JP2019000965A - ドレッシングボード及び切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドレッシングテーブルと共働してドレッシングボードの反りを防止できるドレッシングボード及び該ドレッシングボードを固定保持するドレッシング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】 切削ブレードをドレッシングするための矩形のドレッシングボードであって、被切削面である表面及び裏面と、厚さを形成する側面とを備え、対辺を成す該側面には、該ドレッシングボードをドレッシングテーブルに固定するためのクランプ爪が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、ドレッシングボード及び該ドレッシングボードを固定保持するドレッシングテーブルを備えた切削装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが格子状に形成された複数の分割予定ラインに区画された領域に形成された半導体ウェーハは、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チップに分割され、分割されたデバイスチップは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。

切削装置は、ウェ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ェ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ユニットと、切削すべき領域を検出するアライメントユニットとを少なくとも備えていて、ウェーハを高精度に個々のデバイスチップに分割することができる。

切削ブレードの切り刃は一般的にダイヤモンド砥粒がニッケルメッキ層で固定されて形成されている。半導体ウェーハ等の被加工物を切削するにつれて切削ブレードの先端の古くなったダイヤモンド砥粒は切削ブレードから抜け落ち、その結果、新しいダイヤモンド砥粒が突出する自生発刃作用によって切削ブレードは摩耗しながらも常に切れ味を落とすことなく切削を行うことができる。

切削ブレードは、新品の状態では、砥粒がボンドに埋まっていて目立てができておらず、スピンドルに取り付けた状態では回転中心と切削ブレードの中心がずれた状態となっており、切削ブレードの真円出しや目立てのためにドレッシングボードを切削する。

同様に、切削ブレードが磨耗して目立てが必要になった場合には、ドレッシングボードを切削ブレードで切削して、ニッケルメッキ層からダイヤモンド砥粒を突出させる目立て作業を行う必要がある。

ドレッシングボードはチャックテーブルに隣接して配設されたドレッシングテーブルで保持され、ドレッシングボードに適切な本数のハーフカット溝を形成して使用されるが、使用していくうちにドレッシングボードが反り易く、ドレッシングテーブルのバキューム固定が徐々に弱くなり、ドレッシングボードがドレッシングテーブルから離脱しやすいという課題がある。

この課題を解決するために、特開２０１１−９３２４号公報では、ドレッシングボードの一端側の反りを抑える係合部を有し、吸着面に形成された吸着力が、ドレッシングボードの一端側から他端側に向けて増加するように形成され、吸着力をドレッシングボードの他端側に偏らせるように構成したドレッシングテーブルが提案されている。

特開２０１１−９３２４号公報

特許文献１に開示されたドレッシングテーブルを使用すると、ドレッシングボードの反りを効果的に防止することができるが、ドレッシングテーブルの吸着力を一端側から他端側に向けて増加するようにした構成であるため、ドレッシングテーブルの構造が複雑になるという問題があった。

更に、ドレッシングボードの反りが大きい場合には、ドレッシングテーブルが十分な吸着力を発揮することができず、ドレッシングボードがドレッシングテーブルから浮き上がるのを防止できないという課題もあった。

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、ドレッシングテーブルと共働してドレッシングボードの反りを防止できるドレッシングボード及び該ドレッシングボードを固定保持するドレッシングテーブルを備えた切削装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、切削ブレードをドレッシングするための矩形のドレッシングボードであって、被切削面である表面及び裏面と、厚さを形成する側面とを備え、対辺を成す該側面には、該ドレッシングボードをドレッシングテーブルに固定するためのクランプ爪が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とするドレッシングボードが提供される。

請求項２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、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ユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットとを相対的に移動させる移動ユニットと、を備えた切削装置であって、請求項１記載のドレッシングボードを固定するドレッシングテーブルを更に備え、該ドレッシングテーブルは、該ドレッシングボードの該凹部に嵌合し該ドレッシングボードを固定する一対のクランプ爪部を備えることを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、該ドレッシングテーブルは、該一対のクランプ爪部を該ドレッシングボードの該凹部に嵌合させる固定位置と、少なくとも一方の該クランプ爪部を該凹部から離れた解放位置とに位置付ける位置付け手段を備える。

好ましくは、該位置付け手段は、該一対のクランプ爪部を互いに接近させる方向に付勢するばねから構成される。

本発明のドレッシングボード及び該ドレッシングボードを固定保持するドレッシングテーブルを備えた切削装置によると、ドレッシングボードの側面に形成された凹部をドレッシングテーブルのクランプ爪部で係合（嵌合）保持することで、反り易いドレッシングボードでもバキューム固定に比較して確実にドレッシングテーブルに固定することができる。更に、ドレッシングボードに適切な厚さを設けることで、ドレッシングボードの表裏面をドレッシングに使用することができ、経済的である。

