特許 7370230 加工溝検出装置及び切削装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-19

(45)【発行日】2023-10-27

(54)【発明の名称】加工溝検出装置及び切削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/10 20060101AFI20231020BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231020BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20231020BHJP

   B23Q 17/20 20060101ALI20231020BHJP

   G01B 17/08 20060101ALI20231020BHJP

【ＦＩ】

B24B49/10

H01L21/78 F

B24B27/06 M

B23Q17/20 Z

G01B17/08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019213605

(22)【出願日】2019-11-26

(65)【公開番号】P2021084152

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-30

(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】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】井谷 博之

(72)【発明者】

【氏名】松本 淑乃

【審査官】マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２８６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８３３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１３２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ４９／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｂ２３Ｑ １７／２０

Ｇ０１Ｂ １７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

裏面側にダイシングテープが貼着された被加工物に形成された加工溝を検出する加工溝検出装置であって、
該被加工物を保持する保持手段と、
該ダイシングテープを介して該保持手段に保持された被加工物の表面側から該被加工物に対して超音波を発信する超音波発生ユニット、および、該被加工物から反射してきた超音波（反射波）を受信する超音波受信ユニットを備えた超音波ユニットと、
該保持手段と該超音波ユニットとを被加工物の表面と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、
該被加工物と該超音波ユニットとの間に水層を形成する水層形成手段と、
該超音波受信ユニットによって受信した反射波の強度に応じて濃淡として画像化する画像化ユニットと、
を含み、
該移動手段が、分割予定ラインに沿って該加工溝が形成された該被加工物と該超音波ユニットとを相対的に移動させながら、
該超音波発生ユニットは、該被加工物に形成された加工溝の裏面側に超音波が収束するように超音波を発信し、
該被加工物の裏面側の超音波の反射波強度に基づいて、該被加工物の該裏面側の該加工溝を含む画像を生成し、該加工溝の裏面側の両縁の状態を検出することを特徴とする、加工溝検出装置。

【請求項2】

被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、
該切削手段で形成した切削溝を検出する検出手段と、
を備えた切削装置であって、
該検出手段は、請求項１に記載の加工溝検出装置であることを特徴とする切削装置。

【請求項3】

該チャックテーブルは、請求項１に記載の保持手段であることを特徴とする、請求項２に記載の切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工溝検出装置及び切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエーハのような被加工物をストリートに沿って切断してチップを形成するために、被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削装置（例えば、特許文献１参照）が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－１１２３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１等に示された切削装置において、切削ブレードに目詰まりや欠けが生じると、被加工物に形成された加工溝である切削溝の両側にも欠けが生じる場合がある。特に、特許文献１に示された切削装置は、被加工物の裏面側に生じる欠けは表面に生じる欠けよりも大きい場合が多く、デバイスの品質を著しく低下させるという問題がある。

【0005】

上述したような被加工物の裏面側の切削溝に生じる欠け（以下、裏面側の欠け）を確認するためには、被加工物に形成された切削溝を裏面側から撮像すればよいが、被加工物の裏面側にはダイシングテープが貼着されており、ダイシングテープはチャックテーブルからの離脱を容易にするために微小な凹凸を有しているため、ダイシングテープを介して被加工物の裏面側の欠けを撮像することは困難である。従って、ダイシングテープを剥離して観察する必要があり、手間のかかる作業となっていた。

