JP2002059365A - 切削装置の接触原点位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円盤ブレードの被加工物との接触原点位置を
精度良く検出する方法を提供する。 【解決手段】 被加工物保持手段に保持された被加工物
の表面に円盤ブレードを切り込み送りして切り込み溝を
形成し、この切り込み溝の長さを測定する。次に、測定
された切り込み溝の長さと円盤ブレードの半径とから切
り込み溝の深さを求め、この切り込み溝の深さと切り込
み溝を形成したときの円盤ブレードの切り込み送り位置
とに基づいて、円盤ブレードの被加工物表面との接触原
点位置を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイシング装置等
の切削装置における円盤ブレードの被加工物との接触原
点位置を検出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】当業者には周知の如く、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
を個々のチップに分割して半導体素子を形成している。
半導体素子の放熱性を良好にするためは、半導体素子の
厚さをできるだけ薄く形成することが望ましい。また、
半導体素子を多数用いる携帯電話、スマートカード、パ
ソコン等の小型化を可能にするためにも、半導体素子の
厚さをできるだけ薄く形成することが望ましい。そのた
め、半導体ウエーハを個々のチップに分割する前に、そ
の裏面を研削して所定の厚さに加工している。このよう
な半導体ウエーハの裏面を研削する研削装置は、被加工
物である半導体ウエーハをチャックテーブル上に吸引保
持し、このチャックテーブル上に表面側が吸引保持され
た半導体ウエーハの裏面（上面）を研削手段によって研
削する。しかしながら、半導体ウエーハは例えば１００
μｍ以下の厚さまで研削されると、剛性が低下して全体
に撓みが生じ、搬送およびカセットへの収納が困難にな
るという問題があるとともに、個々の半導体チップに分
割するために切削する際に割れが発生するという問題が
ある。

【０００３】個々の半導体チップに分割される半導体素
子の厚さをより薄く加工できる技術として、所謂先ダイ
シングと称する加工方法が実用化されている。この先ダ
イシングは、次の手順によって実行される。 （１）半導体ウエーハに形成されたストリート（切断ラ
イン）に沿って表面から所定深さの切削溝を形成する。 （２）切削溝が形成されていない半導体ウエーハの裏面
を砥粒の粗い砥石によって所定量荒研削する。 （３）次に、半導体ウエーハの裏面を砥粒の細かい砥石
によって仕上げ研削を行い、上記切削溝を裏面に表出さ
せることによって、ストリート（切断ライン）によって
区画された個々の半導体チップに分割する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】而して、先ダイシング
によって欠けの少ない品質の良い半導体チップを生産す
るには、上述した荒研削の時点では半導体ウエーハの表
面に形成された切削溝は裏面に表出せず、上記仕上げ研
削の終盤で全ての切削溝が裏面に表出するという条件を
満たす必要がある。また、半導体ウエーハの切削には、
半導体ウエーハの表面に所定深さのＶ溝または幅広溝を
形成し、このＶ溝または幅広溝の底を切削する所謂ステ
ップカットと称する加工方法があるが、安定した品質の
半導体チップを生産するには、上記Ｖ溝または幅広溝を
均一な深さに形成する必要がある。しかしながら、個々
の半導体ウエーハの厚さにはバラツキがあり、全ての半
導体ウエーハに所定の切り込み深さで切削溝を形成する
ことは困難である。

【０００５】半導体ウエーハ等の被加工物に表面から所
定深さの切削溝を形成するためには、被加工物に切削溝
を形成する円盤ブレードの被加工物との接触原点位置を
求め、この接触原点位置から円盤ブレードを所定量切り
込み送り制御することにより個々の被加工物に対応する
ことができる。円盤ブレードの被加工物との接触原点位
置を求め方として、従来は次の方法が行われている。 （１）円盤ブレードを基準位置から下降せしめて被加工
物を保持するチャックテーブルの表面に当接させ、通電
した時点の円盤ブレードの位置を円盤ブレードのチャッ
クテーブルとの接触原点位置とし検出する。 （２）被加工物の厚さを測定する。 （３）円盤ブレードのチャックテーブルとの接触原点位
置から被加工物の厚さを減算した値を、円盤ブレードの
被加工物との接触原点位置とする。 而して、円盤ブレードをチャックテーブルの表面に当接
させると、円盤ブレードはダイヤモンド砥粒をニッケル
メッキによって固定した耕造であるため、チャックテー
ブルの表面から５μｍ程度切り込まないとメッキ層とチ
ャックテーブルとが接触せず通電しないので、円盤ブレ
ードのチャックテーブルとの接触原点位置は実際の位置
より下がった位置となる。従って、円盤ブレードの被加
工物との接触原点位置も実際の位置より下がった位置と
認定されるため、被加工物の表面に形成される切削溝の
深さが所定寸法より深くなる場合が多い。

【０００６】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、円盤ブレードの被加工物
との接触原点位置を精度良く検出する方法を提供するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記主たる技術課題を解
決するため、第１の発明にによれば、被加工物を保持す
る被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持され
た被加工物を切削する円盤ブレードを有する切削手段
と、を具備する切削装置の接触原点位置検出方法であっ
て、該被加工物保持手段に保持された被加工物の表面に
対して垂直な方向である切り込み送り方向に該円盤ブレ
ードを回転させつつ任意の切り込み送り位置まで切り込
み送りして被加工物の表面に切り込み溝を形成する第１
の工程と、該円盤ブレードを被加工物から退避させ、該
第１の工程において被加工物の表面に形成された切り込
み溝の長さを測定し記録する第２の工程と、該第２の工
程において測定された切り込み溝の長さと該円盤ブレー
ドの半径とから該切り込み溝の深さを求める第３の工程
と、該第３の工程で求めた切り込み溝の深さと切り込み
溝を形成したときの該円盤ブレードの切り込み送り位置
とに基づいて、該円盤ブレードの被加工物表面との接触
原点位置を求める第４の工程と、を含む、ことを特徴と
する切削装置における被加工物の接触原点位置検出方法
が提供される。

