CN101378037B - 切削方法及切削装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供切削方法及切削装置，能尽可能地缩短切削行程。该切削方法中，被加工物粘贴在切割带的表面上，在被加工物保持在卡盘工作台的状态下，通过使卡盘工作台和切削刀具在加工进给方向(X轴方向)上相对移动来沿切断预定线实施切削加工，其特征在于，切削方法包括：加工进给开始位置定位工序，在X轴方向上的比切断预定线的加工开始点靠跟前侧预定距离的加工进给开始位置处，将切削刀具的最下点定位于预定切入深度的位置；切削工序，对卡盘工作台和切削刀具在X轴方向上进行加工进给直到切断预定线的加工结束点到达切削刀具的旋转中心；以及切削刀具退避工序，在加工结束点到达了切削刀具的旋转中心后，停止加工进给，并且使切削刀具退避。

Description

切削方法及切削装置

技术领域

本发明涉及将半导体晶片等被加工物沿切断预定线切削的切削方法及切削装置。

背景技术

例如，在半导体器件的制造工序中，在为大致圆板形状的半导体晶片的表面上，在由呈格子状形成的切断预定线划分而成的多个区域中，形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)等器件，通过将形成有该器件的各区域沿切断预定线切断，来制造出一个个器件。

此外，近年来，移动电话和个人计算机等电气设备要求进一步轻量化、小型化，且需要更薄的半导体芯片。作为将半导体芯片分割得更薄的技术，称为所谓的预先切割法(DBG：Dicing Before Grinding)的分割技术正在实用化。该预先切割法是从半导体晶片的表面沿切断预定线形成预定深度(与器件的完成厚度相当的深度)的分割槽，然后对在表面形成有分割槽的半导体晶片的背面进行磨削，使分割槽在该背面露出，从而分离成一个个器件的技术，其能够将半导体芯片的厚度加工到50μm以下。

如此般将半导体晶片沿切断预定线切削的切削装置具有：卡盘工作台，其具有保持被加工物的被加工物保持面；切削构件，其具有对保持于该卡盘工作台上的被加工物进行切削的切削刀具；加工进给构件，其对该切削构件和卡盘工作台相对地在加工进给方向上进行加工进给；分度进给构件，其对切削构件和卡盘工作台在与加工进给方向正交的分度进给方向上相对地进行分度进给；以及切入进给构件，其对切削构件和卡盘工作台在相对于被加工物保持面垂直的切入进给方向上相对地进行切入进给。

为了使用上述切削装置对半导体晶片沿切断预定线进行切削，半导体晶片以粘贴在安装于环状框架的切割带的表面上的状态保持在卡盘工作台上，但在将半导体晶片粘贴到安装于环状框架的切割带的表面上时，难以将半导体晶片定位于环状框架的中心，所以在容许的误差范围内进行粘贴。因此，为了利用切削刀具可靠地切断半导体晶片的整个范围，从与切断预定线的切削开始点相距估计的上述误差的位置开始进行切削进给，一直切削进给到与切断预定线的切削结束点相距估计的上述误差的位置(参照例如下述专利文献1)。

专利文献1：日本专利第2680453号公报

如上所述，由于现有的切削装置要估计将半导体晶片粘贴到安装于环状框架的切割带的表面上时的误差，来设定切削刀具的切削进给开始位置和切削进给结束位置，所以切削行程长于需要的行程，存在生产率低的问题。

发明内容

本发明鉴于上述事实而完成，其主要技术目的是提供能尽可能地缩短切削行程的切削方法及切削装置。

为解决上述主要技术问题，根据本发明，提供一种切削方法，在该切削方法中，将被加工物粘贴在安装于环状框架的切割带的表面上，在将该被加工物保持在卡盘工作台的被加工物保持面上的状态下，使该卡盘工作台和切削刀具在加工进给方向(X轴方向)上相对移动，由此来沿在被加工物上形成的切断预定线实施切削加工，其特征在于，上述切削方法包括以下工序：

加工进给开始位置定位工序，在X轴方向上的比上述切断预定线的加工开始点靠跟前侧预定距离(S)的加工进给开始位置处，将上述切削刀具的最下点定位于预定的切入深度(h)的位置；

切削工序，在实施了上述加工进给开始位置定位工序后，对上述卡盘工作台和上述切削刀具在X轴方向上进行加工进给直到上述切断预定线的加工结束点到达上述切削刀具的旋转中心；以及

切削刀具退避工序，在上述切断预定线的加工结束点到达了上述切削刀具的旋转中心之后，停止上述加工进给，并且使上述切削刀具在与上述卡盘工作台的上述被加工物保持面垂直的方向上退避。

