JP7109736B2 - Auxiliary device and method - Google Patents
Auxiliary device and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7109736B2 JP7109736B2 JP2018123504A JP2018123504A JP7109736B2 JP 7109736 B2 JP7109736 B2 JP 7109736B2 JP 2018123504 A JP2018123504 A JP 2018123504A JP 2018123504 A JP2018123504 A JP 2018123504A JP 7109736 B2 JP7109736 B2 JP 7109736B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- photographing
- rotation
- rotation axis
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dicing (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
本発明は、ワーク保持用のテーブルの回転軸と撮影部の撮影光軸との位置合わせを補助する補助装置及び補助方法に関する。 The present invention relates to an assisting device and an assisting method for assisting alignment between the rotation axis of a table for holding a workpiece and the imaging optical axis of an imaging unit.
半導体ウェハ等のワークを切削加工するダイシング装置が良く知られている。このダイシング装置は、ワークを切削するブレードと、ブレードを高速回転させるスピンドルと、ワークを保持し且つ回転軸を中心として回転するワークテーブルと、ワークの切削予定ラインのアライメント及びカーフチェック等に用いられる顕微鏡と、を備える。ワークテーブル及び顕微鏡は、消耗又は不具合などが原因で交換されることがある。そして、この交換後には、ワークテーブルの回転軸と顕微鏡の撮影光軸とを位置合わせする位置合わせ作業(回転中心調整作業ともいう)が行われる(特許文献1参照)。 A dicing apparatus for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer is well known. This dicing machine includes a blade for cutting the work, a spindle for rotating the blade at high speed, a work table for holding the work and rotating around a rotation axis, and alignment of the scheduled cutting line of the work, kerf check, etc. a microscope; Worktables and microscopes may be replaced due to wear or malfunction. After this replacement, an alignment operation (also referred to as rotation center adjustment operation) is performed to align the rotation axis of the work table and the photographing optical axis of the microscope (see Patent Document 1).
この位置合わせ作業では、ワークテーブルの回転軸の位置(回転中心位置ともいう)を各種方法で検出して、この回転軸の位置に顕微鏡の撮影光軸を位置合わせする。ワークテーブルの回転軸の位置の検出方法としては、目視で検出する方法が一般的である。 In this alignment work, the position of the rotation axis of the work table (also referred to as the rotation center position) is detected by various methods, and the photographing optical axis of the microscope is aligned with the position of this rotation axis. As a method for detecting the position of the rotating shaft of the work table, a method of visual detection is generally used.
また、上記特許文献1には、ワークテーブルの回転軸の位置を自動検出する方法が開示されている。具体的には、ワークテーブルを所定角度だけ回転させる工程と、ワークテーブルの回転前後において顕微鏡によりワークテーブル又はワークを撮影する工程と、ワークテーブルの回転前後での撮影画像を解析して、この回転前後におけるワークテーブル上又はワーク上の基準パターンの位置座標を検出する工程と、を実行する。これにより、ワークテーブルの回転前後の基準パターンの位置座標とワークテーブルの回転角度とに基づき、ワークテーブルの回転軸の位置を自動的に検出することができる。
Moreover, the above-mentioned
図20は、ワークテーブルの回転軸の位置を目視で検出する場合の課題を説明するための説明図である。図20の符号102は、ダイシング装置の顕微鏡により撮影されたワークテーブルのワーク保持面(上面)の撮影画像である。なお、ここでは、ワーク保持面がポーラス状(多孔質状)に形成されているものとする。また、図20の符号104は、顕微鏡の撮影光軸を電子ラインで表わした指標である。
FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining problems in visually detecting the position of the rotating shaft of the work table.
図20の符号XXAから符号XXCに示すように、ワークテーブルの回転軸の位置を目視で検出する場合、オペレータは、ワークテーブルをその回転軸を中心として約0.5秒で90°回転させる。なお、符号XXAは、ワークテーブルの回転開始前(すなわち、角度0°)の状態において得られた撮影画像102を示し、符号XXBは、ワークテーブルの回転中に得られた撮影画像102を示し、符号XXCは、ワークテーブルの回転完了後(すなわち、角度90°)の状態において得られた撮影画像102を示す。
As indicated by symbols XA to XXC in FIG. 20, when visually detecting the position of the rotation axis of the work table, the operator rotates the work table about the rotation axis by 90° in about 0.5 seconds. Note that XXA indicates the photographed
オペレータは、ワークテーブルの回転中に得られる撮影画像102(符号XXB参照)から回転軸の位置を目視で検出してその位置を記憶する。そして、オペレータは、ワークテーブルの回転後(符号XXC参照)に、先に記憶した回転軸の位置(矢印106参照)が指標104で示される撮影光軸に一致するように、ワークテーブル及び顕微鏡の位置調整を行う。以下、オペレータは、上述の作業を繰り返し行うことにより、ワークテーブルの回転軸と顕微鏡の撮影光軸とを一致させる。
The operator visually detects the position of the rotation axis from the photographed image 102 (see reference numeral XXB) obtained while the worktable is rotating, and stores the position. Then, after the work table is rotated (see symbol XXC), the operator moves the work table and microscope so that the previously stored position of the rotation axis (see arrow 106) coincides with the imaging optical axis indicated by
このようなワークテーブルの回転軸の位置を目視で検出する方法では、オペレータの記憶を頼りとして、ワークテーブルの回転軸と顕微鏡の撮影光軸との位置合わせを行うため、位置合わせに時間が掛かると共に、位置合わせの精度が低下してしまう。また、ワーク保持面がポーラス状に形成されていると、ワークテーブルの回転軸の位置がポーラスの空孔に一致する場合がある。この場合、撮影画像102内ではポーラスの空孔は暗部となるため、撮影画像102内には回転軸の目印となるものが存在しない。その結果、回転軸の位置が正しいか否かをオペレータが判断し難いという問題も生じる。
In such a method of visually detecting the position of the rotation axis of the work table, the alignment of the rotation axis of the work table and the imaging optical axis of the microscope is performed by relying on the operator's memory, so alignment takes time. Along with this, the accuracy of alignment is lowered. Further, if the work holding surface is formed in a porous shape, the position of the rotating shaft of the work table may coincide with the hole of the porous. In this case, since the voids of the pores are dark portions in the captured
一方、上記特許文献1に記載の方法によりワークテーブルの回転軸の位置を自動検出する場合、ワークテーブルの回転前後で顕微鏡の視野範囲内に基準パターンが存在する必要がある。また、ワークテーブルと位置合わせされる顕微鏡としては、高倍率のものが用いられるため、顕微鏡の視野範囲は非常に狭くなる。その結果、ワークテーブルの回転前後で基準パターンが顕微鏡の視野範囲内に存在するように、この基準パターンを小さく形成する必要がある。このため、基準パターンの検出結果等から得られる回転軸の位置検出の誤差が大きくなるという問題が発生する。
On the other hand, when the position of the rotation axis of the worktable is automatically detected by the method described in
図21は、ワークテーブル108の回転軸Cの位置検出を自動で行う場合の課題を説明するための説明図である。 FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining a problem in automatically detecting the position of the rotation axis C of the work table 108. As shown in FIG.
図21に示すように、顕微鏡の光源としては、LED(light emitting diode)等の複数の点光源110で構成されるリング照明光源112であって、且つワークテーブル108を斜方照明するリング照明光源112が用いられる。この場合、ワークテーブル108の回転前後において各点光源110と基準パターン114との位置関係が変化することにより、ワークテーブル108の回転前後で撮影画像102内の基準パターン114の形状が変化する。このため、ワークテーブル108の回転前後の撮影画像102から基準パターン114を高精度に検出することが困難となる。その結果、回転軸Cの位置の検出精度が低下して、ワークテーブル108の回転軸Cと顕微鏡の撮影光軸との位置合わせ精度が低下するおそれがある。
As shown in FIG. 21, the light source of the microscope is a ring
このようにワークテーブルの回転軸と顕微鏡の撮影光軸との位置合わせ精度が低下すると、ワークの切削加工時にワークテーブルを回転させた場合に、ワーク上の所望のパターン(アライメントパターン及び加工ライン等)の位置ずれ誤差が大きくなり、このパターンの検出に失敗するおそれがある。このため、ワークテーブルの回転軸と顕微鏡の撮影光軸との位置合わせを高精度化することが求められている。 If the alignment accuracy between the rotation axis of the work table and the imaging optical axis of the microscope is lowered in this way, the desired pattern (alignment pattern, processing line, etc.) on the work cannot be obtained when the work table is rotated during cutting of the work. ) becomes large, and detection of this pattern may fail. For this reason, it is required to improve the alignment accuracy between the rotation axis of the work table and the imaging optical axis of the microscope.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、回転軸と撮影光軸との位置合わせを高精度に行うための位置合わせの補助装置及び補助方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an alignment assisting device and an assisting method for highly accurately aligning a rotation axis and a photographing optical axis.
本発明の目的を達成するための補助装置は、ワークを保持するワーク保持面を有し且つ回転軸を中心として回転するテーブルの回転軸と、ワーク保持面に対向する位置に配置され且つ回転軸に平行な撮影光軸を有する撮影部の撮影光軸と、の位置合わせを補助する補助装置において、テーブルの回転駆動部を駆動してテーブルを回転させる回転制御部と、回転駆動部によりテーブルが回転されている間に、撮影部によるワーク保持面の撮影を実行させて、撮影部からワーク保持面の撮影画像を出力させる撮影制御部と、撮影画像の撮影条件を、回転軸を中心として回転する撮影画像内の輝点部により描かれる円弧状の軌跡を撮影可能な条件に設定する条件設定部と、撮影部から出力された撮影画像内の軌跡の円弧中心を、回転軸の位置として決定する位置決定部と、を備える。 An auxiliary device for achieving the object of the present invention comprises a rotating shaft of a table having a work holding surface for holding a work and rotating about the rotating shaft; In an auxiliary device for assisting alignment of a photographing optical axis of a photographing unit having a photographing optical axis parallel to , a rotation control unit that drives a rotation drive unit of the table to rotate the table, and a table is rotated by the rotation drive unit. While being rotated, the photographing control unit causes the photographing unit to photograph the workpiece holding surface and outputs the photographed image of the workpiece holding surface from the photographing unit; A condition setting unit that sets the arc-shaped trajectory drawn by the bright spots in the captured image as a condition under which shooting is possible, and the center of the arc in the captured image output from the imaging unit is determined as the position of the rotation axis. and a positioning unit for determining the position.
この補助装置によれば、撮影画像内の軌跡の円弧中心の位置から、回転軸の位置を高精度に決定することができる。 According to this auxiliary device, the position of the rotation axis can be determined with high accuracy from the position of the arc center of the trajectory in the captured image.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影条件が、撮影部の露光時間であり、条件設定部が、露光時間を、ワーク保持面に保持されているワークを撮影部で撮影する場合の通常露光時間よりも長く設定する。これにより、撮影画像内に円弧状の軌跡を発生させることができる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, the photographing condition is the exposure time of the photographing unit, and the condition setting unit sets the exposure time to the case where the photographing unit photographs the workpiece held on the workpiece holding surface. Set longer than normal exposure time. Thereby, an arc-shaped trajectory can be generated in the captured image.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影部に設けられた照明光源からワーク保持面又はワークに照射される照明光の照度を制御する照明制御部を備え、撮影条件が、露光時間と照度とを含み、条件設定部が、照度を、ワークに照射される照明光の通常照度も低く設定する。これにより、露光時間を長くした場合であっても撮影画像が白とびすることが防止される。 An auxiliary device according to another aspect of the present invention includes an illumination control unit that controls the illuminance of illumination light emitted from an illumination light source provided in an imaging unit to the workpiece holding surface or the workpiece, and the imaging conditions are exposure time and The illuminance is set by the condition setting unit to be lower than the normal illuminance of the illumination light with which the workpiece is irradiated. As a result, even when the exposure time is lengthened, the captured image is prevented from being overexposed.
