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(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】
(24)【登録日】2024-05-07
(45)【発行日】2024-05-15
(54)【発明の名称】切削装置及び切削方法
(51)【国際特許分類】
   B24B 55/02 20060101AFI20240508BHJP
   H01L 21/301 20060101ALI20240508BHJP
   B24B 27/06 20060101ALI20240508BHJP
   B23Q 11/10 20060101ALI20240508BHJP
【FI】
B24B55/02 D
H01L21/78 F
B24B27/06 M
B23Q11/10 E
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2020037870
(22)【出願日】2020-03-05
(65)【公開番号】P2021137915
(43)【公開日】2021-09-16
【審査請求日】2023-01-13
(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
(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
(72)【発明者】
【氏名】サム キン ガイ
【審査官】山内 康明
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-158760(JP,A)
【文献】特開2016-111173(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2016/0311127(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B24B 55/02
H01L 21/301
B24B 27/06
B23Q 11/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
切削ブレードが装着されるスピンドルを有した切削ユニットと、
被加工物を保持する保持面を有した保持テーブルと、
該切削ブレードに隣接するノズルと、該ノズルに接続され切削液を供給する供給源と、の間に設けられ、該供給源から該ノズルに該切削液が供給される開状態と、該供給源から該ノズルに該切削液が供給されない閉状態と、が選択されるバルブと、
該切削ユニットと該保持テーブルとを相対的に移動させる移動機構と、
該移動機構の動作を制御する移動機構制御部と、該バルブの該開状態又は該閉状態を選択するバルブ制御部と、を有する制御ユニットと、を含む切削装置であって
該制御ユニットの該バルブ制御部は、該切削ブレードによる被加工物の切削が完了し、該切削装置が停止することなく該移動機構制御部が該移動機構を停止させる第1のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更し、該第1のタイミングの後の第2のタイミングまでに該切削装置が停止せず、且つ別の被加工物を切削する旨の指示が該制御ユニットに入力されない場合に、該第2のタイミングで、該バルブを該閉状態から該開状態に変更し、該第2のタイミングの後第3のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更する切削装置。
【請求項2】
該制御ユニットの該バルブ制御部は、別の被加工物を切削する旨の指示が該制御ユニットに入力されていない状態で、該バルブの該閉状態から該開状態への変更と、該バルブの該開状態から該閉状態への変更と、を繰り返す請求項1に記載の切削装置。
【請求項3】
該第2のタイミングは、該第1のタイミングから10分以上120分以下の時間t1が経過したタイミングであり、第3のタイミングは、該第2のタイミングから1秒以上60秒以下の時間t2が経過したタイミングである請求項1又は請求項2に記載の切削装置。
【請求項4】
切削ブレードが装着されるスピンドルを有した切削ユニットと、被加工物を保持する保持面を有した保持テーブルと、該切削ブレードに隣接するノズルと、該ノズルに接続され切削液を供給する供給源と、の間に設けられ、該供給源から該ノズルに該切削液が供給される開状態と、該供給源から該ノズルに該切削液が供給されない閉状態と、が選択されるバルブと、該切削ユニットと該保持テーブルとを相対的に移動させる移動機構と、を含む切削装置の該バルブの該開状態を選択することにより該切削液を供給しながら該移動機構を動作させて、該保持テーブルにより保持された第1の被加工物を該切削ブレードで切削する第1切削ステップと、
該第1切削ステップの後、該切削装置が停止することなく該移動機構を停止させる第1のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更し、該切削液の供給を停止する供給停止ステップと、
