(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルの先端部に回転可能に取り付けられた円環状の切削ブレードと、該切削ブレードを覆うブレードカバーと、該ブレードカバーに設けられ該切削ブレードを検出するブレード検出手段と、該切削ブレードに加工液を供給する加工液供給手段と、を備える切削装置であって、
該ブレード検出手段は、
該切削ブレードの回転軸に対して垂直な第１面に対向する発光窓を有し該切削ブレードの該第１面側に配置される発光部と、該第１面とは反対の第２面及び該発光窓に対向する受光窓を有し該切削ブレードの該第２面側に配置される受光部と、を備え、該切削ブレードの径方向の端部の位置を検出する検出ブロックと、
該検出ブロックに対して該切削ブレードの回転方向上流側に隣接する加工液除去ブロックと、を含み、
該加工液除去ブロックには、該切削ブレードの該端部が侵入可能な該切削ブレードの周方向に沿う溝が形成されており、
該溝は、該切削ブレードの該端部が侵入する開口部と、該切削ブレードの外周面に対向し該開口部よりも幅の狭い底部と、該切削ブレードの該第１面及び該第２面に対して傾斜し該開口部と該底部との間において該切削ブレードの該端部を覆う側壁部と、を有し、該開口部から該底部に向かって幅の狭くなるテーパー状に形成されており、
該底部には、該加工液除去ブロックの側面で外部に通ずる複数の貫通穴が該溝に沿って形成されており、
該切削ブレードの回転に伴い該溝に侵入する加工液が該側壁部に沿って該底部に集まり該貫通穴を通じて該加工液除去ブロックの該側面から外部に排出されることを特徴とする切削装置。
【請求項２】
該底部には、該貫通穴よりも該検出ブロック側の位置に、該底部から該開口部に向けてエアーを噴射して該検出ブロックへのミスト状の加工液の侵入を防止するエアー噴射口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状物を切削する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストリートと呼ばれる分割予定ラインで区画された複数の領域に、それぞれＩＣ等のデバイスが形成された半導体ウェーハは、例えば、切削ブレードを備える切削装置で各デバイスに対応する複数の半導体チップへと分割され、電子機器等に組み込まれる。
【０００３】
ところで、上述した切削ブレードの摩耗がある程度まで進行すると、切り込み量が不足して半導体ウェーハ等の板状物を適切に切削できなくなる。そのため、近年では、切削ブレードの状態を光学的に検出する検出機構を備えた切削装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８３０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この検出機構は、切削ブレードを覆うブレードカバーに設けられており、板状物の切削中でも切削ブレードの状態をリアルタイムに検出できる。しかしながら、この検出機構では、切削の際に切削ブレードに吹き付ける加工液（純水等）の影響で検出精度が低下しがちである。
【０００６】
本発明はかかる問題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、切削ブレードの状態を高精度に検出できる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】
【０００７】
本発明によれば、スピンドルの先端部に回転可能に取り付けられた円環状の切削ブレードと、該切削ブレードを覆うブレードカバーと、該ブレードカバーに設けられ該切削ブレードを検出するブレード検出手段と、該切削ブレードに加工液を供給する加工液供給手段と、を備える切削装置であって、該ブレード検出手段は、該切削ブレードの回転軸に対して垂直な第１面に対向する発光窓を有し該切削ブレードの該第１面側に配置される発光部と、該第１面とは反対の第２面及び該発光窓に対向する受光窓を有し該切削ブレードの該第２面側に配置される受光部と、を備え、該切削ブレードの径方向の端部の位置を検出する検出ブロックと、該検出ブロックに対して該切削ブレードの回転方向上流側に隣接する加工液除去ブロックと、を含み、該加工液除去ブロックには、該切削ブレードの該端部が侵入可能な該切削ブレードの周方向に沿う溝が形成されており、該溝は、該切削ブレードの該端部が侵入する開口部と、該切削ブレードの外周面に対向し該開口部よりも幅の狭い底部と、該切削ブレードの該第１面及び該第２面に対して傾斜し該開口部と該底部との間において該切削ブレードの該端部を覆う側壁部と、を有し、該開口部から該底部に向かって幅の狭くなるテーパー状に形成されており、該底部には、該加工液除去ブロックの側面で外部に通ずる複数の貫通穴が該溝に沿って形成されており、該切削ブレードの回転に伴い該溝に侵入する加工液が該側壁部に沿って該底部に集まり該貫通穴を通じて該加工液除去ブロックの該側面から外部に排出されることを特徴とする切削装置が提供される。
