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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024132208
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】切削装置および切削方法
(51)【国際特許分類】
B24B 55/02 20060101AFI20240920BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20240920BHJP
B24D 3/06 20060101ALI20240920BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B24B55/02 D
B24B27/06 M
B24D3/06 A
H01L21/78 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023042896
(22)【出願日】2023-03-17
(71)【出願人】
【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】110003524
【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】赤星 祐樹
【テーマコード（参考）】
3C047
3C063
3C158
5F063
【Ｆターム（参考）】
3C047FF06
3C047FF11
3C047FF19
3C047GG01
3C063AA02
3C063AB03
3C063BC02
3C063CC02
3C063EE10
3C063FF18
3C158AA03
3C158AA09
3C158AC04
3C158CA01
3C158CA05
3C158CB10
5F063AA22
5F063DD02
5F063DD03
5F063FF28
(57)【要約】
【課題】焼結タイプの切削ブレードによって切削加工を施す際の生産性を向上させることができる切削装置を提供する。
【解決手段】切削装置は、基板を保持する保持手段と、保持手段に保持された基板６２を切削する切削手段６と、保持手段と切削手段６とを相対的に切削送りする切削送り手段とを含む。切削手段６は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を備えた切削ブレード１４と、切削ブレード１４を回転可能に支持するスピンドルユニット１６と、切削ブレード１４に隣接して配設され切削水を供給する第一の切削水供給ノズル３８とを備える。第一の切削水供給ノズル３８は、切削送り方向下流側に配設されるとともに、切り刃の手前の基板６２上面に切削水Ｗを供給して間接的に切り刃に切削水Ｗを供給する。
【選択図】図５
【解決手段】切削装置は、基板を保持する保持手段と、保持手段に保持された基板６２を切削する切削手段６と、保持手段と切削手段６とを相対的に切削送りする切削送り手段とを含む。切削手段６は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を備えた切削ブレード１４と、切削ブレード１４を回転可能に支持するスピンドルユニット１６と、切削ブレード１４に隣接して配設され切削水を供給する第一の切削水供給ノズル３８とを備える。第一の切削水供給ノズル３８は、切削送り方向下流側に配設されるとともに、切り刃の手前の基板６２上面に切削水Ｗを供給して間接的に切り刃に切削水Ｗを供給する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を切削する切削装置であって、
該基板を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該基板を切削する切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、を含み、
該切削手段は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードと、該切削ブレードを回転可能に支持するスピンドルユニットと、該切削ブレードに隣接して配設され切削水を供給する切削水供給ノズルと、を備え、
該切削水供給ノズルは、切削送り方向下流側に配設されるとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削装置。
該基板を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該基板を切削する切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、を含み、
該切削手段は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードと、該切削ブレードを回転可能に支持するスピンドルユニットと、該切削ブレードに隣接して配設され切削水を供給する切削水供給ノズルと、を備え、
該切削水供給ノズルは、切削送り方向下流側に配設されるとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削装置。
【請求項2】
該切り刃の手前とは、２５ｍｍ以下である請求項１記載の切削装置。
【請求項3】
該切り刃の手前とは、４～８ｍｍである請求項１記載の切削装置。
【請求項4】
