JP2011249393A - Method and apparatus for cutting hard substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光デバイスウエーハの基板となるサファイア基板や炭化珪素基板等の硬質基板の切削方法および切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting method and a cutting apparatus for a hard substrate such as a sapphire substrate or a silicon carbide substrate which are substrates for an optical device wafer.
光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスを形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハをストリートに沿って切断することにより光デバイスが形成された領域を分割して個々の光デバイスを製造している。 In the optical device manufacturing process, an optical device layer made of a gallium nitride compound semiconductor is laminated on the surface of a substantially disc-shaped sapphire substrate or silicon carbide substrate, and is partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape. Optical devices such as light emitting diodes and laser diodes are formed in the region to constitute an optical device wafer. Then, the optical device wafer is cut along the streets to divide the region where the optical device is formed to manufacture individual optical devices.
上述した光デバイスウエーハをストリートに沿って分割する分割方法として、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板や炭化珪素基板に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線をストリートに沿って照射し、アブレーション加工することによりストリートに沿って破断の起点となるレーザー加工溝を形成し、この破断の起点となるレーザー加工溝が形成されたストリートに沿って外力を付与することにより、光デバイスウエーハをストリートに沿って割断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
As a method of dividing the optical device wafer described above along the street, ablation processing is performed by irradiating the sapphire substrate or silicon carbide substrate constituting the optical device wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that absorbs the optical device wafer. By forming a laser processing groove as a starting point of the break along the street, and applying an external force along the street where the laser processing groove as the starting point of the break is formed, the optical device wafer is moved along the street. A method of cleaving has been proposed. (For example, refer to
しかるに、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板や炭化珪素基板の表面に形成されたストリートに沿ってサファイア基板や炭化珪素基板に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射してアブレーション加工することによりレーザー加工溝を形成すると、発光ダイオードやレーザーダイオード等の光デバイスの側壁面にレーザー加工時に生成される変質物質が付着して光デバイスの輝度が低下し、光デバイスの品質が低下するという問題がある。 However, the laser is ablated by irradiating the sapphire substrate or silicon carbide substrate with a laser beam having an absorptive wavelength along the street formed on the surface of the sapphire substrate or silicon carbide substrate constituting the optical device wafer. When the processing groove is formed, there is a problem in that a denatured substance generated during laser processing adheres to the side wall surface of the optical device such as a light emitting diode or a laser diode, thereby reducing the brightness of the optical device and reducing the quality of the optical device. .
また、上述した光デバイスウエーハのストリートに沿った切断は、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工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被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径3μm程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ20μm程度に形成されている。(例えば、特許文献2参照。)
Further, the cutting along the street of the above-described optical device wafer is performed by a cutting device called a dicer. The cutting apparatus includes a chuck table for holding a workpiece, a cutting means for cutting the workpiece held on the chuck table, and a cutting feed means for relatively moving the chuck table and the cutting means. It has. The cutting means includes a rotary spindle, a cutting blade mounted on the spindle, and a drive mechanism that rotationally drives the rotary spindle. The cutting blade is composed of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer periphery of the side surface of the base. The cutting edge is fixed to the base by electroforming, for example, diamond abrasive grains having a particle size of about 3 μm. It is formed to a thickness of about 20 μm. (For example, see
