(57)【要約】【課題】硬脆材料基板にへき開用スクライブ溝を短時間に加工する方法およびそれに用いる切削装置の提供。【解決手段】左右方向に移動可能なリニアモ−タ駆動テ−ブル５上に硬脆材料基板２を載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けたダイアモンドバイト１０を用いて該テ−ブル５の左右往復移動時の往移動時または復移動時に脆弱基板表面にダイアモンドバイトを下降させて指定量だけ硬脆材料基板への切り込み・切削を行い、硬脆材料基板への切り込み・切削が行われたテ−ブル移動方向とは反対方向へのテ−ブル移動時は、ダイアモンドバイトを硬脆材料基板に接触しない高さに上昇させて硬脆材料基板の切り込み・切削を行わないようにするとともに、切り込み・切削が行われない時のテ−ブルの移動速度を、切り込み・切削が行われる時のテ−ブルの移動速度の２倍以上とすることを特徴とする、硬脆材料基板にスクライブ溝を加工する方法。スクライブ溝に応力を懸けると基板は割断（ペレタイズ化）され、チップとなる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向に移動可能なテ−ブル上に硬脆材料基板を載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けたダイアモンドバイトを用いて硬脆材料基板とダイアモンドバイトの相対的な動きにより硬脆材料基板表面に一方向のスクライブ溝を多数切削加工する硬脆材料基板の溝切方法であって、
硬脆材料基板を載置するテ−ブルを左右方向に移動する駆動はサ−ボドライブリニアモ−タを用い、テ−ブルの左右往復移動時の往移動時または復移動時に脆弱基板表面にダイアモンドバイトを下降させて指定量だけ硬脆材料基板への切り込み・切削を行い、硬脆材料基板への切り込み・切削が行われたテ−ブル移動方向とは反対方向へのテ−ブル移動時は、ダイアモンドバイトを硬脆材料基板に接触しない高さに上昇させて硬脆材料基板の切り込み・切削を行わないようにするとともに、切り込み・切削が行われない時のテ−ブルの移動速度を、切り込み・切削が行われる時のテ−ブルの移動速度の２倍以上とすることを特徴とする、硬脆材料基板の溝切方法。
【請求項２】
切り込み・切削が行われない時のテ−ブルの移動速度は１０〜３００ｍ／分、切り込み・切削が行われる時のテ−ブルの移動速度は、前記移動速度より遅く０．１〜５０ｍ／分であることを特徴とする、請求項１に記載の硬脆材料基板のスクライブ溝切方法。
【請求項３】
硬脆材料基板とダイアモンドバイトが接触する加工点には、ダイアモンドバイトの背面側に設けたノズルより冷却媒体が吹き付けられて切り込み・切削が行われることを特徴とする、請求項１に記載の硬脆材料基板の溝切方法。
【請求項４】
硬脆材料基板の厚み方向に設けられたスクライブ溝の深さは、硬脆材料基板の厚みの１／４〜１／１００であることを特徴とする、硬脆材料基板の溝切方法。
【請求項５】
サ−ボドライブリニアモ−タ駆動により左右方向に移動可能なテ−ブル、該テ−ブル上に設けられたロ−タリ−テ−ブル、該ロ−タリ−テ−ブル上に設けられた硬脆材料基板を載置するポ−ラスセラミックチャック、該ポ−ラスセラミックチャックに連結される減圧手段および加圧流体供給機構、鉛直方向にサ−ボドライブ駆動で昇降可能で、かつ、前後方向にサ−ボドライブ移動可能に設けたダイアモンドバイト、および、前記ダイアモンドバイトの背面側にワ−クとダイアモンドバイトが接触する加工点に冷却媒体を吹き付けるノズル、を有する硬脆材料基板の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコン基板、ガリウム・砒素基板、ガリウム・リン基板等の結晶材用を原料とする硬脆材料基板にスクライブ溝（割断用溝）を加工する方法、およびそれに用いる切削装置に関する。
この硬脆材料基板の深さ方向に格子状または枠状に設けられたスクライブ溝を伸ばすように基板裏面側より応力を懸けると硬脆材料基板は割断（へき開）され、チップ化される。
【０００２】
【従来の技術】
ダイサ−を用い、半導体シリコン基板等の硬脆材料基板の表面に設けられたストリ−ト（スクライブラインとも言う）に沿ってダイアモンドカッタ−回転刃（ブレ−ド）でフルカットの切り込みをかけて硬脆材料基板を切断し、チップ化することは知られており（特開平８−２５２０９号、同１０−６４８５３号、特許第２８９２４５９号など）、かつ、実用化されている。
