JP5936923B2 - 切削ブレードの刃先位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハ等の被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削装置における切削ブレードの刃先位置検出方法に関する。

半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物のストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物が固定されたダイシングテープに切削ブレードを１０〜３０μｍ程度切り込ませて個々のデバイスへと完全切断するが、このダイシングテープへの切り込み量が足りなければウエーハは不完全切断となり、下側の切断辺は欠けたようなギザギザ状態となってしまう。また、切削に用いる切削ブレードは、切削加工するにつれて消耗（磨耗）していく性質を持っており、切削ブレードの消耗による切り込み深さの変動を随時補正していく必要がある。こうした切削ブレードの刃先位置の変動は、光学センサーと呼ばれる位置検出手段によって随時検出され、検出結果に基づいて切削ブレードの高さ位置の補正（原点位置補正）を行うようにしている（特許文献１参照）。この技術によって、被加工物を固定するチャックテーブルや被加工物を切断せずに、切削ブレードを傷めることなく容易に切削ブレードの高さ位置を検出することができる。

特開平０８−２８８２４４号公報

この技術を用いた切削ブレードの消耗量測定方法としては、通常、２〜３回ほど光学センサーの受発光部の間に切削ブレードを侵入させ、所定の受光量になった位置を検出して切削ブレードの消耗を測定している。この際、所定の原点高さから徐々に切削ブレードを下降させて光学センサーへと近づける。下降速度が遅いほど正確な測定が可能であるが、測定時間が掛かってしまうため、ほどほどの距離まで高速で切削ブレードを下降させ、その後遅い速度で測定を実施するのが通常であった。また、１回の測定では切削ブレードから垂れた切削液などを誤検出する可能性もあるため、複数回測定動作を実施する。よって、１回の測定に際し、数十秒の所要時間が掛かり、切削ブレードの消耗を比較的短い間隔で測定する加工の場合、測定時間が非常に多く掛かるという不都合があった。

本発明の目的は、短時間で切削ブレードの刃先位置を検出することができる切削ブレードの刃先位置検出方法を提供することである。

本発明の切削ブレードの刃先位置検出方法は、被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該保持面に保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着されたスピンドルを含む切削手段と、該切削手段を該チャックテーブルに対して切り込み送り方向に移動させる切り込み送り手段と、発光部と受光部とを有し該切削ブレードの該切り込み送り方向での先端位置を検出する刃先検出手段と、を備えた切削装置における該切削ブレードの刃先位置検出方法であって、該切削ブレードを第一の原点から該刃先検出手段に向かって第一の速度で該切り込み送り方向に移動させ、第一の速度変更位置で第二の速度に減速し、該刃先検出手段の該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該発光部からの光線を所定量遮断することで該切削ブレードの該先端位置を検出する粗検出工程と、該粗検出工程の後に、該第一の速度変更位置と該刃先検出手段との間の該刃先検出手段寄りの位置であって、かつ該切削ブレードが該発光部からの光線を遮断しない第二の原点から、該切削ブレードを該第一の速度よりも低速な第三の速度で該切り込み送り方向に移動させ、該粗検出工程での検出位置に対して検出誤差範囲よりも該第二の原点よりに離間した第二の速度変更位置で第四の速度に更に減速して、該刃先検出手段の該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該発光部からの光線を所定量遮断することで該切削ブレードの該先端位置を検出する精密検出工程と、を含んで構成されることを特徴とする。

上記切削ブレードの刃先位置検出方法において、該第二の原点は、該切削ブレードが該発光部からの光線を遮断しない範囲における該刃先検出手段側の端部に位置することが好ましい。

本発明に係る切削ブレードの刃先位置検出方法によれば、短時間で切削ブレードの刃先位置を検出することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る切削装置の構成を示す斜視図である。 図２は、刃先検出手段の拡大図である。 図３は、実施形態に係る切削装置のブロック図である。 図４は、基準電圧の説明図である。 図５は、実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法の説明図である。 図６は、刃厚が薄い切削ブレードを示す図である。 図７は、刃厚が厚い切削ブレードを示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図７を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、切削ブレードの刃先位置検出方法に関する。図１は、本発明の実施形態に係る切削装置１の構成を示す斜視図、図２は、刃先検出手段８０の拡大図、図３は、実施形態に係る切削装置１のブロック図、図４は、基準電圧の説明図、図５は、実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法の説明図、図６は、刃厚が薄い切削ブレード２１を示す図、図７は、刃厚が厚い切削ブレード２１を示す図である。