該基板はセラミックス基板である請求項１記載の切削装置。
【請求項5】
該切り刃のボンド材は、メタルボンド材である請求項１記載の切削装置。
【請求項6】
基板を切削する切削方法であって、
該基板を保持手段で保持する保持工程と、
該保持手段に保持された該基板の上面を、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段で切削する切削工程と、を含み、
該切削工程において、切削送り方向下流側に切削水供給ノズルを配設するとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削方法。
該基板を保持手段で保持する保持工程と、
該保持手段に保持された該基板の上面を、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段で切削する切削工程と、を含み、
該切削工程において、切削送り方向下流側に切削水供給ノズルを配設するとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削方法。
【請求項7】
該切り刃の手前とは、２５ｍｍ以下である請求項６記載の切削方法。
【請求項8】
該切り刃の手前とは、４～８ｍｍである請求項６記載の切削方法。
【請求項9】
該基板はセラミックス基板である請求項６記載の切削方法。
【請求項10】
該切り刃のボンド材は、メタルボンド材である請求項６記載の切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を切削する切削装置および基板を切削する切削方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、切削装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される（たとえば、特許文献１参照）。
【0003】
セラミックスコンデンサー、次世代車載部品、高周波モジュール、半導体パッケージ用の基板、耐環境性が要求される基板（ＨＴＣＣ、ＬＴＣＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４を含む）などを個々のチップに分割する際に、ダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固定した電鋳ブレードを切り刃として外周に備えた切削ブレードで切削すると、チップにクラックやチッピングが生じてチップの品質低下を招くことがある。
【0004】
そこで、上述した基板を切削する際には、たとえば銅と錫を含むメタルボンド材でダイヤモンド砥粒を焼結した焼結タイプの切削ブレードが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１１－２６４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、焼結タイプの切削ブレードは、電鋳ブレードに比べて強度が低いので、切削送り速度を低速（たとえば１０ｍｍ／ｓ程度以下）にしないと損傷するおそれがある。このため、焼結タイプの切削ブレードを用いる加工は、生産性が悪いという問題がある。
【0007】
本発明の課題は、焼結タイプの切削ブレードによって切削加工を施す際の生産性を向上させることができる切削装置および切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、上記課題を解決する以下の切削装置が提供される。すなわち、
「基板を切削する切削装置であって、
該基板を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該基板を切削する切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、を含み、
該切削手段は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードと、該切削ブレードを回転可能に支持するスピンドルユニットと、該切削ブレードに隣接して配設され切削水を供給する切削水供給ノズルと、を備え、
該切削水供給ノズルは、切削送り方向下流側に配設されるとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削装置」が提供される。
「基板を切削する切削装置であって、
該基板を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該基板を切削する切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、を含み、
該切削手段は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードと、該切削ブレードを回転可能に支持するスピンドルユニットと、該切削ブレードに隣接して配設され切削水を供給する切削水供給ノズルと、を備え、
該切削水供給ノズルは、切削送り方向下流側に配設されるとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削装置」が提供される。
【0009】
該切り刃の手前とは、２５ｍｍ以下でよい。好ましくは、該切り刃の手前とは、４～８ｍｍである。該基板はセラミックス基板であるのが望ましい。該切り刃のボンド材は、メタルボンド材であるのが好適である。
【0010】
