特開 2024-165888 バリ除去装置

(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】P2024165888

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】バリ除去装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241121BHJP

   B23D 79/00 20060101ALI20241121BHJP

   B06B 1/06 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 P

B23D79/00 A

B06B1/06 Z

H01L21/78 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082465

(22)【出願日】2023-05-18

(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】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(72)【発明者】

【氏名】公平 拓見

(72)【発明者】

【氏名】金▲崎▼ 泰三

(72)【発明者】

【氏名】倉田 みのり

【テーマコード（参考）】

3C050

5D107

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C050FA01

3C050FB11

5D107BB01

5D107CC01

5D107FF03

5D107FF20

5F063AA15

5F063BA43

5F063BA45

5F063BA47

5F063BA48

5F063CA04

5F063CA06

5F063DD93

5F063FF38

(57)【要約】

【課題】ワークに形成されたバリを短時間で除去する。
【解決手段】バリ除去装置２２は、切削ブレードまたはレーザー光線の分割手段によってカーフが形成されたワーク１のバリを除去するバリ除去装置である。バリ除去装置２２は、ワーク１の下面を保持するテーブル２７と、テーブル２７に保持されたワーク１に超音波振動を発振する超音波発振ユニット５０と、テーブル２７に保持されたワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面との間に水層３４を形成する水層形成部３１を備える。バリ除去装置２２は、水層３４に超音波振動を付与しワーク１からバリを除去する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削ブレードまたはレーザー光線の分割手段によってカーフが形成されたワークのバリを除去するバリ除去装置であって、
該ワークの下面を保持するテーブルと、該テーブルに保持された該ワークに超音波振動を発振する超音波発振ユニットと、該テーブルに保持された該ワークの上面と該超音波発振ユニットの下面との間に水層を形成する水層形成部と、を備え、
該水層に該超音波振動を付与し該ワークから該バリを除去する、バリ除去装置。

【請求項2】

該超音波発振ユニットの該下面は、該ワークの該上面全面を覆う大きさである、請求項１記載のバリ除去装置。

【請求項3】

該超音波発振ユニットと該テーブルとを相対的に該テーブルの上面に平行方向に移動させる水平移動機構を備える、請求項１記載のバリ除去装置。

【請求項4】

該超音波発振ユニットと該テーブルとを相対的に該テーブルの上面に垂直方向に移動させる垂直移動機構と、該バリの大きさを測定する測定部と、該測定部が測定した該バリの大きさに対して該水層の深さを制御する制御部と、を備える請求項１から３のいずれか１項に記載のバリ除去装置。

【請求項5】

該バリの大きさを測定する測定部と、該測定部が測定した該バリの大きさに対して該超音波発振ユニットに供給する電力量を制御する電力制御部と、を備える請求項１から３のいずれか１項に記載のバリ除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バリ除去装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークを切削ブレードやレーザーで加工した際、カーフ（切削痕）にバリが形成されることがある。このバリは、例えば、ワークが半導体ワークの場合であれば、ワークを分割して得られるチップを基板等に対して実装する際に、接続不良の原因となる。このため、バリは予め除去されることが望ましい。

【0003】

このような課題に関連する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、バリに向かって噴射した水によってワークからバリを除去する技術が記載されている。この技術は、ワークを保持しながら回転するスピンナテーブルの上方においてノズルの先端部を円弧状の経路に沿って往復移動させながらノズルからワークに向けて水を噴射することでバリを除去する、というものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－０２７１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術については、バリ除去に要する時間を短縮するという点において改善の余地がある。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、半導体ワークのような板状のワークに形成されたバリを短時間で除去する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様のバリ除去装置は、切削ブレードまたはレーザー光線の分割手段によってカーフが形成されたワークのバリを除去するバリ除去装置であって、ワークの下面を保持するテーブルと、該テーブルに保持されたワークに超音波振動を発振する超音波発振ユニットと、該テーブルに保持されたワークの上面と該超音波発振ユニットの下面との間に水層を形成する水層形成部と、を備え、該水層に超音波振動を付与しワークから該バリを除去する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ワークに形成されたバリを短時間で除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係るワークを含むフレームセットの斜視図である。

