JP6125867B2 - Cutting method - Google Patents
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Description
本発明は、切削ブレードでの切削方法に関する。 The present invention relates to a cutting method using a cutting blade.
例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、ウエーハの表面にICやLSI等の回路素子が複数形成される。回路素子が形成されたウエーハは、裏面が研削されて所定の厚みへと薄化され、切削装置により切削されて個々の半導体チップに分割される。切削装置は、例えば、被加工物を切削する切削ブレードと、切削ブレードの状態(破損(欠け)や摩耗量等)を検出する状態検出手段と、を備えている(例えば、特許文献1または2参照)。また、切削装置は、厚みが30μm程度の切削ブレードを3000rpm程度の高速で回転させつつ被加工物に切り込ませ、切削ブレードと被加工物とを相対移動させることで切削を遂行する。 For example, in a semiconductor device manufacturing process, a plurality of circuit elements such as ICs and LSIs are formed on the surface of a wafer. The wafer on which the circuit elements are formed is ground to a predetermined thickness by grinding the back surface, cut by a cutting device, and divided into individual semiconductor chips. The cutting device includes, for example, a cutting blade that cuts a workpiece, and state detection means that detects the state (breakage (chip), wear amount, etc.) of the cutting blade (for example, Patent Document 1 or 2). reference). The cutting device performs cutting by rotating a cutting blade having a thickness of about 30 μm into the workpiece while rotating the cutting blade at a high speed of about 3000 rpm, and relatively moving the cutting blade and the workpiece.
状態検出手段としては、スピンドルを支持するスピンドルハウジングに固定され、切削ブレードの上半分ほどを覆うホイールカバーに装着されるブレード検出手段や、チャックテーブルと並んで配置される基準位置検出手段がよく利用される。ブレード検出手段は、ホイールカバーに装着されることから、加工中であってもリアルタイムで切削ブレードの状態を検出可能であるが、切削ブレードに向けて噴射される切削水などの影響を受けるため、刃先(切り刃の先端)の検出精度が不安定となる。一方、基準位置検出手段は、チャックテーブルと並んで配置されており、基準位置検出作業中は切削水を止めていることから、切削水などの影響を受けないため、刃先(切り刃の先端)の検出精度が安定し、検出精度が高くなるが、検出中は被加工物への加工が一時的に中断される。 As state detection means, blade detection means fixed to the spindle housing that supports the spindle and mounted on a wheel cover that covers the upper half of the cutting blade, and reference position detection means arranged alongside the chuck table are often used. Is done. Since the blade detection means is attached to the wheel cover, the state of the cutting blade can be detected in real time even during processing, but because it is affected by cutting water injected toward the cutting blade, The detection accuracy of the blade edge (tip of the cutting blade) becomes unstable. On the other hand, the reference position detection means is arranged side by side with the chuck table, and since the cutting water is stopped during the reference position detection operation, the cutting edge (tip of the cutting blade) is not affected by cutting water or the like. However, during the detection, the processing of the workpiece is temporarily interrupted.
このような切削装置は、切削ブレードの切り刃を摩耗させながら加工を行うので、一定距離の加工を実施する度に基準位置検出手段を利用して切り刃の先端の位置を補正することが普通である。その際、切削装置は、切り込み量の不足による分割不良が起きないように、基準位置検出手段を利用した切り刃の位置の補正を実施する間隔を狭めている。 Since such a cutting apparatus performs processing while wearing the cutting blade of the cutting blade, it is normal to correct the position of the tip of the cutting blade by using the reference position detecting means every time a certain distance is processed. It is. At that time, the cutting apparatus narrows the interval for correcting the position of the cutting blade using the reference position detecting means so that the division failure due to the insufficient cutting amount does not occur.
基準位置検出手段を有する切削方法は、基準位置検出手段を利用した切り刃の位置の補正を実施する間隔を狭めると、切り刃の位置の補正を実施する回数が増加することから、加工が一時的に中断される回数も増加するので、単位時間あたりの加工処理量が低下する虞がある。 In the cutting method having the reference position detection means, if the interval for correcting the position of the cutting blade using the reference position detection means is narrowed, the number of times the correction of the position of the cutting blade is increased. Since the number of times of interruption is increased, the processing amount per unit time may be reduced.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段を利用した切り刃の先端の位置の補正を実施することができる切削方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and can correct the position of the tip of the cutting blade using the reference position detection means while suppressing a decrease in the processing amount per unit time. An object is to provide a cutting method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の切削方法は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切り刃を外周に有した切削ブレードを備えた切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、切削ブレードを加工送り方向と直交する切り込み送り方向に切り込み送りする切り込み送り手段と、加工送り手段及び切り込み送り手段を作動させて切削ブレードの切り刃を近づけ切り込み送り方向での切り刃の基準位置を検出する基準位置検出手段と、切削ブレードの切り刃を挟んで配設され発光部と受光部とを備え切削水を供給しながら切削加工中に切り刃の位置を検出し摩耗量を測定するブレード検出手段と、を有し、基準位置検出手段は切削水を供給していない状態で精度高く切り刃の位置を検出する切削装置を用いて被加工物を切削する切削方法であって、ブレード検出手段で検出する切り刃の摩耗量の摩耗量許容値を設定する摩耗量許容値設定ステップと、加工送り手段と切り込み送り手段とを作動させて切削ブレードの切り刃を基準位置検出手段に近づけ、切り刃の先端の基準位置を検出する基準位置検出ステップと、基準位置検出ステップの後に、ブレード検出手段で摩耗量を測定しつつ、基準位置検出ステップで検出された基準位置を基に位置付けた切り刃で、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ステップと、切削ステップ実施中に切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段が検出すると、基準位置検出ステップを再び実施する再検出ステップと、を備え、前記切削ステップ実施中に前記切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達していなければ、前記被加工物に対して続けて切削加工を施すことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the cutting method of the present invention has a chuck table for holding a workpiece and a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table on the outer periphery. Cutting means provided with a cutting blade, machining feed means for relatively