【0006】

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、被加工物の裏面側の欠けを容易に把握可能な加工溝検出装置及び切削装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工溝検出装置は、裏面側にダイシングテープが貼着された被加工物に形成された加工溝を検出する加工溝検出装置であって、該被加工物を保持する保持手段と、該ダイシングテープを介して該保持手段に保持された被加工物の表面側から該被加工物に対して超音波を発信する超音波発生ユニット、および、該被加工物から反射してきた超音波（反射波）を受信する超音波受信ユニットを備えた超音波ユニットと、該保持手段と該超音波ユニットとを被加工物の表面と平行な方向に相対的に移動させる移動手段と、該被加工物と該超音波ユニットとの間に水層を形成する水層形成手段と、該超音波受信ユニットによって受信した反射波の強度に応じて濃淡として画像化する画像化ユニットと、を含み、該移動手段が、分割予定ラインに沿って該加工溝が形成された該被加工物と該超音波ユニットとを相対的に移動させながら、該超音波発生ユニットは、該被加工物に形成された加工溝の裏面側に超音波が収束するように超音波を発信し、該被加工物の裏面側の超音波の反射波強度に基づいて、該被加工物の該裏面側の該加工溝を含む画像を生成し、該加工溝の裏面側の両縁の状態を検出することを特徴とする。

【0008】

本発明の切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該切削手段で形成した切削溝を検出する検出手段と、を備えた切削装置であって、該検出手段は、前記加工溝検出装置であることを特徴とする。

【0009】

前記切削装置において、該チャックテーブルは、前記保持手段であっても良い。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、被加工物の裏面側の欠けを容易に把握可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示された切削装置の加工溝検出装置が加工溝を検出する状態を示す断面図である。

【図3】図３は、図１に示された切削装置の加工溝検出装置の要部の構成を模式的に示す図である。

【図4】図４は、図３に示された超音波ユニットの受信部が受信した超音波の反射波を模式的に示す図である。

【図5】図５は、図１に示された切削装置の加工溝検出装置の制御ユニットが生成した被加工物の裏面の画像の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態２に係る加工溝検出装置の構成例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明を実施するための形態（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】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工溝検出装置及び切削装置を図面に基づいて説明する。まず、切削装置１の構成を説明する。図１は、実施形態１に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された切削装置の加工溝検出装置が加工溝を検出する状態を示す断面図である。図３は、図１に示された切削装置の加工溝検出装置の要部の構成を模式的に示す図である。図４は、図３に示された超音波ユニットの受信部が受信した超音波の反射波を模式的に示す図である。図５は、図１に示された切削装置の加工溝検出装置の制御ユニットが生成した被加工物の裏面の画像の一例を示す図である。

【0014】

（被加工物）
実施形態１に係る切削装置１の加工対象の被加工物２００は、シリコン、ガリウムヒ素、ＳｉＣ（炭化ケイ素）又はサファイア、などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物２００は、表面２０１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２０２によって格子状に区画された領域にデバイス２０３が形成されている。

【0015】

また、本発明の被加工物２００は、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）ウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のＱＦＮ（Quad Flat No leaded）パッケージ基板等の樹脂パッケージ基板、セラミックス基板、フェライト基板、又はニッケル及び鉄の少なくとも一方を含む基板、ガラス基板等でも良い。実施形態１において、被加工物２００は、裏面２０４が外周縁に環状フレーム２０５が装着されたダイシングテープ２０６に貼着されて、環状フレーム２０５に支持されている。

【0016】

（切削装置）
図１に示された切削装置１は、被加工物２００をチャックテーブル１０の保持面１１で保持し分割予定ライン２０２に沿って切削ブレード２１で切削加工（加工に相当）して、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する加工溝である切削溝２０７（図２に示す）を形成する加工装置である。切削装置１は、図１に示すように、切削ユニット２０で形成した切削溝２０７を検出する検出手段である加工溝検出装置２と、被加工物２００を切削する切削ブレード２１を備えた切削ユニット２０と、被加工物２００を撮影する図示しない撮像ユニットと、を備える。

【0017】

加工溝検出装置２は、裏面２０４側にダイシングテープ２０６が貼着された被加工物２００に切削ユニット２０で形成した切削溝２０７を検出するものである。また、加工溝検出装置２は、被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両端の状態を検出するものである。加工溝検出装置２は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１で吸引保持する保持手段であるチャックテーブル１０と、超音波トランスデューサ３０と、移動ユニット４０と、水層形成手段である水層形成ユニット５０と、画像化ユニットである制御ユニット１００とを含む。

