(57)【要約】【課題】切削ブレードの状態検出を行う検出手段の発光面及び受光面が加工屑によって汚れるのを抑制する。【解決手段】切削ブレード３１を覆うブレードカバー３２と、発光面３８０と受光面３８１とを結ぶ光軸３８２が切削ブレード３１の刃先によって遮蔽される量に基づいて切削ブレード３１の状態を検出する検出手段３８と、切削により飛散する切削水を排出する排出手段とを備えた切削装置において、ブレードカバー３２は発光面３８０、受光面３８１にそれぞれ流体を供給する第一、第二の噴出口３９０、３９１を有し、第一、第二の噴出口３９０、３９１は、切削ブレード３１の半径方向外側かつ発光面３８０及び受光面３８１と排出手段との間に形成して発光面３８０、受光面３８１の汚れを抑制し、第一、第二の噴出口３９０、３９１から噴出される流体が発光面３８０、受光面３８１に到達するまでの経路が切削ブレード３１を避けるようにして切削ブレード検出の正確性を確保する。【選択図】図３
2011110631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、
該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、を有し、
該加工手段は、
スピンドルの先端部に取り付けられた円形の切削ブレードと、
該切削ブレードを覆うブレードカバーとを備え、
該ブレードカバーは、
対向配置された発光面と受光面とを備え、該発光面と該受光面とを結ぶ光軸が該切削ブレードの刃先によって遮蔽される量に基づいて該切削ブレードの状態を検知する検出手段と、
該切削ブレードに切削水を供給する切削水供給ノズルと、
該切削ブレードの回転に起因して飛散する切削水を排出する排出手段と、
を有する切削装置であって、
該ブレードカバーは、
該発光面に流体を供給する第一の噴出口と該受光面に流体を供給する第二の噴出口とを有する洗浄手段を有し、
該第一の噴出口及び該第二の噴出口は、
該切削ブレードの半径方向外側に位置し該検出手段の該発光面及び該受光面と該排出手段との間に形成され、該第一の噴出口及び該第二の噴出口から噴出される該流体が該発光面及び該受光面に到達するまでの経路は該切削ブレードを避けるように設定されている、
切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削ブレードの破損等の状態を検知する機能を有する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウェーハの表面に格子状に形成されたストリート（切断ライン）によって区画された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成され、回路が形成された各領域をストリートに沿って分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウェーハを分割する分割装置としては、一般に、ダイシング装置としての切削装置が用いられている。
【０００３】
この切削装置は、一般に、ダイヤモンド砥粒を含む砥石部を備えた切削ブレードを回転させつつ、切削ブレードと半導体ウェーハとを相対的に切削送りしながらストリートに沿って切削ブレードを切り込ませることによってストリートを切削する。そして、ストリートの切削により分割されて形成された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話機やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００４】
このような切削装置には、切削中の切削ブレードの破損を確認するために、例えば、切削ブレードカバーに切削ブレードの破損を光学的に検出する破損検出センサが備えられている。かかる破損検出センサは、例えば、発光素子と受光素子とを対向配置して、発光素子と受光素子とを結ぶ光軸上に切削ブレードの砥石部が位置するように設けられている。そして、この受光素子が受光する光量によって、切削ブレードの破損状態を検知するように構成されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８３０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、切削ブレードによる切削では加工屑が発生し、切削ブレードの回転によってその加工屑が飛散するため、加工屑によって発光素子の発光面と受光素子の受光面とが汚れてしまい、適切に発光及び受光ができなくなるという問題があった。そして、かかる問題を解決するためには、定期的に発光面と受光面の清掃を行う必要があった。