feeding the chuck table and the cutting means, cutting feed means for cutting and feeding the cutting blade in a cutting feed direction perpendicular to the machining feed direction, and machining feed The reference position detection means for detecting the reference position of the cutting blade in the cutting feed direction by operating the cutting means and the cutting feed means to approach the cutting blade, and the light emitting portion and the light receiver A blade detecting means for detecting the position of the cutting blade and measuring the amount of wear during cutting while supplying cutting water, and the reference position detecting means A cutting method of cutting a workpiece using a cutting device that detects the position of the cutting blade with high accuracy in a state where no cutting water is supplied, and the amount of wear of the cutting blade detected by the blade detecting means is allowable. The wear amount allowable value setting step for setting the value and the reference position detection for detecting the reference position of the tip of the cutting blade by operating the processing feed means and the cutting feed means to bring the cutting blade of the cutting blade closer to the reference position detection means After the step and the reference position detecting step, the workpiece held on the chuck table is measured with a cutting blade positioned based on the reference position detected in the reference position detecting step while measuring the wear amount by the blade detecting means. A cutting step for cutting, and a reference position detecting step when the blade detecting means detects that the wear amount of the cutting blade has reached the set wear amount tolerance during the cutting step. And a re-detection step of performing again, does not reach the wear amount allowable value wear amount is set for the cutting blades during the cutting step performed is subjected to cutting continuously to the workpiece It is characterized by that.
本発明の切削方法によれば、切削ステップ実施中に切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段が検出した場合に、基準位置検出ステップを再び実施するようにしたので、切削ブレードが摩耗しにくい場合、基準位置検出手段を利用した切り刃の位置の補正を実施するまでの間隔を拡げることができ、加工が一時的に中断される回数を減らすことができる。したがって、単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段を利用した切り刃の先端の位置の補正を実施することができる。 According to the cutting method of the present invention, when the blade detecting means detects that the wear amount of the cutting blade has reached the set wear amount allowable value during the cutting step, the reference position detecting step is performed again. Therefore, if the cutting blade is difficult to wear, the interval until the correction of the cutting blade position using the reference position detection means can be increased, and the number of times that machining is temporarily interrupted can be reduced. it can. Accordingly, it is possible to correct the position of the tip of the cutting blade using the reference position detection means while suppressing a decrease in the processing amount per unit time.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the structures described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.
〔実施形態〕
図1は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図2は、ブレード検出手段の拡大図である。図3は、ブレード検出部の構成例を示すブロック図である。図4は、基準電圧の説明図である。図5は、基準位置検出手段の拡大図である。図6は、基準位置検出部の構成例を示すブロック図である。図7は、制御手段の構成例を示すブロック図である。
Embodiment
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a cutting apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of the blade detection means. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the blade detection unit. FIG. 4 is an explanatory diagram of the reference voltage. FIG. 5 is an enlarged view of the reference position detecting means. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the reference position detection unit. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the control means.
実施形態に係る切削装置1は、図1に示すように、チャックテーブル10と、切削手段20と、撮像手段30と、加工送り手段40と、割り出し送り手段50と、切り込み送り手段60と、摩耗量設定手段70と、ブレード検出手段80と、基準位置検出手段90と、制御手段100と、を含んで構成されている。切削装置1は、カセットエレベータ3と、カセット4と、仮置き手段5と、搬送手段6と、洗浄手段7と、搬出入手段8と、を有している。切削装置1は、被加工物Wを保持するチャックテーブル10と、二つの切削手段20とを相対移動させることで、被加工物Wに加工を施す。本実施形態において、切削装置1は、二つの切削手段20を割り出し送り方向(Y軸方向)に対向配置させたフェイシングデュアルタイプの加工装置である。なお、切削装置1は、二つの切削手段20を同期させて駆動すること、二つの切削手段20を非同期でそれぞれ駆動することができるものである。
As shown in FIG. 1, the cutting device 1 according to the embodiment includes a chuck table 10, a
被加工物Wは、特に限定されないが、例えば、シリコン、ヒ化ガリウム(GaAs)等を母材とする板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ、セラミック、ガラス、サファイア(Al2O3)系の板状の無機材料基板、金属や樹脂等の板状の延性材料等、各種加工材料である。また、本実施形態において、被加工物Wは、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイスの形成されていない裏面に粘着テープT(ダイシングテープとも呼ばれる)が貼着されており、粘着テープTが環状のフレームFにも貼着されることで、フレームFに固定されている。 The workpiece W is not particularly limited, but for example, a plate-like semiconductor wafer or optical device wafer based on silicon, gallium arsenide (GaAs) or the like, ceramic, glass, sapphire (Al 2 O 3 ) -based material. Various processing materials such as a plate-like inorganic material substrate and a plate-like ductile material such as metal or resin. In the present embodiment, the workpiece W has an adhesive tape T (also referred to as a dicing tape) attached to the back surface where devices such as IC (Integrated Circuit) and LSI (Large Scale Integration) are not formed. The adhesive tape T is also fixed to the frame F by being attached to the annular frame F.
