JP2011054709A - スクライバシャンク調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクライバシャンクの向きを容易に調整できるようにする。
【解決手段】被加工物を保持する保持テーブル５と保持テーブル５に保持された被加工物にスクライブ加工を施すスクライブ手段６とを備えたスクライバ装置４にスクライブ手段６を構成するスクライバシャンク３を装着し、保持テーブル５上に鏡面体７を載置しダイヤモンドチップ３１を鏡面体７に写し、鏡面体７に写ったダイヤモンドチップ３１の像を取得する反射像取得手段を用いてダイヤモンドチップ３１を観察するとともにダイヤモンドシャンク３の向きを調整して複数の加工点３４ａ、３４ｂ、３４ｃのうち所定の加工点３４ａを形成する稜線３３ａの向きとスクライブ方向とをそろえる。鏡面体を介して稜線の向きを調整することができるため、正確かつ迅速に稜線の向きを調整することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数の稜線と稜線が接続される加工点とを有するダイヤモンドチップが先端に配設されたスクライバシャンクの向きを調整するスクライバシャンク調整方法に関する。

ＬＥＤ等の発光デバイスが表面に形成されたサファイア基板や、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイスが表面に形成された半導体ウェーハを個々のチップに分割する際には、スクライブ装置によって罫書き線を形成し（スクライブ加工）、その後、罫書き線を起点に割断する技術が用いられることがある。このようにして製造された各デバイスは、携帯電話機やパソコン等、各種機器に広く利用されている。

スクライブ装置は、棒状の本体の先端にダイヤモンドチップが形成されたスクライバシャンクを有するスクライブ手段と、被加工物を保持する保持テーブルとを備え、被加工物に対してダイヤモンドチップを所定荷重で押し当てた状態で、保持テーブルとスクライブ手段とをスクライブ方向に相対移動させることでスクライブ加工を実施する。

スクライブ加工に用いられるダイヤモンドチップは、先端が円錐形をしているタイプのほか、先端が三角錐形をしておりその頂点にＲが形成され稜線とＲ部分との接続部が加工点となるタイプ、特許文献１、２に記載されているように複数の稜線を有する角錐の先端部分がフラットに形成された角錐台形状であって稜線とフラット部分との接続点を加工点とする先端フラットタイプなどがある（例えば特許文献１、２参照）。

これら稜線を有するダイヤモンドチップを備えたスクライバシャンクでは、その稜線の方向とスクライブ方向とが一致した状態において、最も良好な罫書き線を形成することができる。

特開２００５−２８９７０３号公報 国際公開第２００７／０６９６６８号

従来は、調整用の被加工物にサンプルスクライブを施し、その後、顕微鏡で調整用被加工物上に形成された罫書き線を観察し、スクライバシャンクの向きを微調整していた。しかし、サンプルスクライブされた罫書き線を顕微鏡により観察してスクライバシャンクの向きを調整する方法では、良好な罫書き線が得られるまでに何度もサンプルスクライブと顕微鏡観察とを繰り返さなければならず、調整作業が非常に煩雑であり、長い時間を要していた。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたもので、その課題は、スクライバシャンクの向きを容易に調整できるようにすることにある。

本発明は、複数の稜線の端部に加工点を有するダイヤモンドチップが先端に配設されたスクライバシャンクの向きを調整するスクライバシャンク調整方法に関し、被加工物を保持する保持テーブルと保持テーブルに保持された被加工物にスクライブ加工を施すスクライブ手段とを備えたスクライバ装置にスクライブ手段を構成するスクライバシャンクを装着するステップと、保持テーブル上に鏡面体を載置しダイヤモンドチップを鏡面体に写すステップと、鏡面体に写ったダイヤモンドチップの像を取得する反射像取得手段を用いてダイヤモンドチップを観察するとともにダイヤモンドシャンクの向きを調整して複数の加工点のうち所定の加工点を形成する稜線の向きとスクライブ方向とをそろえるステップとを備える。

本発明では、鏡面体を介してダイヤモンドチップの稜線の向きを観察し調整することができるため、調整用被加工物へのサンプルスクライブを行うことなく、正確かつ迅速に稜線の向きを調整し、稜線の方向とスクライブ方向とを一致させることができる。

スクライバシャンクの第１の例を示す底面図である。 スクライバシャンクの第２の例を示す底面図である。 スクライバシャンクの第３の例を示す底面図である。 スクライバ装置の例を示す斜視図である。 スクライブ手段の例を示す斜視図である。 スクライバシャンクの調整から被加工物へのスクライブ溝の形成までの流れを示すフローチャートである。 保持テーブルに鏡面体を載置した状態を示す斜視図である。 鏡面体に写ったダイヤモンドチップの像がカメラにおいて結像するようにした状態を示す斜視図である。 ダイヤモンドチップの稜線とスクライブ方向とが一致した状態を示す説明図である。 被加工物の例を示す斜視図である。 被加工物にスクライブ溝を形成する状態を示す斜視図である。