該供給停止ステップの後の第2のタイミングまでに該切削装置が停止せず、且つ第2の被加工物を切削する旨の指示が該切削装置に入力されない場合に、該第2のタイミングで、該バルブを該閉状態から該開状態に変更し、該切削液の供給を開始する供給再開ステップと、
該供給再開ステップの後第3のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更し、該切削液の供給を停止する供給再停止ステップと、
該供給再停止ステップの後、第2の被加工物を切削する旨の指示が該切削装置に入力された場合に、該バルブの該開状態を選択することにより該切削液を供給しながら該移動機構を動作させて、該保持テーブルにより保持された第2の被加工物を該切削ブレードで切削する第2切削ステップと、を含む切削方法。
【請求項5】
該供給停止ステップの後、第2の被加工物を切削する旨の指示が該切削装置に入力されていない状態で、該供給再開ステップと該供給再停止ステップとを繰り返す請求項に記載の切削方法。
【請求項6】
該第2のタイミングは、該第1のタイミングから10分以上120分以下の時間t1が経過したタイミングであり、第3のタイミングは、該第2のタイミングから1秒以上60秒以下の時間t2が経過したタイミングである請求項4又は請求項5に記載の切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被加工物を切削する際に使用される切削装置及び切削方法に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料でなるウェーハの表面側を加工予定ライン(ストリート)で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した後、この加工予定ラインに沿ってウェーハを分割することで得られる。
【0003】
ウェーハに代表される板状の被加工物をデバイスチップ等の小片へと分割する際には、例えば、回転軸であるスピンドルに対して、切削ブレードと呼ばれる環状の砥石工具を装着した切削装置が使用される。切削ブレードを高速に回転させて、切削液と呼ばれる液体を供給しながら加工予定ラインに沿って被加工物に切削ブレードを切り込ませることで、この被加工物を切削して複数の小片へと分割できる(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平3-198363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、切削液の供給に使用されるノズルや配管の内部に長時間に亘って切削液が留まると、ノズルや配管が切削液によって詰まることがある。特に、粘度の高い切削液が使用されると、この傾向はより顕著になる。そこで、被加工物を切削した後、次の被加工物を切削するまでの期間(すなわち、被加工物を切削しない期間)にも、切削液を供給し続けるようにすることが考えられる。しかしながら、この方法では、被加工物の切削に寄与しない切削液の消費が問題になる。
【0006】
本発明はかかる問題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、ノズル等の詰まりを防ぎながら切削液の消費を抑えることができる切削装置、及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】
【0007】
本発明の一態様によれば、切削ブレードが装着されるスピンドルを有した切削ユニットと、被加工物を保持する保持面を有した保持テーブルと、該切削ブレードに隣接するノズルと、該ノズルに接続され切削液を供給する供給源と、の間に設けられ、該供給源から該ノズルに該切削液が供給される開状態と、該供給源から該ノズルに該切削液が供給されない閉状態と、が選択されるバルブと、該切削ユニットと該保持テーブルとを相対的に移動させる移動機構と、該移動機構の動作を制御する移動機構制御部と、該バルブの該開状態又は該閉状態を選択するバルブ制御部と、を有する制御ユニットと、を含む切削装置であって、該制御ユニットの該バルブ制御部は、該切削ブレードによる被加工物の切削が完了し、該切削装置が停止することなく該移動機構制御部が該移動機構を停止させる第1のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更し、該第1のタイミングの後の第2のタイミングまでに該切削装置が停止せず、且つ別の被加工物を切削する旨の指示が該制御ユニットに入力されない場合に、該第2のタイミングで、該バルブを該閉状態から該開状態に変更し、該第2のタイミングの後第3のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更する切削装置が提供される。
【0008】
