JP2002219648A - ブレードの装着方法及び切削装置 - Google Patents

ブレードの装着方法及び切削装置

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JP2002219648A
JP2002219648A JP2001015751A JP2001015751A JP2002219648A JP 2002219648 A JP2002219648 A JP 2002219648A JP 2001015751 A JP2001015751 A JP 2001015751A JP 2001015751 A JP2001015751 A JP 2001015751A JP 2002219648 A JP2002219648 A JP 2002219648A
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blade
mounting portion
spindle
blade mounting
hub
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Kazuma Sekiya
一馬 関家
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Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 スピンドルにブレードが装着された構成の切
削装置において、ブレードのスピンドルへの装着を可能
としつつ、スピンドルの回転時に回転バランスが崩れな
いようにする。 【解決手段】 切削装置の使用環境の温度においては、
被装着部３０をブレード装着部２５に装着することが不
可能な程度に被装着部３０の大きさＬ１とブレード装着
部２５の大きさＬ２とが異なるように形成しておき、ブ
レード２３をスピンドル２２に装着する際に、被装着部
３０またはブレード装着部２５を相対的に加温または冷
却して被装着部３０をブレード装着部２５に装着できる
状態として装着し、装着後は、使用環境の温度におい
て、被装着部３０とブレード装着部２５とが密着して固
定されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、切削用のブレード
をスピンドルに密着固定することができるブレードの装
着方法及び切削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ等の被加工物を切削する
切削装置においては、例えば図６に示すように、チャッ
クテーブル５０及びチャックテーブル５０において保持
された被加工物を切削する切削手段５１を備えており、
半導体ウェーハＷを切削する場合は、保持テープＴを介
してフレームＦと一体となった状態で半導体ウェーハＷ
がチャックテーブル５０において保持され、チャックテ
ーブル５０がＸ軸方向に往復運動しながら、切削手段５
１を構成するブレード５２が高速回転（例えば３０００
０ｒｐｍ〜６００００ｒｐｍ）して半導体ウェーハＷに
作用することにより、半導体ウェーハＷに形成されたス
トリートが切削される。
【０００３】ここで、切削手段５１は、図７において示
すように、スピンドルハウジング５３によってスピンド
ル５４が回転可能に支持され、このスピンドル５４にハ
ブブレード５５が装着され、ナット５６によって固定さ
れた構成となっている。
【０００４】スピンドル５４の先端にはブレードマウン
タ５７が形成されており、このブレードマウンタ５７
は、ハブブレード５５の中心開口部５８が嵌入する円柱
部５９と、ハブブレード５５を支持する支持部６０とか
ら構成され、円柱部５９にハブブレード５５の中心開口
部５８が嵌入し、支持部６０と雄ネジ部６１に螺合した
ナット５６とでハブブレード５５が挟持されている。
【０００５】そしてその状態でスピンドル５４が高速回
転し、それに伴いハブブレード５５が高速回転しながら
被加工物に作用することにより切削が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中心開
口部５８を円柱部５９に嵌入することを可能とするため
に、中心開口部５８の内径は、円柱部５９の外形より５
〜１０μｍ程度大きく形成されている。即ち、図７にお
いては、Ｌ１はＬ２より５〜１０μｍ程度長くなってい
