JP2000061804A

JP2000061804A - 切削装置

Info

Publication number: JP2000061804A
Application number: JP24146998A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Dobashi; 隆二土橋; Naojiro Honda; 直二郎本田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】切削装置に装備したスピンドルユニットにお
いて、切削ブレードを挟持固定するマウンターフランジ
と挟持フランジとのブレード挟持面の硬度をアップさせ
て、長期に渡り平坦精度を向上させ、挟持した切削ブレ
ードに撓みが生じないようにして、高精度の切削が遂行
できるようにすること。【解決手段】少なくとも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
を切削する切削手段とを含み、該切削手段は切削ブレー
ドと、該切削ブレードが装着されるスピンドルユニット
とを有し、該スピンドルユニットは、少なくとも、回転
軸と、該回転軸の端部に配設されるマウンターフランジ
と、該マウンターフランジとの間で前記切削ブレードを
挟持する挟持フランジとを備え、少なくともこれらマウ
ンターフランジと挟持フランジとのブレード挟持面をそ
れぞれＤＬＣの皮膜層で被覆した切削装置であり、切削
ブレードの挟持圧接を繰り返し行っても両フランジのブ
レード挟持面には傷が付かず長期に渡って平坦精度が維
持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
ェーハを精密に切削するダイシング装置等の切削装置で
あって、該切削装置に装備されているスピンドルユニッ
トに切削ブレードが取り付けられる構成部分の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の切削装置におけるスピンドルユ
ニットで、切削ブレードが取り付けられる構成部分とし
ては、例えば、図８に示したような構成のものが一般的
に知られている。この従来例における構成部分は、スピ
ンドルハウジング１の中心部を通って回転自在に突出し
ている回転軸２に対して、マウンターフランジ３が固定
ナット４をネジ部２ａに螺着することによって取り付け
られ、該マウンターフランジ３に切削ブレード５を嵌
め、該切削ブレード５を挟み付けるようにして挟持フラ
ンジ６を配設し、フランジナット７をマウンターフラン
ジ３のネジ部３ａに締め付けることにより取り付けられ
る構成になっている。

【０００３】マウンターフランジ３と挟持フランジ６
は、ステンレス等の比較的硬い金属で形成されている
が、図９に示したように、切削ブレード５を挟持する
と、ブレード挟持面３ｂ、６ｂが切削ブレード５を構成
するダイヤモンド砥粒と強く接触することになり、その
接触によって両フランジ３、６のブレード挟持面３ｂ、
６ｂに傷が付き、それぞれのブレード挟持面の平坦精度
を悪化させる。

【０００４】両フランジ３、６におけるブレード挟持面
３ｂ、６ｂの平坦精度が悪化すると、切削ブレード５を
挟持したときに、切削ブレード５に撓みを生じさせ、そ
の撓みによって回転に僅かではあるがブレが生ずるよう
になり、被加工物にチッピングまたはクラックを生じさ
せるという不都合を引き起こす。そのために、通常はブ
レード挟持面３ｂ、６ｂの平坦精度があまり悪くならな
い内に、定期的にブレード挟持面３ｂ、６ｂを修正して
平坦精度を回復させる作業を行っている。

【０００５】この平坦精度の回復作業の一例を、図１０
〜１１に示してある。即ち、この平坦精度の回復には、
フランジ修正装置８が使用されるのであり、該フランジ
修正装置８は、円盤状の固定部材９にモーターを内蔵し
たスピンドルユニット１０が取り付けられており、該ス
ピンドルユニット１０から突出している回転軸１１の先
端に砥石１２を備えたホイール１３が取り付けられたも
のである。

【０００６】そして、このフランジ修正装置８を、図１
１に示したように、切削装置における切削エリアのチャ
ックテーブル１４上に載置して吸着保持させ、同切削エ
リアに臨んでいるスピンドルユニット側においては、切
削ブレード５、挟持フランジ６及びフランジナット７を
取り外した状態でマウンターフランジ３だけを残し、フ
ランジ修正装置８の砥石１２とマウンターフランジ３の
ブレード挟持面３ｂとの間で正確な位置合わせをした後
に、両者を回転駆動させ砥石１２でブレード挟持面３ｂ
を研磨して平坦精度を回復させているのである。尚、挟
持フランジ６の場合は、通常の使用状態とは反対側を向
けて、つまりブレード挟持面６ｂが外側を向くようにし
てフランジナット７により固定し、上記と同様にブレー
ド挟持面６ｂと砥石１２との正確な位置合わせを行って
研磨し、ブレード挟持面６ｂの平坦精度を回復させるの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように平坦精度を回復させる作業は、その準備と研磨と
に時間がかかり、それだけ生産性が劣るばかりでなく、
両フランジのブレード挟持面が研磨されることで徐々に
磨り減って部品として交換しなければならず、これら相
俟って経済的に損失が大きいと言う問題点を有してい
る。

