(57)【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、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段とを含み、
該切削手段がスピンドルハウジングに回転可能に支持された回転スピンドルと、該回転スピンドルの端部に配設され該切削ブレードを挟持する第１のフランジ部材および第２のフランジ部材とを具備している切削装置において、
該切削ブレードに超音波振動を付与する超音波振動子と、該第１のフランジ部材に配設され該超音波振動子に接続された受電手段と、該スピンドルハウジングに配設され該受電手段に非接触で交流電圧を印加する給電手段と、を具備しており、
交流電圧は、これらの給電手段及び受電手段を経て、該第１のフランジ部材の内部を介して超音波振動子に印加される、ことを特徴とする切削装置。
【請求項２】
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切削ブレードを備えた切削手段とを含み、
該切削手段がスピンドルハウジングに回転可能に支持された回転スピンドルと、該回転スピンドルの端部に配設され該切削ブレードを挟持する第１のフランジ部材および第２のフランジ部材とを具備している切削装置において、
該切削ブレードに超音波振動を付与する超音波振動子と、該第１のフランジ部材に配設され該超音波振動子に接続された発電コイルと、該スピンドルハウジングに配設され該発電コイルと間隔を設けて配置された永久磁石と、を具備しており、
交流電圧は、これらの給電手段及び受電手段を経て、該第１のフランジ部材の内部を介して超音波振動子に印加される、ことを特徴とする切削装置。
【請求項３】
該超音波振動子は、該第１のフランジ部材と第２のフランジ部材の少なくとも一方、又は該切削ブレードに配設されている、請求項１または２記載の切削装置。
【請求項４】
該電圧印加手段が該回転スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングに装着された給電手段と、該給電手段に対向させて該第１のフランジに配設され且つ該給電手段に対して非接触に配設される受電手段とを設けている、請求項１〜３に記載の切削装置。
【請求項５】
該超音波振動子は、該回転スピンドルの軸方向に分極された環状の圧電体と該圧電体の両側分極面にそれぞれ配設された電極板とを備えている、請求項１から４のいずれかに記載の切削装置。
【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回転スピンドルに装着された切削ブレード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、切削ブレードを２００００〜４００００rpmの回転速度で回転しつつ、切削ブレード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、切削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、切削ブレードの表面に超音波振動子を固定し、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装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平２００４−２９１６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
而して、特開平２００４−２９１６３６号公報に開示された切削装置は、超音波振動子を切削ブレードに固定するので、超音波振動子に交流電圧を印可する回路の構成が非常に難しくなる。
【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、切削ブレードに超音波信号を付与する超音波振動子に交流電圧を容易に印加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、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段とを含み、
該切削手段がスピンドルハウジングに回転可能に支持された回転スピンドルと、該回転スピンドルの端部に配設され該切削ブレードを挟持する第１のフランジ部材および第２のフランジ部材とを具備している切削装置において、
該切削ブレードに超音波振動を付与する超音波振動子と、該第１のフランジ部材に配設され該超音波振動子に接続された受電手段と、該スピンドルハウジングに配設され該受電手段に非接触で交流電圧を印加する給電手段と、を具備しており、
交流電圧は、これらの給電手段及び受電手段を経て、該第１のフランジ部材の内部を介して超音波振動子に印加される、ことを特徴とする切削装置提供される。
【０００９】
また、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、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段とを含み、
該切削手段がスピンドルハウジングに回転可能に支持された回転スピンドルと、該回転スピンドルの端部に配設され該切削ブレードを挟持する第１のフランジ部材および第２のフランジ部材とを具備している切削装置において、
