JP2002313752A - ダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄水により加工面上の切削屑を除去可能な
特殊形状フランジを有するダイシング装置を提供するこ
と。 【解決手段】 高速回転して被加工物を切断するブレー
ドと，ブレードを両側より挟持して保持するフランジと
を備えたダイシング装置において，フランジの両側の外
周面上には，円周方向に沿って，被加工物の加工面と略
平行に伸びる平坦部と，平坦部の外縁に設けられた第１
の突起部と，第１の突起部よりブレード側の平坦部に設
けられた第２の突起部とによって洗浄用空間を形成す
る。さらに，第１の突起部から第２の突起部に至る平坦
部の長さ（Ｌ）は，第１および第２の突起部の高さ
（Ｈ）よりも大であり，その比はＨ：Ｌ＝１：３から
１：１０までの範囲であることが好ましい。かかる構成
により，洗浄用空間によって案内された洗浄水は加工面
上に高速度で衝突し，切削屑を効果的に除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，ダイシング装置に
かかり，特に，特殊形状フランジにより案内された洗浄
水が加工面上の切削屑を除去可能なダイシング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来，半導体ウェハなどの被加工物を複
数片に分割するダイシング工程においては，フランジに
より固定されたリング状ブレードを備えたダイシング装
置が用いられている。

【０００３】加工時には，ブレードを高速回転させて，
被加工物を切削する。その際に，切削により微細な切削
屑が発生し，加工面上に付着する。この切削屑が残存し
ていると，後工程であるワイヤボンディング工程でリー
ド線が接着できなかったり，切削屑により半導体素子内
の回路がショートして不良品となる等の悪影響を及ぼ
す。

【０００４】かかる切削屑を除去する方法として，各種
ノズルやパイプなどから高圧水を加工面に吹き付けて切
削中に洗浄する方法や，切削後にスピンナ洗浄装置等で
洗浄する方法などが採用されている。

【０００５】また，切削中のブレードと被加工物間の摩
擦熱によるブレードの磨耗や加工面のチッピングを防ぐ
ために，ブレードや加工点に切削水を供給して，ブレー
ドが冷却される。切削水の供給方法としては，シャワー
ノズルを用いて切削方向前方からブレード先端に対して
切削水を供給する方法，側面ノズルを用いてブレードの
側方より切削水を供給する方法，さらにブレード外周面
全体に切削水を供給する方法などが一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで，従来のダイ
シング装置では，供給した洗浄水量の割に切削屑の除去
能率が低い。これは，加工面に供給した洗浄水の水圧が
低く，切削屑を十分に除去できないことに起因する。従
って，大量の洗浄水を供給し続けて洗浄しなければなら
ないので高品質の純水が無駄になる。他方，高水圧の切
削水を供給すると，切削水の水圧によりブレードが振動
したり湾曲したりするので，加工精度が低下するばかり
でなく，チッピングの増大やブレードの破損の原因とも
なる。さらに，高圧ポンプや高圧配管などを設置しなけ
ればならないために装置が高コスト化してしまう。

【０００７】また，例えばスピンナ洗浄装置等の洗浄専
用装置を利用する場合は，切削と同時には洗浄できない
ので，被加工物を移送してから洗浄しなければならず，
手間と時間がかかる上，装置の費用も高額になるという
問題点がある。

【０００８】さらに，従来のダイシング装置では，切削
水を洗浄水として利用する場合に切削水と洗浄水の供給
手段が各々必要であり，装置が複雑になり，その分大量
の切削水及び洗浄水を消費するため，非効率的であると
いう問題点もある。

【０００９】本発明は，上記従来のダイシング装置が有
する問題点に鑑みてなされたものであり，洗浄水により
切削屑を効率的に除去可能な，新規かつ改良されたダイ
シング装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【発明を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，請求項１に記載の発明のように，高速回転して被加
工物を切断するブレードと，ブレードを両側より挟持し
て保持するフランジとを備えたダイシング装置におい
て，フランジの一側，あるいは両側の外周面上には，円
周方向に沿って，少なくとも被加工物の加工面と略平行
に伸びる平坦部と，平坦部の外縁に設けられた第１の突
起部とによって洗浄用空間が形成されていることを特徴
とする，ダイシング装置を提供する。

【００１１】本項記載の発明では，洗浄水は，第１の突
起部によりフランジ外への飛散を防止されつつ洗浄用空
間に供給される。次いで，平坦部に衝突して跳ね返っ
て，加工面に到達する。このように洗浄用空間によって
案内された洗浄水は，フランジの回転エネルギーによっ
て高速度を得て加工面上に衝突するので，切削屑を効果
的に除去することができる。また，切削水を洗浄水とし
て活用し，被加工物の切削と切削屑の洗浄を同時に行う
ことができる。従って，装置が簡略化でき供給水量も節
減できるので，効率的である。

【００１２】さらに，請求項２に記載の発明のように，
洗浄用空間は，平坦部と，第１の突起部と，第１の突起
部よりブレード側の平坦部に設けられた第２の突起部と
によって形成されていると共に，第１の突起部から第２
の突起部に至る平坦部の長さは，第１および第２の突起
部の高さよりも大となることが好ましい。

【００１３】かかる構成により，洗浄用空間により案内
された洗浄水は，広い平坦部で十分な高速度を得ること
ができるので，加工面上の切削屑を広範囲にわたり高能
率で除去することができる。

【００１４】また，請求項３に記載の発明のように，第
１および第２の突起部の高さのいずれか高い方の高さ
（Ｈ）と，平坦部の長さ（Ｌ）との比が，Ｈ：Ｌ＝１：
３から１：１０までの範囲であることが好ましい。

【００１５】かかる構成により，洗浄用空間により案内
された洗浄水は，切削屑の除去範囲及び除去能率を供給
量に応じて好適に保持することができる。

【００１６】さらに，請求項４に記載の発明のように，
洗浄用空間に洗浄水を供給する第１シャワーノズルが設
けられている如く構成すれば，洗浄用空間には平坦部の
長さにわたり洗浄水が均等に供給され，むらのない切削
屑の除去が可能になる。

