JP5340832B2 - マウントフランジの端面修正方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置の切削ブレードがマウントされるマウントフランジの端面を修正するマウントフランジの端面修正方法に関する。

表面に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、光学部品に使用される樹脂基板、ガラス基板、各種セラミックス基板等の被加工物は、切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。

切削装置は、被加工物を保持する保持テーブル（チャックテーブル）と、保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削手段とを具備しており、切削手段は、ダイアモンドやＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）等の超砥粒を金属や樹脂等で固めた砥石部（切刃）を有する切削ブレードと、切削ブレードを高速回転させるスピンドルとを備えている（例えば、特開２０００−２５２２４０号公報参照）。

切削ブレードはマウントフランジを介してスピンドルの先端に装着され、例えば３００００ｒｐｍ等の高速で切削ブレードが回転しつつ被加工物へ切り込むことで切削が遂行される。

より詳細には、ハブブレードと呼ばれる円盤状基台の外周に円環状の砥石（切刃）が配設された切削ブレードは、スピンドルの先端に着脱可能に装着されたマウントフランジに装着されてナットで固定される。

また、ワッシャーブレードと呼ばれる円環状に成形された砥石部からなる切削ブレードは、マウントフランジと着脱フランジとで挟持された状態でスピンドルの先端にナットで固定される。

このように、切削ブレードはマウントフランジに接触した状態でスピンドルの先端に装着される。従って、マウントフランジの切削ブレードに接触する端面が平坦ではない場合や、マウントフランジの端面とスピンドルの軸線とのなす角度が直角でない場合には、スピンドル回転時に切削ブレードがばたつき、精密な加工ができないという問題がある。

このような問題を解決するために、マウントフランジの端面を修正するためのフランジ端面修正治具が提案されている（特許第３４７２３９０号公報参照）。このフランジ端面修正治具は、マウントフランジの端面を研削するための研削部材（研削チップ）と、研削部材を固定する固定部と、固定部を支持する支持部とから構成されている。

研削部材をマウントフランジの端面に当接させて、マウントフランジを回転させつつ研削部材で研削することで、マウントフランジの端面が平坦化されるとともに、スピンドルの軸線とマウントフランジ端面とのなす角度が直角に修正される。

特開２０００−２５２２４０号公報 特許第３４７２３９０号公報

上述したフランジ端面修正治具を用いた従来のマウントフランジ端面修正方法では、研削部材とマウントフランジの端面とを作業者が当接させており、当接の有無は目視で確認していた。そのため、マウントフランジの端面に研削部材を必要以上に押し当ててしまい、端面を傷つけてしまうことがあった。

端面を傷つけてしまうと端面修正で削らねばならない端面の量が増え、マウントフランジの寿命が縮むとともに、端面修正に掛かる時間も増大するという問題が生じる。一方、端面と研削部材とが当接していない場合には、端面修正に掛かる時間が増大するという問題がある。

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、マウントフランジの寿命を縮めず、端面修正の時間を増大させることのないマウントフランジの端面修正方法を提供することである。

本発明によると、回転可能に支持されたスピンドルの先端に固定され、導電性保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードをマウントする導電性マウントフランジの端面を、研削部材を有する導電性フランジ端面修正治具を用いて修正するマウントフランジの端面修正方法であって、該研削部材と該端面とを対向させて該フランジ端面修正治具を該保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持テーブル及び該フランジ端面修正治具と該マウントフランジとの間に電圧を印加する電圧印加ステップと、該研削部材と該マウントフランジとを当接させるために該保持テーブルと該マウントフランジとを接近する方向に相対移動させる相対移動ステップと、該研削部材と該端面とが接触した際の電気的導通を検知する導通検知ステップと、該導通検知ステップにおいて検知された電気的導通に基づいて、端面修正開始の基準位置を決定する基準位置決定ステップと、該マウントフランジを回転させて該研削部材により該端面を研削して修正する修正ステップと、を具備したことを特徴とするマウントフランジの端面修正方法が提供される。