本発明の一態様において、該制御ユニットの該バルブ制御部は、別の被加工物を切削する旨の指示が該制御ユニットに入力されていない状態で、該バルブの該閉状態から該開状態への変更と、該バルブの該開状態から該閉状態への変更と、を繰り返すことがある。本発明の一態様において、例えば、該第2のタイミングは、該第1のタイミングから10分以上120分以下の時間t1が経過したタイミングであり、第3のタイミングは、該第2のタイミングから1秒以上60秒以下の時間t2が経過したタイミングである。
【0009】
本発明の別の一態様によれば、切削ブレードが装着されるスピンドルを有した切削ユニットと、被加工物を保持する保持面を有した保持テーブルと、該切削ブレードに隣接するノズルと、該ノズルに接続され切削液を供給する供給源と、の間に設けられ、該供給源から該ノズルに該切削液が供給される開状態と、該供給源から該ノズルに該切削液が供給されない閉状態と、が選択されるバルブと、該切削ユニットと該保持テーブルとを相対的に移動させる移動機構と、を含む切削装置の該バルブの該開状態を選択することにより該切削液を供給しながら該移動機構を動作させて、該保持テーブルにより保持された第1の被加工物を該切削ブレードで切削する第1切削ステップと、該第1切削ステップの後、該切削装置が停止することなく該移動機構を停止させる第1のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更し、該切削液の供給を停止する供給停止ステップと、該供給停止ステップの後の第2のタイミングまでに該切削装置が停止せず、且つ第2の被加工物を切削する旨の指示が該切削装置に入力されない場合に、該第2のタイミングで、該バルブを該閉状態から該開状態に変更し、該切削液の供給を開始する供給再開ステップと、該供給再開ステップの後第3のタイミングで、該バルブを該開状態から該閉状態に変更し、該切削液の供給を停止する供給再停止ステップと、該供給再停止ステップの後、第2の被加工物を切削する旨の指示が該切削装置に入力された場合に、該バルブの該開状態を選択することにより該切削液を供給しながら該移動機構を動作させて、該保持テーブルにより保持された第2の被加工物を該切削ブレードで切削する第2切削ステップと、を含む切削方法が提供される。
【0010】
本発明の別の一態様において、該供給停止ステップの後、第2の被加工物を切削する旨の指示が該切削装置に入力されていない状態で、該供給再開ステップと該供給再停止ステップとを繰り返すことがある。本発明の別の一態様において、例えば、該第2のタイミングは、該第1のタイミングから10分以上120分以下の時間t1が経過したタイミングであり、第3のタイミングは、該第2のタイミングから1秒以上60秒以下の時間t2が経過したタイミングである。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様にかかる切削装置では、切削ブレードによる被加工物の切削が完了し、移動機構制御部が移動機構を停止させる第1のタイミングで、バルブが開状態から閉状態に変更され、第1のタイミングの後、移動機構が停止している第2のタイミングで、バルブが閉状態から開状態に変更され、第2のタイミングの後、移動機構が停止している第3のタイミングで、バルブが開状態から閉状態に変更される。
【0012】
つまり、切削ブレードによる被加工物の切削が完了した後には、ノズルに切削液が間欠的に供給される。そのため、ノズルに切削液を連続的に供給し続ける場合に比べて、切削液の消費を抑えることができる。また、適切なタイミングで切削液を供給することで、切削液の供給を完全に停止する場合のように、ノズルが切削液によって詰まることもない。よって、本発明の一態様にかかる切削装置によれば、ノズル等の詰まりを防ぎながら切削液の消費を抑えることができる。
【0013】
また、本発明の別の一態様にかかる切削方法では、切削液を供給しながら第1の被加工物を切削する第1切削ステップと、該第1切削ステップの後、切削液の供給を停止する供給停止ステップと、供給停止ステップの後、切削液の供給を開始する供給再開ステップと、供給再開ステップの後、切削液の供給を停止する供給再停止ステップと、供給再停止ステップの後、切削液を供給しながら第2の被加工物を切削する第2切削ステップと、を含む。
【0014】
つまり、第1切削ステップの後、第2切削ステップの前には、ノズルに切削液が間欠的に供給される。そのため、ノズルに切削液を連続的に供給し続ける場合に比べて、切削液の消費を抑えることができる。また、適切なタイミングで切削液を供給することで、切削液の供給を完全に停止する場合のように、ノズルが切削液によって詰まることもない。よって、本発明の別の一態様にかかる切削方法によれば、ノズル等の詰まりを防ぎながら切削液の消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1図1は、切削装置の構成例を示す斜視図である。
図2図2は、チャックテーブル及びその周辺の構造を模式的に示す断面図である。
図3図3は、制御ユニットの機能的な構造を示す機能ブロック図である。
図4図4は、切削方法の概要を示すフローチャートである。
図5図5は、切削液の供給が停止された状態の切削装置を示す断面図である。
