(57)【要約】【課題】切削水やコンタミの影響を受けることなく切削ブレードの切れ刃の状態を正確に検出することができるとともに、所謂マルチブレードを装備した切削装置にも適用することができる切削装置の切削ブレード監視装置を提供する。【解決手段】被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有する切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、切削ブレードの切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、該磁気センサーからの検出信号に基づいて切れ刃の状態を判定する制御手段とを具備している。【選択図】　　　　図３
2004034192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有する切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、
該切削ブレードの該切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、
該磁気センサーからの検出信号に基づいて該切れ刃の状態を判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項２】
該磁気センサーは該切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、該制御手段は該磁気センサーによって検出された検出電圧値の変化に基づいて該切れ刃の状態を判定する、請求項１記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項３】
該制御手段は、該磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該平均値が所定の摩耗限界値を越えた場合には該切れ刃が摩耗限界に達したと判定する、請求項２記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項４】
該制御手段は、該磁気センサーによって検出された検出電圧値のピーク電圧値が所定のしきい値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項２記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項５】
該制御手段は、該磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該検出電圧値のピーク電圧値が該平均値に所定のしきい値を加算した値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項２記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項６】
被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有する切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、
該切削ブレードの該切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、
該切削ブレードの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
該磁気センサーおよび回転角度検出手段からの検出信号に基づいて該切れ刃の状態を判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項７】
該磁気センサーは該切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、該制御手段は該磁気センサーによって検出された検出電圧値の変化に基づいて該切れ刃の状態を判定する、請求項６記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項８】
該制御手段は、該切削ブレードが１回転する際に該磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該平均値が所定の摩耗限界値を越えた場合には該切れ刃が摩耗限界に達したと判定する、請求項７記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項９】
該制御手段は、該切削ブレードが１回転する際に該磁気センサーによって検出された検出電圧値のピーク電圧値が所定のしきい値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項７記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１０】
該制御手段は、該切削ブレードが１回転する際に該磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該検出電圧値のピーク電圧値が該平均値に所定のしきい値を加算した値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項７記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１１】
被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有し、該切れ刃に複数個のスリットが形成されている切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、
該切削ブレードの該切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、
該切削ブレードの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
