JP6964504B2 - Cutting method of work piece - Google Patents
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Description
本発明は、被加工物の切削方法に関する。 The present invention relates to a method for cutting a workpiece.
各種デバイスが形成された板状の被加工物を、切削ブレードを用いて、個々のデバイスチップに分割する方法が知られている。この切削方法では、被加工物を破砕加工するので、切削屑が切削溝の側面やその近傍に付着してしまう可能性がある。この切削屑の付着を低減するために、被加工物を切削後に洗浄したり、切削液に添加剤を混ぜることで異物の付着を抑制したりする方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A method is known in which a plate-shaped workpiece on which various devices are formed is divided into individual device chips by using a cutting blade. In this cutting method, the workpiece is crushed, so that cutting chips may adhere to the side surface of the cutting groove or its vicinity. In order to reduce the adhesion of cutting chips, there are known methods of cleaning the workpiece after cutting or suppressing the adhesion of foreign matter by mixing an additive with the cutting fluid (for example, Patent Document 1). reference).
しかしながら、被加工物を切削後に洗浄する場合、被加工物の表面から高圧水や2流体を吹き付けることで洗浄するため、切削溝の側面の付着物を取り切ることが難しい場合があるという問題があった。また、切削液に添加剤を混ぜることで異物の付着を抑制する場合、この方法を実施するために専用の機材が必要であったり、添加した切削液の処理設備が新たに必要であったりするため、この方法を実施すること自体が困難である場合があるという問題があった。 However, when cleaning the workpiece after cutting, there is a problem that it may be difficult to remove the deposits on the side surface of the cutting groove because the workpiece is cleaned by spraying high-pressure water or two fluids from the surface of the workpiece. there were. In addition, when suppressing the adhesion of foreign matter by mixing an additive with the cutting fluid, special equipment may be required to implement this method, or new processing equipment for the added cutting fluid may be required. Therefore, there is a problem that it may be difficult to implement this method itself.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削ブレードを用いて個々のデバイスチップに分割する場合に、切削屑が切削溝の側面やその近傍に付着することを低減する被加工物の切削方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is that when cutting into individual device chips using a cutting blade, cutting chips adhere to the side surface of the cutting groove or its vicinity. It is to provide the cutting method of the workpiece to be reduced.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の切削方法は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルに装着した切削ブレードで切削する切削ユニットと、該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された切削溝をスピンドルに装着した溝洗浄ブレードで洗浄する溝洗浄ユニットと、該溝洗浄ユニットの該溝洗浄ブレードに超音波振動を付与する超音波振動付与ユニットと、を備える切削装置を用いて、分割予定ラインを備える板状の被加工物を切削する被加工物の切削方法であって、該チャックテーブルに保持された該被加工物に切削液を供給しながら、切削ユニットに装着した切削ブレードで該被加工物を該分割予定ラインに沿って切削し、該被加工物に切削溝を形成する切削溝形成ステップと、該切削ブレードより薄い溝洗浄ユニットに装着した溝洗浄ブレードに超音波振動を付与させつつ、該切削溝の両側面を避けながら該切削溝内を移動させ、該被加工物に供給された該切削液を振動させて該切削溝を洗浄する切削溝洗浄ステップと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the cutting method of the workpiece of the present invention mounts a chuck table for holding the workpiece and a workpiece held on the chuck table on the spindle. A cutting unit for cutting with a cutting blade, a groove cleaning unit for cleaning a cutting groove formed on a workpiece held on the chuck table with a groove cleaning blade mounted on a spindle, and the groove cleaning blade of the groove cleaning unit. A cutting method for cutting a plate-shaped workpiece provided with a scheduled division line by using a cutting device provided with an ultrasonic vibration imparting unit for imparting ultrasonic vibration to the chuck table. A cutting groove that forms a cutting groove in the work piece by cutting the work piece along the planned division line with a cutting blade mounted on the cutting unit while supplying the cutting liquid to the held work piece. While applying ultrasonic vibration to the forming step and the groove cleaning blade mounted on the groove cleaning unit thinner than the cutting blade, it is moved in the cutting groove while avoiding both side surfaces of the cutting groove and supplied to the workpiece. It is characterized by comprising a cutting groove cleaning step for cleaning the cutting groove by vibrating the cutting liquid.
該被加工物は、該分割予定ラインによって区画された各領域にイメージセンサが形成された半導体デバイスウェーハであってもよい。 The workpiece may be a semiconductor device wafer in which an image sensor is formed in each region partitioned by the planned division line.
該切削溝洗浄ステップは、該被加工物が該切削液に水没した状態で実施されてもよい。 The cutting groove cleaning step may be performed with the workpiece submerged in the cutting fluid.
本願発明の被加工物の切削方法は、切削ブレードを用いて個々のデバイスチップに分割する場合に、切削屑が切削溝の側面やその近傍に付着することを低減することができるという効果を奏する。 The method for cutting a workpiece according to the present invention has the effect of reducing the adhesion of cutting chips to the side surface of the cutting groove or its vicinity when the cutting blade is used to divide the work piece into individual device chips. ..
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、置換又は変更を行うことができる。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Further, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions or changes of the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る被加工物の切削方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係る被加工物の切削方法を実施する切削装置1の構成例を示す斜視図である。
[Embodiment]
The cutting method of the workpiece according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a cutting device 1 that implements a cutting method for a workpiece according to an embodiment.