カセットエレベータ3は、装置本体2に対してZ軸方向において昇降自在である。カセット4は、カセットエレベータ3により昇降され、被加工物Wを一枚ずつ収納する。仮置き手段5は、加工前後の被加工物Wを一対のレールに一時的に仮置きする。搬送手段6は、フレームFをチャックするチャック手段を有する、いわゆるフレーム搬送手段であり、二つの切削手段20により加工された被加工物Wをチャックテーブル10から洗浄手段7に搬送する。洗浄手段7は、被加工物Wを保持するスピンナテーブル7aを回転させつつ図示しない洗浄ノズルから被加工物Wの表面に洗浄液を噴射し、被加工物Wの表面を洗浄する。搬出入手段8は、切削加工前の一枚の被加工物Wをカセット4から取り出して仮置き手段5へ搬送し、切削加工後で洗浄後の一枚の被加工物Wをスピンナテーブル7aからカセット4内へ搬入する。
The cassette elevator 3 is movable up and down in the Z-axis direction with respect to the apparatus
チャックテーブル10は、保持面11を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、保持面11に載置された被加工物Wを図示しない真空吸引源により吸引保持する。 The chuck table 10 has a disk shape in which a portion constituting the holding surface 11 is formed of porous ceramic or the like, and sucks and holds the workpiece W placed on the holding surface 11 by a vacuum suction source (not shown).
切削手段20は、図1および図2に示すように、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、洗浄液供給ノズル25と、を備えている。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Wに切削液を供給しながら切削加工を行う。また、切削手段20は、撮像手段30により撮像された画像データに基づいて、被加工物Wの加工すべき領域を加工する。切削ブレード21は、環状の極薄の切削砥石である。切削ブレード21は、図2に示すように、被加工物Wを切削する切り刃21aを外周に有している。切削ブレード21は、スピンドル22の一端部に着脱可能に装着される。切削液供給ノズル24は、切削ブレード21による被加工物Wの加工中に、被加工物Wの加工点へ切削液を供給する。洗浄液供給ノズル25は、切削ブレード21による被加工物Wの加工中に、切り刃21aに洗浄液を供給する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cutting means 20 includes a
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。撮像手段30は、被加工物Wの表面を撮像してアライメント調整用画像データを生成し、この画像データを制御手段100へ出力する。
The imaging means 30 is, for example, a camera using a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. The
加工送り手段40は、図1に示すように、装置本体2に対してチャックテーブル10をX軸方向に相対的に加工送りさせるX軸移動手段に相当し、チャックテーブル10と切削手段20とを相対的に加工送りする。加工送り手段40は、X軸パルスモータの回転力によりX軸ボールねじを回転駆動させることで、X軸移動基台を一対のX軸ガイドレールでガイドしつつ装置本体2に対してX軸方向に移動させる。本実施形態において、X軸方向は、切削ブレード21の回転軸線と直交する方向であり、鉛直方向と直交する方向である。
As shown in FIG. 1, the machining feed means 40 corresponds to an X-axis moving means for machining and feeding the chuck table 10 relative to the
また、加工送り手段40は、チャックテーブル10のX軸方向の位置を検出する図示しないX軸位置検出機構を備えている。X軸位置検出機構は、例えば、X軸位置検出用スケールとX軸位置検出用センサとを含むものである。 Further, the machining feed means 40 includes an X-axis position detection mechanism (not shown) that detects the position of the chuck table 10 in the X-axis direction. The X-axis position detection mechanism includes, for example, an X-axis position detection scale and an X-axis position detection sensor.
割り出し送り手段50は、装置本体2に対して切削手段20をY軸方向に相対的に割り出し送りさせるY軸移動手段に相当し、切削手段20を相対的に割り出し送りする。割り出し送り手段50は、Y軸パルスモータ52の回転力によりY軸ボールねじ51を回転駆動させることで、Y軸移動基台54を一対のY軸ガイドレール53でガイドしつつ装置本体2に対してY軸方向に移動させる。本実施形態において、Y軸方向は、切削ブレード21の回転軸線の方向であり、鉛直方向と直交する方向である。
The index feeding means 50 corresponds to a Y-axis moving means for indexing and feeding the cutting means 20 relative to the
また、割り出し送り手段50は、切削手段20のY軸方向の位置を検出する図示しないY軸位置検出機構を備えている。Y軸位置検出機構は、例えば、Y軸位置検出用スケールとY軸位置検出用センサとを含むものである。 Further, the index feeding means 50 includes a Y-axis position detection mechanism (not shown) that detects the position of the cutting means 20 in the Y-axis direction. The Y-axis position detection mechanism includes, for example, a Y-axis position detection scale and a Y-axis position detection sensor.
