(57)【要約】      （修正有）【課題】様々なデバイス、様々な切削方法に対応可能な切削装置を提供する。【解決手段】チャックテーブル６と、被加工物１１を切削する切削手段４２、４２ａと、被加工物１１を撮像する撮像手段と、被加工物１１の表面の高さ位置を検出する背圧式センサー４７とを備え、撮像手段は、可視光撮像手段と、赤外線撮像手段とを含み、背圧式センサー４７は、被加工物１１に対して圧縮エアを噴出するエア噴出ノズル４８と、エア噴出ノズル４８に圧縮エアを供給する圧縮エア供給源５８と、エア噴出ノズル４８と圧縮エア供給源５８とを連結する第１の経路と、圧縮エア供給源５８に連結され圧縮エアを大気に解放する第２の経路と、第１の経路と第２の経路とに連結され、第１の経路の圧力と第２の経路の圧力との差圧に対応した電圧を出力する差圧センサーと６８、差圧センサー６８が出力した電圧値を認識する制御部７０と、を含む。【選択図】図１
2014116487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削装置であって、
被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物を撮像する撮像手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物の表面の高さ位置を検出する背圧式センサーと、を備え、
該撮像手段は、マクロ倍率とミクロ倍率に設定された可視光撮像手段と、マクロ倍率とミクロ倍率に設定された赤外線撮像手段とを含み、
該背圧式センサーは、
被加工物に対して圧縮エアを噴出するエア噴出ノズルと、
該エア噴出ノズルに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源と、
該エア噴出ノズルと該圧縮エア供給源とを連結する第１の経路と、
該圧縮エア供給源に連結され圧縮エアを大気に解放する第２の経路と、
該第１の経路と該第２の経路とに連結され、該第１の経路の圧力と該第２の経路の圧力との差圧に対応した電圧を出力する差圧センサーと、
該差圧センサーが出力した電圧値を認識する制御部と、
を含むことを特徴とする切削装置。
【請求項２】
前記切削手段は第１の切削手段と第２の切削手段とを含み、
前記可視光撮像手段は該第１の切削手段に装着され、前記赤外線撮像手段は該第２の切削手段に装着され、
前記背圧式センサーは該第１の切削手段又は該第２の切削手段に装着されている請求項１記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ等の被加工物を切削加工する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハや、電子部品に使用される各種セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板等の板状物はダイシング装置（切削装置）等により個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。
【０００３】
切削装置では、スピンドルの先端に装着された超砥粒を含む切削ブレードが高速回転しつつウエーハ等の被加工物へ切り込むことで切削加工を行う。近年、切削加工の生産性を上げるため、或いは高精度の切削加工を行うステップカットを実施するために、二つのスピンドルを備えた切削装置が提案されている。
【０００４】
ステップカットでは、第１の切削ブレードで所定の深さの切削溝を形成した後、第２の切削ブレードで切削溝の底部中央を切削することでウエーハを個々のチップに分割する。ステップカットでは、所定の厚みを有するウエーハを二度に分けて切削することで、それぞれの切削ブレードで切削する際の切削量を一つの切削ブレードで一度に切削する方法（シングルカット）に比べて減らし、切削時の加工負荷を低減させて加工品質良く切削加工をすることができる。
【０００５】
半導体ウエーハの切削加工においては、近年様々なデバイスやそれに合わせた様々な切削加工方法が提案されている。例えば、先ダイシング法（Ｄｉｃｉｎｇ  Ｂｅｆｏｒｅ  Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）、エッジトリミング等がその例である。
【０００６】
先ダイシング法では、半導体ウエーハの表面にデバイスの仕上がり厚みに相当する深さの切削溝に形成した後、ウエーハの裏面を研削して切削溝を裏面に表出させ、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する。
【０００７】
従って、先ダイシング法では、切り込み深さが非常に重要であるため、ウエーハの上面の高さ位置を高精度に検出できる背圧式センサーが用いられる（特許第４６７５４５１号公報参照）。
【０００８】
通常のダイシング又はエッジトリミング加工で加工の要望が高い、電気絶縁性の高い酸化膜層をウエーハ内部に形成し、酸化膜層を介して２枚のウエーハが貼りあわされた状態としたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエーハの場合、貼り合わせ面に形成されたパターンを赤外線カメラで撮像して、パターンの検出を行う場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４６７５４５１号公報公報
