JP2019076991A

JP2019076991A - 切削装置の基準位置検出方法

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Publication number: JP2019076991A
Application number: JP2017205356A
Authority: JP
Inventors: 剛史笠井; Takeshi Kasai; 高木　敦史; Atsushi Takagi; 敦史高木
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2037-10-24
Also published as: JP6957102B2

Abstract

【課題】基準位置の検出に長い時間を掛けることなくチャックテーブルの傷を軽減できる切削装置の基準位置検出方法を提供する。【解決手段】切削装置の基準位置検出方法であって、チャックテーブルの保持面をカメラで撮影しながら保持面に垂直な方向にカメラを移動させて、保持面にカメラの焦点が合う際の切削ユニットの高さに基づき切削ブレードとチャックテーブルとが接触する際の切削ユニットの高さを概算する概算ステップと、概算ステップで概算された切削ユニットの高さにカメラの被写界深度を加えた高さ以上の高さを下限高さに設定する下限高さ設定ステップと、切削ユニットを保持面に向かって第１速度で下限高さまで移動させる接近ステップと、接近ステップの後に、切削ユニットを保持面に向かって第１速度より小さい第２速度で移動させることにより、切削ブレードを保持面に接触させて基準位置を検出する接触検出ステップと、を含む。【選択図】図６

Description

本発明は、切削装置が備える切削ユニットの高さの基準となる基準位置を検出するための切削装置の基準位置検出方法に関する。

半導体ウェーハに代表される板状の被加工物を複数のチップへと分割する際には、例えば、回転軸であるスピンドルに、砥粒を含有する環状の切削ブレードを装着した切削装置が使用される。切削ブレードを回転させて被加工物に切り込ませながら、この切削ブレードと被加工物とを相対的に移動させることで、被加工物を切削ブレードで切削して複数のチップへと分割できる。

上述のような切削装置では、通常、切削の進行に伴い古い砥粒が脱落して新たな砥粒が表出する自生発刃と呼ばれる作用によって、切削ブレードの切れ味が保たれている。一方で、切削ブレードの摩耗が進行してその外径が小さくなると、被加工物に対する切削ブレードの切り込みが浅くなって、被加工物を適切に切削できない。

そこで、スピンドルを含む切削ユニットとチャックテーブルとを相対的に移動させて切削ブレードの下端がチャックテーブルの上面に接触する際の切削ユニットの高さを電気的に検出し、これを切削ユニットの基準位置として設定する方法が実用化されている（例えば、特許文献１、２参照）。この方法を用いて基準位置を定期的に調整することで、被加工物に対する切削ブレードの切り込み深さを適切に制御できる。

実開平７−１０５５２号公報特開平１１−２５４２５９号公報

しかしながら、上述した方法でチャックテーブルに切削ブレードを接触させると、チャックテーブルの上面に傷が付く。その結果、基準位置を再設定する際に誤って切削ブレードを傷に接触させてしまい、基準位置を正しく検出できない可能性が高くなる。チャックテーブルと切削ブレードとの相対的な移動の速度を低く抑えることで傷を軽減できるが、この場合には、基準位置の検出に長い時間が掛かる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、基準位置の検出に長い時間を掛けることなくチャックテーブルの傷を軽減できる切削装置の基準位置検出方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、切削ブレードが装着されるスピンドルを有し該チャックテーブルに保持された被加工物を該切削ブレードで切削する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる切り込み送りユニットと、該切り込み送りユニットで該切削ユニットを移動させて該切削ブレードを該チャックテーブルに接触させることにより、該切削ブレードと該チャックテーブルとの導通に基づき該切削ブレードと該チャックテーブルとが接触する際の該切削ユニットの高さを基準位置として検出する基準位置検出ユニットと、該切削ユニットとともに該保持面に垂直な方向に移動し該チャックテーブルの該保持面側を撮影するカメラと、を備える切削装置で該基準位置を検出する切削装置の基準位置検出方法であって、該チャックテーブルの該保持面を該カメラで撮影しながら該保持面に垂直な方向に該カメラを移動させて、該保持面に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さに基づき該切削ブレードと該チャックテーブルとが接触する際の該切削ユニットの高さを概算する概算ステップと、該概算ステップで概算された該切削ユニットの高さに該カメラの被写界深度を加えた高さ以上の高さを下限高さに設定する下限高さ設定ステップと、該切削ユニットを該保持面に向かって第１速度で該下限高さまで移動させる接近ステップと、該接近ステップの後に、該切削ユニットを該保持面に向かって該第１速度より小さい第２速度で移動させることにより、該切削ブレードを該保持面に接触させて該基準位置を検出する接触検出ステップと、を備えることを特徴とする切削装置の基準位置検出方法が提供される。

