JP2019096728A

JP2019096728A - 切削装置

Info

Publication number: JP2019096728A
Application number: JP2017224610A
Authority: JP
Inventors: 敏文松山; Toshifumi Matsuyama; 研二竹之内; Kenji Takenouchi; 博光植山; Hiromitsu Ueyama; 逸人木内; Itsuto Kiuchi
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-06-20
Anticipated expiration: 2037-11-22
Also published as: JP6994363B2

Abstract

【課題】被加工物を切削しながら、有機酸と酸化剤とを含む液体を切削溝に十分に進入させる。【解決手段】切削手段６は、スピンドル６２と、第１フランジ６３と、第２フランジ６４と、を備え、第１フランジ６３は、ブレード支持部６３１と、ブレード６０を挟持する第１挟持部６３２と、ブレード支持部６３１の外周にスピンドル軸方向に延びる溝６３１ａと、溝６３１ａに連通する連通口６３３と、第１挟持部６３２にスピンドル軸方向に対して放射状に延びる第１放射溝６３２ａと、を備え、第２フランジ６４は、ブレード支持部６３１を受け入れブレード６０を挟持する第２挟持部６４２と、第２挟持部６４２にスピンドル軸方向に対し放射状に延びる第２放射溝６４２ａと、を備え、液体供給手段により供給された液体が、連通口６３３から溝６３１ａと第１放射溝６３２ａと第２放射溝６４２ａとに至りブレード６０に供給される切削装置１である。【選択図】図９

Description

本発明は、被加工物に切削加工を施す切削装置に関する。

切削装置は、保持テーブルが保持した板状の被加工物に切削ブレードを切り込ませて、切削送り方向に被加工物と切削ブレードとを相対的に移動させることで被加工物を切削している。被加工物が、例えば、ガラエポ樹脂板に銅、アルミニウム、又はニッケル等の金属からなる配線が形成され該配線がエポキシ樹脂で覆われた構成となっている場合には、被加工物の切削加工において切削ブレードで該配線を切断する必要がある。

切削ブレードでエポキシ樹脂と金属からなる配線とを切削すると、樹脂と配線との境目部分で金属が引き延ばされてバリが形成される。このバリを除去しつつ被加工物を切削するための技術として、切削と高圧水の噴射とを行う複数の工程を備えた切削方法がある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載されているような切削方法は、複数の工程を実施する必要があるため時間が掛かるという問題がある。そこで、有機酸と酸化剤とを混合した切削水を切削ブレードと被加工物との接触部位及びその周囲に供給しつつ切削加工を行うケミカルアシストを伴う切削方法がある（例えば、特許文献２参照）。このようなケミカルアシストを伴う切削方法においては、有機酸と酸化剤とを混合した切削水により金属配線が切断されやすくなっているため、配線の切削面（切断面）が切削ブレードにより引きずられにくくなり、バリの発生を抑止することができる。

特開２０１６−１８１５６９号公報特開２０１５−１７７０８９号公報

切削ブレードによる切削で被加工物に形成される切削溝の溝幅は、一般的に１５μｍ〜２０μｍ程度と非常に細いものとなる。そして、切削加工中において、切削ブレードは切削溝を形成しつつ切削溝内に切り込まれているので、ケミカルアシストを伴う切削方法を実施するとしても、従来のように、ノズルから有機酸と酸化剤とを混合した切削水を切削ブレードの外周に向かって噴射しても、切削溝の内側面と切削ブレードの外側面との間に十分な量の切削水を進入させることが難しいという問題がある。

よって、被加工物を切削する場合には、被加工物に切削ブレードを切り込ませ切削溝を形成しながら、例えば有機酸と酸化剤とを含む液体を切削溝内に十分に進入させるという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段が保持した被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段とを少なくとも備えた切削装置であって、該切削手段は、ハウジングに回転可能に支持されたスピンドルと、該スピンドルの先端に装着された第１のフランジと、該第１のフランジの中央に形成されたボス部が挿入される開口を有し該切削ブレードを固定する第２のフランジと、を備え、該第１のフランジは、該ボス部の外周に形成され該切削ブレードの中央に形成された開口に挿入するブレード支持部と、該ブレード支持部の外周に形成され該切削ブレードを挟持する環状の第１の挟持部と、該ブレード支持部の外周に複数形成され該スピンドルの軸方向に延びる溝と、該溝に連通し該スピンドルの軸方向に貫通する連通口と、該第１の挟持部に複数形成され該スピンドルの軸方向に対して放射状に延びる第１の放射溝と、を備え、該第２のフランジは、該ブレード支持部を受け入れ該第１の挟持部と共に該切削ブレードを挟持する環状の第２の挟持部と、該第２の挟持部に複数形成され該スピンドルの軸方向に対して放射状に延びる第２の放射溝と、を備え、該連通口には、液体を供給する液体供給路を備えた液体供給手段が接続され、該液体供給手段によって供給された液体は、該連通口から該溝と該第１の放射溝と該第２の放射溝とに至り該切削ブレードに供給される切削装置である。

前記第１のフランジと前記第２のフランジとで前記切削ブレードを挟持したとき、前記溝と前記第１の放射溝との間及び該溝と前記第２の放射溝との間に環状の液体供給室を形成するものとすると好ましい。

