特許 7113418 ダイシング装置及び方法

(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】

(24)【登録日】2022-07-28

(45)【発行日】2022-08-05

(54)【発明の名称】ダイシング装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20220729BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 L

H01L21/78 F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021112218

(22)【出願日】2021-07-06

(62)【分割の表示】P 2020149028の分割

【原出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2021184466

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2021-07-06

(31)【優先権主張番号】P 2019177265

(32)【優先日】2019-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020090657

(32)【優先日】2020-05-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】武田 邦義

(72)【発明者】

【氏名】對馬 健夫

(72)【発明者】

【氏名】深谷 浩則

(72)【発明者】

【氏名】新井 裕介

(72)【発明者】

【氏名】清水 翼

【審査官】中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４８０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７０５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４７７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２８４６１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１２５９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３３５８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０２４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４０４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３３２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８１６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１４０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５３４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５６７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３８５４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを吸着保持するための治具と、前記治具により吸着保持されたワークに対して分割予定ラインに沿ってダイシング加工を行って分割するためのブレードとを含む加工部と、
前記ダイシング加工を行う前に、前記ワークの形状の測定結果を取得し、前記測定結果に基づいて、前記分割予定ラインに沿う前記ブレードの刃厚に対応する太さのラインが前記治具の治具溝に収まるように、前記ワークと前記治具とのアライメントを行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記ワークの表面において、前記分割予定ラインのクロスポイントから離れた位置に形成された少なくとも２つのパターンの検出結果と、前記２つのパターンの設計値から、各分割予定ラインの前記２つのパターンの２次元マップを作成し、前記２次元マップから前記ワークの歪量を算出する、
ダイシング装置。

【請求項2】

前記ワークの形状を測定するためのプリアライメント部をさらに備え、
前記制御部は、前記プリアライメント部から、前記ワークの形状の測定結果を取得する、請求項１記載のダイシング装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記ワークの形状を測定するためのプリアライメント用の外部装置から、前記ワークの形状の測定結果を取得する、請求項１記載のダイシング装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記分割予定ラインに沿う前記ブレードの刃厚に対応する太さのラインがすべて前記治具の治具溝に収まるように、前記ワークと前記治具とのアライメントを行う、請求項１から３のいずれか１項記載のダイシング装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記ワーク上に設けられた複数の分割エリアごとに、前記分割エリアに含まれる前記分割予定ラインに沿う前記ブレードの刃厚に対応する太さのラインが前記治具の治具溝に収まるように、前記ワークと前記治具とのアライメントを行う、請求項１から３のいずれか１項記載のダイシング装置。

【請求項6】

ワークの形状を測定する形状測定ステップと、
前記ワークの形状の測定結果を取得し、前記測定結果に基づいて、前記ワークの分割予定ラインに沿うラインであって、前記ワークのダイシング加工を行うためのブレードの刃厚に対応する太さのラインが治具の治具溝に収まるように、前記ワークと前記治具とのアライメントを行うアライメントステップと、
前記ワークを治具により吸着保持して、前記ワークに対して分割予定ラインに沿ってダイシング加工を行うステップとを含み、
前記形状測定ステップは、
前記ワークの表面において、前記分割予定ラインのクロスポイントから離れた位置に形成された少なくとも２つのパターンの検出結果と、前記２つのパターンの設計値から、各分割予定ラインの前記２つのパターンの２次元マップを作成するステップと、
前記２次元マップから前記ワークの歪量を算出するステップと、
を含むダイシング方法。

【請求項7】

前記形状測定ステップでは、ダイシング装置に備えられたプリアライメント部により、前記ワークの形状を測定し、
前記アライメントステップでは、前記プリアライメント部から、前記ワークの形状の測定結果を取得する、請求項６記載のダイシング方法。

【請求項8】

前記形状測定ステップでは、ダイシング装置とは別のプリアライメント用の外部装置により、前記ワークの形状を測定し、
前記アライメントステップでは、前記外部装置から、前記ワークの形状の測定結果を取得する、請求項６記載のダイシング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はダイシング装置及び方法に係り、半導体装置又は電子部品等が形成されたウェーハ等の被加工物（以下、ワークという。）を個々のチップに分割するダイシング装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置又は電子部品等が形成されたウェーハ等のワークを個々のチップに分割するダイシング装置は、スピンドルによって高速に回転されるブレードと、ワークを吸着保持するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸ、Ｙ、Ｚ及びθ駆動部とを備えている。ダイシング装置では、各駆動部によりブレードとワークとを相対的に移動させながら、ブレードをワークに切り込ませることによりダイシング加工（切削加工）する。

【0003】

ワークのダイシング加工を行う場合、ワークを治具に吸着固定し、ワークの分割予定ラインと、治具の治具溝との位置合わせ（アライメント）を行う。これにより、ワークを貫通するようにブレードを深く切り込ませることにより、ワークを完全に分割することが可能になる。

【0004】

治具を用いてワークのダイシング加工を行う場合、ワークの分割予定ラインの位置と治具溝の位置がずれると、ワークの分割予定ラインを検出し加工した結果、ブレードと治具とが干渉して治具の一部が削られてしまう。治具の一部が削られると、ワークを治具に吸着するときにエアがリークし、ワークを治具に安定的に吸着することが困難になる。また、治具の寿命が短くなり、治具の交換の頻度が増加してコストの上昇を招いたり、治具の切削により発生したゴミがクリーンルームの汚染の原因となるという問題がある。

【0005】

特許文献１及び２には、ワークの分割予定ラインと治具溝との位置合わせを行う際に、ワークを治具から退避させた後に置き直すことが開示されている。具体的には、ワークを治具に載置する前後の画像から治具溝及び分割予定ラインをそれぞれ検出して、治具の治具溝の位置とワークの分割予定ラインの位置との間のずれ量を算出する。次に、ワークを治具から退避させ、ワーク又は治具を移動させてずれ量の補正を行った後に、ワークを治具に置き直す。これにより、分割予定ラインと治具溝とが位置合わせされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１３－０６５６０３号公報

【文献】特開２０１６－１４３８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ダイシング加工時にブレードと治具とが干渉する要因としては、以下の（１）及び（２）が考えられる。
（１）ワークを加工部に搬入（ロード）して治具に吸着保持するときの搬入誤差。
（２）ワークの歪に起因する分割予定ラインのずれ。分割予定ラインの部分的なずれが累積して生じる累積ずれ。

【0008】

特許文献１及び２では、治具の治具溝の位置とワークの分割予定ラインの位置との間のずれ量を算出し、ワークを治具から退避させて置き直すことにより位置合わせを行っている。特許文献１及び２によれば、ワークを治具に載置する前後の画像から（１）の搬入誤差に起因するずれ量を算出し、置き直しによりずれ量の補正を行うことが可能になる。しかしながら、特許文献１及び２では、ワークを治具から退避させて置き直すために手間がかかり、時間のロスにつながる。このため、ダイシング装置のスループットが低下するという問題があった。

【0009】

さらに、特許文献１及び２では、（２）のワークの歪に起因する分割予定ラインの部分的なずれの累積ずれが考慮されておらず、分割予定ラインの部分的なずれの累積ずれに起因するブレードと治具との干渉を防止することは困難であった。ダイシング加工時にブレードと治具との干渉が発生した場合、干渉が検出されるとエラーが発生し、ダイシング装置が停止することになる。エラーの発生によりダイシング装置が停止すると、スループットがさらに低下するという問題があった。

