(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】2024-10-04
(45)【発行日】2024-10-15
(54)【発明の名称】加工装置
(51)【国際特許分類】
B24B 49/12 20060101AFI20241007BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20241007BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20241007BHJP
B23K 26/38 20140101ALI20241007BHJP
【ＦＩ】
B24B49/12
H01L21/78 F
B24B27/06 M
B23K26/38 Z
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020175720
(22)【出願日】2020-10-20
(65)【公開番号】P2022067160
(43)【公開日】2022-05-06
【審査請求日】2023-09-07
(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】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】藤江 健一
【審査官】山本 忠博
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２５５２１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ２７／０６，４９／１２；
Ｈ０１Ｌ ２１／６７，２１／３０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイシングテープに貼着され該ダイシングテープを介して互いに対向する平行な一対の辺を備えるフレームで支持されたウエーハを分割する加工装置であって、該ダイシングテープと、該フレームと、該ウエーハと、が一体化された複数のフレームユニットを収容するカセットが載置されるカセットテーブルと、
該カセットから該フレームユニットを搬出する搬出ユニットと、
該ダイシングテープを介して該ウエーハを保持するウエーハ保持部と、該フレームを保持するフレーム保持部と、を有し、該ウエーハ保持部の上面に垂直な軸の周りに回転可能な保持テーブルと、
該フレームユニットを搬送する搬送ユニットと、
該保持テーブルに保持された該ウエーハを分割する加工ユニットと、
該保持テーブルを加工送りする加工送りユニットと、
該搬出ユニットによって該カセットから搬出された該フレームユニットを上方から撮像するカメラと、
該フレームユニットを該カメラで撮像して得られた撮像画像から、該保持テーブルの該ウエーハ保持部の上面に平行な座標平面における該ウエーハの中心の座標であるウエーハ中心座標を求めるとともに該フレームの該一対の辺の向きを求める制御ユニットと、を備え、
該制御ユニットは、該座標平面上の第１方向において該ウエーハの中心と、該ウエーハ保持部の該上面の中心と、が一致するように該搬出ユニットによる該フレームユニットの引き出し位置を決定するとともに該座標平面上の該第１方向に直交する第２方向において該ウエーハの中心と、該ウエーハ保持部の該上面の中心と、が一致するように該搬送ユニットで搬送される該フレームユニットを受け取る際の該加工送りユニットで移動される該保持テーブルの位置を決定することにより、該搬出ユニットにより該カセットから該フレームユニットが搬出され該搬送ユニットにより該フレームユニットが該保持テーブルに搬送される際に、該ウエーハ保持部に保持される該ウエーハの中心と、該ウエーハ保持部の該上面の中心と、が一致するように該ウエーハ中心座標を参照して該加工送りユニットと、該搬送ユニットと、該搬出ユニットと、を制御するとともに該フレームの該一対の辺の向きを参照して該保持テーブルを該軸の周りに回転させて該フレームに対する該フレーム保持部の位置を調整することを特徴とする加工装置。
【請求項2】
該加工ユニットは、該ウエーハ保持部で保持された該ウエーハを切削する切削ブレードを備えた切削ユニット、または、該ウエーハ保持部で保持された該ウエーハにレーザビームを照射するレーザ照射ユニットであることを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイシングテープに貼着され該ダイシングテープを介してフレームで支持された被加工物を加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体等の材料からなるウエーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）を設定する。そして、分割予定ラインで区画される各領域にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integration）等のデバイスを形成する。その後、ウエーハを分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップが形成される。
【0003】
ウエーハの分割は、例えば、円環状の切削ブレードを備える切削ユニットで被加工物を切削できる切削装置や、レーザビームで被加工物をレーザ加工できるレーザ加工ユニットを備えるレーザ加工装置等の加工装置で実施される。加工装置は、ウエーハを加工する加工ユニットと、ウエーハを保持する保持テーブルと、を備える。
【0004】
ウエーハは、加工装置に搬入される前に、該ウエーハよりも径の大きいダイシングテープに貼着される。このダイシングテープの外周部には、ウエーハを収容できる大きさの開口部を有する環状のフレームの内周部が貼着される。すなわち、ウエーハと、ダイシングテープと、フレームと、が一体化されてフレームユニットが形成され、フレームユニットの一部となったウエーハが加工装置に搬入され加工される。
【0005】
加工装置は、複数のフレームユニットを収容するカセットが置かれるカセットテーブルと、カセットテーブルに置かれたカセットからフレームユニットを引き出す搬出ユニットと、搬出されたフレームユニットが仮置きされる仮置きテーブルと、を備える。さらに、加工装置は、仮置きテーブルに引き出されたフレームユニットを保持テーブルに搬送する搬送ユニットを備える。また、保持テーブルは、ダイシングテープを介してウエーハを保持するウエーハ保持部と、フレームを保持するフレーム保持部と、を有する。
