JP2017120814A - 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】制御部２６は、加工時の回転軸４８の最低温度Ｔ２〔℃〕に対応する回転軸４８の回転数Ｅを取得し、この回転数Ｅで回転するように、待機時の回転軸４８の回転数を低速に制御する。これにより、待機時における回転軸先端部分４８Ｂの温度はＴ２で保持される。そして、制御部２６は、次の加工開始時点の直前で、回転軸４８の回転数をＥからＦまで上昇させる。そして、次の加工時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度はＴ２〔℃〕で保持される。よって、稼働時におけるブレード１２の位置が安定する。【選択図】図９

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、加工時や待機時におけるブレードの回転時、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、加工時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、及び加工と次の加工との間の待機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、ダイシング装置の加工時及び待機時を含む稼働時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時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、ブレードを回転させる回転軸を有するスピンドルと、ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、冷却水供給部材及びスピンドルを制御する制御部と、を備え、制御部は、ブレードによるワークの加工時において、冷却水供給部材からブレードに冷却水を供給し、加工時と次の加工時との間の待機時において、スピンドルの回転軸を回転させて冷却水の供給を停止するダイシング装置において、スピンドルの回転軸の温度を検出する温度センサを設け、制御部は、加工時及び待機時において、温度センサによって検出される回転軸の温度が一定となるように、待機時における回転軸の回転数を制御する。

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、ブレードを回転させる回転軸を有するスピンドルと、ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、冷却水供給部材及びスピンドルを制御する制御部と、を備え、制御部は、ブレードによるワークの加工時において、冷却水供給部材からブレードに冷却水を供給し、加工時と次の加工時との間の待機時において、スピンドルの回転軸を回転させて冷却水の供給を停止するダイシング方法において、制御部は、加工時及び待機時において、回転軸の温度が一定となるように、待機時における回転軸の回転数を制御する。

本発明は、加工時及び待機時において、回転軸の温度に温度差が生じることによりブレードの位置が変動することに着目し、稼働中の回転軸の温度を加工時又は待機時の温度に合わせるように回転軸の回転数を制御部が制御する。ここで、回転軸の回転数を変化させることによって回転軸の温度は変化するが、加工時の回転軸の回転数を変化させることは、ワークの加工に支障をきたすため好ましくない。そこで、本発明は、待機時の回転軸の回転数を変化させて、回転軸の温度を加工時の温度に合わせる。

つまり、制御部は、加工時及び待機時において、回転軸の温度が一定となるように、待機時における回転軸の回転数を制御するので、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。

本発明のダイシング装置及びダイシング方法の一態様は、制御部は、加工時における回転軸の回転数よりも、待機時における回転軸の回転数を低速に制御することが好ましい。

本発明の一態様によれば、待機時における回転軸の回転数を低速に制御することにより、待機時の回転軸の温度を、加工時の回転軸の温度に合わせることができる。

本発明のダイシング装置の一態様は、制御部には、待機時における回転軸の回転数に基づいた回転軸の温度が記憶され、制御部は、加工時における回転軸の温度となるように、待機時の回転軸の回転数を制御することが好ましい。

本発明のダイシング方法の一態様は、制御部に、待機時における回転軸の回転数に基づいた回転軸の温度を記憶させ、制御部は、温度センサによって得られた加工時における回転軸の温度となるように、待機時の回転軸の回転数を制御することが好ましい。

本発明の一態様によれば、待機時の回転軸の温度を、加工時の回転軸の温度に、より確実に合わせることができる。

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 待機時における回転軸の回転数に基づいた回転軸の温度を示したグラフ 従来のダイシング方法による回転軸の温度変化を示したグラフ 実施形態のダイシング方法による回転軸の温度変化を示したグラフ 実施形態のダイシング方法による回転軸の回転数を示したグラフ 実施形態のダイシング方法のフローチャート

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、加工と次の加工との間の待機時においても回転が継続され、これにより、ブレード１２は待機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、前述の待機時とは、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、加工と次の加工との間の待機時には、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。

<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、スラスト板７４、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の中心軸Ｃ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（図４参照）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の中心軸Ｃ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。

《温度センサ７８》
温度センサ７８は、回転軸４８の中心軸Ｃ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。

まず、加工部１８のブレード１２による半導体ウェーハＷの加工に先立って、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の周方向の位置を合わせるアライメント作業を行う。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において適正な位置に合わされる。

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、スピンドル１４によってブレード１２を回転させる動作、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、加工部１８による加工時及び待機時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度に温度差が生じることによってブレード１２の位置が変動し、ブレード１２による加工精度が低下する場合がある。実施形態のダイシング装置１０は、前述の温度差に起因してブレード１２の位置が変動する点に着目し、稼働中における回転軸先端部分４８Ｂの温度を加工時又は待機時の温度に合わせるように回転軸４８の回転数を制御部２６が制御する。回転軸先端部分４８Ｂの温度は、回転軸４８の回転数を変化させることによって変化するが、加工時の回転軸４８の回転数を変化させることは、半導体ウェーハＷの加工に支障をきたすため好ましくない。そこで、実施形態のダイシング装置１０は、回転軸４８の温度、特に回転軸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の温度を、加工時の温度に合わせるように待機時の回転軸４８の回転数を変化させる。