切り込み送り手段60は、装置本体2に対して切削手段20をZ軸方向、すなわち切削ブレード21がチャックテーブル10に接近および離れる方向に相対的に切り込み送りさせるZ軸移動手段に相当し、切削手段20を切り込み送りする。切り込み送り手段60は、Z軸パルスモータ62の回転力によりZ軸ボールねじ61を回転駆動させることで、Z軸移動部材64を一対のZ軸ガイドレール63でガイドしつつ装置本体2に対してZ軸方向に移動させる。これにより、切り込み送り手段60は、切削ブレード21の切り刃21aを加工送り方向(X軸方向)と直交する方向に切り込み送りする。本実施形態において、Z軸方向は、鉛直方向である。
The cutting and feeding means 60 corresponds to a Z-axis moving means that relatively cuts and feeds the cutting means 20 relative to the
また、切り込み送り手段60は、切削手段20のZ軸方向の位置を検出する図示しない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。 Further, the cutting feed means 60 includes a Z-axis position detection mechanism (not shown) that detects the position of the cutting means 20 in the Z-axis direction. The Z-axis position detection mechanism includes, for example, a Z-axis position detection scale and a Z-axis position detection sensor.
摩耗量設定手段70は、オペレータ等の作業員にとって操作しやすく見やすい位置に配置され、加工処理等に伴う各種情報を表示する表示パネルであるとともに、加工処理等に必要な加工条件、切削ブレード21の摩耗量許容値を入力操作して設定するためのタッチパネル構成の入力パネルでもある。 The wear amount setting means 70 is a display panel that is disposed at a position that is easy to operate for an operator such as an operator and that is easy to see, displays various types of information associated with the processing, and the like. It is also an input panel having a touch panel configuration for inputting and setting an allowable wear amount.
ブレード検出手段80は、被加工物Wへの切削加工中に切り刃21aの位置を検出し、切り刃21aの摩耗量を測定するものである。ブレード検出手段80は、図3に示すように、ブレード検出部110を含んで構成されている。ブレード検出手段80は、ホイールカバー81と、発光部82と、受光部83と、を有している。ホイールカバー81は、スピンドル22を回転自在に支持するスピンドルハウジング23に固定され、切削ブレード21の上方(+Z軸方向)に配置されている。ホイールカバー81は、鉛直方向に拡げられた取付穴84(図2参照)を有している。ホイールカバー81は、取付穴84に取り付けられる締結部材85を緩めたり締め付けたりすることで、切削ブレード21に対する鉛直方向の相対位置の調整が可能である。ホイールカバー81は、鉛直方向下方、すなわち−Z軸方向に延びる第1壁部81aと第2壁部81bとを有する。第1壁部81aと第2壁部81bとは、Y軸方向において間隔をあけて互いに対向している。第1壁部81aと第2壁部81bとの間の隙間は、切削ブレード21の切り刃21aが接触せずに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、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の切り刃21aが接触せずに侵入することができる間隔をあけて形成されている。このため、被加工物Wの加工中において、切削ブレード21の回転軸線と発光部82および受光部83との相対距離が変わらないので、ブレード検出手段80は、切り刃21aの摩耗量をリアルタイムに検出することができる。
The blade detection means 80 detects the position of the
発光部82は、第1壁部81aに設けられている。受光部83は、第2壁部81bに設けられている。発光部82と受光部83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82は、例えば、光源87として発光素子を有するものであり、受光部83に向けて光を照射する。受光部83は、例えば、受光素子を有するものである。受光部83は、受光した光の強度に対応する受光信号をブレード検出部110に出力する。
The
ブレード検出部110は、摩耗量許容値を検出するものである。ブレード検出部110は、光電変換部111と、基準電圧設定部112と、電圧比較部113と、摩耗量許容値検出部114と、を有する。
The
光電変換部111は、受光部83の受光量を電圧に変換して出力する。光電変換部111は、受光部83の受光量に応じた電圧を出力するものであり、受光量が少ない場合には、受光量が多い場合よりも高い電圧を出力する。光電変換部111は、図4に示すように、本実施形態においては、受光率が0%の時には5V(最大電圧)、受光率が100%の時には0V(最小電圧)の電圧を出力する。
The photoelectric conversion unit 111 converts the amount of light received by the
基準電圧設定部112は、基準電圧を設定して出力する。基準電圧設定部112は、光電変換部111が出力する最大電圧よりも低い電圧を出力している。基準電圧設定部112が出力する基準電圧は、本実施形態においては、3Vである。ここで、基準電圧は、例えば、切削ブレード21の摩耗量が後述する摩耗量許容値に達したときに、光電変換部111が出力する電圧が3Vまで低下するようにしている。このため、基準電圧は、設定される摩耗量許容値に応じて変えてもよい。
The reference voltage setting unit 112 sets and outputs a reference voltage. The reference voltage setting unit 112 outputs a voltage lower than the maximum voltage output from the photoelectric conversion unit 111. In this embodiment, the reference voltage output from the reference voltage setting unit 112 is 3V. Here, the reference voltage is set such that, for example, when the wear amount of the
電圧比較部113は、光電変換部111が出力する電圧と、基準電圧設定部112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113は、例えば、光電変換部111が出力する電圧が、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。 The voltage comparison unit 113 compares the voltage output from the photoelectric conversion unit 111 with the reference voltage output from the reference voltage setting unit 112, and outputs a comparison result signal. For example, the voltage comparison unit 113 outputs different signals depending on whether the voltage output from the photoelectric conversion unit 111 is higher than the reference voltage or lower than the reference voltage.