【0006】
仮置きテーブルには、置かれたフレームユニットを側方から挟むことで該フレームユニットの位置を調整する一対のガイドレールが設けられている。加工装置は、ガイドレールにより位置が調整されたフレームユニットを搬送ユニットで保持テーブルに搬送し、保持テーブルでフレームユニットを保持し、加工ユニットでウエーハを分割予定ラインに沿って加工する（特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開平１１－２０４４６１号公報
【文献】特開２００４－３２２１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
フレームユニットを形成する際、フレームの開口の中心と、ウエーハの中心と、が合うように互いの位置が調整される。しかしながら、形成されたフレームユニットでは、両中心は所定の許容範囲内でずれる。そのため、保持テーブルに搬送された際、該保持テーブルのウエーハ保持部の上面の中心と、フレームユニットに含まれるウエーハの中心と、が一致するとは限らない。
【0009】
加工装置においては、保持テーブルで保持されたウエーハを加工ユニットで加工する際、ウエーハ保持部の上面の中心と、ウエーハの中心と、が許容される範囲の最大の量でずれていることを前提として加工動作が実施される。例えば、ウエーハが位置し得る領域の全域で加工動作を実施する必要があった。そのため、本来必要な加工動作を超えた無駄な加工動作が実施されており、加工効率を低下させる要因となっていた。
【0010】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無駄な加工動作をすることなく高効率にウエーハを加工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】
【0011】
本発明の一態様によれば、ダイシングテープに貼着され該ダイシングテープを介して互いに対向する平行な一対の辺を備えるフレームで支持されたウエーハを分割する加工装置であって、該ダイシングテープと、該フレームと、該ウエーハと、が一体化された複数のフレームユニットを収容するカセットが載置されるカセットテーブルと、該カセットから該フレームユニットを搬出する搬出ユニットと、該ダイシングテープを介して該ウエーハを保持するウエーハ保持部と、該フレームを保持するフレーム保持部と、を有し、該ウエーハ保持部の上面に垂直な軸の周りに回転可能な保持テーブルと、該フレームユニットを搬送する搬送ユニットと、該保持テーブルに保持された該ウエーハを分割する加工ユニットと、該保持テーブルを加工送りする加工送りユニットと、該搬出ユニットによって該カセットから搬出された該フレームユニットを上方から撮像するカメラと、該フレームユニットを該カメラで撮像して得られた撮像画像から、該保持テーブルの該ウエーハ保持部の上面に平行な座標平面における該ウエーハの中心の座標であるウエーハ中心座標を求めるとともに該フレームの該一対の辺の向きを求める制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該座標平面上の第１方向において該ウエーハの中心と、該ウエーハ保持部の該上面の中心と、が一致するように該搬出ユニットによる該フレームユニットの引き出し位置を決定するとともに該座標平面上の該第１方向に直交する第２方向において該ウエーハの中心と、該ウエーハ保持部の該上面の中心と、が一致するように該搬送ユニットで搬送される該フレームユニットを受け取る際の該加工送りユニットで移動される該保持テーブルの位置を決定することにより、該搬出ユニットにより該カセットから該フレームユニットが搬出され該搬送ユニットにより該フレームユニットが該保持テーブルに搬送される際に、該ウエーハ保持部に保持される該ウエーハの中心と、該ウエーハ保持部の該上面の中心と、が一致するように該ウエーハ中心座標を参照して該加工送りユニットと、該搬送ユニットと、該搬出ユニットと、を制御するとともに該フレームの該一対の辺の向きを参照して該保持テーブルを該軸の周りに回転させて該フレームに対する該フレーム保持部の位置を調整することを特徴とする加工装置が提供される。
【0014】
また、好ましくは、該加工ユニットは、該ウエーハ保持部で保持された該ウエーハを切削する切削ブレードを備えた切削ユニット、または、該ウエーハ保持部で保持された該ウエーハにレーザビームを照射するレーザ照射ユニットである。
【発明の効果】
【0015】
本発明の一態様に係る加工装置は、カセットから搬出されたフレームユニットを上方から撮像するカメラと、該カメラでフレームユニットを撮像してウエーハ中心座標を求める制御ユニットと、を備える。制御ユニットは、フレームユニットが搬出ユニットでカセットから搬出され搬送ユニットで保持テーブルまで搬送される際に、加工送りユニットと、搬送ユニットと、搬出ユニットと、のうち一つ以上を制御ユニットが制御する。
【0016】
この際、制御ユニットは、ウエーハの中心と、保持テーブルのウエーハ保持部の上面の中心と、が一致するようにウエーハ中心座標を参照する。そのため、保持テーブルがフレームユニットを保持する際に、ウエーハの中心と、保持テーブルのウエーハ保持部の上面の中心と、がずれない。この場合、該加工装置では、両者のずれを想定して無駄な加工動作をする必要がなく、必要最小限の加工動作でウエーハを加工でき、ウエーハを高効率に加工できる。
【0017】
したがって、本発明の一態様によると、無駄な加工動作をすることなく高効率にウエーハを加工できる加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】フレームユニットをカメラで撮像する様子を模式的に示す斜視図である。
【図2】加工装置を模式的に示す斜視図である。
【図3】仮置きテーブルに引き出されたフレームユニットと、保持テーブルと、の位置関係を模式的に示す平面図である。
【図4】ダイシングテープを介して保持テーブルに保持されたウエーハと、ウエーハの載置が許容される領域と、の位置関係を模式的に示す平面図である。
【図5】カセットから搬出されたフレームユニットと、保持テーブルと、の向きの関係を模式的に示す平面図である。
【図6】加工装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る加工装置について説明する。まず、本実施形態に係る加工装置で加工される被加工物であるウエーハについて説明する。図１には、ウエーハ１を含むフレームユニット１１を模式的に示す斜視図が含まれている。