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その主な技術的目的は、切削によって発生する加工屑によって発光面と受光面とが汚れることが抑制された切削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ワークを保持する保持手段と保持手段に保持されたワークを加工する加工手段とを有し、加工手段はスピンドルの先端部に取り付けられた円形の切削ブレードと切削ブレードを覆うブレードカバーとを備え、ブレードカバーは、対向配置された発光面と受光面とを備え、発光面と受光面とを結ぶ光軸が切削ブレードの刃先によって遮蔽される量に基づいて切削ブレードの状態を検知する検出手段と、ブレードに切削水を供給する切削水供給ノズルと、ブレードの回転に起因して飛散する切削水を排出する排出手段とを有する切削装置に関するもので、ブレードカバーは、発光面に流体を供給する第一の噴出口と受光面に流体を供給する第二の噴出口とを有する洗浄手段を有し、第一の噴出口及び第二の噴出口は、切削ブレードの半径方向外側に位置し検出手段の発光面及び受光面と排出手段との間に形成され、第一の噴出口及び第二の噴出口から噴出される流体が発光面及び受光面に到達するまでの経路は切削ブレードを避けるように設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、洗浄手段が検出手段の発光面及び受光面に付着した加工屑を除去し汚れを抑制することができるため、切削ブレードの状態を検知する検出手段の機能を阻害しない。また、第一の噴出口及び第二の噴出口から噴出される流体が発光面及び受光面に到達するまでの経路は切削ブレードを避けるように設定されていることにより、第一の噴出口及び第二の噴出口から噴出される流体が液体である場合においても、切削ブレードの回転にともなってその液体が飛散することがないため、検出手段の機能がその液体によって阻害されることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】加工手段を示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線切断部端面図である。
【図４】切削水を供給しながらワークを切削する状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す切削装置１は、保持手段２において保持されたワークを２つの加工手段３が切削加工する装置である。なお、加工手段は、１つだけであってもよい。
【００１２】
図１に示すように、切削対象のワークＷは、テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。図示の例のワークＷの表面においては、縦横に形成されたストリートＳによって区画されてデバイスＤが形成されている。ワークＷは、特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハやガリウム砒素等の半導体ウェーハ、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア（Al2O3）系の無機材料基板、LCDドライバー等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。
【００１３】
保持手段２は、テープＴを介してワークＷを吸着する吸着部２０と、フレームＦを固定する固定部２１と、吸着部２０及び固定部２１を回転可能に支持する軸部２２とを備えている。また、保持手段２は、切削送り手段４によって駆動されて水平方向の一方向（図１におけるＸ軸方向）に移動可能となっている。切削送り手段４は、Ｘ軸方向にのびるボールスクリュー４０と、ボールスクリュー４０と平行に配設されたガイドレール４１と、ボールスクリュー４０の一端に連結されたモータ４２と、下部がガイドレール４１に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー４０に螺合する移動基台４３とを備えており、モータ４２によって駆動されたボールスクリュー４０が回動することにより移動基台４３がガイドレール４１にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００１４】
２つの加工手段３は同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。加工手段３は、Ｘ軸と水平方向に直交するＹ軸方向の軸心を有するスピンドル３０と、スピンドル３０の先端部に取り付けられた切削ブレード３１と、切削ブレード３１を覆うブレードカバー３２とを備えている。
【００１５】
図１において拡大して示すように、切削ブレード３１は、円形に形成され、基台３１０と、その周縁部に形成されダイヤモンド等の砥粒を含む砥石部３１１とから構成されている。ブレードカバー３２の下部には、砥石部３１１をＹ軸方向の両側から挟むようにして一対の切削水供給ノズル３３が形成されており、切削水供給ノズル３３から砥石部３１１に向けて切削水を供給することができる。切削水供給ノズル３３は、それぞれが切削水流入部３４と連通しており、切削水流入部３４から流入した切削水が切削水供給ノズル３３から噴出する構成となっている。また、ブレードカバー３２には、切削ブレード３１の回転に起因して切削水が飛散する側の位置に、飛散した切削水を排出する排出手段３５が配設されている。排出手段３５は、例えば、その側部に形成された貫通孔から切削水を外部に排出したり、切削水を吸引して外部に排出したりするように構成される。
