JP2024008341A - 切削装置及び被加工物の切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを低下させることなく所望の加工を実現することが可能な切削装置及び被加工物の切削方法を提供する。【解決手段】検出ユニットによって切削ブレードの先端位置を検出した際の切削ブレードの回転速度（第１の回転速度）と異なる回転速度（第２の回転速度）で回転する切削ブレードを利用して被加工物を切削する場合に、切削ブレードの回転速度の変化に伴う切削ブレードの外径の変化を示す情報と、検出ユニットによって検出された切削ブレードの先端位置と、を参照して、切削ブレードの中心位置を決定する。この場合、第２の回転速度で回転する切削ブレードを利用した被加工物の切削に先立って、検出ユニットによって切削ブレードの先端位置を実際に検出する必要がない。そのため、スループットを低下させることなく所望の加工を実現することが可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、円環状の切削ブレードを利用して被加工物を切削する切削装置及び被加工物の切削方法に関する。

ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、表面に多数のデバイスが形成されたウェーハ等の被加工物を個々のデバイスを含む領域毎に分割することで製造される。被加工物を分割する方法としては、例えば、切削装置における切削が挙げられる。

この切削装置は、例えば、被加工物を保持可能なチャックテーブルと、円環状の切削ブレードが先端部に装着されるスピンドルを有する切削ユニットとを備える。そして、この切削装置においては、スピンドルとともに切削ブレードを回転させた状態で切削ブレードをチャックテーブルに保持された被加工物に接触させることによって被加工物を分割する。

ここで、被加工物がチャックテーブルに接触した状態で被加工物が分割されると、切削ブレードがチャックテーブルに接触してチャックテーブルが損傷するおそれがある。他方、チャックテーブルを損傷させることなく被加工物を切削する場合には、被加工物のチャックテーブル側の部分が除去されることなく残存する、すなわち、被加工物が分割されないおそれがある。

そのため、被加工物は、テープに貼着された状態でチャックテーブルに搬入され、また、このテープを介してチャックテーブルに保持されることが多い（例えば、特許文献１参照）。そして、被加工物を分割する際には、被加工物を貫通し、かつ、その先端がテープの内部に至るように切削ブレードが位置付けられる。これにより、チャックテーブルを損傷させることなく被加工物を分割することができる。

ただし、切削ブレードの先端位置は、切削ブレードの摩耗又は交換に伴って変化する。そのため、切削装置は、切削ブレードの先端位置を検出する検出ユニットを備えることが多い（例えば、特許文献２参照）。そして、この切削装置においては、検出ユニットによって検出される切削ブレードの先端位置を参照して、被加工物を貫通し、かつ、その先端がテープの内部に至るように切削ブレードを位置付けた状態で被加工物が分割される。

特開２０１０－１２９６２３号公報 特開平８－１７４４１６号公報

被加工物を分割する際の加工精度を高くするためには、被加工物の材料又は厚さ等に応じて、被加工物を切削する際の切削ブレードの回転速度を変化させることが好ましい。同様に、被加工物を切削して溝を形成する際の加工精度を高くするためには、この溝の深さ等に応じて、被加工物を切削する際の切削ブレードの回転速度を変化させることが好ましい。

ただし、切削ブレードの回転速度が変化すると、切削ブレードに作用する遠心力も変化し、その外径が増減する、すなわち、切削ブレードの先端位置も変化する。そのため、チャックテーブルを損傷させることなく被加工物を確実に分割する、又は、被加工物に所望の深さの溝を形成するためには、切削ブレードの回転速度を変化させる度に検出ユニットによって切削ブレードの先端位置を検出することが好ましい。

しかしながら、切削ブレードの回転速度を変化させる度に検出ユニットによって切削ブレードの先端位置を検出する場合には、切削装置におけるスループットが低下する。この点に鑑み、本発明の目的は、スループットを低下させることなく所望の加工を実現することが可能な切削装置及び被加工物の切削方法を提供することである。