【0020】
フレームユニット１１は、開口７ａを備える環状のフレーム７と、開口７ａを塞ぐように該フレーム７に配設されたダイシングテープ９と、開口７ａの内側でダイシングテープ９に貼着されたウエーハ１と、を備える。すなわち、ウエーハ１は、ダイシングテープ９を介してフレーム７に支持される。
【0021】
ウエーハ１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。
【0022】
ウエーハ１の表面１ａは、互いに交差する複数の分割予定ライン３で区画される。ウエーハ１の表面１ａの分割予定ライン３で区画された各領域には、ＩＣやＬＳＩ等のデバイス５が形成される。加工装置を使用して分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を分割すると、個々のデバイスチップが形成される。
【0023】
ウエーハ１は、加工装置に搬入される前にダイシングテープ９及びフレーム７と一体化される。そして、ウエーハ１と、ダイシングテープ９と、フレーム７と、を含むフレームユニット１１が形成される。ウエーハ１は、フレームユニット１１の一部となって加工装置に搬入され、加工される。ウエーハ１が分割されて形成された個々のデバイスチップは、ダイシングテープ９に支持される。その後、ダイシングテープ９を拡張することでデバイスチップ間の間隔を広げると、デバイスチップのピックアップが容易となる。
【0024】
フレーム７は、例えば、金属等の材料で形成され、ウエーハ１の径よりも大きい径の開口７ａを備える。フレームユニット１１を形成する際は、ウエーハ１は、フレーム７の開口７ａ内に位置付けられ、開口７ａに収容される。
【0025】
ダイシングテープ９は、フレーム７の開口７ａよりも大きい径を有する。ダイシングテープ９は、例えば、基材層と、該基材層の上に形成された粘着層と、を備える。ダイシングテープ９は、粘着層で発現する粘着力によりフレーム７及びウエーハ１の裏面１ｂに貼着される。または、ダイシングテープ９は、例えば、ポリオレフィン系シートやポリエステル系シート等の粘着層を備えない樹脂系シートでもよく、この場合、ダイシングテープ９は熱圧着によりウエーハ１等に配設される。
【0026】
次に、フレームユニット１１に含まれるウエーハ１を加工する本実施形態に係る加工装置について説明する。ウエーハ１を分割予定ライン３に沿って分割する際には、例えば、環状の切削ブレードを備える切削装置が使用される。または、ウエーハ１にレーザビームを照射してウエーハ１をレーザ加工するレーザ加工装置が使用される。以下、本実施形態に係る加工装置が切削装置である場合を例に加工装置について説明するが、本実施形態に係る加工装置は切削装置に限定されない。
【0027】
図２は、本実施形態に係る加工装置の一例である切削装置２を模式的に示す斜視図である。図２に示す通り、切削装置２の基台４の角部には、カセット１３が載置されるカセットテーブル６が設けられている。カセットテーブル６は、昇降機構（不図示）により上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能である。
【0028】
図２では、カセットテーブル６に載置されたカセット１３の輪郭を二点鎖線で示している。カセット１３には、複数のフレームユニット１１が上下方向に並んで収容されており、収容されているそれぞれのフレームユニット１１は、水平方向に沿ってカセット１３の外に引き出される。
【0029】
基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｙ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に平行な状態を維持しながら互いに接近、離隔される一対のガイドレール８を含む仮置きテーブル１０が設けられている。また、基台４の上面の仮置きテーブル１０に隣接する位置には、カセットテーブル６に載置されたカセット１３に収容されたフレームユニット１１をカセット１３から搬出する搬出ユニット１２が設けられている。搬出ユニット１２は、フレーム７を把持できる把持部を前面に有する。
【0030】
カセット１３に収容されたフレームユニット１１を搬出する際には、搬出ユニット１２をカセット１３に向けて移動させ、該把持部でフレーム７を把持し、その後、搬出ユニット１２をカセット１３から離れる方向に移動させる。すると、カセット１３からフレームユニット１１が仮置きテーブル１０に引き出される。
【0031】
従来、一対のガイドレール８をＸ軸方向に互い近接する方向に連動させて移動させ、該一対のガイドレール８でフレーム７を挟み込むことでフレームユニット１１が所定の位置に位置付けられていた。そして、位置が調整されたフレームユニット１１が後述の保持テーブル３２に搬送されていた。
【0032】
基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い開口４ａが形成されている。開口４ａ内には、図示しないボールねじ式のＸ軸移動機構（加工送りユニット）と、Ｘ軸移動機構の上部を覆う蛇腹状の防塵防滴カバー２８と、が配設されている。
【0033】
Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸移動テーブル３０の下部に接続されており、このＸ軸移動テーブル３０をＸ軸方向に移動させる機能を有する。例えば、Ｘ軸移動テーブル３０は、カセットテーブル６に近接する搬出入位置と、後述の切削ユニット４０の下方の加工位置と、の間を移動する。
【0034】
Ｘ軸移動テーブル３０上には、フレームユニット１１を吸引、保持する保持テーブル３２が設けられている。保持テーブル３２は、ダイシングテープ９を介してウエーハ１を保持するウエーハ保持部３２ａと、フレーム７を保持するフレーム保持部３２ｂと、を有する。
【0035】
保持テーブル３２は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、ウエーハ保持部３２ａの上面に垂直な軸の周りに回転可能である。換言すると、保持テーブル３２は、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転可能である。また、保持テーブル３２は、上述したＸ軸移動機構によってＸ軸方向に移動する。