【特許文献２】特開平８−１０７０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような様々なデバイス、様々な切削方法が提案されている中、それらに対応可能な切削装置が要望されている。
【００１１】
本発明はこのような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、様々なデバイス、様々な切削方法に対応可能な切削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、切削装置であって、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物を撮像する撮像手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の表面の高さ位置を検出する背圧式センサーと、を備え、該撮像手段は、マクロ倍率とミクロ倍率に設定された可視光撮像手段と、マクロ倍率とミクロ倍率に設定された赤外線撮像手段とを含み、該背圧式センサーは、被加工物に対して圧縮エアを噴出するエア噴出ノズルと、該エア噴出ノズルに圧縮エアを供給する圧縮エア供給源と、該エア噴出ノズルと該圧縮エア供給源とを連結する第１の経路と、該圧縮エア供給源に連結され圧縮エアを大気に解放する第２の経路と、該第１の経路と該第２の経路とに連結され、該第１の経路の圧力と該第２の経路の圧力との差圧に対応した電圧を出力する差圧センサーと、該差圧センサーが出力した電圧値を認識する制御部と、を含むことを特徴とする切削装置が提供される。
【００１３】
好ましくは、切削手段は第１の切削手段と第２の切削手段とを含み、前記可視光撮像手段は該第１の切削手段に装着され、前記赤外線撮像手段は該第２の切削手段に装着され、前記背圧式センサーは該第１の切削手段又は該第２の切削手段に装着される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の切削装置は、二つのスピンドルを有し、可視光撮像手段、赤外線撮像手段及び背圧式センサーを備えているので、様々な切削加工に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態に係る切削装置の斜視図である。
【図２】図１に示した切削装置の要部の平面図である。
【図３】背圧式センサーの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２は、二つの切削ブレードが対向して配設されたフェイシングジュアルスピンドルタイプの切削装置である。
【００１７】
切削装置２のベース４には、チャックテーブル６が図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。チャックテーブル６はＳＵＳ等の金属から形成された枠体８内にポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部１０が配設されて構成されている。チャックテーブル６の周囲にはウオーターカバー１２が配設されており、このウオーターカバー１２とベース４に渡り蛇腹１４が連結されている。
【００１８】
被加工物１１は、外周部が環状フレームＦに装着されたダイシングテープＴに貼着された状態でチャックテーブル６上に搭載され、チャックテーブル６の吸引保持部１０によりダイシングテープＴを介して吸引保持される。
【００１９】
ベース４の後方には門型形状のコラム２０が立設されている。コラム２０にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。コラム２０にはガイドレール２２に沿って第１Ｙ軸移動ブロック２４がボールねじ２６と図示しないパルスモータとからなるＹ軸移動機構３０によりＹ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２０】
第１Ｙ軸移動ブロック２４にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３２が固定されている。第１Ｙ軸移動ブロック２４上には、第１Ｚ軸移動ブロック３４がボールねじ３６とパルスモータ３８とからなる第１Ｚ軸移動機構４０によりガイドレール３２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２１】
第１Ｚ軸移動ブロック３４には第１切削ユニット４２及び第１アライメントユニット４４が取り付けられている。４６は第１切削ユニット４２のスピンドルを収容するスピンドルハウジングである。
【００２２】
第１アライメントユニット４４には、背圧式センサー４７のエアー噴出ノズル４８が取り付けられている。図２に示すように、第１アライメントユニット４４は、マクロ顕微鏡５０及びミクロ顕微鏡５２を有する可視光撮像手段５４を備えている。
【００２３】
門型コラム２０には更に、第２Ｙ軸移動ブロック２４ａがボールねじ２６ａとパルスモータ２８ａとからなる第２Ｙ軸移動機構３０ａによりガイドレール２２に案内されてＹ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２４】