本発明の一態様において、該概算ステップの前に、該保持面に該切削ブレードを接触させて該基準位置を検出し、該保持面に垂直な方向に該カメラを移動させて該保持面に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さを検出することで、該基準位置と、該保持面に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さと、の関係を登録する位置関係登録ステップを更に備えても良い。

また、本発明の一態様において、該基準位置登録ステップの後、該チャックテーブルを交換する交換ステップを更に備えても良い。

また、本発明の一態様において、該下限高さは、該概算ステップで概算された該切削ユニットの高さに該被写界深度と該切削ブレードの偏心量とを加えた高さ以上の高さに設定されても良い。

また、本発明の一態様において、該概算ステップでは、該切削ブレードを接触させる該保持面の対象領域を該カメラで撮影しながら該保持面に垂直な方向に該カメラを移動させて、該保持面の該対象領域に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さに基づき、該切削ブレードと該チャックテーブルとが接触する際の該切削ユニットの高さを概算すると良い。

本発明の一態様に係る切削装置の基準位置検出方法では、切削ブレードとチャックテーブルとが接触する際の切削ユニットの高さを、カメラを用いて概算し、概算された切削ユニットの高さにカメラの被写界深度を加えた高さ以上の高さを下限高さに設定した上で、切削ユニットをチャックテーブルの保持面に向かって第１速度で下限高さまで移動させ、その後、切削ユニットを保持面に向かって第１速度より小さい（低速な）第２速度で移動させることにより、切削ブレードを保持面に接触させて、その際の切削ユニットの高さを基準位置として検出する。

これにより、保持面に近い下限高さまで切削ユニットを高速に移動させることができるので、その後、切削ブレードが保持面に接触する高さまで切削ユニットを低速に移動させても、基準位置の検出に要する時間は長くならずに済む。よって、基準位置の検出に長い時間を掛けることなくチャックテーブルの傷を軽減できる。

切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。位置関係登録ステップについて説明するための図である。概算ステップについて説明するための図である。下限高さ設定ステップについて説明するための図である。接近ステップについて説明するための図である。接触検出ステップについて説明するための図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る切削装置の基準位置検出方法に用いられる切削装置２の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備えている。

基台４の前方の角部には、開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、昇降機構（不図示）によって昇降するカセット支持台６が設けられている。カセット支持台６の上面には、複数の被加工物１１を収容するためのカセット８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。

被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハである。この被加工物１１の表面側は、交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１３が形成されている。

被加工物１１の裏面側には、被加工物１１よりも径の大きい粘着テープ（ダイシングテープ）１５が貼付されている。粘着テープ１５の外周部分は、環状のフレーム１７に固定されている。被加工物１１は、この粘着テープ１５を介してフレーム１７に支持された状態でカセット８に収容される。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板を被加工物１１とすることもできる。また、デバイス１３の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物１１には、デバイス１３が形成されていなくても良い。

図１に示すように、カセット支持台６の側方には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い開口４ｂが形成されている。開口４ｂ内には、ボールねじ式のＸ軸移動機構１０と、Ｘ軸移動機構１０の上部を覆う防塵防滴カバー１２とが配置されている。Ｘ軸移動機構１０は、Ｘ軸移動テーブル１０ａを備えており、このＸ軸移動テーブル１０ａをＸ軸方向に移動させる。

