度１５２と同じ１８０になるように、データベース６００に基づいて光量条件１５５を調整する。これにより、加工装置１によって実行されたアライメント方法１０００は、基準輝度１５２とは異なる輝度のアライメント画像１５３を取得すると、当該輝度が基準輝度１５２に近付くように光源３１の光量条件を調整することができるので、ワーク２００の膜２１４の厚みにばらつきが生じても、調整済アライメント画像１５４からターゲット１５１を正確に検出することができる。その結果、アライメント方法１０００は、加工装置１でワーク２００の量産中のアライメント時に輝度の違いの為に、ターゲット１５１を検出できずにアライメントエラーが発生することを防止できる。

【0047】

アライメント方法１０００は、光量調整ステップ１４００で、アライメント画像１５３の輝度に応じた光量条件１５５に光源３１の光量を調整することができる。これにより、アライメント方法１０００は、アライメント画像１５３の輝度を基準輝度１５２に調整することができるので、ワーク２００の膜２１４の厚みにばらつきが生じても、調整済アライメント画像１５４からターゲット１５１をより一層正確に検出することができる。

【0048】

アライメント方法１０００は、検出したターゲット１５１をもとにワーク２００の分割予定ラインの位置を特定することができる。これにより、アライメント方法１０００は、ターゲット１５１を正確に検出できるので、該ターゲット１５１から分割予定ライン２１７を正確に検出することができる。

【0049】

（アライメント方法の変形例）
図１１は、アライメント方法の変形例に係る処理手順を示すフローチャートである。図１２は、図１１に示すアライメント方法の変形例を説明するための図である。

【0050】

図１１に示すように、実施形態の変形例に係るアライメント方法１０００は、上述したターゲット記憶ステップ１１００、基準輝度記憶ステップ１２００、アライメント画像取得ステップ１３００、光量調整ステップ１４００、調整済アライメント画像取得ステップ１５００及びターゲット検出ステップ１６００と、向き回転ステップ１８００と、を備える。なお、図１１に示すアライメント方法１０００は、図１に示したアライメント方法１０００と同一のステップについては同一の符号を付して、説明を省略する。

【0051】

本実施形態では、加工装置１は、ワーク２００の表面２１２が上方を向いた状態で保持テーブル１０の保持面１１に載置され、保持テーブル１０がワーク２００を保持面１１に吸引保持する。加工装置１は、撮像ユニット３０が取得した画像に基づいて、ワーク２００の分割予定ライン２１７と対応する領域と切削ブレード２１との位置合わせを行うためのアライメントを遂行する。図１１に示すアライメント方法１０００は、加工装置１の制御ユニット１００がプログラムを実行することで実現される。

【0052】

加工装置１は、上述したターゲット記憶ステップ１１００、基準輝度記憶ステップ１２００、アライメント画像取得ステップ１３００、光量調整ステップ１４００及び調整済アライメント画像取得ステップ１５００を順次実行する。そして、加工装置１は、調整済アライメント画像取得ステップ１５００が終了すると、ターゲット検出ステップ１６００を実行する。ターゲット検出ステップ１６００は、加工装置１でＸ軸方向に移動する保持テーブル１０が保持するワーク２００の複数のデバイス領域２２０のうちの少なくとも２箇所でターゲット１５１を検出する。加工装置１は、調整済アライメント画像１５４において、保持テーブル１０が移動するＸ軸方向と平行な分割予定ライン２１７に沿った複数のデバイス領域２２０からターゲット１５１を検出する。加工装置１は、検出した複数のターゲット１５１を記憶部１５０に記憶すると、ステップを次の向き回転ステップ１８００に進める。

【0053】

加工装置１は、向き回転ステップ１８００を実行する。向き回転ステップ１８００は、少なくとも２箇所で検出されたターゲット１５１の角度がそろうよう保持テーブル１０を回転させ、保持テーブル１０をＸ軸方向に加工送りするＸ軸移動ユニット４１（加工送りユニット）とワーク２００の分割予定ライン２１７との向きをそろえるステップである。例えば、図１２の場面２１０１に示すように、調整済アライメント画像１５４において、Ｘ軸動作方向３０００と分割予定ライン２１７に沿った方向３１００とがずれている場合、加工装置１は、相異なるデバイス領域２２０のターゲット１５１同士の角度がそろうように保持テーブル１０を回転させる。Ｘ軸動作方向３０００は、加工装置１で保持テーブル１０をＸ軸方向に加工送りする方向である。方向３１００は、２つのターゲット１５１をつないだストリート方向と平行になっている。加工装置１は、図１２の場面２１０２に示すように、Ｘ軸動作方向３０００とＸ軸動作方向３０００とが交わらず、平行になって沿うように保持テーブル１０を回転させる。加工装置１は、向き回転ステップ１８００が終了すると、図１１に示すアライメント方法１０００を終了させる。

