JP2011181623A

JP2011181623A - 板状物の加工方法

Info

Publication number: JP2011181623A
Application number: JP2010043123A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nii; 進仁井
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】切削手段の各構成部材が熱膨張して切削ブレードの高さ位置が変位しても、板状物に所定深さの切削溝を正確に形成することができる加工方法を提供する。
【解決手段】チャックテーブルに保持された被加工物に形成された複数の切削予定ライン１０１，１０２における複数箇所の高さ位置を検出し、高さ位置が検出された複数箇所の少なくとも一箇所の基準箇所の表面に切削ブレードを作用せしめることにより切削窪みを形成し、切削窪みが形成された状態における切削ブレードの高さ位置を求めるとともに、切削窪みの長さを計測し切削窪みの長さと切削ブレードの半径から切削窪みの深さを求め、切削窪みの深さと切削ブレードの高さ位置に基づいて所定深さの切削溝を形成するために切削ブレードの切り込み送り位置を設定し、切り込み送り位置と切削予定ラインの高さ方向の傾斜に基づいて切削ブレードの切り込み送り位置を調整しつつ板状物を切削する。
【選択図】図９

Description

本発明は、板状の被加工物に所定深さの切削溝を形成する板状物の加工方法に関する。

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ストリートに沿って切断することにより個々のデバイスを製造している。

また、上述したように製造されるデバイスの抗折強度を向上するためウエーハを個々のデバイスに分割する前に、V字溝形成用の切削ブレードを用いてストリート上に所定深さのV字溝を形成することによりデバイスの周縁に面取りを施す切削加工が実施されている。

また、矩形に形成された圧電素子基板やフェライト基板に表面から所定深さの切削溝を格子状に形成する場合にも切削装置が用いられている（例えば下記特許文献１参照）。

このように板状の被加工物をストリートに沿って切削する切削装置は、被加工物を保持する被加工物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、該切削手段とチャックテーブルを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段と、切削手段とチャックテーブルを加工送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、切削手段とチャックテーブルを被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向に相対的に切り込み送りする切り込み送り手段を具備している。

しかるに、被加工物の厚みにバラつきがあったり、被加工物を固定するサブストレートや被加工物をサブストレートに固定するための接着剤層の厚みにバラつきがあると、被加工物の表面から所定深さの切削溝を形成することが困難である。

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被加工物の表面の高さ位置を検出し、この高さ位置に対応して切り込み送り手段を制御するようにした切削装置が下記特許文献２に開示されている。

特開２００９−２７０５２号公報特開２００１−２９８００３号公報

而して、切削ブレードを備えた切削手段は稼動していると各構成部材が熱膨張して切削ブレードの高さ位置が変位するため、上述したようにチャックテーブルに保持され被加工物の表面の高さ位置を検出し、この高さ位置に対応して切り込み送り手段を制御しても、表面から所定深さの切削溝を形成することができない。

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、切削ブレードを備えた切削手段の各構成部材が稼動により熱膨張して切削ブレードの高さ位置が変位しても、板状物の表面から所定深さの切削溝を正確に形成することができる板状物の加工方法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、チャックテーブルに保持された板状物に、切削ブレードにより複数の切削予定ラインに沿って所定深さの切削溝を形成する板状物の加工方法であって、
チャックテーブルに保持された板状物の複数の切削予定ラインにおける少なくとも２本の切削予定ラインのそれぞれ少なくとも２箇所の高さ位置を高さ検出手段によって検出する高さ位置検出工程と、
該高さ位置検出工程において高さ位置が検出された検出箇所の少なくとも一箇所の表面に対して垂直な方向に切削ブレードを作用せしめて切削窪みを形成する切削窪み形成工程と、
該切削窪み形成工程が実施された状態における切削ブレードの高さ位置を検出する切削ブレード位置検出工程と、
該切削窪み形成工程によって形成された切削窪みの長さを計測し、該切削窪みの長さと切削ブレードの半径からピタゴラスの定理により切削窪みの深さを求める切削窪み深さ検出工程と、
該切削窪み深さ検出工程によって求められた切削窪みの深さと該切削ブレード位置検出工程によって検出された切削ブレードの高さ位置に基づいて、所定深さの切削溝を形成するために切削ブレードの切り込み送り位置を設定する基準切り込み送り位置設定工程と、
該高さ位置検出工程において検出された検出箇所の高さ位置に基づいて、複数の切削予定ラインの高さ方向の傾斜を求め切削予定ライン傾斜マップを作成する切削予定ライン傾斜マップ作成工程と、
基準切り込み送り位置設定工程において求められた切削ブレードの切り込み送り位置および切削予定ライン傾斜マップに基づいて、切削ブレードの切り込み送り位置を調整しつつ板状物を切削予定ラインに沿って切削することにより所定深さの切削溝を形成する切削工程と、を含む、
ことを特徴とする板状物の加工方法が提供される。