前記液体供給手段は、第１の液体供給路を備えた第１の液体供給手段と、第２の液体供給路を備えた第２の液体供給手段とを備え、前記切削ブレードの回転方向に対して、下流側に該第１の液体供給手段が位置づけられ、上流側に該第２の液体供給手段が位置づけられるものとすると好ましい。

前記第１の液体供給手段は、防食剤を供給し、前記第２の液体供給手段は、酸化剤を供給するものとすると好ましい。

前記第１の液体供給手段は、防食剤と有機酸とを混合して供給し、前記第２の液体供給手段は、酸化剤を供給するものとすると好ましい。

前記液体供給手段に第３の液体供給路を備えた第３の液体供給手段を加え、前記切削ブレードの回転方向に対して、前記第２の液体供給手段より上流側に該第３の液体供給手段が位置づけられ、前記第１の液体供給手段は、防食剤を供給し、該第２の液体供給手段は、酸化剤を供給し、該第３の液体供給手段は、有機酸を供給するものとすると好ましい。

本発明に係る切削装置は、ブレード支持部と、ブレード支持部の外周に形成され切削ブレードを挟持する環状の第１の挟持部と、ブレード支持部の外周に複数形成されスピンドルの軸方向に延びる溝と、溝に連通しスピンドルの軸方向に貫通する連通口と、第１の挟持部に複数形成されスピンドルの軸方向に対して放射状に延びる第１の放射溝と、を備え、第２のフランジは、ブレード支持部を受け入れ第１の挟持部と共に切削ブレードを挟持する環状の第２の挟持部と、第２の挟持部に複数形成されスピンドルの軸方向に対して放射状に延びる第２の放射溝と、を備えており、連通口には液体を供給する液体供給路を備えた液体供給手段が接続される。そのため、被加工物の切削加工時において、液体供給手段が連通口に供給した液体を、連通口から溝と第１の放射溝と第２の放射溝とに至たらせ切削ブレードに供給することが可能となる。即ち、切削ブレードで被加工物を切削し溝を形成するのと並行して、第１の放射溝及び第２の放射溝から切削ブレードの側面に供給された液体を、切削ブレードに働く遠心力によって径方向外側に向かって送り出して切削溝内に十分に進入させることができ、被加工物に配設された金属部分を切削するときのバリの発生をケミカルアシスト（金属の延性の低下）により防止することが可能となる。

また、第１のフランジと第２のフランジとで切削ブレードを挟持したとき、溝と第１の放射溝との間及び溝と第２の放射溝との間に環状の液体供給室を形成するものとすることで、例えば、切削溝内に供給したい液体が複数の液剤が混合された液体であり、かつ、被加工物の種類等によって液体中の液剤の混合割合を変えたい場合に、液体供給室を用いて該混合割合を容易に変えることが可能となる。

また、液体供給手段は、第１の液体供給路を備えた第１の液体供給手段と、第２の液体供給路を備えた第２の液体供給手段とを備え、切削ブレードの回転方向に対して、下流側に第１の液体供給手段が位置づけられ、上流側に第２の液体供給手段が位置づけられるものとすることで、下流側の第１の液体供給手段から供給する液体を切削溝内により多く進入できるようにする、即ち、切削溝内に供給したい液体の割合を調整することが可能となる。

切削装置の一例を示す斜視図である。切削手段を各構成に分解して示す斜視図である。切削手段を各構成に分解して示す断面図である。第２のフランジの背面側の構造を示す斜視図である切削手段の組み立て方の一例を説明するための斜視図である。切削手段の組み立て方の一例を説明するための断面図である。切削手段の一例を示す断面図である。切削手段の組み立て方の別例を説明するための断面図である。切削手段により保持手段で保持された被加工物を切削している状態を示す断面図である。第１の液体供給手段、第２の液体供給手段、及び第３の液体供給手段の配置位置を説明する模式的な説明図である。第１の液体供給手段、第２の液体供給手段、及び第３の液体供給手段のそれぞれから切削ブレードに各液体を供給している状態を説明する模式的な説明図である。

図１に示す切削装置１は、保持手段３で保持された被加工物Ｗに対して、切削手段６に備える切削ブレード６０を回転させ切り込ませて、切削加工を施す装置である。

切削装置１の基台１０上には、切削送り方向（Ｘ軸方向）に保持手段３を往復移動させる切削送り手段１１が配設されている。切削送り手段１１は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１１０と、ボールネジ１１０と平行に配設された一対のガイドレール１１１と、ボールネジ１１０を回動させるモータ１１２と、内部のナットがボールネジ１１０に螺合し底部がガイドレール１１１に摺接する可動板１１３とから構成される。モータ１１２がボールネジ１１０を回動させると、可動板１１３がガイドレール１１１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板１１３上に配設された保持手段３が可動板１１３の移動に伴いＸ軸方向に移動することで、保持手段３で保持された被加工物Ｗが切削送りされる。

被加工物Ｗを保持する保持手段３は、保持テーブル３０と、保持テーブル３０を支持する支持ベース３１とを備えている。保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状となっており、ポーラス部材等から構成され図示しない吸引源に連通する保持面３０ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。保持テーブル３０の底面側に配設された支持ベース３１は可動板１１３上固定されており、保持テーブル３０をＺ軸方向の軸心周りに回転可能に支持している。保持テーブル３０の周囲には、被加工物Ｗを支持する環状フレームＦを固定する固定クランプ３４が周方向に均等に４つ配設されている。

