JP2012187692A

JP2012187692A - ドレス材及びドレッシング方法

Info

Publication number: JP2012187692A
Application number: JP2011055033A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-10-04

Abstract

【課題】切削ブレードに不具合を生じさせることなく、切削ブレードの側面をドレッシングできるドレス材を提供することである。
【解決手段】被加工物を切削する切削ブレードをドレッシングするドレス材であって、該切削ブレードで容易に切削可能な材質からなる基台と、該基台の上面に形成された砥粒と該砥粒を結合する結合材とからなるドレス層とを具備し、該ドレス層の厚みと該基台の厚みの合計は、少なくとも該切削ブレードで被加工物に切り込む切り込み深さより大きい値を有し、該ドレス層の厚みは該切り込み深さより小さい値を有することを特徴とする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、切削ブレードのドレッシングを行うドレスボード（ドレス材）及び該ドレスボードを使用した切削ブレードのドレッシング方法に関する。

半導体ウエーハや電子部品、光学部品に使用されるセラミック基板、樹脂基板、ガラス基板等の被加工物は切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。

これらの切削装置では、ダイアモンドやＣＢＮ（ＣｕｂｉｃＢｏｒｏｎＮｉｔｒｉｄｅ）等の超砥粒を金属、樹脂、又はガラス等で固めた切削ブレードが回転しつつ、被加工物に切り込むことで被加工物の切削が行われる。

切削ブレードはマウントやフランジと呼ばれる治具で挟持されてスピンドルに装着されている。通常、切削ブレードをスピンドルに装着した直後では、切削ブレードの中心とスピンドルの軸心とは僅かにずれて装着されており、偏心している。

このように、スピンドルの軸心とスピンドルに装着された切削ブレードの回転中心が僅かに偏心していると、切削ブレードを装着したスピンドルを高速回転した際に、切削ブレードがスピンドルの軸心と直交する方向、即ち切り込み方向に振動する。

このように、切削ブレードが振動した状態でウエーハのストリートに沿ってウエーハを切削すると、切削溝の両側に比較的大きい欠け（チッピング）が発生してデバイスの品質を低下させるという問題がある。

そこで、切削ブレードをスピンドルに装着した後には、切削ブレードの中心とスピンドルの軸心とを一致させるために、切削ブレードの外形を修正する真円出しドレッシングを実施している。

この真円出しドレッシングは、ＧＣ（ＧｒｅｅｎＣａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ）やＷＡ（ＷｈｉｔｅＡｌｕｎｄｕｍ）等の一般砥粒を樹脂やガラス質で固めたドレスボードを切削ブレードで切削することで遂行され、切削に伴って切削ブレードが磨耗することで切削ブレードの外形が修正される。

更に、真円出しドレッシングが行われた後の切削ブレードは、砥粒を突出させて切削ブレードのコンディションを整えるために、真円出しドレッシングで使用されるドレスボードと比べてより細かい粒径の砥粒が混入されたドレスボードを切削する目立てドレッシングが行われる。また、切削を継続して目つぶれが生じた場合にも、目立てドレッシングが必要である。

特開２００６−２１８５７１号公報

従来の真円出しドレッシング及び目立てドレッシングでは、主に切削ブレードの外周である刃先のドレッシングが目的であり、切削ブレードの側面（表裏面）のドレッシングにはあまり考慮が払われていなかった。

しかし、切削ブレードの良好な切れ味を維持するためには、刃先のみでなく側面のドレッシングも必要である。切削ブレードの側面もドレッシングするためには、被加工物への切り込み深さよりも深くドレスボードへ切り込む必要があるが、従来のドレスボードを使用して被加工物への切り込み深さよりも深くドレスボードに切り込むと、過度にドレッシングされてしまい、切削ブレードに偏磨耗が生じる等の不具合が発生する。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、切削ブレードに不具合を生じさせることなく、切削ブレードの側面をドレッシングできるドレス材及びドレッシング方法を提供することである。

請求項１記載の発明によると、被加工物を切削する切削ブレードをドレッシングするドレス材であって、該切削ブレードで容易に切削可能な材質からなる基台と、該基台の上面に形成された砥粒と該砥粒を結合する結合材とからなるドレス層とを具備し、該ドレス層の厚みと該基台の厚みの合計は、少なくとも該切削ブレードで被加工物に切り込む切り込み深さより大きい値を有し、該ドレス層の厚みは該切り込み深さより小さい値を有することを特徴とするドレス材が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載のドレス材で切削ブレードをドレッシングするドレッシング方法であって、該切削ブレードで被加工物に切り込む切り込み深さ以上の深さへ該切削ブレードで前記ドレス材の該ドレス層側から切り込みつつ、該ドレス材と該切削ブレードとを相対移動させることで、該切削ブレードの外周とともに側面のドレッシングを行うことを特徴とするドレッシング方法が提供される。