【図2】第１の実施形態に係る切削装置の断面図である。

【図3】第１の実施形態に係るバリ除去装置の断面図である。

【図4】第１の実施形態に係る超音波発振ユニットに含まれる超音波ホーンを説明するための図である。

【図5】第１の実施形態に係るレーザー加工装置の断面図である。

【図6】第２の実施形態に係るバリ除去装置の断面図である。

【図7】第２の実施形態に係る超音波発振ユニットの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

切削ブレードやレーザー光線を用いて加工されたワーク（ワークピースともいう）に生じたバリを除去する技術について説明する。なお、以下では、半導体デバイスの製造工程を例にして説明するが、後述するバリ除去装置の適用対象は、半導体デバイスの製造工程に限らない。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るワーク１を含むフレームセット１１の斜視図である。図１に示すフレームセット１１は、リング状のフレーム２３の開口を塞いだテープ２１にワーク１を貼着して、ワーク１とテープ２１とフレーム２３とを一体化したものである。フレームセット１１では、ワーク１は、テープ２１を介してフレーム２３に支持されている。

【0011】

本実施形態に係るワーク１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料を用いて形成された円盤状のワークを含んでいる。ただし、ワーク１の材質は、特に限定しない。シリコンに限らず、ガリウムヒ素などの他の半導体基板でもよいし、セラミック、ガラス、サファイアなどの無機材料基板でもよい。また、ワーク１の形状は円盤状に限らず、例えば、円形とは異なる板状の基板など任意の形状であってもよい。

【0012】

ワーク１は、表面ＡＡと裏面ＡＢを有する。表面ＡＡには、複数の分割予定ライン１３（ストリートともいう）によって区画された複数の小領域が設けられている。複数の小領域の各々には、集積回路などのデバイス１５が形成されている。フレーム２３の開口を塞ぐテープ２１は、ワーク１の表面ＡＡに貼着されている。

【0013】

表面ＡＡとは反対の裏面ＡＢには、膜１７が設けられている。膜１７は、裏面ＡＢの領域で且つデバイス１５に対応する領域だけではなく、裏面ＡＢの領域で且つ分割予定ライン１３に対応する領域にも形成されている。膜１７は、例えば、金、銀、チタン、ニッケル等の金属からなる金属膜であり、特に限定しないが、スパッタリング法、蒸着法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等を用いて成膜されたものである。

【0014】

図２は、本実施形態に係る切削装置２の断面図である。以下、図２を参照しながら、ワーク１に対する加工の一例として、裏面ＡＢに形成された膜１７側からワーク１のうちの分割予定ライン１３に対応する領域を切削する例について説明する。

【0015】

図２に示す切削装置２は、フレームセット１１に含まれるワーク１を保持するチャックテーブル４と、フレームセット１１に含まれるフレーム２３を保持する複数のクランプ１０と、チャックテーブル４及びクランプ１０によって保持されたフレームセット１１に含まれるワーク１を切削する切削ユニット１２と、を備えている。

【0016】

チャックテーブル４は、上面に凹部が形成された枠体６と、枠体６の凹部に埋め込まれた保持板８と、を備える。枠体６には、枠体６の凹部と図示しない吸引源とを連通させる流路Ｂが形成されている。保持板８は、ポーラス板である。複数のクランプ１０は、枠体６の周囲に設けられている。

【0017】

切削ユニット１２は、チャックテーブル４の上方に設けられている。切削ユニット１２は、保持板８の表面である保持面Ｃとおよそ平行な回転軸を有するスピンドル１４と、スピンドル１４に装着された切削ブレード１６を備える。スピンドル１４は図示しない回転駆動源に連結されている。スピンドル１４に連結された回転駆動源の動力によって切削ブレード１６が回転する。

【0018】

さらに、チャックテーブル４は、保持面Ｃにおよそ平行な方向（第１の方向）に移動する図示しない移動機構と、保持面Ｃにおよそ直交する軸を回りに回転する図示しない回転機構と、によって支持されている。また、切削ユニット１２は、保持面Ｃにおよそ平行な方向（第１の方向とは直交する第２の方向）と、保持面Ｃにおよそ直交する方向と、に移動する移動機構を備えている。

【0019】

以上のように構成された切削装置２は、分割予定ライン１３に対応する領域のワーク１を膜１７側から切削するために、まず、ワーク１の表面ＡＡをチャックテーブル４に向けた状態で、フレームセット１１を保持する。ここでは、複数のクランプ１０がフレーム２３を保持する。さらに、図示しない吸引源の吸引動作によって保持板８の表面である保持面Ｃに負圧を発生させることで、チャックテーブル４が負圧によってテープ２１を介してワーク１を保持する。

