JP3049465B2 - ダイシング装置 - Google Patents

ダイシング装置

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JP3049465B2 JP32120493A JP32120493A JP3049465B2 JP 3049465 B2 JP3049465 B2 JP 3049465B2 JP 32120493 A JP32120493 A JP 32120493A JP 32120493 A JP32120493 A JP 32120493A JP 3049465 B2 JP3049465 B2 JP 3049465B2
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昌也 諸岡
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セイコー精機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハを切断加
工するダイシング装置に係り、特に、半導体ウェハの切
り込み位置を設定する手段を有するダイシング装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】ダイシング装置によって半導体ウェハを
切断する場合、加工品質を一定に保つため、切断用刃具
(以下、ブレードという。)によって半導体ウェハを切
り込む深さを一定にする必要がある。そこで、従来は、
例えば実開3−118609号公報に示されるよう
に、所定の基準位置を設定し、この基準位置から所定の
距離の位置を切り込み位置とし、基準位置においてブレ
ードの刃先を非接触状態で検出し、ブレードをこの基準
位置から所定の距離だけ移動させることによって、ブレ
ードの刃先を切り込み位置に位置決めしていた。前記公
報では、ブレードの刃先を溝の加工位置H1 に位置決め
すると共に、その位置H1 を検出し、また、基準位置に
設けられた光学式検出手段でブレードの刃先の位置H2
を検出し、(H1 −H2 )をH2 に加えた位置にブレー
ドの刃先を位置決めするようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の方法
では、溝の加工位置H1 が加工テーブルから所定の高さ
であることから、(H1 −H2 )を求めるために、必ず
一回はブレードを加工テーブルに接触させる必要があっ
た。また、加工テーブルもしくは光学式検出手段を保守
した場合も、(H1 −H2)の値が変わるため、これを
求めるためにはブレードを加工テーブルに接触させる必
要があった。このように、従来の方法では、ブレードを
加工テーブルに接触させるため、ブレードにダメージを
与え、その結果、ブレードの寿命を短くしてしまうと共
に、半導体ウェハにチッピング(切断したときに生じる
欠け)が生じて品質が低下するという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、ブレードを加工テーブルに接
触させることなく、半導体ウェハの切り込み位置を設定
することができるようにしたダイシング装置を提供する
ことにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、半導体ウェ
ハが固定される加工テーブルと、この加工テーブルの上
面と所定の位置関係にある加工テーブル基準面と、加工
テーブルに固定された半導体ウェハを切断加工する切断
用刃具と、この切断用刃具の刃先と所定の位置関係にあ
る接触片と、前記切断用刃具と前記接触片を一体的に上
下方向に移動させると共にその位置を認識する位置制御
手段と、加工テーブル基準面と接触片との接触を検出す
る接触検出手段と、前記切断用刃具を半導体ウェハの切
り込み位置に位置決めするための基準位置に設けられ、
接触片および切断用刃具の刃先を非接触状態で検出する
非接触検出手段と、前記接触検出手段によって加工テー
ブル基準面と接触片の接触が検出されたときに位置制御
手段によって認識される位置と、非接触検出手段によっ
て接触片および切断用刃具の刃先が検出されたときに位
置制御手段によって認識される位置とに基づいて、切り
込み位置を演算する演算手段とを、ダイシング装置に具
備させて、前記目的を達成する。
【0005】
【作用】本発明のダイシング装置では、接触検出手段に
よって加工テーブル基準面と接触片との接触が検出さ
れ、そのときの接触片の位置が位置制御手段によって認
識される。また、非接触検出手段によって接触片および
切断用刃具の刃先がそれぞれ非接触状態で検出され、そ
のときの接触片の位置および切断用刃具の位置が位置制
御手段によって認識される。そして、接触検出手段によ
