JP2013258205A

JP2013258205A - 切削装置

Info

Publication number: JP2013258205A
Application number: JP2012132195A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kubo; 雅裕久保; Yosuke Shigematsu; 陽祐重松
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-12-26

Abstract

【課題】チャックテーブルに切削ブレードが接触する際の切削ブレードの高さを規定する原点を検出するセットアップ作業を行う際に、切削ブレードがチャックテーブルに切り込む工程を一切無くすことを可能とし、切削ブレードの刃先の状態を悪化させたり、切削液による誤検出といった不具合がなく、さらに、導電性のない切削ブレードの導入を可能とする切削装置を提供する。
【解決手段】チャックテーブルに接触した検出部の第一高さ位置と、発光部からの光を遮蔽した際の検出部の第二高さ位置と、発光部からの光を遮断した際の切削ブレードの第三高さ位置と、第一高さ位置と、第二高さ位置の差分αを求め、第三高さ位置に差分αを合算した位置を原点として定義する切削装置とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、チャックテーブルに保持された半導体ウェーハ等の被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削装置、更に詳しくは、切削ブレードの切り込み量を設定する基準となる切削ブレードの原点と切削ブレードの刃先の位置を検出するための機構を備えた切削装置に関する。

従来、半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等を分割予定ラインに沿って切断するために、ダイサーと呼ばれる切削装置が用いられている。

この切削装置は、半導体ウェーハ等の被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、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、切削ブレードをチャックテーブルの保持面に対して垂直な切り込み送り方向に移動せしめる切り込み送り手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる加工送り手段とを具備している。

そして、切削装置において、切削ブレードの切り込み量を設定する基準となる切削ブレードの原点（特許文献１では基準位置）を検出するための原点検出機構を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の原点検出機構では、切削ブレードを回転させつつチャックテーブルに向けて下降させ、切削ブレードがチャックテーブルの金属枠部分に接触した際（切り込んだ際）に電気的導通が生じて電流検出回路に電流が流される構成とし、この電流の流れに伴うよる電圧変動が検出される構成としている。そして、電流変動が検出された時点における切削ブレードの切り込み位置が原点として設定される構成としている。

他方、特許文献２に開示されるように、チャックテーブルの交換等による保持面の高さ変動が無い場合において、消耗や交換によって変動する切削ブレードの刃先位置を、光学センサーを用いた非接触式の検出機構で検出することが知られている（特許文献２参照）。

登録実用新案第２５９７８０８号特許第４５９００５８号

しかし、特許文献１の原点検出機構では、チャックテーブルの金属枠部分に切削ブレードを接触させるため、切削ブレードが金属枠部分に切り込むことになり、刃先に金属材料が付着し、刃先の状態を悪化させてしまうという課題があった。

また、特許文献２のような非接触式の検出機構を備えた場合であっても、交換等によってチャックテーブルの保持面の高さ変動が生じ、原点の設定をし直すための所謂「セットアップ作業」が必要となった場合には、特許文献１に開示されるような原点検出機構によるチャックテーブルの保持面の高さ位置の検出と、特許文献２に記載されるような検出機構による非接触式の検出の両方を行い、チャックテーブルの保持面と、切削ブレードの刃先位置を検出する非接触式の検出機構の検出位置の差を割り出しておく必要がある。このため、切削ブレードをチャックテーブルに切り込ませる工程を無くすことができないものであった。

さらに、特許文献１に開示されるような原点検出機構が用いられる場合では、切削ブレードに導電性があることが前提となるが、近年、導電性を有さない切削ブレードの使用がなされている。

このような導電性を有さない切削ブレードが使用される場合には、まず、原点検出を行うために導電性を有する別の切削ブレードで検出作業を行った後、導電性を有さない切削ブレードに交換する作業工程が必要となり、工程が増えてしまうとういう課題があった。

