凹凸检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及凹凸检测装置，其用于检测对晶片等的被加工物加工的激光加工槽和 切削槽等的加工槽的加工状态以及被磨削加工后的被加工面的磨削痕迹的凹凸状态。
【背景技术】
[0002] 在半导体器件制造工艺中，在呈大致圆板形状的晶片的表面被呈格子状排列的分 割预定线而划分出多个区域，并在该划分出的区域上形成IC、LSI等的器件。而且，在磨削 晶片的背面并形成为规定的厚度后，沿着分割预定线切断，从而分割形成有器件的区域，制 造出每个器件。
[0003] 磨削晶片背面的磨削装置具有：卡盘台，其保持晶片；磨削构件，其具有磨削保持 于该卡盘台上的晶片的磨削轮；以及测量晶片厚度的厚度测量构件等（例如，参照专利文 献1)。
[0004] 此外，沿着上述晶片的分割预定线进行的分割是通过切削装置或激光加工装置实 现的。
[0005] 切削装置具有：卡盘台，其保持晶片；切削构件，其具有切削保持于该卡盘台上的 晶片的切削刀片；以及检测形成于在卡盘台上保持的晶片上的分割预定线的摄像构件等 (例如，参照专利文献2)。
[0006] 此外，激光加工装置具有：卡盘台，其保持晶片；激光光线照射构件，其对保持于 该卡盘台上的晶片照射激光光线；以及检测形成于在卡盘台上保持的晶片上的分割预定线 的摄像构件等（例如，参照专利文献3)。
[0007] 而且，在切削装置和激光加工装置中，通过摄像构件对切削槽和激光加工槽摄像， 从而检测切削槽的状态和激光加工槽的状态，能够调整加工条件（例如，参照专利文献4)。
[0008] 专利文献1日本特开2002-319559号公报
[0009] 专利文献2日本特开平7-45556号公报
[0010] 专利文献3日本特开2008-12566号公报
[0011] 专利文献4日本特开平5-326700号公报
[0012] 然而，由摄像构件摄像的图像是表面的2维图像，而无法从表面检测到规定的深 度的2维图像、切削槽和激光加工槽的深度和剖面形状的3维图像、肩片的状态等的3维图 像，存在无法详细验证加工状态的问题。
[0013] 此外，在磨削装置中存在无法验证磨削痕迹的凹凸状态的问题。
【发明内容】
[0014] 本发明就是鉴于上述事实而完成的，其主要技术课题在于，提供一种能够正确验 证对被加工物实施加工的加工状态的凹凸检测装置。
[0015] 为了解决上述主要技术课题，本发明提供一种凹凸检测装置，其检测保持于被加 工物保持构件上的被加工物的凹凸，其特征在于，具有：脉冲点亮光源，其发出具有规定的 波段的光；第1集束透镜，其集束由该脉冲点亮光源发出的光；半透半反镜，其对由该第I 集束透镜集束后的光进行分支；色差透镜，其会聚由该半透半反镜分支出的光而对保持于 该被加工物保持构件上的被加工物进行照射；第1聚光透镜，其会聚被保持于该被加工物 保持构件上的被加工物反射且通过了该色差透镜和该半透半反镜的返回光；掩模，其配设 于该第1聚光透镜的聚光点位置处，仅使会聚到的返回光通过；第2集束透镜，其对通过了 该掩模的返回光进行集束；衍射光栅，其与由该第2集束透镜集束到的返回光的波长对应 地进行分光；第2聚光透镜，其会聚由该衍射光栅进行分光后的返回光；摄像元件，其配设 于该第2聚光透镜的聚光点位置处；控制构件，其具有存储由该摄像元件生成的图像的存 储器；以及输出构件，其显示存储于该控制构件的存储器中的图像，在将检测区域的宽度方 向作为Y轴方向、且将长度方向作为X轴方向的情况下，在该掩模中形成有在Y轴方向上延 伸的缝，其中，在该检测区域中，对保持于该被加工物保持构件上的被加工物的凹凸进行检 测，该摄像元件根据通过了形成于该掩模上的缝的返回光生成Y轴方向上的2维截面形状。
[0016] 上述控制构件使该被加工物保持构件在X轴方向上移动并将Y轴方向上的2维截 面形状存储于存储器中，将存储于该存储器中的Y轴方向上的2维截面形状排列于X轴方 向上，生成3维形状。
[0017] 此外，上述凹凸检测装置配设于加工设备上，该加工设备具有：加工构件，其对保 持于被加工物保持构件上的被加工物实施加工；以及加工进给构件，其使该被加工物保持 构件与该加工构件在X轴方向上相对地进行加工进给。
[0018] 根据本发明的凹凸检测装置，掩模具有在Y轴方向上延伸的缝，摄像元件根据通 过了形成于掩模上的缝的返回光而生成Y轴方向上的2维截面形状，因此能够通过2维截 面形状检测激光加工槽和切削槽等的凹凸状态，能够调整激光加工条件和切削条件等以设 定适当的加工条件。