また、ダイサ−を用い、半導体シリコン基板等の硬脆材料基板の表面に設けられたストリ−ト（スクライブラインとも言う）に沿ってダイアモンドカッタ−回転刃（ブレ−ド）でハ−フカットもしくは１０〜３０μｍ切り残すセミフルカットの切り込みをかけてスクライブ溝を形成し、ついで該スクライブ溝を伸ばすように基板裏面側より応力を懸けて硬脆材料基板を割断（ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｏｒ　ｃｌｅａｖｉｎｇ）してチップ化することも知られており（特開２０００−１６４５３４号、米国特許第５３１０１０４号、米国特許第５７８５２２５号、米国特許第５９０４５４８号など）、かつ、実用化されている。
【０００３】
１枚当りの基板から多くのチップが得られるように基板の径が６インチから８インチ、さらには１０インチと拡径するにつれておよびチップの１辺の長さが小さくなるにつれて図６に示すストリ−ト２ａの幅は暫時狭くなる傾向にあり、このストリ−ト幅は、約７〜１０ｍｉｌ．、ついで３〜５ｍｉｌ．（約０．０７５〜０．１２５ｍｍ）、ついには１０μｍが要求されている。
【０００４】
高速で回転するダイアモンドブレ−ドで基板を切断または溝加工するにはブレ−ドの横振れ防止、剛性が必要であり、現在では０．１０ｍｍ厚のダイアモンドブレ−ドを得るのが精一杯であり、現在、０．０５ｍｍ厚のダイアモンドブレ−ド開発がなされているのが実情である。
【０００５】
高速で回転するダイアモンドブレ−ドに替えて半導体基板の深さ方向にダイアモンドけがき針で割断用のスクライブ溝を形成させる（Ｓｃｒｉｂｉｎｇ）方法が提案されている（米国特許第５８２０００６号、特開２００１−３４５２９０号）。
このスクライブ溝が伸びるように楔で応力を懸けて（米国特許第５３１０１０４号）または圧空応力を懸けて（米国特許第５３１０１０４号）スクライブ溝を伸ばし、結晶性材料基板のへき開性を利用して割断し、チップ化（ｐｅｌｌｅｔｉｚｉｎｇ）する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの先行特許文献では、硬脆材料基板の厚み方向に設けられるスクライブ溝の深さについて記載がなされていないが、図面ではハ−フカット（１／２）の溝が示されている。
このダイアモンドけがき針で割断用のハ−フカットのスクライブ溝を形成させる方法では、スクライブ溝を真直ぐに加工することが困難であり、また、スクライブ溝が格子状に交差する交差点ではひび割れ（チッピング）が生じ、チップに割断する時にバリ小片を形成し易い。
【０００７】
本発明者等は、ダイアモンドけがき針に替えてダイアモンドバイトを用い、かつ、ダイアモンドバイトの硬脆材料基板へスクライブ溝を設けるための切り込みを一方向からのみとし、バイトが戻るときは切削加工しないようにしたところ、図５に示すように真直ぐなスクライブ溝を形成することができることを見出し、本発明に到った。
【０００８】
本発明は、ダイアモンドバイトを用い、硬脆材料基板表面にチッピングのない真直ぐなスクライブ溝を形成する方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、左右方向に移動可能なテ−ブル上に硬脆材料基板を載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けたダイアモンドバイトを用いて硬脆材料基板とダイアモンドバイトの相対的な動きにより硬脆材料基板表面に一方向のスクライブ溝を多数切削加工する硬脆材料基板の溝切方法であって、
硬脆材料基板を載置するテ−ブルを左右方向に移動する駆動はサ−ボドライブリニアモ−タを用い、テ−ブルの左右往復移動時の往移動時または復移動時に脆弱基板表面にダイアモンドバイトを下降させて指定量だけワ−クへの切り込み・切削を行い、硬脆材料基板への切り込み・切削が行われたテ−ブル移動方向とは反対方向へのテ−ブル移動時は、ダイアモンドバイトを硬脆材料基板に接触しない高さに上昇させて硬脆材料基板の切り込み・切削を行わないようにするとともに、切り込み・切削が行われない時のテ−ブルの移動速度を、切り込み・切削が行われる時のテ−ブルの移動速度の２倍以上とすることを特徴とする、硬脆材料基板の溝切方法を提供するものである。
【００１０】
硬脆材料基板にダイアモンドバイトでスクライブ溝を加工する際のテ−ブル送りをリニアモ−タ駆動とすることにより従来のボ−ルネジの回転による振動の影響がなくなり、かつ、溝が一方向に揃って硬脆材料基板に切削されるので、チッピングがなく、真直なスクライブ溝を有する加工硬脆材料基板が得られる。