本発明の一側面によれば、円環状の切削ブレードを利用して被加工物を切削する切削装置であって、該被加工物を保持可能なチャックテーブルと、該切削ブレードが先端部に装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該切削ブレードの先端位置を検出する検出ユニットと、該チャックテーブル、該切削ユニット及び該検出ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該切削ブレードの回転速度の変化に伴う該切削ブレードの外径の変化を示す情報を記憶する記憶部と、該スピンドルとともに回転する該切削ブレードの先端位置を検出するように、該切削ユニット及び該検出ユニットを制御する検出部と、該スピンドルとともに回転する該切削ブレードを利用して該チャックテーブルによって保持された該被加工物を切削するように、該チャックテーブル及び該切削ユニットを制御する切削部と、を有し、該切削部は、該検出ユニットによって該切削ブレードの先端位置を検出した際の該切削ブレードの回転速度と異なる回転速度で回転する該切削ブレードを利用して該被加工物を切削する場合に、該記憶部に記憶された該情報と、該検出ユニットによって検出された該切削ブレードの先端位置と、を参照して、該切削ブレードの中心位置を決定する切削装置が提供される。

本発明の別の側面によれば、円環状の切削ブレードを利用して被加工物を切削する被加工物の切削方法であって、該切削ブレードの回転速度の変化に伴う該切削ブレードの外径の変化を示す情報を記憶する記憶ステップと、第１の回転速度で該切削ブレードを回転させながら、該切削ブレードの先端位置を実際に検出する検出ステップと、該第１の回転速度で該切削ブレードを回転させながら、該被加工物を切削する第１の切削ステップと、該第１の回転速度と異なる第２の回転速度で該切削ブレードを回転させながら、該被加工物又は該被加工物とは別の被加工物を切削する第２の切削ステップと、を備え、該第１の切削ステップにおける該切削ブレードの中心位置は、該検出ステップにおいて検出された該切削ブレードの先端位置を参照して決定され、該第２の切削ステップにおける該切削ブレードの中心位置は、該記憶ステップにおいて記憶された該情報と、該検出ステップにおいて検出された該切削ブレードの先端位置と、を参照して決定される被加工物の切削方法が提供される。

さらに、好ましくは、該情報は、基準回転速度を含む複数の回転速度と、該複数の回転速度のいずれかで該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径の変化量と、の対応を示す表であり、該変化量は、該基準回転速度で該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径との差である。

あるいは、好ましくは、該情報は、該切削ブレードの回転速度を変数として該切削ブレードの外径の変化量を算出するための関数であり、該変化量は、基準回転速度で該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径との差である。

本発明においては、検出ユニットによって切削ブレードの先端位置を検出した際の切削ブレードの回転速度（第１の回転速度）と異なる回転速度（第２の回転速度）で回転する切削ブレードを利用して被加工物を切削する場合に、切削ブレードの回転速度の変化に伴う切削ブレードの外径の変化を示す情報と、検出ユニットによって検出された切削ブレードの先端位置と、を参照して、切削ブレードの中心位置を決定する。

この場合、第２の回転速度で回転する切削ブレードを利用した被加工物の切削に先立って、検出ユニットによって切削ブレードの先端位置を実際に検出する必要がない。そのため、本発明においては、スループットを低下させることなく所望の加工を実現することが可能である。

図１は、被加工物を含むフレームユニットの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、被加工物の切削が可能な切削装置の一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、切削装置に含まれる検出ユニット及び切削ユニットを拡大して示す斜視図である。 図４は、制御ユニットの一例を模式的に示す機能ブロック図である。 図５は、切削ブレードの先端位置を検出する様子を模式的に示す正面図である。 図６は、被加工物を切削する様子を模式的に示す一部断面正面図である。 図７は、切削装置において被加工物を切削する被加工物の切削方法の一例を模式的に示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、被加工物を含むフレームユニットの一例を模式的に示す斜視図である。図１に示されるフレームユニット１１は、表面１３ａが露出されている円板状の被加工物１３を有する。この被加工物１３は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）又は窒化ガリウム（ＧａＮ）等の単結晶半導体材料からなるウェーハである。

さらに、被加工物１３の表面１３ａ側には、複数のデバイス１５がマトリックス状に配列されている。すなわち、複数のデバイス１５の境界は、格子状に延在する。また、被加工物１３の裏面１３ｂには、被加工物１３よりも直径が大きい円板状のテープ１７の中央領域が貼り付けられている。

このテープ１７は、例えば、可撓性を有するフィルム状のテープ基材と、このテープ基材の被加工物１３側に設けられた接着層（糊層）とを有する。そして、テープ基材は、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はポリスチレン（ＰＳ）等からなる。また、接着層は、紫外線硬化型のシリコーンゴム、アクリル系材料又はエポキシ系材料等からなる。