図１に示す切削装置１は、切削ブレード２１を有する切削手段２０と被加工物（図示せず）を保持したチャックテーブル１０とを相対移動させることで、被加工物を切削加工するものである。本実施形態に係る切削装置１は、１スピンドルのダイサであるが、２個のスピンドルを有するダイサ、いわゆるデュアルダイサ（例えば、フェイシングデュアルダイサやパラレルデュアルダイサ）であってもよい。切削装置１は、チャックテーブル１０と、切削手段２０と、Ｘ軸移動手段４０と、Ｙ軸移動手段５０と、Ｚ軸移動手段６０と、θ軸回転手段７０と、刃先検出手段８０と、撮像手段３０とを含んで構成されている。

チャックテーブル１０は、上面に被加工物を保持するものである。チャックテーブル１０は、保持部１１を有している。保持部１１は、被加工物をその裏面から吸引することで保持面１１ａ（表面）で保持する。保持部１１の保持面１１ａを構成する部分は、ポーラスセラミック等から形成された円板形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。被加工物は、切削装置１により加工される加工対象であり、例えば、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等である。

切削手段２０は、切削ブレード移動基台８に壁部５及び支持部４を介して搭載されている。切削手段２０は、切削ブレード２１と、スピンドル２２と、スピンドルハウジング２３と、切削液供給ノズル２４とを含んでいる。切削手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物に切削液を供給しながら加工を行う。このとき、切削手段２０は、撮像手段３０によって撮像された被加工物の画像データに基づいて、被加工物の加工すべき領域を切削ブレード２１により加工する。

切削ブレード２１は、チャックテーブル１０の保持面１１ａに保持された被加工物を切削する。切削ブレード２１は、略リング形状の極薄の切削砥石である。切削ブレード２１は、スピンドル２２の一端部に着脱自在に装着される。切削液供給ノズル２４は、切削ブレード２１による被加工物の加工中に、被加工物の加工点へ切削液を供給する。

Ｙ軸移動手段５０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物と切削ブレード２１とを図１に示すＹ軸方向に相対移動させる割り出し送り手段に相当する。Ｙ軸方向は、切削ブレード２１の回転軸線の方向であり、鉛直方向と直交している。Ｙ軸移動手段５０は、Ｙ軸パルスモータ５１と、Ｙ軸ボールねじ５２と、一対のＹ軸ガイドレール５３、５３と、Ｙ軸位置検出用スケール５４と、Ｙ軸位置検出用センサ５５とを含んでいる。Ｙ軸移動手段５０は、Ｙ軸パルスモータ５１により発生した回転力によりＹ軸ボールねじ５２を回転駆動させることで、切削ブレード移動基台８を装置本体３に対してＹ軸方向に移動させる。

Ｘ軸方向は、割り出し送り方向および鉛直方向とそれぞれ直交している。Ｘ軸移動手段４０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物を切削ブレード２１に対してＸ軸方向に相対移動させる切削送り手段に相当する。Ｘ軸移動手段４０は、Ｘ軸パルスモータ４１と、Ｘ軸ボールねじ４２と、一対のＸ軸ガイドレール４３、４３と、Ｘ軸位置検出用スケール４４と、Ｘ軸位置検出用センサ４５とを含んでいる。Ｘ軸移動手段４０は、Ｘ軸パルスモータ４１により発生した回転力によりＸ軸ボールねじ４２を回転駆動させることで、テーブル移動基台２（チャックテーブル１０）を一対のＸ軸ガイドレール４３、４３によりガイドしつつ装置本体３に対してＸ軸方向に移動させる。