該複数個のスリットが形成されている該切削ブレードの回転角度位置を記憶したメモリを備え、該磁気センサーおよび回転角度検出手段からの検出信号に基づいて該切れ刃の状態を判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１２】
該磁気センサーは該切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、該制御手段は該切削ブレードが１回転する際に該磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該複数個のスリットに対応した回転角度位置以外の回転角度位置における該検出電圧値のピーク電圧値が該平均値に所定のしきい値を加算した値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項１１記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１３】
該磁気センサーは該切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、該メモリは該複数個のスリットの回転角度位置に対応した電圧値を記憶しており、該制御手段は該切削ブレードが１回転する際に該磁気センサーによって検出された検出電圧値のピーク電圧値が該メモリに記憶された該複数個のスリットの回転角度位置に対応した電圧値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項１１記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１４】
該磁気センサーは該切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、該制御手段は該切削ブレードが１回転する際に該複数個のスリットに対応した回転角度位以外の回転角度位置における該磁気センサーによって検出され検出電圧値のピーク電圧値が所定のしきい値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する、請求項１２記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１５】
該磁気センサーは、該切削ブレードの該切れ刃の径方向外側に外周面に対向して配設されている、請求項１乃至１４のいずれかに記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１６】
該切削ブレードが軸方向に複数個配設されており、該磁気センサーは該複数個の該切削ブレードの該切れ刃にそれぞれ対向して配設されている、請求項１５に記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【請求項１７】
該複数個の該切削ブレードの該切れ刃にそれぞれ対向して配設された該磁気センサーは、千鳥状に配置されている、請求項１６に記載の切削装置の切削ブレード監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削装置の切削ブレード監視装置、更に詳しくは、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削ブレードの欠けや摩耗限界を判定するための切削装置の切削ブレード監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、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（切断ライン）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等の回路を形成する。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って回路が形成された領域を分離して個々の半導体チップを製造している。半導体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、被加工物である半導体ウエーハを保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切断手段とを具備している。切断手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該回転スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ１５μｍ程度に形成されている。
【０００３】
上述した切削ブレードの切れ刃に欠けが生じたり、切れ刃の磨耗量が所定の限界値を越えると、切断された半導体チップの切断面に欠けやクラックが発生する原因となり、半導体チップの品質を低下させるという問題がある。従って、切削装置は、切削ブレードの切れ刃の欠けの発生や摩耗状態を監視するための切削ブレード監視装置を備えている。この切削ブレード監視装置としては、切削ブレードの切れ刃の外周部を挟んで一方側に配設された発光素子と、他方側に配設された受光素子とを備え、発光素子から発光された光を受光素子によって受光される光量の変化、換言すれば発光素子から発する光を切削ブレードの切れ刃によって遮る量の変化によって、切削ブレードの切れ刃に発生した欠けや磨耗量を検出す方式が一般に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した切削装置においては、切削ブレードに切削水を供給しつつ切削作業を遂行するため、発光素子と受光素子を用いた切削ブレード監視装置は次のような問題がある。
（１）切削水の影響により光が屈折して、切れ刃に欠けが生じていないにも拘らず、欠けが発生していると誤判定する場合がある。
（２）切削によって発生するコンタミが発光素子の発光面または受光素子の受光面に付着すると受光素子による受光量が変化して、切削ブレードの切れ刃の状態を正確に検出することが不可能となる。