本発明の他の態様に係る補助装置において、回転制御部が、回転駆動部によりテーブルを回転させる場合のテーブルの角速度を、予め定められた期間内において一定速度に維持し、条件設定部が、露光時間の開始タイミング及び終了タイミングを、期間内に設定する。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, the rotation control unit maintains the angular velocity of the table at a constant speed within a predetermined period when the table is rotated by the rotation driving unit, and the condition setting unit The start timing and end timing of the exposure time are set within the period.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影光軸を中心とする円周方向に沿って等角度ピッチで配置された複数の光源を有するリング照明光源が撮影部に設けられている場合であって、且つ等角度ピッチをθpとし、テーブルの回転角度をθcとし、任意の自然数をnとした場合に、θc≧θp又はθc=n×θpを満たす。これにより、撮影画像内の軌跡を認識し易くすることができる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, the imaging unit is provided with a ring illumination light source having a plurality of light sources arranged at equal angular pitches along the circumferential direction centered on the imaging optical axis. where θp is the equal angular pitch, θc is the rotation angle of the table, and n is an arbitrary natural number, θc≧θp or θc=n×θp is satisfied. This makes it easier to recognize the trajectory in the captured image.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影部から出力された撮影画像を表示部に表示させる表示制御部と、表示部に表示されている撮影画像内の軌跡の円弧中心の位置を指定する指定操作の入力を受け付ける操作部と、を備え、位置決定部が、操作部に入力された指定操作に基づき、回転軸の位置を決定する。これにより、撮影画像内の回転軸の位置を手動で決定することができる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, a display control unit for displaying a photographed image output from the photographing unit on a display unit, and specifying the position of the arc center of the trajectory in the photographed image displayed on the display unit. an operation unit that receives an input of a designation operation to be performed, and a position determination unit that determines the position of the rotation axis based on the designation operation input to the operation unit. This allows manual determination of the position of the axis of rotation in the captured image.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影画像内で既知の撮影光軸の位置と、位置決定部が決定した回転軸の位置とに基づき、撮影光軸と回転軸とを一致させるための補正位置を演算する補正位置演算部を備える。これにより、撮影光軸の位置と回転軸の位置とを一致させることができる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, to match the photographic optical axis with the rotational axis based on the known position of the photographic optical axis in the photographic image and the position of the rotational axis determined by the position determining unit. and a correction position calculator for calculating the correction position of the . Thereby, the position of the photographing optical axis and the position of the rotation axis can be matched.
本発明の他の態様に係る補助装置において、位置決定部が、撮影部から出力された撮影画像を解析して、撮影画像内の軌跡を検出する軌跡検出部と、軌跡検出部による軌跡の検出結果に基づき、回転軸の位置を演算する位置演算部と、を備える。これにより、撮影画像内の回転軸の位置を自動で決定することができる。また、撮影画像外に回転軸が存在している場合でも回転軸の位置を決定することができる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, the position determination unit analyzes the photographed image output from the photographing unit and detects the trajectory in the photographed image, and the trajectory is detected by the trajectory detection unit. a position calculation unit that calculates the position of the rotating shaft based on the result. Thereby, the position of the rotation axis in the captured image can be automatically determined. Moreover, even when the rotation axis exists outside the captured image, the position of the rotation axis can be determined.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影画像内で既知の撮影光軸の位置と、位置決定部が決定した回転軸の位置とに基づき、撮影光軸に一致する回転軸の補正位置を演算する補正位置演算部と、補正位置演算部による補正位置の演算結果に基づき、撮影部とテーブルとを回転軸に対して垂直方向に相対移動させる相対移動部を駆動して、回転軸と撮影光軸との位置合わせを行う移動制御部と、相対移動部により撮影部とテーブルとを相対移動させる相対移動量が予め定めた閾値の範囲内となるまで、回転制御部、撮影制御部、位置決定部、及び移動制御部を繰り返し作動させる繰り返し制御部と、を備える。これにより、撮影光軸と回転軸との位置合わせを自動で行うことができる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, the corrected position of the rotation axis that matches the imaging optical axis based on the known position of the imaging optical axis in the captured image and the position of the rotation axis determined by the position determining unit. and a relative movement unit that relatively moves the photographing unit and the table in the direction perpendicular to the rotation axis based on the calculation result of the correction position by the correction position calculation unit. The rotation control unit, the photography control unit, A repeat control unit that repeatedly operates the position determination unit and the movement control unit. As a result, it is possible to automatically align the photographing optical axis and the rotation axis.
本発明の他の態様に係る補助装置において、撮影制御部が、回転駆動部により回転軸を中心として回転されるポーラス状のワーク保持面の撮影を撮影部に実行させる。 In the auxiliary device according to another aspect of the present invention, the photographing control section causes the photographing section to photograph the porous workpiece holding surface rotated about the rotation axis by the rotation driving section.
本発明の目的を達成するための補助方法は、ワークを保持するワーク保持面を有し且つ回転軸を中心として回転するテーブルの回転軸と、ワーク保持面に対向する位置に配置され且つ回転軸に平行な撮影光軸を有する撮影部の撮影光軸と、の位置合わせを補助する補助方法において、テーブルを回転させる回転制御ステップと、回転制御ステップにてテーブルが回転されている間に、撮影部によるワーク保持面の撮影を実行させて、撮影部からワーク保持面の撮影画像を出力させる撮影制御ステップと、撮影画像の撮影条件を、回転軸を中心として回転する撮影画像内の輝点部により描かれる円弧状の軌跡を撮影可能な条件に設定する条件設定ステップと、撮影部から出力された撮影画像内の軌跡の円弧中心を、回転軸の位置として決定する位置決定ステップと、を有する。 An auxiliary method for achieving the object of the present invention is to provide a rotating shaft of a table having a work holding surface for holding a work and rotating about the rotating shaft, and In an assisting method for assisting alignment of a photographing optical axis of a photographing unit having a photographing optical axis parallel to , a rotation control step of rotating a table; a photographing control step of causing the unit to photograph the workpiece holding surface and outputting a photographed image of the workpiece holding surface from the photographing unit; a condition setting step of setting the arc-shaped trajectory drawn by the image captureable condition; and a position determination step of determining the arc center of the trajectory in the captured image output from the imaging unit as the position of the rotation axis. .
本発明は、回転軸と撮影光軸との位置合わせを高精度に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to align the rotation axis and the photographing optical axis with high accuracy.
[第1実施形態のダイシング装置の構成]
図1は、半導体ウェハ等のワークWを切削加工するダイシング装置10の斜視図である。なお、図中のXYZ軸は互いに直交する軸であり、XY軸が水平方向に平行な軸であり、Z軸が水平方向に直交する軸である。
[Configuration of the dicing apparatus of the first embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of a
ダイシング装置10は、ロードポート12と、搬送機構14と、加工部16と、洗浄部18とを備える。ロードポート12には、フレームFにマウントされたワークWを多数枚収納したカセットが載置される。搬送機構14はワークWを搬送する。加工部16はワークWのダイシング加工を行う。洗浄部18は、切削加工済みのワークWをスピン洗浄する。また、ダイシング装置10の筐体10Aの内部には、ダイシング装置10の各部の動作を制御する統括制御部60(図5参照)等が設けられている。
The dicing
ロードポート12に載置されたカセット内に収納されている未加工のワークWは、搬送機構14により加工部16に搬送され、個々のチップに分断するために加工部16にて切断あるいは溝入れ加工等の切削加工が施される。そして、加工部16による加工済みのワークWは搬送機構14により洗浄部18に搬送され、洗浄部18により洗浄された後、搬送機構14によりロードポート12に搬送されてカセット内に収納される。
An unprocessed work W stored in a cassette mounted on a
図2は、加工部16の外観斜視図である。図2及び既述の図1に示すように、加工部16は、一対のブレード21及びブレードカバー(不図示)と、一対のスピンドル22と、一対の撮影部23と、ワーク保持用のワークテーブル31(本発明のテーブルに相当)とを備える。一対のブレード21は、Y軸方向において対向配置されており、それぞれY軸方向に平行なブレード回転軸を中心として回転自在にスピンドル22に保持されている。一対のスピンドル22は、高周波モータを内蔵しており、ブレード回転軸を中心としてブレード21を高速回転させる。