此外，根据本发明，提供一种切削装置，沿在被加工物上形成的切断预定线施行切削加工，其中上述被加工物粘贴在安装于环状框架的切割带的表面上，上述切削装置的特征在于，

上述切削装置包括：卡盘工作台，其具有保持被加工物的被加工物保持面；切削构件，其具有对经上述切割带保持于上述卡盘工作台上的被加工物进行切削的切削刀具；加工进给构件，其对上述切削构件和卡盘工作台在加工进给方向(X轴方向)上相对地进行加工进给；分度进给构件，其对切削构件和卡盘工作台在与加工进给方向正交的分度进给方向(Y轴方向)上相对地进行分度进给；切入进给构件，其对切削构件和卡盘工作台在与被加工物保持面垂直的切入进给方向(Z轴方向)上相对地进行切入进给；X轴方向位置检测构件，其用于检测上述卡盘工作台的X轴方向位置；Y轴方向位置检测构件，其用于检测上述卡盘工作台的Y轴方向位置；Z轴方向位置检测构件，其用于检测上述切削刀具的Z轴方向位置；加工区域检测构件，其对在保持于上述卡盘工作台的被加工物上所形成的切断预定线进行检测；以及控制构件，其根据来自上述加工区域检测构件、上述X轴方向位置检测构件以及上述Y轴方向位置检测构件的检测信号，来求出切断预定线的加工开始点坐标值和加工结束点坐标值，并且控制上述切削构件、上述加工进给构件、上述分度进给构件以及上述切入进给构件，

上述控制构件具有存储构件，该存储构件存储上述加工开始点坐标值、上述加工结束点坐标值以及上述切削刀具的半径(R)和对被加工物的切入深度(h)，上述控制构件这样进行控制：使上述切入进给构件工作，在X轴方向上的比上述切断预定线的上述加工开始点坐标值靠跟前侧预定距离(S)的加工进给开始位置处，将上述切削刀具的最下点定位于上述切入深度(h)的位置，并使上述加工进给构件工作，在上述切断预定线的上述加工结束点坐标值到达上述切削刀具的旋转中心之后，使上述加工进给构件的工作停止，并且使上述切入进给构件工作以定位于退避位置。

上述预定距离S设定为 $S=\sqrt{(2\mathrm{hR}-h^2)}.$

在本发明的切削方法及切削装置中，将加工进给方向(X轴方向)上的比形成于被加工物的切断预定线的加工开始点靠跟前侧预定距离(S)的位置(加工进给开始位置)，定位于与切削刀具的旋转中心一致的位置，并开始加工进给，在加工结束点到达与切削刀具的旋转中心一致的位置后，停止加工进给，所以加工行程尽可能地缩短，并可提高生产率。

附图说明

图1是按照本发明而构成的切削装置的立体图。

图2是图1所示的切削装置的主要部分立体图。

图3是在图1所示的切削装置上装备的控制构件的方框构成图。

图4是作为被加工物的半导体晶片的立体图。

图5是表示将图4所示的半导体晶片粘贴在安装于环状框架的切割带上的状态的立体图。

图6是表示图4所示的半导体晶片与保持于图1所示的激光加工装置的卡盘工作台的预定位置的状态下的坐标之间的关系的说明图。

图7是利用图1所示的激光加工装置实施的切断预定线检测工序的说明图。

图8是表示利用图1所示的激光加工装置实施的加工进给开始位置定位工序、切削工序、切削刀具退避工序的第一实施方式的说明图。

图9是表示利用图1所示的激光加工装置实施的加工进给开始位置定位工序、切削工序、切削刀具退避工序的第二实施方式的说明图。

标号说明：

1：切削装置的装置壳体；2：静止基座；3：卡盘工作台机构；32：第一滑块；33：第二滑块；36：卡盘工作台；37：加工进给构件；374：X轴方向位置检测构件；38：第一分度进给构件；383：Y轴方向位置检测构件；4：主轴支撑机构；43：第二分度进给构件；5：主轴单元；51：单元保持器；52：主轴壳体；53：旋转主轴；55：切入进给构件；56：Z轴方向位置检测构件；6：切削刀具；7：加工区域检测构件(SD)；10：半导体晶片；12：盒；13：临时放置工作台；14：被加工物搬出、搬入构件；15：第一被加工物搬送构件；16：清洗构件；17：第二被加工物搬送构件；18：显示构件(DP)；20：控制构件；F：环状框架；T：切割带。

具体实施方式

下面参照附图来更详细地说明本发明的晶片的切削方法及切削装置的优选实施方式。

在图1中，表示按照本发明而构成的切削装置的立体图。

图1所示的切削装置具有大致长方体形状的装置壳体1。在该装置壳体1内配置有：图2所示的静止基座2；卡盘工作台机构3，其以能够在作为加工进给方向(X轴方向)的箭头X表示的方向上移动的方式配置在该静止基座2上，用于保持被加工物；主轴支撑机构4，其以能够在与加工进给方向(X轴方向)正交的、作为分度进给方向(Y轴方向)的箭头Y表示的方向上移动的方式，配置在静止基座2上；以及主轴单元5，其以能够在相对于后述的卡盘工作台的被加工物保持面垂直的、作为切入进给方向(Z轴方向)的箭头Z表示的方向上移动的方式，配置在该主轴支撑机构4上。