【０００８】従って、従来の切削装置においては、マウ
ンターフランジ及び挟持フランジのブレード挟持面にお
ける平坦精度を長期に渡って高精度に維持することに解
決しなければならない課題を有している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記従来例の課題を解決
する具体的手段として本発明は、少なくとも被加工物を
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手段とを含み、該切削
手段は切削ブレードと、該切削ブレードが装着されるス
ピンドルユニットとを有し、該スピンドルユニットは、
少なくとも、回転軸と、該回転軸の端部に配設されるマ
ウンターフランジと、該マウンターフランジとの間で前
記切削ブレードを挟持する挟持フランジとを備え、少な
くともこれらマウンターフランジと挟持フランジとのブ
レード挟持面をそれぞれＤＬＣの皮膜層で被覆したこと
を特徴とする切削装置を提供するものである。

【００１０】また、本発明の切削装置においては、ブレ
ード挟持面に形成されるＤＬＣの皮膜層の厚さは２μｍ
〜５μｍであること、及び被加工物は半導体ウェーハで
あり、切削装置はダイシング装置であること、を付加的
な構成要件として含むものである。

【００１１】本発明に係る切削装置は、スピンドルユニ
ットを構成するマウンターフランジと挟持フランジとの
各ブレード挟持面にＤＬＣ膜を形成することで、切削ブ
レードを挟持した時に、切削ブレードを構成するダイヤ
モンド砥粒と強く接触しても、ブレード挟持面にはほと
んど傷が付かず、長期に渡って平坦精度が維持されるの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図示の実施の形態
により更に詳しく説明する。まず、図１に示した実施の
形態である切削装置は、所謂ダイシング装置２０であ
り、該ダイシング装置２０は、前進後退及び上下動が精
密且つ任意に行えるスピンドルユニット２１を備えてお
り、該スピンドルユニット２１の先端側は切削エリアＡ
に臨んで配設され、その端部には円形の切削ブレード２
２が取り付けられ、該切削ブレード２２によってチャッ
クテーブル２３上に載置された被加工物である半導体ウ
ェーハＷを個々のチップ状に切削または切断分割するも
のである。この場合に、スピンドルユニット２１とチャ
ックテーブル２３とは、相対的にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方
向に移動することによって、精密切削が遂行される。

【００１３】また、被加工物である半導体ウェーハＷ
は、支持テープＴによりフレームＦに支持させた状態で
切削・切断のために供給されるものであり、従来から行
っている供給手段によって切削エリアＡのチャックテー
ブル２３上に供給されるものである。そのための手段と
して、ダイシング装置は、被加工物を多数搭載したカセ
ット２４から、順序良く一枚づつ取り出すと共に元の位
置に収納する搬出手段２５と、その搬出手段２５によっ
て載置領域Ｂまで搬出された被加工物をチャックテーブ
ル２３まで搬送する旋回アーム２６と、加工済みの被加
工物をチャックテーブル２３から洗浄領域Ｃまで搬送し
て洗浄に供する搬送アーム２７とを装備している。

【００１４】更に、ダイシング装置は、装置本体から延
設した延設部２０ａに撮影装置２８が設けられ、チャッ
クテーブル２３上に載置した被加工物を撮像し、表示部
２９に表示しながらパターンマッチングなどの画像処理
によって切削すべき領域のアライメントが完了した後、
被加工物を切削ブレード２２で切削加工するものであ
る。

【００１５】また、被加工物の半導体ウェーハＷを切削
ブレード２２により切削加工する場合に、被加工物を含
む切削部位に切削水を供給する必要があり、そのため
に、図２〜３に示したように、一対の切削水供給ノズル
３０が配設されている。この一対の切削水供給ノズル３
０は、一般的にはスピンドルユニット２１の先端側に取
り付けられたホイルカバー３１を介し切削ブレード２２
の両側に対向させて配設されるものである。尚、ホイル
カバー３１には、切削ブレード２２の状態を監視するた
めのブレード監視手段３２が設けられている。

【００１６】ホイルカバー３１を取り除いたスピンドル
ユニット２１において、切削ブレード２２が取り付けら
れる構成部分は、図４〜５に示した通りである。即ち、
スピンドルハウジング３３の中心部を通って回転自在に
回転軸３４が突出しており、該回転軸にフランジ状のス
トッパー部材３５が設けられると共に、回転軸３４の突
出端部は全体的にコーン型を呈しており、その先端にネ
ジ部３６が形成されている。