【0036】
ウエーハ保持部３２ａの上面は、ダイシングテープ９を介してウエーハ１を吸引保持するための保持面になっている。ウエーハ保持部３２ａは、保持テーブル３２の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。また、ウエーハ保持部３２ａの外周側には複数のフレーム保持部３２ｂが配設されている。各フレーム保持部３２ｂは、フレーム７を外側から固定するためのクランプ機構を備える。
【0037】
カセット１３から搬出ユニット１２で搬出されたフレームユニット１１の仮置きテーブル１０から保持テーブル３２への搬送は、基台４の上面の仮置きテーブル１０及び開口４ａに隣接する位置に設けられた第１の搬送ユニット３４により実施される。第１の搬送ユニット３４は、基台４の上面から上方に突き出た昇降可能であるとともに回転可能な軸部３４ａと、軸部３４ａの上端から水平方向に伸長した腕部３４ｂと、腕部３４ｂの先端下方に設けられた保持部３４ｃと、を有する。
【0038】
第１の搬送ユニット３４で仮置きテーブル１０から保持テーブル３２へフレームユニット１１を搬送する際には、Ｘ軸移動テーブル３０を移動させて保持テーブル３２を所定の搬出入位置に位置付ける。そして、仮置きテーブル１０に仮置きされているフレームユニット１１のフレーム７を保持部３４ｃで保持し、フレームユニット１１を持ち上げて、軸部３４ａを回転させてフレームユニット１１を保持テーブル３２の上方に移動させる。
【0039】
その後、フレームユニット１１を下降させて保持テーブル３２に載せる。そして、フレーム保持部３２ｂでフレーム７を固定するとともに、ウエーハ保持部３２ａの吸引源を作動させて、ダイシングテープ９を吸引させる。すると、ダイシングテープ９を介してウエーハ１がウエーハ保持部３２ａに吸引保持される。
【0040】
切削装置２は、Ｘ軸移動テーブル３０の搬出入領域から加工領域への移動経路の上方に、開口４ａを横切るように配設された支持構造３６を備える。そして、支持構造３６には下方に向いた撮像ユニット３８が設けられている。撮像ユニット３８は、切削ユニット４０の下方の加工領域へ移動する保持テーブル３２に吸引保持されたウエーハ１の表面１ａを撮像し、表面１ａに設けられた分割予定ライン３の位置及び向きを検出する。
【0041】
該加工領域には、保持テーブル３２に保持されたウエーハ１を切削（加工）する切削ユニット（加工ユニット）４０が設けられている。切削ユニット４０は、円環状の砥石部を外周に備える切削ブレード４２と、先端部に切削ブレード４２が装着され該切削ブレード４２の回転軸となるＹ軸方向に沿ったスピンドル４４と、を備える。
【0042】
スピンドル４４の基端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。保持テーブル３２に保持されたウエーハ１に回転する切削ブレード４２を切り込ませることで、ウエーハ１を切削（加工）できる。ウエーハ１がすべての分割予定ライン３に沿って切削されると、個々のデバイスチップが形成される。その後、保持テーブル３２は、Ｘ軸移動機構により搬出入領域に移動される。
【0043】
基台４の上面の仮置きテーブル１０及び開口４ａに隣接する位置には開口４ｂが形成されており、開口４ｂには加工後のフレームユニット１１を洗浄する洗浄ユニット４６が収容されている。洗浄ユニット４６は、フレームユニット１１を保持するスピンナテーブルを備えている。スピンナテーブルの下部には、スピンナテーブルを所定の速さで回転させる回転駆動源（不図示）が連結されている。
【0044】
切削装置２は、搬出入領域に位置付けられた保持テーブル３２から洗浄ユニット４６にフレームユニット１１を搬送する第２の搬送ユニット４８を備える。第２の搬送ユニット４８は、Ｙ軸方向に沿って移動可能な腕部と、腕部の先端下方に設けられた保持部と、を有する。
【0045】
第２の搬送ユニット４８で保持テーブル３２から洗浄ユニット４６へフレームユニット１１を搬送する際には、まず、フレームユニット１１を該保持部で保持する。そして、腕部をＹ軸方向に沿って移動させ、フレームユニット１１を洗浄ユニット４６のスピンナテーブルの上に載せる。その後、スピンナテーブルでフレームユニット１１を保持してウエーハ１を洗浄する。
【0046】
洗浄ユニット４６でウエーハ１を洗浄する際には、スピンナテーブルを回転させながらウエーハ１の表面１ａに向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した混合流体）を噴射する。そして、洗浄ユニット４６で洗浄されたフレームユニット１１は、カセットテーブル６に載るカセット１３に収容される。
【0047】
カセット１３にフレームユニット１１を収容する際には、第１の搬送ユニット３４を使用して洗浄ユニット４６から仮置きテーブル１０にフレームユニット１１を搬送する。そして、搬出ユニット１２をカセット１３に向けて移動させてフレームユニット１１をカセット１３に押し入れる。
【0048】
このように、切削装置２では、カセット１３からフレームユニット１１が搬出され、フレームユニット１１に含まれるウエーハ１が切削ユニット４０で加工される。その後、フレームユニット１１が洗浄ユニット４６で洗浄されてカセット１３に再び収容される。
【0049】
切削装置２は、さらに、該切削装置２の各構成要素を制御する制御ユニット５０を備える。制御ユニット５０は、例えば、カセットテーブル６、搬出ユニット１２、仮置きテーブル１０、Ｘ軸移動機構、保持テーブル３２、撮像ユニット３８、切削ユニット４０、洗浄ユニット４６、及び各搬送ユニット３４，４８を制御する。
【0050】
制御ユニット５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成される。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット５０の機能が実現される。
【0051】
ところで、従来、フレームユニット１１を形成する際、フレーム７の開口７ａの中心と、ウエーハ１の中心と、が合うように互いの位置が調整される。しかしながら、形成されたフレームユニット１１では、両中心は所定の許容範囲内でずれる。
【0052】
そして、フレームユニット１１が切削装置２に搬入される際、フレーム７の位置がガイドレール８で調整されることでフレームユニット１１の位置が調整される。また、第１の搬送ユニット３４は、位置が調整されたフレームユニット１１を保持テーブル３２に搬送する際に、所定の搬送作業を実施するだけでフレームユニット１１の位置を特に調整しない。すなわち、切削装置２は、フレーム７の位置を基準としてフレームユニット１１の位置を調整する。