【００１７】また，請求項５に記載の発明のように，フ
ランジの外周面上にはブレードと第２の突起部との間
に，円周方向に沿って切削水用溝が形成されていること
が好ましい。

【００１８】かかる構成により，供給された切削水は，
切削水用溝に滞留するため外側に飛散せず，ブレード及
び加工点に達しやすい。従って，切削水を有効利用で
き，ブレード及び加工点の冷却効果が高まる。

【００１９】さらに，請求項６に記載の発明のように，
ブレード先端または切削水用溝に切削水を供給する第２
シャワーノズルが設けられている如く構成すれば，供給
された切削水が切削水用溝内に好適に滞留して有効利用
される。従って，切削水はブレード及び加工点を効率的
に冷却することができ，切削水量の低減が図れる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明にかかるダイシング装置の好適な実施形態について
詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において略同
一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号
を付することにより重複説明を省略する。

【００２１】ダイシング工程では，一般に，被加工物を
個々のチップ（ダイ）に分割するために，賽の目状にカ
ーフ（切溝）が生成される。以下では，被加工物として
半導体ウェハ１２をダイシングする場合を説明するが，
本発明はかかる例に限定されるものではない。

【００２２】（第１の実施の形態）以下に，本発明の第
１の実施形態について説明する。

【００２３】まず，図１に基づいて，第１の実施形態に
おけるダイシング装置の概略について説明する。なお，
図１は，第１の実施形態にかかるダイシング装置の全体
斜視図である。

【００２４】ダイシング装置本体１０は，図１に示すよ
うに，半導体ウェハ１２を切削または切断する切削ユニ
ット２０と，半導体ウェハ１２を載置するチャックテー
ブル１５とを有する。半導体ウェハ１２は，ウェハテー
プ１３によりフレーム１４に支持された状態で，チャッ
クテーブル１５上に供給される。チャックテーブル１５
は切削ユニット２０に対し相対的に移動可能であり，切
削ユニット２０の端部に設置されて高速回転するブレー
ド２２に半導体ウェハ１２を所定量切り込ませながら，
チャックテーブル１５が移動することにより切削が進行
する。逆に，チャックテーブル１５が固定され，切削ユ
ニット２０が相対的に移動して切削する場合もある。

【００２５】ウェハ処理工程において微細領域内に素子
や集積回路が大量に作り込まれた半導体ウェハ１２をダ
イシングする場合，半導体チップの間のストリートに沿
った精密な加工が要求される。そこで，ダイヤモンド等
の砥粒をニッケル等のボンド材で電着したリング状ブレ
ード２２が用いられる。ブレード２２の厚さは極薄であ
り，例えば２０〜３０μｍである。このようなブレード
２２が切削ユニット２０に設置され，高速回転しながら
半導体ウェハ１２のストリートに沿って切削し，極薄の
カーフを形成する。

【００２６】この際，カーフの縁に生じた不定形破断で
あるチッピングや半導体ウェハ１２の異常切断が生じる
ことがある。このチッピングの原因としては，ブレード
２２が切削水により十分に冷却されず，目詰まり，磨
耗，湾曲，破断することなどが挙げられる。半導体ウェ
ハ１２のストリート外に達する程大きいチッピングが生
じた場合には，半導体素子が破壊されて，歩留まりが低
下してしまう。従って，摩擦熱により高温化するブレー
ド２２及び加工点を十分に冷却するとともに，切削ユニ
ット２０を精密に制御することが求められる。

【００２７】さらに，高速回転するブレード２２により
半導体ウェハ１２が切削されると，微細な切削屑が発生
し，カーフ両側の加工面上に付着して堆積する。この切
削屑が大量に残存していると，後工程であるワイヤボン
ディング工程でリード線が接着できなかったり，切削屑
により半導体素子内の回路がショートして不良品となる
等の悪影響を及ぼす。従って，切削屑を極力除去するこ
とが求められる。

【００２８】次に，図２に基づいて，第１の実施形態に
おける切削ユニットの全体構成を説明する。なお，図２
は，第１の実施形態にかかる切削ユニット２０の斜視図
である。なお，ブレード２２のオペレータ側とは，切削
ユニット２０においてオペレータと対向する側であり，
図２のＸ側に相当する。一方，マシン側とは，ブレード
２２に対してオペレータ側とは反対側であり，図２のＹ
側に相当する。

【００２９】図２に示すように，切削ユニット２０は，
リング状のブレード２２と，ブレード２２を両側より挟
持するフランジ３０と，切削方向前方から洗浄水を供給
する第１シャワーノズルと切削水を供給する第２シャワ
ーノズルとが一体形成されたシャワーノズル２６と，ホ
イルカバ２８とを有する。

【００３０】以下に，図２を参照しながら第１の実施形
態にかかる切削ユニット２０の各部を説明する。

【００３１】まず，リング状のブレード２２は，フラン
ジ３０に挟持された状態で切削水を供給されながら高速
回転し，その下部を半導体ウェハ１２に切り込ませなが
ら加工面に対し相対移動することで精密な切削を行う。

【００３２】次いで，フランジ３０は，例えばステンレ
ス等の比較的硬質な金属などで形成されており，ブレー
ド２２をオペレータ側及びマシン側より挟持して固定す
る。

【００３３】さらに，シャワーノズル２６は，ブレード
２２及びフランジ３０の外周面と対向して切削方向前方
に設置される。第１の実施形態にかかるシャワーノズル
２６は，切削方向前方からフランジ３０外周面上の洗浄
用空間に洗浄水を供給する手段としての第１シャワーノ
ズルと，切削方向前方からブレード２２先端に切削水を
供給する手段としての第２シャワーノズルとが一体形成
されたものである。なお，本発明はかかる例に限定され
ず，第１シャワーノズルと第２シャワーノズルを個別に
設置しても構わない。

【００３４】また，ホイルカバ２８は，切削水及び洗浄
水が周辺に飛散するのを防止するだけでなく，ブレード
２２を保護し，危険防止のためブレード２２が露出しな
いようにする機能を有する。