Ｘ軸移動テーブル１０ａの上方には、被加工物１１を吸引、保持するためのチャックテーブル１４が配置されている。このチャックテーブル１４は、モーター等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１４は、上述したＸ軸移動機構１０によってＸ軸方向に移動する（加工送り）。

チャックテーブル１４の上面は、被加工物１１を吸引、保持するための保持面１４ａになっている。保持面１４ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に対して概ね平行に形成されており、チャックテーブル１４の内部に設けられた吸引路（不図示）等を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル１４の周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１７を四方から固定するための４個のクランプ１６が設けられている。

開口４ｂに隣接する領域には、上述した被加工物１１をチャックテーブル１４等へと搬送するための搬送ユニット（不図示）が配置されている。搬送ユニットで搬送された被加工物１１は、例えば、表面側が上方に露出するようにチャックテーブル１４の保持面１４ａに載せられる。

基台４の上面には、２組の切削ユニット２２を支持するための門型の支持構造２４が、開口４ｂを跨ぐように配置されている。支持構造２４の前面上部には、各切削ユニット２２をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる２組の切削ユニット移動機構（切り込み送りユニット）２６が設けられている。

各切削ユニット移動機構２６は、支持構造２４の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２８を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２８には、各切削ユニット移動機構２６を構成するＹ軸移動プレート３０がスライド可能に取り付けられている。

各Ｙ軸移動プレート３０の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２８に平行なＹ軸ボールネジ３２がそれぞれ螺合されている。各Ｙ軸ボールネジ３２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３４でＹ軸ボールネジ３２を回転させれば、Ｙ軸移動プレート３０は、Ｙ軸ガイドレール２８に沿ってＹ軸方向に移動する。

各Ｙ軸移動プレート３０の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３６が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３６には、Ｚ軸移動プレート３８がスライド可能に取り付けられている。

各Ｚ軸移動プレート３８の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３６に平行なＺ軸ボールネジ４０がそれぞれ螺合されている。各Ｚ軸ボールネジ４０の一端部には、Ｚ軸パルスモータ４２が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４２でＺ軸ボールネジ４０を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３８は、Ｚ軸ガイドレール３６に沿ってＺ軸方向に移動する。

各Ｚ軸移動プレート３８の下部には、切削ユニット２２が設けられている。この切削ユニット２２は、Ｙ軸方向に概ね平行な軸心を持つスピンドル４４（図２等参照）を含んでいる。スピンドル４４は、筒状に構成されたスピンドルハウジング４６（図２等参照）の内側の空間に収容されている。スピンドル４４の一端部（先端部）は、スピンドルハウジング４６の外部に露出しており、この一端部には、円環状の切削ブレード４８が装着される。

切削ユニット２２（切削ブレード４８）とチャックテーブル１４との間には、スイッチ５０（図２等参照）、直流電源５２（図２等参照）、及び電流計５４（図２等参照）が直列に接続されている。このスイッチ５０を閉じた状態（オン状態）で、切削ブレード４８をチャックテーブル１４の保持面１４ａに接触させると、切削ブレード４８とチャックテーブル１４との間には電流が流れる。

よって、この電流（導通）に基づいて、切削ブレード４８とチャックテーブル１４との接触を検知できる。なお、このスイッチ５０、及び電流計５４は、切削ブレード４８とチャックテーブル１４とが接触する際の切削ユニット２２の高さ（基準位置）を検出するための基準位置検出ユニットの一部を構成している。

各切削ユニット２２に隣接する位置には、被加工物１１等を撮像するための撮像ユニット（カメラ）５６が設けられている。各切削ユニット移動機構２６でＹ軸移動プレート３０をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット２２及び撮像ユニット５６は、Ｙ軸方向に移動する（割り出し送り）。また、各切削ユニット移動機構２６でＺ軸移動プレート３８をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット２２及び撮像ユニット５６は、Ｚ軸方向に移動する（切り込み送り）。