【0053】
そのため、フレームユニット１１が保持テーブル３２に搬送された際、保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａの上面の中心と、フレームユニット１１に含まれるウエーハ１の中心と、が一致するとは限らない。
【0054】
そこで、切削装置（加工装置）２においては、保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａの上面の中心と、ウエーハ１の中心と、が許容される範囲の最大の量でずれていることを前提として加工動作が実施される。例えば、ずれの最大の量に相当する距離だけ本来ウエーハ１が位置付けられる領域から離れた位置からウエーハの加工動作を実施する必要があった。換言すると、ウエーハが位置し得る領域の全域で加工動作が実施される必要があった。
【0055】
図４は、ダイシングテープ９を介して保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａに保持されたウエーハ１を模式的に示す平面図である。図４には、ウエーハ１の位置の許容範囲１ｄが模式的に示されており、ウエーハ１は許容範囲１ｄの内側のいずれかの位置に配される。
【0056】
そのため、切削装置２は、ウエーハ１が許容範囲１ｄのいずれの位置に配されていてもウエーハ１の全域が確実に加工されるように、許容範囲１ｄの全域に対して加工動作を実施していた。すなわち、ウエーハ１を加工する際に必要な加工動作を超える加工動作が加工装置（切削装置２）で行われていたため、加工効率を低下させる要因となっていた。
【0057】
そこで、本実施形態に係る加工装置は、フレームユニット１１を保持テーブル３２に搬送する際にウエーハ１の位置を基準としてフレームユニット１１の位置を調整する。そして、ウエーハ１の中心が保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａの上面の中心と重なるように、フレームユニット１１を保持テーブル３２で保持する。以下、ウエーハ１の位置の調整に関与する構成を中心に本実施形態に係る加工装置の説明を続ける。
【0058】
切削装置２（加工装置）は、さらに、搬出ユニット１２によってカセット１３から搬出されたフレームユニット１１を上方から撮像するカメラ５２を備える。カメラ５２は、例えば、仮置きテーブル１０の上方に配される。カメラ５２は、搬出ユニット１２によってカセット１３からフレームユニット１１が搬出された際に、ウエーハ１を撮像して撮像画像を制御ユニット５０に送る。
【0059】
図１は、カメラ５２で撮像されるフレームユニット１１を模式的に示す斜視図である。カメラ５２は、フレームユニット１１に含まれるウエーハ１を撮像するとともに、フレームユニット１１に含まれるフレーム７を撮像してもよい。カメラ５２により得られた撮像画像におけるウエーハ１及びフレーム７の位置と、ウエーハ１及びフレーム７を撮像した際のカメラ５２の位置と、に基づくと、ウエーハ１及びフレーム７の位置を特定できる。
【0060】
そして、制御ユニット５０は、フレームユニット１１をカメラ５２で撮像して得られた撮像画像から、保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａの上面に平行な座標平面におけるウエーハ１の中心の座標であるウエーハ中心座標を求める。そして、制御ユニット５０は、ウエーハ１の中心と、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心と、が一致するように該ウエーハ中心座標を参照して該加工送りユニットと、第１の搬送ユニット３４と、搬出ユニット１２と、のうち一つ以上を制御する。
【0061】
図３を用いて制御ユニット５０が実施する制御の一例を説明する。図３は、搬出ユニット１２によりカセット１３から引き出されたフレームユニット１１と、保持テーブル３２と、の位置関係を模式的に示す平面図である。
【0062】
図３では、保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａの上面に平行な面内の座標系として、第１の搬送ユニット３４の軸部３４ａを中心（原点）とするＸＹ座標系が示されている。図３では、仮置きテーブル１０とガイドレール８は該ＸＹ座標系の第１象限に位置し、搬出入位置に位置付けられたＸ軸移動テーブル３０と保持テーブル３２は、該ＸＹ座標系の第３象限に位置する。
【0063】
ここで、搬出ユニット１２によりカセット１３から引き出されたフレームユニット１１に含まれるウエーハ１の中心１ｃの座標（中心座標）を（ｘ１，ｙ１）とする。この座標は、カメラ５２によるウエーハ１の撮像により検出される。また、搬出入位置に位置付けられた保持テーブル３２のウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃの座標を（Ｘ０，Ｙ０）とする。この座標は、予め制御ユニット５０等に記憶されている。
【0064】
第１の搬送ユニット３４は、例えば、軸部３４ａを中心としてフレームユニット１１を１８０°回転移動させる。このとき、移動したウエーハ１の中心１ｃがウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃと一致するには、ｘ１及びＸ０の絶対値が一致するとともにｙ１及びＹ０の絶対値が一致する必要がある。そこで、第１の搬送ユニット３４によるフレームユニット１１の搬送前又は搬送後で、若しくはその両方でフレームユニット１１の位置を調整する。
【0065】
例えば、ｙ１の絶対値をＹ０の絶対値に一致させるために、制御ユニット５０は、カメラ５２でウエーハ１が撮像された後、搬出ユニット１２を制御してフレームユニット１１をＹ方向に沿って移動させる。このときの移動量は、両者の絶対値の差であるΔｙとする。この場合、第１の搬送ユニット３４でフレームユニット１１を１８０°で回転移動させたとき、移動したウエーハ１の中心１ｃのＹ座標と、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃのＹ座標と、が一致するようになる。
【0066】