一方向のバイト加工が終え、テ−ブルの戻り時、バイトは上昇されて硬脆材料基板に接触しないので、ダイアモンドバイト破損の機会が減少し、ダイアモンドバイトの寿命が長い利点を有する。
【００１１】
本発明の請求項２は、前記請求項１に記載の硬脆材料基板の溝切方法において、切り込み・切削が行われない時のテ−ブルの移動速度を１０〜３００ｍ／分、切り込み・切削が行われる時のテ−ブルの移動速度を前記移動速度よりは遅く０．１〜５０ｍ／分で行なうことを特徴とする。
【００１２】
バイト加工が行われないときのテ−ブル戻し速度をリニアモ−タ駆動により１０〜３００ｍ／分と高速にすることにより、スクライブ溝加工時間を極めて短く短縮できる。
【００１３】
本発明の請求項３は、前記請求項１に記載の硬脆材料基板の溝切方法において、硬脆材料基板とダイアモンドバイトが接触する加工点には、ダイアモンドバイトの背面側に設けたノズルより冷却媒体が吹き付けられて切り込み・切削が行われることを特徴とする。
【００１４】
加工面を冷却するとともに、切削屑を硬脆材料基板表面より排出できる。
【００１５】
本発明の請求項４は、前記請求項１に記載の硬脆材料基板の溝切方法において、硬脆材料基板の厚み方向に設けられたスクライブ溝の深さは、硬脆材料基板の厚みの１／４〜１／１００であることを特徴とする。
【００１６】
スクライブ溝の深さが３〜１５μｍと硬脆材料基板の厚みの１／４〜１／３０であるので、けがき針を用いるハ−フカット（１／２）の加工時間よりも極めて短時間に溝加工できる。
【００１７】
本発明の請求項５は、サ−ボドライブリニアモ−タ駆動により左右方向に移動可能なテ−ブル、該テ−ブル上に設けられたロ−タリ−テ−ブル、該ロ−タリ−テ−ブル上に設けられた硬脆材料基板を載置するポ−ラスセラミックチャック、該ポ−ラスセラミックチャックに連結される減圧手段および加圧流体供給機構、鉛直方向にサ−ボドライブ駆動で昇降可能で、かつ、前後方向にサ−ボドライブ移動可能に設けたダイアモンドバイト、および、前記ダイアモンドバイトの背面側にワ−クとダイアモンドバイトが接触する加工点に冷却媒体を吹き付けるノズル、を有する硬脆材料基板の切削装置を提供するものである。
【００１８】
マウンタフレ−ムに弱い粘着性を有する可撓性シ−トを張り、この粘着シ−トに硬脆材料基板を貼り、マウンタフレ−ムと一緒に硬脆材料基板をポ−ラスセラミックチャックに載せ、チャックを減圧して基板を固定する。
硬脆材料基板を載置するテ−ブルを左右方向に移動する駆動手段としてリニアモ−タ駆動を用い、テ−ブルの左方向から右方向への移動時は硬脆材料基板表面にダイアモンドバイトを下降させて指定量だけ硬脆材料基板への切り込み・切削を行い、硬脆材料基板への切り込み・切削が行われたテ−ブル移動方向とは反対方向へのテ−ブルの右方向から左方向への移動時は、ダイアモンドバイトを硬脆材料基板に接触しない高さに上昇させて硬脆材料基板の切り込み・切削を行わないようにする。
【００１９】
硬脆材料基板の前後方向ピッチ送りは、ダイアモンドバイトを前後方向に移動できるように支持しているサドルをピッチ幅前方向または後方向に移動させる。これらテ−ブルの左右移動、サドルの前後移動、ダイアモンドバイトの上下移動は、コンピュ−タ制御のサ−ボドライブで行われる。
【００２０】
硬脆材料基板の表面に一方向のスクライブ溝多数が形成された後、ロ−タリ−テ−ブルを９０度回転させ、再びスクライブ溝加工を行なうことにより硬脆材料基板に格子状または枠状のスクライブ溝を形成することが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明の切削装置の斜視図、図２は本発明の切削装置を側面から見た部分断面図、図３は切削装置のリニアモ−タ駆動送りのテ−ブル断面図、および、図４はダイアモンドバイトの部分斜視図である。
【００２２】
図１に示す本発明の切削装置において、１は切削装置、２はワ−クである硬脆材料基板、３はポ−ラスセラミックチャック、４はＸ−Ｚロ−タリ−テ−ブル、５は左右の水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、６は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、７はコラム、８はダイアモンドバイトのシャンク支持ブロック材、９はシャンク、１０はダイアモンドバイト、１０ａは刃先（ダイアモンドチップ）、１１はシャンク保護部材、１２は固定ボルト、１３はノズル、１４はシャンク支持ブロック材８を上下方向に移動させる昇降機構、１５は操作盤、１７はタンク、１８はフィルタ、２０はベッド、２１はセンサ、Ｐはポンプである。
