JP2006181700A - Cutting device and method for cutting workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物に対して切削水を供給しながら切削加工を施す切削装置及び切削方法に関するものである。 The present invention relates to a cutting apparatus and a cutting method for performing cutting while supplying cutting water to a workpiece.
半導体デバイスの製造工程においては、略円形のウェーハ表面の格子状に形成されたストリートによって区画された矩形領域にIC、LSI等の集積回路が形成される。そして、切削装置を用いてストリートを切削することにより、各集積回路ごとのデバイスに分割され、各デバイスが各種電子機器に利用される。 In a semiconductor device manufacturing process, an integrated circuit such as an IC or LSI is formed in a rectangular area defined by streets formed in a lattice shape on a substantially circular wafer surface. And by cutting a street using a cutting device, it divides | segments into the device for every integrated circuit, and each device is utilized for various electronic devices.
切削装置においては、高速回転する切削ブレードがストリートに切り込むことにより切削が行われ、個々のデバイスに分割するため、切削ブレードとウェーハとが接触する部位には摩擦による熱が発生し、この熱が、切削品質を低下させたり、切削ブレードの切り刃部を磨耗させたりする要因となる。そこで、切削装置においては、切削ブレードとウェーハとが接触する接触部の近傍に切削水を噴出するノズルを設け、そのノズルから噴出される切削水によって当該接触部を冷却することが行われている(例えば特許文献1参照)。このようにして行う接触部の冷却は、半導体ウェーハ以外の板状物の切削時にも行われている。例えば、CSP(Chip Size Package)基板を縦横に切削して個々のCSPに分割する場合においては、CSP基板が搬送用の保持部材によって保持された状態で切削が行われることがあるが(例えば特許文献2参照)、このような場合においても、切削ブレードとCSP基板との接触部が切削水により冷却される。 In a cutting device, cutting is performed by cutting a high-speed rotating cutting blade into the street and dividing into individual devices. Therefore, heat generated by friction is generated at a portion where the cutting blade and the wafer are in contact with each other, and this heat is generated. This may cause a decrease in cutting quality or wear of the cutting blade portion of the cutting blade. Therefore, in the cutting apparatus, a nozzle that ejects cutting water is provided in the vicinity of the contact portion where the cutting blade and the wafer come into contact, and the contact portion is cooled by the cutting water ejected from the nozzle. (For example, refer to Patent Document 1). The cooling of the contact portion performed in this way is also performed when cutting a plate-like object other than the semiconductor wafer. For example, when a CSP (Chip Size Package) substrate is cut vertically and horizontally and divided into individual CSPs, cutting may be performed in a state where the CSP substrate is held by a holding member for conveyance (for example, patents). Even in such a case, the contact portion between the cutting blade and the CSP substrate is cooled by the cutting water.
しかしながら、冷却効果をより高めるために、切削水を噴出するノズルは、切削ブレードと被加工物との接触部の近く、例えば特許文献1では板状物と接触しない程度に接近した位置に板状物の面と平行に配設されるため、切削ブレードによる切削によって、端材、特にデバイスを囲繞する端材が切削水と共に切削ブレードの回転方向に飛散すると、その飛散した端材が切削水供給ノズルに衝突してはねかえり、切削ブレードに衝突して切削ブレードを損傷させたり、デバイスに衝突してデバイスを損傷させたりするという問題がある。また、切削水が被加工物に対して直接噴射されるため、その噴射の圧力によっても端材が飛散し、同様に切削ブレードやデバイスを損傷させるという問題もある。特に、特許文献2のように、板状物がCSP基板であり、CSP基板が搬送用の保持部材によって吸引保持された状態で切削される場合は、粘着テープに貼着される場合と比較すると端材が飛散しやすいため、この問題が顕著となる。 However, in order to further enhance the cooling effect, the nozzle that ejects the cutting water has a plate shape near the contact portion between the cutting blade and the workpiece, for example, in a position close enough not to contact the plate-like object in Patent Document 1. Because it is arranged parallel to the surface of the object, if the end material, especially the end material surrounding the device, scatters in the rotation direction of the cutting blade together with the cutting water by cutting with the cutting blade, the scattered end material supplies the cutting water. There is a problem that the nozzle collides with the nozzle, collides with the cutting blade and damages the cutting blade, or collides with the device and damages the device. Further, since the cutting water is directly sprayed onto the workpiece, the end material is scattered by the pressure of the spraying, and there is a problem that the cutting blade and the device are similarly damaged. In particular, as in Patent Document 2, when the plate-like object is a CSP substrate and the CSP substrate is cut while being sucked and held by a holding member for conveyance, compared to the case where it is attached to an adhesive tape. This problem becomes prominent because mill ends are easily scattered.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、切削ブレードによる切削中に端材が飛散した場合においても、切削ブレードや被加工物を損傷させないようにすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to prevent damage to the cutting blade and the workpiece even when the end material is scattered during cutting with the cutting blade.