該切削ブレードに超音波振動を付与する超音波振動子と、該第１のフランジ部材に配設され該超音波振動子に接続された発電コイルと、該スピンドルハウジングに配設され該発電コイルと間隔を設けて配置された永久磁石と、を具備しており、
交流電圧は、これらの給電手段及び受電手段を経て、該第１のフランジ部材の内部を介して超音波振動子に印加される、ことを特徴とする切削装置が提供される。
【００１０】
上記超音波振動子は、上記第１のフランジ部材と第２のフランジ部材の少なくとも一方、または切削ブレードに配設されている。該電圧印加手段は、該回転スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングに装着された給電手段と、該給電手段に対向させて該第１のフランジに配設され且つ該給電手段に対して非接触に配設される受電手段とを設けることができる。上記超音波振動子は、上記回転スピンドルの軸方向に分極された環状の圧電体と該圧電体の両側分極面にそれぞれ配設された電極板とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１のフランジ部材に配設され超音波振動子に接続された受電手段と、スピンドルハウジングに配設された給電手段とを具備し給電手段から受電手段へ非接触で交流電圧を印加するので、受電手段から超音波振動子に交流電圧を容易に印加することができる。
また、本発明によれば、第１のフランジ部材に配設され超音波振動子に接続された発電コイルが配設されているので、超音波振動子に交流電圧を容易に印加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【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の先端部に装着された切削ブレード４３とを具備している。
この切削ブレード４３およびその取付け構造について、図２乃至図５を参照して説明する。切削ブレード４３は、ダイヤモンド等からなる砥粒を結合剤で結合して円環状に形成した砥石ブレードからなっている。この切削ブレードとしては、砥粒をレジンボンド材に混錬し環状に成型して焼成したレジノイドブレードや、砥粒を金属ボンド材に混錬し環状に成型して焼成したメタルブレードや、アルミニウム等によって形成された基台の側面に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等が用いられる。なお、円環状に形成された切削ブレード４３の嵌合穴４３１の直径は、後述する第1のフランジ部材５の装着部５２に嵌合する寸法に形成されている。
【００１５】
上述したように構成された切削ブレード４３は、図３に示すように切削装置の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に装着される第1のフランジ部材５と、該第1のフランジ部材５と対向して配設される第2のフランジ部材6とによって挟持され固定される。第1のフランジ部材５は、図２および図３に示すように円環状のフランジ部５１と、該フランジ部５１の中心部から側方に突出して形成された円筒状の装着部５２とからなっている。フランジ部５１における装着部５２側の側面には、環状の凹部５１１が形成されている。装着部５２は、軸方向に貫通する嵌合穴５２１が形成されており、先端部に外周面に雄ネジ５２２が形成されている。なお、嵌合穴５２１の内周面は、回転スピンドル４２の先端部に形成されたテーパー面４２１と対応するテーパー面に形成されている。第2のフランジ部材6は、嵌合穴６１を有する円環状に形成され、上記第1のフランジ部材５のフランジ部５１と対向する側面に環状の凹部６２が形成されている。なお、嵌合穴６１の直径は、上記第1のフランジ部材５の装着部５２に嵌合する寸法に形成されている。
【００１６】
上述した第1のフランジ部材５と第2のフランジ部材6とによって切削ブレード４３を固定するには、図3に示すように第1のフランジ部材５の装着部５２に形成された嵌合穴５２１を回転スピンドル４２の先端部に形成されたテーパー面４２１に嵌合する。そして、回転スピンドル４２の先端部に形成された雄ネジ４２２に第1の締め付けナット７１を螺合することにより、第1のフランジ部材５を回転スピンドル４２に装着する。次に、切削ブレード４３の嵌合穴４３１を第1のフランジ部材５の装着部５２に嵌合する。そして、第2のフランジ部材6の嵌合穴６１を第1のフランジ部材５の装着部５２に嵌合する。このようにして、第1のフランジ部材５の装着部５２に切削ブレード４３と第2のフランジ部材6を嵌合したならば、第1のフランジ部材５の装着部５２に形成された雄ネジ５２２に第2の締め付けナット７２を螺合することにより、第1のフランジ部材５と第2のフランジ部材6との間に切削ブレード４３を挟持して固定する。
【００１７】