【０００８】
本発明において、該底部には、該貫通穴よりも該検出ブロック側の位置に、該底部から該開口部に向けてエアーを噴射して該検出ブロックへのミスト状の加工液の侵入を防止するエアー噴射口が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る切削装置は、検出ブロックに対して切削ブレードの回転方向上流側に隣接する加工液除去ブロックを含むブレード検出手段を備えている。そして、加工液除去ブロックには、切削ブレードの端部が侵入可能な溝が設けられ、溝の底部には、加工液除去ブロックの外部に通ずる貫通穴が形成されている。
【００１０】
そのため、切削ブレードの回転に伴い溝に侵入する加工液は、貫通穴を通じて加工液除去ブロックの外部に排出される。つまり、加工液の大部分は切削ブレードの回転方向下流側に位置する検出ブロックに達する前に外部に排出される。よって、本発明の切削装置によれば、検出ブロックに対する加工液の影響を抑えて、切削ブレードの状態を高精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】切削装置を模式的に示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、切削ユニットの構成例を模式的に示す図であり、図２（Ｂ）は、検出ブロックの構成例を模式的に示す図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、加工液除去ブロックの構成例を模式的に示す図である。
【図４】変形例に係る貫通穴を備えた加工液除去ブロックの構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る切削装置を模式的に示す図である。図１に示すように、切削装置２は、各構造を支持する基台４を備えている。
【００１３】
基台４の上面には、Ｘ軸方向（前後方向）に長い矩形状の開口４ａが形成されている。この開口４ａ内には、Ｘ軸移動テーブル６、Ｘ軸移動テーブル６をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（不図示）、及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー８が設けられている。
【００１４】
Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル６がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル６の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールと平行なＸ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。
【００１５】
Ｘ軸ボールネジの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールネジを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル６はＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。
【００１６】
Ｘ軸移動テーブル６上には、加工対象の板状物（不図示）を吸引保持するチャックテーブル１０が設けられている。板状物は、例えば、円盤状の半導体ウェーハやサファイア基板等であり、下面側に貼着されたダイシングテープを介して環状のフレームに支持される。チャックテーブル１０の周囲には、環状のフレームを四方から挟持固定する４個のクランプ１２が設けられている。
【００１７】
チャックテーブル１０は、モータ等の回転駆動源（不図示）と連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に平行な回転軸の周りに回転する。また、Ｘ軸移動テーブル６をＸ軸移動機構でＸ軸方向に移動させれば、チャックテーブル１０は加工送りされる。
【００１８】
