JP2013022713A

JP2013022713A - 切削装置

Info

Publication number: JP2013022713A
Application number: JP2011162126A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Maemoku; 芳雄前杢
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-02-04
Anticipated expiration: 2031-07-25
Also published as: JP5717571B2

Abstract

【課題】複数種類のドレスボードを同時に保持可能なドレステーブルを備えた切削装置を提供することである。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、高速回転する切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、該切削ブレードをドレッシングするドレスボードを着脱自在に保持するドレステーブルとを備えた切削装置であって、該ドレステーブルは、同一方向に階段状に配設された高さの異なる複数の吸着面を有し、隣接する吸着面と吸着面の間には隣接する該吸着面の段差からなる第１ドレスボード突き当て壁が形成され、最上段の吸着面の端部には該吸着面から立ち上がった第２ドレスボード突き当て壁が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図８

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を保持するドレステーブルを備えた切削装置に関する。

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、切削ブレードの外径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。

真円出しドレッシング及び目立てドレッシングの作業効率を向上するために、ウエーハを保持するチャックテーブルの近傍にドレスボード専用のドレステーブルを設け、切削ブレードの使用前や使用中、任意のタイミングでドレッシング作業が行えるようにした切削装置が特開２０００−４９１２０号公報で提案されている。

特開２００６−２１８５７１号公報特開２０００−４９１２０号公報

ここで、ドレスボードは多様な切削ブレードに対応して多くの品種が存在し、用途に合わせたドレスボードを使用する必要がある。しかし、従来のドレステーブルは種類の違うドレスボードを交換して吸引保持する構成であるため、ドレスボードの交換作業が発生し、切削装置の停止時間が長くなってしまうという問題があった。

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、複数種類のドレスボードを同時に保持可能なドレステーブルを備えた切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、高速回転する切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、該切削ブレードをドレッシングするドレスボードを着脱自在に保持するドレステーブルとを備えた切削装置であって、該ドレステーブルは、同一方向に階段状に配設された高さの異なる複数の吸着面を有し、隣接する吸着面と吸着面の間には隣接する該吸着面の段差からなる第１ドレスボード突き当て壁が形成され、最上段の吸着面の端部には該吸着面から立ち上がった第２ドレスボード突き当て壁が形成されていることを特徴とする切削装置が提供される。

本発明の切削装置によると、専用のドレステーブルを具備しているので、いつでも容易にドレッシングを行える上に、複数種類のドレスボードを装着できるので、異なる種類のドレスボードが必要なときも容易に対応可能である。

更に、ドレスボード突き当て壁を有しているので、ドレスボードの位置づけが容易で重なり合う心配がない上、吸着面が階段形状になっていることから、隣の吸着面に既にドレスボードが載置されていても、新たなドレスボードを横滑りさせてドレスボードを突き当て壁に突き当てて吸着面上に容易に載置することができる。

また、二種類以上のドレスボードを載置する場合でも、段差からなるドレスボード突き当て壁で吸着面が区切られていることにより、ドレスボードが重なり合う心配がない。

本発明実施形態の切削装置の斜視図である。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。図８（Ａ）は本発明実施形態のドレステーブルの平面図、図８（Ｂ）はその斜視図である。ドレステーブルに接続されたエア配管図である。

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パネル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等の表示モニタ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に搬入する搬出入機構１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入機構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機構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機構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、搬送機構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ユニット２０が配設されている。

アライメントユニット２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像ユニット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。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示モニタ６に表示される。

アライメントユニット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。切削ユニット２４はアライメントユニット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。

切削ユニット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は撮像ユニット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まで搬送する搬送機構であり、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。

チャックテーブル１８に隣接して、ドレスボードを吸引保持する後で詳細に説明するドレステーブル８０が配設されている。ドレステーブル８０にドレスボードを装着することにより、切削ブレード２８の使用前や使用途中、任意のタイミングで切削ブレード２８のドレッシング作業を行うことができる。

図３を参照すると、切削ユニット２４の分解斜視図が示されている。図４は切削ユニット２４の斜視図である。２５は切削ユニット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、切削ユニット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。

図８（Ａ）を参照すると、本発明実施形態に係るドレステーブル８０の平面図が示されている。図８（Ｂ）はドレステーブル８０の斜視図を示している。図１に示すように、ドレステーブル８０はチャックテーブル１８に隣接して配設されている。