本発明に係る切削装置は、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に切削水を供給しながら被加工物を切削する切削手段とを少なくとも含み、切削手段は、スピンドルと、スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングと、スピンドルの自由端部に着脱自在に装着され外周に切り刃部を有する切削ブレードと、切削ブレードに切削水を供給する切削水供給ノズルとを備え、切削水供給ノズルは、切削により生じた端材が切削ブレードの回転によって飛散する側の反対側に配設され、切り刃部の一方の面に対して切削水を噴射する第一の噴射部と切り刃部の他方の面に対して切削水を噴射する第二の噴射部とを有し、第一の噴射部及び第二の噴射部から噴射された切削水によって切り刃部が冷却されると共に、切削ブレードの回転による切削水の連れ回りにより切り刃部と被加工物との接触部に切削水が供給される。なお、被加工物としては、略円形の半導体ウェーハや矩形のCSP基板等があるが、形状や材質は限定されず、例えばガラス基板等であってもよい。 A cutting apparatus according to the present invention includes at least a chuck table that holds a workpiece, and a cutting means that cuts the workpiece while supplying cutting water to the workpiece held by the chuck table. A spindle, a spindle housing that rotatably supports the spindle, a cutting blade that is detachably attached to the free end of the spindle and has a cutting edge on the outer periphery, and a cutting water supply nozzle that supplies cutting water to the cutting blade The cutting water supply nozzle is disposed on a side opposite to a side where the end material generated by the cutting is scattered by the rotation of the cutting blade, and jets cutting water to one surface of the cutting blade portion. A second injection unit that injects cutting water onto the other surface of the injection unit and the cutting blade unit, and the cutting blade unit is cut by the cutting water injected from the first injection unit and the second injection unit. cold With the cutting water is supplied to the contact portion between the blade portion and the workpiece cut by the accompanying rotation of the cutting water by the rotation of the cutting blade. The workpiece includes a substantially circular semiconductor wafer, a rectangular CSP substrate, and the like, but the shape and material are not limited, and may be a glass substrate, for example.
切削水供給ノズルは、切削ブレードをスピンドルに対して着脱する際に邪魔にならない退避位置に配設されることが望ましい。また、第一の噴射部及び第二の噴射部は、切り刃部の1/8〜1/4の領域に対して切削水を噴射するように配設されることが望ましい。 It is desirable that the cutting water supply nozzle is disposed at a retracted position that does not get in the way when the cutting blade is attached to and detached from the spindle. Moreover, it is desirable that the first injection unit and the second injection unit are disposed so as to inject cutting water into a region of 1/8 to 1/4 of the cutting blade part.
本発明に係る被加工物の切削方法は、上記の切削装置を用い、チャックテーブルに保持された被加工物を回転する切削ブレードによって切削する方法に関するものであり、第一の噴射部及び第二の噴射部から切削水を噴射して切削ブレードの切り刃部を冷却すると共に、切削ブレードの回転による切削水の連れ回りにより切り刃部と被加工物との接触部に切削水を供給することを特徴とする。 A workpiece cutting method according to the present invention relates to a method of cutting a workpiece held on a chuck table with a cutting blade that rotates using the above-described cutting apparatus, and includes a first injection unit and a second injection unit. The cutting water is sprayed from the jet section of the nozzle to cool the cutting blade section of the cutting blade, and the cutting water is supplied to the contact portion between the cutting blade section and the workpiece by the accompanying rotation of the cutting blade. It is characterized by.
