JP2001230223A

JP2001230223A - 切削装置

Info

Publication number: JP2001230223A
Application number: JP2000037939A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ueno; 剛上野
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】動作する各部位に誤差が生じても、確実かつ
経済的な手法で高精度な切削を確保する。【解決手段】Ｘ軸スライダー２６は、Ｘ軸方向に配設
されたＸ軸ガイドレール２７と、Ｘ軸ガイドレールに摺
動可能に支持され保持手段２１が固定されたＸ軸移動テ
ーブルと、Ｘ軸移動テーブルに形成されたナット部に螺
合するＸ軸ボールネジと、Ｘ軸ボールネジを回転駆動す
るＸ軸駆動源３０とから構成され、Ｘ軸移動テーブルの
Ｚ軸方向の位置Ｚ_Xを検出するために常時または一時的
に配設される第一の検出手段１１と、Ｘ軸移動テーブル
のＸ軸方向の位置ＸとそのときのＺ軸方向の位置Ｚ_Xと
の関係をＺ_X＝ｆ（Ｘ）で表される関数として記憶する
第一の記憶手段１３と、第一の記憶手段に記憶されてい
る関数にしたがってＺ軸スライダー３６を制御する第一
の制御手段１５とを含む切削装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被加工物を精密切削する切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウェーハを精密に切削する
際は、図９に示す切削装置５０が用いられる。この切削
装置５０においては、テープＴを介してフレームＦに保
持された半導体ウェーハＷが保持手段２１に保持され、
その状態で保持手段２１がＸ軸方向に移動し、回転ブレ
ード２２を備えた切削手段２３の作用を受けて半導体ウ
ェーハＷが切削される。

【０００３】図１０は、切削装置５０の内部構造を示し
たもので、保持手段２１は、被加工物を保持する保持テ
ーブル２４と保持テーブル２４を回転可能に支持するテ
ーブル基台２５とから構成され、テーブル基台２５はＸ
軸スライダー２６によってＸ軸方向に移動可能に支持さ
れている。

【０００４】ここで、Ｘ軸スライダー２６は、Ｘ軸方向
に配設されたＸ軸ガイドレール２７と、Ｘ軸ガイドレー
ル２７に摺動可能に支持されたＸ軸移動テーブル２８
と、Ｘ軸移動テーブル２８に形成されたナット部（図示
せず）に螺合するＸ軸ボールネジ２９と、Ｘ軸ボールネ
ジ２９を回転駆動するＸ軸駆動源３０とから構成されて
おり、保持手段２１はＸ軸移動テーブル２８に固定され
ている。

【０００５】また切削手段２３は、Ｚ軸スライダー３６
を備えたＹ軸スライダー３１によってＹ軸方向に移動可
能に支持されている。ここで、Ｙ軸スライダー３１は、
Ｙ軸方向に配設されたＹ軸ガイドレール３２と、Ｙ軸ガ
イドレール３２に摺動可能に支持されたＹ軸移動テーブ
ル３３と、Ｙ軸移動テーブル３３に形成されたナット部
（図示せず）に螺合するＹ軸ボールネジ３４と、Ｙ軸ボ
ールネジ３４を回転駆動するＹ軸駆動源３５と、Ｙ軸移
動テーブル３３の上部に設けたＺ軸スライダー３６とか
ら構成される。

【０００６】Ｚ軸スライダー３６は、壁部３７の側面に
おいてＺ軸方向に配設されたＺ軸ガイドレール３８と、
切削手段２３を支持すると共にＺ軸ガイドレール３８に
摺動可能に支持されたＺ軸移動部３９と、Ｚ軸方向に配
設されてＺ軸移動部３９に形成されたナット部（図示せ
ず）に螺合するＺ軸ボールネジ（図示せず）と、Ｚ軸ボ
ールネジを回転駆動するＺ軸駆動源４０とから構成され
る。

【０００７】切削手段２３は、スピンドルハウジング４
１によって回転可能に支持されたスピンドル４２に回転
ブレード２２が装着された構成となっており、スピンド
ルハウジング４１がＺ軸移動部３９によって支持されて
いる。

【０００８】このように構成される切削装置５０を用い
て、保持手段２１に保持された半導体ウェーハＷを切削
する際は、Ｘ軸駆動源３０に駆動されてＸ軸ボールネジ
２９が回転することによってＸ軸移動テーブル２５が切
削方向であるＸ軸方向に移動し、これに伴ってＸ軸移動
テーブル２５に固定された保持手段２１がＸ軸方向に移
動し、図９に示したアライメント手段４３によって切削
すべきストリートが検出される。そして、Ｙ軸駆動源３
５に駆動されてＹ軸ボールネジ３４が回転することによ
ってＹ軸移動テーブル３３が割り出し方向であるＹ軸方
向に移動し、これに伴って切削手段２３がＹ軸方向に割
り出し移動して、検出されたストリートと回転ブレード
２２のＹ軸方向の位置合わせがなされる。

