JP2014192271A - 切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段を利用した切り刃の先端の位置の補正を実施することができる切削方法を提供すること。
【解決手段】切削方法は、ブレード検出手段８０で検出する切り刃の摩耗量の摩耗量許容値を設定する摩耗量許容値設定ステップと、加工送り手段４０と切り込み送り手段６０とを作動させて切り刃を基準位置検出手段９０に近づけ、切り刃の先端の基準位置を検出する基準位置検出ステップと、基準位置検出ステップの後に、ブレード検出手段８０で摩耗量を測定しつつ、基準位置検出ステップで検出された基準位置を基に位置付けた切り刃で、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削する切削ステップと、切削ステップ実施中に切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段８０が検出すると、基準位置検出ステップを再び実施する再検出ステップと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削ブレードでの切削方法に関する。

例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、ウエーハの表面にＩＣやＬＳＩ等の回路素子が複数形成される。回路素子が形成されたウエーハは、裏面が研削されて所定の厚みへと薄化され、切削装置により切削されて個々の半導体チップに分割される。切削装置は、例えば、被加工物を切削する切削ブレードと、切削ブレードの状態（破損（欠け）や摩耗量等）を検出する状態検出手段と、を備えている（例えば、特許文献１または２参照）。また、切削装置は、厚みが３０μｍ程度の切削ブレードを３０００ｒｐｍ程度の高速で回転させつつ被加工物に切り込ませ、切削ブレードと被加工物とを相対移動させることで切削を遂行する。

状態検出手段としては、スピンドルを支持するスピンドルハウジングに固定され、切削ブレードの上半分ほどを覆うホイールカバーに装着されるブレード検出手段や、チャックテーブルと並んで配置される基準位置検出手段がよく利用される。ブレード検出手段は、ホイールカバーに装着されることから、加工中であってもリアルタイムで切削ブレードの状態を検出可能であるが、切削ブレードに向けて噴射される切削水などの影響を受けるため、刃先（切り刃の先端）の検出精度が不安定となる。一方、基準位置検出手段は、チャックテーブルと並んで配置されており、基準位置検出作業中は切削水を止めていることから、切削水などの影響を受けないため、刃先（切り刃の先端）の検出精度が安定し、検出精度が高くなるが、検出中は被加工物への加工が一時的に中断される。

このような切削装置は、切削ブレードの切り刃を摩耗させながら加工を行うので、一定距離の加工を実施する度に基準位置検出手段を利用して切り刃の先端の位置を補正することが普通である。その際、切削装置は、切り込み量の不足による分割不良が起きないように、基準位置検出手段を利用した切り刃の位置の補正を実施する間隔を狭めている。

実開平７−７８５４号公報 特開２００９−８３０７２号公報

基準位置検出手段を有する切削方法は、基準位置検出手段を利用した切り刃の位置の補正を実施する間隔を狭めると、切り刃の位置の補正を実施する回数が増加することから、加工が一時的に中断される回数も増加するので、単位時間あたりの加工処理量が低下する虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段を利用した切り刃の先端の位置の補正を実施することができる切削方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の切削方法は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切り刃を外周に有した切削ブレードを備えた切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、切削ブレードを加工送り方向と直交する切り込み送り方向に切り込み送りする切り込み送り手段と、加工送り手段及び切り込み送り手段を作動させて切削ブレードの切り刃を近づけ切り込み送り方向での切り刃の基準位置を検出する基準位置検出手段と、切削ブレードの切り刃を挟んで配設され発光部と受光部とを備え切削水を供給しながら切削加工中に切り刃の位置を検出し摩耗量を測定するブレード検出手段と、を有し、基準位置検出手段は切削水を供給していない状態で精度高く切り刃の位置を検出する切削装置を用いて被加工物を切削する切削方法であって、ブレード検出手段で検出する切り刃の摩耗量の摩耗量許容値を設定する摩耗量許容値設定ステップと、加工送り手段と切り込み送り手段とを作動させて切削ブレードの切り刃を基準位置検出手段に近づけ、切り刃の先端の基準位置を検出する基準位置検出ステップと、基準位置検出ステップの後に、ブレード検出手段で摩耗量を測定しつつ、基準位置検出ステップで検出された基準位置を基に位置付けた切り刃で、チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削ステップと、切削ステップ実施中に切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段が検出すると、基準位置検出ステップを再び実施する再検出ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明の切削方法によれば、切削ステップ実施中に切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段が検出した場合に、基準位置検出ステップを再び実施するようにしたので、切削ブレードが摩耗しにくい場合、基準位置検出手段を利用した切り刃の位置の補正を実施するまでの間隔を拡げることができ、加工が一時的に中断される回数を減らすことができる。したがって、単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段を利用した切り刃の先端の位置の補正を実施することができる。