実施形態に係る被加工物の切削方法は、各種デバイスが形成された板状の被加工物201を個々のデバイスチップに分割するために、被加工物201の分割予定ライン203(図1参照)に沿って切削溝301(図2参照)を形成し、形成した切削溝301(図2参照)を洗浄する方法である。実施形態に係る被加工物の切削方法の加工対象の被加工物201は、シリコン、GaAs、サファイア、SiC等を母材とする種々の円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。実施形態において、被加工物201は、分割予定ライン203によって区画された各領域にデバイスの一例であるイメージセンサ204が形成された半導体デバイスウェーハである。被加工物201は、その他にも、ガラス板、セラミックス板及びパッケージ基板等が例示される。
In the method of cutting the workpiece according to the embodiment, in order to divide the plate-
実施形態において、半導体デバイスウェーハである被加工物201は、図1に示すように、表面202に格子状に交差する複数の分割予定ライン203によって区画された表面202の各領域にイメージセンサ204が形成されたデバイス領域205と、デバイス領域205を囲繞しかつイメージセンサ204が形成されていない外周余剰領域206とを備えている。実施形態において、デバイスであるイメージセンサ204は、CMOSイメージセンサ(Complementary MOS image sensor)又はCCDイメージセンサ(Charge-Coupled Device image sensor)であるが、これらに限定されない。また、本発明では、被加工物201に形成されるデバイスは、イメージセンサ204に限定されることなく、各種メモリまたはLSI(Large Scale Integration)を構成するものでも良い。
In the embodiment, as shown in FIG. 1, the
被加工物201は、図1に示すように、裏面207に、保護部材であるダイシングテープ209が貼着される。ダイシングテープ209は、外周に環状フレーム210が装着されている。ダイシングテープ209としては、厚さ100μm程度のポリオレフィン(PO)のシート基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ10μm程度塗布されたもの等を用いることができる。
As shown in FIG. 1, the
また、被加工物201は、図1に示すように、裏面207に、ダイシングテープ209にダイボンディング用のフィルム状の接着剤である図示しないダイアタッチフィルムが一体に形成された複合タイプのテープが貼着されても良い。この複合タイプのテープとしては、例えばリンテック(株)から製造販売されている複合テープ(LE−5000)を用いることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
実施形態に係る被加工物の切削方法は、図1に示す切削装置1により実施される。実施形態に係る被加工物の切削方法を実施する切削装置1は、被加工物201を切削(加工)する装置である。図2は、図1の切削装置1における切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60の要部を示す側面図である。図3は、図1の切削装置1の溝洗浄ユニット60における超音波振動付与ユニット80の要部を示す断面図である。
The method of cutting the workpiece according to the embodiment is carried out by the cutting device 1 shown in FIG. The cutting device 1 that implements the method of cutting the workpiece according to the embodiment is an apparatus that cuts (processes) the
図1に示された切削装置1は、分割予定ライン203を備える被加工物201をチャックテーブル10で保持し分割予定ライン203に沿って切削ブレード21で切削して分割予定ライン203に沿って、図2に示す切削溝301を形成するとともに、溝洗浄ブレード61に超音波振動を付与することで切削溝301を洗浄する装置である。
The cutting apparatus 1 shown in FIG. 1 holds the
切削装置1は、図1、図2及び図3に示すように、被加工物201を吸引保持する保持面10−1を備えたチャックテーブル10と、チャックテーブル10に保持された被加工物201をスピンドル22に装着した切削ブレード21で切削して切削溝301を形成する切削ユニット20と、チャックテーブル10に保持された被加工物201に形成された切削溝301をスピンドル62に装着した溝洗浄ブレード61で洗浄する溝洗浄ユニット60と、溝洗浄ユニット60の溝洗浄ブレード61に超音波振動を付与する超音波振動付与ユニット80(図3のみ示す)と、チャックテーブル10に保持された被加工物201を撮像する撮像ユニット31,32と、制御ユニット100と、を備える。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the cutting apparatus 1 includes a chuck table 10 provided with a holding surface 10-1 for sucking and holding the
また、切削装置1は、図1に示すように、チャックテーブル10を保持面10−1及び装置本体2の短手方向と平行な加工送り方向であるX方向に移動させる加工送りユニットであるX軸移動ユニット30と、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60を保持面10−1及び装置本体2の長手方向と平行でかつX方向に直交する割り出し方向であるY方向に割り出し送りする割り出し送りユニットであるY軸移動ユニット40と、切削ユニット20をX方向とY方向との双方と直交する鉛直方向に平行なZ方向に切り込み送りする切り込み送りユニットであるZ軸移動ユニット50−1と、溝洗浄ユニット60をZ方向に切り込み送りする切り込み送りユニットであるZ軸移動ユニット50−2と、を少なくとも備える。切削装置1は、図1に示すように、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60の2つのユニットをY方向に対向して備えた、即ち、2スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。
Further, as shown in FIG. 1, the cutting device 1 is a machining feed unit that moves the chuck table 10 in the X direction, which is the machining feed direction parallel to the lateral direction of the holding surface 10-1 and the device main body 2. An indexing feed unit that indexes and feeds the