[0019] 此外，能够使加工物保持构件在X轴方向上移动并将Y轴方向的2维截面形状存 储于存储器中，并且将存储于该存储器中的Y轴方向上的2维截面形状排列于X轴方向上 以生成3维形状，能够根据激光加工槽和切削槽等3维形状，更为精度良好地调整激光加工 条件和切削条件等的加工条件。
【附图说明】
[0020] 图1是配置有凹凸检测装置的激光加工设备的立体图。
[0021] 图2是凹凸检测装置的要部剖面图。
[0022] 图3是表示构成图2所示的凹凸检测装置的色差透镜的聚光状态的说明图。
[0023] 图4是分解表示配置于图1所示的激光加工设备上的凹凸检测装置以及将凹凸检 测装置支撑于能够在Z轴方向上移动的Z轴移动构件的立体图。
[0024] 图5是表示凹凸检测装置的控制构件的结构框图。
[0025] 图6是作为被加工物的半导体晶片安装于在环状框架上安装的切割带表面上的 状态的立体图。
[0026] 图7是图1所示的激光加工设备的激光加工槽形成工序的说明图。
[0027] 图8是由凹凸检测装置的摄像元件输出的2维截面形状图像的说明图。
[0028] 图9是根据图8所示的Y轴方向的2维截面形状而生成的激光加工槽的3维形状 的说明图。
[0029] 标号说明
[0030] 2 :静止基座；3 :被加工物保持机构；36 :卡盘台；37 :X轴移动构件；38 :Y轴移动 构件；4 :激光光线照射单元；5 :激光光线照射单元；51 :加工头；6 :摄像构件；7 :凹凸检测 装置；70 :检测光照射构件；72 :脉冲点亮光源；73 :第1集束透镜；4 :半透半反镜；75 :色差 透镜；76 :第1聚光透镜；77 :掩模；78 :第2集束透镜；79 :衍射光栅；80 :第2聚光透镜；81 : 摄像元件；9 :Ζ轴移动构件；10 :控制构件；20 :半导体晶片。
【具体实施方式】
[0031] 以下，参照附图进一步详细说明凹凸检测装置的优选实施方式。
[0032] 图1示出作为设置有凹凸检测装置的加工设备的激光加工设备的立体图。图1所 示的激光加工设备1具有静止基座2、以能够在箭头X所示的加工进给方向（X轴方向）上 移动的方式配设于该静止基座2上并保持被加工物的被加工物保持机构3、配设于静止基 座2上且作为加工构件即激光光线照射构件的激光光线照射单元4。
[0033] 上述被加工物保持机构3具有：一对导轨31、31，它们沿着箭头X所示的X轴方向 平行配设于静止基座2上；第1滑动块32,其以能够在X轴方向上移动的方式配设于该导 轨31、31上；第2滑动块33,其以能够在与X轴方向正交的Y轴方向上移动的方式配设于 该第1滑动块32上；台罩35,其被圆筒部件34支撑于该第2滑动块33上；以及作为被加 工物保持构件的卡盘台36。该卡盘台36具有由多孔性材料形成的吸盘361，通过未图示的 吸引构件将作为被加工物的例如圆板形状的半导体晶片保持于作为吸盘361的上表面的 保持面上。如上构成的卡盘台36凭借配设于圆筒部件34内的未图示的脉冲电动机而进行 旋转。另外，在卡盘台36上配设有用于固定环状框架的夹钳362,该环状框架隔着保护带支 撑半导体晶片等的被加工物。
[0034] 上述第1滑动块32的下表面设有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被导向槽 321、321，而且在其上表面设有沿Y轴方向平行形成的一对导轨322、322。如上构成的第1 滑动块32构成为基于被导向槽321、321嵌合于一对导轨31、31的情况，从而能够沿着一对 导轨31、31在X轴方向上移动。图示的实施方式中的被加工物保持机构3具有用于使第1 滑动块32沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动的X轴移动构件37。X轴移动构件37具 有平行配设于上述一对导轨31与31之间的外螺纹杆371、以及用于旋转驱动该外螺纹杆 371的脉冲电动机372等的驱动源。外螺纹杆371的一端以自由旋转的方式支撑于在上述 静止基座2上固定的轴承块373上，其另一端与上述脉冲电动机372的输出轴传动连结。另 外，外螺纹杆371螺合于贯通内螺纹孔中，该贯通内螺纹孔形成于在第1滑动块32的中央 部下表面上突出设置的未图示的内螺纹块上。因此，通过脉冲电动机372正转和反转驱动 外螺纹杆371，从而第1滑动