FIG. 2 is an external perspective view of the
撮影部23は、各スピンドル22の近傍に1個ずつ設けられており、ワークWの表面及びブレード21の先端部を撮影する。なお、図2では、図面の煩雑化を防止するため、2つのスピンドル22の一方の近傍に設けられている撮影部23のみを図示し、他方の近傍に設けられている撮影部23については図示を省略している。
One photographing
また、各スピンドル22及び各撮影部23は、後述のYキャリッジ43及びZキャリッジ44等を介して、Y軸方向とZ軸方向とに移動自在に保持されている。
Each
ワークテーブル31は、その上面であるワーク保持面31aにおいてワークWを吸着保持する。このワーク保持面31aは、ワークWを保持するために、既述の図20に示したようにポーラス状(多孔質状)に形成されている。なお、ワークテーブル31は、後述のXキャリッジ36によりX軸方向に移動自在に保持され、且つ後述の回転ユニット37により回転軸Cを中心として回転自在に保持されている。
The work table 31 sucks and holds the work W on a
加工部16には、Xベース32と、Xガイド34と、X駆動部35と、Xキャリッジ36と、回転ユニット37とが設けられている。Xベース32は、X軸方向に延びた平板形状を有しており、且つそのZ軸方向の上面にはXガイド34が設けられている。Xガイド34は、X軸方向に延びた形状を有し、Xキャリッジ36をX軸方向に沿ってガイドする。X駆動部35は、例えばリニアモータ等が用いられ、Xガイド34に沿ってXキャリッジ36をX軸方向に移動(駆動)する。
The
回転ユニット37は、Xキャリッジ36の上面に設けられている。また、回転ユニット37の上面には、ワークテーブル31が設けられている。回転ユニット37は、モータ及びギヤ等により構成される回転駆動部38(図5参照)によって回転駆動されることにより、ワークテーブル31をその回転軸Cを中心してθ方向に回転させる。
The rotating
搬送機構14によりロードポート12から搬送されたワークWは、ワークテーブル31により吸着保持されることで、ワークテーブル31と一体に移動及び回転する。これにより、ワークテーブル31等を介して、切削加工前のアライメント時におけるワークWのθ方向の回転、及びワークWの切削加工時におけるワークWのX方向への切削送り等が行われる。
The work W transported from the
また、加工部16には、Yベース41と、Yガイド42と、一対のYキャリッジ43と、一対のZキャリッジ44と、が設けられている。Yベース41は、Y軸方向においてXベース32を跨ぐような門型形状を有している。このYベース41のX軸方向の側面には、Yガイド42が設けられている。Yガイド42は、Y軸方向に延びた形状を有し、一対のYキャリッジ43をそれぞれY軸方向に沿ってガイドする。一対のYキャリッジ43は、ステッピングモータ及びボールスクリュー等により構成されるY駆動部46(図5参照)により、Yガイド42に沿って独立して駆動される。
The
一対のYキャリッジ43の各々には、ステッピングモータ等により構成されるZ駆動部48(図5参照)を介して、Zキャリッジ44がZ軸方向に移動自在に設けられている。そして、各Zキャリッジ44には、既述のスピンドル22が取り付けられている。これにより、ワークWの切削加工時には、ワークテーブル31に吸着保持されたワークWに対して、ブレード21がY軸方向にインデックス送りされると共にZ軸方向に切込み送りされる。
Each of the pair of
なお、スピンドル22、撮影部23、Yキャリッジ43、及びZキャリッジ44は、左右に対向して2組設けられているが、同様の構成、作用を有するため、以下において一方(右側)のみに着目して説明する。
Although two sets of the
図3は、スピンドル22、撮影部23、及びワークテーブル31の概略図である。図3及び既述の図2に示すように、撮影部23は、スピンドル22と共にZキャリッジ44に固定される。これにより、撮影部23は、スピンドル22(ブレード21)に対する相対的な位置が固定され、且つYキャリッジ43及びZキャリッジ44の駆動によりスピンドル22と共にY方向及びZ方向に移動する。
FIG. 3 is a schematic diagram of the
撮影部23は、Z軸方向に平行な撮影光軸OAを有する高倍率顕微鏡23Aと、Z軸方向に平行な撮影光軸OBを有する低倍率顕微鏡23Bと、を備える。各顕微鏡23A,23Bは、ワークWの切削加工時にワークWの表面を撮影する。高倍率顕微鏡23Aの撮影倍率は、低倍率顕微鏡23Bの撮影倍率よりも高く設定されている。換言すると低倍率顕微鏡23Bの撮影倍率は、高倍率顕微鏡23Aの撮影倍率よりも低く設定されている。例えば、高倍率顕微鏡23Aの撮影倍率は8倍であり、低倍率顕微鏡23Bの撮影倍率は1倍である。なお、高倍率顕微鏡23Aによる撮影と、低倍率顕微鏡23Bによる撮影とは選択的に実行される。
The
図4は、高倍率顕微鏡23A及び低倍率顕微鏡23Bの概略図である。図4に示すように、各顕微鏡23A,23Bは、撮影倍率が異なる点を除けば基本的に同じ構成であり、落射照明光源50と、撮影光学系51と、リング照明光源52と、撮像素子53と、を備える。
FIG. 4 is a schematic diagram of the high-
落射照明光源50は、撮影光学系51のハーフミラー55に向けて照明光を出射する。撮影光学系51は、撮影光軸OA,OBに沿って、ハーフミラー55及び対物レンズ56を有している。ハーフミラー55は、撮像素子53と対物レンズ56との間に配置されており、落射照明光源50から入射した照明光を対物レンズ56に向けて反射する。また、ハーフミラー55は、対物レンズ56から入射した照明光の反射光をそのまま透過させて撮像素子53に入射させる。
The epi-
対物レンズ56は、ハーフミラー55から入射した照明光をワークテーブル31の上面であるワーク保持面31a又はこのワーク保持面31aにセットされているワークWの上面に入射させる。これにより、落射照明光源50からの照明光が、撮影光軸OA,OBと同軸でワーク保持面31a又はワークWの上面に入射する。
The
リング照明光源52は、撮影光軸OA,OBを中心とする円周方向に沿って等角度ピッチθp(図8参照)で配置された複数の光源52aを有している。このリング照明光源52は、各光源52aからワーク保持面31a又はワークWの上面に対して斜め方向(撮影光軸OA,OBに対して斜め方向)から照明光を入射させる斜方照明を行う。これにより、各光源52aからワーク保持面31a又はワークWの上面に入射した照明光の一部が対物レンズ56に向けて反射される。
The ring
対物レンズ56に入射した照明光の反射光は、ハーフミラー55を透過して撮像素子53の受光面に入射する。撮像素子53は、例えばCMOS(complementary metal oxide semiconductor)型又はCCD(charge coupled device)型であり、ハーフミラー55を透過して入射した反射光を撮像し、ワーク保持面31a又はワークWの上面の撮影画像80の画像データを後述の統括制御部60(図5参照)に向けて出射する。
Reflected light of the illumination light incident on the
各顕微鏡23A,23Bで撮影(観察)を行う場合には、その撮影対象の表面状態に応じて、落射照明光源50とリング照明光源52とが使い分けられる。具体的に、撮影対象の表面状態が平滑(略平滑を含む)である場合には落射照明光源50が使用され、撮影対象の表面状態が非平滑である場合にはリング照明光源52が使用される。なお、落射照明光源50とリング照明光源52との使い分けについては公知技術(例えば特開2017-69579号公報)であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
When photographing (observing) with the
また、後述の位置合わせ作業におけるポーラス状のワーク保持面31aの撮影では、落射照明光源50及びリング照明光源52のいずれも使用可能であり、落射照明光源50及びリング照明光源52のいずれかが選択的に使用される。
Further, both the epi-
図3に戻って、撮影部23及びスピンドル22は共にZキャリッジ44に固定されているため、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAの位置座標(x,y)或いは低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBの位置座標(x,y)のいずれか一方から、他方の位置座標(x,y)と、ブレード21の刃先の最下点の位置座標(x,y)と、を検出可能である。なお、撮影光軸OA,OBには、高倍率顕微鏡23A及び低倍率顕微鏡23Bの視野中心(X軸方向及びY軸方向の中心)が含まれる。
Returning to FIG. 3, since both the photographing
ダイシング装置10では、撮影部23(高倍率顕微鏡23A等)及びワークテーブル31の少なくとも一方の交換時、或いは定期的なタイミングにおいて、回転軸Cに対して垂直方向、すなわちX軸方向及びY軸方向の各方向における、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAとワークテーブル31の回転軸Cとの位置合わせ作業が実行される。この位置合わせ作業は、Y軸方向に移動可能な撮影光軸OAの移動線とX軸方向に移動可能な回転軸Cの移動線との交点である回転中心G上において実行される。換言すると、回転中心G上において撮影光軸OAと回転軸Cとが一致するように位置合わせ作業が実行される。
In the
そこで、ダイシング装置10は、オペレータによる位置合わせ作業を補助する補助機能を有している。従って、ダイシング装置10は本発明の補助装置として機能する。
Therefore, the dicing
なお、詳しくは後述するが、撮影光軸OA(高倍率顕微鏡23A)と回転軸Cとの位置合わせ作業を行う代わりに、撮影光軸OB(低倍率顕微鏡23B)と回転軸Cとの位置合わせ作業を行う場合もある。
Although details will be described later, instead of aligning the photographing optical axis OA (high-
図5は、第1実施形態のダイシング装置10の統括制御部60の機能ブロック図である。図5に示すように、統括制御部60は、1又は複数のプロセッサ(processor)[例えばCPU(Central Processing Unit)及びFPGA(field-programmable gate array)等]含む各種の演算部、処理部、及びメモリ等により構成されており、ダイシング装置10の各部の動作を統括制御する。なお、図5では、統括制御部60の複数の機能の中で、特に位置合わせ作業の補助に係る機能を図示し、ワークWの切削加工等のダイシング装置10の他の制御に係る機能は公知技術であるので図示は省略する。
FIG. 5 is a functional block diagram of the
統括制御部60には、既述の撮影部23(高倍率顕微鏡23A及び低倍率顕微鏡23B)とX駆動部35と回転駆動部38とY駆動部46とZ駆動部48との他に、操作部62、記憶部64、及び表示部66等が接続されている。
In addition to the photographing unit 23 (the high-
操作部62は、キーボード、マウス、操作パネル、及び操作ボタン等が用いられ、オペレータによる各種操作を受け付ける。位置合わせ作業に係る操作には、例えば、作業開始操作、相対移動操作、顕微鏡選択操作、光源選択操作、条件設定操作、指標移動操作、及び指定操作などが含まれる。
The
相対移動操作は、撮影部23のY軸方向の移動及びワークテーブル31のX軸方向の移動、すなわち撮影部23とワークテーブル31との相対移動を行うための操作である。作業開始操作は、位置合わせ作業を開始する開始操作である。
The relative movement operation is an operation for moving the photographing
顕微鏡選択操作は、高倍率顕微鏡23A及び低倍率顕微鏡23Bの中でワーク保持面31aの撮影に用いるものを選択する選択操作である。なお、位置合わせ作業では、高倍率顕微鏡23Aが予め選択されている。
The microscope selection operation is a selection operation for selecting one of the high-
光源選択操作は、落射照明光源50及びリング照明光源52の中でワーク保持面31aの照明に用いる光源を選択する選択操作である。以下、光源選択操作で選択された光源を「使用光源」という。
The light source selection operation is a selection operation for selecting a light source to be used for illuminating the
指標移動操作は、詳しくは後述するが、表示部66に表示される補助画面68内において移動指標88の位置を移動させるための移動操作である。指定操作は、詳しくは後述するが、補助画面68内において回転軸Cの位置を指定するための操作である。
The index movement operation, which will be described in detail later, is a movement operation for moving the position of the
記憶部64には、ダイシング装置10の制御プログラム(図示は省略)が記憶されている。また、記憶部64には、位置合わせ完了後の撮影部23及びワークテーブル31の位置座標(x,y)が記憶される。さらに、記憶部64には、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OA及び低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBのいずれか一方に対する他方の相対位置を示す相対位置情報(不図示)が記憶されている。
The
表示部66は、例えば液晶ディスプレイ等の公知の各種モニタである。この表示部66は、第1実施形態の位置合わせ作業時には、統括制御部60の制御の下、オペレータによる位置合わせ作業を補助するための補助画面68の表示を行う。
The
統括制御部60は、記憶部64に記憶されている不図示の制御プログラムを実行することにより、位置合わせ作業時には、移動制御部69、回転制御部70、撮影制御部71、照明制御部72、条件設定部73、画像取得部74、表示制御部75、位置決定部76、及び補正位置演算部77として機能する。以下、撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせ作業における各部の動作ついて説明を行う。
By executing a control program (not shown) stored in the
移動制御部69は、X駆動部35を駆動してXキャリッジ36をX軸方向に移動させたり、Y駆動部46を駆動してYキャリッジ43をY軸方向に移動させたりすることにより、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31とをX軸方向及びY軸方向に相対移動させる。そして、移動制御部69は、位置合わせ作業時にはオペレータによる操作部62での作業開始操作に応じて、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31とをそれぞれ回転中心G(図3参照)まで移動させる。
The
