KR20210126496A - SiC 기판의 절삭 방법 - Google Patents

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cutting blade
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카츠토시 오노
수구루 히라이와
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 절삭 블레이드의 파손 및 치핑을 억제하면서도, SiC 기판을 절삭할 때의 절삭 블레이드의 소모를 억제할 수 있는 SiC 기판의 절삭 방법을 제공한다.
(해결 수단) SiC 기판의 절삭 방법은, 절삭 블레이드(21)로 SiC 기판(200)을 절삭하는 방법이다. SiC 기판의 절삭 방법은, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립이 고정된 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)을 직경 방향으로 초음파 진동시키면서, 척 테이블(10)에 유지한 SiC 기판(200)을 절삭한다.

Description

SiC 기판의 절삭 방법{CUTTING METHOD OF SiC SUBSTRATE}
본 발명은, SiC 기판의 절삭 방법에 관한 것이다.
SiC 기판은, 파워 반도체를 형성하는 기판으로서 널리 사용되어 개발이 진행되고 있다. SiC 기판은, 칩으로 분할할 때, 절삭 블레이드에 의한 다이싱이 이용된다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
일본 공개 특허 공보 2009-130315호 공보
그러나, SiC 기판은, 난절삭재(難切削材)이기 때문에, 비교적 소모되기 쉬운 본드를 이용한 절삭 블레이드로 절삭할 필요가 있고, 이런 종류의 절삭 블레이드는, 소모가 격렬하고, 사용량이 많아져 버린다. 그래서 절삭 블레이드의 날끝 돌출량을 길게 하고, 소모되어도 길게 가지도록 하고 싶지만, 절삭 시의 사행(蛇行)의 발생이 우려된다. 또한, 소모되기 어려운 단단한 본드, 예컨대 전기 주조 본드를 이용하여 절삭하면, 절삭 속도가 오르기 어렵고, 또한 날이 무뎌지기 때문에 절삭 중의 가공 부하가 커지고, 절삭 블레이드의 파손이나 큰 치핑이 발생해 버린다.
본 발명은, 이러한 문제점을 감안한 것으로서, 그 목적은, 절삭 블레이드의 파손 및 치핑을 억제하면서도, SiC 기판을 절삭할 때의 절삭 블레이드의 소모를 억제할 수 있는 SiC 기판의 절삭 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 SiC 기판의 절삭 방법은, 절삭 블레이드로 SiC 기판을 절삭하는 SiC 기판의 절삭 방법으로서, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립이 고정된 상기 절삭 블레이드를 직경 방향으로 초음파 진동시키면서, 척 테이블에 유지한 SiC 기판을 절삭하는 것을 특징으로 한다.
상기 SiC 기판의 절삭 방법에 있어서, SiC 기판은, Si 가 노출된 Si 면과, 상기 Si 면의 반대 측의 면에서 C 가 노출된 C 면으로부터 표면 및 이면이 형성되고, 상기 절삭 블레이드와 SiC 기판과의 접촉점에 있어서의 상기 절삭 블레이드의 회전 방향을 상기 C 면 측으로부터 상기 Si 면 측을 향하는 방향으로 하여 SiC 기판을 절삭해도 좋다.
상기 SiC 기판의 절삭 방법에 있어서, 상기 절삭 블레이드의 날끝 돌출량은, 날 두께의 20 배 이상이고 또한 30 배 이하로 설정되어도 좋다.
본 발명은, 절삭 블레이드의 파손 및 치핑을 억제하면서도, SiC 기판을 절삭할 때의 절삭 블레이드의 소모를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법의 가공 대상의 SiC 기판의 사시도이다.
도 3은, 도 1에 나타난 SiC 기판의 절삭 방법을 실시하는 절삭 장치의 절삭 유닛의 단면도이다.
도 4는, 도 3에 나타난 절삭 유닛의 절삭 블레이드의 사시도이다.
도 5는, 도 1에 나타난 SiC 기판의 절삭 방법을 나타내는 측면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합시키는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.
