(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】2024-08-13
(45)【発行日】2024-08-21
(54)【発明の名称】切削装置
(51)【国際特許分類】
B24B 45/00 20060101AFI20240814BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20240814BHJP
B24B 49/10 20060101ALI20240814BHJP
B24B 49/12 20060101ALI20240814BHJP
B24B 7/00 20060101ALI20240814BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20240814BHJP
【FI】
B24B45/00 Z
B24B27/06 M
B24B49/10
B24B49/12
B24B7/00 Z
H01L21/78 F
(21)【出願番号】P 2020108765
(22)【出願日】2020-06-24
【審査請求日】2023-04-26
(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】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】武田 俊
【審査官】須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-115961(JP,A)
【文献】特開2011-016182(JP,A)
【文献】特開2016-179520(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2016/0311127(US,A1)
【文献】特開2016-036832(JP,A)
【文献】特開平04-267106(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B24B3/00-7/30
B24B21/00-51/00
B28D1/00-7/04
H01L21/301;21/78
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
保持面においてウェーハを保持する保持手段と、スピンドルの先端に装着した切削ブレードを用いて該保持面に保持されたウェーハを切削する切削手段と、を備え、ウェーハを切削する切削装置であって、
該切削手段は、該スピンドルの先端に配置され該スピンドルの軸方向に延在する円柱の先端に形成された雄ネジと該雄ネジに対し同心円状に環状に形成され該切削ブレードを支持する支持面とを有するマウントと、該雄ネジに螺合させ該支持面との間で該切削ブレードを挟むナットとを備え、
該支持面の該スピンドルの軸方向の
断面における該マウントの径方向の断面形状を設定し記憶する形状記憶部と、
該支持面の該スピンドルの軸方向の
断面における該マウントの径方向の断面形状を非接触にて測定する形状測定手段と、
該形状記憶部に記憶された記憶断面形状と該形状測定手段が測定した測定断面形状とを比較して該支持面の修正が必要か否かを判断する判断部と、
該判断部が該支持面の修正が必要と判断したら、該形状記憶部に記憶されている断面形状となるように該支持面の形状を修正する端面修正手段と、を備え、
該端面修正手段は、該支持面に接触可能な修正砥石と、該修正砥石の先端を検知する先端検知部と、該支持面に該修正砥石の先端を接触させた状態で該修正砥石と該支持面とを相対的に該支持面に平行な方向に移動させる移動制御部とを備え
、該支持面に該修正砥石の先端を接触させうる位置に位置づけ、該修正砥石と該支持面とを相対的に該支持面に平行な方向に移動させつつ該切削手段を該スピンドルの軸方向に移動させて、該支持面の形状を修正する
切削装置。
【請求項2】
該形状測定手段は、該スピンドルの軸方向に該支持面に向かってレーザー光を投光する投光部と、該レーザー光が該支持面において反射した反射光を受光するイメージセンサと、を備え、
該イメージセンサが該反射光を受光した受光位置によって該投光部から該支持面までの該スピンドルの軸方向の距離を測定する
請求項1記載の切削装置。
【請求項3】
該形状測定手段は、該スピンドルの軸方向に該支持面に向かって超音波振動を発振する発振部と、該発振部が発振した超音波振動が該支持面において反射した振動を受振する受振部と、を備え、
該発振部が超音波振動を発振してから該受振部が該支持面で反射した振動を受振するまでの時間によって、該発振部から該支持面までの該スピンドルの軸方向の距離を測定する請求項1記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削ブレードを用いて被加工物を切削する切削装置に関する。
【背景技術】
【0002】
切削ブレードを用いて保持テーブルの保持面に保持された被加工物を切削する切削装置は、切削ブレードを回転させ、切削ブレードの切削方向に被加工物を移動させることにより、被加工物を切削している。
【0003】