本発明実施形態に係る切削装置の斜視図である。 ウエーハユニットの斜視図である。 ドレッシングボードの斜視図である。 ドレッシングボードをドレッシングテーブルに装着する様子を示す斜視図である。 図５（Ａ）はドレッシングボードをドレッシングテーブルに載置した状態の一部断面側面図、図５（Ｂ）はドレッシングボードをドレッシングテーブルで固定保持した状態の一部断面側面図である。 図６（Ａ）はドレッシングボードの表面で切削ブレードをドレッシングしている状態の一部断面側面図、図６（Ｂ）はドレッシングボードの裏面で切削ブレードをドレッシングしている状態の一部断面側面図である。 第２実施形態のドレッシングテーブルでドレッシングボードを係合保持している状態の側面図である。

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ドレッシングテーブルを備えた切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２は２つの切削ブレードが対向して配設されたフェイシングデ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の周囲には複数のクランプ１２及びウォーターカバー１４が配設されており、このウォーターカバー１４とベース４にわたり蛇腹１６が連結されている。チャックテーブル６に隣接して、ウォーターカバー１４上にドレッシングボードを保持するドレッシングテーブル６０が配設されている。

図２を参照すると、ウェーハユニット１７の斜視図が示されている。ウェーハユニット１７は、外周部が環状フレームＦに貼着されたダイシングテープＴに半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと称することがある）１１の裏面を貼着して構成されている。ウェーハ１１の表面には格子状に形成された複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。

図２に示したウェーハユニット１７では、被加工物として半導体ウェーハ１１を採用した例について示したが、被加工物は半導体ウェーハ１１に限定されるものではなく、表面に複数の光デバイスが形成された光デバイスウェーハ等の他のウェーハ、表面に複数のデバイスが形成されたセラミックス基板、樹脂基板等の板状の被加工物を含むものである。

再び図１を参照すると、ウェーハユニット１７はカセット２０内に複数枚収容され、複数枚のウェーハユニット１７を収容したカセット２０は上下動可能なカセットエレベータ２２上に載置される。

ベース４の後方には門型形状のコラム２４が立設されている。コラム２４にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール２６が固定されている。コラム２４には第１Ｙ軸移動ブロック２８が、ボールねじ３０と図示しないパルスモータとからなる第１Ｙ軸移動機構３４によりガイドレール２６に案内されて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２８にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３６が固定されている。第１Ｙ軸移動ブロック２８上には、第１Ｚ軸移動ブロック３８がボールねじ４０とパルスモータ４２とからなる第１Ｚ軸移動機構４４によりガイドレール３６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３８には第１切削ユニット４６及び第１撮像ユニット５２が取り付けられている。第１切削ユニット４６は、図６に示すように、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル４８の先端部に第１切削ブレード５０を着脱可能に装着して構成されている。

門型コラム２４には更に、第２Ｙ軸移動ブロック２８ａがボールねじ３０ａとパルスモータ３２ａとからなる第２Ｙ軸移動機構３４ａによりガイドレール２６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２８ａにはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３６ａが固定されている。第２Ｙ軸移動ブロック２８ａ上には、第２Ｚ軸移動ブロック３８ａがボールねじ４０ａ及びパルスモータ４２ａからなる第２Ｚ軸移動機構４４ａによりガイドレール３６ａ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３８ａには第２切削ユニット４６ａ及び第２撮像ユニット５２ａが取り付けられている。第２切削ユニット４６ａは、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドルの先端部に第２切削ブレードが着脱可能に装着されて構成されている。

５４はスピンナーテーブル５６を有するスピンナー洗浄ユニットであり、切削加工後のウェーハ１１をスピンナーテーブル５６で吸引保持してスピンナー洗浄し、洗浄後更にスピン乾燥するものである。

次に、図３乃至図７を参照して、本発明実施形態に係るドレッシングボード及び該ドレッシングボードを固定保持するドレッシングテーブルについて説明する。図３を参照すると、本発明実施形態に係るドレッシングボード６２の斜視図が示されている。

ドレッシングボード６２は矩形形状をしており、被切削面となる表面６２ａと、同じく被切削面となる裏面６２ｂと、それぞれ互いに対向する厚さを形成する二対の側面６２ｃ，６２ｄとを有している。