図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、ブレード検出手段の拡大図である。 図３は、ブレード検出部の構成例を示すブロック図である。 図４は、基準電圧の説明図である。 図５は、基準位置検出手段の拡大図である。 図６は、基準位置検出部の構成例を示すブロック図である。 図７は、制御手段の構成例を示すブロック図である。 図８は、実施形態に係る切削方法を示すフロー図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、ブレード検出手段の拡大図である。図３は、ブレード検出部の構成例を示すブロック図である。図４は、基準電圧の説明図である。図５は、基準位置検出手段の拡大図である。図６は、基準位置検出部の構成例を示すブロック図である。図７は、制御手段の構成例を示すブロック図である。

実施形態に係る切削装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、切削手段２０と、撮像手段３０と、加工送り手段４０と、割り出し送り手段５０と、切り込み送り手段６０と、摩耗量設定手段７０と、ブレード検出手段８０と、基準位置検出手段９０と、制御手段１００と、を含んで構成されている。切削装置１は、カセットエレベータ３と、カセット４と、仮置き手段５と、搬送手段６と、洗浄手段７と、搬出入手段８と、を有している。切削装置１は、被加工物Ｗを保持するチャックテーブル１０と、二つの切削手段２０とを相対移動させることで、被加工物Ｗに加工を施す。本実施形態において、切削装置１は、二つの切削手段２０を割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に対向配置させたフェイシングデュアルタイプの加工装置である。なお、切削装置１は、二つの切削手段２０を同期させて駆動すること、二つの切削手段２０を非同期でそれぞれ駆動することができるものである。

被加工物Ｗは、特に限定されないが、例えば、シリコン、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）等を母材とする板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）系の板状の無機材料基板、金属や樹脂等の板状の延性材料等、各種加工材料である。また、本実施形態において、被加工物Ｗは、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスの形成されていない裏面に粘着テープＴ（ダイシングテープとも呼ばれる）が貼着されており、粘着テープＴが環状のフレームＦにも貼着されることで、フレームＦに固定されている。

カセットエレベータ３は、装置本体２に対してＺ軸方向において昇降自在である。カセット４は、カセットエレベータ３により昇降され、被加工物Ｗを一枚ずつ収納する。仮置き手段５は、加工前後の被加工物Ｗを一対のレールに一時的に仮置きする。搬送手段６は、フレームＦをチャックするチャック手段を有する、いわゆるフレーム搬送手段であり、二つの切削手段２０により加工された被加工物Ｗをチャックテーブル１０から洗浄手段７に搬送する。洗浄手段７は、被加工物Ｗを保持するスピンナテーブル７ａを回転させつつ図示しない洗浄ノズルから被加工物Ｗの表面に洗浄液を噴射し、被加工物Ｗの表面を洗浄する。搬出入手段８は、切削加工前の一枚の被加工物Ｗをカセット４から取り出して仮置き手段５へ搬送し、切削加工後で洗浄後の一枚の被加工物Ｗをスピンナテーブル７ａからカセット４内へ搬入する。

チャックテーブル１０は、保持面１１を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、保持面１１に載置された被加工物Ｗを図示しない真空吸引源により吸引保持する。

切削手段２０は、図１および図２に示すように、切削ブレード２１と、スピンドル２２と、スピンドルハウジング２３と、切削液供給ノズル２４と、洗浄液供給ノズル２５と、を備えている。切削手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに切削液を供給しながら切削加工を行う。また、切削手段２０は、撮像手段３０により撮像された画像データに基づいて、被加工物Ｗの加工すべき領域を加工する。切削ブレード２１は、環状の極薄の切削砥石である。切削ブレード２１は、図２に示すように、被加工物Ｗを切削する切り刃２１ａを外周に有している。切削ブレード２１は、スピンドル２２の一端部に着脱可能に装着される。切削液供給ノズル２４は、切削ブレード２１による被加工物Ｗの加工中に、被加工物Ｗの加工点へ切削液を供給する。洗浄液供給ノズル２５は、切削ブレード２１による被加工物Ｗの加工中に、切り刃２１ａに洗浄液を供給する。

