JP6049419B2 - ドレッサーボード - Google Patents

Description

本発明は、切削ブレードの整形（目立てや真円出し）を行うためのドレッサーボードに関する。

ブレードダイシング用の切削装置では、半導体ウェーハ、セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板等の被加工物が切削ブレードによって切り込まれることで、個々のチップに分割される。被加工物の切削前には、ダイアモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の超砥粒を金属、樹脂、ガラス等で固めた切削ブレードがスピンドルに装着され、切削ブレードの回転中心とスピンドルの軸心とを一致させる真円出しドレッシングが実施される。また、真円出しドレッシングによって切削ブレードの外形が修正された後に、砥粒を突出させる目立てドレッシングが実施される。この目立てドレッシングは、切削加工時の切削ブレードの目潰れが生じた場合にも行われる。

従来、真円出しドレッシング及び目立てドレッシングの作業効率を向上するために、チャックテーブルの近傍にドレッサーボードを配設した切削装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の切削装置は、切削用のチャックテーブルの隣にドレッシング用のチャックテーブルを設け、このドレッシング用のチャックテーブルにドレッサーボードを吸引保持させている。これにより、切削前や切削途中の任意のタイミングで、切削ブレードにドレッサーボードを切り込ませて、切削ブレードのドレッシング作業を容易に行うことを可能にしている。

特開２０００−０４９１２０号公報

しかしながら、ハーフカットにて切削ブレードのドレッシングが繰り返し行われると、ドレッサーボードの表面に形成された切り込みにより、ドレッサーボードの表裏の応力バランスが崩れてしまう。この応力バランスの崩れから、切り込みが入った表面側にドレッサーボードの反りが発生し、ドレッシング用のチャックテーブルでドレッサーボードを吸引保持できなくなるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ドレッサーボードに発生する反りを抑制して、切削ブレードを良好にドレッシングすることができるドレッサーボードを提供することを目的とする。

本発明のドレッサーボードは、砥粒を結合剤で結合して円形に形成した切削ブレードを整形するためのドレッサーボードであって、表面及び裏面を有する平板状ドレス板に形成され、該平板状ドレス板の該裏面には、該表面から該切削ブレードが切り込む深さに達しない程度の深さで反りを低減可能な凹凸形状が外周部を除いて形成されていること、を特徴とする。

この構成によれば、切削ブレードに平板状ドレス板の表面を切り込ませてドレッシングが繰り返されても、平板状ドレス板の裏面に形成された凹凸形状により、ドレッサーボードの表面側への反りを抑制できる。また、凹凸形状が外周部を除いて形成されているため、平板状ドレス板の裏面側からのエアリークを抑制できる。よって、ドレッサーボードの反りの影響を受けることなく、ドレッサーボードを吸引保持し続けることができ、切削ブレードを良好にドレッシングすることができる。

本発明のドレッサーボードは、表面に吸引孔を有するチャックテーブルに吸引保持されて、砥粒を結合剤で結合して円形に形成した切削ブレードを整形するためのドレッサーボードであって、表面及び裏面を有する平板状ドレス板に形成され、該平板状ドレス板の該裏面には、該表面から該切削ブレードが切り込む深さに達しない程度の深さで且つ該チャックテーブル表面に形成された該吸引孔に対応する位置以外の位置に反りを低減可能な凹凸形状が形成されていること、を特徴とする。

この構成によれば、切削ブレードに平板状ドレス板の表面を切り込ませてドレッシングが繰り返されても、平板状ドレス板の裏面に形成された凹凸形状により、ドレッサーボードの表面側への反りを抑制できる。また、凹凸形状がチャックテーブルの吸引孔を避けた位置に形成されているため、平板状ドレス板の裏面側からのエアリークを抑制できる。よって、ドレッサーボードの反りの影響を受けることなく、ドレッサーボードを吸引保持し続けることができ、切削ブレードを良好にドレッシングすることができる。

また本発明のドレッサーボードにおいて、該凹凸形状は、該裏面に形成された複数の溝である。また本発明のドレッサーボードにおいて、該凹凸形状は、該裏面に形成された複数の孔である。