本発明による板状物の加工方法においては、チャックテーブルに保持された被加工物に形成された複数の切削予定ラインにおける複数箇所の高さ位置を検出し、高さ位置が検出された複数箇所の少なくとも一箇所の基準箇所の表面に切削手段を作動して切削ブレードを作用せしめることにより切削窪みを形成し、切削窪みが形成された状態における切削ブレードの高さ位置を求めるとともに、切削窪みの長さを計測し該切削窪みの長さと切削ブレードの半径からピタゴラスの定理により切削窪みの深さを求め、該切削窪みの深さと切削ブレードの高さ位置に基づいて所定深さの切削溝を形成するために切削ブレードの切り込み送り位置を設定し、この切削ブレードの切り込み送り位置と切削予定ラインの高さ方向の傾斜に基づいて切削ブレードの切り込み送り位置を調整しつつ板状物を切削予定ラインに沿って切削するので、切削手段の各構成部材が稼動により熱膨張して切削ブレードの高さ位置が変位しても、被加工物の表面から所定深さの切削溝を正確に形成することができる。

本発明による板状物の加工方法を実施するための切削装置の斜視図。図１に示す切削装置に装備される制御手段のブロック構成図。板状物としての圧電素子基板の平面図。図３に示す圧電素子基板を環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着した状態を示す斜視図。本発明による板状物の加工方法における高さ位置検出工程によって作成された高さマップの説明図。本発明による板状物の加工方法における切削窪み形成工程が実施された圧電素子基板の斜視図。本発明による板状物の加工方法における切削窪み深さ検出工程の説明図。本発明による板状物の加工方法における基準切り込み送り位置設定工程によって作成された切り込み送りマップの説明図。本発明による板状物の加工方法における切削予定ライン傾斜マップ作成工程の説明図。本発明による板状物の加工方法における切削予定ライン傾斜マップ作成工程によって作成された切削予定ライン傾斜マップの説明図。本発明による板状物の加工方法における切削工程の説明図。

以下、本発明による板状物の加工方法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、本発明による板状物の加工方法を実施するための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に加工送り方向(X軸方向)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に加工送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)である矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設されたスピンドル支持機構４と、該スピンドル支持機構４に後述するチャックテーブルの被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向(Z軸方向)である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたスピンドルユニット５が配設されている。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設されたパルスモータ３４０(M1)によって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２(M2)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１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３７３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３７２(M2)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２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貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２(M2)によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、チャックテーブル３６のX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を具備している。X軸方向位置検出手段３７４は、上記案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４b(LS１)とからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４b(LS１)は、図示に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。

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３8１と、該雄ネジロッド３8１を回転駆動するためのパルスモータ３8２(M3)等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３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３8２(M3)の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３8１は、第２の滑動ブロック３３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貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３8２(M3)によって雄ネジロッド３8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、上記第２の滑動ブロック３３(チャックテーブル３６)のY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。Y軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４b(LS２)とからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４b(LS２)は、図示に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。