【0020】

次に、切削装置２は、切削ブレード１６を分割予定ライン１３に対応する領域に位置付ける。ここでは、チャックテーブル４を支持する回転機構が、分割予定ライン１３と切削ブレード１６が平行になるように、チャックテーブル４を回転する。次に、チャックテーブル４を支持し切削ブレード１６の切削送り方向にチャックテーブル４を移動させる移動機構と切削ユニット１２を支持し切削ブレード１６を回転させるスピンドル１４の回転軸方向に切削ユニット１２を移動させる移動機構によって、分割予定ライン１３に対応する領域上に切削ブレード１６が位置付けられるように、チャックテーブル４及び切削ユニット１２を移動する。

【0021】

切削装置２は、切削ユニット１２を支持する移動機構により切削ブレード１６が分割予定ライン１３に対応する領域上に位置付けられると、モータによりスピンドル１４を回転させ切削ブレード１６を回転するとともに、切削ユニット１２を下降させ切削ブレード１６で分割予定ライン１３に対応する領域を膜１７側から切削する。これにより、分割予定ライン１３に対応する位置に、デバイス１５が形成された小領域を分断する溝Ｄが形成される。溝Ｄは、ワーク１に形成されたカーフの一例である。以上の動作はすべての分割予定ライン１３に対応する領域に対して繰り返し行われる。

【0022】

なお、フレーム２３の開口を塞ぐテープ２１は、ワーク１の裏面ＡＢに貼着されて、表面ＡＡ側から切削ブレード１６をワーク１に切り込ませて溝Ｄを形成してもよい。

【0023】

このような切削ブレード１６による切削加工では、膜１７及びワーク１が切削されることで、溝Ｄの上端にバリが発生する。切削加工で生じたバリは、上述したように接続不良などの原因となることがあり、デバイスの品質を低下させる虞がある。そこで、本実施形態では、図３に示すバリ除去装置２２を用いることで、溝Ｄが形成されたワーク１に生じたバリを除去する。

【0024】

図３は、本実施形態に係るバリ除去装置２２の断面図である。図４は、本実施形態に係る超音波発振ユニット５０に含まれる超音波ホーン５１を説明するための図である。以下、図３及び図４を参照しながら、バリ除去装置２２を用いて、切削ブレード１６によって溝Ｄが形成されたワーク１のバリを、除去する例について説明する。

【0025】

図３に示すバリ除去装置２２は、テーブル２７と、テーブル２７に保持されたワーク１に超音波振動を発振する超音波発振ユニット５０と、テーブル２７に保持されたワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面との間に水層３４を形成する水層形成部３１と、を備えている。バリ除去装置２２は、水層３４に超音波振動を付与することで、ワーク１からバリを除去する、ように構成されている。

【0026】

バリ除去装置２２は、さらに、超音波発振ユニット５０へ電力を供給する高周波電源５８と、制御部５９を備えている。制御部５９は、各種処理を実行するプロセッサと、各種パラメータやプログラム等を記憶する記憶部（メモリ）と、によって構成されている。制御部５９の記憶部には、バリ除去装置２２の制御プログラムの一部として、超音波発振ユニット５０を用いたバリ除去処理方法を実行するためのプログラムが記憶されている。バリ除去装置２２は、制御部５９が高周波電源５８から超音波発振ユニット５０への電力供給を制御することで、超音波発振ユニット５０が超音波振動をワーク１へ発振してワーク１のバリを除去するように、構成されている。

【0027】

以上のように構成されたバリ除去装置２２は、バリを除去するために、まず、ワーク１を含むフレームセット１１を保持する。バリ除去装置２２は、バリを除去すべきワーク１が収容される円筒状の収容部２４を備えていて、収容部２４内の空間Ｅには、上述したテーブル２７と、ワーク１を支持するフレーム２３を保持するクランプ２８と、が設けられている。

【0028】

テーブル２７は、凹部が形成された枠体２６と凹部に埋め込まれた保持板２５を備えたチャックテーブルであり、ワーク１の下面を保持する。枠体２６の凹部と流路を介してつながっている図示しない吸引源の吸引動作により、テーブル２７は、保持板２５の表面（保持面）にワーク１の下面を吸引保持するように構成されている。保持板２５は、ポーラス板である。クランプ２８は、テーブル２７の枠体２６の周囲に設けられている。

【0029】

ワーク１の表面ＡＡ（デバイス１５が形成されている面）をテーブル２７に向けた状態で、ワーク１がテーブル２７によって吸引保持され、且つ、フレーム２３がクランプ２８によってクランプされることによって、バリ除去装置２２は、フレームセット１１を保持する。