本発明によれば、平板ドレス板の裏面に反り低減加工を施すことで、ドレッサーボードに発生する反りを抑制して、切削ブレードを良好にドレッシングすることができる。

本実施の形態に係る切削装置のチャックテーブル周辺の斜視図である。 本実施の形態に係るドレッサーボードの斜視図である。 本実施の形態に係るドレッサーボードとドレッシング用チャックテーブルの斜視図である。 本実施の形態に係る切削ブレードのドレッシング動作の説明図である。 変形例に係るドレッサーボード及びドレッシング用チャックテーブルの斜視図である。 変形例に係るドレッシング用チャックテーブルに対するドレッサーボードの吸着状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る切削装置ついて説明する。図１は、本実施の形態に係る切削装置のチャックテーブル周辺の斜視図である。なお、本実施の形態に係る切削装置は、図１に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。

図１に示すように、切削装置１は、切削ブレード３１を有するブレードユニット３と被加工物Ｗを保持した切削用チャックテーブル４とを相対移動させて、被加工物Ｗを切削するように構成されている。なお、本実施の形態では被加工物Ｗとしてシリコン、ガリウム砒素等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。被加工物Ｗは、例えば、セラミック、ガラス、サファイア（Al₂O₃）系の無機材料基板や半導体製品のパッケージ等でもよい。また、被加工物Ｗの外周には結晶方位を示すオリエンテーションフラット１１が形成されている。

基台２の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口部２１が形成されており、この開口部２１に円板状の切削用チャックテーブル４が移動可能に配置されている。開口部２１は、切削用チャックテーブル４と共に移動可能な移動板２２及び蛇腹状の防水カバー２３により被覆されている。防水カバー２３の下方には、切削用チャックテーブル４をＸ軸方向に移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）が設けられている。この移動機構によって、被加工物Ｗを保持した切削用チャックテーブル４がＸ軸方向に移動される。

切削用チャックテーブル４の表面には、ポーラスセラミック材により被加工物Ｗを吸引保持する保持面４１が形成されている。保持面４１は、切削用チャックテーブル４内の流路を通じて吸引源に接続されている。また、切削用チャックテーブル４は、回転機構（不図示）により保持面４１に被加工物Ｗを保持した状態でＺ軸回りに回転される。また、移動板２２には、支持プレート２５を介して矩形板状のドレッシング用チャックテーブル５（チャックテーブル）が設けられている。ドレッシング用チャックテーブル５は、切削用チャックテーブル４に対してＸ軸方向に隣接するように設けられている。

ドレッシング用チャックテーブル５の表面には、矩形枠状の外周溝５３（図３参照）及び外周溝５３の中央で直交する直交溝５４（図３参照）によって、ドレッサーボード６を吸引保持する吸引孔５２が形成されている。外周溝５３は、ドレッサーボード６の外周側を保持するように形成され、直交溝５４はドレッサーボード６のＸＹ方向の略中心線上を保持するように形成されている。吸引孔５２は、ドレッシング用チャックテーブル５内の流路５５（図４参照）を通じて吸引源に接続されている。また、ドレッシング用チャックテーブル５は、ドレッサーボード６の表面を切削用チャックテーブル４の表面と略同一の高さに位置付けている。

ドレッサーボード６は、グリーンカーボランダム（GC）、アランダム（A）系の砥粒をレジンボンド等の結合剤で矩形板状に固めて成形されている。ドレッサーボード６を切削ブレード３１に切り込ませることで、切削ブレード３１の目潰れに対する目立てドレッシングだけでなく、切削ブレード３１の外形修正等の真円出しドレッシングが行われる。また、ドレッサーボード６は、表面が平坦に形成されており、裏面に反り低減加工が施されている。この裏面の反り低減加工によって、ドレッシング時に生じるドレッサーボード６の表面側への反りが抑えられている。なお、反り低減加工の詳細については後述する。

ブレードユニット３は、切削用チャックテーブル４の上方に位置付けられており、ボールネジ式の移動機構（不図示）によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動される。ブレードユニット３の切削ブレード３１は、Ｙ軸回りに回転するスピンドル３２の先端に設けられている。切削ブレード３１は、ダイアモンドやＣＢＮ等の砥粒を金属、樹脂、ガラス等の結合剤で固めて円形に形成されている。切削ブレード３１はブレードカバー３３によって周囲が覆われており、ブレードカバー３３には切削部分に向けて切削水を噴射する噴射ノズル３４が設けられている。ブレードユニット３は、切削ブレード３１を高速回転させ、複数の噴射ノズル３４から切削部分に切削水を噴射しつつ被加工物Ｗを切削加工する。