この切削方法においては、第一の噴射部及び第二の噴射部は、切り刃部の1/8〜1/4の領域に切削水を供給することが望ましい。被加工物としては、例えばCSP基板があり、この場合、CSP基板は、チャックテーブルに形成された吸引孔に連通する吸引路を有する保持部材を介して吸引保持されることがある。 In this cutting method, it is desirable that the first injection unit and the second injection unit supply cutting water to a region of 1/8 to 1/4 of the cutting blade part. As the workpiece, for example, there is a CSP substrate. In this case, the CSP substrate may be sucked and held through a holding member having a suction path communicating with a suction hole formed in the chuck table.
本発明に係る切削装置では、切削水供給ノズルが切削ブレードの回転時に端材が飛散する側の反対側に配設されるため、端材が飛散しても切削水供給ノズルに衝突して切削ブレードや被加工物にはねかえることがない。したがって、切削ブレードや被加工物が損傷するのを防止することができる。また、切削ブレードの回転による切削水の連れ回りにより切り刃部と被加工物との接触部に切削水を供給することにより、切削水が被加工物に対して直接噴射されることがないため、噴射された切削水によって端材が飛散することもなく、この点でも切削水供給ノズルにおける端材のはねかえりによる切削ブレードや被加工物の損傷を防止することができる。そして、切削水の連れ回りにより切り刃部と被加工物との接触部に切削水が供給されるため、切削ブレード及び当該接触部の冷却は十分に行われる。 In the cutting apparatus according to the present invention, since the cutting water supply nozzle is disposed on the side opposite to the side where the end material scatters when the cutting blade rotates, the cutting water collides with the cutting water supply nozzle even when the end material scatters. There is no splash on the blade or workpiece. Therefore, it is possible to prevent the cutting blade and the workpiece from being damaged. In addition, since cutting water is supplied to the contact portion between the cutting edge portion and the workpiece by the rotation of the cutting water due to the rotation of the cutting blade, the cutting water is not directly injected to the workpiece. In this respect, it is possible to prevent damage to the cutting blade and the workpiece due to the rebound of the end material in the cutting water supply nozzle. And since cutting water is supplied to the contact part of a cutting blade part and a workpiece by the accompanying rotation of cutting water, cooling of a cutting blade and the said contact part is fully performed.
切削水供給ノズルが、切削ブレードをスピンドルに対して着脱する際に邪魔にならない退避位置に配設される場合は、切削ブレードの着脱時に切削水供給ノズルが邪魔にならず、着脱を円滑に行うことができる。また、第一の噴射部及び第二の噴射部が、切り刃部の1/8〜1/4の領域に対して切削水を噴射する場合は、冷却効果が十分に確保できる。 When the cutting water supply nozzle is disposed at a retracted position that does not interfere with the cutting blade when it is attached to or detached from the spindle, the cutting water supply nozzle does not get in the way when the cutting blade is attached or detached, and the attachment or removal is performed smoothly. be able to. Moreover, when the 1st injection part and the 2nd injection part inject cutting water with respect to the area | region of 1/8-1/4 of a cutting blade part, the cooling effect can fully be ensured.
本発明に係る被加工物の切削方法では、切削ブレードの回転による切削水の連れ回りにより切り刃部と被加工物との接触部に切削水を供給し、切削水を接触部に対して直接供給せずに接触部を冷却できるため、切削水によって端材が飛散することがなく、これによって切削ブレードや被加工物の損傷を防止することができる。 In the workpiece cutting method according to the present invention, the cutting water is supplied to the contact portion between the cutting edge portion and the workpiece by the rotation of the cutting water by the rotation of the cutting blade, and the cutting water is directly applied to the contact portion. Since the contact portion can be cooled without being supplied, the end material is not scattered by the cutting water, thereby preventing damage to the cutting blade and the workpiece.
