JP2009076765A

JP2009076765A - 切削装置の切削ブレード検出機構

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Publication number: JP2009076765A
Application number: JP2007245742A
Authority: JP
Inventors: Masami Sato; 正視佐藤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: JP5086015B2

Abstract

【課題】発光体および受光体の位置付け調整を容易にすることができるとともに、厚みを薄くすることができる切削ブレード検出機構を提供する。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルに保持された被加工物を切削する環状の切れ刃を備えた切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設された発光手段と、切削ブレードの回転軸方向の他方の側に発光手段と対向して配設され発光手段によって照射された光を受光する受光手段とを有する切削装置の切削ブレード検出機構であって、発光手段はガラス片からなる発光体と、発光体に光源からの光を伝送する断面が円形の光伝送ファイバーとを具備し、発光体は光伝送ファイバーによって伝送された断面が円形の光を断面楕円光に変換して受光手段に向けて照射するとともに、楕円光の長軸を切削ブレードの径方向に位置付けるように形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを切削する切削装置に装備される切削ブレードの状態を検出するための切削ブレード検出機構に関する。

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配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、磨耗して直径が減少した切削ブレードの環状の切れ刃の交換時期および環状の切れ刃の欠けを検出するための切削ブレード検出機構を備えている。

上記切削ブレードの検出機構は、切削ブレードの環状の切れ刃が侵入するブレード侵入部と、該ブレード侵入部に対向して配設される発光体および受光体とを備えている。この切削ブレード検出機構は、発光体が発する光を受光体が受光し、受光体が受光した光の光量に対応した電圧に変換することにより、発光体と受光体との間のブレード侵入部に位置する切削ブレードの環状の切れ刃の状態を検出する。（例えば、特許文献１参照）
実用新案登録第５１１３７０号公報

上記発光体および受光体は細い光ファイバーを複数束ねて構成されている。このように細い光ファイバーを複数束ねて構成された発光体は、直径が略１mmの円形の光を発光する。一方、切削ブレードの環状の切れ刃は２〜３mm突出しており、その５０〜８０％程度磨耗すると交換時期となる。しかるに、円形の光を発する発光体を用いて切削ブレードの環状の切れ刃の磨耗を正確に検出するためには、発光体および受光体の直径を中心として６０％（例えば０．６mm）の範囲を用いる。従って、切削ブレードの環状の切れ刃の使用範囲（例えば１〜１．５mm）を検出するには、発光体および受光体を段階的に切削ブレードの径方向に調節する必要がある。
また、上記発光体および受光体は細い光ファイバーを複数束ねて構成されているので、発光体を構成する光ファイバーと受光体を構成する光ファイバーの端面を対向させるためには、光ファイバーを屈曲して配設する必要がある。このため、光ファイバーを配設するための支持部材の厚みが厚くなり切削ブレードの回転軸方向前端より突出量が増大する。この結果、特に特許第３４９３２８号公報に開示されているように２つの切削ブレードを対向して配設した所謂２スピンドル型切削装置においては、２つの切削ブレードの間隔を小さくできないという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、発光体および受光体の位置付け調整を容易にすることができるとともに、厚みを薄くすることができる切削ブレード検出機構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チャックテーブルに保持された被加工物を切削する環状の切れ刃を備えた切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設された発光手段と、切削ブレードの回転軸方向の他方の側に該発光手段と対向して配設され該発光手段によって照射された光を受光する受光手段とを有する切削装置の切削ブレード検出機構において、
該発光手段は、切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設されたガラス片からなる発光体と、該発光体に光源からの光を伝送する断面が円形の光伝送ファイバーとを具備し、
該ガラス片からなる発光体は、該光伝送ファイバーによって伝送された断面が円形の光を受け入れる光受け入れ部と、該光受け入れ部から入光された光を反射する長方形状の第１の反射面と、該第１の反射面によって反射した光を該第１の反射面に向けて反射せしめる長方形状の第２の反射面と、該第２の反射面から該第１の反射面に向けて反射せしめられ該第１の反射面で再度反射せしめられた光を該光伝送ファイバーの光軸に対して直交する方向に反射せしめる第３の反射面とを具備しており、
該第１の反射面は、該光受け入れ部から入光された断面が円形の光のうち該第２の反射面の長手方向に直径を拡散して長軸とする楕円光に形成して該第２の反射面に向けて反射せしめる楕円光形成面と、該第２の反射面によって反射せしめられた楕円光を平行光に形成して反射せしめる集光面とを具備し、
該第３の反射面は、該第１の反射面における該集光面によって反射せしめられた楕円光を該光伝送ファイバーの光軸に対して直交する方向に反射せしめるとともに、楕円光の長軸を切削ブレードの径方向に位置付けるように形成されている、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード検出機構が提供される。

