(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ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ウェーハを切削する切削手段と、
を備えた切削装置であって、
該切削手段は、
円環状に形成され回転しながらウェーハに切り込む切削ブレードと、
該切削ブレードの両側面を挟持するフランジセットと、
該フランジセットの中心に切削水を供給するノズルを有する切削水供給手段と、
先端に雄ねじが形成され該フランジセットを回転させるスピンドルと、
を備え、
該切削ブレードは、外周に複数のスリットを備え、
該フランジセットは、
テーパ面において該スピンドルに係合する軸穴を有するとともに該切削ブレードの一方の面に接触する第一フランジと、該切削ブレードの他方の面に接触する第二フランジと、該第一のフランジと該第二のフランジとで該切削ブレードを挟持固定するため該第一のフランジの先端に形成される雄ねじに螺合する雌ねじが内周に形成されたナットと、該スピンドルの先端に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが内周に形成され該第一フランジを該スピンドルに固定するフランジナットと、を備え、
該フランジナットは、
該切削水供給手段の該ノズルから供給される切削水を受ける切削水受部と、
該切削水受部が受けた切削水を該第一のフランジに導入する第一の導水部と、
を備え、
該第一フランジは、
該フランジナット側に開口し、該第一の導水部から切削水の供給を受ける受水部と、
遠心力により該受水部からの切削水の供給を受ける第二の導水部と、
を備え、
該第一のフランジ及び該第二のフランジには、
該切削ブレードを挟持する対面する２つの挟持面において径方向に延在し、該切削ブレードのスリットに対応する位置に設けられ、円周方向に複数配設され、該第二の導水部に連通した複数の溝
を備え、
該切削水供給手段によって供給された切削水が、該フランジセットの該溝を介して該切削ブレードの該スリットに供給される、切削装置。
【請求項２】
前記切削ブレードの前記スリットは、前記フランジセットの前記溝と連通するように構成されている、請求項１記載の切削装置。
【請求項３】
前記フランジセットは、
前記切削ブレードよりも外径が小さく、該切削ブレードを挟持する円環状のスペーサを備え、
前記溝は、該スペーサに設けられている、請求項１又は２記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂基板などのウェーハを切削ブレードで切削する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂基板や未焼成のセラミックなど軟らかい材料で形成されたウェーハを切削ブレードで切削する場合は、切削ブレードに目詰まりが生じたり、切削加工による発熱により切削屑が切削ブレードに付着したりすることにより、ウェーハにチッピングやバリが生じやすい。
【０００３】
このような問題が生ずるのを回避するために、特許文献１では、円環板状のダイシングブレードの中心側から外周縁に向かって延びる溝をダイシングブレードに設け、中心側に切削水を供給することにより、溝を介して、切削部分に切削水を供給するダイシングソーが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたダイシングブレードは、切削部分に切削水を供給するためにダイシングブレードの内周から外周に到る溝を設けているため、溝を設けた部分が薄くなり、ダイシングブレードの強度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、切削ブレードの強度を維持しつつ、切削部分を効果的に冷却し、チッピングやバリの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る切削装置は、ウェーハ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ウェーハを切削する切削手段と、を備えた切削装置であって、該切削手段は、円環状に形成され回転しながらウェーハに切り込む切削ブレードと、該切削ブレードの両側面を挟持するフランジセットと、該フランジセットの中心に切削水を供