JP2017120813A - ダイシング装置及びダイシング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】随時変動する冷却水の温度、冷却水の供給、及び冷却水の供給停止に影響されることなく、簡単な設備でブレードの位置を安定させることができるダイシング装置及びダイシング方法を提供する。
【解決手段】ブレード１２を回転させる回転軸４８のうち、回転軸４８の先端部４８Ａとスラスト板７４との間の回転軸先端部分４８Ｂを加熱するヒータ７６と、冷却水供給部材６２による冷却水の供給時にヒータ７６によって加熱を実行制御し、冷却水供給部材６２による冷却水の供給停止時にヒータ７６による加熱を停止制御する制御部２６と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、ダイシング装置及びダイシング方法に係り、特に半導体ウェーハ等のワークをブレードによってチップ毎に切断加工するダイシング装置及びダイシング方法に関する。

半導体製造工程では、板状の半導体ウェーハの表面に各種の処理を施して、電子デバイスを有する複数の半導体素子を製造する。半導体素子の各チップは、検査装置によって電気的特性が検査された後、ダイシング装置の高速回転するブレードによってチップ毎に切断加工される。

特許文献１に開示されたダイシング装置は、半導体ウェーハを保持するワークテーブルと、半導体ウェーハを切断するブレードと、ワークテーブル上の半導体ウェーハをブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル送り機構と、ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、スピンドルを支持するスピンドル移動機構と、スピンドル移動機構の送りとワークテーブル送り機構の送りとを制御するコントローラと、を備えている。特許文献１のダイシング装置によれば、スピンドルによってブレードを高速回転させ、ワークテーブル送り機構及びスピンドル移動機構によってワークテーブル及びスピンドルを移動させつつ、ブレードに冷却水を供給しながら半導体ウェーハをチップ毎に切断加工する。

また、特許文献１のダイシング装置は、スピンドルの回転軸（シャフト）の温度をモニタリングする温度センサと、制御部と、を備えている。制御部は、コントローラに設けられ、温度センサによりモニタリングされた温度に基づいてスピンドル移動機構による送りとワークテーブル送り機構による送りの、少なくとも一方の送りに補正をかける。これによって、特許文献１のダイシング装置は、スピンドルの慣らし時間を短縮させて作業性の向上を図っている。

特開２０１５−７６５１６号公報

特許文献１のダイシング装置の要部構成を説明すると、スピンドルの回転軸には、回転軸の軸方向に沿って複数個の温度センサが所定の間隔をもって設けられている。すなわち、特許文献１のダイシング装置は、回転軸の全長における所定位置の温度を各温度センサによってモニタリングしている。そして、各温度センサから得られる温度情報から回転軸の温度を検出し、これを記憶手段に記憶されているスピンドルの時間−変位特性、及び、冷却水とスピンドルにおける時間−温度特性等の各種データのマップに対応させて温度上昇による加工点の位置ずれを推測し、スピンドル移動機構による送りとワークテーブル送り機構による送りに補正をかけながら切断加工を行うものである。

ここで、ダイシング装置の分野では、ブレードの回転時、冷却水の供給時、及び冷却水の供給停止時にスピンドルの回転軸に温度変化が発生し、その温度変化によってブレードのインデックス送り方向の位置、つまり加工点（以下、「ブレードの位置」と略称する。）が規定の位置からずれることが知られている。この問題は、加工中に供給される冷却水の冷却作用によって回転軸が熱収縮すること、及び加工と加工との間のインターバル時における冷却水の供給停止とブレードの空転とによる昇温作用（エア軸受部での空気摩擦による昇温作用）によって回転軸が熱膨張することに起因する。つまり、回転軸は、ダイシング装置の稼働中において熱膨縮を繰り返しているため、ダイシング装置の稼働中におけるブレードの位置は常に変動している。このことからブレードの位置は、随時変動する冷却水の温度、冷却水の供給、及び冷却水の供給停止に支配されていることになる。

上記の事象に基づいて特許文献１のダイシング装置を検証すると、特許文献１のダイシング装置は、回転軸の全長に亘って設けられた複数個の温度センサからの温度情報に基づいてスピンドル及びワークテーブルの送りに補正をかける技術なので、随時変動する冷却水の温度変化に基づいて送りに補正をかける技術ではない。また、随時変動する冷却水の温度変化に基づいて送りに補正をかけるためには、冷却水の温度と回転軸の変位特性とをマップ化させる必要がある。しかしながら、冷却水の温度に対する回転軸の変位（熱膨縮量）はタイムラグが生じるので、このタイムラグを考慮して前述のマップを作成することは、冷却水の温度が随時変化していることから困難である。なお、冷却水の温度を一定温度に保つ恒温水装置をダイシング装置に付帯させることは、設備投資が必要になるので現実的ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、随時変動する冷却水の温度、冷却水の供給、及び冷却水の供給停止に影響されることなく、簡単な設備でブレードの位置を安定させることができるダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的とする。