このように構成された切削装置１では、切削ブレード３１の交換時に、真円出しドレッシング及び目立てドレッシングが実施される。この場合、切削用チャックテーブル４と共にドレッシング用チャックテーブル５が移動され、ブレードユニット３の下方にドレッサーボード６が位置付けられる。そして、切削ブレード３１によってドレッサーボード６がハーフカットされることで、切削ブレード３１がドレッシングされる。なお、切削ブレード３１のドレッシングは、切削ブレード３１の交換時だけでなく、例えば、切削途中の任意のタイミングで実施されて切削性能を回復してもよい。

また、上記したように、ドレッサーボード６の上面と切削用チャックテーブル４の上面とが略同一の高さに合されている。ドレッシングの際には深さ精度が要求されないため、被加工物Ｗの切削時と同様に切削用チャックテーブル４の上面を基準位置としてドレッシングが実施される。よって、ドレッシング時にセットアップ作業を行う必要がなく、さらにドレッシング後の切削加工の再開時にもセットアップ作業を行う必要がない。また、上記したように、ドレッシング時のドレッサーボード６の反りが抑えられているため、切削ブレード３１を良好にドレッシングすることができる。

以下、図２及び図３を参照して、ドレッサーボードの詳細について説明する。図２は、本実施の形態に係るドレッサーボードの斜視図である。図３は、本実施の形態に係るドレッサーボードとドレッシング用チャックテーブルの斜視図である。なお、図２は、ドレッサーボードの裏面を上方に向けた図を示している。

図２及び図３に示すように、ドレッサーボード６には、平板状ドレス板６１の裏面６３に複数の溝６４を形成する反り低減加工が施されている。この反り低減加工により、平板状ドレス板６１の裏面６３に外周部６５を除いて、Ｘ軸方向に延在する複数の溝６４が横並びに形成される。この場合、複数の溝６４は、平板状ドレス板６１の表面６２側から切削ブレード３１が切り込む深さに達しない程度に形成されている。反り低減加工は、切削加工によって複数の溝６４を形成してもよいし、平板状ドレス板６１のプレス成型時に金型の起伏形状で複数の溝６４を形成してもよい。

例えば、切削加工によって複数の溝６４が形成される構成では、複数の溝６４の形成時の残留応力によってドレッサーボード６の応力バランスが僅かに偏っている。この場合、複数の溝６４の数や深さは、残留応力によってドレッサーボード６が反らない程度に抑えられている。この構成により、切削ブレード３１のドレッシングが繰り返されて、ドレッサーボード６の表面６２に切り込みが形成されても、ドレッサーボード６の応力バランスが大きく崩れることがない。すなわち、ドレッサーボード６の表面６２側の切り込みによる残留応力が、裏面６３側の複数の溝６４による残留応力によって相殺されてドレッサーボード６の上側への反りが抑制される。

また、金型の起伏形状で複数の溝６４が形成される構成では、複数の溝６４が形成された分だけドレッサーボード６の全体的な強度が低下している。ドレッサーボード６の反る力はドレッサーボード６の強度に応じて大きくなるため、複数の溝６４の形成や切削水を含むことによってドレッサーボード６の強度が低下した分だけ反る力が小さくなっている。よって、ドレッシングの切り込みによってドレッサーボード６の表裏の応力バランスが大きく崩れても、ドレッシング用チャックテーブル５の吸引力よりも強い反りがドレッサーボード６に生じることがない。

このように、ドレッサーボード６は、切削加工及びプレス成型のいずれの方法で複数の溝６４が形成されても、ドレッシング時のドレッサーボード６の反りが抑えられている。また、複数の溝６４は、ドレッサーボード６の裏面６３に外周部６５を残すようにして形成されている。このため、ドレッサーボード６がドレッシング用チャックテーブル５の上面５１に吸引保持された状態で、複数の溝６４を通じてドレッサーボード６の裏面６３側からエアリークが生じることがない。よって、ドレッサーボード６を吸引保持し続けた状態で、切削ブレード３１を良好にドレッシングすることができる。

