JP2024057323A - ドレッシングボード - Google Patents

Abstract

【課題】切削ブレードの先端の形状の判定が簡単になるドレッシングボードを提供する。【解決手段】切削ブレードの先端のドレッシングに用いられるドレッシングボードであって、テーブルに保持される底面と、底面に対して傾斜し、テーブルに対して相対的に移動する切削ブレードの先端が切り抜けるように切削ブレードの相対的な移動の方向に対して交差する向きに配置される平坦な傾斜面と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、切削ブレードのドレッシングに用いられるドレッシングボード、及びこのドレッシングボードを用いて切削ブレードの先端の形状を判定する形状判定方法に関する。

携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料でなるウェーハの表面側を分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した後、この分割予定ラインでウェーハを分割することにより得られる。

ウェーハに代表される板状の被加工物をデバイスチップ等の小片へと分割する際には、例えば、結合剤に砥粒が分散されてなる切削ブレードと呼ばれる加工用工具を装着した切削装置が使用される。切削ブレードを高速に回転させて、純水等の液体を供給しながら分割予定ラインに切り込ませることで、被加工物が切断され複数の小片へと分割される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－８７２８２号公報

ところで、上述のような切削ブレードで被加工物を加工すると、加工の進行とともに切削ブレードの先端が摩耗して丸みを帯びる。先端が丸みを帯びた状態の切削ブレードで被加工物を加工すると、切削ブレードの先端の丸みが被加工物に転写され、被加工物が所望の形状に加工され難くなる。また、先端の丸みに起因する強度の低下や形状の非対称性に起因して、被加工物に切り込ませた切削ブレードが振動し、加工の品質が低下することもある。

そこで、平坦な板状の部材に切削ブレードを切り込ませ、形成された加工痕の形状を板状の部材の側方から観察することにより、切削ブレードの先端が丸みを帯びているか否かが必要に応じて判定されている。しかしながら、この方法では、加工痕の形状を側方から観察できるように、カメラ等に対して板状の部材を配置し直さなくてはならないので、手間がかかり、判定の完了までに長い時間が必要になる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削ブレードの先端の形状の判定が簡単になるドレッシングボード、及びこのドレッシングボードを用いて切削ブレードの先端の形状を判定する形状判定方法を提供することである。

本発明の一側面によれば、切削ブレードの先端のドレッシングに用いられるドレッシングボードであって、テーブルに保持される底面と、該底面に対して傾斜し、該テーブルに対して相対的に移動する該切削ブレードの該先端が切り抜けるように該切削ブレードの相対的な移動の方向に対して交差する向きに配置される平坦な傾斜面と、を有するドレッシングボードが提供される。

好ましくは、該底面と該傾斜面とのなす角度が３０°以上６０°以下である。

本発明の別の一側面によれば、切削ブレードの先端の形状を判定する際に用いられる形状判定方法であって、底面と、該底面に対して傾斜した平坦な傾斜面と、を有するドレッシングボードの該底面をテーブルで保持し、該テーブルに対して相対的に移動する該切削ブレードの相対的な移動の方向に対して該傾斜面が交差した状態で、該切削ブレードの該先端が該傾斜面を切り抜けるように該先端を該ドレッシングボードに切り込ませ、該先端が該傾斜面を切り抜けることで該傾斜面に形成される加工痕の形状を該ドレッシングボードの該底面とは反対側から確認して該切削ブレードの該先端の形状を判定する形状判定方法が提供される。

好ましくは、該傾斜面の該底面側の端を切り抜けないように該先端を該ドレッシングボードに切り込ませる。また、好ましくは、該底面とは反対側から確認された該加工痕の端部が曲線状の場合に、該切削ブレードの該先端が曲面状であると判定する。

本発明の一側面にかかるドレッシングボードは、テーブルに保持される底面と、底面に対して傾斜し、切削ブレードの先端が切り抜ける平坦な傾斜面と、を有するので、切削ブレードの先端が傾斜面を切り抜けるように先端をドレッシングボードに切り込ませて傾斜面に加工痕を形成するだけで、この加工痕の形状をドレッシングボードの底面とは反対側から簡単に確認できる。

