JP7148233B2 - 被加工物の切削方法及び切削装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を切削ブレードで切削する切削方法、及び切削装置に関する。

半導体ウェーハ等の板状の被加工物は、切削装置が備える保持テーブルに保持された状態で回転可能な切削ブレードによって切削され個々のチップ等に分割されて、各種電子機器等に利用されている。

被加工物の切削加工時において、保持テーブルの中心と保持テーブルで保持された被加工物の中心とは完全には一致しない場合がある。これは、被加工物の環状フレームを用いたハンドリングを可能にするために行うテープの被加工物への貼着及びテープのフレームへの貼着の際に起きる貼着ずれ、又は保持テーブルに被加工物が搬送された際の搬送ずれ等に起因する。よって、保持テーブル上の被加工物の保持位置は被加工物毎に異なるため、実際の被加工物の大きさよりも広い領域に対して、切削ブレードを相対的に切削送りし、かつ、インデックス送りしている。具体的には、被加工物の外周縁よりさらに外側の位置から切削が開始され、何ラインかの切削ブレードによる空切りを経てから被加工物の実際の切削が開始される。

そして、切削装置では、切削中に保持テーブルの切削送り動作等を一時停止して、切削ブレードで形成された切削溝の撮像を行い、形成された撮像画像を用いて切削位置の補正（カット位置補正）や、切削が正常であるかの確認（カーフチェック）を行っている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２０１２－０２８６３５号公報 特開平６－３２６１８７号公報

被加工物の厚みや切削ブレードの状態によって、被加工物に形成される切削溝の位置は微妙に異なるため、例えばカット位置の補正は被加工物毎に加工開始初期に実施することが好ましい。そこで切削溝が写った撮像画像を形成するための撮像位置を、被加工物を保持する保持テーブルの切削送りが開始されてから例えば５ライン目の位置、即ち、加工が開始された比較的初期の位置に設定している。しかし、保持テーブル上における被加工物の保持位置のずれ等によって、該５ライン目の位置が切削ブレードによる空切りが行われた位置となり、この位置で撮像が行われて形成された撮像画像を基にカット位置補正やカーフチェックが実施されると、エラーとなり、装置の各種動作が停止してしまう。その結果、復旧に手間がかかる上、切削加工の生産性が落ちるという問題がある。

よって、上記問題を鑑みて、被加工物を切削する切削装置においては、被加工物を実際に切削し始めたライン数が正確に検出されるようにして被加工物の位置を特定できるようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、外周部が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着された被加工物を切削ブレードで切削する切削方法であって、被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持テーブルの保持面内で被加工物が載置されうる許容領域に対して該切削ブレードによる切削動作を行うことで被加工物を切削する切削ステップと、該切削ブレードが被加工物に切り込んで切削を開始したことを検出して、切削ブレードが被加工物に切り込み切削を開始した座標位置を検出し、さらに、該保持テーブルの切削送り方向に水平面内において直交するインデックス送り方向への該切削ブレードのインデックス送りが開始されてから該切削ブレードによる被加工物の切削が開始されたラインの番数を検出する切削開始検出ステップと、を備え、該許容領域における被加工物よりも該インデックス送り方向の外側の該ダイシングテープが切削されたラインも含め、該切削開始検出ステップで検出された該ラインの番数をもとに被加工物の位置を特定する、切削方法である。

前記切削開始検出ステップでは、前記切削ブレードが装着されるスピンドルの負荷電流値の変化で該切削ブレードが被加工物に切り込んだことを検出するものとすると好ましい。

前記切削開始検出ステップでは、前記切削ブレードを備える切削手段に配設された弾性波検出センサで該切削ブレードが被加工物に切り込んだことを検出するものとすると好ましい。

上記課題を解決するための本発明は、外周部が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着された被加工物を保持する保持テーブルと該保持テーブルで保持された被加工物を切削する切削ブレードとを備えた切削装置であって、該保持テーブルに対して該切削ブレードを相対移動させる移動手段と、該切削ブレードが該保持テーブルで保持された被加工物に切り込んだことを検出する切削開始検出手段と、を備え、該切削開始検出手段が該切削ブレードが被加工物に切り込んで切削を開始したことを検出することで、該切削ブレードが被加工物に切り込み切削を開始した座標位置を検出し、さらに、被加工物よりも該保持テーブルの切削送り方向に水平面内において直交するインデックス送り方向の外側の該ダイシングテープが切削されたラインも含め、該インデックス送り方向への該切削ブレードのインデックス送りが開始されてから該切削ブレードによる被加工物の切削が開始されたラインの番数を検出して、該ラインの番数をもとに被加工物の位置を特定する切削装置である。

本発明に係る切削方法は、切削ブレードが被加工物に切り込んで切削を開始したことを検出して、切削ブレードが被加工物に切り込み切削を開始した座標位置を検出し、さらに、保持テーブルの切削送り方向に水平面内において直交するインデックス送り方向への切削ブレードのインデックス送りが開始されてから切削ブレードによる被加工物の切削が開始されたラインの番数を検出する切削開始検出ステップを備えているため、切削開始検出ステップで検出されたラインの番数をもとに被加工物の位置を正確に特定することが可能となり、該ラインの番数についての情報に基づいてカット位置補正又はカーフチェックを実施する被加工物の位置を決定でき、切削ブレードによる空切りが行われたライン上でカット位置補正又はカーフチェックが実施されてしまうことを防ぐことが可能となる。また、切削ブレードによる被加工物の切削不良が発生した場合等において、切削が開始されたラインの番数からさらに何番目のラインで切削不良を発生したかを容易に把握できる。