つまり、制御部２６は、加工時及び待機時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度が一定となるように、待機時における回転軸４８の回転数を低速に制御する、これにより、実施形態のダイシング装置１０によるダイシング方法は、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。

<ダイシング方法の具体例>
実施形態のダイシング方法について具体的に説明すると、制御部２６には、待機時における回転軸４８の回転数に基づいた回転軸先端部分４８Ｂの温度が記憶されている。

図７は、待機時における回転軸４８の回転数に基づいた回転軸先端部分４８Ｂの温度を示したグラフである。横軸が回転軸４８の回転数を示し、縦軸が回転軸先端部分４８Ｂの温度を示している。このデータは、ブレード１２による半導体ウェーハＷの加工に先立ち、回転軸４８を所定の回転数Ａ〜Ｄ〔krpm〕で空転させて、その時の回転軸先端部分４８Ｂの温度を温度センサ７８によって取得したものである。回転軸４８の回転数と回転軸先端部分４８Ｂの温度とを対応させるためのデータはマップ化されて制御部２６に記憶されている。

図７によれば、回転軸４８をＡ〔krpm〕させたときの回転軸先端部分４８Ｂの温度はａ〔℃〕であり、回転軸４８をＢ〔krpm〕させたときの回転軸先端部分４８Ｂの温度はｂ〔℃〕であり、回転軸４８をＣ〔krpm〕させたときの回転軸先端部分４８Ｂの温度はｃ〔℃〕であり、回転軸４８をＤ〔krpm〕させたときの回転軸先端部分４８Ｂの温度はｄ〔℃〕である。図７によれば、回転軸４８の回転数が高くなるに従い、回転軸先端部分４８Ｂの温度変化が大きくなることが示されているが、これは一つの態様である。

一方、図８は、従来のダイシング方法による加工時及び待機時の回転軸先端部分４８Ｂの温度変化を示したグラフである。横軸が稼働時間〔sec〕を示し、縦軸が回転軸先端部分４８Ｂの温度〔℃〕を示している。

同図によれば、回転軸４８のｔ０時の回転開始時から回転軸先端部分４８Ｂの温度は徐々に上昇していき、ｔ１時の加工開始時点で回転軸先端部分４８Ｂの温度はＴ１〔℃〕に到達した。この後、回転軸先端部分４８Ｂの温度は、ｔ１〜ｔ２までの加工時において徐々に低下していき、ｔ２時の加工終了時点でＴ２〔℃〕まで低下した。

この後、回転軸先端部分４８Ｂの温度は、ｔ２〜ｔ３までの待機時において徐々に上昇し、ｔ３時の次の加工開始時点でＴ１〔℃〕まで上昇した。この後、ｔ３〜ｔ４までの加工時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度は徐々に低下し、ｔ４時の加工終了時点でＴ２〔℃〕まで低下した。

このような回転軸先端部分４８Ｂの温度変化は、加工時において、回転中のブレード１２に冷却水が供給されること、待機時において、ブレード１２が加工時と同速回転で空転され、かつ冷却水の供給が停止されることに起因する。従来のダイシング方法では、図８の如く、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に温度変化が大きく発生し、これに起因してブレード１２の位置がずれる。例えば、Ｔ１〔℃〕とＴ２〔℃〕との温度差が１０℃程度ある場合には、ブレード１２の位置が正規位置に対して７〜８μｍ程度ずれる場合がある。ブレード１２によって半導体ウェーハＷを精度よく加工するためには、ブレード１２の位置ずれを抑制する必要がある。

そこで、ブレード１２の位置ずれを抑制するために、実施形態のダイシング方法は、待機時の回転軸先端部分４８Ｂの温度が、温度センサ７８によって得られた加工時における回転軸先端部分４８Ｂの温度Ｔ２〔℃〕となるように、待機時の回転軸４８の回転数を制御部２６が制御する。つまり、図７において、回転軸先端部分４８Ｂの温度Ｔ２〔℃〕に対応する回転数Ｅ〔krpm〕となるように、待機時の回転軸４８の回転数を制御する。

図９は、実施形態のダイシング方法による加工時及び待機時の回転軸先端部分４８Ｂの温度変化を示したグラフである。横軸が稼働時間〔sec〕を示し、縦軸が回転軸先端部分４８Ｂの温度〔℃〕を示している。

また、図１０は、実施形態のダイシング方法による加工時及び待機時の回転軸４８の回転数を示したグラフである。横軸が稼働時間〔sec〕を示し、縦軸が回転軸４８の回転数〔krpm〕を示している。

図１１は、実施形態のダイシング方法のフローチャートである。

以下、図９〜図１１を参照して説明する。

加工部１８が稼働されると、制御部２６は、回転軸４８の回転数が加工に適した加工回転数Ｆ〔krpm〕まで徐々に上昇するようにスピンドル１４を制御する（Ｓ（Step）１０）。

