特開 2024-165947 基板の加工方法、切削ブレードの製造方法及び切削ブレード

(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】P2024165947

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】基板の加工方法、切削ブレードの製造方法及び切削ブレード

(51)【国際特許分類】

   B24B 27/06 20060101AFI20241121BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20241121BHJP

   B24D 3/00 20060101ALI20241121BHJP

   B24D 5/12 20060101ALI20241121BHJP

   B24B 53/00 20060101ALI20241121BHJP

   B24B 53/12 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B24B27/06 M

H01L21/78 F

B24D3/00 340

B24D5/12 Z

B24B53/00 K

B24B53/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082567

(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】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

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】岡村 卓

(72)【発明者】

【氏名】狩野 智弘

(72)【発明者】

【氏名】竹之内 研二

(72)【発明者】

【氏名】峯 恵

【テーマコード（参考）】

3C047

3C063

3C158

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C047AA16

3C047AA33

3C047EE04

3C047EE09

3C047EE18

3C063AA02

3C063AB03

3C063BA02

3C063BA21

3C063BB02

3C063BC02

3C063BG07

3C063CC30

3C063EE10

3C063EE31

3C158AA03

3C158AA09

3C158AA14

3C158AA16

3C158AB04

3C158AC04

3C158BB02

3C158BC01

3C158BC02

3C158CB01

3C158DA17

5F063AA05

5F063AA22

5F063BA43

5F063BA45

5F063CA01

5F063CA04

5F063DD02

5F063DD22

(57)【要約】

【課題】基板の表面に生じるチッピングを低減し、基板の加工品質を向上することができる基板の加工方法を提供する。
【解決手段】
基板の表面が露出するように基板を保持する基板保持工程と、基板保持工程の後、回転させた切削ブレードを基板に切り込ませることにより基板を分割予定ラインに沿って切削する加工工程と、を含み、切削ブレードは、環状基台と、基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を備え、切刃の先端部は、切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなる第１側面と第２側面とを有し、第１側面と第２側面とのなす角度は、５°以上３０°未満である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に複数の分割予定ラインが格子状に設定された基板の加工方法であって、
該基板の該表面が露出するように該基板を保持する基板保持工程と、
該基板保持工程の後、回転させた切削ブレードを該基板に切り込ませることにより、該基板を該分割予定ラインに沿って切削する加工工程と、を含み、
該切削ブレードは、環状基台と、該基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を備え、 該切刃の先端部は、該切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなる第１側面と第２側面とを有し、該第１側面と該第２側面とのなす角度は、５°以上３０°未満である、基板の加工方法。

【請求項2】

該加工工程の前に、該切削ブレードを回転させた状態で該切刃の該先端部にエッチング液を供給することにより該切刃の該先端部の形状を調整する切削ブレード調整工程を更に含む、請求項１に記載の基板の加工方法。

【請求項3】

該加工工程の前に、切削ブレード調整部材を保持する切削ブレード調整部材保持工程と、
該加工工程の前に、該切削ブレードを回転させ、かつ、該切刃の該先端部にエッチング液を供給しながら、該切削ブレードを該切削ブレード調整部材に切り込ませることにより該切刃の該先端部の形状を調整する、基板の加工方法。

【請求項4】

該エッチング液は、二酸化炭素が溶解した水である、請求項２又は請求項３に記載の基板の加工方法。

【請求項5】

基板を加工するための切削ブレードを製造する切削ブレードの製造方法であって、
環状の基台と、該基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を有する環状部材を準備する準備工程と、
該環状部材を回転させた状態で該切刃の先端部にエッチング液を供給することにより、該切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなるように５°以上３０°未満の角度をなす第１側面と第２側面とを該切刃の該先端部に形成するエッチング液供給工程と、を含む切削ブレードの製造方法。

【請求項6】

該エッチング液供給工程は、該切刃を切削ブレード調整部材に切り込ませながら実施される、請求項５に記載の切削ブレードの製造方法。

【請求項7】

該エッチング液は、二酸化炭素が溶解した水である、請求項５又は請求項６に記載の切削ブレードの製造方法。

【請求項8】

基板を加工するための切削ブレードであって、
環状の基台と、
該基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を備え、
該切刃の先端部は、該切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなる第１側面と第２側面とを有し、
該第１側面と該第２側面とのなす角度は、５°以上３０°未満である、切削ブレード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の加工方法、切削ブレードの製造方法及び切削ブレードに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話機及びＰＣ（Personal Computer）等の電気機器に利用される半導体チップの製造工程では、基板の表面に複数の分割予定ラインが格子状に設定され、この複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域のそれぞれに、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスが形成される。

【0003】

この基板は、例えば、研削装置等により裏面側が研削されて所定の厚みに薄化された後に、切削装置等により分割予定ラインに沿って切断され、個々の領域に分割される。これにより、それぞれがデバイスを有する複数の半導体チップが得られる。基板を切断する切削装置の例としては、砥粒を含む金属の切刃が金属製の基台に対して電解めっき等の方法により形成された切削ブレードを備える切削装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－１０５１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、半導体チップを構成する基板の材質によっては、従来の切削ブレードにより加工すると、特に加工の初期において、基板の表面にチッピングが生じやすいという課題があった。