回転制御部70は、回転駆動部38を駆動することで、回転ユニット37を介してワークテーブル31の回転を制御する。この回転制御部70は、位置合わせ作業時において高倍率顕微鏡23A及びワークテーブル31の双方の回転中心Gまでの移動が完了すると、回転駆動部38を駆動して回転ユニット37を一定の回転角度θcだけ回転させる。これにより、ワークテーブル31がその回転軸Cを中心として回転角度θcだけ回転される。なお、回転角度θcについては後述の条件設定部73により決定される。
The
また、回転制御部70は、ワークテーブル31を回転させる場合の角速度ω0(図7参照)を予め定めた一定速度に維持させる。これにより、後述の図7に示すように、ワークテーブル31の回転開始時(加速期間)及び回転終了時(減速期間)を除いた等速期間においてワークテーブル31が一定速度で回転される。
Further, the
撮影制御部71は、撮影部23による撮影を制御する。この撮影制御部71は、位置合わせ作業時においてワークテーブル31の回転が開始されると、撮影部23の高倍率顕微鏡23Aにより回転中のワークテーブル31のワーク保持面31aを撮影させる。この際に、撮影制御部71は、後述の条件設定部73にて設定された露光時間に従って、ワーク保持面31aのいわゆる長時間露光撮影を行う。
The
照明制御部72は、撮影部23(各顕微鏡23A,23B)の落射照明光源50及びリング照明光源52による照明を制御する。この照明制御部72は、既述の作業開始操作に応じて、既述の光源選択操作で選択された高倍率顕微鏡23Aの使用光源からワーク保持面31aへ照明光を照射させる。この際に、照明制御部72は、後述の条件設定部73により設定された照度に従って、使用光源からワーク保持面31aへ照射される照明光の照度を制御する。
The
条件設定部73は、位置合わせ作業時にはオペレータによる操作部62での作業開始操作に応じて、回転制御部70、撮影制御部71、及び照明制御部72に対して、ワーク保持面31aの撮影画像80の撮影条件の設定を行う。この撮影条件は、回転軸Cを中心して回転する撮影画像80内の輝点部83により描かれる軌跡82(図6参照)を撮影可能な条件である。この撮影条件には、高倍率顕微鏡23Aにより撮影を行う際の露光時間(期間)と、使用光源からワーク保持面31aへ照射される照明光の照度と、ワークテーブル31の回転角度θcと、が含まれる。
The
最初に、条件設定部73による高倍率顕微鏡23Aの露光時間の設定について説明を行う。
First, the setting of the exposure time of the high-
既述の図20の符号XXAに示したように、ワーク保持面31aはポーラス状に形成されている。このため、ワーク保持面31aの撮影画像80は、後述の図6に示すようにランダムに配置された輝点部83及び暗点部84を含むポーラスパターン像になる。このため、位置合わせ作業時において、高倍率顕微鏡23Aによる撮影中にワークテーブル31を回転させることで、撮影画像80内の輝点部83が回転軸Cを中心して回転して、この輝点部83が回転軸Cを中心とする円弧状の軌跡82(図6参照)を描く。従って、ワークテーブル31の回転中に高倍率顕微鏡23Aによるワーク保持面31aの長時間露光撮影を行うことで、回転軸Cを円弧中心とする軌跡82を撮影することができる。
As indicated by XXA in FIG. 20, the
図6は、ワーク保持面31aの撮影画像80の一例を示した説明である。なお、図6の符号6Aは、高倍率顕微鏡23Aの露光時間を通常露光時間(例えば35msec)で設定した場合に、高倍率顕微鏡23Aにより撮影されたワーク保持面31aの撮影画像80である。ここで通常露光時間とは、ワークWのダイシング加工を行う場合、すなわち、高倍率顕微鏡23Aにてワーク保持面31aに保持されているワークWの撮影を行う場合の露光時間である。また、図6の符号6Bは、高倍率顕微鏡23Aの露光時間を通常露光時間よりも長く設定(例えば600msec)した場合に、高倍率顕微鏡23Aにより撮影されたワーク保持面31aの撮影画像80である。
FIG. 6 is an explanation showing an example of a photographed
図6に示すように、高倍率顕微鏡23Aの露光時間を通常露光時間よりも長く設定することで、撮影画像80内に、回転軸Cを中心として回転する輝点部83により形成される円弧状(略円弧状、略円周状を含む)の軌跡82が発生する。そして、撮影画像80内の軌跡82の円弧中心の位置は回転軸Cの位置に相当するので、軌跡82から回転軸Cの位置を決定することができる。
As shown in FIG. 6, by setting the exposure time of the high-
条件設定部73は、撮影画像80内に軌跡82を発生させる高倍率顕微鏡23Aの露光時間の設定として、後述の図7に示すように、露光時間の長さの設定と、露光時間の開始タイミングST及び終了タイミングETの設定と、を行う。具体的に、露光時間の長さは、ワークテーブル31の角速度(回転速度)に応じて、軌跡82を撮影可能な長さに設定される。
The
図7は、露光時間の開始タイミングST及び終了タイミングETの設定を説明するための説明図である。なお、図7中の横軸は時間(t)であり、縦軸はワークテーブル31(ワーク保持面31a)の角速度(ω0)である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the setting of the start timing ST and the end timing ET of the exposure time. Note that the horizontal axis in FIG. 7 is time (t), and the vertical axis is the angular velocity (ω0) of the work table 31 (
図7に示すように、ワークテーブル31の角速度ω0は、予め定められた等速期間内において一定速度に維持される。そして、本実施形態では、露光時間の開始タイミングSTと終了タイミングETとを共に等速期間内に設定する。このため、位置合わせ作業時には、等速期間内のみで高倍率顕微鏡23Aの長時間露光撮影が実行される。これにより、長時間露光撮影中における角速度ω0の変化によって、軌跡82の始端から終端までの間で輝度及び形状(径など)に変化(バラツキ)が生じることが防止される。その結果、軌跡82からその円弧中心の位置、すなわち回転軸Cの位置をより正確に決定することができる。
As shown in FIG. 7, the angular velocity ω0 of the work table 31 is maintained at a constant velocity within a predetermined constant velocity period. In this embodiment, both the start timing ST and the end timing ET of the exposure time are set within the constant velocity period. Therefore, during the alignment work, long-time exposure photographing of the high-
次に、条件設定部73による照明光の照度の設定について説明する。既述のように、高倍率顕微鏡23Aにてワーク保持面31aの長時間露光撮影を行うと、露光量が過多となり、撮影画像80が所謂白とびする場合がある。この場合、撮影画像80内の軌跡82が判別困難になる。
Next, setting of the illuminance of illumination light by the
そこで、条件設定部73は、照明制御部72に対して、使用光源からワーク保持面31aに照射される照明光の照度(以下、単に使用光源の照度という)の設定を行う。これにより、位置合わせ作業時の照度(照明光量)が、通常照度よりも低く設定される。ここで通常照度とは、ワークWのダイシング加工を行う場合、すなわち、使用光源からワーク保持面31a上にワークWに対して照射される照明光の照度である。具体的に、位置合わせ作業時の照度は、撮影画像80内の軌跡82を判別可能な値(撮影画像80が白とびしない値)に設定される。
Therefore, the
次に、条件設定部73によるワークテーブル31の回転角度θcの設定について説明を行う。条件設定部73は、回転制御部70に対して、ワークテーブル31の回転角度θcの設定を行う。具体的に条件設定部73は、使用光源が落射照明光源50である場合には、位置合わせ作業時の回転角度θcを任意の角度(例えば90°)に設定する。
Next, setting of the rotation angle θc of the work table 31 by the
図8は、使用光源がリング照明光源52である場合の回転角度θcの設定について説明するための説明図である。図8に示すように、撮影光軸OAを中心とする円周方向に沿ってリング照明光源52の各光源52aの等角度ピッチθpで配置されている場合、条件設定部73は、位置合わせ作業時の回転角度θcを、「θc≧θp」或いは「θc=n(任意の自然数)×θp」に設定する。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the setting of the rotation angle θc when the ring
回転角度θcが「θc<θp」である場合、輝点部83と各光源52aとの位置関係によっては軌跡82の始端から終端までの輝度が低くなり、撮影画像80内の軌跡82が判別し難くなるおそれがある。これに対して、回転角度θcが「θc≧θp」を満たす場合、ワークテーブル31の回転中に輝点部83が少なくとも1回は光源52aの近傍(光源52aと撮影光軸OAとを結ぶ線分上)を通る。その結果、光源52aの近傍で輝点部83の輝度が高くなり、撮影画像80内の軌跡82が認識し易くなる。
When the rotation angle θc is “θc<θp”, depending on the positional relationship between the
回転角度θcが「θc=n×θp」である場合、ワークテーブル31の回転前後において、輝点部83に対する各光源52aの相対位置関係が変わらないので、撮影画像80内において軌跡82の始端及び終端の双方が略同一の輝度となる。これにより、軌跡82がその始端と終端との間の途中部分で輝度が低くなる場合でも、軌跡82が認識し易くなる。
When the rotation angle θc is “θc=n×θp”, the relative positional relationship of each
このように条件設定部73は、高倍率顕微鏡23Aの露光時間の設定、使用光源の照度の設定、及びワークテーブル31の回転角度θcの設定を行うことにより、撮影画像80内に軌跡82を確実に発生させる。
In this manner, the
図5に戻って、画像取得部74は、撮影部23に接続された画像入力インターフェースである。この画像取得部74は、位置合わせ作業時には、高倍率顕微鏡23Aから軌跡82を含む撮影画像80の画像データを取得して、この画像データを表示制御部75へ出力する。
Returning to FIG. 5 , the
表示制御部75は、表示部66の画像表示を制御する。この表示制御部75は、位置合わせ作業時においては、画像取得部74から入力された撮影画像80の画像データに基づき、オペレータによる位置合わせ作業を補助するための補助画面68を生成して、この補助画面68を表示部66に表示させる。
The
図9は、表示部66に表示される補助画面68の一例を示した説明図である。図9及び既述の図5に示すように、表示制御部75によって表示部66に表示される補助画面68は、ワーク保持面31aの撮影画像80と、電子ラインで描画される光軸指標86及び移動指標88と、を含む。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the
光軸指標86は、補助画面68(撮影画像80)内での高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAの位置を示すクロス状のマークである。ここで、高倍率顕微鏡23Aの撮像素子53の各画素の中で撮影光軸OAと一致する特定画素は既知であるため、表示制御部75は、撮影画像80内での撮影光軸OAの位置を容易に判別することができる。このため、表示制御部75は、撮影画像80内における撮影光軸OAに対応する位置に光軸指標86を重畳表示させる。なお、光軸指標86の形状は、クロス状に限定されるものではなく、撮影光軸OAの位置を示す任意の形状をとり得る。
The
移動指標88は、例えばクロス状のマークとその中心に同心円状に配置されたマークとを合成した形状を有する。表示制御部75は、オペレータによる操作部62での操作に応じて、補助画面68内での移動指標88の表示位置を変更する。これにより、オペレータは、補助画面68内での移動指標88の位置を任意に変更させることができる。
The
具体的に操作部62は、補助画面68の表示後、オペレータによる指標移動操作の入力を受け付ける。この指標移動操作は、移動指標88の中心が回転軸Cの位置に一致するように、補助画面68内で移動指標88を移動させるための操作である。
Specifically, after the
ここで既述の通り、補助画面68の撮影画像80内には、1又は複数の軌跡82が発生している。全ての軌跡82の円弧中心の位置は回転軸Cの位置に相当するので、オペレータは、補助画面68内の撮影画像80から全ての軌跡82の円弧中心の位置を判別し、この位置に移動指標88の中心が一致するように、操作部62にて指標移動操作を行う。これにより、補助画面68内で移動指標88の中心位置が回転軸Cの位置に一致する。
As described above, one or
また、操作部62は、既述の視標移動操作の完了後に、オペレータによる指定操作の入力を受け付ける。この指定操作は、移動指標88の中心位置を、各軌跡82の円弧中心の位置、すなわち回転軸Cの位置として指定する操作である。
Further, the
なお、補助画面68の撮影画像80内に軌跡82の円弧中心(回転軸C)が存在しない場合、操作部62は、オペレータによる相対移動操作の入力を受け付ける。この場合の相対移動操作は、補助画面68内に軌跡82の円弧中心が移動するように、撮影部23とワークテーブル31とを相対移動させる操作である。これにより、移動制御部69は、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31とをX軸方向及びY軸方向に相対移動させることにより、補助画面68内に軌跡82の円弧中心を移動させる。その結果、上述の視標移動操作及び指定操作が可能となる。
Note that when the arc center (rotational axis C) of the
位置決定部76は、操作部62にて指定操作が入力された場合、表示制御部75を介して補助画面68内での移動指標88の中心位置の位置座標を取得し、この位置座標を回転軸Cの位置として決定する。そして、位置決定部76は、上述の移動指標88の中心位置の座標を、回転軸Cの位置を示す回転軸位置情報として補正位置演算部77へ出力する。
The
補正位置演算部77は、位置決定部76から入力された補助画面68内での回転軸Cの回転軸位置情報と、既知の補助画面68内での撮影光軸OAの位置情報とに基づき、撮影光軸OAと回転軸Cと一致させるための補正位置、より具体的には撮影光軸OAに一致させるための回転軸Cの補正位置を演算する。
Based on the rotation axis position information of the rotation axis C within the