【００２３】
昇降機構１４は、ボ−ルネジ１４ａ、ガイドレ−ル１４ｂ、スライダ−（螺合体）１４ｃ、アクチュエ−タ（またはサ−ボモ−タ）１４ｄ、前記コラム７に取り付けられた取付板１４ｅよりなり、アクチュエ−タ１４ｄの回転駆動をボ−ルネジ１４ａが受けて固定具１３が備え付けられたスライダ−（螺合体）１４ｃが鉛直方向に延びる一対のガイドレ−ル１４ｂ上を滑走することにより、シャンク支持ブロック材８に設けられたシャンク９下面に接着されたダイアモンドチップ１０ａを昇降させる。
【００２４】
ベッド１６は前記サドル６を載せ、図示されていない油圧アクチュエ−タ機構で前後方向に移動可能である。サドル６の後部にはコラム７が立架され、前述したようにコラム７前面に取付板１４ｅが固定されている。サドル６がテ−ブル４に対し前後移動することによりコラム７に取り付けられたダイアモンドバイト（刃先）１０がワ−クに対し、前後方向にピッチ幅移動する。
油圧アクチュエ−タ機構は、空気圧アクチュエ−タ機構またはサ−ボモ−タの駆動のボ−ルネジに置き換えてもよい。
【００２５】
ダイアモンドバイトの刃先１０ａの形状は、六角錐状またはＶ状であり、刃先の高さｈは０．１〜３ｍｍが一般である。図４に示すようにダイアモンドチップ断面がＶ状であるとき、硬脆材料基板２の表面に対するＶ状ダイアモンドチップの角度θは、４５〜７５度であるのが好ましい。角度θが小さい方がスクライブ溝幅をより狭く加工できるが、あまりにも角度が小さいと切り込み時の負荷が大きく、スクライブ溝が真直ぐな直線とならず、ひび割れの原因に繋がることもある。
【００２６】
硬脆材料基板２としては、シリコン基板、ガリウム・砒素基板、ガリウム・リン基板、ゲルマニウム基板等の結晶材料が用いられる。硬脆材料基板２の厚みは、２０〜１２０μｍと薄い方が好ましい。
硬脆材料基板２の形状は、６インチ、８インチ、１２インチ径の円盤状であっても、３５ｍｍ角、６０ｍｍ角の角型であっても、これらが２分割された基板であってもよい。
【００２７】
シャンク９素材としては、炭素鋼３〜炭素鋼５が用いられる。
下面にダイアモンドバイトの刃先１０ａが接着されたシャンク９は、昇降機構１４の前面に垂下して設けられたシャンク支持ブロック材８に断面コ状のシャンク保護部材１１を固定し、この保護部材１１のコ状空間部にシャンク９は挿入され、固定ボルト１２で固定される。シャンク９は断面コ状であるのが好ましいが、真直ぐなバ−形状であってもよい。
【００２８】
ノズル１３は、シャンク９下面に接着されたダイアモンドチップ（刃先）１０ａの背面にその吹出口が位置するように設けられる。ノズル１３素材としては、ポリ（テトラフルオロエチレン）樹脂管が好ましい。
ノズル１３より噴出される冷却媒体は、オイルミスト、切削液、圧力空気等であり、硬脆材料基板２とダイアモンドバイトの刃先１０ａが接触する加工点に冷却媒体は吹き付けられて硬脆材料基板への切り込み・切削が行われる。
【００２９】
硬脆材料基板２は、Ｘ−Ｚロ−タリ−テ−ブル４上のポ−ラスセラミックチャック３を減圧して直接ポ−ラスセラミックチャック３に固定してもよいが、硬脆材料基板２の径が大きいときやペレタイズ化された後の後工程を鑑みると、図２に示すようにポ−ラスセラミックチャック３と硬脆材料基板２間に弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａを介在させて固定するのが好ましい。
弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａは、ガス透過性がなく、硬脆材料基板２およびポ−ラスセラミックチャックに対し弱い粘着性を有し、加圧流体により膨張可能なゴム、エラストマ−および熱可塑性樹脂を素材とするシ−トより選ばれたものが利用できる。シ−ト厚みは０．１〜２ｍｍが好ましい。
【００３０】