本発明のダイシング装置の一態様は、本発明の目的を達成するために、ワークが載置されるワークテーブルと、ワークテーブルに載置されたワークを切削加工するブレードと、ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部にブレードが装着される回転軸、回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び回転軸に設けられハウジングに対する回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置において、回転軸の先端部と規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部と、冷却水供給部材による冷却水の供給時に加熱部によって加熱を実行制御し、冷却水供給部材による冷却水の供給停止時に加熱部による加熱を停止制御する加熱制御部と、を備える。

本発明のダイシング方法の一態様は、本発明の目的を達成するために、ワークが載置されるワークテーブルと、ワークテーブルに載置されたワークを切削加工するブレードと、ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部にブレードが装着される回転軸、回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び回転軸に設けられハウジングに対する回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置のダイシング方法において、回転軸の先端部と規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部を設け、冷却水供給部材による冷却水の供給時には、加熱部によって回転軸先端部分を加熱し、冷却水供給部材による冷却水の供給停止時には、加熱部による回転軸先端部分の加熱を停止する。

本発明は、回転軸のうち、回転軸の熱膨縮によってブレードの位置を支配する部分が、回転軸の先端部から規制部までの回転軸先端部分であることに着目してなされたものである。本発明は、回転軸先端部分を加熱する加熱部を設け、冷却水の供給時に加熱制御部が加熱部を実行制御し、回転軸先端部分を加熱部によって加熱する。これにより、冷却水の供給時における回転軸先端部分の熱収縮を防止することができ、回転軸先端部分の熱収縮に起因するブレードの位置ずれを抑制することができる。また、冷却水の供給停止時には、すなわち、加工と加工との間のインターバル時には、加熱制御部が加熱部を停止制御することによって、回転軸先端部分の温度上昇を抑制し、回転軸先端部分の熱膨張に起因するブレードの位置ずれを抑制することができる。

これによって、本発明によれば、随時変動する冷却水の温度、冷却水の供給、及び冷却水の供給停止に影響されることなく、回転軸先端部分を加熱する加熱部を設けるだけの簡単な設備でブレードの位置を安定させることができる。

本発明の一態様は、加熱部は、回転軸先端部分が収納されるハウジングの先端部に設けられることが好ましい。

本発明の一態様によれば、高速回転される回転軸に加熱部を直接設けることは困難であるが、ハウジングの先端部に加熱部を設け、加熱部によって回転軸先端部分を、ハウジングの先端部を介して加熱する。これにより、回転軸先端部分を容易に加熱することができる。

本発明の一態様は、加熱部は、冷却水の温度よりも高い温度で回転軸先端部分を加熱することが好ましい。

本発明の一態様によれば、冷却水の供給時において、回転軸先端部分の温度は冷却水の温度よりも高い温度で保持されるので、回転軸先端部分の温度変動を抑制することができる。これによって、ブレードの位置を安定させることができる。

本発明の一態様は、回転軸先端部分には温度センサが取り付けられ、加熱制御部は、温度センサで検出された回転軸先端部分の温度が、基準温度よりも低い場合には、加熱部による加熱を実行制御し、基準温度よりも高い場合には、加熱部による加熱を停止制御することが好ましい。

本発明の一態様は、回転軸先端部分の温度を検出し、検出した温度が基準温度よりも低い場合には、加熱部による加熱を実行し、基準温度よりも高い場合には、加熱部による加熱を停止することが好ましい。

本発明の一態様によれば、回転軸先端部分の温度を温度センサによって直接検出し、検出した温度が基準温度よりも低い場合には、加熱部による加熱を実行し、基準温度よりも高い場合には、加熱部による加熱を停止する。これにより、ブレードの位置をより一層安定させることができる。

本発明は、ワークが載置されるワークテーブルと、ワークテーブルに載置されたワークを切削加工するブレードと、ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部にブレードが装着される回転軸、回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び回転軸に設けられハウジングに対する回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置において、回転軸の先端部と規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部と、回転軸先端部分に取り付けられた温度センサと、温度センサによって検出された回転軸先端部分の温度が一定となるように、冷却水供給部材による冷却水の供給時に加熱部によって加熱を実行制御し、冷却水供給部材による冷却水の供給停止時に加熱部による加熱を停止制御する加熱制御部と、を備える。

本発明は、ワークが載置されるワークテーブルと、ワークテーブルに載置されたワークを切削加工するブレードと、ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部にブレードが装着される回転軸、回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び回転軸に設けられハウジングに対する回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置のダイシング方法において、回転軸の先端部と規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部を設け、回転軸先端部分に温度センサを取り付け、温度センサによって検出された回転軸先端部分の温度が一定となるように、冷却水供給部材による冷却水の供給時に加熱部によって加熱を実行制御し、冷却水供給部材による冷却水の供給停止時に加熱部による加熱を停止制御する。

本発明のダイシング装置及びダイシング方法によれば、随時変動する冷却水の温度、冷却水の供給、及び冷却水の供給停止に影響されることなく、簡単な設備でブレードの位置を安定させることができる。