【００１６】
切削ブレード３１の側方には、切削ブレード３１に向けて切削水を噴出する一対の切削水噴出部３６が配設されている。切削水噴出部３６は、その上方に設けられた切削水流入部３７と連通しており、切削水流入部３７から流入した切削水が切削水噴出部３６から噴出する構成となっている。
【００１７】
加工手段３は、切り込み送り手段５によって駆動されて鉛直方向（Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向）に移動可能であるとともに、割り出し送り手段６によって駆動されてＹ軸方向に移動可能となっている。
【００１８】
切り込み送り手段５は、鉛直方向にのびるボールスクリュー５０と、ボールスクリュー５０と平行に配設されたガイドレール５１と、ボールスクリュー５０の一端に連結されたパルスモータ５２と、側部がガイドレール５１に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー５０に螺合する昇降基台５３とを備えており、パルスモータ５２によって駆動されたボールスクリュー５０が回動することにより昇降基台５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に移動して加工手段３をＺ軸方向に昇降させ、切削ブレード３１のワークＷに対する切り込み深さを精密に制御する構成となっている。
【００１９】
割り出し送り手段６は、Ｙ軸方向にのびるボールスクリュー６０と、ボールスクリュー６０と平行に配設されたガイドレール６１と、ボールスクリュー６０の一端に連結されたパルスモータ６２と、側部がガイドレール６１に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー６０に螺合する移動基台６３とを備えており、パルスモータ６２によって駆動されたボールスクリュー６０が回動することにより移動基台６３がガイドレール６１にガイドされてＹ軸方向に移動して加工手段３をＹ軸方向に移動させ、切削ブレード３１のＹ軸方向の位置を精密に制御する構成となっている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ブレードカバー３２には、切削ブレード３１の状態を検知する検出手段３８を備えている。図３に示すように、検出手段３８は、光を発光する発光面３８０と光を受光する受光面３８１とを備えており、発光面３８０と受光面３８１とは、発光面３８０と受光面３８１とを結ぶ光軸３８２が切削ブレード３１の砥石部３１１の刃先と交差するように対向配置されて構成される。このように構成される検出手段３８においては、光軸３８２が切削ブレード３１の砥石部３１１の刃先によって遮蔽される量に基づいて切削ブレード３１の砥石部３１１の破損や摩耗の状態を検知することができる。
【００２１】
図２及び図３に示すように、ブレードカバー３２の内周側には、発光面３８０に流体を供給して洗浄を行う第一の噴出口３９０と受光面３８１に流体を供給して洗浄を行う第二の噴出口３９１とを有する洗浄手段３９が配設されている。図２に示すように、第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１は、流体流入部３９２と連通しており、流体流入部３９２から流入した流体を第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１から噴出する構成となっている。第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１から噴出される流体としては、例えば水や空気など、発光面３８０及び受光面３８１を汚さないものが使用される。
【００２２】
図２に示すように、第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１は、切削ブレード３１の半径方向外側であって、発光面３８０及び受光面３８１と排出手段３５との間の位置に形成されている。詳しくは、切削ブレード３１の外周側であって、光軸３８２が切削ブレード３１の砥石部３１１の刃先によって遮断される位置に対して切削ブレード３１の回転方向の上流側、かつ、排出手段３５の位置に対して切削ブレード３１の回転方向下流側に、第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１が配設される。例えば、図２に示すように、切削ブレード３１が、正面側から見て時計回りＲ方向に回転する場合は、時計回りＲ方向に、排出手段３５→第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１→光軸３８２が遮断される位置、の順に配設される。このような順に配設することで、飛散した切削水が洗浄手段３９の洗浄機能を害するのを抑止することができる。
【００２３】
