(57)【要約】【課題】保持手段に保持された板状物に切削ブレードを切り込ませて切削を行う切削装置において、板状物を保持する保持手段の保持面が加工送り方向と平行でない場合においても、その保持面に保持された被加工物に均一な深さの切削溝を形成できるようにする。【解決手段】ブレード支持部に支持された切削ブレードを有する切削手段と板状物を保持する保持手段とが加工送り方向に相対移動し、保持手段２の保持面２３に保持された板状物に所定深さの切削溝を形成する切削装置において、切削溝を形成する前に、切削ブレードに代えて平面研削砥石８をブレード支持部３１に装着し、保持手段２と切削手段３とを相対的に加工送りすると共に所定の高さに位置し回転する平面研削砥石８の研削面８０を保持面２３に接触させて保持面２３を研削し、加工送り方向と保持面２３とを平行にする。【選択図】図８
2009202323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物を保持する保持面を有する保持手段と、該保持手段に保持された板状物を切削する切削ブレードと該切削ブレードを着脱自在に支持するブレード支持部とを有する切削手段と、該保持手段と該切削手段とをＸ軸方向に相対移動させて加工送りするＸ軸送り手段と、該保持手段と該切削手段とをＹ軸方向に相対移動させて割り出し送りするＹ軸送り手段と、該保持手段と該切削手段とをＺ軸方向に相対移動させて切り込み送りするＺ軸送り手段とを少なくとも備えた切削装置における板状物の保持面の加工方法であって、
該切削手段のブレード支持部に平面研削砥石を装着する平面研削砥石装着工程と、
該Ｚ軸送り手段によって該保持手段と該研削手段とを相対的にＺ軸方向に切り込み送りして該保持手段の保持面に該平面研削砥石の研削面が接触するように該平面研削砥石を位置合わせする平面研削砥石位置合わせ工程と、
該Ｘ軸送り手段によって該保持手段と該切削手段とを相対的にＸ軸方向に加工送りして該平面研削砥石の研削面で該保持手段の保持面を研削する保持面研削工程と、
該Ｙ軸送り手段によって該保持手段と該切削手段とを該平面研削砥石の研削面の幅を超えない範囲で相対的にＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送り工程とを含み、
該保持面研削工程と該割り出し送り工程とを繰り返し実施して該保持手段の保持面の全面を研削する板状物の保持面の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削装置において被切削物を保持する保持手段の保持面を加工する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハのダイシング等に用いられる切削装置は、被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、切削ブレードを有する切削手段とを備えている。そして、保持面において被加工物を保持した保持手段と切削手段とが相対的に加工送りされると共に、保持手段と切削手段とが相対的に切り込み送りされ切削ブレードが被加工物に切り込むことにより切削が行われる。そして、ウェーハのダイシング時におけるストリートの切削のように、複数箇所の切削を行う場合は、保持手段と切削手段とが相対的に割り出し送りされてから切削ブレードが被加工物に切り込み、順次切削が行われる。
【０００３】
また、例えばフェライト基板の表面に溝を形成してセンサの読み取り部分に利用する場合のように、完全切断せずに板状物の表面に所定深さの溝を形成する場合は、保持手段の保持面において被加工物を保持し、切削ブレードの刃の先端が所定の高さに位置するように位置合わせし、高速回転する切削ブレードを被加工物の表面に接触させた状態で、保持手段と切削手段とを相対的に加工送りを行うことにより、切削ブレードの切り込み深さに対応する深さの切削溝を形成する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３１０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、切削装置内における保持手段の組み付け状態等に起因して、保持手段の保持面がその移動方向である加工送り方向に対して平行となっておらず、数μｍ程度の高低差が生じている場合がある。