JP2002299285A - ダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削水の有効活用が可能な特殊形状フランジ
を有するダイシング装置を提供すること。 【解決手段】 高速回転して被加工物を切削するブレー
ドと，ブレードを両側より挟持して保持するフランジと
を備えたダイシング装置において，フランジ外周面上に
は円周方向に沿って略弧状断面を有する溝が形成されて
いることを特徴とするダイシング装置を提供する。さら
に，切削水を供給する手段として，ブレードの先端また
は溝に切削水を供給するシャワーノズルを設ける。かか
る構成により，ブレード及び加工点に供給された切削水
は，フランジの外周面上の溝に滞留するのでフランジ外
側に飛散せず，再びブレード及び加工点に達する。従っ
て，切削水を有効利用でき，ブレードの冷却効果が高ま
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，ダイシング装置に
かかり，特に，切削水の有効活用が可能な特殊形状フラ
ンジを有するダイシング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，半導体ウェハなどの被加工物を複
数片に分割するダイシング工程においては，フランジに
より固定されたリング状ブレードを備えたダイシング装
置が用いられている。

【０００３】加工時には，ブレードを高速回転させて，
被加工物を切削する。その際に，ブレードと被加工物と
の間に生じる摩擦熱が，ブレードの磨耗や破損を早めた
り，また被切削面のチッピングや異常切断の原因とな
る。そこで，ブレード周辺や加工点付近に切削水を供給
し，冷却する方法が採用されている。

【０００４】切削水の供給方法としては，シャワーノズ
ルを用いて切削方向前方からブレードに対して切削水を
供給する方法，側面ノズルを用いてブレードの側方より
切削水を供給する方法，さらにブレード外周面全体に切
削水を供給する方法などが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のダイシング装置
においては，高速回転するブレードを固定するフランジ
の外周面はブレード側から周辺部の方向に下るように傾
斜しているため，ブレード周辺に供給される切削水の多
くがフランジの外周面を滑流して飛散し，冷却が必要な
加工点に到達することなく無駄に消費されていた。

【０００６】ここで，ブレード周辺に供給する切削水量
が多ければ多いほどブレードの冷却効果は高まるが，無
駄に消費される切削水量も増える上に，切削水の水圧に
よりブレードが振動，湾曲し，加工精度が落ちたり，チ
ッピングの増大やブレードの破損を招くおそれがある。

【０００７】本発明は，上記従来のダイシング装置が有
する問題点に鑑みてなされたものであり，切削水を有効
活用可能な，新規かつ改良されたダイシング装置を提供
することを目的としている。

【０００８】

【発明を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明は，高速回転して被加工物を切削するブレー
ドと，ブレードを両側より挟持して保持するフランジと
を備えたダイシング装置において，フランジの少なくと
も一側の外周面上には円周方向に沿って略弧状断面を有
する溝が形成されていることを特徴とするダイシング装
置を提供する。かかる構成により，ブレード及び加工点
に対して供給される切削水は，フランジ外周面上の溝内
の滑らかな側面に沿って滑流し溝内に滞留するため，外
側に飛散せず加工点に達する。従って，切削水を有効利
用でき，ブレードの冷却効果が高まる。

【０００９】さらに，ブレードを挟持するフランジの両
側の外周面上に円周方向に沿って溝が形成されているこ
とが好ましい。かかる構成により，ブレードの両側にお
いてフランジ外周面上の溝に切削水が滞留可能であり，
より優れた切削水の有効利用と冷却効果を生み出す。

【００１０】さらに，前記溝は，フランジの外側方向に
偏心した断面を有していることが好ましい。このように
略弧状断面の略中心が外側（ブレードと反対側）に偏心
して，溝の最深部が外周面の中心より外側にあるような
略弧状であれば，供給された切削水は溝の内側面を滑流
し最深部に到った後，再び外側面を滑流し跳ね返ってブ
レードに達することができる。従って，ブレード及び加
工点に当たる切削水量が増加し，冷却効果が増大する。

【００１１】ところで，ダイシング装置における切削水
を供給する手段として，ブレードの先端に切削水を供給
する第１シャワーノズルが設けられていることが好まし
い。かかる構成により，供給された切削水は，まず，ブ
レードに当たった後，溝内に滞留し，加工点にも到達す
る。切削水が直接ブレードに向けて供給されるため，限
られた切削水量でブレードを効率的に冷却することがで
きる。

【００１２】また，溝に切削水を供給する第２シャワー
ノズルが設けられていることも好ましい。かかる構成に
より，ブレードの片側または両側の溝内に切削水が供給
され溝内に滞留する切削水量は増加するので，加工点に
到達する切削水量も増加し，冷却効果が高まる。

【００１３】加えて，第２シャワーノズルは，溝の外側
面に切削水を供給するものであることが好ましい。かか
る構成により，溝の外側面に供給された切削水は，溝内
を外側面から内側面にかけて滑流し，ブレード及び加工
点に到達するので，ブレードを冷却する効果がより高ま
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明にかかるダイシング装置の好適な実施形態について
詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において略同
一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号
を付することにより重複説明を省略する。