好ましくは、前記導通検知ステップは、該端面の最下点に該研削部材を当接させることにより実施し、前記基準位置決定ステップは、該マウントフランジを所定距離下降させる上下位置合わせステップと、該保持テーブルを前記スピンドルの軸線方向と直交する方向に該マウントフランジの該端面を横切る位置まで移動させる左右位置合わせステップとを含む。

好ましくは、前記修正ステップは、該研削部材を前記スピンドルの軸線方向と直交する方向に該端面を横切って複数回往復移動させる端面研削ステップと、該マウントフランジを該スピンドルの軸線方向に所定距離インデックス送りするインデックス送りステップとを含む。

本発明によると、研削部材とマウントフランジの端面との電気的導通を検出することで両者の当接を確認するため、必要以上に研削部材を端面に押し当てることがなく、マウントフランジの寿命を縮めることがないとともに、端面と研削部材とが当接しないことが防止されるため、端面修正にかかる時間を増大させることがない。

本発明のマウントフランジの端面修正方法が適用されるマウントフランジを有する切削装置の外観斜視図である。 ダイシングテープを介して環状フレームにより支持された半導体ウエーハの斜視図である。 ハブブレードがマウントフランジに装着された状態の断面図である。 ワッシャーブレードがマウントフランジに装着された状態の断面図である。 本発明のマウントフランジの端面修正方法のフローチャートである。 フランジ端面修正治具の斜視図である。 保持テーブルにフランジ端面修正治具を装着する様子を示す分解斜視図である。 相対移動ステップを説明するための断面図である。 導通検知ステップを説明するための断面図である。 基準位置決定ステップの説明図である。 端面修正ステップの説明図である。

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は本発明のマウントフランジの端面修正方法が適用されるのに適した切削ユニットを具備した切削装置２の外観を示している。

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。

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のストリート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。

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。

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。

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（クランプ）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。

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。

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段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。

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（切削ユニット）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。

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（ハブブレード）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Ｘ軸方向の延長線上に位置している。

２５は切削が終了したウエーハＷを洗浄装置２７まで搬送する搬送手段であり、洗浄装置２７では、ウエーハＷを洗浄するとともにエアノズルからエアを噴出させてウエーハＷを乾燥する。

図３を参照すると、ハブブレード２８がマウントフランジ３０に装着された状態の断面図が示されている。マウントフランジ３０がスピンドル２６の先端部に装着され、ボルト３２で固定されている。マウントフランジ３０は外周部に形成された端面３０ａとボス部３０ｂを有している。

切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ３４ａを有する円形基台３４と、円形基台３４の外周にニッケル母材中にダイアモンド砥粒が分散された切刃（砥石部）３６が電着されて構成されている。

切削ブレード２８の装着穴をマウントフランジ３０のボス部３０ｂに挿入して、切削ブレード２８をマウントフランジ３０の端面３０ａに当接させ、ナット３８をマウントフランジ３０のボス部３０ｂに形成された雄ねじに螺合することにより、切削ブレード２８がスピンドル２６の先端部に装着されたマウントフランジ３０に取り付けられる。

図４を参照すると、ワッシャーブレード４０がマウントフランジ３０に装着された状態の断面図が示されている。ワッシャーブレード４０をマウントフランジ３０のボス部３０ｂに挿入し、その外側から着脱フランジ４１をマウントフランジ３０のボス部３０ｂに挿入してマウントフランジ３０と着脱フランジ４２とでワッシャーブレード４０を挟持し、ナット３８をマウントフランジ３０のボス部３０ｂに形成された雄ねじに螺合することにより、ワッシャーブレード４０がマウントフランジ３０に装着される。

図３及び図４に示したように、切削ブレード２８，４０はマウントフランジ３０に接触した状態でスピンドル２６の先端に装着される。従って、マウントフランジ３０の切削ブレード２８，４０に接触する端面３０ａが平坦でない場合や、マウントフランジ３０の端面３０ａとスピンドル２６の軸線とのなす角度が直角でない場合には、スピンドル２６回転時に切削ブレード２８，４０がばたつき、精密な加工ができないという問題がある。