また、制御ユニット５０は、移動した後のウエーハ１の中心１ｃのＸ座標と、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃのＸ座標と、が一致するように、フレームユニット１１を回転移動させる前にＸ軸移動機構（加工送りユニット）を制御する。このときの移動量は、移動前のウエーハ１の中心１ｃのＸ座標であるｘ１と、移動前のウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃのＸ座標であるＸ０と、のそれぞれの絶対値の差であるΔｘとする。
【0067】
この場合、第１の搬送ユニット３４でフレームユニット１１を１８０°で回転移動させたとき、移動したウエーハ１の中心１ｃのＸ座標と、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃのＸ座標と、が一致するようになる。
【0068】
このように、制御ユニット５０は、第１の搬送ユニット３４で保持テーブル３２にフレームユニット１１が搬送される前に、カメラ５２でウエーハ１の中心１ｃの座標（中心座標）を検出できる。そして、ウエーハ保持部３２ａに保持されるウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心と、が一致するように、得られた中心座標を参照して該加工送りユニットと、第１の搬送ユニット３４と、搬出ユニット１２と、を制御できる。
【0069】
換言すると、制御ユニット５０は、図３に示す座標平面上の第１方向（Ｙ軸方向）においてウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの該上面の中心と、が一致するように搬出ユニット１２によるフレームユニット１１の引き出し位置を決定する。また、該座標平面上の該第１方向に直交する第２方向（Ｘ軸方向）においてウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの該上面の中心と、が一致するように第１の搬送ユニット３４で搬送されるフレームユニット１１を受け取る際の保持テーブル３２の位置を決定する。
【0070】
なお、制御ユニット５０は、他の手順でウエーハ１等の位置を調整してもよい。例えば、第１の搬送ユニット３４で保持テーブル３２にフレームユニット１１が搬送された後、さらにフレームユニット１１を移動させることでウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃと、を重ねさせてもよい。
【0071】
この場合、例えば、予めカメラ５２でウエーハ１を撮像し、ウエーハ１の中心１ｃの座標（中心座標）を検出する。次に、第１の搬送ユニット３４でフレームユニット１１を保持テーブル３２に移し、その後、第２の搬送ユニット４８を用いてウエーハ１の位置を調整する。
【0072】
例えば、保持テーブル３２に移されたフレームユニット１１を第２の搬送ユニット４８で持ち上げ、加工送りユニットを作動させて保持テーブル３２のＸ軸方向における位置を調整する。また、第２の搬送ユニット４８にフレームユニット１１を保持テーブル３２へ戻させる前に、第２の搬送ユニット４８をＹ軸方向に沿って移動させることでフレームユニット１１のＹ軸方向における位置を調整する。
【0073】
すると、フレームユニット１１が保持テーブル３２に戻されたとき、ウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃと、が重なる。すなわち、制御ユニット５０は、第２の搬送ユニット４８を利用することでフレームユニット１１が保持テーブル３２に移された後でもウエーハ１及び保持テーブル３２の位置を調整できる。
【0074】
さらに、本実施形態に係る加工装置は、カセット１３から引き出されたフレームユニット１１を回転移動させて保持テーブル３２に移す場合に限定されない。すなわち、本実施形態に係る加工装置は、フレームユニット１１を回転移動させなくてもよい。
【0075】
図６は、フレームユニット１１を回転させずに保持テーブルに移動させる変形例に係る加工装置６２を模式的に示す斜視図である。次に変形例に係る加工装置６２について説明する。加工装置６２は、例えば、ウエーハ１を切削する切削ユニットを内蔵する切削装置や、ウエーハ１にレーザビームを照射してレーザ加工するレーザ加工装置等である。
【0076】
加工装置６２は、各構成要素を支持する基台６４を備える。基台６４の前方の角部には、昇降可能なカセットテーブル６６が設けられている。カセットテーブル６６の上面には、複数のフレームユニット１１を収容するカセット６６ａが載せられる。
【0077】
基台６４の上面のカセットテーブル６６に隣接した位置には、Ｘ軸方向（加工送り方向）に長い矩形の開口７０が形成されている。開口７０には、保持テーブル７４と、該保持テーブル７４が載るＸ軸移動テーブル７２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（不図示）と、該Ｘ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー７０ａと、が設けられている。保持テーブル７４は、ウエーハ保持部７４ａと、フレーム保持部７４ｂと、を備える。
【0078】
加工装置６２には、カセットテーブル６６に載せられたカセットに収容されたフレームユニット１１を搬出入する第１の搬送ユニット７６が設けられている。第１の搬送ユニット７６は、基台６４の立設部の前面に配設されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール７８を有する。該一対のガイドレール７８には、移動体８０がスライド可能に取り付けられている。移動体８０の後面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはガイドレール７８に平行なボールネジ８２が螺合されている。
【0079】
ボールネジ８２の一端部には、パルスモータ８４が連結されている。パルスモータ８４でボールネジ８２を回転させると、移動体８０はガイドレール７８に沿ってＹ軸方向に移動する。移動体８０の下端には、Ｘ軸方向に沿って伸長した腕部８６が昇降機構を介して接続されている。腕部８６の下面には、フレーム７の大きさに対応して配設された複数の吸引部８８が配設されている。さらに、腕部８６の中央には、カセットテーブル６６に向いたプッシュプル機構９０が配設されている。
【0080】