【0030】

なお、テーブル２７が負圧によってワーク１を保持する例を示したが、バリ除去装置２２に設けられるテーブル２７は、ワーク１を保持することができるものであればよい。バリ除去装置２２に設けられるテーブル２７は、吸引保持に限らず、任意の方法でワーク１を保持してもよい。

【0031】

さらに、テーブル２７は、テーブル回転モータ３２により回転するスピンドル３０に固定されている。テーブル回転モータ３２の回転によりテーブル２７が回転することで、テーブル２７に保持されたワーク１の向きと、テーブル２７上方に設けられた構成（例えば、水層形成部３１、超音波発振ユニット５０、カメラ５４）に対するワーク１の位置を変更することができる。

【0032】

フレームセット１１が保持されると、バリ除去装置２２は、次に、バリの大きさを測定する。バリ除去装置２２は、ワーク１の上面を撮影するカメラ５４を備えていて、カメラ５４で取得した画像に基づいてバリの大きさを測定する。カメラ５４は、超音波発振ユニット５０と同じアーム５５に固定されている。旋回モータ５６の回転によりアーム５５が旋回することで、カメラ５４は、収容部２４の空間Ｅ内において、ワーク１の上面を撮影する撮影位置と、ワーク１上から退避した退避位置との間を移動する。

【0033】

バリ除去装置２２は、撮影位置でカメラ５４が取得したワーク１の上面の画像を解析することで、ワーク１に生じたバリの大きさを測定するが、解析処理はカメラ５４自身で行われてもよく、カメラ５４外の制御部５９で行われてもよい。即ち、バリ除去装置２２では、カメラ５４単体、または、カメラ５４と制御部５９は、バリの大きさを測定する測定部の一例である。

【0034】

図３では、バリの大きさを測定する測定部としてカメラ５４を備える例を示したが、バリ除去装置２２は、バリの大きさを測定する測定部を備えていればよい。測定部はバリの大きさを測定できる限り、撮像素子を有するカメラに限定されず、例えば、距離画像センサなどの他のデバイスが用いられてもよい。

【0035】

なお、バリ除去装置２２は、テーブル回転モータ３２の回転とカメラ５４の撮影を繰り返すことにより、ワーク１の上面の複数の画像を取得してもよく、これらの複数の画像からワーク１に生じたバリの高さを測定してもよい。

【0036】

バリの大きさが測定されると、バリ除去装置２２は、ワーク１上に水層３４を形成する。バリ除去装置２２は、旋回モータ５６の回転によりカメラ５４を退避位置に移動するとともに、旋回モータ３３の回転により水層形成部３１をワーク１の上面へ移動する。水層形成部３１は、水をワーク１上へ導くノズルである。

【0037】

バリ除去装置２２は、図示しない水供給源から供給された水を水層形成部３１からワーク１上へ放水する。ノズル（水層形成部３１）からワーク１上へ放水された水は、その表面張力によって、ワーク１上に水層３４を形成する。

【0038】

バリ除去装置２２は、ワーク１の上面全体が水層３４に覆われるように、水層３４を形成することが望ましい。バリ除去装置２２は、必要に応じてテーブル回転モータ３２の回転と水層形成部３１からの放水とを繰り返すことにより、ワーク１の上面全体に水層３４を形成してもよい。

【0039】

水層３４が形成されると、バリ除去装置２２は、超音波発振ユニット５０をワーク１の上方の所定の位置へ位置付ける。バリ除去装置２２は、制御部５９によって制御される昇降ユニット３６を備えている。昇降ユニット３６は、少なくとも旋回モータ５６と、旋回モータ５６に連結されたアーム５５と、アーム５５に固定された超音波発振ユニット５０及びカメラ５４と、を昇降するように構成されている。昇降ユニット３６は、超音波発振ユニット５０とテーブル２７とを相対的にテーブル２７の上面に垂直方向に移動させる垂直移動機構の一例である。

【0040】

バリ除去装置２２は、旋回モータ５６の回転により超音波発振ユニット５０をワーク１の上方へ移動し、昇降ユニット３６の駆動により超音波発振ユニット５０の下面が水層３４に接触する位置まで超音波発振ユニット５０を降下させる。これにより、ワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面との間が水層３４で満たされた状態となる。換言すると、ワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面との間に水層３４が形成される。