また、本発明に係る切削装置は、切削ブレードが保持テーブルで保持された被加工物に
切り込んだことを検出する切削開始検出手段を備え、切削開始検出手段が切削ブレードが被加工物に切り込んで切削を開始したことを検出することで、切削ブレードが被加工物に切り込み切削を開始した座標位置を検出し、さらに、保持テーブルの切削送り方向に水平面内において直交するインデックス送り方向への切削ブレードのインデックス送りが開始されてから切削ブレードによる被加工物の切削が開始されたラインの番数を検出して、ラインの番数をもとに被加工物の位置を正確に特定する。そして、該ラインの番数についての情報に基づいてカット位置補正又はカーフチェックを実施する被加工物の位置を決定でき、切削ブレードによる空切りが行われたライン上でカット位置補正又はカーフチェックが実施されてしまうことを防ぐことが可能となる。また、切削ブレードによる被加工物の切削不良が発生した場合等において、切削が開始されたラインの番数からさらに何番目のラインで切削不良を発生したかを容易に把握することが可能となる。

切削装置の一例を示す斜視図である。 切削加工が施されるウェーハの一例を示す斜視図である。 切削手段の一例を示す分解斜視図である。 弾性波検出センサを備える切削開始検出手段及び切削手段の構造の一例を示す断面図である。 被加工物が保持テーブルで保持された状態を示す断面図である。 被加工物の外周縁からインデックス送り方向に余裕幅だけ離れた位置から切削ブレードによる被加工物の切削を開始した状態を示す断面図である。 切削開始検出ステップを説明する説明図である。 撮像手段により形成された切削溝が写った撮像画像の説明図である。

図１に示す切削装置１は、保持テーブル３０に保持された被加工物Ｗを回転する切削ブレード６０を備える切削手段６で切削する装置である。
切削装置１の基台１０の前方（－Ｙ方向側）には、切削ブレード６０に対して保持テーブル３０をＸ軸方向に相対移動させるＸ軸移動手段（切削送り手段）１２が配設されている。Ｘ軸移動手段１２は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０と平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０を回動させるモータ１２２と、内部のナットがボールネジ１２０に螺合し底部がガイドレール１２１に摺接する可動板１２３とから構成される。そして、モータ１２２がボールネジ１２０を回動させると、これに伴い可動板１２３がガイドレール１２１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板１２３上に配設された保持テーブル３０が可動板１２３の移動に伴いＸ軸方向に切削送りされる。

図１に示す保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、被加工物Ｗを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸着部３００の露出面であり枠体３０１の上面と面一である保持面３００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。保持テーブル３０は、カバー３２によって周囲から囲まれ、保持テーブル３０の底面側に配設された回転手段３３によりＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。枠体３０１の周囲には、被加工物Ｗを支持する環状フレームＦを固定する固定クランプ３４が周方向に均等に４つ配設されている。

保持テーブル３０に吸引保持される図１、２に示す被加工物Ｗは、例えば、外形が円形状のシリコンを母材とする半導体ウェーハであり、表面Ｗａには、切削予定ラインＳによって区画された格子状の領域にデバイスＤが形成されている。例えば、被加工物Ｗの裏面ＷｂはダイシングテープＴの貼着面に貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、被加工物Ｗは環状フレームＦを用いたハンドリングが可能な状態になっている。なお、被加工物Ｗは、上記のようなデバイスウェーハに限定されず、デバイスが形成されていないウェーハや板状物、デバイスが樹脂で封止された矩形状のパッケージ基板等であってもよい。

図１に示すように、切削装置１の基台１０上の中央から後方にかけては、Ｘ軸方向に水平面上において直交するＹ軸方向に切削手段６を往復移動させるＹ軸移動手段（インデックス送り手段）１３が備えられている。Ｙ軸移動手段１３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１３０と、ボールネジ１３０と平行に配設された一対のガイドレール１３１と、ボールネジ１３０を回動させるモータ１３２と、内部のナットがボールネジ１３０に螺合し底部がガイドレール１３１に摺接する可動板１３３とから構成される。モータ１３２がボールネジ１３０を回動させると、これに伴い可動板１３３がガイドレール１３１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板１３３上に後述するＺ軸移動手段１４を介して配設された切削手段６が、可動板１３３の移動に伴いＹ軸方向にインデックス送りされる。

可動板１３３上にはコラム１４５が一体的に立設されており、コラム１４５の側面にはＺ軸方向に切削手段６を往復移動させるＺ軸移動手段（切り込み送り手段）１４が備えられている。Ｚ軸移動手段１４は、Ｚ方向の軸心を有する図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設された一対のガイドレール１４１と、ボールネジを回動させるモータ１４２と、内部のナットがボールネジに螺合し側部がガイドレール１４１に摺接するホルダー１４３とから構成される。モータ１４２がボールネジを回動させると、これに伴いホルダー１４３がガイドレール１４１にガイドされてＺ軸方向に移動し、ホルダー１４３に支持されている切削手段６がＺ軸方向に切り込み送りされる。

切削装置１は、装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等で構成される制御手段９は、Ｘ軸移動手段１２、Ｙ軸移動手段１３、及びＺ軸移動手段１４等に電気的に接続されており、制御手段９の制御の下で、Ｘ軸移動手段１２による保持テーブル３０の切削送り動作やＹ軸移動手段１３による切削手段６のインデックス送り動作等が制御される。