而して、上述した切削装置の切削ブレードによって光デバイスウエーハを切断すると、レーザー加工のように光デバイスの側壁面に変質物質が生成されることがなく、光デバイスの輝度が低下するという問題は解消できるが、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板や炭化珪素基板等の硬質基板はモース硬度が高いため、切削ブレードによる切削は必ずしも容易ではない。即ち、サファイア基板や炭化珪素基板等の硬質基板はモース硬度が高く切削負荷が大きいので、切削ブレードの切り込み量は10〜15μm程度で実施されている。従って、サファイア基板や炭化珪素基板等の硬質基板を切断または破断起点となる所定深さの切削溝を形成するためには切削工程を複数回実施しなければならず、生産性が悪いという問題がある。 Thus, when the optical device wafer is cut by the cutting blade of the above-described cutting apparatus, a deteriorating substance is not generated on the side wall surface of the optical device as in laser processing, and the luminance of the optical device is reduced. Although it can be eliminated, since a hard substrate such as a sapphire substrate or a silicon carbide substrate constituting the optical device wafer has a high Mohs hardness, cutting with a cutting blade is not always easy. That is, since a hard substrate such as a sapphire substrate or a silicon carbide substrate has a high Mohs hardness and a large cutting load, the cutting blade is cut in an amount of about 10 to 15 μm. Therefore, in order to form a cutting groove having a predetermined depth as a starting point for cutting or breaking a hard substrate such as a sapphire substrate or a silicon carbide substrate, the cutting process has to be performed a plurality of times, resulting in a problem of poor productivity. is there.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、光デバイスウエーハ等を構成する基板として用いられるサファイア基板や炭化珪素基板等の硬質基板を効率よく切削することができる硬質基板の切削方法および切削装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above facts, and the main technical problem thereof is that a hard substrate such as a sapphire substrate or a silicon carbide substrate used as a substrate constituting an optical device wafer or the like can be efficiently cut. An object of the present invention is to provide a cutting method and a cutting apparatus for a hard substrate.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、チャックテーブルに保持された硬質基板を、切削ブレードを回転しつつ該チャックテーブルを該切削ブレードに対して相対的に切削送り方向に切削送りすることにより切削する硬質基板の切削方法であって、
該切削ブレードによる切削領域にハロゲン化ガスを噴射しつつ切削する、
ことを特徴とする硬質基板の切削方法が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a hard substrate held by a chuck table is cut and fed in a cutting feed direction relative to the cutting blade while rotating the cutting blade. It is a cutting method of a hard substrate to cut by,
Cutting while injecting a halogenated gas to the cutting area by the cutting blade,
A method for cutting a hard substrate is provided.
上記ハロゲン化ガスは、切削水に混入して噴射する。 The halogenated gas is mixed with cutting water and sprayed.
また、本発明によれば、被加工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被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、該チャックテーブルを該切削手段に対して相対的に切削送り方向に切削送りする切削送り手段と、を具備する切削装置において、
該切削ブレードによる切削領域にハロゲン化ガスを噴射する噴射ノズルを備えたハロゲン化ガス噴射手段を具備している、
ことを特徴とする切削装置が提供される。
Further, according to the present invention, a chuck table for holding a workpiece, a cutting means having a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and the chuck table as the cutting means. In a cutting device comprising a cutting feed means for cutting and feeding in a cutting feed direction relative to the
A halogenated gas injection means including an injection nozzle for injecting a halogenated gas into a cutting region by the cutting blade;
A cutting device is provided.
上記噴射ノズルに切削水を供給する切削水供給手段を具備している。 A cutting water supply means for supplying cutting water to the spray nozzle is provided.
本発明による硬質基板の切削方法は、切削ブレードによる切削領域にハロゲン化ガスを噴射しつつ切削するので、切削領域においては高速回転する切削ブレードで硬質基板としてのサファイア基板(Al2O3)や炭化珪素基板(SiC)を切削する際に発生する高熱によってハロゲン化ガスが熱的に原子、分子に分解され、サファイア基板(Al2O3)を構成する(Al)、または炭化珪素基板(SiC)を構成する(Si)がフッ素ガスと反応してエッチングされるため、切削ブレードによる切削能力が増大する。従って、切削ブレードの切り込み量を大きくすることが可能となり、生産性を向上することができる。 Cutting method of the rigid substrate according to the present invention, since the cutting while jetting the halide gas to a cutting region by the cutting blade, a sapphire substrate as a hard substrate with a cutting blade rotating at a high speed in the cutting area (Al 2 O 3) Ya The halogenated gas is thermally decomposed into atoms and molecules by the high heat generated when cutting the silicon carbide substrate (SiC) to form a sapphire substrate (Al 2 O 3 ) (Al), or a silicon carbide substrate (SiC The (Si) constituting the) is etched by reacting with the fluorine gas, so that the cutting ability by the cutting blade is increased. Therefore, it becomes possible to increase the cutting amount of the cutting blade and improve the productivity.