【0006】

よって、本発明の目的は、基板の表面に生じるチッピングを従来よりも低減できる基板の加工方法、切削ブレードの製造方法及び切削ブレードを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に設定された基板の加工方法であって、該基板の該表面が露出するように該基板を保持する基板保持工程と、該基板保持工程の後、回転させた切削ブレードを該基板に切り込ませることにより、該基板を該分割予定ラインに沿って切削する加工工程と、を含み、該切削ブレードは、環状基台と、該基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を備え、該切刃の先端部は、該切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなる第１側面と第２側面とを有し、該第１側面と該第２側面とのなす角度は、５°以上３０°未満である、基板の加工方法が提供される。

【0008】

好ましくは、該加工工程の前に、該切削ブレードを回転させた状態で該切刃の該先端部にエッチング液を供給することにより該切刃の該先端部の形状を調整する切削ブレード調整工程を更に含む。

【0009】

好ましくは、該加工工程の前に、切削ブレード調整部材を保持する切削ブレード調整部材保持工程と、加工工程の前に、該切削ブレードを回転させ、かつ、該切刃の該先端部にエッチング液を供給しながら、該切削ブレードを該切削ブレード調整部材に切り込ませることにより該切刃の該先端部の形状を調整する。

【0010】

好ましくは、該エッチング液は、二酸化炭素が溶解した水である。

【0011】

また、本発明の別の一側面によれば、基板を加工するための切削ブレードを製造する切削ブレードの製造方法であって、環状の基台と、該基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を有する環状部材を準備する準備工程と、該環状部材を回転させた状態で該切刃の先端部にエッチング液を供給することにより、該切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなるように５°以上３０°未満の角度をなす第１側面と第２側面とを該切刃の該先端部に形成するエッチング液供給工程と、を含む切削ブレードの製造方法が提供される。

【0012】

好ましくは、該エッチング液供給工程は、該切刃を切削ブレード調整部材に切り込ませながら実施される。

【0013】

好ましくは、該エッチング液は、二酸化炭素が溶解した水である。

【0014】

また、本発明の他の一側面によれば、基板を加工するための切削ブレードであって、環状の基台と、該基台の周縁部に設けられた環状の切刃と、を備え、該切刃の先端部は、該切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなる第１側面と第２側面とを有し、該表面と該裏面とのなす角度は、５°以上３０°未満である、切削ブレードが提供される。

【発明の効果】

【0015】

本発明の各側面によれば、切削ブレードの切刃の先端部が、この切刃の先端に向かうにつれて互いの距離が小さくなる第１側面と第２側面とを有し、第１側面と第２側面とのなす角度が、５°以上３０°未満なので、基板の表面に生じるチッピングを従来よりも低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、切削装置の斜視図である。

【図2】図２は、基板等の斜視図である。

【図3】図３は、シートを介してフレームに保持された基板の斜視図である。

【図4】図４は、切削工程の実行時の第１切削ユニット等の斜視図である。

【図5】図５は、切削ブレードの斜視図である。

【図6】図６は、切刃の一部の側面図である。

【図7】図７は、切削ブレードの製造方法のフロー図である。

【図8】図８は、エッチング液供給工程の実行時の切削ブレード及びノズルを、チャックテーブル側からＹ軸に沿って切削ブレード及びノズルに向かって見た図である。

【図9】図９は、エッチング液供給工程の実行時の切削ブレード、ノズル及び切削ブレード調整部材を、チャックテーブル側からＹ軸に沿って切削ブレード、ノズル及び切削ブレード調整部材に向かって見た図である。

【図10】図１０は、第１実施形態に係る基板の加工方法を示すフロー図である。

【図11】図１１は、従来の切削ブレードにより切削されたシリコンウェハの断面の光学顕微鏡写真である。

【図12】図１２は、従来の切削ブレードで切削したヒ化ガリウム基板を表面側から観察した光学顕微鏡写真である。

【図13】図１３は、第１実施形態に係る切削ブレードにより切削されたシリコンウェハの断面の光学顕微鏡写真である。

【図14】図１４は、第１実施形態に係る切削ブレードで切削したヒ化ガリウム基板を表面側から観察した光学顕微鏡写真である。

【0017】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、切削装置２の斜視図である。なお、図１では、一部の構成要素が機能ブロックで表現されている。また、以下の説明で用いられるＸ軸（加工送り軸）、Ｙ軸（割り出し送り軸）及びＺ軸（鉛直軸）は、互いに垂直である。

【0018】

図１に示されるように、切削装置２は、種々の構成要素を支持する基台４を備える。基台４の上面の角部には、開口部４ａが形成されており、この開口部４ａ内には、昇降機構（不図示）によって昇降するカセットテーブル６が配置されている。カセットテーブル６の上面には、切削装置２で加工される被加工物を収容できるカセット８が載せられる。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみが示されている。