（３）発光素子と受光素子を切削ブレードの切れ刃を挟んで配設するため、２個以上の切削ブレードを軸方向に配設した所謂マルチブレードに適用することが困難である。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切削水やコンタミの影響を受けることなく切削ブレードの切れ刃の状態を正確に検出することができるとともに、所謂マルチブレードを装備した切削装置にも適用することができる切削装置の切削ブレード監視装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有する切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、
該切削ブレードの該切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、
該磁気センサーからの検出信号に基づいて該切れ刃の状態を判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード監視装置が提供される。
【０００７】
上記磁気センサーは上記切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、上記制御手段は上記磁気センサーによって検出された検出電圧値の変化に基づいて切れ刃の状態を判定する。上記制御手段は、上記磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該平均値が所定の摩耗限界値を越えた場合には切れ刃が摩耗限界に達したと判定する。また、上記制御手段は、上記磁気センサーによって検出された検出電圧値のピーク電圧値が所定のしきい値を越えた場合には切れ刃に欠けが生じたと判定する。更に、上記制御手段は、上記磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該検出電圧値のピーク電圧値が該平均値に所定のしきい値を加算した値を越えた場合には切れ刃に欠けが生じたと判定する。
【０００８】
また、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有する切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、
該切削ブレードの該切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、
該切削ブレードの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
該磁気センサーおよび回転角度検出手段からの検出信号に基づいて該切れ刃の状態を判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード監視装置が提供される。
【０００９】
上記磁気センサーは上記切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、上記制御手段は上記磁気センサーによって検出された検出電圧値の変化に基づいて切れ刃の状態を判定する。上記制御手段は、上記切削ブレードが１回転する際に上記磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該平均値が所定の摩耗限界値を越えた場合には該切れ刃が摩耗限界に達したと判定する。また、上記制御手段は、上記切削ブレードが１回転する際に上記磁気センサーによって検出された検出電圧値のピーク電圧値が所定のしきい値を越えた場合には切れ刃に欠けが生じたと判定する。更に、上記制御手段は、上記切削ブレードが１回転する際に上記磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、該検出電圧値のピーク電圧値が該平均値に所定のしきい値を加算した値を越えた場合には切れ刃に欠けが生じたと判定する。
【００１０】
更に、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削する切削手段とを具備し、該切削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルに装着され砥粒を磁性材によって固定した切れ刃を有し、該切れ刃に複数個のスリットが形成されている切削ブレードを備えている切削装置の切削ブレード監視装置であって、
該切削ブレードの該切れ刃の外周に対向して配設された磁気センサーと、
該切削ブレードの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
該複数個のスリットが形成されている該切削ブレードの回転角度位置を格納したメモリを備え、該磁気センサーおよび回転角度検出手段からの検出信号に基づいて該切れ刃の状態を判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード監視装置が提供される。
【００１１】
上記磁気センサーは上記切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、上記制御手段は上記切削ブレードが１回転する際に磁気センサーによって検出された検出電圧値の平均値を求め、複数個のスリットに対応した回転角度位置以外の回転角度位置における検出電圧値のピーク電圧値が該平均値に所定のしきい値を加算した値を越えた場合には切れ刃に欠けが生じたと判定する。また。上記磁気センサーは上記切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、上記メモリは複数個のスリットの回転角度位置に対応した電圧値を記憶しており、上記制御手段は上記切削ブレードが１回転する際に磁気センサーによって検出された検出電圧値のピーク電圧値がメモリに記憶された複数個のスリットの回転角度位置に対応した電圧値を越えた場合には切れ刃に欠けが生じたと判定する。更に、上記磁気センサーは上記切れ刃との間に発生する磁力を電圧値に変換して出力し、上記制御手段は上記切削ブレードが１回転する際に複数個のスリットに対応した回転角度位以外の回転角度位置における上記磁気センサーによって検出され検出電圧値のピーク電圧値が所定のしきい値を越えた場合には該切れ刃に欠けが生じたと判定する。