上述卡盘工作台机构3具有：在静止基座2上沿箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)平行地配置的一对导轨31、31；以能够沿箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)移动的方式配置在该导轨31、31上的第一滑块32；以能够沿箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)移动的方式配置在该第一滑块32上的第二滑块33；通过圆筒部件34支撑在该第二滑块33上的覆盖工作台35；和作为被加工物保持构件的卡盘工作台36。该卡盘工作台36具有由多孔性材料形成的吸附卡盘361，在吸附卡盘361上通过未图示的吸引单元来保持作为被加工物的例如圆盘状的半导体晶片。如此构成的卡盘工作台36通过在圆筒部件34内配置的脉冲电动机340(M1)而旋转。再有，在卡盘工作台36上配置有用于固定后述的环状框架的夹紧器362。

上述第一滑块32在其下表面设有与上述一对导轨31、31配合的一对被导引槽321、321，并且在其上表面设有沿箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)平行地形成的一对导轨322、322。这样构成的第一滑块32，通过被导引槽321、321与一对导轨31、31的配合，而构成为可沿一对导轨31、31在箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)上移动。图示的实施方式中的卡盘工作台机构3具有加工进给构件37，加工进给构件37用于使第一滑块32沿一对导轨31、31在箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)上移动。加工进给构件37包括：平行配置在上述一对导轨31和31之间的外螺纹杆371；和用于旋转驱动该外螺纹杆371的脉冲电动机372(M2)等驱动源。外螺纹杆371其一端可自由旋转地由固定在上述静止基座2上的轴承座373支撑，外螺纹杆371的另一端传动连接在上述脉冲电动机372(M2)的输出轴上。再有，外螺纹杆371螺合在内螺纹穿通孔中，该内螺纹穿通孔形成在突出设置于第一滑块32的中央部下表面的未图示的内螺纹块上。因此，通过用脉冲电动机372(M2)驱动外螺纹杆371正转和反转，第一滑块32沿导轨31、31在箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)上移动。

图示实施方式的卡盘工作台机构3具有用于检测卡盘工作台36的X轴方向位置的X轴方向位置检测构件374。X轴方向位置检测构件374由以下部件构成：沿上述导轨31配置的线性标度尺374a；和配置在第一滑块32上、并且与第一滑块32一同沿线性标度尺374a移动的读取头374b(LS1)。该X轴方向位置检测构件374的读取头374b(LS1)在图示的实施方式中，每隔1μm将1脉冲的脉冲信号发送给后述的控制构件。

上述第二滑块33在其下表面设有与在上述第一滑块32的上表面设置的一对导轨322、322配合的一对被导引槽331、331，通过将该被导引槽331、331与一对导轨322、322配合，该第二滑块33构成为可沿箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)移动。图示的实施方式中的卡盘工作台机构3具有第一分度进给构件38，该第一分度进给构件38用于使第二滑块33沿在第一滑块32上设置的一对导轨322、322在箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)上移动。第一分度进给构件38包括：平行配置在上述一对导轨322和322之间的外螺纹杆381；和用于旋转驱动该外螺纹杆381的脉冲电动机382(M3)等驱动源。外螺纹杆381其一端可自由旋转地由固定在上述第一滑块32的上表面的轴承座383支撑，外螺纹杆381的另一端传动连接在上述脉冲电动机382(M3)的输出轴上。再有，外螺纹杆381螺合在内螺纹穿通孔中，该内螺纹穿通孔形成在突出设置于第二滑块33的中央部下表面的、未图示的内螺纹块上。因此，通过用脉冲电动机382(M3)驱动外螺纹杆381正转和反转，第二滑块33沿导轨322、322在箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)上移动。

图示实施方式中的卡盘工作台机构3具有用于检测上述第二滑块33(卡盘工作台36)的Y轴方向位置的Y轴方向位置检测构件384。Y轴方向位置检测构件384由沿导轨322配置的线性标度尺384a、和读取头384b(LS2)构成，该读取头384b配置在第二滑块33上，并且与第二滑块33一同沿线性标度尺384a移动。该Y轴方向位置检测构件384的读取头384b(LS2)在图示实施方式中每隔1μm就将1脉冲的脉冲信号发送给后述的控制构件。