実施形態のダイシング装置の全体斜視図 図１に示したダイシング装置の加工部の構造を示す斜視図 図２に示した加工部のブレードの周辺部の構造を示した斜視図 ブレードがブレード装着部によって装着されたブレードを含む断面図 図４に示した加工部の一対のノズル部の要部拡大断面図 実施形態のスピンドルの概略断面図 実施形態の加工時におけるダイシング方法のフローチャート 実施形態のインターバル時におけるダイシング方法のフローチャート （ａ）は実施形態のダイシング方法による回転軸先端部分の温度変化図、（ｂ）は従来のダイシング方法による回転軸先端部分の温度変化図

以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置及びダイシング方法の好ましい実施形態について詳説する。

〔ダイシング装置１０の構成〕
図１は、実施形態のダイシング装置１０の全体斜視図である。

ダイシング装置１０は、一対のブレード１２、１２が対向して配置されたツインスピンドルダイサーと称されるダイシング装置である。このダイシング装置１０は、先端部にブレード１２が装着された高周波モータ内蔵型の一対のスピンドル１４と、ワークである半導体ウェーハＷが載置されて半導体ウェーハＷを吸着保持するワークテーブル１６と、を有する加工部１８を備える。また、ダイシング装置１０には、加工済みの半導体ウェーハＷをスピン洗浄する洗浄部２０、複数枚の半導体ウェーハＷを収納したカセットが載置されるロードポート２２、及び半導体ウェーハＷを搬送する搬送装置２４がそれぞれ所定の位置に配置されるとともに、ダイシング装置１０の各部材の動作を統括制御する制御部２６が内蔵されている。

<加工部１８>
図２は、加工部１８の構造を示す斜視図である。

加工部１８は、Ｘテーブル３４を備える。Ｘテーブル３４は、Ｘベース２８に設けられたＸガイド３０、３０によってガイドされ、リニアモータ３２によって矢印Ｘ−Ｘで示すＸ方向に駆動される。また、Ｘテーブル３４の上面にはθ方向に回転する回転テーブル３６が固定され、この回転テーブル３６にワークテーブル１６が設けられている。よって、ワークテーブル１６は、Ｘテーブル３４によってＸ方向に移動され、かつ回転テーブル３６によってθ方向に回転される。

また、加工部１８は、Ｘベース２８を跨ぐように門型に構成されたＹベース３８を備える。Ｙベース３８の壁面には、一対のＹテーブル４２、４２が設けられる。一対のＹテーブル４２、４２は、Ｙベース３８の壁面に固定されたＹガイド４０、４０によってガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューとからなる駆動装置によって矢印Ｙ−Ｙで示すＹ方向に駆動される。

Ｙテーブル４２、４２には、それぞれＺテーブル４４、４４が設けられる。Ｚテーブル４４、４４は、Ｙテーブル４２に設けられた不図示のＺガイドにガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューとからなる駆動装置によって矢印Ｚ−Ｚで示すＺ方向に駆動される。Ｚテーブル４４、４４にはスピンドル１４、１４が対向した状態で固定され、スピンドル１４、１４の先端部に装着されたブレード１２、１２が対向配置される。

上記の加工部１８の構成により、ブレード１２、１２はＹ方向にインデックス送りされるとともにＺ方向に切り込み送りされ、ワークテーブル１６はＸ方向に切削送りされるとともにθ方向に回転される。これらの動作は制御部２６（図１参照）によって制御される。

なお、前述のＸ方向とは水平方向における一つの方向を指し、Ｙ方向とは水平方向においてＸ方向に直交する方向を指す。また、Ｚ方向とはＸ方向及びＹ方向にそれぞれ直交する鉛直方向を指し、θ方向とは鉛直軸を中心軸とする回転方向を指す。

<スピンドル１４の周辺部の構造>
図３は、ブレード１２の周辺部の構造を示した斜視図である。同図の如くブレード１２は、ブレード１２の下端である加工点を除く外周部がフランジカバー４６によって覆われている。

図４は、スピンドル１４の回転軸４８の先端部４８Ａにブレード１２が、ブレード装着部５０によって装着されたブレード１２を含むその周辺の断面図である。

ブレード装着部５０は、環状のブレード１２を回転軸４８の先端部４８Ａに固定するための構成部材である。ブレード装着部５０は、先端部４８Ａに嵌合される後フランジ５２と、後フランジ５２を先端部４８Ａに固定する後フランジ固定用ネジ５４と、ブレード１２を後フランジ５２との間で狭持する前フランジ５６と、前フランジ５６を固定する前フランジ固定用ナット５８から構成される。このようなブレード装着部５０の構成は既知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