【００３５】次に，図３に基づいて，第１の実施形態に
おける切削ユニットの要部を説明する。図３は，第１の
実施形態にかかる切削ユニット２０の要部の分解組立図
である。

【００３６】図３に示すように，突出形成された略円錐
台状のスピンドル回転軸３４は，モータからの回転力を
伝えるよう回転自在に設置される。スピンドル回転軸３
４の一側には，ナット３８と螺合する回転軸ねじ部３４
ａが形成されており，他側にはフランジ制止部３４ｂが
設置されている。

【００３７】さらに，ブレード２２を両側より挟持する
フランジ３０とフランジナット３６を備える。第１の実
施形態にかかるフランジ３０は，フランジアセンブリと
して第１フランジ３０ａと第２フランジ３０ｂを有して
おり，第２フランジ３０ｂにはフランジナット３６と螺
合するフランジねじ部３０ｃが形成されている。なお，
フランジアセンブリとしては，多様な形態が考えられ，
第１の実施形態にかかる第１フランジ３０ａと第２フラ
ンジ３０ｂに限定されるものではない。

【００３８】ここで，第１の実施形態にかかる第１フラ
ンジ３０ａ及び第２フランジ３０ｂは，その外周面上に
円周方向に沿って洗浄用空間３１が形成されている。第
１の実施形態における特徴である洗浄用空間３１につい
ては後に詳細に説明する。

【００３９】以下に，第１の実施形態にかかるフランジ
を使用してブレードをスピンドル回転軸上に装着する方
法について説明する。

【００４０】まず，ブレード２２を第２フランジ３０ｂ
に嵌めた後，第１フランジ３０ａを第２フランジ３０ｂ
との間にブレード２２を挟み込むように設置する。次い
で，フランジナット３６を第２フランジ３０ｂのフラン
ジねじ部３０ｃに螺合させることにより，ブレード２２
は第１フランジ３０ａと第２フランジ３０ｂに挟持され
て，固定される。

【００４１】続いて，ブレード２２を挟持しているフラ
ンジ３０（即ち，第１フランジ３０ａ及び第２フランジ
３０ｂ）を，スピンドル回転軸３４に嵌めた上で，ナッ
ト３８を回転軸ねじ部３４ａに螺合することにより，ス
ピンドル回転軸３４に軸着する。この時，フランジ３０
はフランジ制止部３４ｂに支持されることで安定して固
定される。

【００４２】上記のように，スピンドル回転軸３４に装
着されたブレード２２は，高速回転してもぶれず，半導
体ウェハ１２を精密に切削できる。

【００４３】次に，図４に基づいて，第１の実施形態に
おけるフランジの構造について詳細に説明する。なお，
図４は，第１の実施形態にかかるブレード２２を挟持し
たフランジ３０の側面図である。

【００４４】図４に示すように，第１フランジ３０ａは
オペレータ側から，第２フランジ３０ｂはマシン側から
ブレード２２を挟持する。第１フランジ３０ａの内面
（ブレード２２と接触する面）の直径と第２フランジ３
０ｂの内面の直径は略同一であり，ブレード２２は両側
から略同一の領域を均等な圧力で挟持される。従って，
ブレード２２は偏圧により湾曲，変形することなく，加
工面を略直線的に切削することができる。

【００４５】また，第１フランジ３０ａ及び第２フラン
ジ３０ｂの外周面の形状は略同一であり，ブレード２２
に対して略対称である。本発明のフランジは，かかる例
に限定されず，フランジ３０の外周面は，ブレード２２
の両側で，例えば非対称であってもよい。

【００４６】フランジ３０の両側，即ち第１フランジ３
０ａと第２フランジ３０ｂ，の外周面上には，円周方向
に沿って洗浄用空間３１が形成されいる。以下に，第１
の実施形態の特徴であるフランジ３０の洗浄用空間３１
について詳細に説明する。

【００４７】フランジ３０の外周面上には，円周方向に
沿って，被加工物の加工面と略平行に伸びる平坦部３１
ａが形成されている。かかる構成により，フランジ３０
の外周面はブレード２２と鉛直な方向に延長形成され
て，略円筒状となっている。つまり，フランジ３０外周
面の幅が，従来のフランジ外周面の幅と比してかなり大
きくなるという特徴がある。

【００４８】さらに，フランジ３０の外周面上には，平
坦部３１ａの外縁に，円周方向に沿って，第１の突起部
３１ｂが形成されている。かかる構成により，フランジ
３０外周面の外縁，即ちブレード２２と反対側の縁が，
突出した形状となる。

【００４９】上記のような平坦部３１ａと第１の突起部
３１ｂにより，フランジ３０外周面上には，円周方向に
沿って，洗浄用空間３１が形成される。洗浄用空間３１
は，一側を第１の突起部３１ｂにより，他側をブレード
２２により，さらに一端を平坦部３１ａにより囲まれた
フランジ３０外周面上の空間である。

【００５０】ブレード２２から第１の突起部３１ｂに至
る平坦部３１ａの長さは，第１の突起部３１ｂの高さに
比べ，かなり大きい。これにより，洗浄用空間３１は，
幅が広い，即ち加工面と略平行な方向に大きく広がる空
間となっている。従って，洗浄水を，加工面と略平行な
方向にわたり広く供給できる。

【００５１】次に，図５に基づいて，第１の実施形態に
かかるフランジの洗浄用空間とシャワーノズルとの位置
関係及びそれらの機能を説明する。図５は，第１の実施
形態にかかるフランジ３０及びシャワーノズル２６の断
面図である。なお，図５に示す太い矢印は洗浄水の方向
を，細い矢印は切削水の方向を表している。

【００５２】図５に示すように，シャワーノズル２６
は，ブレード２２先端及びフランジ３０の外周面と対向
して切削方向前方に設置される。上述したように，第１
の実施形態にかかるシャワーノズル２６は，第１シャワ
ーノズルと第２シャワーノズルが一体形成されたもので
ある。