基台１０上の後方側（−Ｘ方向側）には、門型コラム１４が切削送り手段１１を跨ぐように立設されている。門型コラム１４の前面には、Ｘ軸方向に対して水平方向に直交するＹ軸方向に切削手段６を往復移動させるインデックス送り手段１２が配設されている。インデックス送り手段１２は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０と平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０を回動させるモータ１２２と、内部のナットがボールネジ１２０に螺合し側部がガイドレール１２１に摺接する可動板１２３とから構成される。モータ１２２がボールネジ１２０を回動させると、可動板１２３がガイドレール１２１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板１２３上に配設された切削手段６が可動板１２３の移動に伴いＹ軸方向にインデックス送りされる。

可動板１２３上には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向に切削手段６を往復移動させる切込み送り手段１６が配設されている。切込み送り手段１６は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１６０と、ボールネジ１６０と平行に配設された一対のガイドレール１６１と、ボールネジ１６０を回動させるモータ１６２と、内部のナットがボールネジ１６０に螺合し側部がガイドレール１６１に摺接する支持部材１６３とから構成される。モータ１６２がボールネジ１６０を回動させると、支持部材１６３がガイドレール１６１にガイドされてＺ軸方向に移動し、支持部材１６３が支持する切削手段６が支持部材１６３の移動に伴いＺ軸方向に切込み送りされる。

切削手段６の近傍にはアライメント手段１８が備えられている。アライメント手段１８は、被加工物Ｗに光を照射する光照射部と、被加工物Ｗからの反射光を捕らえる光学系及び反射光に対応した電気信号を出力する撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されたカメラとを有する撮像手段１８０を備えている。アライメント手段１８は、撮像手段１８０により形成された被加工物Ｗの表面Ｗａの撮像画像に基づきパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削ブレード６０を切り込ませるべき切削予定ラインＳの位置を検出することができる。アライメント手段１８と切削手段６とは、連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。

図２は図１に示す切削手段６を各構成に分解して示す分解斜視図である。切削手段６は、例えば、被加工物Ｗを切削する切削ブレード６０と、スピンドル６２を回転可能に支持するハウジング６１（図２には不図示）と、軸方向がＹ軸方向であるスピンドル６２と、スピンドル６２の先端に装着される第１のフランジ６３と、第１のフランジ６３の中央に形成されたボス部６３０が挿入される開口６４０を有し切削ブレード６０を固定する第２のフランジ６４と、少なくとも備えている。

切削ブレード６０は、中央に円形の開口６００が形成された環状のワッシャー型のブレードであり、ダイヤモンド砥粒等が適宜のバインダーで固定されて形成されている。

図１に示すハウジング６１中に回転可能に収容されているスピンドル６２は、ハウジング６１内からその先端部分が突出しており、先端部分の側面にはフランジ固定ナット６５１が螺合する雄ねじ６２０が形成されている。また、スピンドル６２の後端側には、スピンドル６２を回転駆動する図示しないモータが接続されている。

円形の外形を備える第１のフランジ６３は、中央から−Ｙ方向に向かって所定の厚みで突出するボス部６３０と、ボス部６３０の外周に形成され切削ブレード６０の開口６００に挿入するブレード支持部６３１と、ブレード支持部６３１の外周に形成され切削ブレード６０を挟持する環状の第１の挟持部６３２と、ブレード支持部６３１の外周に複数形成されスピンドル６２の軸方向に延びる溝６３１ａと、溝６３１ａに連通しスピンドル６２の軸方向に貫通する連通口６３３と、該第１の挟持部６３２に複数形成されスピンドル６２の軸方向に対して放射状に延びる第１の放射溝６３２ａと、を備えている。また、第１のフランジ６３の中心には、スピンドル６２が嵌合する嵌合孔６３４が厚み方向（Ｙ軸方向）に向かって貫通形成されている。

ボス部６３０の側面には、ブレード挟持ナット６５０が螺合する雄ねじ６３０ａが形成されている。ボス部６３０の後端側の外周から径方向外側に突出するように形成されたブレード支持部６３１の直径は、切削ブレード６０の開口６００のよりも僅かに小さく形成されており、ブレード支持部６３１が切削ブレード６０の開口６００に挿入され嵌合すると、切削ブレード６０は第１のフランジ６３上で径方向にずれないように動きが規制された状態になる。
スピンドル６２の軸方向（Ｙ軸方向）に延びる溝６３１ａは、ブレード支持部６３１の外周に周方向に等間隔を空けて複数形成されている。

環状の第１の挟持部６３２は、ブレード支持部６３１の後端側の外周から径方向外側に突出するように形成されている。第１の挟持部６３２はブレード支持部６３１よりも薄く形成されており、第１の挟持部６３２とブレード支持部６３１との間には環状の凹部６３２ｂが形成されている。第１の挟持部６３２の前面は、切削ブレード６０を挟持する面となる。スピンドル６２の軸方向に対して放射状に延びる第１の放射溝６３２ａは、第１の挟持部６３２の前面に周方向に等間隔を空けて複数形成されており、第１の挟持部６３２の前面を横断している。