【００１７】そして、この回転軸３４に、マウンターフ
ランジ３７が嵌着され、固定ナット３８をネジ部３６に
螺着することによって固定状態に取り付けられる。その
固定されたマウンターフランジ３７に切削ブレード２２
を嵌め、該切削ブレード２２を挟み付けるようにして挟
持フランジ３９を配設し、フランジナット４０をマウン
ターフランジ３７のネジ部３７ａに締め付けることによ
り切削ブレード２２をマウンターフランジ３７と挟持フ
ランジ３９とで挟み付けて回転軸３４に取り付けられる
ものである。

【００１８】この場合に使用されるマウンターフランジ
３７と挟持フランジ３９は、従来例と同様に腐食し難い
ステンレス等の比較的硬い金属で形成されており、切削
ブレード２２を挟持した時に、図６に示したように、少
なくとも切削ブレード２２と接触するブレード挟持面３
７ｂ、３９ｂにダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）を薄
膜状の皮膜層４１、４２として一体に被覆（コーティン
グ）形成したものである。

【００１９】前記ダイヤモンド状カーボンの被覆手段と
しては、図７に示したように、ＤＬＣコーティング装置
５１（例えば、ナノテック株式会社製、ＮＡＮＯＫＯＡ
Ｔ４００）が使用できる。

【００２０】このＤＬＣコーティング装置５１の構造
は、真空槽５２と、該真空槽５２内にコーテイングしよ
うとする例えばマウンターフランジ３７を回転自在にセ
ットする導線性治具５２ａと、該導線性治具５２ａを支
持する陰極側の電極５３と、陽極側の電極５４と、加熱
用ヒーター５５と、炭化水素ガスを真空槽５２内に導入
するガス導入口５６と、前記電極５３、５４及び加熱用
ヒーター５５に電気的に接続された電源部５７と、該電
源部５７に電気的に接続されプラズマを均一にするため
の補助電極５８とから構成されている。

【００２１】そして、このＤＬＣコーティング装置５１
を使用するには、前記導電性治具５２ａの両端部で立設
され対向配置された一対の支持部材に回動自在に横架さ
れた回転支持軸５２ｂに、コーティング対象の例えばマ
ウンターフランジ３７を所定間隔をもって複数個嵌装さ
せた状態で収容する。尚、マウンターフランジ３７にお
いてコーテイングの必要がない部分にはマスキングが施
され、少なくともブレード挟持面３７ａ（３９ｂ）が露
出した状態になっている。

【００２２】次に、ＤＬＣコーティング装置５１の接続
管５９に、外部の真空装置（図示せず）の連結管を接続
し、該真空装置を作動させて真空槽５２の内部を約１０
^-6Ｔｏｒｒ（トール）程度の真空度にする。

【００２３】その状態を維持して、前記ガス導入口５６
から真空槽５２内にアセチレンまたはベンゼンガス等の
炭化水素ガスを導入し、前記加熱用ヒーター５５で前記
炭化水素ガスを加熱させる。更に、前記電源部５７で前
記電極５３、５４及び補助電極５８に所定の電圧を印加
する。

【００２４】このようにすることで、炭化水素ガスがプ
ラズマ状態になり、プラズマ状態の炭化水素を前記導電
性治具５２ａに嵌装させたマウンターフランジ３７にお
ける露出した部分、即ち、少なくともブレード挟持面３
７ｂ（３９ｂ）の表面に析出または蒸着させてＤＬＣの
皮膜層４１（４２）を形成する。

【００２５】この場合に、形成されるＤＬＣの皮膜層４
１、４２の厚さは、蒸着時間の調整により制御できるも
のであり、例えば、約１〜１０μｍの厚さ範囲で選択で
きるが、好ましくは２〜５μｍの厚さが適当である。