例えば、補正位置演算部77は、最初に回転軸位置情報に基づく回転軸Cの位置と、撮影光軸OAの位置と、のX軸方向及びY軸方向における位置ずれ量(画素数)を演算する。そして、例えば高倍率顕微鏡23Aの撮影倍率が8倍である場合に撮影画像80の1画素は7.4μmの距離に相当するため、補正位置演算部77は、X軸方向及びY軸方向における位置ずれ量(画素数)から、X軸方向及びY軸方向における位置ずれ量(距離)を演算する。これにより、補正位置演算部77は、回転中心G上における回転軸Cの補正位置を演算することができる。この回転軸Cの補正位置は、補正位置演算部77により記憶部64に記憶される。
For example, the correction
[第1実施形態のダイシング装置の作用]
図10は、第1実施形態のダイシング装置10における高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAとワークテーブル31の回転軸Cとの位置合わせ作業(本発明の補助方法に相当)の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、オペレータは、撮影部23及びワークテーブル31の少なくとも一方の交換時、或いは定期的なタイミングにおいて位置合わせ作業を開始する。
[Action of the dicing apparatus of the first embodiment]
FIG. 10 is a flow chart showing the flow of alignment work (corresponding to the auxiliary method of the present invention) between the imaging optical axis OA of the high-
オペレータが操作部62に対して位置合わせ作業の作業開始操作を入力すると(ステップS1)、移動制御部69が、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31とをそれぞれ回転中心Gまで移動させる(ステップS2)。
When the operator inputs an operation start operation for alignment work to the operation unit 62 (step S1), the
また、上述の作業開始操作に応じて、条件設定部73が、回転制御部70、撮影制御部71、及び照明制御部72に対して、ワーク保持面31aの撮影画像80の撮影条件の設定を行う(ステップS3、本発明の条件設定ステップに相当)。これにより、高倍率顕微鏡23Aの露光時間、開始タイミングST、及び終了タイミングETと、使用光源の照度と、ワークテーブル31の回転角度θcと、がそれぞれ設定される。
Further, in response to the work start operation described above, the
高倍率顕微鏡23A及びワークテーブル31の双方が回転中心Gまで移動されると、回転制御部70は、回転駆動部38を駆動して、先に設定された回転角度θcだけワークテーブル31を回転させる(ステップS4、本発明の回転制御ステップに相当)。
When both the high-
また、ワークテーブル31の回転が開始されると、この回転中に、撮影制御部71が高倍率顕微鏡23Aを制御して、既述の図7に示した開始タイミングST及び終了タイミングETの間の等速期間において、高倍率顕微鏡23Aによるワーク保持面31aの長時間露光撮影を実行させる(ステップS4、本発明の撮影制御ステップに相当)。これにより、軌跡82を含む撮影画像80が得られる。また、等速期間内に長時間露光撮影を行うことで、軌跡82の始端から終端までの間での輝度及び形状のバラツキが抑えられる。
Further, when the work table 31 starts to rotate, the photographing
そして、高倍率顕微鏡23Aにより撮影された撮影画像80の画像データは、高倍率顕微鏡23Aから画像取得部74を介して、表示制御部75へ出力される。これにより、表示制御部75は、撮影画像80の画像データに基づき、既述の図9に示したような補助画面68を生成して、この補助画面68を表示部66に表示させる(ステップS5)。
Image data of the captured
表示部66に補助画面68が表示されると、オペレータは、補助画面68の撮影画像80内の軌跡82を確認して、全ての軌跡82の円弧中心の位置、すなわち、回転軸Cの位置を判別する。そして、オペレータは、補助画面68内に回転軸Cが存在しない場合、操作部62に対して相対移動操作を行う(ステップS6でNO)。
When the
この相対移動操作を受けて、移動制御部69が、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31とをX軸方向及びY軸方向に相対移動させる(ステップS7)。これにより、高倍率顕微鏡23Aの視野範囲内に回転軸C(円弧中心)が移動する。その結果、既述のステップS4,S5を経て、補助画面68内に軌跡82の回転軸Cが移動される。
In response to this relative movement operation, the
オペレータは、補助画面68の撮影画像80内に回転軸Cが存在する場合(ステップS6でYES)、操作部62に対して指標移動操作を行う(ステップS8)。この指標移動操作を受けて、表示制御部75は、補助画面68内において移動指標88の位置を移動させることにより移動指標88の中心位置を回転軸Cの位置に一致させる。
If the rotation axis C exists within the captured
オペレータは、移動指標88の中心位置が回転軸Cの位置に一致すると、操作部62に対して指定操作を入力する(ステップS9)。この指定操作の入力を受けて、位置決定部76は、補助画面68内での移動指標88の中心位置を回転軸Cの位置として決定し、回転軸Cの位置を示す回転軸位置情報を補正位置演算部77へ出力する(ステップS10、本発明の位置決定ステップに相当)。
When the center position of the
次いで、補正位置演算部77は、位置決定部76から入力された回転軸位置情報と、既知の撮影光軸OAの位置情報とに基づき、撮影光軸OAに一致する回転軸Cの補正位置を演算し、その演算結果を記憶部64に記憶させる。これにより、再度、高倍率顕微鏡23A及びワークテーブル31をそれぞれ回転中心Gまで移動させる場合、記憶部64内の補正位置に基づき回転軸Cの位置が補正されるため、回転中心G上で撮影光軸OAと回転軸Cとを一致させることができる。
Next, the correction
なお、上記第1実施形態では、ステップS6でNOの場合に、ステップS7において補助画面68内に回転軸Cを移動させるための相対移動を行っているが、この相対移動を行う代わりに、低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBと回転軸Cとの位置合わせ(概略調整)を行ってもよい。この場合、オペレータは、操作部62にて顕微鏡選択操作を行って低倍率顕微鏡23Bによるワーク保持面31aの撮影に切り替える。
In the above-described first embodiment, if NO in step S6, relative movement is performed to move the rotation axis C within the
そして、図10のステップS1からステップS11までの処理を繰り返し実行して、低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBに一致する回転軸Cの補正位置(概略補正位置)を決定する。次いで、この補正位置に基づき、移動制御部69が、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、回転軸Cの位置補正を実行する。
Then, the process from step S1 to step S11 in FIG. 10 is repeatedly executed to determine the correction position (approximate correction position) of the rotation axis C that matches the imaging optical axis OB of the low-
この際に、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAと低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBとの位置関係は一定である。このため、移動制御部69は、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OA及び低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBのいずれか一方に対する他方の相対位置を示す相対位置情報(不図示)を記憶部64等から取得する。次いで、移動制御部69は、この相対位置情報に基づき、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、回転軸C上での撮影光軸OAの位置と撮影光軸OBの位置とを入れ替える。
At this time, the positional relationship between the imaging optical axis OA of the high-
次いで、オペレータは、操作部62にて顕微鏡選択操作を行って高倍率顕微鏡23Aによるワーク保持面31aの撮影に切り替える。既に位置合わせを1回行っているため、高倍率顕微鏡23Aの視野範囲内に回転軸Cを確実に移動させることができる。以下、既述のステップS1からステップS11の処理に従って、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせ(精密調整)を行い、回転軸Cの補正位置(精密補正位置)を決定する。
Next, the operator performs a microscope selection operation on the
[第1実施形態の効果]
以上のように第1実施形態のダイシング装置10によれば、ワーク保持面31aの撮影条件を撮影画像80内に軌跡82が発生する条件に設定することにより、この撮影画像80内の軌跡82の円弧中心の位置を、ワークテーブル31の回転軸Cの位置として決定することができる。これにより、回転軸Cの位置が既述の図6に示した暗点部84(ポーラスの空孔)であったとしても、撮影画像80内の回転軸Cの位置を決定することができる。また、回転軸Cの位置をオペレータが記憶したり或いはワーク保持面31a上の基準パターン自体の検出を行ったりすることなく、回転軸Cの位置を決定することができる。その結果、回転軸Cの位置を高精度に決定することができるので、回転軸Cと撮影光軸OAとの位置合わせを高精度に行うことができる。
[Effect of the first embodiment]
As described above, according to the
[第2実施形態のダイシング装置]
図11は、第2実施形態のダイシング装置10の統括制御部60の機能ブロック図である。上記第1実施形態のダイシング装置10では、オペレータの手動操作により補助画面68(撮影画像80)内で回転軸Cの位置を決定しているが、第2実施形態のダイシング装置10では回転軸Cの位置の決定を自動で行う。
[Dicing apparatus of the second embodiment]
FIG. 11 is a functional block diagram of the
第2実施形態のダイシング装置10は、統括制御部60が第1実施形態の位置決定部76の代わりに、光量判定部90、位置決定部92、及び繰り返し制御部94として機能する点を除けば、上記第1実施形態のダイシング装置10と基本的に同じ構成である。このため、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
In the
第2実施形態の画像取得部74は、位置合わせ作業時において高倍率顕微鏡23Aから取得した撮影画像80の画像データを、表示制御部75の他に、光量判定部90に出力する。
The
光量判定部90は、位置合わせ作業時において、画像取得部74から入力された撮影画像80の画像データを解析して、使用光源から出射される照明光の光量が過多であるか否かを判定する。例えば、光量判定部90は、撮影画像80の画像データの画素ごとの輝度値の平均値を算出し、この平均値が所定の上限値よりも大きくなるか否かに基づき、照明光の光量が過多であるか否かを判定する。なお、この判定方法については上述の方法に限定されるものではなく、任意の方法を用いてもよい。そして、光量判定部90は、照明光の光量が過多でない、すなわち適正であると判定した場合に、画像取得部74から入力された撮影画像80の画像データを位置決定部92へ出力する。
During alignment work, the light intensity determination unit 90 analyzes the image data of the captured
一方、光量判定部90は、照明光の光量が過多であると判定した場合、撮影画像80に白とび等の発生のおそれがあるため、照明制御部72に対して光量調整指令を行うと共に、撮影制御部71に対して再撮影指令を行う。これにより、照明制御部72は、光量調整指令を受けて使用光源から出射される照明光の光量を所定の割合だけ減少させる。また、撮影制御部71は、再撮影指令を受けて、高倍率顕微鏡23Aによるワーク保持面31aの再撮影を実行させる。その結果、新たな撮影画像80の画像データが、画像取得部74を介して、光量判定部90に入力される。
On the other hand, when the light quantity determination unit 90 determines that the light quantity of the illumination light is excessive, there is a possibility that overexposure or the like may occur in the photographed
そして、照明制御部72による使用光源の光量調整と、高倍率顕微鏡23Aによる再撮影とは、光量判定部90により照明光の光量が適正であると判定されるまで繰り返し実行される。
The light amount adjustment of the light source used by the
位置決定部92は、画像取得部74から光量判定部90を介して入力された撮影画像80の画像データを画像解析することにより、撮影画像80内の軌跡82の円弧中心の位置、すなわち回転軸Cの位置を自動的に決定する。この位置決定部92は、軌跡検出部92Aと位置演算部92Bとを有する。
The
図12は、軌跡検出部92Aによる軌跡82の検出処理を説明するための説明図である。図12に示すように、軌跡検出部92Aは、光量判定部90から入力された撮影画像80の画像データを画像解析して、撮影画像80内の軌跡82の検出を行う。例えば、軌跡検出部92Aは、撮影画像80の画像データに対して、公知のエッジ抽出処理を施すことにより、撮影画像80内から個々の軌跡82に相当する点群96を検出する。なお、軌跡82の検出方法は、エッジ抽出法に限定されるものではなく、パターン検出法等の公知の特徴検出法(特徴抽出法)を用いることができる。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining detection processing of the
各点群96は、それぞれ複数の検出点96aの集合体である。なお、図12中では図面の煩雑化を防止するため、点群96を簡略化して図示している。そして、軌跡検出部92Aは、撮影画像80内の軌跡82の検出結果として、点群96内の各検出点96aの位置座標(以下、単に点群位置座標という)を点群96ごとに位置演算部92Bへ出力する。
Each