チャックテーブル10は、円盤形状であり、被加工物201を保持する保持面10−1がポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル10は、X軸移動ユニット30により移動自在で回転駆動源11によりZ方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。チャックテーブル10は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、被加工物201を吸引、保持する。また、チャックテーブル10の周囲には、エアーアクチュエータにより駆動して被加工物201の周囲の環状フレーム210を挟持するクランプ部12が複数設けられている。
The chuck table 10 has a disk shape, and the holding surface 10-1 for holding the
切削ユニット20は、図1に示すように、チャックテーブル10に保持された被加工物201に対して、Y軸移動ユニット40によりY方向に移動自在に設けられ、かつ、Z軸移動ユニット50−1によりZ方向に移動自在に設けられている。溝洗浄ユニット60は、図1に示すように、チャックテーブル10に保持された被加工物201に対して、Y軸移動ユニット40によりY方向に移動自在に設けられ、かつ、Z軸移動ユニット50−2によりZ方向に移動自在に設けられている。
As shown in FIG. 1, the cutting
切削ユニット20は、図1に示すように、Y軸移動ユニット40、Z軸移動ユニット50−1などを介して、装置本体2から立設した他方の柱部3−1に設けられている。溝洗浄ユニット60は、図1に示すように、Y軸移動ユニット40、Z軸移動ユニット50−2などを介して、装置本体2から立設した一方の柱部3−2に設けられている。なお、柱部3−1,3−2は、上端が水平梁3−3により連結されている。柱部3−1,3−2と水平梁3−3は、切削装置1の装置本体2上に設けられた基台3を構成する。
As shown in FIG. 1, the cutting
X軸移動ユニット30は、チャックテーブル10をX方向に移動させることで、チャックテーブル10と、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60と、を相対的にX方向に沿って加工送りするものである。Y軸移動ユニット40は、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60をY方向に移動させることで、チャックテーブル10と、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60と、を相対的にY方向に沿って割り出し送りするものである。Z軸移動ユニット50−1は、切削ユニット20をZ方向に移動させることで、チャックテーブル10と切削ユニット20とを相対的にZ方向に沿って切り込み送りするものである。Z軸移動ユニット50−2は、溝洗浄ユニット60をZ方向に移動させることで、チャックテーブル10と溝洗浄ユニット60とを相対的にZ方向に沿って切り込み送りするものである。
The
X軸移動ユニット30、Y軸移動ユニット40、Z軸移動ユニット50−1及びZ軸移動ユニット50−2は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ41,51−1,51−2、ボールねじ41,51−1,51−2を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ42,52−1,52−2及びチャックテーブル10、切削ユニット20又は溝洗浄ユニット60をX方向、Y方向又はZ方向に移動自在に支持する周知のガイドレール43,53−1,53−2を備える。
The
また、切削装置1は、チャックテーブル10のX方向の位置を検出するため図示しないX方向位置検出ユニットと、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60のそれぞれのY方向の位置を検出するための図示しないY方向位置検出ユニットと、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60のそれぞれのZ方向の位置を検出するためのZ方向位置検出ユニットとを備える。X方向位置検出ユニット及びY方向位置検出ユニットは、X方向、又はY方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Z方向位置検出ユニットは、パルスモータ52−1,52−2のそれぞれのパルスで、切削ユニット20及び溝洗浄ユニット60のそれぞれのZ方向の位置を検出する。X方向位置検出ユニット、Y方向位置検出ユニット及びZ方向位置検出ユニットは、チャックテーブル10のX方向、切削ユニット20のY方向又はZ方向の位置を制御ユニット100に出力する。
Further, the cutting device 1 is not shown for detecting the X-direction position detection unit (not shown) for detecting the position of the chuck table 10 in the X direction, and the Y-direction positions of the cutting
切削ユニット20は、Y軸移動ユニット40及びZ軸移動ユニット50−1により、チャックテーブル10の保持面10−1の任意の位置に切削ブレード21を位置付け可能となっている。また、切削ユニット20は、被加工物201の表面202を撮像する撮像ユニット31が一体的に移動するように固定されている。撮像ユニット31は、チャックテーブル10に保持された切削前の被加工物201の分割すべき領域を撮像するCCD(Charge Coupled Device)カメラを備えている。CCDカメラは、チャックテーブル10に保持された被加工物201を撮像して、被加工物201と切削ブレード21との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため、及び、実施形態に係る被加工物の切削方法を実施している際の被加工物201の状態を検出するため、等の画像を得、得た画像を制御ユニット100に出力する。
The cutting
溝洗浄ユニット60は、Y軸移動ユニット40及びZ軸移動ユニット50−2により、チャックテーブル10の保持面10−1の任意の位置に溝洗浄ブレード61を位置付け可能となっている。また、溝洗浄ユニット60は、被加工物201の表面202を撮像する撮像ユニット32が一体的に移動するように固定されている。撮像ユニット32は、チャックテーブル10に保持された被加工物201を撮像するCCDカメラを備えている。CCDカメラは、チャックテーブル10に保持された被加工物201を撮像して画像を得、得た画像を制御ユニット100に出力する。
