(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波振動切削用の回転スピンドルに一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を装着することができる切削装置を提供する。【解決手段】回転スピンドルに取り付けられる切削工具と、切削工具に超音波振動を付与する超音波振動手段とを具備する切削装置であって、マウンター５でもって切削工具を回転スピンドルに装着する。マウンター５は、回転スピンドル４２に当接するとともに切削工具の位置を規制するフランジ５０と、超音波振動切削用の切削工具と超音波振動を付与しない切削工具を着脱可能に保持する装着部５２とを備しており、マウンター取り付け部４２１とフランジ５０とは密着部材４３を介して連結される。【選択図】図２
2008091710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するチャックテーブルと、回転スピンドルと該回転スピンドルに取り付けられる切削工具と該回転スピンドルに配設された超音波振動手段を備え該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、該超音波振動手段に高周波電力を印加する電力供給手段と、を具備する具備切削装置において、
該回転スピンドルの端部に設けられたマウンター取り付け部に取り付けられ切削工具を装着するためのマウンターを備え、
該マウンターは、該回転スピンドルに連結する連結部と、該超音波振動切削用の切削工具の振動伝達部材に設けられた装着穴と超音波振動を付与しない切削工具のブレード基台に設けられた装着穴とを選択的に嵌合する装着部と、該装着部の一端に設けられ該装着部に嵌合された該超音波振動切削用の切削工具の該振動伝達部材または超音波振動を付与しない切削工具の該ブレード基台の位置を規制する規制部とを具備しており、該マウンター取り付け部に該連結部との間に密着部材を介して連結される、
ことを特徴とする切削装置。
【請求項２】
該超音波振動切削用の切削工具の該振動伝達部材に形成された該装着穴の内周面には、密着部材が装着されている、請求項１記載の切削装置。
【請求項３】
該回転スピンドルの該マウンター取り付け部は端面が軸心に対して垂直な接合面をなし、該マウンターの該連結部は端面が軸心に対して垂直な接合面をなしており、該マウンターは該連結部の接合面と該マウンター取り付け部の接合面との間に該密着部材を介して連結される、請求項１記載の切削装置。
【請求項４】
該回転スピンドルの該マウンター取り付け部はテーパー部を備え、該連結部は該テーパー部と嵌合するテーパー凹部を備えており、該マウンターは該連結部の該テーパー凹部と該マウンター取り付け部の該テーパー部との間に該密着部材を介して連結される、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、切削ブレードに超音波振動を付与しつつ半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を切削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エーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード、CCD等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
上述したウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、ウエーハ等の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ための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを備えた切削工具および回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。このような切削装置においては、切削工具を２００００〜４００００rpmの回転速度で回転しつつ、切削工具とチャックテーブルに保持された被加工物を相対的に切削送りする。
【０００４】
しかるに、デバイスが形成されるウエーハは、シリコン、サファイヤ、シリコンナイトライド、ガラス、リチウムタンタレート等の脆性硬質材料が用いられており、砥石ブレードによって切削すると切断面に欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。また、サファイヤ等のモース硬度の高いウエーハは、切削ブレードによる切削が不可能ではないにしても非常に困難である。
【０００５】
上述した問題を解消するために、切削ブレードを備えた切削工具が装着された回転スピンドルに超音波振動子を配設し、この超音波振動子に交流電圧を印加することにより、切削ブレードに超音波振動を付与しつつ切削するようにした切削方法が提案されている。この切削方法に用いる切削工具は、回転スピンドルに取付けられる振動伝達部材と、該振動伝達部材に装着された切削ブレードとからなっており、回転スピンドルの軸方向に振動する超音波振動を振動伝達部材によって径方向の振動に変換し、切削ブレードに径方向の超音波振動を付与する。