また、本発明によれば、上記課題を解決する以下の切削方法が提供される。すなわち、
「基板を切削する切削方法であって、
該基板を保持手段で保持する保持工程と、
該保持手段に保持された該基板の上面を、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段で切削する切削工程と、を含み、
該切削工程において、切削送り方向下流側に切削水供給ノズルを配設するとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削方法」が提供される。
「基板を切削する切削方法であって、
該基板を保持手段で保持する保持工程と、
該保持手段に保持された該基板の上面を、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段で切削する切削工程と、を含み、
該切削工程において、切削送り方向下流側に切削水供給ノズルを配設するとともに、該切り刃の手前の該基板上面に切削水を供給して間接的に該切り刃に切削水を供給する切削方法」が提供される。
【0011】
該切り刃の手前とは、２５ｍｍ以下でよい。好ましくは、該切り刃の手前とは、４～８ｍｍである。該基板はセラミックス基板であるのが望ましい。該切り刃のボンド材は、メタルボンド材であるのが好適である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、焼結された切り刃に切削水が直接供給されないので、切り刃の横ブレが抑制される。このため、切削送り速度が比較的大きい（たとえば、２０ｍｍ／ｓ）ときでも、切り刃の損傷が防止されるとともに、チップにクラックやチッピングが発生するのが抑制される。したがって、本発明によれば、焼結タイプの切削ブレードによって切削加工を施す際の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る切削装置および切削方法の好適実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0015】
（切削装置２）
図１を参照して説明すると、切削装置２は、基板を保持する保持手段４と、保持手段４に保持された基板を切削する切削手段６と、保持手段４と切削手段６とを相対的に切削送りする切削送り手段（図示していない。）とを含む。
図１を参照して説明すると、切削装置２は、基板を保持する保持手段４と、保持手段４に保持された基板を切削する切削手段６と、保持手段４と切削手段６とを相対的に切削送りする切削送り手段（図示していない。）とを含む。
【0016】
（保持手段４）
保持手段４は、Ｘ軸方向に移動自在かつＺ軸方向を軸心として回転自在に構成されたチャックテーブル８と、チャックテーブル８の周縁に周方向に間隔をおいて配置された複数のクランプ１０とを備える。チャックテーブル８の上端部分には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の吸着チャック１２が配置されている。保持手段４は、吸引手段で吸着チャック１２の上面に吸引力を生成して基板を吸引保持する。なお、図示の吸着チャック１２は矩形状であるが、吸着チャックは矩形状に限定されず円形状などの他の形状であってもよい。
保持手段４は、Ｘ軸方向に移動自在かつＺ軸方向を軸心として回転自在に構成されたチャックテーブル８と、チャックテーブル８の周縁に周方向に間隔をおいて配置された複数のクランプ１０とを備える。チャックテーブル８の上端部分には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の吸着チャック１２が配置されている。保持手段４は、吸引手段で吸着チャック１２の上面に吸引力を生成して基板を吸引保持する。なお、図示の吸着チャック１２は矩形状であるが、吸着チャックは矩形状に限定されず円形状などの他の形状であってもよい。
【0017】
なお、Ｘ軸方向は、図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｚ軸方向は、図１に矢印Ｚで示す方向であってＸ軸方向に直交する上下方向である。また、図１に矢印Ｙで示すＹ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定するＸＹ平面は実質上水平である。
【0018】
（切削手段６）
図２および図５に示すとおり、切削手段６は、切削ブレード１４（図２および図５参照）と、切削ブレード１４を回転可能に支持するスピンドルユニット１６（図２および図５参照）と、切削ブレード１４に隣接して配設され切削水を供給する切削水供給ノズル１８（図５参照）と、を備える。
図２および図５に示すとおり、切削手段６は、切削ブレード１４（図２および図５参照）と、切削ブレード１４を回転可能に支持するスピンドルユニット１６（図２および図５参照）と、切削ブレード１４に隣接して配設され切削水を供給する切削水供給ノズル１８（図５参照）と、を備える。
【0019】
（切削ブレード１４）
図示の切削ブレード１４は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する焼結タイプのブレードである。切削ブレード１４の砥粒は、ダイヤモンド砥粒が用いられ得る。また、切削ブレード１４のボンド材としては、たとえば銅と錫を含むメタルボンド材でよい。