【0018】

チャックテーブル１０は、円盤形状であり、被加工物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ている。また、チャックテーブル１０は、移動ユニット４０のＸ軸移動ユニット４１により切削ユニット２０の下方の加工領域と、切削ユニット２０の下方から離間して被加工物２００が搬入出される搬入出領域とに亘って移動自在に設けられることで、水平方向と平行なＸ軸方向に移動自在に設けられている。

【0019】

チャックテーブル１０は、移動ユニット４０の回転移動ユニット４４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。チャックテーブル１０は、保持面１１が図示しない真空吸引源と接続され、保持面１１が真空吸引源により吸引されることで、保持面１１に載置された被加工物２００を吸引、保持する。実施形態１では、チャックテーブル１０は、ダイシングテープ２０６を介して被加工物２００の裏面２０４側を吸引、保持する。また、チャックテーブル１０の周囲には、図１に示すように、環状フレーム２０５をクランプするクランプ部１２が複数設けられている。

【0020】

切削ユニット２０は、スピンドル２３の先端にチャックテーブル１０に保持された被加工物２００を切削する切削ブレード２１が回転可能に装着される切削手段である。切削ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に対して、移動ユニット４０のＹ軸移動ユニット４２によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、移動ユニット４０のＺ軸移動ユニット４３によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

【0021】

切削ユニット２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３などを介して、装置本体３から立設した支持フレーム４に設けられている。切削ユニット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、チャックテーブル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。

【0022】

切削ユニット２０は、切削ブレード２１と、Ｙ軸移動ユニット４２及びＺ軸移動ユニット４３によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２に軸心回りに回転可能に設けられかつ図示しないモータにより回転されるとともに先端に切削ブレード２１が装着されるスピンドル２３とを備える。

【0023】

切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。実施形態１において、切削ブレード２１は、円環状の円形基台と、円形基台の外周縁に配設されて被加工物２００を切削する円環状の切り刃とを備える所謂ハブブレードである。切り刃は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなり所定厚みに形成されている。なお、本発明では、切削ブレード２１は、切り刃のみで構成された所謂ワッシャーブレードでもよい。スピンドル２３は、モータにより軸心回りに回転することで、切削ブレード２１を回転させる。なお、切削ユニット２０の切削ブレード２１及びスピンドル２３の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。切削ユニット２０は、被加工物２００の表面２０１側からダイシングテープ２０６に到達するまで分割予定ライン２０２に切削ブレード２１を切り込ませて、被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する。

【0024】

撮像ユニットは、チャックテーブル１０に保持された切削前の被加工物２００の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニットは、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮影して、被加工物２００と切削ブレード２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット１００に出力する。

【0025】

超音波トランスデューサ３０は、切削ユニット２０と一体的に移動するように、切削ユニット２０に固定されている。超音波トランスデューサ３０は、図３に示す先端面３１がチャックテーブル１０の保持面１１と対向する、超音波トランスデューサ３０は、パルス状の電圧が印加されることにより、２０ｋＨｚ以上かつ数ＧＨｚ以下の周波数の超音波３００を先端面３１から発信させるための圧電振動子を備えている。

【0026】

超音波トランスデューサ３０は、先端面３１から発信する超音波３００を収束させるために先端面３１が球面状に形成されているが、本発明では、先端面３１から発信する超音波３００を収束する音響レンズを備えてもよい。また、実施形態では、超音波トランスデューサ３０が収束する超音波３００のスポットの直径は、１０μｍ程度である。また、超音波トランスデューサ３０は、超音波３００の反射波３０１を受信する。