撮像手段３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いたカメラ等である。撮像手段３０は、被加工物Ｗの表面を撮像してアライメント調整用画像データを生成し、この画像データを制御手段１００へ出力する。

加工送り手段４０は、図１に示すように、装置本体２に対してチャックテーブル１０をＸ軸方向に相対的に加工送りさせるＸ軸移動手段に相当し、チャックテーブル１０と切削手段２０とを相対的に加工送りする。加工送り手段４０は、Ｘ軸パルスモータの回転力によりＸ軸ボールねじを回転駆動させることで、Ｘ軸移動基台を一対のＸ軸ガイドレールでガイドしつつ装置本体２に対してＸ軸方向に移動させる。本実施形態において、Ｘ軸方向は、切削ブレード２１の回転軸線と直交する方向であり、鉛直方向と直交する方向である。

また、加工送り手段４０は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出する図示しないＸ軸位置検出機構を備えている。Ｘ軸位置検出機構は、例えば、Ｘ軸位置検出用スケールとＸ軸位置検出用センサとを含むものである。

割り出し送り手段５０は、装置本体２に対して切削手段２０をＹ軸方向に相対的に割り出し送りさせるＹ軸移動手段に相当し、切削手段２０を相対的に割り出し送りする。割り出し送り手段５０は、Ｙ軸パルスモータ５２の回転力によりＹ軸ボールねじ５１を回転駆動させることで、Ｙ軸移動基台５４を一対のＹ軸ガイドレール５３でガイドしつつ装置本体２に対してＹ軸方向に移動させる。本実施形態において、Ｙ軸方向は、切削ブレード２１の回転軸線の方向であり、鉛直方向と直交する方向である。

また、割り出し送り手段５０は、切削手段２０のＹ軸方向の位置を検出する図示しないＹ軸位置検出機構を備えている。Ｙ軸位置検出機構は、例えば、Ｙ軸位置検出用スケールとＹ軸位置検出用センサとを含むものである。

切り込み送り手段６０は、装置本体２に対して切削手段２０をＺ軸方向、すなわち切削ブレード２１がチャックテーブル１０に接近および離れる方向に相対的に切り込み送りさせるＺ軸移動手段に相当し、切削手段２０を切り込み送りする。切り込み送り手段６０は、Ｚ軸パルスモータ６２の回転力によりＺ軸ボールねじ６１を回転駆動させることで、Ｚ軸移動部材６４を一対のＺ軸ガイドレール６３でガイドしつつ装置本体２に対してＺ軸方向に移動させる。これにより、切り込み送り手段６０は、切削ブレード２１の切り刃２１ａを加工送り方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に切り込み送りする。本実施形態において、Ｚ軸方向は、鉛直方向である。

また、切り込み送り手段６０は、切削手段２０のＺ軸方向の位置を検出する図示しないＺ軸位置検出機構を備えている。Ｚ軸位置検出機構は、例えば、Ｚ軸位置検出用スケールとＺ軸位置検出用センサとを含むものである。

摩耗量設定手段７０は、オペレータ等の作業員にとって操作しやすく見やすい位置に配置され、加工処理等に伴う各種情報を表示する表示パネルであるとともに、加工処理等に必要な加工条件、切削ブレード２１の摩耗量許容値を入力操作して設定するためのタッチパネル構成の入力パネルでもある。

ブレード検出手段８０は、被加工物Ｗへの切削加工中に切り刃２１ａの位置を検出し、切り刃２１ａの摩耗量を測定するものである。ブレード検出手段８０は、図３に示すように、ブレード検出部１１０を含んで構成されている。ブレード検出手段８０は、ホイールカバー８１と、発光部８２と、受光部８３と、を有している。ホイールカバー８１は、スピンドル２２を回転自在に支持するスピンドルハウジング２３に固定され、切削ブレード２１の上方（＋Ｚ軸方向）に配置されている。ホイールカバー８１は、鉛直方向に拡げられた取付穴８４（図２参照）を有している。ホイールカバー８１は、取付穴８４に取り付けられる締結部材８５を緩めたり締め付けたりすることで、切削ブレード２１に対する鉛直方向の相対位置の調整が可能である。ホイールカバー８１は、鉛直方向下方、すなわち−Ｚ軸方向に延びる第１壁部８１ａと第２壁部８１ｂとを有する。第１壁部８１ａと第２壁部８１ｂとは、Ｙ軸方向において間隔をあけて互いに対向している。第１壁部８１ａと第２壁部８１ｂとの間の隙間は、切削ブレード２１の切り刃２１ａが接触せずに侵入可能なブレード侵入部８６である。ブレード侵入部８６は、少なくとも切削手段２０で使用可能な最大刃厚の切削ブレード２１の切り刃２１ａが接触せずに侵入することができる間隔をあけて形成されている。このため、被加工物Ｗの加工中において、切削ブレード２１の回転軸線と発光部８２および受光部８３との相対距離が変わらないので、ブレード検出手段８０は、切り刃２１ａの摩耗量をリアルタイムに検出することができる。