【0041】

制御部５９は、さらに、前の工程で測定したバリの大きさに基づいて、超音波発振ユニット５０の高さを制御してもよく、これにより、ワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面の間に形成される水層３４の深さを制御してもよい。水層３４の深さを調整することで、後述する超音波振動を付与する工程においてより短い時間でバリを除去することが可能となる。また、超音波振動によるワーク１への過度なダメージを回避することもできるため、ワーク１にダメージを与えることなくバリのみを除去することができる。

【0042】

一例としては、制御部５９は、後に行われる超音波振動の付与工程において、バリが大きいほど超音波振動がより効率的にバリに伝達されるように、ワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面を近づけてもよい。また別の例としては、制御部５９は、バリの大きさがある程度大きい場合には、超音波振動（例えば、後述する複数の超音波ホーン５１からの超音波振動）が干渉により強め合う位置とバリが存在する位置とがおよそ一致するように、ワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面の間に形成される水層３４の深さを制御してもよい。

【0043】

超音波発振ユニット５０の移動が終了すると、バリ除去装置２２は、ワーク１の上面と超音波発振ユニット５０の下面の間の水層３４に超音波振動を付与する。超音波発振ユニット５０には、複数の超音波ホーン５１がおよそ水平方向に並んで収容されている。各超音波ホーン５１は、図４に示すように、超音波振動を発生させる振動子５２と、振動子５２で発生した超音波振動を放射するホーン部５３を備えている。また、振動子５２には高周波電源５８が接続されている。

【0044】

バリ除去装置２２では、制御部５９が高周波電源５８を制御することで、高周波電源５８から超音波発振ユニット５０へ供給される電力により振動子５２に含まれる圧電素子が変形して超音波振動が発生し、振動子５２からホーン部５３へ伝わった超音波振動が超音波発振ユニット５０の下面から超音波発振ユニット５０外へ放射される。超音波発振ユニット５０外へ放射された超音波振動は、水層３４を介してワーク１のバリに伝播し、伝播した超音波振動によりバリに加わった力によってワーク１のバリが除去される。

【0045】

制御部５９は、前の工程で測定したバリの大きさに基づいて、高周波電源５８から超音波発振ユニット５０へ供給する電力量を制御してもよい。一例としては、制御部５９は、バリが大きいほど超音波振動の強度（音圧）が強くなるように、供給される電力量を制御してもよい。制御部５９がバリの大きさに応じて電力量を制御することで、電力消費量を抑えながら短時間でバリを除去することができる。また、超音波振動によるワーク１への過度なダメージを回避することもできるため、ワーク１にダメージを与えることなくバリのみを除去することができる。

【0046】

超音波発振ユニット５０から放射される超音波振動がワーク１の上面全体に伝播しない場合には、バリ除去装置２２は、テーブル２７に対する超音波発振ユニット５０の水平方向の位置（水平方向の相対位置）の変更と超音波振動の付与とを繰り返してもよい。また、バリ除去装置２２は、水平方向の相対位置を変更しながら継続して超音波振動を付与してもよい。これにより、ワーク１の上面全体からバリを除去することができる。

【0047】

なお、水平方向の相対位置の変更は、テーブル回転モータ３２を駆動してテーブル２７を回転することにより行われてもよく、アーム５５の伸縮により行われてもよい。その場合、テーブル２７を回転させるテーブル回転モータ３２及びスピンドル３０は、超音波発振ユニット５０とテーブル２７とを相対的にテーブル２７の上面に平行な方向へ移動させる水平移動機構の一例であり、水平方向に伸縮するように構成されたアーム５５も、超音波発振ユニット５０とテーブル２７とを相対的にテーブル２７の上面に平行な方向へ移動させる水平移動機構の一例である。

【0048】

以上のように構成されたバリ除去装置２２では、ワーク１の上面に形成された水層３４を介してワーク１の超音波振動を付与することで、ワーク１に生じたバリを除去することができる。特に、バリ除去装置２２では、水層３４を介して超音波振動が伝播される範囲内のバリに一度に超音波振動を作用させることができるため、バリを除去すべき箇所へ向けて水を順番に噴射する従来技術よりも広い範囲のバリを一度に除去可能である。このため、バリ除去装置２２によれば、短時間でワーク１に生じたバリを除去することができる。

【0049】

また、バリ除去装置２２では、ワーク１の上面に表面張力を利用して水層３４を形成することで、表面張力によってワーク１と超音波発振ユニット５０との間に形成された水層３４を介してワーク１の上方から超音波振動を付与することができる。このような構成によれば、水層３４形成のために大掛かりな装置を必要とすることなく、例えば、スピンコーターのようなワーク１上に液体を滴下可能な既存の装置構成をバリ除去装置２２に活用することができる。