本発明の他の特徴については、以下に述べる説明により明らかにされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された切削装置の切削ブレード監視装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本発明に従って構成された切削ブレード監視装置を備え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被加工物保持手段としてのチャックテーブル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上に装着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の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって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動可能に構成されている。
【００１４】
図示の実施形態における切削装置は、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割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された回転工具である切削ブレード４３とを具備している。切削ブレード４３は、図２に示すようにアルミニウム合金によって形成された円盤状の基台４３１と、該基台４３１の側面に装着された環状の切れ刃４３２とによって構成されている。切れ刃４３２は、例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒をニッケル等の磁性材により電鋳によって基台４３１に固定し厚さ１５μｍ程度に形成されている。
【００１５】
上記スピンドルユニット４を構成するスピンドルハウジング４１の前端部には、図２に示すように切削ブレード４３の上半部を覆うブレードカバー４４が取り付けられている。このブレードカバー４４には、後述する切削ブレードの摩耗限界時期および切削ブレードの欠けを検出するための切削ブレード監視装置を構成するブレード検出手段を取り付けるための支持部材４５が案内ピン４５１、４５１に沿って摺動可能に装着されている。また、ブレードカバー４４には、切削ブレード４３の両側に配設された切削水供給ノズル４６１、４６２が装着されている。なお、外側の切削水供給ノズル４６２は、ブレードカバー４４に支軸４７１によって回動可能に支持された可動取付部材４７に取り付けられている。これらの切削水供給ノズル４６１、４６２は、図示しないフレキシブルホースによって切削水供給源に接続されている。なお、上記可動取付部材４７には作動ピン４７２取り付けられており、切削ブレード４３の交換時に可動取付部材４７を支軸４７１中心として上方に回動すると、作動ピン４７２が上記支持部材４５の下面に当接して支持部材４５を案内ピン４５１、４５１に沿って上方に移動させるようになっている。
【００１６】
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を構成する吸着チャック３２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４３によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構６を具備している。この撮像機構６は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置は、撮像機構６によって撮像された画像を表示する表示手段７（ＤＳＰ）を具備している。
【００１７】
図示の実施形態における切削装置は、被加工物としての半導体ウエーハ１１をストックするカセット１４を具備している。半導体ウエーハ１１は、ステンレス鋼等の金属材によって形成された環状の支持フレーム１２にテープ１３によって支持されており、支持フレーム１２に支持された状態で上記カセット１４に収容される。なお、カセット１４は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル１４１上に載置される。
【００１８】
図示の実施形態における切削装置は、カセット１４に収容された被加工物としての半導体ウエーハ１１（支持フレーム１２にテープ１３によって支持された状態）を被加工物載置領域１５に搬出する被加工物搬出手段１６と、該被加工物搬出手段１６によって搬出された半導体ウエーハ１１を上記チャックテーブル３上に搬送する被加工物搬送手段１７と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハ１１を洗浄する洗浄手段１８と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハ１１を洗浄手段１８へ搬送する洗浄搬送手段１９を具備している。
【００１９】
次に、上述した切削装置の加工処理動作について簡単に説明する。