上述主轴支撑机构4具有：在静止基座2上沿箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)平行配置的一对导轨41、41；和可沿箭头Y所示的方向移动地配置在该导轨41、41上的可动支撑基座42。该可动支撑基座42由可移动地配置在导轨41、41上的移动支撑部421和安装在该移动支撑部421上的安装部422构成。安装部422在一个侧面平行地设有一对导轨423、423，该一对导轨423、423在箭头Z所示的、与卡盘工作台36的被加工物保持面垂直的切入进给方向(Z轴方向)上延伸。图示实施方式中的主轴支撑机构4具有第二分度进给构件43，该第二分度进给构件43用于使可动支撑基座42沿一对导轨41、41在箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)上移动。第二分度进给构件43包括：在上述一对导轨41、41之间平行配置的外螺纹杆431；和用于旋转驱动该外螺纹杆431的脉冲电动机432(M4)等驱动源。外螺纹杆431其一端可自由旋转地由固定在上述静止基座2上的未图示的轴承座支撑，外螺纹杆431的另一端传动连接在上述脉冲电动机432(M4)的输出轴上。再有，外螺纹杆431螺合在内螺纹孔中，该内螺纹孔形成在突出设置于构成可动支撑基座42的移动支撑部421的中央部下表面的、未图示的内螺纹块上。因此，通过用脉冲电动机432(M4)驱动外螺纹杆431正转和反转，可动支撑基座42沿导轨41、41在箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)上移动。

图示实施方式的主轴单元5具有单元保持器51、在该单元保持器51上安装的主轴壳体52、可旋转地支撑于该主轴壳体52中的旋转主轴53。单元保持器51设有一对被导引槽511、511，该一对被导引槽511、511可滑动地与在上述安装部422上设置的一对导轨423、423配合，通过使该被导引槽511、511与上述导轨423、423配合，单元保持器51被支撑成能够在用箭头Z表示的、相对于卡盘工作台36的被加工物保持面垂直的切入进给方向(Z轴方向)上移动。上述旋转主轴53从主轴壳体52的前端突出配置，在该旋转主轴53的前端部安装切削刀具6。再有，安装切削刀具6的旋转主轴53由伺服电动机54(M4)等驱动源旋转驱动。在上述主轴壳体52的前端部，配置有加工区域检测构件7(SD)。该加工区域检测构件7(SD)具有由多个像素构成的摄像元件(CCD)及显微镜等光学系统等，加工区域检测构件7(SD)将拍摄到的图像信号送至后述的控制构件。如此构成的加工区域检测构件7(SD)与上述切削刀具6配置在X轴方向的同一直线上。

图示实施方式中的主轴单元5具有切入进给构件55，该切入进给构件55用于使保持器51沿两个导轨423、423在切入进给方向(Z轴方向)上移动。切入进给构件55包括：与上述切削进给构件37和第一分度进给构件44及第二分度进给构件同样地在一对导轨423、423之间配置的外螺纹杆(未图示)；和用于旋转驱动该外螺纹杆的脉冲电动机552(M6)等驱动源，通过用脉冲电动机552(M6)驱动未图示的外螺纹杆正转和反转，使单元保持器51和主轴壳体52及旋转主轴53沿导轨423、423在Z轴方向上移动。

图示实施方式中的主轴单元5具有用于检测切削刀具6的Z轴方向位置(切入进给位置)的Z轴方向位置检测构件56。Z轴方向位置检测构件56由与上述导轨423、423平行配置的线性标度尺56a和安装于上述单元保持器51上且与单元保持器51一同沿线性标度尺56a移动的读取头56b(LS3)构成。该Z轴方向位置检测构件56的读取头56b(LS3)在图示实施方式中每隔1μm就将1脉冲的脉冲信号发送给后述的控制构件。

回到图1继续进行说明，图示的切削装置具有存放作为被加工物的半导体晶片10的盒12。再有，对于半导体晶片10将在后面详细说明。盒12装载于通过未图示的升降构件而可上下移动地配置的盒载置工作台121上。此外，图示的切削装置具有：将在盒12中收纳的半导体晶片10搬出到临时放置工作台13上并将切削加工结束后的半导体晶片10搬入到盒12中的被加工物搬出搬入构件14；将搬出到临时放置工作台13上的半导体晶片10搬送到上述卡盘工作台33上的第一被加工物搬送构件15；对在卡盘工作台33上切削加工后的半导体晶片10进行清洗的清洗构件16；以及将在卡盘工作台33上切削加工后的半导体晶片10搬送到清洗构件16的第二被加工物搬送构件17。再有，图示的切削装置具有显示由上述加工区域检测构件7(SD)拍摄到的图像等的显示构件18(DP)。