上記光伝送ファイバーは、１本の光ファイバーからなっている。
また、上記受光手段は、上記発光体を対向して配設され発光体から照射された楕円光を受光するとともに受光した楕円光を円形光に変換するガラス片からなる受光体と、該受光体によって円形光に変換された光を光電変換器に伝送する光伝送ファイバーとからなっており、該受光体は上記発光体と面対称に構成されている。

本発明による切削装置の切削ブレード検出機構は以上のように構成され、光源から光伝送ファイバーによって伝送された断面が円形の光は発光体によって楕円光に変換されて長軸が切削ブレードの径方向になるように位置付けられるので、環状の切れ刃の磨耗量を正確に検出できる範囲が増大する。従って、従来の発光体から照射される円形光のように直径部付近を環状の切れ刃の外周縁に位置付ける必要がないので、円環状の切れ刃の外周縁との位置合わせが容易となるとともに、検出限界に達する都度発光体および受光体を段階的に切削ブレードの径方向に調節する必要もない。
また、発光体は光伝送ファイバーによって伝送された断面が円形の光を所定方向に直径を拡散して長軸となる楕円形に変換するので、光伝送ファイバーの径を小さくすることができるとともに、発光体自体の厚みを薄くすることができる。従って、受光手段を切削ブレードにおける回転軸方向前側に配設すれば、切削ブレードの回転軸方向前端より突出する突出量を少なくすることができる。

以下、本発明に従って構成された切削装置の切削ブレード検出機構の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された切削ブレード検出機構を装備した切削装置の斜視図が示されている。図１に示す切削装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が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ている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に配設された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の上面である保持面上に被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル３１には、被加工物として後述するウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３３が配設されている。このように構成されたチャックテーブル３は、図示しない切削送り手段によって、矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるようになっている。

図１に示す切削装置１は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない割り出し送り手段によって図１において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって図１において矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめられるようになっている。このスピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され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るスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された切削ブレード４３とを具備している。切削ブレード４３は、例えば図２に示すようにアルミニウムによって形成された円盤状の基台４３１と、該基台４３１の外周部側面にダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めて厚さが１５〜３０μmに形成された円環状の切れ刃４３２からなっている。

図２を参照して説明を続けると、上記スピンドルハウジング４１の前端部には、切削ブレード４３の上半部を覆うブレードカバー４４が取り付けられている。ブレードカバー４４は、図示の実施形態においてはスピンドルハウジング４１に装着された第１のカバー部材４４１と、該第１のカバー部材４４１に装着される第２のカバー部材４４２とからなっている。第１のカバー部材４４１の側面には雌ネジ穴４４１aと２個の位置決めピン４４１bが設けられており、第２のカバー部材４４２には上記雌ネジ穴４４１aと対応する位置に挿通穴４４２aが設けられている。また、第２のカバー部材４４２の第１のカバー部材４４１と対向する面には、上記２個の位置決めピン４４１bが嵌合する図示しない２個の凹部が形成されている。このように構成された第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２は、第２のカバー部材４４２に形成された図示しない２個の凹部を第１のカバー部材４４１に設けられた２個の位置決めピン４４１bに嵌合することによって位置決めする。そして、締結ボルト４４３を第２のカバー部材４４２の挿通穴４４２aに挿通し、第１のカバー部材４４１に設けられた雌ネジ穴４４１aと螺合することにより、第２のカバー部材４４２を第１のカバー部材４４１に装着する。