Ｚ軸移動手段６０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物に対して切削ブレード２１をＺ軸方向、すなわちスピンドル２２がチャックテーブル１０に接近及び離れる方向に相対移動させる切り込み送り手段に相当する。本実施形態のＺ軸方向は、鉛直方向である。Ｚ軸移動手段６０は、切削ブレード移動基台８に設けられており、Ｚ軸ボールねじ６１と、Ｚ軸パルスモータ６２と、一対のＺ軸ガイドレール６３とを含んでいる。Ｚ軸移動手段６０は、Ｚ軸パルスモータ６２により発生した回転力によりＺ軸ボールねじ６１を回転させることで、支持部４を一対のＺ軸ガイドレール６３によりガイドしつつ装置本体３に対してＺ軸方向に相対移動させる。

また、Ｚ軸移動手段６０は、切削手段２０のＺ軸方向の位置を検出するＺ軸位置検出機構を備えている。Ｚ軸位置検出機構は、例えば、Ｚ軸位置検出用スケールとＺ軸位置検出用センサとを含むものである。

θ軸回転手段７０は、θ軸回転モータ７１と、テーブル７２とを含んでいる。テーブル７２は、チャックテーブル１０を搭載しており、チャックテーブル１０の中心軸線を中心に回転できるように、θ軸回転モータ７１を介してテーブル移動基台２に支持されている。テーブル７２は、チャックテーブル１０をその中心軸線を中心に、切削ブレード２１に対して任意の角度回転又は連続回転の回転運動させることができる。

撮像手段３０は、複数の画素からなり、チャックテーブル１０に保持された被加工物を撮像し、画像を生成する。撮像手段３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いたカメラ等であるが、これに限定されるものではない。

制御手段６は、コンピュータを有する電子制御装置である。制御手段６は、Ｘ軸移動手段４０、Ｙ軸移動手段５０、Ｚ軸移動手段６０およびθ軸回転手段７０とそれぞれ接続されており、各手段４０，５０，６０，７０を制御する。

（刃先位置検出装置）
ここで、本実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法を実行する刃先位置検出装置について説明する。刃先位置検出装置は、刃先検出手段８０、Ｚ軸移動手段６０および制御手段６を含んで構成されている。

図１に示すように、切削装置１は、刃先検出手段８０を有している。刃先検出手段８０は、切削ブレード２１の切り込み送り方向での先端位置（下端位置）を検出する。刃先検出手段８０は、チャックテーブル１０の近傍、例えば、チャックテーブル１０を保持する移動台７３に配置されている。刃先検出手段８０は、移動台７３の上面の隅部、本実施形態では＋Ｘ方向の端部でかつ−Ｙ方向の端部となる隅部に配置されている。

刃先検出手段８０は、図２に示すように、発光部８１と、受光部８２と、支持部材８３とを有する。支持部材８３は、移動台７３の上面に固定されている。支持部材８３は、鉛直方向上方、すなわち＋Ｚ軸方向に突出する第一突出部８３ａと第二突出部８３ｂを有する。第一突出部８３ａと第二突出部８３ｂとは、Ｙ軸方向において隙間を空けて互いに対向している。第一突出部８３ａと第二突出部８３ｂとの隙間は、切削ブレード２１が侵入可能なブレード侵入部８６である。ブレード侵入部８６は、略Ｕ字形状の空間部であり、少なくとも切削手段２０で使用可能な最大刃厚の切削ブレード２１が侵入できるだけの幅を有している。ブレード侵入部８６の底部は、−Ｘ方向へ向かうに従い鉛直方向下方に向かう傾斜を有している。

発光部８１は、第一突出部８３ａに設けられている。受光部８２は、第二突出部８３ｂに設けられている。発光部８１と受光部８２とはＹ軸方向において互いに対向して配置されている。発光部８１は、例えば、光源８７（図３参照）として発光素子を有するものであり、受光部８２に向けて光を照射する。受光部８２は、例えば、受光素子を有するものである。

支持部材８３には、エアー供給ノズル８４および洗浄水供給ノズル８５が設けられている。洗浄水供給ノズル８５は、ブレード侵入部８６に侵入した切削ブレード２１に対して洗浄水を供給し、切削ブレード２１を洗浄するものである。エアー供給ノズル８４は、ブレード侵入部８６に侵入した切削ブレード２１に対してエアーを供給し、洗浄水を吹き飛ばして切削ブレード２１を乾燥させるものである。