图示实施方式的切削装置如图3所示那样具有控制构件20。控制构件20由计算机构成，其具有：按照控制程序进行运算处理的中央处理装置(CPU)201；保存控制程序等的只读存储器(ROM)202；保存运算结果等的可读写的随机存取存储器(RAM)203；输入接口204；以及输出接口205。向如此构成的控制构件20的输入接口204输入来自图2所示的X轴方向位置检测构件374的读取头374b(LS1)、Y轴方向位置检测构件384的读取头384b(LS2)、Z轴方向位置检测构件56的读取头56b(LS3)、加工区域检测构件7(SD)等的检测信号，并且从输入构件19(IM)(参照图1)输入上述切削刀具6的半径R、作为被加工物的半导体晶片的厚度t1、切入深度h、后述的切割带的厚度t2等。此外，从输出接口205向上述脉冲电动机340(M1)、脉冲电动机372(M2)、脉冲电动机382(M3)、脉冲电动机442(M4)、脉冲电动机552(M6)、伺服电动机54(M5)输出控制信号，并向上述显示构件18(DP)及被加工物搬出搬入构件14、第一被加工物搬送构件15、清洗构件16、第二被加工物搬送构件17等输出控制信号。再有，上述随机存取存储器(RAM)203具有存储来自输入构件19(IM)的切削刀具6的半径R、作为被加工物的半导体晶片的厚度t1、切入深度h、后述的切割带的厚度t2的区域，和存储由加工区域检测构件7(SD)检测到的、半导体晶片10的后述切断预定线的加工开始点坐标值和加工结束点坐标值等的区域。

这里，参照图4对作为被加工物的半导体晶片10进行说明。

图4所示的半导体晶片10由硅晶片构成，在表面10a上通过格子状地排列的多个切断预定线101划分有多个区域，在该划分而成的区域上形成有IC、LSI等器件102。

如上述那样构成的半导体晶片10如图5所示其背面侧粘贴在切割带T的表面上，该切割带T由安装在环状框架F上的氯乙烯等合成树脂片构成，且具有厚度t2。因此，半导体晶片10的形成有多条切断预定线101及器件102的表面10a成为上侧。如此般经切割带T而支撑于环状框架F上的半导体晶片10收纳在上述图1所示的盒12中。而且，收纳有半导体晶片10的盒12装载于盒载置工作台121上。

通过用未图示的升降构件使盒载置工作台121上下移动，在装载于盒载置工作台121的盒12的预定位置处收纳的半导体晶片10(经切割带T而支撑于环状框架F上的状态)被定位于搬出位置。接着，控制构件20使被加工物搬出搬入构件14进行进退动作，将定位于搬出位置的半导体晶片10搬出到临时放置工作台13上。在将半导体晶片10搬出到临时放置工作台13上之后，控制构件20使第一被加工物搬送构件15工作，将搬出到临时放置工作台13上的半导体晶片10搬送到上述卡盘工作台36上。在半导体晶片10装载于卡盘工作台36上之后，控制构件20使未图示的吸引构件工作，将半导体晶片10吸引保持于卡盘工作台36上。另外，经切割带T支撑半导体晶片10的环状框架F通过上述四个夹紧器362被固定。这样，在将半导体晶片10吸引保持在卡盘工作台36上之后，控制构件20使加工进给构件37工作，使卡盘工作台36定位于加工区域检测构件7(SD)的正下方。

当卡盘工作台36定位于加工区域检测构件7(SD)的正下方时，通过加工区域检测构件7及控制构件20来执行检测半导体晶片10的应切削加工的加工区域的校准作业。即，加工区域检测构件7及控制构件20执行用于对在半导体晶片10的预定方向上形成的切断预定线101与切削刀具6进行对位的图案匹配等图像处理，从而完成切削加工位置的校准。

在如上述那样进行校准时，卡盘工作台36上的半导体晶片10成为定位于图6(a)所示的坐标位置的状态。再有，图6(b)表示将卡盘工作台36即半导体晶片10从图6(a)所示的状态旋转90度后的状态。

检测在如上述那样保持于卡盘工作台36上的半导体晶片10上所形成的切断预定线101，进行切削加工位置的校准，之后，控制构件20使加工进给构件37工作使卡盘工作台36移动，使在预定方向(在图6(a)中为左右方向)上延伸的图6(a)中最上行的切断预定线101定位于加工区域检测构件7的正下方。然后，再如图7(a)所示那样使上述切断预定线101的一端(在图中为左端)位于加工区域检测构件7的正下方。在该状态下加工区域检测构件7检测到切断预定线101的一端(在图7(a)中为左端)后，根据来自X轴方向位置检测构件374的读取头374b(LS1)及Y轴方向位置检测构件384的读取头384b(LS2)的检测信号，将其坐标值(在图6(a)中为A1)作为加工开始点坐标值发送至控制构件20。接着，控制构件20使加工进给构件34工作，使卡盘工作台36在图7(a)中箭头X1所示的方向上移动，如图7(b)所示那样移动到切断预定线101的另一端(在图7中为右端)。然后，在检测到切断预定线101的另一端后，根据来自X轴方向位置检测构件374的读取头374b(LS1)及Y轴方向位置检测构件384的读取头384b(LS2)的检测信号，将其坐标值(在图6(a)中为B1)作为加工结束点坐标值发送至控制构件20。控制构件20将输入的切断预定线101的加工开始点坐标值A1和加工结束点坐标值B1临时存储在随机存取存储器(RAM)203中(切断预定线检测工序)。因此，随机存取存储器(RAM)203作为存储切断预定线的加工开始点的坐标值和加工结束点的坐标值的存储构件发挥功能。

