JP2009302440A

JP2009302440A - 切削装置

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Publication number: JP2009302440A
Application number: JP2008157616A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kuga; 卓也久我
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】被加工物の表面ウネリや厚さバラツキにかかわらず、均一な深さの切削溝を形成することができる切削装置を提供する。
【解決手段】被加工物を支持するチャックテーブル機構と、切削ブレードを備えた切削手段と、チャックテーブル機構の切削送り手段と、切削手段の位置割り出し送り手段と、切削手段の切り込み送り手段と、チャックテーブルの切削送り位置検出手段を具備する切削装置であって、支持基台とチャックテーブルとの間に配設され印加電圧に対応して軸方向に伸びる圧電素子によって構成されたピエゾモータ４８と、ピエゾモータへの電圧印加手段４９と、被加工物の高さ位置検出手段と、高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置および切削送り位置検出手段によって検出されたチャックテーブルの切削送り位置に基づいてピエゾモータに印加する電圧を制御する制御手段とを具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物の表面に所定の加工ラインに沿って所定深さの切削溝を形成するのに適した切削装置に関する。

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デバイスを製造している。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、種々の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、一般に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、半導体ウエーハ等の被加工物を保持する保持面を有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と、チャックテーブルと切削手段とを切削送り方向に相対的に移動せしめる切削送り手段と、チャックテーブルと切削手段とを切削送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に移動せしめる切削送り手段と、切削手段をチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に移動せしめる切り込み送り手段とを具備している。

なお、被加工物を所定のストリートに沿って切断するとともに切削面に面取りを形成する方法として、ステップカットと称する切削方法が実施されている。このステップカットは、先ずＶ溝切削用の切削ブレードによって所定深さのＶ溝を形成するハーフカットを行い、その後、切断用の切削ブレードによってハーフカットされたＶ溝に沿って完全切断する。

また、太陽電池基板の表面に所定の加工ラインに沿って所定深さの切削溝を形成したり、フェライト基板の表面に所定の加工ラインに沿って所定深さの切削溝を形成して磁気ヘッドを加工する場合がある。

しかるに、被加工物の表面にはウネリがあり、その厚さにバラツキがあると、表面から均一な深さの切削溝を形成することができず、デバイスの品質が安定しないという問題がある。

このような問題を解消するために、チャックテーブルに保持された被加工物の表面高さ位置を検出し、この検出された被加工物の表面高さ位置情報に基づき切削送りに対応して切削ブレードの切り込み位置を制御するようにした切削装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開昭６４−４０３０７号公報

而して、上述した特許文献１に開示された切削装置においては、切削ブレードを備えた切削手段を切り込み送り方向に移動制御するため、切削手段の慣性が大きいことから、切削送りに対応して切削ブレードの切り込み送りを追随されることが困難であ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、その主たる技術的課題は、被加工物の表面にウネリがあり、その厚さにバラツキがあっても、表面から均一な深さの切削溝を形成することができる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有するチャックテーブルと該チャックテーブルを支持する支持面を有する支持基台を備えたチャックテーブル機構と、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と、該チャックテーブル機構の該支持基台を該切削手段に対して切削送り方向に相対的に移動せしめる切削送り手段と、該切削手段を該チャックテーブルに対して該切削送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該切削手段を該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に移動せしめる切り込み送り手段と、該チャックテーブルの切削送り位置を検出するための切削送り位置検出手段と、を具備する切削装置において、
該チャックテーブル機構の該支持基台と該チャックテーブルとの間に配設され印加される電圧値に対応して軸方向に伸びる圧電素子によって構成されたピエゾモータと、該ピエゾモータに電圧を印加する電圧印加手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、該高さ位置検出手段よって検出された被加工物の高さ位置および該切削送り位置検出手段によって検出されたチャックテーブルの切削送り位置に基づいて該電圧印加手段によって該ピエゾモータに印加する電圧を制御する制御手段と、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。

本発明による切削装置においては、チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を検出する高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置および切削送り位置検出手段によって検出されたチャックテーブルの切削送り位置に基づいて、支持基台とチャックテーブルとの間に配設され印加される電圧値に対応して軸方向に伸びる圧電素子によって構成されたピエゾモータに印加する電圧を制御するので、チャックテーブルに保持された被加工物の厚みのバラツキに対応して被加工物の高さ位置を効率よく追随させることができる。従って、被加工物の厚みのバラツキがあっても被加工物の表面から均一な深さの切削溝を形成することができる。