【００１５】ダイシング工程では，一般に，被加工物を
個々のチップ（ダイ）に分割するために，賽の目状にカ
ーフ（切溝）が生成される。以下では，被加工物として
半導体ウェハ１２をダイシングする場合を説明するが，
本発明はかかる例に限定されるものではない。

【００１６】まず，本発明の第１の実施形態について説
明する。図１に，本発明の第１の実施形態におけるダイ
シング装置の全体斜視図を示す。

【００１７】ダイシング装置本体１０は，図１に示すよ
うに，半導体ウェハ１２を切削または切断する切削ユニ
ット２０と，半導体ウェハ１２を載置するチャックテー
ブル３０とを有する。半導体ウェハ１２は，ウェハテー
プ１３によりフレーム１４に支持された状態で，チャッ
クテーブル３０上に供給される。チャックテーブル３０
は切削ユニット２０に対し相対的に移動可能であり，切
削ユニット２０の端部に設置されたブレード２２に半導
体ウェハ１２を所定量切り込ませながら，チャックテー
ブル３０が移動することにより切削が進行する。逆に，
チャックテーブル３０が固定され，切削ユニット２０が
相対的に移動して切削する場合もある。

【００１８】ウェハ処理工程において微細領域内に素子
や集積回路が大量に作り込まれた半導体ウェハ１２をダ
イシングする場合，半導体チップの間のストリートに沿
った精密な加工が要求される。そこで，ダイヤモンド等
の砥粒をニッケル等のボンド材で電着したリング状ブレ
ード２２が用いられる。ブレード２２の厚さは極薄であ
り，例えば約１５μｍである。このようなブレード２２
が切削ユニット２０に設置され，高速回転しながら半導
体ウェハ１２のストリートに沿って切削し，極薄のカー
フを形成する。

【００１９】この際，カーフの縁に生じた不定形破断で
あるチッピングや半導体ウェハ１２の異常切断が生じる
ことがある。このチッピングの原因としては，ブレード
２２が切削水により十分に冷却されず，目詰まり，磨
耗，湾曲，破断することなどが挙げられる。半導体ウェ
ハ１２のストリート外に達する程大きいチッピングが生
じた場合には，半導体素子が破壊されて，歩留まりが低
下してしまう。従って，ブレード２２を十分に冷却する
とともに，切削ユニット２０を精密に制御することが求
められる。

【００２０】次に，図２に基づいて，第１の実施形態に
おける切削ユニットの全体構成を説明する。なお，図２
は，第１の実施形態における切削ユニット２０の斜視図
である。

【００２１】図２に示すように，切削ユニット２０は，
リング状のブレード２２と，切削方向からブレード２２
先端及び加工点に切削水を供給する手段としての第１シ
ャワーノズル２４と，ブレード２２側面に切削水を供給
する手段としての側面ノズル２６と，ホイルカバ２８と
を有する。リング状のブレード２２は，切削水を供給さ
れながら高速回転し，その下部を半導体ウェハ１２に切
り込ませながら相対移動することで切削を行う。第１シ
ャワーノズル２４は，ブレード２２と対向して切削方向
前方に設置され，ブレード２２と対向する側に切削水を
放出する開口を有する。また，側面ノズル２６は，ブレ
ード２２の片側または両側の側面にホイルカバ２８を介
して設置され，側面ノズル２６のブレード側に設けられ
た側面ノズル開口から切削水を放出する。本発明の第１
の実施形態においては，側面ノズル２６は必須の装置で
はなく，冷却水の供給手段としてシャワーノズル２４の
みを用いても構わない。ホイルカバ２８は，各種装置が
設置されるだけでなく，ブレード２２からの切削水が周
辺に飛散することを防止したり，ブレード２２保護及び
危険防止のためブレード２２を外部から分離する機能を
併せ持つ。

【００２２】次に，図３に基づいて，本発明の第１の実
施形態における切削ユニットの要部を説明する。図３
は，本発明の第１の実施形態における切削ユニット２０
の要部を分解して示した分解組立図である。なお，図３
は，図２に示す切削ユニット２０全体からホイルカバ２
８，第１シャワーノズル２４及び側面ノズル２６を取り
除いたものを表す。

【００２３】図３に示すように，突出形成された略円錐
台状のスピンドル回転軸３４は，モータからの回転力を
伝えるよう回転自在に設置される。スピンドル回転軸３
４の一側にはナット３８と螺合する回転軸ねじ部３４ａ
が形成されており，他側にはフランジ制止部３４ｂが設
置されている。