这样，在检测到图6(a)中最上行的切断预定线101的加工开始点坐标值与加工结束点坐标值后，控制构件20使第一分度进给构件38工作，将卡盘工作台36在Y轴方向上以切断预定线101的间隔进行分度进给，将图6(a)中上数第二行的切断预定线101定位于加工区域检测构件7的正下方。然后，对该上数第二行的切断预定线101实施上述的切断预定线检测工序，检测上数第二行的切断预定线101的加工开始点坐标值A2及加工结束点坐标值B2，并将它们临时保存在随机存取存储器(RAM)203中。以后，控制构件20重复进行上述分度进给和切断预定线检测工序直到图6(a)中最下行的切断预定线101，检测出切断预定线101的加工开始点坐标值A3～An及加工结束点坐标值B3～Bn，并将它们临时保存在随机存取存储器(RAM)203中。

如上述那样对半导体晶片10的在预定方向上延伸的切断预定线101实施检测加工开始点坐标值A1～An及加工结束点坐标值B1～Bn的切断预定线检测工序后，控制构件20使上述脉冲电动机340(M1)工作，使卡盘工作台36转动90度而定位成图6(b)所示的状态。接着，对在与在上述预定方向上延伸的切断预定线101成直角的方向(图6(b)中为左右方向)上延伸的切断预定线101实施上述切断预定线检测工序，检测各切断预定线101的加工开始点坐标值C1～Cn及加工结束点坐标值D1～Dn，并将它们临时保存在随机存取存储器(RAM)203中。

在如上述那样对半导体晶片10的在预定方向上延伸的切断预定线101实施检测加工开始点坐标值A1～An及加工结束点坐标值B1～Bn的切断预定线检测工序、以及对在与在上述预定方向上延伸的切断预定线101成直角的方向上延伸的切断预定线101实施检测加工开始点坐标值C1～Cn及加工结束点坐标值D1～Dn的切断预定线检测工序之后，实施将半导体晶片10沿切断预定线101切削的切削作业。首先，参照图8来说明将半导体晶片10沿切断预定线101切断的切削作业。

控制构件20使加工进给构件37工作，使卡盘工作台36在X轴方向上移动，如图8(a)所示那样使离半导体晶片10的在加工进给方向(X轴方向)上比加工开始点坐标值A1靠跟前侧预定距离S的位置(加工进给开始位置)定位于与切削刀具6的旋转中心P一致的位置。再有，在将切削刀具6的半径设为R，将切入深度设为h的情况下，上述预定距离`S设定为 $S=\sqrt{(2\mathrm{hR}-h^2)}.$ 再有，切入深度h是距离半导体晶片10的表面10a的深度，在切断半导体晶片10的情况下，半导体晶片10的厚度为t1。这里，对检测半导体晶片10的表面10a的位置的以往实施的方法进行说明。在实施切削加工之前，使切削刀具6从卡盘工作台36的上方下降，检测切削刀具6的下端接触卡盘工作台36上表面的时刻的切削刀具6的高度位置，将该高度位置作为切削刀具6的原点位置临时保存在控制构件20的随机存取存储器(RAM)203中。在如此般求出切削刀具6的原点位置之后，通过在该原点位置加上切割带T的厚度t2和半导体晶片的厚度t1，可求出半导体晶片10的表面10a的位置。将该半导体晶片10的表面10a的位置临时保存在控制构件20的随机存取存储器(RAM)203中。然后，以半导体晶片10的表面10a的位置为基准来设定切入深度h。

在如此般使卡盘工作台36定位于加工进给开始位置之后，控制构件20如图8(a)所示那样使切削刀具6向箭头6a所示的方向旋转，并且使切入进给构件55工作，使切削刀具6从双点划线所示的退避位置下降。然后，使切削刀具6如实线所示使其最下点定位于切入深度h的位置(加工进给开始位置定位工序)。在图8所示的实施方式中，由于将半导体晶片10沿切断预定线101切断，所以切入深度h是半导体晶片10的厚度为t1，因而切削刀具6的最下点如图8(a)所示那样到达切割带T。这样，在使切削刀具6定位于切入深度h的位置时，切削刀具6的外周接触半导体晶片10的加工开始点坐标值A1的上端。

在实施了上述加工进给开始位置定位工序之后，控制构件20使加工进给构件37工作，使卡盘工作台36向图8(a)中箭头X1所示的加工进给方向以预定的加工进给速度移动(切削工序)。其结果为，将半导体晶片10沿切断预定线101切断。接着，在如图8(b)所示那样切断预定线101的加工结束点坐标值B1到达与切削刀具6的旋转中心P一致的位置后，控制构件20停止加工进给构件34的工作，使切入进给构件55工作，使切削刀具6上升以定位于双点划线所示的退避位置(切削刀具退避工序)。