また、第一の噴射部及び第二の噴射部が、切り刃部の1/8〜1/4の領域に切削水を供給するようにすれば、十分な冷却効果を確保することができる。更に、被加工物がCSP基板であり、CSP基板が、チャックテーブルに形成された吸引孔に連通する吸引路を有する保持部材を介して吸引保持される場合には、CSP基板が粘着テープ等で固定されていないために端材が飛散しやすいが、端材が飛散しても切削水供給ノズルに衝突しないため、切削ブレードやCSP基板を損傷させず、より効果的である。 Moreover, if the 1st injection part and the 2nd injection part supply cutting water to the area | region of 1/8-1/4 of a cutting blade part, sufficient cooling effect can be ensured. Furthermore, when the workpiece is a CSP substrate and the CSP substrate is sucked and held via a holding member having a suction path communicating with a suction hole formed in the chuck table, the CSP substrate is made of an adhesive tape or the like. Although it is not fixed, the end material is likely to scatter. However, even if the end material scatters, it does not collide with the cutting water supply nozzle, so that it is more effective without damaging the cutting blade and the CSP substrate.
図1に示す切削装置1は、矩形の板状物を切削する装置であり、矩形の板状物は、X軸方向に移動可能なチャックテーブル2において吸引保持される。このチャックテーブル2は、矩形の載置台20の中央部に、吸引源に連通する吸引孔21を備えた構成となっている。
A cutting device 1 shown in FIG. 1 is a device that cuts a rectangular plate-like object, and the rectangular plate-like object is sucked and held by a chuck table 2 that can move in the X-axis direction. This chuck table 2 has a configuration in which a
例えば図2に示すCSP基板6を切削する場合は、CSP基板6が保持板7を介して載置台20の上に載置されて保持される。CSP基板6には分離予定ライン60が縦横に設けられ、分離予定ライン60を切削して分離させることにより個々のCSP61となる。保持板7には、その表面から裏面にかけて貫通してチャックテーブル2の吸引孔21と連通する吸引路70が設けられており、CSP基板6が載置された保持板7を載置台20の上に載置し、吸引孔21から吸引力を作用させると、その吸引力が載置台20の表面に伝達されてCSP基板6が吸引保持される。なお、保持板7には、CSP基板6の分離予定ライン60に対応した逃げ溝71が予め形成されている。
For example, when cutting the CSP substrate 6 shown in FIG. 2, the CSP substrate 6 is placed and held on the mounting table 20 via the holding plate 7. The CSP substrate 6 is provided with the separation planned
図1に戻って説明を続けると、チャックテーブル2の−X方向の移動経路の上方にはアライメント手段3が配設されている。アライメント手段3には撮像部30を備えており、CSP基板6の表面を撮像してCSP基板6に縦横に設けられた分離予定ライン60を検出することができる。
Returning to FIG. 1 and continuing the description, the alignment means 3 is disposed above the movement path of the chuck table 2 in the −X direction. The
アライメント手段3の−X方向側には、切削手段4が配設されている。切削手段4は撮像部30と一体に形成されている。また、撮像部30と切削手段4を構成する切削ブレード43とはX軸方向に一直線上に位置しており、撮像部30によって分離予定ライン60が検出された時に、その分離予定ラインと切削ブレード43とのY軸方向の位置合わせが自動的になされる。
The
図3に示すように、切削手段4においては、スピンドルハウジング40によってスピンドル41が回転可能に支持され、スピンドル41には、フランジ42が固定されており、このフランジ42は支持面420を有している。スピンドル41の自由端部41aには切削ブレード43が着脱自在に装着され、スピンドル41に形成された雄ねじ410にナット44を螺合させることにより、切削ブレード43が支持面420とナット44とによって挟持されて固定される。ここで、切削ブレード43は、中央部にスピンドル41を挿通させるための孔が形成された基台430と、基台430の片側側面の外周部に基台430より外周側に突出して形成された切り刃部431とから構成される。
As shown in FIG. 3, in the cutting means 4, a
図4は、切削ブレード43がスピンドル41に装着されて固定された状態を示しており、スピンドル41、切削ブレード43等は、ブレードカバー45によって上方から覆われている。ブレードカバー45には、切削水供給ノズル46を備えている。この切削水供給ノズル46は、切削水を噴射する第一の噴射部460と第二の噴射部461とから構成され、いずれも正面側(+Y方向側)から見て切削ブレード43の側方に配設されている。ブレードカバー45の上部には第一の切削水流入口450及び第二の切削水流入口451が設けられており、第一の切削水流入口450は第一の噴射部460に連通し、第二の切削水流入口451は第二の噴射部461に連通している。