摩耗量許容値検出部114は、電圧比較部113から出力される信号に基づいて、切削ブレード21の切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値に達したことを検出する。摩耗量許容値検出部114は、本実施形態においては、光電変換部111が出力する電圧が、基準電圧以下となった時の信号を電圧比較部113から受信することで、摩耗量許容値に達したことを検出する。また、摩耗量許容値検出部114は、摩耗量許容値に達したことを検出すると、後述する基準位置検出部120に信号を出力し、後述する基準位置検出手段90による基準位置の検出を行わせる。
The wear amount allowable value detection unit 114 detects that the wear amount of the
基準位置検出手段90は、図5および図6に示すように、切削ブレード21の切り込み送り方向での切り刃21aの先端位置(下端位置)を検出するものである。基準位置検出手段90は、加工送り手段40および切り込み送り手段60を作動させて切削ブレード21の切り刃21aを近づけ、切り込み送り方向(Z軸方向)での切り刃21aの基準位置を検出するものでもある。基準位置検出手段90は、図6に示すように、基準位置検出部120を含んで構成されている。基準位置検出手段90は、本実施形態において、チャックテーブル10を保持する移動台12(図1参照)上に設けられている。基準位置検出手段90は、発光部91と、受光部92と、支持部材93と、を有する。支持部材93は、移動台12の上面に固定されている。支持部材93は、鉛直方向上方、すなわち+Z軸方向に突出する第1突出部93aと第2突出部93bを有する。第1突出部93aと第2突出部93bとは、Y軸方向において隙間をあけて互いに対向している。第1突出部93aと第2突出部93bとの間の隙間は、切削ブレード21の切り刃21aが接触せずに侵入可能なブレード侵入部96である。ブレード侵入部96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が接触せずに侵入することができる間隔をあけて形成されている。ブレード侵入部96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。
As shown in FIGS. 5 and 6, the reference
発光部91は、第1突出部93aに設けられている。受光部92は、第2突出部93bに設けられている。発光部91と受光部92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91は、例えば、光源97として発光素子を有するものであり、受光部92に向けて光を照射する。受光部92は、例えば、受光素子を有するものである。受光部92は、受光した光の強度に対応する受光信号を基準位置検出部120に出力する。
The
支持部材93には、洗浄水供給ノズル94およびエアー供給ノズル95が設けられている。洗浄水供給ノズル94は、発光部91および受光部92に対して洗浄水を供給し、発光部91および受光部92を洗浄するものである。エアー供給ノズル95は、発光部91および受光部92に対してエアーを供給し、洗浄水を吹き飛ばして発光部91および受光部92を乾燥させるものである。これにより、発光部91および受光部92に切削屑が付着しても洗い流されるため切削ブレード21の切り刃21aの先端を正確に検出することができる。
The
基準位置検出部120は、切削ブレード21の切り刃21aの基準位置を検出するものである。基準位置検出部120は、光電変換部121と、基準電圧設定部122と、電圧比較部123と、端部位置検出部124と、算出部125と、位置補正部126と、を有する。
The
光電変換部121は、受光部92の受光量を電圧に変換して出力する。光電変換部121は、受光部92の受光量に応じた電圧を出力するものであり、受光量が少ない場合には、受光量が多い場合よりも高い電圧を出力する。光電変換部121は、図4に示すように、本実施形態においては、受光率が0%の時には5V(最大電圧)、受光率が100%の時には0V(最小電圧)の電圧を出力する。
The photoelectric conversion unit 121 converts the amount of light received by the
基準電圧設定部122は、基準電圧を設定して出力する。基準電圧設定部122は、光電変換部121が出力する最大電圧よりも低い電圧を出力している。基準電圧設定部122が出力する基準電圧は、図4に示すように、本実施形態においては、3Vである。ここで、基準電圧は、例えば、切削ブレード21をブレード侵入部96に侵入させた際、切削ブレード21の切り刃21aの先端が発光部91の光軸上に達したときに、光電変換部121が出力する電圧が3Vまで上昇するようにしている。このため、基準電圧は、ブレード侵入部96への切り刃21aの侵入量に応じて変えてもよい。
The reference
電圧比較部123は、光電変換部121の出力電圧と基準電圧設定部122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123は、例えば、光電変換部121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。
The voltage comparison unit 123 compares the output voltage of the photoelectric conversion unit 121 with the reference voltage output from the reference
端部位置検出部124は、電圧比較部123から出力される信号と、切り込み送り手段60の図示しないZ軸位置検出機構から取得するZ軸方向における位置信号と、に基づいて切削ブレード21の切り刃21aの先端位置(下端位置)を検出する。詳しくは、端部位置検出部124は、制御手段100を介して切削ブレード21を降下(−Z軸方向に移動)させて切り刃21aをブレード侵入部96へ侵入させ、発光部91からの光線を遮断することにより、電圧比較部123から出力される信号が異なった時点でZ軸位置検出機構から取得したZ軸方向における位置を、切削ブレード21の切り刃21aの先端位置(下端位置)として検出する。つまり、端部位置検出部124は、切削ブレード21の切り刃21aの先端を検出した時におけるZ軸位置検出機構のZ軸位置を基準位置として検出する。
The end
算出部125は、端部位置検出部124によって検出された基準位置に基づいて、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。
The
位置補正部126は、算出部125によって算出された補正量に基づいて、切削ブレード21の切り込み送り方向の位置を補正する。このため、被加工物Wを加工するときの切削ブレード21の位置が、補正された位置に基づいて制御される。なお、本実施形態において、切削ブレード21の切り込み送り方向の位置を補正することは、切削ブレード21の切り刃21aの先端を原点位置、すなわち基準位置に合わせることである。
The position correction unit 126 corrects the position of the
制御手段100は、コンピュータを有する電子制御装置である。制御手段100は、図7に示すように、ブレード検出部110と、基準位置検出部120と、駆動制御部130と、を含んでいる。制御手段100は、上述した切削装置1の各機器と接続されている。制御手段100は、摩耗量設定手段70により設定された摩耗量許容値と、ブレード検出手段80により検出される切り刃21aの摩耗量と、基準位置検出手段90により検出される切り刃21aの基準位置と、に基づいて、駆動制御部130を介して各手段20,40,50,60を制御する。
The control means 100 is an electronic control device having a computer. As shown in FIG. 7, the