【0019】

図１に示されるように、Ｙ軸に沿ってカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｘ軸に沿う方向に長い開口部４ｂが形成されている。開口部４ｂ内には、ボールねじ式のチャックテーブル移動機構（加工送り機構）１０が配置されている。チャックテーブル移動機構１０は、ボールねじの端部に接続されるモータ等の回転駆動源（不図示）と、ボールねじに連結されるナット部を有するＸ軸移動テーブル（不図示）と、を含んでおり、Ｘ軸移動テーブルをＸ軸に沿って移動させる。

【0020】

Ｘ軸移動テーブルの上方は、テーブルカバー１０ａによって覆われている。また、テーブルカバー１０ａのＸ軸に沿う方向の両端部には、Ｘ軸移動テーブル及びテーブルカバー１０ａの移動に応じて伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー１０ｂが取り付けられている。Ｘ軸移動テーブルの上部には、ベアリング（不図示）を介してチャックテーブル１２を支持する円盤状のテーブルベース（不図示）が配置される。テーブルベースの上面には基板１１を保持するチャックテーブル１２が、テーブルカバー１０ａから露出する態様で配置されている。

【0021】

チャックテーブル１２は、例えば、ステンレス鋼に代表される金属で形成された円盤状の枠体１４を含む。枠体１４の下部には、回転駆動源（不図示）が接続されており、チャックテーブル１２は、この回転駆動源の動力によりＺ軸の周りに回転する。枠体１４の上面側には、上端が円形状に開口した凹部が形成されている。凹部には、この凹部の形状に合致する円盤状の保持板１６が嵌め込まれている。

【0022】

保持板１６は、例えば、セラミックス等の材料で多孔質の板状に構成され、その上面（保持面）１６ａで基板１１を保持する。なお、保持板１６の上面１６ａは、保持板１６が凹部に嵌め込まれた状態で、Ｘ軸及びＹ軸に対して概ね平行になるように構成されている。つまり、チャックテーブル１２は、保持板１６の上面１６ａに対して概ね垂直な回転軸の周りに回転する。

【0023】

枠体１４の凹部の底には、枠体１４の内部に設けられた流路（不図示）や、枠体１４の外部に配置されたバルブ（不図示）等を介して、吸引源（不図示）が接続されている。よって、バルブが開かれると、流路等を通じて保持板１６の上面１６ａに吸引源の負圧が作用する。吸引源としては、例えば、エアーの供給源とエジェクタとを組み合わせた真空ポンプが用いられる。ただし、吸引源として、ロータリーポンプ等が用いられてもよい。

【0024】

図２は、基板１１等を示す斜視図であり、図３は、シート１９を介してフレーム１７に保持された基板１１を示す斜視図である。本実施形態に係る基板１１は、例えば、２種類以上の元素が結合した化合物半導体で構成される。化合物半導体としては、例えば、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）及びＳｉＣ（炭化ケイ素）が挙げられる。ただし、基板の材質はこれらに限られない。図２及び図３に示されるように、基板１１は、概ね円形状の表面１１ａと、表面１１ａとは反対側の概ね円形状の裏面１１ｂと、を有する円盤形状に構成されている。また、基板１１の外周の一部には、基板１１の結晶方位を示すためのオリエンテーションフラット１１ｃが形成されている。

【0025】

基板１１の直径（表面又は裏面の幅）は、例えば、５０ｍｍ～２００ｍｍ、基板１１の厚みは、例えば、０．１０ｍｍ～０．５０ｍｍである。なお、基板１１の形状、直径（表面又は裏面の幅）及び厚みは、これらに限られない。また、基板１１には、オリエンテーションフラット１１ｃの代わりに、ノッチが形成されていても良い。更に、基板１１には、オリエンテーションフラット１１ｃやノッチが形成されていなくても良い。

【0026】

基板１１の表面１１ａには、ストリート等と呼ばれる直線状の複数の分割予定ライン１３が互いに交差するように設定されている。複数の分割予定ライン１３により区切られた複数の領域のそれぞれには、デバイス１５が形成されている。なお、基板１１には、デバイス１５が形成されていなくても良い。

【0027】

切削装置２で基板１１を加工する際には、基板１１の取り扱い（搬送、保持等）の便宜のため、基板１１が環状のフレーム１７によって支持される。フレーム１７は、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属であり、フレーム１７の中央部には、フレーム１７を厚さ方向に貫通する円形状の開口１７ａが設けられている。なお、開口１７ａの直径は、基板１１の直径（表面又は裏面の幅）よりも大きい。

【0028】

基板１１及びフレーム１７には、円形状のシート１９が固定される。例えば、シート１９は、フィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含むテープである。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂で構成されてもよい。

