JP2019117895A - 切削ブレードの位置検出方法及び切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外光の影響を受け易い状況でも切削ブレードの基準となる位置を精度良く検出できる切削ブレードの位置検出方法を提供する。【解決手段】切削ブレードの位置検出方法であって、切削ブレードを検出器から離れた退避位置に位置付け、発光部から光を放射させた状態で、受光部の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップと、切削ブレードを退避位置に位置付け、発光部から光を放射させない状態で、受光部の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップと、全受光量から外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定する基準受光量設定ステップと、発光部から光を放射させた状態で発光部と受光部との間に切削ブレードを侵入させ、受光部の受光量が基準受光量に達したときの切削ブレードの位置を基準位置として検出する基準位置検出ステップと、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、切削ユニットに装着された切削ブレードの位置を検出する際に用いられる切削ブレードの位置検出方法、及びこの切削ブレードの位置検出方法が採用された切削装置に関する。

半導体ウェーハやパッケージ基板に代表される板状の被加工物を加工する際には、例えば、環状の切削ブレードをスピンドルに装着した切削装置が使用される。スピンドルを回転させて切削ブレードを被加工物に切り込ませながら、スピンドル及び切削ブレードと被加工物とを相対的に移動させることで、この相対的な移動の方向に沿って被加工物を切削加工できる。

ところで、上述のような切削装置で被加工物を切削加工すると、切削ブレードの摩耗が進行して、その径は徐々に小さくなる。摩耗により径が小さくなった切削ブレードをそのまま使用すると、被加工物に対する切削ブレードの切り込みが浅くなって、被加工物を適切に切削加工できない。

そこで、切削ブレードの先端（下端）の位置を任意のタイミングで検出し、この先端の位置を基準に切削ブレードの切り込み深さを制御する方法が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、切削ブレードの下方に配置される光学式のセンサに切削ブレードを侵入させ、センサ内の光路を切削ブレードによって遮断することで切削ブレードの先端の位置を検出する。

特開２００１−２９８００１号公報

しかしながら、切削装置の設置される環境や切削ブレードの種類等によっては、切削装置の外部に存在する照明等の光（以下、外光）がセンサの受光部に入射してしまう。外光の強さは変動するので、上述した方法では必ずしも切削ブレードの先端の位置を精度良く検出できなかった。

本発明はかかる問題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、外光の影響を受け易い状況でも切削ブレードの基準となる位置を精度良く検出できる切削ブレードの位置検出方法、及びこの切削ブレードの位置検出方法が採用された切削装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物を切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる移動ユニットと、互いに対面する発光部と受光部とを含む検出器を有し該発光部と該受光部との間に侵入する該切削ブレードの位置を検出するブレード位置検出ユニットと、を備える切削装置を用い、該発光部から放射される光以外の外光が、該受光部に入射する状態で該切削ブレードの位置を検出する切削ブレードの位置検出方法であって、該切削ブレードを該検出器から離れた退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させた状態で、該受光部の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップと、該切削ブレードを該退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させない状態で、該受光部の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップと、該全受光量から該外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定する基準受光量設定ステップと、該発光部から光を放射させた状態で該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該受光部の受光量が該基準受光量に達したときの該切削ブレードの位置を基準位置として検出する基準位置検出ステップと、を含む切削ブレードの位置検出方法が提供される。

本発明の別の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物を切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる移動ユニットと、互いに対面する発光部と受光部とを含む検出器を有し該発光部と該受光部との間に侵入する該切削ブレードの位置を検出するブレード位置検出ユニットと、を備える切削装置を用い、該発光部から放射される光以外の外光が、該受光部に入射する状態で該切削ブレードの位置を検出する切削ブレードの位置検出方法であって、該切削ブレードを該検出器から離れた退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させた状態で、該受光部の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップと、該切削ブレードを該退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させない状態で、該受光部の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップと、該全受光量から該外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定する基準受光量設定ステップと、該発光部から光を放射させた状態で該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該受光部の受光量が該全受光量に基づき設定される仮基準受光量に達したときの該切削ブレードの位置を仮基準位置として検出する仮基準位置検出ステップと、該切削ブレードを該仮基準位置に位置付け、該発光部から光を放射させない状態で、該受光部の受光量を仮基準位置外光受光量として記録する仮基準位置外光受光量記録ステップと、仮基準受光量から該仮基準位置外光受光量を差し引いて得られる受光量と、基準受光量との差から補正受光量を算出する補正受光量算出ステップと、該補正受光量に基づいて該仮基準位置を補正して基準位置を算出する補正ステップと、を含む切削ブレードの位置検出方法が提供される。