一対の側面６２ｃには、それぞれ凹部６４が形成されている。ドレッシングボード６２は、例えば、ＳｉＣからなる超砥粒を重量比で５５〜６０％、フィラーを含むフェノール樹脂を重量比で４５〜３５％の比率で混練して板状に成形し、１５０℃〜２００℃の低温で調整して製造されている。

図４を参照すると、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０に装着する様子を示す斜視図が示されている。ドレッシングテーブル６０は、保持面６６ａを有する基台６６と、基台６６の両側に配設され、ドレッシングボード６２の側面６２ｃに形成された凹部６４に係合する一対のクランプ爪部７０ａ，７０ｂとから構成される。

図５（Ａ）の断面図に示すように、ドレッシングテーブル６０の基台６６には、基台６６の一対の側面を貫通する貫通孔６８が形成されており、この貫通孔６８中にクランプ爪部７０ａのピン７６ａが圧入固定されており、このピン７６ａはプレート７２に固定されている。

更に、プレート７２にはクランプ爪７４がその長手方向に渡り接着剤等により固定されている。クランプ爪部７０ａのピン７６ａが貫通孔６８中に圧入固定されているため、クランプ爪部７０ａは基台６６に対して固定的に配設されている。

クランプ爪部７０ａと反対側のクランプ爪部７０ｂは、プレート７２にピン７６ｂ及びクランプ爪７４が固定されている点はクランプ爪部７０ａと同一構成であるが、ピン７６ｂの直径をピン７６ａより小さくして、ピン７６ｂが貫通孔６８中に摺動可能に配設されている点で貫通孔６８中に圧入固定されたピン７６ａと相違する。

ピン７６ａとピン７６ｂの間の貫通孔６８中にはコイルばね７８が介装されており、コイルばね７８の一端７８ａはピン７６ａに連結され、コイルばね７８の他端７８ｂはピン７６ｂに連結されている。

好ましくは、貫通孔６８を基台６６中に互いに離間して少なくとも２本形成し、これらの貫通孔中にクランプ爪部７０ａのピン７６ａを圧入固定し、クランプ爪部７０ｂのピン７６ｂを摺動可能に配設する。そして、各ピン７６ａと各ピン７６ｂとをコイルばね７８で連結する。

このように構成されたドレッシングテーブル６０にドレッシングボード６２を装着するには、まず図５（Ａ）に示すように、クランプ爪部７０ｂのプレート７２を手で把持して矢印Ａ方向に引っ張り、コイルばね７８の付勢力に抗してクランプ爪部７０ｂを矢印Ａ方向に十分移動する。

この状態で、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０の基台６６の保持面６６ａ上に載置して、ドレッシングボード６２を左方向に移動して左側の凹部６４をクランプ爪部７０ａのクランプ爪７４に係合させる。

この状態でクランプ爪部７０ｂの把持を解放すると、図５（Ｂ）に示すように、コイルばね７８の付勢力によりクランプ爪部７０ｂのクランプ爪７４はドレッシングボード６２の右側の凹部６４に係合し、ドレッシングボード６２はコイルばね７８の付勢力によりドレッシングテーブル６０に対して固定される。付勢力の強いコイルばね７８を採用することにより、ドレッシングボード６２は凹部６４に係合したクランプ爪７４により強固に固定される。

尚、上述した実施形態のドレッシングテーブル６０では、クランプ爪部７０ａは固定でクランプ爪部７０ｂのみが移動可能なように構成したが、クランプ爪部７０ａのピン７６ａを貫通孔６８中に摺動可能に構成することにより、両方のクランプ爪部７０ａ，７０ｂを移動可能なように構成してもよい。

この場合には、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０に装着するには、両方のクランプ爪部７０ａ，７０ｂを横方向に引っ張り、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０の基台６６の保持面６６ａ上に載置した後、クランプ爪部７０ａ，７０ｂの把持を解放して、コイルばね７８の付勢力によりクランプ爪部７０ａ，７０ｂのクランプ爪７４をドレッシングボード６２の凹部６４に係合させて、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０に対して固定する。

次に、図６を参照して、切削ブレード５０のドレッシング方法について説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０に固定した後、高速回転する切削ブレード５０で被切削面であるドレッシングボード６２の表面６２ａに所定深さ切り込み、切削装置２の加工送り機構を駆動して、ドレッシングボード６２の表面６２ａに切削溝８０を形成する。

第１切削ユニット４６を図１でＹ軸方向に割り出し送りしながら、ドレッシングボード６２の表面６２ａに次々と切削溝８０を形成して切削ブレード５０のドレッシングを実施する。このドレッシングにより、切削ブレード５０の目立てや新たに装着した切削ブレード５０の真円出しを行うことができる。