【0029】

基板１１がフレーム１７の開口１７ａの内側に配置された状態で、シート１９の中央部が基板１１の裏面１１ｂ側に貼付され、また、シート１９の外周部がフレーム１７に貼付される。これにより、基板１１がシート１９を介してフレーム１７によって支持され、基板１１、フレーム１７及びシート１９が一体となった基板ユニット（フレームユニット）２１が構成される。なお、基板１１は、フレーム１７に支持されていなくても良い。

【0030】

図１に示されるように、開口部４ｂの上方には、上述した基板１１をチャックテーブル１２等へと搬送できる一又は複数の搬送機構（不図示）が配置されている。搬送機構で搬送された基板１１は、例えば、基板１１の表面１１ａ側が上方に露出するようにチャックテーブル１２の上面１６ａに載せられる。

【0031】

基台４の上面には、Ｙ軸に沿って開口部４ｂを跨ぐ門型の支持構造２０が設けられている。支持構造２０の上部には、一対の切削ユニット移動機構（割り出し送り機構、切り込み送り機構）２２が配置されている。なお、一対の切削ユニット移動機構２２の構造は、Ｘ軸とＺ軸とに平行な面に関して互いに対称（鏡像の関係）になるように構成されている点を除き、実質的に同じである。一対の切削ユニット移動機構２２の同じ構成要素には、同じ符号が付され、重複する説明が省略される。

【0032】

各切削ユニット移動機構２２は、支持構造２０の正面（表面）に固定されＹ軸に対して概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を共有している。一対のＹ軸ガイドレール２４には、各切削ユニット移動機構２２を構成するＹ軸移動プレート２６がＹ軸に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。各Ｙ軸移動プレート２６の背面側（裏面側）には、ボールねじを構成するナット部（不図示）が設けられており、各ナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４に対して概ね平行なねじ軸２８が、回転できる態様で連結されている。

【0033】

各ねじ軸２８の一端部には、モータ等の回転駆動源３０が接続されている。各回転駆動源３０によってねじ軸２８を回転させることで、対象のＹ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿って移動する。各Ｙ軸移動プレート２６の正面（表面）には、Ｚ軸に対して概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３２が固定されている。各Ｙ軸移動プレート２６に固定された一対のＺ軸ガイドレール３２には、Ｚ軸移動プレート３４がＺ軸に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。

【0034】

各Ｚ軸移動プレート３４の背面側（裏面側）には、ボールねじを構成するナット部（不図示）が設けられており、各ナット部には、Ｚ軸ガイドレール３２に対して概ね平行なねじ軸３６が、回転できる態様で連結されている。各ねじ軸３６の一端部には、モータ等の回転駆動源３８が接続されている。各回転駆動源３８によってねじ軸３６を回転させることで、対象のＺ軸移動プレート３４は、Ｚ軸ガイドレール３２に沿って移動する。

【0035】

一方の切削ユニット移動機構２２を構成するＺ軸移動プレート３４の下部には、第１切削ユニット４０ａが固定されている。第１切削ユニット４０ａは、筒状のスピンドルハウジング４２を備えている。図４は、後述する切削工程の実行時の第１切削ユニット４０ａ等の斜視図である。

【0036】

図４に示されるように、スピンドルハウジング４２には、Ｙ軸に対して概ね平行な軸心を持つスピンドル４４が収容されている。スピンドル４４の一方の端部（先端部）には、切削ブレード４６が装着されており、スピンドル４４の他方の端部には、スピンドル４４の回転駆動源であるモータ（不図示）が接続されている。

【0037】

図１に示されるように、第１切削ユニット４０ａを構成するスピンドルハウジング４２の開口部４ｂ側の端部には、スピンドル４４に装着された切削ブレード４６を部分的に覆うことができるカバー５６が設けられている。カバー５６の前方側（Ｘ軸に沿う方向の一方側）には、水に代表される加工用の液体（加工液、研削液）を切削ブレード４６へと供給できるノズル５８ａが設けられている（図８参照）。また、カバー５６の下部には、加工用の液体を切削ブレード４６へと供給できる一対のノズル５８ｂが、切削ブレード４６を挟むように配置されている。

【0038】

Ｘ軸に沿って第１切削ユニット４０ａに隣接する位置には、チャックテーブル１２に保持された基板１１等を撮像できるカメラ６０が配置されている。カメラ６０は、第１切削ユニット４０ａと同様に、一方の切削ユニット移動機構２２を構成するＺ軸移動プレート３４の下部に固定されている。

【0039】

そのため、一方の切削ユニット移動機構２２で一方のＹ軸移動プレート２６をＹ軸に沿って移動させれば、第１切削ユニット４０ａ及びカメラ６０は、Ｙ軸に沿って移動する（割り出し送り）。また、一方の切削ユニット移動機構２２で一方のＺ軸移動プレート３４をＺ軸に沿って移動させれば、第１切削ユニット４０ａ及びカメラ６０は、Ｚ軸に沿って移動する（切り込み送り）。