上記ブレードカバー４４を構成する第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２には、それぞれ切削水供給管４５１、４５２が配設されている。この切削水供給管４５１、４５２の下端には、それぞれ切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２の両側にそれぞれ配設され円環状の切れ刃４３２の両側面に向けて切削水を噴射する切削水供給ノズル４６１、４６２が接続されている。なお、上記切削水供給管４５１、４５２は、図示しない切削水供給手段に接続されている。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット４のブレードカバー４４を構成する第１のカバー部材４４１には、上記切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２の磨耗や欠けを検出するための切削ブレード検出機構５が配設されている。この切削ブレード検出機構５について図２乃至図８を参照して説明する。図示の実施形態における切削ブレード検出機構５は、上記第１のカバー部材４４１に締結ボルト５１によって取り付けられる取付け部材５２と、図３に示すように該取付け部材５２に上下方向摺動可能に配設される支持部材５３と、該支持部材５３の下端部に装着される発光手段６および受光手段７を具備している。取付け部材５２には、第３図に示すように上記支持部材５３の厚みに対応する溝幅を有し下方が開放され上下方向に形成された案内溝５２１が形成されている。この案内溝５２１に支持部材５３が上下方向に摺動可能に配設される。

上記支持部材５３は、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属材によって上記案内溝５２１の溝幅と対応する厚みを有する板状に形成されており、図４に示すように上面５３１および下面５３２と、右側面５３３および左側面５３４と、前端面５３５および後端面５３６（図６参照）を備えている。右側面５３３および左側面５３４の下部には、図５および図６に示すようにそれぞれ発光手段６および受光手段７の後述する発光体および受光体を装着する装着部５３３aおよび５３４aが設けられている。この装着部５３３aおよび５３４aは、図４に示すように後述する発光体および受光体の厚みに対応する深さを有する切り欠き部によって形成され、それぞれ前端面５３５と４５度の角度をもって前端面５３５かた上方に向けて傾斜する第１の装着面５３３bおよび５３４bと、該第１の装着面５３３bおよび５３４bとそれぞれ連続し水平に形成された第２の装着面５３３cおよび５３４cとからなっている。このように構成された支持部材５３は、取付け部材５２に形成された案内溝５２１上下方向に摺動可能に配設され、取付け部材５２に装着された調整ネジ５４によって上下方向に移動調節されるようになっている。

上記発光手段６は、光源からの光を伝送する断面が円形の光伝送ファイバー６１と、該光伝送ファイバー６１によって伝送された断面が円形の光を楕円形に変換する発光体６２を具備している。光伝送ファイバー６１は、断面形状が円形の１本の光ファイバーによって形成されており、図４に示すように一端が光源６０に接続され、他端部が上記支持部材５３の上面５３１から装着部５３３aにおける第２の装着面５３３cに達する取付け穴５３７に嵌合されている。

上記発光体６２は、ガラス板によって形成されており、上記支持部材５３の装着部５３３aに装着される。この発光体６２は、図５および図７に示すように光伝送ファイバー６１によって伝送された断面が円形の光を受け入れる光受け入れ部６２１aを備えた上面６２１と、該光受け入れ部６２１aから入光された光を反射する長方形状の第１の反射面６２２と、該第１の反射面６２２によって反射した光を該第１の反射面６２２に向けて反射せしめる長方形状の第２の反射面６２３と、該第２の反射面６２３から該第１の反射面６２２に向けて反射せしめられ該第１の反射面６２２で再度反射せしめられた光を上記光伝送ファイバーの光軸に対して直交する方向に反射せしめる第３の反射面６２４と、両側面６２５および６２６を具備している。このように構成された発光体６２は、上面６２１と第２の反射面６２３が上記支持部材５３の装着部５３３aを構成する第２の装着面５３３cと第１の装着面５３３bとの角度に対応した角度に形成され、第１の反射面６２２と第２の反射面６２３は平行に形成されている。また、第３の反射面６２４は、一方の側面６２５と４５度の角度をもって形成されている。このように構成された発光体６２は、上面６２１および第２の反射面６２３が上記支持部材５３の装着部５３３aを構成する第２の装着面５３３cと第１の装着面５３３bに適宜の接着剤によって固着される。このように、支持部材５３の装着部５３３aに固着された発光体６２は、図３に示すように切削ブレード４３における回転軸方向前側（図３において右側）に配設される。