The
切削ユニット20は、図1及び図2に示すように、チャックテーブル10に保持された被加工物201を切削する切削ブレード21を装着するスピンドル22を備えるものである。切削ブレード21は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。スピンドル22は、図2に示すように、切削ブレード21を回転させることで被加工物201を切削することで、被加工物201を分割する切削溝301を形成する。スピンドル22は、スピンドルハウジング23内に収容され、スピンドルハウジング23は、図1に示すように、Z軸移動ユニット50−1に支持されている。切削ユニット20のスピンドル22及び切削ブレード21の軸心は、Y方向と平行に設定されている。なお、スピンドル22及びスピンドルハウジング23の詳細な構成は、追って説明する溝洗浄ユニット60のスピンドル62及びスピンドルハウジング63と同様の構成を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cutting
切削ユニット20は、図2に示すように、切削ブレード21、スピンドル22及びスピンドルハウジング23と一体的に移動し、チャックテーブル10の保持面10−1に保持された被加工物201に向かって切削液300を噴射する切削液供給部24,25を備える。切削液供給部24,25は、切削ブレード21の切り刃の両側面に、切削液300を噴射して供給する。
As shown in FIG. 2, the cutting
切削ブレード21は、図2に示すように、固定フランジ27と、挟持フランジ28とにより厚さ方向に挟持されている。なお、固定フランジ27及び挟持フランジ28の詳細な構成は、追って説明する溝洗浄ユニット60の固定フランジ71及び挟持フランジ72と同様の構成を有している。切削ユニット20は、このような構成を有するので、切削液300を被加工物201に供給しながら切削ブレード21をダイシングテープ209まで切り込ませて、被加工物201を切削することで、切削溝301を形成する。
As shown in FIG. 2, the
溝洗浄ユニット60は、図1、図2及び図3に示すように、チャックテーブル10に保持された被加工物201に形成された切削溝301を洗浄する溝洗浄ブレード61を装着するスピンドル62を備えるものである。溝洗浄ブレード61は、略リング形状を有する極薄の円板状の部材であり、Y方向に沿った厚さが切削ブレード21よりも薄い。すなわち、溝洗浄ブレード61は、図2及び図3に示すように、切削ブレード21によって形成された切削溝301の幅よりも薄く、切削溝301の両側面と接触することなく切削溝301に挿入することが可能である。実施形態において、溝洗浄ブレード61は、被加工物201を切削加工できない円板上の部材であるが、本発明では、被加工物201を切削加工できるものが用いられてもよい。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the
スピンドル62は、図2に示すように、溝洗浄ブレード61を回転させることで被加工物201に形成された切削溝301を洗浄する。スピンドル62は、スピンドルハウジング63内に回転可能に支持及び収容され、スピンドルハウジング63は、図1に示すように、Z軸移動ユニット50−2に支持されている。溝洗浄ユニット60のスピンドル62及び溝洗浄ブレード61の軸心は、Y方向と平行に設定されている。
As shown in FIG. 2, the
溝洗浄ユニット60は、図2及び図3に示すように、溝洗浄ブレード61、スピンドル62及びスピンドルハウジング63と一体的に移動し、チャックテーブル10の保持面10−1に保持された被加工物201に向かって切削液300を噴射する切削液供給部64,65を備える。切削液供給部64,65は、溝洗浄ブレード61の下端の両側面、切削液300を噴射して供給する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
切削ユニット20と溝洗浄ユニット60とは、図2に示すように、互いにY方向に対向して設けられており、切削ユニット20の切削ブレード21と溝洗浄ユニット60の溝洗浄ブレード61とは、互いにY方向に対向して、XZ面内に平行に設けられている。
As shown in FIG. 2, the cutting
スピンドル62は、図3に示すように、溝洗浄ブレード61が装着された側とは反対側にモータ66を備える。スピンドル62は、モータ66によって回転駆動される。モータ66は、スピンドル62に連結されたロータ66−1と、ロータ66−1を回転させるステータ66−2とから構成され、ステータ66−2が電源68に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
スピンドルハウジング63は、図3に示すように、円筒状に形成されており、その内周面には、スピンドル62の回転中心に向けて高圧エアーを噴出することによりスピンドル62を回転可能に支持するラジアルエアベアリング63−1を備えている。また、スピンドル62は、その軸部から拡径して形成されたスラストプレート62−1を有しており、スピンドルハウジング63は、スラストプレート62−1の両面に対して高圧エアーを噴出してスピンドル62をスラスト方向に支持するスラストエアベアリング63−2も備えている。
As shown in FIG. 3, the
超音波振動付与ユニット80は、ロータ66−1に連結された超音波振動子81と、超音波振動子81に対して交流電力を供給するロータリートランス82と、ロータリートランス82に対して電力を供給する超音波電源部83とを備えている。超音波電源部83は、電源68に接続されており、電源68から電力が供給される。
The ultrasonic
超音波振動子81は、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zi、Ti)O3)、リチウムナイオベート(LiNbO3)、リチウムタンタレート(LiTaO3)等の中から選択して使用することができる。
The
超音波電源部83は、交流電力の振幅及び周波数を調整し、その交流電力によってロータリートランス82を駆動して超音波振動子81を振動させ、スピンドル62を介してこの振動を溝洗浄ブレード61に伝達させる。超音波電源部83は、溝洗浄ブレード61を主としてラジアル方向に超音波振動させる。超音波電源部83は、例えば株式会社エヌエフ回路設計ブロックから提供されているデジタルファンクションジェネレータ「DF−1905」を使用することができ、周波数を、0(Direct Current、DC)〜500kHzの間で適宜調整することが可能となっている。
The ultrasonic
溝洗浄ブレード61は、図3に示すように、固定フランジ71と、挟持フランジ72とにより厚さ方向に挟持されている。固定フランジ71は、金属によって形成され、スピンドル62の溝洗浄ブレード61が装着される側に形成された雌ねじ62−2に螺合するボルト74を挿入するための貫通孔71−3を有し円筒状に形成されたマウント部71−1と、マウント部71−1から外周側に拡径突出したリング状の基台71−2とから構成される。挟持フランジ72は、図3に示すように、金属によって形成され、固定フランジ71の基台71−2と同じ形状に形成され、固定フランジ71のマウント部71−1を挿通させるための貫通孔72−1を有している。
