JPH11214334A - ブレードのセットアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精密切削装置におけるブレードのセットアッ
プ装置において、発光素子と受光素子とで形成されてい
るブレードの基準位置検出センサーが閾値によって行う
ことの検出誤差を回避すること。 【解決手段】 本発明に係るブレードのセットアップ装
置は、ダイシング装置等の精密切削装置におけるブレー
ドのセットアップ装置であって、該セットアップ装置
は、発光部と受光部とを含み、該発光部は直径が０．０
１ｍｍ以下のレーザー光線を発する構成にしたことによ
り、ブレードによる完全遮光の瞬間を捕らえてブレード
の基準位置が検出できるので、コンタミや水滴が付着し
ていても閾値の検出のような誤った検出が解消され、高
精度に基準位置が検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハを
切削するダイシング装置等の精密切削装置に装備されて
いるブレードが適正な状態にセットされているか否かを
検出するブレードのセットアップ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の精密切削装置におけるブレード
の位置検出手段又はセットアップ装置としては、例え
ば、図６〜８に示した構成のものが従来技術として公知
になっている。この従来例における精密切削装置は、例
えば、ダイシング装置１であり、該ダイシング装置は、
前進後退及び上下動が精密且つ任意に行えるスピンドル
ユニット２を備えており、該スピンドルユニット２の先
端側にブレード３が取り付けられており、該ブレード３
によってチャックテーブル４上に載置された半導体ウェ
ーハ５を個々のチップ状に切削または切断分割するもの
である。

【０００３】スピンドルユニット２の前進後退は、モー
ター等の適宜の駆動装置６によって遂行され、その移動
量はリニアスケール７によって精密に読みとられる。ま
た、スピンドルユニット２の上下動は、モーター等の適
宜の駆動装置８によって遂行され、その移動量はリニア
スケール９によって精密に読みとられるようになってい
る。そして、いずれの駆動装置６、８においても適宜の
制御装置によってその駆動が精密に制御されるようにな
っている。

【０００４】半導体ウェーハ５は、テープを介してフレ
ームに支持されており、ブレード３によるウェーハの切
削または切断分割は、ウェーハのみを切断しテープは切
断しないように遂行される。そのためには、ブレード３
のウェーハに対する切り込み深さは高精度に制御されな
ければならない。

【０００５】この高精度の制御を行うために、ダイシン
グ装置１には、ブレード３が位置する部位、例えば、チ
ャックテーブル４上には、ブレード３の外周端部の位置
を検出するための検出センサー１０が設けられており、
この検出センサー１０の位置にスピンドルユニット２を
移動させ、図７に示したように、スピンドルユニット２
を下降させてブレード３を検出センサー１０に臨ませ
て、ブレード３の外周端部が検出される。

【０００６】そして、検出された際の位置がリニアスケ
ール９で読みとられて確認され、その確認された位置が
ブレード３の基準位置となり、ウェーハの切り込み深さ
が制御されるものである。なお、ブレード３の外周端部
の位置は、磨耗によって径時的に変化するため、ブレー
ド３の位置検出は定期的に行われる。そして、ブレード
の基準位置の径時的な変化の累積によって、ブレードの
磨耗量も確認することができ、ブレードの交換時期も知
ることができる。

【０００７】ところが、検出センサー１０のセンサー部
分は、発光素子１１と受光素子１２とで形成されてお
り、図８に示したように、ブレード３が発光素子１１と
受光素子１２との間に入り込んで、発光素子１１から照
射した光を徐々に遮光させることにより位置検出が行わ
れるものであって、その遮光の度合い、即ち受光素子１
２で受光する光量の閾値が設定された値になった瞬間を
捕らえて外周端部の位置を検出するというものである。
なお、１３は切削水を噴射するノズルである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例のような発光素子１１と受光素子１２とによる光量
の閾値でブレード３の外周端部位置を検出する場合に、
図９に示したように、ブレード３のセンターラインＣ
が、対峙する発光素子１１と受光素子１２との中心Ｏに
一致する時（実線の位置）の光量を基準閾値として設定
されるとすると、その後の位置検出で、ブレード３のセ
ンターラインＣが中心Ｏから前後に数ｍｍずれた時（仮
想線または点線）に、検出した光量の閾値が同じであっ
ても、実質的にブレード３が基準位置よりも間隔Ｄだけ
下方に位置することになり、基準位置を誤って検出する
ことになり、それによってウェーハの切削または切断分
割の遂行の際に、ウェーハを支持しているテープまで切
断してしまうという問題点を有している。