上述した発光体６２を構成する該第１の反射面６２２には、上記光受け入れ部６２１aから入光された断面が円形の光のうち上記第２の反射面６２３の長手方向（上記第１の装着面５３３bの傾斜方向）に直径を拡散して長軸とするとともに上記第２の反射面６２３の長手方向と直交する短手方向の直径を短軸とする楕円光に形成して第２の反射面６２３に向けて反射せしめる凸面部からなる楕円光形成面６２２aと、第２の反射面６２３によって反射せしめられる拡散する楕円光を平行光に形成して反射せしめる凹面部からなる集光面６２２bとを具備している。なお、凸面部からなる楕円光形成面６２２aは第１の反射面６２２の長手方向に沿って中央部が第２の反射面に向けて所定の曲率半径を有する凸状に形成されており、凹面部からなる集光面６２２bは第１の反射面６２２の長手方向に沿って中央部が第２の反射面６２３に向けて凸面部からなる楕円光形成面６２２aと同一の曲率半径を有する凹状に形成されている。一方、第２の反射面６２３および第３の反射面６２４は、平面に形成されている。

図示の実施形態における発光手段６は以上のように構成されており、以下その作用について主に図５および図７を参照して説明する。
図５に示すように光伝送ファイバー６１の光軸は、上記発光体６２の第１の反射面６２２に対して４５度の角度をもって配置されている。従って、光源６０の光は光伝送ファイバー６１を介して伝送されて断面形状が円形となり、この断面が円形の光は発光体６２の光受け入れ部６２１aから第１の反射面６２２に４５度の角度をもって進み、凸面部からなる楕円光形成面６２２aに当たる。凸面部からなる楕円光形成面６２２aに当たった断面円形の光は、凸面部からなる楕円光形成面６２２aが第１の反射面６２２の長手方向に沿って中央部が第２の反射面６２３に向けて凸状に形成されているので、第１の反射面６２２の長手方向が長軸となる楕円形に変換され拡散して長軸が第２の反射面６２３の長手方向に向けて反射する。

第１の反射面６２２の凸面部からなる楕円光形成面６２２aによって第２の反射面６２３に向けて反射された楕円光は、第２の反射面６２３によって第１の反射面６２２の凹面部からなる集光面６２２bに向けて反射せしめられる。凹面部からなる集光面６２２bに当たった楕円光は、凹面部からなる集光面６２２bが第１の反射面６２２の長手方向に沿って中央部が第２の反射面６２３に向けて凹状に形成されているので、拡散されていた長軸側が集光され平行光に形成され、第３の反射面６２４に向けて反射せしめられる。第３の反射面６２４に向けて反射された平行光からなる楕円光Sは、第３の反射面６２４が一方の側面６２５と４５度の角度をもって形成されているので、図７に示すように第３の反射面６２４に当たって上記光伝送ファイバー６１の光軸に直交する方向に他方の側面６２６に向けて反射する。この他方の側面６２６に向けて反射した楕円光Sは、他方の側面６２６を通して後述する受光体に向けて反射せしめられる。このように、発光体６２から後述する受光体に向けて照射せしめられる楕円光は、その長軸が切削ブレード４３の径方向に位置付けられるようになっている。

次に、上記受光手段７について、図３乃至図７を参照して説明する。
図示の実施形態における受光手段７は、上記発光手段６の発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射された楕円光Sを受光し円形光に変換する受光体７１と、該受光体７１によって円形光に変換された光を光電変換器８に伝送する断面が円形の光伝送ファイバー７２を具備している。受光体７１は、ガラス板によって形成されており、上記発光体６２と面対称に形成されている。従って受光体７１は、発光体６２と同様に上面７１１と、長方形状の第１の反射面７１２と、長方形状の第２の反射面７１３と、第３の反射面７１４と、両側面７１５および７１６を具備している。そして、第１の反射面７１２には、凸面部からなる楕円光形成面７１２aと、凹面部からなる集光面７１２bを備えている。なお、受光体７１を構成する上面７１１には、光送出部７１１aを備えている。このように構成された受光体７１は、図３に示すように切削ブレード４３における回転軸方向後側（図３において左側）に配設される。即ち、受光体７１は、上記発光体６２と切削ブレード４３を挟んで対向して配設され、上面７１１および第２の反射面７１３が上記支持部材５３の装着部５３４aを構成する第２の装着面５３４cと第１の装着面５３４bに適宜の接着剤によって固着される。