【００２４】さらに，ブレード２２を両側より挟持する
フランジ３０とフランジナット３６を備える。本発明の
第１の実施形態において，フランジ３０はフランジアセ
ンブリとして第１フランジ３０ａと第２フランジ３０ｂ
を有しており，第１フランジ３０ａにはフランジナット
３６と螺合するフランジねじ部３０ｃが形成されてい
る。なお，フランジアセンブリとしては，多様な形態が
考えられ，図３に示すような第１フランジ３０ａと第２
フランジ３０ｂに限定されるものではない。

【００２５】ここで，フランジ３０には，第１フランジ
３０ａと第２フランジ３０ｂともに，外周面上に円周方
向に沿って溝３１が形成されている。本発明の第１の実
施形態における特徴である溝３１については後に詳細に
説明する。なお，溝３１はフランジ３０の両側に形成さ
れることが好ましいが，片側のみでも構わない。

【００２６】以下に，第１の実施形態にかかるフランジ
を使用してブレードをスピンドル回転軸上に装着する方
法について説明する。

【００２７】まず，ブレード２２を第１フランジ３０ａ
に嵌め，次いで，第２フランジ３０ｂを第１フランジ３
０ａとの間にブレード２２を挟み込むように設置し，さ
らに，フランジナット３６を第１フランジ３０ａのフラ
ンジねじ部３０ｃに螺合して締め付けることにより，ブ
レード２２は第１フランジ３０ａと第２フランジ３０ｂ
に挟持されて，固定される。

【００２８】続いて，ブレード２２を挟持しているフラ
ンジ３０（即ち，第１フランジ３０ａ及び第２フランジ
３０ｂ）を，スピンドル回転軸３４に嵌めた上で，ナッ
ト３８を回転軸ねじ部３４ａに螺合して締め付けること
により，スピンドル回転軸３４に軸着する。この時，フ
ランジ３０はフランジ制止部３４ｂに支持されることで
安定して固定される。

【００２９】次に，図４に基づいて，第１の実施形態に
かかるブレードを挟持するフランジの構造を説明する。
なお，図４は，第１の実施形態におけるブレードを挟持
しているフランジの正面図である。

【００３０】まず，図４に示すように，第１フランジ３
０ａと第２フランジ３０ｂによりブレード２２が挟持さ
れており，ブレード２２両側のフランジ３０の外周上に
は円周方向に沿って略弧状の溝３１が形成されている。
第１の実施形態における大きな特徴であるフランジ３０
の溝３１は，図４に示すように断面形状が略弧状である
ことが好ましいが，フランジ３０の外周面上において中
央部が端部より低い凹型の形状であれば，断面形状が例
えば，方形や三角形，Ｗ型等であってもよい。

【００３１】以下，図５に基づいて，第１の実施形態に
かかるフランジの溝における切削水の流れを説明する。
図５は，第１の実施形態におけるフランジ３０及び第１
シャワーノズル２４の断面図である。なお，図５に示す
太い矢印は切削水の流れを表している。

【００３２】図５に示すように，第１シャワーノズル２
４は中央に１つの開口２４ａを有する。開口２４ａの形
状は孔であることが好ましいが，例えばスリット等でも
よい。第１シャワーノズル２４は，開口２４ａを介し
て，切削方向前方からブレード２２先端に向けて切削水
を供給することができる。

【００３３】上記構成により，供給された切削水は，フ
ランジ３０の外周面上に形成された溝３１により，フラ
ンジ３０外側への飛散を防止され，溝３１内に滞留する
ため，切削水の有効利用が可能になる。以下に，図５に
示す切削水の流れを詳細に説明する。

【００３４】まず，第１シャワーノズル２４の開口２４
ａから切削水が放出される。放出された切削水は，切削
方向前方からブレード２２の先端に向けて吹き付けら
れ，ブレード２２に当たる。続いて，切削水はブレード
２２両側に分かれて，溝３１内に流入する。流入した切
削水は，溝３１の内側面（ブレード２２に近い側に有る
傾斜面）に沿って溝３１内を滑流して，溝３１の最深部
付近に到る。その後，切削水は溝３１の外側面（ブレー
ド２２から遠い側に有る傾斜面）により抵抗を受け，溝
３１の外側に向かうエネルギーが減少する。従って，切
削水の多くは溝３１外に飛散せずに溝３１内に滞留す
る。滞留した切削水は，溝３１内において多少は流動し
ているので，一部は再びブレード２２の方向に滑流し，
ブレード２２及び加工点にまで到る。

【００３５】上記のように，第１シャワーノズル２４を
用いて供給され溝３１内に滞留した切削水は，ブレード
２２及び加工点と比較的多く接するため，ブレード２２
を比較的長時間にわたり十分に冷却することが可能であ
る。さらに，溝３１外に飛散しにくいため加工点に止ま
らず，被加工物をも冷却する機能を有する。

【００３６】かかる構成により，供給された切削水は，
飛散して無駄になることも少なく，冷却機能を十分に発
揮しており，有効利用されていることとなる。これによ
り，ブレード２２の磨耗，破損を抑制し，被切削面での
チッピングや異常切断の発生を防止し，さらに供給する
切削水量を減少することができる。