制御手段６は、本実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法を実行する機能を有している。図３に示すように、制御手段６は、光電変換部３１と、基準電圧設定部３２と、電圧比較部３３と、端部位置検出部３４と、算出部３５と、位置補正部３６を有する。

発光部８１は、光源８７が発生する光を受光部８２に向けて照射する。光電変換部３１は、受光部８２の受光量を電圧に変換して出力する。光電変換部３１は、受光部８２の受光量に応じた電圧を出力するものであり、受光量が多い場合には、受光量が少ない場合よりも高い電圧を出力する。

基準電圧設定部３２は、基準電圧を設定して出力する。図４に示すように、光電変換部３１の出力電圧には、予め基準電圧が設定されている。基準電圧は、光電変換部３１が出力する最大電圧よりも低い電圧であり、例えば、最大電圧が５Ｖである場合の基準電圧は、３Ｖとすることができる。

電圧比較部３３は、光電変換部３１の出力電圧と基準電圧設定部３２が出力する基準電圧とを比較し、比較結果の信号を出力する。電圧比較部３３は、例えば、光電変換部３１の出力電圧が基準電圧よりも高い場合と基準電圧以下である場合とで異なる信号を出力する。

端部位置検出部３４は、電圧比較部３３から出力される信号と、Ｚ軸移動手段６０から取得する信号とに基づいて切削ブレード２１の刃先位置（端部位置）を検出する。制御手段６は、切削ブレード２１を降下させてブレード侵入部８６に侵入させ、発光部８１からの光線を遮断することにより切削ブレード２１の刃先位置を検出する。ここで、刃先位置は、切削ブレード２１により光線が遮断されたと判定されたときの切削手段２０のＺ軸方向の位置である。端部位置検出部３４は、Ｚ軸位置検出機構から切削手段２０のＺ軸位置を示す信号を取得する。端部位置検出部３４は、切削ブレード２１を降下させてブレード侵入部８６に侵入させる際に電圧比較部３３から出力される信号が基準電圧以下を示す信号となったときの切削手段２０のＺ軸位置を切削ブレード２１の刃先位置として検出する。

算出部３５は、端部位置検出部３４によって検出された端部位置に基づいて、切り込み送り方向の切削ブレード２１の位置の補正量を算出する。また、算出部３５は、切削ブレード２１の刃先位置の変化に基づいて切削ブレード２１の摩耗量を算出するようにしてもよい。

位置補正部３６は、算出部３５によって算出された補正量や摩耗量に基づいて、切削ブレード２１の切り込み送り方向の位置を補正する。位置補正部３６によって補正された切削ブレード２１の位置に基づいて、被加工物を加工するときの切削ブレード２１の位置が制御される。

（切削ブレードの刃先位置検出方法）
次に、本実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法について説明する。切削装置１では、適宜切削ブレード２１の刃先位置を検出するセットアップが実行される。セットアップは、例えば、切削ブレード２１が交換されたときや、所定枚数の被加工物の切削加工を行うごとに実行される。

本実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法は、被加工物を保持面１１ａで保持するチャックテーブル１０と、保持面１１ａに保持された被加工物を切削する切削ブレード２１が装着されたスピンドル２２を含む切削手段２０と、切削手段２０をチャックテーブル１０に対して切り込み送り方向に移動させる切り込み送り手段（Ｚ軸移動手段６０）と、発光部８１と受光部８２とを有し切削ブレード２１の切り込み送り方向での先端位置を検出する刃先検出手段８０とを備えた切削装置１における切削ブレードの刃先位置検出方法であって、粗検出工程と精密検出工程を含む。

本実施形態に係る切削ブレードの刃先位置検出方法は、粗検出工程で粗検出を行い、精密検出工程で高精度検出を行い、更にその際の各原点位置と速度変更位置を個別に位置づけることで、短時間で正確な測定を実行できるようにしたものである。図５を参照して、各検出工程について説明する。図５において、横軸は時間、縦軸は刃先検出手段８０からの切り込み送り方向の距離を示す。なお、刃先検出手段８０からの距離は、例えば、発光部８１の位置を基準とすることができる。