【0010】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ダイシング加工時におけるブレードと治具との干渉を防止することが可能であり、かつ、スループットを確保することが可能なダイシング装置及び方法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】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るダイシング装置は、ワークを吸着保持するための治具と、治具により吸着保持されたワークに対して分割予定ラインに沿ってダイシング加工を行って分割するためのブレードとを含む加工部と、ダイシング加工を行う前に、ワークの形状の測定結果を取得し、その測定結果に基づいて、分割予定ラインに沿うブレードの刃厚に対応する太さのラインが治具の治具溝に収まるように、ワークと治具とのアライメントを行う制御部とを備え、制御部は、ワークの表面において、分割予定ラインのクロスポイントから離れた位置に形成された少なくとも２つのパターンの検出結果から分割予定ラインの傾きを検出し、分割予定ラインの傾きから、クロスポイントの位置を算出し、分割予定ラインの傾き及びクロスポイントの位置からワークの歪量を算出する。

【0012】

本発明の第２の態様に係るダイシング装置は、第１の態様において、ワークの形状を測定するためのプリアライメント部をさらに備え、制御部は、プリアライメント部から、ワークの形状の測定結果を取得する。

【0013】

本発明の第３の態様に係るダイシング装置は、第１の態様において、制御部は、ワークの形状を測定するためのプリアライメント用の外部装置から、ワークの形状の測定結果を取得する。

【0014】

本発明の第４の態様に係るダイシング装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、制御部は、分割予定ラインに沿うブレードの刃厚に対応する太さのラインがすべて治具の治具溝に収まるように、ワークと治具とのアライメントを行う。

【0015】

本発明の第５の態様に係るダイシング装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、制御部は、ワークを複数の分割エリアに分割し、分割エリアに含まれる分割予定ラインに沿うブレードの刃厚に対応する太さのラインが治具の治具溝に収まるように、ワークと治具とのアライメントを行う。

【0016】

本発明の第６の態様に係るダイシング方法は、ワークの形状を測定する形状測定ステップと、ワークの形状の測定結果を取得し、その測定結果に基づいて、ワークの分割予定ラインに沿うラインであって、ワークのダイシング加工を行うためのブレードの刃厚に対応する太さのラインが治具の治具溝に収まるように、ワークと治具とのアライメントを行うアライメントステップと、ワークを治具により吸着保持して、ワークに対して分割予定ラインに沿ってダイシング加工を行うステップとを含み、形状測定ステップは、ワークの表面において、分割予定ラインのクロスポイントから離れた位置に形成された少なくとも２つのパターンの検出結果から分割予定ラインの傾きを検出するステップと、分割予定ラインの傾きから、クロスポイントの位置を算出するステップと、分割予定ラインの傾き及びクロスポイントの位置からワークの歪量を算出するステップとを含む。

【0017】

本発明の第７の態様に係るダイシング方法は、第６の態様において、形状測定ステップでは、ダイシング装置に備えられたプリアライメント部により、ワークの形状を測定し、アライメントステップでは、プリアライメント部から、ワークの形状の測定結果を取得する。

【0018】

本発明の第８の態様に係るダイシング方法は、第６の態様において、形状測定ステップでは、ダイシング装置とは別のプリアライメント用の外部装置により、ワークの形状を測定し、アライメントステップでは、外部装置から、ワークの形状の測定結果を取得する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ワークの歪に起因する分割予定ラインのずれが発生している場合であっても、分割予定ラインの位置を予め測定してアライメントを行うことにより、ブレードと治具との干渉を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置を示す平面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置の制御系を示すブロック図である。

【図3】図３は、ワークの形状の測定におけるパターンマッチングを説明するための平面図である。

【図4】図４は、ワークの形状の測定におけるパターンマッチングを説明するための平面図である。

【図5】図５は、顕微鏡を用いたパターンの探索方法（スパイラル探索動作）を説明するための平面図である。

【図6】図６は、ハンドラアームの別の実施形態を示す平面図である。

【図7】図７は、加工ステージとワークを示す平面図（アライメント前）である。

【図8】図８は、加工ステージとワークを示す平面図（アライメント後）である。

【図9】図９は、加工ステージの表面に設けられた治具を拡大して示す斜視図である。

【図10】図１０は、ワークの切削状況を示す平面図である。

【図11】図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ断面図である。

【図12】図１２は、比較例を示す平面図である。

【図13】図１３は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、分割予定ライン上のクロスマークがパターンに対してＹ方向に離れて配置されている場合を示す平面図である。

【図15】図１５は、図１４の例に対して分割予定ラインが傾いた例を示す平面図である。

【図16】図１６は、分割予定ライン上のクロスマークがパターンに対してＸＹ方向に離れて配置されている場合を示す平面図である。

【図17】図１７は、図１６の例に対して分割予定ラインが傾いた例を示す平面図である。

【図18】図１８は、分割予定ラインの位置の算出手順を示すフローチャートである。

【図19】図１９は、左右のパターンとクロスマークまでの距離が異なる例を示す平面図である。

【図20】図２０は、左右のパターンとクロスマークまでの距離が異なる例を示す平面図である。

【図21】図２１は、本発明の第２の実施形態に係るダイシング方法を説明するための平面図である。

【図22】図２２は、本発明の第２の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。

【図23】図２３は、図２２における分割エリアごとのダイシング工程を示すフローチャートである。

【図24】図２４は、本発明の第３の実施形態に係るダイシング装置を示す平面図である。

【図25】図２５は、本発明の第３の実施形態に係るダイシング装置の制御系を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置及び方法の実施の形態について説明する。

【0022】

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置を示す平面図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング装置の制御系を示すブロック図である。

【0023】

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るダイシング装置１は、ワークＷの形状の測定を行うプリアライメント部１０と、ワークＷのダイシング加工を行う加工部２０を含んでいる。本実施形態に係るダイシング装置１では、ダイシング加工の前に、プリアライメント部１０においてワークＷの形状の測定を行い、ワークＷの形状の測定の測定結果に基づいて、加工部２０におけるワークＷと治具Ｊ１の治具溝Ｇ１（図７から図１１参照）とのアライメントを行う。

【0024】

プリアライメント部１０へのワークＷの搬入、プリアライメント部１０と加工部２０との間のワークＷの移動、加工部２０からのワークＷの搬出は、ハンドラ５０を用いて行われる。ハンドラ５０は、ハンドラ軸５２、ハンドラアーム５４及びハンドラ駆動部５６を含んでいる。ハンドラ軸５２は、Ｙ方向に伸びており、ハンドラアーム５４をＹ方向及びＺ方向に沿って移動可能に保持する。ハンドラアーム５４は、ワークＷを吸着して保持する。ハンドラ駆動部５６は、ハンドラアーム５４をＹ方向に移動させるための動力源（例えば、モータ）を含んでいる。ハンドラアーム５４をＹ方向に移動させるための機構としては、ハンドラ軸５２にボールねじを設けて、ハンドラアーム５４にボールねじと螺合するナット等を設けたボールねじ機構、又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動が可能な機構を用いることが可能である。

【0025】

図２に示すように、本実施形態に係るダイシング装置１の制御系は、制御部１００、入力部１０２及び表示部１０４を含んでいる。ダイシング装置１の制御系は、例えば、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ等の汎用のコンピュータによって実現可能である。

【0026】

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ストレージデバイス（例えば、ハードディスク等）等を含んでいる。制御部１００では、ＲＯＭに記憶されている制御プログラム等の各種プログラムがＲＡＭに展開され、ＲＡＭに展開されたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、ダイシング装置１の各部の機能が実現される。

【0027】

入力部１０２は、ユーザからの操作入力を受け付けるための操作部材（例えば、キーボード、ポインティングデバイス等）を含んでいる。

【0028】

表示部１０４は、ダイシング装置１の操作のためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する装置であり、例えば、液晶ディスプレイを含んでいる。

【0029】

以下に、ダイシング装置１のプリアライメント部１０及び加工部２０について説明する。なお、以下の説明では、便宜上３次元直交座標系を用いる。

【0030】

（プリアライメント部）
プリアライメント部１０では、ダイシング加工の前に、プリアライメント部１０においてワークＷの形状の測定が行われる。プリアライメント部１０は、プリアライメントステージＳＴ０、顕微鏡ＭＳ１、プリアライメントステージ駆動部１２及びＭＳ駆動部１４を含んでいる。