（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特許第３４６９５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した超音波振動切削用の切削装置の回転スピンドルに一般用の切削工具を装着して、超音波振動を与えない一般の切削もできることが要望されている。
しかるに、超音波振動切削用の切削工具の振動伝達部材（ブレード基台）と一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具のブレード基台とはその構成が異なるとともに、超音波振動切削用の切削工具の振動伝達部材（ブレード基台）と回転スピンドルとの接合部には振動による磨耗を防止するために密着部材を配設する必要がある。このため、超音波振動切削用の切削装置の回転スピンドルに一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を装着することができず、超音波振動を付与しないで切削をする際にも、高価な超音波振動切削用の切削工具を用いなければならず、不経済であるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、超音波振動切削用の回転スピンドルに一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を装着することができる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】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、回転スピンドルと該回転スピンドルに取り付けられる切削工具と該回転スピンドルに配設された超音波振動手段を備え該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、該超音波振動手段に高周波電力を印加する電力供給手段と、を具備する具備切削装置において、
該回転スピンドルの端部に設けられたマウンター取り付け部に取り付けられ切削工具を装着するためのマウンターを備え、
該マウンターは、該回転スピンドルに連結する連結部と、該超音波振動切削用の切削工具の振動伝達部材に設けられた装着穴と超音波振動を付与しない切削工具のブレード基台に設けられた装着穴とを選択的に嵌合する装着部と、該装着部の一端に設けられ該装着部に嵌合された該超音波振動切削用の切削工具の該振動伝達部材または超音波振動を付与しない切削工具の該ブレード基台の位置を規制する規制部とを具備しており、該マウンター取り付け部に該連結部との間に密着部材を介して連結される、
ことを特徴とする切削装置が提供される。
【０００９】
上記超音波振動切削用の切削工具の振動伝達部材に形成された装着穴の内周面には、密着部材が装着されている。
上記回転スピンドルのマウンター取り付け部は端面が軸心に対して垂直な接合面をなし、上記マウンターの連結部は端面が軸心に対して垂直な接合面をなしており、マウンターは連結部の接合面とマウンター取り付け部の接合面との間に密着部材を介して連結される。
また、上記回転スピンドルのマウンター取り付け部はテーパー部を備え、上記連結部は該テーパー部と嵌合するテーパー凹部を備えており、マウンターは連結部のテーパー凹部とマウンター取り付け部のテーパー部との間に密着部材を介して連結される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転スピンドルに取り付けられたマウンターに超音波振動切削用の切削工具と一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を着脱可能に構成されているので、超音波振動切削を実施する場合はマウンターに超音波振動切削用の切削工具を装着し、切削ブレードに超音波振動を付与しない一般の切削を実施する場合には一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を装着することができる。従って、切削ブレードに超音波振動を付与しない一般の切削を実施する場合に高価な超音波振動切削用の切削工具を用いる必要がないので、経済的である。
また、本発明によれば、マウンターはマウンター取り付け部に連結部との間に密着部材を介して連結されているので、マウンターと回転スピンドルが金属同士で直接接触することによる磨耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に従って構成された切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本発明に従って構成された切削装置の斜視図が示されている。図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に配設された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の上面である保持面上に被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル３１には、被加工物として後述するウエーハを保護テープを介して支持する支持フレームを固定するためのクランプ３３が配設されている。このように構成されたチャックテーブル３は、図示しない切削送り手段によって、矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００１３】