（粗検出工程）
粗検出工程は、切削ブレード２１を第一の原点Ｚ０１から刃先検出手段８０に向かって高速な第一の速度Ｖ１で切り込み送り方向（−Ｚ方向）に移動させ、第一の速度変更位置Ｚ１１で第二の速度Ｖ２に減速し、刃先検出手段８０の発光部８１と受光部８２との間に切削ブレード２１を侵入させ、発光部８１からの光線を所定量遮断することで切削ブレード２１の先端位置を検出する工程である。

制御手段６は、粗検出工程において、予め定められた第一の原点Ｚ０１から刃先検出手段８０に向かって第一の速度Ｖ１で切削ブレード２１を切り込み送り方向に移動させる。制御手段６は、刃先検出手段８０のブレード侵入部８６（発光部８１の光軸）が切削ブレード２１の刃先の真下に位置するように、予め切削手段２０のＸ軸位置およびＹ軸位置を調節し、切削手段２０を降下させる。第一の原点Ｚ０１は、例えば、Ｚ軸移動手段６０の原点位置であり、切削手段２０をＸ軸方向やＹ軸方向に移動させても切削ブレード２１が被加工物等に接触しないＺ軸方向の高さ位置である。

第一の速度Ｖ１は、例えばＺ軸移動手段６０が発生させる最高速度である。第一の速度Ｖ１を高速に設定することで、切削ブレード２１の刃先位置の検出に要する時間を短縮することができる。第二の速度Ｖ２は、第一の速度Ｖ１よりも低速であり、例えば、Ｚ軸パルスモータ６２の脱調が起こりえない速度、言い換えるとＺ軸移動手段６０を急停止させてもＺ軸パルスモータ６２が脱調しない速度である。第二の速度Ｖ２は、例えば、Ｚ軸パルスモータ６２の脱調が起こりえない速度範囲の最大速度とされる。

第一の速度変更位置Ｚ１１は、刃先検出手段８０からＺ軸方向に所定距離だけ離れた位置である。所定距離は、ブレーキ手段により切削手段２０を停止させるために必要な切り込み送り方向の距離（停止距離）にマージンを加えた距離である。切削装置１は、Ｚ軸移動手段６０により切削手段２０を移動させる間にＺ軸パルスモータ６２の脱調が発生すると、機械的なブレーキ手段によって切削装置２０を停止させる。停止距離は、第一の速度Ｖ１で切削手段２０を降下させる際にＺ軸パルスモータ６２の脱調が発生したときに、ブレーキ手段を作動させて切削手段２０を停止させるまでに切削手段２０が動いてしまう距離である。停止距離は、刃先検出手段８０に切削手段２０を接触させることなく、ブレーキ手段によって切削手段２０を停止させることができるように定められる。なお、停止距離は、切削手段２０で使用可能な最大径の切削ブレード２１が装着された場合であっても刃先検出手段８０に切削手段２０を接触させることがないように定められることが望ましい。

制御手段６は、第一の速度変更位置Ｚ１１において切削手段２０のＺ軸方向の移動速度を第一の速度Ｖ１から第二の速度Ｖ２に減速し、第二の速度Ｖ２で切削ブレード２１を発光部８１と受光部８２との間に侵入させる。ここで、発光部８１と受光部８２との間に切削ブレード２１を侵入させることは、発光部８１と受光部８２とを直線的に結ぶ領域を切削ブレード２１によって遮ることだけでなく、ブレード侵入部８６に切削ブレード２１を侵入させることや、発光部８１からの光線を遮る領域に切削ブレード２１を侵入させることも含んでいる。

切削ブレード２１が発光部８１からの光線を所定量遮断すると、光電変換部３１の出力電圧が基準電圧以下となり、制御手段６は刃先検出手段８０によって切削ブレード２１の刃先を検出したと判定する。図５の点Ｚ２１は、粗検出工程において検出された切削ブレード２１の刃先の検出位置（以下、単に「粗検出工程での検出位置Ｚ２１」と称する。）である。