As shown in FIG. 3, the
溝洗浄ブレード61は、図3に示すように、中央に設けられた貫通孔61−1に固定フランジ71のマウント部71−1を挿入し、さらに固定フランジ71のマウント部71−1を挟持フランジ72の貫通孔72−1に挿入させることで、固定フランジ71と挟持フランジ72とで挟持することができる。実施形態では、固定フランジ71と挟持フランジ72との外径が等しく、固定フランジ71と挟持フランジ72との外周から径方向(ラジアル方向)に溝洗浄ブレード61が突出している。固定フランジ71の基台71−2と挟持フランジ72とは、Y方向に沿った厚さが等しく、溝洗浄ブレード61におけるY方向に沿った厚さ方向の中心を基準として回転軸方向(スラスト方向)に対称に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
溝洗浄ユニット60は、このような構成を有するので、切削液300を被加工物201に供給しながら、被加工物201に形成された切削溝301に、超音波振動付与ユニット80で超音波振動させた溝洗浄ブレード61を挿入することで、切削溝301を洗浄することができる。
Since the
また、切削装置1は、図1に示すように、切削前後の被加工物201を収容するカセット111が載置されかつカセット111をZ方向に移動させるカセットエレベータ110と、切削後の被加工物201を洗浄する後洗浄ユニット120と、カセット111に被加工物201を出し入れするとともに被加工物201を搬送する図示しない搬送ユニットとを備える。
Further, as shown in FIG. 1, the cutting apparatus 1 includes a
制御ユニット100は、切削装置1の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物201に対する加工動作を切削装置1に実施させるものである。なお、制御ユニット100は、コンピュータである。制御ユニット100は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御ユニット100の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置1を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置1の上述した構成要素に出力する。また、制御ユニット100は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットや、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力装置と接続されている。入力装置は、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。
The
次に、実施形態に係る被加工物の切削方法を説明する。実施形態に係る被加工物の切削方法は、切削装置1の加工動作である。図4は、実施形態に係る被加工物の切削方法のフローチャートである。図5は、図4に示された被加工物の切削方法の切削溝形成ステップST1を説明する断面図である。図6は、図4に示された被加工物の切削方法の切削溝洗浄ステップST2を説明する断面図である。 Next, a method of cutting the workpiece according to the embodiment will be described. The method of cutting the workpiece according to the embodiment is the machining operation of the cutting device 1. FIG. 4 is a flowchart of a method of cutting a workpiece according to an embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the cutting groove forming step ST1 of the cutting method of the workpiece shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the cutting groove cleaning step ST2 of the cutting method of the workpiece shown in FIG.
実施形態に係る被加工物の切削方法(以下、単に切削方法と記す)は、図1に示す切削装置1を用いて、被加工物201を切削する被加工物の切削方法であって、図4に示すように、切削溝形成ステップST1と、切削溝洗浄ステップST2と、を備える。
The cutting method of the work piece according to the embodiment (hereinafter, simply referred to as a cutting method) is a cutting method of the work piece that cuts the
実施形態に係る切削方法は、オペレータが加工内容情報を制御ユニット100に登録し、オペレータが切削加工前の被加工物201をカセット111内に収容する。実施形態に係る切削方法は、カセット111をカセットエレベータ110に載置し、オペレータから加工動作の開始指示があると、制御ユニット100により、チャックテーブル10に被加工物201が保持され、切削溝形成ステップST1が開始される。
In the cutting method according to the embodiment, the operator registers the machining content information in the
切削溝形成ステップST1では、切削装置1は、まず、被加工物201の裏面207側に貼着されたダイシングテープ209側を保持して被加工物201をチャックテーブル10に固定する。具体的には、制御ユニット100が、まず、裏面207にダイシングテープ209が貼着された被加工物201を搬送ユニットに取り出させて、保持面10−1に載置させる。次に、制御ユニット100が、チャックテーブル10の保持面10−1にダイシングテープ209を介して、被加工物201を吸引保持し、環状フレーム210をクランプ部12で挟持する。
In the cutting groove forming step ST1, the cutting apparatus 1 first holds the dicing
切削溝形成ステップST1は、制御ユニット100が、切削液供給部24,25でチャックテーブル10に保持された被加工物201に切削液300を供給しながら、切削ユニット20に装着した切削ブレード21で被加工物201を分割予定ライン203に沿って切削し、被加工物201に切削溝301を形成するステップである。切削溝形成ステップST1では、図5に示すように、切削ブレード21のY方向の厚さと同じ幅の切削溝301を被加工物201に形成する。