チャックテーブル１０の上面は、板状物を吸引保持する保持面１０ａとなっている。この保持面１０ａは、チャックテーブル１０の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）と接続されている。
【００１９】
基台４の上面には、切削ユニット１４を支持する門型の支持構造１６が、開口４ａを跨ぐように配置されている。支持構造１６の前面上部には、切削ユニット１４をＹ軸方向（左右方向）及びＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる切削ユニット移動機構１８が設けられている。
【００２０】
切削ユニット移動機構１８は、支持構造１６の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２０を備えている。Ｙ軸ガイドレール２０には、切削ユニット移動機構１８を構成するＹ軸移動プレート２２がスライド可能に設置されている。
【００２１】
Ｙ軸移動プレート２２の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２０と平行なＹ軸ボールネジ２４が螺合されている。Ｙ軸ボールネジ２４の一端部には、Ｙ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｙ軸パルスモータでＹ軸ボールネジ２４を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２２は、Ｙ軸ガイドレール２０に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００２２】
Ｙ軸移動プレート２２の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール２６が設けられている。Ｚ軸ガイドレール２６には、Ｚ軸移動プレート２８がスライド可能に設置されている。
【００２３】
Ｚ軸移動プレート２８の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール２６と平行なＺ軸ボールネジ３０が螺合されている。Ｚ軸ボールネジ３０の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３２が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３２でＺ軸ボールネジ３０を回転させれば、Ｚ軸移動プレート２８は、Ｚ軸ガイドレール２６に沿ってＺ軸方向に移動する。
【００２４】
Ｚ軸移動プレート２８の下部には、板状物を切削する切削ユニット１４が設けられている。また、切削ユニット１４と隣接する位置には、板状物の上面側を撮像するカメラ３４が設置されている。上述の切削ユニット移動機構１８でＹ軸移動プレート２２をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット１４及びカメラ３４は割り出し送りされ、Ｚ軸移動プレート２８をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット１４及びカメラ３４は昇降する。
【００２５】
切削ユニット１４は、Ｙ軸方向に平行な回転軸を構成するスピンドル（不図示）の一端側（先端部）に装着された円環状の切削ブレード３６を備えている。スピンドルの他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドルに装着された切削ブレード３６を回転させる。
【００２６】
図２（Ａ）は、切削ユニット１４の構成例を模式的に示す図である。切削ブレード３６は、スピンドルの一端側に取り付けられた一対のフランジ３８で挟み込むように固定されている。この切削ブレード３６は、いわゆるワッシャーブレードであり、例えば、結合材に砥粒を混合して円環状に形成されている。なお、切削ブレード３６としては、円盤状の支持基台の外周に切り刃を設けた、いわゆるハブブレードを用いても良い。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態の切削ブレード３６は、モータ等の回転駆動源から伝達される回転力によって時計回りの回転方向Ａに回転する。また、切削ブレード３６の外周は、下部を除いてブレードカバー４０に覆われている。このブレードカバー４０の後部は、第１の加工液供給ブロック４２により構成されている。
【００２８】
第１の加工液供給ブロック４２の下端部には、切削ブレード３６の下部を挟む略Ｌ字状の一対のノズル（加工液供給手段）４２ａが固定されている。ノズル４２ａには、第１の加工液供給ブロック４２の上部に設けられた連結具４２ｂを通じて、加工液供給源４４から純水等の加工液が供給される。