FIG. 4 shows a state in which the
図5に示すように、切削ブレード43においては、基台430の片方の側面に切り刃部431が固着されている。第一の噴射部460と第二の噴射部461とは、切り刃部431を両側から挟むようにして配設されており、第一の噴射部460は切り刃部431の+Y方向側の一方の面に切削水を噴射し、第二の噴射部461は切り刃部431の−Y方向側の面に切削水を噴射する。
As shown in FIG. 5, in the
次に、図2に示したCSP基板6の分離予定ライン60を縦横に切削して個々のCSPに分割する場合について図1及びその他の図を適宜参照して説明する。図1に示すように、CSP基板6は、保持板7を介してチャックテーブル2において吸引保持され、チャックテーブル2が+X方向に移動することにより、アライメント手段3の直下に位置付けられる。
Next, a case where the
そして、撮像部30によってCSP基板6の表面が撮像され、分離予定ライン60のうちの1本が検出されて切削ブレード43とのY軸方向の位置合わせが行われる。そしてその状態でCSP基板6を保持したチャックテーブル2が更に+X方向に移動し、切削ブレード43が高速回転しながら切削手段4が下降し、検出された分離予定ライン60に切削ブレード43が切り込んで切削が行われる。
Then, the surface of the CSP substrate 6 is imaged by the
また、チャックテーブル2をX軸方向に往復移動させると共に隣り合う分離予定ラインの間隔分だけ切削手段4をY軸方向にインデックス送りしながら切削を行うと、同方向の分離予定ラインがすべて切削される。そして更にチャックテーブル2を90度回転させてから同様の切削を行うと、すべての分離予定ラインが切削されて個々のデバイスであるCSP61に分割される。
When the chuck table 2 is reciprocated in the X-axis direction and cutting is performed while the cutting means 4 is indexed in the Y-axis direction by an interval between adjacent separation lines, all the separation lines in the same direction are cut. The When the same cutting is performed after the chuck table 2 is further rotated by 90 degrees, all the scheduled separation lines are cut and divided into
このようにして行う切削時には、図6に示すように、第一の噴射部460からは切削ブレード43の切り刃部431の表側(スピンドル41の端部側)に向けて切削水が噴射され、第二の噴射部461からは切り刃部431の裏側(スピンドルハウジング40側)に向けてそれぞれ切削水が噴射され、切り刃部431が冷却される。
At the time of cutting performed in this way, as shown in FIG. 6, the cutting water is sprayed from the
図7では第一の噴射部460及び第二の噴射部461から切削水が噴射された状態を正面側(+Y方向側)から見た状態を示しており、正面側から見ると、切削水5がほぼ水平方向に噴射される。こうして噴射された切削水は、図7に示すように切削ブレード43が時計回りに回転することによる連れ回りにより切り刃部431とCSP基板6との接触部に供給されて当該接触部の冷却に供される。図示の例における第一の噴射部460及び第二の噴射部461は、切り刃部431の1/8〜1/4の領域に対して切削水を噴射する。
FIG. 7 shows a state in which the cutting water is injected from the
図7の例では切削ブレード43が時計回りに回転するため、切削水及び切削により生じた端材もその回転方向に飛散するが、切削水供給ノズル46を構成する第一の噴射部460及び第二の噴射部461は、切削ブレード43とCSP基板6との接触部を基準として切削ブレード43の回転方向の反対側、すなわち、切削ブレード43の回転時に端材が飛散する側の反対側に配設されている。したがって、切削時に端材が飛散したとしても、その端材が切削水供給ノズル46に衝突して被加工物や切削ブレード43の方にはねかえることがないため、CSP基板6や切削ブレード43が損傷するのを防止することができる。また、CSP基板6に対して直接切削水を噴射せず、切削ブレード43の連れ回りにより被加工物を冷却するため、切削水の噴射に起因する端材の飛散も防止することができる。特に、CSP基板6が吸着のみによって保持される場合は端材が飛散しやすいため、より効果的である。
In the example of FIG. 7, since the
更に、切削水の連れ回りにより切り刃部431とCSP基板6との接触部に切削水が供給されるため、切削ブレード43及び接触部の冷却は確保される。第一の噴射部460及び第二の噴射部461は、切り刃部431の1/8〜1/4の領域に対して切削水を噴射することができるため、冷却効果も十分である。
Further, since the cutting water is supplied to the contact portion between the
また、切削水供給ノズル46は、正面側から見て切削ブレード43よりも外周側にあり、切削ブレード43のスピンドル41に対する着脱方向(Y軸方向、軸心方向)と重ならない退避位置に配設されているため、着脱時に切削水供給ノズル46が邪魔にならず、着脱を円滑に行うことができる。
Further, the cutting
1:切削装置
2:チャックテーブル
20:載置台 21:吸引孔
3:アライメント手段
30:撮像部
4:切削手段
40:スピンドルハウジング
41:スピンドル
410:雄ねじ