図11に戻って、位置演算部92Bは、軌跡検出部92Aによる軌跡82の検出結果(点群位置座標)に基づき、以下の各種演算方法を用いて、撮影画像80内の円弧中心の位置、すなわち回転軸Cの位置を演算する。
Returning to FIG. 11, the
図13は、位置演算部92Bによる回転軸Cの位置の第1演算方法を説明するための説明図である。図13の符号XIIIAに示すように、位置演算部92Bは、軌跡検出部92Aによる点群位置座標の検出結果に基づき、例えば最小二乗法を用いて、点群96ごとに、点群96を通る円周CR、すなわち軌跡82を一部に含む円周CRの方程式(近似式)を算出する。この方程式は、円周CRの中心位置座標と半径とより表される式である。これにより、円周CRごとにその中心位置97が演算される。なお、円周CRの中心位置97は、円周CRを含む軌跡82の円弧中心の位置に相当する。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the first method of calculating the position of the rotation axis C by the
次いで、図13の符号XIIIBに示すように、位置演算部92Bは、円周CRごとの中心位置97の位置座標を比較して、各中心位置97の中に外れ点97E(外れ値又は異常値ともいう)が含まれるか否かを判定する。例えば位置演算部92Bは、各中心位置97の位置座標の平均値から標準偏差のα(αは任意の自然数)倍以上離れている中心位置97を外れ点97Eとして判定する。なお、外れ点97Eの判定方法については、上述の方法に限定されるものではなく、公知の各種方法を採用することができる。
Next, as indicated by symbol XIIIB in FIG. 13, the
そして、位置演算部92Bは、外れ点CEを除いた各中心位置97(図中の点線枠内)の位置座標の平均値を演算し、図13の符号XIIICに示すように、この位置座標の平均値を回転軸Cの位置として決定する。
Then, the
図14は、位置演算部92Bによる回転軸Cの位置の第2演算方法を説明するための説明図である。図14の符号XIVAに示すように、位置演算部92Bは、軌跡検出部92Aによる点群位置座標の検出結果に基づき、点群96ごとに、点群96内の任意の2個の検出点96aを結ぶ直線の垂直2等分線LD(直線の中点の法線)を演算する。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the second calculation method of the position of the rotation axis C by the
そして、位置演算部92Bは、各垂直2等分線LDの交点98の位置座標を演算する。例えば、垂直2等分線LDの数がm本である場合、交点98の数はmC2=[m(m-1)]/2となる。なお、図中では、2本の垂直2等分線LDが略平行であるため、交点98の1つは撮影画像80外に位置している。
Then, the
次いで、図14の符号XIVBに示すように、位置演算部92Bは、第1演算方法と同様に、各交点98の位置座標を比較して、各交点98の中に外れ点98Eが含まれているか否かを判定する。そして、位置演算部92Bは、外れ点98Eを除いた各交点98(図中の点線枠内)の位置座標の平均値を演算し、図14の符号XIVCに示すように、この位置座標の平均値を回転軸Cの位置として決定する。
Next, as indicated by symbol XIVB in FIG. 14, the
図15は、位置演算部92Bによる回転軸Cの位置の第3演算方法を説明するための説明図である。上記第1演算方法及び第2演算方法では、複数の点群96(軌跡82)ごとの点群位置座標の検出結果に基づき回転軸Cの位置を演算しているが、第3演算方法では1つの点群96(軌跡82)の点群位置座標の検出結果に基づき回転軸Cの位置を演算する。
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the third calculation method of the position of the rotation axis C by the
図15に示すように、位置演算部92Bは、1つの点群96(軌跡82)の点群位置座標の検出結果に基づき、この点群96を2つのグループに分割する。次いで、位置演算部92Bは、グループごとに、グループ内の任意の2個の検出点96aを結ぶ直線の垂直2等分線LDを演算する。そして、位置演算部92Bは、2本の垂直2等分線LDの交点の位置座標を、回転軸Cの位置として決定する。
As shown in FIG. 15, the
図16は、位置演算部92Bによる回転軸Cの位置の第4演算方法を説明するための説明図である。この第4演算方法では、太径の軌跡82の点群位置座標の検出結果に基づき回転軸Cの位置を演算する。このため、第4演算方法を用いる場合、軌跡検出部92Aは、例えばエッジ抽出法より太径の軌跡82の点群位置座標を選択的に検出する。
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a fourth method of calculating the position of the rotation axis C by the
図16の符号XVIAに示すように、位置演算部92Bは、太径の軌跡82に対応する点群96の点群位置座標の検出結果に基づき、最小二乗法等を用いて、軌跡82の外周及び内周等のように円弧中心からの半径rが異なる複数の円弧99を演算する。なお、図中では2種類の円弧99を演算しているが、3種類以上の円弧99を演算してもよい。
As indicated by symbol XVIA in FIG. 16, the
そして、位置演算部92Bは、円弧99ごとに、既述の第1演算方法(他の演算方法でも可)を用いて中心位置97を演算する。次いで、図16の符号XVIBに示すように、各中心位置97の位置座標(外れ点97Eの位置座標は除く)の平均値を演算し、この位置座標の平均値を回転軸Cの位置として決定する。
Then, the
上述の第1演算方法から第4演算方法は、個別に使用してもよいし、或いは適宜組み合わせて使用してもよい。 The first to fourth calculation methods described above may be used individually, or may be used in combination as appropriate.
図17は、第1演算方法から第4演算方法による回転軸Cの位置の演算の効果を説明するための説明図である。なお、図17では、第3演算方法を例に挙げて説明しているが、他の演算方法でも同様である。図17に示すように、第1演算方法から第4演算方法のいずれにおいても、軌跡検出部92Aによる軌跡82の検出結果に基づき、回転軸Cの位置座標を演算しても求めることができる。その結果、上記第1実施形態とは異なり、撮影画像80内に回転軸Cが存在していない場合でも、この回転軸Cの位置を自動で決定することができる。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the effect of calculating the position of the rotation axis C by the first to fourth calculation methods. Note that FIG. 17 illustrates the third calculation method as an example, but the same applies to other calculation methods. As shown in FIG. 17, in any of the first to fourth calculation methods, the position coordinates of the rotation axis C can be calculated based on the detection result of the
図11に戻って、位置演算部92Bは、回転軸Cの位置の決定結果に基づき、回転軸Cの位置(位置座標)を示す回転軸位置情報を、補正位置演算部77に出力する。これにより、補正位置演算部77は、上記第1実施形態と同様に回転軸Cの補正位置を演算し、その演算結果を移動制御部69と繰り返し制御部94とにそれぞれ出力する。
Returning to FIG. 11, the
移動制御部69は、位置演算部92Bから入力された回転軸Cの補正位置に基づき、X駆動部35及びY駆動部46を駆動して、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31とをX軸方向及びY軸方向に相対移動させることにより、撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせを行う。この場合、X駆動部35及びY駆動部46は、本発明の相対移動部として機能する。
The
繰り返し制御部94は、補正位置演算部77から入力される補正値に基づき、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31との相対移動量が予め定めた閾値よりも大きくなるか否かを判定する。そして、繰り返し制御部94は、相対移動量が閾値よりも大きくなる場合、回転制御部70、撮影制御部71、照明制御部72、画像取得部74、光量判定部90、位置決定部92、補正位置演算部77、及び移動制御部69等を繰り返し作動させる。これにより、ワークテーブル31の回転、ワーク保持面31aの照明及び撮影、光量判定、撮影画像80の画像解析(回転軸Cの位置決定)、及び補正位置の演算等の各処理が繰り返し実行される。以下、各処理の繰り返しを「繰り返し処理」という。
The
そして、繰り返し制御部94は、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31との相対移動量が予め定めた閾値以内となり、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31との相対移動が実質的に無くなるまで、上述の繰り返し処理を継続する。これにより、撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせが完了する。
Then, the
なお、統括制御部60は、繰り返し制御部94による繰り返し処理が完了した場合、撮影光軸OA及び回転軸Cの位置座標(x、y)を記憶部64に記憶させる。
Note that, when the repetition processing by the
[第2実施形態のダイシング装置の作用]
図18は、第2実施形態のダイシング装置10における高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAとワークテーブル31の回転軸Cとの位置合わせ作業の流れを示すフローチャートである。なお、ステップS4までの処理については、既述の図10に示した第1実施形態と同じであるため、具体的な説明は省略する。
[Action of the dicing machine of the second embodiment]
FIG. 18 is a flow chart showing the flow of alignment work between the imaging optical axis OA of the high-
ステップS4において高倍率顕微鏡23Aにより撮影されたワーク保持面31aの撮影画像80の画像データは、高倍率顕微鏡23Aから画像取得部74を介して、光量判定部90へ出力される。撮影画像80の画像データの入力を受けた光量判定部90は、この画像データを解析して、使用光源から出射される照明光の光量が過多であるか否かを判定する(ステップS20)。
The image data of the photographed
光量判定部90は、照明光の光量が過多でない、すなわち適正であると判定した場合には、上述の撮影画像80の画像データを位置決定部92へ出力する(ステップS21でNO)。
When the light amount determination unit 90 determines that the light amount of the illumination light is not excessive, that is, is appropriate, the light amount determination unit 90 outputs the image data of the photographed
一方、光量判定部90は、照明光の光量が過多であると判定した場合、照明制御部72に対して光量調整指令を行うと共に、撮影制御部71に対して再撮影指令を行う(ステップS21でYES)。これにより、照明制御部72は、使用光源から出射される照明光の光量を減少させる光量調整を行い、且つ撮影制御部71は、高倍率顕微鏡23Aによるワーク保持面31aの再撮影を実行させる。その結果、新たな撮影画像80の画像データが、画像取得部74を介して、光量判定部90に入力される。以下、光量判定部90により照明光の光量が適正であると判定されるまで、ステップS22、ステップS4、及びステップS20の処理が繰り返し実行される。
On the other hand, when the light amount determination unit 90 determines that the light amount of the illumination light is excessive, it issues a light amount adjustment command to the
位置決定部92の軌跡検出部92Aは、光量判定部90から入力された撮影画像80の画像データに対してエッジ抽出処理等を施すことにより、既述の図12に示したように撮影画像80内から個々の軌跡82に相当する点群96を検出する(ステップS23)。そして、軌跡検出部92Aは、点群96ごとの点群位置座標の検出結果を位置演算部92Bへ出力する。
The
次いで、位置演算部92Bは、軌跡検出部92Aの検出結果に基づき、例えば、既述の図13に示した第1演算方法を用いて、中心位置97を演算する演算処理を行う(ステップS24)。この際に、位置演算部92Bは、演算した各中心位置97の中に外れ点97Eが存在する場合(ステップS25でYES)、外れ点97Eを除去する(ステップS26)。
Next, based on the detection result of the
位置演算部92Bは、各中心位置97の位置座標の平均値を演算し、この平均値を回転軸Cの位置として決定する(ステップS27、本発明の位置決定ステップに相当)。なお、位置演算部92Bは、第1演算方法を用いる代わりに、既述の図14から図16に示した第2演算方法から第4演算方法のいずれかを用いたり、或いは第1演算方法から第4演算方法を適宜組み合わせたりすることにより、回転軸Cの位置を求めてもよい。
The
そして、位置演算部92Bは、回転軸Cの位置を示す回転軸位置情報を、補正位置演算部77に出力する。これにより、補正位置演算部77による補正位置の演算(ステップS28)と、移動制御部69による高倍率顕微鏡23A及びワークテーブル31の相対移動、すなわち撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせ(ステップS29)と、が実行される。
Then, the
また、繰り返し制御部94は、補正位置演算部77から入力される補正値に基づき、高倍率顕微鏡23Aとワークテーブル31との相対移動量が予め定めた閾値よりも大きくなる場合、統括制御部60の各部を制御して、前述の繰り返し処理を実行させる(ステップS30でYES)。これにより、撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせを高精度に行うことができる。
In addition, based on the correction value input from the correction