本発明のマウントフランジの端面修正方法は、マウントフランジ３０の端面３０ａを修正してこのような問題を解決せんとしたものであり、以下図５乃至図１１を参照して、本発明実施形態のマウントフランジの端面修正方法について詳細に説明する。

図５を参照すると、本発明実施形態に係るマウントフランジの端面修正方法のフローチャートが示されている。図６はフランジ端面修正治具の斜視図、図７はフランジ端面修正治具を保持テーブル（チャックテーブル）に装着する様子を示す分解斜視図である。

図６に示すように、フランジ端面修正治具４２は、ＳＵＳ等の金属から形成された支持基台４４に固定された支持部材４６上に研削部材（研削チップ）５０を搭載し、研削部材５０上に保持部材４８を搭載して、ねじ５２を支持部材４６に形成したねじ穴に螺合することにより、研削部材５０を支持部材４６と保持部材４８とで挟持して構成される。支持部材４６及び保持部材４８もＳＵＳ等の金属から形成されており、研削部材５０も導電性を有している。

研削部材５０は、ホワイトアランダム（ＷＡ）やグリーンカーボランダム（ＧＣ）等の砥粒を樹脂と導電性材料との混合剤で固めて構成される。導電性樹脂を使用する場合には、砥粒を導電性樹脂材中に分散しこれを固めて構成してもよい。代替案として、研削部材５０を超硬材から形成してもよい。

このように構成されたフランジ端面修正治具４２は、図１に示したチャックテーブル１８を取り外して、代わりに装着された導電性の保持テーブル（チャックテーブル）５４に図７に示すように吸引保持される。

保持テーブル５４は、十字状に形成された放射状溝５６ａと、複数の同心状円形溝５６ｂを有している。放射状溝５６ａ及び円形溝５６ｂとも図示しない負圧吸引源に接続されている。

再び図５のフローチャートを参照すると、まずステップＳ１０で、図８に示すようにフランジ端面修正治具４２の研削部材５０とマウントフランジ３０の端面３０ａとを対向させて、フランジ端面修正治具４２を保持テーブル５４で吸引保持する。次いで、ステップＳ１１に示すように、保持テーブル５４及びフランジ端面修正治具４２とマウントフランジ３０との間に電源５８により所定電圧を印加する。

次いで、ステップＳ１２に進んで研削部材５０とマウントフランジ３０の端面３０ａとを当接させるために、保持テーブル５４とマウントフランジ３０とを接近する方向に相対移動させる。本実施形態では、保持テーブル５４は図１のＸ軸方向にのみ稼動であるため、マウントフランジ３０を矢印Ｙ方向に移動させる。

マウントフランジ３０を矢印Ｙ方向に移動していくと、図９に示すようにフランジ端面修正治具４２の研削部材５０とマウントフランジ３０の端面３０ａとが接触する。これにより、閉回路が形成されるため、導通検出回路６０が電気的導通を検出し（ステップＳ１３）、フランジ端面修正治具４２の研削部材５０とマウントフランジ３０の端面３０ａが接触したことが確認される。導通検出回路６０は、例えば電流計、又は豆ランプ等で構成される。

本実施形態では、ステップＳ１３の導通検知ステップは、図１０（Ａ）に示すようにマウントフランジ３０の端面３０ａの最下点に研削部材５０を当接させることにより実施する。

導通検出回路１０で導通を検出して、フランジ端面修正治具４２の研削部材５０とマウントフランジ３０の端面３０ａとの接触を確認したならば、切削装置２のコントローラがスピンドル２６の矢印Ｙ方向の移動を直ちに停止する。そして、電気的導通に基づいて、端面修正開始の基準位置を決定するステップＳ１４の基準位置決定ステップを実施する。