図6図6は、切削液の供給が開始された状態の切削装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる切削装置2の構成例を示す斜視図である。なお、図1では、切削装置2の一部の構成要素を機能ブロックで示している。また、以下の説明に用いられるX軸方向(加工送り方向、前後方向)、Y軸方向(割り出し送り方向、左右方向)、及びZ軸方向(切込み送り方向、上下方向)は、互いに垂直である。
【0017】
図1に示すように、切削装置2は、各構成要素を支持する基台4を備えている。基台4の上面の角部には、開口4aが形成されており、この開口4a内には、昇降機構(不図示)によって昇降するカセット支持台6が設けられている。カセット支持台6の上面には、複数の被加工物11を収容するためのカセット8が載せられる。図1では、説明の便宜上、カセット8の輪郭のみを示している。
【0018】
被加工物11は、例えば、リチウムタンタレートやリチウムナイオベート等でなる円盤状のウェーハである。被加工物11の表面(図1では上面)側は、互いに交差する複数の加工予定ライン(ストリート)によって複数の小領域に区画されており、各小領域には、SAW(Surface Acoustic Wave)デバイス等のデバイスが形成されている。
【0019】
この被加工物11の裏面(図1では下面)側には、被加工物11よりも径の大きいテープ(ダイシングテープ)13が貼付されている。テープ13の外周部分は、環状のフレーム15に固定されている。このように、被加工物11は、テープ13を介してフレーム15に支持された状態でカセット8に収容される。
【0020】
なお、本実施形態では、リチウムタンタレートやリチウムナイオベート等でなる円盤状のウェーハを被加工物11としているが、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、半導体(シリコンや、シリコンカーバイド等を含む)、セラミックス(ガラスや、サファイア等を含む)、樹脂、金属等の材料でなる基板等を被加工物11として用いることもできる。同様に、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物11には、デバイスが形成されていなくても良い。
【0021】
カセット支持台6の側方には、X軸方向に長い開口4bが形成されている。開口4b内には、ボールねじ式のX軸移動機構(加工送りユニット)10が配置されている。このX軸移動機構10は、ボールねじに連結されるモーター(パルスモーター)等の駆動源(不図示)と、X軸移動テーブル(不図示)とを含んでおり、このX軸移動テーブルをX軸方向に沿って移動させる。
【0022】
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の前後には、蛇腹状の防塵防滴カバー10bが取り付けられている。このX軸移動テーブルの上部には、被加工物11を保持するチャックテーブル(保持テーブル)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。
【0023】
チャックテーブル12は、モーター等の回転駆動源(不図示)に連結されており、Z軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル12は、上述したX軸移動機構10によって、X軸移動テーブルとともにX軸方向に移動する(加工送り)。図2は、チャックテーブル12及びその周辺の構造を模式的に示す断面図である。なお、図2では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。
【0024】
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の上面には、平面視で円形状の凹部14aが形成されている。凹部14aには、この凹部14aの形状に対応した円盤状の保持板16が嵌め込まれている。また、枠体14の周囲には、被加工物11を支持する環状のフレーム15を固定するための4個のクランプ18が設けられている。
【0025】
保持板16は、例えば、セラミックス等の材料を用いて多孔質状に形成され、この保持板16の上面が、被加工物11を保持する保持面16aとして機能する。なお、保持面16aは、保持板16が凹部14aに嵌め込まれた状態で、X軸方向及びY軸方向に対して概ね平行になるように形成される。
【0026】
凹部14aの底面14bには、流路14cの一端が接続されている。流路14cの他端側には、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。そのため、バルブを開けば、流路14c等を通じて、吸引源の負圧を保持板16の保持面16aに作用させることができる。なお、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を用いることができる。ただし、ロータリーポンプ等を吸引源としても良い。
【0027】