【０００９】更に、Ｚ軸駆動源４０に駆動されてＺ軸ボ
ールネジが回転することによってＺ軸移動部３９が切削
深さ方向であるＺ軸方向に下降し、これに伴って切削手
段２３が下降して所定の切り込み深さに調整され、保持
手段２１がＸ軸方向に移動しながら高速回転する回転ブ
レード２２によって保持手段２１に保持された半導体ウ
ェーハＷのストリートが切削される。

【００１０】また、ストリート間隔分だけ切削手段２３
をＹ軸方向に割り出し送りしながら同様の切削を行うこ
とにより、同方向のストリートがすべて切削される。そ
して更に、保持テーブル２４を９０度回転させて上記と
同様の切削を行うことにより、すべてのストリートが縦
横に切削されて個々のチップに分割される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
Ｘ軸スライダー２６において、Ｘ軸ガイドレール２７に
数μｍの凹凸があったり、Ｘ軸ボールネジ２９の回転中
心に数μｍの偏心があったり、Ｘ軸駆動源３０の回転軸
に数μｍの偏心があったりすると、Ｘ軸移動テーブル２
８がＸ軸方向に移動する際にＺ軸方向に振動し、これに
伴ってＸ軸移動テーブル２８に固定された保持手段２１
も振動して、保持手段２１を構成する保持テーブル２４
に保持された半導体ウェーハＷに対する切削深さを精密
に制御できなくなる。例えば、半導体ウェーハＷの表面
に深さが５μｍの溝を形成しようとした場合には、溝が
全く形成されなかったり、１０μｍ以上もの深い溝が形
成されてしまったりするなどの問題が発生する。

【００１２】また、Ｙ軸スライダー３１においても、Ｙ
軸ガイドレール３２に数μｍの凹凸があったり、Ｙ軸ボ
ールネジ３４の回転中心に数μｍの偏心があったり、Ｙ
軸駆動源３５の回転軸に数μｍの偏心があったりする
と、Ｙ軸移動テーブル３３がＹ軸方向に移動する際にＺ
軸方向に揺動し、Ｚ軸スライダー３６を介在させてＹ軸
移動テーブル３３に支持された切削手段２３もＺ軸方向
に揺動し、半導体ウェーハＷに対する切削深さに数μｍ
の誤差が生じるという問題がある。

【００１３】一方、各ガイドレール、各ボールネジ、各
駆動源の生産、組立において充分な時間と経費をかけて
誤差が生じないように細心の注意を払ったとしても、確
実性に欠けると共に不経済である。

【００１４】このように、切削装置においては、動作す
る各部位に誤差が生じる場合にも、確実かつ経済的な手
法で高精度な切削を確保することに課題を有している。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を保持する保持
手段と、保持手段を切削方向であるＸ軸方向に移動可能
に支持するＸ軸スライダーと、保持手段に保持された被
加工物を切削する切削手段と、切削手段をＸ軸方向に直
交する割り出し方向であるＹ軸方向に移動可能に支持す
るＹ軸スライダーと、切削手段をＸ軸方向及びＹ軸方向
に直交する切削深さ方向であるＺ軸方向に移動可能に支
持するＺ軸スライダーとから少なくとも構成される切削
装置であって、Ｘ軸スライダーは、Ｘ軸方向に配設され
たＸ軸ガイドレールと、Ｘ軸ガイドレールに摺動可能に
支持され保持手段が固定されたＸ軸移動テーブルと、Ｘ
軸移動テーブルに形成されたナット部に螺合するＸ軸ボ
ールネジと、Ｘ軸ボールネジを回転駆動するＸ軸駆動源
とから構成され、Ｘ軸移動テーブルのＺ軸方向の位置Ｚ
_Xを検出するために常時または一時的に配設される第一
の検出手段と、Ｘ軸移動テーブルのＸ軸方向の位置Ｘと
そのときのＺ軸方向の位置Ｚ_Xとの関係をＺ_X＝ｆ（Ｘ）
で表される関数として記憶する第一の記憶手段と、第一
の記憶手段に記憶されている関数にしたがってＺ軸スラ
イダーを制御する第一の制御手段とを少なくとも含む切
削装置を提供する。