上記スピンドル支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示すチャックテーブル３６の被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２(Ｍ４）等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１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４３２(Ｍ４）の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１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４３２(Ｍ４）によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態のおけるスピンドルユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたスピンドルハウジング５２と、該スピンドルハウジング５２に回転可能に支持された回転スピンドル５３を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示すチャックテーブル３６の被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。上記回転スピンドル５３はスピンドルハウジング５２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５３の先端部に切削ブレード５４が装着されている。なお、切削ブレード５４を装着した回転スピンドル５３は、サーボモータ５３０（Ｍ４）等の駆動源によって回転駆動せしめられる。上記スピンドルハウジング５２の前端部には、撮像手段６（ＳＤ）が配設されている。この撮像手段６（ＳＤ）は、複数個の画素からなる撮像素子（ＣＣＤ）および顕微鏡等の光学系等を備えており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。このように構成された撮像手段６（ＳＤ）は、上記切削ブレード５４とＸ軸方向において同一線上に配設されている。

図示の実施形態における切削装置は、チャックテーブル３６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７(HS)を具備している。この高さ位置検出手段７(HS)は、上記撮像手段６のケース６１に装着されており、検出信号を後述する制御手段に送る。なお、高さ位置検出手段７(HS)としては、例えば上記特開２００１−２９８００３号公報に開示された背圧式センサーやレーザー側長センサー等を用いることができる。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット５は、ホルダ５１を２本の案内レール４２３、４２３に沿って切り込む送り方向（Z軸方向）に移動させるための切り込み送り手段５５を具備している。切り込み送り手段５５は、上記切削送り手段３７や第１の割り出し送り手段３８および第２の割り出し送り手段４３と同様に案内レール４２３、４２３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５５２（Ｍ６）等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５５２（Ｍ６）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５１とスピンドルハウジング５２および回転スピンドル５３を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット５は、切削ブレード６のZ軸方向位置（切り込み送り位置）を検出するためのZ軸方向位置検出手段５６を具備している。Z軸方向位置検出手段５６は、上記案内レール４２３、４２３と平行に配設されたリニアスケール５６aと、上記ユニットホルダ５１に取り付けられユニットホルダ５１とともにリニアスケール５６aに沿って移動する読み取りヘッド５６b（ＬＳ３）とからなっている。このZ軸方向位置検出手段５６の読み取りヘッド５６b（ＬＳ３）は、図示に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。

図示の実施形態における切削装置は、図２に示すように制御手段２０を具備している。制御手段２０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）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２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）２０３と、入力インターフェース２０４および出力インターフェース２０５とを備えている。このように構成された制御手段２０の入力インターフェース２０４には、図２に示すX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４b(LS１)、Y軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４b(LS２)、Z軸方向位置検出手段５６の読み取りヘッド５６b(LS3)、撮像手段６（ＳＤ）、高さ位置検出手段７(HS)等からの検出信号が入力される。また、出力インターフェース２０５からは上記パルスモータ３４０（Ｍ１）、パルスモータ３７２（Ｍ２）、パルスモータ３８２（Ｍ３）、パルスモータ４３２（Ｍ４）、サーボモータ５３０（Ｍ５）、パルスモータ５５２（Ｍ６）に制御信号を出力する。

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３には被加工物としての矩形に形成された圧電素子基板の平面図が示されている。図３に示す圧電素子基板１０の表面には、第1の方向に延びる複数の第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nが所定の間隔を持って形成されているとともに、該第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nと直交する方向に延びる複数の第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nが所定の間隔を持って形成されている。このように形成された圧電素子基板１０の複数の第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nおよび複数の第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nの座標値は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている。なお、圧電素子基板１０には切削予定ラインが必ずしも形成されていない場合もあるが、切削予定ラインに対応する位置の座標値がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納される。このように形成された圧電素子基板１０は、図４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に貼着される（ウエーハ支持工程）。このように環状のフレームFに装着された粘着テープTに貼着された圧電素子基板１０に、第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nおよび第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nに沿って表面から例えば５００μmの深さの切削溝を形成する方法について説明する。

図４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に貼着され圧電素子基板１０は、図１に示す切削装置のチャックテーブル３６上に粘着テープT側を載置する。次に、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル３６上に粘着テープTを介して圧電素子基板１０を吸引保持する。そして、環状のフレームFはチャックテーブル３６に配設されたクランプ３６２によって固定される。