【０００８】また、上記主たる技術課題を解決するた
め、第２の発明にによれば、被加工物を保持する被加工
物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工
物を切削する円盤ブレードを有する切削手段と、ダミー
加工物を保持するダミー保持手段と、該被加工物保持手
段に保持された被加工物および該ダミー保持手段に保持
されたダミー加工物の表面位置を検出する非接触式表面
位置検出手段と、を具備する切削装置の接触原点位置検
出方法であって、該非接触式表面位置検出手段により該
ダミー加工物保持手段に保持されたダミー加工物の表面
の位置を検出する第１の工程と、該ダミー加工物保持手
段に保持されたダミー加工物の表面に対して垂直な方向
である切り込み送り方向に該円盤ブレードを回転させつ
つ任意の切り込み送り位置まで切り込み送りしてダミー
加工物の表面に切り込み溝を形成する第２の工程と、該
円盤ブレードをダミー加工物から退避させ、該第２の工
程においてダミー加工物の表面に形成された切り込み溝
の長さを測定し記録する第３の工程と、該第３の工程に
おいて測定された切り込み溝の長さと該円盤ブレードの
半径とから切り込み溝の深さを求める第４の工程と、該
第４の工程で求めた切り込み溝の深さと切り込み溝を形
成したときの該円盤ブレードの切り込み送り位置とに基
づいて、該円盤ブレードのダミー加工物表面との接触原
点位置を求める第５の工程と、該第１の工程で検出され
たダミー加工物の表面の位置と該第５の工程で求められ
た該円盤ブレードのダミー加工物との接触原点位置との
差による調整量を求める第６の工程と、該非接触式表面
位置検出手段により該被加工物保持手段に保持された被
加工物の表面の位置を検出する第７の工程と、該第７の
工程で検出された被加工物の表面の位置と該第６の工程
で求められた調整差に基づいて該円盤ブレードの被加工
物との接触原点位置を求める第８の工程、を含む、こと
を特徴とする切削装置の接触原点位置検出方法が提供さ
れる。

【０００９】上記非接触式表面位置検出手段は、背圧セ
ンサー式の表面位置検出機構からなっていることが望ま
しい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による切削装置の接
触原点位置検出方法の実施形態について、添付図面を参
照して詳細に説明する。

【００１１】図１には、本発明による接触原点位置検出
方法を実施する切削装置としてのダイシング装置の斜視
図が示されている。図１に示されたダイシング装置は、
略直方体状の装置ハウジング１０を具備している。この
装置ハウジング１０内には、図２に示す静止基台２と、
該静止基台２に切削送り方向である矢印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に割り出し方向である矢印Ｙで
示す方向（切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に垂直
な方向）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に切り込み方向である矢印
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。

【００１２】上記チャックテーブル機構３は、静止基台
２上に配設され複数個の取付けボルト３ａによって固定
された支持台３１と、該支持台３１上に矢印Ｘで示す方
向に沿って平行に配設された２本の案内レール３２、３
２と、該案内レール３２、３２上に矢印Ｘで示す方向に
移動可能に配設された被加工物を保持する被加工物保持
手段としてのチャックテーブル３３を具備している。こ
のチャックテーブル３３は、案内レール３２、３２上に
移動可能に配設された吸着チャック支持台３３１と、該
吸着チャック支持台３３１上に装着された吸着チャック
３３２と、該吸着チャック３３２の上面から所定高さ下
方に配設された支持テーブル３３３を具備しており、該
吸着チャック３３２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。なお、チャックテーブル機構３は、
チャックテーブル３３を２本の案内レール３２、３２に
沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための駆動手段３
４を具備している。駆動手段３４は、上記２本の案内レ
ール３２と３２の間に平行に配設された雄ネジロッド３
４１と、該雄ネジロッド３４１を回転駆動するためのパ
ルスモータ３４２（Ｍ１）等の駆動源を含んでいる。雄
ネジロッド３４１は、その一端が上記支持台３１に固定
された軸受ブロック３４３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３４２（Ｍ１）の出力
軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。
なお、雄ネジロッド３４１は、チャックテーブル３３を
構成する吸着チャック支持台３３１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
３４２（Ｍ１）によって雄ネジロッド３４１を正転およ
び逆転駆動することにより、チャックテーブル３３は案
内レール３２、３２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せ
しめられる。また、チャックテーブル機構３は、チャッ
クテーブル３３を回転する図示しない回転機構を具備し
ている。

【００１３】上記スピンドル支持機構４は、静止基台２
上に配設され複数個の取付けボルト４ａによって固定さ
れた支持台４１と、該支持台４１上に矢印Ｙで示す方向
に沿って平行に配設された２本の案内レール４２、４２
と、該案内レール４２、４２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４３を具備している。
この可動支持基台４３は、案内レール４２、４２上に移
動可能に配設された移動支持部４３１と、該移動支持部
４３１に取り付けられたスピンドル装着部４３２とから
なっている。スピンドル装着部４３２には取付けブラケ
ット４３３が固定されており、この取付けブラケット４
３３を複数個の取付けボルト４０ａによって移動支持部
４３１に締結することにより、スピンドル装着部４３２
は移動支持部４３１に取り付けられる。また、スピンド
ル装着部４３２は、上記取付けブラケット４３３を装着
した面と反対側の面に矢印Ｚで示す方向に延びる２本の
案内レール４３２ａ、４３２ａが平行に設けられてい
る。なお、スピンドル支持機構４は、可動支持基台４３
を２本の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方
向に移動させるための駆動手段４４を具備している。駆
動手段４４は、上記２本の案内レール４２、４２の間に
平行に配設された雄ネジロッド４４１と、該雄ねじロッ
ド４４１を回転駆動するためのパルスモータ４４２（Ｍ
２）等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４４１は、
その一端が上記支持台４１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４４２（Ｍ２）の出力軸に図示しない減速
装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド
４４１は、可動支持基台４３を構成する移動支持部４３
１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４４２（Ｍ２）によって雄ネジロ
ッド４４１を正転および逆転駆動することにより、可動
支持基台４３は案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで
示す方向に移動せしめられる。