図1に示す開口4bの上方には、上述した被加工物11(フレーム15)をチャックテーブル12等へと搬送するための搬送ユニット(不図示)が配置されている。搬送ユニットで搬送された被加工物11は、例えば、表面側が上方に露出するようにチャックテーブル12の保持面16aに載せられる。
【0028】
開口4bに隣接する位置には、片持ち梁状の支持構造20が配置されている。支持構造20の上部には、Y軸Z軸移動機構(割り出し送りユニット、切り込み送りユニット)22が設けられている。Y軸Z軸移動機構22は、支持構造20の前面(表面)に配置されY軸方向に対して概ね平行な一対のY軸ガイドレール24を備えている。
【0029】
Y軸ガイドレール24には、Y軸Z軸移動機構22を構成するY軸移動プレート26がスライドできる態様で取り付けられている。Y軸移動プレート26の後面側(裏面側)には、ボールねじを構成するナット(不図示)が固定されており、このナットには、Y軸ガイドレール24に対して概ね平行なねじ軸28が、回転できる態様でねじ込まれている。
【0030】
ねじ軸28の一端部には、モーター(パルスモーター)(不図示)が連結されている。モーターによってねじ軸28を回転させることで、Y軸移動プレート26はY軸ガイドレール24に沿ってY軸方向に移動する。Y軸移動プレート26の前面(表面)には、Z軸方向に対して概ね平行な一対のZ軸ガイドレール30が設けられている。Z軸ガイドレール30には、Z軸移動プレート32がスライドできる態様で取り付けられている。
【0031】
Z軸移動プレート32の後面側(裏面側)には、ボールねじを構成するナット(不図示)が固定されており、このナットには、Z軸ガイドレール30に対して概ね平行なねじ軸34が、回転できる態様でねじ込まれている。ねじ軸34の一端部には、モーター(パルスモーター)36が連結されている。モーター36によってねじ軸34を回転させることで、Z軸移動プレート32はZ軸ガイドレール30に沿ってZ軸方向に移動する。
【0032】
Z軸移動プレート32の下部には、切削ユニット38が固定されている。図2に示すように、切削ユニット38は、Y軸方向に対して概ね平行な軸心を持つスピンドル40を備えている。スピンドル40の一端部(基端部)には、モーター等の回転駆動源(不図示)が接続されている。一方で、スピンドル40の他端部(先端部)には、ダイヤモンド等の砥粒を樹脂等の結合剤で固定して得られる環状の切削ブレード42が装着される。
【0033】
スピンドル40に装着される切削ブレード42の周囲には、ブレードカバー44が配置されている。ブレードカバー44は、切削ブレード42の下端部を除く外周部を覆うことができる形状に構成されている。このブレードカバー44の下部には、切削ブレード42の下端部や被加工物11に向けて切削液を噴射する第1ノズル46が設けられている。
【0034】
また、ブレードカバー44の第1ノズル46よりも上方の位置には、切削ブレード42の外周部に向けて切削液を噴射する第2ノズル48が設けられている。すなわち、第1ノズル46及び第2ノズル48は、切削ブレード42に対して隣接する位置に配置されており、それぞれが切削ブレード42等に対して切削液を供給する。
【0035】
第1ノズル46の上流側には、配管50aの下流側が接続されている。第2ノズル48の上流側には、配管50bの下流側が接続されている。配管50a及び配管50bの上流側には、バルブ52等を介して、切削液を供給する供給源54が接続されている。すなわち、バルブ52は、第1ノズル46及び第2ノズル48と、この第1ノズル46及び第2ノズル48に接続される供給源54と、の間に設けられている。
【0036】
バルブ52が開いた開状態が選択されると、供給源54から第1ノズル46及び第2ノズル48に切削液が供給される。また、バルブ52が閉じた閉状態が選択されると、供給源54から第1ノズル46及び第2ノズル48に切削液が供給されなくなる。供給源54から供給される切削液としては、例えば、純水や、純水にグリセリンを添加した液体等が使用される。
【0037】
図1に示すように、Z軸移動プレート32の下部には、チャックテーブル12によって保持される被加工物11等を撮像するための撮像ユニット(カメラ)56が、切削ユニット38に隣接するように設けられている。よって、Y軸Z軸移動機構22でY軸移動プレート26をY軸方向に移動させれば、切削ユニット38及び撮像ユニット56は、Y軸方向に移動する。
【0038】
また、Y軸Z軸移動機構22でZ軸移動プレート32をZ軸方向に移動させれば、切削ユニット38及び撮像ユニット56は、Z軸方向に移動する。このように、本実施形態の切削装置2は、それぞれがモーターを有するX軸移動機構10とY軸Z軸移動機構22とによって、チャックテーブル12と切削ユニット38とを相対的に移動させることができるように構成されている。
【0039】
開口4bに対して開口4aと反対側の位置には、開口4cが形成されている。開口4c内には、切削後の被加工物11等を洗浄するための洗浄ユニット58が配置されている。X軸移動機構10、搬送ユニット、Y軸Z軸移動機構22、切削ユニット38、バルブ52、撮像ユニット56、洗浄ユニット58等の構成要素には、制御ユニット60が接続されている。制御ユニット60は、被加工物11の切削にかかる条件等に合わせて各構成要素を制御する。