給するノズルを有する切削水供給手段と、先端に雄ねじが形成され該フランジセットを回転させるスピンドルと、を備え、該切削ブレードは、外周に複数のスリットを備え、該フランジセットは、テーパ面において該スピンドルに係合する軸穴を有するとともに該切削ブレードの一方の面に接触する第一フランジと、該切削ブレードの他方の面に接触する第二フランジと、該第一のフランジと該第二のフランジとで該切削ブレードを挟持固定するため該第一のフランジの先端に形成される雄ねじに螺合する雌ねじが内周に形成されたナットと、該スピンドルの先端に形成された雄ねじに螺合する雌ねじが内周に形成され該第一フランジを該スピンドルに固定するフランジナットと、を備え、該フランジナットは、該切削水供給手段の該ノズルから供給される切削水を受ける切削水受部と、該切削水受部が受けた切削水を該第一のフランジに導入する第一の導水部と、を備え、該第一フランジは、該フランジナット側に開口し、該第一の導水部から切削水の供給を受ける受水部と、遠心力により該受水部からの切削水の供給を受ける第二の導水部と、を備え、該第一のフランジ及び該第二のフランジには、該切削ブレードを挟持する対面する２つの挟持面において径方向に延在し、該切削ブレードのスリットに対応する位置に設けられ、円周方向に複数配設され、該第二の導水部に連通した複数の溝を備え、該切削水供給手段によって供給された切削水が、該フランジセットの該溝を介して該切削ブレードの該スリットに供給される。
【０００８】
前記切削ブレードの前記スリットは、前記フランジセットの前記溝と連通するように構成されていることが好ましい。
また、前記フランジセットは、前記切削ブレードよりも外径が小さく、該切削ブレードを挟持する円環状のスペーサを備え、前記溝は、該スペーサに設けら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によれば、フランジセットに設けられた溝を介して切削水が切削ブレードのスリットに供給されるため、切削によりウェーハに形成された切削溝の内部に切削水を進入させることができ、切削部分を効果的に冷却することができる。これにより、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。また、スリットに切削屑が付着するのを防ぐことができる。更に、切削ブレードに溝を設ける必要がないので、切削ブレードの強度が低下するのを防ぐことができる。
【００１０】
切削ブレードのスリットがフランジセットの溝と連通する構成とすれば、フランジセットの溝から放出される切削水を切削ブレードのスリットに確実に供給することができる。
また、スペーサに溝を設ける構成とすれば、切削ブレードのスリットの数に合わせてスペーサを交換することにより、スリットの数が異なる切削ブレードにも対処することができ、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】切削装置を示す斜視図。
【図２】切削手段を示す拡大斜視図。
【図３】フランジセットを示す側面視分解断面図。
【図４】切削ブレードを示す正面図。
【図５】第一フランジを示す正面図。
【図６】第二フランジを示す背面図。
【図７】フランジナットを示す背面図。
【図８】第一及び第二フランジと切削ブレードとの関係を示す正面図。
【図９】切削手段を示す側面視断面図。
【図１０】第一及び第二フランジと切削ブレードとの関係の別の例を示す正面図。
【図１１】別の切削手段を示す側面視断面図。
【図１２】スペーサを示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示す切削装置１０は、樹脂基板、ガラス基板、未焼成のセラミック基板など軟らかい材料で形成されたウェーハを切削する装置であり、ウェーハを保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に保持されたウェーハを切削する切削手段１２と、切削手段１２を移動させる切込み送り手段１３及び割出し送り手段１４とを備える。
【００１３】
チャックテーブル１１は、ＸＹ平面に平行な保持面１１１を有し、保持面１１１に載置されたウェーハを吸引保持する。チャックテーブル１１は、±Ｘ方向に移動可能となっている。
【００１４】
