(57)【要約】【課題】切削ストロークを可及的に短くすることができる切削方法および切削装置を提供する。【解決手段】環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されている被加工物をチャックテーブルに保持した状態でチャックテーブルと切削ブレードとを加工送り方向(X軸方向)に相対移動することにより被加工物に形成された切断予定ラインに沿って切削加工を施す切削方法であって、切断予定ラインの加工開始点よりX軸方向における所定距離(S)手前側の加工送り開始位置で切削ブレードの最下点を所定の切り込み深さ(h)の位置に位置付ける加工送り開始位置位置付け工程と、チャックテーブルと切削ブレードとをX軸方向に切断予定ラインの加工終了点が切削ブレードの回転中心に達するまで加工送りする切削工程と、加工終了点が切削ブレードの回転中心に達したならば加工送りを停止するとともに切削ブレードを退避せしめる切削ブレード退避工程とを含む。【選択図】図８
2009054904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されている被加工物をチャックテーブルの被加工物保持面に保持した状態で該チャックテーブルと切削ブレードとを加工送り方向(X軸方向)に相対移動することにより被加工物に形成された切断予定ラインに沿って切削加工を施す切削方法であって、
該切断予定ラインの加工開始点よりX軸方向における所定距離(S)手前側の加工送り開始位置で該切削ブレードの最下点を所定の切り込み深さ(h)の位置に位置付ける加工送り開始位置位置付け工程と、
該加工送り開始位置位置付け工程を実施した後、該チャックテーブルと該切削ブレードとをX軸方向に該切断予定ラインの加工終了点が該切削ブレードの回転中心に達するまで加工送りする切削工程と、
該切断予定ラインの加工終了点が該切削ブレードの回転中心に達したならば、該加工送りを停止するとともに該切削ブレードを該チャックテーブルの該被加工物保持面と垂直な方向に退避せしめる切削ブレード退避工程と、を含む、
ことを特徴とする切削方法。
【請求項２】
該所定距離(S)は、切削ブレード半経を(R)とした場合、S＝√(2hR−h2)に設定されている、請求項１記載の切削方法。
【請求項３】
環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されている被加工物に形成された切断予定ラインに沿って切削加工を施す切削装置であって、
被加工物を保持する被加工物保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに該ダイシングテープを介して保持され被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該切削手段とチャックテーブルを相対的に加工送り方向(X軸方向)に加工送りする加工送り手段と、切削手段とチャックテーブルを加工送り方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、切削手段をチャックテーブルを被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向(Z軸方向)に切り込み送りする切り込み送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段と、該切削ブレードのZ軸方向位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された切断予定ラインを検出する加工領域検出手段と、該加工領域検出手段と該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基いて切断予定ラインの加工開始点座標値と加工終了点座標値を求めるとともに該切削手段と該加工送り手段と該割り出し送り手段および該切り込み送り手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該加工開始点座標値と該加工終了点座標値および該切削ブレードの半径(R)と被加工物に対する切り込み深さ(h)を記憶する記憶手段を備え、該切り込み送り手段を作動して該切断予定ラインの該加工開始点座標値よりX軸方向における所定距離(S)手前側の加工送り開始位置で該切削ブレードの最下点を該切り込み深さ(h)の位置に位置付け、該加工送り手段を作動して該切断予定ラインの該加工終了点座標値が該切削ブレードの回転中心に達したならば該加工送り手段の作動を停止するとともに該切り込み送り手段を作動して退避位置に位置付けるように制御する、
ことを特徴とする切削装置。
【請求項４】
該所定距離(S)は、S＝√(2hR−h2)に設定されている、請求項３記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切断予定ラインに沿って切削する切削方法および切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、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形成された切断予定ラインによって区画された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域を切断予定ラインに沿って切断することにより個々のデバイスを製造している。
【０００３】
また、近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄い半導体チップが要求されている。より薄く半導体チップを分割する技術として所謂先ダイシング法と称する分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面から切断予定ラインに沿って所定の深さ（デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成し、その後、表面に分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する技術であり、半導体チップの厚さを５０μｍ以下に加工することが可能である。
【０００４】
このように半導体ウエーハを切断予定ラインに沿って切削する切削装置は、被加工物を保持する被加工物保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持され被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該切削手段とチャックテーブルを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段と、切削手段とチャックテーブルを加工送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、切削手段とチャックテーブルを被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向に相対的に切り込み送りする切り込み送り手段を具備している。