【0050】

切削ブレードによって生じたバリを除去する例を示したが、バリ除去装置２２は、切削ブレード（切削装置２）に限らず、レーザー加工装置によって生じたバリも除去可能である。例えば、ワーク１の表面ＡＡに保護膜３５を形成した後に、ワーク１をデバイス１５が形成された小領域毎に分割するために、ワーク１の分割予定ライン１３に対応する部分を保護膜３５側からレーザーアブレーションにより除去するレーザー加工で生じたバリを除去してもよい。

【0051】

図５は、本実施形態に係るレーザー加工装置６２の断面図である。以下、図５を参照しながら、ワーク１に対する加工の別の例として、表面ＡＡに形成された保護膜３５側からワーク１のうち分割予定ライン１３に対応する領域を除去してチップ３７を形成する例について説明する。

【0052】

保護膜３５の形成は、例えば、スピンコーターを用いて行われる。フレームセット１８を、ワーク１の表面ＡＡを上に向けた状態でスピンコーターにセットして、表面ＡＡに液状樹脂を供給してフレームセット１８を回転させ、遠心力が付与されることにより液状樹脂を拡散させ保護膜３５を形成すればよい。

【0053】

なお、フレームセット１８は、リング状のフレーム４３の開口を塞いだテープ４１にワーク１を貼着して、ワーク１とテープ４１とフレーム４３とを一体化したものである。フレームセット１８では、フレーム４３の開口を塞ぐテープ４１が、フレームセット１１とは異なりワーク１の裏面ＡＢに貼着されている。

【0054】

保護膜３５の原料は、特に限定しないが、プラズマエッチングに対して耐性を持つ水溶性の保護膜を形成可能なものであってもよく、例えば、水溶性のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）等であってもよい。

【0055】

図５に示すレーザー加工装置６２は、フレームセット１８に含まれるワーク１を保持するチャックテーブル６４と、フレームセット１８に含まれるフレーム４３を保持する複数のクランプ７０と、ワーク１にレーザー光線を照射するレーザー照射ユニット７２と、を備えている。

【0056】

チャックテーブル６４は、上面に凹部が形成された枠体６６と、枠体６６の凹部に埋め込まれた保持板６８と、を備える。枠体６６には、枠体６６の凹部と図示しない吸引源とを連通させる流路Ｆが形成されている。保持板６８は、ポーラス板である。

【0057】

枠体６６（チャックテーブル６４）は、図示しない移動機構によって支持されていて、移動機構により保持板６８の表面である保持面Ｇに対して概ね平行で互いに直交する２方向（加工送り方向と割り出し送り方向）に移動する。

【0058】

レーザー照射ユニット７２は、チャックテーブル６４の上方に設けられている。レーザー照射ユニット７２は、パルス幅の短いパルスレーザーから発振されたワーク１の吸収波長のレーザービーム６１を保護膜３５側からワーク１に照射する。

【0059】

以上のように構成されたレーザー照射ユニット７２は、分割予定ライン１３に対応する領域のワーク１を除去してチップ３７を形成するために、まず、保護膜３５をレーザー照射ユニット７２に向けた状態で、フレームセット１８を保持する。ここでは、複数のクランプ７０がフレーム４３を保持する。さらに、図示しない吸引源の吸引動作によって保持面Ｇに負圧を発生させることで、チャックテーブル６４が負圧によってテープ４１を介してワーク１を保持する。

【0060】

次に、レーザー加工装置６２は、レーザー照射ユニット７２を分割予定ライン１３に対応する領域に位置付ける。ここでは、チャックテーブル６４を支持する回転機構が、分割予定ライン１３と加工送り方向が平行になるように、チャックテーブル６４を回転する。次に、チャックテーブル６４を支持し加工送り方向と割り出し送り方向にチャックテーブル６４を移動させる移動機構が、分割予定ライン１３に対応する領域上にレーザー照射ユニット７２が位置付けられるように、チャックテーブル６４を割り出し送り方向に移動する。