【００１６】そして本発明は、Ｙ軸スライダーは、Ｙ軸
方向に配設されたＹ軸ガイドレールと、Ｙ軸ガイドレー
ルに摺動可能に支持されＺ軸スライダーを介在させて切
削手段を支持するＹ軸移動テーブルと、Ｙ軸移動テーブ
ルに形成されたナット部に螺合するＹ軸ボールネジと、
Ｙ軸ボールネジを回転駆動するＹ軸駆動源とから構成さ
れ、Ｙ軸移動テーブルのＺ軸方向の位置Ｚ_Yを検出する
ために常時または一時的に配設される第二の検出手段
と、Ｙ軸移動テーブルのＹ軸方向の位置Ｙとそのときの
Ｚ軸方向の位置Ｚ_Yとの関係をＺ_Y＝ｆ（Ｙ）で表される
関数として記憶する第二の記憶手段と、第二の記憶手段
に記憶されている関数にしたがってＺ軸スライダーを制
御する第二の制御手段とを含むこと、保持手段は、被加
工物を保持する保持テーブルと、保持テーブルを支持す
るテーブル基台とから少なくとも構成され、検出手段
は、切削手段における保持テーブルのＺ軸方向の位置を
検出できる位置に配設されること、テーブル基台は保持
テーブルを回転可能に支持し、保持テーブルの基準位置
の状態をチャンネル１とし、保持テーブルが基準位置か
ら所定角度回転した状態をチャンネル２とし、チャンネ
ル１及びチャンネル２のそれぞれについて保持テーブル
のＺ軸方向の位置を検出すること、保持テーブルの回転
中心をＸ軸及びＹ軸の原点とすること、検出手段は、Ｘ
軸移動テーブルのＺ軸方向の位置Ｚ_Xを、異なるＹ座標
値ｙ１〜ｙｎごとに検出し、第一の記憶手段には、異な
るＹ座標値ごとのＸ軸移動テーブルのＸ軸方向の位置Ｘ
とそのときのＺ軸方向の位置との関係を、Ｚ_X-1＝ｆ
（Ｘ）〜Ｚ_X-1＝ｆ（Ｘ）で表される関数として記憶す
ることを付加的な要件とする。

【００１７】このような構成による切削装置によれば、
被加工物を保持する保持手段をＸ軸方向に移動可能に支
持するＸ軸スライダーに何らかの歪みが生じていること
によって、Ｘ軸移動テーブルのＸ軸方向の移動時にＺ軸
方向に振動が生じたとしても、それに対応してＺ軸スラ
イダーを制御して切削手段のＺ軸方向の位置を調整する
ことができるため、切削深さを常に一定に保つことがで
きる。

【００１８】また、回転ブレードを備えた切削手段をＹ
軸方向に割り出し送りするＹ軸スライダーに何らかの歪
みが生じていることによって、Ｙ軸移動テーブルのＹ軸
方向の移動時にＺ軸方向に振動が生じたとしても、それ
に対応してＺ軸スライダーを制御して切削手段のＺ軸方
向の位置を調整することができるため、これによっても
切削深さを常に一定に保つことができる。

【００１９】更に、切削手段において保持テーブルのＺ
軸方向の位置を検出できる位置に検出手段を配設した場
合には、Ｙ座標値ごとに関数を求め、これらに従って切
削手段にＺ軸方向の位置を調整できるため、この場合は
検出手段は１つで足りる。

【００２０】また、従来のように各部位の生産や組立に
おいて充分な時間と経費をかけて誤差が生じないように
細心の注意を払う必要がないため、煩雑な作業が不要と
なる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て図面を参照して説明する。なお、図９及び図１０に示
した従来の切削装置５０と同様に構成される部位につい
ては同一の符号を付し、その説明は省略するものとす
る。

【００２２】図１は、本発明に係る切削装置１０の内部
構造を示したものであり、第一の検出手段１１及び第二
の検出手段１２、第一の記憶手段１３及び第二の記憶手
段１４、第一の制御手段１５及び第二の制御手段１６を
設けた点において、図１０に示した従来の切削装置５０
とは異なっている。

【００２３】第一の検出手段１１は、Ｘ軸移動テーブル
２８のＺ軸方向の位置を検出する接触式またはレーザー
等による非接触式の測定器であり、例えば配設の状態を
図示したように、Ｘ軸移動テーブル２８の切削移動全領
域において検出できるようスピンドル４２の回転軸心の
直下に配設され、Ｘ軸移動テーブル２８のＺ軸方向の位
置を座標として検出する。

【００２４】第一の検出手段１１は、メモリ等からなる
第一の記憶手段１３に接続されており、検出したＸ軸移
動テーブル２８のＺ軸方向の位置は、Ｘ軸方向の座標と
の関係を示す関数として第一の記憶手段１３に記憶され
る。なお、Ｘ軸移動テーブル２８のＸ軸方向の座標はＸ
軸スライダー２６の制御情報から得ることができる。

【００２５】第一の記憶手段１３は、第一の制御手段１
５に接続され、更に第一の制御手段１５はＺ軸スライダ
ー３６を構成するＺ軸駆動源４０に接続されており、第
一の制御手段１５においては、第一の記憶手段１３に記
憶された関数にしたがってＺ軸スライダー３６による切
削手段４１の上下動を制御する。