切込み送り手段１３は、Ｚ軸方向に向くねじ軸１３１をモータ１３２が回転させることにより、ねじ軸１３１に係合した移動部１３３がガイド１３４に案内されて±Ｚ方向に移動する構成となっている。切削手段１２は、移動部１３３に固定されており、移動部１３３の移動に伴って±Ｚ方向に移動する。
【００１５】
割出し送り手段１４は、Ｙ軸方向に向くねじ軸１４１をモータ（不図示）が回転させることにより、ねじ軸１４１に係合した移動部１４３がガイド１４４に案内されて±Ｙ方向に移動する構成となっている。切込み送り手段１３は、移動部１４３に固定されており、移動部１４３の移動にともなって切込み送り手段１３及び切削手段１２が±Ｙ方向に移動する。
【００１６】
図２に示すように、切削手段１２には、スピンドル２２に装着され±Ｙ方向に平行な回転軸を中心として回転可能な切削ブレード４０を備えている。切削ブレード４０を回転させた状態で、切込み送り手段１３が切削手段１２を−Ｚ方向に移動させることにより、チャックテーブル１１に保持されたウェーハに回転する切削ブレード４０が切り込み、チャックテーブル１１が＋Ｘ方向（または−Ｘ方向）に移動することにより、ウェーハが切削される。また、割出し送り手段１４が切削手段１２を±Ｙ方向に移動させることにより、チャックテーブル１１に保持されたウェーハのＹ軸方向の任意の位置に切削ブレード４０を位置づけることができる。
【００１７】
図２に示すように、切削手段１２は、スピンドル２２を回転可能に支持するハウジング２１と、スピンドル２２の先端に配置されたフランジセット２３と、切削水を供給する切削水供給手段２４とを備えている。フランジセット２３は、円環板状の切削ブレード４０を＋Ｙ方向及び−Ｙ方向から挟持しており、スピンドル２２が±Ｙ方向に平行な回転軸を中心として回転することによりフランジセット２３を回転させる。また、フランジセット２３の回転に伴って、フランジセット２３に挟持された切削ブレード４０も回転する。
【００１８】
切削水供給手段２４は、切削水供給源（不図示）に接続される給水口２４１と、切削水供給源から給水口２４１に供給される切削水を＋Ｙ方向に放出するノズル２４２とを備えている。ノズル２４２から放出された切削水は、フランジセット２３の中心（回転軸）に供給される。
【００１９】
図３に示すように、フランジセット２３は、切削ブレード４０の＋Ｙ側の面４１に接触する第一フランジ３１と、切削ブレード４０の−Ｙ側の面４２に接触する第二フランジ３２と、第二フランジ３２を第一フランジ３１に固定するナット３３と、第一フランジ３１をスピンドル２２（図２参照）に固定するフランジナット３４とを備えている。
【００２０】
図４に示すように、切削ブレード４０は、中心に円形の開口部４３を備え、外周に複数のスリット４４を備えている。
【００２１】
第一フランジ３１は、円環状に形成されており、スピンドル２２に係合する軸穴３１１と、軸穴３１１に連通し−Ｙ側に開口した受水部３１２と、受水部３１２の側面に設けられた複数の給水口３１３と、切削ブレード４０の＋Ｙ側の面に当接する挟持面３１７と、挟持面３１７に設けられた複数の溝３１８と、±Ｙ方向に延びる複数の導水部３１４と、第一フランジ３１の径方向に延びる複数の導水部３１５，３１６とを備えている。給水口３１３と溝３１８との間は、導水部３１４，３１５を介して連通している。
【００２２】
第二フランジ３２は、円環状に形成されており、中心を貫通する貫通孔３２１と、切削ブレード４０の−Ｙ側の面４２に当接する挟持面３２７と、挟持面３２７に設けられた複数の溝３２８とを備えている。第二フランジ３２を第一フランジ３１に固定すると、第一フランジ３１の給水口３１３と溝３２８との間が、導水部３１４，３１６とを介して連通する。
【００２３】
ナット３３は、円環状に形成されており、中心を貫通する貫通孔３３１と、貫通孔３３１の側面に設けられた雌ねじ３３９とを備えている。第一フランジ３１の雄ねじ３１９に雌ねじ３３９を螺合させることにより、ナット３３が第一フランジ３１に固定され、第一フランジ３１との間で第二フランジ３２を挟持する。
【００２４】