発光部８２は、第１壁部８１ａに設けられている。受光部８３は、第２壁部８１ｂに設けられている。発光部８２と受光部８３とはＹ軸方向において互いに対向して配置されている。発光部８２は、例えば、光源８７として発光素子を有するものであり、受光部８３に向けて光を照射する。受光部８３は、例えば、受光素子を有するものである。受光部８３は、受光した光の強度に対応する受光信号をブレード検出部１１０に出力する。

ブレード検出部１１０は、摩耗量許容値を検出するものである。ブレード検出部１１０は、光電変換部１１１と、基準電圧設定部１１２と、電圧比較部１１３と、摩耗量許容値検出部１１４と、を有する。

光電変換部１１１は、受光部８３の受光量を電圧に変換して出力する。光電変換部１１１は、受光部８３の受光量に応じた電圧を出力するものであり、受光量が少ない場合には、受光量が多い場合よりも高い電圧を出力する。光電変換部１１１は、図４に示すように、本実施形態においては、受光率が０％の時には５Ｖ（最大電圧）、受光率が１００％の時には０Ｖ（最小電圧）の電圧を出力する。

基準電圧設定部１１２は、基準電圧を設定して出力する。基準電圧設定部１１２は、光電変換部１１１が出力する最大電圧よりも低い電圧を出力している。基準電圧設定部１１２が出力する基準電圧は、本実施形態においては、３Ｖである。ここで、基準電圧は、例えば、切削ブレード２１の摩耗量が後述する摩耗量許容値に達したときに、光電変換部１１１が出力する電圧が３Ｖまで低下するようにしている。このため、基準電圧は、設定される摩耗量許容値に応じて変えてもよい。

電圧比較部１１３は、光電変換部１１１が出力する電圧と、基準電圧設定部１１２が出力する基準電圧とを比較し、比較結果の信号を出力する。電圧比較部１１３は、例えば、光電変換部１１１が出力する電圧が、基準電圧よりも高い場合と基準電圧以下である場合とで異なる信号を出力する。

摩耗量許容値検出部１１４は、電圧比較部１１３から出力される信号に基づいて、切削ブレード２１の切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値に達したことを検出する。摩耗量許容値検出部１１４は、本実施形態においては、光電変換部１１１が出力する電圧が、基準電圧以下となった時の信号を電圧比較部１１３から受信することで、摩耗量許容値に達したことを検出する。また、摩耗量許容値検出部１１４は、摩耗量許容値に達したことを検出すると、後述する基準位置検出部１２０に信号を出力し、後述する基準位置検出手段９０による基準位置の検出を行わせる。

基準位置検出手段９０は、図５および図６に示すように、切削ブレード２１の切り込み送り方向での切り刃２１ａの先端位置（下端位置）を検出するものである。基準位置検出手段９０は、加工送り手段４０および切り込み送り手段６０を作動させて切削ブレード２１の切り刃２１ａを近づけ、切り込み送り方向（Ｚ軸方向）での切り刃２１ａの基準位置を検出するものでもある。基準位置検出手段９０は、図６に示すように、基準位置検出部１２０を含んで構成されている。基準位置検出手段９０は、本実施形態において、チャックテーブル１０を保持する移動台１２（図１参照）上に設けられている。基準位置検出手段９０は、発光部９１と、受光部９２と、支持部材９３と、を有する。支持部材９３は、移動台１２の上面に固定されている。支持部材９３は、鉛直方向上方、すなわち＋Ｚ軸方向に突出する第１突出部９３ａと第２突出部９３ｂを有する。第１突出部９３ａと第２突出部９３ｂとは、Ｙ軸方向において隙間をあけて互いに対向している。第１突出部９３ａと第２突出部９３ｂとの間の隙間は、切削ブレード２１の切り刃２１ａが接触せずに侵入可能なブレード侵入部９６である。ブレード侵入部９６は、略Ｕ字形状の空間部であり、少なくとも切削手段２０で使用可能な最大刃厚の切削ブレード２１が接触せずに侵入することができる間隔をあけて形成されている。ブレード侵入部９６の底部は、−Ｘ方向へ向かうに従い鉛直方向下方に向かう傾斜を有している。