そして、この場合において板状物の表面に切削ブレードを切り込ませて所定深さの切削溝を形成しようとすると、切削ブレードの切り込み深さが加工送り方向の位置によって異なることとなるため、切削溝の深さが不均一になり、例えば、深さが２０μｍの溝を形成したい場合に２０〜２５μｍの間で深さにバラツキが生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、切削装置において、板状物を保持する保持手段の保持面が保持手段の加工送り方向と平行でない場合においても、その保持面に保持された被加工物に均一な深さの切削溝を形成できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、板状物を保持する保持面を有する保持手段と、保持手段に保持された板状物を切削する切削ブレードと切削ブレードを着脱自在に支持するブレード支持部とを有する切削手段と、保持手段と切削手段とをＸ軸方向に相対移動させて加工送りするＸ軸送り手段と、保持手段と切削手段とをＹ軸方向に相対移動させて割り出し送りするＹ軸送り手段と、保持手段と切削手段とをＺ軸方向に相対移動させて切り込み送りするＺ軸送り手段とを少なくとも備えた切削装置における板状物の保持面の加工方法に関し、切削手段のブレード支持部に平面研削砥石を装着する平面研削砥石装着工程と、Ｚ軸送り手段によって保持手段と研削手段とを相対的にＺ軸方向に切り込み送りして保持手段の保持面に平面研削砥石の研削面が接触する位置に平面研削砥石を位置合わせする平面研削砥石位置合わせ工程と、Ｘ軸送り手段によって保持手段と切削手段とを相対的にＸ軸方向に加工送りして平面研削砥石の研削面で保持手段の保持面を研削する保持面研削工程と、Ｙ軸送り手段によって保持手段と切削手段とを平面研削砥石の研削面の幅を超えない範囲で相対的にＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送り工程とを含み、保持面研削工程と割り出し送り工程とを繰り返し実施して保持手段の保持面の全面を研削する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、切削手段におけるブレード支持部に平面研削砥石を装着し、加工送りをしながら回転する平面研削砥石を保持手段の保持面に接触させて当該保持面を研削するため、加工送りの方向であるＸ軸方向と保持面とが平行になる。したがって、その後にブレード支持部に切削ブレードを装着して加工送りをしながら保持手段に保持された板状物に切削溝を形成する加工を行うと、切削溝の底面と加工送りの方向とが平行となり、切削溝の深さが加工送り方向において均一となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示す切削装置１は、切削対象の板状物を保持する保持手段２と、保持手段２に保持された板状物を切削する切削手段３とを備えている。
【００１０】
保持手段２は、板状物が載置され吸着される部分である吸着部２０と、その周囲を囲繞し支持する枠体２１とを備えている。吸着部２０は、例えば粒径が５０μｍ前後のシリコン粒子を略１２００℃にて圧縮焼成して形成された多孔質部材で形成され、枠体２１は例えば多結晶シリコン等によって形成される。また、図示のように板状物Ｗが保持テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される場合は、フレームＦを固定する固定部２２が枠体２１の外側に配設される。吸着部２０の表面と枠体２１の表面とが連なって構成される面が、板状物Ｗを保持する保持面２３となる。
【００１１】
保持手段２は、Ｘ軸送り手段５によってＸ軸方向に加工送りされる構成となっている。すなわち、Ｘ軸方向は保持手段２の移動方向である。Ｘ軸送り手段５は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の一端に連結されたモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合すると共に下部がガイドレール５１に摺接する移動基台５３と、移動基台５３に固定され保持手段２を回動させる回転駆動部５４とから構成され、モータ５２によって駆動されてボールネジ５０が回動するのに伴い、移動基台５３及び回転駆動部５４がガイドレール５１にガイドされてＸ軸方向に移動し、保持手段２も同方向に移動する構成となっている。