【0031】

ワークＷは、ハンドラアーム５４により吸着保持されてプリアライメント部１０に搬入され、プリアライメントステージＳＴ０に載置される。プリアライメントステージＳＴ０の表面には、ワークＷを吸着保持するための治具Ｊ１（図７から図１１参照）が設けられており、ワークＷは、この治具Ｊ１によりプリアライメントステージＳＴ０に吸着保持される。

【0032】

プリアライメントステージ駆動部１２は、プリアライメントステージＳＴ０をθ０方向に回転させるモータと、空気を吸引してワークＷをプリアライメントステージＳＴ０に吸着するための真空源（真空発生器。例えば、エジェクタ、ポンプ等）とを含んでいる。

【0033】

ＭＳ駆動部１４は、顕微鏡ＭＳ１をＸ０軸及びＭＳ１軸に沿って移動させるための動力源（例えば、モータ）を含んでいる。顕微鏡ＭＳ１を移動させるための機構としては、例えば、ボールねじ又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動が可能な機構を用いることが可能である。

【0034】

顕微鏡ＭＳ１は、プリアライメントステージＳＴ０に吸着保持されたワークＷの表面の画像を撮影する。顕微鏡ＭＳ１によって撮影されたワークＷの表面画像は、制御部１００に送信される。

【0035】

なお、本実施形態では、顕微鏡ＭＳ１をＸ０軸及びＭＳ１軸に沿って移動させるようにしたが、プリアライメントステージＳＴ０を移動させるようにしてもよいし、顕微鏡ＭＳ１及びプリアライメントステージＳＴ０の両方を移動させるようにしてもよい。

【0036】

制御部１００は、顕微鏡ＭＳ１から受信したワークＷの表面画像に対して画像処理を行って、ワークＷの分割予定ラインの位置を測定する。例えば、制御部１００は、顕微鏡ＭＳ１から受信したワークＷの表面画像に対してパターンマッチングを行う。そして、制御部１００は、ワークＷの表面に形成された半導体装置又は電子部品等の繰り返しパターン若しくはアライメントマーク（以下、パターンＭ１という。）を検出することにより、ワークＷの分割予定ラインの位置（例えば、交点、端点の座標）を測定する。これにより、ワークＷの形状が測定される。

【0037】

図３及び図４は、ワークの形状の測定におけるパターンマッチングを説明するための平面図である。

【0038】

図３に示す例では、顕微鏡ＭＳ１により撮影した画像に対するパターンマッチングにより、ワークＷの略すべての分割予定ラインＣＬ１の交点（パターンＭ１）の検出を行うものである。図３に示す例によれば、ワークＷの分割予定ラインＣＬ１と、治具Ｊ１の治具溝Ｇ１のアライメントを高精度で行うことが可能になる。

【0039】

図４に示す例では、ワークＷのパターンＭ１のうちの一部（例えば、４隅の点）の検出を行うものである。図４に示す例でも、分割予定ラインＣＬ１に沿ってダイシング加工を行った場合に、分割予定ラインＣＬ１と治具Ｊ１の治具溝Ｇ１とが干渉しないようにアライメントを行うことが可能になる。なお、パターンＭ１は、要求されるアライメントの精度に応じて増減させることが可能である。

【0040】

特許文献１及び２では、置き直しの前後で少なくとも２回アライメントのためのパターンマッチングを行う必要があるため、ワークＷのアライメントに要する時間が長くなる。特に、図３に示すように、検出対象のパターンＭ１が多く設定された場合には、ダイシング加工の効率が顕著に低下する。これに対して、本実施形態によれば、検出対象のパターンＭ１が多く設定された場合であっても、プリアライメント部１０においてワークＷの形状の測定を１回行うだけなので、パターンマッチングの時間を短縮することができ、ダイシング加工の効率の低下を抑えることができる。

【0041】

図５は、顕微鏡を用いたパターンの探索方法（スパイラル探索動作）を説明するための平面図である。

【0042】

ワークＷの歪が大きい場合には、ワークＷの設計上のパターンＭ１の位置に顕微鏡ＭＳ１を移動させた場合に、顕微鏡ＭＳ１の視野Ｖ１の中にパターンＭ１が入らない場合がある。この場合、図５に示すように、顕微鏡ＭＳ１をＸ０方向及びＭＳ１方向に移動させて、視野Ｖ１の周辺を順次探索する。これにより、パターンＭ１の検出が可能になる。

【0043】

後述の加工部２０では、顕微鏡ＭＳ２を用いてパターンＭ１の検出を行うときに、プリアライメント部１０において測定した形状の測定結果を用いて顕微鏡ＭＳ２を移動させる。これにより、加工部２０では、上記のようなスパイラル探索動作を行うことなく、アライメントを行うことが可能になる。

【0044】

（加工部）
加工部２０では、ワークＷの形状の測定の測定結果に基づいて、ワークＷのアライメントが行われ、ブレードダイシングが行われる。加工部２０は、第１ステージＳＴ１、第２ステージＳＴ２、第１ステージ駆動部２２－１、第２ステージ駆動部２２－２、加工駆動部２６、顕微鏡ＭＳ２、ＭＳ駆動部２８、第１スピンドル３０－１、第２スピンドル３０－２、第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２を含んでいる。

【0045】

プリアライメント部１０において形状の測定が行われたワークＷは、ハンドラアーム５４により吸着保持されて加工部２０に搬入され、第１ステージＳＴ１又は第２ステージＳＴ２に載置される。第１ステージＳＴ１又は第２ステージＳＴ２の表面には、プリアライメントステージＳＴ０と同様に、ワークＷを吸着保持するための治具が設けられている。なお、以下の説明では、搬送中のワークをＷ、プリアライメントステージＳＴ０、第１ステージＳＴ１及び第２のステージＳＴ２に吸着保持されたワークをそれぞれＷ０、Ｗ１及びＷ２と記載する。

【0046】

第１ステージ駆動部２２－１は、第１ステージＳＴ１をθ１方向に回転させるモータと、空気を吸引してワークＷを第１ステージＳＴ１に吸着するためのポンプとを含んでいる。第２ステージ駆動部２２－２は、第２ステージＳＴ２をθ２方向に回転させるモータと、空気を吸引してワークＷを第２ステージＳＴ２に吸着するためのポンプとを含んでいる。

【0047】

なお、本実施形態では、加工部２０に２つのステージ（第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２）を設けたが、加工部２０のステージは１つであってもよい。

【0048】

また、本実施形態では、形状測定専用のプリアライメント部１０を加工部２０とは別に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加工部２０が２つのステージを有する場合には、形状測定専用のプリアライメント部１０を設けずに、加工部２０のステージのうちの１つをプリアライメント部１０として兼用してもよい。

【0049】

第１ステージＳＴ１をプリアライメント部１０として兼用する場合、第１ステージＳＴ１ではワークＷ１－１の形状の測定が終了しているにも関わらず、第２ステージＳＴ２でワークの加工が完了していない状況が考えられる。この場合、ハンドラアーム５４にワークを１枚しか保持できないとすると、第２ステージＳＴ２が空くまで形状の測定が終了したワークＷ１－１の加工を行うことができない。このため、第１ステージＳＴ１における形状の測定後から第２ステージＳＴ２における加工の開始までの間に待ち時間が発生し、タクトの低下の原因となる。

【0050】

そこで、図６に示すように、複数（２枚）のワークＷ１－１、Ｗ１－２を保持する機構を備えるハンドラアーム５４Ａを用いることで、ワークＷ－１の形状の測定後に空いている第１ステージＳＴ１において、ワークＷ－２の形状の測定を実施可能にする。その結果、ワークの形状測定を一括でまとめて行うことができ、空きステージが生じないので、ステージの有効活用が可能となる。

【0051】

第１スピンドル３０－１及び第２スピンドル３０－２には、それぞれ第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２が取り付けられている。第１スピンドル３０－１及び第２スピンドル３０－２は、それぞれ第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２を高速回転させるための高周波モータを含んでいる。