(실시형태 1)
본 발명의 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법의 가공 대상의 SiC 기판의 사시도이다. 도 3은, 도 1에 나타난 SiC 기판의 절삭 방법을 실시하는 절삭 장치의 절삭 유닛의 단면도이다. 도 4는, 도 3에 나타난 절삭 유닛의 절삭 블레이드의 사시도이다. 도 5는, 도 1에 나타난 SiC 기판의 절삭 방법을 나타내는 측면도이다.
실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법은, 도 1에 도시한 바와 같이, 절삭 장치(1)가 절삭 블레이드(21)로 SiC 기판(200)을 절삭하는 방법이다. 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법의 가공 대상의 SiC 기판(200)은, SiC(탄화 규소)를 기판(201)으로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼이다.
SiC 기판(200)은, 도 2에 도시한 바와 같이, Si(실리콘)가 노출된 Si 면(202)과, Si 면(202)의 반대 측의 면에서 C(탄소)가 노출된 C 면(203),으로부터 표면(204) 및 이면(205)이 형성되어 있다. SiC 기판(200)은, Si 면(202)의 격자형의 분할 예정 라인(206)에 의해서 구획된 영역에 디바이스(207)가 형성되어 있다. 또한, SiC 기판(200)은, C 면(203)에는 디바이스(207)가 형성되어 있지 않다..
실시형태 1에서는, 디바이스(207)는, 전력 제어나 전력 공급을 실시하는 파워 디바이스이지만, 본 발명에서는, 파워 디바이스로 한정되지 않는다.
실시형태 1에 있어서, SiC 기판(200)은, 가장자리가 잘려서, 서로 직교하는 장변(長邊)부(208)와 단변(短邊)부(209)가 형성되어 있다. 장변부(208)는, 단변부(209)보다 길다. 또한, 장변부(208)가 앞쪽에 위치하는 경우를 기준으로 하면, 도 2에 도시한 바와 같이, Si 면(202)이 상방에 노출되어 있는 상태에서는, 단변부(209)가 장변부(208)의 좌측에 위치하고, C 면(203)이 상방에 노출하고 있는 상태에서는, 단변부(209)가 장변부(208)의 우측에 위치한다.
실시형태 1에 있어서, SiC 기판(200)은, 분할 예정 라인(206)을 따라서 개개의 디바이스(207)마다 분할되어서, 전력 제어나 전력 공급을 실시하는 소위 파워 반도체로 개편화 된다.
또한, 실시형태 1에서는, SiC 기판(200)은, 도 2에 도시한 바와 같이, C 면(203)이 SiC 기판(200)보다 대직경인 다이싱 테이프(210)의 중앙에 첩착되고, 다이싱 테이프(210)의 외연부에 내경이 SiC 기판(200)의 외경보다 큰 환형 프레임(221)이 첩착되어서, 환형 프레임(221)의 내측의 개구(222) 내에 지지된다.
실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법은, 도 1에 주요부를 나타내는 절삭 장치(1)에 의해 실시된다. 절삭 장치(1)는, SiC 기판(200)을 척 테이블(10)로 유지하고 분할 예정 라인(206)을 따라서 절삭 블레이드(21)로 절삭하여, SiC 기판(200)을 개개의 파워 반도체로 분할하는 가공 장치이다. 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, SiC 기판(200)을 유지면(11)으로 흡인 유지하는 척 테이블(10)과, 척 테이블(10)에 유지된 SiC 기판(200)을 절삭 블레이드(21)로 절삭하는 절삭 유닛(20)과, 척 테이블(10)에 유지된 SiC 기판(200)을 촬영하는 도시하지 않는 촬상 유닛과, 도시하지 않는 제어 유닛을 구비한다.
또한, 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 척 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 이동시키는 이동 유닛(30)을 구비한다. 이동 유닛(30)은, 수평 방향과 평행한 가공 이송 방향인 X축 방향으로 척 테이블(10)을 이동시키는 가공 이송 유닛(31)과, 수평 방향과 평행이고 또한 X축 방향에 대해서 직교하는 인덱싱 이송 방향인 Y축 방향으로 절삭 유닛(20)을 이동시키는 인덱싱 이송 유닛(32)과, X축 방향과 Y축 방향의 양쪽과 직교하는 수직 방향에 평행한 절입 이송 방향인 Z축 방향으로 절삭 유닛(20)을 이동시키는 절입 이송 유닛(33)과, 척 테이블(10)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하는 회전 이동 유닛(34)을 구비한다.
