説明

切削ブレードばたつき検出方法

【課題】切削ブレードのばたつき量を簡単に検出可能な切削ブレードのばたつき検出方法を提供する。
【解決手段】切刃50を備えた切削ブレード28によって板状物を切削する切削手段と、該切削ブレードの回転軸方向の一方側に配設され該切削ブレードまでの距離を検出するブレード検出手段80とを具備する。切削ブレードばたつき検出方法は、該切削ブレードのばたつき許容値Tを設定する許容値設定工程と、該切削ブレード28を回転させながら前記切削ブレード検出手段80で回転中の該切削ブレードまでの距離を複数回検出する距離検出工程と、該距離検出工程で検出された距離のうち最大値Mと最小値mとの差を算出するばたつき量算出工程と、該ばたつき量算出工程で算出された(M−m)値と該許容値設定工程で設定したばたつき許容値Tとを比較し、(M−m)値がばたつき許容値Tより大きい場合に不良と判定する判定工程と、を具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイシング装置等で使用される切削ブレードのばたつき検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
シリコン基板にIC、LSI等の電子回路が複数形成された半導体ウエーハや、電子部品に使用される各種セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板等の板状物はダイシング装置(切削装置)等により個々のチップに分割され、各種電子機器に広く利用されている。
【0003】
一般にダイシング装置では、エアベアリングで支持されたスピンドルに装着された切削ブレードが高速回転し、ウエーハに形成されたストリートと呼ばれる切削予定ラインを切削することでウエーハが個々のチップ(デバイス)に分割される。切削ブレードはスピンドルに固定されたブレードマウントに固定ナット、着脱フランジ等を使用して装着されている。
【特許文献1】特許公報第268862号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
切削ブレードの取り付け時に、ブレードマウント又は着脱フランジと切削ブレードとの間に異物が挟まった場合や、切削ブレードが偏心してブレードマウントに装着された際には、切削ブレードが回転軸方向に振れるブレードばたつきと呼ばれる現象が生じる。また、加工に伴って切削ブレードに偏磨耗が発生した場合も同様の現象が生じる。
【0005】
切削ブレードにばたつきが発生すると切削溝が広がり、切削溝の端に発生するチッピングと呼ばれる欠けが大きく発生する。その結果、切削溝の端に発生するチッピングが被加工物のデバイス領域にかかり、デバイス破損を発生させてしまうという問題がある。
【0006】
本発明はこのような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、切削ブレードのばたつき量を簡単に検出可能な切削ブレードばたつき検出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】
本発明によると、板状物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された板状物を切削する切削ブレードが回転可能に装着された切削手段と、該切削ブレードの回転軸方向の一方側に配設され該切削ブレードまでの距離を検出するブレード検出手段とを具備した切削装置の切削ブレードばたつき検出方法であって、該切削ブレードのばたつき許容値Tを設定する許容値設定工程と、該切削ブレードを回転させながら前記切削ブレード検出手段で回転中の該切削ブレードまでの距離を複数回検出する距離検出工程と、該距離検出工程で検出された距離のうち最大値Mと最小値mとの差を算出するばたつき量算出工程と、該ばたつき量算出工程で算出された(M−m)値と該許容値設定工程で設定したばたつき許容値Tとを比較し、(M−m)値がばたつき許容値Tより大きい場合に不良と判定する判定工程と、を具備したことを特徴とする切削ブレードばたつき検出方法が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によると、切削ブレード回転中に切削ブレードとブレード検出手段との間の距離を複数回検出することで、板状物を切削加工する前に切削ブレードのばたつき量が検出できるため、検出したばたつき量が許容値よりも大きい場合に不良と判定して、切削ブレードを交換又は再装着できるため、デバイス不良を発生させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ(デバイス)に分割することのできる本発明実施形態に係る切削装置2の外観を示している。
【0010】
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
【0011】
図2に示すように、ダイシング対象のウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2ストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
【0012】
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
【0013】
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
【0014】
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
【0015】
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
【0016】
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像するCCDカメラ等の撮像手段(光学系)22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
【0017】
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