具体的には、ゴム物質としては、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴム、クロル化スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴムの水素添加物、クロル化スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴムの水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴム、クロル化スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴムの水素添加物、クロル化スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴムの水素添加物、エチレン・プロピレン共重合体ゴムおよびエチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。これらは架橋されていてもよい。
【００３１】
熱可塑性樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレン、直鎖線状低密度ポリエチレン、軟質ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、クロロ・スルホン化ポリエチレン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ブテン−１共重合体、ポリブテン、ポリ（テトラフルオロエチレン）等が挙げられる。
【００３２】
エラストマ−としては、アクリルウレタンエラストマ−、シリコンエラストマ−、ウレタンエラストマ−および前記前記ゴム物質と熱可塑性樹脂との混合物よりなるエラストマ−が挙げられる。
混合物の場合、ゴム物質は両者中の１０〜９７重量％、好ましくは３０〜８５重量％、熱可塑性樹脂は９０〜３重量％、好ましくは７０〜１５重量％の割合で用いられる。必要によりアビエチン酸ロジン、石油樹脂、テルペン・フェノ−ル共重合体等の粘着剤を１〜１０重量％配合して粘着性を付与してもよい。また、可撓性シ−ト表面に粘着剤を塗布してもよい。
【００３３】
弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａの物性としては、硬さ（ＪＩＳ　Ｋ−６３０１）が１０〜１００、好ましくは３５〜８５、引張強度（ＪＩＳ　Ｋ−６３０１）が３０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは５０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２、引張伸度（ＪＩＳ　Ｋ−６３０１）が５０〜１０００％、好ましくは２００〜８００％、硬脆材料基板２に対する粘着力が５〜１００ｇ／ｃｍ２である。
【００３４】
この弱い粘着性を有する可撓性シ−トをマウンタフレ−ム３ｂに張り、更に、この粘着シ−トに硬脆材料基板を貼り、マウンタフレ−ムと一緒に硬脆材料基板をポ−ラスセラミックチャック３に載せ、チャックを減圧して基板を固定する。硬脆材料基板を固定するポ−ラスセラミックチャックを載置するテ−ブル５をリニアモ−タ駆動を用いて左右方向に移動し、テ−ブルの左方向から右方向への移動時は硬脆材料基板表面にダイアモンドバイト１０を下降させて指定量αだけ硬脆材料基板への切り込み・切削を行い、硬脆材料基板への切り込み・切削が行われたテ−ブル移動方向とは反対方向へのテ−ブルの右方向から左方向への移動時は、ダイアモンドバイトを硬脆材料基板に接触しない高さに上昇させて硬脆材料基板の切り込み・切削を行わないようにする。
【００３５】
硬脆材料基板２の前後方向ピッチ送りは、ダイアモンドバイト１０を前後方向に移動できるように支持しているサドル６をピッチ幅前方向または後方向に移動させる。
これらテ−ブル５の左右移動、サドル６の前後移動、ダイアモンドバイト１０の上下移動は、コンピュ−タ制御のサ−ボドライブで行われる。
【００３６】
硬脆材料基板の表面に一方向のスクライブ溝多数が形成された後、Ｘ−Ｚロ−タリ−テ−ブル４を９０度回転させ、再びスクライブ溝加工を行なうことにより硬脆材料基板に格子状または枠状のスクライブ溝を形成することが可能である。
【００３７】
硬脆材料基板２に設けられたスクライブ溝が上方を向いた状態でポ−ラスセラミックチャック３に０．１〜２．０Ｋｇ／ｃｍ２Ｇの加圧空気を供給して弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａを膨張させるとスクライブ溝が伸ばされ、硬脆材料基板２は割断されてチップ化される。すなわち、加圧空気は外部応力として作用する（米国特許第５３１０１０４号明細書参照）。
割断されたチップは、弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａに付着しているので飛散することはない。