【００５３】まず，シャワーノズル２６は，第１シャワ
ーノズルの構成要素として両側の洗浄用空間３１と対向
して２つの第１開口２４を有し，この第１開口２４から
両側の洗浄用空間３１に向けて洗浄水を放出する。さら
に，第２シャワーノズルの構成要素としてブレード２２
先端に対向して第２開口２５を有し，この第２開口２５
からブレード２２先端に向けて切削水を放出する。

【００５４】第１開口２４の形状は洗浄用空間３１の長
さと略同一の開口長を有するスリットであることが好ま
しく，洗浄用空間３１の平坦部３１ａ全体にわたり略均
等に洗浄水を供給する。これに対し，第２開口２５の形
状は，ブレード２２先端に向けて集中的に切削水を供給
するため，孔であることが好ましい。

【００５５】上記構成により，フランジ３０に供給され
た洗浄水及び切削水は，洗浄用空間３１の外側にある第
１の突起部３１ｂによりフランジ３０外側への飛散を防
止される。洗浄用水は，洗浄用空間３１に略均等に供給
された後，洗浄用溝に案内されて加工面上の切削屑を除
去する。また，切削水はブレード２２及び加工点を冷却
することができる。

【００５６】そこで，第１の実施形態の特徴である洗浄
用空間における洗浄水の流れと切削屑除去機能に関して
より詳細に説明する。

【００５７】まず，シャワーノズル２６のスリット状の
第１開口２４から洗浄水が放出される。第１開口２４の
開口長は平坦部３１ａの長さと略同一であるので，第１
開口２４から放出された洗浄水は，切削方向前方から洗
浄用空間３１の平坦部３１ａ全体にわたり略均等に吹き
付けられる。この際，洗浄水は，第１の突起部３１ｂに
より洗浄用空間３１外部に飛散することを防止されてい
る。

【００５８】ところで，切削中フランジ３０は，非常に
高速で回転しており，その回転速度は例えば３０ｋｒｐ
ｍである。フランジ３０外周面の切削方向前方側，即ち
シャワーノズル２６と対向する側では，フランジ３０外
周面は加工面に向かう方向に高速で移動している。

【００５９】従って，洗浄用空間３１に吹き付けられて
平坦部３１ａに衝突した洗浄水は，フランジ３０外周面
の略接線方向中心に下方に跳ね返る。さらに衝突時に
は，洗浄水は高速回転するフランジ３０の回転エネルギ
ーにより加速されているので，加工面に向け高速度で吹
き付けられる。

【００６０】ここで，図６に基づいて，第１の実施形態
における切削屑を除去する機構を説明する。図６は，第
１の実施形態にかかる洗浄水による切削屑除去の概念図
である。なお，図６に示す矢印は平坦部３１ａで跳ね返
った洗浄水の方向を表す。また，半導体ウェハ１２加工
面上において，洗浄用空間３１下に位置する領域をＡゾ
ーン４２とする。

【００６１】図６に示すように，半導体ウェハ１２の加
工面上には切削された半導体が微細な切削屑４０とな
り，カーフ両側の加工面上に付着して堆積している。

【００６２】上記のように平坦部３１ａで跳ね返った洗
浄水は，加工面上のＡゾーン４２に高速度で衝突する。
次いで，Ａゾーン４２に堆積している切削屑４０は，衝
突した洗浄水により加工面から剥離され，洗浄水内に取
り込まれる。さらに，切削屑４０を含んだ洗浄水は加工
面上を流動して加工面外部に流出するので，切削屑４０
が加工面上から除去される。

【００６３】このように，シャワーノズル２６を用いて
供給され洗浄用空間３１により加工面に案内された洗浄
水は，平坦部３１ａの長さにわたり広範囲の加工面上の
切削屑４０を除去，洗浄することができる。洗浄水は，
フランジの高速回転により加速されて高速度で加工面上
に衝突するので，従来のように高圧水を加工面上に吹き
付けると同様の洗浄能力を発揮する。

【００６４】（第２の実施の形態）続いて，本発明の第
２の実施形態について説明する。第２の実施形態におい
ては，第１の実施形態における平坦部３１ａにさらに第
２の突起部が形成される点が相違するのみであり，他の
構成は第１の実施形態と略同一であるので，その説明は
省略する。

【００６５】まず，図７に基づいて，第２の実施形態に
おけるフランジの構造について詳細に説明する。なお，
図７は，第２の実施形態にかかるブレード２２を挟持し
たフランジ３０の側面図である。

【００６６】図７に示すように，フランジ３０両側の外
周面上の平坦部３１ａ部には，第１の突起部３１ｂより
ブレード２２側に，円周方向に沿って，第２の実施形態
における特徴である第２の突起部３１ｃがさらに形成さ
れている。つまり，被加工物の加工面と略平行に伸びる
平坦部３１ａ部には，第１の突起部３１ｂと第２の突起
部３１ｃという２つの突起部が形成されていることにな
る。

【００６７】かかる構成により，フランジ３０の両側の
外周面上には，円周方向に沿って，平坦部３１ａ，第１
の突起部３１ｂ及び第２の突起部３１ｃによって略凹型
に囲まれた洗浄用空間３１が形成される。この第２の実
施形態にかかる洗浄用空間３１は，第１の実施形態にか
かる洗浄用空間と，その一側をブレード２２の代わりに
第２の突起部３１ｃによって仕切られるという点で相違
する。

【００６８】さらに，第２の実施形態にかかる洗浄用空
間３１は，その高さ（Ｈ）に比してその長さ（Ｌ）が大
きいことが特徴である。なお，洗浄用空間３１の長さ
（Ｌ）とは，第１の突起部３１ｂから第２の突起部３１
ｃに至る平坦部３１ａ部の長さである。また，洗浄用空
間３１の高さ（Ｈ）とは，第１の突起部３１ｂ及び第２
の突起部３１ｃの高さのいずれか高い方の高さである。