図１に示す切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され図示しない割り出し送り手段によって上記矢印Ｘで示す切削送り方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動せしめられるようになっている。このスピンドルユニット４について、図２を参照して説明する。
【００１４】
図２に示すスピンドルユニット４は、スピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１内に回転自在に配設された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に取り付けられるマウンター５と、該マウンター５に装着される切削工具６を具備している。
スピンドルハウジング４１は略円筒状に形成され、軸方向に貫通する軸穴４１１を備えている。上記スピンドルハウジング４１に形成された軸穴４１１に挿通して配設される回転スピンドル４２は、その前端部にマウンター取り付け部４２１を備え、その中央部には径方向に突出して形成されたスラスト軸受フランジ４２４が設けられている。マウンター取り付け部４２１は、端面が軸心に対して垂直な接合面４２２をなしており、その軸中心に雌ネジ穴４２３が形成されている。このようにしてスピンドルハウジング４１に形成された軸穴４１１に挿通して配設される回転スピンドル４２は、軸穴４１１の内壁との間に供給される高圧エアーによって回転自在に支持される。
【００１５】
回転スピンドル４２の前端部に設けられたマウンター取り付け部４２１に、後述する超音波振動切削用の切削工具と一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を選択的に装着するためのマウンター５が取り付けられる。マウンター５およびその取り付け構造について、図３を参照して説明する。
マウンター５は、図示の実施形態においてはアルミニウムによって形成され、回転スピンドル４２のマウンター取り付け部４２１の接合面４２２に連結する連結部５１と、超音波振動切削用の切削工具６または後述する一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を選択的に装着する円筒状の装着部５２と、該装着部５２の一端(図３において右端)に設けられ超音波振動切削用の切削工具６または後述する一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具の位置を規制する規制部５３とを具備している。上記連結部５１と規制部５３は図示の実施形態においては装着部５２の一端(図３において右端)に設けられた円盤状のフランジ５０によって形成され、その図３において右端面が連結部５１として機能し、図３において左端面が規制部５３として機能するようになっている。なお、連結部５１は、図３に示す実施形態においては軸心に対して垂直な接合面５１１を備えている。マウンター５を構成する装着部５２は、軸中心に締結ボルト７が挿通する貫通穴５２１を備えているとともに、他端部（図３において左端部）外周面には締結ナット８が螺合する雄ネジ５２２が形成されている。このように構成されたマウンター５は、装着部５２に設けられた貫通穴５２１に挿通された締結ボルト７を回転スピンドル４２のマウンター取り付け部４２１に設けられた雌ネジ穴４２３に螺合することにより、図２に示すように回転スピンドル４２のマウンター取り付け部４２１に取り付けられる。このとき、マウンター取り付け部４２１の接合面４２２とマウンター５の連結部５１の接合面５１１との間には密着部材４３を介在させることが重要である。この密着部材４３は、合成樹脂によって環状に形成されており、マウンター取り付け部４２１の接合面４２１aに装着されている。このように、マウンター取り付け部４２１の接合面４２２とマウンター５の連結部５１の接合面５１１との間に密着部材４３を介在させることにより、金属同士が直接接触することはない。従って、後述するように回転スピンドル４２に超音波振動が付与されても、金属同士が直接接触することによるマウンター取り付け部４２１の接合面４２２およびマウンター５の連結部５１の接合面５１１の磨耗を防止することができる。
【００１６】
図３を参照して説明を続けると、上記マウンター５を構成する装着部５２に装着される超音波振動切削用の切削工具６は、ブレード基台としての振動伝達部材６１と、該振動伝達部材６１に装着された円環状の切削ブレード６２とからなっている。振動伝達部材６１は図示の実施形態においてはアルミニウムによって形成され、中央大径部６１１と、該中央大径部６１１の一端面（図３において右端面）から同軸状に突出して形成された第１の小径部６１２と、中央大径部６１１の他端面（図３において左端面）から同軸状に突出して形成された第２の小径部６１３とからなっている。なお、第１の小径部６１２と第２の小径部６１３は、同一寸法に形成されている。このように形成された振動伝達部材６１の、軸中心には上記マウンター５を構成する装着部５２と嵌合する装着穴６１４が形成されている。振動伝達部材６１に装着された切削ブレード６２は、図示の実施形態においては振動伝達部材６１の中央大径部６１１の幅方向中心位置における外周面に装着されている。この切削ブレード６２は、砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレード、砥粒をレジンボンドで結合したレジンボンド砥石ブレード、砥粒をメタルボンドで結合したメタルボンド砥石ブレード、砥粒をビトリファイドボンドで結合したビトリファイドボンド砥石ブレードを用いることができる。このように構成された超音波振動切削用の切削工具６の振動伝達部材６１における装着穴６１４の内周面には合成樹脂からなる密着部材６６が装着されているとともに、振動伝達部材６１を構成する第１の小径部６１２および第２の小径部６１３の端面にもそれぞれ合成樹脂からなる密着部材６７および６８が装着されている。