【００３８】
前記切削装置１のテ−ブル５の駆動は、リニアモ−タ利用のサ−ボドライブ方式であり、例えば図３に示す構造を取る。
図３において、テ−ブル５はスライダ４０を介してＶ字型案内レ−ル３０上をリニアモ−タにより往復線形移動可能な構造となっている。なお、図３において、左側のＶ字型案内レ−ルおよびスライダは板６４により隠蔽されている。
案内レ−ル３０，３０は、Ｖ−Ｖの組み合わせ、Ｖ−平の組み合わせ、平−平の組み合わせのいずれであってもよい。
案内レ−ル３０，３０は、断面凹状の側壁を有するベッド２０を構成するフレ−ムの側壁２０ａ，２０ｂの上面に設けられる。
【００３９】
前記テ−ブル５の下面中央部には前記ベッド２０の側壁凹部に垂下した突起部２３がボルト２３ａによりテ−ブル５に固定して設けられる。リニアモ−タは磁石２４，２４とコイル２７，２７とからなり、ベッドの凹部側壁と平行な前記突起部２３の両側壁面に磁石２４，２４が設けられ、フレ−ムの凹部内側壁面の両面にはコイル２７，２７が設けられる。この２組の一対の磁石とコイルでリニアモ−タを構成し、該リニアモ−タの稼動でテ−ブル５は案内レ−ル３０，３０上を線形移動可能となっている。
【００４０】
前記断面凹状のベッド側壁２０ａ，２０ｂには冷却媒体通路を有する取付板２７ａ，２７ａを介してコイル２７，２７が取り付けられており、冷却媒体通路には管２７ｂ，２７ｂが接続され、冷却媒体通路に冷却媒体を図示されていないポンプにより供給する。冷却媒体はコイル２７，２７より発生する熱を冷却する。板６４には、ダンパ−６３が設けられ、コイル２７への電線ケ−ブルを収納している。６５はリミットスイッチである。
【００４１】
前記断面凹状の側壁２０ａ，２０ｂの案内レ−ル３０，３０近傍には、案内レ−ル冷却媒体通路が設けられ、管６２により側壁２０ａ，２０ｂ面に冷却媒体を供給する。
これらコイル２７，２７に対面してベッドの凹部側壁と平行な前記突起部２３の両側壁面に磁石２４，２４がわずかな隙間をコイル間に設けて固定される。磁石は、永久磁石であっても、コイルを使用した電磁石であってもよい。
【００４２】
この図３に示すリニアモ−タ駆動のテ−ブル送り装置において、案内レ−ル３０に負荷する荷重を減らすため、前記テ−ブル５の下面中央部にフレ−ム２０の側壁凹部内に垂下した突起部２３底面に永久磁石１６を、この永久磁石１６に相対向し、この永久磁石の往復移動距離に相当する長さの永久磁石１６’をベッド２０の中央部１９ａに設ける。
【００４３】
永久磁石１６，１６’は、相対向する面の永久磁石の極が同一極、Ｎ極−Ｎ極、またはＳ極−Ｓ極となるように設ける。
これら永久磁石１６，１６’表面間の距離は、０．１〜２ｍｍ、好ましくは、０．３〜１．０ｍｍである。
【００４４】
テ−ブル５の下面に設けられた突起部底面に設けられた永久磁石はスペ−サを介してテ−ブルの下面中央部には垂下した断面凸状の突起部底面に設けられ、この突起部の凸状部の上面にまでベッド２０の側壁面より水平方向に延びた停止板１９ｂ，１９ｂによりテ−ブルの上方への浮き上がりが制限される構造となっている。
【００４５】
かかる切削装置１を用い、硬脆材料基板２に設けられたストリ−トライン２ａに沿って直線状に平行に並んだ複数のストライブ溝を切削加工するには、先ず、マウンタフレ−ム３ｂに弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａを張り、この可撓性シ−ト３ａに硬脆材料基板２を貼る。これを、左右（Ｘ軸）方向に移動可能なテ−ブル５上のＸ−Ｚロ−タリ−テ−ブル４上のポ−ラスセラミックチャック３表面に載置し、ポ−ラスセラミックチャック３を減圧する。
【００４６】
操作盤１５より加工プログラムとして溝切削加工プログラムを選択し、ついで、表示板に表示された指令に基づいて基準点、工具（ダイアモンドバイト）切り込み開始位置、工具反転位置（通常、加工する溝の長さに左右２ｍｍづつプラスする）、１回の切り込み深さα、エア−カット量β、全体の切り込み深さ量γ、テ−ブル往移動速度、テ−ブル復移動速度、移動ピッチ幅等の加工条件を入力する。
１本の溝をワ−ク（硬脆材料基板）に切削するのに、ダイアモンド切刃１０がワ−クにγ／α回切り込みを掛けることを制御装置の計算部が算出する。
【００４７】