【0052】

第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２は、例えば、円盤状の切削刃である。第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２としては、例えば、ダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）砥粒をニッケルで電着した電着ブレード、あるいは樹脂で結合したレジンブレード等を用いることが可能である。第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２は、加工対象のワークＷの種類及びサイズ並びに加工内容等に応じて交換可能である。

【0053】

上記の通り、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２は、同様の構成を有している。このため、以下の説明では、第１ステージ駆動部２２－１及び第２ステージ駆動部２２－２を加工ステージ駆動部２２、第１スピンドル３０－１及び第２スピンドル３０－２をスピンドル３０、第１ブレード３２－１及び第２ブレード３２－２をブレード３２と総称する場合がある。

【0054】

加工駆動部２６は、第１スピンドル３０－１及び第２スピンドル３０－２を加工軸（Ｙ軸）に沿って移動させるためのモータを含んでいる。

【0055】

ＭＳ駆動部２８は、顕微鏡ＭＳ２をＸ１軸、Ｘ２軸及びＭＳ２軸に沿って移動させるための動力源（例えば、モータ）を含んでいる。顕微鏡ＭＳ２を移動させるための機構としては、例えば、ボールねじ又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動が可能な機構を用いることが可能である。

【0056】

顕微鏡ＭＳ２は、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２に吸着保持されたワークＷ１及びＷ２の表面の画像を撮影する。顕微鏡ＭＳ２によって撮影されたワークＷ１及びＷ２の表面画像は、制御部１００に送信される。

【0057】

なお、本実施形態では、顕微鏡ＭＳ２をＸ１軸、Ｘ２軸及びＭＳ２軸に沿って移動させるようにしたが、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２を移動させるようにしてもよいし、顕微鏡ＭＳ２、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２を移動させるようにしてもよい。以下の説明では、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２を加工ステージＳＴと記載する場合がある。

【0058】

制御部１００は、顕微鏡ＭＳ２から受信したワークＷ１及びＷ２の表面画像に対して画像処理を行って、ワークＷ１及びＷ２の分割予定ラインと、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２の表面に設けられた治具とのアライメントを行う。

【0059】

なお、本実施形態では、簡単のため、Ｘ０、Ｘ１軸及びＸ２軸をＸ軸に平行とし、ハンドラ軸５２、ＭＳ１軸、ＭＳ２軸及び加工軸をＹ軸と平行としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、プリアライメント部１０のＸ０軸及びＭＳ１軸と、加工部２０のＸ１軸及びＸ２軸並びにＭＳ２軸とは、それぞれ独立に設けることが可能である。

【0060】

（アライメント）
まず、ワークＷを吸着するための加工ステージＳＴ及び治具Ｊ１の構成について説明する。

【0061】

図７及び図８は、加工ステージとワークを示す平面図である。図７及び図８は、加工ステージＳＴとワークＷとのアライメントが行われる前後の状態をそれぞれ示している。また、図９は、加工ステージの表面に設けられた治具を拡大して示す斜視図である。

【0062】

図７に示すように、ワークＷの表面には、ワークＷに形成された半導体装置又は電子部品等を個別のチップに分割するための分割予定ラインＣＬ１が設けられている。加工ステージＳＴの表面には、ワークＷのチップと一対一対応となるように治具（吸着パッド）Ｊ１が設けられている。治具Ｊ１は、加工ステージＳＴの表面に、所定の間隔Ｗ_Ｇを空けて、ＸＹ方向に沿って並べて取り付けられている（接着されている）。以下の説明では、治具Ｊ１の間のスペースを治具溝Ｇ１という。ここで、治具Ｊ１は、加工対象のワークＷの種類及びサイズ並びに加工内容等に応じて交換され、治具溝Ｇ１の幅Ｗ_Ｇがブレード３２の幅（刃厚）Ｗ_Ｂよりも広いものが用いられる。

【0063】

治具Ｊ１の平面形状は、図７及び図８に示す例では略矩形であるが、チップの形状に対応して変更することが可能である。図８に示すように、治具Ｊ１の平面視のサイズは、チップのサイズよりも小さくなっている。

【0064】

治具Ｊ１は、例えば、ラバー（ゴム）製であり、図９に示すように、上方（＋Ｚ側）が開放され、底部が閉じた筒状（角筒状）である。治具Ｊ１の底面には、吸引孔Ｈ１が形成されており、第１ステージ駆動部２２－１又は第２ステージ駆動部２２－２のポンプを用いて、ワークＷと治具Ｊ１との間の空気を吸引することにより、ワークＷが加工ステージＳＴに吸着保持される。

【0065】

なお、治具Ｊ１の形状は、筒状に限定されるものではない。治具Ｊ１は、例えば、吸引孔Ｈ１が複数形成された板状のラバーをダイシング加工することにより作成するようにしてもよい。

【0066】

ワークＷを加工ステージＳＴにロードする場合には、図８に示すように、プリアライメント部１０において測定した分割予定ラインＣＬ１の位置に基づいてアライメントが行われる。具体的には、制御部１００は、プリアライメント部１０において測定した分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_Ｂのラインがすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようなワークＷのＸ、Ｙ座標及び加工ステージＳＴの回転角（θ１又はθ２）を算出する。そして、制御部１００は、算出したＸ、Ｙ座標及び回転角（θ１又はθ２）に基づいてハンドラアーム５４と加工ステージＳＴとの相対位置を調整して、ワークＷと治具溝Ｇ１とのアライメントを行って、ワークＷを治具Ｊ１に吸着させる。

【0067】

なお、本実施形態では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_Ｂのラインがすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、分割予定ラインＣＬ１の一部のみ（例えば、ワークＷのＸ方向両端の対向する２辺に最も近い２本の分割予定ラインＣＬ_Ｘ１１及びＣＬ_Ｘ４２、ワークＷのＹ方向両端の対向する２辺に最も近い２本の分割予定ライン（図８に示す例では、ワークＷは、４つの分割エリアＡ１からＡ４に分かれているため、合計８本の分割予定ラインＣＬ_Ｙ１１、ＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２１、ＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３１、ＣＬ_Ｙ３２、ＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２）、又はこれらを含む複数本）についてその位置を算出し、算出した分割予定ラインが対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行ってもよい。

【0068】

一般に、ワークＷは、均一な材料により形成されるため、ワークＷの変形は略リニアに発生すると考えられる。この場合、分割予定ラインＣＬ１は、ワークＷの歪にしたがって略リニアに分布する。したがって、例えば、ワークＷのＹ方向両端の対向する２辺に最も近い２本分割予定ラインＣＬ１が対応する治具溝Ｇ１に収まるようにアライメントを行うだけでも、ほかの分割予定ラインＣＬ１が対応する治具溝Ｇ１に収まるようにすることが可能である。

【0069】

図１０は、ワークの切削状況を示す平面図であり、図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ断面図である。図１２は、比較例を示す平面図である。

【0070】

図１０に示す例では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントが行われている。この場合、図１１に示すように、ブレード３２によりワークＷのダイシング加工を行うと、ブレード３２が治具Ｊ１に干渉しない。

【0071】

一方、図１２に示す例では、分割予定ラインＣＬ２に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ２の一部が対応する治具溝Ｇ１の外に達している。この場合、ブレード３２によりワークＷのダイシング加工を行うと、図中の領域Ｅ１においてブレード３２が治具Ｊ１と干渉する。このため、ブレード３２が治具Ｊ１に切り込んで治具Ｊ１が破損する。

【0072】

本実施形態によれば、分割予定ラインＣＬ１の位置を予め測定しておき、この分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行う。これにより、ブレード３２と治具Ｊ１との干渉を防止することができる。