図示の切削ブレード１４は、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する焼結タイプのブレードである。切削ブレード１４の砥粒は、ダイヤモンド砥粒が用いられ得る。また、切削ブレード１４のボンド材としては、たとえば銅と錫を含むメタルボンド材でよい。
【0020】
（スピンドルユニット１６）
図２に示すとおり、スピンドルユニット１６は、ハウジング２０と、ハウジング２０の先端に装着されたブレードカバー２２と、Ｙ軸方向を軸心として回転自在にハウジング２０に支持されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転させるスピンドル用モータ（図示していない。）とを有する。
図２に示すとおり、スピンドルユニット１６は、ハウジング２０と、ハウジング２０の先端に装着されたブレードカバー２２と、Ｙ軸方向を軸心として回転自在にハウジング２０に支持されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転させるスピンドル用モータ（図示していない。）とを有する。
【0021】
図２および図３を参照することによって理解されるとおり、ブレードカバー２２は、ハウジング２０の先端に固定された固定カバー２２ａと、固定カバー２２ａの先端にネジ２６を介して着脱自在に装着された着脱カバー２２ｂと、固定カバー２２ａの上部にネジ２８を介して着脱自在に装着されたブレード検出ブロック２２ｃとを含む。図示していないが、ブレード検出ブロック２２ｃには、協働して切削ブレード１４を検出するための発光部材および受光部材が装着されている。
【0022】
図４（ａ）を参照して説明すると、スピンドル２４の先端側外周面には、径方向外側に突出する環状のマウントフランジ３０が設けられている。マウントフランジ３０よりも更に先端側のスピンドル２４の外周面には、雄ねじ３２が形成されている。
【0023】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、スピンドル２４の先端部には、まず、切削ブレード１４が装着され、次いで、環状の着脱フランジ３４が装着される。そして、スピンドル２４の雄ねじ３２にナット３６が嵌め合わされる。これによって、マウントフランジ３０と着脱フランジ３４とで切削ブレード１４がＹ軸方向両側から挟まれ、スピンドル２４の先端に切削ブレード１４が固定される。そして、上記スピンドル用モータによりスピンドル２４が回転されると、スピンドル２４とともに切削ブレード１４が回転する。
【0024】
（切削水供給ノズル１８）
図３および図５を参照して説明すると、図示の切削水供給ノズル１８は、切削ブレード１４の手前に切削水を供給する第一の切削水供給ノズル３８（図５参照）と、切削ブレード１４の両面に向かって切削水を供給する第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂ（第二の切削水供給ノズル４０ａについては図３参照）とを有する。
図３および図５を参照して説明すると、図示の切削水供給ノズル１８は、切削ブレード１４の手前に切削水を供給する第一の切削水供給ノズル３８（図５参照）と、切削ブレード１４の両面に向かって切削水を供給する第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂ（第二の切削水供給ノズル４０ａについては図３参照）とを有する。
【0025】
（第一の切削水供給ノズル３８）
第一の切削水供給ノズル３８は、切削ブレード１４よりも切削送り方向下流側に配設されている。
第一の切削水供給ノズル３８は、切削ブレード１４よりも切削送り方向下流側に配設されている。
【0026】
ここで、上記切削送り方向について説明する。本実施形態の切削装置２においては、切削加工の際に、基板を保持したチャックテーブル８が切削送り手段によって図５に矢印Ｘ１で示す方向に移動する。一方、切削手段６自体はＸ軸方向には移動しないものの、基板を保持したチャックテーブル８から見ると、図５に矢印Ｘ２で示す方向に切削手段６が相対的に移動することになる。そして、切削送り方向とは、チャックテーブル８に保持された基板に対する切削ブレード１４の移動方向である。すなわち、図示の実施形態における切削送り方向は、図５において左から右に向かうＸ２方向である。
【0027】
したがって、第一の切削水供給ノズル３８に関し、「切削ブレード１４よりも切削送り方向下流側に配設されている」とは、「図５において切削ブレード１４の右側に配設されている」ことを意味する。
【0028】
第一の切削水供給ノズル３８は、ブレードカバー２２の固定カバー２２ａの右側下端部に装着されており、下方に向かって切削送り方向上流側に傾斜して（斜め下方に）延びている。また、第一の切削水供給ノズル３８のＹ軸方向位置は、切削ブレード１４のＹ軸方向位置に整合している。
【0029】
固定カバー２２ａの上面には、第一の切削水供給ポート４２が設けられている。第一の切削水供給ポート４２は、固定カバー２２ａ内の流路（図示していない。）を介して第一の切削水供給ノズル３８に連通している。図示していないが、第一の切削水供給ポート４２は、ホースなどの管路部材を介して切削水供給手段に接続されている。
【0030】
そして、切削水供給手段から第一の切削水供給ノズル３８に供給された切削水Ｗは、図５に示すとおり、切削ブレード１４の切り刃の手前（切削ブレード１４よりも切削送り方向下流側）の基板上面に供給され、切削ブレード１４の切り刃に間接的に供給される。
【0031】