また、基台６４の上面には、開口７０を跨ぐように設けられた一対のガイドレール６８が配設されている。該一対のガイドレール６８は、フレーム７の径よりも小さい幅で互いに離間して配設されているが、フレーム７の径よりも大きい幅となるように互いに離れる方向に移動可能である。また、ガイドレール６８の上方には、該ガイドレール６８に載せられたフレームユニット１１を撮像できるカメラ９２が配設される。
【0081】
カセット６６ａに収容されたフレームユニット１１を保持テーブル７４に移す際、第１の搬送ユニット７６は、カセットテーブル６６に載置されたカセット６６ａにプッシュプル機構９０の先端を差し入れてフレームユニット１１のフレーム７を把持する。プッシュプル機構９０でフレーム７を把持し、Ｙ軸方向に沿って逆方向に腕部８６を移動させると、フレームユニット１１を一対のガイドレール６８上に引き出せる。
【0082】
その後、プッシュプル機構９０によるフレーム７の把持を解除し、第１の搬送ユニット７６の吸引部８８を上方からフレーム７に接触させ、吸引部８８によりフレーム７を吸引保持する。そして、フレームユニット１１をガイドレール６８から上方に引き上げ、一対のガイドレール６８の間隔を広げ、フレームユニット１１を下降させることで、保持テーブル７４上にフレームユニット１１を搬送できる。
【0083】
すなわち、第１の搬送ユニット７６は、フレームユニット１１をカセット６６ａから搬出する搬出ユニットとして機能するとともに、該フレームユニット１１を保持テーブル７４に搬送する搬送ユニットとしても機能する。
【0084】
加工装置６２は、基台６４の上面の開口７０に隣接する位置に開口９８を有する。開口９８の内部には、加工されたウエーハ１を含むフレームユニット１１を洗浄できる洗浄ユニット１００が配設される。洗浄ユニット１００へのフレームユニット１１の搬送は、第２の搬送ユニット１０２により実施される。
【0085】
第２の搬送ユニット１０２は、基台６４の立設部の前面に配設されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール１０４を有する。該一対のガイドレール１０４には、移動体１０６がスライド可能に取り付けられている。移動体１０６の後面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはガイドレール１０４に平行なボールネジ１０８が螺合されている。
【0086】
ボールネジ１０８の一端部には、パルスモータ１１０が連結されている。パルスモータ１１０でボールネジ１０８を回転させると、移動体１０６はガイドレール１０４に沿ってＹ軸方向に移動する。移動体１０６の下端には、腕部１１２が昇降機構を介して接続されている。腕部１１２には、フレーム７の大きさに対応して配設された複数の吸引部（不図示）が配設された保持機構１１４が設けられている。
【0087】
加工されたウエーハ１を含むフレームユニット１１は、第２の搬送ユニット１０２により洗浄ユニット１００に搬送されて洗浄される。その後、フレームユニット１１は、第１の搬送ユニット７６または第２の搬送ユニット１０２のいずれかにより一対のガイドレール６８に載せられ、プッシュプル機構９０によりカセット６６ａに押し入れられる。
【0088】
また、加工装置６２は、各構成要素を制御する制御ユニット９４を備える。なお、制御ユニット９４は、切削装置２の制御ユニット５０と同様に構成される。図６に示す加工装置６２においても、無駄な加工動作を削減するために、フレームユニット１１が保持テーブル７４に移される際、ウエーハ１の中心１ｃと、保持テーブル７４のウエーハ保持部７４ａの中心と、が一致するように互いの位置が調整される。
【0089】
すなわち、制御ユニット９４は、カセット６６ａから搬出されたフレームユニット１１をカメラ９２で撮像し、ウエーハ１の中心１ｃの座標（中心座標）を求める。そして、ウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部７４ａの上面の中心と、が重なるように、プッシュプル機構９０でフレームユニット１１をＹ軸方向に移動させるとともに、加工送りユニット（Ｘ軸移動機構）で保持テーブル７４をＸ軸方向に移動させる。
【0090】
その後、第１の搬送ユニット７６でフレームユニット１１を持ち上げて、保持テーブル７４にフレームユニット１１を降ろすと、ウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部７４ａの上面の中心と、が重なる。そのため、加工装置６２においても両者のずれを想定した無駄な加工動作をすることなくウエーハ１を効率的に加工できる。
【0091】
以上に説明する通り、本実施形態に係る加工装置では、制御ユニット５０，９４は、カメラ５２，９２でフレームユニット１１を撮像し、得られた撮像画像から得られた情報に基づいて各構成要素を制御する。そして、ウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａ，７４ａの上面の中心３２ｃと、が一致するようにフレームユニット１１を保持テーブル３２，７４に保持できる。
【0092】
そのため、該加工装置は、両者のずれを考慮してウエーハ１よりも広い領域で加工動作を実施する必要がない。したがって、無駄の無い加工動作でウエーハ１を加工できるため、ウエーハ１の加工効率を向上できる。また、図２等に示される切削装置２では、制御ユニット５０が搬出ユニット１２、第１の搬送ユニット３４、加工送りユニット等を制御してフレームユニット１１の位置を調整するため、仮置きテーブル１０の一対のガイドレール８を省略できる。
【0093】
また、本実施形態に係る加工装置（切削装置２）では、さらに、フレームユニット１１のフレーム７が保持テーブル３２のフレーム保持部３２ｂで適切に保持されるように、フレームユニット１１の向きと、フレーム保持部３２ｂの向きと、が調整されてもよい。次に、フレームユニット１１の向きと、フレーム保持部３２ｂの向きと、の調整に関与する構成について、図５を用いて説明する。
【0094】
図５等に示す通り、フレームユニット１１に含まれるフレーム７は、互いに対向する平行な一対の辺７ｂを備える。さらに、フレーム７は、一対の辺７ｂの伸長方向に垂直な方向に沿った他の一対の辺を備える。フレーム７の外周縁では、これらの辺の間は円弧で接続される。また、保持テーブル３２の複数のフレーム保持部３２ｂは、フレーム７のこれらの辺で該フレーム７を把持できるように、配置が決定されている。
【0095】