【００２９】
切削ブレード３６と対向するノズル４２ａの内側面には、複数のスリット（不図示）が形成されている。切削ブレード３６は、ノズル４２ａの複数のスリットを通じて加工液供給源４４から供給される加工液によって、冷却、洗浄される。
【００３０】
一方、ブレードカバー４０の前部は、第２の加工液供給ブロック４６により構成されている。第２の加工液供給ブロック４６の後面側には、切削ブレード３６に加工液を供給するための供給穴（不図示）が形成されている。
【００３１】
この供給穴は、第２の加工液供給ブロック４６の上部に設けられた連結具４６ａを介して加工液供給源４４と接続されている。切削ブレード３６は、供給穴を通じて加工液供給源４４から供給される加工液によって、冷却、洗浄される。
【００３２】
第１の加工液供給ブロック４２と第２の加工液供給ブロック４６との間の位置には、切削ブレード３６の状態を検出するブレード検出機構（ブレード検出手段）４８が設けられている。
【００３３】
ブレード検出機構４８は、中央の検出ブロック４８ａと、第１の加工液供給ブロック４２及び検出ブロック４８ａに挟まれた加工液除去ブロック４８ｂとを含む。つまり、加工液除去ブロック４８ｂは、検出ブロック４８ａに対して切削ブレード３６の回転方向Ａの上流側に隣接している。
【００３４】
図２（Ｂ）は、検出ブロック４８ａの構成例を模式的に示す図である。図２（Ｂ）に示すように、検出ブロック４８ａは、切削ブレード３６の回転軸に対して垂直な第１面３６ａ側に配置された発光部５２と、第１面３６ａとは反対の第２面３６ｂ側に配置された受光部５４とを備える。
【００３５】
発光部５２は、例えば、光源５２ａと、光源５２ａから放出された光を切削ブレード３６へと導く発光窓５２ｂとを含む。発光窓５２ｂは、切削ブレード３６の第１面３６ａに対向している。ただし、発光部５２は、切削ブレード３６の第１面３６ａに対して光を照射できるように構成されていれば、必ずしも上述の構成に限定されない。
【００３６】
受光部５４は、例えば、発光部５２からの光を受光する受光窓５４ａと、受光窓５４ａを透過した光を反射するミラー５４ｂと、ミラー５４ｂで反射した光を集めて結像するレンズ５４ｃと、レンズ５４ｃによって形成される像を画像化する撮像素子５４ｄとを含む。受光窓５４ａは、切削ブレード３６の第２面３６ｂ及び発光窓５２ｂに対向しており、切削ブレード３６で遮られなかった発光窓５２ｂからの光を受光する。
【００３７】
また、撮像素子５４ｄには、表示装置５６が接続されている。この表示装置５６は、受光窓５４ａで受光した光に基づいて形成される画像を表示する。オペレータは、形成された画像に基づいて、例えば、切削ブレード３６の径方向の端部の位置をリアルタイムに検出できる。
【００３８】
ただし、受光部５４は、必ずしも上述の構成に限定されない。受光部５４は、例えば、切削ブレード３６の画像を取得する代わりに、切削ブレード３６で遮られなかった光の強度を検出できるように構成されていても良い。
【００３９】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、加工液除去ブロック４８ｂの構成例を模式的に示す図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、加工液除去ブロック４８ｂの切削ブレード３６側には、切削ブレード３６の周方向に沿う溝５８が形成されている。この溝５８は、切削ブレード３６の侵入を許容する態様で形成されている。
【００４０】
溝５８の深さ方向の一端（下端）側に位置する開口部５８ａは、切削ブレード３６の端部が侵入可能な所定の幅（切削ブレード３６の回転軸方向の長さ）に形成されている。一方、溝５８の深さ方向の他端（上端）側に位置する底部５８ｂの幅は、開口部５８ａの幅よりも狭くなっている。切削ブレード３６の外周面３６ｃは、この底部５８ｂに対向している。
【００４１】
開口部５８ａと底部５８ｂとの間には、切削ブレード３６の第１面３６ａ及び第２面３６ｂに対して傾斜した側壁部５８ｃが設けられており、切削ブレード３６の端部は、この側壁部５８ｃによって覆われている。このように、溝５８は、開口部５８ａから底部５８ｂに向かって幅の狭くなるテーパー状に形成されている。
【００４２】
溝５８の底部５８ｂには、加工液除去ブロック４８ｂの外部に通ずる複数の貫通穴６０が形成されている。切削ブレード３６の回転に伴い飛散し、溝５８に侵入した加工液は、側壁部５８ｃに沿って底部５８ｂに集まり、図３（Ｂ）に示すように、貫通穴６０を通じて加工液除去ブロック４８ｂの側面から外部に排出される。