【０００９】また、逆にブレード３の外周端部または発
光素子１１と受光素子１２とに、例えば、コンタミや水
滴等が付着していると、ブレード３が充分下降する前に
設定した閾値に達してしまい、ブレードの基準位置を誤
って検出し、それによってウェーハの切削または切断分
割の遂行の際に、ウェーハを完全に切断分割できないと
いう問題点を有している。

【００１０】従って、従来技術においては、ブレードの
基準位置を誤って検出することを防止することに解決し
なければならない課題を有している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記従来例の課題を解決
する具体的手段として本発明は、ダイシング装置等の精
密切削装置におけるブレードのセットアップ装置であっ
て、該セットアップ装置は、発光部と受光部とを含み、
該発光部は直径が０．０１ｍｍ以下のレーザー光線を発
する構成にしたことを特徴とするブレードのセットアッ
プ装置を提供するものである。

【００１２】前記レーザー光線は、直径が０．０１ｍｍ
以下の光ファイバー細線によって形成されていること、
前記発光部には、２以上の光ファイバー細線が並設され
ていること、光ファイバー細線の間隔が１ｍｍ以下であ
ること、前記ブレードは、光線に対して直交する水平方
向に相対的に揺動してブレードの頂点が光線を遮断する
こと、を付加的な要件として含むものである。

【００１３】本発明に係るブレードのセットアップ装置
においては、発光素子が発する光の直径を０．０１ｍｍ
以下にし、ブレードによる完全遮光の瞬間を捕らえてブ
レードの基準位置を検出する構成にしたので、コンタミ
や水滴が付着していても閾値には関係なく検出すること
ができ、誤った検出が解消されて高精度に基準位置が検
出できるのである。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明を図示の実施例により
更に詳しく説明する。なお、前記従来例と同一部分には
同一符号を付してその詳細は省略する。図１は本発明の
セットアップ装置が適用されたダイシング装置１を示す
ものであり、該ダイシング装置１は、従来例と同様のス
ピンドルユニット２を備えており、該スピンドルユニッ
ト２の先端側にブレード３が取り付けられ、該ブレード
３によってチャックテーブル４上に載置された半導体ウ
ェーハ５を個々のチップ状に切削または切断分割するも
のであり、必要な装置及び機構は従来技術と同様にほと
んど装備してある。

【００１５】また、半導体ウェーハ５は、テープ２０を
介してフレーム２１に支持されており、その多数枚がキ
ャリングケース２２に収納された状態でダイシング装置
１にセットされ、適宜の引き出し機構２３及びアーム２
４を介して一枚づつチャックテーブル４上に載置され、
上記の切削または切断分割が遂行されるものであり、半
導体ウェーハ及びダイシング装置は、一般的に使用され
ているものがそのまま適用できる。

【００１６】このようなダイシング装置１において、本
発明に係るブレードのセットアップ装置２５は、チャッ
クテーブル４の近傍で、チャックテーブル４と略同レベ
ルで切削動作時に邪魔にならない位置、例えば、チャッ
クテーブル４がセットされている架台２６上に設けられ
ている。

【００１７】セットアップ装置２５の第１の実施の形態
としては、図２に示したように、全体として中央部に溝
部２７が形成された凹部状のブロック形状を呈し、その
溝部２７に臨ませて略中央部の上方寄りに発光部２８と
受光部２９とが対峙した状態に配設された、所謂光学的
検出手段が設けられている。

【００１８】この光学的検出手段を構成する発光部２８
と受光部２９とには極めて細径の光ファイバーが使用さ
れ、その光源としてレーザー光線が用いられるものであ
る。この場合の光ファイバーは、その直径が０．０１ｍ
ｍ以下であり、レーザー光線も０．０１ｍｍ以下で照射
されることになる。

【００１９】そして、セットアップしようとするブレー
ド３は、セットアップ装置２５との間でキチット位置合
わせ（架台２６を移動させてセンターを合わせる）を行
った後に、溝部２７に嵌まるようにブレード３を徐々に
下降させると、ブレード３の外周端部が発光部２８と受
光部２９との間に入り込んでレーザー光線を徐々に遮断
して行き、完全に遮断した位置、即ち遮光の瞬間を捕ら
えた位置が基準位置として設定される。この場合に、図
示していないが、従来例と同様のリニアスケール９によ
ってその位置が検出され設定されるのである。