如上所述，在图示的实施方式的切削装置中，检测在半导体晶片10上形成的切断预定线101的加工开始点坐标值A1和加工结束点坐标值B1并存储，使在加工进给方向上比加工开始点坐标值A1靠跟前侧预定距离S的位置(加工进给开始位置)定位于与切削刀具6的旋转中心P一致的位置并开始加工进给，在加工结束点坐标值B1到达与切削刀具6的旋转中心P一致的位置后，停止加工进给，所以加工行程尽可能地缩短，能够提高生产率。再有，虽然通过使加工进给开始位置与加工开始点坐标值A1一致能够进一步缩短加工行程，但如果这样的话切入进给时切削刀具6从加工开始点坐标值A1附近的上方进行切入，所以会产生甭刃(卷刃)。而且，在图示实施方式中，由于将加工进给开始位置设定为使切削刀具6的外周接触半导体晶片10的加工开始点坐标值A1的上端的位置，所以不会产生甭刃(卷刃)。

在如上述那样对图6(a)中最上行的切断预定线101实施加工进给开始位置定位工序、切削工序及切削刀具退避工序后，控制构件20使第一分度进给构件38工作，使卡盘工作台36在Y轴方向上以切断预定线101的间隔进行分度进给(分度进给工序)，对上数第二行的切断预定线101实施上述加工进给开始位置定位工序、切削工序及切削刀具退避工序。然后，实施上述分度进给工序、加工进给开始位置定位工序、切削工序及切削刀具退避工序直到在图6(a)中最下行的切断预定线101。其结果为，半导体晶片10沿在预定方向上延伸的全部切断预定线101被切断。这样，在将半导体晶片10沿在预定方向上延伸的切断预定线101切断后，控制构件20使上述脉冲电动机340(M1)工作，使卡盘工作台36转动90度而定位成图6(b)所示的状态。然后，对如图6(b)所示那样定位的半导体晶片10的各切断预定线101实施上述加工进给开始位置定位工序、切削工序及切削刀具退避工序。其结果为，将半导体晶片10沿全部的切断预定线101切断，从而分割为一个个器件102。如此分割出来的器件102因切割带T的作用而不会散落，仍保持支撑于环状框架F上的晶片的状态。

接下来，参照图9来说明从半导体晶片10的表面10a沿切断预定线101形成预定深度(与器件102的完成厚度相当的深度)的分割槽的切削作业。

在该切削作业中，也是由控制构件20使加工进给构件37工作，使卡盘工作台36在X轴方向上移动，如图9(a)所示那样使半导体晶片10的在加工进给方向上比加工开始点坐标值A1靠跟前侧预定距离S的位置(加工进给开始位置)定位于与切削刀具6的旋转中心P一致的位置。

在如上述那样使卡盘工作台36定位于加工进给开始位置之后，控制构件20如图9(a)所示那样使切削刀具6向箭头6a所示的方向旋转，并且使切入进给构件55工作，以使切削刀具6从双点划线表示的退避位置下降。然后，使切削刀具6如实线所示那样使其最下点定位于切入深度h的位置(加工进给开始位置定位工序)。但是，在图9所示的实施方式中，从半导体晶片10的表面10a沿切断预定线101形成预定深度(与器件102的完成厚度相当的深度)的分割槽，所以切入深度h的位置为自半导体晶片10的表面10a起相当于器件102的完成厚度的深度的位置。这样，当使切削刀具6定位于切入深度h的位置时，切削刀具6的外周接触半导体晶片10的加工开始点坐标值A1的上端。

在实施上述加工进给开始位置定位工序之后，控制构件20使加工进给构件37工作，使卡盘工作台36向图9(a)中箭头X1所示的加工进给方向以预定的加工进给速度移动(切削工序)。其结果为，在半导体晶片10上沿切断预定线101形成分割槽110。然后，在如图9(b)所示切断预定线101的加工结束点坐标值B1到达与切削刀具6的旋转中心P一致的位置之后，控制构件20使加工进给构件34的工作停止，并使切入进给构件55工作，使切削刀具6上升而定位于双点划线表示的退避位置(切削刀具退避工序)。

这样，沿在半导体晶片10上形成的全部切断预定线101形成分割槽110。在图9所示的实施方式中，也是检测在半导体晶片10上形成的切断预定线101的加工开始点坐标值A1和加工结束点坐标值B1并存储，使加工进给方向上比加工开始点坐标值A1靠跟前侧预定距离S的位置(加工进给开始位置)定位于与切削刀具6的旋转中心P一致的位置，并开始加工进给，在加工结束点坐标值B1到达与切削刀具6的旋转中心P一致的位置后，停止加工进给，所以加工行程尽可能地缩短，能够提高生产率。此外，由于在图示实施方式中将加工进给开始位置设定为使切削刀具6的外周接触半导体晶片10的加工开始点坐标值A1的上端的位置，所以不会产生甭刃(卷刃)。