受光手段７を構成する光伝送ファイバー７２は、断面形状が円形の１本の光ファイバーによって形成されており、図４に示すように一端が光電変換器８に接続され、他端部が上記支持部材５３の上面５３１から装着部５３４aにおける第２の装着面５３４cに達する取付け穴５３８に嵌合されている。

図示の実施形態における受光手段７は以上のように構成されており、以下その作用について図６および図７を参照して説明する。
上記発光手段６の発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射された楕円光は、図７に示すように受光体７１の第３の反射面７１４によって受光される、受光体７１の第３の反射面７１４によって受光された楕円光は、図６に示すように凹面部からなる集光面７１２bに当たってその長軸が第２の反射面７１３長手方向に向けて反射せしめられる。このとき、凹面部からなる集光面７１２bに当たった楕円光は、凹面部からなる集光面７１２bが第１の反射面７１２の長手方向に沿って中央部が第２の反射面７１３に向けて凹状に形成されているので、長軸側が集光されて第２の反射面７１３に向けて反射せしめられる。第２の反射面７１３に長軸側が集光されて当たった楕円光は、第１の反射面７１２の凸面部からなる楕円光形成面７１２aに向けて反射せしめられる。凸面部からなる楕円光形成面７１２aに長軸側が集光されつつ当たった楕円光は、凸面部からなる楕円光形成面７１２aが第１の反射面７１２の長手方向に沿って中央部が第２の反射面７１３に向けて凸状に形成されているので、円形の平行光に変換されて上面７１１の光送出部７１１aに向けて反射せしめられる。光送出部７１１aに向けて反射せしめられた円形光は、光伝送ファイバー７２を介して光電変換器８に伝送される。光電変換器８は、受光体７１が受光した光の光量に対応した電圧信号を制御手段９に送る。

以上のように構成された切削ブレード検出機構５の発光手段６を構成する発光体６２と受光手段７を構成する受光体７１は、図３に示すように切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２の両側に位置付けられる。ここで、発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射された楕円光と切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２との関係について、図８を参照して説明する。発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射された楕円光Sは、長軸が切削ブレード４３の径方向に向けて位置付けられる。そして、楕円光Sの上部が切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２の外周縁に位置付けられるように上記調整ネジ５４によって調整される。このように、発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射される光は楕円光Sであるため、従来の円形光のように直径部付近を切れ刃４３２の外周縁に位置付ける必要がないので、円環状の切れ刃４３２の外周縁との位置合わせが容易となる。また、発光体６２は光伝送ファイバー６１によって伝送された断面が円形の光を第１の反射面６２２の長手方向に拡散して長軸となる楕円形に変換するので、光伝送ファイバー６１の径を小さくすることができるとともに、発光体６２自体の厚みを薄くすることができる。なお、図示の実施形態においては、受光手段７を構成する受光体７１も発光体６２と同様に構成されているので、光伝送ファイバー７２の径を小さくすることができるとともに受光体７１の厚みを薄くすることができるため、切削ブレード検出機構５を小型に構成することができる。従って、切削ブレード検出機構５における切削ブレード４３の軸方向の寸法が小さくなるので、所謂２スピンドル型切削装置においては２つの切削ブレードの間隔を小さくすることが可能となる。なお、図示の実施形態においては、受光手段７も受光体７１と光伝送ファイバー７２とによって構成した例を示したが、受光手段は従来の光ファイバーを複数束ねたものを用いてもよい。