【0027】

水層形成ユニット５０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０１と超音波トランスデューサ３０の先端面３１との間に純水で構成される水層５１（図２に示す）を形成するものである。実施形態１では、水層形成ユニット５０は、超音波トランスデューサ３０とともに切削ユニット２０に固定され、先端の開口が超音波トランスデューサ３０の先端面３１とＸ軸方向に並べられかつ図示しない純水供給源から純水が供給される純水供給管５２を備える。純水供給管５２の先端の開口は、超音波トランスデューサ３０の先端面３１のＸ軸方向の隣に配置されている。水層形成ユニット５０は、超音波トランスデューサ３０が先端面３１から超音波３００を照射する際にチャックテーブル１０の保持面１１に保持された被加工物２００の表面２０１と超音波トランスデューサ３０の先端面３１との間に純水を供給して、これらの間に水層５１を形成する。

【0028】

移動ユニット４０は、チャックテーブル１０と切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０とを保持面１１に保持された被加工物２００の表面２０１と平行な方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動させる移動手段である。移動ユニット４０は、チャックテーブル１０をＸ軸方向に加工送りする加工送りユニットであるＸ軸移動ユニット４１と、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０をＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット４２と、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りする切り込み送りユニットであるＺ軸移動ユニット４３と、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット４４とを少なくとも備える。

【0029】

Ｘ軸移動ユニット４１は、チャックテーブル１０及び回転移動ユニット４４を加工送り方向であるＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１０と切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０とをＸ軸方向に相対的に移動させる。Ｙ軸移動ユニット４２は、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０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、チャックテーブル１０と切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０とをＹ軸方向に相対的に移動させる。

【0030】

Ｚ軸移動ユニット４３は、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０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、チャックテーブル１０と切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０とをＺ軸方向に相対的に移動させる。回転移動ユニット４４は、チャックテーブル１０を支持して軸心回りに回転するとともに、Ｘ軸移動ユニット４１によりチャックテーブル１０とともにＸ軸方向に移動する。

【0031】

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、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及びチャックテーブル１０又は切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

【0032】

また、切削装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸方向位置検出ユニット、Ｙ軸方向位置検出ユニット及びＺ軸方向位置検出ユニットは、チャックテーブル１０のＸ軸方向、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を制御ユニット１００に出力する。なお、実施形態１では、切削装置１のチャックテーブル１０、切削ユニット２０及び超音波トランスデューサ３０のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置に基づいて定められる。

【0033】

制御ユニット１００は、図１及び図３に示すように、パルス発生部１０１と、受信部１０２と、画像化部１０３とを備える。パルス発生部１０１は、前述した周波数のパルス状の電圧を発生し、発生したパルス状の電圧を超音波トランスデューサ３０の圧電振動子に印加することで、保持面１１に保持された被加工物２００の表面２０１と対向する超音波トランスデューサ３０の先端面３１から超音波３００を発信する。先端面３１から発信された超音波３００は、水層形成ユニット５０が形成した水層５１内を透過する。こうして、超音波トランスデューサ３０とパルス発生部１０１とは、図３に示すように、ダイシングテープ２０６を介してチャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０１側から被加工物２００に対して超音波３００を発信する超音波発生ユニット３２を構成している。

【0034】

受信部１０２は、超音波発生ユニット３２の超音波トランスデューサ３０の先端面３１から発信されかつ超音波トランスデューサ３０から受信した超音波３００の反射波３０１（図２及び図４に示す）に応じた電圧信号を超音波トランスデューサ３０から受信し、受信した電圧信号を増幅して画像化部１０３に出力する。なお、先端面３１から発信されて水層５１内を透過する超音波３００は、音響インピーダンスが変化する界面で反射されるとともに、音響インピーダンスの差が大きな界面ほど反射波３０１の強度が強くなる。