【００２６】一方、第二の検出手段１２は、Ｙ軸移動テ
ーブル３３のＺ軸方向の位置を検出する接触式またはレ
ーザー等による非接触式の測定器であり、例えば図示し
たようにＹ軸移動テーブル３３上に配設され、Ｙ軸移動
テーブル３３のＺ軸方向の位置を座標として検出する。

【００２７】第二の検出手段１２は、メモリ等からなる
第二の記憶手段１４に接続されており、検出したＹ軸移
動テーブル３３のＺ軸方向の位置は、Ｙ軸方向の座標と
の関係を示す関数として第二の記憶手段１４に記憶され
る。なお、Ｙ軸移動テーブル３３のＹ軸方向の座標はＹ
軸スライダー３１の制御情報から得ることができる。

【００２８】第二の記憶手段１４は第二の制御手段１６
に接続され、更に第二の制御手段１６はＺ軸スライダー
３６を構成するＺ軸駆動源４０に接続されており、第二
の制御手段１６においては、第二の記憶手段１４に記憶
された関数にしたがってＺ軸スライダー３６における切
削手段２３の上下動を制御する。

【００２９】第一の記憶手段１３に記憶される関数は、
Ｘ軸移動テーブル２８を所定の切削送りの範囲Ｘ軸方向
に移動させた際の、Ｘ軸移動テーブル２８のＸ座標と第
一の検出手段１１によって検出されたＺ座標との関係を
示しており、Ｚ_X＝ｆ（Ｘ）の式で表され、図２に示す
ように、横軸をＸ軸、縦軸をＺ軸としたグラフで示すこ
とができる。ここで、グラフにおけるＺ軸はスピンドル
４２の回転軸心と交わり、Ｘ軸は保持テーブル２４の回
転中心を通り、Ｚ_Xは、Ｘ軸方向の移動に伴って変化す
るＸ軸移動テーブル２８のＺ座標を意味する。図２の例
においてＺ_Xが一定しないのは、Ｘ軸ガイドレール２７
に数μｍの凹凸があったり、Ｘ軸ボールネジ２９の回転
中心に数μｍの偏心があったり、Ｘ軸駆動源３０の回転
軸に数μｍの偏心があったりするからである。

【００３０】一方、第二の記憶手段１４に記憶される関
数は、Ｙ軸移動テーブル３３を所定の割り出し送りの範
囲Ｙ軸方向に移動させた際の、Ｙ軸移動テーブル３３の
Ｙ座標と第二の検出手段１２によって検出されたＺ座標
との関係を示しており、Ｚ_Y＝ｇ（Ｙ）で表され、具体
的には、図３に示すように、横軸をＹ軸、縦軸をＺ軸と
したグラフで示すことができる。ここで、グラフにおけ
るＺ軸はスピンドル４２の回転軸心と交わり、Ｙ軸はス
ピンドル４２の回転軸心と平行であり、Ｚ_Yは、Ｙ軸方
向の移動に伴って変化するＹ軸移動テーブル３３のＺ座
標を意味する。図３の例においてＺ_Yが一定しないの
は、Ｙ軸ガイドレール３２に数μｍの凹凸があったり、
Ｙ軸ボールネジ３４の回転中心に数μｍの偏心があった
り、Ｙ軸駆動源３５の回転軸に数μｍの偏心があったり
するからである。

【００３１】図２に示した関数Ｚ_X＝ｆ（Ｘ）は、被加
工物の切削に先立って、Ｘ軸移動テーブル２８をＸ軸方
向に所定範囲移動させることにより第一の検出手段１１
によって求めて第一の記憶手段１３に記憶させ、図３に
示した関数Ｚ_Y＝ｇ（Ｙ）も、同じく切削に先立って、
Ｙ軸移動テーブル３３をＹ軸方向に所定範囲移動させる
ことにより第二の検出手段１２によって求めて第二の記
憶手段１４に記憶させておく。このように、これらの関
数は切削に先立って求められるため、切削時には必ずし
も第一の検出手段１１及び第二の検出手段１２が配設さ
れている必要はない。従って、第一の検出手段１１及び
第二の検出手段１２は、常時配設されていてもよいし、
一時的に配設されていてもよい。

【００３２】保持手段２１に保持された半導体ウェーハ
を切削する際は、Ｘ軸移動テーブル２８をＸ軸方向に移
動させながら、Ｚ軸スライダー３６を介在させてＹ軸ス
ライダー３１に支持された切削手段２３をＹ軸方向に割
り出し送りすると共に、Ｚ軸スライダー３６を構成する
Ｚ軸駆動源４０を駆動して切削手段２３を上下動させる
ことで、半導体ウェーハに回転ブレード２２が切り込ん
でいく。このとき、Ｚ軸駆動源４０の駆動は第一の制御
手段１５及び第二の制御手段１６による制御の下で行わ
れる。