切削ブレードには、円環板状のワッシャーのような形状のブレードと、電鋳によりアルミ基台に砥石を形成したハブブレードとがあり、スピンドルの先端に固定され先端に雄ネジを備えるマウントと、該マウントの雄ネジに螺合するナットとによって、切削ブレードを挟んで固定している。
【0004】
そのため、円環板状の切削ブレードがマウントに固定されている場合は、マウントの切削ブレードが接する支持面に傷がつき、当該支持面が平坦ではなくなる。また、アルミ基台の外周に電鋳で環状に砥石を形成したタイプの切削ブレードがマウントに固定されている場合は、マウントのアルミ基台が接する支持面にアルミが付着して、当該支持面が所望の形状ではなくなる。このように、切削ブレードが接するマウントの支持面が所望の形状でなくなることによって、マウントに装着された切削ブレードが厚さ方向にぶれながら回転するため、被加工物に形成されるカーフの幅が広くなるという問題がある。
【0005】
そこで、このような問題が生じるのを防ぐために、下記特許文献1ないし6に開示されているように、切削ブレードが接するマウントの支持面を砥石で削ってその形状を修正している。また、下記特許文献7に開示されているように、切削ブレードをマウントから外し、支持面の形状の修正を行った後、支持面の形状が適切に修正されたか否かを確認することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2011-224666号公報
【文献】特開2011-011299号公報
【文献】特開2011-255458号公報
【文献】特開2012-223848号公報
【文献】特開2018-187694号公報
【文献】特開2011-011299号公報
【文献】特開2017-221994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献7に開示された方法では、切削ブレードが接触する支持面に治具を接触させて判断しているため、支持面に傷をつける可能性がある。
したがって、切削装置においては、支持面の修正の要否及び修正が適切に行われたか否かの検査を、支持面に治具を接触させることなく行うことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、保持面においてウェーハを保持する保持手段と、スピンドルの先端に装着した切削ブレードを用いて該保持面に保持されたウェーハを切削する切削手段と、を備え、ウェーハを切削する切削装置であって、該切削手段は、該スピンドルの先端に配置され該スピンドルの軸方向に延在する円柱の先端に形成された雄ネジと該雄ネジに対し同心円状に環状に形成され該切削ブレードを支持する支持面とを有するマウントと、該雄ネジに螺合させ該支持面との間で該切削ブレードを挟むナットとを備え、
該支持面の該スピンドルの軸方向の断面における該マウントの径方向の断面形状を設定し記憶する形状記憶部と、該支持面の該スピンドルの軸方向の断面における該マウントの径方向の断面形状を非接触にて測定する形状測定手段と、該形状記憶部に記憶された記憶断面形状と該形状測定手段が測定した測定断面形状とを比較して該支持面の修正が必要か否かを判断する判断部と、該判断部が該支持面の修正が必要と判断したら、該形状記憶部に記憶されている断面形状となるように該支持面の形状を修正する端面修正手段と、を備え、該端面修正手段は、該支持面に接触可能な修正砥石と、該修正砥石の先端を検知する先端検知部と、該支持面に該修正砥石の先端を接触させた状態で該修正砥石と該支持面とを相対的に該支持面に平行な方向に移動させる移動制御部とを備え、該支持面に該修正砥石の先端を接触させうる位置に位置づけ、該修正砥石と該支持面とを相対的に該支持面に平行な方向に移動させつつ該切削手段を該スピンドルの軸方向に移動させて、該支持面の形状を修正する切削装置である。
【0009】
上記切削装置において、該形状測定手段は、該スピンドルの軸方向に該支持面に向かってレーザー光を投光する投光部と、該レーザー光が該支持面において反射した反射光を受光するイメージセンサと、を備え、該イメージセンサが該反射光を受光した受光位置によって該投光部から該支持面までの該スピンドルの軸方向の距離を測定することが望ましい。
また、該形状測定手段は、該スピンドルの軸方向に該支持面に向かって超音波振動を発振する発振部と、該発振部が発振した超音波振動が該支持面において反射した振動を受振する受振部と、を備え、該発振部が超音波振動を発振してから該受振部が該支持面で反射した振動を受振するまでの時間によって、該発振部から該支持面までの該スピンドルの軸方向の距離を測定することが望ましい。
【発明の効果】
【0010】
本切削装置は、マウントの支持面の形状を修正する必要があるか否かを非接触にて判断し、必要な場合は支持面の形状を修正することができるため、支持面に傷をつけることなく支持面を所望の形状に形成し、被加工物のカーフが広くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図3】形状測定手段の第1の例を示す模式図である。
【
図4】支持面の断面形状の第1例を示す斜視図である。
【
図5】支持面の断面形状の第2例を示す斜視図である。
【
図6】第1例の切削装置において支持面の断面形状を測定する様子を示す模式図である。
