JP7002369B2 - チッピング測定方法及びチッピング測定装置 - Google Patents
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Description
そして従来においては、カーフの状態を観察しチッピングを測定する方法として、CCDカメラ等で加工面を撮像し画像処理する方法(例えば、特許文献1参照)が一般的である。
なお、被加工物Wは、表面WaにデバイスDが形成される前のウェーハであってもよいし、シリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。または、矩形のパッケージ基板等であってもよい。
このチッピングPの原因としては、摩擦熱により高温化したブレード60が切削水により十分に冷却されず、目詰まりや偏磨耗すること等が挙げられる。そこで、本発明に係る図3に示すチッピング測定装置5を用いてチッピング測定方法を実施して、カーフMのチッピングPの状態を測定、把握することで、切削条件の変更やブレード60の交換等の処置が可能になり、過大なチッピングの発生を未然に防止できる。
なお、本発明に係るチッピング測定装置5は、例えば図1に示す切削装置1に組み込まれているが、チッピング測定装置5単独で用いることもできる。
本実施形態においては、後にチッピングPのサイズについても把握できるようにするために、チッピング起点の判定のための測定が行われる。まず、被加工物WのカーフMに対してレーザ光が照射される。即ち、被加工物Wに形成された複数のカーフMの内、チッピング測定を行うX軸方向に延在する1本のカーフMが選択される。保持テーブル55が、第2の可動軸562によりカーフMの幅方向であるY軸方向に移動され、カーフMとレーザ光照射手段50の集光器501との位置合わせがなされる。
例えば、制御手段59は、被加工物Wの分割予定ラインSの幅及び分割予定ラインSの中心線のY座標位置、並びにブレード60の刃厚データに基づく標準カーフ(図2においては、二点鎖線L1、L2で図示)の分割予定ラインS上における大まかなY軸座標位置を把握している。そこで、これらの情報を基に、例えば二点鎖線L1から僅かにカーフMの中心線側のY座標位置に集光器501の集光点が位置するように、図3に示す第2の可動軸562が保持テーブル55をY軸方向に移動させ、保持テーブル55が所定位置付けられる。
1本のカーフMに沿ってレーザ光を照射し終える所定の位置まで被加工物Wが-X方向に進行すると、制御手段59は、測定を行った該測定ライン(以下、1パス目の測定ラインとする)は、各測定箇所の凡そ全てがレーザ光の照射光量と反射光の受光量との変化量が予め登録したしきい値を大幅に超えるライン、即ち、カーフMの底上を通るラインとして判断し、該1パス目の測定ラインのY軸座標位置と紐付けて記憶部591に記憶する。
そして、被加工物Wが復方向である+X方向へ所定の速度で送られ、往方向でのレーザ光の照射、各測定箇所における受光量の測定及び記憶部591による測定データの記憶が、同様に復方向でも行われる。また、制御手段59は、該2パス目の測定ラインは、各測定箇所の凡そ全てがレーザ光の照射光量と反射光の受光量との変化量が予め登録したしきい値を大幅に超えるライン、即ち、カーフMの底上を通るラインとして判断し、該2パス目の測定ラインのY軸座標位置と紐付けて記憶部591に記憶する。
図5に示すように、3パス目である往方向におけるレーザ光の照射、各測定箇所における受光量の測定及びデータの記憶について説明する。保持テーブル55が第2の可動軸562(図3参照)により-Y方向に所定距離(インデックス送り量であり、例えば5μm)移動され、2パス目の測定ラインより+Y方向側の位置(3パス目の測定ラインの位置)に集光器501の集光点が相対的に位置する。そして、集光器501の集光点に被加工物WのカーフMではなく被加工物Wの表面Waが対向する。そして、レーザ光発振器500が、被加工物Wに吸収性を有しない波長のレーザ光を発振し、レーザ光を被加工物Wに集光し照射する。
レーザ光は、被加工物Wの表面Waで減衰せずに比較的多く正反射し反射光としてレーザ光受光手段51に向かい、レーザ光受光手段51の受光面51aにて受光される。レーザ光受光手段51は、該受光量を制御手段59に送信する。
レーザ光受光手段51の受光量は高くなり、レーザ光照射手段50が照射したレーザ光の照射光量とレーザ光受光手段51が受光した反射光の受光量との変化量が小さくなり、該変化量が予め登録したしきい値未満となる。したがって、チッピングPの発生を判定する判定手段590が、レーザ光照射箇所(測定箇所)はチッピング未発生部であると判定する。記憶部591は、該測定箇所をX軸Y軸座標位置情報と共にチッピング未発生部であると記憶する。