以上のように構成された切削ブレード検出機構５は、図８に示すように切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２が破線で示すように磨耗すると、発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射される光は楕円光Sを遮る量が減少するため、受光手段７を構成する受光体７１によって受光する光の光量が増加する。従って、光量に対応した電圧信号を出力する光電変換器８の出力値が所定の値に達したならば、制御手段９は切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２が限界値に達したと判断し、後述する表示手段に表示する。このように、発光体６２を構成する第３の反射面６２４から照射される光は楕円光Sであるため、切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２の使用範囲をカバーすることができ、発光体６２および受光体７１を調整し直す必要がない。また、図８に示すように切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２の一部に欠け４３２aが発生した場合には、光電変換器８は間欠的にピーク値を出力する。このように光電変換器８が間欠的にピーク値を有する電圧信号を出力したならば、制御手段９は切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２に欠け４３２aが発生したと判断し、後述する表示手段に表示する。

図１に戻って説明を続けると、切削装置１は、上記チャックテーブル３上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出するための撮像手段１１を具備している。この撮像手段１１は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置１は、撮像手段１１によって撮像された画像や上記制御手段８による判定結果等を表示する表示手段１２を具備している。

上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域１３aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル１３が配設されている。このカセット載置テーブル１３は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル１３上には、被加工物としての半導体ウエーハ１０を収容するカセット１４が載置される。カセット１４に収容される半導体ウエーハ１０は、表面に格子状のストリートが形成されており、この格子状のストリートによって区画された複数の矩形領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、環状の支持フレームFに装着されたダイシングテープTの表面に裏面が貼着された状態でカセット９に収容される。

また、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置テーブル１３上に載置されたカセット１４に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態）を仮置きテーブル１５に搬出する搬出・搬入手段１６と、仮置きテーブル１５に搬出された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３上に搬送する第１の搬送手段１７と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄する洗浄手段１８と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄手段１８へ搬送する第２の搬送手段１９を具備している。

次に、上述した切削装置１を用いて半導体ウエーハ１０を所定のストリートに沿って切断する切削作業について説明する。
カセット載置テーブル１３上に載置されたカセット１４の所定位置に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態）は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル１３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、搬出・搬入手段１６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１０を仮置きテーブル１５上に搬出する。仮置きテーブル１５に搬出された半導体ウエーハ１０は、第１の搬送手段１７の旋回動作によって上記チャックテーブル３上に搬送される。

チャックテーブル３上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３上に吸引保持する。また、半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して支持する環状のフレームFは、上記クランプ３３によって固定される。このようにして半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３は、撮像手段１１の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像手段１１の直下に位置付けられると、撮像手段１１によって半導体ウエーハ１０に形成されているストリートが検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してストリートと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。

その後、チャックテーブル３を切削ブレード４３の下方である切削加工領域に移動し、切削ブレード４３を所定方向に回転せしめるとともに、矢印Zで示す方向に所定量切り込み送りし、切削ブレード４３の最下端がダイシングテープTに達する位置に位置付ける。そして、半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Xで示す方向に所定の切削送り速度で移動する。この結果、チャックテーブル３上に保持された半導体ウエーハ１０は、切削ブレード４３により所定のストリートに沿って切断される（切削工程）。この切削工程を実施する際には、切削水供給ノズル４６２から切削水が切削ブレード４３の側面に向けて噴射される。

以上のようにして、半導体ウエーハ１０を所定のストリートに沿って切断したら、チャックテーブル３を図１において矢印Ｙで示す方向にストリートの間隔だけ割り出し送りし、上記切削工程を実施する。そして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在するストリートの全てに沿って切削工程を実施したならば、チャックテーブル３を９０度回転させて、半導体ウエーハ１０の所定方向と直交する方向に延在するストリートに沿って切削工程を実行することにより、半導体ウエーハ１０に格子状に形成された全てのストリートが切削されて個々のデバイスに分割される。なお、分割された個々のデバイスは、ダイシングテープTの作用によってバラバラにはならず、環状のフレームFに支持されたウエーハの状態が維持されている。

上述したように半導体ウエーハ１０のストリートに沿って切削工程が終了したら、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３は最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻される。そして、半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、半導体ウエーハ１０は第２の搬送手段１９によって洗浄手段１８に搬送される。洗浄手段１８に搬送された半導体ウエーハ１０は、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１０は、乾燥後に第１の搬送手段１７によって仮置きテーブル１５に搬送される。そして、半導体ウエーハ１０は、搬出・搬入手段１６によってカセット１４の所定位置に収納される。