開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、切削後の被加工物１１等を洗浄するための洗浄ユニット５８が配置されている。また、Ｘ軸移動機構１０、チャックテーブル１４、切削ユニット２２、切削ユニット移動機構２６、スイッチ５０、電流計５４、撮像ユニット５６、洗浄ユニット５８等の構成要素には、制御ユニット６０が接続されている。各構成要素は、この制御ユニット６０によって制御される。

なお、制御ユニット６０は、各種の処理を行うための処理部６０ａと、各種の情報を記憶するための記憶部６０ｂとを有しており、上述したスイッチ５０、電流計５４等とともに、基準位置検出ユニットの一部を構成している。基準位置検出ユニットを構成する制御ユニット６０の機能等については後述する。

次に、上述した切削装置２を用いて行われる切削装置の基準位置検出方法について説明する。本実施形態に係る切削装置の基準位置検出方法では、まず、チャックテーブル１４の保持面１４ａに切削ブレード４８の下端が接触する際の切削ユニット２２の高さ（基準位置）と、チャックテーブル１４の保持面１４ａに撮像ユニット５６の焦点が合う際の切削ユニット２２の高さ（焦点位置）と、の関係を制御ユニット６０に登録する位置関係登録ステップを行う。

図２は、位置関係登録ステップについて説明するための図である。なお、本実施形態の位置関係登録ステップでは、図２に示すように、登録用のチャックテーブル１４−１を切削装置２に装着して使用する。

位置関係登録ステップでは、まず、切削装置２に装着されているチャックテーブル１４−１の保持面１４ａに切削ブレード４８の下端を接触させて、保持面１４ａに切削ブレード４８が接触する際の切削ユニット２２の高さ（基準位置）を検出する。

具体的には、チャックテーブル１４−１と切削ユニット２２とを相対的に移動させて、保持面１４ａの一部である対象領域１４ｂの上方に切削ブレード４８を位置付ける。また、スピンドル４４（切削ブレード４８）を回転させ、更に、スイッチ５０を閉じる（オン状態にする）。

そして、図２に示すように、切削ユニット移動機構２６で切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって移動（下降）させて、保持面１４ａの対象領域１４ｂに切削ブレード４８の下端を接触させる。上述のように、チャックテーブル１４−１と切削ブレード４８との間には、直流電源５２が接続されている。よって、切削ブレード４８の下端がチャックテーブル１４−１の保持面１４ａ（対象領域１４ｂ）に接触すると、チャックテーブル１４−１と切削ブレード４８とは導通して電流が流れる。

制御ユニット６０の処理部６０ａは、電流計５４で測定される電流値に基づきチャックテーブル１４−１と切削ブレード４８との導通を検出して、その際の切削ユニット２２の高さを、切削ユニット移動機構２６に設けられている高さ測定部２６ａで読み取る。そして、この高さを切削ユニット２２の高さの基準である基準位置に設定し、記憶部６０ｂに記憶させる。

なお、位置関係登録ステップで切削ユニット２２を移動（下降）させる速度に特段の制限はないが、チャックテーブル１４−１への傷を軽減したいのであれば、移動の速度を十分に低く設定することが望ましい。この位置関係登録ステップは、切削装置２の出荷前や出荷直後に行われる処理であって、繰り返し行われるものではない。よって、切削ユニット２２を移動させる速度を十分に低く設定しても、切削装置２の稼働率が低下する等の問題は生じ難い。

基準位置を検出した後には、チャックテーブル１４−１の保持面１４ａ側を撮像ユニット５６で撮像し、保持面１４ａの対象領域１４ｂに撮像ユニット５６の焦点が合う際の切削ユニット２２の高さ（焦点位置）を検出する。

具体的には、チャックテーブル１４−１と撮像ユニット５６とを相対的に移動させて、対象領域１４ｂの上方に撮像ユニット５６を位置付ける。次に、チャックテーブル１４−１の保持面１４ａ側を撮像ユニット５６で撮像しながら、切削ユニット移動機構２６で撮像ユニット５６を保持面１４ａに対して概ね垂直な方向に移動（代表的には、下降）させる。その結果、あるタイミングで、保持面１４ａの対象領域１４ｂに焦点の合った画像が得られる。