図6に示すように、計10パス目となる測定ラインにおいては、各測定箇所のほとんど全てにおいて、レーザ光が被加工物Wの表面Waで減衰せずに比較的多く正反射し、反射光としてレーザ光受光手段51に向かい、レーザ光受光手段51の受光面51aにて受光される。そのため、制御手段59は、該10パス目の測定ラインは、各測定箇所の凡そ全てがレーザ光の照射光量と反射光の受光量との変化量が予め登録したしきい値を大幅に下回るライン、即ち、チッピングPが形成されていない被加工物Wの平坦な表面Waのみのラインとして判断し、該10パス目の測定ラインのY軸座標位置と紐付けて記憶部591に記憶する。そして、該10パス目の測定ラインが、レーザ光照射工程と、レーザ光受光工程と、チッピング判定工程とを被加工物に形成されたカーフMの延在方向に対して連続して線状に実施するカーフMの幅方向における最後のラインとされる。
次いで、カーフMの-Y方向側の縁のチッピングPが上記と同様に測定される。
例えば、本実施形態におけるチッピング測定方法では、まず、チッピング起点の判定のための測定を行っているが、予め判断できる標準カーフを示す二点鎖線L1の大まかな座標位置をチッピング起点として設定し、該チッピング起点の判定のための測定を行わずにチッピング測定方法を開始してもよい。
また、(1)レーザ光照射工程と、(2)レーザ光受光工程と、(3)チッピング判定工程とにおける被加工物WのX軸方向への送り速度を1000mm/秒とし、カーフMの幅方向(Y軸方向)におけるインデックス送り量を50μmとしてもよい。
M:カーフ P:チッピング
1:切削装置
6:切削手段 61:スピンドルハウジング 62:スピンドル 60:ブレード
30:保持テーブル 30a:保持面
5:チッピング測定装置 55:保持テーブル 561:第1の可動軸 562:第2の可動軸
50:レーザ光照射手段 500:レーザ光発振器 501:集光器 501a:集光レンズ
51:レーザ光受光手段 51a:受光面
59:制御手段 590:判定手段 591:記憶部
Claims (2)
- 高速回転するブレードにより切削され被加工物に形成されたカーフのチッピング状態を測定するチッピング測定方法であって、
該被加工物の該カーフに対してレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
該レーザ光照射工程にて照射したレーザ光が該被加工物で反射した反射光を受光するレーザ光受光工程と、
該レーザ光照射工程において照射したレーザ光の照射光量と該レーザ光受光工程において受光した反射光の受光量との変化量が予め登録したしきい値未満であればレーザ光照射箇所はチッピング未発生部であると判定し、該変化量が予め登録したしきい値以上であればレーザ光照射箇所はチッピング発生部であると判定するチッピング判定工程と、を備え、
該レーザ光照射工程と、該レーザ光受光工程と、該チッピング判定工程とを該被加工物に形成された該カーフの延在方向に対して連続して線状に実施し、さらに、該カーフの延在方向に対して連続して線状に実施した該3つの工程を該カーフの幅方向においても複数回にわたり同様に実施することで、チッピングサイズを測定することを可能とすることを特徴とするチッピング測定方法。 - 高速回転するブレードにより切削され被加工物に形成されたカーフのチッピング状態を測定するチッピング測定装置であって、
該被加工物の該カーフに対してレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
該レーザ光照射手段にて照射したレーザ光が該被加工物で反射した反射光を受光するレーザ光受光手段と、
該レーザ光照射手段が照射したレーザ光の照射光量と該レーザ光受光手段が受光した反射光の受光量との変化量が予め登録したしきい値未満であればレーザ光照射箇所はチッピング未発生部であると判定し、該変化量が予め登録したしきい値以上であればレーザ光照射箇所はチッピング発生部であると判定する判定手段と、を備え、レーザ光照射手段及びレーザ光受光手段と被加工物とを該被加工物の該カーフの延在方向に相対的に移動させ該被加工物の該カーフの延在方向におけるチッピング測定を可能とする第1の可動軸と、レーザ光照射手段及びレーザ光受光手段と被加工物とを該被加工物の該カーフの幅方向に相対的に移動させ該被加工物の該カーフの幅方向におけるチッピング測定を可能とする第2の可動軸とを、備え、
該被加工物に対して平面状にチッピング状態の測定が可能であることを特徴とするチッピング測定装置。
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