【
図7】同切削装置において端面の形状を修正する状態を示す模式図である。
【
図9】第2例の切削装置において支持面の断面形状を測定する様子を示す模式図である。
【
図10】同切削装置において端面の形状を修正する状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
1 第1実施形態
(1)切削装置
図1に示す切削装置1は、保持手段2の上面である保持面に保持された被加工物101を、第1切削手段3000と第2切削手段3001とを用いて切削加工する切削装置である。例えば、被加工物101は、円板形状の半導体ウェーハ等である。被加工物101の上面には、交差する複数の分割予定ライン104が形成されており、分割予定ライン104により区画された各領域にはデバイスチップ105が配設されている。
【0013】
切削装置1は、直方体形状を有するベース10を備えている。
ベース10の上には、保持手段2をX軸方向に移動させるX軸移動手段7が配設されている。X軸移動手段7は、X軸方向の回転軸75を有するボールネジ70と、回転軸75を軸にしてボールネジ70を回転させるX軸モータ72と、ボールネジ70に平行に配設された一対のガイドレール71と、底部のナットがボールネジ70に螺合してガイドレール71に沿ってX軸方向に移動可能な可動板73と、を備えている。
可動板73の上には、円筒形状を有するケーシング26が配設されており、ケーシング26の内部には、例えば図示しない回転手段等が配設されている。
図1においては、ケーシング26の上方に保持手段2が配設されている状態が示されている。
X軸モータ72を用いてボールネジ70を駆動して、回転軸75を軸にしてボールネジ70を回転させることによって、可動板73がガイドレール71に案内されながらX軸方向に移動するとともに、可動板73に支持されている保持手段2がX軸方向に移動することとなる。また、保持手段2は、図示しない回転手段等により回転軸24を中心として回転可能である。また、保持手段2の保持面は、吸引源23に連通している。保持手段2の保持面の周囲には、複数(
図1においては4つ)のクランプ27が配設されている。
【0014】
保持手段2に保持される被加工物101は、環状のフレーム102に囲繞された状態で被加工物101の下面側からフレーム102とともにテープ103に貼着されることによって、フレーム102にテープ103を介して支持されている。
【0015】
ベース10の-X方向側には、門型コラム11が配設されている。門型コラム11は、ベース10の上にX軸移動手段7を介して着脱可能に配設される保持手段2の移動経路(X軸方向)の両側に立設された第1柱部12及び第2柱部13並びに第1柱部12と第2柱部13との上部の間にY軸方向に架設された架設部14を備えている。
【0016】
第1柱部12の+X方向側の側面には、第1切削手段3000をY軸方向に移動させる第1Y軸移動手段4000が配設されており、第2柱部13の+X方向側の側面には、第2切削手段3001をY軸方向に移動させる第2Y軸移動手段4001が配設されている。
【0017】
第1Y軸移動手段4000は、Y軸方向の回転軸45を有するボールネジ40と、ボールネジ40に対して平行に配設された一対のガイドレール41と、ボールネジ40の一端に連結されたY軸モータ42と、内部のナットがボールネジ40に螺合して側部がガイドレール41に摺接する移動基台43とを備えている。
移動基台43には、第1切削手段3000をZ軸方向に移動させる第1Z軸移動手段5000が配設されており、移動基台43は、第1Z軸移動手段5000を介して、第1切削手段3000を支持している。
Y軸モータ42を用いてボールネジ40を駆動して、回転軸45を軸にしてボールネジ40を回転させることにより、移動基台43がガイドレール41に案内されながらY軸方向に移動するとともに、第1Z軸移動手段5000及び第1切削手段3000がY軸方向に移動することとなる。
第2Y軸移動手段4001は、第1Y軸移動手段4000と同様の構成を有しており、共通の符号を付し、その説明を省略する。
【0018】
第1Z軸移動手段5000は、Z軸方向の回転軸55を有するボールネジ50と、ボールネジ50に対して平行に配設された一対のガイドレール51と、ボールネジ50の一端に連結され、回転軸55を軸にしてボールネジ50を回転させるZ軸モータ52と、内部のナットがボールネジ50に螺合して側部がガイドレール51に摺接する昇降板53とを備えている。昇降板53は、第1切削手段3000を支持している。
Z軸モータ52を用いてボールネジ50を駆動すると、回転軸55を軸にしてボールネジ50が回転する。これに伴って、ガイドレール51に案内されながら昇降板53がZ軸方向に移動するとともに、第1切削手段3000がZ軸方向に昇降移動することとなる。
第2Z軸移動手段5001は、第1Z軸移動手段5000と同様の構成を有しており、共通の符号を付してその説明を省略する。
【0019】
X軸移動手段7、第1Y軸移動手段4000及び第2Y軸移動手段4001並びに第1Z軸移動手段5000及び第2Z軸移動手段5001は、制御部87によって制御される。
【0020】