また、誤って導電性を有さない切削ブレードで検出作業を実施してしまった場合には、チャックテーブルに切り込んでも電気的導通がなされないため、切り込みが過度に進行してしまうことにもなってしまう。このようなことがあると、切削ブレードが取り付けられるスピンドルがチャックテーブルに接触してしまい、スピンドルを破損させてしまうおそれがある。

さらに、特許文献１に開示されるような原点検出機構においては、抵抗値が比較的高い切削ブレードでも接触時の電気的導通を検出できるよう設定しているため、抵抗値の低い水等の切削液がチャックテーブル上にある場合には、その水に接触した時点でも、原点として誤検出がされてしまうという課題があった。

加えて、近年の半導体ウェーハ等の被加工物の大径化に伴い、被加工物を保持するチャックテーブルについても、更なる大型化と、重量増加が想定される。重量増加が生じると、チャックテーブルの交換作業の負荷が増加し、また、チャックテーブルを駆動する駆動源の負荷が増加することになる。このため、金属製の枠体に吸引用のポーラス材を備えた従来のチャックテーブルに代えて、より軽量なチャックテーブルを構成する必要性が生じることが想定される。

本発明は、以上の問題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、チャックテーブルに切削ブレードが接触する際の切削ブレードの高さを規定する原点を検出するセットアップ作業を行う際に、切削ブレードがチャックテーブルに切り込む工程を一切無くすことを可能とし、切削ブレードの刃先の状態を悪化させたり、切削液による誤検出といった不具合がなく、さらに、導電性のない切削ブレードの導入を可能とする切削装置を提供することである。

請求項１に記載の発明によると、被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、保持面に保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着されたスピンドルを含む切削手段と、切削手段をチャックテーブルに対して相対的に切り込み送り方向に移動させる切り込み送り手段と、発光部と発光部から発光された光を受光する受光部とを有し、発光部と受光部の間への物体の進入を光の遮断により検出するための物体検出手段と、チャックテーブルに切削ブレードが接触する際の切削ブレードの高さを規定する原点を検出するための原点検出手段と、を備えた切削装置であって、原点検出手段は、切削ブレード相当の円弧を有し遮光性を備えた材質の板状物からなる検出部を備えるタッチセンサと、検出部を作用位置と待避位置に選択的に位置付ける位置付け機構と、タッチセンサ及び位置付け機構を切り込み送り方向に移動せしめる移動機構と、検出部の下端の位置、及び、切削ブレードの先端位置を検出するための端部位置検出部と、端部位置検出部での検出値を演算して原点を求める算出部と、を備え、端部位置検出部では、作用位置に位置付けられた検出部の下端が、チャックテーブルに接触してタッチセンサから出力された電気信号によりチャックテーブルに接触した検出部の第一高さ位置と、物体検出手段の発光部と受光部との間に検出部を進入させて発光部からの光を遮蔽した際の検出部の第二高さ位置と、物体検出手段の発光部と受光部との間に切削ブレードを進入させて発光部からの光を遮断した際の切削ブレードの第三高さ位置と、が検出され、算出部では、第一高さ位置と、第二高さ位置の差分αを求め、第三高さ位置に差分αを合算した位置を原点として定義する切削装置が提供される。

請求項２に記載の発明によると、前記原点検出手段の前記移動機構は前記切り込み送り手段により実現されることを特徴とする請求項１に記載の切削装置が提供される。

請求項３に記載の発明によると、前記原点検出手段の前記位置付け機構は、エアシリンダによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削装置が提供される。

本発明によると、切削ブレードの代わりに、セットアップ作業を行う際に、切削ブレード相当の円弧を有する検出部を用い、タッチセンサによる接触式の検出と、光センサーによる非接触式の検出を実施できるため、切削ブレードがチャックテーブルに切り込む工程を一切無くすことが可能となる。また、切削ブレードの刃先の状態を悪化させたり、切削液による誤検出といった不具合がなく、さらに、導電性のない切削ブレードの導入も可能となる。