척 테이블(10)은, 원반 형상이고, SiC 기판(200)을 유지하는 유지면(11)이 다공성 세라믹 등으로 형성되어 있다. 또한, 척 테이블(10)은, 가공 이송 유닛(31)에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 형성되고, 또한 회전 이동 유닛(34)에 의해 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다. 척 테이블(10)은, 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되고, 진공 흡인원에 의해 흡인됨으로써, 도 1에 도시한 바와 같이, 유지면(11)에 재치된 SiC 기판(200)을 흡인, 유지한다. 실시형태 1에서는, 척 테이블(10)은, 다이싱 테이프(210)를 통해 SiC 기판(200)의 C 면(203) 측을 흡인, 유지한다. 또한, 척 테이블(10)의 주위에는, 환형 프레임(221)을 클램프 하는 도시하지 않는 클램프 부가 복수 설치되어 있다.
절삭 유닛(20)은, 척 테이블(10)에 유지된 SiC 기판(200)을 절삭하는 절삭 블레이드(21)를 착탈 가능하게 장착하는 스핀들(23)을 가지는 가공 유닛이다. 절삭 유닛(20)은, 척 테이블(10)에 유지된 SiC 기판(200)에 대해서, 인덱싱 이송 유닛(32)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 또한, 절입 이송 유닛(33)에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 절삭 유닛(20)은, 인덱싱 이송 유닛(32) 및 절입 이송 유닛(33)에 의해, 척 테이블(10)의 유지면(11)의 임의의 위치에 절삭 블레이드(21)를 위치시킬 수 있게 되어 있다.
절삭 유닛(20)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 절삭 블레이드(21)와, 인덱싱 이송 유닛(32) 및 절입 이송 유닛(33)에 의해 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치된 스핀들 하우징(22)과, 스핀들 하우징(22)에 축심 둘레로 회전 가능하게 설치되어, 선단에 절삭 블레이드(21)가 장착되는 스핀들(23)과, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전하는 스핀들 모터(24)와, 스핀들(23)의 선단에 장착된 절삭 블레이드(21)를 진동시키는 초음파 진동 부여 유닛(25)과, 절삭 블레이드(21)에 절삭수를 공급하는 도 1에 나타내는 노즐(26)을 구비한다.
절삭 블레이드(21)는, 대략 링 형상을 가지는 극박의 환형의 절삭 지석이다. 실시형태 1에 있어서, 절삭 블레이드(21)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 원기둥 형상의 베이스(211)와, 베이스(211)에 장착되어서 SiC 기판(200)을 절삭하는 원환 형상의 절삭 날(212)을 구비하는 소위 허브 블레이드이다.
실시형태 1에 있어서, 베이스(211)는, 축심 방향의 양단부에 설치되고 또한 서로 외경이 동일한 소직경 부(213)와, 소직경 부(213) 사이에 설치되고 또한 외경이 소직경 부보다 큰 대직경 부(214)를 일체로 구비한다. 소직경 부(213)와 대직경 부(214)는, 동축으로 배치되어 있다. 실시형태 1에 있어서, 대직경 부(214)는, 한쪽의 측면에 절삭 날(212)이 고착되어 있다.
절삭 날(212)은, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 메탈 본드로, 다이아몬드나 CBN(Cubic　Boron　Nitride) 등의 지립이 고정되어서 미리 정해진 두께로 형성되어 있다. 실시형태 1에 있어서, 절삭 블레이드(21)는, 베이스(211)의 대직경 부(214)로부터 절삭 날(212)의 외연까지의 날끝 돌출량(215)은, 절삭 날(212)의 두께인 날 두께(216)의 20 배 이상이고 또한 30 배 이하로 형성되어 있다.