例えば、Ｘ軸移動手段１２のモータ１２２やＹ軸移動手段１３のモータ１３２は、図示しないパルス発振器から供給される駆動パルスによって動作するパルスモータである。そして、制御手段９は、Ｘ軸移動手段１２やＹ軸移動手段１３に供給される駆動パルス数をカウントすることにより、保持テーブル３０のＸ軸方向における位置や切削手段６のＹ軸方向におけるインデックス送り位置を検出することが可能である。
なお、例えば、Ｘ軸移動手段１２のモータ１２２やＹ軸移動手段１３のモータ１３２をパルスモータではなくサーボモータとし、サーボモータにロータリエンコーダが接続された構成としてもよい。この場合、ロータリエンコーダは、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されており、制御手段９からサーボモータに対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号（サーボモータの回転数）を制御手段９に対して出力する。制御手段９は受け取ったエンコーダ信号によって、保持テーブル３０のＸ軸方向における移動量や切削手段６のＹ軸方向における移動量を算出し、保持テーブル３０のＸ軸方向における切削送り位置や切削手段６のＹ軸方向におけるインデックス送り位置を検出する。

図３は切削手段６の各構成を示す分解斜視図であり、切削手段６は、例えば、スピンドルハウジング６１と、Ｙ軸方向の軸心を備え図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル６２と、スピンドル６２に着脱可能に装着されるマウントフランジ６３と、円形の切削ブレード６０と、円環状の前フランジ６４とを備えている。

スピンドルハウジング６１は、図１に示すＺ軸移動手段１４のホルダー１４３に保持されている円柱状のハウジング本体６１０と、ハウジング本体６１０の先端側に固定される円環状のハウジングカバー６１１とを備えている。ハウジング本体６１０の前面（－Ｙ方向側の面）には、ネジ孔６１０ａが周方向に１８０度間隔空けて２つ形成されている。

ハウジング本体６１０中には、スピンドル６２が回転可能に収容されており、スピンドル６２は、ハウジング本体６１０内から突出しており、その先端にボルト孔６２０が形成されている。また、スピンドル６２の後端側には、図示しないモータが接続されている。

ハウジングカバー６１１の中央には、後述するマウントフランジ６３の後端部６３２が没入されると共にスピンドル６２が挿通されるスピンドル挿通孔６１１ａが形成されている。ハウジングカバー６１１の前面には、環状のインダクタ収容溝６１１ｂが形成されている。また、ハウジングカバー６１１の側面には、ネジ挿通孔を備える取付部６１１ｃが２つ径方向外側に向かって延出している。

スピンドル６２の先端部の外周に装着されるマウントフランジ６３は、厚み方向の中間位置に形成されたフランジ部６３０と、フランジ部６３０よりも小径に形成されフランジ部６３０から前方（－Ｙ方向）に突出するボス部６３１と、フランジ部６３０よりも小径に形成されフランジ部６３０から後方（＋Ｙ方向）に突出する後端部６３２とを備えている。また、マウントフランジ６３の中心には、スピンドル６２が挿嵌される貫通孔６３３が形成されている。

切削ブレード６０は、例えば、ハブブレードであり、円盤状に形成され中央に装着孔を備えるアルミニウム製の基台６００と、基台６００の外周部に固定された切り刃６０１とを備える。切り刃６０１は、ダイヤモンド砥粒等を適宜のバインダーで固定して形成されている。なお、切削手段６に備える切削ブレードは、切り刃のみを備える環状のワッシャー型のハブレスブレードであってもよい。

図４に示すように、ハウジング本体６１０のネジ孔６１０ａとハウジングカバー６１１の取付部６１１ｃのネジ挿通孔とを重ね合わせて、ネジ挿通孔に固定ネジ６７を挿通させネジ孔６１０ａに螺合させて締めることで、ハウジングカバー６１１がハウジング本体６１０の前面に固定され、スピンドル６２の先端部分がハウジングカバー６１１のスピンドル挿通孔６１１ａから突出した状態になる。さらに、ハウジングカバー６１１のスピンドル挿通孔６１１ａにマウントフランジ６３の後端部６３２を没入させ、マウントフランジ６３の貫通孔６３３にスピンドル６２の先端部分を挿嵌させる。そして、平座金６５を通した固定ボルト６６をスピンドル６２のボルト孔６２０に螺合することによって、マウントフランジ６３をスピンドル６２に装着することができる。

次いで、マウントフランジ６３のボス部６３１に切削ブレード６０の装着孔を嵌合させ、切削ブレード６０の背面をマウントフランジ６３のフランジ部６３０を当接させる。さらに、前フランジ６４をボス部６３１の側面に形成されたネジに螺合させて締め付けることにより、切削ブレード６０が、マウントフランジ６３と前フランジ６４とにより挟持固定されスピンドル６２に装着された状態になる。

図１に示すように、切削手段６には、切削ブレード６０を上方から跨ぐようにブレードカバー６９が取り付けられる。ブレードカバー６９には、被加工物Ｗに対して切削ブレード６０が接触する加工点に切削水を供給する切削水供給ノズル６８が取り付けられている。

切削装置１は、ハウジング本体６１０の先端部側面に配設されたアライメント手段１８を備えている。アライメント手段１８は、撮像手段１８０を備えており、撮像手段１８０は、例えば、被加工物Ｗに光を照射する光照射部と、被加工物Ｗからの反射光を捕らえる光学系及び反射光に対応した電気信号を出力する撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されたカメラとを備えている。アライメント手段１８は、撮像手段１８０により形成された被加工物Ｗの表面Ｗａの撮像画像に基づきパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削ブレード６０を切り込ませるべき切削予定ラインＳを検出することができる。アライメント手段１８と切削手段６とは一体となって構成されており、両者は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。