発光部９１は、第１突出部９３ａに設けられている。受光部９２は、第２突出部９３ｂに設けられている。発光部９１と受光部９２とはＹ軸方向において互いに対向して配置されている。発光部９１は、例えば、光源９７として発光素子を有するものであり、受光部９２に向けて光を照射する。受光部９２は、例えば、受光素子を有するものである。受光部９２は、受光した光の強度に対応する受光信号を基準位置検出部１２０に出力する。

支持部材９３には、洗浄水供給ノズル９４およびエアー供給ノズル９５が設けられている。洗浄水供給ノズル９４は、発光部９１および受光部９２に対して洗浄水を供給し、発光部９１および受光部９２を洗浄するものである。エアー供給ノズル９５は、発光部９１および受光部９２に対してエアーを供給し、洗浄水を吹き飛ばして発光部９１および受光部９２を乾燥させるものである。これにより、発光部９１および受光部９２に切削屑が付着しても洗い流されるため切削ブレード２１の切り刃２１ａの先端を正確に検出することができる。

基準位置検出部１２０は、切削ブレード２１の切り刃２１ａの基準位置を検出するものである。基準位置検出部１２０は、光電変換部１２１と、基準電圧設定部１２２と、電圧比較部１２３と、端部位置検出部１２４と、算出部１２５と、位置補正部１２６と、を有する。

光電変換部１２１は、受光部９２の受光量を電圧に変換して出力する。光電変換部１２１は、受光部９２の受光量に応じた電圧を出力するものであり、受光量が少ない場合には、受光量が多い場合よりも高い電圧を出力する。光電変換部１２１は、図４に示すように、本実施形態においては、受光率が０％の時には５Ｖ（最大電圧）、受光率が１００％の時には０Ｖ（最小電圧）の電圧を出力する。

基準電圧設定部１２２は、基準電圧を設定して出力する。基準電圧設定部１２２は、光電変換部１２１が出力する最大電圧よりも低い電圧を出力している。基準電圧設定部１２２が出力する基準電圧は、図４に示すように、本実施形態においては、３Ｖである。ここで、基準電圧は、例えば、切削ブレード２１をブレード侵入部９６に侵入させた際、切削ブレード２１の切り刃２１ａの先端が発光部９１の光軸上に達したときに、光電変換部１２１が出力する電圧が３Ｖまで上昇するようにしている。このため、基準電圧は、ブレード侵入部９６への切り刃２１ａの侵入量に応じて変えてもよい。

電圧比較部１２３は、光電変換部１２１の出力電圧と基準電圧設定部１２２が出力する基準電圧とを比較し、比較結果の信号を出力する。電圧比較部１２３は、例えば、光電変換部１２１の出力電圧が基準電圧よりも高い場合と基準電圧以下である場合とで異なる信号を出力する。

端部位置検出部１２４は、電圧比較部１２３から出力される信号と、切り込み送り手段６０の図示しないＺ軸位置検出機構から取得するＺ軸方向における位置信号と、に基づいて切削ブレード２１の切り刃２１ａの先端位置（下端位置）を検出する。詳しくは、端部位置検出部１２４は、制御手段１００を介して切削ブレード２１を降下（−Ｚ軸方向に移動）させて切り刃２１ａをブレード侵入部９６へ侵入させ、発光部９１からの光線を遮断することにより、電圧比較部１２３から出力される信号が異なった時点でＺ軸位置検出機構から取得したＺ軸方向における位置を、切削ブレード２１の切り刃２１ａの先端位置（下端位置）として検出する。つまり、端部位置検出部１２４は、切削ブレード２１の切り刃２１ａの先端を検出した時におけるＺ軸位置検出機構のＺ軸位置を基準位置として検出する。

算出部１２５は、端部位置検出部１２４によって検出された基準位置に基づいて、切り込み送り方向の切削ブレード２１の位置の補正量を算出する。

位置補正部１２６は、算出部１２５によって算出された補正量に基づいて、切削ブレード２１の切り込み送り方向の位置を補正する。このため、被加工物Ｗを加工するときの切削ブレード２１の位置が、補正された位置に基づいて制御される。なお、本実施形態において、切削ブレード２１の切り込み送り方向の位置を補正することは、切削ブレード２１の切り刃２１ａの先端を原点位置、すなわち基準位置に合わせることである。