【００６９】さらに，洗浄用空間３１の高さ（Ｈ）と洗
浄用空間３１の長さ（Ｌ）の比が，Ｈ：Ｌ＝１：３から
１：１０までの範囲であることが好ましい。第２の実施
形態では，図７に示すように，第１の突起部３１ｂの高
さが第２の突起部３１ｃの高さより高く，Ｈ：Ｌ＝１：
６程度である。

【００７０】上記のように，高さ（Ｈ）より長さ（Ｌ）
を大きくして洗浄用空間３１を形成することには，２つ
の理由がある。第１に，洗浄水が加工面上の広領域にわ
たり切削屑を除去できるからである。第２に，洗浄水が
フランジ３０の回転エネルギーを得やすいので，洗浄水
の水圧が高まり，切削屑除去能力が向上するからであ
る。従って，上記比は，切削屑除去範囲や洗浄水量，切
削屑量，製品の歩留まり等を考慮して決定される。

【００７１】ところで，図７に示すように，フランジ３
０の両側の外周面上には，第２の突起部３１ｃとブレー
ド２２の間に切削水用溝３３が形成されている。以下に
切削水用溝３３の構造について説明する。

【００７２】切削水用溝３３は，内側面（ブレード２２
に近い側の傾斜面）と最深部と外側面（ブレード２２か
ら遠い側の傾斜面）とから構成される。切削水用溝３３
の内側面は，フランジ３０がブレード２２を安定して挟
持するための構造でもある。また，切削水用溝３３の最
深部は，内側面と外側面とが連結される領域であり，内
側面と外側面の形状に応じてその形状や位置は変わる。
次いで，切削水用溝３３の外側面は，第２の突起部３１
ｃと一体形成されている。

【００７３】切削水用溝３３の幅は，洗浄用空間３３の
長さ（Ｌ）と比して狭い。この理由としては，切削水用
溝３３は切削水を効率的にブレード２２及び加工点に供
給するためのものであり，所定以上に切削水用溝３３の
幅が広いと切削水がブレード２２から遠ざかり冷却機能
を果たせないからである。

【００７４】切削水用溝３３の断面形状は略弧状である
ことが好ましいが，切削水用溝３３の中央が端の部分よ
り低い凹型の形状であれば，断面形状が例えば，方形や
三角形，Ｗ型等であってもよい。

【００７５】次に，図８に基づいて，第２の実施形態に
おけるフランジの洗浄用空間及び切削水用溝とシャワー
ノズルとの位置関係及びそれらの機能を説明する。図８
は，第２の実施形態にかかるフランジ３０及びシャワー
ノズル２６の断面図である。なお，図８に示す太い矢印
は洗浄水の方向を，細い矢印は切削水の方向を表してい
る。

【００７６】図８に示すように，シャワーノズル２６
は，ブレード２２先端及びフランジ３０の外周面と対向
して切削方向前方に設置される。

【００７７】シャワーノズル２６は，第１シャワーノズ
ルの構成要素としてフランジ３０両側の洗浄用空間３１
と対向して２つの第１開口２４を有し，この第１開口２
４から両側の洗浄用空間３１に向けて洗浄水を放出す
る。さらに，第２シャワーノズルの構成要素としてブレ
ード２２先端に対向して第２開口２５を有し，この第２
開口２５からブレード２２先端に向けて切削水を放出す
る。

【００７８】なお，第２開口２５はかかる例に限定され
ず，例えば，シャワーノズル２６に第２開口２５を２つ
設けて，フランジ３０両側の洗浄用空間３３に切削水を
供給してもよい。この場合，特に，切削水用溝３３の外
側面に向けて切削水を供給することが好ましい。

【００７９】第１開口２４の形状は，第１の突起部３１
ｂから第２の突起部３１ｃに至る平坦部３１ａ全体にわ
たり略均等に洗浄水を供給するために，洗浄用空間３１
の長さ（Ｌ）と略同一の開口長を有するスリットである
ことが好ましい。これに対し，第２開口２５の形状は，
ブレード２２先端に向けて集中的に切削水を供給するた
めに，孔であることが好ましい。

【００８０】上記構成により，洗浄用空間３１及びブレ
ード２２先端にそれぞれ供給された洗浄水及び切削水
は，第１の突起部３１ｂ及び第２の突起部３１ｃによ
り，フランジ３０外側への飛散を防止される。この結
果，洗浄水は洗浄用空間３１に略均等に供給された後，
洗浄用空間３１に案内されて加工面上の切削屑を除去す
ると共に，切削水は有効利用されてブレード２２及び加
工点を効率的に冷却することができる。

【００８１】そこで，まず，洗浄用空間３１における洗
浄水の流れと切削屑除去機能に関して詳細に説明する。

【００８２】まず，シャワーノズル２６の第１開口２４
から放出された洗浄水は，切削方向前方から洗浄用空間
３１に吹き付けられる。第１開口２４の開口長は，第１
の突起部３１bから第２の突起部３１ｃにいたる平坦部
３１ａの長さ（Ｌ）と略同一であるので，洗浄水を洗浄
用空間３１全体に略均等に吹き付けることが可能であ
る。吹き付け時には，洗浄水は，第１の突起部３１ｂ及
び第２の突起部３１cにより洗浄用空間３１外部に飛散
することを防止されている。

【００８３】第１の実施形態の欄で述べたように，切削
中はフランジ３０が非常に高速で回転しているので，洗
浄用空間３１に吹き付けられて平坦部３１ａに衝突した
洗浄水は，フランジ３０外周面の略接線方向中心に下方
に加速されて跳ね返り，加工面に向け高速度で吹き付け
られる。

【００８４】ここで，図９に基づいて，第２の実施形態
における切削屑を除去する機構を説明する。図９は，第
２の実施形態にかかる洗浄水による切削屑除去の概念図
である。なお，図９に示す太矢印は平坦部３１ａで跳ね
返った洗浄水の方向を表し，細矢印は切削水の方向を示
す。また，半導体ウェハ１２加工面上において，洗浄用
空間３１下に位置する領域をＢゾーン４４とし，切削水
用溝３３の外側面下に位置する領域をＣゾーン４６とす
る。