以上のごとく構成された切削装置1は、図1に示すように、チャックテーブル10に吸引保持された被加工物Wを撮像手段30により撮像してアライメント調整用画像データを生成し、この画像データに基づいて切削手段20と被加工物Wとのアライメントを調整した後、切削手段20の切削ブレード21を高速回転しつつ、チャックテーブル10に対して切削手段20を切り込み送り手段60でZ軸方向に相対的に切り込み送りさせ、切削手段20に対してチャックテーブル10を加工送り手段40でX軸方向に相対的に加工送りさせ、チャックテーブル10に対して切削手段20を割り出し送り手段50でY軸方向に相対的に割り出し送りさせることで、被加工物Wの分割予定ラインを切削加工して切削溝を形成することができる。また、切削装置1は、同一方向の全ての分割予定ラインについて切削加工した後、チャックテーブル10を図示しない回転手段で90度回転させ、切削手段20により同様の切削加工を繰り返すことで、被加工物Wに切削溝を碁盤目状に形成し、被加工物Wを個々のデバイスに分割することができる。
As shown in FIG. 1, the cutting apparatus 1 configured as described above captures the workpiece W sucked and held by the chuck table 10 by the imaging means 30 to generate alignment adjustment image data, and this image data After adjusting the alignment between the cutting means 20 and the workpiece W based on the above, the cutting means 20 is cut into the chuck table 10 while rotating the
次に、図8を参照して、実施形態に係る切削方法について説明する。図8は、実施形態に係る切削方法を示すフロー図である。 Next, the cutting method according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the cutting method according to the embodiment.
まず、切削装置1は、切削ブレード21の摩耗量許容値を設定する(ステップST1)。このステップST1について詳しく説明すると、切削装置1の制御手段100は、オペレータ等の作業員により摩耗量設定手段70に入力操作された摩耗量許容値を検出し、この検出した入力操作にしたがって切削ブレード21の摩耗量の摩耗量許容値を設定する。つまり、制御手段100は、ブレード検出手段80で検出する切り刃21aの摩耗量の摩耗量許容値を設定する「摩耗量許容値設定ステップ」を実施する。本実施形態において、切削ブレード21の摩耗量の摩耗量許容値は、例えば、被加工物Wの裏面に貼着された粘着テープTに切り刃21aを10μm切り込んで被加工物Wをフルカットする場合、5μmに設定される。これにより、切削ブレード21の摩耗量が、摩耗量許容値である5μmに達した時に後述する再検出ステップ(ステップST5肯定、ステップST2)を実施することができ、再検出ステップの実施前でも粘着テープTに切り刃21aを少なくとも5μm切り込むことで被加工物Wをフルカットすることができる。
First, the cutting device 1 sets a wear amount allowable value of the cutting blade 21 (step ST1). The step ST1 will be described in detail. The control means 100 of the cutting device 1 detects the wear amount allowable value input to the wear amount setting means 70 by a worker such as an operator, and the cutting blade according to the detected input operation. The wear amount allowable value of the wear amount of 21 is set. That is, the
この摩耗量許容値設定ステップでは、ブレード検出手段80がZ軸方向の初期位置に位置付けられている。ここで、初期位置は、光電変換部111から出力される電圧が最大電圧の5V未満、かつ、基準電圧の3Vよりも高くなる位置、すなわち受光部83が少なくとも受光する位置である。これにより、切削ブレード21の切り刃21aが摩耗すると、光電変換部111から出力される電圧が低下するようになる。なお、ブレード検出手段80の初期位置の調整は、例えば、タッチパネル構成の摩耗量設定手段70に光電変換部111から出力される電圧をリアルタイムで表示させ、摩耗量設定手段70に表示される電圧を作業員が確認しつつ、ブレード検出手段80のZ軸方向の位置を調整させ、光電変換部111から出力される電圧が最大電圧の5V未満となった位置で締結部材85を締め付けることにより、実施される。
In this wear amount allowable value setting step, the blade detection means 80 is positioned at the initial position in the Z-axis direction. Here, the initial position is a position where the voltage output from the photoelectric conversion unit 111 is less than the maximum voltage of 5 V and higher than the reference voltage of 3 V, that is, a position where the
次に、切削装置1は、切削ブレード21の基準位置を検出する(ステップST2)。このステップST2について詳しく説明すると、切削装置1の制御手段100は、加工送り手段40と切り込み送り手段60とを作動させて、切削ブレード21の切り刃21aを基準位置検出手段90に近づけ、ブレード侵入部96への切り刃21aの侵入を検出し、この侵入を検出した時のZ軸位置検出機構のZ軸位置を切り刃21aの先端の基準位置(原点位置)として設定する。つまり、制御手段100は、切り刃21aの先端の基準位置を検出する「基準位置検出ステップ」を実施する。
Next, the cutting device 1 detects the reference position of the cutting blade 21 (step ST2). The step ST2 will be described in detail. The
この基準位置検出ステップでは、発光部91と受光部92とを結ぶ光軸と、切削ブレード21の回転軸線とがZ軸上に重なるように、加工送り手段40と割り出し送り手段50とを作動させる。
In this reference position detection step, the processing feed means 40 and the index feed means 50 are operated so that the optical axis connecting the
次に、切削装置1は、被加工物Wを切削する(ステップST3)。このステップST3について詳しく説明すると、切削装置1の制御手段100は、ブレード検出手段80で切削ブレード21の切り刃21aの摩耗量を測定しつつ、上記ステップST2(基準位置検出ステップ)で検出された基準位置(原点位置)を基に位置付けられた切り刃21aで、チャックテーブル10に保持された被加工物Wを切削する。つまり、制御手段100は、基準位置検出ステップ(上記ステップST2)の後に、チャックテーブル10に保持された被加工物Wを切削する「切削ステップ」を実施する。
Next, the cutting device 1 cuts the workpiece W (step ST3). This step ST3 will be described in detail. The
この切削ステップでは、切削手段20の切削液供給ノズル24から切削液を加工点に向けて噴射させ、洗浄液供給ノズル25から洗浄液を切り刃21aに向けて噴射させる。また、被加工物Wの裏面に貼着された粘着テープTに10μm切り込むように切り込み送り手段60を作動させる。