切削装置１は、例えば、タッチパネル式のモニター１９を備えている。モニター１９には、入力画面及び表示画面が映し出され、表示画面によって加工条件等の各種情報や撮像手段１８０により形成された撮像画像が表示され、入力画面から加工条件等の各種情報を入力することが可能である。

切削装置１は、切削ブレード６０が保持テーブル３０で保持された被加工物Ｗに切り込んだことを検出する図４に示す切削開始検出手段７を備えている。切削開始検出手段７は、例えば、切削手段６のマウントフランジ６３に配設された弾性波検出センサ（ＡＥセンサ）７１と、非接触型の伝送路７２とを備える。

弾性波検出センサ７１は、例えば、環状の外形を備えており、マウントフランジ６３のフランジ部６３０の背面側に形成された環状溝に嵌めこまれている。弾性波検出センサ７１は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ_３）、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ_３）又はリチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ_３）等の圧電セラミックスで形成されており、所定の超音波領域の弾性波を検出対象としている。そして、弾性波検出センサ７１は、回転する切削ブレード６０が切削対象に接触した際に発生する弾性波を電気信号に変換して検出する。

非接触型の伝送路７２は、マウントフランジ６３のフランジ部６３０に弾性波検出センサ７１に接続するように配設された第１のインダクタ７２１と、ハウジングカバー６１１のインダクタ収容溝６１１ｂに配設された第２のインダクタ７２２とを備えており、第２のインダクタ７２２は第１のインダクタ７２１に対してＹ軸方向に所定の間隔だけ離れて対向している。本実施形態においては、第１のインダクタ７２１及び第２のインダクタ７２２は、導線が巻回された円環状のコイルである。

互いに対向する第１のインダクタ７２１と第２のインダクタ７２２とは磁気的に結合しているため、弾性波検出センサ７１が検出した弾性波についての電気信号（検出信号）は、第１のインダクタ７２１と第２のインダクタ７２２との相互誘導によって、第２のインダクタ７２２側に伝送される。第２のインダクタ７２２には、制御手段９が電気的に接続されており、第２のインダクタ７２２に伝送された検出信号は制御手段９に送出される。なお、第２のインダクタ７２２から送出された検出信号は、例えば、プリアンプ等によって後の信号処理が容易となるように増幅され、さらに、信号処理に無関係な周波数帯の信号がフィルタで除去されてから、制御手段９に到達するものとしてもよい。

切削ブレード６０が保持テーブル３０で保持された被加工物Ｗに切り込んだことを検出する切削開始検出手段は、上記弾性波検出センサ７１等で構成される切削開始検出手段７に限定されるものではない。例えば、図１に示す切削開始検出手段７Ａは、スピンドル負荷電流値検出手段７９を備えており、スピンドル負荷電流値検出手段７９が、スピンドル６２を回転駆動するモータに流れる電流値をスピンドル６２の負荷電流値として検出し、スピンドル６２の負荷電流値の変化で切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んだことを検出する構成となっている。
なお、切削装置１は、切削開始検出手段７又は切削開始検出手段７Ａのどちらか一方を備えていればよい。

以下に、上述した切削装置１を用いて被加工物Ｗを切削する場合の各ステップ及び切削装置１の動作について説明する。

（１）加工条件及び被加工物の情報の入力と記憶
例えば、まず、図１に示すモニター１９に入力画面が表示され、オペレータが該入力画面から被加工物Ｗのサイズ（直径若しくは半径及び厚み、又は、縦横の長さ及び厚み）、被加工物Ｗの形状（円形又は矩形）、余裕幅、及び被加工物Ｗのインデックスサイズ（図２に示すある切削予定ラインＳの幅方向の中心線Ｓｃからその隣の切削予定ラインＳの中心線Ｓｃまでの距離）を入力し、制御手段９の条件記憶部９０に記憶させる。なお、余裕幅とは、切削加工開始時に被加工物Ｗの外周縁からさらに外側の所定位置に切削ブレード６０を切り込ませて空切りを行うためにＸ軸方向及びＹ軸方向において設定される所定の距離である。余裕幅の値は、保持テーブル３０の保持面３００ａ内で被加工物Ｗが載置されうる許容領域等を考慮して決められる。

図２に示す被加工物Ｗの各デバイスＤの表面には同一の回路パターンが形成されている。そして、該回路パターンのうちの特徴的な形状を有する一つのパターンが、ターゲットパターンＰとしてあらかじめ選定され、このターゲットパターンＰについての情報が条件記憶部９０に記憶される。なお、ターゲットパターンＰは、複数のデバイスＤの一つ一つについて、同様の位置、例えば、デバイスＤのコーナー部分に形成されている。図２の例のターゲットパターンＰはＬ字型に形成されているが、この形状に限定されるものではない。また、図２においては、３つのデバイスＤのターゲットパターンＰのみを図示しており、その他のデバイスＤのターゲットパターンＰは省略して示している。そして、あるターゲットパターンＰから該ターゲットパターンＰに隣接する切削予定ラインＳの中心線Ｓｃまでの距離Ｌ１（以下、基準距離Ｌ１とする。）が条件記憶部９０に記憶される。