【００１４】上記スピンドルユニット５は、移動基台５
１と、該移動基台５１に複数個の取付けボルト５ａによ
って固定されたスピンドルホルダ５２と、該スピンドル
ホルダ５２に取り付けられたスピンドルハウジング５３
を具備している。移動基台５１は、上記スピンドル支持
機構４のスピンドル装着部４３２に設けられた２本の案
内レール４３２ａ、４３２ａに摺動可能に嵌合する２本
の被案内レール５１ａ、５１ａが設けられており、この
被案内レール５１ａ、５１ａを上記案内レール４３２
ａ、４３２ａに嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向
に移動可能に支持される。上記スピンドルハウジング５
３内には、切削手段を構成する円盤ブレード５４を装着
した回転スピンドル５６が回転自在に配設されている。
この回転スピンドル５６は、図示しない回転駆動機構に
よって回転駆動されるようになっている。なお、スピン
ドルユニット５は、移動基台５１を２本の案内レール４
３２ａ、４３２ａに沿って矢印Ｚで示す方向に移動させ
るための駆動手段５５を具備している。駆動手段５５
は、上記駆動手段３４および４４と同様に案内レール４
３２ａ、４３２ａ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（Ｍ３）等の駆動源を含んでおり、パルス
モータ５５２（Ｍ３）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、スピンドルユニ
ット５を案内レール４３２ａ、４３２ａに沿って矢印Ｚ
で示す方向に移動せしめる。なお、スピンドル装着部４
３２には、回転スピンドル５６に装着された円盤ブレー
ド５４の切り込み方向（Ｚ方向）の位置を検出するリニ
アスケール５８（ＬＳ）が配設されている。このリニア
スケール５８（ＬＳ）は、その検出信号を後述する制御
手段に送出する。

【００１５】図１に戻って説明すると、図示のダイシン
グ装置は、被加工物である半導体ウエーハ１１をストッ
クするカセット１２と、被加工物搬出手段１３と、被加
工物搬送手段１４と、洗浄手段１５と、洗浄搬送手段１
６、および顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成されるアライ
メント手段１７（ＡＭ）を具備している。また、図示の
ダイシング装置は、アライメント手段１７（ＡＭ）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。なお、半導体ウエーハ１１は、フレー
ム１１１にテープ１１２によって装着されており、フレ
ーム１１１に装着された状態で上記カセット１２に収容
される。また、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１
２１上に載置される。

【００１６】次に、上述したダイシング装置の加工処理
動作について簡単に説明する。カセット１２の所定位置
に収容されたフレーム１１１に装着された状態の半導体
ウエーハ１１（以下、フレーム１１１に装着された状態
の半導体ウエーハ１１を単に半導体ウエーハ１１とい
う）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル
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、被加工物搬出手段１３が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１１を被加工物載置
領域１９に搬出する。被加工物載置領域１９に搬出され
た半導体ウエーハ１１は、被加工物搬送手段１４の旋回
動作によって上記チャックテーブル機構３を構成するチ
ャックテーブル３３の吸着チャック３３２上に搬送さ
れ、該吸着チャック３３２に吸引保持される。このよう
にして半導体ウエーハ１１を吸引保持したチャックテー
ブル３３は、案内レール３２、３２に沿ってアライメン
ト手段１７（ＡＭ）の直下まで移動せしめられる。チャ
ックテーブル３３がアライメント手段１７の直下に位置
付けられると、アライメント手段１７（ＡＭ）によって
半導体ウエーハ１１に形成されているストリート（切断
ライン）が検出され、精密位置合わせ作業が行われる。

【００１７】その後、半導体ウエーハ１１を吸引保持し
たチャックテーブル３３を切削送り方向である矢印Ｘで
示す方向（円盤ブレード５４の回転軸と直交する方向）
に移動することにより、チャックテーブル３３に保持さ
れた半導体ウエーハ１１は円盤ブレード５４により所定
の切断ラインに沿って切削される。即ち、円盤ブレード
５４は割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り
込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されて位置
決めされたスピンドルユニット５に装着され、回転駆動
されているので、チャックテーブル３３を円盤ブレード
５４の下側に沿って切削送り方向に移動することによ
り、チャックテーブル３３に保持された半導体ウエーハ
１１は円盤ブレード５４により所定のストリート（切断
ライン）に沿って切削される。この切削には、ストリー
ト（切断ライン）に沿って切断する場合と、半導体ウエ
ーハ１１の表面から所定深さの切り込み溝を形成する場
合がある。なお、ストリート（切断ライン）に沿って切
断すると、半導体ウエーハ１１は半導体チップに分割さ
れる。分割された半導体チップは、テープ１１２の作用
によってバラバラにはならず、フレーム１１１に装着さ
れた半導体ウエーハ１１の状態が維持されている。この
ようにして半導体ウエーハ１１の切削が終了した後、半
導体ウエーハ１１を保持したチャックテーブル３３は、
最初に半導体ウエーハ１１を吸引保持した位置に戻さ
れ、ここで半導体ウエーハ１１の吸引保持を解除する。
次に、半導体ウエーハ１１は、洗浄搬送手段１６によっ
て洗浄手段１５に搬送され、ここで洗浄される。このよ
うにして洗浄された半導体ウエーハ１１は、被加工物搬
送手段１４によって被加工物載置領域１９に搬出され
る。そして、半導体ウエーハ１１は、被加工物搬出手段
１３によってカセット１２の所定位置に収納される。