一方、フランジカバー４６は、スピンドル１４の後述するハウジング７０の先端部７０Ａに固定される。フランジカバー４６には、図３の如く切削水供給部材６０と冷却水供給部材６２とが取り付けられる。切削水供給部材６０は、不図示の切削水供給装置にチューブ６４を介して接続された不図示の切削水ノズルを有し、切削水供給装置からチューブ６４を介して供給された切削水が切削水ノズルからブレード１２に向けて噴出される。なお、ブレード１２の回転方向が図３の矢印Ａ方向である場合には、切削水ノズルから噴射される切削水は、加工点に対してブレード１２の回転方向上流側となる位置から噴射される。

冷却水供給部材６２は、ブレード１２による半導体ウェーハＷの切削加工中にブレード１２に冷却水を噴射してブレード１２を冷却する部材であり、ブレード１２の加工点の近傍に配置されている。冷却水供給部材６２は、フランジカバー４６に固定されてブレード１２の回転方向上流側に配置された支持部６６と、支持部６６に支持されてブレード１２を挟むようにブレード１２の前面１２Ａ側と後面１２Ｂ側の両側に延設された一対のノズル部６８、６８を備える。

支持部６６には、冷却水供給配管６９、６９が接続され、冷却水供給配管６９、６９の先端部がノズル部６８、６８に接続される。また、冷却水供給配管６９、６９の他端部は、不図示の冷却水供給装置に接続されている。

図５は、一対のノズル部６８、６８の要部拡大断面図である。ノズル部６８、６８の内部には基端部から先端部まで連通する管路６８Ａ、６８Ａが形成されており、各管路６８Ａ、６８Ａの基端部は、冷却水供給配管６９、６９の先端部に接続される。また、各ノズル部６８、６８には、管路６８Ａ、６８Ａに連通されたスリット６８Ｂ、６８Ｂがブレード１２に向けて形成されている。

したがって、冷却水供給装置から冷却水供給配管６９、６９を介してノズル部６８、６８に供給された冷却水は、スリット６８Ｂ、６８Ｂからブレード１２の前面１２Ａと後面１２Ｂとに向けて噴射される。これにより、ブレード１２、ブレード装着部５０、及び回転軸４８の先端部４８Ａを含む回転軸先端部分４８Ｂが冷却される。回転軸先端部分４８Ｂについては後述する。

スピンドル１４の詳細構造も後述するが、スピンドル１４の回転軸４８が高周波モータによって回転されることにより、ブレード１２が６０００ｒｐｍ〜８００００ｒｐｍの高速で回転される。また、ブレード１２は、加工と加工との間のインターバル時においても回転が継続され、これにより、ブレード１２はインターバル時において空転される。なお、ブレード１２は、半導体ウェーハＷに対して相対的にＸ、Ｙ、Ｚ方向に適宜移動されることにより、半導体ウェーハＷに形成されている複数本の切削加工ライン（ストリートとも言う。）に切削溝を順次加工するが、前述の加工と加工との間のインターバル時とは、１本の切削溝の加工が終了した後、次の切削溝の加工を開始するまでの時間、及び１枚の半導体ウェーハＷの全ての切削溝の加工が終了した後、次の半導体ウェーハＷの１本目の切削溝の加工を開始するまでの時間を指す。ブレード１２としては、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードの他、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。

一方、冷却水供給部材６２は、ブレード１２による半導体ウェーハＷの加工時に冷却水をノズル部６８、６８に供給するように制御部２６によって制御されているが、加工と加工との間のインターバル時には、冷却水の供給を停止するように制御部２６によって制御されている。これは、無駄な冷却水の使用を防止するためである。しかしながら、インターバル時に回転軸４８の回転軸先端部分４８Ｂの温度が上昇した場合には、制御部２６が冷却水供給部材６２を制御して冷却水をブレード１２に噴射し、回転軸先端部分４８Ｂを冷却することが好ましい。

<スピンドル１４の構成>
図６は、スピンドル１４の各部材の構成を誇張して示した概略断面図である。

スピンドル１４は、回転軸４８、ハウジング７０、高周波モータ７２、規制部であるスラスト板７４、加熱部である電熱式のヒータ７６、及び温度センサ７８等によって構成される。

《ハウジング７０》
ハウジング７０は、先端部７０Ａと基端部７０Ｂの両端が開口された略筒状体であり、その内部に回転軸４８が回転可能に収納される。回転軸４８の先端部４８Ａは、ハウジング７０の先端部７０Ａから外部に突出され、この先端部４８Ａにブレード１２がブレード装着部５０（図４参照）によって固定される。

《高周波モータ７２》
高周波モータ７２は、ハウジング７０の内部の基端部７０Ｂ側に配置され、回転軸４８の基端部４８Ｃ側の外周面に回転軸４８と一体的に連結されるロータ７２Ａと、ロータ７２Ａと対向してハウジング７０の内周面に固定されるステータ７２Ｂとを備える。高周波モータ７２は、ステータ７２Ｂの電機子コイルに電流が供給されると、その電機子コイルが励磁されてロータ７２Ａが回転される。これによって、回転軸４８が高速回転される。

