JP2014103341A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚い被加工物を切削するときにも、切削ブレードのドレッシング終了後サブチャックテーブルから切削ブレードをチャックテーブル上に戻す際に、切削液供給ブロックと被加工物との衝突を回避可能な切削装置を提供することである。
【解決手段】 被加工物を保持面で吸引保持するチャックテーブルと、該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有する切削手段と、該切削手段と該チャックテーブルとを加工送り方向に相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブルの該保持面の略同一平面上に保持面を有する該チャックテーブルに隣接して配設されたサブチャックテーブルと、を含む切削装置であって、該サブチャックテーブルに着脱自在に保持される嵩上げ板を具備し、該サブチャックテーブルに保持された該嵩上げ板を介して保持されたドレッシングボードの上面と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面とが略同等の高さになるように設定されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ドレッシングボード保持用のサブチャックテーブルを有する切削装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて表面に形成された半導体ウエーハは、切削ブレードを備えた切削装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。

切削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、切削すべき領域を検出するアライメント手段とを備えていて、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。

切削ブレードの切刃は一般的にダイアモンド砥粒がニッケルメッキで固定されて形成されている。ところで、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分割予定ライン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。このため、切削ブレードを新たな切削ブレードに交換した際には、切削ブレードの外周を修正する真円出しドレッシングを実施している。

また、切削ブレード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側面の形状精度を悪化させるという問題がある。これを防止するため、定期的に切削ブレードの外周を修正する外径修正ドレッシングを実施している。

更に、切削ブレードは切削を継続すると目つぶれが生じて切削能力が低下するため、定期的に目立てドレッシングを実施している（例えば、特開２０００−０４９１２０号公報参照）。

しかし、切削加工中に切削ブレードの目詰まりや目つぶれが発生した場合には、切削加工中でもドレッシングを行う必要があり、チャックテーブルに保持された被加工物とドレッシングボードを交換せずにドレッシングが実施できるよう、チャックテーブルに隣接してドレッシング用のサブチャックテーブルを設置した切削装置が開発されている。

特開２０００−０４９１２０号公報 特開２０１１−１５６６０１号公報

しかしながら、被加工物のサイズは種々あり、コスト低減のためにチップの大きさは小さく分割前の被加工物の大きさは大きくなる傾向にあるため、年々スケールダウンを求められて小さくなっていく切削装置の面積の中でチャックテーブルが占める割合は大きく、その周囲にサブチャックテーブルを設置するのもぎりぎりの状況にある。

切削ブレードで切削加工する被加工物はウエーハのような薄い被加工物を切削してデバイスチップに分割するだけでなく、厚い被加工物に切削ブレードで溝を形成する切削加工の場合、その厚さは１０ｍｍ（通常は厚さ１ｍｍ以下のものが多い）にもなる場合がある。

このような状況下で、大きくて厚い被加工物をチャックテーブルで保持したまますぐ近くのサブチャックテーブルでドレッシングを実施する場合、１ｍｍ程度の厚さのドレッシングボードを切削ブレードで切削してドレッシングを実施する際や、ドレッシング実施後被加工物を切削するために切削ブレードをチャックテーブル上に位置付ける際、切削ブレードに切削液を供給する切削液供給ブロックがチャックテーブルに保持された被加工物に衝突してしまうという問題が発生していた。

従来は、チャックテーブルとサブチャックテーブルとの距離を広げることで対応していたが、それに伴い切削送り手段の長さも伸ばす必要があるため、装置が大型化するという問題があった。

一方、特許文献２に開示されているようにサブチャックテーブルを上下動させることでこの問題の解決も可能であるが、上下動機構は複雑で高価であり、上下動機構を設置する面積も新たに必要となるため装置の大型化につながるという問題がある。

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、厚い被加工物を切削するときにも、サブチャックテーブルで切削ブレードのドレッシングをする際や、ドレッシング終了後サブチャックテーブルから切削ブレードをチャックテーブル上に戻す際に、切削液供給ブロックと被加工物との衝突を回避可能な切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持面で吸引保持するチャックテーブルと、該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有する切削手段と、該切削手段と該チャックテーブルとを加工送り方向に相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブルの該保持面の略同一平面上に保持面を有する該チャックテーブルに隣接して配設されたサブチャックテーブルと、を含む切削装置であって、該サブチャックテーブルに着脱自在に保持される嵩上げ板を具備し、該サブチャックテーブルに保持された該嵩上げ板を介して保持されたドレッシングボードの上面と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面とが略同等の高さになるように設定され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、サブチャックテーブル上に嵩上げ板を着脱可能に載置し、嵩上げ板上にドレッシングボードを固定して切削ブレードのドレッシングを実施する。嵩上げ板を介してサブチャックテーブルでドレッシングボードを保持することにより、チャックテーブルに保持された被加工物との高さの差を解消することができ、ドレッシング実施時やドレッシング終了後切削ブレードをチャックテーブル上に戻す際に、切削液供給ブロックや切削ブレードが被加工物に衝突してしまうという問題を容易に、コストをかけることなく、装置のサイズを変更せずに解決することができる。