カセット１４の所定位置に収容された支持フレーム１２にテープ１３を介して支持された状態の半導体ウエーハ１１（以下、支持フレーム１２にテープ１３によって支持された状態の半導体ウエーハ１１を単に半導体ウエーハ１１という）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１４１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、被加工物搬出手段１６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１１を被加工物載置領域１５に搬出する。被加工物載置領域１５に搬出された半導体ウエーハ１１は、被加工物搬送手段１７の旋回動作によって上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の載置面に搬送され、図示しない吸引手段の吸引作用によって吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ１１を吸引保持したチャックテーブル３は、撮像機構６の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像機構６の直下に位置付けられると、撮像機構６によって半導体ウエーハ１１に形成されている切断ライン（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切断ラインと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。
【００２０】
その後、切削ブレード４３を矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、半導体ウエーハ１１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４３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に保持された半導体ウエーハ１１は切削ブレード４３により所定の切断ラインに沿って切断される。なお、切削ブレード４３による切削時においては、切削水供給ノズル４６１、４６２から切削ブレード４３に切削水が供給される。このように半導体ウエーハ１１を切断ラインに沿って切断すると、半導体ウエーハ１１は個々の半導体チップに分割される。分割された半導体チップは、テープ１３の作用によってバラバラにはならず、フレーム１２に支持された半導体ウエーハ１１の状態が維持されている。このようにして半導体ウエーハ１１の切断が終了した後、半導体ウエーハ１１を保持したチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハ１１を吸引保持した位置に戻され、ここで図示しない吸引手段の吸引作用が断たれ、半導体ウエーハ１１の吸引保持を解除する。次に、半導体ウエーハ１１は、洗浄搬送手段１９によって洗浄手段１８に搬送され、ここで洗浄および乾燥される。このようにして洗浄および乾燥された半導体ウエーハ１１は、被加工物搬送手段１７によって被加工物載置領域１５に搬出される。そして、半導体ウエーハ１１は、被加工物搬出手段１６によってカセット１４の所定位置に収納される。
【００２１】
上述した切削ブレード４３による半導体ウエーハ１１の切削において、切れ刃４３２に欠けが生じたり、切れ刃４３２の磨耗量が所定の限界値を越えると、切断された半導体チップの切断面に欠けやクラックが発生する原因となり、半導体チップの品質を低下させるという問題がある。そこで、図示の実施形態における切削装置は、切削ブレード４３の切れ刃４３２の欠けの発生や摩耗状態を監視するための切削ブレード監視装置を備えている。以下、切削ブレード監視装置について図３を参照して説明する。
【００２２】
図３に示す切削ブレード監視装置５は、切削ブレード４３の切れ刃４３２の外周に対向して配設された磁気センサー５１（ＭＳ）と、該磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出信号に基づいて切れ刃４３２の状態を判定する制御手段５２を具備している、磁気センサー５１（ＭＳ）は、図３に示す実施形態においては上記ブレードカバー４４に装着された支持部材４５に取り付けられ、切れ刃４３２の径方向外側に外周面に対向して配設され、上記ブレードカバー４４に装着された支持部材４５に取り付けられている。なお、磁気センサー５１（ＭＳ）は、図４に示すように切れ刃４３２の軸方向側方に外周部側面と対向して配設してもよい。この磁気センサー５１（ＭＳ）は磁性体である切れ刃４３２との間に生ずる磁力に対応した電圧信号を出力する。
【００２３】
制御手段５２はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）５２１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２３と、入力インターフェース５２４および出力インターフェース５２５とを備えている。このように構成された制御手段５２の入力インターフェース５２４には、上記磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出信号が入力されるとともに、上記切削ブレード４３の回転角度を検出する回転角度検出手段５３（ＲＥ）からの検出信号が入力される。なお、回転角度検出手段５３（ＲＥ）は、例えば切削ブレード４３を装着した上記スピンドルユニット４の回転スピンドル４２を回転駆動するサーボモータ（図示せず）に装着されたロータリーエンコーダからの信号を用いることができる。制御手段５２の出力インターフェース５２５からは判定結果等を上記表示手段７（ＤＳＰ）に出力する。
【００２４】
図示の実施形態における切削ブレード監視装置５は以上のように構成されており、以下その処理動作について説明する。
図５は、切削ブレード監視装置５を構成する上記制御手段５２における切削ブレード４３の切れ刃４３２の摩耗監視制御のフローチャートである。このルーチンは所定周期毎に繰り返し実行される。
図５に示すフローチャートに基づいて摩耗監視制御について説明すると、制御手段５２はステップＳ１において上記回転角度検出手段５３（ＲＥ）によって検出された切削ブレード４３の回転角度信号（ω）および上記磁気センサー５１（ＭＳ）によって検出された検出電圧値（Ｖ０）を読み込みランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２３に一時格納する。この磁気センサー５１（ＭＳ）によって検出された検出電圧値（Ｖ０）は、切削ブレード４３の回転角度信号（ω）に対応して図６に示すように制御手段５２に入力される。なお、入力信号である検出電圧値（Ｖ０）は、少なくとも切削ブレード４３の１回転分読み込まれる。この磁気センサー５１（ＭＳ）は、切れ刃４３２との間に生ずる磁力が大きい程低い電圧値を出力し、切れ刃４３２との間に生ずる磁力が小さい程高い電圧値を出力する。即ち、磁気センサー５１（ＭＳ）は、切削ブレード４３の切れ刃４３２が磨耗していない状態では低い電圧値を出力し、切れ刃４３２が磨耗するに従って高い電圧値を出力する。