上述した本発明の一態様又は別の一態様において、該発光部は、連続的に光を放射することが好ましい。

本発明の更に別の一態様によれば、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物を切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる移動ユニットと、互いに対面する発光部と受光部とを含む検出器を有し該発光部と該受光部との間に侵入する該切削ブレードの位置を検出するブレード位置検出ユニットと、を備え、該ブレード位置検出ユニットは、該切削ブレードを該検出器から離れた退避位置に位置付け該発光部から光を放射させた状態で該受光部により受光される受光量を全受光量として記録し、該切削ブレードを該退避位置に位置付け該発光部から光を放射させない状態で該受光部により受光される受光量を外光受光量として記録する記録部と、該全受光量から該外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定し、該発光部から光を放射させた状態で該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させた際に該受光部の受光量が該基準受光量に達したときの該切削ブレードの位置を基準位置として検出する演算部と、含む切削装置が提供される。

上述した本発明の更に別の一態様において、該発光部は、連続的に光を放射する連続点灯式であることが好ましい。

本発明の一態様及び別の一態様に係る切削ブレードの位置検出方法では、検出器から離れた退避位置に切削ブレードを位置付け発光部から光を放射させた状態で外光を含む全受光量を記録し、切削ブレードを退避位置に位置付け発光部から光を放射させない状態で外光受光量を記録するとともに、全受光量から外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定するので、この基準受光量を元に切削ブレードの基準位置を精度良く検出できる。

また、本発明の更に別の一態様に係る切削装置は、全受光量と外光受光量とを記録する記録部と、全受光量から外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定するとともに、受光部の受光量が基準受光量に達したときの切削ブレードの位置を基準位置として検出する演算部と、含むブレード位置検出ユニットを備えるので、上述した本発明の一態様に係る切削ブレードの位置検出方法を適切に実施できる。

切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。 ブレード位置検出ユニット等を拡大した斜視図である。 ブレード位置検出ユニット等の詳細な構造を示す図である。 全受光量記録ステップについて示す図である。 外光受光量記録ステップについて示す図である。 基準位置検出ステップについて示す図である。 変形例に係る全受光量記録ステップについて示す図である。 変形例に係る仮基準位置検出ステップについて示す図である。 変形例に係る外光受光量記録ステップについて示す図である。 変形例に係る仮基準位置外光受光量記録ステップについて示す図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法は、全受光量記録ステップ（図４参照）、外光受光量記録ステップ（図５参照）、基準受光量設定ステップ、及び基準位置検出ステップ（図６参照）を含む。

全受光量記録ステップでは、発光部と受光部とを含む検出器から離れた退避位置に切削ブレードを位置付け、発光部から光を放射させた状態で受光部の受光量を全受光量として記録する。外光受光量記録ステップでは、切削ブレードを退避位置に位置付け、発光部から光を放射させない状態で受光部の受光量を外光受光量として記録する。

基準受光量設定ステップでは、全受光量と外光受光量とから基準受光量を設定する。基準位置検出ステップでは、発光部から光を放射させた状態で発光部と受光部との間に切削ブレードを侵入させ、受光部の受光量が基準受光量に達したときの切削ブレードの位置を基準位置として検出する。以下、本実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法について詳述する。