上述したように被加工物としての圧電素子基板１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって高さ位置検出手段７(HS)の直下に位置付けられる。次に、制御手段２０は、高さ位置検出手段７を作動してチャックテーブル３６に保持された圧電素子基板１０に形成された第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nおよび第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nにおけるそれぞれ少なくとも２本の切削予定ラインの少なくとも２箇所の高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実行する。即ち、制御手段２０は、図３に示す圧電素子基板１０に指定された検出箇所である第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nおよび第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nにおけるそれぞれ最外側の切削予定ラインの交点位置、即ち第１の切削予定ライン１０１aと第２の切削予定ライン１０２aとの交点（No．１）、第１の切削予定ライン１０１aと第２の切削予定ライン１０２nとの交点（No．２）、第１の切削予定ライン１０１nと第２の切削予定ライン１０２aとの交点（No．３）、第１の切削予定ライン１０１nと第２の切削予定ライン１０２nとの交点（No．４）を順次高さ位置検出手段７(HS)の直下に位置付けて高さ位置を検出する（高さ位置検出工程）。そして制御手段２０は、検出されたNo．１〜No．４位置の高さ位置（高さ位置検出手段７(HS)の原点位置からの位置）を図５に示す高さマップとしてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。

上述した高さ位置検出工程を実施したならば、チャックテーブル３６に保持された圧電素子基板１０の例えばNo．１の位置（基準箇所）を切削ブレード５４の直下に位置付ける。次に、切り込み送り手段５５を作動して圧電素子基板１０の表面に対して垂直な方向に切り込み送りし、圧電素子基板１０のNo．１の位置における第１の切削予定ライン１０１aに沿って僅かに切削して図６に示すように切削窪み１１０を形成する（切削窪み形成工程）。このとき、制御手段２０は切削ブレード５４の高さ位置(Z0)をZ軸方向位置検出手段５６からの検出信号を入力し、この高さ位置(Z0)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（切削ブレード位置検出工程）。

次に、チャックテーブル３６に保持された圧電素子基板１０における切削窪み１０１が形成されたNo．１の位置（基準箇所）を撮像手段６（ＳＤ）の直下に位置付ける。そして、撮像手段６（ＳＤ）を作動して切削窪み１１０を撮像し、撮像した切削窪み１１０の画像信号を制御手段２０に送る（切削窪み撮像工程）。切削窪み１１０の画像信号を入力した制御手段２０は、切削窪み１１０の長さ(L)を計測する（切削窪み長さ計測工程）。

上述した切削窪み長さ計測工程において計測した切削窪み１１０の長さ(L)と切削ブレード５４との関係は図７に示す通りとなる。そして制御手段２０は、切削窪み１１０の長さ(L)と切削ブレード５４の半径(r)に基づいて切削窪み１１０の深さ(t)を求める（切削窪み深さ検出工程）。例えば、切削ブレード５４の半径(r)が２４．００５mm、切削窪み１１０の長さ(L)が６．００８mmとすると、ピタゴラスの定理により切削窪み１１０の深さ(t)は０．１８９mmとなる。従って、圧電素子基板１０にNo．１位置に表面から例えば５００μmの深さの切削溝を形成するは、切削ブレード５４の切り込み送り位置を上記切削窪み１１０を形成した切削ブレード５４の高さ位置(Z0)から更に３１１μm切り込み送りした位置(Z1)に設定すればよい（基準切り込み送り位置設定工程）。

上述したように圧電素子基板１０のNo．１の位置における切削ブレード５４の切り込み送り位置 (Z1)を求めたならば、制御手段２０は上記図５に示す高さマップに基づいて圧電素子基板１０のNo．１〜No．４位置における切削ブレード５４の切り込み送り位置をNo．１の位置における切り込み送り位置 (Z1)を基準として算出し、図８に示すように切り込み送りマップを作成する。