この基準位置決定ステップは、図１０（Ｂ）に示すマウントフランジ３０をＺ軸方向に所定距離下降させる上下位置合わせステップと、図１０（Ｃ）に示す研削部材５０をスピンドル２６の軸線方向と直交する方向、即ち図１のＸ軸方向にマウントフランジ３０の端面３０ａを横切る位置まで移動させる左右位置合わせステップとから構成される。

図１０（Ｃ）に示すようにフランジ端面修正治具４２の研削部材５０を基準位置に移動してから、ステップＳ１５のマウントフランジ３０を回転させて研削部材５０により端面３０ａを研削して修正する修正ステップを実行する。

この修正ステップは、図１１に示すようにマウントフランジ３０を矢印Ａ方向に回転させつつ研削部材５０をスピンドル２６の軸線方向と直交する方向、即ち矢印Ｘ方向に端面３０ａを横切って複数回往復移動させる端面研削ステップと、マウントフランジ３０をスピンドル２６の軸線方向に所定距離インデックス送りするインデックス送りステップとから構成される。端面研削ステップとインデックス送りステップとの繰り返しでマウントフランジ３０の端面３０ａの修正が行われる。

尚、ステップＳ１３の導通検知ステップを、図１０（Ｂ）に示すＺ方向位置における端面３０ａに研削部材５０を当接させることにより実施してもよい。この場合には、図１０（Ｂ）に示す上下位置合わせステップを省略することができる。

上述したマウントフランジの端面修正方法の実施形態によると、研削部材５０とマウントフランジ３０の端面３０ａとが接触した際の電気的導通を検出することにより両者の当接を確認できるため、必要以上に研削部材５０を端面３０ａに押し当てることがなく、マウントフランジ３０の寿命を縮めることがないとともに、端面３０ａと研削部材５０とが当接しないことが防止されるため、マウントフランジ３０の端面修正にかかる時間を増大させることがない。

２８ 切削ブレード（ハブブレード）
３０ マウントフランジ
３０ａ 端面
４０ ワッシャーブレード
４１ 着脱フランジ
４２ フランジ端面修正治具
５０ 研削部材（研削チップ）
５４ 保持テーブル
６０ 導通検出回路

Claims (3)

1. 回転可能に支持されたスピンドルの先端に固定され、導電性保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードをマウントする導電性マウントフランジの端面を、研削部材を有する導電性フランジ端面修正治具を用いて修正するマウントフランジの端面修正方法であって、
   該研削部材と該端面とを対向させて該フランジ端面修正治具を該保持テーブルで保持する保持ステップと、
   該保持テーブル及び該フランジ端面修正治具と該マウントフランジとの間に電圧を印加する電圧印加ステップと、
   該研削部材と該マウントフランジの端面とを当接させるために該保持テーブルと該マウントフランジとを接近する方向に相対移動させる相対移動ステップと、
   該研削部材と該端面とが接触した際の電気的導通を検知する導通検知ステップと、
   該導通検知ステップにおいて検知された電気的導通に基づいて、端面修正開始の基準位置を決定する基準位置決定ステップと、
   該マウントフランジを回転させて該研削部材により該端面を研削して修正する修正ステップと、
   を具備したことを特徴とするマウントフランジの端面修正方法。
2. 前記導通検知ステップは、該端面の最下点に該研削部材を当接させることにより実施し、
   前記基準位置決定ステップは、該マウントフランジを所定距離下降させる上下位置合わせステップと、
   該研削部材を前記スピンドルの軸線方向と直交する方向に該マウントフランジの該端面を横切る位置まで移動させる左右位置合わせステップと、
   を含む請求項１記載のマウントフランジの端面修正方法。
3. 前記修正ステップは、該マウントフランジを回転させつつ該研削部材を前記スピンドルの軸線方向と直交する方向に該端面を横切って複数回往復移動させる端面研削ステップと、
   該マウントフランジを該スピンドルの軸線方向に所定距離インデックス送りするインデックス送りステップと、
   を含む請求項１又は２記載のマウントフランジの端面修正方法。

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