る。従って、ハブブレード５５がスピンドル５４に装着
された状態ではハブブレード５５の回転中心とスピンド
ル５４の軸心とに５〜１０μｍ程のずれが生じ、これに
起因してスピンドル５４の回転時はハブブレード５５の
回転バランスが崩れるため、半導体ウェーハ等の被加工
物を高精度に切削できないという問題がある。
【０００７】また、切削時に回転バランスが崩れること
によって被加工物の切削溝の両側には多くの欠けが生じ
るため、例えば被加工物が半導体ウェーハの場合には、
切削によって形成された個々の半導体チップの品質が著
しく低下するという問題がある。
【０００８】このように、スピンドルにブレードが装着
された構成の切削装置においては、ブレードのスピンド
ルへの装着を可能としつつ、スピンドルの回転時に回転
バランスが崩れないようにすることに解決すべき課題を
有している。
【０００９】
【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チャ
ックテーブルと、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から少なくとも構成され、切削
手段は、回転可能なスピンドルと、スピンドルに装着さ
れるブレードとを少なくとも含み、ブレードは、基台と
基台の外周に形成された切り刃と基台の回転中心部に形
成された被装着部とから構成されるハブブレードであ
り、スピンドルには被装着部を装着するブレード装着部
が形成された切削装置におけるブレードの装着方法であ
って、切削装置の使用環境の温度においては、被装着部
をブレード装着部に装着することが不可能な程度に被装
着部の大きさとブレード装着部の大きさとが異なるよう
に形成すると共に、被装着部またはブレード装着部を加
温または冷却により伸縮する材質により形成し、ハブブ
レードをスピンドルに装着する際に、被装着部またはブ
レード装着部を相対的に加温または冷却して被装着部を
ブレード装着部に装着できる状態として装着し、装着後
は、使用環境の温度において、被装着部とブレード装着
部とが密着して固定されるブレードの装着方法を提供す
る。
【００１０】そしてこのブレードの装着方法は、被装着
部は、ハブブレードの基台の中心部に形成された開口部
であり、ブレード装着部は、スピンドルに形成されたブ
レードマウンタにおける開口部の内径より大きい外径を
有する円柱部であり、被装着部を加温するか、または、
ブレード装着部を冷却することによって、被装着部の内
径をブレード装着部の外径より大きくし、この状態で被
装着部をブレード装着部に嵌入してハブブレードをスピ
ンドルに装着すること、被装着部は、ハブブレードの基
台の中心部から突出した凸部であり、ブレード装着部
は、スピンドルに形成されたブレードマウンタにおける
凸部の外径より小さい内径を有する凹部であり、被装着
部を冷却するか、または、ブレード装着部を加温するこ
とによって、被装着部の外径をブレード装着部の内径よ
り小さくし、この状態で被装着部をブレード装着部に嵌
入してハブブレードをスピンドルに装着することを付加
的な要件とする。
【００１１】また本発明は、被加工物を保持するチャッ
クテーブルと、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から少なくとも構成され、切削手
段は、回転可能なスピンドルと、スピンドルに装着され
るブレードとを少なくとも含み、ブレードは、基台と基
台の外周に形成された切り刃と基台の回転中心部に形成
された被装着部とから構成されるハブブレードであり、
スピンドルには被装着部を装着するブレード装着部が形
成された切削装置であって、切削装置の使用環境の温度
においては、被装着部をブレード装着部に装着すること
が不可能な程度に被装着部の大きさとブレード装着部の
大きさとが異なるように形成されていると共に、被装着
部またはブレード装着部は加温または冷却により伸縮す
る材質により形成されており、被装着部またはブレード
装着部の相対的な加温または冷却により被装着部をブレ
ード装着部に装着することができる切削装置を提供す
る。
【００１２】そしてこの切削装置は、被装着部は、ハブ
ブレードの基台の中心部に形成された開口部であり、ブ
レード装着部は、スピンドルに形成されたブレードマウ
ンタにおいて開口部の内径より大きい外径を有する円柱