【００８５】図９に示すように，半導体ウェハ１２の加
工面上には微細な切削屑４０が堆積している。上記のよ
うに平坦部３１ａで跳ね返った洗浄水は，加工面上のＢ
ゾーン４２に高速で衝突する。次いで，Ｂゾーン４４に
堆積している切削屑４０は，衝突した洗浄水により，加
工面から剥離され，洗浄水に取り込まれて加工面上から
除去される。

【００８６】上記のように，洗浄用空間３１により加工
面に案内された洗浄水は，洗浄用空間の長さ（Ｌ）にわ
たり加工面上の切削屑４０を除去，洗浄することができ
る。洗浄水は，高速度で加工面上に衝突するので，従来
のように高圧水を加工面上に吹き付けると同様の洗浄能
力を発揮する。

【００８７】続いて，再び図８に基づいて，切削水用溝
による切削水の流れとブレード冷却機能に関して詳細に
説明する。

【００８８】まず，シャワーノズル２６の第２開口２５
から切削水が放出される。放出された切削水は，切削方
向前方からブレード２２の先端に向けて吹き付けられ，
ブレード２２に当たる。

【００８９】次いで，切削水はブレード２２両側に分か
れて，フランジ３０両側の切削水用溝３３内に流入す
る。切削水用溝３３内に流入した切削水は，切削水用溝
３３の内側面に沿って切削水用溝３３内を滑流して，切
削水用溝３３の最深部付近に到る。

【００９０】その後，切削水は切削水用溝３３の外側面
により抵抗を受け，切削水用溝３３の外側に向かうエネ
ルギーが減少する。従って，切削水の多くは切削水用溝
３３外に飛散せずに切削水用溝３３内に滞留する。

【００９１】さらに，滞留した切削水は，切削水用溝３
３内において多少は流動しているので，一部は再びブレ
ード２２の方向に滑流し，ブレード２２及び加工点にま
で到る。また，フランジ３０の高速回転により切削水用
溝３３から放出された切削水は，被加工物に当たって冷
却する。

【００９２】上記のように，シャワーノズル２６を用い
て供給された切削水は，外部に飛散せず切削水用溝３３
内に滞留し，ブレード２２及び加工点と多く接するの
で，ブレード２２及び加工点を効率的に冷却することが
可能である。

【００９３】従って，切削水は十分な冷却効果を達成す
るので，ブレード２２の磨耗，破損を抑制し，加工面で
のチッピングや異常切断の発生を防止できる。さらに，
切削水を有効利用できるので，供給する切削水量を節減
することができる。

【００９４】さらに，切削水用溝３３内によって案内さ
れる切削水は，加工面上の切削屑を除去する機能を付加
的に有する。

【００９５】図９に示すように，洗浄用空間３３内に滞
留した洗浄水は，切削水用溝３３の外側面を溝外に向け
て滑流し，加工点付近で切削水用溝３３から放出され
る。次いで，切削水は，切削水用溝３３の外側面下に位
置する加工面上のＣゾーン４６に衝突し，Ｃゾーン４６
に堆積している切削屑を除去する。

【００９６】（第３の実施の形態）続いて，本発明の第
３の実施形態について説明する。第３の実施形態におい
ては，洗浄用空間３１及び切削水用溝３３は，フランジ
３０のオペレータ側にのみ形成されている。これに伴
い，シャワーノズル２６の第１開口２４はフランジ３０
のオペレータ側と対向する側にのみ形成される。さら
に，ブレード２２のマシン側にのみ側面ノズルが設置さ
れる。上記以外の構成は第２の実施形態と略同一である
ので，その説明は省略する。

【００９７】まず，図１０に基づいて，本発明の第３の
実施形態におけるフランジの構造について説明する。な
お，図１０は第３の実施形態にかかるブレード２２を挟
持したフランジ３０の側面図である。

【００９８】図１０に示すように，フランジ３０アセン
ブリとしてオペレータ側にある第１フランジ３０ａの外
周面上には，洗浄用空間３１及び切削水用溝３３が形成
されている。一方，マシン側にある第２フランジ３０ｂ
の外周面上には，洗浄用空間３１及び切削水用溝３３が
形成されておらず，従来フランジで一般的なように，第
２フランジ３０ｂの直径がブレード２２側からマシン側
に向かうにつれ徐々に小さくなっているテーパ形状であ
る。

【００９９】シャワーノズル２６には，フランジ３０の
オペレータ側にある第１フランジ３０ａ外周面上の洗浄
用空間３１に対向する側にのみ設置され，洗浄水を供給
する。さらに，側面ノズルが，ブレード２２のマシン側
にのみ設置され，マシン側からブレード２２外周側面に
切削水を供給する。

【０１００】かかる構成により，洗浄水は，加工面上の
切削屑４０をカーフのオペレータ側だけ除去することが
できる。従って，第２の実施形態におけるカーフ両側の
切削屑を除去できる場合と比して，本実施形態の切削屑
除去効率は低下することになる。

【０１０１】続いて，上記の第３の実施形態に基づい
て，切削屑除去試験を行った結果について図１１及び１
２を用いて説明する。

【０１０２】まず，図１１は，本実施形態にかかる切削
屑除去試験における各種切削条件を示す表である。従来
のフランジを用いた場合（標）と，本実施形態にかか
るフランジ３０を用いた場合（特，特）のシャワー
ノズル流量，側面ノズル流量及び合計流量は，それぞれ
図１０に示す通りである。本実施形態における試験は切
削条件を変えて２度行った。なお，ブレードの回転数は
いずれも３０ｋｒｐｍである。

【０１０３】図１１に示すように，本実施形態における
シャワーノズル２６からは切削水と洗浄水が供給される
のに対し，従来のシャワーノズルからは切削水のみが供
給される。また，本実施形態において側面ノズルはマシ
ン側にのみ設置されるため，オペレータ側の側面ノズル
流量は０Ｌ／ｍｉｎである。シャワーノズル流量と側面
ノズル流量を合計した合計流量は，標での３．０Ｌ／
ｍｉｎに比して，特及び特では２．５Ｌ／ｍｉｎと
少ない。