ついで、操作盤１５の始動ボタンを押し、テ−ブル５、サドル６を移動させてダイアモンドバイト１０を工具切り込み開始位置に位置させ、次いで、開始ボタンを押して切削切り込み開始点にダイアモンドバイト１０を下降（−Ｙ軸方向）させ、リニアモ−タでテ−ブル５を左右方向に移動させることにより、テ−ブル５が左方向から右方向（＋Ｘ）に移動する際は金型材のワ−ク２に対して深さα量切り込み・溝切削が行われ、テ−ブル５が右方向から左方向（−Ｘ）に移動する際は、ダイアモンドバイト１０を支持する昇降機構１４がサ−ボドライブ方式のモ−タ駆動によりダイアモンドバイト１０切刃がワ−ク２に接触しない高さ（α＋β）に上昇（＋Ｙ軸方向）し、ワ−ク右端の開始点位置まで移動する。
【００４８】
このワ−ク表面に一方向溝を切削加工する際、ダイアモンドバイト１０切刃１０ａとワ−ク２とが接触する加工点に向けてノズル１３より冷却流体を吹き付ける。
【００４９】
ダイアモンドバイト１０がワ−ク右端の開始点位置まで戻されると、２回目の切削が開始される。すなわち、ダイアモンドバイト１０を（２α＋β）量下降させ、テ−ブル５をリニアモ−タ駆動により左方向から右方向に移動させることによりワ−ク２に対してダイアモンドバイト１０は深さα量切り込み・溝切削を行う。
テ−ブル５が反転し、右方向から左方向へ移動する際、ダイアモンドバイト１０がワ−クに接触しない高さ（α＋β）分上昇させられ、ワ−クの切削を行わないようにしてテ−ブル５を反転させ、ワ−ク右端の開始点位置まで移動する。
【００５０】
以下、切削回数がγ／α回となるまで、ダイアモンドバイト１０を（２α＋β）量下降させ、テ−ブル５をリニアモ−タ駆動により左方向から右方向に移動させる深さα量切り込み・溝切削と、ダイアモンドバイト１０がワ−クに接触しない高さ（α＋β）に上昇させ、ワ−ク右端の開始点位置まで直線的に移動する動作を繰り返し、一本の溝の切削加工を完成する。
【００５１】
ダイアモンドバイトによりワ−クへの切り込み・切削が行われるときのテ−ブル５の移動速度は、０．１〜１０ｍ／分、切り込み・切削が行われないときのテ−ブル４の移動速度は１０〜３００ｍ／分であることが好ましい。
ダイアモンドバイト１０によるワ−ク２への切り込み・切削が行われないときのテ−ブル５の移動速度を、切り込み・切削が行われるときのテ−ブル移動速度の２倍以上とすることにより、切削時間を大幅（１／４〜１／１０）に短縮できる。
【００５２】
テ−ブル５一往復時の１回の切削量αは、０．５〜１０μｍ、エア−カット高さβは、０．１〜１ｍｍが一般である。
【００５３】
ワ−クへの１本の溝切りが完成したら、アクチュエ−タの駆動によりボ−ルネジを駆動させてサドル６およびセンサ２１を前方向（＋Ｚ）へ、溝のピッチ量だけ移動させ、ついで、ワ−クへの２本目のスクライブ溝加工が前記と同様にして行なわれる。
【００５４】
以下、所望の本数ｎ本のスクライブ溝がワ−ク２に切削加工されるまで、アクチエ−タの駆動によりボ−ルネジを駆動させてサドル６を前方向へ、スクライブ溝のピッチ量だけ移動させ、ついで、ワ−クへのｎｉ本目の溝加工を前記と同様にして行う。
ｎ本のスクライブ溝の切削加工が終了したら、Ｘ−Ｚロ−タリ−テ−ブル４を９０度回転し、位置合わせを行った後、前記スクライブ溝と直角の方向に前述と同様にしてスクライブ溝を切削加工し、格子状または枠状のスクライブ溝をワ−クに設ける。ついで、ワ−クを洗浄し、乾燥させる。
【００５５】
上記加工作業は、制御装置のメモリ−（ＲＯＭ）に記憶された加工プログラムに則って、テ−ブル５駆動のリニアモ−タ、ダイアモンドバイト１０上下機構１４のボ−ルネジ駆動のサ−ボモ−タ、ダイアモンドバイト１０の前後移動を司るサドル５駆動の液圧アクチュエ−タのサ−ボドライブが行われる。
【００５６】
スクライブ溝が設けられた硬脆材料基板２のペレタイズ化は、硬脆材料基板２に設けられたスクライブ溝が上方を向いた状態でポ−ラスセラミックチャック３に０．１〜２．０Ｋｇ／ｃｍ２Ｇの加圧空気を供給して弱い粘着性を有する可撓性シ−ト３ａを膨張させることによりスクライブ溝が伸ばされ、硬脆材料基板２を割断することで行なう。
または、マウンタフレ−ム３ｂと一緒に割断機へ移送し、可撓性シ−ト３ａ側からバ−で突き上げてチップ化した後、コレットでチップを吸着し、収納トレイへと移送する（特開平１１−１６９９０号、特開２００２−５０６７０号）。
【００５７】
【実施例】
実施例１
切削装置として、Ｖ角度θが７０．４度の旭ダイヤモンド工業株式会社製ダイアモンドチップ　ＢＦ−０６（商品名）を図１に示すシャンク９下部に固定した切削装置１を用いた。
ワ−クとして、直径３００ｍｍのシリコンインゴットをスライスし、両面を研削した後、更に片面を精研削し、この精研削した面をさらに研磨して鏡面化した厚み１００μｍのシリコン基板の鏡面に回路がプリントされた半導体基板を用いた。