《回転軸４８》
回転軸４８の先端部４８Ａと高周波モータ７２のロータ７２Ａとの間における、ハウジング７０の内周面には、回転軸４８の外周面を周回する複数のラジアル流体軸受８０がハウジング７０の軸方向に沿って所定の間隔をもって設けられる。ラジアル流体軸受８０は、ハウジング７０の内周面と回転軸４８の外周面との間に形成された隙間８２を有し、その隙間８２にエアを噴射するノズル８４を備える。ノズル８４から隙間８２にエアを吹き込むことによって回転軸４８は、エア圧によって回転軸４８の矢印Ａで示す中心軸方向に直交する方向（ラジアル方向）に保持されるとともに、エアを介して非接触状態でハウジング７０に回転可能に支持される。

《スラスト板７４》
スラスト板７４は、回転軸４８の先端部４８Ａ側の周面に沿って、回転軸４８の軸方向に直交する方向に突設されたディスクである。このスラスト板７４は、ハウジング７０の内周面の先端部７０Ａ側に設けられたスラスト流体軸受８６に支持される。スラスト流体軸受８６は、回転軸４８の軸方向において、スラスト板７４を両側から囲う凹状の溝８８を有し、溝８８の両壁面とスラスト板７４の両面との間に形成された一対の隙間９０にエアを噴射する一対の対向したノズル９２、９２を備える。ノズル９２、９２から隙間９０、９０にエアを吹き込むことによって、スラスト板７４がエア圧によって回転軸４８の矢印Ａで示す中心軸方向（スラスト方向）に保持される。これにより、回転軸４８の軸方向位置が規制される。

なお、実施形態のスピンドル１４は、スピンドル１４の外部に配置されたコンプレッサＰからハウジング７０の内部に備えられたチャンバ１５に圧縮エアが供給され、この圧縮エアがノズル８４、９２から適正位置に噴射される構造となっている。

《回転軸先端部分４８Ｂ》
回転軸４８が外部からの熱影響を受けて熱膨縮する際に、熱膨縮する支点がスラスト板７４の固定位置となる。つまり、回転軸４８は、回転軸４８に対するスラスト板７４の固定位置を支点として先端部４８Ａ側及び基端部４８Ｃ側に熱収縮する。そして、スラスト板７４の固定位置から回転軸４８の先端部４８Ａまでの軸長Ｂ（図４参照）の回転軸先端部分４８Ｂの熱膨縮がブレード１２の位置を支配する。なお、スラスト板７４の固定位置から回転軸４８の基端部４８Ｃまでの回転軸基端部分も熱影響を受けるが、この回転軸基端部分は、ハウジング７０に備えられた不図示の水冷流路を流れる冷却水によって一定の温度に保持されるので、熱膨縮が抑制される。

《ヒータ７６》
ヒータ７６は、ハウジング７０の先端部７０Ａの外表面及び先端面に着脱自在に取り付けられるバンド式又は板状の電熱ヒータである。ヒータ７６は、ダイシング装置１０に内蔵された不図示の電源から電圧が印加されることにより加熱され、これによって、ハウジング７０の先端部７０Ａが加熱され、かつハウジング７０を介して回転軸４８の回転軸先端部分４８Ｂが対流熱によって加熱される。

また、ヒータ７６に印加する電圧は、加熱制御部である制御部２６によって制御される。すなわち、制御部２６によって、ヒータ７６による回転軸先端部分４８Ｂの加熱温度を制御することができる。この加熱温度は、冷却水供給部材６２で使用される冷却水において経験的に得られている冷却水の温度よりも高い温度に設定されることが好ましい。これにより、回転軸先端部分４８Ｂはヒータ７６によって冷却水の温度よりも高い温度に加熱されるので、冷却水の温度によって回転軸先端部分４８Ｂが熱収縮することを防止することができる。

なお、ハウジング７０は、ヒータ７６の温度を回転軸先端部分４８Ｂに効率よく伝達させるために熱伝導率の高い材料で構成されていることが好ましい。

また、ヒータ７６をハウジング７０の基端部７０Ｂ側とＺテーブル４４に設けることもできる。ハウジング７０の基端部７０Ｂ側及びＺテーブル４４をヒータ７６によって加熱することにより、ハウジング７０やＺテーブル４４の熱収縮に起因するブレード１２の位置ずれを防止することもできる。

《温度センサ７８》
温度センサ７８は、回転軸４８の矢印Ａで示す中心軸に沿って形成された小径の貫通孔４８Ｄの内部であって、回転軸先端部分４８Ｂが位置する貫通孔４８Ｄの内部に配置されている。また、回転軸４８の基端部４８Ｃには、ロータリー接点９４が設けられ、このロータリー接点９４は、温度センサ７８と電気的に接続されている。ロータリー接点９４には、軸受９６に取り付けられた通電ブラシ９８の先端部が当接されている。よって、温度センサ７８で検出された回転軸先端部分４８Ｂの温度情報が、ロータリー接点９４と通電ブラシ９８を介して取り出され、図１の制御部２６に出力される。