In the cutting groove forming step ST1, the
切削溝洗浄ステップST2は、制御ユニット100が、まず、切削液供給部64,65で被加工物201に切削液300を供給しながら、切削溝形成ステップST1で使用した切削ブレード21よりY方向の厚さが薄い溝洗浄ユニット60に装着した溝洗浄ブレード61に超音波振動付与ユニット80で超音波振動を付与させる。切削溝洗浄ステップST2は、制御ユニット100が、次に、超音波振動を付与した溝洗浄ブレード61に、切削溝形成ステップST1で形成した切削溝301の両側面を避けながら切削溝301内を移動させることで、切削液供給部64,65で被加工物201に供給された切削液300を振動させて切削溝301を洗浄するステップである。
In the cutting groove cleaning step ST2, the
切削溝洗浄ステップST2では、溝洗浄ブレード61のY方向の厚さが、切削ブレード21のY方向の厚さよりも薄いので、切削溝301よりも薄い。このため、切削溝洗浄ステップST2では、図6に示すように、制御ユニット100が、溝洗浄ブレード61を切削溝301内に侵入させ、超音波電源部83は溝洗浄ブレード61を主としてラジアル方向に超音波振動させるので、溝洗浄ブレード61のY方向の両側面を、Y方向に対向する切削溝301の両側面と接触しない状態で、溝洗浄ブレード61に切削溝301内で超音波振動により振動させることができる。また、切削溝洗浄ステップST2は、チャックテーブル10に保持した被加工物201が切削液供給部64,65から供給された切削液300に水没した状態で実施する。このために、切削溝洗浄ステップST2では、切削溝301内及び切削溝301内に侵入した溝洗浄ブレード61の周端部分が切削液300で水没している。これにより、切削溝洗浄ステップST2では、溝洗浄ブレード61を用いて、被加工物201を直接接触することなく、超音波振動により切削液300中に水流を発生させて、切削溝形成ステップST1において被加工物201に形成された切削溝301の側面やその近傍に付着した切削屑を除去することができる。
In the cutting groove cleaning step ST2, the thickness of the
制御ユニット100は、以上のような切削溝形成ステップST1及び切削溝洗浄ステップST2を、すべての分割予定ライン203に対して実行して、すべての分割予定ライン203を切削及び洗浄して、被加工物201を個々のイメージセンサ204に分割すると、チャックテーブル10を切削ユニット20の下方から退避させる。制御ユニット100は、その後、チャックテーブル10の吸引保持を解除し、クランプ部12の環状フレーム210の挟持を解除し、後洗浄ユニット120で洗浄した後、カセット111内に収容する。制御ユニット100は、カセット111内に収容した被加工物201を順に切削加工して、カセット111内の全ての被加工物201の切削加工が完了すると加工動作を終了する。
The
なお、実施形態に係る切削方法では、制御ユニット100は、図2に示すように、切削溝形成ステップST1が実行されていない分割予定ライン203に対する切削溝形成ステップST1の処理と、先に切削溝形成ステップST1を実行した分割予定ライン203に対する切削溝洗浄ステップST2の処理と、を同時に実行することができる。このようにすることで、実施形態に係る切削方法にかかる処理時間を低減することができるとともに、切削液300を同時に実行している切削溝形成ステップST1及び切削溝洗浄ステップST2で共通して使用することができるため、切削液300の使用量を低減することができる。
In the cutting method according to the embodiment, as shown in FIG. 2, the
以上のように、実施形態に係る被加工物の切削方法によれば、切削溝洗浄ステップST2で、切削溝形成ステップST1で使用した切削ブレード21よりY方向の厚さが薄い溝洗浄ユニット60に装着した溝洗浄ブレード61に、超音波振動を付与させつつ、切削溝形成ステップST1で形成した切削溝301の両側面を避けながら切削溝301内を移動させることで、被加工物201に供給された切削液300を振動させて切削溝301を洗浄する。このため、実施形態に係る被加工物の切削方法は、切削ブレード21を用いて個々のデバイスチップに分割する場合に、切削屑が切削溝301の側面やその近傍に付着することを低減することができる。
As described above, according to the cutting method of the workpiece according to the embodiment, in the cutting groove cleaning step ST2, the
また、実施形態に係る被加工物の切削方法は、被加工物201自体に超音波振動を付与することなく、超音波振動が付与された溝洗浄ブレード61を介して超音波振動が付与された切削液300により、切削溝301を洗浄する。このため、実施形態に係る被加工物の切削方法は、被加工物201に対して、切削以外の新たな負荷をかけることなく、好適に切削溝301を洗浄することができる。被加工物201側の全体に超音波振動を付与させることは、例えばチャックテーブル10に超音波振動を付与する等、切削装置1における比較的大きな部分に超音波振動を付与する必要があり、実施が困難であるが、実施形態に係る被加工物の切削方法は、このような切削装置1における比較的大きな部分に超音波振動を付与することなく、切削装置1における比較的小さな部分である溝洗浄ブレード61のみに超音波振動を付与することで、切削溝301の内部及び被加工物201の側面を洗浄できる。
Further, in the method of cutting the workpiece according to the embodiment, ultrasonic vibration is applied through the
また、実施形態に係る被加工物の切削方法は、被加工物201として、分割予定ライン203によって区画された各領域にイメージセンサ204が形成された半導体デバイスウェーハである場合、他のデバイスに比べて切削屑の付着を抑制することが求められるので、特に、好ましく用いられる。この場合、実施形態に係る被加工物の切削方法は、切削以外の新たな負荷をかけることなく、切削屑が切削溝301の側面やその近傍に付着することを低減することができるので、負荷が少なく切削屑の付着が低減された良質な半導体デバイスウェーハを得ることができる。
Further, the method of cutting the workpiece according to the embodiment is that when the
また、実施形態に係る被加工物の切削方法は、切削溝洗浄ステップST2が、被加工物201が切削液300に水没した状態で実施される。このため、切削溝洗浄ステップST2が、被加工物201の表面202、切削溝301の側面及び底面の全面が切削液300と接触した状態で実施されるので、被加工物201に形成された切削溝301の側面やその近傍に付着した切削屑を効率よく除去することができる。