【００２５】
次に、制御手段５３はステップＳ２に進んで、上記磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を演算する。この検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）は、図７において破線で示す通りとなる。そして、制御手段５２はステップＳ３に進んで、上記平均値（ＶＡ）が図７において２点鎖線で示す摩耗限界値（Ｖ１）を越えたか否かを判定する。なお、この摩耗限界値（Ｖ１）は、切削ブレードの種類毎に設定されており、予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に格納されている。ステップＳ３において上記平均値（ＶＡ）が摩耗限界値（Ｖ１）を越えていなければ、制御手段５３は切削ブレード４３の使用が可能であると判断し、このルーチンを終了する。ステップＳ３において上記平均値（ＶＡ）が摩耗限界値（Ｖ１）を越えている場合には、制御手段５３は切削ブレード４３を交換する必要があると判断し、ステップＳ４に進んで上記表示手段７（ＤＳＰ）に摩耗限界信号を出力し、オペレータに知らせる。
【００２６】
図８は、切削ブレード監視装置５を構成する上記制御手段５３における切削ブレード４３の切れ刃４３２の欠け監視制御のフローチャートである。
欠け監視制御においても制御手段５２はステップＰ１において上述した摩耗監視制御におけるステップＳ１と同様に上記回転角度検出手段５３（ＲＥ）によって検出された切削ブレード４３の回転角度信号（ω）および上記磁気センサー５１（ＭＳ）によって検出された検出電圧値（Ｖ０）を読み込みランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２３に一時格納する。従って、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２３に一時格納された磁気センサー５１（ＭＳ）の検出電圧値（Ｖ０）は、摩耗監視制御および欠け監視制御の両方の制御に利用することができる。このとき、切削ブレード４３の切れ刃４３２に図９の（ａ）に示すような欠けＣが存在する場合には、磁気センサー５１（ＭＳ）の検出電圧値（Ｖ０）は図９の（ｂ）において実線で示すように欠けＣが存在する回転角度位置においてピーク電圧値（Ｖｍａｘ）となる。
【００２７】
次に、制御手段５２はステップＰ２に進んで、上記磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を演算する。この平均値（ＶＡ）を図９の（ｂ）に表すと破線で示す通りとなる。そして、制御手段５２はステップＰ３に進んで、上記ピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が上記平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）（図９の（ｂ）において１点鎖線で示す）を越えているか否か（Ｖｍａｘ＞（ＶＡ＋ＶＴ））を判定する。なお、しきい値（ＶＴ）は、切削ブレードの種類毎に設定されており、予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に格納されている。ステップＰ３においてピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）を越えていなければ、制御手段５３は大きなピーク電圧値が存在せず欠けが発生していないと判断し、このルーチンを終了する。ステップＰ３においてピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）を越えている場合には、制御手段５３は切削ブレード４３の切れ刃４３２に欠けが発生しており交換する必要があると判断し、ステップＰ４に進んで上記表示手段７（ＤＳＰ）に欠け発生信号を出力し、オペレータに知らせる。
【００２８】
なお、上述した実施形態においては、磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を求め、この平均値（ＶＡ）が所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）を越えた場合に欠けが発生していると判定した例を示したが、検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を求めずに欠けの発生を判定することもできる。即ち、検出電圧値（Ｖ０）のピーク電圧値（Ｖｍａｘ）を時間または所定回転角度で微分し、その微分値が所定のしきい値を越えている場合に欠けが発生していると判定してもよい。
【００２９】
以上のように図示の実施形態における切削ブレード監視装置５は、切削ブレード４３の切れ刃４３２の状態を検出するブレード検出手段として磁気センサー５１を用いているので、切削水やコンタミの影響を受けることなく切れ刃４３２の状態を正確に検出することができる。従って、切れ刃４３２の摩耗限界や欠けの発生を正確に判定することができる。
【００３０】
次に、図１０の（ａ）に示すように切削ブレード４３の切れ刃４３２の外周に複数個のスリット４３２ａが設けられた所謂スリットブレードの監視制御について説明する。
摩耗監視制御については、上述した図５に示すフローチャートを用いることができる。以下、所謂スリットブレードの摩耗監視制御について図５および図１０を参照して説明する。