【０００５】
上述した切削装置を用いて半導体ウエーハを切断予定ラインに沿って切削するためには、半導体ウエーハは環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着された状態でチャックテーブルに保持されるが、半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着する際に、半導体ウエーハを環状のフレームの中心に位置付けることは困難であるため許容の誤差範囲で貼着される。従って、半導体ウエーハの全範囲を切削ブレードによって確実に切断するためには、切断予定ラインの切削開始点から上記誤差を見込んだ離れた位置から切削送りを開始し、切断予定ラインの切削終了点から上記誤差を見込んだ離れた位置まで切削送りする。（例えば下記特許文献１参照）
【特許文献１】特許第２６８０４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来の切削装置は半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着する際の誤差を見込んで切削ブレードの切削送り開始位置と切削送り終了位置を設定しているので、切削ストロークが必要以上に長くなり、生産性が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切削ストロークを可及的に短くすることができる切削方法および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、環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されている被加工物をチャックテーブルの被加工物保持面に保持した状態で該チャックテーブルと切削ブレードとを加工送り方向(X軸方向)に相対移動することにより被加工物に形成された切断予定ラインに沿って切削加工を施す切削方法であって、
該切断予定ラインの加工開始点よりX軸方向における所定距離(S)手前側の加工送り開始位置で該切削ブレードの最下点を所定の切り込み深さ(h)の位置に位置付ける加工送り開始位置位置付け工程と、
該加工送り開始位置位置付け工程を実施した後、該チャックテーブルと該切削ブレードとをX軸方向に該切断予定ラインの加工終了点が該切削ブレードの回転中心に達するまで加工送りする切削工程と、
該切断予定ラインの加工終了点が該切削ブレードの回転中心に達したならば、該加工送りを停止するとともに該切削ブレードを該チャックテーブルの該被加工物保持面と垂直な方向に退避せしめる切削ブレード退避工程と、を含む、
ことを特徴とする切削方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着されている被加工物に形成された切断予定ラインに沿って切削加工を施す切削装置であって、
被加工物を保持する被加工物保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに該ダイシングテープを介して保持され被加工物を切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該切削手段とチャックテーブルを相対的に加工送り方向(X軸方向)に加工送りする加工送り手段と、切削手段とチャックテーブルを加工送り方向と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、切削手段をチャックテーブルを被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向(Z軸方向)に切り込み送りする切り込み送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段と、該切削ブレードのZ軸方向位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された切断予定ラインを検出する加工領域検出手段と、該加工領域検出手段と該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基いて切断予定ラインの加工開始点座標値と加工終了点座標値を求めるとともに該切削手段と該加工送り手段と該割り出し送り手段および該切り込み送り手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該加工開始点座標値と該加工終了点座標値および該切削ブレードの半径(R)と被加工物に対する切り込み深さ(h)を記憶する記憶手段を備え、該切り込み送り手段を作動して該切断予定ラインの該加工開始点座標値よりX軸方向における所定距離(S)手前側の加工送り開始位置で該切削ブレードの最下点を該切り込み深さ(h)の位置に位置付け、該加工送り手段を作動して該切断予定ラインの該加工終了点座標値が該切削ブレードの回転中心に達したならば該加工送り手段の作動を停止するとともに該切り込み送り手段を作動して退避位置に位置付けるように制御する、
ことを特徴とする切削装置が提供される。
【００１０】
上記所定距離(S)は、S＝√(2hR−h2)に設定されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による切削方法および切削装置においては、被加工物に形成された切断予定ラインの加工開始点より加工送り方向（X軸方向）の所定距離(S)手前側の位置（加工送り開始位置）を切削ブレードの回転中心と一致する位置に位置付けて加工送りを開始し、加工終了点が切削ブレードの回転中心と一致する位置に達したならば、加工送りを停止するので、加工ストロークが可及的に短くなり、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるウエーハの切削方法および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１に示された切削装置は、略直方体状の装置ハウジング１を具備している。この装置ハウジング１内には、図２に示す静止基台２と、該静止基台２に加工送り方向(X軸方向)である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に加工送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)である矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設されたスピンドル支持機構４と、該スピンドル支持機構４に後述するチャックテーブルの被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向(Z軸方向)である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたスピンドルユニット５が配設されている。