〔ダイシング装置１０のダイシング方法〕
次に、ダイシング装置１０の加工部１８によるダイシング方法について説明する。なお、ダイシング装置１０の他の構成部材である洗浄部２０、ロードポート２２、及び搬送装置２４の動作については既知であるので、その説明は省略する。

加工部１８のブレード１２による半導体ウェーハＷの加工は、一般的に、ブレード１２をスピンドル１４によって所定時間空転させる慣らし運転の終了後に開始される。また、ブレード１２による加工に先立って、ワークテーブル１６をθ方向に回転させて半導体ウェーハＷの周方向の位置を位置合わせするアライメント作業が行われ、このアライメント作業によって半導体ウェーハＷが、加工部１８において適正位置に位置合わせされる。

この後、制御部２６は、半導体ウェーハＷのアライメント情報に基づき加工部１８の各部材を制御してブレード１２による半導体ウェーハＷの加工を開始する。すなわち、制御部２６は、Ｘテーブル３４をＸ方向に切削送りする動作、Ｙベース３８をＹ方向にインデックス送りする動作、Ｚテーブル４４をＺ方向に切込送りする動作、切削水供給部材６０による切削水の供給、供給停止動作、及び冷却水供給部材６２による冷却水の供給、供給停止動作をそれぞれ制御しながら半導体ウェーハＷの加工を実施する。

ここで、実施形態のダイシング装置１０は、回転軸４８のうち、回転軸４８の熱膨縮によってブレード１２の位置を支配する回転軸先端部分４８Ｂに着目し、この回転軸先端部分４８Ｂを加熱するヒータ７６を設け、冷却水供給部材６２の冷却水の供給時に、制御部２６がヒータ７６を実行制御し、ハウジング７０を介して回転軸先端部分４８Ｂをヒータ７６によって加熱する。

次に、ダイシング装置１０によるダイシング方法の一例を、図７のフローチャートに基づいて具体的に説明する。なお、図７のフローチャートは、ブレード１２による半導体ウェーハＷの加工時の動作を示すフローチャートである。

まず、制御部２６は、温度センサ７８によって検出された加工開始時点の回転軸先端部分４８Ｂの温度を基準温度として記憶部に記憶する（Ｓ（Step）１０）。そして、制御部２６は、回転軸先端部分４８Ｂを基準温度に加熱するための電圧を求め、その電圧をヒータ７６に印加する（Ｓ２０）。この後、切削水供給部材６０からブレード１２に向けて切削水を供給し、かつ冷却水供給部材６２からブレード１２に向けて冷却水を供給しながらブレード１２による半導体ウェーハＷの加工を開始する（Ｓ３０）。

温度センサ７８から制御部２６には、温度センサ７８によって検出されている回転軸先端部分４８Ｂの温度情報が常時出力されており（Ｓ４０）、その回転軸先端部分４８Ｂが冷却水や切削水によって冷却されていき、回転軸先端部分４８Ｂの温度が基準温度未満になると（Ｓ５０）、制御部２６は、回転軸先端部分４８Ｂを基準温度以上に加熱するための電圧をヒータ７６に印加する（Ｓ６０）。

ここで、基準温度以上に加熱するための電圧をヒータ７６に印加するタイミングは、一例として、回転軸先端部分４８Ｂの温度が基準温度よりも１℃低くなったタイミングに設定することが好ましい。これにより、ブレード１２の位置の位置ずれを１μｍ以下に抑えることができる。また、基準温度以上に加熱するための電圧とは、基準温度に加熱するための電圧よりも高い電圧であって、例えば回転軸先端部分４８Ｂの温度を基準温度よりも２〜３℃程度上昇させる電圧に設定することが好ましい。２℃以上であると、回転軸先端部分４８Ｂの温度を基準温度に短時間で戻すことができ、３℃以下であると、回転軸先端部分４８Ｂの異常昇温を抑制することができる。

その後、温度センサ７８によって検出されている回転軸先端部分４８Ｂの温度が基準温度に到達すると（Ｓ７０）、前述のＳ２０に戻り、回転軸先端部分４８Ｂを基準温度に加熱するための電圧をヒータ７６に印加する。このように、ブレード１２による半導体ウェーハＷの加工時においては、上記のＳ１０〜Ｓ７０の工程を実施する。

図７に示す加工時のダイシング方法によれば、冷却水供給部材６２からブレード１２に冷却水が供給されていても、回転軸先端部分４８Ｂの温度は、ヒータ７６の熱によって基本的に基準温度に保持される。よって、冷却水の供給時における回転軸先端部分４８Ｂの熱収縮を防止することができるので、ブレード１２の位置ずれを防止することができる。したがって、実施形態の加工時におけるダイシング方法によれば、随時変動する冷却水の温度及び冷却水の供給に影響されることなく、簡単な設備で半導体ウェーハＷの加工中におけるブレード１２の位置を安定させることができる。