【００１７】
以上のように構成された超音波振動切削用の切削工具６は、振動伝達部材６１の装着穴６１４をマウンター５を構成する装着部５２に嵌合し、装着部５２に形成された雄ネジ５２２に締結ナット８を螺合することにより、図２に示すようにマウンター５を構成する装着部５２に装着される。なお、装着部５２に形成された雄ネジ５２２に締結ナット８を螺合することにより、切削工具６の振動伝達部材６１はマウンター５に設けられた装着部５２に当接して位置規制される。このようにしてマウンター５に装着された切削工具６の振動伝達部材６１は、マウンター５との接触部に上述した合成樹脂からなる密着部材６６、６７、６８が装着されているので、金属同士が直接接触することはない。従って、後述するように回転スピンドル４２に超音波振動が付与されマウンター５に超音波振動が伝達されても、金属同士が直接接触することによるマウンター５および振動伝達部材６１の磨耗を防止することができる。
【００１８】
次に、上記マウンター５に一般用の切削工具を装着する例について、図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５に示す実施形態においては、回転スピンドル４２の前端部に設けられたマウンター取り付け部４２１、マウンター５および締結ボルト７は上記図２および図３に示す実施形態と同一であるため、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図４および図５に示す一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具６aは、一般にハブブレードと呼ばれている切削工具で、ブレード基台６１aと、該ブレード基台６１aの一端面（図４および図５において右端面外周部）に装着された切削ブレード６２aとからなっている。ブレード基台６１aは図示の実施形態においてはアルミニウムによって形成され、軸中心には上記マウンター５を構成する装着部５２と嵌合する装着穴６１４aが形成されている。ブレード基台６１aの一端面（図４および図５において右端面外周部）に装着された切削ブレード６２aは、砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレード、砥粒をレジンボンドで結合したレジンボンド砥石ブレード、砥粒をメタルボンドで結合したメタルボンド砥石ブレード、砥粒をビトリファイドボンドで結合したビトリファイドボンド砥石ブレードを用いることができる。このように構成された一般用の切削工具６a は、ブレード基台６１aの装着穴６１４aをマウンター５を構成する装着部５２に嵌合し、装着部５２に形成された雄ネジ５２２に締結ナット８aを螺合することにより、図に示すようにマウンター５を構成する装着部５２に装着される。なお、締結ナット８aは、ブレード基台６１aの幅が上記超音波振動切削用の切削工具６を構成する振動伝達部材６１の幅より小さいので、上記締結ナット８の幅より大きい寸法に形成されている。このようにして、締結ナット８aを螺合することにより、切削工具６aのブレード基台６１aはマウンター５に設けられた装着部５２に当接して位置規制される。
【００１９】
次に、マウンターの回転スピンドル４２の前端部に設けられたマウンター取り付け部４２１への取り付け構造の他の実施形態について、図６および図７を参照して説明する。なお、図６および図７に示す実施形態におけるマウンター取り付け部４２１およびマウンター５aは、両者の嵌合部以外は上記図２および図３の実施形態と同一であるため、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。  
図６および図７に示す実施形態におけるマウンター取り付け部４２１は、外周面がテーパー面に形成されテーパー部４２２aを備えている。そして、マウンター取り付け部４２１のテーパー部４２２aのテーパー面には、合成樹脂からなる密着部材４３aが装着されている。一方、マウンター５aを構成する装着部５２の軸中心には、連結部５１としてのテーパー凹部５１１aが形成されている。このテーパー凹部５１１aは、マウンター取り付け部４２１のテーパー部４２２aと対応するテーパー状の内周面を有している。このように構成されたマウンター５aは、テーパー凹部５１１aをマウンター取り付け部４２１のテーパー部４２２aに嵌合し、装着部５２に設けられた貫通穴５２１aおよびテーパー凹部５１１aに挿通された締結ボルト７を回転スピンドル４２のマウンター取り付け部４２１に設けられた雌ネジ穴４２３aに螺合することにより、図７に示すように回転スピンドル４２のマウンター取り付け部４２１に取り付けられる。
【００２０】