【0073】

（ダイシング方法）
図１３は、本発明の第１の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。

【0074】

まず、制御部１００は、ハンドラアーム５４を制御して、プリアライメント部１０に搬入する。そして、制御部１００は、プリアライメントステージＳＴ０にワークＷをロードし、プリアライメントステージ駆動部１２のポンプによりプリアライメントステージＳＴ０にワークＷを吸着保持させる。

【0075】

次に、制御部１００は、顕微鏡ＭＳ１を用いてワークＷの画像を撮影し、ワークＷの画像のパターンマッチングを行って、ワークＷのパターンＭ１を検出する。そして、制御部１００は、パターンＭ１の位置（分布）に基づいてワークＷの形状の測定を行う（ステップＳ１０：形状測定ステップ）。

【0076】

次に、制御部１００は、プリアライメントステージ駆動部１２を制御して、ワークＷの吸着状態を解除する。そして、制御部１００は、ハンドラアーム５４を制御して、プリアライメント部１０からワークＷを搬出して、加工部２０の加工ステージＳＴにワークＷをロードする。このとき、制御部１００は、ステップＳ１０におけるワークＷの形状の測定結果を用いて、ワークＷと治具Ｊ１の治具溝Ｇ１とのアライメントを行い、加工ステージ駆動部２２を制御して、加工ステージＳＴにワークＷを吸着保持させる（ステップＳ１２：アライメントステップ）。ステップＳ１２におけるアライメントは、例えば、下記の（Ａ）から（Ｃ）のいずれかにより行う。

【0077】

（Ａ）制御部１００は、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行う。

【0078】

（Ｂ）制御部１００は、（Ｂ１）ワークＷのＸ方向両端の対向する２辺に最も近い２本の分割予定ラインＣＬ_Ｘ１１及びＣＬ_Ｘ４２（図８参照）、又は（Ｂ２）ワークＷのＹ方向両端の対向する２辺に最も近い分割予定ライン（図８に示す例では、ワークＷは、４つの分割エリアＡ１からＡ４に分かれているため、合計８本の分割予定ラインＣＬ_Ｙ１１、ＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２１、ＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３１、ＣＬ_Ｙ３２、ＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２）に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１が対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行う。なお、分割予定ラインＣＬ_Ｙ１１、ＣＬ_Ｙ２１、ＣＬ_Ｙ３１及びＣＬ_Ｙ４１と、分割予定ラインＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３２及びＣＬ_Ｙ４２とは、それぞれ１回の走査で切削されるため、それぞれ１本の分割予定ラインとして扱ってもよい。

【0079】

（Ｃ）制御部１００は、上記の一部の分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようなアライメントが可能か否かを判定する。ここで、一部の分割予定ラインＣＬ１とは、例えば、（Ｃ１）ワークＷの四辺に最も近い分割予定ライン（ＣＬ_Ｘ１１及びＣＬ_Ｘ４２並びにＣＬ_Ｙ１１、ＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２１、ＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３１、ＣＬ_Ｙ３２、ＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２、（Ｃ２）ワークＷのＸ方向両端の対向する２辺に最も近い２本の分割予定ラインＣＬ_Ｘ１１及びＣＬ_Ｘ４２を含む複数本の分割予定ラインＣＬ１、若しくは（Ｃ３）ワークＷのＹ方向両端の対向する２辺に最も近い分割予定ラインＣＬ_Ｙ１１、ＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２１、ＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３１、ＣＬ_Ｙ３２、ＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２を含む複数本の分割予定ラインＣＬ１である。

【0080】

次に、制御部１００は、加工ステージＳＴに吸着保持されたワークＷの分割予定ラインＣＬ１に沿ってブレード３２を移動させてダイシング加工を行う（ステップＳ１４）。

【0081】

本実施形態によれば、ワークＷの歪に起因する分割予定ラインＣＬ１のずれが発生している場合であっても、分割予定ラインＣＬ１の位置を予め測定してアライメントを行うことにより、ブレード３２と治具Ｊ１との干渉を防止することができる。

【0082】

（分割予定ラインの位置の算出）
次に、本実施形態に係る分割予定ラインの位置の算出方法の例（形状測定ステップの一例）について説明する。以下の説明では、ワークＷの表面のパターンと分割予定ライン及びクロスマークとの間に距離がある場合について説明する。

【0083】

図１４は、分割予定ライン上のクロスマークがパターンに対してＹ方向に離れて配置されている場合を示す平面図であり、図１５は、図１４の例に対して分割予定ラインが傾いた例を示す平面図である。なお、図１５では、図示の便宜上クロスマークを省略している。

【0084】

図１４に示す例では、分割予定ラインＣＬ１はＸ軸に平行になっており、ワークＷの表面において、分割予定ラインＣＬ１に対して－Ｙ側にｄＹ離れた（オフセットした）位置に、略十字形状のパターンＰ１が配置されている。分割予定ラインＣＬ１は、２つのパターンＰ１の中心点（クロスポイント）をそれぞれ中心とする径ｄＹの円Ｃ１に接する接線であり、分割予定ラインＣＬ１と円Ｃ１との接点が、ＸＹ方向の分割予定ラインＣＬ１の交点であるクロスマークＣＭ１となる。

【0085】

図１５に示すように、ワークＷの歪等に起因して、分割予定ラインＣＬ１が図１４に示す例からｄθ回転した場合でも、図１４に示す例と同様に、分割予定ラインＣＬ１は、パターンＰ１のクロスポイントを中心とする半径ｄＹの円Ｃ１の接線として定義される。

【0086】

このときのパターンＰ１の座標を（ｐＸ，ｐＹ）とすると、クロスマークＣＭ１の座標（Ｘ，Ｙ）は、下記の式（１）及び（２）により表される。

【0087】

Ｙ＝ｐＹ＋ｄＹ・ｃｏｓ（ｄθ） …（１）
Ｘ＝ｐＸ＋ｄＹ・ｓｉｎ（ｄθ） …（２）
一方、２つのパターンを１視野の検査対象画像として撮像してパターンマッチングを行った場合、角度成分が不明となるため、分割予定ラインＣＬＥ１上のクロスマークＣＭＥ１の座標（Ｘ_Ｅ，Ｙ_Ｅ）は、下記の式により表される。

【0088】

Ｙ_Ｅ＝ｐＹ＋ｄＹ
Ｘ_Ｅ＝ｐＸ
すなわち、分割予定ラインＣＬＥ１及びクロスマークＣＭＥ１はカメラを位置づけた位置により、パターンＰ１に対して＋Ｙ方向にｄＹオフセットされた位置に決定される。

【0089】

したがって、分割予定ラインＣＬ１とＣＬＥ１との間には、あらかじめ角度成分ｄθを求めた場合と比較して、下記の誤差が生じる。

【0090】

（Ｙ誤差）＝Ｙ_Ｅ－Ｙ＝ｄＹ｛１－ｃｏｓ（ｄθ）｝
（Ｘ誤差）＝Ｘ_Ｅ－Ｘ＝－ｄＹ・ｓｉｎ（ｄθ）
上記の誤差のため、１視野の画像を用いてパターンマッチングを行った場合、高精度な加工位置計算は実現することができない。これに対して、本実施形態では、あらかじめ角度成分ｄθを求めることにより、分割予定ラインＣＬ１を精度よく求めることができる。

【0091】

図１６は、分割予定ライン上のクロスマークがパターンに対してＸＹ方向に離れて配置されている場合を示す平面図であり、図１７は、図１６の例に対して分割予定ラインが傾いた例を示す平面図である。

【0092】

図１６に示す例では、分割予定ラインＣＬ１はＸ軸に平行になっており、ワークＷの表面において、分割予定ラインＣＬ１に対して－Ｘ側にｄＸ、－Ｙ側にｄＹ離れた（オフセットした）位置に、略十字形状のパターンＰ１が配置されている。分割予定ラインＣＬ１は、２つのパターンＰ１の中心点（クロスポイント）をそれぞれ中心とする径ｄＹの円Ｃ１に接する接線であり、分割予定ラインＣＬ１と円Ｃ１との接点から＋Ｘ方向にｄＸ離れた位置がクロスマークＣＭ１となる。