【００２０】このようにレーザー光線の完全遮光の瞬間
を捕らえて基準位置を検出して設定できるので、仮に、
発光部２８及び受光部２９に多少のコンタミや水滴が付
着していても、レーザー光線の閾値には関係なく遮光の
瞬間を検出することができ、誤った検出が解消されて、
特に０．０１ｍｍ以下の高精度で基準位置が検出できる
のである。仮に、コンタミによって発光部２８及び受光
部２９が完全に覆われた状態になった時には、光検出が
最初から機能しないのであるから、初期の段階で異常信
号が発せられ、それによって作業者は付着したコンタミ
等を払拭すべく作業を行う。

【００２１】また、セットアップ装置２５は、図３に示
したように、ブレード３のセットアップ操作の位置検出
時に、全体が矢印Ｘのようにブレード３に対して相対的
に左右に夫々３〜５ｍｍ程度揺動できるものである。つ
まり、セットアップ装置２５とブレード３とのセンター
ラインＣの位置合わせを一応行ってから、基準位置の検
出を行うが、それでも作業者の能力または作業手順等に
よって、センターラインＣが点線と仮想線とで示したよ
うに左右に数ｍｍズレる虞があるが、そのズレに対応さ
せたものである。

【００２２】セットアップ装置２５とブレード３とのセ
ンターラインＣが左右に数ｍｍズレた状態のまま位置検
出を行うと、適正な基準位置よりもかなりの誤差（ズレ
が大きいと０．０１ｍｍ以上）が生じてしまい、実際の
切削工程においてテープ２０を過剰に切り込んでしまう
ことになる。

【００２３】そこで、位置検出の際にセットアップ装置
２５とブレード３とが、相対的に数ｍｍの揺動を繰り返
した状態で検出することにより、ブレード３の頂点が確
実に光線を横切ることになり、瞬間の遮光状態が検出さ
れた時に、その位置が基準位置として認識されるのであ
る。従って、基準位置の検出作業において、セットアッ
プ装置２５とブレード３とのセンターラインＣのズレを
それ程厳密に意識する必要がなく、また作業者の能力及
び作業手順等に関係なく基準位置が正確に検出できるの
である。

【００２４】図４〜５にセットアップ装置２５の第２の
実施の形態を示してある。このセットアップ装置２５も
前記第１の実施の形態とその形状、即ち中央部に溝部２
７を備えた凹部状のブロック形状を呈している点で同じ
であり、その溝部２７に臨ませて設けた光学的検出手段
の構成が若干異なるのみである。

【００２５】即ち、溝部２７に発光部群２８ａと受光部
群２９ａとが夫々対峙した状態に配設されているのであ
る。この場合に、発光部群２８ａと受光部群２９ａは、
細径の光ファイバーが複数本水平状態に所定の間隔をも
って配設して構成され、それらの光源としてレーザー光
線が用いられる。そして、各光ファイバーは、前記第１
の実施の形態と同様にその直径が０．０１ｍｍ以下であ
り、各光ファイバーから照射されるレーザー光線も０．
０１ｍｍ以下になる。

【００２６】発光部群２８ａと受光部群２９ａとを構成
する細径の光ファイバーは、例えば各１０本が水平状態
に１ｍｍ以下の間隔をもって配設してあり、１０ｍｍの
間隔の中に１１本の光ファイバーが存在し、且つ発光部
群２８ａと受光部群２９ａとが、各光ファイバー毎に対
峙した状態になっている。

【００２７】このように構成することで、図５に示した
ように、基準位置の検出において、セットアップ装置２
５とブレード３とのセンターラインＣが、点線と仮想線
とで示したように左右に数ｍｍズレた状態のまま位置検
出を行っても、対峙している発光部群２８ａと受光部群
２９ａとの複数本の光ファイバーの内、一本の光ファイ
バーの光線がブレード３の頂点で遮断された瞬間が適正
な基準位置として認識されるのである。

【００２８】尚、この第２の実施の形態においても、コ
ンタミによって発光部群２８ａ及び受光部群２９ａにお
ける複数の光ファイバーの内、一本でも光ファイバーが
完全に覆われた状態になった時には、光検出が最初から
機能しないのであるから、初期の段階で異常信号が発せ
られ、それによって作業者は付着したコンタミ等を払拭
すべく作業を行う。