【００３７】続いて，本発明の第２の実施形態について
詳細に説明する。第２の実施形態においては，第１の実
施形態における第１シャワーノズル２４の代わりに第２
シャワーノズル２５を用いる点が相違するのみであり，
他の構成は第１の実施形態と略同一であるので，その説
明は省略する。

【００３８】以下，図６に基づいて，第２の実施形態に
かかるフランジの溝における切削水の流れを説明する。
図６は，第２の実施形態におけるフランジ３０及び第２
シャワーノズル２５の断面図である。なお，図６に示す
太い矢印は切削水の流れを表している。

【００３９】図６に示すように，第２シャワーノズル２
５は，両側に２つの開口２５ａを有する。開口２５ａの
形状は孔が好ましいが，例えばスリット等でもよい。第
２シャワーノズル２５は，２つの開口２５ａを介して，
切削方向前方から溝３１内に切削水を供給することがで
きる。さらに，第２シャワーノズル２５により，溝３１
の外側面（ブレード２２から遠い側にある傾斜面）に向
けて切削水を供給することが好ましい。

【００４０】上記構成により，供給された切削水は，フ
ランジ３０の外周面上に形成された溝３１により，フラ
ンジ３０外側への飛散を防止され，溝３１内に滞留する
ため，切削水の有効利用が可能になる。以下に図６に示
す切削水の流れを詳細に説明する。

【００４１】まず，第２シャワーノズル２５の開口２５
ａから切削水が放出される。放出された切削水は，切削
方向前方から溝３１の外側面に向けて吹き付けられ，溝
３１の外側面に当たり，溝３１内に流入する。続いて，
流入した切削水は，溝３１の外側面に沿って溝３１内を
滑流して，溝３１の最深部付近に到る。その後，切削水
は，溝３１の内側面（ブレード２２に近い側に有る傾斜
面）により抵抗を受け，溝３１外に向かうエネルギーが
減少する。従って，切削水の多くは溝３１外に飛散せず
に溝３１内に滞留する。滞留した切削水のうち一部は，
溝３１の内側面に沿って溝３１の最深部付近からブレー
ド２２に向けさらに滑流し，ブレード２２及び加工点に
まで到る。

【００４２】上記のように，第２シャワーノズル２５を
用いて供給され溝３１内に滞留した切削水は，ブレード
２２及び加工点と比較的多く接するため，ブレード２２
を比較的長時間にわたり十分に冷却することが可能であ
る。さらに，溝３１外に飛散しにくいため加工点に止ま
らず，被加工物をも冷却する機能を有する。

【００４３】このような本発明の第２の実施形態にかか
る構成により，供給された切削水は，飛散して無駄にな
ることも少なく，冷却機能を十分に発揮しており，有効
利用されていることとなる。これにより，ブレード２２
の磨耗，破損を抑制し，被切削面でのチッピングや異常
切断の発生を防止し，さらに供給する切削水量を減少す
ることができる。

【００４４】続いて，本発明の第３の実施形態について
詳細に説明する。第３の実施形態においては，第１の実
施形態におけるフランジ３０外周面上の溝３１を改良し
て第1偏心溝４１とし，これに伴い，フランジ３０の代
わりに第１偏心溝４１を有する偏心溝フランジ４０を採
用する。偏心溝フランジ４０は，フランジアセンブリと
して第１偏心溝フランジ４０ａと第２偏心溝フランジ４
０ｂを有する。第１偏心溝４１及び偏心溝フランジ４０
以外の構成は，第１の実施形態と略同一であるので，そ
の説明は省略する。

【００４５】以下，図７に基づいて，第３の実施形態に
かかる偏心溝フランジの第１偏心溝における切削水の流
れを説明する。図７は，第３の実施形態における偏心溝
フランジ４０及び第１シャワーノズル２４の断面図であ
る。なお，図７に示す太い矢印は切削水の流れを表して
いる。

【００４６】図７に示すように，偏心溝フランジ４０の
外周面上に円周方向に沿って形成された第１偏心溝４１
は，本発明の第３の実施形態における大きな特徴であ
り，略弧状断面の略中心が外側（ブレード２２と反対
側）方向に偏心している。第１偏心溝４１の最深部は偏
心溝フランジ４０外周面の中心より外側にあり，第１偏
心溝４１の外側面は断面が略弧状でブレード２２に向か
う方向に湾曲している。

【００４７】上記構成により，供給された切削水は，偏
心溝フランジ４０の外周面上に形成された第１偏心溝４
１により偏心溝フランジ４０外側への飛散を防止され，
第１偏心溝４１内に滞留するだけではなく，効率的にブ
レード２２と接し，より優れたブレード２２の冷却効果
をもたらす。以下に図７に示す切削水の流れを詳細に説
明する。