って加工テーブル基準面と接触片の接触が検出されたと
きに位置制御手段によって認識される位置と非接触検出
手段によって接触片および切断用刃具の刃先が検出され
たときに位置制御手段によって認識される位置とに基づ
いて、演算手段によって切り込み位置が演算される。
【0006】
【実施例】以下、本発明のダイシング装置における一実
施例を図1ないし図10を参照して詳細に説明する。図
1は本実施例のダイシング装置の要部の構成を示す斜視
図である。この図に示すように、本実施例のダイシング
装置は、ベース11と、このベース11上に設けられた
ガイドレール12、12と、ベース11上に、ガイドレ
ール12、12と平行に配設されたボールネジ13と、
このボールネジ13を回転するモータ14と、ボールネ
ジ13に螺合すると共にガイドレール12、12に沿っ
て移動する移動テーブル15と、この移動テーブル15
上に設けられ、半導体ウェハが固定される加工テーブル
としてのチャックテーブル16とを備えている。
【0007】ダイシング装置は、さらに、ベース11上
に、ガイドレール12、12に直交する方向に配設され
たガイドレール18、18と、ベース11上に、ガイド
レール18、18と平行に配設されたボールネジ19
と、このボールネジ19を回転するモータ20と、ボー
ルネジ19に螺合すると共にガイドレール18、18に
沿って移動する移動テーブル21とを備えている。移動
テーブル21は、垂直な壁面21aを有している。ダイ
シング装置は、さらに、この壁面21aに設けられガイ
ドレール22、22と、このガイドレール22、22と
平行に配設されたボールネジ23と、このボールネジ2
3を回転するモータ24と、ボールネジ23に螺合する
と共にガイドレール22、22に沿って移動する切り込
み軸25とを備えている。この切り込み軸25にはスピ
ンドル26が取り付けられ、このスピンドル26の出力
軸にブレード27が取り付けられている。
【0008】図2に示すように、本実施例のダイシング
装置では、チャックテーブル16に、このチャックテー
ブル16の上面と所定の位置関係にある加工テーブル基
準面としてのサブセットアップ台31が取り付けられて
いる。また、スピンドル26の側部には、ブレード27
の刃先と所定の位置関係にある接触片としてのセットア
ップ片32が取り付けられている。このセットアップ片
32の端面は、ブレード27の外周部と同一の曲率の曲
面で形成されている。本実施例では、サブセットアップ
台31の上面は、チャックテーブル16の上面より若干
下側に配置されている。また、セットアップ片32の下
面はブレード27の刃先より若干上側に配置されてい
る。
【0009】サブセットアップ台31の少なくとも上面
とセットアップ片32の少なくとも下面は金属で形成さ
れ、両者は接触検出回路35に接続されている。この接
触検出回路35は、サブセットアップ台31の上面とセ
ットアップ片32の下面との間に電圧を印加し、導通状
態を検出することでサブセットアップ台31とセットア
ップ片32の接触を検出するようになっている。さら
に、チャックテーブル16の近傍には、ブレード27を
半導体ウェハの切り込み位置に位置決めするための基準
位置に、接触片32とブレード27の刃先を非接触状態
で検出する非接触検出手段としての非接触セットアップ
センサ33が設けられている。
【0010】図3は非接触セットアップセンサ33の構
成を示す断面図である。この図に示すように、非接触セ
ットアップセンサ33は、集束する光を出射する投光部
36と、受光部37と、投光部36から出射された光を
受光部37へ導くミラー38、39とを備えている。投
光部36から出射された光は、ミラー38とミラー39
との間の中央部で集束し、この集束部をブレード27が
横切るようになっている。そして、非接触セットアップ
センサ33は、受光部37の受光量の変化からブレード
27の刃先を検出するようになっている。
【0011】図4は本実施例のダイシング装置の制御系
の構成を示すブロック図である。この図に示すように、
本実施例のダイシング装置は、それぞれモータ14、2
0、24を駆動するモータ駆動回路41、42、43
と、これらモータ駆動回路41、42、43を制御し
て、チャックテーブル16およびブレード27を移動さ
せると共に、その位置を認識するNC(数値制御)装置
44と、切り込み位置を演算する演算回路45とを備え
ている。この演算回路45は、接触検出回路35によっ
てサブセットアップ台31とセットアップ片32の接触
が検出されたときにNC装置44によって認識されるブ
レード27の位置と、非接触セットアップセンサ33に
よってセットアップ片32およびブレード27の刃先が
検出されたときにNC装置44によって認識されるセッ
トアップ片32の位置およびブレード27の位置に基づ