【００２９】ダイシング装置等の精密切削装置における
基準位置の検出で、セットアップ装置２５とブレード３
とのセンターラインＣが左右に５ｍｍ以上ズレることは
ほとんど考え難いのであり、仮にそのような事態が生じ
たとしても、ブレード３とセットアップ装置２５とを相
対的に揺動させること（図３参照）でブレード３の頂点
を確実に検出できる。

【００３０】いずれの実施の形態においても、光学的検
出手段によって、ブレード３の基準位置を検出するもの
であるが、ブレード３の頂点によって光を完全に遮断し
た瞬間の位置を基準位置として検出しており、その検出
された基準位置の検出誤差が０．０１ｍｍ以内であっ
て、極めて高精度に基準位置の検出が可能になるのであ
る。尚、発光部２８及び発光部群２８ａ側の光ファイバ
ーの径については０．０１ｍｍとして設定されるが、受
光部２９及び受光部群２９ａ側の光ファイバーの径は
０．０１ｍｍに限定されるものではない。

【００３１】このように光学的検出手段によって、ブレ
ードの基準位置を高精度に検出し認識することにより、
半導体ウェーハの切削切断を遂行すると、ウェーハを適
正な深さで精度良く切断できるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るブレ
ードのセットアップ装置は、ダイシング装置等の精密切
削装置におけるブレードのセットアップ装置であって、
該セットアップ装置は、発光部と受光部とを含み、該発
光部は直径が０．０１ｍｍ以下のレーザー光線を発する
構成にしたことにより、ブレードによる完全遮光の瞬間
を捕らえてブレードの基準位置が検出できるので、コン
タミや水滴が付着していても閾値の検出のような誤った
検出が解消され、高精度に基準位置が検出できると言う
優れた効果を奏する。

【００３３】また、前記レーザー光線は、直径が０．０
１ｍｍ以下の光ファイバー細線によって形成されている
こと、及び２以上の光ファイバー細線が並設されている
か、または前記ブレードは、光線に対して直交する水平
方向に相対的に揺動してブレードの頂点が光線を遮断す
る構成にしたことにより、検出誤差が０．０１ｍｍ以下
と極めて高精度に基準位置が検出できると言う優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセットアップ装置を搭載したダイ
シング装置を略示的に示した斜視図である。

【図２】同セットアップ装置の第１の実施の形態を示す
側面図である。

【図３】同セットアップ装置とブレードとの位置関係を
略示的に示す説明図である。

【図４】本発明に係るセットアップ装置の第２の実施の
形態を示す斜視図である。

【図５】同セットアップ装置とブレードとの位置関係を
略示的に示す説明図である。

【図６】従来例のセットアップ装置を搭載したダイシン
グ装置において一部を切り開いて要部のみを略示的に示
した側面図である。

【図７】同従来例のブレードとセットアップ装置との関
係を示す要部の斜視図である。

【図８】同従来例のセットアップ装置とブレードとの関
係を示す側面図である。

【図９】同従来例におけるセットアップ装置とブレード
との位置関係がズレた場合を略示的に示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１……ダイシング装置、 ２……スピンドル、 ３……
ブレード、４……チャックテーブル、 ５……半導体ウ
ェーハ、２０……テープ、 ２１……フレーム、 ２２
……キャリングケース、２３……引き出し機構、 ２４
……アーム、 ２５……セットアップ装置、２６……架
台、 ２７……溝部、 ２８……発光部、 ２９……受
光部、２８ａ……発光部群、 ２９ａ……受光部群、
Ｃ……センターライン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイシング装置等の精密切削装置におけ
   るブレードのセットアップ装置であって、 該セットアップ装置は、発光部と受光部とを含み、該発
   光部は直径が０．０１ｍｍ以下のレーザー光線を発する
   構成にしたことを特徴とするブレードのセットアップ装
   置。
2. 【請求項２】 レーザー光線は、直径が０．０１ｍｍ以
   下の光ファイバー細線によって形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載のブレードのセットアップ装
   置。
3. 【請求項３】 発光部には、２以上の光ファイバー細線
   が並設されていることを特徴とする請求項１または２に
   記載のブレードのセットアップ装置。
4. 【請求項４】 光ファイバー細線の間隔が１ｍｍ以下で
   あることを特徴とする請求項３に記載のブレードのセッ
   トアップ装置。
5. 【請求項５】 ブレードは、光線に対して直交する水平
   方向に相対的に揺動してブレードの頂点が光線を遮断す
   ることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の
   ブレードのセットアップ装置。