JPH10134621A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、例えば、半導体ウェーハのような材
料を複数のダイスに切断するためのダイシング装置にお
ける、前記半導体ウェーハの表面を照射してパターンマ
ッチング等の画像処理を遂行するための照明器具に関
し、初期の立ち上がりを早くするとともに、光源の長寿
命化とコスト低減化を図るものである。 【解決手段】半導体ウェーハの表面等の被照射物を照射
する照明器具において、該照明器具は、１以上のＬＥＤ
２２が配設されるＬＥＤ配設部と、該ＬＥＤ２２に対面
して比較的細いグラスファイバー２８の束が配設される
グラスファイバー配設部２７と、該グラスファイバー２
８の配列をランダムにするグラスファイバーランダム部
３０と、グラスファイバー２８を結束するグラスファイ
バー結束部３１とから構成されることである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
ェーハのような材料を複数のダイスに切断するためのダ
イシング装置における、前記半導体ウェーハの表面を照
射してパターンマッチング等の画像処理を遂行するため
の照明器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この照明器具を有するダイシング装置と
しては、例えば、図５に示した構成のものが従来例とし
て知られている。

【０００３】この従来例のダイシング装置においては、
少なくとも装置本体１には半導体ウェーハ２を吸着保持
しダイシングするためのチャックテーブル３と、ブレー
ド４が装備されたスピンドル軸５とを備えている。そし
て、チャックテーブル３は所定の移動機構を介しブレー
ド４に水平に移動できるように構成されている。また、
半導体ウェーハ２は所定のフレーム７に貼着テープ６を
介して貼着載置された状態で供給される。

【０００４】そして、前記チャックテーブル３上の半導
体ウェーハ２を所要の位置にあるか否かを判断するため
の画像処理装置が装置本体１内に設けられ、その一部を
構成する撮影装置８が、前記ブレード４を備えたダイシ
ングヘッド４ａとチャックテーブル３との間において、
装置本体１の延設腕部１ａに設けられている。

【０００５】前記撮影装置８の詳細な構成は、図６に示
すように、鉛直方向に配置され対物レンズ９とハーフミ
ラー１０とを備えた顕微鏡１１に、ＣＣＤカメラ１２が
接続され、該ＣＣＤカメラ１２がケーブル１３を介して
画像処理手段とモニター１４に接続されている。

【０００６】前記顕微鏡１１のハーフミラー１０には、
照明用の光をハーフミラー１０に導出するグラスファイ
バー結束部１５と、光源としてのハロゲンランプ１６か
らなる照明器具１７が接続されている。

【０００７】この撮影装置８を有する画像処理装置を備
えてダイシング装置を使用することにより、半導体ウェ
ーハ２のダイシングを行う際に、前記顕微鏡１１によ
り、照明器具１７でハーフミラー１０を介してチャック
テーブル３上の半導体ウェーハ２の表面を照射し、ＩＣ
等の回路をＣＣＤカメラ１２で撮像し、ブレード４の切
断位置と半導体ウェーハ２の切断予定位置との位置合わ
せを行うためのパターンマッチング等の画像処理が行わ
れるものである。

【０００８】前記画像処理装置８からの位置規制信号に
より移動機構を作動させてチャクテーブル３を所望量移
動させ、半導体ウェーハ２の切断前の位置決めを行な
い、その後にチャックテーブル３をブレード４へ向けて
水平移動させて、半導体ウェーハ２のダイシング作業を
行うものである。

【０００９】そして、ダイシングされた半導体ウェーハ
２は、次の洗浄工程に移送アーム等で移送されて洗浄さ
れ、その後、収納アーム等によってカセット１９に収納
される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記撮
影装置８における照明器具１７は、ハロゲンランプ１６
を使用しているので、消費電力が大きく不経済であるば
かりでなく、ハロゲンランプの安定した照明となるまで
の立ち上がり時間が長く掛かり、画像処理において障害
となっているという問題がある。また、光源として一点
であることから、被照射物の表面における照度が中心部
で最も高くなりその周辺部とで差が生じるので、照明ム
ラとなってＣＣＤカメラ１２による画像認識の点におい
て不都合であるとともに、熱の発生が多く、熱による周
辺機器に悪影響を及ぼすという問題がある。このよう
に、従来の、例えばダイシング装置等における画像処理
装置の照明器具は、経済性や作業能率または照明均一化
において、解決すべき課題を有している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る照明器具の
上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、半導
体ウェーハの表面等の被照射物を照射する照明器具にお
いて、該照明器具は、１以上のＬＥＤが配設されるＬＥ
Ｄ配設部と、該ＬＥＤに対面して比較的細いグラスファ
イバーの束が配設されるグラスファイバー配設部と、該
グラスファイバーの配列をランダムにするグラスファイ
バーランダム部と、グラスファイバーを結束するグラス
ファイバー結束部とから構成されることである。