【0035】

実施形態１では、超音波３００は、水層５１と被加工物２００との界面である被加工物２００の表面２０１及び被加工物２００とダイシングテープ２０６との界面である被加工物２００の裏面２０４から反射される。超音波トランスデューサ３０は、図４に示すように、超音波３００の表面２０１からの反射波３０１（以下、符号３０１－１で示す）と、超音波３００の裏面２０４からの反射波３０１（以下、符号３０１－２で示す）とを受信する。なお、図４の横軸は、超音波トランスデューサ３０から超音波３００を発信してから経過した時間を示し、図中右側に向かうにしたがって時間が経過することを示している。また、図４の縦軸は、超音波トランスデューサ３０が受信した反射波３０１の強度を示し、図中上側に向かうにしたがって強度が強くなることを示している。

【0036】

受信部１０２は、被加工物２００の表面２０１からの超音波３００の反射波３０１－１に応じた電圧信号と、被加工物２００の裏面２０４からの超音波３００の反射波３０１－２に応じた電圧信号とを超音波トランスデューサ３０から受信する。こうして、超音波トランスデューサ３０と受信部１０２とは、図３に示すように、ダイシングテープ２０６を介してチャックテーブル１０に保持された被加工物２００から反射してきた超音波３００の反射波３０１を受信する超音波受信ユニット３３を構成している。また、超音波発生ユニット３２と超音波受信ユニット３３は、図３に示すように、超音波ユニット３４を構成している。このため、実施形態１に係る加工溝検出装置２は、超音波ユニット３４を備えている。

【0037】

画像化部１０３は、超音波受信ユニット３３によって受信された被加工物２００の裏面２０４側からの超音波３００の反射波３０１を強度に応じて濃淡として画像化する。即ち、画像化部１０３を備える制御ユニット１００は、超音波受信ユニット３３によって受信された被加工物２００の裏面２０４側からの超音波３００の反射波３０１を強度に応じて濃淡として画像化する画像化ユニットである。画像化部１０３は、反射波３０１を強度に応じて濃淡として画像化し、図５に示す画像４００を形成する。画像化部１０３は、受信部１０２から電圧信号を受信する。なお、受信部１０２から画像化部１０３が受信する電圧信号は、電圧値の大きさが複数の段階（例えば２５６段階）の階調で規定されている。受信部１０２から画像化部１０３が受信する電圧信号は、反射波３０１の強度に応じた段階で電圧値が規定され、反射波３０１の強度が強いほど電圧値が高くかつ反射波３０１の強度が弱いほど電圧値が低く規定されている。画像化部１０３は、受信部１０２から受信する電圧信号と、各位置検出ユニットの検出結果とに基づいて、被加工物２００のＸ軸方向及びＹ軸方向の各位置の電圧信号の電圧値の強弱を濃淡として示す画像４００、即ち、濃淡を有する画像４００を形成する。実施形態１では、画像４００は、電圧値が高くなる位置を弱い位置よりも薄く表示する。図５は、画像４００の濃淡を省略している。

【0038】

加工溝検出装置２は、切削溝２０７が形成された被加工物２００の表面２０１と先端面３１との間に水層５１を形成した状態で、被加工物２００と超音波トランスデューサ３０とを分割予定ライン２０２に沿って相対的に移動させながら超音波トランスデューサ３０の先端面３１から超音波３００を照射し、超音波３００の反射波を受信することで、画像化部１０３が被加工物２００の裏面２０４側の各切削溝２０７を含む画像４００を生成し、切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の状態を検出する。

【0039】

また、制御ユニット１００は、切削装置１及び加工溝検出装置２の各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を切削装置１に実施させるものであるとともに、切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の状態の検出動作を加工溝検出装置２に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１及び加工溝検出装置２を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置１及び加工溝検出装置２の各構成要素に出力する。

【0040】

なお、パルス発生部１０１、受信部１０２及び画像化部１０３の機能は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを演算処理装置が実行することで実現される。また、本発明では、パルス発生部１０１、受信部１０２及び画像化部１０３は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサー、又は並列プログラム化したプロセッサー等の専用の処理回路（ハードウェア）で構成されても良い。特に、パルス発生部１０１と受信部１０２とは、単一のプログラム化したプロセッサー等の専用の処理回路（ハードウェア）で構成されても良い。