【0018】
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22の位置合わせ用基準線(ヘアライン)のX軸方向の延長線上に概略位置している。
【0019】
図3を参照すると、スピンドルと、スピンドルに装着されるブレードマウントとの関係を示す分解斜視図が示されている。スピンドルユニット30のスピンドルハウジング32中には、図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル26が回転可能に収容されている。スピンドル26はテーパ部26a及び先端小径部26bを有しており、先端小径部26bには雄ねじ34が形成されている。
【0020】
36はボス部(凸部)38と、ボス部38と一体的に形成された固定フランジ40とから構成されるブレードマウントであり、ボス部38には雄ねじ42が形成されている。さらに、ブレードマウント36は装着穴43を有している。
【0021】
ブレードマウント36は、装着穴43をスピンドル26の先端小径部26b及びテーパ部26aに挿入して、ナット44を雄ねじ34に螺合して締め付けることにより、図4に示すようにスピンドル26の先端部に取り付けられる。
【0022】
図4はブレードマウント36が固定されたスピンドル26と、切削ブレード28との装着関係を示す分解斜視図である。切削ブレード28はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ48を有する円形基台46の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃50が電着されて構成されている。
【0023】
切削ブレード28の装着穴52をブレードマウント36のボス部38に挿入し、固定ナット54をボス部38の雄ねじ42に螺合して締め付けることにより、図5に示すように切削ブレード28がスピンドル26に取り付けられる。
【0024】
図6を参照すると、切削ブレード28が装着された切削手段24の拡大斜視図が示されている。60は切削ブレード28をカバーするブレードカバーであり、このブレードカバー60には切削ブレード28の側面に沿って伸長する図示しない切削水ノズルが取り付けられている。切削水が、パイプ72を介して図示しない切削水ノズルに供給される。
【0025】
62は着脱カバーであり、ねじ64によりブレードカバー60に取り付けられる。着脱カバー62は、ブレードカバー60に取り付けられた際、切削ブレード28の側面に沿って伸長する切削水ノズル70を有している。切削水は、パイプ74を介して切削水ノズル70に供給される。
【0026】
66はブレード検出ブロックであり、ねじ68によりブレードカバー60に取り付けられる。ブレード検出ブロック66には図7に示すように、切削ブレード28の回転軸方向の一方側に位置するように、切削ブレード28までの距離を検出するブレード検出手段80が取り付けられている。
【0027】
ブレード検出手段80としては、例えば静電容量センサ、渦電流計、レーザ干渉計等を採用可能である。ブレード検出ブロック66はスピンドルハウジング32に固定されたブレードカバー60に取り付けられており、CCDカメラ等の撮像手段22はスピンドルハウジング32に固定されているため、撮像手段22とブレード検出手段80との位置関係は常に一定である。
【0028】
このように構成された切削装置2において、ウエーハカセット8に収容されたウエーハWは、搬出入手段10によってフレームFが挟持され、搬出入手段10が装置後方(Y軸方向)に移動し、仮置き領域12においてその挟持が解除されることにより、仮置き領域12に載置される。そして、位置合わせ手段14が互いに接近する方向に移動することにより、ウエーハWが一定の位置に位置づけられる。
【0029】
次いで、搬送手段16によってフレームFは吸着され、搬送手段16が旋回することによりフレームFと一体となったウエーハWがチャックテーブル18に搬送されてチャックテーブル18により保持される。そして、チャックテーブル18がX軸方向に移動してウエーハWは撮像手段(光学系)22の直下に位置づけられる。
【0030】
ウエーハWが概ね撮像手段22の直下に位置づけられると、撮像手段22によってウエーハWの表面が撮像され、チャックテーブル18をX軸方向に移動させるとともに撮像手段22をY軸方向に移動させながら、コントローラに予め記憶させておいたストリートの画像と撮像手段22により取得した実際の画像とのパターンマッチングがコントローラにおいて行われ、ウエーハWの表面に形成された切削予定領域であるストリートS1又はS2が検出される。
【0031】
撮像手段22はブレードの位置合わせ用の基準線を予め有しており、パターンマッチングにおいては、検出された切削すべきストリートS1又はS2の中央と基準線とが合致するようにソフト的に調整する。
【0032】
すなわち、一般的に基準線とブレードマウント36に装着された切削ブレード28のY座標とは完全に一致しないため、基準線と切削ブレード28とのY軸方向のずれ量を補正値としてコントローラに記憶させておき、その補正値を加減することにより、ストリートS1又はS2の中央と基準線とを合致させる。
【0033】
切削しようとするストリートと切削ブレード28との位置合わせが行われた状態で、チャックテーブル18をX軸方向に移動させるとともに、切削ブレード28を高速回転させながら切削手段24を下降させると、位置合わせされたストリートが切削される。
【0034】
図8に示すように、メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削手段24をY軸方向にインデックス送りにしながら切削を行うことにより、同方向のストリートS1が全て切削される。更に、チャックテーブル18を90°回転させてから、上記と同様の切削を行うと、ストリートS2も全て切削され、個々のデバイスDに分割される。
【0035】
切削が終了したウエーハWはチャックテーブル18をX軸方向に移動してから、Y軸方向に移動可能な搬送手段25により把持されて洗浄装置27まで搬送される。洗浄装置27では、洗浄ノズルから水を噴射しながらウエーハWを低速回転(例えば300rpm)させることによりウエーハを洗浄する。