図示の実施形態における切削手段としてのスピンドルユニット４は、図3に示すように第1のフランジ部材５のフランジ部５１に形成された環状の凹部５１１に配設された第1の超音波振動子８aと、第2のフランジ部材6に形成された環状の凹部６２に配設された第２の超音波振動子８bを具備している。第1の超音波振動子８a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８１aと、該圧電体８１aの両側分極面に装着された円環状の2枚の電極板８２a、８３aと、圧電体８１aおよび電極板８２a、８３aを覆う絶縁体８４aとからなっている。圧電体８１a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。一方の電極板８２aは、図3および図4に示すように一部が絶縁体８４aに形成された開口８４１aから突出する電極端子８２１aを備えている。また、他方の電極板８３aも、一方の電極板８２aに設けられた電極端子８２１aと１８０度の位相を持って設けられた電極端子８３１aを備えている。この電極端子８３１aは絶縁体８４aに形成された開口８４aから突出し絶縁体８４aの表面（電極端子８２１aが突出する側の表面）に折曲げられている。このように構成された第1の超音波振動子８aは、第1のフランジ部材５のフランジ部５１に形成された環状の凹部５１１の底面に適宜の接着剤によって装着される。
【００１８】
第２の超音波振動子８b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８１bと、該圧電体８１bの両側分極面に装着された円環状の2枚の電極板８２b、８３bと、圧電体８１bおよび電極板８２b、８３bを覆う絶縁体８４bとからなっている。圧電体８１bは、上記圧電体８１aと同様にチタン酸バリウム、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。一方の電極板８２bは、図3および図５に示すように一部が絶縁体８４bの内周面に沿って折曲げられた電極端子８２１bを備えている。また、他方の電極板８３bも、一方の電極板８２bに設けられた電極端子８２１bと１８０度の位相を持って設けられ絶縁体８４bの内周面に沿って折曲げられた電極端子８３１bを備えている。このように構成された第２の超音波振動子８bは、第２のフランジ部材６に形成された環状の凹部６２の底面に適宜の接着剤によって装着される。
【００１９】
図3を参照して説明を続けると、図示の実施形態における切削手段としてのスピンドルユニット４は、第1のフランジ部材５のフランジ部５１に配設された電極端子１０１、１０２と、第1のフランジ部材５の装着部５２の外周面に露出して配設された電極端子１１１、１１２を具備している。電極端子１０１、１０２は、互いに１８０度の位相をもって配設され、一方の電極端子１０１が上記第1の超音波振動子８aを構成する一方の電極板８２aの電極端子８２１aと接触し、他方の電極端子１０２が第1の超音波振動子８aを構成する他方の電極板８３aの電極端子８３１aと接触する。また、電極端子１１１、１１２は、互いに１８０度の位相をもって配設され、一方の電極端子１１１が上記第２の超音波振動子８bを構成する一方の電極板８２bの電極端子８２１bと接触し、他方の電極板１１２が第２の超音波振動子８bを構成する他方の電極板８３bの電極端子８３１bと接触する。
【００２０】
図示の実施形態における切削手段としてのスピンドルユニット４は、上記第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bに交流電圧を印加する電圧印加手段９を具備している。電圧印加手段９は、第1のフランジ部材５に配設された受電手段９１と、該受電手段９１と対向して配設されスピンドルハウジング４１の先端面に装着された給電手段９２を具備している。受電手段９１は、第1のフランジ部材５における上記環状の凹部５１１が形成されている面と反対側の面、即ちスピンドルハウジング４１と対向する面に形成された嵌合凹部５１２に嵌合され環状の溝９１１aを備えたローター側コア９１１と、該ローター側コア９１１の環状の溝９１１a内に配設された受電コイル９１２とからなっている。このように構成された受電手段９１の受電コイル９１２の一端９１２aは、第1のフランジ部材５に配設された導線９１３を介して上記電極端子１０１、１１１に接続されている。また、受電コイル９１２の他端９１２bは、第1のフランジ部材５に配設された導線９１４を介して上記電極端子１０２、１１２に接続されている。なお、上記導線９１３、９１４および電極端子１０１、１０２、１１１、１１２は図示しない絶縁部材を介して第1のフランジ部材５に配設されている。
【００２１】
上記給電手段９２は、受電手段９１と対向する面に環状の溝９２１aを備えたステータ側コア９２１と、該ステータ側コア９２１の環状の溝９２１a内に配設された給電コイル９２２とからなっている。なお、ステータ側コア９２１は、スピンドルハウジング４１の先端面に取付けボルト９２３によって装着される。このように構成された給電手段９２の給電コイル９２２は、電気配線９２４、９２５を介して交流電源９３に接続されている。なお、図示の実施形態における電圧印加手段９は、交流電源の周波数を変換する周波数変換器９４を備えている。以上のように構成された、受電手段９１と給電手段９２は、ロータリートランスを構成する。
【００２２】