（精密検出準備工程）
制御手段６は、粗検出工程において切削ブレード２１の先端位置を検出すると、精密検出準備工程を実行する。精密検出準備工程では、切削ブレード２１を第二の原点Ｚ０２まで刃先検出手段８０から離間させる向きで切り込み送り方向に移動（上昇）させる。このときの切削ブレード２１の移動速度は、例えば、第一の速度Ｖ１とされる。切削ブレード２１を上昇させる際には、Ｚ軸パルスモータ６２の脱調が生じるような急停止や移動方向の反転などの指令がなされない。最高速度の第一の速度Ｖ１で切削ブレード２１を上昇させることにより、切削ブレード２１の先端位置を検出するための時間を短縮させることができる。

第二の原点Ｚ０２は、第一の速度変更位置Ｚ１１よりも刃先検出手段８０に近い位置であり、かつ切削ブレード２１の刃厚等にかかわらず切削ブレード２１が発光部８１からの光線を遮断しないＺ軸方向の位置である。図６に示す切削ブレード２１のＺ軸方向の位置と、図７に示す切削ブレード２１のＺ軸方向の位置とは、同一である。図６に示すように刃厚が薄い切削ブレード２１では光線８８を遮断しない位置であっても、図７に示すように刃厚が厚い切削ブレード２１では光線８８を遮断する場合がある。図７に示すように、切削ブレード２１によって反射された反射光８９が受光部８２に入射し、刃先位置の検出結果に影響を与える可能性がある。第二の原点Ｚ０２は、刃厚が厚い切削ブレード２１であっても光線８８を遮断しない位置であって、かつ刃先検出手段８０に近いことが望ましい。第二の原点Ｚ０２は、第一の速度変更位置Ｚ１１と刃先検出手段８０との間の刃先検出手段８０寄りの位置であって、かつ切削ブレード２１が発光部８１からの光線を遮断しない位置であることが好ましい。第二の原点Ｚ０２は、例えば、刃先検出手段８０と第一の速度変更位置Ｚ１１との間であって、かつ切削ブレード２１が光線８８を遮断しない範囲の刃先検出手段８０側の端部に位置するものとすることができる。

粗検出工程の実行後に切削ブレード２１を第二の原点Ｚ０２まで上昇させることにより、切削ブレード２１が光線８８を遮らない状態で次の精密検出工程を開始することができる。第二の原点Ｚ０２は、例えば、切削ブレード２１を下降させるときに、使用可能な最大刃厚の切削ブレード２１が光線８８を遮断し始めるＺ軸方向の位置（以下、「遮断開始位置」と称する。）よりも＋Ｚ側の位置である。一例として、第二の原点Ｚ０２は、遮断開始位置よりも所定距離だけ＋Ｚ側の位置とされる。切削ブレード２１の先端位置を検出するための時間を短縮する観点からは、第二の原点Ｚ０２はできるだけ−Ｚ側の位置であること、すなわち刃先検出手段８０に近い位置であることが好ましい。一例として、第二の原点Ｚ０２は、Ｚ軸移動手段６０の位置決め精度に応じた距離だけ遮断開始位置よりも＋Ｚ側の位置とされてもよい。

（精密検出工程）
精密検出工程は、粗検出工程の後に実行されるものである。本実施形態では、精密検出工程は、精密検出準備工程の後に実行される。精密検出工程は、第二の原点Ｚ０２から、切削ブレード２１を刃先検出手段８０に向かって第一の速度Ｖ１よりも低速な第三の速度Ｖ３で切り込み送り方向に移動させ、粗検出工程での検出位置に対して検出誤差範囲よりも第二の原点Ｚ０２寄りに離間した第二の速度変更位置Ｚ１２で第四の速度Ｖ４に更に減速して、刃先検出手段８０の発光部８１と受光部８２との間に切削ブレード２１を侵入させ、発光部８１からの光線を所定量遮断することで切削ブレード２１の先端位置を検出する工程である。