【0093】

図１７に示すように、ワークＷの歪等に起因して、分割予定ラインＣＬ１が図１６に示す例からｄθ回転した場合でも、図１６に示す例と同様に、分割予定ラインＣＬ１は、パターンＰ１のクロスポイントを中心とする半径ｄＹの円Ｃ１の接線として定義される。

【0094】

このときのパターンＰ１の座標を（ｐＸ，ｐＹ）とすると、クロスマークＣＭ１の座標（Ｘ，Ｙ）は、下記の式により表される。

【0095】

Ｙ＝ｐＹ ＋ ｄＹ・ｃｏｓ（ｄθ） ＋ ｄＸ・ｓｉｎ（ｄθ）
Ｘ＝ｐＸ ＋ ｄＹ・ｓｉｎ（ｄθ） ＋ ｄＸ・ｃｏｓ（ｄθ）
一方、２つのパターンを１視野の検査対象画像として撮像してパターンマッチングを行った場合、角度成分が不明となるため、分割予定ラインＣＬＥ１上のクロスマークＣＭＥ１の座標（Ｘ_Ｅ，Ｙ_Ｅ）は、下記の式により表される。

【0096】

Ｙ_Ｅ＝ｐＹ＋ｄＹ
Ｘ_Ｅ＝ｐＸ＋ｄＸ
すなわち、分割予定ラインＣＬＥ１及びクロスマークＣＭＥ１はカメラを位置づけた位置により、パターンＰ１から－Ｙ方向にｄＹ、－Ｘ方向にｄＸオフセットされた位置に決定される。

【0097】

したがって、分割予定ラインＣＬ１とＣＬＥ１との間には、あらかじめ角度成分ｄθを求めた場合と比較して、下記の誤差が生じる。

【0098】

（Ｙ誤差）＝Ｙ_Ｅ－Ｙ＝ｄＹ｛１－ｃｏｓ（ｄθ）｝－ｄＸ・ｓｉｎ（ｄθ）
（Ｘ誤差）＝Ｘ_Ｅ－Ｘ＝ｄＸ｛１－ｃｏｓ（ｄθ）｝－ｄＹ・ｓｉｎ（ｄθ）
上記の誤差のため、１視野の画像を用いてパターンマッチングを行った場合、高精度な加工位置計算は実現することができない。これに対して、本実施形態では、あらかじめ角度成分ｄθを求めることにより、分割予定ラインＣＬ１を精度よく求めることができる。

【0099】

本実施形態では、上記のようにして、複数の分割予定ラインＣＬ１を求める。すなわち、分割予定ラインＣＬ１に対応する少なくとも２つのパターンＰ１を検出して、角度成分ｄθを求め、この角度成分ｄθに基づいて分割予定ラインＣＬ１を求める。

【0100】

次に、複数の分割ラインについて求めたクロスマークＣＭ１の座標（Ｘ，Ｙ）（以下、基準座標という。）に基づいて、ワークＷの歪量を算出する。具体的には、複数の分割ラインＣＬ１について求めた基準座標（Ｘ，Ｙ）と設計座標から基準座標に対する補正量の２次元マップを作成する。そして、内挿法等により、各基準座標に対するワークＷの歪量を算出する。

【0101】

なお、本実施形態では、複数の分割予定ラインＣＬ１の基準座標（Ｘ，Ｙ）及び傾きｄθからワークＷの歪量を算出するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各パターンＰ１の座標の設計値と実測値からパターンＰ１のＸＹ座標に対する２次元マップを作成し、内挿法等により、各基準座標に対するワークＷの歪量を算出してもよい。

【0102】

次に、各基準座標における歪量を、パターンＰ１とクロスマークＣＭ１との間のオフセット量に加算して、基準位置（Ｘ，Ｙ）の再計算を行う。

【0103】

本実施形態によれば、分割予定ラインＣＬ１の傾きｄθを求めた後にクロスマークＣＭ１を求めることにより、分割予定ラインＣＬ１の加工位置の検出を高精度で行うことができる。これにより、ブレード３２と治具Ｊ１との干渉のチェックを高精度で行うことができる。

【0104】

次に、分割予定ラインの位置の算出について、図１８を参照して説明する。図１８は、分割予定ラインの位置の算出手順を示すフローチャートである。

【0105】

まず、制御部１００は、顕微鏡ＭＳ１を用いてワークＷの画像を撮影する。そして、制御部１００は、ワークＷの画像のパターンマッチングを行って、顕微鏡ＭＳ１により撮像した画像から、分割予定ラインＣＬ１ごとに少なくとも２つ（１対）のパターンＰ１を検出し、分割予定ラインＣＬ１の傾きｄθを検出する（ステップＳ１００）。

【0106】

次に、制御部１００は、上記の式（１）及び（２）により分割予定ラインＣＬ１のクロスマークＣＭ１の基準座標（Ｘ，Ｙ）を算出する（ステップＳ１０２）。

【0107】

次に、複数の分割予定ラインＣＬ１の基準座標（Ｘ，Ｙ）及び傾きｄθからワークＷの歪量を算出する（ステップＳ１０４）。

【0108】

次に、ステップＳ１０４で求めたワークＷの歪量に基づいて、各分割予定ラインＣＬ１の位置の再計算を行い、加工位置を正確に求める（ステップＳ１０６）。

【0109】

本実施形態に係る分割予定ラインの位置の算出方法の例では、分割予定ライン上のクロスマークＣＭ１がパターンＰ１に対してＹ方向又はＸＹ方向に離れて配置されている場合について説明したが、Ｘ方向に離れて配置されている場合にも適用可能である。すなわち、図１５において、パターンＰ１のクロスポイントを中心とする円Ｃ１の半径をゼロと考えて、２つのクロスポイントを結ぶ線分の傾きｄθを計算する。そして、θ方向にdθ回転したＸ軸に沿ってｄＸ離れた位置にクロスマークＣＭ１があるとして、クロスマークＣＭ１の座標を求めることにより、クロスマークＣＭ１の位置の算出を高精度で実現することができる。

【0110】

また、上記の例では、左右のパターンＰ１とクロスマークＣＭ１までの距離が一致している例について説明したが、左右のパターンＰ１とクロスマークＣＭ１までの距離が異なる場合であっても、上記の演算方法を適用することができる。すなわち、図１９及び図２０に示すように、左右のパターンＰ１及びＰ２のクロスポイントをそれぞれ中心とする円Ｃ１（半径ｄＹ１）及びＣ２（半径ｄＹ２（≠ｄＹ１））の接線ＣＬ１を求めることにより、クロスマークＣＭ１及びＣＭ２の位置を同様にして求めることができる。

【0111】

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行った。これに対して、本実施形態では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１のうちの一部のラインＣＴ１のみが治具溝Ｇ１の中に収まるようなアライメントを繰り返すものである。

【0112】

図２１は、本発明の第２の実施形態に係るダイシング方法を説明するための平面図である。

【0113】

図２１に示す例では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようなアライメントを行うことができない。このため、ワークＷを複数の分割エリアＡ１からＡ４に分け、分割エリアＡ１からＡ４ごとに、アライメントとダイシング加工を行う。

【0114】

具体的には、まず、図２１に示すように、分割エリアＡ１に含まれる分割予定ラインＣＬ１について、治具Ｊ１の治具溝Ｇ１とのアライメントを行う。このとき、分割エリアＡ２からＡ４では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１の一部が治具Ｊ１と干渉している。そして、分割エリアＡ１に含まれる分割予定ラインＣＬ１に対してダイシング加工を行う。これにより、分割エリアＡ１に含まれるチップがワークＷから切り離される。