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装置の斜視図が示されている。
図１に示された切削装置は、静止基台２と、該静止基台２に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被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に割り出し送り方向である矢印Ｙで示す方向（切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に直交する方向）に移動可能に配設されたスピンドル支持機構６と、該スピンドル支持機構６に切り込み送り方向である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設された切削手段としてのスピンドルユニット７が配設されている。

上記チャックテーブル機構３は、被加工物を保持するチャックテーブル４と、該チャックテーブル４を支持する支持基台４０を具備している。このチャックテーブル機構３について、図２を参照して説明する。
チャックテーブル機構３を構成するチャックテーブル４は、支持基台４０の上面である支持面に配設された円筒状の支持筒体４１と、該支持筒体４１に回転可能に支持された円柱状のチャックテーブル本体４２と、該チャックテーブル本体４２の上面に配設された吸着チャック４３とからなっている。チャックテーブル本体４２はステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上面には円形の嵌合凹部４２１が設けられている。この嵌合凹部４２１には、底面の外周部に吸着チャック４３が載置される環状の載置棚４２２が設けられている。また、チャックテーブル本体４２には嵌合凹部４２１に開口する吸引通路４２３が設けられており、この吸引通路４２３は図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、吸引通路４２３を通して嵌合凹部４２１に負圧が作用せしめられる。上記吸着チャック４３は、ポーラスなセラミックス等の多孔性部材によって形成されており、その上面が被加工物を保持する保持面として機能する。このチャックテーブル本体４２は、支持筒体４１に軸受４４、４４を介して回転可能に支持されている。このように構成されたチャックテーブル本体４２は、パルスモータ４５によって回転せしめられる。このパルスモータ４５は、上記円筒状の支持筒体４１の下端に装着された底板４１１上に配置され、その駆動軸４５１が連結手段４５２によってチャックテーブル本体４２に連結されている。

上記チャックテーブル４を構成するチャックテーブル本体４２の上部には、環状の溝４２４が形成されている。この環状の溝４２４内には４個（図１参照）のクランプ４６の基部が配設され、このクランプ４５の基部がチャックテーブル本体４２に適宜の固定手段によって取付けられている。また、支持筒体４１の上端には、支持テーブル４７が配設されている。

以上のように構成されたチャックテーブル４は、支持基台４０の上面である支持面上に印加される電圧値に対応して軸方向に伸びる圧電素子によって構成されたピエゾモータ４８を介して配設される。このピエゾモータ４８は、電圧印加手段４９によって電圧が印加せしめられるようになっている。図３には、ピエゾモータ４８に印加される電圧(V)とピエゾモータ４８の軸方向の伸び量（μm）との関係を規定した制御マップが示されている。この制御マップは、後述する制御手段のメモリに格納される。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル機構３を矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめる切削送り手段５を具備している。切削送り手段５は、静止基台２上に矢印Ｘで示す切削送り方向に沿って平行に配設され上記チャックテーブル機構３を構成する支持基台４０を矢印Ｘで示す切削送り方向に移動可能に支持する一対の案内レール５１、５１と、該案内レール５１、５１上に移動可能に支持された支持基台４０を一対の案内レール５１、５１に沿って移動せしめる移動手段５２を具備している。一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に支持される支持基台４０の下面には一対の案内レール５１、５１と嵌合する被案内溝４０１、４０１が形成されており、この被案内溝４０１、４０１を一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、支持基台４０は一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に配設される。

上記移動手段５２は、上記一対の案内レール５１と５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５２１と、該雄ネジロッド５２１を回転駆動するためのパルスモータ５２２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５２１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック５２３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５２２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド５２１は、支持基台４０の中央部に形成された雌ネジ４０２に螺合されている。従って、パルスモータ５２２によって雄ネジロッド５２１を正転および逆転駆動することにより、支持基台４０は案内レール５１、５１に沿って矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル４の切削送り位置を検出するための切削送り位置検出手段５３を備えている。切削送り位置検出手段５３は、案内レール５１に沿って配設されたリニアスケール５３１と、チャックテーブル４を支持する支持基台４０に配設され支持基台４０とともにリニアスケール５３１に沿って移動する読み取りヘッド５３２とからなっている。この切削送り位置検出手段５３の読み取りヘッド５３２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の切削送り位置を検出する。