第1切削手段3000及び第2切削手段3001は、切削ブレード30と、切削ブレード30を上方から覆うブレードカバー31とを備えている。
切削ブレード30の+X方向側には、切削ブレード30の外周側から切削ブレード30に向けて切削水を供給する切削水ノズル32が配設されている。
【0021】
第2切削手段3001は、第1切削手段3000と同様に構成されているため、共通の符号を付し、その説明を省略する。
【0022】
第1切削手段3000及び第2切削手段3001に隣接する位置には、それぞれ、切削すべき分割予定ライン104を検出するアライメント手段34が配設されている。アライメント手段34は、撮像カメラ340等を有しており、例えば、アライメント手段34の下方に被加工物101が位置付けられている状態で、撮像カメラ340を用いて被加工物101に形成されている分割予定ライン104を撮像することによって、撮像された画像に基づいて分割予定ライン104を検出することができる。
【0023】
第1切削手段3000及び第2切削手段3001には、ハウジング36をそれぞれ備えており、ハウジング36の内部には図示しないモータ等が収容されている。
【0024】
第1切削手段3000及び第2切削手段3001は、
図2に示すように、スピンドル60と、スピンドル60の先端に固定されるマウント63と、マウント63に装着される切削ブレード30と、切削ブレード30をマウント63側に押さえるナット66と、留め具67とを備えている。
【0025】
スピンドル60は、例えば、円柱状に形成されている。スピンドル60は、ハウジング36に保護されている。スピンドル60は、Y軸方向の回転軸65を軸にしてスピンドル60を回転させる図示しないモータに接続されている。スピンドル60の先端には雌ねじ600が形成されている。
【0026】
切削ブレード30は、中央に開口300を有するアルミ製の環状基台301と、環状基台301の外周に配設された切り刃302とを備えている。切り刃302は、環状基台301の外周部分に電着されている。
【0027】
マウント63は、円板状のフランジ部630と、フランジ部630の中央に形成されスピンドル60の回転軸65の方向(-Y方向側)に突出した円柱状のボス部633とを備えている。
フランジ部630は、切削ブレード30の+Y方向側の面を支持する環状の支持面631を有している。また、フランジ部630は、支持面631の径方向内側に、支持面631より+Y方向)に凹んだ凹み部632を備えている。
ボス部633の外側面の先端には、雄ねじ634が形成されており、支持面631は、雄ねじ634に対し同心円状に環状に形成されている。
【0028】
ナット66の内側面には、マウント63の雄ねじ634に対応する雌ねじ660が形成されている。また、留め具67には、スピンドル60の雌ねじ600に対応する雄ねじ670が形成されている。
【0029】
切削ブレード30の開口300をマウント63のボス部633に挿入し、切削ブレード30の一方の面をマウント63の支持面631に当接させ、ナット66をボス部633の雄ねじ634に螺着することにより、切削ブレード30が支持面631とナット66とによって挟まれてスピンドル60の先端に固定される。
【0030】
例えば、ハウジング36の内部に収容されている図示しないモータ等により駆動されて回転している状態の切り刃301を
図1に示した被加工物101に切り込ませることによって、被加工物101を切削加工することができる。
なお、第2切削手段3001は、第1切削手段3000と同様に構成されており、共通の符号を付し、その説明を省略する。
【0031】
図1に示すように、可動板73の上には、第1基台731及び第2基台732が配設されている。第1基台731及び第2基台732の上には、第1切削手段3000及び第2切削手段3001に備えたそれぞれのマウント63の支持面631のY軸方向の断面形状をそれぞれ修正する端面修正手段80が配設されている。
【0032】
端面修正手段80は、X-Y平面方向に平板状に形成された修正砥石81を備えている。修正砥石81は、第1基台731の+Y方向側の側面及び第2基台732の-Y方向側の側面からそれぞれのマウント63に近い側に突出している。
【0033】
また、端面修正手段80は、修正砥石81の先端を検知する先端検知部82を備えている。
図1の例では、アライメント手段34が先端検知部82を兼ねているが、アライメント手段34とは別に先端検知部を備えていてもよい。
【0034】
また、端面修正手段80は、支持面631と修正砥石81の先端とを接触させた状態で修正砥石81と支持面631とを相対的に支持面631に平行なX軸方向に移動させる移動制御部86を備えている。
図1の例では、移動制御部86がX軸移動手段7を制御することにより、修正砥石81と支持面631とを相対的に支持面631に平行な方向に移動させることができる。
【0035】
端面修正手段80の-X方向側の隣接する位置には、形状測定手段83が配設されている。形状測定手段83は、