（２）保持ステップ
図５に示すように、環状フレームＦによって支持された被加工物Ｗが、ダイシングテープＴ側を下方に向けた状態で保持テーブル３０の保持面３００ａ上に載置される。保持面３００ａに連通する図示しない吸引源により生み出された吸引力が保持面３００ａに伝達されることで、保持テーブル３０によって被加工物Ｗが吸引保持される。また、各固定クランプ３４により環状フレームＦが挟持固定される。なお、保持面３００ａの中心と被加工物Ｗの中心とは、ある程度一致した状態になる。

（３）切削予定ラインのθ合わせ及びアライメント
被加工物Ｗが保持テーブル３０で吸引保持された後、Ｘ軸移動手段１２によって、保持テーブル３０が例えば－Ｘ方向（図５における紙面奥側）に送られて、保持テーブル３０上の被加工物Ｗが撮像手段１８０の直下に位置付けられた後、撮像手段１８０により被加工物Ｗの表面Ｗａが撮像される。撮像手段１８０による本撮像は、被加工物Ｗの切削予定ラインＳをＸ軸方向と平行に合わせるθ合わせ（平行出し）、及び切削予定ラインＳのアライメントに基づく切削ブレード６０の切り込み座標位置の決定のために実施される。

上記撮像手段１８０による撮像は、例えば、Ｘ軸方向に延びる一本の切削予定ラインＳに隣接しＸ軸方向において互いに離れた位置にある２つのデバイスＤを対象とし、デバイスＤが写った２つの撮像画像が形成される。そして、アライメント手段１８が、２つの撮像画像中のデバイスＤの表面に形成されたパターンと、条件記憶部９０に記憶されている図２に示すターゲットパターンＰとのマッチングを行い、２つの撮像画像中の各ターゲットパターンＰを検出する。また、撮像手段１８０の位置から、撮像画像中の各ターゲットパターンＰのＸ軸Ｙ軸座標位置が検出される。そして、この２つのターゲットパターンＰのＹ軸方向における座標が一致するように、保持テーブル３０が所定の角度θだけ回転することで、Ｘ軸方向に延びる切削予定ラインＳをＸ軸方向と平行に合わせることができる。

制御手段９は保持テーブル３０の保持面３００ａの中心のＸ軸Ｙ軸座標位置を常に把握している。例えば、上記のようにθ合わせが行われた後、保持テーブル３０の保持面３００ａの中心座標を基準として、条件記憶部９０に記憶されている被加工物Ｗのサイズに余裕幅Ｌ２を加算した許容領域（図７において２点鎖線で示す円の内側の領域）、即ち、Ｘ軸移動手段１２による保持テーブル３０のＸ軸方向における切削送り範囲、及びＹ軸移動手段１３による切削手段６のＹ軸方向におけるインデックス送り範囲が算出される。さらに、アライメント手段１８により検出されたターゲットパターンＰのＹ軸座標位置から条件記憶部９０に記憶されているインデックスサイズの整数倍の距離ずつ離れた各Ｙ軸座標位置のうち、該許容領域の内側にあり、且つ、最も該許容領域の外周側となるダイシングテープＴ上のＹ軸座標位置が、切削開始のインデックス送り位置として決定される。また、決定された切削開始のインデックス送り位置（Ｙ軸座標位置）に対応する許容領域内のＸ軸方向における一番端のＸ座標位置が、Ｘ軸方向におけるダイシングテープＴ上の切削開始位置として決定される。

（４－１）切削ステップにおける切削ブレードによる空切り及び切削ブレードの被加工物への最初の切り込み
図６に示すように、切削手段６がＹ軸移動手段１３によってＹ軸方向に駆動され、切削ブレード６０がＹ軸方向における切削開始当初のインデックス送り位置に位置付けられる。スピンドル６２が－Ｙ方向側から見て時計回り方向に回転することに伴い、切削ブレード６０も同方向に回転する。また、被加工物Ｗを保持する保持テーブル３０がＸ軸方向に送り出され、切削ブレード６０の直下にＸ軸方向におけるダイシングテープＴ上の切削開始位置が位置付けられる。さらに、Ｚ軸移動手段１４（図６には不図示）によって切削手段６が－Ｚ方向に向かって切り込み送りされ、切削ブレード６０の最下端が被加工物Ｗを完全に切断しダイシングテープＴに切り込む所定の高さ位置に切削手段６が位置付けられる。なお、切削ブレード６０の切り込み高さ位置は、被加工物Ｗを完全切断しない高さ位置であってもよい。

被加工物Ｗを保持する保持テーブル３０が所定の切削送り速度で－Ｘ方向（図６における紙面奥側）に送り出されることで、保持テーブル３０と切削ブレード６０とが相対的に所定速度でＸ軸方向に移動し、切削ブレード６０が高速回転をしながら、被加工物Ｗの周囲のダイシングテープＴに切り込み、ダイシングテープＴだけを切削していく、即ち、切削ブレード６０による空切りが行われる。その結果、図７に示すように、ダイシングテープＴ上に切削痕Ｋ１が形成されていく。

保持テーブル３０の保持面３００ａ内で被加工物Ｗが載置されうる許容領域（図７において２点鎖線で示す円の内側の領域）において、切削ブレード６０が１ラインを切削し終える－Ｘ方向の所定の位置まで保持テーブル３０が送られると、保持テーブル３０の－Ｘ方向への切削送りが停止され、切削ブレード６０が被加工物Ｗの表面Ｗａの高さ位置よりも上方に引き上げられる。次いで、保持テーブル３０が＋Ｘ方向に移動し原点位置に戻される。そして、条件記憶部９０に記憶されているインデックスサイズの間隔だけ切削ブレード６０が＋Ｙ方向にインデックス送りされる。