図２を参照して説明を続けると、上記スピンドル支持機構６は、可動支持基台６１と、該可動支持基台６１を静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめる割り出し送り手段６２を具備している。可動支持基台６１は、割り出し送り手段６２を構成する案内レール６２１、６２１上に移動可能に配設された移動支持部６１１と、該移動支持部６２１に取り付けられた装着部６２２とからなっている。移動支持部６２１の下面には案内レール６２１、６２１と嵌合する一対の被案内溝６１１a、６１１aが形成されており、この被案内溝６１１a、６１１aを案内レール６２１、６２１に嵌合することにより、可動支持基台６１は案内レール６２１、６２１に沿って移動可能に構成される。また、可動支持基台６１の装着部６１２は、一側面に矢印Ｚで示す切り込み送り方向（チャックテーブル４の保持面に対して垂直な方向）に延びる一対の案内レール６１２a、６１２aが平行に設けられている。

割り出し送り手段６２は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール６２１、６２１と、該案内レール６２１、６２１上に移動可能に配設された可動支持基台６１を一対の案内レール６２１、６２１に沿って移動せしめる移動手段６２２を具備している。移動手段６２２は、上記一対の案内レール６２１、６２１の間に平行に配設された雄ネジロッド６２２aと、該雄ねじロッド６２２aを回転駆動するためのパルスモータ６２２b等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド６２２aは、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ６２２bの出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド６２２aは、可動支持基台６１を構成する移動支持部６１１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ６２２bによって雄ネジロッド６２２aを正転および逆転駆動することにより、可動支持基台６１は案内レール６２１、６２１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態における切削装置は、上記スピンドル支持機構６の可動支持基台６１の割り出し送り位置を検出するための割り出し送り位置検出手段６３を備えている。割り出し送り位置検出手段６３は、案内レール６２１、６２１に沿って配設されたリニアスケール６３１と、可動支持基台６１に配設されリニアスケール６３１に沿って移動する読み取りヘッド６３２とからなっている。この割り出し送り位置検出手段６３の読み取りヘッド６３２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、可動支持基台６１に配設される切削手段としてのスピンドルユニット７の割り出し送り位置を検出する。

図示の実施形態のおけるスピンドルユニット７は、ユニットホルダ７１と、該ユニットホルダ７１に取り付けられたスピンドルハウジング７２と、該スピンドルハウジング７２に回転可能に支持された回転スピンドル７３を具備している。ユニットホルダ７１は、上記装着部６１２に設けられた一対の案内レール６１２a、６１２aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝７１ａ、７１ａが設けられており、この被案内溝７１ａ、７１ａを上記案内レール６１２a、６１２aに嵌合することにより、矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動可能に支持される。上記回転スピンドル７３はスピンドルハウジング７２の先端から突出して配設されており、この回転スピンドル７３の先端部に切削ブレード７４が装着されている。なお、切削ブレード７４は、図示の実施形態においてはV溝を形成する切削ブレードが用いられている。この切削ブレード７４を装着した回転スピンドル７３は、サーボモータ７５等の駆動源によって回転駆動せしめられる。切削ブレード７４の両側には、切削ブレード７４による切削部に切削水を供給する切削水供給ノズル７６が配設されている。上記スピンドルハウジング７２の先端部には、上記チャックテーブル４上に保持された被加工物を撮像し、上記切削ブレード７４によって切削すべき領域を検出するための撮像手段７７を具備している。この撮像手段７７は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット７は、ホルダ７１を一対の案内レール６１２a、６１２aに沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための切込み送り手段７８を具備している。切込み送り手段７８は、上記切削送り手段５の移動手段５２および割り出し送り手段６２の移動手段６２２と同様に案内レール６１２a、６１２aの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ７８２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ７８２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ７１とスピンドルハウジング７２および回転スピンドル７３を案内レール６１２a、６１２a に沿って矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめる。

図示の実施形態における切削装置は、チャックテーブル４に保持された被加工物の高さ位置を検出するための高さ位置検出手段８を具備している。この高さ位置を検出する高さ位置検出手段８は、上記撮像手段７７のケース７７１の両側に装着された発光手段８１と受光手段８２とからなっている。この発光手段８１と受光手段８２とからなる高さ位置検出手段８について図４を参照して説明する。