図３に示すように、流体が第一の噴出口３９０から噴出されて発光面３８０に到達するまでの経路、及び、流体が第二の噴出口３９１から噴出されて受光面３８１に到達するまでの経路には、切削ブレード３１が存在しない。すなわち、第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１から噴出された流体３９０ａ、３９１ａは、切削ブレード３１には当たらず、切削ブレード３１を避けて発光面３８０及び受光面３８１に直接供給される。発光面３８０及び受光面３８１の洗浄を確実に行うために、図３に示すように、発光面３８０及び受光面３８１に対して角度をつけて流体３９０ａ、３９１ａが噴出されるように、第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１を配設することが望ましい。
【００２４】
図４に示すように、テープＴに貼着されたワークＷを切削する際には、ワークＷに対して回転する切削ブレード３１の砥石部３１１を切り込ませて加工手段３とワークＷとを相対的にＸ軸方向に送り、それと同時に、砥石部３１１とワークＷとの接触箇所に切削水供給ノズル３３から切削水３３ａを供給するとともに、切削水噴出部３６から切削水３６ａを噴出して加工屑の除去を行う。そうすると、切削ブレード３１の回転に起因してその回転方向（時計回りＲ方向）に切削水及び加工屑が飛散する。そして、飛散した切削水及び加工屑は、その多くが、砥石部３１１とワークＷとの接触箇所よりも切削ブレード３１の回転方向下流側に配設された排出手段３５に導かれ、ブレードカバー３２の外部に排水３５ａとして排出される。
【００２５】
一方、排出手段３５から外部に排出されなかった切削水及び加工屑が、検出手段３８を構成する発光面３８０及び受光面３８１に付着することもある。そこで、洗浄手段３９を構成する第一の噴出口３９０から発光面３８０に向けて流体３９０ａを噴出するとともに第二の噴出口３９１から受光面３８１に向けて流体３９１ａを噴出し、発光面３８０及び受光面３８１に付着した加工屑等を効率的に除去する。流体として水を用いた場合の水の流量は、第一の噴出口３９０から噴出される水と第二の噴出口３９１から噴出される水とをあわせて、例えば０．５リットル／分とする。
【００２６】
このようにして発光面３８０及び受光面３８１に付着した加工屑等を除去することにより、光軸３８２が切削ブレード３１の砥石部３１１の刃先によって遮蔽される量が加工屑によって影響されないため、特別に発光面３８０及び受光面３８１の清掃を行わなくても、検出手段３８による切削ブレード３１の砥石部３１１の破損や摩耗の状態を検知する機能の正確性が確保される。
【００２７】
洗浄手段３９は、排出手段３５よりもさらに切削ブレード３１の回転方向下流側でかつ上方に位置しているため、飛散する切削水及び加工屑の影響を受けにくい。したがって、第一の噴出口３９０及び第二の噴出口３９１から流体のみを発光面３８０及び受光面３８１に供給することができ、噴出される流体とともに加工屑等も発光面３８０及び受光面３８１に向けて供給することがない。
【００２８】
また、図３に示した光軸３８２を遮るように水が飛散したり、砥石部３１１に直接水がかかったりすると、切削ブレード３１の状態検出に誤りが生じやすくなるが、第一の噴出部３９０及び第二の噴出部３９１から噴出される流体は、切削ブレード３１を避けて直接発光面３８０及び受光面３８１に到達するため、第一の噴出部３９０及び第二の噴出部３９１から水が噴出されたとしても、その水が切削ブレード３１の回転によって飛散し、光軸３８２上を水が舞うことはない。したがって、切削ブレード３１の状態検出に悪影響を与えるのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：切削装置
２：保持手段
２０：吸着部  ２１：固定部  ２２：軸部
３：加工手段
３０：スピンドル
３１：切削ブレード  ３１０：基台  ３１１：砥石部
３２：ブレードカバー
３３：切削水供給ノズル  ３３ａ：切削水
３４：切削水流入部  ３５：排出手段  ３５ａ：排水
３６：切削水噴出部  ３６ａ：切削水
３７：切削水流入部
３８：検出手段  ３８０：発光面  ３８１：砥石部  ３８２：光軸
３９：洗浄手段  ３９０：第一の噴出口  ３９１：第二の噴出口  ３９２：流体流入部
４：切削送り手段
４０：ボールスクリュー  ４１：ガイドレール  ４２：モータ  ４３：移動基台
５：切り込み送り手段
５０：ボールスクリュー  ５１：ガイドレール  ５２：パルスモータ  ５３：昇降基台
６：割り出し送り手段
６０：ボールスクリュー  ６１：ガイドレール  ６２：パルスモータ  ６３：移動基台
Ｗ：ワーク  Ｔ：テープ  Ｆ：フレーム  Ｓ：ストリート  Ｄ：デバイス
【図１】
2011110631.tif 000003
【図２】
2011110631.tif 000004
【図３】
2011110631.tif 000005
【図４】
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