【0115】

次に、ワークＷの吸着状態を解除して、分割エリアＡ２からＡ４からなるワークＷをハンドラアーム５４により引き上げて吸着保持する。そして、分割エリアＡ２に含まれる分割予定ラインＣＬ１について、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具群ＪＧ２の治具溝Ｇ１の中に収まるようなアライメントを行う。そして、分割エリアＡ２に含まれる分割予定ラインＣＬ１に対してダイシング加工を行う。これにより、分割エリアＡ２に含まれるチップがワークＷから切り離される。

【0116】

以下、分割エリアＡ３及びＡ４についても順次アライメントとダイシング加工を行う。これにより、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようなアライメントを行うことができない場合であっても、ブレード３２と治具Ｊ１との干渉を防止しながら、ダイシング加工を行うことができる。

【0117】

各分割エリアＡ１からＡ４と治具Ｊ１の治具溝Ｇ１とのアライメントは、下記の＜Ａ＞から＜Ｃ＞により行うことができる。

【0118】

＜Ａ＞分割エリアＡ１からＡ４ごとに、分割エリアＡ１からＡ４内のすべての分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行う。

【0119】

＜Ｂ＞分割エリアＡ１からＡ４ごとに、＜Ｂ１＞Ｘ方向の両端の２本の分割予定ラインＣＬ_Ｘ１１及びＣＬ_Ｘ１２、ＣＬ_Ｘ２１及びＣＬ_Ｘ２２、ＣＬ_Ｘ３１及びＣＬ_Ｘ３２並びにＣＬ_Ｘ４１及びＣＬ_Ｘ４２、若しくは＜Ｂ２＞Ｙ方向の両端の２本の分割予定ラインＣＬ_Ｙ１１及びＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２１及びＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３１及びＣＬ_Ｙ３２並びにＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行う。

【0120】

＜Ｃ＞分割エリアＡ１からＡ４ごとに、一部の分割予定ラインＣＬ１を含む複数本の分割予定ラインＣＬ１）に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようにアライメントを行う。ここで、一部の分割予定ラインＣＬ１とは、例えば、＜Ｃ１＞分割エリアＡ１からＡ４において、四辺に最も近い各４本の分割予定ライン（ＣＬ_Ｘ１１、ＣＬ_Ｘ１２、ＣＬ_Ｙ１１及びＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｘ２１、ＣＬ_Ｘ２２、ＣＬ_Ｙ２１及びＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｘ３１、ＣＬ_Ｘ３２、ＣＬ_Ｙ３１及びＣＬ_Ｙ３２並びにＣＬ_Ｘ４１、ＣＬ_Ｘ４２、ＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２）、＜Ｃ２＞分割エリアＡ１からＡ４において、Ｘ方向両端の対向する２辺に最も近い分割予定ライン（ＣＬ_Ｘ１１及びＣＬ_Ｘ１２、ＣＬ_Ｘ２１及びＣＬ_Ｘ２２、ＣＬ_Ｘ３１及びＣＬ_Ｘ３２並びにＣＬ_Ｘ４１及びＣＬ_Ｘ４２）を含む複数本の分割予定ラインＣＬ１、若しくは＜Ｃ３＞分割エリアＡ１からＡ４において、Ｙ方向両端の対向する２辺に最も近い分割予定ライン（ＣＬ_Ｙ１１及びＣＬ_Ｙ１２、ＣＬ_Ｙ２１及びＣＬ_Ｙ２２、ＣＬ_Ｙ３１及びＣＬ_Ｙ３２並びにＣＬ_Ｙ４１及びＣＬ_Ｙ４２）を含む複数本の分割予定ラインＣＬ１である。

【0121】

ここで、加工ステージ駆動部２２は、例えば、分割エリアＡ１からＡ４ごとに吸着状態を解除可能としてもよい。例えば、分割エリアＡ１のダイシング加工が完了した場合に、分割エリアＡ１に対応する治具群ＪＧ１については、チップを吸着保持したままにしておく。一方、分割エリアＡ２からＡ４に対応する治具群ＪＧ２からＪＧ４については、吸着状態を解除して、分割エリアＡ２からＡ４からなるワークＷをハンドラアーム５４により加工ステージＳＴから引き上げる。そして、残りの分割エリアＡ２からＡ４についても同様の手順でダイシング加工を行い、すべての分割領域Ａ１からＡ４のダイシング加工が完了した場合に、チップを回収するようにしてもよい。

【0122】

また、この方法によると、ワークＷの歪が大きい場合に、分割エリアＡ２からＡ４を個別にアライメントし、冶具Ｊ１に合わせた位置調整を行うことになる。このことは、ワークＷの歪の矯正を実施していることになり、湾曲した分割予定ラインＣＬ１の修正を実施することになる。その結果、加工精度の向上につながる二次的な効果も得ることができる。

【0123】

また、各分割エリアＡ１からＡ４のダイシング加工が完了するごとに、ダイシング加工によりワークＷから切り離されたチップを回収するようにしてもよい。

【0124】

なお、本実施形態では、分割エリアを４つとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるような最大の領域にワークＷを分割するようにしてもよい。また、ワークＷをＸ方向に沿って分割するようにしたが、Ｙ方向又はＸ方向及びＹ方向の両方向に分割するようにしてもよい。ワークＷを分割エリアに分割する場合には、例えば、歪がより大きい方向に分割するようにしてもよい。

【0125】

図２２は、本発明の第２の実施形態に係るダイシング方法を示すフローチャートである。図２３は、図２２における分割エリアごとのダイシング工程を示すフローチャートである。

【0126】

次に、制御部１００は、顕微鏡ＭＳ１を用いてワークＷの画像を撮影し、ワークＷの画像のパターンマッチングを行って、ワークＷのパターンＭ１を検出する。そして、制御部１００は、パターンＭ１の位置（分布）に基づいてワークＷの形状の測定を行う（ステップＳ２０）。

【0127】

次に、制御部１００は、ワークＷの形状の測定結果に基づいて、ワークＷのすべての分割予定ラインＣＬ１と治具溝Ｇ１との位置合わせが可能か否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２では、分割予定ラインＣＬ１に沿う太さＷ_ＢのラインＣＴ１がすべて対応する治具溝Ｇ１の中に収まるようなアライメントを行うことができるか否かを判定する。ステップＳ２２において、ワークＷのすべての分割予定ラインＣＬ１と治具溝Ｇ１との位置合わせが可能と判定した場合には、制御部１００は、ワークＷの分割予定ラインＣＬ１と治具溝Ｇ１とのアライメント（ステップＳ２４）とダイシング加工（ステップＳ２６）を行う。ステップＳ２４及びＳ２６は、それぞれ図１３のステップＳ１２及びＳ１４と同様であるため、説明を省略する。

【0128】

一方、ステップＳ２２において、ワークＷのすべての分割予定ラインＣＬ１と治具溝Ｇ１との位置合わせが不可能と判定した場合には、分割エリアごとにダイシング加工を行う（ステップＳ２８）。

【0129】

なお、ステップＳ２２では、図１３のステップＳ１２の（Ａ）のアライメントが可能か否かを判定したが、（Ｂ）又は（Ｃ）のアライメントが可能か否かを判定するようにしてもよい。

【0130】

分割エリアごとにダイシング加工を行う場合、まず、制御部１００は、ステップＳ２０における形状の測定結果に基づいて、ワークＷを複数（Ｎ個）の分割エリアＡ１，…，ＡＮに分割する（ステップＳ２８０）。

【0131】

次に、制御部１００は、ｉ＝１（ステップＳ２８２）から、分割エリアＡｉのアライメント（ステップＳ２８４）及びダイシング（ステップＳ２８６）を繰り返し行う（ステップＳ２８８及びＳ２９０）。そして、ｉ＝Ｎとなり（ステップＳ２８８）、すべての分割エリアＡｉのダイシング加工が完了すると、処理を終了する。

【0132】

本実施形態によれば、ワークＷの全体のアライメントを行うことができない場合であっても、複数の分割エリアごとにアライメントとダイシング加工とを繰り返し行うことにより、ブレード３２と治具Ｊ１との干渉を防止しながら、ダイシング加工を行うことができる。