図3に示すように、第1切削手段3000及び第2切削手段3001に備えたマウント63の支持面631に対してスピンドル60の回転軸65の方向(Y軸方向)にレーザー光835を投光する投光部831と、レーザー光835が支持面631において反射した反射光836を結像するレンズ832と、結像した反射光837を受光するイメージセンサ833、投光部811から支持面613までの距離を算出し、その算出値を基に支持面631の断面形状を求める算出部834とを備えている。
【0036】
レンズ832及びイメージセンサ833は、投光部831よりもX軸方向又はZ軸方向にずれた位置に配置されている。
図3は、第1基台731上の形状測定手段83を示しており、レンズ832及びイメージセンサ833は、例えば投光部831よりも-X方向側に位置している。一方、第1基台731上の形状測定手段83のレンズ832及びイメージセンサ833は、図示していないが、例えば投光部831よりも+X方向側に配置される。
【0037】
イメージセンサ833は、レンズ832が結像した反射光837を受光する複数の受光部がX軸方向に整列して配置されて構成されている。算出部834は、イメージセンサ833のどの受光部が反射光837を受光したかによって、投光部831から支持面631までの距離を算出する。このような距離の算出を、イメージセンサ833と支持面613とをX軸方向またはZ軸方向に相対移動させながら連続的に行うことにより、支持面631のスピンドル60の軸方向(Y軸方向)の断面形状を取得する。
【0038】
切削装置1には、支持面631のスピンドル60の回転軸65の方向(Y軸方向)の断面形状を設定し記憶断面形状として記憶する形状記憶部84と、形状記憶部84に記憶された記憶断面形状と形状測定手段83が測定した実際の断面形状である測定断面形状とを比較して支持面631の形状の修正が必要か否かを判断する判断部85とを備えている。
【0039】
第1切削手段3000及び第2切削手段に備える切削ブレード30が、
図4に示すハブブレード30である場合は、
図4に示す支持面6311は、支持面6311におけるマウント63の径方向の位置に応じてY軸方向の位置が異なる断面円弧形状に形成される。
また、第1切削手段3000及び第2切削手段に備える切削ブレード30が、
図5に示す円形基台がないワッシャー型のハブレスブレード306である場合は、支持面6316は、マウント63の径方向外側ほど-Y方向に突出しハブレスブレード302に近くなる断面末広がり形状に形成される。
形状記憶部84には、マウント63に装着される切削ブレードがハブブレード30であるかハブレスブレード306であるかに応じ、断面円弧形状又は断面末広がり形状のいずれかの形状が設定され記憶される。例えば、断面円弧形状の場合は、最も-Y方向に突出した部分と最も+Y方向に位置する部分との高低差、最も+Y方向に位置する2か所の径方向の距離、円弧の曲率半径等の値が記憶される。一方、断面末広がり形状の場合は、最外周部と最内周部とのY軸方向の距離等が記憶される。
また、形状記憶部84は、ハブブレード30に対応した断面円弧形状と、ハブレスブレード306に対応した断面末広がり形状との2つの形状が設定され記憶されていてもよい。
(2)支持面形状の修正
【0040】
第1切削手段3000又は第2切削手段3001に備える切削ブレード30を交換する際には、
図2に示したナット67をマウント63から取り外した後、切削ブレード30をマウント3から抜き取る。そして、マウント63の支持面631が切削ブレードのタイプに応じた所望の形状か否かを確認する。
【0041】
例えば、第1切削手段3000に備えたマウント63の支持面631の形状を修正する場合は、まず、
図1に示したX軸移動手段7が可動板73をX軸方向に移動させるとともに、第1Y軸移動手段4000及び第1Z軸移動手段5000が第1切削手段3000をY軸方向及びZ軸方向に移動させることにより、
図6に示すように、支持面631と距離測定手段83とを対面させる。
【0042】
そして、投光部831から支持面631に対してレーザー光を投光しながら、第1Z軸移動手段5000が第1切削手段3000のZ軸方向の高さ位置を変化させ、支持面631の径方向にレーザー光を走査することにより、投光部831と支持面631との距離を、支持面631の径方向の位置ごとに、算出部834が算出する。このようにして算出部834が算出したデータを基に、支持面631のY軸方向の位置を示す分布が作成され、支持面631の現状の形状が把握される。
なお、投光部831から支持面631に対してレーザー光を投光しながら、X軸移動手段7が可動板73をX軸方向に移動させ、支持面631の径方向にレーザー光を走査することにより、投光部831と支持面631との距離を、支持面631の径方向の位置ごとに、算出部834が算出するというようにして支持面631の形状を把握してもよい。
また、回転軸65を中心としてマウント63を回転させ、支持面631の形状をはあくしてもよい。
【0043】
形状記憶部84には、支持面631の所望の形状が記憶されている。すなわち、切削ブレード30がハブブレードである場合は、
図4に示した断面円弧形状が記憶され、切削ブレード30がハブレスブレードである場合は、
図5に示した断面末広がり形状が記憶されている。
なお、上記のように装置に装着されているマウントを測定して支持面形状を記憶してもよいし、画像データまたは数値データなどのデータとして記憶していてもよい。