【００３３】即ち、被加工物に対する回転ブレード２２
の切削深さは、Ｘ軸移動テーブル２８及びＹ軸移動テー
ブル３３の双方に生じるＺ軸方向の位置誤差に影響され
るため、第一の制御手段１５は第一の記憶手段１３に記
憶された図２に示した関数Ｚ _X＝ｆ（Ｘ）にしたがっ
て、第二の制御手段１６は第二の記憶手段１４に記憶さ
れた関数Ｚ_Y＝ｇ（Ｙ）にしたがってＺ軸駆動源４０の
回転を制御する。

【００３４】ここで、図２におけるＸ軸とＺ軸との交点
及び図３におけるＹ軸とＺ軸との交点は、共に切削手段
２３のＺ軸方向の制御を行う際の原点を意味しており、
この原点は自由に設定することができるが、制御を容易
とするためには、回転ブレード２２の外周部と保持テー
ブル２４の上面の回転中心とが接触したときの切削手段
２３の位置を原点とするのが望ましい。これは、本来切
削時は回転ブレード２２の外周部と保持テーブル２４の
上面の回転中心との接触点を基準として切削深さを制御
しているため、第一の制御手段１５及び第二の制御手段
１６によるＺ軸駆動源４０の制御にも同様の原点を設定
すれば、Ｚ軸駆動源４０を制御する際の補正量としてＺ
_X、Ｚ_Yの値をそのまま使用できるからである。図２及び
図３の例においてはＸ軸とＺ軸との交点及びＹ軸とＺ軸
との交点を切削手段２３のＺ軸方向の制御を行う際の原
点としているため、それぞれの関数を表す曲線は原点を
通っている。

【００３５】但し、第一の制御手段１５も第二の制御手
段１６も制御対象は共にＺ軸駆動源４０であるため、第
一の記憶手段１３に記憶されている関数と第二の記憶手
段１４に記憶されている関数の双方を同時に考慮する必
要がある。

【００３６】従って、例えばＸ＝ｘ１でかつＹ＝ｙ１で
ある場合におけるＺ軸駆動源４０の制御の際は、図２に
示すように、関数Ｚ_X＝ｆ（Ｘ）におけるＸ＝ｘ１の点
においてＺ_X＝ｚｘ１の誤差があり、図３に示すよう
に、関数Ｚ_Y＝ｇ（Ｙ）におけるＹ＝ｙ１の点において
Ｚ_Y＝ｚｙ１だけ誤差があるため、実際の切削深さは
（ｚｘ１＋ｚｙ１）だけ補正することが必要となる。な
お、例えば被加工物の厚みが１００μｍであり、表面か
ら１０μｍの深さの溝を形成する場合は、図２または図
３のグラフにおけるＺ_XまたはＺ_Yの値に９０μｍを加算
して切削深さを補正する必要がある。即ち、Ｚ_X＝ｆ
（Ｘ）＋９０μｍ及びＺ_Y＝ｇ（Ｙ）のグラフに基づく
か、または、Ｚ_X＝ｆ（Ｘ）及びＺ_Y＝ｇ（Ｙ）＋９０μ
ｍのグラフに基づいて切削深さを補正することによっ
て、被加工物の表面から１０μｍの深さの切削溝を正確
に形成することができる。

【００３７】このように、切削の際にＸ軸移動テーブル
２８に生じている誤差及びＹ軸移動テーブル３３に生じ
ている誤差の双方に対応し、第一の制御手段１５及び第
二の制御手段１６によってＺ軸駆動源４０を制御するこ
とによって、Ｘ軸移動テーブル２８やＹ軸移動テーブル
３３に振動が生じる場合にも、それに対応して切削深さ
を一定に維持することができる。また、関数を用いるこ
とによって、このような制御を任意の点において行うこ
とができるため、例えば保持テーブル２４上においてい
くつかの代表ポイントを定めてそのポイントにおける誤
差を検出する場合に比べて切削深さをより一定に保つこ
とができ、確実性が増す。従って、回転ブレード２２が
深く切り込みすぎて保持テーブル２４を損傷させたりす
ることもない。

【００３８】なお、必ずしも図１のように検出手段を２
つ配設する必要はなく、例えば図４に示す切削装置２０
のように、切削手段２３において保持テーブル２４のＺ
軸方向の位置を検出できる位置に、１つの検出手段４４
を配設し、この検出手段４４と記憶手段４５と制御手段
４６とを直列に接続し、制御手段４６をＺ軸駆動源４０
に接続した構成とすれば、Ｘ軸移動テーブル２８及びＹ
軸移動テーブル３３の双方に生じる歪みをこの１つの検
出手段４４を用いて１つの情報として検出してこれに対
応した制御を行うことができる。