即ち、制御手段５２はステップＳ１において上記回転角度検出手段５３（ＲＥ）によって検出された切削ブレード４３の回転角度信号（ω）および上記磁気センサー５１（ＭＳ）によって検出された検出電圧値（Ｖ０）を読み込みランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２３に一時格納する。このとき、切削ブレード４３の切れ刃４３２の外周には複数個のスリット４３２ａが設けられているので、磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値（Ｖ０）は図１０の（ｂ）において実線で示すようにパルス状となる。即ち、スリット４３２ａに対応した回転角度で高い値となる。
【００３１】
次に、制御手段５２はステップＳ２に進んで、上記磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を演算する。この検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）は、図１０の（ｂ）において破線で示す通りとなる。そして、制御手段５２はステップＳ３に進んで、上記平均値（ＶＡ）が図１０の（ｂ）において２点鎖線で示す摩耗限界値（Ｖ１）を越えたか否かを判定する。ステップＳ３において上記平均値（ＶＡ）が摩耗限界値（Ｖ１）を越えていなければ、制御手段５２は切削ブレード４３の使用が可能であると判断し、このルーチンを終了する。ステップＳ３において上記平均値（ＶＡ）が摩耗限界値（Ｖ１）を越えている場合には、制御手段５３は切削ブレード４３を交換する必要があると判断し、ステップＳ４に進んで上記表示手段７（ＤＳＰ）に摩耗限界信号を出力し、オペレータに知らせる。
【００３２】
なお、上述した実施形態においては、切削ブレード４３の切れ刃４３２の外周に形成されたスリット４３２ａに対応したパルス状の検出電圧値（Ｖ０）に基づいて処理する例を示したが、スリット４３２ａが形成された回転角度位置を予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に格納しておき、この回転角度位置に対応する電圧値の情報を無視し（マスキング）し、スリット４３２ａに対応した回転角度位置以外の回転角度位置に対応する検出電圧値（Ｖ０）によって処理することにより、略フラットな検出電圧値に基づいて処理することができる。
【００３３】
次に、所謂スリットブレードの欠け監視制御について説明する。
欠け監視制御についても、上述した図８に示すフローチャートを用いることができる。以下、図１１の（ａ）に示すように切削ブレード４３の切れ刃４３２の外周に複数個のスリット４３２ａが設けられた所謂スリットブレードの欠け監視制御について図８および図１１を参照して説明する。
即ち、制御手段５２はステップＰ１において上記回転角度検出手段５３（（ＲＥ）によって検出された切削ブレード４３の回転角度信号（ω）および上記磁気センサー５１（ＭＳ）によって検出された検出電圧値（Ｖ０）を読み込みランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２３に一時格納する。このとき、切削ブレード４３の切れ刃４３２の外周には複数個のスリット４３２ａが設けられているので、磁気センサー５１（ＭＳ）による検出電圧値（Ｖ０）は図１１の（ｂ）において実線で示すようにパルス状となる。即ち、スリット４３２ａに対応した回転角度で高い値となる。なお、スリット４３２ａが形成された回転角度位置に対応する電圧値については、切削ブレードの種類毎に設定されており、予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に格納されている。従って、図１１の（ｂ）において実線で示すパルス状の入力電圧（Ｖ０）の各ピーク値および回転角度位置は予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に格納されている設定値と対応する。そして、図１１の（ａ）に示すように切削ブレード４３の切れ刃４３２に欠けＣが存在する場合には、図１１の（ｂ）において実線で示すようにスリット４３２ａに対応した回転角度以外の欠けＣが存在する回転角度位置においてピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が発生する。
【００３４】
次に、制御手段５２はステップＰ２に進んで、上記磁気センサー５１（ＭＳ）からの電圧信号（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を演算する。この平均値（ＶＡ）を図１１の（ｂ）に表すと破線で示す通りとなる。そして、制御手段５２はステップＰ３に進んで、スリット４３２ａに対応した回転角度以外の上記ピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が上記平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）（図１１の（ｂ）において１点鎖線で示す）を越えているか否か（Ｖｍａｘ＞（ＶＡ＋ＶＴ））を判定する。なお、しきい値（ＶＴ）は、切削ブレードの種類毎に設定されており、予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に格納されている。ステップＰ３においてピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）を越えていなければ、制御手段５２は大きなピーク電圧値は存在せず欠けが発生していないと判断し、このルーチンを終了する。ステップＰ３においてピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が上記平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）を越えている場合には、制御手段５２は切削ブレード４３の切れ刃４３２に欠けが発生しており交換する必要があると判断し、ステップＰ４に進んで上記表示手段７（ＤＳＰ）に欠け発生信号を出力する。
【００３５】