In this cutting step, the cutting fluid is sprayed from the cutting
次に、切削装置1は、切削加工を終了するか否か判断する(ステップST4)。このステップST4について詳しく説明すると、切削装置1の制御手段100は、例えば、切削加工を施した被加工物Wが所定の加工枚数に達したか否かで、切削加工を終了するか否か判断する。また、切削装置1は、被加工物Wに対する切削加工を終了すると判断する(ステップST4肯定)と、切削加工を終了する。
Next, the cutting device 1 determines whether or not to end the cutting process (step ST4). The step ST4 will be described in detail. The
また、切削装置1は、被加工物Wに対する切削加工を終了しないと判断する(ステップST4否定)と、切削ブレード21の切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値に達したか否か判断する(ステップST5)。このステップST5について詳しく説明すると、切削装置1の制御手段100は、摩耗量許容値検出部114が、光電変換部111が出力する電圧が低下して基準電圧としての3Vに達した時の信号(摩耗量許容値検出信号)を電圧比較部113から受信したか否かにより、摩耗量許容値に達したか否か判断する。
Further, when the cutting device 1 determines that the cutting process on the workpiece W is not finished (No in step ST4), the cutting apparatus 1 determines whether or not the wear amount of the
また、切削装置1は、切削ブレード21の切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値に達していないと判断する(ステップST5否定)と、上記ステップST3(切削ステップ)を実施する。つまり、切削装置1は、切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値に達していなければ、複数枚の被加工物Wに対して続けて切削加工を施すことができる。
Further, when the cutting device 1 determines that the wear amount of the
また、切削装置1は、切削ブレード21の切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値に達したと判断する(ステップST5肯定)と、上記ステップST2(基準位置検出ステップ)を実施する。このステップST5肯定について詳しく説明すると、切削装置1の制御手段100は、電圧比較部113が上記摩耗量許容値検出信号を出力すると、摩耗量許容値検出部114が摩耗量許容値に達したことを検出し、切削ブレード21の切り刃21aの基準位置(原点位置)を基準位置検出手段90に検出させる。つまり、制御手段100は、上記ステップST3(切削ステップ)の実施中に切り刃21aの摩耗量が、上記ステップST1(摩耗量許容値設定ステップ)で設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段80が検出する(ステップST5肯定)と、上記ステップST2(基準位置検出ステップ)を再び実施する「再検出ステップ」を行う。これにより、切削ブレード21の切り刃21aの基準位置(原点位置)が補正されるので、被加工物Wの裏面に貼着された粘着テープTに切り刃21aを10μm切り込むことができ、被加工物Wをフルカットすることができる。
Further, when the cutting device 1 determines that the wear amount of the
また、切削装置1は、上記ステップST5肯定により、切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値に達した場合に上記ステップST2(基準位置検出ステップ)を再び実施することから、上記ステップST2(基準位置検出ステップ)の実施回数を減らすことができる。
In addition, when the wear amount of the
以上のように、本実施形態に係る切削装置1の切削方法によれば、切削ステップ(ステップST3)を実施中に切り刃21aの摩耗量が摩耗量許容値設定ステップ(ステップST1)で設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段80が検出した場合に、基準位置検出ステップ(ステップST2)を再び実施するようにしている。このため、切削ブレード21が摩耗しにくい場合、基準位置検出ステップ(ステップST2)を再び実施するまでの間隔を拡げることができる。
As described above, according to the cutting method of the cutting apparatus 1 according to the present embodiment, the wear amount of the
また、基準位置検出ステップ(ステップST2)を再び実施するまでの間隔を拡げることができるので、基準位置検出ステップ(ステップST2)を実施するために切削加工が一時的に中断される回数を減らすことができる。したがって、単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段90を利用した切り刃21aの先端の位置の補正を実施することができる。つまり、切削加工1のスループットを上げることができる。
Moreover, since the interval until the reference position detection step (step ST2) is performed again can be increased, the number of times that the cutting process is temporarily interrupted to perform the reference position detection step (step ST2) is reduced. Can do. Therefore, it is possible to correct the position of the tip of the
また、加工中、すなわち切削ステップ(ステップST3)を実施中も切り刃21aの摩耗量を随時検出可能であるブレード検出手段80をある程度(本実施形態においては摩耗量許容値)までの摩耗量(消耗量)測定に利用しつつ、切り刃21aの摩耗量がある程度まで達した時の切削ブレード21の位置の補正に基準位置検出手段90を利用するので、切削ブレード21の摩耗による被加工物Wの分割不良の発生を抑えることができる。
Further, the blade detection means 80 capable of detecting the wear amount of the
また、被加工物Wとしてのシリコンウエーハの分割(フルカット)では、通常は一方の分割予定ラインを全て加工する毎に一回の基準位置検出を実施しているが、基準位置検出手段90により検出される検出値は0〜2μm程度である場合も多い。このため、シリコンウエーハのように切削ブレード21が摩耗しにくい被加工物Wを分割(フルカット)する場合、本実施形態に係る切削装置1の切削方法は特に有効である。
In the division (full cut) of the silicon wafer as the workpiece W, the reference position detection is usually performed once every time one of the division planned lines is processed. In many cases, the detected value is about 0 to 2 μm. For this reason, the cutting method of the cutting apparatus 1 according to the present embodiment is particularly effective when dividing the workpiece W to which the