【0040】
制御ユニット60は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の処理装置と、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の主記憶装置と、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と、を含むコンピュータによって構成される。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット60の機能を実現できる。ただし、制御ユニット60は、ハードウェアのみによって実現されても良い。
【0041】
図3は、制御ユニット60の機能的な構造を示す機能ブロック図である。図3に示すように、制御ユニット60は、X軸移動機構10の動作を制御するX軸移動機構制御部60aと、Y軸Z軸移動機構22の動作を制御するY軸Z軸移動機構制御部60bと、バルブ52の動作を制御するバルブ制御部60cと、を含んでいる。
【0042】
X軸移動機構制御部60aによってX軸移動機構10を制御することで、チャックテーブル12等をX軸方向に沿って移動させることができる。また、Y軸Z軸移動機構制御部60bによってY軸Z軸移動機構22を制御することで、切削ユニット38や撮像ユニット56等をY軸方向又はZ軸方向に沿って移動させることができる。
【0043】
更に、バルブ制御部60cによってバルブ52の開状態又は閉状態を選択することで、切削ブレード42等に対する切削液の供給と非供給とを切り替えることができる。制御ユニット60(X軸移動機構制御部60a、Y軸Z軸移動機構制御部60b、バルブ制御部60c)の具体的な機能及び動作は、切削方法を説明する際に詳述する。
【0044】
次に、上述した切削装置2を用いる切削方法について説明する。図4は、本実施形態にかかる切削方法の概要を示すフローチャートである。本実施形態にかかる切削方法では、切削装置2を起動した後、図4に示すように、被加工物(第1の被加工物)11の切削が開始される(切削ステップST1、第1切削ステップ)。
【0045】
具体的には、まず、制御ユニット60は、被加工物11に貼付されているテープ13がチャックテーブル12の保持面16aに接触するように、搬送ユニット等で被加工物11をチャックテーブル12に載せる。そして、保持面16aに吸引源の負圧を作用させる。併せて、フレーム15をクランプ18で固定する。これにより、被加工物11は、チャックテーブル12等によって保持される。
【0046】
次に、制御ユニット60は、被加工物11の任意の加工予定ラインとX軸方向とが概ね平行になるように、チャックテーブル12の向きを調整する。また、所定の速度で回転させた状態の切削ブレード42を加工予定ラインの延長線の上方に位置付ける。つまり、X軸移動機構制御部60aがX軸移動機構10を、Y軸Z軸移動機構制御部60bがY軸Z軸移動機構22を、それぞれ動作させて、チャックテーブル12と切削ユニット38との位置の関係を調整する。
【0047】
その後、Y軸Z軸移動機構制御部60bがY軸Z軸移動機構22を動作させて、切削ブレード42の下端の高さが被加工物11の表面(上面)の高さよりも低くなるように切削ユニット38を下降させる。また、バルブ制御部60cがバルブ52の開状態を選択し、第1ノズル46及び第2ノズル48から切削ブレード42等に対する切削液の供給を開始する。
【0048】
この状態で、X軸移動機構制御部60aがX軸移動機構10を動作させて、チャックテーブル12をX軸方向に移動させる。これにより、図2に示すように、切削ブレード42を加工予定ラインに切り込ませて被加工物11を切削できる。任意の加工予定ラインの切削が完了すると、制御ユニット60は、未切削の加工予定ラインが被加工物11に存在するか否かを判定する(切削完了判定ステップST2)。
【0049】
未切削の加工予定ラインが被加工物11に存在する場合、つまり、被加工物11の切削が完了していない場合(切削完了判定ステップST2:NO)、制御ユニット60は、残りの未切削の加工予定ラインを切削する。上述の動作は、全ての加工予定ラインで被加工物11が切削されるまで繰り返される。ただし、バルブ制御部60cは、被加工物11の切削が完了するまでバルブ52の開状態を維持する。
【0050】
未切削の加工予定ラインが被加工物11に存在しない場合、つまり、被加工物11の切削が完了した場合(切削完了判定ステップST2:YES)、制御ユニット60は、搬送ユニット等でチャックテーブル12から被加工物11を搬出した上で、X軸移動機構10及びY軸Z軸移動機構22を停止させる。すなわち、X軸移動機構制御部60aがX軸移動機構10を、Y軸Z軸移動機構制御部60bがY軸Z軸移動機構22を、それぞれ停止させる。
【0051】