【0041】

制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット１１０と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット１１１とオペレータに報知する報知ユニット１１２とに接続されている。入力ユニット１１１は、表示ユニット１１０に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。報知ユニット１１２は、音と光のうち少なくとも一方を発して、オペレータに報知する。

【0042】

また、実施形態１に係る切削装置１は、切削後の被加工物２００を洗浄する洗浄ユニット６０と、チャックテーブル１０と洗浄ユニット６０との間で搬送する図示しない搬送ユニットとを備える。洗浄ユニット６０は、被加工物２００をダイシングテープ２０６を介して吸引保持する保持手段であるスピンナテーブル６１と、軸心回りに回転するスピンナテーブル６１に吸引保持した被加工物２００の表面２０１側に洗浄液を供給して洗浄する洗浄液供給ノズル６２とを備える。

【0043】

（切削装置の加工動作）
切削装置１の加工動作を開始する際には、オペレータが、加工内容情報を制御ユニット１００に登録し、切削加工前の被加工物２００をチャックテーブル１０の保持面１１に載置する。その後、切削装置１は、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に加工動作を開始する。切削装置１は、加工動作を開始すると、ダイシングテープ２０６を介して裏面２０４側をチャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持するとともに、クランプ部１２で環状フレーム２０５をクランプする。

【0044】

加工動作では、切削装置１は、Ｘ軸移動ユニット４１がチャックテーブル１０を加工領域に向かって移動して、撮像ユニットが被加工物２００を撮影して、撮像ユニットが撮影して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。切削装置１は、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００と切削ユニット２０とを相対的に移動させながら、切削ブレード２１を各分割予定ライン２０２にダイシングテープ２０６に到達するまで切り込ませて、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００に切削溝２０７を形成して、被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割する。なお、切削溝２０７を形成する際に、切削装置１は、図５に示すように、被加工物２００の表面２０１、裏面２０４それぞれに切削溝２０７の両縁に欠け（チッピングともいう）２０８及びクラック２０９が形成されることがある。なお、図５は、切削溝２０７の裏面２０４側の両縁に形成された欠け２０８及びクラック２０９を示している。

【0045】

切削装置１は、全ての分割予定ライン２０２に切削溝２０７を形成し、被加工物２００を個々のデバイス２０３に分割すると、加工溝検出装置２が被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の状態を検出する。切削装置１は、加工溝検出装置２がＸ軸移動ユニット４１とＹ軸移動ユニット４２とによりチャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０１に形成された切削溝２０７の上方に超音波トランスデューサ３０を位置づけ、Ｚ軸移動ユニット４３により超音波トランスデューサ３０を先端面３１から発信する超音波３００が裏面２０４に収束するＺ軸方向の位置に位置付ける。切削装置１は、加工溝検出装置２が水層形成ユニット５０の純水供給管５２の先端の開口からチャックテーブル１０に保持された被加工物２００の表面２０１と超音波トランスデューサ３０の先端面３１との間に純水を供給して、水層５１を形成する。

【0046】

切削装置１は、加工溝検出装置２がＸ軸移動ユニット４１及びＹ軸移動ユニット４２とにより分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００と超音波トランスデューサ３０とを相対的に移動させながら先端面３１から超音波３００を発信して、超音波トランスデューサ３０で反射波３０１を受信して、各分割予定ライン２０２の裏面２０４側の状態を検出する。実施形態１では、切削装置１は、一つの分割予定ライン２０２の裏面２０４側の状態を検出する際には、超音波３００を発信し反射波３０１を受信しながら各分割予定ライン２０２に沿って各分割予定ライン２０２に対して超音波トランスデューサ３０をＸ軸方向の全長に亘って移動させることと、超音波トランスデューサ３０をＹ軸方向に所定距離移動させることを複数回繰り返して、被加工物２００の裏面２０４からの反射波３０１を受信する。