【0040】

他方の切削ユニット移動機構２２を構成するＺ軸移動プレート３４の下部には、第１切削ユニット４０ａと同様の第２切削ユニット４０ｂが固定されている。また、Ｘ軸に沿って第２切削ユニット４０ｂに隣接する位置には、カメラ６０が配置されている。

【0041】

図１に示されるように、開口部４ｂに対して開口部４ａと反対側の位置には、開口部４ｃが形成されている。開口部４ｃ内には、加工後の基板１１等を洗浄するための洗浄ユニット６２が配置されている。更に、上述した切削装置２の種々の構成要素には、コントローラ６４が接続されている。各構成要素の動作は、このコントローラ６４により制御される。

【0042】

コントローラ６４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置でなる処理部６４ａと、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置及び／又はハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置でなる記憶部６４ｂと、を含むコンピュータによって構成される。記憶部６４ｂに記憶されているプログラム（ソフトウェア）に従い処理部６４ａが動作することによって、コントローラ６４の機能が実現される。ただし、コントローラ６４は、ハードウェアのみによって実現されてもよい。

【0043】

本実施形態では、この切削装置２に対して、基板の加工に適した切削ブレード４６が装着されることにより、基板の良好な加工が実現されている。図５は、切削ブレード４６の斜視図である。図５に示されるように、切削ブレード４６は、金属により構成される環状の基台４８と、環状の基台４８の周縁部に設けられた切刃５０と、を有する。

【0044】

基台４８は、中心部にスピンドル４４が挿入される穴４８ａを有している。切刃５０は、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒が、金属（例えば、Ｎｉ）の結合材によって分散、固定されたものであり、１０μｍ～５０μｍ、代表的には、２２μｍの幅（Ｙ軸に沿った長さ、厚み）に形成される。

【0045】

図６は、切刃５０の一部の側面図である。図６に示されるように、切刃５０は、先端５０ａを含む先端部５０ｂを有する。この先端部５０ｂには、先端５０ａにおいて互いに接続される第１側面５０ｃと第２側面５０ｄとが表出している。第１側面５０ｃと第２側面５０ｄとは、先端５０ａに向かうにつれて互いの距離が小さくなるように構成されている。すなわち、切刃５０は、先端５０ａに向かって薄くなる形状を有している。

【0046】

切刃５０の先端部５０ｂにおいて、第１側面５０ｃと第２側面５０ｄとのなす角度は、好ましくは、５°以上３０°未満である。第１側面５０ｃと第２側面５０ｄとのなす角度は、より好ましくは、１０°以上２５°以下であり、さらに好ましくは、１０°以上１５°以下である。このような角度の先端部５０ｂを持つ切削ブレード４６が使用されることで、基板の良好な加工が実現される。

【0047】

次に、上述した切削ブレード４６を製造する方法について説明する。図７は、切削ブレードの製造方法のフロー図である。図７に示されるように、本実施形態に係る切削ブレードの製造方法は、準備工程Ｓ１と、エッチング液供給工程Ｓ２とを含む。なお、本実施形態では、切削ブレードの製造方法を構成する各工程が、コントローラ６４の指令に基づき遂行される。ただし、切削ブレードの製造方法の各工程は、オペレータのマニュアル操作により遂行されても良い。

【0048】

まず始めに、準備工程Ｓ１が実行される。準備工程Ｓ１では、上述した切刃５０とは形状が異なる切刃５４を有する切削ブレード（環状部材）５２（図９参照）が準備される。具体的には、この切削ブレード５２の切刃５４は、図６に示された切刃５０とは異なり、先端に向かって薄くなる形状を有していない。

【0049】

次に、エッチング液供給工程Ｓ２が実行される。エッチング液供給工程Ｓ２では、例えば、上述した切削装置２により切削ブレード５２の切刃５４の先端部にエッチング液が供給される。図８は、エッチング液供給工程Ｓ２の実行時の切削ブレード５２、ノズル５８ａ及びノズル５８ｂを、第２切削ユニット４０ｂ側から見た図である。

【0050】

図８に示されるように、まず、切削ブレード５２が第１切削ユニット４０ａのスピンドル４４の先端部に取り付けられる。次に、スピンドル４４の端部に接続された回転駆動源（不図示）により、スピンドル４４と共に切削ブレード５２を回転させる。この状態で、ノズル５８ａ及びノズル５８ｂから、エッチング液が切削ブレード５２の切刃５４の先端部に噴射される。なお、切削ブレード５２は、第１切削ユニット４０ａではなく、第２切削ユニット４０ｂのスピンドルの先端部に取り付けられても良い。

【0051】

なお、ノズル５８ａは、切刃５４の外周面に対向するように配置されている。ノズル５８ａの先端部には穴が設けられており、この穴から切刃５４の外周面にエッチング液が噴射されるように構成されている。また、一対のノズル５８ｂは、切刃５４の両側面を挟むように配置されている。一対のノズル５８ｂの切刃５４と対向する部分には、Ｘ軸に沿う方向に配列される複数の穴（不図示）が設けられている。これらの穴を介してエッチング液が切刃５４の先端部に噴射される。切刃５４は、回転している状態でエッチング液と接触することにより、図６に示される切刃５０の形状へと加工される。