【００３９】この場合は、例えば図４に示したように、
回転ブレード２２のＸ軸方向の延長線上、即ち、回転ブ
レード２２とＹ座標が等しい位置に検出手段４４を配設
し、更に、検出手段４４の測定基準位置と回転ブレード
２２の外周下端との位置を予め記憶手段４５に記憶させ
ておく。なお、切削時の制御を容易とするためには、上
記のように検出手段４４が配設される位置は回転ブレー
ド２２とＹ座標が等しい位置であることが望ましいが、
必ずしもこの位置には限定されず、回転ブレード２２と
の位置関係が把握できる位置であれば、切削手段２３に
おける任意の位置に配設することが可能である。

【００４０】切削を行う前に、Ｙ軸移動テーブル３３を
Ｙ軸方向に所定範囲移動させて切削手段２３を割り出し
送りしながらＸ軸移動テーブル２８を所定範囲Ｘ軸方向
に移動させることにより、各Ｙ座標ごとにＸ座標とＺ座
標との関係を表す関数を求める。例えば、図５に示すよ
うに、割り出し送りされた状態における各Ｙ座標の値が
それぞれｙ１、ｙ２、ｙ３、・・・・・、ｙｎで表され
るときは、それぞれのｙ座標におけるＸ座標とＺ座標と
の関係を関数として求める。ここで、例えばＹ＝ｙ１に
おけるＸ座標とＺ座標との関係はＺ_X-1＝ｆ１（Ｘ）で
表し、Ｙ＝ｙｎにおけるＸ座標とＺ座標との関係はＺ
_X-n＝ｆｎ（Ｘ）で表す。なお、この場合は回転ブレー
ド２２の外周部と保持テーブル２４の上面の回転中心と
が接触したときの切削手段２３の位置をＸ軸及びＺ軸の
原点とするのが望ましい。

【００４１】上記のようにして、ｎ個の関数が記憶手段
４５に記憶されると、例えばＹ＝ｙ１の位置において切
削を行う場合は、記憶手段４５に記憶されているＺ_y1＝
ｆ１（Ｘ）の関数にしたがって制御手段４６がＺ軸駆動
源４０を制御する。

【００４２】上記のように、回転ブレード２２と保持テ
ーブル２４の回転中心との接触点をＸ−Ｚ座標の原点に
とった場合は、この原点は、図７に示すように、検出手
段４４と保持テーブル２４の回転中心とが接触する点と
は距離Ｄだけ離れている。従って、図６のグラフにおけ
るＺ_X-1＝ｆ１（Ｘ）を表す曲線は、原点からＤだけ離
れた点においてＸ軸と交わっており、Ｚ軸駆動源４０の
制御の際は、この距離Ｄを考慮することが必要となる。
例えば、図６のグラフにおいて、Ｘ＝ｘ１における制御
の際は、Ｘ＝（ｘ１−Ｄ）におけるＺ座標ｚ１を求めて
これを補正量としなければならない。

【００４３】このようにして、Ｙ＝ｙ１の位置における
Ｙ軸移動テーブル３３のＺ軸方向の誤差及びＹ＝ｙ１の
位置におけるＸ軸移動テーブル２８のＺ軸方向の誤差の
双方を考慮して切削深さを制御することができる。つま
り、この場合のＺ_X-1は、Ｙ＝ｙ１の位置におけるＹ軸
移動テーブル３３のＺ軸方向の誤差及びＸ軸移動テーブ
ル２８のＺ軸方向の誤差の双方に対応した補正値とな
る。Ｚ_X-2、Ｚ_X-3、・・・・・Ｚ_X-nについても同様で
ある。

【００４４】ここで、半導体ウェーハのように切削すべ
きストリートが格子状に形成されていて縦横に切削しな
ければならない場合は、同方向のストリートをすべて切
削した後に保持テーブル２４を９０度回転させて切削済
みのストリートに直交するすべてのストリートを切削し
なければならないが、保持テーブル２４を回転させる機
構にも歪みが生じていることがあるため、これが原因と
なってＸ軸移動テーブル２８のＺ軸方向の位置に誤差が
生じる場合がある。従ってこのような場合は、まず最初
に保持テーブル２４を回転させる前の状態（チャンネル
１）でＸ軸移動テーブル２８を移動させて関数を求め、
更に保持テーブル２４を９０度回転させた後の状態（チ
ャンネル２）で再度Ｘ軸移動テーブル２８を移動させて
別個の関数を求め、両関数を第一の記憶手段に記憶さ
せ、チャンネル１における切削時とチャンネル２におけ
る切削時でこれらを使い分けるようにすることが好まし
い。