また、本発明による切削装置は、切削ブレードによる切削領域にハロゲン化ガスを噴射する噴射ノズルを備えたハロゲン化ガス噴射手段を具備しているので、切削ブレードによる切削時にハロゲン化ガス噴射手段を作動してハロゲン化ガスを噴射することにより、上述したように切削領域においては高速回転する切削ブレードで被加工物である硬質基板としてのサファイア基板(Al2O3)や炭化珪素基板(SiC)を切削する際に発生する高熱によってハロゲン化ガスが熱的に原子、分子に分解され、サファイア基板(Al2O3)を構成する(Al)、または炭化珪素基板(SiC)を構成する(Si) がフッ素ガスと反応してエッチングされるため、切削ブレードによる切削能力が増大する。従って、切削ブレードの切り込み量を大きくすることが可能となり、生産性を向上することができる。 Further, the cutting device according to the present invention includes the halogenated gas injection means having the injection nozzle for injecting the halogenated gas into the cutting region by the cutting blade, and therefore operates the halogenated gas injection means at the time of cutting with the cutting blade. As described above, by injecting the halogenated gas, a sapphire substrate (Al 2 O 3 ) or silicon carbide substrate (SiC) as a hard substrate, which is a workpiece, is cut at a high speed in the cutting region. The halogenated gas is thermally decomposed into atoms and molecules by the high heat generated during cutting to form a sapphire substrate (Al 2 O 3 ) (Al), or a silicon carbide substrate (SiC) (Si) Is etched by reacting with fluorine gas, so that the cutting ability of the cutting blade is increased. Therefore, it becomes possible to increase the cutting amount of the cutting blade and improve the productivity.
以下、本発明による硬質基板の切削方法および切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a cutting method and a cutting apparatus for a hard substrate according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明に従って構成された切削装置の斜視図が示されている。図1に示す切削装置1は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。この装置ハウジング2内には、被加工物を保持するチャックテーブル3が切削送り方向である矢印Xで示す方向に移動可能に配設されている。このチャックテーブル3は、チャックテーブル本体31と、該チャックテーブル本体31の上面に配設された吸着チャック32を具備しており、該吸着チャック32の上面である保持面上に被加工物を載置し、図示しない吸引手段を作動することによって吸着チャック32上に被加工物を吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル3は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル3を構成するチャックテーブル本体31には、後述する被加工物としての光デバイスウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ33が配設されている。このように構成されたチャックテーブル3は、図示しない切削送り手段によって、矢印Xで示す切削送り方向に移動せしめられるようになっている。
FIG. 1 shows a perspective view of a cutting device constructed in accordance with the present invention. A
図1に示す切削装置1は、上記チャックテーブル3に保持された被加工物を切削するための切削手段としてのスピンドルユニット4を具備している。スピンドルユニット4は、図示しない割り出し送り手段によって上記矢印Xで示す切削送り方向と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって上記チャックテーブル3の保持面に対して垂直な矢印Zで示す切り込み送り方向に移動せしめられるようになっている。このスピンドルユニット4は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Yで示す方向および切り込み方向である矢印Zで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング41と、該スピンドルハウジング41に回転自在に支持された回転スピンドル42と、該回転スピンドル42の前端部に装着された切削ブレード43とを具備している。切削ブレード43は、例えば図2および図3に示すようにアルミニウムによって形成された円盤状の基台431と、該基台431の外周部側面にダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めて厚さが15〜30μmに形成された環状の切れ刃432からなっている。
A