いて、切り込み位置を演算するようになっている。
【0012】次に、本実施例のダイシング装置において
半導体ウェハの切り込み位置を設定する動作について説
明する。まず、図5に示すように、NC装置44によっ
てモータ駆動回路43を介してモータ24を駆動して、
セットアップ片32をサブセットアップ台31の上方か
ら徐々に下ろし、接触検出回路35によってセットアッ
プ片32とサブセットアップ台31の接触を検出し、そ
のときのセットアップ片32の位置をNC装置44によ
って認識する。
【0013】次に、図6に示すように、セットアップ片
32を非接触セットアップセンサ33の上方から徐々に
下ろし、非接触セットアップセンサ33によってセット
アップ片32の下端部を検出し、そのときのセットアッ
プ片32の位置をNC装置44によって認識する。次
に、図7に示すように、ブレード27を非接触セットア
ップセンサ33の上方から徐々に下ろし、非接触セット
アップセンサ33によってブレード27の刃先を検出
し、そのときのブレード27の位置をNC装置44によ
って認識する。
【0014】演算回路45は、以上の動作においてNC
装置44が認識した位置に基づいて、切り込み位置を演
算する。ここで、図8および図9を用いて、切り込み位
置の演算方法について説明する。なお、以下の説明で
は、説明を簡単にするため、サブセットアップ台31の
上面とチャックテーブル16の上面が同一平面内にある
ものとする。実施例のように、サブセットアップ台31
の上面とチャックテーブル16の上面が同一平面内にな
い場合でも、両者の段差は予め分かっているので、その
段差分を補正すれば良い。
【0015】まず、図8に示すように、セットアップ片
32とサブセットアップ台31が接触したときのセット
アップ片32の位置と、基準位置50にある非接触セッ
トアップセンサ33によってセットアップ片32の下端
部を検出したときのセットアップ片32の位置から、サ
ブセットアップ台31の上面(チャックテーブル16の
上面)と基準位置50との段差Aを測定する。次に、非
接触セットアップセンサ33によってブレード27の刃
先を検出したときのブレード27の位置Bを測定する。
【0016】また、図9に示すように、半導体ウェハ5
1の厚みをC、半導体ウェハ51をキャリアフレームに
固定するテープ52の厚みをD、半導体ウェハ51の下
端面からテープ52への切り込み量をEとする。切り込
み位置Tは、以下の数式1で表される。
【0017】
【数1】T=(B−A)−(D− E )
【0018】以上説明したように、本実施例によれば、
セットアップ片32とサブセットアップ台31を設けた
ことにより、ブレード27を全くチャックテーブル16
に接触させることなく、半導体ウェハの切り込み位置を
設定することができる。そのため、ブレード27にダメ
ージを与えることがなくなり、その結果、ブレード27
の寿命を延ばすことができると共に、半導体ウェハにチ
ッピングが生じることが防止され、品質が向上する。
【0019】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば、チャックテーブル16がセラミックのような非
導電性の材質ではなく金属であれば、サブセットアップ
台31を設けることなく、チャックテーブル16を加工
テーブル基準面として、セットアップ片32とチャック
テーブル16の接触を検出するようにしても良い。ま
た、ブレード27の刃先にはダイヤモンド粒による凹凸
があるのに対しセットアップ片32の端部には凹凸がな
く、また、ブレード27は回転されるのに対しセットア
ップ片32は固定されていることから、非接触セットア
ップセンサ33によってセットアップ片32の端部を検
出する場合とブレード27の刃先を検出する場合とで
は、非接触セットアップセンサ33が端部または刃先と
認識する位置が若干異なる可能性がある。そこで、予め
実験で、非接触セットアップセンサ33がセットアップ
片32の端部またはブレード27の刃先と認識する位置
を測定し、実際のセットアップ片32の端部またはブレ
ード27の刃先の位置との差異を求めておき、ダイシン
グ装置の実際の使用時に補正するようにしても良い。
【0020】また、上記実施例では、半導体ウェハを切
り込むために、ブレード27をボールネジ23とモータ
24によって鉛直方向に上下方向に移動させる構成と
し、これに伴ってセットアップ片32も鉛直方向に上下
方向に移動させる構成としたが、本発明では、この構成
に限定されるものではない。例えば、所定の軸を中心に
回転移動させることで上下方向の切り込みを行うように
してもよい。図10は、ブレード27による切り込みを
所定軸を中心に切り込む状態を表したものである。この
図に示すように、ブレード27およびセットアップ片3