加えて、従来の通電による接触式の検出を行う場合では、比較的粒径の大きい切削ブレードでは電気的導通のない砥粒が原因となって電流検出回路での検出値に誤差（ばらつき）が出やすいことになるが、このような不具合も避けられる。

さらに、通電による接触式の検出が不要となるため、被加工物を保持するチャックテーブルについては導電性のない合成樹脂等からなる非金属製の枠体を採用することが可能となり、これにより、チャックテーブルの軽量化を図ることが可能となる。

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に支持された半導体ウェーハの表面側斜視図である。原点検出ユニットの構造について示す正面図である。原点検出ユニットと物体検出ユニットの構造について示す側面図である。原点検出ユニットによる検出形態について説明するブロック図である。光電変換部からの出力電圧の変化を示すグラフである。図７（Ａ）は原点検出ユニットの外観について示す斜視図である。図７（Ｂ）は原点検出ユニットのタッチセンサ等について示す斜視図である。図８（Ａ）は第一高さ位置の検出位置について示す図である。図８（Ｂ）は第二高さ位置の検出位置について示す図である。図８（Ｃ）は第三高さ位置の検出位置について示す図である。図８（Ｄ）は原点に切削ブレードが配置される状態について示す図である。

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は、切削装置２の概略構成図を示している。切削装置２は、静止基台４上に搭載されたＸ軸方向に伸長する一対のガイドレール６を含んでいる。

８はテーブルベース（Ｘ軸移動ブロック）であり、テーブルベース８はボール螺子１０及びパルスモータ１２とから構成されるＸ軸送り機構１４により加工送り方向、即ちＸ軸方向に移動される。テーブルベース８上には円筒状支持部材２２を介してチャックテーブル２０が搭載されている。円筒状支持部材２２中にチャックテーブル２０を回転するモータが収容されている。

チャックテーブル２０は多孔性セラミックス等から形成された吸着面を構成する保持面２４と、保持面２４を囲繞するＳＵＳ等の金属から形成された枠体２３を有している。保持面２４の吸着面と枠体２３の上面とは面一に形成されている。チャックテーブル２０には、図２に示す環状フレームＦをクランプする複数（本実施形態では４個）のクランパ２６が配設されている。２５は防水カバーである。

図２に示すように、切削装置２の加工対象である被加工物としての半導体ウェーハＷの表面においては、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とが直交して形成されており、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とによって区画された領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。

ウェーハ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の外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウェーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示すクランパ２６により環状フレームＦをクランプすることにより、チャックテーブル２０上に吸引固定される。

図１においてＸ軸送り機構１４は、ガイドレール６に沿って静止基台４上に配設されたリニアスケール１６と、リニアスケール１６のＸ座標値を読み取るテーブルベース８の下面に配設された読み取りヘッド１８とを含んでいる。読み取りヘッド１８は切削装置２のコントローラに接続されている。

静止基台４上には更に、Ｙ軸方向に伸長する一対のガイドレール２８が固定されている。Ｙ軸移動ブロック３０が、ボール螺子３２及びパルスモータ３４とから構成されるＹ軸送り機構（割り出し送り機構）３６によりＹ軸方向に移動される。

特に図示しないが、Ｙ軸送り機構３６は、ガイドレール２８に沿って静止基台４上に配設されたリニアスケールと、このリニアスケールのＹ座標値を読み取るＹ軸移動ブロック３０の下面に配設された読み取りヘッドを含んでおり、読み取りヘッドは切削装置２のコントローラに接続されている。

Ｙ軸移動ブロック３０にはＺ軸方向に伸長する一対の（一本のみ図示）ガイドレール３８が形成されている。Ｚ軸移動ブロック４０が、図示しないボール螺子とパルスモータ４２とから構成されるＺ軸送り機構４４によりＺ軸方向に移動される。

特に図示しないが、Ｚ軸送り機構４４は、ガイドレール３８に沿ってＹ軸移動ブロック３０上に配設されたリニアスケールと、このリニアスケールのＺ座標値を読み取るＺ軸移動ブロック４０に配設された読み取りヘッドを含んでおり、読み取りヘッドは切削装置２のコントローラに接続されている。