【００１２】
切削手段３は、Ｚ軸送り手段６によってＺ軸方向に移動可能となっていると共に、Ｙ軸送り手段７によってＹ軸方向に移動可能となっている。Ｚ軸送り手段６は、Ｚ軸方向に配設されたボールネジ６０と、ボールネジ６０と平行に配設された一対のガイドレール６１と、ボールネジ６０の一端に連結されたパルスモータ６２と、切削手段３を支持すると共に内部のナットがボールネジ６０に螺合し側部がガイドレール６１に摺接する支持部６３とから構成されており、パルスモータ６２によって駆動されてボールネジ６０が回動するのに伴い、支持部６３がガイドレール６１にガイドされてＺ軸方向に昇降して切削手段３も昇降する構成となっている。Ｚ軸方向はＸ軸方向と直交する垂直方向であり、切削ブレード３０の切り込み方向である。
【００１３】
また、Ｙ軸送り手段７は、Ｙ軸方向に配設されたボールネジ７０と、ボールネジ７０と平行に配設された一対のガイドレール７１と、ボールネジ７０の一端に連結されたパルスモータ７２と、Ｚ軸送り手段６を備え内部のナットがボールネジ７０に螺合し下部がガイドレール７１に摺接する移動基台７３とから構成されており、パルスモータ７２によって駆動されてボールネジ７０が回動するのに伴い、移動基台７３がガイドレール７１にガイドされてＹ軸方向に移動して切削手段３もＹ軸方向に移動する構成となっている。Ｙ軸方向はＸ軸方向及びＺ軸方向と直交する方向であり、切削ブレード３０の割り出し方向である。
【００１４】
図２に示すように、切削手段３は、板状物に接触して切削を行う切削ブレード３０と、切削ブレード３０を着脱自在に支持するブレード支持部３１とを備えている。ブレード支持部３１は、Ｙ軸方向の軸心を有し先端部に切削ブレード３０が装着されるスピンドル３２と、スピンドル３２を回転可能に支持するハウジング３３と、ハウジング３３の先端部に取り付けられた固定カバー３４と、固定カバー３４に対してボルト３５ａによって着脱可能な着脱カバー３５と、固定カバー３４に対してボルト３６ａによって着脱可能であり切削ブレード３０の摩耗等の状態を検査するブレード検査部３６とを備えている。固定カバー３４及び着脱カバー３５には、切削ブレード３０と板状物との接触部位に対して供給する切削水の流入口３４０、３５０と、流入口３４０、３５０から流入した切削水を吐出する切削水ノズル３４１及び３５１がそれぞれ配設されている。
【００１５】
図１に示すように、ハウジング３３の側部には、ウェーハの切削すべき位置を検出してその位置と切削ブレード３０との位置合わせを行うアライメント手段４が固定されている。アライメント手段４は、保持手段２に保持された板状物の表面を撮像する撮像部４０を備えている。
【００１６】
図３に示すように、切削ブレード３０は、中心部に貫通孔３０ａが形成された基台３０ｂと、基台３０ｂの周縁部に固着された切り刃３０ｃとから構成される。切り刃３０ｃの外周は、形成しようとする切削溝の形状に対応する形状に形成されている。
【００１７】
スピンドル３２の先端部には、テーパー面を有するフランジ装着部３２０と、雄ネジ３２１とが形成されている。
【００１８】
フランジ装着部３２０には、固定フランジ３７が装着される。この固定フランジ３７には、切削ブレード３０の基台３０ｂを当接させる当接部３７ａと、切削ブレード３０の貫通孔３０ａを嵌合させる嵌合部３７ｂと、嵌合部３７ｂの先端部に形成された雄ネジ３７ｃと、フランジ装着部３２０に挿入するための貫通孔３７ｄとが形成されている。図示していないが、貫通孔３７ｄの内周面は、フランジ装着部３２０のテーパー面に対応したテーパー面に形成されている。
【００１９】
切削ブレード３０をスピンドル３２の先端部に装着する場合は、スピンドル３２のフランジ装着部３２０に固定フランジ３７を装着してナット３８を雄ネジ３７ｃに螺着させることにより固定フランジ３７がスピンドル３２に固定された状態で、固定フランジ３７の嵌合部３７ｂに切削ブレード３０の貫通孔３０ａを挿入して嵌合させ、切削ブレード３０の基台３０ｂを当接部３７ａに当接させる。そして、雄ネジ３７ｃにナット３９を螺着させると、切削ブレード３０が固定フランジ３７を介してスピンドル３２に固定される。
【００２０】