2が固定されたスピンドル26は、回転軸Pを中心にし
て一体的に上下方向に移動するようになっている。この
実施例において、NC装置44は、セットアップ片32
がサブセットアップ台31に接触した位置、非接触セッ
トアップセンサ33によってセットアップ片32の下端
部を検出した位置、および、非接触セットアップセンサ
33によってブレード27の刃先を検出した位置のそれ
ぞれを、回転角度θから換算することで認識する。お
な、セットアップ片32の下端部がブレード27の刃先
よりも距離Qだけ上側にある関係上、その分だけセット
アップ片の方が大きな回転各θとなるが、その変位量は
予め分かっているので、その変位量分補正すればよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
触検出手段によって加工テーブル基準面と接触片との接
触を検出し、そのときの接触片の位置を位置制御手段に
よって認識し、また、非接触検出手段によって接触片お
よび切断用刃具の刃先をそれぞれ非接触状態で検出し、
そのときの接触片の位置および切断用刃具の位置を位置
制御手段によって認識し、これらの位置に基づいて、演
算手段によって切り込み位置を演算するようにしたの
で、切断用刃具を全く加工テーブルに接触させることな
く、半導体ウェハの切り込み位置を設定することがで
き、切断用刃具にダメージを与えることがなくなり、切
断用刃具の寿命を延ばすことができると共に、半導体ウ
ェハにチッピングが生じることを防止でき、品質を向上
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のダイシング装置の要部の構
成を示す斜視図である。
【図2】図1におけるブレード、セットアップ片、サブ
セットアップ台および非接触セットアップセンサを示す
側面図である。
【図3】本発明の一実施例のダイシング装置における非
接触セットアップセンサの構成を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施例のダイシング装置の制御系の
構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の一実施例のダイシング装置においてセ
ットアップ片とサブセットアップ台の接触を検出する動
作を示す側面図である。
【図6】本発明の一実施例のダイシング装置において非
接触セットアップセンサによってセットアップ片の下端
部を検出する動作を示す側面図である。
【図7】本発明の一実施例のダイシング装置において非
接触セットアップセンサによってブレードの刃先を検出
する動作を示す側面図である。
【図8】本発明の一実施例のダイシング装置における切
り込み位置の演算方法を説明すするための説明図であ
る。
【図9】本発明の一実施例のダイシング装置における切
り込み位置の演算方法を説明すするための説明図であ
る。
【図10】本発明の他の実施例において、ブレードによ
る切り込みを所の回転定軸を中心に切り込む状態を説明
するための説明図である。
【符号の説明】
16 チャックテーブル 27 ブレード 31 サブセットアップ台 32 セットアップ片 33 非接触セットアップセンサ 35 接触検出回路 44 NC装置 45 演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/301 B24B 49/00 B24B 49/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェハが固定される加工テーブル
    と、 この加工テーブルの上面と所定の位置関係にある加工テ
    ーブル基準面と、 加工テーブルに固定された半導体ウェハを切断加工する
    切断用刃具と、 この切断用刃具の刃先と所定の位置関係にある接触片
    と、 前記切断用刃具と前記接触片を一体的に上下方向に移動
    させると共にその位置を認識する位置制御手段と、 加工テーブル基準面と接触片との接触を検出する接触検
    出手段と、 前記切断用刃具を半導体ウェハの切り込み位置に位置決
    めするための基準位置に設けられ、接触片の下端部およ
    び切断用刃具の刃先の下端部を非接触状態で検出する非
    接触検出手段と、 前記接触検出手段によって加工テーブル基準面と接触片
    の接触が検出されたときに位置制御手段によって認識さ
    れる位置と、非接触検出手段によって接触片および切断
    用刃具の刃先が検出されたときに位置制御手段によって
    認識される位置とに基づいて、切り込み位置を演算する
    演算手段とを具備することを特徴とするダイシング装
    置。
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