【０１０４】次に，図１２は，図１１に示した切削条件
下での切削屑除去試験の結果として，切削終了後に半導
体ウェハ１２の加工面上に堆積している切削屑評価値を
示す棒グラフである。なお，ここでいう切削屑評価値と
は，所定の状態の半導体ウェハ１２表面を画像処理し所
定の画像の明度を定め基準値とし，この基準値と比較し
て画像の明暗差（切削屑が多いほど暗い）により切削屑
の存在状態を相対的に評価する値である。つまり，切削
屑評価値が大きいほど切削屑が多く存在していることに
なる。

【０１０５】図１１においては，従来のフランジを用い
た場合の切削屑評価値（標）と，本実施形態における
フランジ３０を用いた場合の切削屑評価値（特，特
）を比較する。また，参考までに，加工前の半導体ウ
ェハ加工面上の切削屑評価値も加える。

【０１０６】図１１に示すように，本実施形態における
フランジ３０を用いた場合は，従来のフランジを用いた
場合より，切削屑評価値は小さい。例えば，標の切削
屑評価値が約６．３であるのに対し，特の切削屑評価
値は約４．８である。このように，特の場合の切削屑
評価値は，従来例と比して約７６％と極めて小さく，さ
らに加工前の切削屑評価値の約４．３に対して約１１２
％までに切削屑４０が減少している。

【０１０７】特筆すべきは，特では合計水量が２．５
Ｌ／ｍｉｎであり，標の３．０Ｌ／ｍｉｎと比して約
８３％の水量であるにもかかわらず，切削屑評価値が小
さいことである。これにより，洗浄水が効果的に機能し
ているといえる。

【０１０８】上記のように，本実施形態におけるダイシ
ング装置は，シャワーノズル２６から供給される洗浄水
により，加工面上に堆積した切削屑４０を十分に除去す
ることが可能である。その効果は顕著であり，加工前の
切削屑がほとんど無い状態にかなり近づけることができ
た。

【０１０９】また，本実施形態では，便宜上，洗浄用空
間３１はフランジ３０の一側の外周面上にしか形成され
ていない。従って，第２の実施形態におけるフランジ３
０を用いて切削した場合には，フランジ３０両側に洗浄
用空間３１を備えるので，さらに切削屑除去能率が向上
すると考えられる。

【０１１０】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。

【０１１１】例えば，上記実施形態では，ダイシングす
る被加工物として半導体ウェハ１２の例を挙げて説明し
たが，本発明はかかる例に限定されない。その他のダイ
シングする被加工物としては，例えば，ＶＴＲやＦＤＤ
等の磁気ヘッド，セラミック，水晶，ガラス，小型電子
部品，リチウムナイオベイトに代表される圧電結晶材料
やフェライトといった脆性材料等にも適用できる。

【０１１２】また，上記実施形態においては，ブレード
２２を挟持するためのフランジアセンブリとして第１フ
ランジ３０ａと第２フランジ３０ｂを用いたが，本発明
はかかる例に限定されない。即ち，フランジアセンブリ
として一またはニ以上の構成要素によりブレードを挟持
することができるものであれば本発明の技術的範囲に含
まれると考える。さらに，ブレードを挟持したフランジ
をスピンドル回転軸に軸設するための構成要素も，例え
ば，ハブ（Ｈｕｂ）と切刃部を一体形成したハブブレー
ドを用いた場合など，各種の変更例が考えられる。

【０１１３】さらに，洗浄用空間３１は，第３の実施形
態においてはフランジ３０のオペレータ側にのみ形成さ
れたが，マシン側にのみ形成されてもよい。

【０１１４】また，本発明において切削水用溝３３は必
ずしも形成されるべきものではなく，フランジ３０の外
周面上には洗浄用空間３１のみを備えてもよく，この場
合も当然に本発明の技術的範囲に含まれる。

【０１１５】次いで，洗浄用空間３１の形状も多様な変
更例が考えられる。例えば，洗浄用空間の平坦部の断面
が，凸型または凹型の略弧状や複数の凹凸を有する鋸状
などであったりしてもよい。また，フランジ片側の外周
面上に，例えばさらに第３の突起部を作るなどして，二
以上の洗浄用空間が形成されてもよい。

【０１１６】また，切削水用溝３３の断面形状は略弧状
であることが好ましいが，切削水用溝３３の中央部分が
端の部分より低い凹型の形状であれば，断面形状が例え
ば，方形や三角形，Ｗ型等であってもよい。さらに，例
えば，切削水用溝３３内にさらに複数個の孔を穿った構
造や，切削水用溝３３内に仕切り板等を設け略水車構造
にしたもの等，切削水用溝３３内に切削水が滞留できる
スペースを供給する各種構造を有する場合も，本発明の
技術的範囲に含まれると考える。

【０１１７】なお，上記実施形態にかかるシャワーノズ
ル２６は，第１シャワーノズと第２シャワーノズルとが
一体形成されているが，本発明はかかる例に限定され
ず，第１シャワーノズルと第２シャワーノズルを個別に
設置しても構わない。

【０１１８】さらに，上記実施形態にかかるシャワーノ
ズル２６の第１開口２４の形状はスリットであり，第２
開口２５の形状は孔であるが，本発明はかかる例に限定
されない。例えば，第１開口の形状として，一または二
以上の孔等でもよく，また第２開口の形状として例えば
スリット等でもよい。さらに，切削水を切削水用溝の外
側面に供給するために，第２開口を切削水用溝の外側面
に対向する位置に配置してもよい。

【０１１９】また，洗浄水または切削水の供給手段とし
ては，少なくともブレード先端および／または洗浄用空
間に，切削水および／または洗浄水を供給するシャワー
ノズルを具備すればよく，それ以外の側面ノズルやブレ
ード外周面全体への供給手段等の各種切削水または洗浄
水供給手段は必ずしも具備する必要はない。換言する
と，シャワーノズルと各種の切削水供給手段を組み合わ
せた応用例は，本発明の技術的範囲に含まれる。