図２乃至図５に示す電圧印加手段９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。交流電源９３から周波数変換器９４によって所定の周波数に変換された交流電圧が給電手段９２の給電コイル９２２に印加されると、回転する受電手段９１の受電コイル９１２、導線９１３、電極端子１０１、１１１および導線９１４、電極端子１０２、１１２を介して第1の超音波振動子８aの電極板８２bと電極板８３a間、および第２の超音波振動子８bの電極板８２bと電極板８３bに所定周波数の交流電圧が印加される。この結果、第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bは、径方向に繰り返し変位して超音波振動する。従って、第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bを装着した第1のフランジ部材５および第2のフランジ部材6も径方向に超音波振動し、第1のフランジ部材５および第2のフランジ部材6に挟持された切削ブレード４３が径方向に超音波振動する。なお、第1のフランジ部材５、第2のフランジ部材6および切削ブレード４３の径方向の変位量は、第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bに印加する交流電圧が高い程大きくなる。このように、図２乃至図５に示す電圧印加手段９は、第１のフランジ部材８aに配設された受電手段９１とスピンドルハウジング４１に配設された給電手段９２とからなり、給電手段９２から受電手段９１へ非接触で交流電圧を印加するので、受電手段９１から第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bに交流電圧を容易に印加することができる。
【００２３】
本発明者等は、第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bを構成する圧電体８１aおよび圧電体８１bをチタン酸ジルコン酸鉛で形成し、電圧印可手段９によって印加する交流電圧の周波数を２０kHz、入力電圧を１００Vとして、切削ブレード４３に変位量を測定した。この結果、切削ブレード４３がレジノイドブレードの場合は２〜３μm径方向に変位し、切削ブレード４３が電鋳ブレードの場合は６〜８μm径方向に変位した。レジノイドブレードの変位量が電鋳ブレードの変位量より小さいのは、レジノイドブレードは電鋳ブレードより振動吸収性が高いためであると考えられる。
【００２４】
次に、電圧印加手段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においては、電圧印加手段９０以外は上記図２乃至図５に示すスピンドルユニットと実質的に同一であるので、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図６および図７に示す電圧印加手段９０は、第1のフランジ部材５におけるスピンドルハウジング４１と対向する面に配設されたローター側コア９６と、該ローター側コア９６に配設された発電コイル９７と、スピンドルハウジング４１の先端面に装着され磁石ケース９８と、該磁石ケース９８に配設された複数個の永久磁石９９とを具備している。ローター側コア９６は環状の溝９６１を備え、第1のフランジ部材５における上記環状の凹部５１１が形成されている面と反対側の面、即ちスピンドルハウジング４１と対向する面に形成された嵌合凹部５１２に嵌合されている。発電コイル９７は、ローター側コア９６に設けられた環状の溝９６１内に配設されており、その第１の出力端９７aは第1のフランジ部材５に配設された導線９７１を介して上記第1の超音波振動子８aの電極板８２aの電極端子８２１aと接触する電極端子１０１に接続され、第の出力端９７bは第２の超音波振動子８bの電極板８２bの電極端子８２１bと接触する電極端子１１１に接続されている。また、発電コイル９７の他端９７bは、第1のフランジ部材５に配設された導線９７２を介して上記第1の超音波振動子８aの電極板８３aの電極端子８３１aと接触する電極端子１０２および第２の超音波振動子８bの電極板８３bの電極端子８３１bと接触する電極端子１１２に接続されている。なお、上記導線９７１、９７２は図示しない絶縁部材を介して第1のフランジ部材５に配設されている。
【００２５】
上記磁石ケース９８は、ローター側コア９６および発電コイル９７と対向する面に環状の溝９８１を備えており、ローター側コア９６および発電コイル９７と所定の間隔をもってスピンドルハウジング４１の先端面に取付けボルト９８２によって装着される。この磁石ケース９８の環状の溝９８１内に複数個の永久磁石９９が配設される。複数個の永久磁石９９は軸方向にN極とS極が形成され、周方向に交互に配設されている。以上のように構成された電圧印加手段９０は、磁石発電機として機能する。
【００２６】
図６および図７に示す電圧印加手段９０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。回転スピンドル４２が回転すると、回転スピンドルに装着された第1のフランジ部材５に配設されたローター側コア９６および発電コイル９７が回転する。この結果、複数個の永久磁石９９が発生する磁場中を発電コイル９７が移動することになるため、電磁誘導作用により発電コイル９７には電流が流れる。この発電コイル９７に流れる電流は、導線９７１、９７２、電極端子１０１、１０２、１１１１１２を介して第1の超音波振動子８aの電極板８２bと電極板８３a間、および第２の超音波振動子８bの電極板８２bと電極板８３bに所定周波数の交流電圧が印加される。この結果、第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bは、径方向に繰り返し変位して超音波振動する。従って、第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bを装着した第1のフランジ部材５および第2のフランジ部材6も径方向に超音波振動し、第1のフランジ部材５および第2のフランジ部材6に挟持された切削ブレード４３が径方向に超音波振動する。このように図６および図７に示す電圧印加手段９０は回転側である第1のフランジ部材５に発電コイル９７が配設されているので、第1のフランジ部材５に配設された第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bに交流電圧を容易に印加することができる。
