JP2008251597A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２個の切削手段にそれぞれ装着された切削ブレードの厚みを確認する機能を備えた切削装置を提供する。
【解決手段】チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための第１の切削手段および第２の切削手段と、チャックテーブルを切削送り方向に移動せしめる切削送り手段とを具備し、第１の切削手段が切削ブレードを装着する第１のマウントを備えた第１の回転スピンドルを有する第１のスピンドルユニットと第１の割り出し送り手段および第１の切り込み送り手段とを備えており、第２の切削手段が切削ブレードを装着する第２のマウントを備えた第２の回転スピンドルを有する第２のスピンドルユニットと第２の割り出し送り手段および第２の切り込み送り手段とを備えている切削装置であって、第１の切削手段の第１のマウントに装着された切削ブレードおよび第２の切削手段の第２のマウントに装着された切削ブレードの厚みを計測する厚み計測手段を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削ブレードをそれぞれ装着する２個の切削手段を備えた切削装置に関する。

例えば、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の表面に格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のデバイスを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置としての切削装置が用いられている。この切削装置は、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ブレードを備えた切削手段を具備し、切削ブレードを回転しつつチャックテーブルを相対的に切削送りさせることにより切削する。

切削加工における切削効率を向上するために、２個の切削手段を備えた切削装置が例えば下記特許文献１および特許文献２に開示されている。
特許第４９３２８２号公報 特公平３−１１６０１号公報

上述した２個の切削手段を備えた切削装置によって半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断する方法として、第１の切削手段に比較的幅の広い第１の切削ブレードを装着し、第２の切削手段に幅の狭い第２の切削ブレードを装着して、第１の切削手段によって半導体ウエーハの表面層に比較的浅い第１の切削溝を形成した後、該第１の切削溝に沿って第２の切削手段により切断するステップカット方法が実用化されている。

而して、切削ブレードはその厚みが２０〜１００μmと非常に薄いため、目視にて確認することが困難である。従って、第１の切削手段に装着すべき第１の切削ブレードを第２の切削手段に装着し、第２の切削手段に装着すべき第２の切削ブレードを第１の切削手段に装着しても目視にて容易に確認することはできない。このため、第１の切削手段に装着すべき第１の切削ブレードを第２の切削手段に装着し、第２の切削手段に装着すべき第２の切削ブレードを第１の切削手段に装着すると、第１の切削手段に装着された幅の狭い第２の切削ブレードによって半導体ウエーハの表面層に比較的浅い第１の切削溝を形成し、その後に第２の切削手段に装着された比較的幅の広い第１の切削ブレードによって切断することになり、ステップカットを実施することができず、デバイスの品質を著しく悪化させるという問題がある。

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、２個の切削手段にそれぞれ装着された切削ブレードの厚みを確認する機能を備えた切削装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持面を備えた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ための第１の切削手段および第２の切削手段と、該チャックテーブルを該第１の切削手段および該第２の切削手段に対して切削送り方向に移動せしめる切削送り手段とを具備し、
該第１の切削手段は、切削ブレードを装着する第１のマウントを備えた第１の回転スピンドルを有する第１のスピンドルユニットと、該第１のスピンドルユニットを該切削送り方向と直行する割り出し送り方向に移動せしめる第１の割り出し送り手段と、該第１のスピンドルユニットを該チャックテーブルの該保持面に垂直な切り込み送り方向に移動せしめる第１の切り込み送り手段とを備えており、
該第２の切削手段は、切削ブレードを装着する第２のマウントを備えた第２の回転スピンドルを有する第２のスピンドルユニットと、該第２のスピンドルユニットを該切削送り方向と直行する割り出し送り方向に移動せしめる第２の割り出し送り手段と、該第２のスピンドルユニットを該チャックテーブルの該保持面に垂直な切り込み送り方向に移動せしめる第２の切り込み送り手段とを備えている、切削装置において、
該第１の切削手段の該第１のマウントに装着された切削ブレードおよび該第２の切削手段の該第２のマウントに装着された切削ブレードの厚みを計測する厚み計測手段を具備している、
ことを特徴とする切削装置が提供される。

上記厚み計測手段は、厚み計測部と、該厚み計測部からの計測データに基いて上記第１のマウントおよび上記第２のマウントに装着された切削ブレードの良否を判定する制御手段と、該制御手段による判定結果を表示する表示手段とを具備し、
上記制御手段は、上記第１のマウントに装着されるべき第１の切削ブレードの厚みデータおよび上記第２のマウントに装着されるべき第２の切削ブレードの厚みデータを記憶するメモリを備え、上記厚み計測部からの計測データをメモリに記憶された厚みデータを照合して第１のマウントおよび第２のマウントに装着された切削ブレードの良否を判定し、判定結果を上記表示手段に表示する。