４６は切削ユニット（切削手段）であり、切削ユニット４６のスピンドルハウジング４８がＺ軸移動ブロック４０中に挿入されて支持されている。スピンドルハウジング４８中にはスピンドル４９が収容されて、エアベアリングにより回転可能に支持されている。スピンドル４９はスピンドルハウジング４８中に収容された図示しないモータにより回転駆動され、スピンドル４９の先端部には切削ブレード５０が着脱可能に装着されている。

スピンドルハウジング４８にはアライメントユニット（アライメント手段）５２が搭載されている。アライメントユニット５２はチャックテーブル２０に保持されたウェーハＷを撮像する撮像ユニット（撮像手段）５４を有している。切削ブレード５０と撮像ユニット５４はＸ軸方向に整列して配置されている。

スピンドルハウジング４８は、Ｚ軸送り機構４４によって上下に移動するように構成されており、これにより、切削ユニット４６が、Ｚ軸送り機構４４によりチャックテーブル２０に対して相対的に切り込み送り方向（図１の例では下方向）に移動させる切り込み送りされる構成となっている。

チャックテーブル２０を覆う防水カバー２５の上面には、発光部と発光部から発光された光を受光する受光部とを有し、発光部と受光部の間への切削ブレード５０の進入を光の遮断により検出するための物体検出ユニット（物体検出手段）６０が設けられている。

切削ユニット４６には、チャックテーブル２０の保持面２４に切削ブレード５０が接触する際の切削ブレード５０の高さを規定する原点をチャックテーブル２０との接触によって検出するための原点検出ユニット（原点検出手段）７０が設けられている。なお、本明細書において、「原点」とは、チャックテーブル２０の保持面２４に切削ブレード５０が接触する際の切削ブレード５０の高さを規定する値のことをいう。

以上のようにして、被加工物としてのウェーハＷを保持面２４で保持するチャックテーブル２０と、保持面２４に保持されたウェーハＷを切削する切削ブレード５０が装着されたスピンドル４９を含む切削ユニット（切削手段）４６と、切削ユニット４６をチャックテーブル２０に対して相対的に切り込み送り方向に移動させる切り込み送り手段となるＺ軸送り機構４４と、発光部と発光部から発光された光を受光する受光部とを有し、発光部と受光部の間への物体の進入を光の遮断により検出するための物体検出ユニット（物体検出手段）６０と、チャックテーブル２０に切削ブレード５０が接触する際の切削ブレード５０の高さを規定する原点を検出するための原点検出ユニット（原点検出手段）７０と、を備えた切削装置が構成される。

次に、本発明において特徴的な構成について詳細に説明する。まず、図３乃至図５に示される物体検出ユニット６０について説明する。物体検出ユニット６０は、チャックテーブル２０の周辺を覆う防水カバー２５の上面２５ａに設置されるベース部６０ａと、ベース部６０ａ上において互いに離間して配置される垂直部６０ｂ，６０ｃと、垂直部６０ｂ，６０ｃにそれぞれ配置される発光部６４と受光部６６からなる光センサー６５とを有して構成される。なお、ベース部６０ａは、テーブルベース８（図１参照）から立設されるものとしてもよい。

図４に示すように垂直部６０ｂ，６０ｃの間には、被進入部６２が形成されており、この被進入部６２に対して切削ブレード５０や、原点検出ユニット７０の検出部７２が進入し、この進入が光センサー６５によって検知されるようになっている。

図５に示すように、光センサー６５において、発光部６４は光ファイバー８１を介して光源８２に接続されており、受光部６６は光ファイバー８３を介して光電変換部８４に接続されている。

光源８２からの光は光ファイバー８１で搬送されて発光部６４からビーム状に出射される。受光部６６は発光部６４が発光した光を受光し、この受光した光を光ファイバー８３を介して光電変換部８４に送る。

