JP5530815B2 - ドレスボード保持テーブル - Google Patents

Description

本発明は、切削ブレードのドレスに使用されるドレスボードを保持するドレスボード保持テーブルに関する。

切削装置において、例えば半導体ウェーハ等のワークを切削するときは、回転（θ回転）可能に配設されたチャックテーブルにワークが吸引保持され、切削送りテーブルがＸ軸方向に移動することによって回転ブレードがワークに切り込んでワークが切削される。

かかる切削を続けることにより回転ブレードに目つぶれが生じると切削能力が低下するため、ドレッシングにより回転ブレードの目立てをして切削能力を改善する必要がある。そこで、切削の途中若しくは半導体ウェーハの切削終了後次の半導体ウェーハを切削する前に、グリーンカーボランダム、アランダム系の砥粒をレジンボンド等で板状に固めたドレッサーボードをドレスボード保持手段に載置し、回転ブレードのドレッシングを行っている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−０４９１２０号公報

ところが、切削ブレードでドレスボードに対して切削を行うと、被切削面に切削溝が形成されるため、ドレスボードが被切削面の方向に沿ってしまい、適切にドレスを続けることができないという問題があった。

本発明は、これらの事実に鑑みてなされたものであって、その主な技術的課題は、切削ブレードでドレスボードに切削を行ってもドレスボードが被切削面の方向に反ることなく適切にドレスボード保持手段に保持された状態を保ち、適切にドレスが続けられるドレス保持テーブルを提供することにある。

本発明は、一方向の切削方向にのみ切削ブレードで切削して切削ブレードをドレスするドレスボードを吸引保持するドレスボード保持テーブルに関するもので、ドレスボードを載置する載置面を含む載置部と、載置面に載置されたドレスボードの被切削面側への反りを押さえる反り押さえ部と、載置面に載置されたドレスボードの被載置面を吸引する吸引部とを有し、一方向に直交する方向を直交方向とした場合に、反り押さえ部は、板バネで構成され、載置面内において直交方向の一端に配置された第一の押さえ部と、載置面内において直交方向の他端に配置された第二の押さえ部とを有する。

本発明に係るドレスボード保持テーブルは、ドレスボードを吸引する吸引部とともに、ドレスボードの切削方向に直交する方向の両端部を第一の押さえ部と第二の押さえ部とによって押さえる反り押さえ部を設けたため、切削ブレードでドレスボードに切削を行って切削溝を形成しても、ドレスボードが被切削面の方向に反ることなくドレスボード保持テーブルに保持された状態を保つことができ、適切にドレスを続けることができる。

切削加工装置の一例を示す斜視図である。 切削ブレードがスピンドルに装着された状態を示す断面図である。 図１のＡ部を拡大して示すとともにドレスボードを示した斜視図である。 ドレスボード保持テーブルを示す斜視図である。 保持手段及びドレスボード保持テーブルを略示的に示す断面図である。 切削ブレードをドレスする状態を示す説明図である。 切削ブレードをドレスする状態を示す側面図である。 切削ブレードのドレスにより切削溝が形成されたドレスボードを示す平面図である。 切削溝の形成によりドレスボードが被切削面側に反った状態を示す側面図である。 ドレスボードの直交方向両端部が反り押さえ部によって押さえられることによりドレスボードが被切削面側に反らずにドレスボード保持テーブルに保持されている状態を示す側面図である。

図１に示す切削加工装置１は、Ｘ方向に移動可能な保持手段２に保持された被加工物（ワーク）に対して２つの切削手段３ａ、３ｂがＹ方向及びＺ方向に移動しながら切削加工を施す装置である。ここで、Ｘ方向は、保持手段２の移動方向であり、Ｙ方向は、Ｘ方向に対して水平な方向に直交する方向であり、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向である。

保持手段２は、ワークを保持する保持テーブル２０を備えている。保持テーブル２０には、図示しない吸引源と連通しワークを吸引する吸引面２１が形成されている。また、吸引面２１の周囲には、図１に示すようにワークＷがテープＴに貼着されテープＴの外周部分に貼着されたリング状のフレームＦと一体化される場合において、フレームＦを固定するクランプ部２２が配設されている。クランプ部２２は、水平方向の回転軸を中心として回転してフレームＦを押さえる押さえ部２２０を有している。保持テーブル２０は支持部カバー２３によって周囲から囲まれ、支持部カバー２３のＸ方向の両端には蛇腹２４が連結されており、保持手段２は、蛇腹２４の伸縮をともなってＸ方向に移動する構成となっている。