즉, 날끝 돌출량(215)을 날 두께(216)로 나눈 값을 종횡비(aspect ratio)로 하면, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법에서 이용되는 절삭 블레이드(21)의 종횡비는, 20 이상이고 또한 30 이하가 된다.
실시형태 1에 있어서, 절삭 블레이드(21)는, 축심 방향으로 베이스(211)의 중앙을 관통한 관통 구멍(217) 내를 지난 볼트(27)가 스핀들(23)의 선단 면의 나사 구멍(231)에 나사 결합하고, 스핀들(23)의 선단에 장착된다.
또한, 본 발명에서는, 절삭 블레이드(21)는, 절삭 날(212)만으로 구성된 소위 와셔 블레이드여도 좋다. 이 경우, 절삭 블레이드(21)를 스핀들(23)의 선단에 고정하는 마운트로부터 절삭 날(212)의 절삭 날(212)의 외연까지의 날끝 돌출량(215)은, 절삭 날(212)의 날 두께(216)의 20 배 이상이고 또한 30 배 이하로 형성된다.
스핀들 모터(24)는, 스핀들(23)에 설치되어서, 스핀들(23)과 일체로 회전하는 로터(241)와 로터(241)의 외주 측이고 또한 스핀들 하우징(22)에 배치되어 로터(241)를 회전시키는 스테이터(242)를 구비하고 있다. 스핀들 모터(24)는, 스테이터(242)가 로터(241)를 회전하여, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전한다.
초음파 진동 부여 유닛(25)은, 절삭 블레이드(21)를 Y축 방향에 직교하는 직경 방향으로 초음파 진동시키는 것이다. 또한, 본 발명에서 말하는, 초음파 진동은, 20 kHz 이상이고 또한 수 GHz 이하의 주파수로 수 μm 로부터 수십 μm 까지의 진폭으로 진동시키는 것이다. 초음파 진동 부여 유닛(25)은, 스핀들(23)에 설치된 초음파 진동자(251)와, 스핀들(23)의 후단부에 설치된 로터리 트랜스(252)를 구비한다. 로터리 트랜스(252)는, 스핀들(23)의 후단부에 배치된 수전 수단(253)과, 스핀들 하우징(22)의 후단부에 배치된 급전 수단(254)을 구비하고 있다. 급전 수단(254)은, 초음파 전원부(28)에 접속되어 있다.
초음파 진동 부여 유닛(25)은, 초음파 전원부(28)로부터의 전력을 급전 수단(254)과 수전 수단(253)을 통하여 초음파 진동자(251)에 공급하여, 초음파 진동자(251)를 초음파 진동시켜서, 스핀들(23)의 선단에 장착된 절삭 블레이드(21)를 직경 방향으로 초음파 진동시킨다.
또한, 초음파 전원부(28)에는, 전원(29)이 접속되어서, 전원(29)으로부터 전력이 공급된다. 또한, 전원(29)은, 스테이터(242)에도 접속되고, 스테이터(242)에 전력을 공급한다.
절삭 유닛(20)의 절삭 블레이드(21) 및 스핀들(23)의 축심은, Y축 방향과 평행이다.
촬상 유닛은, 절삭 유닛(20)과 일체적으로 이동하도록, 절삭 유닛(20)에 고정되어 있다. 촬상 유닛은, 척 테이블(10)에 유지된 절삭 전의 SiC 기판(200)의 분할해야 할 영역을 촬영하는 촬상 소자를 구비하고 있다. 촬상 소자는, 예컨대, CCD(Charge-coupled　Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary　MOS) 촬상 소자이다. 촬상 유닛은, 척 테이블(10)에 유지된 SiC 기판(200)을 촬영하여, SiC 기판(200)과 절삭 블레이드(21)와의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행하는 등을 위한 화상을 획득하고, 획득된 화상을 제어 유닛에 출력한다.