【００４８】まず，切削水は，第１シャワーノズル２４
により，ブレード２２の先端に向けて吹き付けられ，ブ
レード２２先端に当たる。続いて，第１偏心溝４１内に
流入した切削水は，第１偏心溝４１の内側面（ブレード
２２に近い側に有る緩斜面）に沿って滑流し，第１偏心
溝４１の最深部付近に到る。その後，切削水は第１偏心
溝４１の外側面（ブレード２２から遠い側に有る急斜
面）により第１偏心溝４１外への飛散を防止され第１偏
心溝４１内に滞留するだけでなく，さらに外側面に沿っ
て第１偏心溝４１最深部付近から第１偏心溝４１の外に
向けて滑流する。ここで，第１偏心溝４１の断面形状が
外側に偏心した略弧状でありブレード２２に向かって湾
曲しているので，第１偏心溝４１の外側面に沿って滑流
する切削水は，外側面で跳ね返って，再びブレード２２
付近に到り，ブレード２２及び加工点に当たる。

【００４９】つまり，上記の第１偏心溝４１の形状によ
り，通常の弧状断面を有する溝と比して多量の切削水が
ブレード２２及び加工点に到達するので，ブレード２２
を十分に冷却することが可能である。さらに，切削水は
第１偏心溝４１外に飛散しにくいため，被加工物をも冷
却する機能を有する。このように，供給された切削水
は，飛散して無駄になることも少なく，冷却機能を十分
に発揮しており，有効利用されていることとなる。従っ
て，ブレード２２の磨耗，破損を抑制し，被切削面での
チッピングや異常切断の発生を防止し，さらに供給する
切削水量を減少することができる。

【００５０】続いて，本発明の第４の実施形態について
詳細に説明する。第４の実施形態においては，第３の実
施形態における偏心溝フランジ４０外周面上の第１偏心
溝４１を改良して第２偏心溝５１とし，第１シャワーノ
ズル２４の代わりに第２シャワーノズル２５を採用す
る。第２偏心溝５１及び第２シャワーノズル２５以外の
構成は，第３の実施形態と略同一であるので，その説明
は省略する

【００５１】以下，図８に基づいて，第４の実施形態に
かかる第２偏心溝における切削水の流れを説明する。図
８は，第４の実施形態における偏心溝フランジ４０及び
第２シャワーノズル２５の断面図である。なお，図８に
示す太い矢印は切削水の流れを表している。

【００５２】図８に示すように，偏心溝フランジ４０の
外周面上に形成された第２偏心溝５１は，略弧状断面の
略中心が外側（ブレード２２と反対側）方向に偏心して
おり，外側面以外の形状は第1偏心溝４１と略同一であ
る。第２偏心溝５１の外側面は略平面であり外側面の断
面はブレード２２と略平行である。また，切削水は，第
２シャワーノズル２４によりブレード２２両側にある第
２偏心溝５１の外側面に向けて供給される。

【００５３】上記構成により，供給された切削水は，第
２偏心溝５１により偏心溝フランジ４０外側への飛散を
防止され，第２偏心溝５１内に滞留するだけではなく，
効率的にブレード２２と接し，優れたブレード２２の冷
却効果をもたらす。以下に図８の太い矢印で示す切削水
の流れを詳細に説明する。

【００５４】まず，切削水は，第２シャワーノズル２５
により，ブレード２２両側にある第２偏心溝５１の外側
面に向けて吹き付けられ，外側面に当たる。続いて，第
２偏心溝５１内に流入した切削水は，第２偏心溝５１の
外側面に沿って滑流し，第２偏心溝５１の最深部付近に
到る。その後，切削水は，第２偏心溝５１の内側面（ブ
レード２２に近い側に有る傾斜面）により抵抗を受け，
第２偏心溝５１外に向かうエネルギーが減少する。従っ
て，切削水の多くは第２偏心溝５１外に飛散せずに第２
偏心溝５１内に滞留する。滞留した切削水のうち一部
は，第２偏心溝５１の内側面に沿って第２偏心溝５１の
最深部付近からブレード２２に向けさらに滑流し，ブレ
ード２２及び加工点にまで到る。ここで，特筆すべき
は，第２偏心溝５１の外側面は急傾斜であり，内側面は
緩傾斜であることである。この形状により，第２偏心溝
５１内に滞留している切削水は，外側面より内側面に沿
って滑流しやすい。従って，第２偏心溝５１の最深部付
近から内側面に沿ってブレード２２に到る切削水量が相
対的に多くなる。換言すると，急傾斜の外側面は切削水
が第２偏心溝５１外に飛散することを防止している。

【００５５】上記のように，第２偏心溝５１内に滞留し
た切削水は，ブレード２２を十分に冷却することが可能
である。さらに，切削水は第２偏心溝５１外に飛散しに
くいため，被加工物をも冷却する機能を有する。このよ
うに，供給された切削水は，無駄な飛散も少ない上に効
率的に冷却機能を発揮しており，有効利用されていると
いえる。従って，ブレード２２の磨耗，破損を抑制し，
被切削面でのチッピングや異常切断の発生を防止し，さ
らに供給する切削水量を減少することができる。