つまり、本発明の一側面にかかるドレッシングボード、及び別の一側面にかかる形状判定方法によれば、切削ブレードの先端の形状に対応する加工痕の形状を確認するために、カメラ等に対してドレッシングボードを配置し直す必要がない。よって、従来の方法に比べて、切削ブレードの先端の形状を簡単に判定できる。

図１は、ドレッシングボードの構造を模式的に示す斜視図である。 図２は、ドレッシングボードがテーブルによって保持される様子を模式的に示す斜視図である。 図３は、切削ブレードの先端がドレッシングボードに切り込む様子を模式的に示す斜視図である。 図４は、切削ブレードの先端がドレッシングボードに切り込む様子を模式的に示す側面図である。 図５は、加工痕が形成されたドレッシングボードを模式的に示す斜視図である。 図６は、ドレッシングボードの傾斜面に形成された加工痕の形状が確認される様子を模式的に示す側面図である。 図７は、ドレッシングボードの傾斜面に形成された加工痕をカメラで撮影して得られる画像の一例である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかるドレッシングボード１の構造を模式的に示す斜視図である。ドレッシングボード１は、例えば、ホワイトアランダム（ＷＡ）やグリーンカーボランダム（ＧＣ）等の砥粒が、樹脂やセラミックス等の結合剤に分散されてなる平板状の部材である。

このドレッシングボード１は、環状の切削ブレード（加工用工具）をドレッシングしてその形状を整えたり性能を引き出したりする際に、及び／又は、切削ブレードの先端の形状を判定する際に用いられる。なお、対象の切削ブレードは、例えば、砥粒が結合剤に分散された構造を有している。

図１に示されるように、ドレッシングボード１は、概ね平坦な長方形状の底面１ａと、底面１ａとは反対側の上面１ｂと、を有している。底面１ａの長方形状の４つの辺のうちの３つに相当する部位（端部）は、それぞれ、側面１ｃ、側面１ｄ、及び側面１ｅを介して、上面１ｂに接続されている。底面１ａと上面１ｂとは、互いに概ね平行であり、側面１ｃ、側面１ｄ、及び側面１ｅは、底面１ａ及び上面１ｂに対して概ね垂直である。

一方で、底面１ａの長方形状の４つの辺のうちの残りの１つに相当する部位は、底面１ａ及び上面１ｂに対して傾斜した傾斜面１ｆを介して、上面１ｂに接続されている。この傾斜面１ｆは、例えば、底面１ａ（又は上面１ｂ）に対して所定の角度をなすように概ね平坦に形成されている。

底面１ａ（又は上面１ｂ）と傾斜面１ｆとのなす角度θ１（図４参照）に大きな制限はないが、底面１ａと傾斜面１ｆとのなす角度θ１を３０°以上６０°以下にすると、切削ブレードの先端の形状を上面１ｂ側から十分に確認できるようになる。また、底面１ａと傾斜面１ｆとのなす角度θ１を４３°以上４８°以下（代表的には、４５°）にすると、切削ブレードの先端の形状を上面１ｂ側からより厳密に確認できる。

ドレッシングボード１の製造方法に特段の制限はない。例えば、切削加工、レーザー加工、エッチング加工等の任意の方法で、傾斜面１ｆを有さない一般的なドレッシングボードに傾斜面１ｆを形成することで、本実施形態にかかるドレッシングボード１を得ることができる。

次に、上述したドレッシングボード１を用いて切削ブレードの先端の形状を判定する形状判定方法について説明する。本実施形態にかかる形状判定方では、まず、ドレッシングボード１の底面１ａが、加工装置のテーブルによって保持される（保持ステップ）。図２は、ドレッシングボード１が切削装置（加工装置）２のテーブル（チャックテーブル）４によって保持される様子を模式的に示す斜視図である。