図２に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるスピンドルユニット４は、回転スピンドル４２を回転駆動するための電動モータ９を備えている。図示の電動モータ９は、永久磁石式モータによって構成されている。永久磁石式の電動モータ９は、回転スピンドル４２の中間部に形成されたモータ装着部４２４に装着された永久磁石からなるロータ９１と、該ロータ９１の外周側においてスピンドルハウジング４１に配設されたステータコイル９２とからなっている。このように構成された電動モータ９は、ステータコイル９２に後述する電力供給手段によって交流電力を印加することによりロータ９１が回転し、該ロータ９１を装着した回転スピンドル４２を回転せしめる。
【００２１】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット４は、回転スピンドル４２に配設され切削ブレード６２に超音波振動を付与する超音波振動子１０を備えている。超音波振動子１０は、回転スピンドル４２の軸方向に分極された円環状の圧電体１０１と、該圧電体１０１の両側分極面に装着された円環状の2枚の電極板１０２、１０３とからなっている。圧電体１０１は、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、リチウムタンタレート等の圧電セラミックスによって形成されている。このように構成された超音波振動子１０は、回転スピンドル４２に装着され、電極板１０２、１０３に後述する電力供給手段によって所定周波数の交流電力が印加されると、超音波振動を発生せしめる。なお、超音波振動子１０は、軸方向に複数個配設してもよい。
【００２２】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット４は、上記超音波振動子１０に交流電力を印加するとともに上記電動モータ９に交流電力を印加する電力供給手段１１を具備している。
電力供給手段１１は、スピンドルユニット４の後端部に配設されたロータリートランス１２を具備している。ロータリートランス１２は、回転スピンドル４２の後端に配設された受電手段１２１と、該受電手段１２１と対向して配設されスピンドルハウジング４１の後端部に配設された給電手段１２２とを具備している。受電手段１２１は、回転スピンドル４２に装着されたロータ側コア１２１aと、該ロータ側コア１２１aに巻回された受電コイル１２１bとからなっている。このように構成された受電手段１２１の受電コイル１２１bの一端は上記超音波振動子１０の電極板１０２に接続され、他端は電極板１０３に接続される。上記給電手段１２２は、受電手段１２１の外周側に配設されたステータ側コア１２２aと、該ステータ側コア１２２aに配設された給電コイル１２２bとからなっている。このように構成された給電手段１２２の給電コイル１２２bは、電気配線１２３、１２４を介して交流電力が供給される。
【００２３】
図示の実施形態における電力供給手段１１は、上記ロータリートランス１２の給電コイル１２２bに供給する交流電力の交流電源１３と、電力調整手段としての電流調整手段１４と、上記給電手段１２２に供給する交流電力の周波数を調整する周波数調整手段１５と、電流調整手段１４および周波数調整手段１５を制御する制御手段１６と、該制御手段に切削ブレードを備えた切削工具６の種類等を入力する入力手段１７を具備している。なお、制御手段１６は、切削工具６の種類に対応して周波数調整手段１５に周波数設定信号を出力するための周波数設定マップを格納するメモリを備えている。また、図２に示す電力供給手段１１は、制御回路１８および電気配線９２１、９２２を介して上記電動モータ９のステータコイル９２に交流電力を供給する。
【００２４】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット４は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
切削作業を行う際には、電力供給手段１１から電動モータ９のステータコイル９２に交流電力が供給される。この結果、電動モータ９が回転して回転スピンドル４２が回転し、該回転スピンドル４２の前端にマウンター５を介して取付けられた切削工具６の振動伝達部材６１に装着された切削ブレード６２が回転せしめられる。
【００２５】
一方、電力供給手段１１は、制御手段１６によって電流調整手段１４および周波数変換手段１５を制御し、交流電力の電圧を所定の電圧に制御するとともに、交流電力の周波数を所定周波数（例えば、５０kHz）に変換して、ロータリートランス１２を構成する給電手段１２２の給電コイル１２２bに供給する。このように所定周波数の交流電力が給電コイル１２２bに印加されると、回転する受電手段１２１の受電コイル１２１bを介して超音波振動子１０の電極板１０２と電極板１０３間に所定周波数の交流電力が印加される。この結果、超音波振動子１０は径方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、回転スピンドル４２およびを介して切削工具６の振動伝達部材６１に伝達され、振動伝達部材６１が径方向に超音波振動する。従って、振動伝達部材６１に装着された切削ブレード６２は、径方向に超音波振動する。
【００２６】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード６２によって切削すべき領域を検出するためのアライメント手段２０を具備している。このアライメント手段２０は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなる撮像手段を具備している。また、切削装置は、アライメント手段２０によって撮像された画像等を表示する表示手段２１を具備している。
【００２７】