【００５６】続いて，上記第１及び第２の実施形態に基
づいてチッピング試験を行った結果について説明する。
図９，１０は，切削水量を変えて切削した場合の表面チ
ッピングと裏面チッピングの大きさをそれぞれ示す棒グ
ラフである。なお，表面チッピングとは半導体ウェハ１
２の切削面上に発生するチッピングであり，逆に裏面チ
ッピングとは半導体ウェハ１２の切削面と反対側の裏面
上に発生するチッピングである。

【００５７】両図においては，従来のフランジを用いて
シャワーノズル２４及び側面ノズル２５を併用して切削
水を供給する場合と，本発明の第１の実施形態における
断面が略弧状のフランジ３０を用いて第１シャワーノズ
ル２４（で表示）で切削水を供給する場合，及び，本
発明の第２の実施形態における断面が略弧状のフランジ
３０を用いて第２シャワーノズル２４（で表示）で切
削水を供給する場合とに分けてそれぞれ示してある。な
お，両図中の横軸に示されている数値は切削時に供給さ
れる切削水の流量を表し，例えば１．５＋１．０は，シ
ャワーノズル２４流量が１．５Ｌ／ｍｉｎで，側面ノズ
ル２５流量が１．０Ｌ／ｍｉｎであることを表す。特筆
すべきは，本発明の第１及び第２の実施形態におけるフ
ランジ３０の場合はいずれも側面ノズル２５を用いて切
削水を供給していないため，総流量は従来のフランジを
用いた場合に比べ相対的に少ないことである。

【００５８】図９に示すように，シャワーノズル２４か
らの流量が同量であれば，従来のフランジの場合に比し
て本発明の第１及び第２の実施形態におけるフランジ３
０の場合は，全体的に約１割程度も表面チッピングの大
きさは小さくなっている。例えば，従来のフランジを用
いてシャワーノズル２４と側面ノズル２５により各々
１．５Ｌ／ｍｉｎ，１．０Ｌ／ｍｉｎで切削水を供給し
た時のチッピングは約８５μｍであるのに対し，本発明
の第１の実施形態におけるフランジ３０を用いて第１シ
ャワーノズル２４により１．５Ｌ／ｍｉｎで切削水を供
給した時のチッピングは約７５μｍであり，約８８％に
抑えられている。加えて，上記の例においては，供給さ
れる切削水の総流量は１．５Ｌ／ｍｉｎであり，従来の
フランジの場合における２．５Ｌ／ｍｉｎに比べ，約６
割程度で済む。

【００５９】また，図１０に示すように，シャワーノズ
ル２４からの流量が同量であれば，従来のフランジの場
合に比して，本発明の第１及び第２の実施形態における
フランジ３０の場合は，いずれも約２割程度も裏面チッ
ピングの大きさは小さくなっている。例えば，従来のフ
ランジを用いてシャワーノズル２４と側面ノズル２５に
より各々１．０Ｌ／ｍｉｎで切削水を供給した時のチッ
ピングは約９８μｍであるのに対し，本発明の第１の実
施形態におけるフランジ３０を用いて第１シャワーノズ
ル２４により１．０Ｌ／ｍｉｎで切削水を供給した時の
チッピングは約７５μｍであり，約７７％に抑えられて
いる。加えて，上記の例においては，供給される切削水
の総流量は１．０Ｌ／ｍｉｎであり，従来のフランジの
場合における２．０Ｌ／ｍｉｎに比べ，約５割程度で済
む。

【００６０】上記のように，本発明の第１及び第２の実
施形態におけるフランジ３０を用いた場合には，表面及
び裏面ともにチッピングは大幅に減少しており，ブレー
ド２２の冷却効果が高く，切削水が有効活用されている
ことが分かる。さらに，切削水が大幅に節約できること
もコスト面，効率面から非常に有益である。

【００６１】ところで，高速回転するブレード２２によ
る半導体ウェハ１２の切削時には，非常に微細な切削屑
５４が形成され，半導体ウェハ１２表面上に積載する。
この切削屑５４の存在はダイシング以降の工程で大きな
支障をきたす原因となる。本発明の第１の実施形態にお
けるダイシング装置は，切削水を洗浄水としても活用で
き，被切削面上に積載した切削屑５４を切削中に除去す
ることが可能である。