すなわち、第一の切削水供給ノズル３８から噴射された切削水Ｗは、切削ブレード１４の切り刃に直接かかることはなく、基板上面にかかった後に切削ブレード１４の切り刃に供給される。
【0032】
切削水Ｗが供給される基板６２上面の上記「切削ブレード１４の切り刃の手前」については、たとえば、加工点Ｐ１からの切削送り方向（Ｘ２方向）の距離Ｌが２５ｍｍ以下となる位置（点Ｐ２）に設定され得る。特に、上記「切削ブレード１４の切り刃の手前」として、距離Ｌが４～８ｍｍの範囲となる位置に設定されるのが好ましい（４ｍｍ≦Ｌ≦８ｍｍ）。
【0033】
加工点Ｐ１は、切削ブレード１４が基板６２に対して切削加工を施している点である。点Ｐ２は、第一の切削水供給ノズル３８の中心線と基板６２との交点であり、噴射された切削水Ｗの中心である。尚、第一の切削水供給ノズル３８の噴射口の内径はφ１．５ｍｍである。
【0034】
なお、第一の切削水供給ノズル３８は、ブレードカバー２２の固定カバー２２ａに角度調整自在に取り付けられており、第一の切削水供給ノズル３８の取り付け角度を調整することによって、上記距離Ｌを変更できるようになっている。
【0035】
（第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂ）
図３に示すように、第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂは、Ｙ軸方向において切削ブレード１４を挟んで対向する位置に設けられている。
図３に示すように、第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂは、Ｙ軸方向において切削ブレード１４を挟んで対向する位置に設けられている。
【0036】
第二の切削水供給ノズル４０ａは、切削ブレード１４よりも図３においてＹ軸方向奥側に配置されている。第二の切削水供給ノズル４０ａは、図３において固定カバー２２ａの左側下端から下方に突出した後、切削送り方向下流側に向かって延びている。第二の切削水供給ノズル４０ａの切削ブレード１４に対向する面には、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数の噴射孔（図示していない。）が形成されている。
【0037】
一方、第三の切削水供給ノズル４０ｂは、切削ブレード１４よりも図３においてＹ軸方向手前側に配置されている。第三の切削水供給ノズル４０ｂは、図３において着脱カバー２２ｂの左側下端から下方に突出した後、切削送り方向下流側に向かって延びている。第三の切削水供給ノズル４０ｂの切削ブレード１４に対向する面には、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数の噴射孔（図示していない）が形成されている。
【0038】
図２および図３に示すように、固定カバー２２ａの上面には、第二の切削水供給ポート４４ａが設けられている。第二の切削水供給ポート４４ａは、固定カバー２２ａ内の流路（図示していない。）を介して第二の切削水供給ノズル４０ａに連通している。図示していないが、第二の切削水供給ポート４４ａは、ホースなどの管路部材を介して切削水供給手段に接続されている。
【0039】
着脱カバー２２ｂの上面には、第三の切削水供給ポート４４ｂが設けられている。第三の切削水供給ポート４４ｂは、着脱カバー２２ｂ内の流路（図示していない。）を介して第三の切削水供給ノズル４０ｂに連通している。図示していないが、第三の切削水供給ポート４４ｂは、ホースなどの管路部材を介して切削水供給手段に接続されている。
【0040】
そして、切削水供給手段から第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂに供給された切削水は、第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂのそれぞれの噴射孔から、切削ブレード１４の両面（加工点Ｐ１よりも上方の位置）に向かって供給される。これによって、切削ブレード１４とともに、スピンドル２４のマウントフランジ３０、着脱フランジ３４等も冷却される。
【0041】
（切削送り手段）
図示していないが、切削送り手段は、保持手段４をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段と、切削手段６をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段と、切削手段６をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段とを備える。
図示していないが、切削送り手段は、保持手段４をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り手段と、切削手段６をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り手段と、切削手段６をＺ軸方向に移動させるＺ軸送り手段とを備える。
【0042】
（Ｘ軸送り手段）
Ｘ軸送り手段は、保持手段４に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。そして、Ｘ軸送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換して保持手段４に伝達し、切削手段６に対して保持手段４をＸ軸方向に移動させる。