【００１４】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１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。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設されたパルスモータ３４０(M1)によって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
【００１５】
上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２(M2)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２(M2)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２(M2)によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。
【００１６】
図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、チャックテーブル３６のX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を具備している。X軸方向位置検出手段３７４は、上記案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４b(LS1)とからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４b(LS1)は、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
【００１７】
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３8１と、該雄ネジロッド３8１を回転駆動するためのパルスモータ３8２(M3)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３8２(M3)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３8１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３8２(M3)によって雄ネジロッド３8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００１８】
図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、上記第２の滑動ブロック３３(チャックテーブル３６)のY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。Y軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４b(LS2)とからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４b(LS2)は、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
【００１９】
上記スピンドル支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示すチャックテーブル３６の被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２(M4)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２(M4)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２(M4)によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２０】
図示の実施形態のおけるスピンドルユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたスピンドルハウジング５２と、該スピンドルハウジング５２に回転可能に支持された回転スピンドル５３を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示すチャックテーブル３６の被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。上記回転スピンドル５３はスピンドルハウジング５２の先端から突出して配設されており、この回転スピンドル５３の先端部に切削ブレード６が装着されている。なお、切削ブレード６を装着した回転スピンドル５３は、サーボモータ５４（Ｍ４）等の駆動源によって回転駆動せしめられる。上記スピンドルハウジング５２の前端部には、加工領域検出手段７（ＳＤ）が配設されている。この加工領域検出手段７（ＳＤ）は、複数個の画素からなる撮像素子（ＣＣＤ）および顕微鏡等の光学系等を備えており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。このように構成された加工領域検出手段７（ＳＤ）は、上記切削ブレード６とＸ軸方向の同一線上に配設されている。
【００２１】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット５は、ホルダ５１を２本の案内レール４２３、４２３に沿って切り込む送り方向（Z軸方向）に移動させるための切り込み送り手段５５を具備している。切り込み送り手段５５は、上記切削送り手段３７や第１の割り出し送り手段４４および第２の割り出し送り手段と同様に案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５５２（Ｍ６）等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５５２（Ｍ６）によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１とスピンドルハウジング５２および回転スピンドル５３を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。
【００２２】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット５は、切削ブレード６のZ軸方向位置（切り込み送り位置）を検出するためのZ軸方向位置検出手段５６を具備している。Z軸方向位置検出手段５６は、上記案内レール４２３、４２３と平行に配設されたリニアスケール５６aと、上記ユニットホルダ５１に取り付けられユニットホルダ５１とともにリニアスケール５６aに沿って移動する読み取りヘッド５６b（ＬＳ３）とからなっている。このZ軸方向位置検出手段５６の読み取りヘッド５６b（ＬＳ３）は、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