【００１２】また、ＬＥＤ配設部とグラスファイバー配
設部との間に、拡散レンズが配設される拡散レンズ配設
部が形成されることである。

【００１３】本発明に係る照明器具によれば、立ち上が
りが早く光量が最初から安定しているＬＥＤを光源とし
て使用することにより、初期から画像処理がスムーズに
行われると共に、消費電力の少ないＬＥＤによりその経
済性が改善され、また、指向性のあるＬＥＤの照明がグ
ラスファイバーランダム部によって指向性の無い均一な
照度の照明に編成されて、照明ムラが無くなる。更に、
拡散レンズ部を形成することで、より均一な照度の照明
が得られるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る照明器具の実
施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、
発明の理解容易のために従来例に対応する部分には従来
例と同一の符号を付けて説明する。

【００１５】本発明に係る照明器具２０は、図１に示す
ように、光源用の容器２１内に、例えば、４個の発光ダ
イオード（ＬＥＤ、以下同じ）２２が取付板２２ａに配
設されてなるＬＥＤ配設部が形成されている。

【００１６】前記各ＬＥＤ２２に電源用ケーブル２３で
束ねたリード線２４が各々接続されていて、該リード線
２４の一端部は、例えば電源供給用のプリント基板に接
続されている。

【００１７】そして、前記ＬＥＤ配設部の先端部に拡散
レンズ配設部２５が配設される。前記拡散レンズ配設部
２５は、図２に示すように、例えば、ＬＥＤ配設部の４
個の各ＬＥＤ２２毎に拡散レンズ２６が配設されてい
る。

【００１８】前記拡散レンズ２６を設けたのは、一般に
ＬＥＤ２２は個々に各々が微妙に異なった指向性を持っ
ているので、その光の指向性を緩和させるべく、ＬＥＤ
２２の光を拡散させて、光源自体を均一な発光体にさせ
るためである。

【００１９】前記拡散レンズ配設部２５の先端部に、前
記各ＬＥＤ２２に対面して比較的細いグラスファイバー
の束が配設されるグラスファイバー配設部２７が形成さ
れている。

【００２０】このグラスファイバー配設部２７の束は、
複数のグラスファイバー２８の一端部を束ねたものを前
記４個のＬＥＤ２２及び４個の拡散レンズ２６の各々に
列設してなる個別束部２９としたものである。

【００２１】前記個別束部２９の各々から出ているグラ
スファイバー２８は、その配列がランダムとなるように
互いに掻き乱されるための、グラスファイバーランダム
部３０が形成されている。

【００２２】このグラスファイバーランダム部３０は、
前記各ＬＥＤ２２の光を複数のグラスファイバー２８で
光導入すると共に、そのグラスファイバーの配列をラン
ダムに配列してから全体を一つに束ねて照明光にするこ
とで、指向性のない均一な照度の光を送出するためのも
のである。

【００２３】前記グラスファイバーランダム部３０でラ
ンダムな配列となった複数のグラスファイバー２８を、
ランダムのままで全体をケーブル状に束ねるための、グ
ラスファイバー結束部３１が形成される。このグラスフ
ァイバー結束部３１の発光側が顕微鏡１１のハーフミラ
ー１０に臨むように配設される。尚、既存のグラスファ
イバー結束部３１の端部を解し、グラスファイバー２８
をランダムにした後、個別束部２９を形成しても良いの
は勿論である。

【００２４】このようにして、本発明に係る照明器具２
０が形成さるものである。この照明器具２０を、例え
ば、図１に示すように、半導体ウェーハ２を切断するダ
イシング装置に装備し、パターンマッチングを行うため
の画像処理装置における撮影装置８の照明用として使用
すれば、光源として指向性のあるＬＥＤ２２の光が、拡
散レンズ配設部２５で拡散され、更に、その拡散された
光が、グラスファイバー配設部２７における個別束部２
９において、当該各グラスファイバー２８の端面からそ
の内部に光導入される。

【００２５】そして、グラスファイバーランダム部３０
において複数のグラスファイバー２８がその配列を掻き
乱されてランダムな配列となり、グラスファイバー結束
部３１でランダムな状態のまま全体を一つの導光体とし
て束ねられると、４個の各ＬＥＤ２２からの光がランダ
ムに混ざり合って、全体的に照度が均一化されて光の指
向性の無いものとなり、照明ムラが解消される。

【００２６】前記照明ムラのない光が、顕微鏡１１にお
けるハーフミラー１０に光導出されて反射し、対物レン
ズ９を透過して被照射物である半導体ウェーハ２の表面
の回路パターン、例えば、Ａ部を均一な照度で照射す
る。

【００２７】この照射した半導体ウェーハ２の表面から
の反射光が、顕微鏡１１を介してＣＣＤカメラ１２で撮
像されて、図３に示すように、モニター画面３３に明瞭
に表示されるとともに、画像処理装置で回路パターン並
びに半導体ウェーハ２の切断位置等が認識され画像処理
される。