【００４５】例えば、図８に示す関数Ｚ_C1X-1＝ｆ１１
（Ｘ）、Ｚ_C2X-1＝ｆ２１（Ｘ）は、Ｙ＝ｙ１における
チャンネル１及びチャンネル２でのＸ座標とＺ座標との
関係をそれぞれ示している。Ｙ＝ｙ２、ｙ３、・・・・
・、ｙｎについても同様に表すことができる。ここで、
保持テーブル２４の回転軸をＸ軸及びＹ軸の原点とすれ
ば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸はすべて原点が一致する。

【００４６】こうしてチャンネル１及びチャンネル２に
おいてそれぞれ異なるＹ座標ごとに関数を求めた場合
は、まずチャンネル１においてＹ＝ｙ１〜ｙｎのそれぞ
れの関数Ｚ_C1X-1＝ｆ１１（Ｘ）〜Ｚ_C1X-n＝ｆ１ｎ
（Ｘ）にしたがって制御手段４６によってＺ軸駆動源４
０を制御して切削を行い、更に保持テーブル２４を９０
度回転させた後は、チャンネル２においてＹ＝ｙ１〜ｙ
ｎのそれぞれの関数Ｚ_C2X-1＝ｆ２１（Ｘ）〜Ｚ_C2X-n＝
ｆ２ｎ（Ｘ）にしたがって制御手段４６によってＺ軸駆
動源４０を制御して切削を行えば、保持テーブル２４を
回転させる機構に生じている歪みにも対応した補正を行
うことができる。なお、このような制御による切削は、
図１に示した切削装置１０においても同様に行うことが
できる。

【００４７】また、図１の切削装置１０、図４の切削装
置２０のいずれにおいても、保持テーブル２４の回転角
度は、半導体ウェーハのようにストリートが格子状に形
成されている場合は９０度であるが、そうでない場合は
ストリートの角度に対応した任意の角度となり、それに
対応してチャンネル数を決定し、それぞれのチャンネル
について関数を求めるのが望ましい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
装置によれば、被加工物を保持する保持手段をＸ軸方向
に移動可能に支持するＸ軸スライダーに何らかの歪みが
生じていることによって、Ｘ軸移動テーブルのＸ軸方向
の移動時にＺ軸方向に振動が生じたとしても、それに対
応してＺ軸スライダーを制御して切削手段のＺ軸方向の
位置を調整することができるため、切削深さを常に一定
に保ち、切削の精度を高めることができる。特に、関数
を用いてＺ軸スライダーの制御を行うため、きめ細かな
制御が可能となって確実性が増す。

【００４９】また、回転ブレードを備えた切削手段をＹ
軸方向に割り出し送りするＹ軸スライダーに何らかの歪
みが生じていることによって、Ｙ軸移動テーブルのＹ軸
方向の移動時にＺ軸方向に振動が生じたとしても、それ
に対応してＺ軸スライダーを制御して切削手段のＺ軸方
向の位置を調整することができるため、これによっても
切削深さを常に一定に保ち、切削の精度をより一層高め
ることができる。

【００５０】更に、切削手段において保持テーブルのＺ
軸方向の位置を検出できる位置に検出手段を配設した場
合には、Ｙ座標値ごとに関数を求め、これらに従って切
削手段にＺ軸方向の位置を調整できるため、この場合は
検出手段は１つで足り、経済的である。

【００５１】また、従来のように各部位の生産や組立に
おいて充分な時間と経費をかけて誤差が生じないように
細心の注意を払う必要がないため、煩雑な作業が不要と
なって作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切削装置の第一の実施の形態にお
ける内部構造を示す斜視図である。

【図２】同切削装置を構成するＸ軸移動テーブルのＸ座
標とＺ座標との関係を示すグラフである。

【図３】同切削装置を構成するＹ軸移動テーブルのＹ座
標とＺ座標との関係を示すグラフである。

【図４】本発明に係る切削装置の第二の実施の形態にお
ける内部構造を示す斜視図である。

【図５】同第二の実施の形態における被加工物のＹ座標
の区分を示す説明図である。

【図６】同Ｙ座標の区分に基づくＸ軸移動テーブルのＸ
座標とＺ座標との関係の一例を示すグラフである。

【図７】第二の実施の形態における回転ブレードと検出
手段との位置関係を示す説明図である。

【図８】同第二の実施の形態において、保持テーブルを
回転させた場合における各チャンネルごとのＸ軸移動テ
ーブルのＸ座標とＺ座標との関係の一例を示すグラフで
ある。