また、このタイミング(第1のタイミング)で、制御ユニット60は、切削液の供給を停止し(供給停止ステップST3)、同時に計時を開始する。図5は、切削液の供給が停止された状態の切削装置2を示す断面図である。なお、図5では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。図5に示すように、バルブ制御部60cがバルブ52を開状態から閉状態に変更すると、切削液の供給が停止される。
【0052】
制御ユニット60は、切削液の供給を停止したタイミング(第1のタイミング)から時間t1が経過するまでに切削装置2を停止させる旨の指示が入力されたか否かを確認する(停止指示確認ステップST4)。切削装置2を停止させる旨の指示が入力された場合(停止指示確認ステップST4:YES)、制御ユニット60は、切削装置2の全体を停止させる。
【0053】
切削液の供給を停止したタイミング(第1のタイミング)から時間t1が経過するまでに停止の指示が入力されなかった場合(停止指示確認ステップST4:NO、経過時間確認ステップST5:YES)、制御ユニット60は、時間t1が経過したタイミング(第2のタイミング)で切削液の供給を開始する(供給再開ステップST6)。
【0054】
時間t1の好ましい範囲は、例えば、10分以上120分以下である。ただし、時間t1に大きな制限はない。時間t1は、例えば、切削液の種類や、第1ノズル46及び第2ノズル48の形状、配管の太さや長さ等の条件に合わせて任意に設定され得る。図6は、切削液の供給が開始された状態の切削装置2を示す断面図である。なお、図6では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。図6に示すように、バルブ制御部60cがバルブ52を閉状態から開状態に変更すると、切削液の供給が開始される。
【0055】
また、制御ユニット60は、切削液の供給を開始したタイミング(第2のタイミング)から時間t2が経過したタイミング(第3のタイミング)で切削液の供給を停止する(供給再停止ステップST7)。つまり、バルブ制御部60cがバルブ52を開状態から閉状態に変更する。
【0056】
時間t2の好ましい範囲は、例えば、1秒以上60秒以下である。ただし、時間t2にも大きな制限はない。時間t2も、例えば、切削液の種類や、第1ノズル46及び第2ノズル48の形状、配管の太さや長さ等の条件に合わせて任意に設定され得る。なお、切削液の供給を停止するタイミング(第1のタイミング)から、再び切削液の供給を停止するタイミング(第3のタイミング)まで、X軸移動機構10及びY軸Z軸移動機構22は停止している。
【0057】
その後、制御ユニット60は、切削液の供給を再び停止したタイミング(第3のタイミング)から時間t1が経過するまでに、別の被加工物(第2の被加工物)11を切削する旨の指示が入力されたか否かを確認する(切削指示確認ステップST8)。切削の指示が入力された場合(切削指示確認ステップST8:YES)、別の被加工物11の切削が開始される(切削ステップST1、第2切削ステップ)。
【0058】
切削液の供給を再び停止したタイミング(第3のタイミング)から時間t1が経過するまでに切削の指示が入力されなかった場合(切削指示確認ステップST8:NO、経過時間確認ステップST5:YES)、制御ユニット60は、時間t1が経過したタイミング(第2のタイミング)で切削液の供給を開始する(供給再開ステップST6)。
【0059】
そして、制御ユニット60は、切削液の供給を開始したタイミング(第2のタイミング)から時間t2が経過したタイミング(第3のタイミング)で切削液の供給を停止する(供給再停止ステップST7)。また、制御ユニット60は、切削液の供給を再び停止したタイミング(第3のタイミング)から時間t1が経過するまでに、別の被加工物(第2の被加工物)11を切削する旨の指示が入力されたか否かを確認する(切削指示確認ステップST8)。
【0060】
このように、本実施形態の切削方法では、被加工物(第1の被加工物)11の切削が完了した後、別の被加工物(第2の被加工物)11の切削が開始されるまでに、切削液の供給(供給再開ステップST6)と供給の停止(供給再停止ステップST7)とが繰り返されることになる。
【0061】
なお、切削液の供給を停止(又は再停止)したタイミング(第1のタイミング(又は第3のタイミング))から時間t1が経過するまでに、別の被加工物11を切削する旨の指示が入力された場合には(経過時間確認ステップST5:NO、切削指示確認ステップST8:YES)、切削液の供給の開始(供給再開ステップST6)と供給の停止(供給再停止ステップST7)とを行うことなく、別の被加工物11の切削が開始される(切削ステップST1)。
【0062】
以上のように本実施態様にかかる切削装置2では、切削ブレード42による被加工物11の切削が完了し、X軸移動機構制御部60a又はY軸Z軸移動機構制御部60bがX軸移動機構10又はY軸Z軸移動機構22を停止させるタイミング(第1のタイミング)で、バルブ52が開状態から閉状態に変更され、このタイミング(第1のタイミング)の後、X軸移動機構10やY軸Z軸移動機構22が停止しているタイミング(第2のタイミング)で、バルブ52が閉状態から開状態に変更され、このタイミング(第2のタイミング)の後、X軸移動機構10やY軸Z軸移動機構22が停止しているタイミング(第3のタイミング)で、バルブ52が開状態から閉状態に変更される。