部であり、被装着部を加温するか、または、ブレード装
着部を冷却することによって、被装着部の内径をブレー
ド装着部の外径より大きくし、この状態で被装着部をブ
レード装着部に嵌入してハブブレードをスピンドルに装
着することができること、被装着部は、ハブブレードの
基台の中心部から突出した凸部であり、ブレード装着部
は、スピンドルに形成されたブレードマウンタにおいて
凸部の外径より小さい内径を有する凹部であり、被装着
部を冷却するか、または、ブレード装着部を加温するこ
とによって、被装着部の外径をブレード装着部の内径よ
り小さくし、この状態で被装着部をブレード装着部に嵌
入してハブブレードをスピンドルに装着することができ
ることを付加的な要件とする。
【００１３】このように構成されるブレードの装着方法
及び切削装置によれば、ハブブレードの被装着部または
スピンドルのブレード装着部が温度変化によって伸縮す
ることを利用し、切削装置を使用する環境における温度
においてハブブレードの被装着部とブレードマウンタの
ブレード装着部とが密着固定されるよう形成しておき、
装着時には被装着部及びブレード装着部に加温または冷
却を施して伸縮させることにより装着を容易に行えるよ
うにし、装着後は本来の大きさに戻るようにしたため、
着脱が容易であると共に、スピンドルが３００００ｒｐ
ｍ〜６００００ｒｐｍのように高速回転しても回転バラ
ンスが崩れることがなくなる。
【００１４】また、ハブブレードとブレードマウンタと
が強固に固定されることで、固定用のナットやボルト等
が不要となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、ま
ず、図１に示す切削装置１０及びこの切削装置１０にお
けるブレードの装着方法について説明する。この切削装
置１０は、チャックテーブル１１において被加工物を保
持し、切削手段２０の作用によって当該被加工物を切削
する装置であり、例えば半導体ウェーハＷの切削を行う
際は、まず、保持テープＴを介してフレームＦと一体と
なった半導体ウェーハＷがカセット１２に収容され、搬
出入手段１３によって仮置き領域１４に搬出されてから
搬送手段１５によってチャックテーブル１１に搬送され
て吸引保持される。
【００１６】そして、半導体ウェーハＷを保持したチャ
ックテーブル１１が＋Ｘ方向に移動してアライメント手
段１６の直下に位置付けられ、ここで切削すべきストリ
ートが検出されてから、更にチャックテーブル１１が同
方向に移動することにより、当該検出されたストリート
が切削手段２０の作用を受けて切削される。また、切削
手段２０をＹ軸方向にストリート間隔ずつ割り出し送り
しながら、チャックテーブル１１がＸ軸方向に往復移動
することにより、同方向のストリートがすべて切削され
る。更に、チャックテーブル１１を９０度回転させてか
ら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、個々の半導体チップとなる。
【００１７】切削手段２０は、図２に示すように、スピ
ンドルハウジング２１によって回転可能に支持されたス
ピンドル２２と、スピンドル２２に装着されるハブブレ
ード２３と、ハブブレード２３を固定するためのナット
２４とから構成され、スピンドル２２の先端には、円柱
形状のブレード装着部２５とそこから外周方向に突出し
た支持部２６とを備えたブレードマウンタ２７が形成さ
れている。一方、ハブブレード２３は、基台２８と基台
２８の外周に形成された切り刃２９と基台２８の中心部
において開口するブレード被装着部３０とから構成され
る。
【００１８】例えば、ハブブレード２３の基台２８また
はブレードマウンタ２７は、いずれか一方または双方が
加温または冷却により伸縮する材質、例えばアルミニウ
ム、アルミニウム合金等の金属により構成され、被装着
部３０内径はＬ１、ブレード装着部２５の外径はＬ２で
ある。なお、ここで用いられる材質は、線膨張係数が大
きいものが好ましい。
【００１９】また、常温（切削装置の使用環境の温度）
においては、被装着部３０及びブレード装着部２５は、
Ｌ１がＬ２より若干小さくなるように形成されている。
具体的には、 Ｌ１＝Ｌ２−（０．１μｍ〜１μｍ）・・・・・（１） の関係となっている。
【００２０】ハブブレード２３をスピンドル２２に装着
する際は、最初に、基台２８を加温するか若しくはブレ