光電変換部８４は、受光部６６から送られる光の光量に対応した電圧を電圧比較部８８に出力する。一方、電圧比較部８８には基準電圧設定部８６によって設定された基準電圧（例えば３Ｖ）が入力されている。

電圧比較部８８は、光電変換部８４からの出力と基準電圧設定部８６によって設定された基準電圧とを比較し、光電変換部８４からの出力が基準電圧に達したとき、その旨の信号を端部位置検出部９０に出力する。

ここで、光センサー６５の発光部６４と受光部６６との間が全く遮ぎられていない場合は、受光部６６が受光する光量は最大であり、この光量に対応する光電変換部８４からの出力は例えば図６に示すように５Ｖに設定されている。

切削ブレード５０や原点検出ユニット７０の検出部７２が被進入部６２に進入されるのに従って発光部６４から出射される光ビームが遮られる量が徐々に増加するので、受光部６６が受光する光量は徐々に減少し、光電変換部８４からの出力電圧は図６の符号９２で示すように徐々に減少する。

そして、切削ブレード５０や原点検出ユニット７０の検出部７２が発光部６４と受光部６６の例えば中心を結ぶ位置に達したとき、光電変換部８４からの出力電圧が例えば３Ｖになるように設定されている。そして、光電変換部８４の出力電圧が３Ｖになったとき、電圧比較部８８は光電変換部８４の出力電圧が基準電圧に達した旨の信号を端部位置検出部９０に出力され、これにより端部位置検出部９０では、切削ブレード５０や原点検出ユニット７０の検出部７２が被進入部６２に進入したことが検出される。

次に、図３乃至図５に示される原点検出ユニット７０について説明する。本実施形態では、原点検出ユニット７０は、切削ブレード５０を備える切削ユニット４６に対し取り付けられる構成としており、切削ユニット４６をチャックテーブル２０に対して相対的に切り込み送り方向に移動させる移動機構であるＺ軸送り機構４４によって、切削ユニット４６と一体となってＺ軸方向に移動するように構成されている。

なお、原点検出ユニット７０を切削ユニット４６とは別に設けるとともに、Ｚ軸送り機構４４とは別体の移動機構にて原点検出ユニット７０を単独でＺ軸方向（切り込み送り方向）に移動させる構成としてもよい。

原点検出ユニット７０は、図７（Ａ）（Ｂ）にも示されるように、切削ユニット４６に付設されたケーシングから上下方向に進退させるロッド７４を有するエアシリンダなどからなる位置付け機構７５を備えており、ロッド７４の下端部にはタッチセンサ７７を支持するベース部７８が固定されている。ベース部７８には板状のカバー７９ａ，７９ｂが固定され、このカバー７９ａ，７９ｂの内部にタッチセンサ７７が収容されるようになっている。

タッチセンサ７７の検出部７２は、ベース部７８の下方に突出されており、図３に示すように、位置付け機構７５によってベース部７８を下方へ移動させることにより、検出部７２が下方に移動して、チャックテーブル２０に接触する作用位置ＳＡに位置付けられる。また、位置付け機構７５によるベース部７８の上方への移動に伴って、タッチセンサ７７の検出部７２も上方へ移動することになっている。

なお、位置付け機構７５は、本実施形態のように、エアシリンダなどによりロッド７４を上下方向に進退させて検出部７２の上下位置を変更させる構成とするほか、回動機構によってロッド７４を回動させ検出部７２の上下位置を変更させる構成とすることが考えられる。

図３は、チャックテーブル２０に検出部７２を接触させる作用位置ＳＡを示しており、この作用位置ＳＡの状態では、検出部７２が切削ブレード５０よりも下方に突出するようになっている。これにより、検出部７２をチャックテーブル２０に対して接触させた状態では、切削ブレード５０がチャックテーブル２０に接触することがない。なお、検出部７２が待避位置ＳＴとされた際には、検出部７２は切削ブレード５０よりも上方に配置される。