はじめに、本実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法が採用された切削装置の例を説明する。図１は、本実施形態に係る切削装置２の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、切削装置２は、各構成要素が搭載される基台４を備えている。基台４の上面には、Ｘ軸移動機構６が設けられている。Ｘ軸移動機構６は、Ｘ軸方向（加工送り方向、前後方向）に平行な一対のＸ軸ガイドレール８を備えており、Ｘ軸ガイドレール８には、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。

Ｘ軸移動テーブル１０の下面（裏面）側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレール８に平行なＸ軸ボールねじ１２が螺合されている。Ｘ軸ボールねじ１２の一端部には、Ｘ軸パルスモータ１４が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１４でＸ軸ボールねじ１２を回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０は、Ｘ軸ガイドレール８に沿ってＸ軸方向に移動する。このＸ軸移動機構６には、Ｘ軸移動テーブル１０のＸ軸方向の位置を測定するＸ軸測定ユニット（不図示）が設けられている。

Ｘ軸移動テーブル１０の上面側（表面側）には、テーブルベース１６が設けられている。テーブルベース１６の上部には、被加工物１１を保持するためのチャックテーブル１８が配置されている。チャックテーブル１８の周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレーム１５を四方から固定する４個のクランプ１８ａが設けられている。

被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体でなる円盤状のウェーハであり、その上面（表面）側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。デバイス領域は、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）でさらに複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されている。

被加工物１１の下面（裏面）側には、被加工物１１より径の大きいダイシングテープ１３が貼付されている。ダイシングテープ１３の外周部分は、環状のフレーム１５に固定されている。すなわち、被加工物１１は、ダイシングテープ１３を介してフレーム１５に支持されている。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体でなる円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる任意の形状の基板を被加工物１１として用いることもできる。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物１１には、デバイスが形成されていなくても良い。

チャックテーブル１８は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向（切り込み送り方向、上下方向）に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、上述したＸ軸移動機構６でＸ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させれば、チャックテーブル１８はＸ軸方向に加工送りされる。

チャックテーブル１８の上面は、被加工物１１を保持する保持面１８ｂになっている。この保持面１８ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（割り出し送り方向、左右方向）に対して概ね平行に形成されており、チャックテーブル１８やテーブルベース１６の内部に形成された流路（不図示）等を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。なお、この吸引源の負圧は、テーブルベース１６に対してチャックテーブル１８を固定する際にも利用できる。

チャックテーブル１８に近接する位置には、被加工物１１をチャックテーブル１８へと搬送する搬送機構（不図示）が設けられている。また、Ｘ軸移動テーブル１０の近傍には、切削加工の際に使用される切削液（例えば、純水等）の廃液等を一時的に貯留するウォーターケース２０が設けられている。ウォーターケース２０内に貯留された廃液は、ドレーン（不図示）等を介して切削装置２の外部に排出される。

基台４の上面には、Ｘ軸移動機構６を跨ぐ門型の支持構造２２が配置されている。支持構造２２の前面上部には、２組の切削ユニット移動機構（移動ユニット、移動手段）２４が設けられている。各切削ユニット移動機構２４は、支持構造２２の前面に配置されＹ軸方向に概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２６を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２６には、各切削ユニット移動機構２４を構成するＹ軸移動プレート２８がスライド可能に取り付けられている。

各Ｙ軸移動プレート２８の裏面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２６に平行なＹ軸ボールねじ３０がそれぞれ螺合されている。各Ｙ軸ボールねじ３０の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３２が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３２でＹ軸ボールねじ３０を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２８は、Ｙ軸ガイドレール２６に沿ってＹ軸方向に移動する。

各Ｙ軸移動プレート２８の前面（表面）には、Ｚ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３４が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３４には、Ｚ軸移動プレート３６がスライド可能に取り付けられている。

各Ｚ軸移動プレート３６の裏面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３４に平行なＺ軸ボールねじ３８がそれぞれ螺合されている。各Ｚ軸ボールねじ３８の一端部には、Ｚ軸パルスモータ４０が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４０でＺ軸ボールねじ３８を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３６は、Ｚ軸ガイドレール３４に沿ってＺ軸方向に移動する。