[第2実施形態の効果]
以上のように、第2実施形態のダイシング装置10によれば、軌跡82が発生する条件で撮影された撮影画像80の画像データを画像解析することにより、回転軸Cの位置を自動且つ高精度に決定することができる。その結果、回転軸Cと撮影光軸OAとの位置合わせを自動且つ高精度に行うことができる。
[Effect of Second Embodiment]
As described above, according to the
[第3実施形態のダイシング装置]
上記第2実施形態では、軌跡検出部92Aにより撮影画像80内の円弧状の軌跡82を検出しているが、例えば回転軸Cと撮影光軸OAとの距離が離れている場合には軌跡82が略直線状になる。この場合、位置演算部92Bは、上述の第1演算方法から第4演算方法のいずれの方法を用いても回転軸Cの位置を決定することができない。
[Dicing apparatus of the third embodiment]
In the second embodiment, the arc-shaped
そこで、第3実施形態のダイシング装置10では、回転軸Cと撮影光軸OAとの距離が離れている場合に、低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBと回転軸Cとの位置合わせ(概略調整)を行った後、高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせ(精密調整)を行う。なお、第3実施形態のダイシング装置10は、上記第2実施形態のダイシング装置10と基本的に同じ構成であるので、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
Therefore, in the
図19は、第3実施形態のダイシング装置10における高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAとワークテーブル31の回転軸Cとの位置合わせ作業の流れを示すフローチャートである。なお、ステップS23までの処理については、既述の図18に示した第2実施形態と同じであるため、具体的な説明は省略する。
FIG. 19 is a flow chart showing the flow of alignment work between the imaging optical axis OA of the high-
第3実施形態の位置演算部92Bは、軌跡検出部92Aの検出結果に基づき、最初に、例えば最小二乗法を用いて各点群96をそれぞれ通る線が直線状であるか否かを判定する(ステップS23A)。そして、位置演算部92Bは、各点群96のいずれかを通る線が直線状である場合、移動制御部69に対して顕微鏡切替指令を行うと共に、撮影制御部71に対して再撮影指令を行う(ステップS23AでYES)。
Based on the detection result of the
移動制御部69は、顕微鏡切替指令を受けると、上述の相対位置情報(不図示)に基づきX駆動部35及びY駆動部46を駆動して、ワークテーブル31上での高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAの位置と低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBの位置とを入れ替える(ステップS23B)。これにより、低倍率顕微鏡23Bの視野範囲内にワーク保持面31a(回転軸C)がセットされる。
Upon receiving the microscope switching command, the
次いで、撮影制御部71は、再撮影指令を受けて、上述の顕微鏡切替後に低倍率顕微鏡23Bによるワーク保持面31aの再撮影を実行させる。その結果、新たな撮影画像80の画像データが、画像取得部74を介して光量判定部90に入力される。そして、既述のステップS20,S21(光量判定)及びステップS23,S23A(軌跡検出)が実行される。この際に、低倍率顕微鏡23Bは高倍率顕微鏡23Aよりも視野範囲が広くなるため、回転軸Cと撮影光軸OBとの間の見かけ上の距離は、回転軸Cと撮影光軸OAとの間の見かけ上の距離よりも短くなる。その結果、低倍率顕微鏡23Bで撮影された撮影画像80内では円弧状の軌跡82が発生する(ステップS23AでNO)。以下、既述のステップS24からステップS29までの処理が実行されることで、低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBと回転軸Cとが位置合わせされる。
Next, the
第3実施形態の繰り返し制御部94は、撮影光軸OBと回転軸Cとの位置合わせ完了後、高倍率顕微鏡23Aでの撮影に切り替えるため、移動制御部69に対して顕微鏡切替指令を行う(ステップS30でNO、ステップS31でYES)。この指令を受けて移動制御部69は、上述の相対位置情報(不図示)に基づきX駆動部35及びY駆動部46を駆動して、回転軸C上での高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAの位置と低倍率顕微鏡23Bの撮影光軸OBの位置とを再度入れ替える(ステップS32)。
After completing alignment between the imaging optical axis OB and the rotation axis C, the
低倍率顕微鏡23Bから高倍率顕微鏡23Aへの切り替えが完了すると、回転軸Cに対して高倍率顕微鏡23Aの撮影光軸OAが大まかに位置合わせされた状態となる。これにより、高倍率顕微鏡23Aにより撮影される撮影画像80内に円弧状の軌跡82が確実に発生するので、この撮影画像80から回転軸Cの位置を決定することができる。
When the switching from the low-
次いで、第3実施形態の繰り返し制御部94は、統括制御部60の各部を制御して、前述の繰り返し処理を実行させる(ステップS4からステップS29)。これにより、第2実施形態と同様に、撮影光軸OAと回転軸Cとの位置合わせを自動且つ高精度に行うことができる。
Next, the
[その他]
上記各実施形態では、条件設定部73が高倍率顕微鏡23Aにより撮影を行う際の露光時間を既述の通常露光時間よりも長く設定しているが、この露光時間を長く設定する代わりに、ワークテーブル31の角速度(回転速度)をワークWのダイシング加工を行う場合の通常角速度よりも高速に設定してもよい。これにより、露光時間を長くした場合と同様の効果が得られ、撮影画像80内に軌跡82を発生させることができる。また、露光時間の設定と角速度の設定とを組み合わせてもよい。
[others]
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態の補正位置演算部77は、回転軸Cの補正位置を演算しているが、回転軸Cの補正位置を演算する代わりに、回転軸Cに一致させるための撮影光軸OAの補正位置を演算してもよい。この場合、この補正位置に基づき撮影光軸OA(高倍率顕微鏡23A)の位置を補正することで、回転軸Cと撮影光軸OAとを一致させることができる。さらに、補正位置演算部77は、回転軸Cと撮影光軸OAとを一致させるための回転軸C及び撮影光軸OAの双方の補正位置を演算してもよい。
The correction
上記各実施形態では、ダイシング装置10内に統括制御部60が設けられているが、ダイシング装置10とは別体に設けられたパーソナルコンピュータ等の演算装置を統括制御部60として用いてもよい。
In each of the embodiments described above, the
上記各実施形態では、ワーク保持面31aがポーラス状に形成されているが、このワーク保持面31aに任意形状の基準パターン(不図示)或いはそれに類するもの(マーク、模様、及び部材等)が形成されている場合にはワーク保持面31aが鏡面状に形成されていてもよい。この場合においても、基準パターン等を直接検出するのではなく、基準パターン等により描かれる軌跡82の円弧中心を回転軸Cの位置として決定するので、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
In each of the above-described embodiments, the
上記実施形態では、撮影部23が高倍率顕微鏡23A及び低倍率顕微鏡23Bを有しているが、撮影部23が1つの顕微鏡(カメラ)又は撮影倍率の異なる3以上の顕微鏡(カメラ)を有する場合にも本発明を適用することができる。例えば撮影倍率が「低」、「中」、及び「高」の3種類の顕微鏡を用いる場合、「低」、「中」、及び「高」の順番で上述の位置合わせを行ってもよい。また、撮影倍率が「高」の顕微鏡で撮影を行って位置合わせに失敗した場合には、撮影倍率が「中」の顕微鏡で撮影を行い、さらに撮影倍率が「中」の顕微鏡でも位置合わせに失敗した場合には撮影倍率が「低」の顕微鏡で撮影を行う。また逆に、撮影倍率が「中」の顕微鏡でも位置合わせに成功した場合には、再び撮影倍率が「高」の顕微鏡で撮影を行う。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、ダイシング装置10における撮影部23の撮影光軸OAと、ワークテーブル31の回転軸Cとの位置合わせの補助を例に挙げて説明したが、ダイシング装置10以外の各種装置において各種撮影部の撮影光軸と各種テーブルの回転軸Cとの位置合わせを行う場合にも本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the assisting of alignment between the imaging optical axis OA of the
10…ダイシング装置,
23A…高倍率顕微鏡,
23B…低倍率顕微鏡,
23…撮影部,
31…ワークテーブル,
31a…ワーク保持面,
52…リング照明光源,
60…統括制御部,
62…操作部,
68…補助画面,
69…移動制御部,
70…回転制御部,
71…撮影制御部,
72…照明制御部,
73…条件設定部,
75…表示制御部,
76…位置決定部,
77…補正位置演算部,
80…撮影画像,
82…軌跡,
86…光軸指標,
88…移動指標,
90…光量判定部,
92…位置決定部,
92A…軌跡検出部,
92B…位置演算部,
94…繰り返し制御部
10... dicing device,
23A...High magnification microscope,
23B ... low magnification microscope,
23... Imaging unit,
31 work table,
31a work holding surface,
52... ring illumination light source,
60 ... integrated control unit,
62 operation unit,
68 Auxiliary screen,
69 ... movement control unit,
70 ... Rotation control unit,
71 photographing control unit,
72 ... lighting control unit,
73 condition setting unit,
75 ... display control unit,
76 ... positioning unit,
77 ... correction position calculation unit,
80... photographed image,
82 trajectory,
86 ... optical axis index,
88 ... movement index,
90... Light amount determination unit,
92 ... positioning unit,
92A... trajectory detection unit,
92B ... position calculation unit,
94... Repetition control unit
Claims (11)
前記テーブルの回転駆動部を駆動して前記テーブルを回転させる回転制御部と、
前記回転駆動部により前記テーブルが回転されている間に、前記撮影部による前記ワーク保持面の撮影を実行させて、前記撮影部から前記ワーク保持面の撮影画像を出力させる撮影制御部と、
前記撮影画像の撮影条件を、前記回転軸を中心として回転する前記撮影画像内の輝点部により描かれる円弧状の軌跡を撮影可能な条件に設定する条件設定部と、
前記撮影部から出力された前記撮影画像内の前記軌跡の円弧中心を、前記回転軸の位置として決定する位置決定部と、
を備える補助装置。 A photographing unit having a rotating shaft of a table that has a work holding surface for holding a work and rotates about the rotating shaft, and a photographing optical axis arranged at a position facing the work holding surface and parallel to the rotating shaft. In the auxiliary device that assists the alignment of the imaging optical axis of
a rotation control unit that drives a rotation drive unit of the table to rotate the table;
a photographing control unit that causes the photographing unit to photograph the work holding surface while the table is being rotated by the rotation driving unit, and that causes the photographing unit to output a photographed image of the work holding surface;
a condition setting unit that sets, as a photographing condition of the photographed image, a condition in which an arc-shaped trajectory drawn by a bright spot portion in the photographed image that rotates around the rotation axis can be photographed;
a position determination unit that determines the arc center of the trajectory in the captured image output from the imaging unit as the position of the rotation axis;
Auxiliary equipment with
前記条件設定部が、前記露光時間を、前記ワーク保持面に保持されているワークを前記撮影部で撮影する場合の通常露光時間よりも長く設定する請求項1に記載の補助装置。 The imaging condition is the exposure time of the imaging unit,
2. The auxiliary device according to claim 1, wherein the condition setting unit sets the exposure time longer than the normal exposure time when the photographing unit photographs the workpiece held on the workpiece holding surface.