なお、上述した実施形態においては、磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を求め、スリット４３２ａに対応した回転角度位置以外の上記ピーク電圧値（Ｖｍａｘ）が上記平均値（ＶＡ）に所定のしきい値（ＶＴ）を加算した値（ＶＢ）を越えた場合に欠けが発生していると判定した例を示したが、検出電圧値（Ｖ０）の平均値（ＶＡ）を求めずに欠けの発生を判定することもできる。即ち、スリット４３２ａが形成された回転角度位置に対応する電圧値の情報を無視し（マスキング）し、スリット４３２ａに対応した回転角度位置以外の検出電圧値（Ｖ０）のピーク電圧値（Ｖｍａｘ）を時間または所定回転角度で微分して、その微分値が所定のしきい値を越えている場合に欠けが発生していると判定してもよい。更に、磁気センサー５１（ＭＳ）からの検出電圧値のピーク電圧値が予めリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２２に記憶されているスリット４３２ａが形成された回転角度位置に対応する電圧値を越えた場合には欠けが発生していると判定してもよい。このように判定することにより、スリット４３２ａ部が更に深く欠けた場合にも切れ刃４３２に欠けが発生していることを検出することができる。
【００３６】
次に、複数個の切削ブレードを軸方向に配設した所謂マルチブレードに対する上記磁気センサー５１（ＭＳ）の配置に関する実施形態について、図１２および図３を参照して説明する。
図１２に示す実施形態は、軸方向に配設した複数個の切削ブレード４３の切れ刃４３２の径方向外側にそれぞれ外周面に対向して磁気センサー５１（ＭＳ）を配設したものである。なお、各切削ブレード４３の間隔が小さい場合には、隣接する磁気センサー５１（ＭＳ）の影響を避けるため、各磁気センサー５１（ＭＳ）を図１２に示すように千鳥状に配設することが望ましい。このように、図示の実施形態においては、切削ブレード４３の切れ刃４３２の状態を検出するブレード検出手段として磁気センサー５１（ＭＳ）を用いているので、複数個の切削ブレードを軸方向に配設した所謂マルチブレードにも適用することができる。
【００３７】
図１３に示す実施形態は、磁気センサー５１（ＭＳ）の外形または幅寸法が大きい場合には、磁気センサー５１（ＭＳ）を２個のの切れ刃４３２の径方向外側にそれぞれ外周面に対向し、２個の切れ刃４３２の状態を検出するようにしたものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明による切削装置の切削ブレード監視装置は以上のように構成されており、切削ブレードの切れ刃の状態を検出するブレード検出手段として磁気センサーを用いているので、切削水やコンタミが磁気センサーに付着しても磁力は変化しないため、切れ刃の状態を正確に検出することができる。従って、切れ刃の摩耗限界や欠けの発生を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された切削ブレード監視装置を装備し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要部斜視。
【図３】本発明に従って構成された切削ブレード監視装置の構成ブロック図。
【図４】図３に示す切削ブレード監視装置を構成するブレード検出手段としての磁気センサーの配設位置の他の実施形態を示す説明図。
【図５】図３に示す切削ブレード監視装置を構成する制御手段の摩耗監視制御動作のフローチャート。
【図６】図３に示す切削ブレード監視装置を構成するブレード検出手段としての磁気センサーの検出電圧値を示す説明図。
【図７】図７に示す磁気センサーの検出電圧値の平均値と摩耗限界値との関係を示す説明図。
【図８】図３に示す切削ブレード監視装置を構成する制御手段の欠け監視制御動作のフローチャート。
【図９】ブレードの欠けおよび図３に示す切削ブレード監視装置を構成するブレード検出手段としての磁気センサーの検出電圧値を示す説明図。
【図１０】スリットブレードおよび図３に示す切削ブレード監視装置を構成するブレード検出手段としての磁気センサーの検出電圧値とその平均値および摩耗限界値との関係を示す説明図。
【図１１】スリットブレードの欠けおよび図３に示す切削ブレード監視装置を構成するブレード検出手段としての磁気センサーの検出電圧値を示す説明図。
【図１２】マルチブレードに対する磁気センサーの配置に関する実施形態を示す説明図。
【図１３】マルチブレードに対する磁気センサーの配置に関する他の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
３：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
４３：切削ブレード
４４：ブレードカバー
４５：支持部材
５：切削ブレード監視装置
５１：磁気センサー（ＭＳ）
５２：制御手段
５３：回転角度検出手段（（ＲＥ）
６：撮像機構
７：表示手段（ＤＳＰ）
１１：半導体ウエーハ
１２：支持フレーム
１３：テープ
１４：カセット
１６：被加工物搬出手段
１７：被加工物搬送手段
１８：洗浄手段
１９：洗浄搬送手段
【図１】
2004034192.tif 000003
【図２】
2004034192.tif 000004
【図３】
2004034192.tif 000005
【図４】
2004034192.tif 000006
【図５】
2004034192.tif 000007
【図６】
2004034192.tif 000008
【図７】
2004034192.tif 000009
【図８】
2004034192.tif 000010
【図９】
2004034192.tif 000011
【図１０】
2004034192.tif 000012
【図１１】
2004034192.tif 000013
【図１２】
2004034192.tif 000014
【図１３】
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