【００１８】上記上述した半導体ウエーハ１１の表面か
ら所定深さの切り込み溝を形成する切削においては、円
盤ブレード５４の半導体ウエーハ１１表面からの切り込
み量を制御するために、円盤ブレード５４の半導体ウエ
ーハ１１表面との接触原点位置を検出する必要がある。
このために、図示の実施形態におけるダイシング装置
は、背圧センサー式の表面位置検出機構６０を具備して
いる。表面位置検出機構６０について、図３を参照して
説明する。図示の表面位置検出機構６０は、圧縮気体供
給源６１と、該圧縮気体供給源６１から第１の固定絞り
６２１および可変絞り６２２を経て外気に開放する比較
空気回路６２と、圧縮気体供給源６１から第２の固定絞
り６３１および近接位置検知ノズル６３２を経て外気に
開放する検知空気回路６３と、第１の固定絞り６２１と
可変絞り６２２との中間位置から差圧センサー６４（Ｄ
Ｓ）の比較圧力導入口に連通する比較圧力回路６６と、
第２の固定絞り６３１と近接位置検知ノズル６３２との
中間位置から差圧センサー６４（ＰＤ）の検知圧力導入
口に連通する検知圧力回路６７と、上記近接位置検知ノ
ズル６３２をチャックテーブル３３上に保持された被加
工物Ｗの表面に対して垂直方向（図３において上下方
向）に移動せしめる検知ノズル移動手段６８とを具備し
ている。検知ノズル移動手段６８は、図示しない静止基
台に回転可能に支持された雄ネジロッド６８１と、上記
近接位置検知ノズル６３２を装着し雄ネジロッド６８１
と螺合された検知ノズル支持ブロック６８２と、雄ネジ
ロッド６８１を回転駆動するためのパルスモータ６８３
（Ｍ４）とからなっている。このパルスモータ６８３
（Ｍ４）は、その作動が後述する制御手段によって制御
されるようになっている。

【００１９】次に、上記のように構成された背圧センサ
ー式の表面位置検出機構６０による被加工物Ｗの表面位
置検出について説明する。表面位置検出機構６０におけ
る検知圧力回路６７の圧力は、近接位置検知ノズル６３
２の先端（開放口）と被加工物Ｗの表面との間隔によっ
て変化する。即ち、近接位置検知ノズル６３２と被加工
物Ｗの表面との間隔が小さい程、検知圧力回路６７の圧
力は高くなる。検知圧力回路６７の圧力と比較空気回路
６２の圧力の差に対応した検出信号を出力する差圧セン
サー６４（ＰＳ）は、図４で示すように近接位置検知ノ
ズル６３２と被加工物Ｗの表面との間隔に対応した電圧
信号を後述する制御手段に出力するように構成されてい
る。従って、パルスモータ６８３（Ｍ４）を所定方向に
駆動して近接位置検知ノズル６３２を基準位置から下降
せしめ、差圧センサー６４（ＤＳ）からの出力電圧が例
えば４Ｖのときパルスモータ６８３（Ｍ４）に印加した
パルス数をカウントし、このパルス数を近接位置検知ノ
ズル６３２の移動量に換算し、この移動量に上記差圧セ
ンサー６４（ＤＳ）からの出力電圧４Ｖに対応する間隔
（図４の例においては３０μｍ）を加算することによっ
て被加工物Ｗの表面位置を求めることができる。なお、
近接位置検知ノズル６３２の移動位置の検出は、リニア
スケールを用いて検出してもよい。

【００２０】図示の実施形態におけるダイシング装置
は、図１および図３に示すようにダミー加工物ＤＭを保
持するダミー保持手段としてのダミーテーブル７０を具
備している。このダミーテーブル７０は、被加工物保持
手段としてのチャックテーブル３３を構成する支持テー
ブル３３３上に被加工物保持手段としてのチャックテー
ブル３３を構成する吸着チャック３３２と隣接して配設
されており、その上面にダミー加工物ＤＭを吸着保持す
る。また、図示の実施形態におけるダイシング装置は、
図１に示すように装置ハウジング１０の手前側上面に配
設された入力手段８０（ＩＵ）を備えている。

【００２１】図示の実施形態におけるダイシング装置
は、図５に示す制御手段９０を具備している。制御手段
９０は制御プログラムに従って演算処理する中央処理装
置９０１（ＣＰＵ）と、制御プログラムや上述した図４
で示す背圧センサー式の表面位置検出機構６０における
間隔に対応した電圧信号との関係マップ等を格納したリ
ードオンリメモリ９０２（ＲＯＭ）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９０３
（ＲＡＭ）と、入力インターフェース９０４および出力
インターフェース９０５等を備えている。このように構
成された制御手段９０の入力インターフェース９０４に
は、上記リニアスケール５８（ＬＳ）、アライメント手
段１７（ＡＭ）、背圧センサー式の表面位置検出機構６
０の差圧センサー６４（ＤＳ）、入力手段８０（ＩＵ）
等からそれぞれ信号が入力される。そして、出力インタ
ーフェース９０５からは、パルスモータ３４２（Ｍ
１）、パルスモータ４４２（Ｍ２）、パルスモータ５５
２（Ｍ３）、パルスモータ６８３（Ｍ４）、表示手段１
８（ＤＰ）等に制御信号を出力する。