ード装着部２５を冷却することにより、または、被装着
部３０を加温すると共にブレード装着部２５を冷却する
ことにより、Ｌ１をＬ２より数μｍ程大きくする。次に
その状態で、ハブブレード２３の被装着部３０をブレー
ドマウンタ２７のブレード装着部２５に嵌入し、基台２
８を支持部２６に当接させる。そして、ナット２４を雄
ネジ部２５ａに螺合させ締め付けることによって、ハブ
ブレード２３を固定する。このように、Ｌ１をＬ２より
大きくすることにより装着が容易となる。
【００２１】こうしてハブブレード２３が固定された直
後は、Ｌ１がＬ２より若干大きくなっているが、常温に
おいては上記（１）式の関係が成立するため、被装着部
３０及びブレード装着部２５は、自然に（１）式の関係
が成立するように戻ろうとする。従って、被装着部３０
とブレード装着部２５とはやがて完全に密着した状態と
なる。こうして被装着部３０とブレード装着部２５とが
密着すると、ハブブレード２３はスピンドル２２に強固
に固定され、更にナット２４を締め付けると、図３に示
す状態となる。
【００２２】そしてこの状態で切削を行うと、ハブブレ
ード２３がスピンドル２２に強固に固定され、図２に示
した被装着部３０とブレード装着部２５とが密着してい
るため、ハブブレード２３の回転中心とスピンドル２２
の軸心とが一致し、スピンドル２２が高速回転しても両
者の間で回転バランスが崩れることはない。
【００２３】従って、半導体ウェーハ等の被加工物を高
精度に切削することができ、しかも切削により形成され
る切削溝の両側には欠けが生じにくいため、半導体チッ
プの品質が向上する。
【００２４】また、上記のようにして装着することによ
り、ハブブレード２３の被装着部３０とブレードマウン
タ２７の装着部２５とが強固に固定されるため、ナット
やボルト等を用いてハブブレード２３を固定することは
必ずしも必要ではなくなる。
【００２５】一方、ハブブレード２３の切り刃２９に磨
耗や欠けが生じたりした場合には、ハブブレード２３を
交換する必要がある。この場合は、まず最初にナット２
４を取り外し、装着の際と同様に、被装着部３０を加温
するか若しくはブレード装着部２５を冷却することによ
り、または、被装着部３０を加温すると共にブレード装
着部２５を冷却することにより、Ｌ１をＬ２より数μｍ
程大きくし、その状態で、ハブブレード２３の被装着部
３０をブレードマウンタ２７のブレード装着部２５から
抜き取ると、容易にハブブレード２３をブレードマウン
タ２７から取り外すことができる。
【００２６】このように、温度変化による伸縮を利用
し、被装着部３０の加温または冷却、ブレード装着部２
５の冷却または加温のみで、スピンドル２２に対するハ
ブブレード２３の着脱を容易に行うことができる。
【００２７】図４は、切削手段の別の例を示したもので
ある。図４に示した切削手段４０においては、スピンド
ルハウジング４１によって回転可能に支持されたスピン
ドル４２と、スピンドル４２に装着されるハブブレード
４３とから構成され、スピンドル４２の先端には、凹型
形状のブレード装着部４４を備えたブレードマウンタ４
５が形成されている。一方、ハブブレード４３は、図５
に示すように、基台４６と基台４６の外周に形成された
切り刃４７と基台４６の中心部から突出する凸型形状の
被装着部４８とから構成される。
【００２８】ここで、凸状に形成された被装着部４８の
外径をＬ１’、凹状に形成されたブレード装着部４４の
内径をＬ２’とすると、常温（切削装置の使用環境の温
度）においては、Ｌ１’はＬ２’より若干大きくなるよ
うに形成されている。具体的には、 Ｌ１’＝Ｌ２’＋（０．１μｍ〜１μｍ）・・・・・（２） の関係となっている。
【００２９】ハブブレード４３をスピンドル４２に装着
する際は、最初に被装着部４８を冷却するか若しくはブ
レード装着部４４を加温することにより、または被装着
部４８を冷却すると共にブレード装着部４４を加温する
ことにより、Ｌ１’をＬ２’より数μｍ程小さくする。
次にその状態で、ハブブレード４３の被装着部４８をブ
レードマウンタ４５の装着部４４に嵌入する。
【００３０】この状態とした直後は、Ｌ１’がＬ２’よ
り若干小さくなっているが、常温においては上記（２）
式の関係が成立するため、被装着部４８及びブレード装
着部４４は、自然に（２）式の関係が成立するように戻
ろうとする。即ち、Ｌ１が大きくなるか若しくはＬ２が