なお、本実施の形態では、反り低減加工として平板状ドレス板６１の裏面６３に複数の溝６４を形成する構成としたが、この構成に限定されない。反り低減加工は、ドレッサーボード６の反りを低減可能な凹凸形状を平板状ドレス板６１の裏面６３に形成する構成であればよく、例えば、複数の溝６４の代わりに複数の孔を設けてもよい。この場合、複数の孔は、ドリル加工によって複数の孔を形成してもよいし、平板状ドレス板６１のプレス成型時に金型の起伏形状で複数の孔を形成してもよい。

図４を参照して、切削ブレードのドレッシング動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る切削ブレードのドレッシング動作の説明図である。なお、図４のドレッサーボードは、切削加工により反り低減加工が施されているものとする。また、図４に示すドレッシング動作は、一例に過ぎず適宜変更することが可能である。

図４Ａに示すように、ドレッシング用チャックテーブル５の上面５１に、ドレッサーボード６が吸引保持される。この場合、ドレッサーボード６の裏面６３には反り低減加工によって複数の溝６４が形成されており、ドレッサーボード６の裏面６３側に反りが発生しない程度の残留応力が生じている。また、複数の溝６４がドレッサーボード６の外周部６５を除いて形成されているため（図２参照）、吸引孔５２が複数の溝６４を介して外部に連通することがない。よって、ドレッサーボード６の裏面６３にエアリークが発生することがなく、十分な力でドレッサーボード６をドレッシング用チャックテーブル５に吸引保持できる。

図４Ｂに示すように、切削ブレード３１のドレッシング時には、切削ブレード３１によりドレッサーボード６がハーフカットされる。これにより、切削ブレード３１の目立てドレッシングが行われて切削ブレード３１の切削能力が改善される。また、切削ブレード３１の交換直後であれば、真円出しドレッシングによって切削ブレード３１の外形が整形されて回転中心とスピンドル３２（図１参照）の軸心が一致されてもよい。このとき、複数の溝６４の深さが切削ブレード３１による切り込み深さに到達しない程度に形成されているため、切削ブレード３１による切り込みによってドレッサーボード６が切断されることがない。

図４Ｃに示すように、ドレッサーボード６の表面６２側には、切削ブレード３１のドレッシングが繰り返されることによって残留応力が徐々に蓄積されていく。このとき、ドレッサーボード６の裏面６３には複数の溝６４によって事前に残留応力が生じており、このドレッサーボード６の裏面６３側の残留応力により表面６２側の残留応力が相殺される。このため、ドレッサーボード６内の応力バランスが表面６２側に大きく偏ることがなく、ドレッサーボード６の上側への反りが抑制される。そして、ドレッサーボード６がドレッシング用チャックテーブル５から外れることがなく切削ブレード３１が良好にドレッシングされる。

以上のように、本実施の形態に係るドレッサーボード６によれば、切削ブレード３１に表面６２を切り込ませてドレッシングが繰り返されても、裏面６３に施された反り低減加工により、ドレッサーボード６の表面６２側への反りが抑制される。また、ドレッサーボード６の裏面６３には、外周部６５を除いて反り低減加工が施されているため、ドレッサーボード６の裏面６３側からのエアリークを抑制できる。よって、ドレッサーボード６の反りの影響を受けることなく、ドレッシング用チャックテーブル５によってドレッサーボード６を吸引保持し続けることができ、切削ブレード３１を良好にドレッシングすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。

例えば、上記した実施の形態において、ドレッサーボード６の裏面６３に外周部６５を除いて反り低減加工が施される構成としたが、この構成に限定されない。図５の変形例に示すように、ドレッサーボード８の裏面８３には、ドレッシング用チャックテーブル７の吸引孔７２に対応する位置以外に反り低減加工が形成されてもよい。以下、図５及び図６を参照して、変形例に係るドレッサーボード８について説明する。ここでは、主に上記したドレッサーボード６との相違点のみ詳細に説明する。また、反り低減加工は切削加工により施されているものとする。