上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域２２aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル２２が配設されている。このカセット載置テーブル２２は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル２２上には、被加工物としての半導体ウエーハWを収容するカセット２３が載置される。カセット２３に収容される半導体ウエーハWは、表面に格子状のストリートが形成されており、この格子状のストリートによって区画された複数の矩形領域にコンデンサーやLEDや回路等のデバイスが形成されている。このように形成された半導体ウエーハWは、環状の支持フレームFに装着された保護テープTの表面に裏面が貼着された状態でカセット２３に収容される。
【００２８】
また、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置テーブル２２上に載置されたカセット２３に収容されている半導体ウエーハW（環状のフレームFに保護テープTを介して支持されている状態）を仮置きテーブル２４に搬出する搬出手段２５と、仮置きテーブル２４に搬出された半導体ウエーハWを上記チャックテーブル３上に搬送する搬送手段２６と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハWを洗浄する洗浄手段２７と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハWを洗浄手段２７へ搬送する洗浄搬送手段２８を具備している。
【００２９】
以上のように構成された切削装置の作動について、主に図１を参照して簡単に説明する。
先ず、切削ブレードに超音波振動を付与しつつ切削する超音波振動切削について説明する。超音波振動切削を実施する場合には、図２に示すように回転スピンドル４２に取り付けられたマウンター５に超音波振動切削用の切削工具６を装着する。そして、入力手段１７から該当する切削工具のコードNo.を入力する。
【００３０】
上述したようにマウンター５に超音波振動切削用の切削工具６を装着し、入力手段１７から該当する切削工具のコードNo.を入力したならば、切削装置は切削作業を実施する。即ち、カセット載置テーブル２２上に載置されたカセット２３の所定位置に収容されている半導体ウエーハWは、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル２２が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出手段２５が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハWを仮置きテーブル２４上に搬出する。仮置きテーブル２４に搬出された半導体ウエーハWは、搬送手段２６の旋回動作によって上記チャックテーブル３上に搬送される。チャックテーブル３上に半導体ウエーハWが載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して半導体ウエーハWをチャックテーブル３上に吸引保持する。また、半導体ウエーハWを保護テープTを介して支持する支持フレームFは、上記クランプ３３によって固定される。このようにして半導体ウエーハWを保持したチャックテーブル３は、アライメント手段２０の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３がアライメント手段２０の直下に位置付けられると、アライメント手段２０によって半導体ウエーハWに形成されているストリートが検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してストリートと切削工具６の切削ブレード６２との精密位置合わせ作業が行われる（アライメント工程）。
【００３１】
その後、図２に示す電力供給手段１１から電動モータ９のステータコイル９２に交流電力が供給される。この結果、電動モータ９が回転して回転スピンドル４２が回転し、該回転スピンドル４２の前端にマウンター５を介して取付けられた切削工具６の振動伝達部材６１に装着された切削ブレード６２が回転せしめられる。そして、切削ブレード６２を図１において矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし、半導体ウエーハWを吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード６２の回転軸と直交する方向）に所定の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル３上に保持された半導体ウエーハWは切削ブレード６２により所定のストリートに沿って切断される。この切削工程においては、電力供給手段１１から超音波振動子１０に入力手段１７によって入力された切削工具のコードNo.に対応する周波数の交流電力が印加される。この結果、上述したように超音波振動子１０は径方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、回転スピンドル４２およびマウンター５を介して切削工具６の振動伝達部材６１に伝達され、振動伝達部材６１が径方向に超音波振動する。従って、振動伝達部材６１に装着された切削ブレード６２が径方向に超音波振動するので、切削ブレード６２による切削抵抗を減少することができる、半導体ウエーハWがサファイヤ等の難削材であっても容易に切削することができる。