対象領域１４ｂに焦点の合った画像が撮像ユニット５６から得られると、制御ユニット６０の処理部６０ａは、その際の切削ユニット２２の高さを、切削ユニット移動機構２６に設けられている高さ測定部２６ａで読み取る。そして、この高さを焦点位置に設定し、記憶部６０ｂに記憶させる。また、制御ユニット６０は、上述した基準位置と焦点位置との位置関係（例えば、高さの差等）を記憶部６０ｂに記憶させる。これにより、焦点位置から基準位置を算出できるようになる。

位置関係登録ステップの後には、例えば、位置関係登録ステップで使用されたチャックテーブル１４−１を、被加工物１１の吸引、保持に適した別のチャックテーブル１４−２（図３等参照）に交換するチャックテーブル交換ステップを行う。これにより、被加工物１１をチャックテーブル１４−２で適切に吸引、保持して切削できるようになる。

位置関係登録ステップ及びチャックテーブル交換ステップの後には、切削ブレード４８とチャックテーブル１４−２とが接触する際の切削ユニット２２の高さを概算する概算ステップを行う。図３は、概算ステップについて説明するための図である。

この概算ステップでは、まず、チャックテーブル１４−２と切削ユニット２２とを相対的に移動させて、チャックテーブル１４−２の保持面１４ａの対象領域１４ｂの上方に撮像ユニット５６を位置付ける。次に、チャックテーブル１４−２の保持面１４ａ側を撮像ユニット５６で撮像しながら、切削ユニット移動機構２６で撮像ユニット５６を保持面１４ａに対して概ね垂直な方向に移動（代表的には、下降）させる。その結果、あるタイミングで、保持面１４ａの対象領域１４ｂに焦点の合った画像が得られる。

対象領域１４ｂに焦点の合った画像が撮像ユニット５６から得られると、制御ユニット６０の処理部６０ａは、その際の切削ユニット２２の高さを、切削ユニット移動機構２６に設けられている高さ測定部２６ａで読み取る。そして、この高さと、位置関係登録ステップで登録された位置関係とから、切削ブレード４８とチャックテーブル１４−２とが接触する際の切削ユニット２２の高さを算出（概算）する。

なお、この概算ステップで算出される切削ユニット２２の高さは、後述するように、多くの誤差を含んでいる。すなわち、この概算ステップでは、切削ブレード４８とチャックテーブル１４−２とが接触する際の切削ユニット２２の高さが概算される。概算された切削ユニット２２の高さは、記憶部６０ｂに記憶される。

概算ステップの後には、概算ステップで概算された切削ユニット２２の高さに基づき、チャックテーブル１４−２に対して切削ブレード４８が接触しないと考えられる下限高さを設定する下限高さ設定ステップを行う。図４は、下限高さ設定ステップについて説明するための図である。

図４に示すように、撮像ユニット５６は、その構造等に応じた被写界深度ΔＺを持ち、所定の範囲内で実質的に焦点の合った画像が得られる。つまり、点Ｚ_１から放射され、撮像ユニット５６のレンズ５６ａを通じて点ｚ_１に集まる光は、撮像ユニット５６の撮像素子５６ｂ上で点とみなせる程度に結像する。同様に、点Ｚ_２から放射され、撮像ユニット５６のレンズ５６ａを通じて点ｚ_２に集まる光は、撮像ユニット５６の撮像素子５６ｂ上で点とみなせる程度に結像する。

したがって、撮像ユニット５６の焦点が合う状態から求められる切削ユニット２２の高さには、少なくとも、撮像ユニット５６の被写界深度ΔＺ以上の誤差が含まれることになる。そこで、この下限高さ設定ステップでは、概算ステップで概算された切削ユニット２２の高さに、撮像ユニット５６の被写界深度ΔＺを加えた高さ、又はそれ以上の高さを下限高さｈ（図５参照）に設定する。設定された下限高さｈは、記憶部６０ｂに記憶される。