【0044】
例えばマウント63にハブブレード30を装着する場合、判断部85は、形状記憶部84に記憶されている断面円弧形状と、形状測定手段83が認識した実際の形状とを比較する。そして、両形状が異なっている場合は、端面修正手段80が支持面631の形状を修正する。その具体的な方法は以下のとおりである。
【0045】
まず、
図1に示したX軸移動手段7が可動板73をX軸方向に移動させるとともに、第1Z軸移動手段5000が第1切削手段3000を下降させていき、第1基台731の上に配設された修正砥石81の上方にカメラ340を位置付ける。そして、例えばカメラ340のレンズの中心に修正砥石81の+Y方向の先端に位置するときの第1切削手段3000の位置を、修正砥石81の先端位置としてそのときのY軸モータ42に対するパルス信号数等によって認識する。
これによって、予め記憶されているカメラ340の中心と支持面6311とのY軸方向の距離によって、修正砥石の先端が支持面6311に接触する位置に移動することが可能になる。
【0046】
次に、X軸移動手段7が可動板73をX軸方向に移動させ、
図7に示すように、マウント63の支持面6311を、例えば端面修正手段80に備える修正砥石81よりも-X方向側に位置付ける。また、
図7の例では、支持面6311の内周の最下部が修正砥石81よりも若干下方に位置するようにしている。
【0047】
次に、第1切削手段3000を、マウント63の支持面6311と修正砥石81の+Y方向側の先端とが接触しうる位置に位置付ける。ここで、例えば、カメラ340のY軸方向の位置とマウント63の支持面6311の最も+Y方向側に位置する基部6312のY軸方向の位置との距離はあらかじめ
図1に示した制御部87に認識されており、カメラ340のレンズの中心が修正砥石81の+Y方向の先端に位置するときの第1切削手段3000の位置に当該距離を差し引きした位置に、第1切削手段3000を位置付けることにより、支持面6311の基部6312のY軸方向の位置と、修正砥石81の+Y方向の先端の位置とが一致する。
【0048】
こうして支持面631が修正砥石81による加工を受けることが可能となった状態で、スピンドル60を回転させるとともに、移動制御部86による制御の下でX軸移動手段7が可動板73を-X方向と+X方向とに移動させることにより、修正砥石81が支持面6311に接触して支持面6311が削られる。
【0049】
支持面6311を断面円弧形状に加工するために、修正砥石81を-X方向に移動させ修正砥石81が支持面6311を横断させる。次に、第1Y軸移動手段4000は、第1切削手段3000を-Y方向に所定量インデックス送り移動させる。次に、修正砥石81を+X方向に移動させ修正砥石81が支持面6311を横断させる。次に、第1Y軸移動手段4000は、第1切削手段3000を-Y方向に所定量インデックス送り移動させる。このように、修正砥石81をX軸方向に移動させるごとに支持面6311を修正砥石81に近づける。修正砥石81が支持面6311に接触して消耗することによって、支持面6311に接触当初は研削量が大きく支持面6311を横断するにしたがって修正砥石81が消耗するため徐々に研削量が小さくなるという現象を利用して、支持面6311の断面が円弧に形成される。
なお、修正砥石91を用いて支持面6311の修正を行ってもよい
【0050】
このようにして支持面6311の形状を修正した後、形状測定手段83を支持面6311に対面させ、形状が修正された支持面6311の形状を認識する。その方法は、支持面6311の形状を修正する前と同様である。そして、形状測定手段83が認識した支持面631の測定断面形状と形状記憶部84に記憶されている記憶断面形状とを判断部85が比較し、形状が異なる場合は、再び支持面6311の形状の修正を行う。一方、測定断面形状と記憶断面形状とが一致している判断された場合は、切削ブレード30をマウント63に装着し、ナット67をマウント63の雄ねじ634に螺着する。この状態では、
図4及び
図6に示すように、基台301の一方の面が、支持面6311の頂点6313においてマウント63の回転軸65を中心とする円弧状に支持された状態となる。
【0051】
なお、上記の例では第1切削手段3000のマウント63の支持面6311の形状を修正する場合について説明したが、第2切削手段3001のマウント63の支持面6311の形状を修正する場合も、方法は同様である。
【0052】
(3)被加工物の切削
図1に示した被加工物101を切削加工する際には、まず、テープ103を介してフレーム102に支持されている被加工物101を保持手段2の保持面に吸引保持する。そして、X軸移動手段7を用いて保持手段2をX軸方向に移動させて、保持手段2に保持されている被加工物101を第1切削手段3000及び第2切削手段3001の下方に位置付ける。
【0053】
次いで、アライメント手段34に備える撮像カメラ340を用いて分割予定ライン104の撮像等を行い、撮像された分割予定ライン104の画像に基づいて、第1Y軸移動手段4000や第2Y軸移動手段4001を用いて第1切削手段3000や第2切削手段3001をY軸方向に適宜移動させて、分割予定ライン104に対する第1切削手段3000及び第2切削手段3001のY軸方向の位置合わせを行う。