図２、３に示す複数の連通口６３３は、例えば、環状の凹部６３２ｂに周方向に等間隔を空けてスピンドル６２の軸方向に貫通するように形成されている。各連通口６３３は、溝６３１ａにそれぞれ連通している。なお、図２においては、連通口６３３を第１のフランジ６３から仮想的に分離して示している。

図２に示すように、第１のフランジ６３の連通口６３３には、液体を供給する液体供給路を備えた液体供給手段が配設される。液体供給手段は、例えば、第１の液体供給手段６７と、第２の液体供給手段６８とから構成される。第１の液体供給手段６７は第１の液体供給路６７０を備え、第２の液体供給手段６８は、第２の液体供給路６８０を備えている。第１の液体供給路６７０及び第２の液体供給路６８０は、例えば、外形が側面視略Ｌ字状のノズルで構成されている。

図１に示すように、組み立てられた状態の切削手段６には、切削ブレード６０を上方から覆うようにブレードカバー６９が取り付けられる。そして、第１の液体供給路６７０及び第２の液体供給路６８０は、このブレードカバー６９内に配設される。図２に示すように、第１の液体供給路６７０及び第２の液体供給路６８０の下端側には、第１のフランジ６３の連通口６３３が連通する。ここで、例えば、切削ブレード６０の回転方向を−Ｙ方向側から見て時計回り方向とした場合に、切削ブレード６０の回転方向に対して、下流側に第１の液体供給手段６７が位置づけられ、上流側に第２の液体供給手段６８が位置づけられている。即ち、第１の液体供給路６７０は、第２の液体供給路６８０よりも切削ブレード６０の回転方向に対して下流側に位置づけられている

第１の液体供給路６７０の上端側には、例えば、防食剤が蓄えられた防食剤供給源６７１が接続されており、第２の液体供給路６８０の上端側には、例えば、酸化剤が蓄えられた酸化剤供給源６８１が接続されている。したがって、図２に示す例においては、第１の液体供給手段６７が防食剤を連通口６３３に対して供給し、第２の液体供給手段６８が連通口６３３に対して酸化剤を供給する。なお、第１の液体供給手段６７が、防食剤と有機酸とを混合した混合液を連通口６３３に供給するものとしてもよい。

図２、３に示す第２のフランジ６４は、環状の外形を備え、その中央には、第１のフランジ６３のボス部６３０が挿入される開口６４０が形成されている。また、図３、４に示すように、第２のフランジ６４は、ブレード支持部６３１を受け入れ第１の挟持部６３２と共に切削ブレード６０を挟持する環状の第２の挟持部６４２と、第２の挟持部６４２に複数形成されスピンドル６２の軸方向に対して放射状に延びる第２の放射溝６４２ａとを備えている。

第２の挟持部６４２は、第２のフランジ６４の背面（＋Ｙ方向側の面）の外周領域から環状に立設しており、その内周側に形成される円形の凹部６４２ｂに第１のフランジ６３のブレード支持部６３１が収容される。凹部６４２ｂの直径は、例えば、ブレード支持部６３１の直径よりも大径となっている。
第２の挟持部６４２の環状の背面は、切削ブレード６０を挟持する面となる。第２の放射溝６４２ａは、第２の挟持部６４２の背面に周方向に等間隔を空けて複数形成されており、第２の挟持部６４２の背面を横断している。

切削手段６の組み立て方としては、図５、６に示すように、例えば、まず、第１のフランジ６３の嵌合孔６３４にスピンドル６２に挿嵌した後、フランジ固定ナット６５１をスピンドル６２の雄ねじ６２０に螺合することによって、第１のフランジ６３をスピンドル６２に装着する。さらに、切削ブレード６０の開口６００にブレード支持部６３１を嵌合すると、ボス部６３０及びブレード支持部６３１は、切削ブレード６０から−Ｙ方向側に突き出た状態になる。

次いで、第２のフランジ６４の開口６４０にボス部６３０を挿入し、かつ、凹部６４２ｂにブレード支持部６３１を収容してから、ブレード挟持ナット６５０をボス部６３０の雄ねじ６３０ａに螺合させて締め付けることにより、切削ブレード６０が第２のフランジ６４の第２の挟持部６４２と第１のフランジ６３の第１の挟持部６３２とによりＹ軸方向両側から挟まれて固定されスピンドル６２に装着された状態、即ち、図７に示すように切削手段６が組み立てられた状態になる。そして、図示しないモータによりスピンドル６２が回転駆動されることに伴って、切削ブレード６０が高速で回転できる状態になる。

図７に示すように、第１のフランジ６３と第２のフランジ６４とで切削ブレード６０を挟持したとき、第１のフランジ６３の溝６３１ａと第１の放射溝６３２ａとの間及び溝６３１ａと第２の放射溝６４２ａとの間に環状の液体供給室６６が形成される。液体供給室６６は、溝６３１ａ、各第１の放射溝６３２ａ、及び各第２の放射溝６４２ａに連通している。なお、切削手段６は液体供給室６６を備えない構成としてもよい。