本発明による切削装置は、第１の切削手段の第１のマウントに装着された切削ブレードおよび第２の切削手段の第２のマウントに装着された切削ブレードの厚みを計測する厚み計測手段を具備しているので、第１のマウントに装着された切削ブレードおよび第２のマウントに装着された切削ブレードの厚みを確認することができる。従って、第１の切削手段の第１のマウントに装着された切削ブレードと第２の切削手段の第２のマウントに装着された切削ブレードによる切削順序に従って適正なステップカットを実施することができる。

以下、本発明に従って構成された切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された切削装置の概略構成を示す平面図が示されている。
図１に示された切削装置は、被加工物を保持する保持面２aを備えたチャックテーブル２を具備している。このチャックテーブル２は、図示しない吸引手段によって保持面２a上に載置された被加工物を吸引保持する。このように構成されたチャックテーブル２は、切削送り手段３によって矢印Xで示す切削送り方向に移動せしめられる。

図１に示された切削装置は、上記チャックテーブル２の保持面２a上に吸引保持された被加工物を切削するための第１の切削手段４aおよび第２の切削手段４bを具備している。第１の切削手段４aおよび第２の切削手段４bは、それぞれ矢印Xで示す切削送り方向と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設された第１のスピンドルユニット４１aおよび第２のスピンドルユニット４１bを具備している。第１のスピンドルユニット４１aおよび第２のスピンドルユニット４１bは、それぞれ第１のスピンドルハウジング４１１aおよび第２のスピンドルハウジング４１１bと、該第１のスピンドルハウジング４１１aおよび第２のスピンドルハウジング４１１bに回転可能に支持された第１の回転スピンドル４１２aおよび第２の回転スピンドル４１２bと、該第１の回転スピンドル４１２aおよび第２の回転スピンドル４１２bのそれぞれ先端部に装着された第１のマウント４１３aおよび第２のマウント４１３bを具備しており、第１のマウント４１３aと第２のマウント４１３bが互いに対向して配設されている。そして、上記第１の回転スピンドル４１２aおよび第２の回転スピンドル４１２bは、それぞれ第１のスピンドルハウジング４１１aおよび第２のスピンドルハウジング４１１bに配設された図示しないサーボモータによって回転せしめられるようになっている。このように構成された第１のスピンドルユニット４１aの第１のマウント４１３aには第１の切削ブレード４１４aが装着され、第２のスピンドルユニット４１bの第２のマウント４１３bには第２の切削ブレード４１４bが装着される。従って、第１の切削ブレード４１４aと第２の切削ブレード４１４bは、同一軸線上に対向して配設される。なお、図示の実施形態においては、第１のスピンドルユニット４１aの第１のマウント４１３には厚みが例えば１００μmの第１の切削ブレード４１４aが装着されるように設定されており、第２のスピンドルユニット４１bの第２のマウント４１３bには厚みが例えば３０μmの第２の切削ブレード４１４bが装着されるように設定されている。

このように構成された第１のスピンドルユニット４１aおよび第２のスピンドルユニット４１bは、それぞれ第１の割り出し送り手段４２aおよび第２の割り出し送り手段４２bによって矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。また、第１のスピンドルユニット４１aおよび第２のスピンドルユニット４１bは、それぞれ第１の切り込み送り手段４３aおよび第２の切り込み送り手段４３bによって上記チャックテーブル２の保持面２aに垂直な切り込み送り方向（図１において紙面に垂直な方向）に移動せしめられるようになっている。
以上の構成は上記特許文献に記載されているように公知の構成であるため、各機構の詳細な説明は省略する。

図示の実施形態における切削装置は、上記第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aおよび第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着される切削ブレードの厚みを計測する厚み計測手段５を具備している。厚み計測手段５は、図示の実施形態においては厚み計測部５１と、該厚み計測部５１からの計測データに基いて上記第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aおよび第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着される切削ブレードの良否を判定する制御手段５２と、該制御手段５２による判定結果を表示する表示手段５３とからなっている。

上記厚み計測部５１は、図示の実施形態においてはレーザー測長器からなっており、上記チャックテーブル２を囲繞して配設されたカバーテーブル２０上に配設されている。レーザー測長器からなる厚み計測部５１は、図２に示すように上記第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aおよび第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着される切削ブレードBの外周部が侵入するブレード侵入部５１０を備えた測長器本体５１１を具備している。該測長器本体５１１には、ブレード侵入部５１０に対向して第１のレーザー測長器５１２と第２のレーザー測長器５１３が配設されている。この第１のレーザー測長器５１２と第２のレーザー測長器５１３は、それぞれブレード侵入部５１０に侵入された切削ブレードBの側面に向けてレーザー光線を照射し、切削ブレードBの側面で反射した反射光を受光する。そして、第１のレーザー測長器５１２と第２のレーザー測長器５１３は、レーザー光線を照射してから受光するまでの時間の計測データを上記制御手段５２に送る。