Ｘ軸送り手段は、保持手段４に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。そして、Ｘ軸送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換して保持手段４に伝達し、切削手段６に対して保持手段４をＸ軸方向に移動させる。
【0043】
（Ｙ軸送り手段）
Ｙ軸送り手段は、切削手段６のハウジング２０に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。Ｙ軸送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換して切削手段６に伝達し、保持手段４に対して切削手段６をＹ軸方向に移動させる。
Ｙ軸送り手段は、切削手段６のハウジング２０に連結されＹ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。Ｙ軸送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換して切削手段６に伝達し、保持手段４に対して切削手段６をＹ軸方向に移動させる。
【0044】
（Ｚ軸送り手段）
Ｚ軸送り手段は、切削手段６のハウジング２０に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。Ｚ軸送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換して切削手段６に伝達し、保持手段４に対して切削手段６をＺ軸方向に移動させる。
Ｚ軸送り手段は、切削手段６のハウジング２０に連結されＺ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。Ｚ軸送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換して切削手段６に伝達し、保持手段４に対して切削手段６をＺ軸方向に移動させる。
【0045】
図１に示すとおり、切削装置２は、さらに、基板を複数枚収容したカセット４６が置かれる昇降自在なカセット台４８と、カセット４６から加工前の基板を引き出し仮置きテーブル５０まで搬出するとともに仮置きテーブル５０に位置づけられた加工済みの基板をカセット４６に搬入する搬出入手段５２と、カセット４６から仮置きテーブル５０に搬出された加工前の基板をチャックテーブル８に搬送する第一の搬送手段５４と、チャックテーブル８に保持された基板を撮像する撮像手段５６と、加工済みの基板を洗浄する洗浄手段５８と、加工済みの基板をチャックテーブル８から洗浄手段５８に搬送する第二の搬送手段６０と、を含む。
【0046】
（基板６２）
図６には、上述の切削装置２によって切削加工が施される基板６２が示されている。基板６２は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics：低温同時焼成セラミックス）などの適宜のセラミックスから形成され得る。図示の基板６２は、たとえば１００ｍｍ×１００ｍｍ程度の矩形状であるが、切削装置２によって切削加工が施される基板は、矩形状に限定されず、円形状などの他の形状であってもよい。また、基板６２の厚みは、たとえば５００μｍ程度である。
図６には、上述の切削装置２によって切削加工が施される基板６２が示されている。基板６２は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics：低温同時焼成セラミックス）などの適宜のセラミックスから形成され得る。図示の基板６２は、たとえば１００ｍｍ×１００ｍｍ程度の矩形状であるが、切削装置２によって切削加工が施される基板は、矩形状に限定されず、円形状などの他の形状であってもよい。また、基板６２の厚みは、たとえば５００μｍ程度である。
【0047】
図６に示す基板６２は、ダイシングテープ６４を介して環状フレーム６６に支持されている。すなわち、基板６２がダイシングテープ６４に貼り付けられ、ダイシングテープ６４の周縁が環状フレーム６６に固定されている。
【0048】
次に、上述した切削装置２を用いて、基板６２を切削する切削方法について説明する。
【0049】
図示の実施形態では、まず、搬出入手段５２によってカセット４６から仮置きテーブル５０に加工前の基板６２を搬出する。次いで、仮置きテーブル５０から、受け渡し位置（図１に示す位置）に位置づけられている保持手段４のチャックテーブル８に、第一の搬送手段５４によって基板６２を搬送し、チャックテーブル８の上面に基板６２を置く。
【0050】
（保持工程）
次いで、基板６２を保持手段４で保持する保持工程を実施する。保持工程においては、吸引手段を作動して、吸着チャック１２の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック１２の上面で基板６２を吸引保持する。また、複数のクランプ１０によって環状フレーム６６を固定する。
次いで、基板６２を保持手段４で保持する保持工程を実施する。保持工程においては、吸引手段を作動して、吸着チャック１２の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック１２の上面で基板６２を吸引保持する。また、複数のクランプ１０によって環状フレーム６６を固定する。
【0051】
（切削工程）
保持工程を実施した後、保持手段４に保持された基板６２の上面を、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレード１４を回転可能に備えた切削手段６で切削する切削工程を実施する。