各切削ユニット移動機構２４には、Ｙ軸移動プレート２８のＹ軸方向の位置を測定するＹ軸測定ユニット（不図示）が設けられている。また、各切削ユニット移動機構２４には、Ｚ軸移動プレート３６のＺ軸方向の位置を測定するＺ軸測定ユニット（不図示）が設けられている。

各Ｚ軸移動プレート３６の下部には、被加工物１１を切削するための切削ユニット（切削手段）４２が固定されている。また、切削ユニット４２に隣接する位置には、被加工物１１を撮像するためのカメラ（撮像ユニット、撮像手段）４４が設けられている。各切削ユニット移動機構２４で、Ｙ軸移動プレート２８をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット４２及びカメラ４４は割り出し送りされ、Ｚ軸移動プレート３６をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット４２及びカメラ４４は昇降する（すなわち、保持面１８ｂに対して概ね垂直な方向に移動する）。

なお、チャックテーブル１８等に対する切削ユニット４２及びカメラ４４のＸ軸方向の位置は、上述したＸ軸測定ユニットで測定される。また、チャックテーブル１８等に対する切削ユニット４２及びカメラ４４のＹ軸方向の位置は、上述したＹ軸測定ユニットで測定される。さらに、チャックテーブル１８等に対する切削ユニット４２及びカメラ４４のＺ軸方向の位置は、上述したＺ軸測定ユニットで測定される。

切削ユニット４２は、Ｙ軸方向に概ね平行な回転軸となるスピンドル４６（図２等参照）を備えている。スピンドル４６の一端側には、環状の切削ブレード４８が装着されている。スピンドル４６の他端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、切削ブレード４８は、スピンドル４６を介して伝達される回転駆動源のトルクによって回転する。

また、切削ブレード４８の近傍には、被加工物１１や切削ブレード４８等に純水等の切削液を供給する切削液供給ノズル５０が設けられている。切削ブレード４８の下方には、Ｚ軸方向において切削ブレード４８の先端（下端）の位置（高さ）を検出するブレード位置検出ユニット（ブレード位置検出手段）５２の一部が配置されている。

Ｘ軸移動機構６、チャックテーブル１８、搬送機構、切削ユニット移動機構２４、切削ユニット４２、カメラ４４、ブレード位置検出ユニット５２等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット（制御手段）５４に接続されている。この制御ユニット５４は、被加工物１１の加工条件等に合わせて、上述した各構成要素を制御する。

図２は、ブレード位置検出ユニット５２等を拡大した斜視図である。図２に示すように、ブレード位置検出ユニット５２は、切削ブレード４８の下方に配置される検出器５６を備えている。検出器５６は、概ね直方体状の支持部５６ａと、支持部５６ａの後端側（Ｘ軸方向の一方側）上方に設けられた検出部５６ｂとを含む。

検出部５６ｂの上端部には、切削ブレード４８が侵入できる態様で切り欠かれたブレード侵入部５６ｃが形成されている。ブレード侵入部５６ｃは、Ｙ軸方向において対面する一対の内側面を備えており、この一対の内側面には、光学式のセンサを構成する発光部５８と受光部６０とがそれぞれ配置されている。すなわち、発光部５８と受光部６０とは、ブレード侵入部５６ｃを挟んで対面している。

検出部５６ｂの前方側（Ｘ軸方向の他方側）に位置する支持部５６ａの上面には、発光部５８及び受光部６０にエアーを供給するための２本のエアー供給ノズル６２が設けられている。また、エアー供給ノズル６２に隣接する位置には、発光部５８及び受光部６０に水等の液体を供給するための２本の液体供給ノズル６４が設けられている。発光部５８及び受光部６０は、例えば、液体供給ノズル６４からの液体で洗浄された後に、エアー供給ノズル６２からのエアーで乾燥される。