【００３２】
次に、切削ブレードに超音波振動を付与しないで切削する一般の切削について説明する。切削ブレードに超音波振動を付与しないで切削する場合には、図４および図５に示すように回転スピンドル４２に取り付けられたマウンター５に一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具６aを装着する。そして、入力手段１７から該当する切削工具のコードNo.を入力する。このように、マウンター５に一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具６aを装着し、入力手段１７から該当する切削工具のコードNo.を入力したならば、切削装置は切削作業を実施する。そして、上述したアライメント工程を実施する。次に、図２に示す電力供給手段１１から電動モータ９のステータコイル９２に交流電力が供給される。この結果、電動モータ９が回転して回転スピンドル４２が回転し、該回転スピンドル４２の先端にマウンター５を介して取付けられた一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具６aのブレード基台６１aに装着された切削ブレード６２aが回転せしめられる。そして、切削ブレード６２aを図１において矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし、半導体ウエーハWを吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード６２の回転軸と直交する方向）に所定の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル３上に保持された半導体ウエーハWは切削ブレード６２aにより所定のストリートに沿って切断される。この切削工程においては、電力供給手段１１から超音波振動子１０に交流電力が印加しない。従って、切削ブレード６２aに超音波振動を付与しない一般の切削が行われる。
【００３３】
以上のように、図示の実施形態における切削装置においては、回転スピンドル４２に取り付けられたマウンター５に超音波振動切削用の切削工具６と一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具６aを着脱可能に構成されているので、超音波振動切削を実施する場合はマウンター５に超音波振動切削用の切削工具６を装着し、切削ブレードに超音波振動を付与しない一般の切削を実施する場合には一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具６aを装着することができる。従って、切削ブレードに超音波振動を付与しない一般の切削を実施する場合に高価な超音波振動切削用の切削工具６を用いる必要がないので、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に従って構成された切削装置の斜視図。
【図２】図１に示す切削装置に装備されるスピンドルユニットの断面図。
【図３】図２に示すスピンドルユニットを構成する回転スピンドルのマウンター取り付け部とマウンターおよび超音波振動切削用の切削工具を分解して示す断面図。
【図４】スピンドルユニットを構成する回転スピンドルのマウンター取り付け部とマウンターおよび一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を分解して示す断面図。
【図５】図４に示すスピンドルユニットを構成する回転スピンドルのマウンター取り付け部とマウンターおよび一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具を組み立てた状態を示す断面図。
【図６】スピンドルユニットを構成する回転スピンドルのマウンター取り付け部およびマウンターの他の実施形態を示す分解断面図。
【図７】スピンドルユニットを構成する回転スピンドルのマウンター取り付け部およびマウンターを組み立てた状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブ機構
３０：チャックテーブル
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４２１：マウンター取り付け部
５：マウンター
５１：連結部
５２：装着部
５３：規制部
６：超音波振動切削用の切削工具
６１：振動伝達部材
６２：切削ブレード
６a：一般に用いられている超音波振動を付与しない切削工具
６１a： ブレード基台
６２a：切削ブレード
７：締結ボルト
８：締結ナット
９：電動モータ
１０：超音波振動子
１１：電力供給手段
１２：ロータリートランス
１２１：受電手段
１２２：給電手段
１３：交流電源
１４：電流調整手段
１５：周波数調整手段
１６：制御手段
１７：入力手段
２０：アライメント手段
２１：表示手段
２２：カセット載置テーブル
２３：カセット
２４：仮置きテーブル
２５：搬出手段
２６：搬送手段
２７：洗浄手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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