２つの切削手段３ａ、３ｂは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。切削手段３ａ、３ｂは、例えば図２に示すように、スピンドル３１にフランジ３４が挿入され、切削ブレード３０の一方の面がフランジ３４に当接するように挿入される。そして、フランジ３４と同じ外径を有する着脱フランジ３７をフランジ３４のボス部３４０に挿入し、ナット３６をボス部３４０に形成された雄ねじ３４０ａに螺着することにより、切削ブレード３０がフランジ３４と着脱フランジ３７とによって挟持されて固定される。切削ブレード３４を挟持したフランジ３４及び着脱フランジ３７は、スピンドル３１の先端部に形成された雌ねじ３１０にボルト３５が螺着されることによりスピンドル３１の先端に固定される。なお、図２において示した切削ブレード３０は、切り刃のみからなり円環状に形成されたワッシャーブレードと呼ばれるタイプのものであるが、切削ブレード３０には、リング状に形成された基台の一面側の外周部に切り刃が電着されて構成されるハブブレードと呼ばれるタイプのものもある。

図１に示すように、切削手段３ａ、３ｂには、保持テーブル２に保持された被加工物の切削すべき位置を検出するための撮像手段３８ａ、３８ｂが固定されている。切削手段３ａ、３ｂは、２つのＺ方向移動手段５ａ、５ｂによってそれぞれ駆動されてＺ方向に移動可能となっているとともに、２つのＹ方向移動手段６ａ、６ｂによってそれぞれ駆動されてＹ方向に移動可能となっている。

２つのＺ方向移動手段５ａ、５ｂは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。Ｚ方向移動手段５は、鉛直方向の回転軸を有するボールスクリュー５０と、ボールスクリュー５０と平行に配設されたガイドレール５１と、ボールスクリュー５０の一端に連結されたパルスモータ５２と、側部がガイドレール５１に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー５０に螺合する昇降基台５３とを備えており、パルスモータ５２によって駆動されたボールスクリュー５０が回動することにより昇降基台５３がガイドレール５１にガイドされてＺ方向に移動し、昇降基台５３に固定された切削手段３ａ、３ｂをＺ方向に昇降させる構成となっている。

２つのＹ方向移動手段６ａ、６ｂは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明する。Ｚ方向移動手段６は、Ｙ軸方向の回転軸を有するボールスクリュー６０と、ボールスクリュー６０と平行に配設されたガイドレール６１と、ボールスクリュー６０の一端に連結されたパルスモータ６２と、側部がガイドレール６１に摺接するとともに内部の図示しないナットがボールスクリュー６０に螺合する移動基台６３とを備えており、パルスモータ６２によって駆動されたボールスクリュー６０が回動することにより移動基台６３がガイドレール６１にガイドされてＹ軸方向に移動して切削手段３ａ、３ｂをＹ方向に移動させる構成となっている。

図３に示すように、保持テーブル２０に隣接する位置には、ドレスボード保持テーブル４が配設されている。ドレスボード保持テーブル４は、ドレスボード７が載置される平面状の載置面４０ａを有する載置部４０を備え、載置部４０には吸引溝４００が形成されている。吸引溝４００は、吸引源４１に連通しており、吸引溝４００に作用する負圧によって、ドレスボード７を吸引保持することができる。

図３に示すドレスボード７は、グリーンカーボランダム、アランダム等からなる砥粒をレジンボンド等の結合剤によって板状に固めて成形したものであり、ドレスボード保持テーブル４の載置部４０の上に吸引溝４００がすべて覆われるようにして載置し、吸引溝４００に負圧を作用させることにより吸引保持される。このドレスボード７に対して図２に示した切削ブレード３０を切り込ませることにより、切削ブレード３０の目立て、真円出し等の外形形状の修正、整形を行うことができる。

図４に示すように、ドレスボード保持テーブル４のＸ方向の一端部には、ドレスボード７を固定するとともに、ドレスボード７の反りを押さえる反り押さえ部４２が配設されている。図４に示すように、反り押さえ部４２は第一の押さえ部４３と第二の押さえ部４４とで構成され、それぞれは板バネによって構成されている。第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４は、載置面４０ａ内においてドレスボード７を固定するように配置されている。第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４は、屈曲部４３０、４４０において屈曲した形状に形成されている。屈曲部４３０、４４０から垂下する被固定部４３１、４４１は、ボルト４３２、４４２によってそれぞれがドレスボード保持テーブル４の側面４５に固定されている。屈曲部４３０、４４０から若干下降しながらほぼ水平方向にのびる押さえ部材４３３、４４３は、湾曲部４３４、４４４において先端が上方に向けて湾曲した形状となっている。