【００２３】
図１に戻って説明すると、図示の切削装置は、被加工物である半導体ウエーハ１０をストックするカセット１２を具備している。なお、半導体ウエーハ１０については後で詳細に説明する。カセット１２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１２１上に載置される。また、図示の切削装置は、カセット１２に収納された半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１３に搬出するとともに切削加工終了後の半導体ウエーハ１０をカセット１２に搬入する被加工物搬出・搬入手段１４と、仮置きテーブル１３に搬出された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３３上に搬送する第１の被加工物搬送手段１５と、チャックテーブル３３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄する洗浄手段１６と、チャックテーブル３３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄手段１６に搬送する第２の被加工物搬送手段１７を具備している。更に、図示の切削装置は、上記加工領域検出手段７（ＳＤ）によって撮像された画像等を表示する表示手段１８（ＤＰ）を具備している。
【００２４】
図示の実施形態における切削装置は、図３に示すように制御手段２０を具備している。制御手段２０は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）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２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）２０３と、入力インターフェース２０４および出力インターフェース２０５とを備えている。このように構成された制御手段２０の入力インターフェース２０４には、図２に示すX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４b(LS1)、Y軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４b(LS2)、Z軸方向位置検出手段５６の読み取りヘッド５６b(LS3)、加工領域検出手段７（ＳＤ）等からの検出信号が入力されるとともに、入力手段１９(IM)（図１参照）から上記切削ブレード６の半径(R)、被加工物である半導体ウエーハの厚み(t1)、切り込み深さ(h)、後述するダイシングテープの厚み(t2)等が入力される。また、出力インターフェース２０５からは上記パルスモータ３４０（Ｍ１）、パルスモータ３７２（Ｍ２）、パルスモータ３８２（Ｍ３）、パルスモータ４４２（Ｍ４）、パルスモータ５５２（Ｍ６）、サーボモータ５４（Ｍ５）に制御信号を出力するとともに、上記表示手段１８（ＤＰ）および被加工物搬出・搬入機構１３、被加工物搬送機構１４、洗浄手段１５、洗浄搬送機構１６等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３は、入力手段１９(IM)から切削ブレード６の半径(R)、被加工物である半導体ウエーハの厚み(t1)、切り込み深さ(h)、後述するダイシングテープの厚み(t2)を格納する領域や加工領域検出手段７（ＳＤ）によって検出された半導体ウエーハ１０の後述する切断予定ラインの加工開始点座標値と加工終了点座標値等を格納する領域を備えている。
【００２５】
ここで、被加工物としての半導体ウエーハ１０について、図４を参照して説明する。
図４に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなり表面１０ａに格子状に配列された複数の切断予定ライン１０１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１０２が形成されている。
【００２６】
上記のように構成された半導体ウエーハ１０は、図５に示すように環状のフレームFに装着された塩化ビニール等の合成樹脂シートからなり厚み(t2)を有するダイシングテープTの表面に裏面側が貼着される。従って、半導体ウエーハ１０は、複数の切断予定ライン１０１およびデバイス１０２が形成された表面１０aが上側となる。このように環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持された半導体ウエーハ１０は、上述した図１に示すカセット１２に収容される。そして、半導体ウエーハ１０を収容したカセット１２は、カセット載置テーブル１２１上に載置される。
【００２７】
カセット載置テーブル１２１上に載置されたカセット１２の所定位置に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態）は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル１２１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、制御手段２０は被加工物搬出・搬入手段１４を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１０を仮置きテーブル１３上に搬出する。半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１３に搬出したならば、制御手段２０は第１の被加工物搬送手段１５を作動して仮置きテーブル１３に搬出された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３６上に搬送する。チャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、制御手段２０は図示しない吸引手段を作動して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３６上に吸引保持する。また、半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して支持する環状のフレームFは、上記４個のクランプ３６２によって固定される。このようにしてチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、制御手段２０は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を加工領域検出手段７（ＳＤ）の直下に位置付ける。
【００２８】