【0054】
その後、ハウジング36の内部に収容されている図示しないモータ等を用いて第1切削手段3000及び第2切削手段3001に備える切削ブレード30をそれぞれ回転させる。
そして、第1Z軸移動手段5000及び第2Z軸移動手段5001を用いて第1切削手段3000を-Z方向に移動させて、回転する各々の切削ブレード30の切り刃301を被加工物101の分割予定ライン104に当接させるとともに、X軸移動手段7を用いて保持手段2に保持されている被加工物101をX軸方向に移動させる。これにより、被加工物101と切削ブレード30とがX軸方向に相対移動して、2本の分割予定ライン104に沿って被加工物101が切削される。
2本の分割予定ライン104の切削を行った後、例えば、隣り合う分割予定ライン104の間隔の分だけ第1Y軸移動手段4000及び第2Y軸移動手段4001を用いて第1切削手段3000及び第2切削手段3001をY軸方向に移動させて、同様に分割予定ライン104に対して切削ブレード30を切り込ませることにより、隣り合う分割予定ライン104を切削加工することができる。
このようにして、被加工物101に形成されている同一方向の分割予定ライン104を全て切削した後に、例えば、図示しない回転手段等を用いて保持手段2を例えば90度回転させてから、同様に切削加工を行うことによって、被加工物101の全ての分割予定ライン104に対して切削加工を行うことができる。
【0055】
支持面6311の形状を修正した状態で被加工物101の切削を行うことにより、切削ブレード30の切り刃302がY軸方向にぶれず、切削溝(カーフ)の幅が広くなるのを防ぐことができる。
【0056】
2 第2実施形態
図8に示す切削装置100は、
図1に示した第1基台731及び第2基台732、端面修正手段80並びに及び形状測定手段83に代えて、第1基台733及び第2基台734、端面修正手段90並びに形状測定手段93を採用したものであり、その他の部位は、
図1に示した切削装置1と同様に構成されている。以下では、切削装置1と同様に構成される部位については
図1と共通の符号を付し、その説明は省略することとする。
【0057】
第1基台733は、第1柱部12に固定され、第2基台734は第2柱部734に固定されている。
【0058】
端面修正手段90は、第一基台733及び第2基台734の上部における+X方向側に配設されている。端面修正手段90に備える修正砥石91は、第1基台733の+Y方向側の側面及び第2基台734の-Y方向側の側面からそれぞれのマウント63に近い側に突出している点は
図1に示した修正砥石81と同様であるが、修正砥石91の向きが異なっており修正砥石91は、平板状に形成されたものが立設された状態となっている。
【0059】
形状測定手段93は、第一基台733及び第2基台734の上における端面修正手段90の-X方向側の隣接する位置に配設されている。
図9に示すように、形状測定手段93には、支持面6316に向かってスピンドル60の軸方向に超音波振動934を発振する発振部931と、発振部931が発振した超音波振動934が支持面631において反射した超音波反射振動935を受振する受振部932と、発振部931が超音波振動を発振してから受振部932が支持面6316で反射した振動を受振するまでの時間を算出し、その時間に基づき発振部931から支持面631までの距離を算出する算出部933とを備えている。
【0060】
図9に示すように、マウント63が断面末広がり形状の支持面6316を有する場合における支持面6316の形状の修正について説明する。
【0061】
図5に示した切削ブレード306を交換する際には、切削ブレード306をマウント63から取り外す。そして、
図1に示した切削装置1と同様に、マウント63の支持面6316の形状を形状認識手段93が認識する。具体的には、
図9に示すように、スピンドル60の回転軸65を中心としてマウント63を回転させるとともに、第1Z軸移動手段5000が第1切削手段3000を昇降させながら、発振部931から支持面6316に向かってスピンドル60の軸方向に超音波振動934を発振し、超音波振動934が支持面631において反射した超音波反射振動935を受振部932が受振し、発振部931が超音波振動を発振してから受振部932が支持面6316で反射した振動を受振するまでの時間を算出部933が算出する。そして、各点におけるそれぞれの算出した時間の値に基づいて、算出部933が測定断面形状を求め、形状記憶部84に記憶された記憶断面形状と形状認識手段93が認識した測定断面形状とを判断部85において比較し、支持面6316の形状修正が必要と判断した場合は、以下のようにして支持面6316の形状を修正する。
【0062】
支持面631の断面形状を修正する場合は、移動制御部86が第1Z軸移動手段5000を制御して第1切削手段3000をZ軸方向に移動させ、X軸移動手段7を制御して可動板73をX軸方向に移動させ、
図10に示すように、修正砥石91を、例えば支持面6316の内側に位置させる。
【0063】