制御手段６は、まず、第二の原点Ｚ０２から第二の速度変更位置Ｚ１２まで、切削ブレード２１を刃先検出手段８０に向かって第三の速度Ｖ３で切り込み送り方向に移動させる。制御手段６は、第二の速度変更位置Ｚ１２で切削ブレード２１の移動速度を第四の速度Ｖ４に減速する。第二の速度変更位置Ｚ１２は、粗検出工程での検出位置Ｚ２１に対して粗検出工程における検出誤差範囲よりも第二の原点Ｚ０２寄りに離間した位置である。切削ブレード２１の刃先位置を検出する際の検出誤差は、検出回路の精度や切り込み送り方向の切削ブレード２１の移動速度などに依存する。粗検出工程での検出位置Ｚ２１について、検出誤差が±α（αは正）とした場合、第二の速度変更位置Ｚ１２は、粗検出工程での検出位置Ｚ２１からαだけ第二の原点Ｚ０２寄りの位置よりも第二の原点Ｚ０２側の位置である。

切削ブレード２１の先端位置を検出するための時間を短縮する観点からは、第二の速度変更位置Ｚ１２はできるだけ−Ｚ側の位置であること、すなわち刃先検出手段８０に近い位置であることが好ましい。一例として、第二の速度変更位置Ｚ１２は、Ｚ軸移動手段６０の位置決め精度に応じた距離だけ検出誤差範囲よりも＋Ｚ側の位置とされてもよい。なお、第二の速度変更位置Ｚ１２は、切削ブレード２１が発光部８１からの光線８８を遮った状態となる位置であってもよい。

第三の速度Ｖ３は、第一の速度Ｖ１よりも低速であり、例えば、Ｚ軸パルスモータ６２の脱調が起こりえない速度、言い換えるとＺ軸移動手段６０を急停止させてもＺ軸パルスモータ６２が脱調しない速度である。第三の速度Ｖ３は、第二の速度Ｖ２よりも高速であっても、第二の速度Ｖ２よりも低速であっても、第二の速度Ｖ２と同一であってもよい。第三の速度Ｖ３は、例えば、Ｚ軸パルスモータ６２の脱調が起こりえない速度範囲の最大速度とされる。

第四の速度Ｖ４は、第三の速度Ｖ３よりも低速である。第四の速度Ｖ４は、例えば、非常に低速であって切削ブレード２１の刃先位置の精密な検出が可能な速度である。第四の速度Ｖ４は、切削ブレード２１の刃先位置検出において許容される検出精度に基づいて定められることができる。低速な第四の速度Ｖ４で切削ブレード２１が発光部８１と受光部８２との間に侵入することで、切削ブレード２１が発光部８１からの光線８８を所定量遮断した位置（刃先位置）を精度よく精密に検出することができる。図５の点Ｚ２２は、精密検出工程において検出された切削ブレード２１の刃先の検出位置（以下、単に「精密検出工程での検出位置Ｚ２２」と称する。）である。切削ブレード２１の刃先位置が検出されると、精密検出工程が終了する。精密検出工程での検出位置Ｚ２２は、最新の切削ブレード２１の刃先位置として扱われる。算出部３５は、精密検出工程での検出位置Ｚ２２に基づいて切削ブレード２１の切り込み送り方向の位置の補正量を算出する。

（比較工程）
精密検出工程の後で比較工程が実行されてもよい。比較工程は、粗検出工程での検出位置Ｚ２１と精密検出工程での検出位置Ｚ２２とを比較する工程である。制御手段６は、粗検出工程での検出位置Ｚ２１のＺ座標と精密検出工程での検出位置Ｚ２２のＺ座標との差が所定値以上である場合、誤検出と判定する。制御手段６は、誤検出と判定された場合、全ての検出位置Ｚ２１，Ｚ２２をリセットして粗検出工程から再度切削ブレード２１の刃先位置の検出を実行する。なお、これに代えて、粗検出工程での検出位置Ｚ２１を有効にして粗検出工程の実行後からやり直すようにし、再度誤検出と判定された場合に粗検出工程に戻り再度切削ブレード２１の刃先位置の検出を実行し直すようにしてもよい。