Further, the cutting method of the workpiece according to the embodiment is carried out in the cutting groove cleaning step ST2 in a state where the
また、実施形態に係る被加工物の切削方法では、被加工物の切削方法で用いる切削装置1が、切削ユニット20と溝洗浄ユニット60とを備えているため、切削ユニット20により切削後の被加工物201をチャックテーブル10から移動させることなく、溝洗浄ユニット60で洗浄することができる。この結果、実施形態に係る被加工物の切削方法では、切削溝301で被加工物201をフルカットするが、切削ユニット20でフルカットした後の各デバイスチップの側面から切削屑を除去することができる。
Further, in the method of cutting the workpiece according to the embodiment, since the cutting device 1 used in the method of cutting the workpiece includes a cutting
また、実施形態に係る被加工物の切削方法では、溝洗浄ブレード61を、切削ブレード21に比べて低い回転数で回転させることで、回転によって発生するブレード周囲の気流により、切削液300が切削溝301の内部から除去されないようにすることが好ましい。また、実施形態に係る被加工物の切削方法では、溝洗浄ブレード61を、低い回転数であっても回転させることで、溝洗浄ブレード61の剛性を上昇させることができるので、これにより、溝洗浄ブレード61が被加工物201の側面などと接触して破損する可能性を低減することができる。
Further, in the method of cutting the workpiece according to the embodiment, the
なお、前述した実施形態に係る被加工物の切削方法によれば、以下の被加工物の切削装置が得られる。
(付記1)
被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルに装着した切削ブレードで切削する切削ユニットと、
該チャックテーブルに保持された被加工物に形成された切削溝をスピンドルに装着した該切削ブレードより薄い溝洗浄ブレードで洗浄する溝洗浄ユニットと、
該溝洗浄ユニットの該溝洗浄ブレードに超音波振動を付与する超音波振動付与ユニットと、を備え、
該チャックテーブルに保持された該被加工物に切削液を供給しながら、切削ユニットに装着した切削ブレードで該被加工物を該分割予定ラインに沿って切削し、該被加工物に切削溝を形成し、
該溝洗浄ユニットに装着した溝洗浄ブレードに超音波振動を付与させつつ、該切削溝の両側面を避けながら該切削溝内を移動させ、該被加工物に供給された該切削液を振動させて該切削溝を洗浄して、
分割予定ラインを備える板状の被加工物を切削する、被加工物の切削装置。
(付記2)
該被加工物は、該分割予定ラインによって区画された各領域にイメージセンサが形成された半導体デバイスウェーハである付記1に記載の被加工物の切削装置。
(付記3)
該被加工物が該切削液に水没した状態で該切削溝を洗浄する付記1または付記2に記載の被加工物の切削装置。
According to the method for cutting a work piece according to the above-described embodiment, the following work piece cutting device can be obtained.
(Appendix 1)
A chuck table that holds the work piece and
A cutting unit that cuts the workpiece held on the chuck table with a cutting blade mounted on the spindle, and
A groove cleaning unit that cleans the cutting groove formed in the workpiece held on the chuck table with a groove cleaning blade thinner than the cutting blade mounted on the spindle.
The groove cleaning unit is provided with an ultrasonic vibration imparting unit that imparts ultrasonic vibration to the groove cleaning blade.
While supplying cutting fluid to the workpiece held on the chuck table, the workpiece is cut along the planned division line with a cutting blade mounted on the cutting unit, and a cutting groove is formed in the workpiece. Form and
While applying ultrasonic vibration to the groove cleaning blade mounted on the groove cleaning unit, the cutting fluid is moved in the cutting groove while avoiding both side surfaces of the cutting groove, and the cutting fluid supplied to the workpiece is vibrated. Clean the cutting groove
A work piece cutting device that cuts a plate-shaped work piece equipped with a planned division line.
(Appendix 2)
The cutting device for a work piece according to Appendix 1, wherein the work piece is a semiconductor device wafer in which an image sensor is formed in each region partitioned by the planned division line.
(Appendix 3)
The cutting apparatus for a work piece according to Appendix 1 or Addendum 2, which cleans the cutting groove in a state where the work piece is submerged in the cutting fluid.