このとき、回転軸４８の回転数の上昇に伴って、加工開始前の回転軸先端部分４８Ｂの温度は徐々に上昇していく（図９参照）。そして、回転軸４８の回転数が加工回転数Ｆ〔krpm〕に到達した後、ｔ１時の加工開始時点での回転軸先端部分４８Ｂの温度はＴ１〔℃〕となる（図９参照）。そして、その温度は、ｔ１〜ｔ２までの加工時において冷却水の供給により徐々に低下し、ｔ２時の加工終了時点でＴ２〔℃〕まで低下する（図９参照）。

ここで、制御部２６は、図７のグラフに基づいてマップ化された回転数と温度とのデータからＴ２〔℃〕に対応する回転軸４８の回転数Ｅ〔krpm〕を算出し、この回転数Ｅ〔krpm〕で回転するように、待機時の回転軸４８の回転数を低速に制御する（Ｓ２０）。これにより、ｔ２〜ｔ３までの待機時における回転軸先端部分４８Ｂの温度は上昇することなくＴ２〔℃〕で保持される。そして、制御部２６は、ｔ３時の次の加工開始時点の直前で、回転軸４８の回転数をＥ〔krpm〕からＦ〔krpm〕まで上昇させる（Ｓ３０：図１０参照）。この影響で回転軸先端部分４８Ｂの温度はＴ２〔℃〕から若干上昇するが、その上昇した温度はブレード１２の位置ずれに影響を与える温度ではない。

そして、ｔ３〜ｔ４までの加工時において、回転軸先端部分４８Ｂの温度は、冷却水の供給によってＴ２〔℃〕で保持される。そして、ｔ４以降の待機、加工を繰り返す稼働時においても回転軸先端部分４８Ｂの温度がＴ２〔℃〕で保持される。

上記の如く、実施形態のダイシング方法は、回転軸４８の加工時の最低温度Ｔ２〔℃〕を取得するために、最初の加工時は回転軸４８に温度変化が生じるが、それ以降の稼働時において回転軸先端部分４８Ｂの温度をＴ２〔℃〕で保持することができる。よって、実施形態のダイシング方法によれば、加工部１８の稼働時におけるブレード１２の位置を安定させることができる。

また、実施形態のダイシング方法は、制御部２６に、待機時における回転軸４８の回転数に基づいた回転軸先端部分４８Ｂの温度を記憶させ、制御部２６は、温度センサ７８によって得られた加工時における回転軸先端部分４８Ｂの温度となるように、待機時の回転軸４８の回転数を制御する。これにより、待機時の回転軸先端部分４８Ｂの温度を、加工時の回転軸先端部分４８Ｂの温度に、より確実に合わせることができる。

なお、前述した最初の加工時に加工される部分をダミー部分とし、ダミー部分の加工で得られた最低温度Ｔ２〔℃〕を次の本加工以降の加工で使用することが好ましい。

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。

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、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、８８…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 (6)

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、前記ブレードを回転させる回転軸を有するスピンドルと、前記ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、前記冷却水供給部材及び前記スピンドルを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ブレードによる前記ワークの加工時において、前記冷却水供給部材から前記ブレードに冷却水を供給し、前記加工時と次の加工時との間の待機時において、前記スピンドルの前記回転軸を回転させて前記冷却水の供給を停止するダイシング装置において、
   前記スピンドルの前記回転軸の温度を検出する温度センサを設け、
   前記制御部は、前記加工時及び前記待機時において、前記温度センサによって検出される前記回転軸の温度が一定となるように、前記待機時における前記回転軸の回転数を制御する、
   ダイシング装置。
2. 前記制御部は、前記加工時における前記回転軸の回転数よりも、前記待機時における前記回転軸の回転数を低速に制御する、
   請求項１に記載のダイシング装置。
3. 前記制御部には、前記待機時における前記回転軸の回転数に基づいた前記回転軸の温度が記憶され、
   前記制御部は、前記温度センサによって得られた加工時における前記回転軸の温度となるように、待機時の前記回転軸の回転数を制御する、
   請求項２に記載のダイシング装置。
4. 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、前記ブレードを回転させる回転軸を有するスピンドルと、前記ブレードに冷却水を供給する冷却水供給部材と、前記冷却水供給部材及び前記スピンドルを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ブレードによる前記ワークの加工時において、前記冷却水供給部材から前記ブレードに冷却水を供給し、前記加工時と次の加工時との間の待機時において、前記スピンドルの前記回転軸を回転させて前記冷却水の供給を停止するダイシング方法において、
   前記制御部は、前記加工時及び前記待機時において、前記回転軸の温度が一定となるように、前記待機時における前記回転軸の回転数を制御する、
   ダイシング方法。
5. 前記制御部は、前記加工時における前記回転軸の回転数よりも、前記待機時における前記回転軸の回転数を低速に制御する、
   請求項４に記載のダイシング方法。
6. 前記制御部に、前記待機時における前記回転軸の回転数に基づいた前記回転軸の温度を記憶させ、
   前記制御部は、前記加工時における前記回転軸の温度となるように、前記待機時の前記回転軸の回転数を制御する、
   請求項５に記載のダイシング方法。
   

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