【００２２】次に、上述したダイシング装置によって、
円盤ブレード５４のチャックテーブル３３上に保持され
た被加工物Ｗ表面との接触原点位置を検出する方法の一
実施形態（第１の発明）について、図６を参照して説明
する。先ず、図６の（ａ）に示すようにチャックテーブ
ル３３上に被加工物Ｗを保持する。次に、被加工物Ｗを
保持したチャックテーブル３３をアライメント手段１７
の直下まで移動し、アライメント手段１７（ＡＭ）によ
って被加工物Ｗに形成されているストリート（切断ライ
ン）を検出して、精密位置合わせ作業を行う。そして、
被加工物Ｗを保持したチャックテーブル３３を円盤ブレ
ード５４の直下まで移動した後、円盤ブレード５４を図
６の（ｂ）において２点鎖線で示す基準位置（Ｚ＝Ｚ
０）から回転させつつ被加工物Ｗの表面に対して垂直な
方向に実線で示す位置まで切り込み送りして、被加工物
Ｗの表面に切り込み溝１００を形成する（第１の工
程）。なお、円盤ブレード５４の切り込み送り量は、円
盤ブレード５４がチャックテーブル３３の表面に接触し
ない程度の任意の送り量でよい。なお、切り込み溝１０
０は上記のようにストリート（切断ライン）上を切削し
てもよいが、品質に影響しない領域、例えばオリフラの
近傍を切削することが望ましい。このときの円盤ブレー
ド５４の切り込み位置（Ｚ＝Ｚ１）は、リニアスケール
５８によって検出されて制御手段９０に送られ、ランダ
ムアクセスメモリ９０３（ＲＡＭ）に格納される。

【００２３】次に、円盤ブレード５４を被加工物Ｗから
退避させ、上記基準位置（Ｚ＝Ｚ０）に位置付ける。そ
して、上記第１の工程によって被加工物Ｗの表面に形成
された切り込み溝１００の長さ（Ｌ）を測定する。この
測定は、例えば被加工物Ｗを保持したチャックテーブル
３３をアライメント手段１７の直下まで移動し、図６の
（ｃ）に示すようにアライメント手段１７（ＡＭ）によ
って被加工物Ｗに形成された切り込み溝１００を撮像し
所定の倍率で拡大して表示手段１８に表示し、実測する
ことによって読み取ることができる。このようにして測
定した切り込み溝１００の長さ（Ｌ）を入力手段８０に
よって入力し、ランダムアクセスメモリ９０３（ＲＡ
Ｍ）に格納する（第２の工程）。なお、アライメント手
段１７を構成するＣＣＤカメラによって生成された多値
データ信号を２値化処理して切り込み溝１００の長さ
（Ｌ）を求めてもよい。

【００２４】上記第２の工程において被加工物Ｗに形成
された切り込み溝１００の長さ（Ｌ）を測定したなら
ば、この切り込み溝１００の長さ（Ｌ）と円盤ブレード
５４の半径（Ｒ）から切り込み溝１００の深さ（Ｄ）を
求める（第３の工程）。即ち、切り込み溝１００の深さ
（Ｄ）は、次の数式１によって求めることができる。

【００２５】

【数１】

【００２６】なお、数式１は制御手段９０のリードオン
リメモリ９０２（ＲＯＭ）に格納されている。従って、
円盤ブレード５４の半径（Ｒ）を入力手段８０によって
入力することにより、この円盤ブレード５４の半径
（Ｒ）と上記第３の工程においてランダムアクセスメモ
リ９０３（ＲＡＭ）に格納された被加工物Ｗに形成され
た切り込み溝１００の長さ（Ｌ）を用いて、中央処理装
置９０１（ＣＰＵ）は数式１に基づいて切り込み溝１０
０の深さ（Ｄ）を演算する。そして、演算した切り込み
溝１００の深さ（Ｄ）をランダムアクセスメモリ９０３
（ＲＡＭ）に格納する。

【００２７】上記第３の工程において切り込み溝１００
の深さ（Ｄ）を求めたならば、この切り込み溝１００の
深さ（Ｄ）と上記円盤ブレード５４の切り込み位置（Ｚ
＝Ｚ１）から円盤ブレード５４の被加工物Ｗ表面との接
触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）を求める（第４の工程）。即
ち、接触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）は、次の数式２によって
求めることができる。

【００２８】

【数２】Ｚ２＝Ｚ１−Ｄ

【００２９】なお、数式２は制御手段９０のリードオン
リメモリ９０２（ＲＯＭ）に格納されている。従って、
上記第３の工程において求められた切り込み溝１００の
深さ（Ｄ）と、上記第２の工程において検出された円盤
ブレード５４の切り込み位置（Ｚ＝Ｚ１）を用いて、中
央処理装置９０１（ＣＰＵ）は数式２に基づいて接触原
点位置（Ｚ＝Ｚ２）を演算する。そして、制御手段９０
は演算した接触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）をランダムアクセ
スメモリ９０３（ＲＡＭ）に格納し、この接触原点位置
（Ｚ＝Ｚ２）を原点として被加工物Ｗの表面からの切り
込み量を制御する。

【００３０】以上のように、第１の発明においては、チ
ャックテーブル３３上に保持された被加工物Ｗに円盤ブ
レード５４によって任意の切り込み溝１００を形成し、
この切り込み溝１００の長さに基づいて円盤ブレード５
４の被加工物Ｗ表面との接触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）を求
めるので、接触原点位置を精度良く検出することができ
る。