切削手段６の組み立て方の別例としては、例えば、図８に示すように、まず、切削ブレード６０の開口６００に第１のフランジ６３のブレード支持部６３１を嵌合させる。次に、第２のフランジ６４の凹部６４２ｂにブレード支持部６３１を収容してから、ブレード挟持ナット６５０をボス部６３０の雄ねじ６３０ａに螺合させて締め付けることにより、切削ブレード６０を第２のフランジ６４と第１のフランジ６３とにより挟持固定し、切削ブレード６０、第２のフランジ６４、及び第１のフランジ６３からなるブレードユニットを組み立てる。そして、該ブレードユニットにスピンドル６２を挿通させて、ブレードユニットから−Ｙ方向側に突き出たスピンドル６２の雄ねじ６２０にフランジ固定ナット６５１を螺合させて、ブレードユニットをスピンドル６２に装着する。

以下に、図１に示す被加工物Ｗを切削装置１により切削する場合の切削装置１の動作について説明する。
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、ガラス材とエポキシ樹脂とからなるガラスエポシキを母材とする円形板状の基板であり、その表面Ｗａには、切削予定ラインＳによって区画された格子状の領域にデバイスＤが形成されている。また、被加工物Ｗには、銅、アルミニウム、又はニッケル等の金属からなる図示しない配線が形成され、配線がエポキシ樹脂で覆われている。例えば、被加工物Ｗの裏面ＷｂはダイシングテープＴの貼着面に貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、被加工物Ｗは環状フレームＦを用いたハンドリングが可能なワークユニットの状態になっている。なお、被加工物Ｗは、上記のようなガラエポ基板に限定されず、矩形状の外形を備えるパッケージ基板、低誘電率絶縁体と金属箔と積層された積層体（Ｌｏｗ−ｋ膜）を備える半導体ウエーハ、又は、切削予定ラインにＴＥＧ（評価用素子）と称される金属膜が形成されているウエーハ等であってもよい。

まず、保持テーブル３０の保持面３０ａに被加工物Ｗが載置され、次いで、図示しない吸引源により生み出された吸引力が保持面３０ａ上に伝達されることで、保持テーブル３０により被加工物Ｗが保持される。また、環状フレームＦが固定クランプ３４によって挟持固定される。

切削送り手段１１により、保持テーブル３０に保持された被加工物Ｗが−Ｘ方向に送られるとともに、撮像手段１８０によって被加工物Ｗの表面Ｗａが撮像される。そして、形成された撮像画像に基づいて、アライメント手段１８が切削すべき切削予定ラインＳの位置を検出する。切削予定ラインＳが検出されるのに伴って、切削手段６がインデックス送り手段１２によってＹ軸方向に駆動され、切削すべき切削予定ラインＳと切削ブレード６０とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。

切削ブレード６０と検出した切削予定ラインＳとのＹ軸方向の位置合わせがインデックス送り手段１２によって行われた後、切削送り手段１１が被加工物Ｗを保持する保持テーブル３０をさらに所定の切削送り速度で−Ｘ方向に送り出す。また、切込み送り手段１６が切削手段６を−Ｚ方向に降下させていき、図９に示すように、例えば、切削ブレード６０の最下端が被加工物Ｗを切り抜けダイシングテープＴに切り込む高さ位置に到るように、切削手段６が位置づけられる。

そして、図示しないモータが、例えばスピンドル６２を−Ｙ方向側から見て時計回り方向に高速回転させ、スピンドル６２に固定された切削ブレード６０がスピンドル６２の回転に伴って高速回転をしながら被加工物Ｗに切込み、切削予定ラインＳを切削していく。

切削ブレード６０による被加工物Ｗの切削が開始されるのに並行して、酸化剤供給源６８１から酸化剤を第２の液体供給路６８０を介して第１のフランジ６３の連通口６３３に供給すると共に、防食剤供給源６７１から防食剤を第１の液体供給路６７０を介して連通口６３３に供給する。即ち、固定されている状態の第１の液体供給路６７０及び第２の液体供給路６８０に対して、スピンドル６２と共に回転する第１のフランジ６３の複数の連通口６３３が時計回り方向に順繰りに相対して連通し、また、離間していく。したがって、連通口６３３に対する第１の液体供給路６７０の位置、及び連通口６３３に対する第２の液体供給路６８０の位置は変化するが、いずれかの連通口６３３が常に第１の液体供給路６７０及び第２の液体供給路６８０に連通しているため、第１の液体供給路６７０から供給される防食剤及び第２の液体供給路６８０から供給される酸化剤は、そのとき第１の液体供給路６７０又は第２の液体供給路６８０に連通している連通口６３３から溝６３１ａ内に取り入れられる。

第１の液体供給手段６７によって第１のフランジ６３に供給される防食剤としては、
例えば、分子内に３つ以上の窒素原子を有し、且つ、縮環構造を有する複素芳香環化合物、又は、分子内に４つ以上の窒素原子を有する複素芳香環化合物を用いることが好ましい。更に、芳香環化合物は、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基を含むことが好ましい。具体的には、テトラゾール誘導体、１，２，３−トリアゾール誘導体、及び１，２，４−トリアゾール誘導体であることが好ましい。

防食剤として用いることのできるテトラゾール誘導体としては、テトラゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、テトラゾールの５位に、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、又は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基が導入されたものが挙げられる。

また、防食剤として用いることのできる１，２，３−トリアゾール誘導体としては、１，２，３−トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，３−トリアゾールの４位及び／又は５位に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。