チャックテーブル３６が加工領域検出手段７（ＳＤ）の直下に位置付けられると、加工領域検出手段７および制御手段２０によって半導体ウエーハ１０の切削加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、加工領域検出手段７および制御手段２０は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている切断予定ライン１０１と切削ブレード６との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削加工位置のアライメントを遂行する。
【００２９】
上述したようにアライメントが行われると、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ１０は、図６の（ａ）に示す座標位置に位置付けられた状態となる。なお、図６の（ｂ）はチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図６の（ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示している。
【００３０】
上述したようにチャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成された切断予定ライン１０１を検出し、切削加工位置のアライメントが行われたならば、制御手段２０は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を移動し、所定方向（図６の（ａ）において左右方向）に延びる図６の（ａ）において最上位の切断予定ライン１０１を加工領域検出手段７の直下に位置付ける。そして、更に図７の（ａ）で示すように上記切断予定ライン１０１の一端（図において左端）を加工領域検出手段７の直下に位置付ける。この状態で加工領域検出手段７が切断予定ライン１０１の一端（図７の（ａ）において左端）を検出したならばX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４b(LS1)およびY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４b(LS2)からの検出信号に基いてその座標値（図６の（ａ）においてＡ１）を加工開始点座標値として制御手段２０に送る。次に、制御手段２０は加工送り手段３４を作動してチャックテーブル３６を図７の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に移動し、図７の（ｂ）で示すように切断予定ライン１０１の他端（図７において右端）まで移動する。そして、切断予定ライン１０１の他端を検出したならばX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４b(LS1)およびY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４b(LS2)からの検出信号に基いてその座標値（図６の（ａ）においてＢ１）を加工終了点座標値として制御手段２０に送る。制御手段２０は、入力した切断予定ライン１０１の加工開始点座標値（Ａ１）と加工終了点座標値（Ｂ１）をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する（切断予定ライン検出工程）。従って、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３は切断予定ラインの加工開始点の座標値と加工終了点の座標値を記憶する記憶手段として機能する。
【００３１】
このようにして図６の（ａ）において最上位の切断予定ライン１０１の加工開始点座標値と加工終了点座標値を検出したならば、制御手段２０は第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６をY軸方向に切断予定ライン１０１の間隔だけ割り出し送りし、図６の（ａ）において最上位から２番目の切断予定ライン１０１を加工領域検出手段７の直下に位置付ける。そして、この最上位から２番目の切断予定ライン１０１に対して上述した切断予定ライン検出工程を実施して、最上位から２番目の切断予定ライン１０１の加工開始点座標値（Ａ２）と加工終了点座標値（Ｂ２）を検出し、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する。以後、制御手段２０は上述した割り出し送りと切断予定ライン検出工程を図６の（ａ）において最下位の切断予定ライン１０１まで繰り返し実行し、切断予定ライン１０１の加工開始点座標値（Ａ３〜Ａｎ）と加工終了点座標値（Ｂ３〜Ｂｎ）を検出して、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する。
【００３２】
以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延びる切断予定ライン１０１に対して加工開始点座標値（Ａ１〜Ａｎ）と加工終了点座標値（Ｂ１〜Ｂｎ）を検出する切断予定ライン検出工程を実施したならば、制御手段２０は上記パルスモータ３４０（Ｍ１）を作動してチャックテーブル３６を９０度回動して、図６の（ｂ）に示す状態に位置付ける。次に、上述した所定方向に延びる切断予定ライン１０１と直角な方向（図６の（ｂ）において左右方向）に延びる切断予定ライン１０１に対して上述した切断予定ライン検出工程を実施し、各切断予定ライン１０１の加工開始点座標値（Ｃ１〜Ｃｎ）と加工終了点座標値（Ｄ１〜Ｄｎ）を検出して、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する。
【００３３】
以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延びる切断予定ライン１０１に対して加工開始点座標値（Ａ１〜Ａｎ）と加工終了点座標値（Ｂ１〜Ｂｎ）および所定方向に延びる切断予定ライン１０１と直角な方向に延びる切断予定ライン１０１に対して加工開始点座標値（Ｃ１〜Ｃｎ）と加工終了点座標値（Ｄ１〜Ｄｎ）を検出する切断予定ライン検出工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０を切断予定ライン１０１に沿って切削する切削作業を実施する。先ず、半導体ウエーハ１０を切断予定ライン１０１に沿って切断する切削作業について、図８を参照して説明する。
【００３４】