【００３１】次に、本発明による被加工物の接触原点位
置検出方法他の実施形態（第２の発明）について、図７
を参照して説明する。先ず、図７の（ａ）に示すように
ダミーテーブル７０上にダミー加工物ＤＭを保持すると
ともに、チャックテーブル３３上に被加工物Ｗを保持す
る。次に、ダミー加工物ＤＭを保持したダミーテーブル
７０を背圧センサー式の表面位置検出機構６０の近接位
置検知ノズル６３２の直下まで移動し、近接位置検知ノ
ズル６３２を図７の（ｂ）において２点鎖線で示す基準
位置からパルスモータ６８３（Ｍ４）（図３参照）を所
定方向に駆動して下降せしめる。そして、差圧センサー
６４（ＤＳ）からの出力電圧が設定された所定値（例え
ば４Ｖ）になったとき、制御手段９０はパルスモータ６
８３（Ｍ４）によって得られる位置（Ｚ＝Ｚｄ３）をダ
ミーテーブル７０上に保持されたダミー加工物ＤＭの表
面位置（Ｚ＝Ｚｄ３）として検出する（第１の工程）。
このダミー加工物ＤＭの表面位置（Ｚ＝Ｚｄ３）をラン
ダムアクセスメモリ９０３（ＲＡＭ）に格納する。な
お、ダミー加工物ＤＭの実際の表面位置は、上述したよ
うにパルスモータ６８３（Ｍ４）によって得られる位置
（Ｚ＝Ｚｄ３）に差圧センサー６４（ＤＳ）からの出力
電圧４Ｖに対応する間隔（図４の例においては３０μ
ｍ）を加算して求めるが、本発明においては後述する第
７工程における被加工物Ｗの表面位置の検出においても
差圧センサー６４（ＤＳ）からの出力電圧を４Ｖに設定
すればパルスモータ６８３（Ｍ４）によって得られる位
置（Ｚ＝Ｚｄ３）をダミー加工物ＤＭの表面位置として
用いることができる。

【００３２】次に、ダミー加工物ＤＭを保持したダミー
テーブル７０を円盤ブレード５４の直下まで移動した
後、円盤ブレード５４を図７の（ｃ）において２点鎖線
で示す基準位置（Ｚ＝Ｚ０）から回転させつつダミー加
工物ＤＭの表面に対して垂直な方向に実線で示す位置ま
で切り込み送りして、ダミー加工物ＤＭの表面に切り込
み溝１１０を形成する（第２の工程）。なお、円盤ブレ
ード５４の切り込み送り量は、円盤ブレード５４がダミ
ーテーブル７０の表面に接触しない程度の任意の送り量
でよい。このときの円盤ブレード５４の切り込み位置
（Ｚ＝Ｚｄ１）は、リニアスケール５８により検出され
て制御手段９０に送られ、ランダムアクセスメモリ９０
３（ＲＡＭ）に格納される。

【００３３】次に、円盤ブレード５４をダミー加工物Ｄ
Ｍから退避させ、上記基準位置（Ｚ＝Ｚ０）に位置付け
る。そして、上記第２の工程によってダミー加工物ＤＭ
の表面に形成された切り込み溝１１０の長さ（Ｌｄ）を
測定する。この測定は、上記第１の発明と同様に例えば
ダミー加工物ＤＭを保持したチャックテーブル３３をア
ライメント手段１７の直下まで移動し、アライメント手
段１７（ＡＭ）によって被加工物Ｗに形成された切り込
み溝１１０を撮像して図７の（ｄ）に示すように表示手
段１８に表示することによって読み取ることができる。
このようにして測定した切り込み溝１１０の長さ（Ｌ
ｄ）を入力手段８０によって入力し、ランダムアクセス
メモリ９０３（ＲＡＭ）に格納する（第３の工程）。

【００３４】上記第３の工程においてダミー加工物ＤＭ
に形成された切り込み溝１１０の長さ（Ｌｄ）を測定し
たならば、この切り込み溝１１０の長さ（Ｌｄ）と円盤
ブレード５４の半径（Ｒ）から切り込み溝１１０の深さ
（Ｄｄ）を求める（第４の工程）。即ち、切り込み溝１
１０の深さ（Ｄｄ）は、上記数式１によって求めること
ができる。即ち、円盤ブレード５４の半径（Ｒ）を入力
手段８０によって入力することにより、この円盤ブレー
ド５４の半径（Ｒ）と上記第３の工程においてランダム
アクセスメモリ９０３（ＲＡＭ）に格納されたダミー加
工物ＤＭに形成された切り込み溝１１０の長さ（Ｌｄ）
を用いて、中央処理装置９０１（ＣＰＵ）は上記数式１
に基づいて切り込み溝１１０の深さ（Ｄｄ）を演算す
る。そして、演算した切り込み溝１１０の深さ（Ｄｄ）
をランダムアクセスメモリ９０３（ＲＡＭ）に格納す
る。

【００３５】上記第４の工程において切り込み溝１１０
の深さ（Ｄｄ）が求められたならば、この切り込み溝１
１０の深さ（Ｄｄ）と上記円盤ブレード５４の切り込み
位置（Ｚ＝Ｚｄ１）から円盤ブレード５４とダミー加工
物ＤＭの表面との接触原点位置（Ｚ＝Ｚｄ２）を求める
（第５の工程）。接触原点位置（Ｚ＝Ｚｄ２）は、上記
数式２によって求めることができる。即ち、上記第３の
工程において切り込み溝１１０の深さ（Ｄｄ）と上記第
２の工程において検出された円盤ブレード５４の切り込
み位置（Ｚ＝Ｚｄ１）を用いて、中央処理装置９０１
（ＣＰＵ）は上記数式２に基づいて接触原点位置（Ｚ＝
Ｚｄ２）を演算する。そして、制御手段９０は演算した
接触原点位置（Ｚ＝Ｚｄ２）をランダムアクセスメモリ
９０３（ＲＡＭ）に一時格納する。

【００３６】次に、上記第１の工程によって背圧センサ
ー式の表面位置検出機構６０によって検出されたダミー
加工物ＤＭの表面位置（Ｚ＝Ｚｄ３）と、第５の工程に
よって求められたダミー加工物ＤＭの表面との接触原点
位置（Ｚ＝Ｚｄ２）との差、即ち調整量（ΔＺ）を求め
る（第６の工程）。即ち、調整量（ΔＺ）は、次の数式
３によって求めることができる。