【００２７】
次に、超音波振動子の他の実施形態について、図８を参照して説明する。
図８に示す第1の超音波振動子８０aおよび第２の超音波振動子８０bは、切削ブレード４３の内周部両側面に装着されている。第1の超音波振動子８０aおよび第２の超音波振動子８０bは、それぞれ軸方向に分極された円環状の圧電体８０１aと、該圧電体８０１aの両側分極面に装着された円環状の2枚の電極板８０２a、８０３aとからなっている。このように構成された第1の超音波振動子８０aおよび第２の超音波振動子８０bは、各電極板が上記電圧印加手段９の受電コイル９１２または電圧印加手段９０の発電コイル９７に接続される。従って、図８に示す実施形態においては、第1の超音波振動子８０aおよび第２の超音波振動子８０bに交流電圧が印加されると、第1の超音波振動子８０aおよび第２の超音波振動子８０bは径方向に繰り返し変位して超音波振動する。従って、第1の超音波振動子８０aおよび第２の超音波振動子８０bが装着された切削ブレード４３が径方向に超音波振動する。
【００２８】
以上のように構成された切削手段としてのスピンドルユニット４は、図示しない割り出し送り手段によって図１において矢印Yで示す割り出し送り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図１において矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００２９】
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４３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２２を具備している。このアライメント手段２２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２２によって撮像された画像を表示する表示手段２３を具備している。
【００３０】
上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域２４a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２４が配設されている。このカセット載置テーブル２４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２４上には、被加工物Wを収容するカセット２５が載置される。カセット２５に収容される被加工物Wは、ウエーハの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被加工物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２５に収容される。
【００３１】
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２４上に載置されたカセット２５に収容されている被加工物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２６に搬出する搬出手段２７と、仮置きテーブル２６に搬出された被加工物Wを上記チャックテーブル３上に搬送する搬送手段２８と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物Wを洗浄する洗浄手段２９と、チャックテーブル３上で切削加工された被加工物Wを洗浄手段２９へ搬送する洗浄搬送手段３０を具備している。
【００３２】
以上のように構成された切削装置の作動について、簡単に説明する。
カセット載置テーブル２４上に載置されたカセット２５の所定位置に収容されている被加工物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２４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２７が進退作動して搬出位置に位置付けられた被加工物Wを仮置きテーブル２６上に搬出する。仮置きテーブル２６に搬出された被加工物Wは、搬送手段２８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上に被加工物Wが載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して被加工物Wをチャックテーブル３上に吸引保持する。また、被加工物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。このようにして被加工物Wを保持したチャックテーブル３は、アライメント手段２２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２２の直下に位置付けられると、アライメント手段２２によって被加工物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ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。