【００６２】以下，切削水が切削屑５４を除去する機構
を図１１に基づいて説明する。なお，図１１は切削水に
よる切削屑５４除去の概念図である。

【００６３】上記で説明したように，第１シャワーノズ
ル２４によりブレード２２先端及び加工点に供給される
切削水は，第１の実施形態におけるフランジ３０の溝３
１の内側面に沿って図１１のように滑流する。滑流しつ
つも切削水は溝３１内に滞留しているため，ブレード２
２及びフランジ３０が回転することにより加工点付近に
到達可能である。加工点付近では，滞留した切削水の一
部は溝３１の外側面に沿って溝３１の外部に向け滑流
し，溝３１から放出して半導体ウェハ１２表面上に衝突
し，加工点付近に積載している切削屑５４を洗い流す。
図１１に示すように，半導体ウェハ１２表面上におい
て，フランジ３０外側面の下に位置する領域（Ａゾー
ン）５０は切削水が相対的に多く衝突するため切削屑５
４が除去されやすく，一方，フランジ３０内側面及び最
深部の下に位置する領域（Ｂゾーン）５２は切削水が相
対的にあまり衝突しないため，Ａゾーン５０と比して切
削屑５４が除去されにくい。

【００６４】次いで，図１２に基づいて，上記第１の実
施形態に基づいて切削屑除去試験を行った結果について
説明する。図１２は，切削後に半導体ウェハ１２表面上
に積載する切削屑評価値を示す棒グラフである。なお，
ここでいう切削屑評価値とは，所定の状態の半導体ウェ
ハ１２表面を画像処理し所定の画像の明度を定め基準値
とし，この基準値と比較して画像の明暗差（切削屑５４
が多いほど暗い）により切削屑５４の存在状態を相対的
に評価する値である。つまり，切削屑評価値が大きいほ
ど切削屑５４が多く存在していることになる。

【００６５】図１２においては，従来のフランジを用い
た場合の切削屑評価値と，本発明の第１の実施形態にお
けるフランジ３０を用いた場合の切削屑評価値を，切削
時のブレード２２回転数で分けて示す。さらに本発明の
第１の実施形態におけるフランジ３０を用いた場合で
は，半導体ウェハ１２表面全体における切削屑評価値と
上記Ａゾーン５０における切削屑評価値を示す。また，
参考までに加工前の半導体ウェハ１２の切削屑評価値も
加える。

【００６６】図１２に示すように，回転数が３０ｋｒｐ
ｍ，４０ｋｒｐｍのいずれにおいても，従来のフランジ
を用いた場合より，第１の実施形態におけるフランジ３
０を用いた場合の方が，切削屑評価値は小さい。さらに
第１の実施形態におけるフランジ３０を用いた場合のな
かでも，Ａゾーン５０における切削屑評価値は全体にお
ける切削屑評価値よりも小さい。例えば３０ｋｒｐｍの
回転数の場合，従来のフランジ例の切削屑評価値が約
２．３であるのに対し，本発明の第１の実施形態におけ
る全体切削屑評価値は約１．８である。さらに本発明の
第１の実施形態におけるＡゾーン切削屑評価値は約１．
３であり，従来例に比して約５６％と極めて小さく，加
工前の切削屑評価値０．８５に対して約１５０％までに
切削屑５４が減少している。

【００６７】上記のように，本発明の第１の実施形態に
おけるダイシング装置は，切削水を洗浄水としても活用
でき，被切削面上に積載した切削屑５４を切削中に除去
することが可能であり，特にＡゾーンではその効果が著
しい。なお，上記では本発明の第１の実施形態において
切削屑５４の除去機能を説明したが，当然ながら第２，
３または４の実施形態においても切削屑５４を除去する
ことができる。

【００６８】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。

【００６９】例えば，ダイシングする被加工物として
は，ＶＴＲやＦＤＤ等の磁気ヘッド，セラミック，水
晶，ガラス，小型電子部品，リチウムナイオベイトに代
表される圧電結晶材料やフェライトといった脆性材料等
にも適用できる。

【００７０】また，本発明の第１及び第２の実施形態に
おいては，ブレード２２を挟持するためのフランジアセ
ンブリとして第１フランジ３０ａと第２フランジ３０ｂ
を示し，第３及び第４の実施形態においては，ブレード
２２を挟持するためのフランジアセンブリとして偏心溝
フランジ４０ａと偏心溝フランジ４０ｂを用いたが，か
かる例に限定されない。即ち，フランジアセンブリとし
て一またはニ以上の構成要素によりブレード２２を挟持
することができるものであれば本発明の技術的範囲に含
まれると考える。さらに，ブレード２２を挟持したフラ
ンジをスピンドル回転軸に軸設するための構成要素も，
例えば，ハブ（Ｈｕｂ）と切刃部を一体形成したハブブ
レードを用いた場合など，各種の変更例が考えられる。

【００７１】また，切削水の供給手段としては，少なく
ともブレードの先端部に切削水を供給するシャワーノズ
ルを具備すればよく，それ以外の側面ノズルやブレード
外周面全体への供給手段等の各種切削水供給手段は必ず
しも具備する必要はない。換言すると，シャワーノズル
と各種の切削水供給手段を組み合わせた応用例は，本発
明の技術的範囲に含まれる。