切削ブレード６０が切り込み高さ位置に位置付けられ、保持テーブル３０が－Ｘ方向に向かって切削送りされることで、先の切削ブレード６０による空切りと同様にダイシングテープＴ上に切削痕Ｋ２が形成されていき、再び保持テーブル３０が＋Ｘ方向に移動し原点位置に戻される。再び、インデックスサイズの間隔だけ切削ブレード６０が＋Ｙ方向にインデックス送りされ、保持テーブル３０が所定の切削送り速度で－Ｘ方向側に送り出されることで、切削ブレード６０が所定距離ダイシングテープＴだけを切削して切削痕Ｋ３が形成された後、切削ブレード６０が被加工物Ｗに初めて切り込む。

（５）切削開始検出ステップの実施形態１
切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んで切削を開始したことを検出する切削開始検出ステップの実施形態１について、以下に説明する。本実施形態１の切削開始検出ステップにおいては、図４に示す切削手段６に配設された切削開始検出手段７によって、切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んだことが検出される。

先に説明した（４－１）切削ステップにおける切削ブレード６０による空切りが開始されると、切削ブレードが被切削対象を切削することで発生する音（弾性波）を弾性波検出センサ７１が検出し始める。そして、弾性波検出センサ７１は、検出した弾性波の値を電気信号に変換して、順次伝送路７２を介して制御手段９に送る。そして、切削ブレード６０が高分子樹脂等からなるダイシングテープＴを切削した際に発生する弾性波の値と、切削ブレード６０がシリコンを母材とする被加工物Ｗを切削した際に発生する弾性波の値とは異なる。そのため、ダイシングテープＴのみを切削していた切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込むことで、弾性波検出センサ７１から制御手段９に送られる検出信号が変化し、検出信号の変化から切削ブレード６０の被加工物Ｗへの切り込みが検出される。

切削ブレード６０が被加工物Ｗの切削を開始したことが検出されると、切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んで切削を開始したＸ軸Ｙ軸平面における図７に示す座標位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）が検出される。該座標位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）は、例えば、被加工物Ｗに切削ブレード６０が切り込んだ時点において、制御手段９がカウントしたＸ軸移動手段１２に供給された駆動パルス数及びＹ軸移動手段１３に供給された駆動パルス数から検出される。さらに、切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んで切削が開始された時間も検出される。
なお、該座標位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）は、保持テーブル３０の座標位置、スピンドル６２の座標位置、及び切削ブレード６０のサイズから検出されるものとしてもよい。

また、切削ブレード６０による被加工物Ｗの切削が開始されたラインが、Ｙ軸移動手段１３による切削手段６のインデックス送りが開始されてから何番目のライン（本実施形態１においては３番目のライン）であるかが検出される。そして、該座標位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）及び被加工物Ｗの切削が開始されたラインの番数（３ライン目）が制御手段９に記憶されることで、制御手段９は、被加工物Ｗの切削が開始された該３番目のライン以後に被加工物Ｗに形成される切削溝のライン番数をカウントしながら切削加工を実施していく、換言すれば、被加工物Ｗの切削が開始されたラインを基準として被加工物Ｗの位置の特定しつつ切削加工を実施していくことが可能となる。

（５）切削開始検出ステップの実施形態２
切削開始検出ステップは、上記実施形態１のように実施する代わりに、以下に説明する実施形態２のように実施してもよい。本実施形態２の切削開始検出ステップにおいては、切削ブレード６０が装着されるスピンドル６２の負荷電流値の変化で切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んだことが検出される。

先に説明した（４－１）切削ステップにおける切削ブレード６０による空切りが開始されると、図１に示すスピンドル負荷電流値検出手段７９が、スピンドル６２を回転駆動するモータに流れる電流値を検出し始める。例えば、切削ブレード６０がダイシングテープＴのみを切削（空切り）している状態において、スピンドル負荷電流値検出手段７９が検出するモータの電流値は１．８Ａ程度となる。そして、スピンドル負荷電流値検出手段７９が、検出したモータの電流値（スピンドル６２の負荷電流値）についての情報を順次制御手段９に送り、制御手段９が、スピンドル６２を回転駆動するモータの電流値の監視を開始する。即ち、制御手段９が、新たに検出された電流値から単位時間前に検出された電流値を引いた差分を算出し、単位時間毎の電流値の変化を監視していく。

被加工物ＷはダイシングテープＴよりも硬いため、ダイシングテープＴのみを切削していた切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込むことで、切削ブレード６０に掛かる負荷が大きくなる。切削ブレード６０が回転している最中においては、図示しない電源からモータに電力が供給され続けており、被加工物Ｗへの切り込みによって切削ブレード６０に作用する負荷が大きくなった場合でもスピンドル６２を一定の回転数で回転させるようにモータはフィードバック制御されているため、モータの電流値が上昇する。即ち、例えば、スピンドル負荷電流値検出手段７９が検出するモータの電流値が、２．５Ａ程度まで急上昇する。そして、スピンドル６２を駆動するモータの単位時間毎の電流値の変化を逐次監視している制御手段９は、該電流値の急激な上昇から切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んだことを検出する。
その後、切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込み切削を開始したＸ軸Ｙ軸平面における図７に示す座標位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）や、切削ブレード６０による被加工物Ｗの切削が開始されたラインの番数（３ライン目）等が検出され、これらの検出情報が制御手段９に記憶される。