【００３７】

【数３】ΔＺ＝Ｚｄ３−Ｚｄ２

【００３８】なお、数式３は制御手段９０のリードオン
リメモリ９０２（ＲＯＭ）に格納されている。従って、
上記第１の工程によって背圧センサー式の表面位置検出
機構６０によって検出されたダミー加工物ＤＭの表面位
置（Ｚ＝Ｚｄ３）と、第５の工程によって求められたダ
ミー加工物ＤＭの表面との接触原点位置（Ｚ＝Ｚｄ２）
を用いて、中央処理装置９０１（ＣＰＵ）は数式３に基
づいて調整量（ΔＺ）を演算する。そして、制御手段９
０は演算した調整量（ΔＺ）をランダムアクセスメモリ
９０３（ＲＡＭ）に格納する。

【００３９】次に、チャックテーブル３３上に保持した
被加工物Ｗを背圧センサー式の表面位置検出機構６０の
近接位置検知ノズル６３２の直下まで移動し、近接位置
検知ノズル６３２を図７の（ｅ）において２点鎖線で示
す基準位置からパルスモータ６８３（Ｍ４）を所定方向
に駆動して下降せしめる。そして、差圧センサー６４
（ＤＳ）からの出力電圧が設定された所定値（例えば４
Ｖ）になったとき、制御手段９０はパルスモータ６８３
（Ｍ４）によって得られる位置（Ｚ＝Ｚ３）をチャック
テーブル３３上に保持された被加工物Ｗの表面位置（Ｚ
＝Ｚ３）として検出する（第７の工程）。この被加工物
Ｗの表面位置（Ｚ＝Ｚ３）をランダムアクセスメモリ９
０３（ＲＡＭ）に格納する。

【００４０】上記第７の工程において背圧センサー式の
表面位置検出機構６０による被加工物Ｗの表面位置（Ｚ
＝Ｚ３）を検出したならば、この被加工物Ｗの表面位置
（Ｚ＝Ｚ３）と、上記第６の工程で求めた調整量（Δ
Ｚ）から円盤ブレード５４の被加工物Ｗの表面との接触
原点位置（Ｚ＝Ｚ２）を求める（第８の工程）。即ち、
接触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）は、次の数式４によって求め
ることができる。

【００４１】

【数４】Ｚ２＝Ｚ３−ΔＺ

【００４２】なお、数式４は制御手段９０のリードオン
リメモリ９０２（ＲＯＭ）に格納されている。従って、
上記第７の工程で検出された被加工物Ｗの表面位置（Ｚ
＝Ｚ３）と、上記第６の工程で求めた調整量（ΔＺ）を
用いて、中央処理装置８０１（ＣＰＵ）は数式２に基づ
いて接触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）を演算する。なお、上記
調整量（ΔＺ）が零（０）であれば、接触原点位置（Ｚ
＝Ｚ２）は被加工物Ｗの表面位置（Ｚ＝Ｚ３）となる。
そして、制御手段９０は演算した接触原点位置（Ｚ＝Ｚ
２）をランダムアクセスメモリ９０３（ＲＡＭ）に格納
し、接触原点位置（Ｚ＝Ｚ２）を原点として被加工物Ｗ
の表面からの切り込み量を制御する。

【００４３】以上のように、第２の発明においては、背
圧センサー式の表面位置検出機構６０等の非接触式表面
位置検出手段によって検出されたダミー加工物ＤＭの表
面位置（Ｚ＝Ｚｄ３）および被加工物Ｗの表面位置（Ｚ
＝Ｚ３）と、ダミー加工物ＤＭに円盤ブレード５４によ
って形成された任意の切り込み溝１００の長さに基づい
て円盤ブレード５４の被加工物Ｗ表面との接触原点位置
（Ｚ＝Ｚ２）を求めるので、接触原点位置を精度良く検
出することができる。また、第２の発明においては、被
加工物Ｗの表面に検出器を当接することなく接触原点位
置（Ｚ＝Ｚ２）を検出することができるので、接触によ
り被加工物Ｗを損傷することがないため、精密な回路が
形成されている半導体ウエーハの切削に最適である。

【００４４】

【発明の効果】本発明による切削装置の接触原点位置検
出方法は以上のように構成されているので、次の作用効
果を奏する。

【００４５】即ち、本発明によれば、被加工物保持手段
に保持された被加工物に円盤ブレードによって切り込み
溝を形成し、この切り込み溝の長さに基づいて円盤ブレ
ードの被加工物表面との接触原点位置を求めるので、接
触原点位置を精度良く検出することができる。従って、
上記のようにして検出された接触原点位置を切り込み量
の基準位置として円盤ブレードを制御することにより被
加工物の表面から所定深さの溝を形成することができ
る。

【００４６】また、本発明によれば、非接触式表面位置
検出手段によって検出されたダミー加工物の表面位置お
よび被加工物の表面位置と、ダミー加工物に円盤ブレー
ドによって形成された切り込み溝の長さに基づいて円盤
ブレードの被加工物表面との接触原点位置を求めるの
で、接触原点位置を精度良く検出することができるとと
もに、被加工物の表面に検出器を当接することなく接触
原点位置を検出することができるため、接触により被加
工物を損傷することがなく、精密な回路が形成されてい
る半導体ウエーハ等の切削に最適である。更に、本発明
によれば、上記非接触式表面位置検出手段として背圧セ
ンサー式の表面位置検出機構を用いたので、被加工物の
表面にガラス質の層があってもレーザーセンサーのよう
に透過しないため、被加工物の表面位置を確実に検出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による接触原点位置検出方法を実施する
切削装置としてのダイシング装置の斜視図。