高さ位置検出手段８を構成する発光手段８１は、図４に示すように発光素子８１１と投光レンズ８１２を具備している。発光素子８１１は、例えば波長が６７０nmのレーザー光線を図４に示すように上記チャックテーブル４上に保持される被加工物Ｗに投光レンズ８１２を通して所定の入射角αをもって照射する。受光手段８２は、光位置検出素子８２１と受光レンズ８２２を具備しており、上記発光手段８１から照射されたレーザー光線が被加工物Ｗで正反射する位置に配設されている。被加工物Ｗの基準高さ位置が図４において１点鎖線で示す位置である場合には、発光素８１１から投光レンズ８１２を通して被加工物Ｗの表面に照射されたレーザー光線は１点鎖線で示すように反射し、受光レンズ８２２を通して光位置検出素子８２１のＡ点で受光される。一方、被加工物Ｗの高さ位置が図４において２点鎖線で示す位置である場合には、発光素子８１１から投光レンズ８１２を通して被加工物Ｗの表面に照射されたレーザー光線は２点鎖線で示すように反射し、受光レンズ８２２を通して光位置検出素子８２１のＢ点で受光される。このようにして光位置検出素子８２１が受光したデータは、後述する制御手段に送られる。そして、後述する制御手段は光位置検出素子８２１によって検出されたＡ点とＢ点との間隔Ｈに基づいて、被加工物Ｗの高さ位置の変位量ｈを演算する（ｈ＝Ｈcosα）。従って、上記チャックテーブル４に保持された被加工物Ｗの高さ位置の基準値が図３において１点鎖線で示す位置である場合、被加工物Ｗの高さ位置が図４において２点鎖線で示す位置に変位した場合には、高さｈだけ下方に変位したことが判る。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、図５に示す制御手段１０を具備している。制御手段１０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５とを備えている。制御手段１０の入力インターフェース１０４には、切削送り位置検出手段５３の読み取りヘッド５３２、割り出し送り位置検出手段６３の読み取りヘッド６３２、撮像手段７７、高さ位置検出手段８の光位置検出素子８２１等からの検出信号が入力される。そして、制御手段１０の出力インターフェース１０５からは、上記ピエゾモータ４８に電圧を印加する電圧印加手段４９、チャックテーブル機構３のパルスモータ４５、切削送り手段５のパルスモータ５２２、割り出し送り手段６２のパルスモータ６２２b、切込み送り手段７８のパルスモータ７８２、スピンドルユニット７のサーボモータ７５等に制御信号を出力する。なお、記憶手段としての上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３は、上記図３に示す制御マップを記憶する第１の記憶領域１０３a、後述する被加工物の設計値のデータを記憶する第２の記憶領域１０３ｂ、後述するウエーハ１０の高さ位置および高さ位置の変位量を記憶する第３の記憶領域１０３cおよび第４の記憶領域１０３dや他の記憶領域を備えている。

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。
図６には切削加工される被加工物としてウエーハ２０の斜視図が示されている。
図６に示すウエーハ２０は、厚さが例えば１５０μmのシリコンウエーハからなっており、その表面２０aに格子状に配列された複数のストリート２０１によって複数の領域が区画されるとともに該区画された領域にIC、LSI等のデバイス２０２が形成されている。

上述した切削装置を用い、上記ウエーハ２０のストリート２０１に沿って所定深さのV溝を形成する切削加工の実施形態について説明する。
なお、上述したウエーハ２０のストリート２０１に沿って所定深さのV溝を形成する切削加工を実施するには、ウエーハ２０を図７に示すように環状のフレームFに装着された粘着テープTに貼着する（ウエーハ支持工程）。このとき、ウエーハ２０は、表面２０aを上にして裏面側を粘着テープTに貼着する。

なお、ウエーハ２０の表面に所定深さのV溝を形成する際に、ウエーハ２０の厚さにバラツキがあると、表面から均一な深さのV溝を形成することができない。そこで、切削加工を施す前に、上述した高さ位置検出装置８によってチャックテーブル４に保持されたウエーハ２０の高さ位置を計測する。
即ち、先ず上述した図１に示す切削装置のチャックテーブル４上にウエーハ２０を載置し、該チャックテーブル４上にウエーハ２０を吸引保持する。このとき、ウエーハ２０は、粘着テープT側をチャックテーブル４上に載置する。従って、ウエーハ２０は、表面２０aを上側にして保持される。そして、環状のフレームFはチャックテーブル４に配設されたクランプ４４によって固定される。ウエーハ２０を吸引保持したチャックテーブル４は、切削送り手段５３によって撮像手段７７の直下に位置付けられる。

チャックテーブル４が撮像手段７７の直下に位置付けられると、撮像手段７７および制御手段１０によってウエーハ２０の切削すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７７および制御手段１０は、ウエーハ２０の所定方向に形成されているストリート２０１と切削ブレード７４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する。また、ウエーハ２０に形成されている所定方向と直交する方向に形成されているストリート２０１に対しても、同様にアライメントが遂行される。