また、テープ１７の外周領域には、被加工物１３の直径よりも内径が大きい環状フレーム１９が貼り付けられている。この環状フレーム１９は、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼等の金属材料からなる。

図２は、被加工物１３の切削が可能な切削装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図２に示されるＸ軸方向（前後方向）及びＹ軸方向（左右方向）は、水平面上において互いに直交する方向であり、Ｚ軸方向（上下方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（鉛直方向）である。

図２に示される切削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。この基台４の上面には、Ｘ軸方向に沿って延在する窪み４ａが形成されている。そして、窪み４ａの内側には、平板状のテーブルカバー６と、テーブルカバー６の移動に伴って伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー８とが設けられている。

また、テーブルカバー６の上方には、チャックテーブル１０が設けられている。このチャックテーブル１０は、セラミックス等からなる円板状の枠体１０ａを有する。そして、枠体１０ａは、円板状の底壁と、この底壁から立設する円筒状の側壁とを有する。また、枠体１０ａの底壁及び側壁によって画定される凹部には、例えば、多孔質セラミックスからなる円板状のポーラス板１０ｂが固定されている。

このポーラス板１０ｂは、枠体１０ａの側壁の内径と概ね等しい直径を有する。さらに、ポーラス板１０ｂは、枠体１０ａの底壁に形成されている貫通孔等を介して、窪み４ａの内側に設けられているエジェクタ等の吸引源（不図示）と連通する。また、枠体１０ａの側壁の上面及びポーラス板１０ｂの上面は、Ｚ軸方向と直交する概ね平坦な面であり、チャックテーブル１０の保持面として機能する。

具体的には、フレームユニット１１が切削装置２に搬入されると、被加工物１３がテープ１７を介してチャックテーブル１０の保持面に置かれる。そして、この状態でポーラス板１０ｂと連通する吸引源を動作させると、テープ１７を介して被加工物１３に吸引力が作用して被加工物１３がチャックテーブル１０によって保持される。

また、チャックテーブル１０の周りには、複数のクランプ１２が設けられている。複数のクランプ１２は、チャックテーブル１０の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で設けられている。そして、フレームユニット１１が切削装置２に搬入されると、チャックテーブル１０の保持面よりも低い位置において複数のクランプ１２が環状フレーム１９を把持する。

また、チャックテーブル１０及び複数のクランプ１２は、窪み４ａの内側に設けられているボールねじ式のＸ軸方向移動機構（不図示）と連結されている。そして、このＸ軸方向移動機構を動作させると、チャックテーブル１０及び複数のクランプ１２がＸ軸方向に沿って移動する。さらに、これらの移動に伴って、テーブルカバー６もＸ軸方向に沿って移動するとともに防塵防滴カバー８が伸縮する。

また、チャックテーブル１０及び複数のクランプ１２は、窪み４ａの内側に設けられているモータ等の回転駆動源（不図示）と連結されている。そして、この回転駆動源を動作させると、ポーラス板１０ｂの上面の中心を通り、かつ、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸としてチャックテーブル１０及び複数のクランプ１２が回転する。

さらに、テーブルカバー６の上面の隅には、後述する切削ブレード４０の先端位置を検出する検出ユニット１４が設けられている。なお、検出ユニット１４の構造の詳細と検出ユニット１４による切削ブレード４０の先端位置の検出方法とについては後述する。

基台４の上面のうち窪み４ａ近傍の領域には、支持構造１６が設けられている。この支持構造１６は、基台４の上面からＺ軸方向に沿って延在する立設部１６ａと、窪み４ａを渡るように立設部１６ａの上端部からＹ軸方向に沿って延在する腕部１６ｂとを有する。そして、腕部１６ｂの前面側には、Ｙ軸方向移動機構１８が設けられている。

このＹ軸方向移動機構１８は、腕部１６ｂの前面に固定され、かつ、Ｙ軸方向に沿って延在する一対のＹ軸ガイドレール２０を有する。そして、一対のＹ軸ガイドレール２０の前面側には、一対のＹ軸ガイドレール２０に沿ってスライド可能な態様でＹ軸移動プレート２２が連結されている。

また、一対のＹ軸ガイドレール２０の間には、Ｙ軸方向に沿って延在するねじ軸２４が配置されている。このねじ軸２４の一端部には、ねじ軸２４を回転させるためのモータ（不図示）が連結されている。そして、ねじ軸２４の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸２４の表面を転がる多数のボールを収容するナット（不図示）が設けられ、ボールねじが構成されている。