従来においては、例えば上述した（１）加工条件及び被加工物の情報の入力時において、オペレータが、制御手段９にカット位置補正又はカーフチェックが実施される実施位置を加工開始初期のライン上になるように設定していた。これに対して、例えば、本発明に係る切削装置１においては、被加工物Ｗの切削が開始された座標位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）についての情報及び被加工物Ｗの切削が開始されたライン番数（３ライン目）についての情報に基づいて、制御手段９によってカット位置補正又はカーフチェックが実施される実施位置が決定される。したがって、切削装置１においては、切削ブレード６０による空切りが行われたライン上が、カット位置補正又はカーフチェックが実施される実施位置となることがなくなり、エラーの発生を原因とする装置の各種動作の停止が防がれる。

カット位置補正又はカーフチェックが実施される実施位置は、例えば、被加工物Ｗの切削ブレード６０による切削が開始された図７に示す３ライン目を基準として、該３ライン目からさらに＋Ｙ方向側の１ライン目～５ライン目の切削予定ラインのいずれか、即ち、例えば、図７に示す１本の切削予定ラインＳＭ上に決定される。

（４－２）切削ステップにおける切削ブレードによる被加工物の切削
切削ブレード６０の被加工物Ｗへの最初の切り込みが行われた後、図７に示す保持テーブル３０が所定の切削送り速度で－Ｘ方向に送り出され、切削ブレード６０が高速回転をしながら被加工物Ｗを切削していく。その後、保持テーブル３０の切削送りと切削手段６のインデックスサイズの間隔分のインデックス送りとが複数回繰り返されることで、被加工物ＷがＸ軸方向に延びる切削予定ラインＳに沿って切削され、被加工物Ｗに切削溝（フルカット溝）が形成されていく。

そして、切削ブレード６０が上記図７に示す切削予定ラインＳＭに沿って被加工物Ｗを切削し終えた後、保持テーブル３０の切削送りが一度停止される。そして、切削予定ラインＳＭに沿って被加工物Ｗの表面Ｗａに形成された切削溝が撮像手段１８０（図７には不図示）によって撮像され、形成された撮像画像Ｇ（図８参照）を用いたカット位置補正やカーフチェックが実施される。図８に示す撮像画像Ｇは、例えば、図１に示すモニター１９の出力画面に表示されたものである。なお、モニター１９の出力画面上に表示される撮像画像Ｇは、例えば、エッジを強調する鮮鋭化フィルタを用いたフィルタ処理が施されたり、フィルタ処理後の処理画像にさらに二値化処理が施されたりしたものであってもよい。

カット位置補正においては、撮像画像Ｇ中の切削予定ラインＳＭに沿って形成された切削溝Ｍと、切削予定ラインＳＭに隣接するデバイスＤに形成されているターゲットパターンＰとが検出される。さらに、切削溝Ｍの中心線Ｍｃから切削予定ラインＳＭに隣接するデバイスＤ上のターゲットパターンＰまでの距離Ｌ３が画素のカウント等により算出される。次に、予め図１に示す条件記憶部９０に記憶されている基準距離Ｌ１と算出された距離Ｌ３との差Ｌ３－Ｌ１（又は、Ｌ１－Ｌ３）が、インデックス送りのずれ量Ｌ４として算出される。

そして、切削が施された切削予定ラインＳＭの隣に位置し切削が施されていない切削予定ラインＳＮ（図７参照）と切削ブレード６０とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。ここで、Ｙ軸移動手段１３による切削手段６の＋Ｙ方向へのインデックス送りの送り量が、上述したずれ量に応じて補正される。具体的には、既に設定されている送り量（インデックスサイズの間隔分の送り量）に対し、上述したずれ量に相当する補正量が加えられる（又は、減じられる）。そして、補正されたインデックス送り量で切削手段６が＋Ｙ方向に向かって送られることで、インデックス送り後の切削ブレード６０が切削予定ラインＳＮの幅方向の中心線に合わせて位置付けられた状態になる。

一方、カーフチェックにおいては、単位長さ（例えば、図８に示す切削溝ＭのＸ軸方向の一端から他端までの長さ）当たりにおける切削溝Ｍの両側に形成された平均的なチッピングＭｅ（欠け）の大きさ及びチッピングＭｅの数が許容値内にあるか否かの判定によってなされる。また、切削溝Ｍの溝幅Ｌ５が、許容値範囲内にあるか否かの判定が行われる。例えば、切削溝Ｍの溝幅Ｌ５が許容値を下回っている場合には、切削ブレード６０に側面やせ等の異常磨耗が発生している可能性がある。
上記各判定において許容値範囲内にないとの判定が出された場合、制御手段９の制御の下で、図７に示す切削予定ラインＳＮの切削加工が停止される。又は、オペレータが該判定結果を認識できるように、スピーカー等から警告が発報されたり、図１に示すモニター１９に警告が表示されたりする。

カット位置補正が上記のように行われた後、被加工物Ｗを保持する保持テーブル３０が所定の切削送り速度で－Ｘ方向に送り出されることで、切削予定ラインＳＮの幅方向の中心線に合わせて位置付けられた切削ブレード６０が被加工物Ｗを切削していく。そして、保持テーブル３０の保持面３００ａ内で被加工物Ｗが載置されうる許容領域において、切削予定ラインＳＮに沿って切削ブレード６０が１ライン切削し終えた後、保持テーブル３０が＋Ｘ方向に移動し原点位置に戻される。そして、条件記憶部９０に記憶されているインデックスサイズの間隔だけ切削ブレード６０が、＋Ｙ方向にインデックス送りされる。つまり、元のインデックス送り量（補正前のインデックス送り量）に戻して被加工物Ｗの切削が実施されていく。