【0047】

実施形態１では、加工溝検出装置２の画像化部１０３は、各位置検出ユニットの検出結果と、受信部１０２が受信し増幅した反射波３０１の電圧信号に基づいて、図５に一例を示す画像４００を生成する。実施形態１では、画像化部１０３は、反射波３０１の電圧信号が高くなるにしたがって明るくし、電圧信号が低くなるにしたがって暗くなる濃淡を有する画像４００を形成する。即ち、画像４００は、被加工物２００の裏面２０４側の超音波３００の反射波３０１の強度に応じて濃淡が変化する画像となっている。また、超音波３００は、音響インピーダンスが変化する界面で反射されるとともに、音響インピーダンスの差が大きな界面ほど反射波３０１の強度が強くなるため、切削溝２０７の両縁に形成された欠け２０８及びクラック２０９からの反射波３０１が強くなる。このため、画像化部１０３が形成した画像４００は、欠け２０８及びクラック２０９を他の部分よりも明るく表示する。

【0048】

加工溝検出装置２は、被加工物２００の全ての分割予定ライン２０２の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁を含む画像４００を形成すると、形成した画像４００を記憶装置に記憶して、被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の状態の検出を終了する。なお、実施形態１では、加工溝検出装置２は、形成した画像４００を被加工物２００に対応付けて記憶装置に記憶する。こうして、加工溝検出装置２は、超音波発生ユニット３２の超音波トランスデューサ３０が、被加工物２００に形成された切削溝２０７の裏面２０４側に超音波３００が収束するように超音波３００を発信し、画像化部１０３が、被加工物２００の裏面２０４側の超音波３００の反射波３０１の強度に基づいて濃淡が変化する画像４００を形成して切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の状態を検出する。

【0049】

実施形態１に係る加工溝検出装置２の制御ユニット１００は、形成した画像４００を表示ユニット１１０に表示し、入力ユニット１１１からのオペレータの操作を受け付けて、表示ユニット１１０に表示する被加工物２００の位置を変化させても良い。また、実施形態１に係る加工溝検出装置２の制御ユニット１００は、形成した画像４００から欠け２０８及びクラック２０９を抽出し、これらの大きさ等に基づいて各被加工物２００の良、不良を判定しても良い。さらに、被加工物２００を不良と判定した場合、報知ユニット１１２を作動させてオペレータに報知しても良い。

【0050】

切削装置１は、被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の状態の検出を終了すると、個々のデバイス２０３に分割された被加工物２００を搬入出領域に向かって移動して、搬入出領域において保持面１１の吸引保持及びクランプ部１２のクランプを解除する。切削装置１は、搬送ユニットにより被加工物２００を洗浄ユニット６０に搬送した後、加工動作を終了する。

【0051】

以上説明したように、実施形態１に係る加工溝検出装置２は、被加工物２００を保持するチャックテーブル１０と、被加工物に対して超音波３００を発信し被加工物２００から反射してきた超音波３００の反射波３０１を受信する超音波ユニット３４と、チャックテーブル１０と超音波トランスデューサ３０とをＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動させる移動ユニット４０と、水層形成ユニット５０とを備える。このため、加工溝検出装置２は、被加工物２００と超音波トランスデューサ３０の先端面３１との間に水層５１を形成して、チャックテーブル１０と超音波トランスデューサ３０とを分割予定ライン２０２に相対的に移動させながら超音波３００を発信し、反射波３０１を受信することで、被加工物２００の裏面２０４からの超音波３００の反射波３０１の強度を取得することができる。

【0052】

また、加工溝検出装置２は、強度に応じた濃淡を有する画像４００を形成して、超音波３００の反射波３０１の強度を画像化する画像化部１０３を備えるので、切削溝２０７の裏面２０４側の両縁に生じた欠け２０８及びクラック２０９を把握することができる。その結果、加工溝検出装置２は、チャックテーブル１０にダイシングテープ２０６を介して被加工物２００を吸引保持した状態で、被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁に生じた欠け２０８及びクラック２０９を把握することができるので、裏面２０４側の観察に係る工数を抑制でき、被加工物２００の裏面２０４側の欠け２０８及びクラック２０９を容易に把握可能となるという効果を奏する。