【図９】切削装置の外観を示す斜視図である。

【図１０】従来の切削装置の内部構造を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０…切削装置１１…第一の検出手段１２…第二の検出手段１３…第一の記憶手段１４…第二の記憶手段１５…第一の制御手段１６…第二の制御手段２０…切削装置２１…保持手段２２…回転ブレード２３…切削手段２４…保持テーブル２５…テーブル基台２６…Ｘ軸スライダー２７…Ｘ軸ガイドレール２８…Ｘ軸移動テーブル２９…Ｘ軸ボールネジ３０…Ｘ軸駆動源３１…Ｙ軸スライダー３２…Ｙ軸ガイドレール３３…Ｙ軸移動テーブル３４…Ｙ軸ボールネジ３５…Ｙ軸駆動源３６…Ｚ軸スライダー３７…壁部３８…Ｚ軸ガイドレール３９…Ｚ軸移動部４０…Ｚ軸駆動源４１…スピンドルハウジング４２…スピンドル４３…アライメント手段Ｗ…半導体ウェーハＴ…テープＦ…フレーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を保持する保持手段と、該保持
手段を切削方向であるＸ軸方向に移動可能に支持するＸ
軸スライダーと、該保持手段に保持された被加工物を切
削する切削手段と、該切削手段を該Ｘ軸方向に直交する
割り出し方向であるＹ軸方向に移動可能に支持するＹ軸
スライダーと、該切削手段を該Ｘ軸方向及び該Ｙ軸方向
に直交する切削深さ方向であるＺ軸方向に移動可能に支
持するＺ軸スライダーとから少なくとも構成される切削
装置であって、該Ｘ軸スライダーは、Ｘ軸方向に配設されたＸ軸ガイド
レールと、該Ｘ軸ガイドレールに摺動可能に支持され該
保持手段が固定されたＸ軸移動テーブルと、該Ｘ軸移動
テーブルに形成されたナット部に螺合するＸ軸ボールネ
ジと、該Ｘ軸ボールネジを回転駆動するＸ軸駆動源とか
ら構成され、該Ｘ軸移動テーブルのＺ軸方向の位置Ｚ_Xを検出するた
めに常時または一時的に配設される第一の検出手段と、該Ｘ軸移動テーブルのＸ軸方向の位置ＸとそのときのＺ
軸方向の位置Ｚ_Xとの関係をＺ_X＝ｆ（Ｘ）で表される関
数として記憶する第一の記憶手段と、該第一の記憶手段に記憶されている該関数にしたがって
該Ｚ軸スライダーを制御する第一の制御手段とを少なく
とも含む切削装置。
【請求項２】Ｙ軸スライダーは、Ｙ軸方向に配設され
たＹ軸ガイドレールと、該Ｙ軸ガイドレールに摺動可能
に支持されＺ軸スライダーを介在させて切削手段を支持
するＹ軸移動テーブルと、該Ｙ軸移動テーブルに形成さ
れたナット部に螺合するＹ軸ボールネジと、該Ｙ軸ボー
ルネジを回転駆動するＹ軸駆動源とから構成され、該Ｙ軸移動テーブルのＺ軸方向の位置Ｚ_Yを検出するた
めに常時または一時的に配設される第二の検出手段と、該Ｙ軸移動テーブルのＹ軸方向の位置ＹとそのときのＺ
軸方向の位置Ｚ_Yとの関係をＺ_Y＝ｆ（Ｙ）で表される関
数として記憶する第二の記憶手段と、該第二の記憶手段に記憶されている該関数にしたがって
該Ｚ軸スライダーを制御する第二の制御手段とを含む請
求項１に記載の切削装置。
【請求項３】保持手段は、被加工物を保持する保持テ
ーブルと、該保持テーブルを支持するテーブル基台とか
ら少なくとも構成され、検出手段は、切削手段における該保持テーブルのＺ軸方
向の位置を検出できる位置に配設される請求項１または
２に記載の切削装置。
【請求項４】テーブル基台は保持テーブルを回転可能
に支持し、該保持テーブルの基準位置の状態をチャンネ
ル１とし、該保持テーブルが該基準位置から所定角度回
転した状態をチャンネル２とし、該チャンネル１及び該
チャンネル２のそれぞれについて該保持テーブルのＺ軸
方向の位置を検出する請求項３に記載の切削装置。
【請求項５】保持テーブルの回転中心をＸ軸及びＹ軸
の原点とする請求項４に記載の切削装置。
【請求項６】検出手段は、Ｘ軸移動テーブルのＺ軸方
向の位置Ｚ_Xを、異なるＹ座標値ｙ１〜ｙｎごとに検出
し、第一の記憶手段には、該異なるＹ座標値ごとの該Ｘ軸移
動テーブルのＸ軸方向の位置ＸとそのときのＺ軸方向の
位置Ｚ_Xとの関係を、Ｚ_X-1＝ｆ１（Ｘ）〜Ｚ_X- _n＝ｆｎ
（Ｘ）で表される関数として記憶する請求項１乃至５に
記載の切削装置。