제어 유닛은, 절삭 장치(1)의 상술한 각 유닛을 각각 제어하여, SiC 기판(200)에 대한 가공 동작을 절삭 장치(1)에 실시시키는 것이다. 또한, 제어 유닛은, CPU(Central　processing　unit)와 같은 마이크로 프로세서를 가지는 연산 처리 장치와, ROM(read　only　memory) 또는 RAM(random　access　memory)와 같은 메모리를 가지는 기억 장치와 입출력 인터페이스 장치를 가지는 컴퓨터이다. 제어 유닛의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라서 연산 처리 장치가 연산 처리를 실시하여, 절삭 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를 입출력 인터페이스 장치를 통해 절삭 장치(1)의 상술한 구성요소에 출력한다.
또한, 제어 유닛은, 가공 동작 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛과, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 이용하는 입력 유닛에 접속되어 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛에 설치된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력장치 중 적어도 하나에 의해 구성된다.
전술한 구성의 절삭 장치(1)는, 오퍼레이터에 의해 등록된 가공 내용 정보를 제어 유닛이 접수하고, 오퍼레이터로부터의 가공 동작의 개시 지시를 제어 유닛이 접수하면, 가공 동작 즉 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법을 개시한다. SiC 기판의 절삭 방법에서는, 절삭 장치(1)는, SiC 기판(200)을 다이싱 테이프(210)를 통해 척 테이블(10)의 유지면(11)에 흡인 유지함과 함께, 클램프 부로 환형 프레임(221)을 클램프 한다.
SiC 기판의 절삭 방법에서는, 절삭 장치(1)는, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전하고, 이동 유닛(30)에 의해 척 테이블(10)을 촬상 유닛의 하방까지 이동하고, 촬상 유닛에 의해 척 테이블(10)에 흡인 유지한 SiC 기판(200)을 촬상하여, 얼라인먼트를 수행한다.
SiC 기판의 절삭 방법에서는, 절삭 장치(1)는, 노즐(26)로부터 절삭수를 공급하고, 절삭 블레이드(21)를 직경 방향으로 초음파 진동시키면서, 가공 내용 정보에 기초하여, 이동 유닛(30)에 의해 절삭 블레이드(21)와 SiC 기판(200)을 분할 예정 라인(206)을 따라서 상대적으로 이동시키면서, 도 1에 나타난 바와 같이, 척 테이블(10)에 유지한 SiC 기판(200)의 분할 예정 라인(206)에 절삭 블레이드(21)를 다이싱 테이프(210)에 도달할 때까지 절입시켜서 절삭한다.
또한, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)과 SiC 기판(200)과의 접촉점에 있어서의 절삭 블레이드(21)의 회전 방향(218)을 C 면(203) 측으로부터 Si 면(202) 측을 향하는 방향으로 하여 SiC 기판(200)을 절삭한다. 도 5에 도시한 바와 같이, C 면(203) 측이 다이싱 테이프(210)를 통해 척 테이블(10)에 유지되고 있는 경우는, 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)과 SiC 기판(200)과의 접촉점에 있어서의 절삭 블레이드(21)의 회전 방향(218)은, 가공 이송 유닛(31)의 척 테이블(10)의 이동 방향인 가공 이송 방향(311)에 대해서 역방향이다.
또한, Si 면(202) 측이 다이싱 테이프(210)를 통해 척 테이블(10)에 유지되고 있는 경우는, 절삭 블레이드(21)와 SiC 기판(200)과의 접촉점에 있어서의 절삭 블레이드(21)의 회전 방향은, 가공 이송 방향(311)과 같은 방향이다. 절삭 장치(1)는, SiC 기판(200)의 모든 분할 예정 라인(206)을 절삭하면, 가공 동작 즉 SiC 기판의 절삭 방법을 종료한다.
이상 설명한 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법은, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결시킨 본드로 지립을 고정한 소모되기 어려운 단단한 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)을 직경 방향으로 초음파 진동시키면서 SiC 기판(200)에 절입시키므로, 절삭 블레이드(21)의 파손 및 치핑을 억제하면서도 안정적으로 SiC 기판(200)을 절삭할 수 있는 것과 함께, SiC 기판(200)을 절삭할 때의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)의 소모를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
다음에, 본 발명의 발명자들은, 실시형태 1과 관련되는 SiC 기판의 절삭 방법의 효과를 확인했다. 결과를, 이하의 표 1, 표 2, 표 3 및 표 4에 나타낸다.