本発明実施形態に係る切削装置の斜視図である。 本発明実施形態に係るチャックテーブル及びサブチャックテーブル部分の一部断面側面図である。 従来装置のチャックテーブル及びサブチャックテーブル部分の一部断面側面図である。 サブチャックテーブルに保持される嵩上げ板の第１実施形態を示す分解斜視図である。 第１実施形態の断面図である。 サブチャックテーブルに保持される嵩上げ板の第２実施形態を示す分解斜視図である。

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、本発明実施形態に係る切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２は、二つの切削ブレードが対向して配設されたフェイシングジュアルスピンドルタイプの切削装置である。

切削装置２のベース４には、チャックテーブル６が図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。チャックテーブル６はＳＵＳ等の金属から形成された枠体８内にポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部１０が配設されて構成されている。

チャックテーブル６の周囲にはウオーターカバー１２が配設されており、このウオーターカバー１２とベース４に渡り蛇腹１４が連結されている。チャックテーブル６に隣接してウオーターカバー１２上にドレッシングボードを保持する第１及び第２サブチャックテーブル１６，１６ａが配設されている。

１８は嵩上げ板であり、第１及び第２サブチャックテーブル１６，１６ａに保持されてその上に搭載されるドレッシングボードの上面とチャックテーブル６に保持された被加工物１１の上面とを略同一にするために使用される。

被加工物１１は、外周部が環状フレームＦに装着されたダイシングテープＴに貼着された状態でチャックテーブル６上に搭載され、被加工物１１はチャックテーブル６の吸引保持部１０によりダイシングテープＴを介して吸引保持される。

ベース４の後方には門型形状のコラム２０が立設されている。コラム２０にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。コラム２０にはガイドレール２２に沿って第１Ｙ軸移動ブロック２４がボールねじ２６と図示しないパルスモータとからなるＹ軸移動機構３０によりＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

第１Ｙ軸移動ブロック２４にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３２が固定されている。第１Ｙ軸移動ブロック２４上には、第１Ｚ軸移動ブロック３４がボールねじ３６とパルスモータ３８とからなる第１Ｚ軸移動機構４０によりガイドレール３２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

第１Ｚ軸移動ブロック３４には第１切削ユニット４２及び第１アライメントユニット４４が取り付けられている。４６は第１切削ユニット４２のスピンドルを収容するスピンドルハウジングである。

門型コラム２０には更に、第２Ｙ軸移動ブロック２４ａがボールねじ２６ａとパルスモータ２８ａとからなる第２Ｙ軸移動機構３０ａによりガイドレール２２に案内されてＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

第２Ｙ軸移動ブロック２４ａにはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３２ａが固定されている。第２Ｙ軸移動ブロック２４ａ上には、第２Ｚ軸移動ブロック３４ａがボールねじ３６ａ及びパルスモータ３８ａからなる第２Ｚ軸移動機構４０ａによりガイドレール３２ａに案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

第２Ｚ軸移動ブロック３４ａには第２切削ユニット４２ａが取り付けられている。４６ａは第２切削ユニット４２ａのスピンドルを収容するスピンドルハウジングである。

図２を参照すると、本発明実施形態に係るチャックテーブル６及び第１サブチャックテーブル１６部分の一部断面側面図が示されている。スピンドルハウジング４６中に回転可能に収容された図示しないスピンドルの先端には切削ブレード４８が着脱可能に装着されている。

更に、第１切削ユニット４２のスピンドルハウジング４６には、第１切削ブレード４８の上半分を覆うようにブレードカバー５０が固定されている。ブレードカバー５０には、切削水ノズル５４を有する切削水供給ブロック５２と、切削ブレード４８の表裏両面に水平方向に伸長するクーラーノズル５６が取り付けられている。

チャックテーブル６に吸引保持された被加工物１１の厚さをａ、サブチャックテーブル１６に保持された嵩上げ板１８の厚さをｂとすると、嵩上げ板１８の厚さｂは被加工物１１の厚さａより僅かばかり薄くなるように設定されており、嵩上げ板１８の厚さｂとドレッシングボード１３の厚さとの和が被加工物１１の厚さと略同一になるように設定されている。

チャックテーブル６の吸引保持部１０は吸引路５８を介して吸引源６０に接続されており、サブチャックテーブル１６は吸引路６２を介して吸引源６０に接続されている。矢印Ｘは加工送り方向を示している。