本発明のドレス材は、基台と基台の上面に形成された砥粒と砥粒を結合する結合材とからなる所定厚みのドレス層を備えているので、切削ブレードに不具合を生じさせること無く、切削ブレードの側面をドレッシングすることができる。切削ブレードの側面をドレッシングすることで側面の目立てができ切削性が向上するとともに、偏肉が取れる等のメリットがある。

切削装置の外観斜視図である。ダイシングテープを介して環状フレームで支持された半導体ウエーハの斜視図である。切削手段（切削ユニット）の分解斜視図である。切削手段の斜視図である。ハブブレードをスピンドルに装着する様子を示す分解斜視図である。ハブブレードがスピンドルに装着された状態の斜視図である。リング状ブレード（ワッシャーブレード）をスピンドルに装着する様子を示す分解斜視図である。本発明実施形態に係るドレス材（ドレスボード）の斜視図である。ドレスボードを環状フレームに外周部が装着されたダイシングテープに貼着する様子を示す分解斜視図である。ドレスボードを使用したドレッシング作業の説明図である。ドレッシング後に、ウエーハを切削している様子を示す一部断面側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、切削ブレードで半導体ウエーハを個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置２の斜視図が示されている。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。

図２に示すように、ダイシング対象の半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリート（分割予定ライン）Ｓ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段（クランプ）１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段（切削ユニット）２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

２５は切削が終了したウエーハＷを洗浄装置２７まで搬送する搬送手段であり、洗浄装置２７では、ウエーハＷを洗浄するとともにエアノズルからエアを噴出させてウエーハＷを乾燥する。

図３を参照すると、切削手段２４の分解斜視図が示されている。図４は切削手段２４の斜視図である。２５は切削手段２４のスピンドルハウジングであり、スピンドルハウジング２５中に図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル２６が回転可能に収容されている。切削ブレード２８は電鋳ブレードであり、ニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散されてなる切刃２８ａをその外周部に有している。

３０は切削ブレード２８をカバーするブレードカバーであり、切削ブレード２８の側面に沿って延長する切削水ノズル３２が取り付けられている。切削水が、パイプ３４を介して切削水ノズル３２に供給される。ブレードカバー３０はねじ穴３６，３８を有している。

４０は着脱カバーであり、ブレードカバー３０に取り付けられた際、切削ブレード２８の側面に沿って伸長する切削水ノズル４２を有している。切削水は、パイプ４４を介して切削水ノズル４２に供給される。

ねじ４８を着脱カバー４０の丸穴４６に挿通してブレードカバー３０のねじ穴３６に螺合することにより、着脱カバー４０がブレードカバー３０に固定される。これにより、図４に示すように切削ブレード２８の概略上半分がブレードカバー３０及び着脱カバー４０により覆われる。

図５に示すように、切削手段２４のスピンドル２６の先端部にはブレードマウント５６が着脱可能に装着されている。ブレードマウント５６はボス部５８と、ボス部５８と一体的に形成された固定フランジ６０とから構成され、ボス部５８には雄ねじ６２が形成されている。ブレードマウント５６はナット６４でスピンドル２６の先端部に固定される。

切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ６８を有する円形基台６６の外周にニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散された切刃２８ａが電着されて構成されている。切削ブレード２８の装着穴７０をブレードマウント５６のボス部５８に挿入し、固定ナット７２をボス部５８の雄ねじ６２に螺合して締め付けることにより、図６に示すように切削ブレード２８がスピンドル２６に取り付けられる。

図７を参照すると、リング状又はワッシャー状の切削ブレード７４をスピンドル２６に装着する様子を示す分解斜視図が示されている。切削ブレード７４はその全体が電鋳された切刃（電鋳砥石）から構成されている。

ブレードマウント５６のボス部５８に切削ブレード７４を挿入し、更に着脱フランジ７６をボス部５８に挿入して、固定ナット７２を雄ねじ６２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード７４は固定フランジ６０と着脱フランジ７６により両側から挟まれてスピンドル２６に取り付けられる。

ハブブレード２８又はワッシャーブレード７４を新たなブレードに交換した場合には、切削ブレードの切刃の外周を修正する真円出しドレッシングと、切刃に目立てを施す目立てドレッシングが必要である。

また、切削ブレードによっては切削を継続すると外周が先細りとなり、この状態で切削を続行するとデバイスの側面の形状精度を悪化させるという問題があるため、定期的に切削ブレードの切刃の外周を修正する外径修正ドレッシングと切刃に目立てを施す目立てドレッシングを実施する必要がある。

上述したハブブレード２８及びワッシャーブレード７４は何れも電鋳ブレードであるが、本発明のドレスボード（ドレス材）を使用したドレッシング方法は、メタルやレジンでダイアモンド砥粒を固めた切削ブレードにも適用可能である。