【0036】
洗浄後、ウエーハWを高速回転(例えば3000rpm)させながら、エアノズルからエアを噴出させてウエーハWを乾燥させた後、搬送手段16によりウエーハWを吸着して仮置き領域12に戻し、更に搬出入手段10によりウエーハカセット8の元の収納場所にウエーハWが戻される。
【0037】
図4に示したように、切削ブレード28はその装着穴52をブレードマウント36のボス部38に挿入し、固定ナット54をボス部38の雄ねじ42に螺合して締め付けることにより、スピンドル26に固定されたブレードマウント36に装着される。
【0038】
切削ブレード28の装着時に、ブレードマウント36と切削ブレード28との間に異物が挟まった場合や、切削ブレード28が偏心してブレードマウント36に取り付けられた際には、切削ブレード28が回転軸方向に振れるブレードばたつきと呼ばれる現象が生じる。切削加工に伴って切削ブレード28に偏磨耗が発生した場合も同様の現象が生じる。
【0039】
切削ブレード28にばたつきが発生すると切削溝が広がり、切削溝の端に発生するチッピングと呼ばれる欠けが大きく発生する。その結果、切削溝の端に発生するチッピングがウエーハWのデバイス領域に広がり、デバイス破損を発生させてしまうという問題がある。
【0040】
以下、切削ブレード28のばたつき量を検出する本発明実施形態の切削ブレードばたつき検出方法を図9を参照して詳細に説明する。
【0041】
まず、本実施形態の切削ブレードばたつき検出方法では、切削ブレード28のばたつき許容値Tを設定して、この許容値Tをコントローラのメモリに記憶する。次いで、図9のA部分の拡大図であるブロックBに示すように、切削ブレード28を回転させながら切削ブレード検出手段80で回転中の切削ブレード28の切刃50までの距離を複数回検出する。
【0042】
検出された距離のうちの最大値をM、最小値をmとし、最大値Mと最小値mとの差(M−m)を算出する(ばたつき量算出工程)。次いで、ばたつき量算出工程で算出された(M−m)値とばたつき許容値Tとを比較し、(M−m)値がばたつき許容値Tよりも大きい場合に不良と判定する。
【0043】
不良と判定された場合には、固定ナット54を緩めて切削ブレード28を取り外し、ブレードマウント36及び切削ブレード28を清掃した後、切削ブレード28を再びブレードマウント36に装着する。
【0044】
これにより、もしもブレードマウント36と切削ブレード28との間に異物が挟まっていた場合には、異物に起因する切削ブレード28の許容値T以上の振れを防止することができる。
【0045】
このようにブレードマウント36及び切削ブレード28を清掃した後、切削ブレード28をブレードマウント36に再装着した場合にも、ばたつき許容値T以上の振れが発生する場合には、切削ブレード28の不良と考えられるため、切削ブレード28を新たな切削ブレードに交換する。
【0046】
本発明の切削ブレードのばたつき量の検出は、切削ブレード28でウエーハWの切削加工を開始する前に実施するのが好ましい。本実施形態によると、ブレード検出手段80と切削ブレード28との間の距離を複数回検出して、そのばたつき量をばたつき許容値Tと比較してばたつき量がばたつき許容値Tよりも大きい場合には不良と判定するので、ばたつき量の大きい切削ブレード28でウエーハWを切削加工することが防止され、デバイス不良を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明実施形態に係る切削装置の外観斜視図である。
【図2】フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。
【図3】スピンドルユニットと、スピンドルに固定されるべきブレードマウントとの関係を示す分解斜視図である。
【図4】スピンドルユニットと、スピンドルに装着されるべき切削ブレードとの関係を示す分解斜視図である。
【図5】切削ブレードがスピンドルに装着された状態の斜視図である。
【図6】切削手段の拡大斜視図である。
【図7】切削ブレードとブレード検出手段の位置関係を示す図である。
【図8】切削ブレードによりウエーハをストリートに沿って切削する様子を示す斜視図である。
【図9】本発明のブレードばたつき検出方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【0048】
2 切削装置
18 チャックテーブル
24 切削手段
26 スピンドル
28 切削ブレード
30 スピンドルユニット
36 ブレードマウント
40 固定ブラケット
54 固定ナット
66 ブレード検出ブロック
80 ブレード検出手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された板状物を切削する切削ブレードが回転可能に装着された切削手段と、該切削ブレードの回転軸方向の一方側に配設され該切削ブレードまでの距離を検出するブレード検出手段とを具備した切削装置の切削ブレードばたつき検出方法であって、
該切削ブレードのばたつき許容値Tを設定する許容値設定工程と、
該切削ブレードを回転させながら前記切削ブレード検出手段で回転中の該切削ブレードまでの距離を複数回検出する距離検出工程と、
該距離検出工程で検出された距離のうち最大値Mと最小値mとの差を算出するばたつき量算出工程と、
該ばたつき量算出工程で算出された(M−m)値と該許容値設定工程で設定したばたつき許容値Tとを比較し、(M−m)値がばたつき許容値Tより大きい場合に不良と判定する判定工程と、
を具備したことを特徴とする切削ブレードばたつき検出方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate


【公開番号】特開2009−206363(P2009−206363A)
【公開日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−48436(P2008−48436)
【出願日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】