次に、第1切削手段3000をY軸方向に移動させ、マウント63の支持面6316と修正砥石91の先端とが接触しうる位置に位置付ける。例えば、カメラ340のY軸方向の位置とマウント63の支持面6316の最も-Y方向に突出した最突部6317のY軸方向の位置との距離はあらかじめ制御部87に認識されており、カメラ340のレンズの中心が修正砥石91の+Y方向の先端に位置するときの第1切削手段3000の位置に当該距離を差し引きした位置に、第1切削手段3000を位置付けることにより、支持面6316の最突部6317のY軸方向の位置と、修正砥石91の先端の位置とが一致する。
【0064】
こうして支持面6316が修正砥石91による加工を受けることが可能となった状態で、スピンドル60の回転軸を中心としてマウント63を回転させるとともに、第1Z軸移動手段5000により第1切削手段3000を+Z軸方向に上昇させることにより、修正砥石91が支持面6316の内周6318に接触して支持面631の加工が開始される。
【0065】
そして、第1Z軸移動手段5000が第1切削手段3000を+Z軸方向に上昇させる
次に、修正砥石91の先端が支持面6316に接触しないように第1Y軸移動手段4000を制御し第1切削手段3000を+Y方向に移動させる。次に、第1切削手段3000を-Z軸方向に下降させ修正砥石91を支持面6316の内側に位置づける。次に、第1Y軸移動手段4000が所定量で第1切削手段3000を-Y方向にインデックス送り移動させ、支持面831を修正砥石91の先端に接触可能にさせる。また、このような動きを何度も繰り返すことにより、修正砥石91が支持面831に接触当初は、支持面6316の研削量が大きく修正砥石91が消耗することによって支持面6316の研削量が小さくなるという現象を利用して支持面6316が断面末広がり状に形成される。
なお、修正砥石81を用いて支持面6316の修正を行ってもよい
【0066】
このようにして支持面6316の形状を修正した後、形状測定手段83を支持面8316に対面させ、形状が修正された支持面6316の形状を認識する。その方法は、支持面6316の形状を修正する前と同様である。
【0067】
形状測定手段83が認識した支持面6316の測定断面形状と形状記憶部84に記憶されている記憶断面形状とを判断部85が比較し、形状が異なる場合は、再び支持面6316の形状の修正を行う。一方、測定断面形状と記憶断面形状とが一致している判断された場合は、切削ブレード30をマウント63に装着し、ナット67をマウント63の雄ねじ634に螺着する。この状態では、
図5に示したように、支持面6316の最突部6317においてハブレスブレード306の一方の面が円弧状に支持された状態となる。
【0068】
なお、上記の例では、第1切削手段3000のマウント63の支持面6311、支持面6316の形状を修正する場合について説明したが、第2切削手段3001のマウント63の支持面631の形状を修正する場合も、形状修正手段90及び形状測定手段並びにマウント63の向きが逆になるだけで、方法は同様である。
【0069】
また、上記第1及び第2実施形態では、端面修正手段80、90及び形状測定手段83、93を固定し、第1切削手段3000及び第2切削手段3001を移動可能として構成したが、端面修正手段80、90及び形状測定手段83、93を移動可能としてもよい。
さらに、上記第1及び第2実施形態では、切削手段を2つ有する切削装置について説明したが、切削手段は1つでもよい。
【符号の説明】
【0070】
1、100:切削装置 10:ベース 11:門型コラム
12:第1柱部 13:第2柱部
14:架設部 2:チャックテーブル 23:吸引源 24:吸引路 26:ケーシング
27:クランプ
3000:第1切削手段 3000:第2切削手段
30:切削ブレード 301:基台 302:切り刃
31:ブレードカバー 32:切削水ノズル
34:アライメント手段 340:撮像カメラ 36:ハウジング
4000:第1Y軸移動手段 4000:第2Y軸移動手段
40:ボールネジ 41:ガイドレール 42:Y軸モータ 43:移動基台
45:回転軸
5000:第1Z軸移動手段 5000:第2Z軸移動手段
50:ボールネジ 51:ガイドレール 52:Z軸モータ 53:昇降板
55:回転軸
60:スピンドル 600:雌ねじ
63:マウント 630:フランジ部 631、6311、6316:支持面
632:凹み部 633:ボス部 634:雄ねじ
66:ナット 660:雌ねじ 67:留め具 670:雄ねじ
7:X軸移動手段 70:ボールネジ 71:ガイドレール 72:X軸モータ
73:可動板 75:回転軸
731、733:第1基台 732、734:第2基台
80:端面修正手段 81:修正砥石 82:先端検知部
83:形状測定手段
831:投光部 832:レンズ 833:受光部 834:算出部
835:レーザー光 836、837:反射光
84:形状記憶部 85:判断部 86:移動制御部
86:移動制御部 90:端面修正手段 91:修正砥石
93:形状測定手段 931:発振部 932:受振部 933:算出部
934:超音波振動 935:超音波反射振動
101:被加工物 102:フレーム 103:テープ
104:分割予定ライン 105:デバイスチップ