【0052】

エッチング液としては、二酸化炭素が溶解した水が用いられる。水に添加される二酸化炭素の濃度は、例えば、エッチング液の導電率が０．０１ＭΩｃｍ以上０．１ＭΩｃｍ以下となるよう調整される。エッチング液の導電率は、代表的には、０．０４ＭΩｃｍである。

【0053】

なお、二酸化炭素が溶解した水が基板を切削する際に加工液として用いられる場合、この加工液の導電率は、一般的に、０．５ＭΩｃｍ以上１．０ＭΩｃｍ以下である。したがって、エッチング液として使用される二酸化炭素が溶解した水の導電率は、加工液として使用される二酸化炭素が溶解した水の導電率よりも低い。言い換えると、エッチング液として使用される二酸化炭素が溶解した水の二酸化炭素の濃度は、加工液として使用される二酸化炭素が溶解した水の二酸化炭素の濃度よりも高い。

【0054】

また、エッチング液として、ギ酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、酪酸、吉薬酸、ヘキサン酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、コハク酸、ピメリン酸、メルカプト酢酸、グリオキシル酸、クロロ酢酸、ピルビン酸、アセト酢酸、グルタル酸等の飽和カルボン酸や、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の不飽和カルボン酸、安息香酸類、トルイル酸、フタル酸類、ナフトエ酸類、ピロメット酸、ナフタル酸等の環状不飽和カルボン酸等が使用されても良い。

【0055】

エッチング液供給工程Ｓ２におけるエッチング液の供給速度は、例えば、１Ｌ／ｍｉｎ～５Ｌ／ｍｉｎであり、代表的には、２．５Ｌ／ｍｉｎである。また、エッチング液供給工程Ｓ２におけるスピンドル４４の回転速度は、例えば、１００００ｒｐｍ～５００００ｒｐｍであり、代表的には、３００００ｒｐｍである。なお、本実施形態のエッチング液供給工程Ｓ２では、切削ブレード５２にエッチング液を供給するノズルとして、加工液を供給するノズル５８ａ及びノズル５８ｂが用いられているが、ノズル５８ａ及びノズル５８ｂとは別のノズルが用いられても良い。

【0056】

図９は、エッチング液供給工程Ｓ２の実行時の切削ブレード５２、ノズル５８ａ、ノズル５８ｂ及び切削ブレード調整部材２３を、チャックテーブル側からＹ軸に沿って切削ブレード、ノズル及び切削ブレード調整部材に向かって見た図である。図９に示されるように、エッチング液は、切削ブレード５２の切刃５４を切削ブレード調整部材２３に切り込ませながら、切刃５４の先端部に供給されても良い。

【0057】

切削ブレード調整部材２３として、例えば、シリコン（Ｓｉ）製のウェハが用いられる。ただし、切削ブレード調整部材２３の材質は、図６に示される切刃５０の形状への切刃５４の加工に適したものであれば、特に制限は無い。なお、切刃５４のドレスに使用されるドレスボード（プリカットボード）が切削ブレード調整部材２３として使用されても良い。

【0058】

上記した切削ブレード調整部材２３が用いられる場合のエッチング液供給工程Ｓ２のフローについて説明する。まず、切削ブレード５２が第１切削ユニット４０ａのスピンドル４４の先端部に取り付けられる。次に、切削ブレード調整部材２３が搬送機構（不図示）によりチャックテーブル１２に搬入される。この際、搬送機構により、切削ブレード調整部材２３の表面２３ａが露出するように、切削ブレード調整部材２３の裏面２３ｂ側がチャックテーブル１２の保持板１６の上面１６ａに載せられる。

【0059】

その後、配管等の流路に設けられたバルブを開いて上面１６ａに吸引源の負圧を作用させると、切削ブレード調整部材２３は、上面１６ａに吸引される。すなわち、切削ブレード調整部材２３は、保持板１６の上面１６ａにより保持される。

【0060】

なお、切削ブレード調整部材２３は、オペレータ等によって手動で保持板１６の上面１６ａに載せられてもよい。

【0061】

次に、切削ブレード５２と切削ブレード調整部材２３との位置の関係が調整される。具体的には、上方から見て切削ブレード５２が切削ブレード調整部材２３と重ならないように、チャックテーブル１２のＸ軸に沿う方向の位置がチャックテーブル移動機構１０により調整される。

【0062】

また、チャックテーブル１２をＸ軸に沿って移動させることにより、上方から見て切削ブレード５２と切削ブレード調整部材２３とを重ねることができるように、第１切削ユニット４０ａのＹ軸に沿う方向の位置が切削ユニット移動機構２２により調整される。さらに、切削ブレード５２の下端が切削ブレード調整部材２３の表面２３ａよりも所定の距離（切り込み深さ分の距離）だけ下方に配置されるように、第１切削ユニット４０ａの高さが切削ユニット移動機構２２により調整される。