また、防食剤として用いることのできる１，２，４−トリアゾール誘導体としては、１，２，４−トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，４−トリアゾールの２位及び／又は５位に、スルホ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。

第２の液体供給手段６８によって第１のフランジ６３に供給される酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、セリウム酸塩、バナジン酸塩、オゾン水および銀（II）塩、鉄（III）塩や、その有機錯塩等を用いることができる。

第１の液体供給手段６７によって第１のフランジ６３に供給される防食剤に有機酸を混合させ被加工物Ｗに含まれる金属の延性を下げても良い。有機酸としては、例えば、分子内に少なくとも１つのカルボキシル基と少なくとも１つのアミノ基とを有する化合物を用いることができる。この場合、アミノ基のうち少なくとも１つは、２級又は３級のアミノ基であると好ましい。また、有機酸として用いる化合物は、置換基を有していてもよい。

有機酸として用いることのできるアミノ酸としては、グリシン、ジヒドロキシエチルグリシン、グリシルグリシン、ヒドロキシエチルグリシン、Ｎ−メチルグリシン、β−アラニン、Ｌ−アラニン、Ｌ−２−アミノ酪酸、Ｌ−ノルバリン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−ノルロイシン、Ｌ−アロイソロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、サルコシン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−リシン、タウリン、Ｌ−セリン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−アロトレオニン、Ｌ−ホモセリン、Ｌ−チロキシン、Ｌ−チロシン、３，５−ジヨード−Ｌ−チロシン、β−（３，４−ジヒドロキシフェニル）−Ｌ−アラニン、４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリン、Ｌ−システィン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−エチオニン、Ｌ−ランチオニン、Ｌ−シスタチオニン、Ｌ−シスチン、Ｌ−システィン酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン酸、Ｓ−（カルボキシメチル）−Ｌ−システィン、４−アミノ酪酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、アザセリン、Ｌ−カナバニン、Ｌ−シトルリン、Ｌ−アルギニン、δ−ヒドロキシ−Ｌ−リシン、クレアチン、Ｌ−キヌレニン、Ｌ−ヒスチジン、１−メチル−Ｌ−ヒスチジン、３−メチル−Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、エルゴチオネイン、アパミン、アンギオテンシンI、アンギオテンシンII及びアンチパイン等が挙げられる。中でも、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−リシン、ジヒドロキシエチルグリシンが好ましい。

切削ブレード６０には回転による遠心力が作用しているため、各連通口６３３に供給された酸化剤及び防食剤は溝６３１ａ、液体供給室６６を通り、第１のフランジ６３の各第１の放射溝６３２ａ及び第２のフランジ６４の各第２の放射溝６４２ａ内を放射方向に流れていき、切削ブレード６０の両側面上に至る。また、各連通口６３３に供給された酸化剤の一部及び防食剤の一部は、溝６３１ａと第１の放射溝６３２ａとの間の液体供給室６６及び溝６３１ａと第２の放射溝６４２ａとの間の環状の液体供給室６６に流れ込み、液体供給室６６内で混合されてから切削ブレード６０の両側面上に至る。そして、切削ブレード６０により被加工物Ｗが切削されて図９に示す切削溝Ｍが形成されると共に、切削ブレード６０の両側面上を放射方向に向かって流れる酸化剤と防食剤とを含む液体が、切削溝Ｍ内に十分に進入していく。

切削ブレード６０に供給された液体は、酸化剤が被加工物Ｗに形成されている金属配線を酸化し易くさせ、金属配線の延性を下げて切削していくことが可能になる。また、防食剤で、切削した被切削面（断面）の酸化を防止することができる。また、防食剤に有機酸を混合している場合には、防食剤に混合した有機酸が、酸化剤が金属配線の表面を改質して延性を下げる助けをすることで、金属配線の延性が十分下げられて被加工物Ｗを切削していくことが可能となる。

上記のように切削ブレード６０に液体を供給しながら、切削ブレード６０が切削予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが−Ｘ方向（図９における紙面奥側）に進行すると、図１に示す切削送り手段１１による被加工物Ｗの切削送りを一度停止させ、切込み送り手段１６が切削ブレード６０を被加工物Ｗから離間させ、次いで、切削送り手段１１が保持テーブル３０を＋Ｘ方向へ送り出して元の位置に戻す。そして、隣り合う切削予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード６０をＹ軸方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、同方向の全ての切削予定ラインＳを切削する。さらに、保持テーブル３０を９０度回転させてから同様の切削を行うと、被加工物Ｗは、全ての切削予定ラインＳが縦横に全てカットされデバイスＤを備えるチップＣに分割される。