第２Ｙ軸移動ブロック２４ａにはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３２ａが固定されている。第２Ｙ軸移動ブロック２４ａ上には、第２Ｚ軸移動ブロック３４ａがボールねじ３６ａ及びパルスモータ３８ａからなる第２Ｚ軸移動機構４０ａによりガイドレール３２ａに案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２５】
第２Ｚ軸移動ブロック３４ａには第２切削ユニット４２ａ及び第２アライメントユニット４４ａが取り付けられている。４６ａは第２切削ユニット４２ａのスピンドルを収容するスピンドルハウジングである。
【００２６】
図２に示すように、第２アライメントユニット４４ａは、マクロ顕微鏡５０ａ及びミクロ顕微鏡５２ａを有する赤外線撮像手段５４ａを含んでいる。図１に示すように、背圧式センサー４７のエアー噴出ノズル４８は第１アライメントユニット４４に取り付けられているが、第１アライメントユニット４４は第１Ｚ軸移動ブロック３４に対して固定されているので、図３に示した背圧式センサー４７の構成図では、エアー噴出ノズル４８が第１Ｚ軸移動ブロック３４に固定されているものとして説明する。
【００２７】
図３に示すように、背圧式センサー４７は、下方にエアを吹き付けるエアー噴出ノズル４８を備えている。エアー噴出ノズル４８は第１Ｚ軸移動ブロック３４によって支持され、第１Ｚ軸移動ブロック３４に内蔵されたナットは垂直方向（Ｚ軸方向）に配設されたボールねじ３６に螺合しており、ボールねじ３６はパルスモータ３８に連結されていてパルスモータ３８により回転される。即ち、パルスモータ３８を駆動すると、ボールねじ３６が回転し、第１Ｚ軸移動ブロック３４に支持されたエアー噴出ノズル４８が垂直方向に移動する。
【００２８】
エアー噴出ノズル４８は、エア供給パイプ５６を介して圧縮エア供給源５８に接続されている。エア供給パイプ５６にはオリフィス６０が設けられており、圧縮エア供給源５８からの圧縮エアがオリフィス６０により絞られてエアー噴出ノズル４８に供給される。圧縮エア供給源５８は更に、エア解放パイプ６２を介して大気に連通している。エア解放パイプ６２には固定オリフィス６４及び可変オリフィス６６が配設されている。
【００２９】
圧縮エア供給源５８からは、エア供給パイプ５６とエア解放パイプ６２とに等しい割合で圧縮エアが供給され、エア解放パイプ６２に供給された圧縮エアは可変オリフィス６６を介して大気に解放される構成となっている。
【００３０】
更に、エア供給パイプ５６とエア解放パイプ６２とは、エア供給パイプ５６を流通する圧縮エアとエア解放パイプ６２を流通する圧縮エアとの間に生じる差圧を測定する差圧センサー６８を介して連結されている。差圧センサー６８及びパルスモータ３８は制御手段７０に接続されており、制御手段７０は差圧センサー６８が検出した差圧に基づいてパルスモータ３８を駆動する。
【００３１】
差圧センサー６８は歪ゲージが貼付されたダイヤフラムを有しており、エアー噴出ノズル４８からチャックテーブル６に保持された被加工物１１に圧縮エアを噴出したときに発生する差圧に応じた歪ゲージの歪量を電圧として計測する。
【００３２】
チャックテーブル６に保持された被加工物１１の上面からエアー噴出ノズル４８の下端までの距離Ｚ２と差圧センサー６８が出力する電圧との関係が予めマップとして制御手段７０に格納されている。
【００３３】
Ｚ１はチャックテーブル６の表面からエアー噴出ノズル４８の下端までの距離であり、この距離Ｚ１はチャックテーブル６の表面を原点位置としてエアー噴出ノズル４８を図示された位置まで上昇させるのに要するパルスモータ３８のパルス数により検出できる。
【００３４】
被加工物１１の厚みを測定するには、エアー噴出ノズル４８から圧縮エアを被加工物１１の表面に噴出したときの電圧を測定することにより、制御手段７０に内蔵されたマップから被加工物１１の表面からエアー噴出ノズル４８の下端までの距離Ｚ２を求める。そして、被加工物１１の厚みは、Ｚ１−Ｚ２で算出することができる。
【００３５】
尚、背圧式センサー４７の詳細については、特開２００１−２９８００３号公報に記載されているので、本明細書においては、この公開公報の記載内容を参考文献として取り込むことにする。
【００３６】
上述した実施形態では、背圧式センサー４７のエアー噴出ノズル４８は第１切削ユニット４２に装着されているが、エアー噴出ノズル４８を第２切削ユニット４２ａに装着するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
２    切削装置
６    チャックテーブル
１１    被加工物
４２    第１切削ユニット
４２ａ    第２切削ユニット
４７    背圧式センサー
４８    エアー噴出ノズル
５０，５０ａ    マクロ顕微鏡
５２，５２ａ    ミクロ顕微鏡
５４    可視光撮像手段
５４ａ    赤外線撮像手段
５６    圧縮エア供給パイプ
５８    圧縮エア供給源
６２    圧縮エア解放パイプ
６８    差圧センサー
【図１】
2014116487.tif 000003
【図２】
2014116487.tif 000004
【図３】
2014116487.tif 000005