本発明の適用対象となるスクライバシャンクは、複数の稜線の端部に加工点を有するダイヤモンドチップが先端に配設されたタイプのものであり、例えば、図１〜３に示すスクライバシャンク１、２、３がある。

図１に示すスクライバシャンク１は、軸部１０の先端にダイヤモンドチップ１１が固定されて構成される。このダイヤモンドチップ１１は、四角錐の先端部分に平面部１２を形成することにより四角錐台形状に形成され、平面部１２の４つの角部と各稜線１３との接続点が加工点１４を構成しているタイプ（「加工点４ポイントフラットタイプ」と称する。）のものである。

図２に示すスクライバシャンク２は、軸部２０の先端にダイヤモンドチップ２１が固定されて構成される。このダイヤモンドチップ２１は、三角錐の頂点にＲ部２２を形成することによりＲ部２２と稜線２３との接続点が加工点２４を構成しているタイプ（「加工点３ポイントＲタイプ」と称する。）のものである。

図３に示すスクライバシャンク３は、軸部３０の先端にダイヤモンドチップ３１が固定されて構成される。このダイヤモンドチップ３１は、三角錐の先端部分に平面部３２を形成することにより三角錐台に形成され平面部３２の３つの角部と各稜線３３との接続点が加工点３４を構成しているタイプ（「加工点３ポイントフラットタイプ」と称する。）のものである。

これらのスクライバシャンクは、例えば図４に示すスクライバ装置４に搭載されて使用される。このスクライバ装置４は、被加工物を保持する保持テーブル５と、保持テーブル５に保持された被加工物にスクライブ加工を施すスクライブ手段６とを備えている。保持テーブル５とスクライブ手段６とは、スクライブ方向（図４におけるＸ軸方向）、Ｘ軸方向に対して水平方向に直交するＹ軸方向、及び、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する鉛直方向（Ｚ軸方向）に相対移動可能となっている。本実施形態では、保持テーブル５がＸ軸方向に移動し、スクライブ手段６がＹ軸方向及びＺ軸方向に移動するように構成されている。

図４及び図５に示すように、スクライブ手段６は、基部６０と、基部６０に対して回動可能に支持された可動部６１とを備えている。図５の例における可動部６１は、角度調整用ネジ６２によって基部６０に対して回動可能に構成され、角度調整用ネジ６２を支点として垂直方向に回動する構成となっている。本実施形態では、図３に示したスクライバシャンク３をスクライブ手段６に搭載している。

図５に示すように、可動部６１には、取り付け用ネジ６３によってヘッド６４が取り付けられており、ヘッド６４にスクライバシャンク３が取り付けられる。スクライバシャンク３は、取り付け用ネジ６３を緩めた状態では回動させることにより向きを調整することができ、取り付け用ネジ６３を締めた状態では固定される。

次に、スクライバシャンクの向きを調整することにより稜線３３（図３参照）の向きをスクライブ方向に合わせ、調整後のスクライバシャンクを用いて被加工物にスクライブ溝を形成するまでの流れについて、図６のフローチャートに沿って説明する。

最初に、ヘッド６４を介してスクライバシャンク３を可動部６１に取り付ける（ステップＳ１）。この時点では、稜線３３の向きは考慮しなくてもよい。

次に、実際の被加工物にスクライブ加工を施す前に、図７に示すように、保持テーブル５に鏡面体７を載置する。図８に示すように、保持テーブル５の可動域の上方にはカメラ８が配設されており、鏡面体７の載置後は、必要に応じて保持テーブル５とスクライブ手段６とを相対移動させることにより、鏡面体７に写ったダイヤモンドチップ３１の像がカメラ８において結像するようにする（ステップＳ２）。カメラ８はモニター９と接続されており、カメラ８において取得した画像をモニター９に画面表示させる（ステップＳ３）。なお、カメラ８に代えて、例えば顕微鏡を用いることもできる。すなわち、鏡面体７に写った反射像をとらえてモニターに表示させることによりダイヤモンドチップの向きの把握を可能とする反射像取得手段を構成できるものであればよい。