なお、スピンドル４４に切削ブレード４８を装着した直後には、切削ブレード４８の中心とスピンドル４４の中心軸とが一致していないことも多い。そこで、スピンドル４４に対して切削ブレード４８が偏心している可能性を考慮して、想定される切削ブレード４８の偏心量を更に加えた高さ、又はそれ以上の高さを下限高さｈに設定しても良い。つまり、概算ステップで概算された切削ユニット２２の高さに、撮像ユニット５６の被写界深度ΔＺと、切削ブレード４８の偏心量とを加えた高さ、又はそれ以上の高さを下限高さｈに設定することもできる。

同様に、チャックテーブル１４が交換されている場合には、保持面１４ａの高さがずれている可能性もある。そこで、保持面１４ａの高さがずれている可能性を考慮して、想定される保持面１４ａのずれ量を更に加えた高さ、又はそれ以上の高さを下限高さｈに設定しても良い。つまり、概算ステップで概算された切削ユニット２２の高さに、撮像ユニット５６の被写界深度ΔＺと、保持面１４ａのずれ量とを加えた高さ、又はそれ以上の高さを下限高さｈに設定することもできる。

もちろん、切削ブレード４８の偏心、及び保持面１４ａの高さのずれの双方を考慮しても良い。つまり、概算ステップで概算された切削ユニット２２の高さに、撮像ユニット５６の被写界深度ΔＺと、切削ブレード４８の偏心量と、保持面１４ａのずれ量とを加えた高さ、又はそれ以上の高さを下限高さｈに設定しても良い。

下限高さ設定ステップの後には、切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって第１速度で下限高さｈまで移動（下降）させる接近ステップを行う。図５は、接近ステップについて説明するための図である。この接近ステップでは、まず、チャックテーブル１４−２と切削ユニット２２とを相対的に移動させて、対象領域１４ｂの上方に切削ブレード４８を位置付ける。

また、スピンドル４４（切削ブレード４８）を回転させ、更に、スイッチ５０を閉じる（オン状態にする）。そして、図５に示すように、切削ユニット移動機構２６で切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって第１速度ｖ_１で下限高さｈまで移動させる。

上述のように、下限高さｈは、概算ステップで概算される切削ユニット２２の高さに含まれる誤差を考慮して設定されている。よって、切削ユニット２２を下限高さｈまで移動させても、切削ブレード４８がチャックテーブル１４−２に接触することはない。そのため、十分に高い第１速度ｖ_１で切削ユニット２２を下降させることができる。

接近ステップの後には、第１速度ｖ_１より小さい（低速な）第２速度で切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって移動（下降）させることで、切削ブレード４８を保持面１４ａの対象領域１４ｂに接触させて基準位置を検出する接触検出ステップを行う。図６は、接触検出ステップについて説明するための図である。

接触検出ステップでは、図６に示すように、第１速度ｖ_１より小さい第２速度ｖ_２で切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって移動させて、保持面１４ａの対象領域１４ｂに切削ブレード４８を接触させる。チャックテーブル１４−２と切削ブレード４８との間には、直流電源５２が接続されているので、切削ブレード４８の下端が保持面１４ａの対象領域１４ｂに接触すると、チャックテーブル１４−２と切削ブレード４８とは導通して電流が流れる。

制御ユニット６０の処理部６０ａは、電流計５４で測定される電流値に基づきチャックテーブル１４−２と切削ブレード４８との導通を検出して、その際の切削ユニット２２の高さを、切削ユニット移動機構２６に設けられている高さ測定部２６ａで読み取る。そして、この高さを、切削ユニット２２の高さの基準である基準位置に設定し、記憶部６０ｂに記憶させる。切削装置２は、この基準位置に基づき切削ユニット２２の高さを適切に制御して、被加工物１１を切削できる。