図2および図3を参照して説明を続けると、上記スピンドルハウジング41の前端部には、切削ブレード43の上半部を覆うブレードカバー44が取り付けられている。このブレードカバー44は、図示の実施形態においてはスピンドルハウジング41に装着された第1のカバー部材441と、該第1のカバー部材441に装着される第2のカバー部材442とからなっている。第1のカバー部材441の側面には、図3に示すように雌ネジ穴441aと2個の位置決めピン441bが設けられており、第2のカバー部材442には上記雌ネジ穴441aと対応する位置に挿通穴442aが設けられている。また、第2のカバー部材442における第1のカバー部材441と対向する面には、上記2個の位置決めピン441bが嵌合する図示しない2個の凹部が形成されている。このように構成された第1のカバー部材441と第2のカバー部材442は、第2のカバー部材442に形成された図示しない2個の凹部を第1のカバー部材441に設けられた2個の位置決めピン441bに嵌合することによって位置決めする。そして、締結ボルト443を第2のカバー部材442の挿通穴442aに挿通し、第1のカバー部材441に設けられた雌ネジ穴441aと螺合することにより、第2のカバー部材442を第1のカバー部材441に装着する。
2 and 3, the
上記ブレードカバー44を構成する第1のカバー部材441と第2のカバー部材442には、それぞれ図4および図5に示すように切削ブレード43およびチャックテーブル3に保持された被加工物10における切削領域に切削水とハロゲン化ガスの混合流体を噴射する混合流体噴射手段5が設けられている。
The
混合流体噴射手段5について、主に図5を参照して説明する。なお、混合流体噴射手段5はブレードカバー44を構成する第1のカバー部材441と第2のカバー部材442にそれぞれ配設されているが、図5においては第2のカバー部材442に配設された混合流体噴射手段5が示されている。第1のカバー部材441に配設された混合流体噴射手段5は、図5に示す第2のカバー部材442に配設された混合流体噴射手段5と実質的に同様の構成であり、切削ブレード43に対して面対称に構成されている。
The mixed fluid ejecting means 5 will be described mainly with reference to FIG. The mixed fluid ejecting means 5 is disposed on the
上記混合流体噴射手段5は、図5に示すように切削水供給通路51と、ハロゲン化ガス供給通路52と、切削水供給通路51に供給された切削水とハロゲン化ガス供給通路52に供給されたハロゲン化ガスを混合する混合室の53と、該混合室53において切削水とハロゲン化ガスとが混合された混合流体を流出する混合流体供給通路54と、該混合流体供給通路54と連通し切削水とハロゲン化ガスとの混合流体を切削ブレード43およびチャックテーブル3に保持された被加工物10における切削領域に噴射する噴射ノズル55とを具備している。この混合流体噴射手段5を構成する切削水供給通路51は切削水供給手段56に接続され、ハロゲン化ガス供給通路52はハロゲン化ガス供給手段57に接続されている。
As shown in FIG. 5, the mixed fluid ejecting means 5 is supplied to the cutting
上記切削水供給通路51は、切削水入り口51aが上記切削水供給手段56に接続され、切削水出口51bが上記混合室53の天井壁53aに開口されている。上記ハロゲン化ガス供給通路52は、ハロゲン化ガス入り口52aが上記ハロゲン化ガス供給手段57に接続され、ハロゲン化ガス出口52bが混合室53の天井壁53aに開口されている。なお、切削水供給通路51の切削水出口51bは直径が0.15〜0.25mmに形成され、ハロゲン化ガス出口52bは直径が0.7〜0.9mmに形成されている。上記混合流体供給通路54は、混合流体入り口54aがハロゲン化ガス供給通路52のハロゲン化ガス出口52bと対向して設けられ上記混合室53の底壁53bに開口しており、混合流体出口54bが上記噴射ノズル55の連通路551と連通している。なお、上記混合室53の底壁53bは、切削水入り口51aから混合室53に流入された切削水を混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに導く湾局面に形成されている。
The cutting
上記噴射ノズル55は、図5に示すように上記混合流体供給通路54の混合流体出口54bと連通する連通路551と、図4に示すように連通路551と連通するとともに斜め下方に向けて開口する複数のスリット噴出口552を備えている。このように噴射ノズル55に設けられた複数のスリット噴出口552は、切削水とハロゲン化ガスとの混合流体を切削ブレード43およびチャックテーブル3に保持された被加工物10の切削ブレード43による切削領域に噴射する。
As shown in FIG. 5, the
図5を参照して説明を続けると、上記切削水供給手段56は、切削水供給源561と、該切削水供給源561と上記切削水供給通路51の切削水入り口51aとを接続する切削水供給管562と、該切削水供給管562に配設された電磁開閉弁563とからなっている。なお、切削水供給源561に収容される切削水としては、純水を用いることができる。このように構成された切削水供給手段56は、電磁開閉弁563が除勢(OFF)されて閉路している状態では切削水供給源561と上記切削水供給通路51との連通が遮断されており、電磁開閉弁563が附勢(ON)されて開路すると切削水供給源561と上記切削水供給通路51とが切削水供給管562を介して連通せしめられる。このように構成された切削水供給手段56は、0.2〜0.3Mpの圧力の切削水を上記切削水供給通路51に供給する。
Continuing with reference to FIG. 5, the cutting water supply means 56 includes a cutting
次に、上記ハロゲン化ガス供給手段57について、図5を参照して説明する。
図示の実施形態におけるハロゲン化ガス供給手段57は、ハロゲン化ガス供給源571と、該ハロゲン化ガス供給源571と上記ハロゲン化ガス供給通路52のハロゲン化ガス入り口52aとを接続するハロゲン化ガス供給管572と、該ハロゲン化ガス供給管572に配設された電磁開閉弁573とからなっている。なお、ハロゲン化ガス供給源571に収容されるハロゲン化ガスとしては、CF4、C2F6、C3F6、C3F8、C4F6、C4F8、C5F8、CHF3、CH2F2、CH2F5、SF6等を用いることができる。このように構成されたハロゲン化ガス供給手段57は、電磁開閉弁573が除勢(OFF)されて閉路している状態ではハロゲン化ガス供給源571とハロゲン化ガス供給通路52との連通が遮断されており、電磁開閉弁573が附勢(ON)されて開路するとハロゲン化ガス供給源571と上記ハロゲン化ガス供給通路52とがハロゲン化ガス供給管572を介して連通せしめられる。このように構成されたハロゲン化ガス供給手段57は、0.2〜0.3Mpの圧力のハロゲン化ガスを上記ハロゲン化ガス供給通路52に供給する。
Next, the halogenated gas supply means 57 will be described with reference to FIG.