ドレッシングボード６２の表面６２ａに次々と切削溝８０を形成して切削ブレード５０のドレッシングを実施すると、ドレッシングボード６２に残留応力が蓄積され、ドレッシングボード６２は中央部分に比べて両端部分が上方に反る反りが発生するが、本実施形態のドレッシングボード６２及びドレッシングテーブル６０の組み合わせでは、クランプ爪７４がドレッシングボード６２の凹部６４に強く係合しているため、ドレッシングボード６２の反りが抑制される。

図３に示すように、ドレッシングボード６２の側面６２ｃ，６２ｄは十分な厚さを形成しているため、ドレッシングボード６２の表面６２ａの全領域を使用しての切削ブレード５０のドレッシングが終了すると、図６（Ｂ）に示すように、ドレッシングボード６２の上下を反転してドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０で固定し、被切削面たる裏面６２ｂに切削ブレード５０を所定深さ切り込ませて加工送り機構を駆動することにより、切削ブレード５０のドレッシングを実施して裏面６２ｂに所定深さの切削溝８０を形成する。

このように、ドレッシングボード６２は十分な厚さを有しているため、ドレッシングボード６２の表面６２ａ及び裏面６２ｂの両方を切削ブレード５０のドレッシングに使用することができ、経済的である。

図７を参照すると、本発明第２実施形態のドレッシングテーブル６０Ａの側面図が示されている。本実施形態のドレッシングテーブル６０Ａでは、一対のクランプ爪部７０はドレッシングボード６２の凹部６４に嵌合する固定位置と、凹部６４から離れた解放位置との間で回動可能にドレッシングテーブル６０Ａの基台６６に取り付けられている。

即ち、クランプ爪部７０の取り付け部８２はドレッシングテーブル６０Ａの基台６６に固定されており、クランプ爪７４がドレッシングボード６２の凹部６４に係合する方向にクランプ爪部７０のプレート７２が、取り付け部８２に対してばね等の付勢手段により付勢されて取り付けられている。

図７に示されたクランプ爪部７０の位置は、クランプ爪７４がドレッシングボード６２の凹部６４に強制的に係合した固定位置であり、この固定位置からプレート７２を矢印方向に回動することにより、クランプ爪７４はドレッシングボード６２の凹部６４から離れた解放位置に位置付けられ、ドレッシングボード６２をドレッシングテーブル６０Ａから取り外すことができる。

ドレッシングボード６２は、ニッケルメッキ層でダイヤモンド砥粒が固定された切削ブレードの他にも、レジンボンドやメタルボンド等で砥粒が固定された切削ブレードの真円出しや目立てに用いる事が出来る。

２ 切削装置
６ チャックテーブル
４６ 第１切削ユニット
４６ａ 第２切削ユニット
５０ 切削ブレード
６０，６０Ａ ドレッシングテーブル
６２ ドレッシングボード
６２ａ 表面
６２ｂ 裏面
６２ｃ，６２ｄ 側面
６４ 凹部
６６ 基台
６８ 貫通孔
７０，７０ａ，７０ｂ クランプ爪部
７２ プレート
７４ クランプ爪
７６ａ，７６ｂ ピン
７８ コイルばね
８０ 切削溝

Claims (4)

1. 切削ブレードをドレッシングするための矩形のドレッシングボードであって、
   被切削面である表面及び裏面と、厚さを形成する側面とを備え、
   対辺を成す該側面には、該ドレッシングボードをドレッシングテーブルに固定するためのクランプ爪が嵌合する凹部が形成されていることを特徴とするドレッシングボード。
2. 被加工物を保持面で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ユニットと、該チャックテーブルと該切削ユニットとを相対的に移動させる移動ユニットと、を備えた切削装置であって、
   請求項１記載のドレッシングボードを固定するドレッシングテーブルを更に備え、
   該ドレッシングテーブルは、該ドレッシングボードの該凹部に嵌合し該ドレッシングボードを固定する一対のクランプ爪部を備えることを特徴とする切削装置。
3. 該ドレッシングテーブルは、該一対のクランプ爪部を該ドレッシングボードの該凹部に嵌合させる固定位置と、少なくとも一方の該クランプ爪部を該凹部から離れた解放位置とに位置付ける位置付け手段を備える請求項２記載の切削装置。
4. 該位置付け手段は、該一対のクランプ爪部を互いに接近する方向に付勢するばねから構成される請求項３記載の切削装置。