Ｘ軸方向の全ての切削予定ラインＳが切削されてから、さらに、保持テーブル３０が９０度回転されて、上記と同様の切削が行われることで、全ての切削予定ラインＳが縦横に全てカットされて被加工物ＷがデバイスＤを備えるチップへと分割される。

本発明に係る切削方法は、切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込んで切削を開始したことを検出して、切削ブレード６０が被加工物Ｗに切り込み切削を開始した位置を検出する切削開始検出ステップを備えているため、切削開始検出ステップで検出された位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）及び被加工物Ｗの切削が開始されたラインの番数をもとに保持テーブル３０上における被加工物Ｗの位置を正確に特定することが可能となる。

また、本発明に係る切削装置１は、切削ブレード６０が保持テーブル３０で保持された被加工物Ｗに切り込んだことを検出する切削開始検出手段７（又は、切削開始検出手段７Ａ）を備えているため、被加工物Ｗが実際に切削され始めた位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）及び被加工物Ｗの切削が開始されたラインの番数を検出して、保持テーブル３０上における被加工物Ｗの位置を正確に特定することが可能となる。即ち、例えば、本切削装置１においては、被加工物Ｗが実際に切削され始めた位置Ｑ（ｘ１、ｙ１）及び被加工物Ｗの切削が開始されたラインの番数（３ライン目）を検出してから、保持テーブル３０上における被加工物Ｗの位置を制御手段９が正確に特定しつつ切削加工が行われていくため、切削ブレード６０による被加工物Ｗの切削不良が発生した場合等において、制御手段９は、切削が開始されたラインの番数からさらに何番目のラインで切削不良を発生したかを容易に把握することができる。

なお、本発明に係る切削方法は上記の例に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている切削装置１の構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

１：切削装置 １０：基台
１２：Ｘ軸移動手段
１２０：ボールネジ １２２：モータ １２３：可動板
３０：保持テーブル ３００ａ：保持面 ３４：固定クランプ ３３：回転手段
１３：Ｙ軸移動手段 １３０：ボールネジ １３２：モータ １３３：可動板
１４：Ｚ軸移動手段 １４２：モータ １４３：ホルダー １４５：コラム
１８：撮像手段 １９：モニター
６：切削手段 ６０：切削ブレード ６００：基台 ６０１：切り刃
６１：スピンドルハウジング ６１０：ハウジング本体
６１１：ハウジングカバー ６１１ａ：スピンドル挿通孔 ６１１ｂ：インダクタ収容溝
６２：スピンドル
６３：マウントフランジ ６３０：フランジ部 ６３１：ボス部 ６３２：後端部
６４：前フランジ ６５：平座金 ６６：固定ボルト ６８：切削水供給ノズル ６９：ブレードカバー ７：切削開始検出手段 ７１：弾性波検出センサ ７２：伝送路
７Ａ：切削開始検出手段 ７９：スピンドル負荷電流値検出手段
９：制御手段 ９０：条件記憶部
Ｗ：被加工物 Ｗａ：被加工物の表面 Ｗｂ：被加工物の裏面 Ｓ：切削予定ライン
Ｄ：デバイス Ｔ：ダイシングテープ Ｆ：環状フレーム Ｐ：ターゲットパターン
Ｍ：切削溝

Claims (4)

1. 外周部が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着された被加工物を切削ブレードで切削する切削方法であって、
   被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、
   該保持テーブルの保持面内で被加工物が載置されうる許容領域に対して該切削ブレードによる切削動作を行うことで被加工物を切削する切削ステップと、
   該切削ブレードが被加工物に切り込んで切削を開始したことを検出して該切削ブレードが被加工物に切り込み切削を開始した座標位置を検出し、さらに、該保持テーブルの切削送り方向に水平面内において直交するインデックス送り方向への該切削ブレードのインデックス送りが開始されてから該切削ブレードによる被加工物の切削が開始されたラインの番数を検出する切削開始検出ステップと、を備え、
   該許容領域における被加工物よりも該インデックス送り方向の外側の該ダイシングテープが切削されたラインも含め、該切削開始検出ステップで検出された該ラインの番数をもとに被加工物の位置を特定する、切削方法。
2. 前記切削開始検出ステップでは、前記切削ブレードが装着されるスピンドルの負荷電流値の変化で該切削ブレードが被加工物に切り込んだことを検出する、請求項１に記載の切削方法。
3. 前記切削開始検出ステップでは、前記切削ブレードを備える切削手段に配設された弾性波検出センサで該切削ブレードが被加工物に切り込んだことを検出する、請求項１に記載の切削方法。
4. 外周部が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着された被加工物を保持する保持テーブルと該保持テーブルで保持された被加工物を切削する切削ブレードとを備えた切削装置であって、
   該保持テーブルに対して該切削ブレードを相対移動させる移動手段と、
   該切削ブレードが該保持テーブルで保持された被加工物に切り込んだことを検出する切削開始検出手段と、を備え、
   該切削開始検出手段が該切削ブレードが被加工物に切り込んで切削を開始したことを検出することで、該切削ブレードが被加工物に切り込み切削を開始した座標位置を検出し、さらに、被加工物よりも該保持テーブルの切削送り方向に水平面内において直交するインデックス送り方向の外側の該ダイシングテープが切削されたラインも含め、該インデックス送り方向への該切削ブレードのインデックス送りが開始されてから該切削ブレードによる被加工物の切削が開始されたラインの番数を検出して、該ラインの番数をもとに被加工物の位置を特定する切削装置。

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