ここで、図７のダイシング方法では、温度センサ７８によって検出される回転軸先端部分４８Ｂの温度情報に基づいてヒータ７６を制御するので、ブレード１２の位置を安定させることができるが、温度センサ７８は必須の部材ではない。つまり、冷却水の温度に影響を受けない、一定の高い温度で回転軸先端部分４８Ｂをヒータ７６によって加熱すれば、温度センサ７８を使用することなく半導体ウェーハＷの加工中におけるブレード１２の位置を安定させることができる。この場合、ヒータ７６に印加する電圧は、図７の温度センサ７８を用いるときの電圧よりも高くなるが、温度センサ７８を使用しないため制御系の構築が容易になり、またスピンドル１４の構造も簡素化する利点がある。

次に、加工と加工との間のインターバル時における加工部１８の動作の一例を、図８のフローチャートに基づいて具体的に説明する。なお、インターバル時における加工部１８の動作も、ブレード１２による加工中の動作であることに違いがないので、実施形態のダイシング方法に含まれる。

まず、制御部２６は、切削水供給部材６０による切削水の供給と冷却水供給部材６２による冷却水の供給を停止し、ブレード１２については回転を継続させて空転させる。そして、制御部２６は、ヒータ７６を停止して回転軸先端部分４８Ｂの加熱を停止する（Ｓ１００）。これにより、インターバル時における回転軸先端部分４８Ｂの温度上昇を抑制することができる。よって、インターバル時においては、冷却水の供給停止に影響されることなく、簡単な設備でブレード１２の位置を安定させることができる。

次に、制御部２６は、温度センサ７８によって検出されている回転軸先端部分４８Ｂの温度を常時監視し（Ｓ１１０）、温度センサ７８で検出された回転軸先端部分４８Ｂの温度が基準温度を超えると（Ｓ１２０）、冷却水供給部材６２による冷却水の供給を再開し（Ｓ１３０）、回転軸先端部分４８Ｂを冷却する。そして、制御部２６は、温度センサ７８で検出されている回転軸先端部分４８Ｂの温度が基準温度に到達すると（Ｓ１４０）、前述のＳ１００に戻り、冷却水供給部材６２による冷却水の供給を停止する。つまり、加工と加工との間のインターバル時には、制御部２６がヒータ７６を停止制御するだけではなく、基準温度に基づいて冷却水供給部材６２による冷却水の供給を再開及び停止することで、回転軸先端部分４８Ｂの温度変動を最小限に抑える。よって、インターバル運転の終了後、加工運転の再開時におけるブレード１２の位置の変動を最小限に抑えることができる。

ここで、図９（ａ）は実施形態のダイシング方法による回転軸先端部分４８Ｂの温度変化図、（ｂ）は従来のダイシング方法による回転軸先端部分４８Ｂの温度変化図である。

図９（ｂ）に示す従来のダイシング方法では、ｔ１〜ｔ２までの加工時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度が、冷却水の供給による影響で低下していくことが分かる。また、ｔ２〜ｔ３までのインターバル時に回転軸先端部分４８Ｂの温度が上昇していくことが分かる。

これに対して、実施形態のダイシング方法は、温度センサ７８によって検出された回転軸先端部分４８Ｂの温度が一定となるように、冷却水供給部材６２による冷却水の供給時にヒータ７６によって加熱を実行制御し、冷却水供給部材６２による冷却水の供給停止時にヒータ７６による加熱を停止制御する。これにより、図９（ａ）の如く、実施形態のダイシング方法は、ｔ１〜ｔ２までの加工時、及びｔ２〜ｔ３までのインターバル時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度を一定に制御することができる。

以上が実施形態のダイシング装置１０によるダイシング方法の一例であるが、ダイシング方法の態様は、本発明を逸脱しないかぎり適宜変更可能である。

〔他の態様〕
ヒータ７６が、回転軸先端部分４８Ｂが収納されるハウジング７０の先端部７０Ａに設けられていることにある。つまり、高速回転される回転軸にヒータ７６を直接設けることは、ヒータ７６に接続される電熱線の配線や回転軸の回転バランスの調整で困難である。そこで、ハウジング７０の先端部７０Ａにヒータ７６を設け、ヒータ７６によって回転軸先端部分４８Ｂを、ハウジング先端部分を介して加熱する。これにより、本態様によれば、回転軸先端部分４８Ｂを容易に加熱することができる。

ヒータ７６が、冷却水供給部材６２による冷却水の温度よりも高い一定の温度で回転軸先端部分４８Ｂを加熱することにある。つまり、冷却水供給部材６２による冷却水の供給時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度は冷却水の温度よりも常に高い温度で保持されるので、回転軸先端部分４８Ｂの温度変動を抑制することができる。これにより、本態様によれば、ブレード１２の位置を安定させることができる。また、前述の如く、温度センサ７８が不要になるので装置の制御系の構築が容易になり、スピンドル１４の構造も簡素化する。