本実施形態では、上述のように適切に設定された下限高さｈによって、接触検出ステップで切削ユニット２２を移動させる距離が十分に小さくなっている。そのため、チャックテーブル１４の傷が軽減されるように第２速度ｖ_２を十分に小さくしても、基準位置の検出に要する時間は長くならずに済む。

切削ユニット２２の高さと、切削ユニット２２を下降させる速度との関係の一例を表１に示す。なお、表１では、概算ステップで算出される切削ユニット２２の高さを０ｍｍとして、下限高さｈが０．１ｍｍに設定される場合の一例を示している。すなわち、表１の例では、第１速度ｖ_１が１０ｍｍ／ｓ、第２速度ｖ_２が０．１ｍｍ／ｓである。

従来の基準位置検出方法について、切削ユニット２２の高さと、切削ユニットを下降させる速度との関係の一例を表２に示す。なお、表２では、予め設定されている基準位置を０ｍｍとしている。

以上のように、本実施形態に係る切削装置の基準位置検出方法では、切削ブレード４８とチャックテーブル１４とが接触する際の切削ユニット２２の高さを、撮像ユニット（カメラ）５６を用いて概算し、概算された切削ユニット２２の高さに撮像ユニット５６の被写界深度を加えた高さ以上の高さを下限高さｈに設定した上で、切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって第１速度ｖ_１で下限高さｈまで移動させ、その後、切削ユニット２２を保持面１４ａに向かって第１速度ｖ_１より小さい第２速度ｖ_２で移動させることにより、切削ブレード４８を保持面１４ａに接触させて、その際の切削ユニット２２の高さを基準位置として検出する。

これにより、保持面１４ａに近い下限高さｈまで切削ユニット２２を高速に移動させることができるので、その後、切削ブレード４８が保持面１４ａに接触する高さまで切削ユニット２２を低速に移動させても、基準位置の検出に要する時間は長くならずに済む。よって、基準位置の検出に長い時間を掛けることなくチャックテーブル１４の傷を軽減できる。第１速度ｖ_１、第２速度ｖ_２、及び下限高さｈの関係によっては、基準位置の検出に要する時間を短縮することも可能である。

なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、接近ステップを速度の異なる多段階に分けても良い。すなわち、第１速度ｖ_１は、複数の速度を含む場合がある。

接近ステップを多段階に分ける場合の切削ユニット２２の高さと、切削ユニット２２を下降させる速度との関係の一例を表３に示す。なお、表３は、下限高さｈが０．１ｍｍに設定される場合の一例を示している。すなわち、表３の例では、第１速度ｖ_１が１０ｍｍ／ｓ、又は１ｍｍ／ｓであり、第２速度ｖ_２が０．１ｍｍ／ｓである。この場合にも、基準位置の検出に長い時間を掛けることなくチャックテーブル１４の傷を軽減できる。

また、チャックテーブル１４の保持面１４ａに切削ブレード４８が接触する際の切削ユニット２２の高さ（基準位置）と、チャックテーブル１４の保持面１４ａに撮像ユニット５６の焦点が合う際の切削ユニット２２の高さ（焦点位置）と、の関係が予め制御ユニット６０に登録されている場合等には、位置関係登録ステップを省略して良い。

同様に、チャックテーブル１４を交換する必要がない場合（例えば、位置関係登録ステップ等で使用されたチャックテーブル１４−１を、そのまま被加工物１１の吸引、保持に使用できる場合）等には、チャックテーブル交換ステップを省略して良い。

更に、上記実施形態の位置関係登録ステップでは、基準位置を検出した後に焦点位置を検出しているが、焦点位置を検出した後に基準位置を検出しても良い。また、上記実施形態では、接近ステップでスピンドル４４を回転させ、スイッチ５０を閉じているが、例えば、接触検出ステップで切削ユニット２２を下降させる前に、スピンドル４４を回転させ、スイッチ５０を閉じることもできる。