フランジナット３４は、円環状に形成されており、中心を貫通する切削水受部３４２と、切削水受部３４２の側面に設けられた雌ねじ３４９と、切削水受部３４２に連通し径方向に貫通した複数の導水部３４４とを備えている。図２に示したスピンドル２２の先端に設けられた雄ねじに雌ねじ３４９を螺合させることにより、フランジナット３４がスピンドル２２に固定され、スピンドル２２との間で第一フランジ３１を挟持する。フランジナット３４をスピンドル２２に固定すると、導水部３４４が第一フランジ３１の受水部３１２に連通する。これにより、切削水受部３４２は、導水部３４４、受水部３１２及び導水部３１４，３１５を介して第一フランジ３１の溝３１８と連通し、導水部３４４、受水部３１２及び導水部３１４，３１６を介して第二フランジ３２の溝３２８と連通する。
【００２５】
図４に示すように、切削ブレード４０のスリット４４は、等角度（均等）間隔で設けられ、切削ブレード４０の外周から切削ブレード４０の径方向内側へ向けて延び、開口部４３までは達していない。スリット４４よりも内側の部分に溝やスリットが設けられていないことにより、切削ブレード４０の強度低下を防ぐことができる。
【００２６】
図５に示すように、第一フランジ３１の溝３１８は、切削ブレード４０のスリット４４に対応する位置に、スリット４４の数と同じ数だけ設けられている。また、給水口３１３、導水部３１４〜３１６も、各溝３１８に対応して、スリット４４と同じ数だけ設けられている。
【００２７】
図６に示すように、第二フランジ３２の溝３２８は、第一フランジ３１の溝３１８と同様、切削ブレード４０のスリット４４に対応する位置に、スリット４４の数と同じ数だけ設けられている。
【００２８】
一方、図７に示すように、フランジナット３４の導水部３４４は、スリット４４の数と同じ数である必要はない。
【００２９】
図８に示すように、切削ブレード４０のスリット４４は、第一フランジ３１及び第二フランジ３２の外周よりも内側まで達している。したがって、スリット４４は、溝３１８，３２８と連通している。
【００３０】
図９に示すように、切削ブレード４０は、第一フランジ３１と第二フランジ３２との間で挟持される。こうして切削ブレード４０の両側面がフランジセット２３によって挟持され、スピンドル２２の回転によって切削ブレード４０及びフランジセット２３が回転した状態では、ノズル２４２から放出される切削水は、まず、フランジナット３４の切削水受部３４２に供給され、遠心力により、給水口３４３から導水部３４４に入って、第一フランジ３１の受水部３１２に供給される。切削水は、更に、遠心力により、給水口３１３から導水部３１４に入り、遠心力により、導水部３１５と導水部３１６とに分岐する。導水部３１５に分岐した切削水は、溝３１８から放出され、導水部３１６に分岐した切削水は、溝３２８から放出される。溝３１８，３２８から放出された切削水は、溝３１８，３２８に連通したスリット４４に供給される。溝３１８，３２８がスリット４４に連通しているので、溝３１８，３２８から放出される切削水が、スリット４４の内部に確実に供給される。これにより、切削水供給源から供給する切削水の量を減らすことができる。
【００３１】
切削ブレード４０がウェーハに切り込むことにより形成される切削溝の中に、スリット４４を介して切削水が強制的に供給されることにより、切削部分に効果的に切削水を供給して、冷却することができる。また、切削水が切削屑を洗い流すため、切削屑による目詰まりを防ぐことができる。これにより、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。更に、切削水がスリット４４のなかを流れるため、スリット４４のなかに切削屑が付着するのを防ぐことができる。
【００３２】
切削水の放出口である溝３１８及び溝３２８の数は、スリット４４の数と同じであることが好ましいが、溝３１８，３２８に到るまでの切削水の供給経路である給水口３１３，導水部３１４〜３１６の数は、必ずしもスリット４４の数と同じでなくてもよい。その場合、例えば、溝３１８，３２８と導水部３１５，３１６との間を連通する、円環状の溝を設けるなどして、すべての溝３１８，３２８に切削水が供給されるようにする。
【００３３】
図１０に示す切削ブレード４０Ａは、上述した切削ブレード４０よりもスリット４４が短く、スリット４４が第一フランジ３１及び第二フランジ３２の外周まで達していないタイプのものである。したがって、スリット４４は、溝３１８，３２８と連通していない。このように、スリット４４が溝３１８，３２８に連通していない場合であっても、溝３１８，３２８から放出される切削水は、切削ブレード４０の径方向外側へ向かうので、径方向に延在するスリット４４の内部に供給される。したがって、スリット４４が溝３１８，３２８に連通している場合と同様、切削部分を効果的に冷却し、切削屑による目詰まりを防ぎ、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。