しかしながら、カセット１３にフレームユニット１１が収容される際やカセット１３が搬送される際に、フレームユニット１１の向きが所定の向きから変わることがあった。または、搬出ユニット１２でカセット１３から搬出される際に、フレームユニット１１の向きが変化することがあった。これらの場合、第１の搬送ユニット３４でフレームユニット１１を保持テーブル３２に移したときに、フレーム保持部３２ｂがフレーム７を適切に保持できない向きでフレームユニット１１が保持テーブル３２に置かれる場合がある。
【0096】
そこで、本実施形態に係る加工装置（切削装置２）では、制御ユニット５０は、カメラ５２でフレームユニット１１を撮像して得られた撮像画像からフレーム７の向きを求め、フレーム７の向きと、フレーム保持部３２ｂの向きと、を調整してもよい。例えば、制御ユニット５０は、該撮像画像からフレーム７の一対の辺７ｂの向きを求め、該一対の辺７ｂの向きを参照して保持テーブル３２をウエーハ保持部３２ａの上面に垂直な軸の周りに回転させて、フレーム７に対するフレーム保持部３２ｂの位置を調整する。
【0097】
図５に示す例では、カセット１３から引き出されたフレーム７が所定の向きから傾き角θだけ傾いている。制御ユニット５０は、カメラ５２でフレームユニット１１を撮像することで、この傾き角θを検出する。そして、制御ユニット５０は、検出された傾き角θで保持テーブル３２を回転させ、フレーム７に対するフレーム保持部３２ｂの位置を調整する。この場合、フレーム保持部３２ｂは適切にフレーム７を保持できる。
【0098】
このように、本実施形態に係る加工装置（切削装置２）では、制御ユニット５０は、カメラ５２でフレームユニット１１を撮像し、ウエーハ１の中心１ｃの座標（中心座標）を求めるとともに、フレーム７の向きを検出する。そして、ウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心と、が一致するように、かつ、フレーム７の向きがフレーム保持部３２ｂの向きと合うように、各構成要素を制御して、保持テーブル３２にフレームユニット１１を保持させる。
【0099】
なお、本発明は上記実施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、上記実施形態では、加工装置が切削装置２であり、加工ユニットがウエーハ１を切削する切削ブレード４２を備えた切削ユニット４０である場合を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。
【0100】
例えば、本発明の一態様に係る加工装置は、加工ユニットとしてウエーハ保持部３２ａで保持されたウエーハ１にレーザビームを照射するレーザ照射ユニットを備えるレーザ加工装置でもよい。この場合においても、ウエーハ１の中心１ｃと、ウエーハ保持部３２ａの上面の中心３２ｃと、が一致すると、両者のずれを考慮した無駄な加工動作が不要であるため、ウエーハ１を効率的にレーザ加工できる。
【0101】
また、本実施形態に係る加工装置は、カセット１３から引き出されたフレームユニット１１が仮置きされる仮置きテーブル１０等を備える必要はない。例えば、搬出ユニット１２は、フレームユニット１１を下方から支持できる支持腕を備え、カセット１３に収容されたフレームユニット１１を下方から支持して浮上させ、フレームユニット１１をカセット１３の外部に搬出する。
【0102】
このとき、カメラ５２でフレームユニット１１を撮像した後、下方から支持されたフレームユニット１１を第１の搬送ユニット３４で保持し、保持テーブル３２に搬送してもよい。この場合、仮置きテーブル１０が不要となる。
【0103】
その他、上記実施形態に係る構造、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適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【0104】
１ ウエーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ 中心
１ｄ 許容範囲
３ 分割予定ライン
５ デバイス
７ フレーム
７ａ 開口
７ｂ 辺
９ ダイシングテープ
１１ フレームユニット
１３，６６ａ カセット
２ 切削装置
４，６４ 基台
４ａ，４ｂ，７０，９８ 開口
６，６６ カセットテーブル
８，６８ ガイドレール
１０ 仮置きテーブル
１２ 搬出ユニット
２８，７０ａ 防塵防滴カバー
３０，７２ Ｘ軸移動テーブル
３２，７４ 保持テーブル
３２ａ，７４ａ ウエーハ保持部
３２ｂ，７４ｂ フレーム保持部
３２ｃ 中心
３４，４８，７６，１０２ 搬送ユニット
３４ａ 軸部
３４ｂ 腕部
３４ｃ 保持部
３６ 支持構造
３８ 撮像ユニット
４０ 切削ユニット（加工ユニット）
４２ 切削ブレード
４４ スピンドル
４６，１００ 洗浄ユニット
５０，９４ 制御ユニット
５２，９２ カメラ
６２ 加工装置
７８，１０４ ガイドレール
８０，１０６ 移動体
８２，１０８ ボールネジ
８４，１１０ パルスモータ
８６ 腕部
８８ 吸引部
９０ プッシュプル機構
１１２ 腕部
１１４ 保持機構
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ 中心
１ｄ 許容範囲
３ 分割予定ライン
５ デバイス
７ フレーム
７ａ 開口
７ｂ 辺
９ ダイシングテープ
１１ フレームユニット
１３，６６ａ カセット
２ 切削装置
４，６４ 基台
４ａ，４ｂ，７０，９８ 開口
６，６６ カセットテーブル
８，６８ ガイドレール
１０ 仮置きテーブル
１２ 搬出ユニット
２８，７０ａ 防塵防滴カバー
３０，７２ Ｘ軸移動テーブル
３２，７４ 保持テーブル
３２ａ，７４ａ ウエーハ保持部
３２ｂ，７４ｂ フレーム保持部
３２ｃ 中心
３４，４８，７６，１０２ 搬送ユニット
３４ａ 軸部
３４ｂ 腕部
３４ｃ 保持部
３６ 支持構造
３８ 撮像ユニット
４０ 切削ユニット（加工ユニット）
４２ 切削ブレード
４４ スピンドル
４６，１００ 洗浄ユニット
５０，９４ 制御ユニット
５２，９２ カメラ
６２ 加工装置
７８，１０４ ガイドレール
８０，１０６ 移動体
８２，１０８ ボールネジ
８４，１１０ パルスモータ
８６ 腕部
８８ 吸引部
９０ プッシュプル機構
１１２ 腕部
１１４ 保持機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】