検出部７２がチャックテーブル２０の枠体２３の表面に接触すると、タッチセンサ７７において、この検出が認識されるようになっている。

ここで、検出部７２の形状は、チャックテーブル２０と点で接触する構成とすることが好ましい。点で接触しないと、接触したタイミングが正確に検知できないためである。本実施形態では、検出部７２の下端を円弧状とすることにより、チャックテーブル２０に対して検出部７２が点で接触し得る構造が実現されることとしている。

検出部７２は、遮光性を備えた材質で形成される。これにより、図４に示すように検出部７２が被進入部６２に進入すると、上述したように光ビームが遮られることになり、物体検出ユニット６０（光センサー６５）による検出部７２の検知がなされることになる。

ここで、検出部７２の形状は、切削ブレード５０の外周縁と略同一の円弧形状とされることが好ましい。これによれば、詳しくは後述するように、検出部７２と切削ブレード５０が物体検出ユニット６０において略同一の状況で光を遮断することができ、検出部７２の高さ位置と、切削ブレード５０の高さ位置を、同一の基準で検知することが可能となる。

次に、以上のように構成した原点検出ユニット７０の検出部７２の高さ位置、及び、切削ブレード５０の高さ位置の検知について説明する。まず、図３に示すように、原点検出ユニット７０の検出部７２を作用位置ＳＡに位置付けた状態とする。

そして、図８（Ａ）に示すように、チャックテーブル２０に対し原点検出ユニット７０の検出部７２が接触すると、この接触がタッチセンサ７７によって検知される。この検知情報は、端部位置検出部９０に入力され、端部位置検出部９０では、この検知情報が入力された際の高さ位置（Ｚ軸方向座標位置）を、「検出部７２がチャックテーブル２０に接触する高さ位置（第一高さ位置Ｈ１）」として記憶する。なお、この高さ位置とは、固定座標軸（絶対座標）に対し、切削ユニット４６の高さ位置（Ｚ軸方向座標位置）を特定する情報であって、例えば、スピンドル４９の軸心のＺ軸位置が高さ位置として規定される。

同様に、図８（Ｂ）に示すように、物体検出ユニット６０に対し原点検出ユニット７０の検出部７２が進入すると、この進入が物体検出ユニット６０によって検知される。この検知情報、つまりは、電圧比較部８８による検知情報は、端部位置検出部９０に入力され、端部位置検出部９０では、「検出部７２が被進入部６２に進入する高さ位置（第二高さ位置Ｈ２）」として記憶される。

さらに、図８（Ｃ）に示すように、物体検出ユニット６０に対し切削ブレード５０を進入させると、この進入が物体検出ユニット６０によって検知される。この検知情報、つまりは、電圧比較部８８による検知情報は、端部位置検出部９０に入力され、端部位置検出部９０では、「切削ブレード５０が被進入部６２に進入する高さ位置（第三高さ位置Ｈ３）」として記憶される。なお、この検知の際に、原点検出ユニット７０の検出部７２は待避位置ＳＴに戻しておいてもよい。

ここで、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す各状態は、切削ユニット４６をＸＹＺ軸方向に適宜移動させることで行われる。上述の実施形態では、原点検出ユニット７０は切削ユニット４６と一体的に設けられるため、Ｚ軸送り機構４４により切削ユニット４６をＺ軸方向に移動させることで、検出部７２と切削ブレード５０のＺ軸方向の移動を行うことができ、端部位置検出部９０では、第一高さ位置Ｈ１、第二高さ位置Ｈ２、第三高さ位置Ｈ３の三つの高さ位置を同一の固定座標軸（絶対座標）を基準に認識することができる。

これに対し、原点検出ユニット７０と、切削ユニット４６とを別体で構成する実施形態では、原点検出ユニット７０をＺ軸方向に移動させるための別の送り機構（移動機構）が必要となる。この場合、端部位置検出部９０では、検出部７２の高さ（第一高さ位置Ｈ１と第二高さ位置Ｈ２）を規定する座標位置と、切削ブレード５０の高さ（第三高さ位置Ｈ３）を規定する座標位置を、同一の固定座標軸（絶対座標）にて認識する必要がある。