図１に戻って説明を続けると、上記制御手段５２は、第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aに装着すべき第１の切削ブレード４１４aの厚みt1（例えば、１００μm）と第2の切削手段４ｂの第2のマウント４１３ｂに装着すべき第2の切削ブレード４１４ｂの厚みt2（例えば、３０μm）を記憶するメモリ５２１を備えている。この制御手段５２は、上記第１のレーザー測長器５１２と第２のレーザー測長器５１３からの計測データに基いてブレード侵入部５１０に侵入された切削ブレードBの厚みtを求める。ここで、ブレード侵入部５１０に侵入された切削ブレードBの厚みtの求め方について説明する。図２に示すように、ブレード侵入部５１０に切削ブレードBが侵入されたら、制御手段５２は第１のレーザー測長器５１２と第２のレーザー測長器５１３を作動する。そして、制御手段５２は、第１のレーザー測長器５１２からの計測データに基づいて第１のレーザー測長器５１２から切削ブレードBの図２において左側面までの長さL1を求める。また、制御手段５２は、第２のレーザー測長器５１３からの計測データに基づいて第２のレーザー測長器５１３から切削ブレードBの図２において右側面までの長さL2を求める。次に、制御手段５２は、第１のレーザー測長器５１２から第２のレーザー測長器５１３までの長さLから上記第１のレーザー測長器５１２から切削ブレードBの図２において左側面までの長さL1および第２のレーザー測長器５１３から切削ブレードBの図２において右側面までの長さL2を減算することにより、切削ブレードBの厚みtを求める（t＝L−(L1＋L2)）。

図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
切削装置によってステップカットを実施するに際しては、第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aに第１の切削ブレード４１４a（厚みt1が例えば、１００μm）を装着し、第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに第2の切削ブレード４１４ｂ（厚みt2が例えば、３０μm）を装着する。このように第１の切削ブレード４１４aと第2の切削ブレード４１４ｂが正しく装着されていれば適正なステップカットを実施することができるが、第１の切削ブレード４１４aと第2の切削ブレード４１４ｂが正しく装着されないことがあり、この誤りを目視にて確認することは困難であるので、上述した厚み計測手段５を作動して第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aおよび第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着された切削ブレードの厚みを確認する。以下、切削ブレードの厚み確認工程について説明する。

制御手段５２は、切削送り手段３を作動してチャックテーブル２を切削領域に移動し、カバーテーブル２０上に配設された厚み計測手段５の厚み計測部５１を第１のスピンドルユニット４１aおよび第２のスピンドルユニット４１bの中心軸線上に位置付ける。次に、制御手段５２は、第１の割り出し送り手段４２aおよび第１の切り込み送り手段４３aを作動して第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aに装着された切削ブレードBの外周部を図２に示すようにブレード侵入部５１０に侵入させる。このように第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aに装着された切削ブレードBの外周部をブレード侵入部５１０に侵入させたならば、制御手段５２は上述したように切削ブレードBの厚みtを求める（t＝L−(L1＋L2)）。そして、制御手段５２は、求めた切削ブレードBの厚みtがメモリ５２１に格納された第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aに装着すべき第１の切削ブレード４１４aの厚みt1（例えば、１００μm）と等しいか否かを判定し、その判定結果を上記表示手段５３に表示する。

次に、制御手段５２は、第２の割り出し送り手段４２bおよび第２の切り込み送り手段４３bを作動して第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着された切削ブレードBの外周部を図２に示すようにブレード侵入部５１０に侵入させる。このように第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着された切削ブレードBの外周部をブレード侵入部５１０に侵入させたならば、制御手段５２は上述したように切削ブレードBの厚みtを求める（t＝L−(L1＋L2)）。そして、制御手段５２は、求めた切削ブレードBの厚みtがメモリ５２１に格納された第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着すべき第２の切削ブレード４１４bの厚みt2（例えば、３０μm）と等しいか否かを判定し、その判定結果を上記表示手段５３に表示する。

上述したように切削ブレードの厚み確認工程を実施することにより、第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aおよび第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bにそれぞれ適正な厚みの切削ブレードが装着されているか否かを確認することができ、第１の切削手段４aの第１のマウント４１３aおよび第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに装着された切削ブレードが適正でない場合には、適正な切削ブレードに交換することができる。