次に、制御手段２０は、上記図５に示す電素子基板１０のNo．１〜No．４位置（検出箇所）の高さ位置情報に基づいて、第１の切削予定ライン１０１aおよび１０１nと第２の切削予定ライン１０２aおよび第２の切削予定ライン１０２nの高さ方向の傾斜（一次関数）を求める。そして、制御手段２０は、電素子基板１０のNo．１〜No．４位置の高さ位置情報および第１の切削予定ライン１０１a、１０１nと第２の切削予定ライン１０２a、１０２nの高さ方向の傾斜（一次関数）に基づいて、図９に示すように第１の切削予定ライン１０１aおよび１０１nと第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nとの交点における高さ位置を求めるとともに、第２の切削予定ライン１０２aおよび１０２nと第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nとの交点における高さ位置を求める。このようにして第１の切削予定ライン１０１aおよび１０１nと第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nとの交点における高さ位置と、第２の切削予定ライン１０２aおよび１０２nと第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nとの交点における高さ位置を求めることにより、第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nおよび第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nのそれぞれの高さ方向の傾斜（一次関数）を求めることができる（切削予定ライン傾斜マップ作成工程）。このようにして求めた各切削予定ラインの傾斜データは図１０に示す切削予定ライン傾斜マップとしてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。なお、上述したように求めた第１の切削予定ライン１０１aおよび１０１nと第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nとの交点における高さ位置と、第２の切削予定ライン１０２aおよび１０２nと第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nとの交点における高さ位置情報に基づいて、該各交点における切削ブレード５４の切り込み送り位置を上記No．２〜No．４位置における切削ブレード５４の切り込み送り位置と同様に上記No．１の位置における切り込み送り位置 (Z1)を基準として算出して求め、切り込み送り位置マップ（図示せず）としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。
なお、圧電素子基板１０のNo．１〜No．４位置の高さ位置の外に、図９に示すように第１の切削予定ライン１０１a、１０１nと第２の切削予定ライン１０２a、１０２nのそれぞれ中間位置A、B、C、Dおよび中心位置Eの高さ位置を上記高さ位置検出工程において検出しておくことにより、電素子基板１０の中央部が高くまたは低くなっている場合でも、各検出位置間の高さ方向の傾斜を求めることにより対応することができる。

上述したように切削予定ライン傾斜マップおよび切り込み送り位置マップを作成したならば、圧電素子基板１０を吸引保持したチャックテーブル３６を切削ブレード５４の下方である切削加工領域の切削開始位置に移動する。そして、図１１の(a)で示すように圧電素子基板１０の切削すべき切削予定ライン（例えば、第１の切削予定ライン１０１a）の一端（図１１の(a)において左端）が切削ブレード５４の直下より所定量右側に位置するように位置付ける（加工送り開始位置位置付け工程）。このようにして圧電素子基板１０を切削加工領域の切削開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード５４を矢印５４aで示す方向に回転しつつ図１１の(a)において２点鎖線で示す待機位置から下方に切り込み送りし、図１１の(a)において実線で示すようにNo．１の位置における上記切り込み送り位置(Z1)に位置付ける。

次に、図１１の(a)に示すように切削ブレード５４を矢印５４aで示す方向に回転しつつ所定の回転速度で回転せしめ、チャックテーブル３６即ち圧電素子基板１０を図１１の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で加工送りする。この加工送り時において制御手段２０は、X軸方向位置検出手段３７４からの検出信号を入力しており圧電素子基板１０の切削位置と上記図１０に示す切削予定ライン傾斜マップに基づいて切り込み送り手段５５を制御することにより、切削ブレード５４の切り込み送り位置を調整する。そして、チャックテーブル３６即ち圧電素子基板１０の他端（図１１の(b)において右端）が切削ブレード５４の直下より所定量左側に位置するまで達したら、被加工物保持手段８の移動を停止する（切削工程）。そして、切り込み送り手段５５を作動して切削ブレード５４を上昇させ２点鎖線で示す退避位置に位置付ける（切削ブレード退避工程）。この結果、圧電素子基板１０には図１１の(b)に示すように第１の切削予定ライン１０１aに沿って表面から例えば５００μmの深さの切削溝１２０が形成される。