なお、上記実施形態において、切削装置1は、2個のスピンドル22を有するダイサ、いわゆるデュアルダイサであるが、1個のスピンドルを有するダイサであってもよい。
In the above embodiment, the cutting apparatus 1 is a dicer having two
また、上記実施形態において、基準位置検出手段90は、移動台12上に設けられているが、チャックテーブル10の周辺のX軸上に配置されていても、切削手段20のY軸移動軌跡の直下に配置されていてもよい。つまり、基準位置検出手段90は、切削装置1における切削手段20の配置形態に応じて適切な位置に配置することができる。
Further, in the above embodiment, the reference
また、上記実施形態において、基準位置検出手段90は、切削ブレード21の基準位置を検出するものであるが、Z軸位置検出機構が検出するZ軸位置の変位から切り刃21aの摩耗量を検出することもできる。これにより、作業員が切削ブレード21の摩耗量を把握することが可能になる。
In the above embodiment, the reference position detection means 90 detects the reference position of the
1 切削装置
10 チャックテーブル
20 切削手段
21 切削ブレード
21a 切り刃
40 加工送り手段
60 切り込み送り手段
80 ブレード検出手段
82 発光部
83 受光部
90 基準位置検出手段
W 被加工物
X 加工送り方向
Z 切り込み送り方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記ブレード検出手段で検出する前記切り刃の摩耗量の摩耗量許容値を設定する摩耗量許容値設定ステップと、
前記加工送り手段と前記切り込み送り手段とを作動させて前記切削ブレードの切り刃を前記基準位置検出手段に近づけ、前記切り刃の先端の基準位置を検出する基準位置検出ステップと、
前記基準位置検出ステップの後に、前記ブレード検出手段で摩耗量を測定しつつ、前記基準位置検出ステップで検出された前記基準位置を基に位置付けた前記切り刃で、前記チャックテーブルに保持された前記被加工物を切削する切削ステップと、
前記切削ステップ実施中に前記切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことを前記ブレード検出手段が検出すると、前記基準位置検出ステップを再び実施する再検出ステップと、
を備え、
前記切削ステップ実施中に前記切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達していなければ、前記被加工物に対して続けて切削加工を施すことを特徴とする切削方法。 A chuck table for holding a workpiece, a cutting means having a cutting blade having a cutting blade for cutting the workpiece held by the chuck table on its outer periphery, and the chuck table and the cutting means are relatively A machining feed means for machining and feeding, a cutting feed means for cutting and feeding the cutting blade in a cutting feed direction perpendicular to the machining feed direction, and operating the machining feed means and the cutting feed means to cut the cutting blade. Reference position detection means for detecting a reference position of the cutting blade in the cutting feed direction close to the blade, and a light emitting portion and a light receiving portion that are disposed across the cutting blade of the cutting blade and supply cutting water. Blade detecting means for detecting the position of the cutting blade and measuring the amount of wear during cutting, and the reference position detecting means A cutting method for cutting a workpiece with a cutting device for detecting a position of high accuracy the cutting blade in a state in which no sheet, and
A wear amount allowable value setting step for setting a wear amount allowable value of the wear amount of the cutting blade detected by the blade detecting means;
A reference position detection step of operating the processing feed means and the cutting feed means to bring the cutting blade of the cutting blade closer to the reference position detection means and detecting a reference position of the tip of the cutting blade;
After the reference position detection step, the amount of wear is measured by the blade detection means, and the cutting blade positioned on the basis of the reference position detected in the reference position detection step is held on the chuck table. A cutting step for cutting the workpiece;
When the blade detection means detects that the wear amount of the cutting blade has reached a set wear amount allowable value during the cutting step, a re-detection step that performs the reference position detection step again;
Equipped with a,
If the amount of wear of the cutting blade does not reach a set wear amount allowable value during the cutting step, the workpiece is continuously cut.
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