【００３３】
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、被加工物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上に保持された半導体ウエーハWは切削ブレード４３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、電圧印加手段９または電圧印加手段９０が附勢され上述したように第1の超音波振動子８aおよび第２の超音波振動子８bが径方向に超音波振動せしめられる。この結果、第1のフランジ部材５および第2のフランジ部材6を介して、または直接切削ブレード４３が径方向に超音波振動するので、切削ブレード４３による切削抵抗が減少するため、ウエーハWがサファイヤなどの難削材であっても容易に切削することができる。
【００３４】
上述したように、被加工物Wを所定のストリートに沿って切断したら、チャックテーブル３を矢印Ｙで示す方向にストリートの間隔だけ割り出し送りし、上記切断作業を実施する。そして、被加工物Wの所定方向に延在するストリートの全てに沿って切断作業を実施したならば、チャックテーブル３を９０度回転させて、被加工物Wの所定方向と直交する方向に延在するストリートに沿って切削作業を実行することにより、被加工物Wに格子状に形成された全てのストリートが切削されて個々のチップに分割される。なお、分割されたチップは、保護テープTの作用によってバラバラにはならず、フレームFに支持されたウエーハの状態が維持されている。
【００３５】
上述したように被加工物Wのストリートに沿って切断作業が終了したら、被加工物Wを保持したチャックテーブル３は最初に被加工物Wを吸引保持した位置に戻される。そして、被加工物Wの吸引保持を解除する。次に、被加工物Wは洗浄搬送手段３０によって洗浄手段２９に搬送される。洗浄手段３０に搬送された被加工物Wは、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被加工物Wは、搬送手段２８によって仮置きテーブル２４に搬出される。そして、被加工物Wは、搬出手段２７によってカセット２５の所定位置に収納される。従って、搬出手段２７は、加工後の被加工物Wをカセット２５に搬入する搬入手段としての機能も備えている。
【００３６】
なお、上述した実施形態においては、電圧印加手段９の給電手段９２および電圧印加手段９０の複数個の永久磁石９９が配設された磁石ケース９８をスピンドルハウジング４１に直接装着した例を示したが、これらはスピンドルハウジング４１に取付けられ切削ブレードを覆うブレードカバーに装着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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一実施形態を示す分解斜視図。
【図３】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一実施形態の要部断面図。
【図４】図３に示すスピンドルユニットに装着される第１の超音波振動子の正面図。
【図５】図３に示すスピンドルユニットに装着される第２の超音波振動子の正面図。
【図６】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他の実施形態を示す分解斜視図。
【図７】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他の実施形態の要部断面図。
【図８】図１に示す切削装置に装備される切削ブレードに第１の超音波振動子および第２の超音波振動子を装着した状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブ
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
５：第1のフランジ部材
５１：フランジ部
５２：装着部
６：第2のフランジ部材
８a：第1の超音波振動子
８１a：圧電体
８２a、８３a：電極板
８４a：絶縁体
８b：第1の超音波振動子
８１b：圧電体
８２b、８３b：電極板
８４b：絶縁体
９：電圧印加手段
９１：受電手段
９１２：受電コイル
９２：給電手段
９２２：給電コイル
９３：交流電源
９４：周波数変換器
９０：電圧印加手段
９７：発電コイル
９９：永久磁石
２２：アライメント手段
２３：表示手段
２４：カセット載置テーブル
２５：カセット
２６：仮置きテーブル
２７：搬出手段
２８：搬送手段
２９：洗浄手段
３０：洗浄搬送手段
【図１】
0004658730.tif 000002
【図２】
0004658730.tif 000003
【図３】
0004658730.tif 000004
【図４】
0004658730.tif 000005
【図５】
0004658730.tif 000006
【図６】
0004658730.tif 000007
【図７】
0004658730.tif 000008
【図８】
0004658730.tif 000009