また、概算ステップ等で得られる対象領域１４ｂの画像に基づいて、この対象領域１４ｂに傷や異物が存在するか否かを判定しても良い。対象領域１４ｂに傷や異物が存在すると判定された場合には、例えば、チャックテーブル１４を回転させたり、チャックテーブル１４と切削ユニット２２とを相対的に移動させたりして、傷や異物のない別の対象領域１４ｂについて概算ステップ等を行う。これにより、傷や異物と切削ブレード４８との接触による基準位置の誤検出を防止できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２切削装置
４基台
４ａ，４ｂ，４ｃ開口
６カセット支持台
８カセット
１０Ｘ軸移動機構
１０ａＸ軸移動テーブル
１２防塵防滴カバー
１４，１４−１，１４−２チャックテーブル
１４ａ保持面
１６クランプ
２２切削ユニット
２４支持構造
２６切削ユニット移動機構（切り込み送りユニット）
２６ａ高さ測定部
２８Ｙ軸ガイドレール
３０Ｙ軸移動プレート
３２Ｙ軸ボールネジ
３４Ｙ軸パルスモータ
３６Ｚ軸ガイドレール
３８Ｚ軸移動プレート
４０Ｚ軸ボールネジ
４２Ｚ軸パルスモータ
４４スピンドル
４６スピンドルハウジング
４８切削ブレード
５０スイッチ
５２直流電源
５４電流計
５６撮像ユニット（カメラ）
５６ａレンズ
５６ｂ撮像素子
５８洗浄ユニット
６０制御ユニット
６０ａ処理部
６０ｂ記憶部
１１被加工物
１３デバイス
１５粘着テープ（ダイシングテープ）
１７フレーム

Claims

被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、切削ブレードが装着されるスピンドルを有し該チャックテーブルに保持された被加工物を該切削ブレードで切削する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる切り込み送りユニットと、該切り込み送りユニットで該切削ユニットを移動させて該切削ブレードを該チャックテーブルに接触させることにより、該切削ブレードと該チャックテーブルとの導通に基づき該切削ブレードと該チャックテーブルとが接触する際の該切削ユニットの高さを基準位置として検出する基準位置検出ユニットと、該切削ユニットとともに該保持面に垂直な方向に移動し該チャックテーブルの該保持面側を撮影するカメラと、を備える切削装置で該基準位置を検出する切削装置の基準位置検出方法であって、
該チャックテーブルの該保持面を該カメラで撮影しながら該保持面に垂直な方向に該カメラを移動させて、該保持面に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さに基づき該切削ブレードと該チャックテーブルとが接触する際の該切削ユニットの高さを概算する概算ステップと、
該概算ステップで概算された該切削ユニットの高さに該カメラの被写界深度を加えた高さ以上の高さを下限高さに設定する下限高さ設定ステップと、
該切削ユニットを該保持面に向かって第１速度で該下限高さまで移動させる接近ステップと、
該接近ステップの後に、該切削ユニットを該保持面に向かって該第１速度より小さい第２速度で移動させることにより、該切削ブレードを該保持面に接触させて該基準位置を検出する接触検出ステップと、を備えることを特徴とする切削装置の基準位置検出方法。
該概算ステップの前に、該保持面に該切削ブレードを接触させて該基準位置を検出し、該保持面に垂直な方向に該カメラを移動させて該保持面に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さを検出することで、該基準位置と、該保持面に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さと、の関係を登録する位置関係登録ステップを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の切削装置の基準位置検出方法。
該基準位置登録ステップの後、該チャックテーブルを交換する交換ステップを更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削装置の基準位置検出方法。
該下限高さは、該概算ステップで概算された該切削ユニットの高さに該被写界深度と該切削ブレードの偏心量とを加えた高さ以上の高さに設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の切削装置の基準位置検出方法。
該概算ステップでは、該切削ブレードを接触させる該保持面の対象領域を該カメラで撮影しながら該保持面に垂直な方向に該カメラを移動させて、該保持面の該対象領域に該カメラの焦点が合う際の該切削ユニットの高さに基づき、該切削ブレードと該チャックテーブルとが接触する際の該切削ユニットの高さを概算することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の切削装置の基準位置検出方法。