図５に示すように、保持テーブル２０は、回転支持部２５に連結され、回転支持部２５が図示しないモータによって回転駆動されることにより保持テーブル２０も回転する構成となっている。回転支持部２５の内部には、吸引部２６に連通する吸引路２５０が形成され、吸引路２５０は吸引面２１に連通している。回転支持部２５は、その周囲を回転支持部２５とは連結も接触もしない別部材である支持部カバー２３によって囲まれている。ドレスボード保持テーブル４は、支持部カバー２３に固定された状態で配設されており、保持テーブル２０及び回転支持部２４には連結されていない。反り押さえ部４２の上端部は、保持テーブル２０の吸引面２１より低い位置にあり、切削ブレード３０が反り押さえ部４２に接触しにくくなっている。なお、図５では図１及び図３に示したクランプ部２２は図示していない。

次に、図１に示したワークＷを切削する場合について説明する。図１に示したように、保持テーブル２においては、テープＴを介してフレームＦに支持されたワークＷを保持する。このワークＷの表面には、ストリートＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。なお、ワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素、シリコンカーバイド等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア（Al₂O₃）系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。

ワークＷが保持テーブル２０において保持されると、保持テーブル２０のＸ方向の移動及び切削手段３ａ、３ｂのＹ方向及びＺ方向の移動により、撮像手段３８ａ、３８ｂをワークＷの上方に位置させ、ワークＷを撮像して切削すべきストリートＳをそれぞれ検出する。そして、切削手段３ａ、３ｂの切削ブレード３０を、位置を検出したストリートＳにそれぞれ位置合わせた後、切削ブレード３０を高速回転させながら降下させ、保持テーブル２をＸ方向に移動させることによりワークＷに切削ブレード３０を切り込ませてストリートＳの切削を２本ずつ行う。ワークＷに対する切削ブレード３０のＺ方向の切り込み量は、保持テーブル２０の上面を基準としてＺ方向移動手段５ａ、５ｂによって制御される。このような切削は、切削手段３ａ、３ｂをＹ方向にインデックス送りしながら他のストリートについても同様に行う。さらに、保持テーブル２を９０度回転させてから同様の切削を行うと、すべてのストリートＳが切削されて個々のデバイスＤに分割される。

このようにして行う切削の過程、具体的には１枚のワークの切削の途中、又は、ワークの切削終了後次のワークを切削するまでの間に、切削ブレード３ａ、３ｂの切削ブレード３０に目詰まりが生じることがある。そこで、例えば所定距離切削した後、ストリートＳを所定数切削した後など、適宜のタイミングで切削ブレード３０のドレスを行う。

切削ブレード３０のドレスを行うには、まず、切削ブレード３０を図３に示したドレスボード７のＸ方向の延長線上に位置させる。ワークＷについては、たとえ切削途中であっても、保持テーブル２０に保持されたままとしておく。

このドレスボード７は、切削ブレード３０によって切削される被切削面７０が上を向いて露出し、被切削面７０の裏側の被載置面７２が載置面４０に載置された状態で、図４に示した吸引部４１によって吸引保持されている。また、図６に示すように、第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４によってドレスボード７の被切削面７０側が押さえられている。そして、図６に示すように、切削ブレード３０をＢ方向に回転させるとともにドレスボード保持テーブル４をＸ方向に移動させ、切削ブレード３０とドレスボード７とをＸ方向に相対移動させて回転する切削ブレード３０をドレスボード７に切り込ませることにより、切削ブレード３０の目立てや真円出し等の形状修正を行う。このとき、図７に示すように、切削ブレード３０は、刃先がドレスボード７の被載置面７２側に達しないように切り込む。かかるドレス終了後は、再びワークの切削を行う。また、所定距離または所定ストリート数切削した後は、上記と同様に切削ブレード３０のドレスを行う。このようにして切削とドレスとを交互に行う。

ドレスボード保持テーブル４をＸ方向に移動させながらドレスボード７に切削ブレード３０を所定深さ切り込ませると、図８に示すように、ドレスボード７にはＸ方向に切削溝７１が形成される。切削ブレード３０のドレス時には、一度形成された切削溝７１を避けて切削ブレード３０を切り込ませる。したがって、図８に示すように、ドレス方向７には、Ｘ方向に平行な切削溝７１が複数形成されていく。