【００５８】
マウンタフレ−ムに厚み０．２５ｍｍの粘着性シ−トを張り、この粘着性シ−ト面に前述の直径が３００ｍｍの半導体基板のプリント面が上向くように半導体基板を貼付し、このマウンタフレ−ムをポ−ラスセラミックチャック上に載せ、ポ−ラスセラミックチャック３を減圧した。ついで、テ−ブル５、サドル６を移動させてダイアモンドバイト１０を工具切り込み開始位置に位置させた。
【００５９】
ダイヤモンドバイトの１回の切り込み深さαを１μｍ、エア−カット量βを１ｍｍ、全体の切り込み深さ量γを５μｍ（スクライブ溝１本を形成するのにダイアモンドバイトは５回切り込みを掛けることとなる）、テ−ブル往移動速度　４ｍ／分、テ−ブル復移動速度　１５ｍ／分の条件で既述した方法でスクライブ溝の加工を行なった。
スクライブ溝は真直ぐな直線であった。スクライブ溝交差点のひび割れはなかった。スクライブ溝の幅は約７．２μｍであった。
【００６０】
格子状のスクライブ溝の加工が終了した後、半導体基板をマウンタフレ−ムと一緒に割断機へ移送し、粘着シ−ト側から突きバ−を押し上げて半導体基板を割断し、ペレタイズ化されたチップをコレットに吸着して導電性樹脂製収納トレイ上に移送し、コレットの吸着を停止してチップを解放し、チップを導電性樹脂製収納トレイ内に落下させた。
ペレタイズ化されたチップの外周縁にはチッピングや割れは見受けられなかった。
【００６１】
実施例２
実施例１において、ダイヤモンドバイトの１回の切り込み深さαを１μｍ、エア−カット量βを１ｍｍ、全体の切り込み深さ量γを１０μｍ（スクライブ溝１本を形成するのにダイアモンドバイトは１０回切り込みを掛けることとなる）と変更する他は同様にして半導体基板にスクライブ溝加工を行った。
スクライブ溝は真直ぐな直線であった。スクライブ溝交差点のひび割れはなかった。スクライブ溝の幅は約２８μｍであった。
【００６２】
格子状のスクライブ溝の加工が終了した後、実施例１と同様にしてマウンタフレ−ムに張られた粘着シ−トに貼付されている半導体基板を割断（ペレタイズ化）した。ペレタイズ化されたチップの外周縁にはチッピングや割れは見受けられなかった。
【００６３】
実施例３
実施例１において、シリコン基板として直径３００ｍｍのシリコンインゴットをスライスし、両面を研削した後、更に片面を精研削し、この精研削した面をさらに研磨して鏡面化した厚み５０μｍのシリコン基板の鏡面に回路がプリントされた半導体基板を他は同様にして半導体基板にスクライブ溝加工を行った。
幅約７．１μｍ、深さ５μｍのスクライブ溝は真直ぐな直線であった。スクライブ溝交差点のひび割れはなかった。スクライブ溝の幅はであった。
【００６４】
格子状のスクライブ溝の加工が終了した後、ポ−ラスセラミックチャックに１．０Ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧空を供給し、マウンタフレ−ムに張られた粘着シ−トを膨張させて半導体基板を割断（ペレタイズ化）した。
ペレタイズ化されたチップの外周縁にはチッピングや割れは見受けられなかった。
【００６５】
【発明の効果】
本発明のリニアモ−タ駆動による結晶性硬脆材料基板（ワ−ク）の一方向溝切削方法は、加工されたワ−クにチッピングが生じなく、真直ぐなスクライブ溝を有する加工ワ−クを短時間で加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切削装置の斜視図である。
【図２】本発明の切削装置の部分断面図である。
【図３】切削装置のリニアモ−タ駆動テ−ブルの断面図である。
【図４】ダイアモンドバイトの部分斜視図である。
【図５】本発明の方法で加工されたスクライブ溝の平面図である。
【図６】半導体基板のストリ−トを示す部分平面図である。
【符号の説明】
１　　　　切削装置
２　　　　硬脆材料基板（ワ−ク）
３　　　　ポ−ラスセラミックチャック
３ａ　　　粘着性シ−ト
４　　　　Ｘ−Ｚロ−タリ−テ−ブル
５　　　　左右移動テ−ブル
６　　　　サドル
７　　　　コラム
８　　　　シャンク支持ブロック材
９　　　　シャンク
１０　　　　ダイアモンドバイト
１３　　　　流体供給ノズル
１４　　　　昇降機構
【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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