例えば、図１に示した板状物Ｗの表面に所定深さの切削溝を形成する場合においては、保持手段２に保持された板状物ＷをＸ軸方向に加工送りしながら高速回転する切削ブレード３０を板状物Ｗに切り込ませるため、保持手段２の移動方向であるＸ軸方向（加工送り方向）と保持手段２の保持面２０とが平行になっていないと、切削溝の深さが均一にならない。
【００２１】
そこで、切削溝を形成する前に、図２に示した固定カバー３４から着脱カバー３５及びブレード検査部３６を取り外してから、図４に示すように、ナット３９を取り外すと共に、切削ブレード３０を固定フランジ３７から取り外す。なお、説明の便宜上、図４においては固定カバー３４の図示を省略しているが、これは取り付けたままとする。
【００２２】
次に、図５に示すように、平面研削砥石８を、固定フランジ３７を介してブレード支持部３１を構成するスピンドル３２に装着し、ナット３９を雄ネジ３７ｃに螺着する。そして、図示していないが着脱カバー３５がボルト３５ａによって固定カバー３４に装着される。この平面研削砥石８は、例えばダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固め、リング状に形成したもので、その外周面が研削面８０となっており、研削面８０は所定の幅を有する（平面研削砥石装着工程）。
【００２３】
こうして平面研削砥石８がスピンドル３２に取り付けられると、図１に示したＹ軸送り手段７によって切削手段３をＹ軸方向に移動させ、図６に示すように、平面研削砥石８のＹ軸方向の位置を保持面２３のＹ軸方向の端部の上方に位置合わせする。この位置合わせは、図１に示したアライメント４によって行う。次に、平面研削砥石８のＹ軸方向の位置を維持したまま、図１に示したＺ軸送り手段６によって切削手段３を下降（切り込み送り）させ、図７に示すように、平面研削砥石８の研削面８０の下端部８０ａが保持面２３よりも少し低い位置（例えば保持面２３の最も高い部分から保持面２３の最大高低差より若干大きい１０μｍだけ低い位置）、すなわち研削面８０が保持面２３に接触する位置に位置合わせする（平面研削砥石位置合わせ工程）。この位置合わせの制御は、Ｚ軸送り手段６が予め有している座標情報によって行う。
【００２４】
そして、平面研削砥石８がそのＹ軸方向及びＺ軸方向の位置を維持した状態でスピンドル３２を高速回転させると共に、図１に示したＸ軸送り手段５の駆動により保持手段２をＸ軸方向に移動（加工送り）し、図８に示すように保持手段２と平面研削砥石８とを接近させていき、図９に示すように、高速回転する平面研削砥石８の研削面８０を保持面２３に接触させる。そして、研削面８０が保持面２３に接触した状態で更にＸ軸送り手段５によって加工送りをすると、保持面２３のうち研削面８０が接触した部分が、研削面８０の幅を有するライン状に研削される（保持面研削工程）。
【００２５】
次に、平面研削砥石８が保持面２３から離れた状態において、図１に示したＹ軸送り手段６によって、平面研削砥石８の研削面８０の幅を超えない範囲で切削手段３をＹ軸方向に割り出し送りを行い、研削面８０のＹ軸方向の位置が保持面２３の未研削の位置に位置合わせされるようにする（割り出し送り工程）。そしてその状態で、Ｘ軸送り手段５（図１参照）の駆動により保持手段２をＸ軸方向に移動させ、保持面研削工程を遂行する。そうすると、最初に研削した部分に加えてその隣の部分が直線状に研削される。
【００２６】
このようにして、割り出し送り工程と保持面研削工程とを交互に繰り返し、図１０に示すように、順次研削を行っていくと、保持面２３の全面が研削される。そして、図１１に示すように、仮に研削前の保持面２３がＸ軸方向に対して傾斜していたとしても、研削後の保持面である被研削面２３ａは、保持手段２の移動方向であるＸ軸方向と平行になる。
【００２７】
こうして被研削面２３ａの全面がＸ軸方向と平行になった後は、平面研削砥石８を図３〜図５に示した固定フランジ３７から取り外し、図３に示した切削溝形成用の切削ブレード３０を固定フランジ３７に装着してナット３９を雄ネジ３７ｃに螺着する。
【００２８】
図１を参照して説明すると、次に、例えば、切削ブレード３０を保持手段２の直上に位置させ、Ｚ軸送り手段６による制御によって切削手段３を下降させていき、切削ブレード３０の切り刃３０ｃの下端が保持面２３ａと接触したときの位置をＺ軸方向の原点として把握する。