上述した切削工程を実施している際に上記切削ブレード検出機構５も作動しており、上述したように切削ブレード４３の円環状の切れ刃４３２が限界値まで磨耗したり、円環状の切れ刃４３２の一部に欠け４３２aが発生したことを検出したならば、その検出結果を制御手段９は表示手段１２に表示する。

本発明に本発明に従って構成された切削ブレード検出機構が装備された切削装置の斜視図。図１に示す切削装置に装備されるスピンドルユニットの要部斜視図。図１に示す切削装置に装備される切削ブレードと本発明に従って構成された切削ブレード検出機構との関係を示す説明図。図３に示す切削ブレード検出機構を構成する発光手段と受光手段を示す正面図。図４に示す切削ブレード検出機構を構成する発光手段の側面図。図４に示す切削ブレード検出機構を構成する受光手段の側面図。図４に示す切削ブレード検出機構を構成する発光手段の発光体と受光手段の受光体を示す平面図。図４に示す切削ブレード検出機構を構成する発光手段の発光体から照射される楕円光と切削ブレードの円環状の切れ刃との関係を示す説明図。

符号の説明

１：切削装置
２：装置ハウジング
３：チャックテーブ
４：スピンドルユニット
４１：回転スピンドル
４３：切削ブレード
４４：ブレードカバー
４６１，４６２：切削水供給ノズル
５：切削ブレード検出機構
５２：取付け部材
５３：支持部材
６：発光手段
６０：光源
６１：光伝送ファイバー
６２：発光体
７：受光手段
７１：受光体
７２：光伝送ファイバー
８：光電変換器
９：制御手段
１０：半導体ウエーハ
１１：撮像手段
１２：表示手段
１３：カセット載置テーブル
１４：カセット
１５：仮置きテーブル
１６：搬出・搬入手段
１７：第１の搬送手段
１８：洗浄手段
１９：第２の搬送手段

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルに保持された被加工物を切削する環状の切れ刃を備えた切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設された発光手段と、切削ブレードの回転軸方向の他方の側に該発光手段と対向して配設され該発光手段によって照射された光を受光する受光手段とを有する切削装置の切削ブレード検出機構において、
該発光手段は、切削ブレードの回転軸方向の一方の側に配設されたガラス片からなる発光体と、該発光体に光源からの光を伝送する断面が円形の光伝送ファイバーとを具備し、
該ガラス片からなる発光体は、該光伝送ファイバーによって伝送された断面が円形の光を受け入れる光受け入れ部と、該光受け入れ部から入光された光を反射する長方形状の第１の反射面と、該第１の反射面によって反射した光を該第１の反射面に向けて反射せしめる長方形状の第２の反射面と、該第２の反射面から該第１の反射面に向けて反射せしめられ該第１の反射面で再度反射せしめられた光を該光伝送ファイバーの光軸に対して直交する方向に反射せしめる第３の反射面とを具備しており、
該第１の反射面は、該光受け入れ部から入光された断面が円形の光のうち該第２の反射面の長手方向に直径を拡散して長軸とする楕円光に形成して該第２の反射面に向けて反射せしめる楕円光形成面と、該第２の反射面によって反射せしめられた楕円光を平行光に形成して反射せしめる集光面とを具備し、
該第３の反射面は、該第１の反射面における該集光面によって反射せしめられた楕円光を該光伝送ファイバーの光軸に対して直交する方向に反射せしめるとともに、楕円光の長軸を切削ブレードの径方向に位置付けるように形成されている、
ことを特徴とする切削装置の切削ブレード検出機構。
該光伝送ファイバーは、１本の光ファイバーからなっている、請求項１記載の切削装置の切削ブレード検出機構。
該受光手段は、該発光体を対向して配設され発光体から照射された楕円光を受光するとともに受光した楕円光を円形光に変換するガラス片からなる受光体と、該受光体によって円形光に変換された光を光電変換器に伝送する光伝送ファイバーとからなっており、該受光体は該発光体と面対称に構成されている、請求項１又は２記載の切削装置の切削ブレード検出機構。