すなわち、ねじ軸２４が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがＹ軸方向に沿って移動する。また、このナットは、Ｙ軸移動プレート２２の後面側に固定されている。そのため、ねじ軸２４の一端部に連結されているモータでねじ軸２４を回転させれば、ナットとともにＹ軸移動プレート２２がＹ軸方向に沿って移動する。

Ｙ軸移動プレート２２の前面側には、Ｚ軸方向移動機構２６が設けられている。このＺ軸方向移動機構２６は、Ｙ軸移動プレート２２の前面に固定され、かつ、Ｚ軸方向に沿って延在する一対のＺ軸ガイドレール２８を有する。そして、一対のＺ軸ガイドレール２８の前面側には、一対のＺ軸ガイドレール２８に沿ってスライド可能な態様でＺ軸移動プレート３０が連結されている。

また、一対のＺ軸ガイドレール２８の間には、Ｚ軸方向に沿って延在するねじ軸３２が配置されている。このねじ軸３２の一端部には、ねじ軸３２を回転させるためのモータ３４が連結されている。そして、ねじ軸３２の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸３２の表面を転がる多数のボールを収容するナット（不図示）が設けられ、ボールねじが構成されている。

すなわち、ねじ軸３２が回転すると、多数のボールがナット内を循環して、ナットがＺ軸方向に沿って移動する。また、このナットは、Ｚ軸移動プレート３０の後面側に固定されている。そのため、モータ３４でねじ軸３２を回転させれば、ナットとともにＺ軸移動プレート３０がＺ軸方向に沿って移動する。

Ｚ軸移動プレート３０の下部には、切削ユニット３６が固定されている。この切削ユニット３６は、Ｙ軸方向に沿って延在する筒状のスピンドルハウジング３８と、検出ユニット１４によって先端位置が検出される円環状の切削ブレード４０とを有する。図３は、検出ユニット１４及び切削ユニット３６を拡大して示す斜視図である。

切削ユニット３６のスピンドルハウジング３８には、Ｙ軸方向に沿って延在する円柱状のスピンドル４２が収容されている。このスピンドル４２は、回転可能な態様でスピンドルハウジング３８によって支持される。そして、スピンドル４２の先端部はスピンドルハウジング３８の外に突出し、この先端部には円環状の切刃４０ａを有する切削ブレード４０が装着されている。

また、スピンドル４２の基端部は、スピンドルハウジング３８に内蔵されるモータ等の回転駆動源（不図示）に連結されている。そして、この回転駆動源を動作させると、Ｙ軸方向に沿った直線を回転軸としてスピンドル４２とともに切削ブレード４０が回転する。なお、切削ブレード４０は、スピンドル４２の回転軸となる直線が切削ブレード４０の中心を通るようにスピンドル４２に装着されている。

また、検出ユニット１４は、検出器４４を有する。この検出器４４は、直方体状の支持部４４ａと、支持部４４ａの後部の上方に設けられた検出部４４ｂとを含む。そして、検出部４４ｂの上端部には、切削ブレード４０の切刃４０ａが進入できる態様で切り欠かれたブレード進入部４４ｃが形成されている。

このブレード進入部４４ｃのＹ軸方向における両側には、一対の柱状部が設けられている。そして、一対の柱状部には、ブレード進入部４４ｃを介して対面するように発光部４６及び受光部４８がそれぞれ内蔵されている。

発光部４６は、光ファイバー等を介してＬＥＤ等の光源（不図示）に接続されており、受光部４８に向けて光を照射する。また、受光部４８は、光ファイバー等を介して光電変換部（不図示）に接続されている。この光電変換部は、例えば、光電変換素子を含み、受光部４８の受光量に応じた電圧を生成する。

さらに、検出部４４ｂの前方側に位置する支持部４４ａの上面には、発光部４６及び受光部４８にエアーを供給するための２本のエアー供給ノズル５０が設けられている。また、エアー供給ノズル５０に隣接する位置には、発光部４６及び受光部４８に水等の液体を供給するための２本の液体供給ノズル５２が設けられている。そして、発光部４６及び受光部４８は、例えば、液体供給ノズル５２から供給された液体で洗浄された後に、エアー供給ノズル５０から供給されたエアーで乾燥される。

検出器４４の後端面には、ヒンジ等からなる連結具５４を介して直方体状のカバー部５６が取り付けられている。このカバー部５６の内部は空洞である。そのため、例えば、連結具５４を中心にカバー部５６を回転させることで、検出部４４ｂ、エアー供給ノズル５０及び液体供給ノズル５２等がカバー部５６の内側に収容される。