図２に示されるように、本実施形態で使用される切削装置２は、半導体ウェーハに代表される板状の被加工物（不図示）を保持するためのテーブル４を備えている。テーブル４は、例えば、ステンレス鋼に代表される金属を用いて形成される円盤状の枠体６を含む。枠体６の上面側には、円形状の開口を上端に持つ凹部６ａが形成されている。

枠体６の凹部６ａには、セラミックス等を用いて多孔質の円盤状に形成された保持板８が固定されている。保持板８の上面８ａは、概ね平坦に構成されており、被加工物を保持する保持面として機能する。保持板８の下面側は、枠体６の内部に設けられた流路やバルブ（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。

なお、この切削装置２で被加工物を加工する際には、例えば、被加工物よりも径の大きなテープ（ダイシングテープ）が被加工物の下面側に貼付される。また、テープの外周部分には、環状のフレームが被加工物を囲むように固定される。この環状のフレームを把持するために、枠体６の周囲には、４個のクランプ１０が配置されている。

枠体６の下部には、モーター等の回転駆動源（不図示）が連結されている。テーブル４及びクランプ１０は、この回転駆動源が生じる力によって、上面８ａの中心が回転の中心となるように、例えば、上面８ａに対して概ね垂直な鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う軸（回転軸）の周りに回転する。また、枠体６は、テーブル移動機構（不図示）に支持されており、テーブル４は、このテーブル移動機構により、上面８ａに対して概ね平行な加工送り方向（Ｘ軸方向）に沿って移動する。

図２に示されるように、ドレッシングボード１は、被加工物と同様に、テープ（ダイシングテープ）３を介して環状のフレーム５に支持された状態で、底面１ａ側をテーブル４に保持される。よって、テーブル４でドレッシングボード１を保持する前には、ドレッシングボード１よりも大きなテープ３がドレッシングボード１の底面１ａに貼付される。また、テープ３の外周部分には、環状のフレーム５がドレッシングボード１を囲むように固定される。

ドレッシングボード１の底面１ａがテーブル４により保持される際には、まず、ドレッシングボード１に貼付されているテープ３の下面（ドレッシングボード１とは反対側の面）がテーブル４の上面８ａに接触する。また、テープ３の外周部分に固定されている環状のフレーム５が４個のクランプ１０に把持される。そして、バルブが開かれ、吸引源の負圧がテーブル４に作用する。これにより、ドレッシングボード１の底面１ａがテープ３を介してテーブル４により保持され、ドレッシングボード１の上面１ｂが上方に露出する。

なお、本実施形態では、加工時に被加工物を保持するテーブル（チャックテーブル）４によってドレッシングボード１が保持されるが、例えば、テーブル４の脇に配置されるドレッシングボード１用のサブテーブル（サブチャックテーブル）等によってドレッシングボード１が保持されてもよい。また、その場合には、テープ３やフレーム５が使用されなくてもよい。

ドレッシングボード１の底面１ａがテーブル４等で保持された後には、切削装置２で使用される切削ブレードの先端がドレッシングボード１の傾斜面１ｆを切り抜けるように、この切削ブレードの先端がドレッシングボード１に切り込む（切り込みステップ）。図３は、切削装置２で使用される切削ブレード（加工用工具）１２の先端がドレッシングボード１に切り込む様子を模式的に示す斜視図である。なお、図３では、説明の便宜上、ドレッシングボード１を保持するテーブル４等が省略されている。

図３に示されるように、テーブル４に保持されたドレッシングボード１の上方には、切削ユニット（加工ユニット）１４が配置されている。切削ユニット１４は、筒状のスピンドルハウジング１６を備えている。スピンドルハウジング１６の内側の空間には、加工送り方向及び鉛直方向に対して概ね垂直な割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に対して軸心（回転軸）が沿うように、スピンドル１８の一部が収容されている。