上記切削装置は、実施形態に係る切削方法と同様に、切削ブレードを用いて個々のデバイスチップに分割する場合に、切削屑が切削溝の側面やその近傍に付着することを低減することができる。 Similar to the cutting method according to the embodiment, the cutting device can reduce the adhesion of cutting chips to the side surface of the cutting groove or its vicinity when the cutting blade is used to divide the cutting device into individual device chips. ..
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment. That is, it can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
1 切削装置
2 装置本体
3 基台
3−1,3−2 柱部
3−3 水平梁
10 チャックテーブル
10−1 保持面
11 回転駆動源
12 クランプ部
20 切削ユニット
21 切削ブレード
22 スピンドル
23 スピンドルハウジング
24,25,64,65 切削液供給部
27 固定フランジ
28 挟持フランジ
30 X軸移動ユニット
31,32 撮像ユニット
40 Y軸移動ユニット
41,51−1,51−2 ボールねじ
42,52−1,52−2 パルスモータ
43,53−1,53−2 ガイドレール
50−1,50−2 Z軸移動ユニット
60 溝洗浄ユニット
61 溝洗浄ブレード
61−1 貫通孔
62 スピンドル
62−1 スラストプレート
62−2 雌ねじ
63 スピンドルハウジング
63−1 ラジアルエアベアリング
63−2 スラストエアベアリング
66 モータ
66−1 ロータ
66−2 ステータ
68 電源
71 固定フランジ
71−1 マウント部
71−2 基台
71−3 貫通孔
72 挟持フランジ
72−1 貫通孔
74 ボルト
80 超音波振動付与ユニット
81 超音波振動子
82 ロータリートランス
83 超音波電源部
100 制御ユニット
110 カセットエレベータ
111 カセット
120 後洗浄ユニット
201 被加工物
202 表面
203 分割予定ライン
204 イメージセンサ
205 デバイス領域
206 外周余剰領域
207 裏面
209 ダイシングテープ
210 環状フレーム
300 切削液
301 切削溝
1 Cutting device 2 Device body 3 Base 3-1, 3-2 Pillar part 3-3 Horizontal beam 10 Chuck table 10-1 Holding surface 11 Rotation drive source 12 Clamp part 20 Cutting unit 21 Cutting blade 22 Spindle 23 Spindle housing 24 , 25, 64, 65 Cutting liquid supply part 27 Fixed flange 28 Holding flange 30 X-axis moving unit 31, 32 Imaging unit 40 Y-axis moving unit 41, 51-1, 51-2 Ball screw 42, 52-1, 52- 2 Pulse motor 43,53-1,53-2 Guide rail 50-1,50-2 Z-axis moving unit 60 Groove cleaning unit 61 Groove cleaning blade 61-1 Through hole 62 Spindle 62-1 Thrust plate 62-2 Female screw 63 Spindle Housing 63-1 Radial Air Bearing 6-3 Thrust Air Bearing 66 Motor 66-1 Rotor 66-2 Stator 68 Power Supply 71 Fixed Flange 71-1 Mount 71-2 Base 71-3 Through Hole 72 Holding Flange 72-1 Through hole 74 Bolt 80 Ultrasonic vibration applying unit 81 Ultrasonic spindle 82 Rotary transformer 83 Ultrasonic power supply 100 Control unit 110 Cassette elevator 111 Cassette 120 Post-cleaning unit 201 Work piece 202 Surface 203 Scheduled division line 204 Image sensor 205 device Area 206 Outer circumference surplus area 207 Back side 209 Dying tape 210 Circular frame 300 Cutting fluid 301 Cutting groove
Claims (3)
該チャックテーブルに保持された該被加工物に切削液を供給しながら、切削ユニットに装着した切削ブレードで該被加工物を該分割予定ラインに沿って切削し、該被加工物に切削溝を形成する切削溝形成ステップと、
該切削ブレードより薄い溝洗浄ユニットに装着した溝洗浄ブレードに超音波振動を付与させつつ、該切削溝の両側面を避けながら該切削溝内を移動させ、該被加工物に供給された該切削液を振動させて該切削溝を洗浄する切削溝洗浄ステップと、を備える被加工物の切削方法。 A chuck table that holds a work piece, a cutting unit that cuts a work piece held on the chuck table with a cutting blade mounted on a spindle, and a cutting groove formed in the work piece held on the chuck table. Scheduled to be divided using a cutting device including a groove cleaning unit for cleaning with a groove cleaning blade mounted on a spindle and an ultrasonic vibration applying unit for applying ultrasonic vibration to the groove cleaning blade of the groove cleaning unit. It is a cutting method of a work piece that cuts a plate-shaped work piece.
While supplying cutting fluid to the workpiece held on the chuck table, the workpiece is cut along the planned division line with a cutting blade mounted on the cutting unit, and a cutting groove is formed in the workpiece. Cutting groove formation step to be formed and
While applying ultrasonic vibration to the groove cleaning blade mounted on the groove cleaning unit thinner than the cutting blade, the cutting is moved in the cutting groove while avoiding both side surfaces of the cutting groove, and the cutting supplied to the workpiece. A method for cutting a workpiece, comprising a cutting groove cleaning step of vibrating a liquid to clean the cutting groove.
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