そして、検出ユニット１４によって切削ブレード４０の先端位置（切刃４０ａの下端位置）を検出する際には、検出部４４ｂ、エアー供給ノズル５０及び液体供給ノズル５２等を露出させるようにカバー部５６を開ける。これにより、切削ブレード４０の切刃４０ａをブレード進入部４４ｃに進入させて、切削ブレード４０の先端位置を検出できるようになる。

また、図２に示されるように、Ｘ軸方向において切削ユニット３６に隣接する位置には、Ｚ軸移動プレート３０の下部に固定されている撮像ユニット５８が設けられている。この撮像ユニット５８は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源と、対物レンズと、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子とを含む。

また、切削装置２は、上述した構成要素を制御する制御ユニットを内蔵する。図４は、切削装置２の制御ユニットの一例を模式的に示す機能ブロック図である。図４に示される制御ユニット６０は、処理部６２と、記憶部６４とを有する。

処理部６２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサによって構成される。また、記憶部６４は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリと、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ）又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）（磁気記憶装置）等の不揮発性メモリとによって構成される。

記憶部６４は、処理部６２において用いられる各種の情報（データ及びプログラム等）を記憶する。例えば、この記憶部６４には、切削ブレード４０の回転速度の変化に伴う切削ブレード４０の外径の変化を示す情報が記憶されている。

そして、この情報は、検出ユニット１４によって切削ブレード４０の先端位置を検出した際の切削ブレード４０の回転速度と異なる回転速度で回転する切削ブレード４０を利用して被加工物１３を切削する場合に利用される。なお、この情報を利用した被加工物１３の切削の一例については後述する。

また、処理部６２は、記憶部６４に記憶された各種のプログラムを読みだして実行し、切削装置２の構成要素を制御する。この処理部６２は、例えば、検出部６６と、切削部６８とを有する。

検出部６６は、スピンドル４２とともに回転する切削ブレード４０の先端位置を検出するように、切削ユニット３６及び検出ユニット１４を制御する。図５は、検出部６６が切削ユニット３６及び検出ユニット１４を制御して、スピンドル４２とともに回転する切削ブレード４０の先端位置を検出する様子を模式的に示す正面図である。

切削ブレード４０の先端位置を検出する際には、まず、検出器４４のブレード進入部４４ｃの直上に切削ブレード４０が位置付けられるように、チャックテーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸方向移動機構及び／又は切削ユニット３６をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸方向移動機構１８を検出部６６が制御する。

次いで、切削ブレード４０を所定の回転速度（第１の回転速度）で回転させるように、スピンドルハウジング３８に内蔵されている回転駆動源を検出部６６が制御する。次いで、発光部４６から受光部４８に向かって光Ｌを照射させるように、発光部４６に接続されている光源を検出部６６が制御する。

次いで、切削ブレード４０を回転させ、かつ、発光部４６から受光部４８に向かって光Ｌを照射させたまま、検出器４４のブレード進入部４４ｃに切削ブレード４０を進入させるように、Ｚ軸方向移動機構２６を検出部６６が制御する。

これにより、発光部４６から受光部４８へと照射される光Ｌが切削ブレード４０によって部分的に遮られ、受光部４８の受光量が徐々に減少する（図５参照）。さらに、これに伴って受光部４８に接続されている光電変換部において生成される電圧も徐々に低下する。

また、この電圧は、受光部４８の受光量を示す信号として制御ユニット６０に入力される。そして、制御ユニット６０においては、この電圧の値が所定の値になった時の切削ブレード４０のＺ軸方向における位置（高さ）を切削ブレード４０の先端位置として検出部６６が検出する。なお、この所定の値は、例えば、記憶部６４に記憶されている。

切削部６８は、スピンドル４２とともに回転する切削ブレード４０を利用してチャックテーブル１０によって保持された被加工物１３を切削するように、チャックテーブル１０及び切削ユニット３６を制御する。図６は、切削部６８がチャックテーブル１０及び切削ユニット３６を制御して、スピンドル４２とともに回転する切削ブレード４０を利用してチャックテーブル１０によって保持された被加工物１３を切削する様子を模式的に示す一部断面正面図である。