The halogenated gas supply means 57 in the illustrated embodiment includes a halogenated
以上のように構成された混合流体噴射手段5は、上記切削水供給手段56の電磁開閉弁563が附勢(ON)され開路すると、切削水が切削水供給通路51を通して混合室53に流入せしめられる。この混合室53に流入された切削水は、混合室53の底壁53bを形成する湾局面に沿って混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに導かれる。一方、上記ハロゲン化ガス供給手段57の電磁開閉弁573が附勢(ON)され開路すると、ハロゲン化ガスがハロゲン化ガス供給通路52を通して混合室53の底壁53bに開口する混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに向けて流入せしめられる。この結果、切削水供給通路51から混合室53に流入され混合室53の底壁53bを形成する湾局面に沿って混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに導かれた切削水は、ハロゲン化ガス供給通路52から混合室53の底壁53bに開口する混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに向けて流入せしめられたハロゲン化ガスによって混合されつつ混合流体供給通路54に円滑に導入される。
The mixed fluid ejecting means 5 configured as described above causes cutting water to flow into the mixing
図1に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置1は、上記チャックテーブル3上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード43によって切削すべき領域を検出するための撮像手段6を具備している。この撮像手段6は、顕微鏡やCCDカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置1は、撮像手段6によって撮像された画像を表示する表示手段7を具備している。
Returning to FIG. 1, the description continues and the
上記装置ハウジング2におけるカセット載置領域8aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル8が配設されている。このカセット載置テーブル8は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル8上には、被加工物としての光デバイスウエーハ10を収容するカセット9が載置される。カセット9に収容される光デバイスウエーハ10は、硬質基板であるサファイア基板または炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスが形成されている。このように形成された光デバイスウエーハ10は、環状の支持フレームFに装着されたダイシングテープTの表面に裏面が貼着された状態でカセット9に収容される。
In the
図1を参照して説明を続けると、図示の実施形態における切削装置1は、カセット載置テーブル8上に載置されたカセット9に収容されている光デバイスウエーハ10(環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態)を仮置きテーブル11に搬出する搬出・搬入手段12と、仮置きテーブル11に搬出された光デバイスウエーハ10を上記チャックテーブル3上に搬送する第1の搬送手段13と、チャックテーブル3上で切削加工された光デバイスウエーハ10を洗浄する洗浄手段14と、チャックテーブル3上で切削加工された光デバイスウエーハ10を洗浄手段14へ搬送する第2の搬送手段15を具備している。
1, the
図示の実施形態における切削装置1は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
カセット載置テーブル8上に載置されたカセット9の所定位置に収容されている光デバイスウエーハ10(環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着されている状態)は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル8が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出・搬入手段12が進退作動して搬出位置に位置付けられた光デバイスウエーハ10を仮置きテーブル11上に搬出する。このようにして仮置きテーブル11に搬出された光デバイスウエーハ10は、第1の搬送手段13の旋回動作によって図1に示す被加工物搬入位置に位置付けられているチャックテーブル3上に搬送される。
The
The
チャックテーブル3上に光デバイスウエーハ10が載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して光デバイスウエーハ10をダイシングテープTを介してチャックテーブル3上に吸引保持する。また、光デバイスウエーハ10をダイシングテープTを介して支持する環状のフレームFは、上記クランプ33によって固定される。このようにして光デバイスウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル3は、図示しない切削送り手段を作動することによって撮像手段6の直下に移動される。チャックテーブル3が撮像手段6の直下に位置付けられると、撮像手段6および図示しない制御手段によって光デバイスウエーハ10の切削すべき切削領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段6および図示しない制御手段は、光デバイスウエーハ10に形成されているストリートを検出し、スピンドルユニット4を割り出し方向である矢印Y方向に移動調節してストリートと切削ブレード43との精密位置合わせ作業を実施する。