【００４３】
加工液は、切削ブレード３６の回転に伴い、回転方向Ａの上流側から下流側に向かって流れる。そのため、本実施形態のように上流側の加工液除去ブロック４８ｂにテーパー状の溝５８及び貫通穴６０を形成することで、下流側の検出ブロック４８ａに到達する加工液を十分に低減できる。
【００４４】
また、図３（Ａ）に示すように、溝５８の底部５８ｂには、貫通穴６０よりも下流側（検出ブロック４８ａ側）の位置にエアー噴射口６２が設けられている。エアー噴射口６２は、エアー供給源６４に接続されている。エアー供給源６４からエアーを供給し、底部５８ｂから開口部５８ａへと向かうエアーの流れを発生させることで、検出ブロック４８ａへのミスト状の加工液の侵入を防止できる。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る切削装置２は、検出ブロック４８ａに対して切削ブレード３６の回転方向Ａの上流側に隣接する加工液除去ブロック４８ｂを含むブレード検出機構（ブレード検出手段）４８を備えている。そして、加工液除去ブロック４８ｂには、切削ブレード３６の端部が侵入可能な溝５８が設けられ、溝５８の底部５８ｂには、加工液除去ブロック４８ｂの外部に通ずる貫通穴６０が形成されている。
【００４６】
そのため、切削ブレード３６の回転に伴い溝５８に侵入する加工液は、貫通穴６０を通じて加工液除去ブロック４８ｂの外部に排出される。つまり、加工液の大部分は切削ブレード３６の回転方向Ａの下流側に位置する検出ブロック４８ａに達する前に外部に排出される。よって、本実施形態に係る切削装置２によれば、検出ブロック４８ａに対する加工液の影響を抑えて、切削ブレード３６の状態を高精度に検出できる。
【００４７】
また、溝５８の底部５８ｂには、貫通穴６０よりも検出ブロック４８ａ側の位置にエアー噴射口６２が設けられており、検出ブロック４８ａへのミスト状の加工液の侵入を防止できる。よって、検出ブロック４８ａに対する加工液の影響をさらに抑えて、切削ブレード３６の状態をより高精度に検出できる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、複数の貫通穴６０を形成しているが、加工液除去ブロック４８ｂが備える貫通穴は一つでも良い。また、貫通穴の形状も特に限定されない。例えば、上記実施形態では、円形に開口された貫通穴を形成しているが、スリット状等に開口された貫通穴を形成することもできる。
【００４９】
さらに、貫通穴の内面の形状も特に限定されない。図４は、変形例に係る貫通穴を備えた加工液除去ブロック４８ｂの構成例を模式的に示す図である。図４では、角のない滑らかな内面を有する貫通穴７０を加工液除去ブロック４８ｂに設けている。この場合、加工液の流れに対する抵抗が小さくなるので、加工液除去ブロック４８ｂの外部に加工液を排出し易い。
【００５０】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５１】
２  切削装置
４  基台
４ａ  開口
６  Ｘ軸移動テーブル
８  防塵防滴カバー
１０  チャックテーブル
１０ａ  保持面
１２  クランプ
１４  切削ユニット
１６  支持構造
１８  切削ユニット移動機構
２０  Ｙ軸ガイドレール
２２  Ｙ軸移動プレート
２４  Ｙ軸ボールネジ
２６  Ｚ軸ガイドレール
２８  Ｚ軸移動プレート
３０  Ｚ軸ボールネジ
３２  Ｚ軸パルスモータ
３４  カメラ
３６  切削ブレード
３６ａ  第１面
３６ｂ  第２面
３６ｃ  外周面
３８  フランジ
４０  ブレードカバー
４２  第１の加工液供給ブロック
４２ａ  ノズル（加工液供給手段）
４２ｂ  連結具
４４  加工液供給源
４６  第２の加工液供給ブロック
４６ａ  連結具
４８  ブレード検出機構（ブレード検出手段）
４８ａ  検出ブロック
４８ｂ  加工液除去ブロック
５２  発光部
５２ａ  光源
５２ｂ  発光窓
５４  受光部
５４ａ  受光窓
５４ｂ  ミラー
５４ｃ  レンズ
５４ｄ  撮像素子
５６  表示装置
５８  溝
５８ａ  開口部
５８ｂ  底部
５８ｃ  側壁部
６０，７０  貫通穴
６２  エアー噴射口
６４  エアー供給源
Ａ  回転方向
【図１】
0006460763.tif 000002
【図２】
0006460763.tif 000003
【図３】
0006460763.tif 000004
【図４】
0006460763.tif 000005