Ｗ…半導体ウェーハ、１０…ダイシング装置、１２…ブレード、１４…スピンドル、１６…ワークテーブル、１８…加工部、２０…洗浄部、２２…ロードポート、２４…搬送装置、２６…制御部、２８…Ｘベース、３０…Ｘガイド、３２…リニアモータ、３４…Ｘテーブル、３６…回転テーブル、３８…Ｙベース、４０…Ｙガイド、４２…Ｙテーブル、４４…Ｚテーブル、４６…フランジカバー、４８…回転軸、５０…ブレード装着部、５２…後フランジ、５４…後フランジ固定用ネジ、５６…前フランジ、５８…前フランジ固定用ナット、６０…切削水供給部材、６２…冷却水供給部材、６４…チューブ、６６…支持部、６８…ノズル部、６９…冷却水供給配管、７０…ハウジング、７２…高周波モータ、７４…スラスト板、７６…ヒータ、７８…温度センサ、８０…ラジアル流体軸受、８２…隙間、８４…ノズル、８６…スラスト流体軸受、８８８…溝、９０…隙間、９２…ノズル、９４…ロータリー接点、９６…軸受、９８…通電ブラシ

Claims (9)

1. ワークが載置されるワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置された前記ワークを切削加工するブレードと、前記ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、前記ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部に前記ブレードが装着される回転軸、前記回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び前記回転軸に設けられ前記ハウジングに対する前記回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置において、
   前記回転軸の前記先端部と前記規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部と、
   前記冷却水供給部材による冷却水の供給時に前記加熱部によって加熱を実行制御し、前記冷却水供給部材による冷却水の供給停止時に前記加熱部による加熱を停止制御する加熱制御部と、
   を備えるダイシング装置。
2. 前記加熱部は、前記回転軸先端部分が収納される前記ハウジングの先端部に設けられる、
   請求項１に記載のダイシング装置。
3. 前記加熱部は、前記冷却水の温度よりも高い温度で前記回転軸先端部分を加熱する、
   請求項１又は２に記載のダイシング装置。
4. 前記回転軸先端部分には温度センサが取り付けられ、
   前記加熱制御部は、前記温度センサで検出された前記回転軸先端部分の温度が、基準温度よりも低い場合には、前記加熱部による加熱を実行制御し、前記基準温度よりも高い場合には、前記加熱部による加熱を停止制御する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のダイシング装置。
5. ワークが載置されるワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置された前記ワークを切削加工するブレードと、前記ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、前記ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部に前記ブレードが装着される回転軸、前記回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び前記回転軸に設けられ前記ハウジングに対する前記回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置において、
   前記回転軸の前記先端部と前記規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部と、
   前記回転軸先端部分に取り付けられた温度センサと、
   前記温度センサによって検出された前記回転軸先端部分の温度が一定となるように、前記冷却水供給部材による冷却水の供給時に前記加熱部によって加熱を実行制御し、前記冷却水供給部材による冷却水の供給停止時に前記加熱部による加熱を停止制御する加熱制御部と、
   を備えるダイシング装置。
6. ワークが載置されるワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置された前記ワークを切削加工するブレードと、前記ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、前記ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部に前記ブレードが装着される回転軸、前記回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び前記回転軸に設けられ前記ハウジングに対する前記回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置のダイシング方法において、
   前記回転軸の前記先端部と前記規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部を設け、
   前記冷却水供給部材による冷却水の供給時には、前記加熱部によって前記回転軸先端部分を加熱し、
   前記冷却水供給部材による冷却水の供給停止時には、前記加熱部による前記回転軸先端部分の加熱を停止する、
   ダイシング方法。
7. 前記加熱部は、前記冷却水の温度よりも高い温度で前記回転軸先端部分を加熱する、
   請求項６に記載のダイシング方法。
8. 前記回転軸先端部分の温度を検出し、検出した前記温度が基準温度よりも低い場合には、前記加熱部による加熱を実行し、前記基準温度よりも高い場合には、前記加熱部による加熱を停止する、
   請求項６又は７に記載のダイシング方法。
9. ワークが載置されるワークテーブルと、前記ワークテーブルに載置された前記ワークを切削加工するブレードと、前記ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、前記ブレードを回転させるスピンドルであって、先端部に前記ブレードが装着される回転軸、前記回転軸が回転可能に収納されるハウジング、及び前記回転軸に設けられ前記ハウジングに対する前記回転軸の軸方向位置を規制する規制部を有するスピンドルと、を備えたダイシング装置のダイシング方法において、
   前記回転軸の前記先端部と前記規制部との間の回転軸先端部分を加熱する加熱部を設け、
   前記回転軸先端部分に温度センサを取り付け、
   前記温度センサによって検出された前記回転軸先端部分の温度が一定となるように、前記冷却水供給部材による冷却水の供給時に前記加熱部によって加熱を実行制御し、前記冷却水供給部材による冷却水の供給停止時に前記加熱部による加熱を停止制御する、
   ダイシング方法。
   
   

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