【０１２０】さらに，上記実施形態では，洗浄水と切削
水は同一の供給源から供給されており物質としては略同
一な純水であったが，本発明はかかる例に限定されな
い。例えば，洗浄水と切削水は，相互の水温を変えた
り，炭酸水と脱イオン水等のように成分を変えたりし
て，異なる供給源から供給されてもよい。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように，本発明において
は，フランジの外周面上に円周方向に沿って洗浄用空間
が形成されているダイシング装置において，洗浄用空間
に供給された洗浄水はフランジ外に飛散せずに平坦部で
跳ね返り，フランジの回転エネルギーによって高速度を
得た洗浄水は，加工面上に衝突して切削屑を効果的に除
去することができる。

【０１２２】さらに，平坦部の長さが突起部の高さより
大であることにより，加工面上の切削屑を広範囲にわた
り高能率で除去することができる。

【０１２３】加えて，第１および第２の突起部の高さの
いずれか高い方の高さ（Ｈ）と，平坦部の長さ（Ｌ）と
の比が，Ｈ：Ｌ＝１：３から１：１０までの範囲である
ことにより，洗浄用空間により案内された洗浄水は，切
削屑の除去範囲及び除去能率を供給量に応じて好適に保
持することができる。

【０１２４】また，フランジの外周面上に円周方向に沿
って形成された切削水用溝を備えることにより，ブレー
ド先端または切削水用溝に供給された切削水は，切削水
用溝に滞留するため外側に飛散せず，加工点にも達しや
すい。従って，切削水を有効利用でき，ブレードおよび
加工点の冷却効果が向上する。

【０１２５】さらに，洗浄用空間に洗浄水を供給する第
１シャワーノズルと，ブレード先端または切削水用溝に
切削水を供給する第２シャワーノズルとを備えることに
より，洗浄水を洗浄用空間の広範囲にわたり均等に供給
でき洗浄水の除去能率が向上すると共に，限られた切削
水量でブレードを効率的に冷却することができる。これ
らは比較的簡便な供給手段であり，かつ洗浄水及び冷却
水が有効利用されており供給水量を節減できる。

【０１２６】上記のように，本発明のダイシング装置に
おいては，フランジの洗浄用空間により案内された洗浄
水が加工面上の切削屑を効果的に除去する機能を有す
る。切削中にリアルタイムで切削屑を除去できること
は，切削後のスピンナ洗浄装置等を用いる洗浄工程を省
略または簡略化でき，省力化，低コスト化につながる。

【０１２７】さらに，切削水用溝により有効利用された
切削水はブレード及び加工点を効果的に冷却するので，
ブレードの磨耗，破損を抑制し加工面でのチッピングを
防止して加工品質が向上する。また，切削水や洗浄水等
を有効利用することで総供給水量を大幅に節減できるの
でコスト面で有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態にかかるダイシング装置の全体
斜視図。

【図２】第１の実施形態にかかる切削ユニットの斜視
図。

【図３】第１の実施形態にかかる切削ユニットの要部の
分解組立図。

【図４】第１の実施形態にかかるブレードを挟持したフ
ランジの側面図。

【図５】第１の実施形態にかかるフランジ及びシャワー
ノズルの断面図。

【図６】第１の実施形態にかかる洗浄水による切削屑除
去の概念図。

【図７】第２の実施形態にかかるブレードを挟持したフ
ランジの側面図。

【図８】第２の実施形態にかかるフランジ及びシャワー
ノズルの断面図。

【図９】第２の実施形態にかかる洗浄水による切削屑除
去の概念図。

【図１０】第３の実施形態にかかるブレードを挟持した
フランジの側面図。

【図１１】第３の実施形態にかかる切削屑除去試験にお
ける各種切削条件を示す表。

【図１２】第３の実施形態にかかる切削屑除去試験結果
として切削屑評価値を示す棒グラフ。

【符号の説明】

１０ ： ダイシング装置本体 １２ ： 半導体ウェハ ２０ ： 切削ユニット ２２ ： ブレード ２６ ： シャワーノズル ３０ ： フランジ ３１ ： 洗浄用空間 ３１ａ： 平坦部 ３１ｂ： 第１の突起部 ３１ｃ： 第２の突起部 ３３ ： 切削水用溝 ４０ ： 切削屑

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高速回転して被加工物を切断するブレード
   と，前記ブレードを両側より挟持して保持するフランジ
   とを備えたダイシング装置において，前記フランジの一
   側，あるいは両側の外周面上には，円周方向に沿って，
   少なくとも前記被加工物の加工面と略平行に伸びる平坦
   部と，前記平坦部の外縁に設けられた第１の突起部とに
   よって洗浄用空間が形成されていることを特徴とする，
   ダイシング装置。
2. 【請求項２】前記洗浄用空間は，前記平坦部と，前記第
   １の突起部と，前記第１の突起部より前記ブレード側の
   前記平坦部に設けられた第２の突起部とによって形成さ
   れていると共に，前記第１の突起部から前記第２の突起
   部に至る前記平坦部の長さは，前記第１および第２の突
   起部の高さよりも大となることを特徴とする，請求項１
   に記載のダイシング装置
3. 【請求項３】前記第１および第２の突起部の高さのいず
   れか高い方の高さ（Ｈ）と，前記平坦部の長さ（Ｌ）と
   の比が，Ｈ：Ｌ＝１：３から１：１０までの範囲である
   ことを特徴とする，請求項２に記載のダイシング装置。
4. 【請求項４】前記洗浄用空間に洗浄水を供給する第１シ
   ャワーノズルが設けられていることを特徴とする，請求
   項１，２または３のいずれかに記載のダイシング装置。
5. 【請求項５】前記フランジの外周面上には前記ブレード
   と前記第２の突起部との間に，円周方向に沿って切削水
   用溝が形成されていることを特徴とする，請求項２，３
   または４のいずれかに記載のダイシング装置。
6. 【請求項６】前記ブレード先端または前記切削水用溝に
   切削水を供給する第２シャワーノズルが設けられている
   ことを特徴とする，請求項５に記載のダイシング装置。