上述したようにアライメントが行われると、チャックテーブル４上のウエーハ２０は、図８の（ａ）に示す座標位置に位置付けられた状態となる。なお、図８の（ｂ）はチャックテーブル４即ちウエーハ２０を図８の（ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示している。

なお、図８の（ａ）および図８の（ｂ）に示す座標位置に位置付けられた状態におけるウエーハ２０に形成された各ストリート２０１の送り開始位置座標値(A1,A2,A3・・・An)と送り終了位置座標値(B1,B2,B3・・・Bn)および送り開始位置座標値(C1,C2,C3・・・Cn)と送り終了位置座標値(D1,D2,D3・・・Dn)は、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第２の記憶領域１０３ｂに格納されている。

上述したようにチャックテーブル４上に保持されているウエーハ２０に形成されているストリート２０１と切削ブレード７４との位置合わせを行うアライメントが実施されたならば、チャックテーブル４を移動して図９において最上位のストリート２０１を高さ位置検出手段８の発光手段８１と受光手段８２の直下に位置付ける。そして、更に図９で示すようにストリート２０１の一端（図９において左端）である送り開始位置座標値(A1)（図８の（ａ）参照）を発光手段８１の照射位置に位置付ける。そして、高さ位置検出手段８を作動するとともに、チャックテーブル４を図９において矢印Ｘ１で示す方向に移動し、送り終了位置座標値(B1)まで移動する（高さ位置検出工程）。なお、開始位置座標値(A1)から送り終了位置座標値(B1)まで移動するチャックテーブル４の位置座標は、切削送り位置検出手段５３および割り出し送り位置検出手段６３からの検出信号に基いて把握される。この結果、ウエーハ２０の図８の（ａ）において最上位のストリート２０１における高さ位置（図４において１点鎖線で示す被加工物Ｗの所定の基準高さ位置からの変位量ｈ）を上述したように検出することができる。この検出された高さ位置は、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第２の記憶領域１０３bに格納されている座標値に対応して第３の記憶領域１０３cに格納される。このようにして、ウエーハ２０に形成された全てのストリート２０１に沿って高さ位置検出工程を実施し、各ストリート２０１における高さ位置を上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第３の記憶領域１０３cに格納する。また、制御手段１０は、各ストリート２０１における高さ位置の最も高い位置を求めとともに、この最も高い位置に対する各座標値における変位量(h0)を上記基準高さ位置からの変位量ｈに基いて演算し、これを上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第４の記憶領域１０３dに格納する。

以上のようにしてウエーハ２０に形成された全てのストリート２０１に沿って高さ位置検出工程を実施したならば、ウエーハ２０の表面にストリート２０１に沿って所定深さのV溝を形成する切削工程を実施する。
この切削工程においては、制御手段１０は切削送り手段５２を作動してチャックテーブル４を移動し、図１０の(a)に示すようにウエーハ２０の加工開始点座標値（Ａ１）より切削送り方向X1における所定距離(S)手前側に切削ブレード７４の回転中心Pが位置するように位置付ける。

上述したようにしてチャックテーブル４を加工送り開始位置に位置付けたならば、制御手段１０は図１０の(a)で示すように切削ブレード７４を矢印７４aで示す方向に回転するとともに、切り込み送り手段７８を作動して切削ブレード７４を２点鎖線で示す退避位置から下降せしめる。そして、切削ブレード７４を実線で示すようにその最下点を切り込み深さ位置に位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。この切り込み深さ位置は、上述した高さ位置検出工程において検出されたウエーハ２０の高さ位置における最も高い位置からの切り込み量に設定される。