被加工物１３を切削する際には、まず、チャックテーブル１０の保持面にテープ１７を介して被加工物１３を置く。次いで、被加工物１３がチャックテーブル１０によって保持されるように、チャックテーブル１０のポーラス板１０ｂと連通する吸引源を切削部６８が制御する。

次いで、チャックテーブル１０を回転させて被加工物１３に形成されている複数のデバイス１５の境界に含まれる直線状の部分（分割予定ライン）がＸ軸方向と平行になるように、チャックテーブル１０に連結されている回転駆動源を切削部６８が制御する。

次いで、Ｘ軸方向と平行な分割予定ラインが、平面視において、切削ブレード４０の切刃４０ａからみてＸ軸方向に位置付けられるように、チャックテーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸方向移動機構及び／又は切削ユニット３６をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸方向移動機構１８を切削部６８が制御する。

次いで、スピンドル４２とともに切削ブレード４０を回転させるように、スピンドルハウジング３８に内蔵されている回転駆動源を切削部６８が制御する。次いで、切削ブレード４０の先端位置が、テープ１７に対応する高さになるように、すなわち、被加工物１３の裏面１３ｂよりも低く、かつ、チャックテーブル１０の保持面よりも高くなるように、Ｚ軸方向移動機構２６を切削部６８が制御する。

この時、切削部６８は、切削ブレード４０の回転速度に応じて、切削ブレード４０の中心位置（スピンドル４２の回転軸となる直線の位置）をずらすようにＺ軸方向移動機構２６を制御する。具体的には、切削ブレード４０の回転速度が変化すると、切削ブレード４０に作用する遠心力も変化し、その外径（切刃４０ａの外径）が増減する、すなわち、切削ブレード４０の先端位置も変化する。

そのため、切削ブレード４０の先端位置を所望の位置（高さ）に位置付けるためには、切削ブレード４０の外径の増減を相殺するように切削ブレード４０の中心位置を移動させる必要がある。下記の表１は、基準回転速度を含む複数の回転速度と、複数の回転速度のいずれかで切削ブレード４０を回転させた時の切削ブレード４０の外径の変化量と、の対応を示す表である。

具体的には、下記の表１においては、１００００ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）が基準回転速度として設定されている。そして、下記の表１においては、切削ブレード４０の回転速度が１００００ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）であるときの切削ブレード４０の外径との差が外径の変化量として示されている。

なお、この表１に対応するデータは、切削ブレード４０の回転速度の変化に伴う切削ブレード４０の外径の変化を示す情報として、例えば、記憶部６４に記憶されている。そして、切削部６８は、回転速度に応じて切削ブレード４０の外径が表１に示されるように変化する場合、下記の表２に示されるように切削ブレード４０の中心位置を移動させる必要がある。

すなわち、切削部６８は、切削ブレード４０を、例えば、６００００ｒｐｍで回転させる場合には、１００００ｒｐｍで回転させる場合と比較して、その中心位置が１１μｍ高くなるようにＺ軸方向移動機構２６を制御する。

次いで、切削ブレード４０を回転させたまま切削ブレード４０が被加工物１３のＸ軸方向における一端から他端までを通り過ぎるように、窪み４ａの内側に設けられているＸ軸方向移動機構を切削部６８が制御する（図６参照）。

すなわち、被加工物１３を貫通し、かつ、その先端がテープ１７の内部に至るように切削ブレード４０が位置付けられた状態で被加工物１３を保持するチャックテーブル１０をＸ軸方向に沿って移動させる。これにより、その底面においてテープ１７が露出する溝１１ａがフレームユニット１１に形成されるとともに被加工物１３が分割予定ラインに沿って分割される。

図７は、切削装置２において被加工物１３を切削する被加工物の切削方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、切削ブレード４０の回転速度の変化に伴う切削ブレード４０の外径の変化を示す情報を記憶する（記憶ステップ：Ｓ１）。具体的には、この記憶ステップ（Ｓ１）においては、制御ユニット６０の記憶部６４に、例えば、上記の表１に対応するデータを記憶させる。

次いで、第１の回転速度で切削ブレード４０を回転させながら、切削ブレード４０の先端位置を実際に検出する（検出ステップ：Ｓ２）。具体的には、図５を参照して説明したように、切削ユニット３６及び検出ユニット１４を検出部６６が制御する。なお、第１の回転速度は、被加工物１３の切削に適した回転速度であり、例えば、１００００ｒｐｍである。