실시예 1 실시예 2
본드 종류 탄화 텅스텐 + 코발트 탄화 텅스텐 + 코발트
날끝 돌출량(mm)
(종횡비)		 1.0
(종횡비 20)		 1.5
(종횡비 30)
치핑의 평균 사이즈
(μm)		 17 17
소모량
(μm/m)		 0.5 0.5
스핀들 부하 전류값 안정 안정
초음파 진폭량
(μm)		 5 5
비교예 1 비교예 2 비교예 3
본드 종류 니켈(전기 주조) 니켈(전기 주조) 니켈(전기 주조)
날끝 돌출량(mm)
(종횡비)		 1.0
(종횡비 20)		 1.2
(종횡비 24)		 1.5
(종횡비 30)
치핑의 평균 사이즈
(μm)		 16 블레이드 파손 발생
측정 불가		 블레이드 파손 발생
측정 불가
소모량
(μm/m)		 4.3 상동 상동
스핀들 부하 전류값 안정 상승 경향 상승 경향
초음파 진폭량
(μm)		 5 5 5
비교예 4 비교예 5
본드 종류 탄화 텅스텐 + 코발트 니켈(전기 주조)
날끝 돌출량(mm)
(종횡비)		 1.0
(종횡비 20)		 1.0
(종횡비 20)
치핑의 평균 사이즈
(μm)		 블레이드 파손 발생
측정 불가		 블레이드 파손 발생
측정 불가
소모량
(μm/m)		 상동 상동
스핀들 부하 전류값 상승 경향 상승 경향
초음파 진폭량
(μm)		 0 0
비교예 6 비교예 7 비교예 8
본드 종류 메탈 레진 비트리파이드
날끝 돌출량(mm)
(종횡비)		 1.0
(종횡비 20)		 1.0
(종횡비 20)		 1.0
(종횡비 20)
치핑의 평균 사이즈
(μm)		 블레이드 파손 발생
측정 불가		 블레이드 파손 발생
측정 불가		 블레이드 파손 발생
측정 불가
소모량
(μm/m)		 상동 상동 상동
스핀들 부하 전류값 상승 경향 상승 경향 상승 경향
초음파 진폭량
(μm)		 5 5 5
표 1, 표 2, 표 3 및 표 4는, 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 4, 비교예 5, 비교예 6, 비교예 7 및 비교예 8에 있어서, 1700 번수의 지립을 포함하고 외경이 76.2 mm 이고 또한 날 두께(216)가 0.05 mm 인 절삭 날(212)을 가지는 절삭 블레이드(21)로, 가공 이송 방향(311)의 척 테이블(10)의 속도인 가공 이송 속도 20 mm/sec 로서 두께 100 μm 의 SiC 기판(200)을 절삭했을 때의 치핑의 평균 사이즈, 절삭 날(212)의 소모량(μm/m), 및 스핀들 부하 전류값의 측정 결과를 나타낸다. 또한, 스핀들 부하 전류값은, 스핀들 모터(24)의 스테이터(242)에 흐르는 전류값이며, 절삭 시의 절삭 날(212)의 사행이나 날 무뎌짐에 의한 가공 부하의 상승 등에 의해 절삭 저항이 증가하면 시간 경과와 함께 상승 경향이 되는 것이다.
또한, 표 1, 표 2 및 표 4의 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 6, 비교예 7 및 비교예 8은, 주파수 50 kHz 이고 또한 진폭 5 μm 로 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)을 직경 방향으로 초음파 진동시켰다. 표 2의 비교예 4 및 비교예 5는, 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)을 직경 방향으로 초음파 진동시키지 않았다.
실시예 1은, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다. 실시예 2는, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.5 μm(즉 종횡비가 30)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다.
비교예 1은, 니켈을 포함한 전기 주조 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다. 비교예 2는, 니켈을 포함한 전기 주조 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.2 μm(즉 종횡비가 24)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다. 비교예 3은, 니켈을 포함한 전기 주조 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.5 μm(즉 종횡비가 30)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다.