【0054】

加工装置１は、ワーク２００の膜２１４の厚み等によってアライメント画像１５３ごとのの輝度が異なっても、当該輝度が基準画像５００の基準輝度１５２と同じになるように、データベース６００に基づいて光量条件１５５を調整することができる。これにより、加工装置１によって実行されたアライメント方法１０００は、基準輝度１５２とは異なる輝度のアライメント画像１５３を取得すると、当該輝度が基準輝度１５２に近付くように光源３１の光量条件を調整することができるので、ワーク２００の膜２１４の厚みにばらつきが生じても、調整済アライメント画像１５４からターゲット１５１を正確に検出することができる。その結果、アライメント方法１０００は、加工装置１でワーク２００の量産中のアライメント時に輝度の違いの為に、ターゲット１５１を検出できずにアライメントエラーが発生することを防止できる。

【0055】

また、アライメント方法１０００は、調整済アライメント画像１５４において、少なくとも２箇所で検出されたターゲット１５１の角度がそろうよう保持テーブル１０を回転させ、保持テーブル１０をＸ軸方向に加工送りするＸ軸移動ユニット４１とワーク２００の分割予定ライン２１７との向きをそろえることができる。これにより、アライメント方法１０００は、複数のターゲット１５１を正確に検出できるので、複数のターゲット１５１に基づいてワーク２００上のストリートを真っすぐカットできるように、ワーク２００のθ度を調整する精度を向上させることができる。

【0056】

上記の本実施形態では、アライメント方法１０００は、ターゲット記憶ステップ１１００、基準輝度記憶ステップ１２００、アライメント画像取得ステップ１３００、光量調整ステップ１４００、調整済アライメント画像取得ステップ１５００及びターゲット検出ステップ１６００と、分割予定ライン検出ステップ１７００または向き回転ステップ１８００と、を備える場合について説明したが、これに限定されない。例えば、アライメント方法１０００は、ターゲット記憶ステップ１１００、基準輝度記憶ステップ１２００、アライメント画像取得ステップ１３００、光量調整ステップ１４００、調整済アライメント画像取得ステップ１５００及びターゲット検出ステップ１６００のみを備える構成としてもよい。例えば、アライメント方法１０００は、ターゲット記憶ステップ１１００、基準輝度記憶ステップ１２００、アライメント画像取得ステップ１３００、光量調整ステップ１４００、調整済アライメント画像取得ステップ１５００及びターゲット検出ステップ１６００と、分割予定ライン検出ステップ１７００と、向き回転ステップ１８００と、を備える構成としてもよい。

【0057】

上記の本実施形態では、アライメント方法１０００を実行する加工装置１は、ワーク２００を切削する切削装置で実現する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、加工装置１は、アライメントを行うレーザ光線照射装置、研削装置、研磨装置、プラズマエッチング装置、バイト切削装置等の各種装置で実現してもよい。

【符号の説明】

【0058】

１ 加工装置
１０ 保持テーブル
１１ 保持面
２０ 加工ユニット
２１ 切削ブレード
３０ 撮像ユニット
３１ 光源
３２ 落射光源
３３ 斜光光源
４１ Ｘ軸移動ユニット
４２ Ｙ軸移動ユニット
４３ Ｚ軸移動ユニット
１００ 制御ユニット
１５０ 記憶部
１５１ ターゲット
１５２ 基準輝度
１５３ アライメント画像
１５４ 調整済アライメント画像
１５５ 光量条件
２００ ワーク
２０７ シート
２０８ フレーム
２１１ 基板
２１２ 表面
２１３ 裏面
２１４ 膜
２１７ 分割予定ライン
２１８ デバイス
２２０ デバイス領域
１０００ アライメント方法
１１００ ターゲット記憶ステップ
１２００ 基準輝度記憶ステップ
１３００ アライメント画像取得ステップ
１４００ 光量調整ステップ
１５００ 調整済アライメント画像取得ステップ
１６００ ターゲット検出ステップ
１７００ 分割予定ライン検出ステップ
１８００ 向き回転ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】