制御手段１００は、コンピュータを有する電子制御装置である。制御手段１００は、図７に示すように、ブレード検出部１１０と、基準位置検出部１２０と、駆動制御部１３０と、を含んでいる。制御手段１００は、上述した切削装置１の各機器と接続されている。制御手段１００は、摩耗量設定手段７０により設定された摩耗量許容値と、ブレード検出手段８０により検出される切り刃２１ａの摩耗量と、基準位置検出手段９０により検出される切り刃２１ａの基準位置と、に基づいて、駆動制御部１３０を介して各手段２０，４０，５０，６０を制御する。

以上のごとく構成された切削装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０に吸引保持された被加工物Ｗを撮像手段３０により撮像してアライメント調整用画像データを生成し、この画像データに基づいて切削手段２０と被加工物Ｗとのアライメントを調整した後、切削手段２０の切削ブレード２１を高速回転しつつ、チャックテーブル１０に対して切削手段２０を切り込み送り手段６０でＺ軸方向に相対的に切り込み送りさせ、切削手段２０に対してチャックテーブル１０を加工送り手段４０でＸ軸方向に相対的に加工送りさせ、チャックテーブル１０に対して切削手段２０を割り出し送り手段５０でＹ軸方向に相対的に割り出し送りさせることで、被加工物Ｗの分割予定ラインを切削加工して切削溝を形成することができる。また、切削装置１は、同一方向の全ての分割予定ラインについて切削加工した後、チャックテーブル１０を図示しない回転手段で９０度回転させ、切削手段２０により同様の切削加工を繰り返すことで、被加工物Ｗに切削溝を碁盤目状に形成し、被加工物Ｗを個々のデバイスに分割することができる。

次に、図８を参照して、実施形態に係る切削方法について説明する。図８は、実施形態に係る切削方法を示すフロー図である。

まず、切削装置１は、切削ブレード２１の摩耗量許容値を設定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１について詳しく説明すると、切削装置１の制御手段１００は、オペレータ等の作業員により摩耗量設定手段７０に入力操作された摩耗量許容値を検出し、この検出した入力操作にしたがって切削ブレード２１の摩耗量の摩耗量許容値を設定する。つまり、制御手段１００は、ブレード検出手段８０で検出する切り刃２１ａの摩耗量の摩耗量許容値を設定する「摩耗量許容値設定ステップ」を実施する。本実施形態において、切削ブレード２１の摩耗量の摩耗量許容値は、例えば、被加工物Ｗの裏面に貼着された粘着テープＴに切り刃２１ａを１０μｍ切り込んで被加工物Ｗをフルカットする場合、５μｍに設定される。これにより、切削ブレード２１の摩耗量が、摩耗量許容値である５μｍに達した時に後述する再検出ステップ（ステップＳＴ５肯定、ステップＳＴ２）を実施することができ、再検出ステップの実施前でも粘着テープＴに切り刃２１ａを少なくとも５μｍ切り込むことで被加工物Ｗをフルカットすることができる。

この摩耗量許容値設定ステップでは、ブレード検出手段８０がＺ軸方向の初期位置に位置付けられている。ここで、初期位置は、光電変換部１１１から出力される電圧が最大電圧の５Ｖ未満、かつ、基準電圧の３Ｖよりも高くなる位置、すなわち受光部８３が少なくとも受光する位置である。これにより、切削ブレード２１の切り刃２１ａが摩耗すると、光電変換部１１１から出力される電圧が低下するようになる。なお、ブレード検出手段８０の初期位置の調整は、例えば、タッチパネル構成の摩耗量設定手段７０に光電変換部１１１から出力される電圧をリアルタイムで表示させ、摩耗量設定手段７０に表示される電圧を作業員が確認しつつ、ブレード検出手段８０のＺ軸方向の位置を調整させ、光電変換部１１１から出力される電圧が最大電圧の５Ｖ未満となった位置で締結部材８５を締め付けることにより、実施される。

次に、切削装置１は、切削ブレード２１の基準位置を検出する（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２について詳しく説明すると、切削装置１の制御手段１００は、加工送り手段４０と切り込み送り手段６０とを作動させて、切削ブレード２１の切り刃２１ａを基準位置検出手段９０に近づけ、ブレード侵入部９６への切り刃２１ａの侵入を検出し、この侵入を検出した時のＺ軸位置検出機構のＺ軸位置を切り刃２１ａの先端の基準位置（原点位置）として設定する。つまり、制御手段１００は、切り刃２１ａの先端の基準位置を検出する「基準位置検出ステップ」を実施する。