비교예 4는, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다. 비교예 5는, 니켈을 포함한 전기 주조 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다.
비교예 6은, 동이나 주석을 포함한 메탈 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다. 비교예 7은, 레진 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다. 비교예 8은, 비트리파이드 본드로 지립을 고정하고 또한 날끝 돌출량이 1.0 μm(즉 종횡비가 20)의 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)로 전술한 SiC 기판(200)을 절삭했다.
표 2에 의하면, 비교예 1은, 스핀들 부하 전류값이 안정되어서, 치핑의 평균 사이즈가 16 μm 이고 치핑을 억제할 수 있었지만, 절삭 날(212)의 소모량이 4.3 μm 로 컸다. 또한, 표 2, 표 3, 표 4에 의하면, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 4, 비교예 5, 비교예 6, 비교예 7 및 비교예 8은, 스핀들 부하 전류값이 상승 경향이며, 절삭 블레이드(21)가 파손되고, 치핑의 평균 사이즈 및 절삭 날(212)의 소모량을 측정할 수 없었다.
이러한 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 4, 비교예 5, 비교예 6, 비교예 7 및 비교예 8에 대해서, 표 1에 의하면, 실시예 1 및 실시예 2는, 스핀들 부하 전류값이 안정되어서, 치핑의 평균 사이즈가 17 μm 이고 치핑을 억제할 수 있고, 절삭 날(212)의 소모량이 0.5 μm 로 억제될 수 있었다. 따라서, 표 1, 표 2, 표 3 및 표 4에 의하면, 탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립이 고정된 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)을 직경 방향으로 초음파 진동시키면서 척 테이블(10)에 유지한 SiC 기판(200)을 절삭함으로써, 절삭 블레이드(21)의 파손 및 치핑을 억제하면서도, SiC 기판(200)을 절삭할 때의 절삭 블레이드(21)의 소모를 억제할 수 있는 것이 분명해졌다.
또한, 표 1에 의하면, 실시예 1 및 실시예 2가, 스핀들 부하 전류값이 안정되어서, 치핑의 평균 사이즈가 17 μm 이고 치핑을 억제할 수 있고, 절삭 날(212)의 소모량이 0.5 μm 로 억제될 수 있었으므로, 절삭 블레이드(21)의 절삭 날(212)의 날끝 돌출량(215)을 날 두께(216)의 20 배 이상이고 또한 30 배 이하로 설정됨으로써, 절삭 블레이드(21)의 파손 및 치핑을 억제하면서도, SiC 기판(200)을 절삭할 때의 절삭 블레이드(21)의 소모를 억제할 수 있는 것이 분명해졌다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
10　척 테이블
21　절삭 블레이드
200　SiC 기판
202　Si 면
203　C 면
204　표면
205　이면
215　날끝 돌출량
216　날 두께
218　회전 방향

Claims (3)

  1. 절삭 블레이드로 SiC 기판을 절삭하는 SiC 기판의 절삭 방법으로서,
    탄화 텅스텐과 코발트를 소결한 본드로 지립이 고정된 상기 절삭 블레이드를 직경 방향으로 초음파 진동시키면서, 척 테이블에 유지한 SiC 기판을 절삭하는 SiC 기판의 절삭 방법.
  2. 제1항에 있어서, SiC 기판은, Si 가 노출된 Si 면과, 상기 Si 면의 반대 측의 면에서 C 가 노출된 C 면,으로부터 표면 및 이면이 형성되고, 상기 절삭 블레이드와 SiC 기판과의 접촉점에 있어서의 상기 절삭 블레이드의 회전 방향을 상기 C 면 측으로부터 상기 Si 면 측을 향하는 방향으로 하여 SiC 기판을 절삭하는 것인, SiC 기판의 절삭 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 절삭 블레이드의 날끝 돌출량은, 날 두께의 20 배 이상이고 또한 30 배 이하로 설정된 것인, SiC 기판의 절삭 방법.
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