【0063】
つまり、切削ブレード42による被加工物11の切削が完了した後には、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等に切削液が間欠的に供給される。そのため、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等に切削液を連続的に供給し続ける場合に比べて、切削液の消費を抑えることができる。また、適切なタイミングで切削液を供給することで、切削液の供給を完全に停止する場合のように、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等が切削液によって詰まることもない。よって、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等の詰まりを防ぎながら切削液の消費を抑えることができる。
【0064】
また、本実施態様にかかる切削方法では、切削液を供給しながら被加工物(第1の被加工物)11を切削し(切削ステップST1、第1切削ステップ)、その後、切削液の供給を停止し(供給停止ステップST3)、その後、切削液の供給を開始し(供給再開ステップST6)、その後、切削液の供給を停止し(供給再停止ステップST7)、その後、切削液を供給しながら別の被加工物(第2の被加工物)11を切削する(切削ステップST1、第2切削ステップ)。
【0065】
つまり、被加工物(第1の被加工物)11を切削した後、別の被加工物(第2の被加工物)11を切削する前には、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等に切削液が間欠的に供給される。そのため、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等に切削液を連続的に供給し続ける場合に比べて、切削液の消費を抑えることができる。また、適切なタイミングで切削液を供給することで、切削液の供給を完全に停止する場合のように、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等が切削液によって詰まることもない。よって、第1ノズル46、第2ノズル48、配管50a、配管50b等の詰まりを防ぎながら切削液の消費を抑えることができる。
【0066】
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可能である。例えば、上述した実施形態では、時間t1の間隔で切削液を繰り返し供給する切削方法について説明したが、時間t1が定数である必要はない。時間t1を変数とすることで、例えば、1回目の切削液の供給までの時間を長くし、2回目以降の切削液の供給までの時間を短くする、といった制御が可能になる。同様に、時間t2を変数としても良い。
【0067】
その他、上述した実施形態や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適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【0068】
2 :切削装置
4 :基台
4a :開口
4b :開口
4c :開口
6 :カセット支持台
8 :カセット
10 :X軸移動機構(加工送りユニット)
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(保持テーブル)
14 :枠体
14a :凹部
14b :底面
14c :流路
16 :保持板
16a :保持面
18 :クランプ
20 :支持構造
22 :Y軸Z軸移動機構(割り出し送りユニット、切り込み送りユニット)
24 :Y軸ガイドレール
26 :Y軸移動プレート
28 :ねじ軸
30 :Z軸ガイドレール
32 :Z軸移動プレート
34 :ねじ軸
36 :モーター(パルスモーター)
38 :切削ユニット
40 :スピンドル
42 :切削ブレード
44 :ブレードカバー
46 :第1ノズル
48 :第2ノズル
50a :配管
50b :配管
52 :バルブ
54 :供給源
56 :撮像ユニット(カメラ)
58 :洗浄ユニット
60 :制御ユニット
60a :X軸移動機構制御部
60b :Y軸Z軸移動機構制御部
60c :バルブ制御部
11 :被加工物(第1の被加工物、第2の被加工物)
13 :テープ(ダイシングテープ)
15 :フレーム
ST1 :切削ステップ
ST2 :切削完了判定ステップ
ST3 :供給停止ステップ
ST4 :停止指示確認ステップ
ST5 :経過時間確認ステップ
ST6 :供給再開ステップ
ST7 :供給再停止ステップ
ST8 :切削指示確認ステップ
図1
図2
図3
図4
図5
図6