42:フランジ
420:支持面
43:切削ブレード
430:基台 431:切り刃部
44:ナット
45:ブレードカバー
46:切削水供給ノズル
460:第一の噴射部 461:第二の噴射部
5:切削水
6:CSP基板
60:分離予定ライン
7:保持板
70:吸引路 71:逃げ溝
1: Cutting device 2: Chuck table 20: Placement table 21: Suction hole 3: Alignment means 30: Imaging unit 4: Cutting means 40: Spindle housing 41: Spindle
410: Male thread 42: Flange
420: Support surface 43: Cutting blade
430: Base 431: Cutting blade portion 44: Nut 45: Blade cover 46: Cutting water supply nozzle
460: First injection unit 461: Second injection unit 5: Cutting water 6: CSP substrate 60: Separation scheduled line 7: Holding plate 70: Suction path 71: Escape groove
Claims (6)
該切削手段は、スピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持するスピンドルハウジングと、該スピンドルの自由端部に着脱自在に装着され外周に切り刃部を有する切削ブレードと、該切削ブレードに切削水を供給する切削水供給ノズルとを備え、
該切削水供給ノズルは、切削により生じた端材が該切削ブレードの回転によって飛散する側の反対側に配設され、該切り刃部の一方の面に対して切削水を噴射する第一の噴射部と該切り刃部の他方の面に対して切削水を噴射する第二の噴射部とを有し、該第一の噴射部及び該第二の噴射部から噴射された切削水によって該切り刃部が冷却されると共に、該切削ブレードの回転による該切削水の連れ回りにより該切り刃部と該被加工物との接触部に切削水が供給される切削装置。 A cutting apparatus comprising at least a chuck table for holding a workpiece and a cutting means for cutting the workpiece while supplying cutting water to the workpiece held on the chuck table,
The cutting means includes a spindle, a spindle housing that rotatably supports the spindle, a cutting blade that is detachably attached to a free end portion of the spindle, and has a cutting blade portion on an outer periphery thereof, and cutting water is supplied to the cutting blade. A cutting water supply nozzle for supplying,
The cutting water supply nozzle is disposed on a side opposite to a side where the end material generated by the cutting is scattered by the rotation of the cutting blade, and the cutting water is sprayed to one surface of the cutting blade portion. A second injection unit that injects cutting water onto the other surface of the cutting unit and the first injection unit and the cutting water injected from the second injection unit A cutting device in which the cutting blade is cooled and the cutting water is supplied to the contact portion between the cutting blade and the workpiece by the accompanying rotation of the cutting water by the rotation of the cutting blade.
前記第一の噴射部及び前記第二の噴射部から切削水を噴射して該切削ブレードの切り刃部を冷却すると共に、該切削ブレードの回転による該切削水の連れ回りにより該切り刃部と該被加工物との接触部に切削水を供給する被加工物の切削方法。 A cutting method according to claim 1, 2 or 3, wherein the workpiece held by the chuck table is cut by a rotating cutting blade,
The cutting blade portion of the cutting blade is cooled by spraying cutting water from the first injection portion and the second injection portion, and the cutting blade portion is rotated by the rotation of the cutting blade. A method of cutting a workpiece by supplying cutting water to a contact portion with the workpiece.
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