上述したように第１の切削予定ライン１０１aに沿って切削工程を実施したならば、制御手段２０は第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６をY軸方向に第１の切削予定ライン１０１の間隔だけ割り出し送りし（割り出し送り工程）、第１の切削予定ライン１０１aと隣接する第１の切削予定ライン１０１bに対して上記加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施する。以後、順次上記割り出し送り工程、加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施して圧電素子基板１０の所定方向に形成された全ての第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nに沿って切削溝を形成する。このようにして、圧電素子基板１０の所定方向に形成された第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nに沿って切削溝を形成したならば、制御手段２０は上記パルスモータ３４０（Ｍ１）を作動してチャックテーブル３６を９０度回動して、圧電素子基板１０に形成された第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nをX軸方向に位置付ける。そして、第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nに対して上記加工送り開始位置位置付け工程、切削工程および切削ブレード退避工程を実施する。この結果、圧電素子基板１０には、第１の切削予定ライン１０１a〜１０１nおよび第２の切削予定ライン１０２a〜１０２nに沿って表面から例えば５００μmの深さの切削溝１２０が形成される。

以上のように本発明による板状物の加工方法においては、板状物を切削する前に上記高さ位置検出工程、切削窪み形成工程、基準位置検出工程、切削窪み深さ検出工程、基準切り込み送り位置設定工程、基準切り込み送り位置設定工程を実行し、切削手段および加工送り手段を作動してチャックテーブルに保持された板状物に形成された複数の切削予定ラインに沿って切削工程を実施する際に、基準切り込み送り位置設定工程において求められた所定深さの切削溝に対応する切削ブレードの切り込み送り位置および切削予定ライン傾斜マップに基づいて切削ブレードの切り込み送り位置を調整するので、切削手段の各構成部材が稼動により熱膨張して切削ブレードの高さ位置が変位しても、板状物の表面から所定深さの切削溝を正確に形成することができる。

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３２：第1の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：X軸方向位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８３：Y軸方向位置検出手段３８４
４：スピンドル支持機構
４３：第２の割り出し送り手段
５：スピンドルユニット
５１：ユニットホルダ
５２：スピンドルハウジング
５３：回転スピンドル
５４：切削ブレード
５５：切り込み送り手段
５６：Z軸方向位置検出手段
６：撮像手段
７：高さ位置検出手段
１０：圧電素子基板
２０：制御手段
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ

Claims

チャックテーブルに保持された板状物に、切削ブレードにより複数の切削予定ラインに沿って所定深さの切削溝を形成する板状物の加工方法であって、
チャックテーブルに保持された板状物の複数の切削予定ラインにおける少なくとも２本の切削予定ラインのそれぞれ少なくとも２箇所の高さ位置を高さ検出手段によって検出する高さ位置検出工程と、
該高さ位置検出工程において高さ位置が検出された検出箇所の少なくとも一箇所の表面に対して垂直な方向に切削ブレードを作用せしめて切削窪みを形成する切削窪み形成工程と、
該切削窪み形成工程が実施された状態における切削ブレードの高さ位置を検出する切削ブレード位置検出工程と、
該切削窪み形成工程によって形成された切削窪みの長さを計測し、該切削窪みの長さと切削ブレードの半径からピタゴラスの定理により切削窪みの深さを求める切削窪み深さ検出工程と、
該切削窪み深さ検出工程によって求められた切削窪みの深さと該切削ブレード位置検出工程によって検出された切削ブレードの高さ位置に基づいて、所定深さの切削溝を形成するために切削ブレードの切り込み送り位置を設定する基準切り込み送り位置設定工程と、
該高さ位置検出工程において検出された検出箇所の高さ位置に基づいて、複数の切削予定ラインの高さ方向の傾斜を求め切削予定ライン傾斜マップを作成する切削予定ライン傾斜マップ作成工程と、
基準切り込み送り位置設定工程において求められた切削ブレードの切り込み送り位置および切削予定ライン傾斜マップに基づいて、切削ブレードの切り込み送り位置を調整しつつ板状物を切削予定ラインに沿って切削することにより所定深さの切削溝を形成する切削工程と、を含む、
ことを特徴とする板状物の加工方法。