When the
以上のようにしてチャックテーブル3上に保持された光デバイスウエーハ10に形成されているストリートを検出し、切削領域のアライメントが行われたならば、チャックテーブル3を切削ブレード43の下方である切削加工領域に移動し、光デバイスウエーハ10を保持したチャックテーブル3を切削領域の切削開始位置に移動する。このとき、図6の(a)に示すように光デバイスウエーハ10に形成されたストリートの一端(図6の(a)において左端)が切削ブレード43の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。そして、切削ブレード43を図6の(a)において矢印43aで示す方向に所定の回転速度で回転し、2点鎖線で示す待機位置から図示しない切り込み送り手段によって図6の(a)において実線で示すように下方に所定量切り込み送りする。この切り込み送り位置は、切削ブレード43の外周縁の下端が光デバイスウエーハ10の上面から20〜30μmの位置に設定されている。
When the street formed on the
上述したように切削ブレード43の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード43を図6の(a)において矢印43aで示す方向に所定の回転速度(例えば20000rpm)で回転しつつ、チャックテーブル3を図6の(a)において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度(例えば50mm/秒)で移動せしめる。そして、図6の(b)に示すようにチャックテーブル3に保持された光デバイスウエーハ10の右端が切削ブレード43の直下を通過したらチャックテーブル3の移動を停止する。そして、切削ブレード43を上昇させ2点鎖線で示す退避位置に位置付ける。この結果、チャックテーブル3上に保持された光デバイスウエーハ10には、切削ブレード43により所定のストリートに沿って上面から深さが20〜30μmの破断起点となる切削溝が形成される(切削工程)。
If cutting feed of the
この切削工程を実施する際には、混合流体噴射手段5を構成する切削水供給手段56の電磁開閉弁563が附勢(ON)されるとともに、ハロゲン化ガス供給手段57の電磁開閉弁573が附勢(ON)される。この切削水供給手段56の電磁開閉弁563とハロゲン化ガス供給手段57の電磁開閉弁573が附勢(ON)されると、上述したように切削水が切削水供給通路51を通して混合室53に流入するとともに、ハロゲン化ガスがハロゲン化ガス供給通路52を通して混合室53の底壁53bに開口する混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに向けて流入せしめられる。この結果、切削水供給通路51から混合室53に流入され混合室53の底壁53bを形成する湾局面に沿って混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに導かれた切削水は、ハロゲン化ガス供給通路52から混合室53の底壁53bに開口する混合流体供給通路54の混合流体入り口54aに向けて流入せしめられたハロゲン化ガスによって混合されつつ混合流体供給通路54に導入される。このようにして混合流体供給通路54に流入せしめられた切削水とハロゲン化ガスとからなる混合流体は、図6の(c)に示すように噴射ノズル55の連通路551を通してスリット噴出口552からチャックテーブル3に保持された光デバイスウエーハ10における切削ブレード43による切削領域に噴射される。この結果、切削ブレード43による切削領域においては、高速回転する切削ブレード43により光デバイスウエーハ10を切削する際に発生する高熱によって混合流体に混入されているハロゲン化ガスが熱的に原子、分子に分解され、サファイア基板(Al2O3)を構成する(Al)、または炭化珪素基板(SiC)を構成する (Si)がフッ素ガスと反応してエッチングされるため、切削ブレード43による切削能力が増大する。従って、切削ブレード43の切り込み量を大きくすることができるので、厚みが100μmの光デバイスウエーハ10の場合には破断起点となる所定深さの切削溝を形成することができるとともに、厚みが数十μmの光デバイスウエーハ10の場合には1回の切削工程で切断することが可能となり、生産性を向上することができる。
When performing this cutting process, the electromagnetic on-off
上述したように光デバイスウエーハ10に形成された所定のストリートに沿って上記切削工程をしたならば、チャックテーブル3を図1において矢印Yで示す方向にストリートの間隔だけ割り出し送りし、上述した切削工程を実施する。このようにして、光デバイスウエーハ10の所定方向に形成された全てのストリートに沿って上記切削工程を実施したならば、チャックテーブル3を90度回転させて、光デバイスウエーハ10の所定方向と直交する方向に形成されたストリートに沿って上記切削工程を実行する。この結果、光デバイスウエーハ10には格子状に形成された全てのストリートに沿って破断起点となる切削溝が形成され、また、デバイスウエーハ10の厚みが数十μm場合には光デバイスウエーハ10は格子状に形成された全てのストリートに沿って切断される。
If the above cutting process is performed along a predetermined street formed in the