【0133】

［第３の実施形態］
上記の各実施形態では、ダイシング装置１がワークＷの形状の測定を行うプリアライメント部１０を備えているが、本発明はこれに限定されず、プリアライメント部１０はダイシング装置１とは別の外部装置であってもよい。

【0134】

図２４は、本発明の第３の実施形態に係るダイシング装置を示す平面図であり、図２５は、本発明の第３の実施形態に係るダイシング装置の制御系を示すブロック図である。以下の説明では、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0135】

図２４及び図２５に示すように、本実施形態に係るダイシング装置１－２は、上記の実施形態に係るダイシング装置１からプリアライメント部１０を除いた構成となっている。そして、本実施形態では、プリアライメント用の外部装置７０を用いてワークＷの形状の測定を行う。

【0136】

（外部装置）
図２５に示すように、外部装置７０は、プリアライメントステージＳＴ３、顕微鏡ＭＳ３、プリアライメントステージ駆動部７２、ＭＳ駆動部７４及び制御装置７６を含んでいる。

【0137】

制御装置７６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ストレージデバイス（例えば、ハードディスク等）、入出力装置（例えば、操作入力を受け付ける操作部及び表示部等）等を含んでいる。

【0138】

ワークＷは、外部装置７０に搬入され、プリアライメントステージＳＴ３に載置される。プリアライメントステージＳＴ３の表面には、ワークＷを吸着保持するための治具Ｊ１（図７から図１１参照）が設けられており、ワークＷは、この治具Ｊ１によりプリアライメントステージＳＴ３に吸着保持される。

【0139】

プリアライメントステージ駆動部７２は、プリアライメントステージＳＴ０をθ０方向に回転させるモータと、空気を吸引してワークＷをプリアライメントステージＳＴ３に吸着するための真空源（真空発生器。例えば、エジェクタ、ポンプ等）とを含んでいる。

【0140】

ＭＳ駆動部７４は、顕微鏡ＭＳ３をＸ０軸及びＭＳ１軸に沿って移動させるための動力源（例えば、モータ）を含んでいる。顕微鏡ＭＳ３を移動させるための機構としては、例えば、ボールねじ又はラックアンドピニオン機構等の往復直線運動が可能な機構を用いることが可能である。

【0141】

顕微鏡ＭＳ３は、プリアライメントステージＳＴ３に吸着保持されたワークＷの表面の画像を撮影する。顕微鏡ＭＳ３によって撮影されたワークＷの表面画像は、制御装置７６に送信される。

【0142】

なお、本実施形態では、顕微鏡ＭＳ３をＸ０軸及びＭＳ３軸に沿って移動させるようにしたが、プリアライメントステージＳＴ３を移動させるようにしてもよいし、顕微鏡ＭＳ３及びプリアライメントステージＳＴ３の両方を移動させるようにしてもよい。あるいはラインスキャンカメラでワークＷの全域の画像を取り込み、ワーク形状測定を行うようにしてもよい。

【0143】

制御装置７６は、顕微鏡ＭＳ３から受信したワークＷの表面画像に対して画像処理を行って、ワークＷの分割予定ラインの位置を測定する。例えば、制御装置７６は、顕微鏡ＭＳ３から受信したワークＷの表面画像に対してパターンマッチングを行う。そして、制御装置７６は、ワークＷの表面に形成された半導体装置又は電子部品等の繰り返しパターン若しくはアライメントマーク（以下、パターンＭ１という。）を検出することにより、ワークＷの分割予定ラインの位置（例えば、交点、端点の座標）を測定する。これにより、ワークＷの形状が測定される。制御装置７６は、ワークＷの形状の測定結果のデータを、ワークＷの識別情報（例えば、ＩＤ（Identification）、製造番号等）と関連づけて保存する。

【0144】

制御装置７６は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）等）を介して、ダイシング装置１－２の制御部１００と通信可能となっている。制御装置７６は、ワークＷの形状の測定結果のデータを制御部１００に送信する。ここで、制御装置７６は、ワークＷの形状の測定結果のデータを送信する際に、ワークＷの識別情報を付して送信する。

【0145】

（ダイシング装置）
次に、ダイシング装置１－２において、ワークＷの形状の測定結果のデータを用いて、ワークＷのダイシング加工を行う。

【0146】

制御部１００は、ネットワークを介して、外部装置７０の制御装置７６から、ワークＷの形状の測定結果を取得する。

【0147】

制御部１００は、ダイシング加工時に、ハンドラアーム５４を制御して、加工部２０の加工ステージＳＴに加工対象のワークＷをロードする。

【0148】

本実施形態に係るダイシング装置１－２は、ワーク照合部６０を備えている。ワーク照合部６０は、加工ステージＳＴにロードされたワークＷに付された識別情報を読み取る。なお、ワークＷに付された識別情報を読み取る手段は特に限定されない。ワークＷに付された識別情報を読み取る手段としては、例えば、ワークＷに識別情報を含む２次元コード（例えば、ＱＲコード（登録商標）等）を付して、この２次元コードを読み取る２次元コードリーダを用いてもよい。また、ワークＷに識別情報を記録したＩＣ（Integrated Circuit）タグを付して、このＩＣタグを読み取るようにしてもよい。また、ワークＷに付された識別情報（番号等）をＯＣＲ（Optical Character Reader）により読み取るようにしてもよい。

【0149】

制御部１００は、ワークＷの識別情報に基づいて外部装置７０から取得したワークＷの形状の測定結果の中から、加工対象のワークＷの形状の測定結果のデータを読み出す。そして、制御部１００は、その測定結果のデータを用いて、第１及び第２の実施形態と同様に、ワークＷと治具Ｊ１の治具溝Ｇ１とのアライメントを行い、加工ステージ駆動部２２を制御して、加工ステージＳＴにワークＷを吸着保持させる。

【0150】

本実施形態によれば、プリアライメントとダイシング加工とを別の装置で行うことになるため、ダイシング加工とプリアライメントの時間差異（加工部２０又は外部装置７０が遊んでいる時間）を気にすることなく処理することができ、ＣｏＯ（Cost of Ownership）を最大化することができる。

【0151】

なお、本実施形態では、ダイシング装置１－２の制御部１００と、外部装置７０の制御装置７６とをネットワークを介して通信可能としたが、本発明はこれに限定されない。ダイシング装置１－２の制御部１００と、外部装置７０の制御装置７６とは、例えば、ケーブル（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等）により直接接続されていてもよいし、クラウドストレージ又はリムーバブルメディアを介して測定結果のデータのやりとりを行ってもよい。

【0152】

本実施形態において、上記の分割予定ラインの位置の算出（図１４から図２０参照）を行う場合には、外部装置７０において、分割予定ラインＣＬ１ごとに少なくとも２つのパターンＰ１を検出した検出結果を、ダイシング装置１－２の制御部１００に送信し、制御部１００において、図１８の演算を行うようにすればよい。

【符号の説明】

【0153】

１、１－２…ダイシング装置、１０…プリアライメント部、１２…プリアライメントステージ駆動部、１４…ＭＳ駆動部、２０…加工部、２２－１…第１ステージ駆動部、２２－２…第２ステージ駆動部、２６…加工駆動部、２８…ＭＳ駆動部、３０－１…第１スピンドル、３０－２…第２スピンドル、３２－１…第１ブレード、３２－２…第２ブレード、５０…ハンドラ、５２…ハンドラ軸、５４…ハンドラアーム、５６…ハンドラ駆動部、７０…外部装置、７２…プリアライメントステージ駆動部、７４…ＭＳ駆動部、７６…制御装置、ＳＴ０、ＳＴ３…プリアライメントステージ、ＳＴ１…第１ステージ、ＳＴ２…第２ステージ、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３…顕微鏡、１００…制御部、１０２…入力部、１０４…表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】