保持工程を実施した後、保持手段４に保持された基板６２の上面を、砥粒がボンド材によって焼結された環状の切り刃を有する切削ブレード１４を回転可能に備えた切削手段６で切削する切削工程を実施する。
【0052】
切削工程においては、まず、Ｘ軸送り手段によって撮像手段５６の直下に基板６２を位置づけ、撮像手段５６によって基板６２を撮像する。次いで、撮像手段５６で撮像した画像に基づいてチャックテーブル８を回転させることにより、基板６２の向きを調整し、切削加工を施すべき所定領域をＸ軸方向に整合させる。
【0053】
基板６２の向きを調整した後、Ｘ軸送り手段によってチャックテーブル８を切削手段６の下方に移動させる。次いで、図５に矢印Ｒ１で示す方向に切削ブレード１４を回転させる。次いで、Ｚ軸送り手段により切削手段６を下降させて、切削ブレード１４の刃先を基板６２の上面から下面に至るまで切り込ませるとともに、第一・第二・第三の切削水供給ノズル３８、４０ａ、４０ｂから切削水を供給しつつ、Ｘ軸送り手段によってチャックテーブル８をＸ１方向に移動させる。これによって、基板６２に所要の切削加工を施すことができる。
【0054】
図５を参照して、切削水の供給について詳述する。第一の切削水供給ノズル３８からは、切削ブレード１４の切り刃の手前（切削ブレード１４よりも切削送り方向下流側）の基板６２上面に切削水Ｗを供給して、切削ブレード１４の切り刃に間接的に切削水Ｗを供給する。
【0055】
すなわち、第一の切削水供給ノズル３８から噴射する切削水Ｗが、切削ブレード１４の切り刃に直接かからず、基板６２上面にかかった後に切削ブレード１４の切り刃に供給されるようにする。
【0056】
切削水Ｗが供給される基板６２上面の上記「切削ブレード１４の切り刃の手前」については、たとえば、加工点Ｐ１からの切削送り方向（Ｘ２方向）の距離Ｌが２５ｍｍ以下となる位置（点Ｐ２）に設定することができる。特に、上記「切削ブレード１４の切り刃の手前」として、距離Ｌが４～８ｍｍの範囲となる位置に設定するのが好ましい（４ｍｍ≦Ｌ≦８ｍｍ）。
【0057】
切削送り方向下流側に噴射する切削水Ｗが切削ブレード１４に直接かかると、切削ブレード１４の横ブレが発生し、加工品質が悪化するとともに、切削ブレード１４が損傷するおそれがある。一方、上記距離Ｌが２５ｍｍよりも大きいと、第一の切削水供給ノズル３８からの切削水Ｗが加工点Ｐ１に十分に供給されず、加工品質が悪化するとともに、加工熱に起因して切削ブレード１４が損傷するおそれがある。
【0058】
したがって、上記距離Ｌが２５ｍｍ以下となるように（より好ましくは、４ｍｍ≦Ｌ≦８ｍｍとなるように）設定して、第一の切削水供給ノズル３８から切削水Ｗを供給するのがよい。これによって、切削ブレード１４の切り刃の横ブレを抑制しつつ、加工点Ｐ１に十分な量の切削水Ｗを供給することができる。
【0059】
また、第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂからは、加工点Ｐ１よりも上方の切削ブレード１４の両面に向かって切削水を供給して、切削ブレード１４とともに、スピンドル２４のマウントフランジ３０、着脱フランジ３４等を冷却する。なお、第二・第三の切削水供給ノズル４０ａ、４０ｂからは、それぞれ同一圧力で同一量の切削水を供給することにより、切削ブレード１４の横ブレの発生を防止可能である。
【0060】
そして、切削ブレード１４をＹ軸方向に所要間隔だけ、Ｙ軸送り手段によって移動させながら切削加工を繰り返し、切削加工を施すべき所定領域のすべてに切削加工を施す。また、チャックテーブル８を９０度回転させた上で、切削ブレード１４のＹ軸方向への移動と切削加工とを繰り返し、先に切削加工を施した所定領域と直交する所定領域のすべてに沿って切削加工を施す。これによって、基板６２を矩形状のチップに分割することができる。なお、基板６２は、ダイシングテープ６４を介して環状フレーム６６に支持されているため、チップに分割された後も基板６２の形態が保持される。
【0061】
（加工条件）
このような切削工程は、たとえば、以下の加工条件で実施することができる。
切削送り速度 ：１５ｍｍ／ｓ
切削ブレードの回転数 ：４５０００ｒｐｍ～６００００ｒｐｍ
切り込み深さ ：５５０μｍ
切削水の供給量・圧力
第一の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第二の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第三の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
切削ブレード ：焼結タイプ・メタルボンド材・ダイヤモンド砥粒
厚み ：０．１５ｍｍ
直径（外径） ：φ５８ｍｍ
基板の材料 ：ＬＴＣＣ
基板のサイズ ：１００ｍｍ×１００ｍｍ
基板の厚み ：５００μｍ（テープに対し５０μｍ切込み）
分割後のチップサイズ ：３ｍｍ×３ｍｍ
このような切削工程は、たとえば、以下の加工条件で実施することができる。
切削送り速度 ：１５ｍｍ／ｓ
切削ブレードの回転数 ：４５０００ｒｐｍ～６００００ｒｐｍ
切り込み深さ ：５５０μｍ
切削水の供給量・圧力
第一の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第二の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第三の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