次いで、第１の回転速度で切削ブレード４０を回転させながら、被加工物１３を切削する（第１の切削ステップ：Ｓ３）。具体的には、図６を参照して説明したように、チャックテーブル１０及び切削ユニット３６を切削部６８が制御する。

なお、第１の切削ステップ（Ｓ３）における切削ブレード４０の回転速度は、検出ステップ（Ｓ２）における切削ブレード４０の回転速度と同じである。そのため、第１の切削ステップ（Ｓ３）における切削ブレード４０の中心位置は、記憶ステップ（Ｓ１）において記憶された情報を参照することなく、検出ステップ（Ｓ２）において検出された切削ブレード４０の先端位置を参照して決定される。

次いで、第２の回転速度で切削ブレード４０を回転させながら、被加工物１３と異なる別の被加工物１３を切削する（第２の切削ステップ：Ｓ４）。具体的には、図６を参照して説明したように、チャックテーブル１０及び切削ユニット３６を切削部６８が制御する。

なお、当該別の被加工物１３は、第１の切削ステップ（Ｓ３）において切削された被加工物１３と材料及び／又は厚さ等が異なる。また、第２の回転速度は、当該別の被加工物１３の切削に適した回転速度であり、例えば、６００００ｒｐｍである。

そして、第２の切削ステップ（Ｓ４）における切削ブレード４０の中心位置は、記憶ステップ（Ｓ１）において記憶された情報と、検出ステップ（Ｓ２）において検出された切削ブレード４０の先端位置と、を参照して決定される。すなわち、この場合、切削ブレード４０の中心位置は、検出ステップ（Ｓ２）において検出された切削ブレード４０の先端位置のみを参照して決定される位置よりも１１μｍ高い位置になる。

切削装置２においては、検出ユニット１４によって切削ブレード４０の先端位置を検出した際の切削ブレード４０の回転速度（第１の回転速度）と異なる回転速度（第２の回転速度）で回転する切削ブレード４０を利用して被加工物１３を切削する場合に、すなわち、第２の切削ステップ（Ｓ４）において、切削ブレード４０の回転速度の変化に伴う切削ブレード４０の外径の変化を示す情報と、検出ユニット１４によって検出された切削ブレード４０の先端位置と、を参照して、切削ブレード４０の中心位置を決定する。

この場合、第２の回転速度で回転する切削ブレード４０を利用した被加工物１３の切削に先立って、検出ユニット１４によって切削ブレード４０の先端位置を実際に検出する必要がない。そのため、切削装置２においては、スループットを低下させることなく所望の加工を実現することが可能である。

なお、上述した内容は本発明の一態様であって、本発明の内容は上述した内容に限定されない。例えば、切削ブレード４０の回転速度の変化に伴う切削ブレード４０の外径の変化を示す情報は、上記の表１に限定されず、切削ブレード４０の回転速度（ｒ）を変数として切削ブレード４０の外径の変化量を算出するための関数（ｆ（ｒ））であってもよい。

下記の数式（１）及び数式（２）は、回転速度に応じて外径が表１に示されるように変化する切削ブレード４０の外径の変化量を算出するための関数の一例である。具体的には、数式（１）は、この変化量を算出するための二次式であり、数式（２）は、この変化量を算出するための三次式である。

切削ブレード４０の回転速度の変化に伴う切削ブレード４０の外径の変化を示す情報が上記の関数である場合には、様々な回転速度（例えば、３３３３３ｒｐｍ等）における切削ブレード４０の外径の変化を把握することが可能となる点で好ましい。

また、切削装置２は、被加工物１３を分割するためではなく、被加工物１３に溝を形成するために利用されてもよい。すなわち、切削装置２においては、被加工物１３を貫通することなく、その先端が被加工物１３の内部に留まるように切削ブレード４０を位置付けた状態で被加工物１３が切削されてもよい。

また、第２の切削ステップ（Ｓ４）においては、第１の切削ステップ（Ｓ３）において切削された被加工物１３と同じ被加工物１３を切削してもよい。例えば、第２の切削ステップ（Ｓ４）においては、第１の切削ステップ（Ｓ３）において溝が形成された被加工物１３を分割するように被加工物１３を切削してもよい。