【００３４】
図１に示した切削装置１０は、上述した切削手段１２に代えて、図１１に示す切削手段１２Ａを備える構成であってもよい。この切削手段１２Ａは、上述した第一フランジ３１に代えて、挟持面３１７に溝３１８が設けられていない第一フランジ３１Ａを備え、上述した第二フランジ３２に代えて、挟持面３２７に溝３２８が設けられていない第二フランジ３２Ａを備え、更に、第一フランジ３１Ａの挟持面３１７に装着されるスペーサ３５ａと、第二フランジ３２Ａの挟持面３２７に装着されるスペーサ３５ｂとを備えている。
【００３５】
図１２に示すように、スペーサ３５ａは、切削ブレード４０よりも外径が小さい円環板状に形成されており、切削ブレード４０に接触する挟持面３５７と、挟持面３５７に設けられた複数の溝３５８とを備えている。
【００３６】
溝３５８は、切削ブレード４０のスリット４４に対応する位置に、スリット４４の数と同じ数だけ設けられている。すなわち、溝３５８は、上述した第一フランジ３１の溝３１８と同じ役割を果たす。スペーサ３５ｂの構成は、スペーサ３５ａと同様である。スペーサ３５ｂの溝３５８は、上述した第二フランジ３２の溝３２８と同じ役割を果たす。
【００３７】
したがって、第一フランジ３１及び第二フランジ３２に溝３１８，３２８を設ける場合と同様、切削部分を効果的に冷却し、切削屑による目詰まりを防ぎ、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。
【００３８】
スペーサ３５ａ，３５ｂは、例えば、金属、セラミック、樹脂、あるいは切削ブレード４０と同じ砥石などの材料で形成される。金属、砥石、セラミックなどでスペーサ３５ａ，３５ｂを形成すれば、挟持面３５７が平坦であるため、切削ブレード４０を挟持する際に、挟持面３５７を修正する必要がない。また、樹脂によってスペーサ３５ａ，３５ｂを形成すれば、スペーサ３５ａ，３５ｂを安価に構成することができるとともに、押圧により挟持面３５７が潰れて切削ブレード４０にフィットするので、挟持力が強くなり、切削負荷が大きい場合でも切削ブレード４０をしっかりと保持できる。
【００３９】
また、切削ブレード４０の種類によってスリット４４の数が異なる場合であっても、スリット４４の数と同じ数の溝３５８を設けたスペーサを用意しておけば、切削ブレード４０のスリット４４の数に合わせてスペーサを交換することにより、対処可能となり、切削部分を効果的に冷却し、切削屑による目詰まりを防ぎ、チッピングやバリの発生を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  切削装置、
１１  チャックテーブル、１１１  保持面、
１２  切削手段、２１  ケース、２２  スピンドル、２３  フランジセット、
３１，３１Ａ  第一フランジ、３１１  軸穴、３１２  受水部、
３１３，３４３  給水口、３１４，３１５，３１６，３４４  導水部、
３１７，３２７，３５７  挟持面、３１８，３２８，３５８  溝、３１９  雄ねじ、
３２，３２Ａ  第二フランジ、３２１，３３１  貫通孔、３３  ナット、
３３９，３４９  雌ねじ、３４  フランジナット、３４２  切削水受部、
３５ａ，３５ｂ  スペーサ、
２４  切削水供給手段、２４１  給水口、２４２  ノズル、
１３  切込み送り手段、１３１，１４１  ねじ軸、１３２  モータ、
１３３，１４３  移動部、１３４，１４４  ガイド、
１４  割出し送り手段、
４０  切削ブレード、４１，４２  面、４３  開口部、４４  スリット
【図１】
0006408830.tif 000002
【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】
0006408830.tif 000008
【図８】
0006408830.tif 000009
【図９】
0006408830.tif 000010
【図１０】
0006408830.tif 000011
【図１１】
0006408830.tif 000012
【図１２】
0006408830.tif 000013