在如上述那样将半导体晶片10沿全部的切断预定线101进行切削后，控制构件20使加工进给构件34工作，使卡盘工作台36回到最初吸引保持半导体晶片10的被加工物接收位置。然后，解除半导体晶片10的吸引保持。接着，控制构件20使第二被加工物搬送构件17工作，将卡盘工作台36上的半导体晶片10搬送到清洗构件16。搬送到了清洗构件16的半导体晶片10在这里被清洗及干燥。在如此般将半导体晶片10清洗及干燥后，控制构件20使第一搬送构件15工作，将半导体晶片10从清洗构件16搬出到临时放置工作台13。然后，控制构件20使被加工物搬出搬入构件14工作，将临时放置工作台13上的半导体晶片10收纳到盒8的预定位置处。

Claims (4)

1.一种切削方法，在该切削方法中，将被加工物粘贴在安装于环状框架的切割带的表面上，在将该粘贴于切割带的表面上的被加工物保持在卡盘工作台的被加工物保持面上的状态下，使该卡盘工作台和切削刀具在加工进给方向即X轴方向上相对移动，由此来沿在被加工物上形成的切断预定线实施切削加工，其特征在于，上述切削方法包括以下工序：

加工进给开始位置定位工序，在加工进给开始位置处，将上述切削刀具的最下点定位于预定的切入深度h的位置，其中上述加工进给开始位置是在X轴方向上从上述切断预定线的加工开始点向远离上述被加工物的一侧隔开预定距离S的位置；

切削工序，在实施了上述加工进给开始位置定位工序后，对上述卡盘工作台和上述切削刀具在X轴方向上进行加工进给直到上述切断预定线的加工结束点到达在X轴方向上与上述切削刀具的旋转中心一致的位置；以及

切削刀具退避工序，在上述切断预定线的加工结束点到达了在X轴方向上与上述切削刀具的旋转中心一致的位置之后，停止上述加工进给，并且使上述切削刀具在与上述卡盘工作台的上述被加工物保持面垂直的方向上退避。

2.根据权利要求1所述的切削方法，其特征在于，

在将切削刀具半径设为R的情况下，上述预定距离S设定为

3.一种切削装置，沿在被加工物上形成的切断预定线施行切削加工，其中上述被加工物粘贴在安装于环状框架的切割带的表面上，上述切削装置的特征在于，

上述切削装置包括：卡盘工作台，其具有保持被加工物的被加工物保持面；切削构件，其具有对经上述切割带保持于上述卡盘工作台上的被加工物进行切削的切削刀具；加工进给构件，其对上述切削构件和卡盘工作台在加工进给方向即X轴方向上相对地进行加工进给；分度进给构件，其对切削构件和卡盘工作台在与加工进给方向正交的分度进给方向即Y轴方向上相对地进行分度进给；切入进给构件，其对切削构件和卡盘工作台在与被加工物保持面垂直的切入进给方向即Z轴方向上相对地进行切入进给；X轴方向位置检测构件，其用于检测上述卡盘工作台的X轴方向位置；Y轴方向位置检测构件，其用于检测上述卡盘工作台的Y轴方向位置；Z轴方向位置检测构件，其用于检测上述切削刀具的Z轴方向位置；加工区域检测构件，其对在保持于上述卡盘工作台的被加工物上所形成的切断预定线进行检测；以及控制构件，其根据来自上述加工区域检测构件、上述X轴方向位置检测构件以及上述Y轴方向位置检测构件的检测信号，来求出切断预定线的加工开始点坐标值和加工结束点坐标值，并且控制上述切削构件、上述加工进给构件、上述分度进给构件以及上述切入进给构件，

上述控制构件具有存储构件，该存储构件存储上述加工开始点坐标值、上述加工结束点坐标值以及上述切削刀具的半径R和对被加工物的切入深度h，上述控制构件这样进行控制：使上述切入进给构件工作，在加工进给开始位置处，将上述切削刀具的最下点定位于上述切入深度h的位置，并使上述加工进给构件工作，在上述切断预定线的上述加工结束点坐标值到达在X轴方向上与上述切削刀具的旋转中心一致的位置之后，使上述加工进给构件的工作停止，并且使上述切入进给构件工作以将上述切削刀具定位于退避位置，其中上述加工进给开始位置是在X轴方向上从上述切断预定线的加工开始点向远离上述被加工物的一侧隔开预定距离S的位置，其中上述退避位置是在与上述卡盘工作台的上述被加工物保持面垂直的方向上退避的位置。

4.根据权利要求3所述的切削装置，其特征在于，

上述预定距离S设定为

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