制御手段２０は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６をX軸方向に移動し、図８の(a)に示すように半導体ウエーハ１０の加工開始点座標値（Ａ１）より加工送り方向（X軸方向）における所定距離(S)手前側の位置（加工送り開始位置）を切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に位置付ける。なお、上記所定距離(S)は、切削ブレード６の半径を(R)、切り込み深さ(h)とした場合、S＝√(2hR−h2)に設定されている。なお、切り込み深さ(h)は、半導体ウエーハ１０の表面１０aからの深さであり、半導体ウエーハ１０を切断する場合は半導体ウエーハ１０の厚みを(t1)となる。ここで、半導体ウエーハ１０の表面１０aの位置を検出する従来実施されている方法について説明する。切削加工を実施する前に、チャックテーブル３６の上方から切削ブレード６を下降させ、切削ブレード６の下端がチャックテーブル３６の上面に接触した時点における切削ブレード６の高さ位置を検出し、この高さ位置を切削ブレード６の原点位置として制御手段２０のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する。このようにして切削ブレード６の原点位置を求めたならは、この原点位置にダイシングテープTの厚み(t2)と半導体ウエーハの厚み(t1)を加算することにより、半導体ウエーハ１０の表面１０aの位置を求めることができる。この半導体ウエーハ１０の表面１０aの位置を制御手段２０のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に一時格納する。そして、半導体ウエーハ１０の表面１０aの位置を基準として切り込み深さ(h)が設定される。
【００３５】
上述したようにしてチャックテーブル３６を加工送り開始位置に位置付けたならば、制御手段２０は図８の(a)で示すように切削ブレード６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、切り込み送り手段５５を作動して切削ブレード６を２点鎖線で示す退避位置から下降せしめる。そして、切削ブレード６を実線で示すようにその最下点を切り込み深さ(h)の位置に位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。図８に示す実施形態においては、半導体ウエーハ１０を切断予定ライン１０１に沿って切断するので切り込み深さ(h)は半導体ウエーハ１０の厚みを(t1)となるため、切削ブレード６の最下点は図８の(a)で示すようにダイシングテープTに達する。このようにして、切削ブレード６を切込み深さ(h)の位置に位置付けると、半導体ウエーハ１０の加工開始点座標値（Ａ１）の上端に切削ブレード６の外周が接触する。
【００３６】
上述した加工送り開始位置位置付け工程を実施したならば、制御手段２０は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を、図８の(a)において矢印X1で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる（切削工程）。この結果、半導体ウエーハ１０は切断予定ライン１０１に沿って切断される。そして、図８の(b)に示すように切断予定ライン１０１の加工終了点座標値（Ｂ１）が切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に達したならば、制御手段２０は加工送り手段３４の作動を停止するとともに、切り込み送り手段５５を作動して切削ブレード６を上昇させ２点鎖線で示す退避位置に位置付ける（切削ブレード退避工程）。
【００３７】
上述したように図示の実施形態における切削装置においては、半導体ウエーハ１０に形成された切断予定ライン１０１の加工開始点座標値（Ａ１）と加工終了点座標値（Ｂ１）を検出して記憶し、加工開始点座標値（Ａ１）より加工送り方向の所定距離(S)手前側の位置（加工送り開始位置）を切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に位置付けて加工送りを開始し、加工終了点座標値（Ｂ１）が切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に達したならば、加工送りを停止するので、加工ストロークが可及的に短くなり、生産性を向上することができる。なお、加工送り開始位置を加工開始点座標値（Ａ１）と一致させることにより更に加工ストロークを短くすることができるが、このようにすると切り込み送りする際に切削ブレード６が加工開始点座標値（Ａ１）付近の上方から切り込むことになるので、欠け（チッピング）が発生する。しかるに、図示の実施形態においては加工送り開始位置を半導体ウエーハ１０の加工開始点座標値（Ａ１）の上端に切削ブレード６の外周を接触する位置に設定したので、欠け（チッピング）が発生することはない。
【００３８】
上述したように図６の（ａ）において最上位の切断予定ライン１０１に対して加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施したならば、制御手段２０は第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６をY軸方向に切断予定ライン１０１の間隔だけ割り出し送りし（割り出し工程）、最上位から２番目の切断予定ライン１０１に対して上記加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施する。以後、図６の（ａ）において最下位の切断予定ライン１０１まで上述した割り出し工程、加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ１０は所定方向に延びる全ての切断予定ライン１０１に沿って切断される。このようにして、半導体ウエーハ１０を所定方向に延びる切断予定ライン１０１に沿って切断したならば、制御手段２０は上記パルスモータ３４０（Ｍ１）を作動してチャックテーブル３６を９０度回動して、図６の（ｂ）に示す状態に位置付ける。そして、図６の（ｂ）に示すように位置付けられた半導体ウエーハ１０の各切断予定ライン１０１に対して上記加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ１０は全ての切断予定ライン１０１に沿って切断され個々のデバイス１０２に分割される。このようにして分割されたデバイス１０２は、ダイシングテープＴの作用によってバラバラにはならず、環状のフレームFに支持されたウエーハの状態が維持されている。
【００３９】
次に、半導体ウエーハ１０の表面１０aから切断予定ライン１０１に沿って所定の深さ（デバイス１０２の仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成する切削作業について、図９を参照して説明する。
この切削作業においても、制御手段２０は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６をX軸方向に移動し、図９の(a)に示すように半導体ウエーハ１０の加工開始点座標値（Ａ１）より加工送り方向（X軸方向）における所定距離(S)手前側の位置（加工送り開始位置）を切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に位置付ける。
【００４０】