ここで、図８に示すように、切削溝７１が形成される方向（本実施形態ではＸ方向）を一方向、当該一方向に水平方向に直交するＹ方向を直交方向とすると、第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４は、載置面４０ａ内において直交方向の一端と他端とに配置され、それぞれがドレスボード７の端部を上方から押さえているため、ドレスボード７の直交方向一端及び他端に切削ブレード３０を切り込ませてドレスする際には、切削ブレード３０が第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４に接触しないように、ドレスボード７の一方向の送りを短くする。しかし、第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４は、ドレスボード７の直交方向の両端部のみを押さえる構造であるため、ドレスボード７の直交方向一端及び他端以外の部分については一方向の一端から他端に至るまで切削溝７１を形成することができ、切削溝を形成できない範囲を最小限に抑えることができる。

切削溝７１は、一方向の切削方向にのみ切削していくことにより次々と形成されていくため、切削溝７１が複数形成されることにより、かりに第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４がないとすれば、図９に示すように、ドレスボード７が被切削面７０側に反ることになり、載置面４０ａにおける吸引力のみでは保持できなくなり、保持状態が安定せず、ドレスを適切に続けることができなくなる。特に、切削溝が多く形成されていくにしたがって、被切削面７０側に反り上がろうとする力が大きくなる。

しかし、図１０に示すように、反り押さえ部４２を構成する第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４が直交方向の両端部においてドレスボード７を押さえつけていることにより、一方向に多くの切削溝７１が形成されても、ドレスボード７が被切削面７０側に反ることはない。

第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４は、スプリング機能を有する板バネによってドレスボード７を固定するため、図４に示した載置部４０の吸引溝４００において吸引をしていない状態でドレスボード７の載置面４０ａに載置すると、スプリング機能によりドレスボード７が載置面４０ａに密着する。したがって、その後吸引溝４００に負圧を作用させると確実に吸引保持することができる。

また、第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４として、薄いながらもスプリング機能を有する板バネを採用することで、第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４が保持テーブル２０の吸引面２１よりも上方に突出させない構造としやすいため、切削ブレード３０が第一の押さえ部４３及び第二の押さえ部４４に接触しにくい構造を容易に実現することができる。

なお、上記実施形態では、保持テーブル２０に隣接する位置にドレスボード保持テーブルを配設することとしたが、配設位置は特に限定されない。

１：切削加工装置
２：保持手段
２０：保持テーブル ２１：吸引面
２２：クランプ部 ２２０：押さえ部 ２３：支持部カバー ２４：蛇腹
２５：回転支持部 ２５０：吸引路 ２６：吸引部
３ａ、３ｂ：切削手段 ３０：切削ブレード ３１：スピンドル ３１０：雌ねじ
３４：フランジ ３４０：ボス部 ３４０ａ：雄ねじ ３４１：拡径部 ３４１ａ：端面
３５：ボルト ３６：ナット ３７：着脱フランジ ３８ａ、３８ｂ：撮像手段
４：ドレスボード保持テーブル
４０：載置部 ４０ａ：載置面 ４００：吸引溝
４１：吸引部
４２：反り押さえ部
４３：第一の押さえ部 ４４：第二の押さえ部
４３０、４４０：屈曲部 ４３１、４４１：被固定部 ４３２：４４２：ボルト
４３３、４４３：押さえ部材 ４３４、４４４：湾曲部
４５：側面
５ａ、５ｂ：Ｚ方向移動手段
５０：ボールスクリュー ５１：ガイドレール ５２：パルスモータ ５３：昇降基台
６ａ、６ｂ：Ｙ方向移動手段
６０：ボールスクリュー ６１：ガイドレール ６２：パルスモータ ６３：移動基台
７：ドレスボード

Claims (1)

1. 一方向の切削方向にのみ切削ブレードで切削して該切削ブレードをドレスするドレスボードを吸引保持するドレスボード保持テーブルであって、
   該ドレスボードを載置する載置面を含む載置部と、
   該載置面に載置された該ドレスボードの被切削面側への反りを押さえる反り押さえ部と、
   該載置面に載置された該ドレスボードの被載置面を吸引する吸引部と、
   を有し、
   該一方向に直交する方向を直交方向とした場合に、
   該反り押さえ部は、
   板バネで構成され、
   該載置面内において該直交方向の一端に配置された第一の押さえ部と、
   該載置面内において該直交方向の他端に配置された第二の押さえ部と、
   を有するドレスボード保持テーブル。

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