【0061】

レーザー照射ユニット７２が分割予定ライン１３に対応する領域上に位置付けられると、レーザー加工装置６２は、レーザー照射ユニット７２から出射したレーザービーム６１をワーク１に照射しながら移動機構によりチャックテーブル６４を加工送り方向に移動することで、レーザーアブレーションによりワーク１の分割予定ライン１３に対応する領域に溝Ｄを形成する。以上の動作をすべての分割予定ライン１３に対応する領域に対して繰り返すことで、分割予定ライン１３に沿った溝Ｄが形成され、溝Ｄの上端には、レーザーアブレーションによって溶融し冷却されることによってバリが形成される。

【0062】

バリ除去装置２２は、切削ブレード１６によって生じたバリを除去する場合と同様の手順で、レーザー加工によってワーク１に生じたバリを除去することができる。なお、レーザー加工装置６２及びレーザー照射ユニット７２は、レーザービーム６１（レーザー光線）によってワーク１を分割してチップ３７を形成する分割手段の一例であり、バリ除去装置２２は、このレーザー光線の分割手段によってカーフ（溝）が形成されたワーク１のバリを除去するバリ除去装置の一例である。

【0063】

（第２の実施形態）
図６は、本実施形態に係るバリ除去装置９０の断面図である。図７は、本実施形態に係る超音波発振ユニット８０の分解斜視図である。以下、図６及び図７を参照しながら、バリ除去装置９０を用いて、ワーク１のバリを除去する例について説明する。

【0064】

バリ除去装置９０は、水層３４に超音波振動を付与することで、ワーク１からバリを除去するように構成されている点は、バリ除去装置２２と同様である。また、バリ除去装置９０は、超音波発振ユニット５０の代わりに超音波発振ユニット８０を備えている点がバリ除去装置２２とは異なるが、その他の構成はバリ除去装置２２と同様である。このため、同様の構成について同様の符合を用いて参照し、詳細な説明は省略する。

【0065】

超音波発振ユニット８０は、テーブル２７に保持されたワーク１に超音波振動を発振する点は、第１の実施形態に係る超音波発振ユニット５０と同様である。超音波発振ユニット８０は、その下面が、図６に示すように、ワーク１の上面全面を覆う大きさを有している点で、超音波発振ユニット５０とは異なる。

【0066】

超音波発振ユニット８０は、図７に示すように、その上面に複数の超音波ホーン５１が二次元に配列された底板８５にカバー８１を被せて一体化することで構成される。超音波発振ユニット８０に含まれる複数の超音波ホーン５１は、例えば、超音波発振ユニット８０の下面全体からおよそ均一な強度の超音波振動が放射されるように、底板８５全体に一定の間隔で配置される。ただし、複数の超音波ホーン５１の配置は、この例に限らない。各超音波ホーン５１の構成は、第１の実施形態において上述したとおりであり、振動子５２とホーン部５３を含んでいる。

【0067】

カバー８１の上面の中心付近には、配線コネクタ８２が設けられている。超音波発振ユニット８０内の各超音波ホーン５１と高周波電源５８との電気的な接続は、配線コネクタ８２を介して行われる。

【0068】

さらに、カバー８１の上面には、支持部８３が固定されている。支持部８３は、アーム５５から吊り下げた超音波発振ユニット８０を支持するための構造であり、超音波発振ユニット８０とアーム５５とを連結する鉛直方向に延びるアーム連結部８４に、支持部８３の中央付近で接続されている。

【0069】

バリ除去装置９０は、制御部５９が高周波電源５８から超音波発振ユニット８０への電力供給を制御することで、超音波発振ユニット８０が超音波振動をワーク１へ発振してワーク１のバリを除去するように構成されている。

【0070】

以上のように構成されたバリ除去装置９０がバリを除去するために行う手順は、バリ除去装置２２と基本的には同様である。ただし、超音波発振ユニット８０がワーク１全体を覆うような大きさを有しているため、バリ除去装置９０では、超音波発振ユニット８０の位置決め工程を簡素化することができる。超音波発振ユニット８０は、超音波振動を発振する前に、ワーク１全体を覆うような位置に配置されればよい。

【0071】

バリ除去装置９０によっても、バリ除去装置２２と同様に、ワーク１の上面に形成された水層３４を介してワーク１の超音波振動を付与することで、ワーク１に生じたバリを除去することができる。特に、バリ除去装置９０では、超音波発振ユニット８０の下面がワーク１の上面全面を覆う大きさを有している。このため、超音波発振ユニット８０をワーク１に対して適切に配置することで、ワーク１の上面全体を覆う水層３４を介してワーク１の全体に超音波振動を作用させてワーク１の全体のバリを一度に除去することができる。従って、バリ除去装置９０によれば、第１の実施形態に係るバリ除去装置２２によりも短時間でワーク１に生じたバリを除去することができる。