スピンドルハウジング１６から露出するスピンドル１８の一端側には、樹脂や金属等の結合剤にダイヤモンド等の砥粒が分散されてなる切削ブレード１２が装着されている。スピンドル１８の他端側には、モーター等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドル１８の一端側に装着された切削ブレード１２は、この回転駆動源が生じる力によって、スピンドル１８とともに回転する。

スピンドルハウジング１６（切削ユニット１４）は、例えば、切削ユニット移動機構（不図示）に支持されている。切削ユニット１４は、この切削ユニット移動機構により、割り出し送り方向と、鉛直方向と、に沿って移動する。

例えば、切削ユニット１４の鉛直方向の位置を調整した上で、切削ブレード１２を回転させながらテーブル４を加工送り方向に沿って移動させ、テーブル４に保持されている被加工物に切削ブレード１２を切り込ませることで、被加工物は、切削加工される。すなわち、本実施形態の切削装置２では、被加工物を保持するためのテーブル４に対して切削ブレード１２が相対的に移動しながら、テーブル４に保持された被加工物が加工される。

切削ブレード１２の先端をドレッシングボード１に切り込ませる際には、例えば、ドレッシングボード１の傾斜面１ｆが加工送り方向（すなわち、相対的な移動の方向）に対して交差する向きに配置されるように、テーブル４の軸（回転軸）の周りの向きが調整される。具体的には、加工送り方向（相対的な移動の方向）に対して傾斜面１ｆの長手方向が交差するように、テーブル４の向きが調整される。

加工送り方向と傾斜面１ｆの長手方向とのなす角度に制限はないが、これが垂直に近づくほど、切削ブレード１２の先端の形状が上面１ｂ側からより厳密に確認され得る。代表的には、加工送り方向と傾斜面１ｆの長手方向とのなす角度が８５°以上９５°以下（つまり、９０°±５°の範囲）となるようにテーブル４の向きが調整されていれば、切削ブレード１２の先端の形状は、十分に確認される。

テーブル４の向きが調整された後（又は、調整される前）には、切削ユニット１４の鉛直方向の位置が調整される。具体的には、切削ブレード１２の先端（下端）の高さがドレッシングボード１の傾斜面１ｆの上端（上面１ｂ側の端）の高さよりも低くなるように、切削ユニット１４の鉛直方向の位置が調整される。また、切削ブレード１２の先端（下端）の高さがドレッシングボード１の傾斜面１ｆの下端（底面１ａ側の端）の高さよりも高くなるように、切削ユニット１４の鉛直方向の位置が調整される。

そして、図３に示されるように、切削ブレード１２を回転させながらテーブル４を加工送り方向に沿って移動させることで、ドレッシングボード１に切削ブレード１２が切り込む。図４は、切削ブレード１２の先端がドレッシングボード１に切り込む様子を模式的に示す側面図である。なお、図４では、説明の便宜上、ドレッシングボード１及び切削ブレード１２のみが示されている。

傾斜面１ｆの向きと、傾斜面１ｆに対する切削ブレード１２の高さとは、上述のように調整されている。そのため、ドレッシングボード１に切削ブレード１２が切り込むと、切削ブレード１２の先端は、傾斜面１ｆの下端（底面１ａ側の端）を切り抜けることなく傾斜面１ｆを切り抜ける。その結果、ドレッシングボード１の傾斜面１ｆには、切削ブレード１２の先端の形状に対応する形状を持つ加工痕が形成される。図５は、加工痕１ｇが形成されたドレッシングボード１を模式的に示す斜視図である。

傾斜面１ｆに加工痕１ｇが形成された後には、この加工痕１ｇの形状をドレッシングボード１の上面１ｂ側（底面１ａとは反対側）から確認することで、切削ブレード１２の先端の形状が判定される（形状判定ステップ）。図６は、ドレッシングボード１の傾斜面１ｆに形成された加工痕１ｇの形状が確認される様子を模式的に示す側面図である。なお、図６では、説明の便宜上、加工痕１ｇの形状を確認するための主要な構成のみが示されている。