【００２６】いづれにしても、スピンドル手段における
切削ブレード２２を挟持するマウンターフランジ３７と
挟持フランジ３９とのそれぞれのブレード挟持面３７
ｂ、３９ｂに、ダイヤモンド塗粒に匹敵する硬度をもっ
たＤＬＣの皮膜層４１、４２を形成したことにより、切
削ブレード２２と強固に接触しても傷が付きにくく、し
かもＤＬＣの皮膜層４１、４２はダイヤモンド砥粒との
相性が良く、挟持状態が安定すると共に摩擦劣化が少な
いので、ブレード挟持面３７ｂ、３９ｂの平坦精度を長
期に渡って維持できるのである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る切削装
置は、少なくとも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
る切削手段とを含み、該切削手段は切削ブレードと、該
切削ブレードが装着されるスピンドルユニットとを有
し、該スピンドルユニットは、少なくとも、回転軸と、
該回転軸の端部に配設されるマウンターフランジと、該
マウンターフランジとの間で前記切削ブレードを挟持す
る挟持フランジとを備え、少なくともこれらマウンター
フランジと挟持フランジとのブレード挟持面をそれぞれ
ＤＬＣの皮膜層で被覆した構成とすることにより、切削
ブレードの挟持圧接を繰り返し行っても両フランジのブ
レード挟持面には傷が付かず平坦精度が維持され、挟持
した切削ブレードに撓みが生じないので被加工物にチッ
ピング、クラック等を生じさせることなく高精度な切削
が遂行できるという優れた効果を奏する。

【００２８】また、スピンドルユニットにおいて、切削
ブレードの挟持圧接を繰り返し行っても両フランジのブ
レード挟持面には傷が付かず長期に渡って平坦精度が維
持されことから、平面精度の修正作業が不要となり、生
産性を向上させることができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る切削装置の斜視図で
ある。

【図２】同切削装置に装備されているスピンドルユニッ
トの要部を示す斜視図である。

【図３】同スピンドルユニットのホイルカバーの一部を
分解して示した斜視図である。

【図４】同スピンドルユニットのホイルカバーを取り外
して示した斜視図である。

【図５】同スピンドルユニットの要部を分解して示した
斜視図である。

【図６】同スピンドルユニットを構成するマウンターフ
ランジと挟持フランジとの要部を拡大して示した断面図
である。

【図７】同スピンドルユニットに使用されるマウンター
フランジと挟持フランジとをＤＬＣコーティング装置で
ＤＬＣの皮膜層を形成させる状況を示す概略説明図であ
る。

【図８】従来例のスピンドルユニットの要部を分解して
示した斜視図である。

【図９】同従来例のスピンドルユニットを構成するマウ
ンターフランジと挟持フランジとの要部を拡大して示し
た断面図である。

【図１０】従来例の平面精度を修正するフランジ修正装
置の斜視図である。

【図１１】同フランジ修正装置を使用して平面精度を修
正する状況を示す説明図である。

【符号の説明】

２０……切削装置、２０ａ……延設部、２１……ス
ピンドルユニット、２２……切削ブレード、２３……
チャックテーブル、２４……カセット、２５……搬出
手段、２６……旋回アーム、２７……搬送アーム、
２８……撮影装置、２９……表示部、３０……切削
水供給ノズル、３１……ホイルカバー、３２……ブレ
ード監視手段、３３……スピンドルハウジング、３４
……回転軸、３５……ストッパー部材、３６、３７ａ
……ネジ部、３７……マウンターフランジ、３７ｂ、
３９ｂ……ブレード挟持面、３９……挟持フランジ、
４０……フランジナット、４１、４２……ＤＬＣの皮膜
層、５１……ＤＬＣコーティング装置、５２……真空
槽、５２ａ……導電性治具、５２ｂ……回転支持
軸、５３、５４……電極、５５……加熱用ヒーター、
５６……ガス導入口、５７……電源部、５８……補
助電極、５９……接続管、Ａ……切削エリア、Ｂ…
…載置領域、Ｃ……洗浄領域、Ｗ……被加工物の半導
体ウェーハ、Ｔ……テープ、Ｆ……フレーム。

フロントページの続きＦターム(参考） 3C058 AA01 AA11 AA14 AA16 BC02 CB01 DA17 3C069 AA01 BA01 BB03 BC02 CA05 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも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
を切削する切削手段とを含み、該切削手段は切削ブレードと、該切削ブレードが装着さ
れるスピンドルユニットとを有し、該スピンドルユニットは、少なくとも、回転軸と、該回
転軸の端部に配設されるマウンターフランジと、該マウ
ンターフランジとの間で前記切削ブレードを挟持する挟
持フランジとを備え、少なくともこれらマウンターフランジと挟持フランジと
のブレード挟持面をそれぞれＤＬＣの皮膜層で被覆した
ことを特徴とする切削装置。
【請求項２】ＤＬＣの皮膜層の厚さは２μｍ〜５μｍ
である請求項１に記載の切削装置。
【請求項３】被加工物は半導体ウェーハであり、切削
装置はダイシング装置である請求項１または２に記載の
切削装置。