（確認工程）
本実施形態では、更に確認工程が実行される。確認工程は、精密検出工程の後で実行されるものであり、比較工程が実行される場合には、比較工程で誤検出の判定がなされなかった場合にその後に実行される。確認工程は、更に切削ブレード２１の刃先位置の検出を行い、この検出結果と精密検出工程での検出結果とに基づいて誤検出の有無を判定するものである。

制御手段６は、確認工程において、切削ブレード２１の刃先位置の検出を行う。このときの刃先位置の検出手順は、精密検出工程での検出手順と同様とすることができる。制御手段６は、確認工程において検出された切削ブレード２１の歯先の検出位置（以下、単に「確認工程での検出位置」と称する。）のＺ座標が精密検出工程での検出位置Ｚ２２のＺ座標と比較して所定範囲以上に変化している場合、検出エラー（誤検出）と判定する。確認工程において誤検出と判定された場合、全ての検出位置をリセットして粗検出工程から再度切削ブレード２１の刃先位置の検出を実行する。なお、これに代えて、粗検出工程での検出位置Ｚ２１を有効にして粗検出工程の実行後からやり直し、再度誤検出と判定された場合に粗検出工程から切削ブレード２１の刃先位置の検出を実行し直すようにしてもよい。あるいは、確認工程での検出位置のみを無効として、確認工程をやり直し、再度誤検出と判定された場合に粗検出工程から切削ブレード２１の刃先位置の検出を実行し直すようにしてもよい。

［実施形態の変形例］
上記実施形態では、第一の速度Ｖ１はＺ軸移動手段６０が発生させる最高速度であったが、これには限定されない。第一の速度Ｖ１は、Ｚ軸移動手段６０が発生させることのできる速度範囲で適宜定めることができる。セットアップ時間を短縮するためには、第一の速度Ｖ１は、Ｚ軸移動手段６０が発生可能な範囲でより高速とされることが望ましい。

上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 切削装置
１０ チャックテーブル
１１ 保持部
１１ａ 保持面
２０ 切削手段
２１ 切削ブレード
２２ スピンドル
６０ Ｚ軸移動手段
８０ 刃先検出手段
８１ 発光部
８２ 受光部
８３ 支持部材
８６ ブレード侵入部
８８ 光線
Ｖ１ 第一の速度
Ｖ２ 第二の速度
Ｖ３ 第三の速度
Ｖ４ 第四の速度
Ｚ０１ 第一の原点
Ｚ０２ 第二の原点
Ｚ１１ 第一の速度変更位置
Ｚ１２ 第二の速度変更位置
Ｚ２１ 粗検出工程での検出位置
Ｚ２２ 精密検出工程での検出位置

Claims (2)

1. 被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該保持面に保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着されたスピンドルを含む切削手段と、該切削手段を該チャックテーブルに対して切り込み送り方向に移動させる切り込み送り手段と、発光部と受光部とを有し該切削ブレードの該切り込み送り方向での先端位置を検出する刃先検出手段と、を備えた切削装置における該切削ブレードの刃先位置検出方法であって、
   該切削ブレードを第一の原点から該刃先検出手段に向かって第一の速度で該切り込み送り方向に移動させ、第一の速度変更位置で第二の速度に減速し、該刃先検出手段の該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該発光部からの光線を所定量遮断することで該切削ブレードの該先端位置を検出する粗検出工程と、
   該粗検出工程の後に、該第一の速度変更位置と該刃先検出手段との間の該刃先検出手段寄りの位置であって、かつ該切削ブレードが該発光部からの光線を遮断しない第二の原点から、該切削ブレードを該第一の速度よりも低速な第三の速度で該切り込み送り方向に移動させ、該粗検出工程での検出位置に対して検出誤差範囲よりも該第二の原点よりに離間した第二の速度変更位置で第四の速度に更に減速して、該刃先検出手段の該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該発光部からの光線を所定量遮断することで該切削ブレードの該先端位置を検出する精密検出工程と、
   を含んで構成されることを特徴とする切削ブレードの刃先位置検出方法。
2. 該第二の原点は、該切削ブレードが該発光部からの光線を遮断しない範囲における該刃先検出手段側の端部に位置する請求項１に記載の切削ブレードの刃先位置検出方法。

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