【００２８】そして、前記回路パターンに対応する切断
位置とブレード４の位置とを正確に合わせるため、移動
機構を制御装置で作動させてチャックテーブル３を適宜
水平面内の前後左右方向及び角度補正したり、若しくは
ブレード４による切断方向を直交方向に切り替えるため
に半導体ウェーハ２を載置したチャックテーブル３を９
０゜回転させた後の位置及び角度調整を行ったりするも
のである。

【００２９】前記ＣＣＤカメラ１２で撮像する半導体ウ
ェーハ２の表面は、照明ムラのない光で照射されるの
で、明るさのバランスがよく回路パターンと他の部分が
明確に認識され画像認識に最適となる。

【００３０】尚、本発明に係る照明器具は、ＬＥＤを用
いているので、発熱が極めて低く、図４に示すように、
顕微鏡１１に隣接させて照明器具２０を顕微鏡用筐体に
一体的に配設し、グラスファイバー結束部３１から照明
ムラのない光が光導出され、ミラー３４とハーフミラー
１０とで反射されて被照射物を均一に照射するように構
成することができる。これにより、前記グラスファイバ
ー結束部３１の配線も短くして光学装置をコンパクト化
することができるものである。このように、顕微鏡１１
に隣接して照明器具２０を配設しても熱膨張による狂い
等の悪影響を周辺機器に及ぼさず、精密機器との一体組
み付けが可能となる。

【００３１】また、照明器具２０の光源としてＬＥＤ２
２を使用しているので、従来のハロゲンランプの光源に
比較して消費電力が著しく小さくコスト低減となるとと
もに、使用時において最初から光量が安定しており、画
像処理に支障を来さないばかりでなく、作業能率の向上
となるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る照明
器具は、半導体ウェーハの表面等の被照射物を照射する
照明器具において、該照明器具は、１以上のＬＥＤが配
設されるＬＥＤ配設部と、該ＬＥＤに対面して比較的細
いグラスファイバーの束が配設されるグラスファイバー
配設部と、該グラスファイバーの配列をランダムにする
グラスファイバーランダム部と、グラスファイバーを結
束するグラスファイバー結束部とから構成されるので、
照明器具としての消費電力が小さくて済みコスト低減と
なるとともに、指向性のあるＬＥＤの光をグラスファイ
バーランダム部によって均一な照度にして被照射物に照
射され、照明ムラが解消されて画像認識精度が向上する
という優れた効果を奏するものである。また、ＬＥＤを
照明器具の光源とするので、使用時の初期立ち上がりが
早く作業能率の向上となるという優れた効果を奏するも
のである。更に、熱の発生も少なく周辺機器に悪影響を
及ぼさず、長期にわたって安定した状態で使用し続ける
ことができるという優れた効果を奏する。

【００３３】前記ＬＥＤ配設部とグラスファイバー配設
部との間に、拡散レンズが配設される拡散レンズ配設部
が形成されるので、各ＬＥＤの指向性が拡散レンズによ
って予め緩和されてから、グラスファイバーランダム部
に光導入されるようになり、より均一化され照明ムラが
解消されるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明器具を備えたダイシング装置
の一部正面図である。

【図２】同本発明に係る照明器具の詳細な構成を示す説
明図である。

【図３】同本発明に係る照明器具を備えたダイシング装
置のモニター画面の説明図である。

【図４】同本発明に係る照明器具の他の例を示す説明図
である。

【図５】従来例に係る照明器具を備えたダイシング装置
の斜視図である。

【図６】同従来例に係る照明器具を備えたダイシング装
置の一部正面図である。

【符号の説明】

２ 半導体ウェーハ、３ チャックテーブル、４ ブレ
ード、８ 撮影装置、９ 対物レンズ、１０ ハーフミ
ラー、１１顕微鏡、２０ 照明器具、２１ 光源用の容
器、２２ ＬＥＤ、２５ 拡散レンズ配設部、２６ 拡
散レンズ、２７ グラスファイバー配設部、２８ グラ
スファイバー、２９ 結束部、３０ グラスファイバー
ランダム部、３１ グラスファイバー結束部、３３モニ
ター画面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェーハの表面等の被照射物を照
   射する照明器具において、 該照明器具は、１以上のＬＥＤが配設されるＬＥＤ配設
   部と、 該ＬＥＤに対面して比較的細いグラスファイバーの束が
   配設されるグラスファイバー配設部と、 該グラスファイバーの配列をランダムにするグラスファ
   イバーランダム部と、 グラスファイバーを結束するグラスファイバー結束部と
   から構成されること、 を特徴とする照明器具。
2. 【請求項２】 ＬＥＤ配設部とグラスファイバー配設部
   との間に、拡散レンズが配設される拡散レンズ配設部が
   形成されること、 を特徴とする請求項１に記載の照明器具。