小さくなるか、または、Ｌ１’が大きくなると共にＬ
２’が小さくなる。
【００３１】従って、被装着部４８とブレード装着部４
４とはやがて完全に密着した状態となる。こうして被装
着部４８とブレード装着部４４とが密着すると、ハブブ
レード４３はスピンドル４２に強固に固定される。な
お、固定を完全とするために、ハブブレード４３の中心
部にボルト挿入孔を形成すると共に、ブレード装着部４
４の中心部にボルト螺合ネジを形成し、締付け固定する
ように構成してもよい。
【００３２】このように構成される図４の切削手段４０
を用いて被加工物の切削を行った場合も、ハブブレード
４３の回転中心とスピンドル４２の軸心とが一致し、ス
ピンドル４２が高速回転しても両者の間で回転バランス
が崩れることはないため、半導体ウェーハ等の被加工物
を高精度に切削することができ、切削により形成される
切削溝の両側には欠けが生じにくいため、半導体チップ
の品質を向上させることができる。
【００３３】また、ハブブレード４３の取り外しも、同
様に加温または冷却により容易に行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るブレ
ードの装着方法においては、ハブブレードの被装着部ま
たはスピンドルのブレード装着部が温度変化によって伸
縮することを利用し、切削装置を使用する環境における
温度においてハブブレードの被装着部とブレードマウン
タの装着部とが密着固定されるよう形成しておき、装着
時には基台及びブレードマウンタに加温または冷却を施
して伸縮させることにより装着を容易に行えるように
し、装着後は本来の大きさに戻るようにしたため、着脱
が容易であると共に、スピンドルが３００００ｒｐｍ〜
６００００ｒｐｍのように高速回転してもスピンドルの
回転軸心とハブブレードの回転軸心とが合致しているの
で回転バランスが崩れることがなく、切削の精度が向上
する。また、切削溝に欠けが生じにくいため、切削によ
り形成される半導体チップ等の品質も向上する。
【００３５】更に、ハブブレードとブレードマウンタと
が強固に固定されることで、固定用のナットやボルト等
が不要となるため、ブレードの着脱が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切削装置の実施の形態の一例を示
す斜視図である。
【図２】同切削装置を構成する切削手段を示す分解斜視
図である。
【図３】同切削装置を構成する切削手段を示す分解斜視
図である。
【図４】切削手段の第二の例を示す分解斜視図である。
【図５】同切削手段を構成するハブブレードを示す斜視
図である。
【図６】従来の切削手段を用いて半導体ウェーハを切削
する様子を示す斜視図である。
【図７】同切削手段を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０…切削装置 １１…チャックテーブル １２…カセット １３…搬出入手段 １４…仮置き領域 １５…搬送手段 １６…アライメント手段 ２０…切削手段 ２１…スピンドルハウジング ２２…スピンドル ２３…ハブブレード ２４…ナット ２５…ブレード装着部 ２６…支持部 ２７…ブレードマウンタ ２８…基台 ２９…基台 ３０…ブレード被装着部 ４０…切削手段 ４１…スピンドルハウジング ４２…スピンドル ４３…ハブブレード ４４…ブレード装着部 ４５…ブレードマウンタ ４６…基台 ４７…切り刃 ４８…被装着部 ５０…チャックテーブル ５１…切削手段 ５２…ブレード ５３…スピンドルハウジング ５４…スピンドル ５５…ハブブレード ５６…ナット ５７…ブレードマウンタ ５８…中心開口部 ５９…円柱部 ６０…支持部 ６１…雄ネジ部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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
    る切削手段とから少なくとも構成され、該切削手段は、
    回転可能なスピンドルと、該スピンドルに装着されるブ
    レードとを少なくとも含み、該ブレードは、基台と該基
    台の外周に形成された切り刃と該基台の回転中心部に形
    成された被装着部とから構成されるハブブレードであ
    り、該スピンドルには該被装着部を装着するブレード装
    着部が形成された切削装置におけるブレードの装着方法