以下、本発明のドレスボード（ドレス材）及び該ドレスボードを使用した切削ブレードのドレッシング方法を図８乃至図１０を参照して詳細に説明する。図８を参照すると、本発明実施形態に係るドレスボード（ドレス材）８０の斜視図が示されている。ドレスボード８０は、基台８２と、基台８２の上面に形成された砥粒と該砥粒を結合する結合材とからなるドレス層８４とから構成される。

基台８２は、カーボン、石膏、パラフィン、マシナブルセラミックス（マイカセラミックス）、発砲材等の切削ブレードで容易に切削可能な材質から形成される。ここで、切削ブレードで容易に切削可能な材質とは、切削ブレードに目詰まり、目つぶれ、偏磨耗等の状態異常を発生させることなく切削ブレードで切削できるものをいう。本実施形態では、基台８２をカーボンから形成した。

ドレス層８４は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）からなるグリーンカーボランダム（ＧＣ）砥粒をフェノール樹脂からなるレジンボンドに混錬して、基台８２上に厚さ０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの矩形板状に成形した後に焼成して形成した。ドレス層８４の厚みは、ウエーハＷへの切り込み深さ又は切削ブレード２８又は７４の刃先出し度により０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で変化させる。

ドレス層８４の砥粒はカーボランダム（ＧＣ）の他、ホワイトアランダム（ＷＡ）又はアランダム（Ａ）等でも採用可能である。更に、これらの砥粒をレジンで固める他、ガラスで固めるようにしてもよい。

本発明の切削ブレードのドレッシング方法では、図９に示すように、外周部が環状フレームＦに貼着された粘着テープ（ダイシングテープ）Ｔにドレスボード８０の基台８２側を貼着する。

このようにドレスボード８０をダイシングテープＴに貼着した後、図１０に示すように、ドレスボード８０をダイシングテープＴを介して吸引保持し、環状フレームＦをクランプ１９でクランプして固定する。

そして、ワッシャータイプ切削ブレード７４を矢印Ｒ１方向に回転させながらドレスボード８０にドレス層８４側から切り込みつつ、チャックテーブル１８を矢印Ｘ１方向に移動して、切削ブレード７４の刃先及び両側面のドレッシングを実施する。ここで、切削ブレード７４の切り込み深さは、ウエーハＷ切削時の切り込み深さ以上の深さに設定する。

ドレス層８４の厚みと基台８２の厚みの合計は、切削ブレード７４でウエーハＷに切り込む切り込み深さより大きい値に設定し、ドレス層８４の厚みはウエーハＷ切削時の切り込み深さより小さい値に設定する。

このように、切削ブレード７４で容易に切削可能な材質からなる基台８２と、所定厚みのドレス層８４とからなるドレスボード８０を使用して、切削ブレード７４のドレッシングを実施すると、切削ブレード７４の刃先のみでなく両側面の目立てができ切削性が向上する。更に、切削ブレード７４の偏肉を除去することができる。

ドレッシング終了後、図１１に示すように、ウエーハＷをダイシングテープＴを介してチャックテーブル１８で吸引保持し、環状フレームＦをクランプ１９でクランプして固定する。

そして、切削ブレード７４を矢印Ｒ１方向に高速（例えば３００００ｒｐｍ）で回転させながらウエーハＷに切り込ませ、チャックテーブル１８を矢印Ｘ１方向に加工送りすることにより、ウエーハＷのストリートＳ１又はＳ２に沿った切削を実施する。ドレスボード８０を使用したドレッシングが終了しているため、切削ブレード７４の非常に良好な切削性を発揮することができる。

１８チャックテーブル
２４切削手段（切削ユニット）
２６スピンドル
２８切削ブレード（ハブブレード）
２８ａ切刃
７４ワッシャーブレード
８０ドレスボード（ドレス材）
８２基台
８４ドレス層

Claims

被加工物を切削する切削ブレードをドレッシングするドレス材であって、
該切削ブレードで容易に切削可能な材質からなる基台と、
該基台の上面に形成された砥粒と該砥粒を結合する結合材とからなるドレス層とを具備し、
該ドレス層の厚みと該基台の厚みの合計は、少なくとも該切削ブレードで被加工物に切り込む切り込み深さより大きい値を有し、
該ドレス層の厚みは該切り込み深さより小さい値を有することを特徴とするドレス材。
請求項１記載のドレス材で切削ブレードをドレッシングするドレッシング方法であって、
該切削ブレードで被加工物に切り込む切り込み深さ以上の深さへ該切削ブレードで前記ドレス材の該ドレス層側から切り込みつつ、該ドレス材と該切削ブレードとを相対移動させることで、該切削ブレードの外周とともに側面のドレッシングを行うことを特徴とするドレッシング方法。