図５に示されるように、テーブル４に保持されたドレッシングボード１の上方には、このドレッシングボード１を撮影できるカメラ２０が配置されている。カメラ２０は、例えば、可視光に感度を持つＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサー等の２次元光センサーを備え、切削ユニット１４に固定されている。つまり、カメラ２０は、上述した切削ユニット移動機構により、切削ユニット１４とともに、割り出し送り方向と、鉛直方向と、に沿って移動する。

傾斜面１ｆに形成された加工痕１ｇの形状を上面１ｂ側から確認する際には、例えば、加工痕１ｇの直上にカメラ２０が配置されるように、テーブル４の位置とカメラ２０の位置とが調整される。そして、ドレッシングボード１の上方（上面１ｂ側、底面１ａとは反対側）から、カメラ２０で、傾斜面１ｆの加工痕１ｇを含む領域が撮影される。図７は、ドレッシングボード１の傾斜面１ｆに形成された加工痕１ｇをカメラ２０で撮影して得られる画像７の一例である。

上述のように、ドレッシングボード１の傾斜面１ｆは、テーブル４によって保持されるドレッシングボード１の底面１ａに対して傾斜している。そのため、テーブル４の上方からドレッシングボード１の傾斜面１ｆをカメラ２０で撮影することにより、切削ブレード１２の先端の形状を反映した加工痕１ｇが写る画像７が取得される。そして、画像７に写った加工痕１ｇの形状に基づいて、切削ブレード１２の先端の形状の判定が可能になる。

例えば、図７に示されるように、傾斜面１ｆの下端側（画像７では垂直面１ｈ側）に位置する加工痕１ｇの端部１ｈが曲線状の場合には、切削ブレード１２の先端が曲面状であり、丸みを帯びていると判定される。すなわち、切削ブレード１２の先端に存在すべき角が摩耗により失われた状態にあると判定される。一方で、傾斜面１ｆの下端側に位置する加工痕１ｇの端部１ｈが直線状（角がある形状）の場合には、切削ブレード１２の先端に角が残っていると判定される。

切削ブレード１２の先端の形状の判定は、例えば、切削装置２を制御する制御ユニット（コンピューター）（不図示）が画像７を処理することで行われる。判定の結果は、例えば、警告灯（光）、スピーカー（音）、ディスプレイ（表示）等の報知機器（不図示）を利用してオペレーターに通知される。ただし、切削ブレード１２の先端の形状の判定は、オペレーターの主観に基づいて行われることがある。この場合には、カメラ２０で画像７を取得することなく、オペレーターの目視で加工痕１ｇの形状が確認されてもよい。

以上のように、本実施形態にかかるドレッシングボード１は、テーブル４に保持される底面１ａと、底面１ａに対して傾斜し、切削ブレード１２の先端が切り抜ける平坦な傾斜面１ｆと、を有するので、切削ブレード１２の先端が傾斜面１ｆを切り抜けるように先端をドレッシングボード１に切り込ませて傾斜面１ｆに加工痕１ｇを形成するだけで、この加工痕１ｇの形状をドレッシングボード１の底面１ａとは反対側（上面１ｂ側）から簡単に確認できる。

つまり、本実施形態にかかるドレッシングボード１、及び形状判定方法によれば、切削ブレード１２の先端の形状に対応する加工痕１ｇの形状を確認するために、カメラ２０等に対してドレッシングボード１を配置し直す必要がない。よって、従来の方法に比べて、切削ブレード１２の先端の形状を簡単に判定できる。

また、本実施形態にかかるドレッシングボード１、及び形状判定方法によれば、切削ブレード１２の先端の形状に対応する加工痕１ｇの形状の確認と、切削ブレード１２のドレッシングと、が同時に遂行されるので、被加工物の効率的な加工が可能になる。また、切削ブレード１２の先端の形状を判定しながら切削ブレード１２をドレッシングすることができるので、例えば、切削ブレード１２の先端の形状の変化に合わせて、ドレッシングの条件を最適化することが可能になる。