【0053】

また、実施形態１に係る切削装置１は、前述した加工溝検出装置２を備えるので、チャックテーブル１０にダイシングテープ２０６を介して被加工物２００を吸引保持した状態で、被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁に生じた欠け２０８及びクラック２０９を把握することができ、被加工物２００の裏面２０４側の欠け２０８及びクラック２０９を容易に把握可能となるという効果を奏する。

【0054】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る加工溝検出装置を図面に基づいて説明する。図６は、実施形態２に係る加工溝検出装置の構成例を示す斜視図である。なお、図６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0055】

実施形態２に係る加工溝検出装置２－２は、図６に示すように、切削装置１等の加工装置に備えられることなく、チャックテーブル１０と、超音波ユニット３４と、移動ユニット４０と、水層形成ユニット５０と、画像化部１０３とを備えている。実施形態２に係る加工溝検出装置２－２は、水層形成ユニット５０が被加工物２００と超音波トランスデューサ３０の先端面３１との間に水層５１を形成して、移動ユニット４０がチャックテーブル１０と超音波トランスデューサ３０とを分割予定ライン２０２に相対的に移動しながら超音波ユニット３４が超音波３００を発信し反射波３０１を受信することで、被加工物２００の裏面２０４からの超音波３００の反射波３０１の強度を取得する。

【0056】

実施形態２に係る加工溝検出装置２－２は、チャックテーブル１０にダイシングテープ２０６を介して被加工物２００を吸引保持した状態で、被加工物２００の切削溝２０７の裏面２０４側の両縁に生じた欠け２０８及びクラック２０９を把握することができ、実施形態１と同様に、被加工物２００の裏面２０４側の欠け２０８及びクラック２０９を容易に把握可能となるという効果を奏する。

【0057】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、前述した実施形態１では、加工装置として切削装置１が加工溝検出装置２を備える例を示しているが、本発明では、加工溝検出装置２を備える加工装置は、切削装置１に限定されずに、例えば、被加工物２００に吸収性を有する波長のレーザービームを照射して被加工物２００をレーザー加工（アブレーション加工）するレーザー加工装置でも良い。即ち、本発明の加工溝検出装置２は、加工溝として切削溝２０７に限定されずに例えばレーザー加工溝を検出しても良い。また、本発明では、加工溝検出装置２が、チャックテーブル１０に吸引保持された被加工物２００の加工溝を検出するのに限定されずに、例えば、洗浄ユニット６０のスピンナテーブル６１に吸引保持された洗浄後の被加工物２００の加工溝を検出しても良い。また、本発明では、超音波ユニット３４は、超音波トランスデューサ３０をＹ軸方向に複数並べて、各分割予定ライン２０２に対して複数の超音波トランスデューサ３０をＸ軸方向に相対的に１回移動させて、切削溝２０７の裏面２０４側の両縁の欠け２０８及びクラック１０９を検出しても良い。

【符号の説明】

【0058】

１ 切削装置（加工装置）
２，２－２ 加工溝検出装置（検出手段）
１０ チャックテーブル（保持手段）
２０ 切削ユニット（切削手段）
２１ 切削ブレード
３２ 超音波発生ユニット
３３ 超音波受信ユニット
３４ 超音波ユニット
４０ 移動ユニット（移動手段）
５０ 水層形成ユニット
５１ 水層
１００ 制御ユニット（画像化ユニット）
２００ 被加工物
２０１ 表面
２０４ 裏面
２０６ ダイシングテープ
２０７ 切削溝（加工溝）
３００ 超音波
３０１，３０１－１，３０１－２ 反射波
Ｘ，Ｙ 表面と平行な方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】