【００７２】本発明の特徴であるフランジ３０の外周面
上に沿って形成された溝３１の断面形状としては略弧状
が好ましいが，それ以外にも，例えば方形，三角形，Ｗ
状の２つの切り込み型等が考えられる。さらに，例え
ば，溝３１内にさらに複数個の孔を穿った構造や，溝内
に仕切り板等を設け略水車構造にしたもの等，溝内に切
削水が滞留できるスペースを供給する各種構造を有する
場合も，本発明の技術的範囲に含まれると考える。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
フランジの外周面上に円周方向に沿って溝が形成されて
いるダイシング装置において，供給された切削水は，フ
ランジの外周面上の溝に滞留できるためフランジの外側
に飛散せず，ブレード及び加工点と多く接触する。さら
に，フランジ外周面上の溝が略弧状断面を有しているこ
とにより，供給された切削水は溝内の滑らかな側面に沿
って滑流し，溝内に滞留しやすい。加えて，溝の断面が
フランジの外側方向に偏心した形状であれば，供給され
た切削水は溝の内側面を滑流し溝の最深部に到った後，
外側面を滑流して跳ね返って再びブレード及び加工点に
達するので，ブレードに当たる切削水量がより増加す
る。

【００７４】また，切削水を供給する手段として，ブレ
ードの先端に切削水を供給する第１シャワーノズルや，
溝に切削水を供給する第２シャワーノズルを適切に用い
ることで，限られた切削水量でブレードを効率的に冷却
することができる。

【００７５】上記のように，本発明にかかるダイシング
装置は，切削水を有効利用でき，ブレードの冷却効果を
高めることが可能である。よって，被加工物の表面上に
おけるチッピングが減少し，ダイシング加工の精度が高
まり，製品の品質及び歩留まりの向上に結びつく。さら
に，切削水量は従来と比してかなり減少可能であり，切
削水が大幅に節約できることは，コスト面，効率面から
も非常に有益である。

【００７６】また，本発明におけるダイシング装置にお
いては，切削水を洗浄水としても活用でき，被切削面上
に積載した切削屑を切削中に除去することが可能であ
る。かかる機能により，切削後の被切削面上の切削屑量
は従来と比して大幅に低減でき，ダイシング以降の工程
が円滑に進行し，歩留まりが上昇する。加えて，切削中
にリアルタイムで切削屑の除去が行えるので，他の除去
手段を用いる時間やコストを大幅に節減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施形態におけるダイシング装
置の全体斜視図。

【図２】本発明の第1の実施形態における切削ユニット
の斜視図。

【図３】本発明の第1の実施形態における切削ユニット
の要部を分解して示した分解組立図。

【図４】本発明の第1の実施形態におけるブレードを挟
持したフランジの正面図。

【図５】本発明の第1の実施形態におけるフランジ及び
第１シャワーノズルの断面図。

【図６】本発明の第２の実施形態におけるフランジ及び
第２シャワーノズルの断面図。

【図７】本発明の第３の実施形態における偏心溝フラン
ジ及び第１シャワーノズルの断面図。

【図８】本発明の第４の実施形態における偏心溝フラン
ジ及び第２シャワーノズルの断面図。

【図９】表面チッピングの試験結果を示す棒グラフ。

【図１０】裏面チッピングの試験結果を示す棒グラフ。

【図１１】切削水による切削屑除去の概念図。

【図１２】切削屑評価値の試験結果を示す棒グラフ。

【符号の説明】

１０ ：ダイシング装置本体 １２ ：半導体ウェハ ２０ ：切削ユニット ２２ ：ブレード ２４ ：第１シャワーノズル ２５ ：第２シャワーノズル ３０ ：フランジ ３０ａ：第１フランジ ３０ｂ：第２フランジ ３１ ：溝 ４０ ：偏心溝フランジ ４１ ：第１偏心溝 ５１ ：第２偏心溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速回転して被加工物を切削するブレー
   ドと，前記ブレードを両側より挟持して保持するフラン
   ジとを備えたダイシング装置において，前記フランジの
   少なくとも一側の外周面上には円周方向に沿って略弧状
   断面を有する溝が形成されていることを特徴とする，ダ
   イシング装置。
2. 【請求項２】 前記ブレードを挟持する前記フランジの
   両側の外周面上には円周方向に沿って前記溝が形成され
   ていることを特徴とする，請求項１に記載のダイシング
   装置。
3. 【請求項３】 前記溝は，前記フランジの外側方向に偏
   心した断面を有していることを特徴とする，請求項１ま
   たは２のいずれかに記載のダイシング装置。
4. 【請求項４】 さらに，前記ブレードの先端に切削水を
   供給する第１シャワーノズルが設けられていることを特
   徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載のダ
   イシング装置。
5. 【請求項５】 さらに，前記溝に切削水を供給する第２
   シャワーノズルが設けられていることを特徴とする，請
   求項１，２または３のいずれかに記載のダイシング装
   置。
6. 【請求項６】 前記第２シャワーノズルは，前記溝の外
   側面に切削水を供給するものであることを特徴とする，
   請求項５に記載のダイシング装置。