図５に示すように、ドレッシング用チャックテーブル７の上面７１には、Ｘ軸方向に延在する複数の平行溝７３によって吸引孔７２が形成されている。また、ドレッサーボード８には、平板状ドレス板８１の裏面８３に反り低減加工が施されている。この反り低減加工により、平板状ドレス板８１の裏面８３にＸ軸方向に延在する複数の溝８４が横並びに形成される。複数の溝８４はＸ軸方向の一方の側面から他方の側面まで延在しており、複数の溝８４の両端が外部に連通されている。また、複数の溝８４は、表面８２側から切削ブレード３１が切り込む深さに達しない程度に形成されている。

図６に示すように、複数の溝８４は、複数の平行溝７３（吸引孔７２）に対応する位置を避けて形成されている。ドレッサーボード８がドレッシング用チャックテーブル７に載置されると、複数の溝８４と平行溝７３が互い違いに位置付けられる。このため、平行溝７３が複数の溝８４を介して外部に連通することがなく、ドレッサーボード８の裏面８３側からのエアリークを抑制できる。このような変形例においても、反り低減加工によってドレッシング時のドレッサーボード８の反りが低減されている。

すなわち、ドレッサーボード８の表面８２側には、切削ブレード３１のドレッシングが繰り返されることによって残留応力が蓄積される。この表面８２側の残留応力は、ドレッサーボード８の裏面８３側の複数の溝８４による残留応力によって相殺される。このため、ドレッサーボード８内の応力バランスが表面８２側に大きく偏ることがなく、ドレッサーボード８の反りが抑制され、切削ブレード３１が良好にドレッシングされる。

なお、変形例においては、ドレッシング用チャックテーブル７に複数の平行溝７３で吸引孔７２を設け、ドレッサーボード８の裏面８３に反り低減加工として複数の溝８４を設ける構成としたが、この構成に限定されない。変形例においては、反り低減加工がドレッシング用チャックテーブル７の吸引孔７２に対応する位置以外の位置に施されていれば、ドレッシング用チャックテーブル７の吸引孔７２とドレッサーボード８の反り低減加工とがどのように構成されてもよい。例えば、吸引孔７２及び反り低減加工が孔で構成されてもよい。

また、変形例においても、切削加工でドレッサーボード８の裏面８３に反り低減加工を施してもよいし、プレス成型時に金型の起伏形状でドレッサーボード８の裏面８３に反り低減加工を施してもよい。

以上説明したように、本発明は、ドレッサーボードに発生する反りを抑制することができるという効果を有し、特に、切削ブレードの目立てドレッシングや真円出しドレッシングを行うためのドレッサーボードに有用である。

１ 切削装置
５、７ ドレッシング用チャックテーブル
６、８ ドレッサーボード
３１ 切削ブレード
５２、７２ 吸引孔
５３ 外周溝
５４ 直交溝
６１、８１ 平板状ドレス板
６２、８２ 表面
６３、８３ 裏面
６４、８４ 溝
６５ 外周部
７３ 平行溝
Ｗ 被加工物

Claims (4)

1. 砥粒を結合剤で結合して円形に形成した切削ブレードを整形するためのドレッサーボードであって、
   表面及び裏面を有する平板状ドレス板に形成され、該平板状ドレス板の該裏面には、該表面から該切削ブレードが切り込む深さに達しない程度の深さで反りを低減可能な凹凸形状が外周部を除いて形成されていること、を特徴とするドレッサーボード。
2. 表面に吸引孔を有するチャックテーブルに吸引保持されて、砥粒を結合剤で結合して円形に形成した切削ブレードを整形するためのドレッサーボードであって、
   表面及び裏面を有する平板状ドレス板に形成され、該平板状ドレス板の該裏面には、該表面から該切削ブレードが切り込む深さに達しない程度の深さで且つ該チャックテーブル表面に形成された該吸引孔に対応する位置以外の位置に反りを低減可能な凹凸形状が形成されていること、を特徴とするドレッサーボード。
3. 該凹凸形状は、該裏面に形成された複数の溝である請求項１又は２記載のドレッサーボード。
4. 該凹凸形状は、該裏面に形成された複数の孔である請求項１又は２記載のドレッサーボード。

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