上述した切削送り開始位置位置付け工程を実施したならば、制御手段１０は切削送り手段５の移動手段５２を作動してチャックテーブル４を、図１０の(a)において矢印X1で示す切削送り方向に所定の切削送り速度で移動せしめる（切削工程）。この結果、ウエーハ２０にはストリート２０１に沿ってV溝２１０が形成される。そして、図１０の(b)に示すように切ストリート２０１の加工終了点座標値（Ｂ１）が切削ブレード７４の回転中心Pと一致する位置に達したならば、制御手段１０は切削送り手段５の移動手段５２の作動を停止するとともに、切り込み送り手段７８を作動して切削ブレード７４を上昇させ２点鎖線で示す退避位置に位置付ける。この切削工程においては、制御手段１０は切削送り位置検出手段５３および割り出し送り位置検出手段６３からの検出信号とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第４の記憶領域１０３dに格納されているウエーハ２０の表面の最も高い位置に対する各座標値における変位量(h0)に基いて、チャックテーブル４と支持基台４０との間に配設されたピエゾモータ４８に電圧を印加する電圧印加手段４９を制御する。即ち、制御手段１０は、上記図３に示す制御マップから上記変位量(h0)に対応する伸び量を求め、この伸び量に対応した電圧をピエゾモータ４８に印加するように電圧印加手段４９を制御する。この結果、ウエーハ２０を保持したチャックテーブル４が上記変位量(h0)に対応して上下するので、ウエーハ２０には図１０の(b)および(c)に示すようにストリート２０１に沿って表面２０aから均一の深さのV溝２１０が形成される。このように図示の実施形態においては、チャックテーブル４と支持基台４０との間に配設されたピエゾモータ４８に印加する電圧に対応したピエゾモータ４８の伸び量を利用してチャックテーブル４に保持されたウエーハ２０の高さ位置を制御するので、ウエーハ２０の厚みのバラツキに対応してウエーハ２０の高さ位置を効率よく追随させることができる。

以上のようにして、ウエーハ２０の所定方向に延在する全てのストリート２０１に沿って上記切削工程を実行したならば、チャックテーブル４を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交した方向に延びる各ストリート２０１に沿って上記切削工程を実行する。このようにして、ウエーハ２０に形成された全てのストリート２０１に沿って上記切削工程を実行したならば、ストリート２０１に沿ってV溝２１０が形成されたウエーハ２０は、V溝２１０が形成されたストリート２０１に沿って切断する切断工程に移行される。

以上、図示の実施形態においてはウエーハ２０にストリート２０１に沿って表面２０aから均一の深さのV溝２１０を形成した例を示したが、厚さにバラツキがある被加工物に表面から均一の深さの切削溝を形成する場合に有効に適用できる。

本発明によって構成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チャックテーブル機構の断面図。図２に示すチャックテーブル機構を構成する支持基台とチャックテーブルとの間に配設されたピエゾモータに印加される電圧(V)とピエゾモータの軸方向の伸び量（μm）との関係を規定した制御マップ。図１に示す切削装置に装備される高さ位置検出手段の説明図。図１に示す切削装置に装備される制御手段のブロック図。被加工物としてのウエーハの斜視図。図６に示すウエーハを環状のフレームに装着された粘着テープの表面に貼着した状態を示す斜視図。図７に示す環状のフレームに装着された粘着テープの表面に貼着されたウエーハが図１に示す切削装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図。図１に示す切削装置に装備された高さ位置検出装置によって実施される高さ位置検出工程の説明図。図１に示す切削装置によって実施する切削工程の説明図。

符号の説明

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
４：チャックテーブル
４０：支持基台
４２：チャックテーブル本体
４３：吸着チャック
４５：パルスモータ
４８：ピエゾモータ
４９：電圧印加手段
５：切削送り手段
５３：切削送り位置検出手段
６：スピンドル支持機構
６１：可動支持基台
６２：割り出し送り手段
６３：割り出し送り位置検出手段
７：スピンドルユニット
７２：スピンドルハウジング
７３：回転スピンドル
７４：切削ブレード
７７：撮像手段
７８：切込み送り手段
１０：制御手段
２０：ウエーハ
F：環状のフレーム
T：粘着テープ

Claims

被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと該チャックテーブルを支持する支持面を有する支持基台を備えたチャックテーブル機構と、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と、該チャックテーブル機構の該支持基台を該切削手段に対して切削送り方向に相対的に移動せしめる切削送り手段と、該切削手段を該チャックテーブルに対して該切削送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該切削手段を該チャックテーブルの該保持面に対して垂直な方向に移動せしめる切り込み送り手段と、該チャックテーブルの切削送り位置を検出するための切削送り位置検出手段と、を具備する切削装置において、
該チャックテーブル機構の該支持基台と該チャックテーブルとの間に配設され印加される電圧値に対応して軸方向に伸びる圧電素子によって構成されたピエゾモータと、該ピエゾモータに電圧を印加する電圧印加手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、該高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置および該切削送り位置検出手段によって検出されたチャックテーブルの切削送り位置に基づいて該電圧印加手段によって該ピエゾモータに印加する電圧を制御する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置。