【0063】

次に、ノズル５８ａ及びノズル５８ｂから切削ブレード５２の切刃５４の先端部にエッチング液が供給される。そして、回転駆動源であるモータ（不図示）がスピンドル４４とともに切削ブレード５２を回転させながら、チャックテーブル移動機構１０がチャックテーブル１２をＸ軸に沿って移動させる。これにより、切削ブレード５２とチャックテーブル１２とがＸ軸に沿って相対的に移動し（加工送り）、切削ブレード５２が切削ブレード調整部材２３に切り込む。切削ブレード５２は、エッチング液が供給されながら切削ブレード調整部材２３に切り込むことにより、図６に示される切刃５０の形状に加工される。

【0064】

例えば、切削ブレード調整部材２３の直径が２００ｍｍ、厚みが７００μｍのＳｉウェハである場合、切削ブレード５２の切り込み深さ（切削装置２に設定される切り込み深さ）は、３００μｍ、送り速度（チャックテーブル１２をＸ軸方向に送る速度）は、５ｍｍ／ｓｅｃ、スピンドル４４の回転速度は、３００００ｒｐｍ、エッチング液供給速度は、４Ｌ／ｍｉｎに設定される。

【0065】

なお、本実施形態では、切削ブレード５２が第１切削ユニット４０ａに取り付けられているが、第２切削ユニット４０ｂに取り付けられても良い。また、切削ブレード調整部材２３が保持されるテーブルは、チャックテーブル１２とは別のテーブルでも良い。さらに、切削ブレード５２が第１切削ユニット４０ａのスピンドル４４の先端部に取り付けられる手順と、切削ブレード調整部材２３がチャックテーブル１２に保持される手順とは、どちらが先に実行されても良い。

【0066】

次に、上述した切削ブレードの製造法により製造された切削ブレード４６を用いて基板１１を加工する方法について説明する。図１０は、第１実施形態に係る基板１１の加工方法のフロー図である。なお、この第１実施形態では、加工方法を構成する各工程が、コントローラ６４の指令に基づき遂行される。図１０に示されるように、第１実施形態に係る基板１１の加工方法は、基板保持工程Ｓ１１と、加工工程Ｓ１２と、を含む。

【0067】

第１実施形態の加工方法では、まず、チャックテーブル１２の上面１６ａにより基板１１を保持する基板保持工程Ｓ１１が実行される。具体的には、この基板保持工程Ｓ１１では、例えば、搬送機構（ロボットアーム等）によりカセット８からチャックテーブル１２に基板１１が搬入され、基板１１の表面１１ａが露出するように、基板１１の裏面１１ｂ側が保持板１６の上面１６ａに載置される。

【0068】

その後、配管等の流路に設けられたバルブを開いて上面１６ａに吸引源の負圧を作用させると、基板１１は、上面１６ａに吸引される。すなわち、基板１１は、保持板１６の上面１６ａにより保持される。なお、基板１１は、オペレータ等によって手動で保持板１６の上面１６ａに載せられてもよい。

【0069】

次に、基板１１を分割予定ライン１３で分割する加工工程Ｓ１２が実行される。まず始めに、第１切削ユニット４０ａ（又は、第２切削ユニット４０ｂ）のスピンドル４４の先端部に切削ブレード４６が取り付けられ、切削ブレード４６と基板１１との位置合わせが行われる。具体的には、例えば、基板１１の表面１１ａに設定された複数本の分割予定ライン１３のうち、１本の分割予定ライン１３の長さの方向が、Ｘ軸に対して概ね平行になるように、回転駆動源がチャックテーブル１２をＺ軸の周りに回転させる。

【0070】

また、切削ブレード４６が、分割予定ライン１３の延長線の上方に配置されるように、チャックテーブル１２のＸ軸に沿う方向の位置がチャックテーブル移動機構１０により調整され、第１切削ユニット４０ａのＹ軸に沿う方向の位置が切削ユニット移動機構２２により調整される。さらに、切削ブレード４６の下端が基板１１の裏面１１ｂよりも所定の距離だけ下方に配置されるように、第１切削ユニット４０ａの高さが切削ユニット移動機構２２により調整される。

【0071】

次に、ノズル５８ａ及びノズル５８ｂから切削ブレード４６に向かって、加工液が供給される。そして、回転駆動源であるモータ（不図示）が切削ブレード４６をスピンドル４４とともに回転させながら、チャックテーブル移動機構１０がチャックテーブル１２をＸ軸に沿って移動させる。これにより、切削ブレード４６とチャックテーブル１２とがＸ軸に沿って相対的に移動し（加工送り）、切削ブレード４６が分割予定ライン１３に沿って基板１１に切り込む。

【0072】

本実施形態では、基板１１の大きさは、４インチ（直径１００ｍｍ）、厚みは、２５０μｍである。切削条件として、切削ブレード４６の切り込み深さ（切削装置２に設定される切り込み深さ）は、１５０μｍに、加工速度（チャックテーブル１２をＸ軸方向に送る速度）は、５ｍｍ／ｓｅｃに、スピンドル４４の回転速度は、３００００ｒｐｍに、それぞれ設定される。