次に、以上のようにして求めた第一高さ位置Ｈ１、第二高さ位置Ｈ２、第三高さ位置Ｈ３に基づいた原点Ｈ０の検出について説明する。

この原点Ｈ０の検出は、例えば、チャックテーブル２０が交換され、保持面２４の高さ位置（高さ方向の絶対座標位置）の設定をし直すためのセットアップ作業が必要となった際に実施される。

このセットアップ作業においては、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、例えば、第一高さ位置Ｈ１、第二高さ位置Ｈ２、第三高さ位置Ｈ３の順に各高さ位置が求められる。具体的には、まず、作用位置ＳＡに位置付けられた検出部７２の下端を、チャックテーブル２０に接触させてタッチセンサ７７による検出を行う。これにより、端部位置検出部９０では、チャックテーブル２０に接触した際の検出部７２の第一高さ位置Ｈ１が検出されるとともに、記憶される。

次いで、物体検出ユニット６０の発光部と受光部との間に検出部を進入させて発光部からの光を遮断させる。これにより、端部位置検出部９０では、検出部７２の第二高さ位置Ｈ２が検出されるとともに、記憶される。

次いで、物体検出ユニット６０の発光部と受光部との間に切削ブレード５０を進入させて発光部からの光を遮断させる。これにより、端部位置検出部９０では、切削ブレード５０の第三高さ位置Ｈ３が検出されるとともに、記憶される。

そして、端部位置検出部９０で検出された検出値を元に、算出部９８では所定の演算が行われる。即ち、第一高さ位置Ｈ１と、第二高さ位置Ｈ２の差分αを求め、第三高さ位置Ｈ３に差分αを合算した位置を、原点Ｈ０として求める。

ここで、差分αは、図３に示すように、「チャックテーブル２０（保持面２４）の高さＬ２から物体検出ユニット６０の高さＬ１（光センサーの光軸）までの距離」を意味するものである。これにより、切削ブレード５０を第三高さ位置Ｈ３から差分αだけ上昇させることで、切削ブレード５０がチャックテーブル２０に接触することになる。

以上のようにして、算出部９８では切削ブレード５０がチャックテーブル２０に接触する原点Ｈ０が算出される。そして、位置補正部９９においては、算出された原点Ｈ０を、例えば、切削ユニット４６の高さ方向の絶対座標位置の原点として定義し、この原点を基準にＺ軸送り機構４４の制御がなされるように、適宜、装置の座標データを補正することで、セットアップ作業が完了する。

以上に説明したように、本実施形態の原点検出ユニット７０では、図３乃至図５に示すように、導電性及び遮光性を備えた材質で形成され、切削ブレード５０相当の円弧を有する板状物で円弧を下端に位置付けた検出部７２を備えるタッチセンサ７７と、検出部７２を作用位置ＳＡと待避位置ＳＴに選択的に位置付ける位置付け機構７５と、検出部７２及び位置付け機構７５を切り込み送り方向に移動せしめる移動機構（Ｚ軸送り機構４４）と、検出部７２の下端の位置、及び、切削ブレード５０の先端位置を検出するための端部位置検出部９０と、端部位置検出部９０での検出値を演算して原点Ｈ０を求める算出部９８と、を備え、端部位置検出部９０では、作用位置ＳＡに位置付けられた検出部７２の下端が、チャックテーブル２０に接触してタッチセンサ７７から電気信号が出力された際の検出部７２の第一高さ位置Ｈ１と、物体検出ユニット６０の発光部と受光部との間に検出部７２を進入させて発光部からの光を遮断した際の検出部７２の第二高さ位置Ｈ２と、物体検出ユニット６０の発光部と受光部との間に切削ブレード５０を進入させて発光部からの光を遮断した際の切削ブレード５０の第三高さ位置Ｈ３と、が検出され、算出部９８では、第一高さ位置Ｈ１と、第二高さ位置Ｈ２の差分αを求め、第三高さ位置Ｈ３に差分αを合算した位置を原点Ｈ０として定義することとしている。