本発明に係る切削装置１は、ブレード支持部６３１と、ブレード支持部６３１の外周に形成され切削ブレード６０を挟持する環状の第１の挟持部６３２と、ブレード支持部６３１の外周に複数形成されスピンドル６２の軸方向に延びる溝６３１ａと、溝６３１ａに連通しスピンドル６２の軸方向に貫通する連通口６３３と、第１の挟持部６３２に複数形成されスピンドル６２の軸方向に対して放射状に延びる第１の放射溝６３２ａと、を備え、第２のフランジ６４は、ブレード支持部６３１を受け入れ第１の挟持部６３２と共に切削ブレード６０を挟持する環状の第２の挟持部６４２と、第２の挟持部６４２に複数形成されスピンドル６２の軸方向に対して放射状に延びる第２の放射溝６４２ａと、を備えており、連通口６３３には液体を供給する液体供給路を備えた液体供給手段が接続される。そのため、被加工物Ｗの切削加工時において、液体供給手段が連通口６３３に供給した液体を、連通口６３３から溝６３１ａと第１の放射溝６３２ａと第２の放射溝６４２ａとに至たらせ切削ブレード６０に供給することが可能となる。即ち、切削ブレード６０で被加工物Ｗを切削し切削溝Ｍを形成するのと並行して、第１の放射溝６３２ａ及び第２の放射溝６４２ａから切削ブレード６０の側面に供給された液体を、切削ブレード６０に働く遠心力によって径方向外側に向かって送り出して切削溝Ｍ内に十分に進入させることができ、被加工物Ｗが備える金属配線の延性を低下させて、バリの発生を抑制しながら切削を遂行できる。

第１のフランジ６３と第２のフランジ６４とで切削ブレード６０を挟持したとき、溝６３１ａと第１の放射溝６３２ａとの間及び溝６３１ａと第２の放射溝６４２ａとの間に環状の液体供給室６６を形成するものとすることで、本実施形態のように切削溝Ｍ内に供給したい液体が酸化剤と防食剤を含む液体であり、かつ、被加工物Ｗの種類等によって液体中の防食剤と酸化剤との混合割合を変えたい場合に、液体供給室６６を用いて酸化剤と防食剤との混合を行うことが可能となるため、液体の混合割合を容易に変えることが可能となる。

また、液体供給手段は、第１の液体供給路６７０を備えた第１の液体供給手段６７と、第２の液体供給路６８０を備えた第２の液体供給手段６８とを備え、切削ブレード６０の回転方向に対して、下流側に第１の液体供給手段６７が位置づけられ、上流側に第２の液体供給手段６８が位置づけられるものとすることで、下流側の第１の液体供給手段６７から供給する液体（本実施形態においては防食剤）を上流側の第２の液体供給手段６８から供給する液体（本実施形態においては酸化剤）よりも多く切削溝Ｍ内に進入させることが可能となる。これは、切削加工中において、第１のフランジ６３には回転による遠心力が作用しているため、上流側の第２の液体供給手段６８から第１のフランジ６３の連通口６３３に供給された酸化剤は、回転する切削ブレード６０と被加工物Ｗとの接触点においてもっとも濃度が濃くなり、下流側の第１の液体供給手段６７から第１のフランジ６３の連通口６３３に供給された防食剤は、遠心力によって切削ブレード６０と被加工物Ｗとの接触点より後に供給される。したがって、酸化剤は、上記接触点においてもっとも濃度が濃く、防食剤は、上記接触点で切削された切削溝に進入させる濃度が濃くなる。よって、よって、切削溝Ｍ内に進入させたい酸化剤と防食剤との割合を調整することが可能となる。

なお、本発明に係る切削装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている切削装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、図１０に示すように、液体供給手段に、防食剤を供給する第１の液体供給手段６７及び酸化剤を供給する第２の液体供給手段６８に加えて、有機酸を供給する第３の液体供給路７００を備えた第３の液体供給手段７０を加えるものとしもよい。第１の液体供給路６７０、第２の液体供給路６８０、及び第３の液体供給路７００は、ブレードカバー６９内に配設される。そして、図１１に示すように、切削ブレード６０の回転方向（紙面手前側である−Ｙ方向側から見て時計回り方向）に対して、第１の液体供給手段６７より上流側に第２の液体供給手段６８が位置付けられ、第２の液体供給手段６８より上流側に第３の液体供給手段７０が位置づけられる。

図１１に示すように、切削ブレード６０による被加工物Ｗの切削が開始されるのに並行して、有機酸供給源７０２から有機酸を第３の液体供給路７００を介して第１のフランジ６３の連通口６３３（図２参照）に供給し、酸化剤供給源６８１から酸化剤を第２の液体供給路６８０を介して第１のフランジ６３の連通口６３３に供給し、防食剤供給源６７１から防食剤を第１の液体供給路６７０を介して連通口６３３に供給する。即ち、固定されている状態の第１の液体供給路６７０、第２の液体供給路６８０、及び第３の液体供給路７００に対して、スピンドル６２と共に回転する第１のフランジ６３の複数の連通口６３３が時計回り方向に順繰りに相対して連通し、また、離間していく。したがって、第１の液体供給路６７０から供給される防食剤、第２の液体供給路６８０から供給される酸化剤、及び第３の液体供給路７００から供給される有機酸は、そのとき第１の液体供給路６７０、第２の液体供給路６８０、又は第３の液体供給路６８０に連通している連通口６３３から溝６３１ａ内に取り入れられる。

遠心力により、各連通口６３３に供給された酸化剤、有機酸、及び防食剤は溝６３１ａ、液体供給室６６（図２参照）を通り、第１のフランジ６３の各第１の放射溝６３２ａ及び第２のフランジ６４（図２参照）の各第２の放射溝６４２ａ内を放射方向に流れていき、切削ブレード６０の両側面上に至る。そして、切削ブレード６０により被加工物Ｗが切削されて切削溝Ｍが形成されると共に、切削ブレード６０の両側面上を放射方向に向かって流れる酸化剤と防食剤と有機酸とを含む液体が、切削溝Ｍ内に十分に進入していく。