【００２９】
次に、保持手段２において、図１に示したように板状物Ｗが保持テープＴを介してフレームＦと一体となった状態で支持し、保持手段２のＸ軸方向の移動と撮像部４０のＹ軸方向及びＺ軸方向の移動によりアライメント手段４によって切削すべき位置を検出して切削ブレード３０とのＹ軸方向の位置を位置合わせした後に、図１２に示すように、保持手段２を加工送りすると共にその位置に切削ブレード３０を切り込ませて所定深さの切削溝Ｇを形成する。このとき、切削ブレード３０の下端のＺ軸方向の高さは、Ｚ軸送り手段による切り込み送りによって精密に制御される。保持手段２の被研削面２３ａとＸ軸方向とは高精度に平行となっているため、切削溝Ｇの深さは均一となる。
【００３０】
なお、上記の例では、Ｘ軸送り手段５が保持手段２をＸ軸方向に駆動し、Ｙ軸送り手段７が切削手段３をＹ軸方向に駆動し、Ｚ軸送り手段６が切削手段３をＺ軸方向に駆動する構成としたが、Ｘ軸送り手段５が切削手段３をＸ軸方向に駆動するようにし、Ｙ軸送り手段７が保持手段２をＹ軸方向に駆動するようにしてもよい。また、Ｚ軸送り手段６が保持手段２をＺ軸方向に駆動し、切削手段３がＺ軸方向に動かない構成としてもとい。すなわち、Ｘ軸送り手段５は、保持手段２と切削手段３とをＸ軸方向に相対移動させて加工送りできる構成であればよく、Ｙ軸送り手段７は、保持手段２と切削手段３とをＹ軸方向に相対移動させて割り出し送りできる構成であればよく、Ｚ軸送り手段６は、保持手段２と切削手段３とをＺ軸方向に相対移動させて切り込み送りできる構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】切削手段の一例を示す分解斜視図である。
【図３】切削手段の主要部を示す分解斜視図である。
【図４】切削手段から切削ブレードを取り外す状態を示す斜視図である。
【図５】切削手段に平面研削砥石を装着する状態を示す斜視図である。
【図６】平面研削砥石をＹ軸方向に位置合わせした状態を略示的に示す側面図である。
【図７】平面研削砥石をＺ軸方向に位置合わせした状態を略示的に示す正面図である。
【図８】保持手段の保持面を研削する直前の状態を示す斜視図である。
【図９】保持面を研削する状態を略示的に示す正面図である。
【図１０】保持面を研削する状態を略示的に示す側面図である。
【図１１】Ｘ軸と研削後の保持面との関係を示す説明図である。
【図１２】保持面研削後に板状物に切削溝を形成する状態を略示的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：切削装置
２：保持手段
２０：吸着部  ２１：枠体  ２２：固定部  ２３：保持面  ２３ａ：被研削面
３：切削手段
３０：切削ブレード
３０ａ：貫通孔  ３０ｂ：基台  ３０ｃ：切り刃
３１：ブレード支持部
３２：スピンドル
３２０：フランジ装着部  ３２１：雄ネジ
３３：ハウジング  ３４：固定カバー  ３５：着脱カバー
３６：ブレード検査部
３７：固定フランジ
３７ａ：当接部  ３７ｂ：嵌合部  ３７ｃ：雄ネジ  ３７ｄ：貫通孔
３８、３９：ナット
４：アライメント手段  ４０：撮像部
５：Ｘ軸送り手段
５０：ボールネジ  ５１：ガイドレール  ５２：モータ  ５３：移動基台
５４：回転駆動部
６：Ｚ軸送り手段
６０：ボールネジ  ６１：ガイドレール  ６２：パルスモータ  ６３：支持部
７：Ｙ軸送り手段
７０：ボールネジ  ７１：ガイドレール  ７２：パルスモータ  ７３：移動基台
８：平面研削砥石  ８０：研削面
【図１】
2009202323.tif 000003
【図２】
2009202323.tif 000004
【図３】
2009202323.tif 000005
【図４】
2009202323.tif 000006
【図５】
2009202323.tif 000007
【図６】
2009202323.tif 000008
【図７】
2009202323.tif 000009
【図８】
2009202323.tif 000010
【図９】
2009202323.tif 000011
【図１０】
2009202323.tif 000012
【図１１】
2009202323.tif 000013
【図１２】
2009202323.tif 000014