以上のようにして、光デバイスウエーハ10に形成された全てのストリートに沿って上記切削工程が終了したら、光デバイスウエーハ10を保持しているチャックテーブル3は最初に光デバイスウエーハ10を吸引保持した被加工物搬入位置に戻される。そして、チャックテーブル3の吸引保持されている光デバイスウエーハ10の吸引保持を解除する。次に、光デバイスウエーハ10は第2の搬送手段15によって洗浄手段14に搬送される。洗浄手段14に搬送された光デバイスウエーハ10は、ここで洗浄される。このようにして洗浄された光デバイスウエーハ10は、乾燥後に第1の搬送手段13によって仮置きテーブル11に搬送される。そして、光デバイスウエーハ10は、搬出・搬入手段12によってカセット9の所定位置に収納される。
As described above, when the cutting process is completed along all the streets formed in the
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態においてはハロゲン化ガスを切削水に混入して切削領域に噴射する例を示したが、ハロゲン化ガスだけを切削領域に噴射してもよい。 While the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the example in which the halogenated gas is mixed into the cutting water and sprayed to the cutting region has been described. However, only the halogenated gas may be sprayed to the cutting region.
2:装置ハウジング
3:チャックテーブル
4:スピンドルユニット
43:切削ブレード
44:ブレードカバー
441:第1のカバー部材
442:第2のカバー部材
5:混合流体噴射手段
51:切削水供給通路
52:ハロゲン化ガス供給通路
53:混合室
54:混合流体供給通路
55:噴射ノズル
56:切削水供給手段
57:ハロゲン化ガス供給手段
6:撮像手段
7:表示手段
9:カセット
10:光デバイスウエーハ
11:仮置きテーブル
12:搬出・搬入手段
13:第1の搬送手段
14:洗浄手段
15:第2の搬送手段
F:環状の支持フレーム
T:ダイシングテープ
2: Device housing 3: Chuck table 4: Spindle unit 43: Cutting blade 44: Blade cover 441: First cover member 442: Second cover member 5: Mixed fluid injection means 51: Cutting water supply passage 52: Halogenation Gas supply passage 53: Mixing chamber 54: Mixed fluid supply passage 55: Injection nozzle 56: Cutting water supply means 57: Halogenated gas supply means 6: Imaging means 7: Display means 9: Cassette 10: Optical device wafer 11: Temporary placement Table 12: Unloading / carrying means 13: First conveying means 14: Cleaning means 15: Second conveying means F: Annular support frame T: Dicing tape
Claims (4)
該切削ブレードによる切削領域にハロゲン化ガスを噴射しつつ切削する、
ことを特徴とする硬質基板の切削方法。 A hard substrate cutting method for cutting a hard substrate held by a chuck table by cutting and feeding the chuck table in a cutting feed direction relative to the cutting blade while rotating the cutting blade,
Cutting while injecting a halogenated gas to the cutting area by the cutting blade,
A method for cutting a hard substrate, characterized in that:
該切削ブレードによる切削領域にハロゲン化ガスを噴射する噴射ノズルを備えたハロゲン化ガス噴射手段を具備している、
ことを特徴とする切削装置。 A chuck table for holding the workpiece, a cutting means having a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and a cutting feed direction relative to the cutting means. In a cutting device comprising a cutting feed means for cutting and feeding to
A halogenated gas injection means including an injection nozzle for injecting a halogenated gas into a cutting region by the cutting blade;
The cutting device characterized by the above.
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