切削ブレード ：焼結タイプ・メタルボンド材・ダイヤモンド砥粒
厚み ：０．１５ｍｍ
直径（外径） ：φ５８ｍｍ
基板の材料 ：ＬＴＣＣ
基板のサイズ ：１００ｍｍ×１００ｍｍ
基板の厚み ：５００μｍ（テープに対し５０μｍ切込み）
分割後のチップサイズ ：３ｍｍ×３ｍｍ
【0062】
（従来例）
本発明者は、本発明とは異なる従来例として、図７に示すように、第一の切削水供給ノズル３８から切削ブレード１４の切り刃に切削水を直接供給しながら基板を切削する実験を行った。この従来例においては、下記の加工条件のように、切削送り速度を上記加工条件における切削速度よりも小さくし、かつ、切削ブレード１４の回転数を上記加工条件における切削ブレード１４の回転数よりも小さくしなければ、切削ブレード１４の切り刃の損傷を防止することができず、また、チップにクラックやチッピングが発生するのを抑制することができなかった。
本発明者は、本発明とは異なる従来例として、図７に示すように、第一の切削水供給ノズル３８から切削ブレード１４の切り刃に切削水を直接供給しながら基板を切削する実験を行った。この従来例においては、下記の加工条件のように、切削送り速度を上記加工条件における切削速度よりも小さくし、かつ、切削ブレード１４の回転数を上記加工条件における切削ブレード１４の回転数よりも小さくしなければ、切削ブレード１４の切り刃の損傷を防止することができず、また、チップにクラックやチッピングが発生するのを抑制することができなかった。
【0063】
（従来例の加工条件）
切削送り速度 ：１０ｍｍ／ｓ
切削ブレードの回転数 ：３００００ｒｐｍ
切り込み深さ ：５５０μｍ
切削水の供給量・圧力
第一の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第二の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第三の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
切削ブレード ：焼結タイプ・メタルボンド材・ダイヤモンド砥粒
厚み ：０．１５ｍｍ
直径（外径） ：φ５８ｍｍ
基板の材料 ：ＬＴＣＣ
基板のサイズ ：１００ｍｍ×１００ｍｍ
基板の厚み ：５００μｍ（テープに対し５０μｍ切込み）
分割後のチップサイズ ：３ｍｍ×３ｍｍ
切削送り速度 ：１０ｍｍ／ｓ
切削ブレードの回転数 ：３００００ｒｐｍ
切り込み深さ ：５５０μｍ
切削水の供給量・圧力
第一の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第二の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
第三の切削水供給ノズル：１．０±０．１Ｌ／ｍｉｎ、０．４ＭＰａ
切削ブレード ：焼結タイプ・メタルボンド材・ダイヤモンド砥粒
厚み ：０．１５ｍｍ
直径（外径） ：φ５８ｍｍ
基板の材料 ：ＬＴＣＣ
基板のサイズ ：１００ｍｍ×１００ｍｍ
基板の厚み ：５００μｍ（テープに対し５０μｍ切込み）
分割後のチップサイズ ：３ｍｍ×３ｍｍ
【0064】
切削工程を実施した後は、Ｘ軸送り手段によってチャックテーブル８を受け渡し位置に移動させる。次いで、第二の搬送手段６０によってチャックテーブル８から洗浄手段５８に加工済みの基板６２を搬送し、洗浄手段５８で基板６２を洗浄する。基板６２を洗浄したら、第一の搬送手段５４によって洗浄手段５８から仮置きテーブル５０に基板６２を搬送する。そして、搬出入手段５２によって仮置きテーブル５０からカセット４６に基板６２を搬入する。
【0065】
以上のとおりであり、図示の実施形態においては、切削送り方向下流側に配設されている第一の切削水供給ノズル３８から、焼結タイプの切削ブレード１４の切り刃に切削水が直接供給されないので、切り刃の横ブレが抑制される。このため、切削送り速度が比較的大きい（たとえば、２０ｍｍ／ｓ）ときでも、切り刃の損傷が防止されるとともに、チップにクラックやチッピングが発生するのが抑制され得る。
【0066】
さらに、図示の実施形態の上記加工条件と従来例の上記加工条件とを比較することによって理解されるとおり、図示の実施形態によれば、切削ブレード１４の回転数を高めることも可能である。切削ブレードの回転数に関し、図示の実施形態においては、６００００ｒｐｍまで高めることができるのに対し、従来例においては、上限が３００００ｒｐｍであった。
【0067】
したがって、図示の実施形態によれば、焼結タイプの切削ブレード１４によって切削加工を施す際の生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【0068】
２：切削装置
４：保持手段
６：切削手段
１４：切削ブレード
１６：スピンドルユニット
１８：切削水供給ノズル
３８：第一の切削水供給ノズル
４０ａ：第二の切削水供給ノズル
４０ｂ：第二の切削水供給ノズル
６２：基板
Ｗ：切削水
４：保持手段
６：切削手段
１４：切削ブレード
１６：スピンドルユニット
１８：切削水供給ノズル
３８：第一の切削水供給ノズル
４０ａ：第二の切削水供給ノズル
４０ｂ：第二の切削水供給ノズル
６２：基板
Ｗ：切削水
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】