その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、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：窪み）
６ ：テーブルカバー
８ ：防塵防滴カバー
１０ ：チャックテーブル（１０ａ：枠体、１０ｂ：ポーラス板）
１１ ：フレームユニット（１１ａ：溝）
１２ ：クランプ
１３ ：被加工物（１３ａ：表面、１３ｂ：裏面）
１４ ：検出ユニット
１５ ：デバイス
１６ ：支持構造（１６ａ：立設部、１６ｂ：腕部）
１７ ：テープ
１８ ：Ｙ軸方向移動機構
１９ ：環状フレーム
２０ ：Ｙ軸ガイドレール
２２ ：Ｙ軸移動プレート
２４ ：ねじ軸
２６ ：Ｚ軸方向移動機構
２８ ：Ｚ軸ガイドレール
３０ ：Ｚ軸移動プレート
３２ ：ねじ軸
３４ ：モータ
３６ ：切削ユニット
３８ ：スピンドルハウジング
４０ ：切削ブレード（４０ａ：切刃）
４２ ：スピンドル
４４ ：検出器（４４ａ：支持部、４４ｂ：検出部、４４ｃ：ブレード進入部）
４６ ：発光部
４８ ：受光部
５０ ：エアー供給ノズル
５２ ：液体供給ノズル
５４ ：連結具
５６ ：カバー部
５８ ：撮像ユニット
６０ ：制御ユニット
６２ ：処理部
６４ ：記憶部
６６ ：検出部
６８ ：切削部

Claims (6)

1. 円環状の切削ブレードを利用して被加工物を切削する切削装置であって、
   該被加工物を保持可能なチャックテーブルと、
   該切削ブレードが先端部に装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、
   該切削ブレードの先端位置を検出する検出ユニットと、
   該チャックテーブル、該切削ユニット及び該検出ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、
   該制御ユニットは、
   該切削ブレードの回転速度の変化に伴う該切削ブレードの外径の変化を示す情報を記憶する記憶部と、
   該スピンドルとともに回転する該切削ブレードの先端位置を検出するように、該切削ユニット及び該検出ユニットを制御する検出部と、
   該スピンドルとともに回転する該切削ブレードを利用して該チャックテーブルによって保持された該被加工物を切削するように、該チャックテーブル及び該切削ユニットを制御する切削部と、を有し、
   該切削部は、該検出ユニットによって該切削ブレードの先端位置を検出した際の該切削ブレードの回転速度と異なる回転速度で回転する該切削ブレードを利用して該被加工物を切削する場合に、該記憶部に記憶された該情報と、該検出ユニットによって検出された該切削ブレードの先端位置と、を参照して、該切削ブレードの中心位置を決定する切削装置。
2. 該情報は、基準回転速度を含む複数の回転速度と、該複数の回転速度のいずれかで該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径の変化量と、の対応を示す表であり、
   該変化量は、該基準回転速度で該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径との差である請求項１に記載の切削装置。
3. 該情報は、該切削ブレードの回転速度を変数として該切削ブレードの外径の変化量を算出するための関数であり、
   該変化量は、基準回転速度で該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径との差である請求項１に記載の切削装置。
4. 円環状の切削ブレードを利用して被加工物を切削する被加工物の切削方法であって、
   該切削ブレードの回転速度の変化に伴う該切削ブレードの外径の変化を示す情報を記憶する記憶ステップと、
   第１の回転速度で該切削ブレードを回転させながら、該切削ブレードの先端位置を実際に検出する検出ステップと、
   該第１の回転速度で該切削ブレードを回転させながら、該被加工物を切削する第１の切削ステップと、
   該第１の回転速度と異なる第２の回転速度で該切削ブレードを回転させながら、該被加工物又は該被加工物とは別の被加工物を切削する第２の切削ステップと、を備え、
   該第１の切削ステップにおける該切削ブレードの中心位置は、該検出ステップにおいて検出された該切削ブレードの先端位置を参照して決定され、
   該第２の切削ステップにおける該切削ブレードの中心位置は、該記憶ステップにおいて記憶された該情報と、該検出ステップにおいて検出された該切削ブレードの先端位置と、を参照して決定される被加工物の切削方法。
5. 該情報は、基準回転速度を含む複数の回転速度と、該複数の回転速度のいずれかで該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径の変化量と、の対応を示す表であり、
   該変化量は、該基準回転速度で該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径との差である請求項４に記載の被加工物の切削方法。
6. 該情報は、該切削ブレードの回転速度を変数として該切削ブレードの外径の変化量を算出するための関数であり、
   該変化量は、基準回転速度で該切削ブレードを回転させた時の該切削ブレードの外径との差である請求項４に記載の被加工物の切削方法。
   

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