この基準位置検出ステップでは、発光部９１と受光部９２とを結ぶ光軸と、切削ブレード２１の回転軸線とがＺ軸上に重なるように、加工送り手段４０と割り出し送り手段５０とを作動させる。

次に、切削装置１は、被加工物Ｗを切削する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３について詳しく説明すると、切削装置１の制御手段１００は、ブレード検出手段８０で切削ブレード２１の切り刃２１ａの摩耗量を測定しつつ、上記ステップＳＴ２（基準位置検出ステップ）で検出された基準位置（原点位置）を基に位置付けられた切り刃２１ａで、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削する。つまり、制御手段１００は、基準位置検出ステップ（上記ステップＳＴ２）の後に、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削する「切削ステップ」を実施する。

この切削ステップでは、切削手段２０の切削液供給ノズル２４から切削液を加工点に向けて噴射させ、洗浄液供給ノズル２５から洗浄液を切り刃２１ａに向けて噴射させる。また、被加工物Ｗの裏面に貼着された粘着テープＴに１０μｍ切り込むように切り込み送り手段６０を作動させる。

次に、切削装置１は、切削加工を終了するか否か判断する（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４について詳しく説明すると、切削装置１の制御手段１００は、例えば、切削加工を施した被加工物Ｗが所定の加工枚数に達したか否かで、切削加工を終了するか否か判断する。また、切削装置１は、被加工物Ｗに対する切削加工を終了すると判断する（ステップＳＴ４肯定）と、切削加工を終了する。

また、切削装置１は、被加工物Ｗに対する切削加工を終了しないと判断する（ステップＳＴ４否定）と、切削ブレード２１の切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値に達したか否か判断する（ステップＳＴ５）。このステップＳＴ５について詳しく説明すると、切削装置１の制御手段１００は、摩耗量許容値検出部１１４が、光電変換部１１１が出力する電圧が低下して基準電圧としての３Ｖに達した時の信号（摩耗量許容値検出信号）を電圧比較部１１３から受信したか否かにより、摩耗量許容値に達したか否か判断する。

また、切削装置１は、切削ブレード２１の切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値に達していないと判断する（ステップＳＴ５否定）と、上記ステップＳＴ３（切削ステップ）を実施する。つまり、切削装置１は、切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値に達していなければ、複数枚の被加工物Ｗに対して続けて切削加工を施すことができる。

また、切削装置１は、切削ブレード２１の切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値に達したと判断する（ステップＳＴ５肯定）と、上記ステップＳＴ２（基準位置検出ステップ）を実施する。このステップＳＴ５肯定について詳しく説明すると、切削装置１の制御手段１００は、電圧比較部１１３が上記摩耗量許容値検出信号を出力すると、摩耗量許容値検出部１１４が摩耗量許容値に達したことを検出し、切削ブレード２１の切り刃２１ａの基準位置（原点位置）を基準位置検出手段９０に検出させる。つまり、制御手段１００は、上記ステップＳＴ３（切削ステップ）の実施中に切り刃２１ａの摩耗量が、上記ステップＳＴ１（摩耗量許容値設定ステップ）で設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段８０が検出する（ステップＳＴ５肯定）と、上記ステップＳＴ２（基準位置検出ステップ）を再び実施する「再検出ステップ」を行う。これにより、切削ブレード２１の切り刃２１ａの基準位置（原点位置）が補正されるので、被加工物Ｗの裏面に貼着された粘着テープＴに切り刃２１ａを１０μｍ切り込むことができ、被加工物Ｗをフルカットすることができる。

また、切削装置１は、上記ステップＳＴ５肯定により、切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値に達した場合に上記ステップＳＴ２（基準位置検出ステップ）を再び実施することから、上記ステップＳＴ２（基準位置検出ステップ）の実施回数を減らすことができる。

以上のように、本実施形態に係る切削装置１の切削方法によれば、切削ステップ（ステップＳＴ３）を実施中に切り刃２１ａの摩耗量が摩耗量許容値設定ステップ（ステップＳＴ１）で設定された摩耗量許容値に達したことをブレード検出手段８０が検出した場合に、基準位置検出ステップ（ステップＳＴ２）を再び実施するようにしている。このため、切削ブレード２１が摩耗しにくい場合、基準位置検出ステップ（ステップＳＴ２）を再び実施するまでの間隔を拡げることができる。