なお、本発明は、上述した実施形態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、上述した実施形態では、ドレッシングボード１の傾斜面１ｆに形成された加工痕に基づき切削ブレード１２の先端の形状が判定されているが、同様の手順で、切削ブレード１２の曲がり等の変形が判定されてもよい。なお、この場合には、切削ブレード１２の曲がり等の変形が容易に判定されるように、例えば、ドレッシングボード１の側面１ｄ側に階段状の構造が設けられてもよい。

また、上述した実施形態では、テーブル４に対して切削ブレード１２を加工送り方向に沿って相対的に移動（底面１ａに沿う方向に相対的に移動）させることで、ドレッシングボード１に切削ブレード１２を切り込ませているが、テーブル４に対して切削ブレード１２を鉛直方向に沿って相対的に移動（底面１ａに対して垂直な方向に沿って相対的に移動）させることで、ドレッシングボード１に切削ブレード１２を切り込ませる（傾斜面１ｆを切削ブレード１２の先端によって切り抜けさせる）こともできる。

また、上述した実施形態では、ドレッシングボード１の底面１ａにテープ３を貼付し、このテープ３を介してドレッシングボード１の底面１ａがテーブル４により保持されているが、ドレッシングボード１の底面１ａに樹脂製のプレート等を貼付し、このプレート等を介してドレッシングボード１の底面１ａがテーブル４で保持されてもよい。もちろん、ドレッシングボード１が専用のサブテーブルにより保持される場合には、テープ３や樹脂製のプレート等が使用されなくてもよい。

その他、上述した実施形態や各変形例にかかる構造、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。

１ ：ドレッシングボード
１ａ ：底面
１ｂ ：上面
１ｃ ：側面
１ｄ ：側面
１ｅ ：側面
１ｆ ：傾斜面
１ｇ ：加工痕
１ｈ ：端部
３ ：テープ
５ ：フレーム
７ ：画像
２ ：切削装置（加工装置）
４ ：テーブル（チャックテーブル）
６ ：枠体
６ａ ：凹部
８ ：保持板
８ａ ：上面
１０ ：クランプ
１２ ：切削ブレード（加工用工具）
１４ ：切削ユニット（加工ユニット）
１６ ：スピンドルハウジング
１８ ：スピンドル
２０ ：カメラ

Claims (5)

1. 切削ブレードの先端のドレッシングに用いられるドレッシングボードであって、
   テーブルに保持される底面と、
   該底面に対して傾斜し、該テーブルに対して相対的に移動する該切削ブレードの該先端が切り抜けるように該切削ブレードの相対的な移動の方向に対して交差する向きに配置される平坦な傾斜面と、を有するドレッシングボード。
2. 該底面と該傾斜面とのなす角度が３０°以上６０°以下である請求項１に記載のドレッシングボード。
3. 切削ブレードの先端の形状を判定する際に用いられる形状判定方法であって、
   底面と、該底面に対して傾斜した平坦な傾斜面と、を有するドレッシングボードの該底面をテーブルで保持し、
   該テーブルに対して相対的に移動する該切削ブレードの相対的な移動の方向に対して該傾斜面が交差した状態で、該切削ブレードの該先端が該傾斜面を切り抜けるように該先端を該ドレッシングボードに切り込ませ、
   該先端が該傾斜面を切り抜けることで該傾斜面に形成される加工痕の形状を該ドレッシングボードの該底面とは反対側から確認して該切削ブレードの該先端の形状を判定する形状判定方法。
4. 該傾斜面の該底面側の端を切り抜けないように該先端を該ドレッシングボードに切り込ませる請求項３に記載の形状判定方法。
5. 該底面とは反対側から確認された該加工痕の端部が曲線状の場合に、該切削ブレードの該先端が曲面状であると判定する請求項３又は請求項４に記載の形状判定方法。

Images