【図２】図１に示すダイシング装置の要部斜視図。

【図３】図１に示すダイシング装置に装備される背圧セ
ンサー式の表面位置検出機構の概略構成図。

【図４】図４に示す背圧センサー式の表面位置検出機構
を構成する差圧センサーの特性線図。

【図５】図１に示すダイシング装置に装備される制御手
段のブロック図。

【図６】本発明による接触原点位置検出方法の一実施形
態を示す説明図。

【図７】本発明による接触原点位置検出方法の他の実施
形態を示す説明図。

【符号の説明】

２：静止基台 ３：チャックテール機構 ３１：チャックテーブル機構の支持台 ３２：チャックテーブル機構の案内レール ３３：チャックテーブル機構のチャックテーブル ３４：チャックテーブル機構の駆動手段 ３４２：パルスモータ（Ｍ１） ４：スピンドル支持機構 ４１：チャックテーブル機構の支持台 ４２：チャックテーブル機構の案内レール ４３：チャックテーブル機構の可動支持基台 ４４：チャックテーブル機構の駆動手段 ４４２：パルスモータ（Ｍ２） ５：スピンドルユニット ５３：スピンドルユニットのスピンドルハウジング ５４：切削ブレード ５５：駆動手段 ５５２：パルスモータ（Ｍ３） ５６：回転スピンドル ５８：リニアスケール（ＬＳ） ６０：背圧センサー式の表面位置検出機構 ６１：圧縮気体供給源 ６２：比較空気回路 ６２１：第１の固定絞り ６２２：可変絞り ６３：検知空気回路 ６３１：第２の固定絞り ６３２：近接位置検知ノズル ６４：差圧センサー（ＤＳ） ６６：比較圧力回路 ６７：検知圧力回路 ６８：検知ノズル移動手段 ６８３：パルスモータ（Ｍ４） ７０：ダミーテーブル ８０：入力手段（ＩＵ） ９０：制御手段 １０：装置ハウジング １２：カセット １３：被加工物搬出手段 １４：被加工物搬送手段 １５：洗浄手段 １６：洗浄搬送手段 １７：アライメント手段（ＡＭ） １８：表示手段（ＤＰ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神垣 政圭 東京都大田区東糀谷２丁目14番３号 株式 会社ディスコ内 (72)発明者 台井 暁治 東京都大田区東糀谷２丁目14番３号 株式 会社ディスコ内 Ｆターム(参考） 3C034 AA19 BB94 CA13 DD12 3C058 AA03 BA01 BA07 BB02 BC02 DA17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を保持する被加工物保持手段
   と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削す
   る円盤ブレードを有する切削手段と、を具備する切削装
   置の接触原点位置検出方法であって、 該被加工物保持手段に保持された被加工物の表面に対し
   て垂直な方向である切り込み送り方向に該円盤ブレード
   を回転させつつ任意の切り込み送り位置まで切り込み送
   りして被加工物の表面に切り込み溝を形成する第１の工
   程と、 該円盤ブレードを被加工物から退避させ、該第１の工程
   において被加工物の表面に形成された切り込み溝の長さ
   を測定し記録する第２の工程と、 該第２の工程において測定された切り込み溝の長さと該
   円盤ブレードの半径とから該切り込み溝の深さを求める
   第３の工程と、 該第３の工程で求めた切り込み溝の深さと切り込み溝を
   形成したときの該円盤ブレードの切り込み送り位置とに
   基づいて、該円盤ブレードの被加工物表面との接触原点
   位置を求める第４の工程と、を含む、 ことを特徴とする切削装置の接触原点位置検出方法。
2. 【請求項２】 被加工物を保持する被加工物保持手段
   と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削す
   る円盤ブレードを有する切削手段と、ダミー加工物を保
   持するダミー保持手段と、該被加工物保持手段に保持さ
   れた被加工物および該ダミー保持手段に保持されたダミ
   ー加工物の表面位置を検出する非接触式表面位置検出手
   段と、を具備する切削装置の接触原点位置検出方法であ
   って、 該非接触式表面位置検出手段により該ダミー加工物保持
   手段に保持されたダミー加工物の表面の位置を検出する
   第１の工程と、 該ダミー加工物保持手段に保持されたダミー加工物の表
   面に対して垂直な方向である切り込み送り方向に該円盤
   ブレードを回転させつつ任意の切り込み送り位置まで切
   り込み送りしてダミー加工物の表面に切り込み溝を形成
   する第２の工程と、 該円盤ブレードをダミー加工物から退避させ、該第２の
   工程においてダミー加工物の表面に形成された切り込み
   溝の長さを測定し記録する第３の工程と、 該第３の工程において測定された切り込み溝の長さと該
   円盤ブレードの半径とから切り込み溝の深さを求める第
   ４の工程と、 該第４の工程で求めた切り込み溝の深さと切り込み溝を
   形成したときの該円盤ブレードの切り込み送り位置とに
   基づいて、該円盤ブレードのダミー加工物表面との接触
   原点位置を求める第５の工程と、 該第１の工程で検出されたダミー加工物の表面の位置と
   該第５の工程で求められた該円盤ブレードのダミー加工
   物との接触原点位置との差による調整量を求める第６の
   工程と、 該非接触式表面位置検出手段により該被加工物保持手段
   に保持された被加工物の表面の位置を検出する第７の工
   程と、 該第７の工程で検出された被加工物の表面の位置と該第
   ６の工程で求められた調整差に基づいて該円盤ブレード
   の被加工物との接触原点位置を求める第８の工程、を含
   む、 ことを特徴とする切削装置の接触原点位置検出方法。
3. 【請求項３】 該非接触式表面位置検出手段は、背圧セ
   ンサー式の表面位置検出機構からなっている、請求項２
   記載の切削装置の接触原点位置検出方法。