上述したようにしてチャックテーブル３６を加工送り開始位置に位置付けたならば、制御手段２０は図９の(a)で示すように切削ブレード６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、切り込み送り手段５５を作動して切削ブレード６を２点鎖線で示す退避位置から下降せしめる。そして、切削ブレード６を実線で示すようにその最下点を切り込み深さ(h)位置に位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。但し、図９に示す実施形態においては半導体ウエーハ１０の表面１０aから切断予定ライン１０１に沿って所定の深さ（デバイス１０２の仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成するので、切り込み深さ(h)位置は半導体ウエーハ１０の表面１０aからデバイス１０２の仕上がり厚さに相当する深さ位置となる。このようにして、切削ブレード６を切込み深さ(h)位置に位置付けると、半導体ウエーハ１０の加工開始点座標値（Ａ１）の上端に切削ブレード６の外周が接触する。
【００４１】
上述した加工送り開始位置位置付け工程を実施したならば、制御手段２０は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を、図９の(a)において矢印X1で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる（切削工程）。この結果、半導体ウエーハ１０には切断予定ライン１０１に沿って分割溝１１０が形成される。そして、図９の(b)に示すように切断予定ライン１０１の加工終了点座標値（Ｂ１）が切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に達したならば、制御手段２０は加工送り手段３４の作動を停止するとともに、切り込み送り手段５５を作動して切削ブレード６を上昇させ２点鎖線で示す退避位置に位置付ける（切削ブレード退避工程）。
【００４２】
このようにして、半導体ウエーハ１０に形成された全ての切断予定ライン１０１に沿って分割溝１１０を形成する。図９に示す実施形態においても、半導体ウエーハ１０に形成された切断予定ライン１０１の加工開始点座標値（Ａ１）と加工終了点座標値（Ｂ１）を検出して記憶し、加工開始点座標値（Ａ１）より加工送り方向の所定距離(S)手前側の位置（加工送り開始位置）を切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に位置付けて加工送りを開始し、加工終了点座標値（Ｂ１）が切削ブレード６の回転中心Pと一致する位置に達したならば、加工送りを停止するので、加工ストロークが可及的に短くなり、生産性を向上することができる。また、図示の実施形態においては加工送り開始位置を半導体ウエーハ１０の加工開始点座標値（Ａ１）の上端に切削ブレード６の外周を接触する位置に設定したので、欠け（チッピング）が発生することはない。
【００４３】
上述したように半導体ウエーハ１０を全ての切断予定ライン１０１に沿って切削したならば、制御手段２０は加工送り手段３４を作動してチャックテーブル３３を最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した被加工物受け入れ位置に戻す。そして、半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、制御手段２０は第２の被加工物搬送手段１７を作動して、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ１０を洗浄手段１６に搬送する。洗浄手段１６に搬送された半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄および乾燥される。このようにして半導体ウエーハ１０が洗浄および乾燥されたならば、制御手段２０は第１の搬送手段１５を作動して半導体ウエーハ１０を洗浄手段１６から仮置きテーブル１３に搬出する。そして、制御手段２０は、被加工物搬出・搬入手段１４を作動して、仮置きテーブル１３上の半導体ウエーハ１０をカセット８の所定位置に収納する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【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に示す切削装置の要部斜視図。
【図３】図１に示す切削装置に装備される制御手段のブロック構成図。
【図４】被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。
【図５】図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着した状態を示す斜視図。
【図６】図４に示す半導体ウエーハが図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標との関係を示す説明図。
【図７】図１に示すレーザー加工装置によって実施する切断予定ライン検出工程の説明図。
【図８】図１に示すレーザー加工装置によって実施する加工送り開始位置位置付け工程、切削工程、切削ブレード退避工程の第１に実施形態を示す説明図。
【図９】図１に示すレーザー加工装置によって実施する加工送り開始位置位置付け工程、切削工程、切削ブレード退避工程の第２に実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１：切削装置の装置ハウジング
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３２：第一の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：X軸方向位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８３：Y軸方向位置検出手段３８４
４：スピンドル支持機構
４３：第２の割り出し送り手段
５：スピンドルユニット
５１：ユニットホルダ
５２：スピンドルハウジング
５３：回転スピンドル
５５：切り込み送り手段
５６：Z軸方向位置検出手段
６：切削ブレード
７：加工領域検出手段（ＳＤ）
１０：半導体ウエーハ
１２：カセット
１３：仮置きテーブル
１４：被加工物搬出・搬入手段
１５：第１の被加工物搬送手段
１６：洗浄手段
１７：第２の被加工物搬送手段
１８：表示手段（ＤＰ）
２０：制御手段
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ
【図１】
2009054904.tif 000003
【図２】
2009054904.tif 000004
【図３】
2009054904.tif 000005
【図４】
2009054904.tif 000006
【図５】
2009054904.tif 000007
【図６】
2009054904.tif 000008
【図７】
2009054904.tif 000009
【図８】
2009054904.tif 000010
【図９】
2009054904.tif 000011