【0072】

なお、本発明の実施形態は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【0073】

上述した実施形態では、バリの大きさに基づいて、制御部５９が、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）へ供給される電力量を制御する例と、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）の下面とワーク１の上面の間の水層３４の深さを制御する例を示したが、制御部５９は、超音波振動によってバリに加わる力を変動させるその他の要素を制御してもよい。制御部５９は、例えば、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）から発振される超音波振動の振動数を制御してもよく、超音波振動を付与する時間の長さを制御してもよい。

【0074】

上述した実施形態では、ワーク１上に水層３４を形成してから、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）を位置決めして水層３４に接触させる例を示したが、超音波振動付与前に行われる各工程の手順は特に限定しない。例えば、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）の位置をワーク１上の所定の位置に移動させた後に水層形成部３１から水を放水して水層３４を形成してもよい。

【0075】

上述した実施形態では、水層形成部３１から供給された水の表面張力を利用して水層３４を形成する例を示したが、水層３４は、その他の方法で形成されてもよい。例えば、ワーク１に放水した水がワーク１から外側に流れ落ちることを防ぐための仕切りなどを用いてワーク１上に水層３４を形成してもよい。

【0076】

上述した実施形態では、水層３４の深さの制御と、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）へ供給する電力量の制御を、制御部５９が行う例を示した、これらの制御は、別の制御部によって行われてもよい。例えば、制御部５９は、水層３４の深さを制御し、制御部５９とは異なる電力制御部が、超音波発振ユニット５０（超音波発振ユニット８０）へ供給する電力量を制御してもよい。

【0077】

上述した実施形態では、図２において、切削装置２がワーク１の裏面ＡＢから表面ＡＡまでを切削ユニット１２で切削する例を示したが、切削装置２は、裏面ＡＢから表面ＡＡに達する手前の厚さ方向の途中までを切削ユニット１２で除去してもよい。即ち、切削装置２は、切削ユニット１２によってワーク１をフルカットしてもよく、ハーフカットしてもよい。また、バリ除去装置２２は、切削ユニット１２によって膜１７のみを除去してもよい。

【0078】

上述した実施形態では、図５において、レーザー加工装置６２がワーク１の表面ＡＡから裏面ＡＢまでをレーザー照射ユニット７２を用いたレーザーアブレーションによって除去する例を示したが、レーザー加工装置６２は、表面ＡＡから裏面ＡＢに達する手前の厚さ方向の途中までをレーザーアブレーションによって除去してもよい。即ち、レーザー加工装置６２は、レーザーアブレーションによってワーク１をフルカットしてもよく、ハーフカットしてもよい。また、レーザー加工装置６２は、レーザーアブレーションによって保護膜３５のみを除去してもよい。

【0079】

上述した実施形態では、切削装置２がワーク１の裏面ＡＢからワーク１を切削し、レーザー加工装置６２がワーク１の表面ＡＡからワーク１をレーザーアブレーションによって除去する例を示したが、これらの装置による加工は、表面と裏面のどちらから行われてもよい。切削装置２が表面ＡＡからワーク１を切削してもよく、レーザー加工装置６２が裏面ＡＢからワーク１をレーザー加工してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0080】

以上に説明したように、本発明のバリ除去装置は、水層３４を介してワーク１へ超音波振動を付与することでバリを短時間で除去可能であり、生産性の低下を回避しながらバリに起因して加工結果物において生じる不都合を未然に防止することができる。このため、切削加工やレーザー加工によって生じたバリの除去において非常に有用である。

【符号の説明】

【0081】

１ ：ワーク
２ ：切削装置
４、６４ ：チャックテーブル
１１、１８ ：フレームセット
１６ ：切削ブレード
１７ ：膜
２２、９０ ：バリ除去装置
２６ ：テーブル
３１ ：水層形成部
３２ ：テーブル回転モータ
３３、５６ ：旋回モータ
３４ ：水層
３５ ：保護膜
３６ ：昇降ユニット
３７ ：チップ
５０、８０ ：超音波発振ユニット
５１ ：超音波ホーン
５２ ：振動子
５３ ：ホーン部
５４ ：カメラ
５５ ：アーム
５８ ：高周波電源
５９ ：制御部
６２ ：レーザー加工装置
８１ ：カバー
８２ ：配線コネクタ
８３ ：支持部
８４ ：アーム連結部
８５ ：底板
Ｄ ：溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】