また、基準位置検出ステップ（ステップＳＴ２）を再び実施するまでの間隔を拡げることができるので、基準位置検出ステップ（ステップＳＴ２）を実施するために切削加工が一時的に中断される回数を減らすことができる。したがって、単位時間あたりの加工処理量の低下を抑制しつつ、基準位置検出手段９０を利用した切り刃２１ａの先端の位置の補正を実施することができる。つまり、切削加工１のスループットを上げることができる。

また、加工中、すなわち切削ステップ（ステップＳＴ３）を実施中も切り刃２１ａの摩耗量を随時検出可能であるブレード検出手段８０をある程度（本実施形態においては摩耗量許容値）までの摩耗量（消耗量）測定に利用しつつ、切り刃２１ａの摩耗量がある程度まで達した時の切削ブレード２１の位置の補正に基準位置検出手段９０を利用するので、切削ブレード２１の摩耗による被加工物Ｗの分割不良の発生を抑えることができる。

また、被加工物Ｗとしてのシリコンウエーハの分割（フルカット）では、通常は一方の分割予定ラインを全て加工する毎に一回の基準位置検出を実施しているが、基準位置検出手段９０により検出される検出値は０〜２μｍ程度である場合も多い。このため、シリコンウエーハのように切削ブレード２１が摩耗しにくい被加工物Ｗを分割（フルカット）する場合、本実施形態に係る切削装置１の切削方法は特に有効である。

なお、上記実施形態において、切削装置１は、２個のスピンドル２２を有するダイサ、いわゆるデュアルダイサであるが、１個のスピンドルを有するダイサであってもよい。

また、上記実施形態において、基準位置検出手段９０は、移動台１２上に設けられているが、チャックテーブル１０の周辺のＸ軸上に配置されていても、切削手段２０のＹ軸移動軌跡の直下に配置されていてもよい。つまり、基準位置検出手段９０は、切削装置１における切削手段２０の配置形態に応じて適切な位置に配置することができる。

また、上記実施形態において、基準位置検出手段９０は、切削ブレード２１の基準位置を検出するものであるが、Ｚ軸位置検出機構が検出するＺ軸位置の変位から切り刃２１ａの摩耗量を検出することもできる。これにより、作業員が切削ブレード２１の摩耗量を把握することが可能になる。

１ 切削装置
１０ チャックテーブル
２０ 切削手段
２１ 切削ブレード
２１ａ 切り刃
４０ 加工送り手段
６０ 切り込み送り手段
８０ ブレード検出手段
８２ 発光部
８３ 受光部
９０ 基準位置検出手段
Ｗ 被加工物
Ｘ 加工送り方向
Ｚ 切り込み送り方向

Claims (1)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、前記チャックテーブルに保持された前記被加工物を切削する切り刃を外周に有した切削ブレードを備えた切削手段と、前記チャックテーブルと前記切削手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、前記切削ブレードを加工送り方向と直交する切り込み送り方向に切り込み送りする切り込み送り手段と、前記加工送り手段及び前記切り込み送り手段を作動させて前記切削ブレードの切り刃を近づけ前記切り込み送り方向での前記切り刃の基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記切削ブレードの前記切り刃を挟んで配設され発光部と受光部とを備え切削水を供給しながら切削加工中に前記切り刃の位置を検出し摩耗量を測定するブレード検出手段と、を有し、前記基準位置検出手段は切削水を供給していない状態で精度高く前記切り刃の位置を検出する切削装置を用いて被加工物を切削する切削方法であって、
   前記ブレード検出手段で検出する前記切り刃の摩耗量の摩耗量許容値を設定する摩耗量許容値設定ステップと、
   前記加工送り手段と前記切り込み送り手段とを作動させて前記切削ブレードの切り刃を前記基準位置検出手段に近づけ、前記切り刃の先端の基準位置を検出する基準位置検出ステップと、
   前記基準位置検出ステップの後に、前記ブレード検出手段で摩耗量を測定しつつ、前記基準位置検出ステップで検出された前記基準位置を基に位置付けた前記切り刃で、前記チャックテーブルに保持された前記被加工物を切削する切削ステップと、
   前記切削ステップ実施中に前記切り刃の摩耗量が設定された摩耗量許容値に達したことを前記ブレード検出手段が検出すると、前記基準位置検出ステップを再び実施する再検出ステップと、
   を備えることを特徴とする切削方法。

Images