前記撮影条件が、前記露光時間と前記照度とを含み、
前記条件設定部が、前記照度を、前記ワークに照射される前記照明光の通常照度も低く設定する請求項2に記載の補助装置。 an illumination control unit configured to control the illuminance of illumination light applied to the workpiece holding surface or the workpiece from an illumination light source provided in the photographing unit;
The imaging conditions include the exposure time and the illuminance,
3. The auxiliary device according to claim 2, wherein the condition setting unit sets the illuminance to be lower than the normal illuminance of the illumination light applied to the workpiece.
前記条件設定部が、前記露光時間の開始タイミング及び終了タイミングを、前記期間内に設定する請求項2又は3に記載の補助装置。 the rotation control unit maintains the angular velocity of the table at a constant speed within a predetermined period when the table is rotated by the rotation drive unit;
4. The auxiliary device according to claim 2, wherein the condition setting unit sets the start timing and the end timing of the exposure time within the period.
前記表示部に表示されている前記撮影画像内の前記軌跡の円弧中心の位置を指定する指定操作の入力を受け付ける操作部と、
を備え、
前記位置決定部が、前記操作部に入力された前記指定操作に基づき、前記回転軸の位置を決定する請求項1から5のいずれか1項に記載の補助装置。 a display control unit for displaying the photographed image output from the photographing unit on a display unit;
an operation unit that receives input of a designation operation for designating a position of the arc center of the trajectory in the captured image displayed on the display unit;
with
6. The auxiliary device according to any one of claims 1 to 5, wherein the position determination unit determines the position of the rotation shaft based on the specified operation input to the operation unit.
前記撮影部から出力された前記撮影画像を解析して、前記撮影画像内の前記軌跡を検出する軌跡検出部と、
前記軌跡検出部による前記軌跡の検出結果に基づき、前記回転軸の位置を演算する位置演算部と、
を備える請求項1から5のいずれか1項に記載の補助装置。 The position determination unit
a trajectory detection unit that analyzes the captured image output from the imaging unit and detects the trajectory in the captured image;
a position calculation unit that calculates the position of the rotation axis based on the detection result of the trajectory by the trajectory detection unit;
6. An auxiliary device according to any one of claims 1 to 5, comprising:
前記補正位置演算部による前記補正位置の演算結果に基づき、前記撮影部と前記テーブルとを前記回転軸に対して垂直方向に相対移動させる相対移動部を駆動して、前記回転軸と前記撮影光軸との位置合わせを行う移動制御部と、
前記相対移動部により前記撮影部と前記テーブルとを相対移動させる相対移動量が予め定めた閾値の範囲内となるまで、前記回転制御部、前記撮影制御部、前記位置決定部、及び前記移動制御部を繰り返し作動させる繰り返し制御部と、
を備える請求項8に記載の補助装置。 calculating a correction position for matching the photographic optical axis and the rotational axis based on the known position of the photographic optical axis in the photographic image and the position of the rotational axis determined by the position determining unit; a correction position calculator;
driving a relative movement unit that relatively moves the photographing unit and the table in a direction perpendicular to the rotation shaft based on the calculation result of the correction position by the correction position calculation unit; a movement control unit that aligns with the axis;
The rotation control unit, the photography control unit, the position determination unit, and the movement control until the amount of relative movement by which the imaging unit and the table are relatively moved by the relative movement unit is within a range of a predetermined threshold value. a repeat control unit that repeatedly operates the unit;
9. The auxiliary device of claim 8, comprising:
前記テーブルを回転させる回転制御ステップと、
前記回転制御ステップにて前記テーブルが回転されている間に、前記撮影部による前記ワーク保持面の撮影を実行させて、前記撮影部から前記ワーク保持面の撮影画像を出力させる撮影制御ステップと、
前記撮影画像の撮影条件を、前記回転軸を中心として回転する前記撮影画像内の輝点部により描かれる円弧状の軌跡を撮影可能な条件に設定する条件設定ステップと、
前記撮影部から出力された前記撮影画像内の前記軌跡の円弧中心を、前記回転軸の位置として決定する位置決定ステップと、
を有する補助方法。 A photographing unit having a rotating shaft of a table that has a work holding surface for holding a work and rotates about the rotating shaft, and a photographing optical axis arranged at a position facing the work holding surface and parallel to the rotating shaft. In the auxiliary method for assisting the alignment of the imaging optical axis of
a rotation control step of rotating the table;
a photographing control step of causing the photographing unit to photograph the work holding surface while the table is being rotated in the rotation control step, and outputting a photographed image of the work holding surface from the photographing unit;
a condition setting step of setting the photographing condition of the photographed image to a condition in which an arc-shaped trajectory drawn by a bright spot portion in the photographed image rotating about the rotation axis can be photographed;
a position determination step of determining the arc center of the trajectory in the captured image output from the imaging unit as the position of the rotation axis;
Auxiliary method with
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018123504A JP7109736B2 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Auxiliary device and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018123504A JP7109736B2 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Auxiliary device and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020004862A JP2020004862A (en) | 2020-01-09 |
| JP7109736B2 true JP7109736B2 (en) | 2022-08-01 |
Family
ID=69100488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018123504A Active JP7109736B2 (en) | 2018-06-28 | 2018-06-28 | Auxiliary device and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7109736B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7478639B2 (en) * | 2020-10-02 | 2024-05-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Nozzle position adjustment method and liquid treatment device |
| JP7617803B2 (en) * | 2021-04-16 | 2025-01-20 | 株式会社ディスコ | Inspection wafer, method of using the inspection wafer, and inspection device |
| CN217552776U (en) * | 2022-01-20 | 2022-10-11 | 万润科技股份有限公司 | Cutting device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006272355A (en) | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Laser Solutions Co Ltd | Laser beam machining apparatus and laser beam positioning method |
| JP2014174776A (en) | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Lenovo Singapore Pte Ltd | Recognition method of action of moving object and portable type computer |
| JP2015223683A (en) | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 中村留精密工業株式会社 | Method for measuring mechanical error of rotating table and method for machining peripheral edge of plate |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4485771B2 (en) * | 2003-09-17 | 2010-06-23 | 株式会社ディスコ | Method of aligning rotation axis of chuck table and center of microscope in cutting apparatus |
| JP5405972B2 (en) * | 2009-10-07 | 2014-02-05 | 株式会社ディスコ | Imaging device |
-
2018
- 2018-06-28 JP JP2018123504A patent/JP7109736B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006272355A (en) | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Laser Solutions Co Ltd | Laser beam machining apparatus and laser beam positioning method |
| JP2014174776A (en) | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Lenovo Singapore Pte Ltd | Recognition method of action of moving object and portable type computer |
| JP2015223683A (en) | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 中村留精密工業株式会社 | Method for measuring mechanical error of rotating table and method for machining peripheral edge of plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020004862A (en) | 2020-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6282508B2 (en) | Edge detection tool enhanced for edges on uneven surfaces | |
| KR101110145B1 (en) | X-ray fluoroscope | |
| CN1769834B (en) | Fuzzy-limited basis system and method for controlling consistently accurate and high-speed inspection vision systems | |
| JP7109736B2 (en) | Auxiliary device and method | |
| US10846881B2 (en) | Image measuring apparatus | |
| US8885945B2 (en) | Method for improving repeatability in edge location results of a machine vision inspection system | |
| CN111276412B (en) | Center detection method | |
| US10030970B2 (en) | Image measuring apparatus and measuring apparatus | |
| JP7219879B2 (en) | Auxiliary method and auxiliary equipment | |
| JP2017011121A (en) | Scribe device | |
| US11776110B2 (en) | Image measuring apparatus | |
| JP2000074644A (en) | Measuring device for rod-shaped cutting tool and method for measuring drill using the measuring device | |
| JPH06137842A (en) | Method and apparatus for measuring blade shape of rotary tool | |
| TWI855142B (en) | Method for judging the quality of processing results of laser processing equipment | |
| US12282148B2 (en) | Magnified observation apparatus, magnified observation method, and non-transitory computer-readable storage medium or storage device | |
| JP4485771B2 (en) | Method of aligning rotation axis of chuck table and center of microscope in cutting apparatus | |
| JP2000121902A (en) | Lens system optical axis adjustment method and lens system optical axis adjustment device | |
| JP2020053477A (en) | Processing device | |
| JP7308394B2 (en) | Auxiliary method and auxiliary equipment | |
| JP7172029B2 (en) | Alignment device | |
| JP2021178337A (en) | Laser processing device | |
| JP7087264B2 (en) | Auxiliary method and auxiliary device | |
| TWI843846B (en) | Laser processing device | |
| JP2017053783A (en) | Inner surface inspection apparatus and positioning method | |
| TW201537159A (en) | Inspection condition information generation method and inspection condition information generation system for wafer inspection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210430 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220527 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220617 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220630 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7109736 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |