特許 6388547 切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6388547

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】切削装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20180903BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 F

   B24B27/06 M

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-12193(P2015-12193)

(22)【出願日】2015年1月26日

(65)【公開番号】特開2016-139645(P2016-139645A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(72)【発明者】

【氏名】花島 聡

(72)【発明者】

【氏名】平賀 洋行

(72)【発明者】

【氏名】吉村 栄一

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１４４０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０３０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９３４９７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０６４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０８８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１０３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６６３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−００８３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７９０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５４７１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持するチャックテーブルと、駆動手段により回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルの先端部に装着され中央部に装着穴が形成された円形基台の外周に固着された切刃を有する切削ブレードを含み、該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手段と、を備えた切削装置であって、
該切削ブレードに関する使用履歴データを記憶する記憶手段を有する制御手段と、
該切削ブレードの該円形基台の側面にレーザービームで印字するレーザーマーキング手段と、を更に備え、
該レーザーマーキング手段は、該記憶手段に記憶された該使用履歴データを該切削ブレードの該円形基台の側面に記録することを特徴とする切削装置。

【請求項2】

該スピンドルに装着された該切削ブレードの刃先位置を検出する刃先位置検出手段を更に備え、
該制御手段は、使用開始前の該切削ブレードの刃先位置と使用後の該切削ブレードの刃先位置とを該記憶手段に記憶させ、該記憶手段に記憶された使用開始前の該切削ブレードの刃先位置と使用後の該切削ブレードの刃先位置との差から該切削ブレードの摩耗量を算出する摩耗量算出部を含み、
該使用履歴データには該摩耗量算出部で算出された該摩耗量が少なくとも含まれることを特徴とする請求項１記載の切削装置。

【請求項3】

該制御手段は該切削ブレードの該使用履歴データを２次元バーコードデータに変換する変換部を有し、該レーザーマーキング手段は該変換部で２次元バーコードデータに変換された該使用履歴データを該切削ブレードの該円形基台に記録することを特徴とする請求項１又は２記載の切削装置。

【請求項4】

該スピンドルから取り外された該切削ブレードを収容する印字位置に配設された収容ラックを更に備え、
該レーザーマーキング手段は該収容ラックに収容された該切削ブレードの該円形基台に印字を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハ等の被加工物に切削加工を行う切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、回路が形成された領域を区画する格子状に形成された複数の分割予定ラインに沿ってウエーハを分割することにより、個々の半導体チップを製造している。

【0003】

半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する装置としては、一般的に切削装置が用いられている。切削装置は、ウエーハ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ウエーハを分割予定ラインに沿って切削する切削ブレードを回転可能に支持した切削ユニットと、チャックテーブルを加工送り方向に移動する加工送りユニットと、切削ユニットを該加工送り方向と直交する方向に割り出し送りする割り出し送りユニットとを具備している。

【0004】

切削ユニットは、モータにより回転駆動されるスピンドルと、スピンドルの先端部に着脱可能に取り付けられた切削ブレードとを含んでいる。切削ブレードには、円形ハブを有する円形基台と、円形基台の外周に固着された切刃（砥石部）とからなるハブブレードと、全体が切刃（砥石部）からなるワッシャータイプブレードとがある。

【0005】

切削ブレードはその製造段階で生じた大きさや形状に微妙なばらつきが生じるため、これらの情報をバーコード化してシール等に印字して切削ブレードのケースに貼付するようにしている。

【0006】

これにより、切削ブレードを交換する度に実際に切削を行って被加工物の形状を解析し、試行錯誤を繰り返して個々の切削ブレードについて個別にばらつきの程度を判断して切削条件を決定するという煩雑な作業を回避している（例えば、特許第４３８７０１０号公報参照）。

【0007】

特に、円形基台と円形基台の外周に固着された切刃とからなるハブブレードについては、円形基台の側面にレーザーマーカーにより使用前の情報を２次元バーコードで記録しておくことによって、切削ブレードとケースの入れ違いに対する対策も取られている。

【0008】

切削装置においては一つの切削ブレードを必ずしも全部使い切ってから交換する訳ではなく、まだ使用できる切削ブレードを複数使用しながら異なる被加工物を加工したり、異なる加工条件で加工したりする場合がある。

【0009】

このような場合、例えば、その切削ブレードが使用前の状態からどれだけ摩耗したり、切刃の残り量がどれだけあるかは次にその切削ブレードを使用する場合に、使用限界を判断する上で重要な情報となってくる。

【0010】

切削装置には、スピンドルに装着された切削ブレードの刃先位置を測定する機能が一般的に搭載されており、使用前と使用後に切削ブレードの切刃位置を測定することによって切削ブレード単体の摩耗量を算出することができる。

【0011】

この摩耗量の値は切削ブレードのシリアル番号と関連付けられて切削装置のコントローラに記憶されており、切削ブレード交換後にオートブレードチェンジャーのブレード収容ラック等に収容されて装置内に留まっている場合には、その切削ブレードを再度使用する場合にも前回の摩耗量のデータを呼び出して使用することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特許第４３８７０１０号公報

【特許文献2】特開平７−２７６２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかし、ある切削装置で使用した切削ブレードを取り外した後に別の切削装置で再使用する場合には、前回の使用履歴データを呼び出して使用することができない。この対策としては、切削装置に通信機能を持たせて複数の切削装置を通信ケーブルで繋いでデータ交換を行うことが考えられるが、切削装置への通信機能の追加や通信ケーブルの設置等コストアップの要因なってしまう。

【0014】

また、前回の摩耗データを含む使用履歴データを作業者が手書きでハブブレードの円形基台やブレードのケースに書き込むことも考えられるが、交換の度に使用履歴データを呼び出して記入するという作業が発生し、作業が煩雑となり作業効率が低下する要因となってしまう。更に、手作業の記入ではデータの記入間違い等も発生する可能性がある。

【0015】

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ハブブレードタイプの切削ブレードを使用限界が来る前に交換して別の切削装置で使用する場合に、前回の使用履歴データを別の切削装置でも使用することを可能とする機能を有する切削装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、駆動手段により回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルの先端部に装着され中央部に装着穴が形成された円形基台の外周に固着された切刃を有する切削ブレードを含み、該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手段と、を備えた切削装置であって、該切削ブレードに関する使用履歴データを記憶する記憶手段を有する制御手段と、該切削ブレードの該円形基台の側面にレーザービームで印字するレーザーマーキング手段と、を更に備え、該レーザーマーキング手段は、該記憶手段に記憶された該使用履歴データを該切削ブレードの該円形基台の側面に記録することを特徴とする切削装置が提供される。

【0017】

好ましくは、該スピンドルに装着された該切削ブレードの刃先位置を検出する刃先位置検出手段を更に備え、該制御手段は、使用開始前の該切削ブレードの刃先位置と使用後の該切削ブレードの刃先位置とを該記憶手段に記憶させ、該記憶手段に記憶された使用開始前の該切削ブレードの刃先位置と使用後の該切削ブレードの刃先位置との差から該切削ブレードの摩耗量を算出する摩耗量算出部を含み、該使用履歴データには該摩耗量算出部で算出された該摩耗量が少なくとも含まれる。

【0018】

好ましくは、該制御手段は該切削ブレードの該使用履歴データを２次元バーコードデータに変換する変換部を有し、該レーザーマーキング手段は該変換部で２次元バーコードデータに変換された該使用履歴データを該切削ブレードの該円形基台に記録する。

【0019】

好ましくは、該スピンドルから取り外された該切削ブレードを収容する印字位置に配設された収容ラックを更に備え、該レーザーマーキング手段は該収容ラックに収容された該切削ブレードの該円形基台に印字を行う。

【発明の効果】

【0020】

本発明の切削装置によると、切削装置の制御手段が切削ブレードに関する使用履歴データを記憶する記憶手段を有し、この記憶手段に記憶された使用履歴データをレーザーマーキング手段により切削ブレードの円形基台の側面に記録するため、切削装置に通信機能等を追加する必要がなく、また、前回使用した際の摩耗量等の使用履歴データを作業者が手で書き込む必要がなく、前回の使用履歴データを別の切削装置でも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明実施形態に係る切削装置の斜視図である。

【図2】ハブブレードをスピンドルに装着する様子を示す分解斜視図である。

【図3】レーザーマーキング手段の斜視図である。

【図4】制御手段のブロック図である。

【図5】収容ラックに収容されたハブブレードの円形基台にレーザーマーキング手段により使用履歴データを印字している様子を示す斜視図である。

【図6】２次元バーコードが円形基台に印字されたハブブレードの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る切削装置の斜視図が示されている。４は切削装置２のベースであり、ベース４の凹部４ａにはチャックテーブル６が回転可能且つ図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。

【0023】

チャックテーブル６の周囲には複数（本実施形態では４個）のクランプ８及びウォーターカバー１０が配設されており、このウォーターカバー１０とベース４にわたり加工送り機構の軸部を保護するための蛇腹１２が連結されている。

【0024】

ベース４の後方には門型形状のコラム１４が立設されている。コラム１４にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール１５が固定されている。コラム１４にはＹ軸移動ブロック１６がボールねじ１８と図示しないモータとからなるＹ軸移動機構（割り出し送り機構）２０により、ガイドレール１５に沿ってＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

【0025】

Ｙ軸移動ブロック１６にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。Ｙ軸移動ブロック１６上には、Ｚ軸移動ブロック２６がボールねじ２８とパルスモータ３０とからなるＺ軸移動機構３２により、ガイドレール２２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

【0026】

Ｚ軸移動ブロック２６には、切削ユニット３４と撮像ユニット３６が取り付けられている。図２に示すように、切削ユニット３４は、スピンドルハウジング３８中に回転可能に収容されたスピンドルを有しており、スピンドルハウジング３８から突出したスピンドル先端部４０が先端に行くにつれて細くなるテーパー形状に形成されている。スピンドル先端部４０の端面にはねじ穴４２が形成されている。

【0027】

４４はブレードマウントであり、円筒状ボス部４６と、円筒状ボス部と一体的に形成されたフランジ部（鍔部）４８とから構成される。フランジ部４８は切削ブレード５６に接触して切削ブレード５６を支持する支持面（端面）４８ａを有している。

【0028】

円筒状ボス部４６の外周には雄ねじ５０が形成されていると共に、その内周には雌ねじ５２が形成されている。ブレードマウント４４は更に、スピンドル先端部４０のテーパー形状に対応したテーパー状の係合穴５４を有している。

【0029】

ブレードマウント４４の係合穴５４をテーパー状のスピンドル先端部４０に挿入し、ねじ５８をブレードマウント４４の係合穴５４を通してねじ穴４２に螺合して締め付けることにより、ブレードマウント４４はテーパー状のスピンドル先端部４０に装着される。

【0030】

切削ブレード５６はアルミニウム合金から形成された円形基台５７の外周に電鋳された切刃５６ａを有するハブブレードである。円形基台５７の中央部には装着穴５９が形成されている。６０は固定ナットであり、内周にブレードマウント４４の円筒状ボス部４６に形成された雄ねじ５０に螺合する雌ねじ６２が形成されている。

【0031】

切削ブレード５６をテーパー状のスピンドル先端部４０に装着するには、切削ブレード５６の装着穴５９をブレードマウント４４の円筒状ボス部４６に挿入し、その外側から固定ナット６０の雌ねじ６２をブレードマウント４４の円筒状ボス部４６に形成された雄ねじ５０に螺合して締め付けることにより、切削ブレード５６がブレードマウント４４のフランジ部４８と固定ナット６０とで挟持されてテーパー状のスピンドル先端部４０に装着される。

【0032】

再び図１を参照すると、スピンドルに装着された切削ブレード５６はその略上半分がホイールカバー６６により覆われている。ベース４の印字位置には、レーザーマーキング手段（レーザーマーキングユニット）６８と、突起部８７を有する収容ラック８６が配設されている。切削装置２の各部の動作及びレーザーマーキング手段６８の動作は制御手段９０により制御される。

【0033】

チャックテーブル６の周囲に配設されたウォーターカバー１０には、切削ユニット３４のスピンドルに装着された切削ブレード５６の刃先位置を検出する刃先位置検出手段８４が取り付けられている。刃先位置検出手段は従来公知の構成であり、発光部と受光部を有するフォトインタラプタにより切削ブレード５６の刃先位置を検出する。