そして、このように構成した原点検出ユニット７０を用い、セットアップ作業を行う際には、切削ブレード５０の切込みの代わりに、切削ブレード５０相当の円弧を有する検出部７２を用い、タッチセンサ７７による接触式の検出と、光センサーによる非接触式の検出を実施できるため、切削ブレード５０がチャックテーブルに切り込む工程を一切無くすことが可能となる。また、切削ブレード５０の刃先の状態を悪化させたり、切削液による誤検出といった不具合がなく、さらに、導電性のない切削ブレード５０の導入も可能となる。

加えて、比較的粒径の大きい切削ブレード５０では電気的導通のない砥粒が原因となって電流検出回路（電流検出ユニット７６）での検出値に誤差（ばらつき）（ばらつき）が出やすいことになるが、このような不具合も避けられる。

また、本実施形態では、原点検出ユニット７０の移動機構は、切り込み送り手段としてのＺ軸送り機構４４にて実現される。また、原点検出ユニット７０は切削ユニット４６に配設され、電流検出ユニット７６の一部がスピンドル４９に形成されていることで実現されている。

このような本実施形態によれば、原点検出ユニット７０の移動機構を別途設ける必要がない。

さらに、通電による接触式の検出が不要となるため、被加工物（ウェーハ）を保持するチャックテーブル２０については導電性のない合成樹脂等からなる非金属製の枠体を採用することが可能となり、これにより、チャックテーブル２０の軽量化を図ることが可能となる。

２０チャックテーブル
２４保持面
５０切削ブレード
６０物体検出ユニット
７０原点検出ユニット
７２検出部
Ｈ０原点
Ｈ１第一の高さ位置
Ｈ２第二の高さ位置
Ｈ３第三の高さ位置
ＳＡ作用位置
ＳＴ待避位置

Claims

被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、
該保持面に保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着されたスピンドルを含む切削手段と、
該切削手段を該チャックテーブルに対して相対的に切り込み送り方向に移動させる切り込み送り手段と、
発光部と該発光部から発光された光を受光する受光部とを有し、該発光部と該受光部の間への物体の進入を光の遮断により検出するための物体検出手段と、
該チャックテーブルに該切削ブレードが接触する際の該切削ブレードの高さを規定する原点を検出するための原点検出手段と、を備えた切削装置であって、
該原点検出手段は、
該切削ブレード相当の円弧を有し遮光性を備えた材質の板状物からなる検出部を備えるタッチセンサと、
該検出部を作用位置と待避位置に選択的に位置付ける位置付け機構と、
該タッチセンサ及び位置付け機構を該切り込み送り方向に移動せしめる移動機構と、
該検出部の下端の位置、及び、該切削ブレードの先端位置を検出するための端部位置検出部と、
該端部位置検出部での検出値を演算して該原点を求める算出部と、
を備え、
該端部位置検出部では、
該作用位置に位置付けられた該検出部の下端が、該チャックテーブルに接触して該タッチセンサから出力された電気信号により該チャックテーブルに接触した検出部の第一高さ位置と、
該物体検出手段の該発光部と該受光部との間に該検出部を進入させて該発光部からの光を遮蔽した際の該検出部の第二高さ位置と、
該物体検出手段の該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを進入させて該発光部からの光を遮断した際の該切削ブレードの第三高さ位置と、が検出され、
該算出部では、
該第一高さ位置と、該第二高さ位置の差分αを求め、
該第三高さ位置に差分αを合算した位置を該原点として定義する切削装置。
前記原点検出手段の前記移動機構は前記切り込み送り手段により実現される、
ことを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
前記原点検出手段の前記位置付け機構は、エアシリンダによって構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削装置。