本実施形態の切削装置では、切削加工中に切削ブレード４８に目詰まりや目つぶれが発生した場合には、切削加工の途中に切削ブレード４８のドレッシングを行う必要がある。この場合には、Ｘ軸移動機構を作動して、切削ブレード４８を被加工物１１上からサブチャックテーブル１６に嵩上げ板１８を介して保持されたドレッシングボード１３上に位置付け、ドレッシングボード１３により切削ブレード４８のドレッシングを実施する。

ドレッシング終了後、Ｘ軸移動機構を作動して切削ブレード４８を被加工物１１上に戻す際に、ドレッシングボード１３の上面と被加工物１１の上面とが略同一高さに設定されているので、切削液供給ブロック５２又は切削ブレード４８が被加工物１１に衝突することを回避することができる。切削ブレード４８のドレッシング終了後には、ドレッシングボード１３とともに嵩上げ板１８をサブチャックテーブル１６上から取り外し、所定の場所に保管するようにする。

図３を参照すると、従来の切削装置のチャックテーブル６及びサブチャックテーブル１６周辺の一部断面側面図が示されている。従来の切削装置では、サブチャックテーブル１６でドレッシングボード１３を直接保持していた。

このため、切削ブレード４８のドレッシング終了後、切削ブレード４８をチャックテーブル６に保持された被加工物１１を切削するために被加工物１１の上方に戻そうとした際、被加工物１１の厚さが厚い場合には、切削液供給ブロック５２が被加工物１１に衝突してしまうという問題があった。

図４を参照すると、本発明第１実施形態に係る嵩上げ板１８を使用した場合のサブチャックテーブル１６部分の分解斜視図が示されている。図５はその組立断面図を示している。

サブチャックテーブル１６の表面１７には吸引溝６４が形成されており、吸引溝６４は吸引路６２を介して吸引源６０に接続されている。一方、嵩上げ板１８の表面にも吸引溝６６が形成されており、これらの吸引溝６６は貫通吸引路６８を介して嵩上げ板１８の裏面に形成された凹部７０に連通されている。

従って、嵩上げ板１８をサブチャックテーブル１６上に搭載し、吸引源６０を作動させると、嵩上げ板１８の吸引溝６６に負圧が作用して、嵩上げ板１８上に搭載されたドレッシングボード１３が吸引保持される。

図６を参照すると、第２実施形態の嵩上げ板１８Ａを使用したサブチャックテーブル１６によるドレッシングボード１３の保持方法を示す分解斜視図が示されている。サブチャックテーブル１６の構造は図４及び図５に示した第１実施形態と同様である。

本実施形態の嵩上げ板１８Ａは直方体の平板形状であり、図４に示した吸引溝６６、吸引路６８及び凹部７０は形成する必要はない。本実施形態では、サブチャックテーブル１６で嵩上げ板１８Ａを吸引保持し、ワックス１５でドレッシングボード１３を嵩上げ板１８Ａに固定する。ワックス１５に替えて、接着剤を使用するようにしてもよい。或いは、ねじ等の固定手段でドレッシングボード１３を嵩上げ板１８Ａに固定するようにしてもよい。

上述した第１及び第２実施形態では、嵩上げ板１８，１８Ａをサブチャックテーブル１６上に固定するのに、バキューム吸着により固定しているが、嵩上げ板１８，１８Ａ及びサブチャックテーブル１６の一方側に永久磁石を配設し、他方側の少なくとも一部に強磁性体を配設するようにして、磁気吸着により嵩上げ板を固定するようにしてもよい。或いは、ねじ等の固定手段で固定するようにしてもよい。

２ 切削装置
６ チャックテーブル
１１ 被加工物
１３ ドレッシングボード
１５ ワックス
１６，１６ａ サブチャックテーブル
１８，１８Ａ 嵩上げ板
４２ 第１切削ユニット
４２ａ 第２切削ユニット
４８ 切削ブレード
５０ ブレードカバー
５２ 切削液供給ブロック
５６ クーラーノズル
６０ 吸引源

Claims (2)

1. 被加工物を保持面で吸引保持するチャックテーブルと、該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有する切削手段と、該切削手段と該チャックテーブルとを加工送り方向に相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブルの該保持面と略同一平面上に保持面を有する該チャックテーブルに隣接して配設されたサブチャックテーブルと、を含む切削装置であって、
   該サブチャックテーブルに着脱自在に保持される嵩上げ板を具備し、
   該サブチャックテーブルに保持された該嵩上げ板を介して保持されたドレッシングボードの上面と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面とが略同等の高さになるように設定されることを特徴とする切削装置。
2. 前記嵩上げ板は、上面に載置される前記ドレッシングボードへ、前記サブチャックテーブルの保持面を介して負圧を作用させる貫通吸引路を有する請求項１記載の切削装置。

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