ドレステーブル８０は、一体的に形成された第１ドレステーブル８２と第２ドレステーブル８４を含んでいる。第１ドレステーブル８２の吸着面８２ａと第２ドレステーブル８４の吸着面８４ａはそれぞれ平面から構成されており、所定の段差８８を持って階段状に形成されている。

第１ドレステーブル８２の吸着面８２ａには負圧吸引源に接続された複数の吸引溝８３が形成されており、第２ドレステーブル８４の吸着面８４ａにも負圧吸引源に接続された複数の吸引溝８５が形成されている。

図９のエア配管図に示すように、切替弁９２を切り替えてイジェクター９４に高圧エアを作用させることによりイジェクター９４で負圧が発生し、この負圧が第１ドレステーブル８２の吸引溝８３に作用する。同様に、切替弁９８を切り替えてイジェクター１００に高圧エアを作用させることにより負圧が発生し、この負圧が第２ドレステーブル８４の吸引溝８５に作用する。

９６，１０２はそれぞれ第１ドレステーブル８２及び第２ドレステーブル８４に作用する負圧を監視する圧力監視手段であり、圧力センサや圧力スイッチ等から構成される。エア配管中に圧力監視手段９６，１０２を挿入することにより、負圧を所定範囲に指定することができ、負圧が所定範囲を超えた場合にはエラーメッセージを出すことができる。

再び図８を参照すると、第１ドレステーブル８２の吸着面８２ａと第２ドレステーブル８４の吸着面８４ａとの間の段差８８は、ドレスボードを突き当てるドレスボード突き当て壁として作用する。

また、第１ドレステーブル８２の吸着面（即ち最上段の吸着面）８２ａの端部には、ドレスボードを突き当てるドレスボード突き当て壁８６が形成されている。９０は基台であり、ドレスボード８０は基台９０を介してチャックテーブル１８の近傍に取り付けられている。

ドレステーブル８０の使用に際しては、例えば第１ドレステーブル８２の吸着面８２ａ上に真円出し用のドレスボードを載置し、第２ドレステーブル８４の吸着面８４ａ上に目立てドレッシング用のドレスボードを載置する。

ドレスボードを吸着面８２ａ，８４ａ上に載置する際には、ドレスボード突き当て壁８６，８８に突き当てて載置することができるため、ドレスボード同士が重なり合ったりすることなく容易に載置することができる。

ドレスボード吸着面８２ａ，８４ａ上にドレスボードを載置した後、吸引溝８３，８５に負圧を作用させることにより、第１ドレステーブル８２及び第２ドレステーブル８４でそれぞれドレスボードを吸引保持することができる。

真円出し用ドレスボードとしては、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使用することができ、目立て用ドレスボードとしては、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使用することができる。

上述したドレステーブル８０は、階段状の吸着面８２ａ，８４ａを有する二つのドレステーブル８２，８４を一体的に結合したものであるが、それぞれ階段状の吸着面を有する３個以上のドレステーブルを一体的に結合したものでもよい。この場合、隣接する吸着面の間の段差がドレスボード突き当て壁として利用され、最上段の吸着面の端部にはドレスボード突き当て壁が形成される。

上述した実施形態の切削装置２によれば、専用のドレステーブル８０を備えているため、いつも容易に切削ブレード２８のドレッシングを行える上に、複数種類のドレスボードをドレステーブル８０上に装着できるので、異なる種類のドレスボードが必要なときにも容易に対応可能である。

２切削装置
１８チャックテーブル
２４切削ユニット
２８切削ブレード
８０ドレステーブル
８２第１ドレステーブル
８４第２ドレステーブル
８２ａ，８４ａ吸着面
８３，８５吸引溝
８６，８８ドレスボード突き当て壁

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、高速回転する切削ブレードで該チャックテーブルに保持された被加工物を切削加工する切削手段と、該切削ブレードをドレッシングするドレスボードを着脱自在に保持するドレステーブルとを備えた切削装置であって、
該ドレステーブルは、同一方向に階段状に配設された高さの異なる複数の吸着面を有し、隣接する吸着面と吸着面の間には隣接する該吸着面の段差からなる第１ドレスボード突き当て壁が形成され、最上段の吸着面の端部には該吸着面から立ち上がった第２ドレスボード突き当て壁が形成されていることを特徴とする切削装置。