切削加工中において、第１のフランジ６３には回転による遠心力が作用しているため、最も上流側の第３の液体供給手段７０から第１のフランジ６３の連通口６３３に供給された有機酸は、例えば、切削ブレード６０と被加工物Ｗとの接触点よりも前方の地点に多く供給される。また、第３の液体供給手段７０よりも下流側の第２の液体供給手段６８から第１のフランジ６３の連通口６３３に供給された酸化剤は、第２の液体供給手段６８よりも下流側の第１の液体供給手段６７から第１のフランジ６３の連通口６３３に供給された防食剤は、遠心力によって切削ブレード６０と被加工物Ｗとの接触点より後に供給される。したがって、有機酸は、上記接触点よりも前方の地点において最も濃度が濃くなり、酸化剤は、上記接触点においてもっとも濃度が濃くなり、防食剤は、上記接触点で切削された切削溝に進入させる濃度が濃くなる。即ち、切削溝Ｍ内に進入させたい酸化剤と防食剤と有機酸との割合を調整することが可能となる。

１：切削装置１０：基台１４：門型コラム
１１：切削送り手段
１１０：ボールネジ１１１：ガイドレール１１２：モータ１１３：可動板
１２：インデックス送り手段
１２０：ボールネジ１２１：ガイドレール１２２：モータ１２３：可動板
３：保持手段
３０：保持テーブル３０ａ：保持面３１：支持ベース３４：固定クランプ
１８：アライメント手段１８０：撮像手段１９：モニター
６：切削手段６０：切削ブレード６００：開口６１：ハウジング
６２：スピンドル６２０：雄ねじ
６３：第１のフランジ６３０：ボス部６３０ａ：雄ねじ６３１：ブレード支持部６３１ａ：溝６３２：第１の挟持部６３２ａ：第１の放射溝６３２ｂ：凹部６３３：連通口６３４：嵌合孔
６４：第２のフランジ６４０：開口６４２：第２の挟持部６４２ａ：第２の放射溝
６５０：ブレード挟持ナット６５１：フランジ固定ナット
６６：液体供給室
６７：第１の液体供給手段６８：第２の液体供給手段
Ｗ：被加工物Ｓ：切削予定ラインＤ：デバイスＴ：ダイシングテープＦ：環状フレーム
７０：第３の液体供給手段

Claims

被加工物を保持する保持手段と、該保持手段が保持した被加工物を切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段とを少なくとも備えた切削装置であって、
該切削手段は、ハウジングに回転可能に支持されたスピンドルと、該スピンドルの先端に装着された第１のフランジと、該第１のフランジの中央に形成されたボス部が挿入される開口を有し該切削ブレードを固定する第２のフランジと、を備え、
該第１のフランジは、該ボス部の外周に形成され該切削ブレードの中央に形成された開口に挿入するブレード支持部と、該ブレード支持部の外周に形成され該切削ブレードを挟持する環状の第１の挟持部と、該ブレード支持部の外周に複数形成され該スピンドルの軸方向に延びる溝と、該溝に連通し該スピンドルの軸方向に貫通する連通口と、該第１の挟持部に複数形成され該スピンドルの軸方向に対して放射状に延びる第１の放射溝と、を備え、
該第２のフランジは、該ブレード支持部を受け入れ該第１の挟持部と共に該切削ブレードを挟持する環状の第２の挟持部と、該第２の挟持部に複数形成され該スピンドルの軸方向に対して放射状に延びる第２の放射溝と、を備え、
該連通口には、液体を供給する液体供給路を備えた液体供給手段が接続され、
該液体供給手段によって供給された液体は、該連通口から該溝と該第１の放射溝と該第２の放射溝とに至り該切削ブレードに供給される切削装置。
前記第１のフランジと前記第２のフランジとで前記切削ブレードを挟持したとき、前記溝と前記第１の放射溝との間及び該溝と前記第２の放射溝との間に環状の液体供給室を形成する請求項１記載の切削装置。
前記液体供給手段は、第１の液体供給路を備えた第１の液体供給手段と、第２の液体供給路を備えた第２の液体供給手段とを備え、
前記切削ブレードの回転方向に対して、下流側に該第１の液体供給手段が位置づけられ、上流側に該第２の液体供給手段が位置づけられる請求項１又は２記載の切削装置。
前記第１の液体供給手段は、防食剤を供給し、前記第２の液体供給手段は、酸化剤を供給する請求項３記載の切削装置。
前記第１の液体供給手段は、防食剤と有機酸とを混合して供給し、前記第２の液体供給手段は、酸化剤を供給する請求項３記載の切削装置。
前記液体供給手段に第３の液体供給路を備えた第３の液体供給手段を加え、前記切削ブレードの回転方向に対して、前記第２の液体供給手段より上流側に該第３の液体供給手段が位置づけられ、
前記第１の液体供給手段は、防食剤を供給し、該第２の液体供給手段は、酸化剤を供給し、該第３の液体供給手段は、有機酸を供給する請求項３記載の切削装置。