【0073】

１本の分割予定ライン１３の切削が終了した後、同様の手順により、別の分割予定ライン１３の切削が行われる。これを繰り返し、基板１１に設定された全ての分割予定ライン１３で基板１１を切削することにより、複数の分割予定ライン１３により区切られた複数の領域が、個々のチップに分割される。

【0074】

図１１は、従来の切削ブレードにより切削されたシリコンウェハの断面の光学顕微鏡写真であり、図１２は、従来の切削ブレードで切削したヒ化ガリウム基板を表面側から観察した光学顕微鏡写真である。また、図１３は、第１実施形態に係る切削ブレード４６により切削されたシリコンウェハの断面の光学顕微鏡写真であり、図１４は、第１実施形態に係る切削ブレード４６で切削したヒ化ガリウム基板を表面側から観察した光学顕微鏡写真である。なお、シリコンウェハは、従来の切削ブレードと第１実施形態に係る切削ブレード４６の形状を調べるために、それぞれの切削ブレードにより切削される分析用のウェハである。

【0075】

図１１～図１４の光学顕微鏡写真は、いずれも、顕微鏡の倍率が２００倍の条件で撮影されたものである。図１３に示されるように、第１実施形態に係る切削ブレード４６では、第１側面５０ｃと第２側面５０ｄとのなす角度が約１３°であった。また、図１１に示されるように、従来の切削ブレードでは、本実施形態の第１側面５０ｃに相当する面と第２側面５０ｄに相当する面とのなす角度が約１２５°であった。

【0076】

次に、従来の切削ブレードで切削されたヒ化ガリウム基板と、本実施形態に係る切削ブレード４６で切削されたヒ化ガリウム基板と、について、それぞれ、チッピングの分布（大きさと個数）が測定された。測定は、切削後の基板の表面を光学顕微鏡により観察した画像を解析することにより行われた。

【0077】

従来の切削ブレードにより切削されたヒ化ガリウム基板では、大きさが１μｍ以上４μｍのチッピングが２６６７６３個、４μｍ以上８μｍ以下のチッピングが２２３４２個であった。一方、本実施形態に係る切削ブレード４６により切削されたヒ化ガリウム基板１１では、大きさが１μｍ以上４μｍのチッピングが２５６３４９個、４μｍ以上８μｍ以下のチッピングが７１０８個であった。この結果から、本実施形態に係る切削ブレード４６により切削された基板のチッピングの数は、従来の切削ブレードで切削された基板のチッピングの数よりも、少ないことが分かる。

【0078】

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施され得る。例えば、上記基板１１の加工方法の説明では、切削ブレード調整工程と基板１１の加工工程とを分けて実施しているが、図１０に示される基板１１の加工方法の中で、加工工程Ｓ１２より前に、図７に示される切削ブレードの製造方法が実行されても良い。

【0079】

その他、上述の実施形態及び変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて変更して実施され得る。

【符号の説明】

【0080】

１１ ：基板
１１ａ ：表面
１１ｂ ：裏面
１１ｃ ：オリエンテーションフラット
１３ ：分割予定ライン
１５ ：デバイス
１７ ：フレーム
１７ａ ：開口
１９ ：テープ
２１ ：基板ユニット（フレームユニット）
２３ ：切削ブレード調整部材
２３ａ ：表面
２３ｂ ：裏面
２ ：切削装置
４ ：基台
４ａ、４ｂ、４ｃ：開口部
６ ：カセットテーブル
８ ：カセット
１０ ：チャックテーブル移動機構（加工送り機構）
１０ａ ：テーブルカバー
１０ｂ ：防塵防滴カバー
１２ ：チャックテーブル
１４ ：枠体
１６ ：保持板
１６ａ ：上面（保持面）
１８ ：クランプ
２０ ：支持構造
２２ ：切削ユニット移動機構（割り出し送り機構、切り込み送り機構）
２４ ：Ｙ軸ガイドレール
２６ ：Ｙ軸移動プレート
２８ ：ねじ軸
３０ ：回転駆動源
３２ ：Ｚ軸ガイドレール
３４ ：Ｚ軸移動プレート
３６ ：ねじ軸
３８ ：回転駆動源
４０ａ ：第１切削ユニット
４０ｂ ：第２切削ユニット
４２ ：スピンドルハウジング
４４ ：スピンドル
４６ ：切削ブレード
４８ ：基台
４８ａ ：穴
５０ ：切刃
５０ａ ：先端
５０ｂ ：先端部
５０ｃ ：第１側面
５０ｄ ：第２側面
５２ ：環状部材
５４ ：切刃
５６ ：カバー
５８ａ ：ノズル
５８ｂ ：ノズル
６０ ：カメラ
６２ ：洗浄ユニット
６４ ：コントローラ
６４ａ ：処理部
６４ｂ ：記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】