【0034】

次に、図３を参照して、レーザーマーキング手段６８の構成について説明する。レーザーマーキング手段６８のケーシング７０中にはＹＡＧレーザー発振器又はＹＶＯ４レーザー発振器等のレーザー発振器と、レーザー発振器の繰り返し周波数を設定したりパルス幅を調整する手段が内蔵されている。レーザー発振器から出射されたレーザービームは集光器（レーザーヘッド）７２を通して照射される。

【0035】

レーザーマーキング手段６８のケーシング７０はエアシリンダ７６のピストン部材８４により上下動可能に支持されている。切削装置２のベース４には、Ｘ軸方向に伸長する一対のガイドレール７４が固定されており、エアシリンダ７６で支持されたレーザーマーキング手段６８は、ボールねじ７８とボールねじ７８の一端に連結されたパルスモータ８０から構成されるＸ軸移動機構８２により、ガイドレール７４に案内されたＸ軸方向に移動可能である。

【0036】

図４に示すように、制御手段（コントローラ）９０はＣＰＵ９２と、スピンドルの先端部に装着された切削ブレード（ハブブレード）５６に関する使用履歴データを記憶する記憶手段９４と、記憶手段９４に記憶された使用開始前の切削ブレード５６の刃先位置と使用後の切削ブレード５６の刃先位置との差から切削ブレード５６の摩耗量を算出する摩耗量算出部と、記憶手段９４に記憶された切削ブレード５６の使用履歴データを２次元バーコードに変換する変換部９８を有している。

【0037】

次に、上述したように構成されたレーザーマーキング手段６８による切削ブレード５６の円形基台５７への切削ブレード５６の使用履歴データの印字方法について説明する。まず、新たな切削ブレード又は他の切削装置で使用されていた切削ブレードが切削ユニット３４のスピンドルに装着された際には、この切削ブレードで被加工物を切削する前に刃先位置検出手段８４により刃先位置を検出し、制御手段９０の記憶手段９４にその刃先位置のデータ及び該切削ブレードに関連する他のデータを記憶する。

【0038】

この切削ブレードで被加工物の切削加工を継続した後、切削ブレード５６をスピンドルから取り外す必要がある場合には、取り外す前に切削ブレード５６の使用後の刃先位置を刃先位置検出手段８４で検出し、この使用後の刃先位置を記憶手段９４に記憶する。刃先位置を検出した後、切削ブレード５６をスピンドルから取り外して、図５に示すように、収容ラック８６の突起部８７に引っ掛けて収容ラック８６に収容する。

【0039】

制御手段９０の摩耗量算出部９６では、記憶手段９４に記憶された使用開始前の切削ブレード５６の刃先位置と使用後の切削ブレード５６の刃先位置との差から切削ブレード５６の摩耗量を算出し、この摩耗量を記憶手段９４に記憶する。

【0040】

変換部９８では、切削ブレード５６の摩耗量を含む切削ブレード５６の使用履歴データを２次元バーコードデータに変換し、この２次元バーコードデータをレーザーマーキング手段６８に出力する。

【0041】

レーザーマーキング手段６８では、Ｘ軸移動機構８２及びエアシリンダ７６を駆動して、図５に示すように、集光器７２が収容ラック８６に収容された切削ブレード５６の円形基台５７の所定箇所に向くように集光器７２を位置付ける。

【0042】

そして、２次元バーコードデータに基づいてレーザー発振器を駆動し、集光器７２をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動しながら集光器７２から出射されるレーザービームを用いて、図６に示すように、切削ブレード５６の円形基台５７に切削ブレード５６の使用履歴データを２次元バーコード１００として印字する（レーザーマーキングする）。

【0043】

上述した実施形態によると、切削ブレード５６の円形基台５７に切削ブレード５６の摩耗量を含む使用履歴データが２次元バーコード１００としてレーザーマーキングされるため、使用後に取り外した切削ブレード５６を別の切削装置で再使用する場合にも、２次元バーコード１００をバーコードリーダーにより読み取ることにより、新たな切削装置で前回の使用履歴データを利用することができる。

【符号の説明】

【0044】

２ 切削装置
３４ 切削ユニット
４０ テーパー状のスピンドル先端部
４４ ブレードマウント
５６ 切削ブレード
５６ａ 切刃
５７ 円形基台
６８ レーザーマーキング手段
７２ 集光器
７６ エアシリンダ
８４ 刃先位置検出手段
８６ 収容ラック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】