以上のようにして、第１の切削手段４aの第１のマウント４１３に第１の切削ブレード４１４aが装着され、第２の切削手段４bの第２のマウント４１３bに第2の切削ブレード４１４ｂが装着されたことを確認することにより、上記チャックテーブル２の保持面２a上に保持された被加工物に第１の切削手段４aおよび第２の切削手段４bによって適正にステップカットを実施することができる。即ち、図３に示すようにチャックテーブル２に保護テープTを介して吸引保持された半導体ウエーハ等の被加工物Wに第１の切削手段４aの第１の切削ブレード４１４aによって幅が例えば１００μmで表面からの深さが例えば１０μmの第１の切削溝G1を形成する。次に、第２の切削手段４bの第2の切削ブレード４１４ｂによって被加工物Wに形成された第１の切削溝G1に沿って幅が例えば３０μmで裏面に達する第２の切削溝G2を形成することにより、被加工物Wを切断することができる。このように第１の切削手段４aの第１の切削ブレード４１４aと第２の切削手段４bの第2の切削ブレード４１４ｂによる切削順序に従って適正なステップカットを実施することができる。

以上、本発明を第１の切削ブレードと第２の切削ブレードを対向して配設した構成の切削装置に適用した例を示したが、本発明は上記特許文献２に記載された第１の切削ブレードを装着した第１の回転スピンドルと第２の切削ブレードを装着した第２の回転スピンドルを平行に配設した構成の切削装置に適用しても同様の作用効果を奏する。

本発明に従って構成された切削装置の概略構成を示す平面図。 図１に示す切削装置に装備される厚み計測手段を構成する厚み検出部の説明図。 図１に示す切削装置のを用いて実施するステップカットの説明図。

符号の説明

２：チャックテーブル
２a：保持面
３：切削送り手段
４a：第１の切削手段
４１a：第１のスピンドルユニット
４１１a：第１のスピンドルハウジング
４１２a：第１の回転スピンドル
４１３a：第１のマウント
４１４a：第１の切削ブレード
４b：第２の切削手段
４１b：第２のスピンドルユニット
４１１b：第２のスピンドルハウジング
４１２b：第２の回転スピンドル
４１３b：第２のマウント
４１４b：第２の切削ブレード
４２a：第１の割り出し送り手段
４２b：第２の割り出し送り手段
４３a：第１の切り込み送り手段
４３b：第２の切り込み送り手段
５：厚み計測手段
５１：厚み計測部
５１０：ブレード侵入部
５１１：測長器本体
５１２：第１のレーザー測長器
５１３：第２のレーザー測長器
５２：制御手段
５３：表示手段

Claims (2)

1. 被加工物を保持する保持面を備えた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ための第１の切削手段および第２の切削手段と、該チャックテーブルを該第１の切削手段および該第２の切削手段に対して切削送り方向に移動せしめる切削送り手段とを具備し、
   該第１の切削手段は、切削ブレードを装着する第１のマウントを備えた第１の回転スピンドルを有する第１のスピンドルユニットと、該第１のスピンドルユニットを該切削送り方向と直行する割り出し送り方向に移動せしめる第１の割り出し送り手段と、該第１のスピンドルユニットを該チャックテーブルの該保持面に垂直な切り込み送り方向に移動せしめる第１の切り込み送り手段とを備えており、
   該第２の切削手段は、切削ブレードを装着する第２のマウントを備えた第２の回転スピンドルを有する第２のスピンドルユニットと、該第２のスピンドルユニットを該切削送り方向と直行する割り出し送り方向に移動せしめる第２の割り出し送り手段と、該第２のスピンドルユニットを該チャックテーブルの該保持面に垂直な切り込み送り方向に移動せしめる第２の切り込み送り手段とを備えている、切削装置において、
   該第１の切削手段の該第１のマウントに装着された切削ブレードおよび該第２の切削手段の該第２のマウントに装着された切削ブレードの厚みを計測する厚み計測手段を具備している、
   ことを特徴とする切削装置。
2. 該厚み計測手段は、厚み計測部と、該厚み計測部からの計測データに基いて該第１のマウントおよび該第２のマウントに装着された切削ブレードの良否を判定する制御手段と、該制御手段による判定結果を表示する表示手段とを具備し、
   該制御手段は、該第１のマウントに装着されるべき第１の切削ブレードの厚みデータおよび該第２のマウントに装着されるべき第２の切削ブレードの厚みデータを記憶するメモリを備え、該厚み計測部からの計測データを該メモリに記憶された厚みデータを照合して該第１のマウントおよび該第２のマウントに装着された切削ブレードの良否を判定し、判定結果を該表示手段に表示する、請求項１記載の切削装置。

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