図８に示すように、モニター９に表示された画面には、３本の稜線３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３つの加工点３４ａ、３４ｂ、３４ｃが表示されている。かかる複数の加工点のうち、所定の加工点を形成する稜線の向きとスクライブ方向とをそろえる。例えば、加工点３４ａを実際の加工に使用する場合は、稜線３３ａをスクライブ方向に一致させる必要がある。そこで、取り付け用ネジ６３をゆるめ、軸心を中心としてスクライバシャンク３を回動させながら、モニター９に表示された稜線３３ａとスクライブ方向とが一致するように調整する。そして、図９に示すように、稜線３３ａの方向とスクライブ方向とが合致すると、取り付け用ネジ６３を締めてその状態でスクライバシャンク３を固定する（ステップＳ４）。

なお、加工点３４ａを使用した加工によって加工点３４ａに摩耗が生じた場合は、他の加工点３４ｂまたは３４ｃを使用するために、稜線３３ｂまたは３３ｃをスクライブ方向にあわせる作業が行われる。この場合も、モニター９に表示された画像を使用してスクライバシャンク３を回動させるだけで、稜線３３ｂまたは３３ｃの向きを調整することができる。

スクライバシャンク３の向きが調整された後、角度調整用ネジ６２を回すことにより、被加工物に対するスクライバシャンク３の角度が所定角度になるように調整を行う（ステップＳ５）。こうして稜線３３ａの方向とスクライブ方向とが合致し、被加工物に対するスクライバシャンク３の角度が所定角度に調整されたことにより、良好なスクライブ溝を形成することができる状態となる。このように、スクライバシャンク３及びヘッド６４を装置から取り外すことなくスクライバシャンク３の向き及び角度を調整することができる。

次に、保持テーブル５から鏡面体７を除去し、スクライブ溝を形成しようとする被加工物を保持テーブル５に載置する（ステップＳ６）。被加工物としては、例えば図１０に示す半導体ウェーハ１０がある。この半導体ウェーハ１０には、分割予定ライン１００によって区画されて複数のデバイス１０１が形成されており、分割予定ライン１００に沿ってスクライブ溝を形成した後に、その部分に力を加えることにより、個々のデバイス１０１に分割することができる。

図１１に示す被加工物１１を分割するにあたっては、まず、保持テーブル５に保持された被加工物１１の切削すべき位置にダイヤモンドチップ３０の加工点３４ａを所定荷重で当接させる（ステップＳ７）。そして、スクライブ手段６と保持テーブル５とをスクライブ方向に相対移動させることにより、被加工物１１にスクライブ溝１１０を形成する。そして、スクライブ手段６をＹ軸方向へインデックス送りとしながらスクライブ溝１１１、１１２、・・・を順次形成していく。また、保持テーブル５を９０度回転させた後、これら形成したスクライブ溝に直交する方向にも同様にスクライブ溝を形成する。

このようにして行うスクライブ溝の形成時は、図９に示したように、稜線３３ａとスクライブ方向とが一致しているため、後に割断しやすい良好なスクライブ溝を形成することができる。

こうしてスクライブ溝が形成された後に、スクライブ溝に力を加えると、スクライブ溝を起点として割断され、個々のチップに分割される。良好なスクライブ溝に沿った割断を行うことで、チッピングの少ない高品質なチップに分割することができる。

１：スクライバシャンク
１０：軸部 １１：ダイヤモンドチップ １２：平面部 １３：稜線 １４：加工点
２ スクライバシャンク
２０：軸部 ２１：ダイヤモンドチップ ２２：Ｒ部 ２３：稜線 ２４：加工点
３スクライバシャンク
３０：軸部 ３１：ダイヤモンドチップ ３２：平面部 ３３：稜線 ３４：加工点
４：スクライバ装置 ５：保持テーブル
６：スクライブ手段
６０：基部 ６１：可動部 ６２：角度調整用ネジ ６３：取り付け用ネジ
６４：ヘッド
７：鏡面体 ８：カメラ ９：モニター
１０：半導体ウェーハ １００：分割予定ライン １０１：デバイス
１１：被加工物 １１０、１１１、１１２、・・・：スクライブ溝

Claims (1)

1. 複数の稜線の端部に加工点を有するダイヤモンドチップが先端に配設されたスクライバシャンクの向きを調整するスクライバシャンク調整方法であって、
   被加工物を保持する保持テーブルと該保持テーブルに保持された被加工物にスクライブ加工を施すスクライブ手段とを備えたスクライバ装置に、該スクライブ手段を構成するスクライバシャンクを装着するステップと、
   該保持テーブル上に鏡面体を載置し該ダイヤモンドチップを該鏡面体に写すステップと、
   該鏡面体に写ったダイヤモンドチップの像を取得する反射像取得手段を用いて該ダイヤモンドチップを観察するとともに該ダイヤモンドシャンクの向きを調整して複数の加工点のうち所定の加工点を形成する稜線の向きとスクライブ方向とをそろえるステップと、
   を備えたスクライバシャンク調整方法。

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