    であって、 切削装置の使用環境の温度においては、該被装着部を該
    ブレード装着部に装着することが不可能な程度に該被装
    着部の大きさと該ブレード装着部の大きさとが異なるよ
    うに形成すると共に、該被装着部または該ブレード装着
    部を加温または冷却により伸縮する材質により形成し、 該ハブブレードを該スピンドルに装着する際に、該被装
    着部または該ブレード装着部を相対的に加温または冷却
    して該被装着部を該ブレード装着部に装着できる状態と
    して装着し、 該装着後は、該使用環境の温度において、該被装着部と
    該ブレード装着部とが密着して固定されるブレードの装
    着方法。
  2. 【請求項２】 被装着部は、ハブブレードの基台の中心
    部に形成された開口部であり、 ブレード装着部は、スピンドルに形成されたブレードマ
    ウンタにおける該開口部の内径より大きい外径を有する
    円柱部であり、 該被装着部を加温するか、または、該ブレード装着部を
    冷却することによって、該被装着部の内径を該ブレード
    装着部の外径より大きくし、この状態で該被装着部を該
    ブレード装着部に嵌入して該ハブブレードを該スピンド
    ルに装着する請求項１に記載のブレードの装着方法。
  3. 【請求項３】 被装着部は、ハブブレードの基台の中心
    部から突出した凸部であり、 ブレード装着部は、スピンドルに形成されたブレードマ
    ウンタにおける該凸部の外径より小さい内径を有する凹
    部であり、 該被装着部を冷却するか、または、該ブレード装着部を
    加温することによって、該被装着部の外径を該ブレード
    装着部の内径より小さくし、この状態で該被装着部を該
    ブレード装着部に嵌入して該ハブブレードを該スピンド
    ルに装着する請求項１に記載のブレードの装着方法。
  4. 【請求項４】 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
    る切削手段とから少なくとも構成され、該切削手段は、
    回転可能なスピンドルと、該スピンドルに装着されるブ
    レードとを少なくとも含み、該ブレードは、基台と該基
    台の外周に形成された切り刃と該基台の回転中心部に形
    成された被装着部とから構成されるハブブレードであ
    り、該スピンドルには該被装着部を装着するブレード装
    着部が形成された切削装置であって、 該切削装置の使用環境の温度においては、該被装着部を
    該ブレード装着部に装着することが不可能な程度に該被
    装着部の大きさと該ブレード装着部の大きさとが異なる
    ように形成されていると共に、該被装着部または該ブレ
    ード装着部は加温または冷却により伸縮する材質により
    形成されており、 該被装着部または該ブレード装着部の相対的な加温また
    は冷却により該被装着部を該ブレード装着部に装着する
    ことができる切削装置。
  5. 【請求項５】 被装着部は、ハブブレードの基台の中心
    部に形成された開口部であり、 ブレード装着部は、スピンドルに形成されたブレードマ
    ウンタにおいて該開口部の内径より大きい外径を有する
    円柱部であり、 該被装着部を加温するか、または、該ブレード装着部を
    冷却することによって、該被装着部の内径を該ブレード
    装着部の外径より大きくし、この状態で該被装着部を該
    ブレード装着部に嵌入して該ハブブレードを該スピンド
    ルに装着することができる請求項４に記載の切削装置。
  6. 【請求項６】 被装着部は、ハブブレードの基台の中心
    部から突出した凸部であり、 ブレード装着部は、スピンドルに形成されたブレードマ
    ウンタにおいて該凸部の外径より小さい内径を有する凹
    部であり、 該被装着部を冷却するか、または、該ブレード装着部を
    加温することによって、該被装着部の外径を該ブレード
    装着部の内径より小さくし、この状態で該被装着部を該
    ブレード装着部に嵌入して該ハブブレードを該スピンド
    ルに装着することができる請求項４に記載の切削装置。
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