検出器５６の後端面には、ヒンジ等でなる連結具６６を介して直方体状のカバー６８が取り付けられている。このカバー６８の内部は空洞である。そのため、例えば、連結具６６を中心にカバー６８を回転させることで、検出部５６ｂ、エアー供給ノズル６２、液体供給ノズル６４等をカバー６８の内部に収容できる。

一方で、ブレード位置検出ユニット５２で切削ブレード４８の先端の位置を検出する際には、カバー６８を図２に示す位置まで回転させて、検出部５６ｂ、エアー供給ノズル６２、液体供給ノズル６４等を露出させる。これにより、切削ブレード４８をブレード侵入部５６ｃに侵入させて、切削ブレード４８の先端の位置を検出できるようになる。

図３は、ブレード位置検出ユニット５２等の詳細な構造を示す図である。図３に示すように、発光部５８は、光ファイバー等を介してＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源７０に接続されており、受光部６０に向けて光を放射できる。一方で、受光部６０は、光ファイバー等を介して光電変換部７２に接続されている。この光電変換部７２は、代表的には、光電変換素子によって構成されており、受光部５８の受光量に応じた電圧を生成する。

なお、本実施形態では、発光部５８（光源７０）を、受光部６０に向けて連続的に光を放射できる連続点灯式（直流点灯式）としている。従来のように、発光部５８（光源７０）を非連続点灯式（パルス点灯式）にすると、刃先にスリットが形成されている切削ブレード４８を使用した場合等に、切削ブレード４８の位置を誤検出する可能性があるためである。

例えば、発光部５８（光源７０）が１ＫＨｚの周波数で非連続に点灯する非連続点灯式（パルス点灯式）の場合、切削ブレード４８を６００００ｒｐｍで回転させると、切削ブレード４８が１回転する間に１回の検出が行われることになる。このような条件で、刃先にスリットが形成されている切削ブレード４８の位置を検出しようとすると、スリットの位置を刃先の位置と誤検出して、正しい刃先の位置を検出できなくなる可能性がある。

これに対して、本実施形態では、発光部５８（光源７０）を連続点灯式（直流点灯式）としているので、上述のように、刃先にスリットが形成されている切削ブレード４８を高速に回転させる場合でも、誤検出の問題が発生することはない。つまり、発光部５８（光源７０）を非連続点灯式（パルス点灯式）とする場合に比べて、切削ブレード４８の位置を検出する際の応答速度や測定精度が高くなる。

光電変換部７２は、処理部７４に接続されている。光電変換部７２で生成された電圧は、この処理部７４で処理される。処理部７４は、各種の情報を記録する記録部７４ａと、演算等の処理を行う演算部７４ｂとを含んでいる。記録部７４ａや演算部７４ｂの詳細については後述する。また、この処理部７４には、Ｚ軸測定ユニットで測定されたＺ軸移動プレート３６のＺ軸方向の位置に基づき切削ブレード４８の位置（高さ）を検出する位置検出部７６が接続されている。

次に、上述した切削装置２で行われる切削ブレードの位置検出方法について説明する。なお、本実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法は、検出器５６の発光部５８から放射される光だけでなく、切削装置２の外部に存在する照明等の光（外光）が検出器５６の受光部６０に入射する場合を想定して構成されている。

本実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法では、まず、検出器５６から離れた退避位置に切削ブレード４８を位置付け、発光部５８から光を放射させた状態で、受光部６０の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップを行う。図４は、全受光量記録ステップについて示す図である。

図４に示すように、この全受光量記録ステップでは、まず、回転させた切削ブレード４８を検出器５６から上方に離れた退避位置に位置付ける。切削ブレード４８の退避位置への位置付けは、切削ユニット移動機構２４によって行われる。なお、退避位置とは、発光部５８から放射され受光部６０に入射する光２３の量が概ね最大となる位置である。

切削ブレード４８を退避位置に位置付けた後には、発光部５８から光２３を放射させた状態で、受光部６０の受光量を測定する。具体的には、処理部７４が、受光部６０の受光量に基づいて生成される光電変換部７２の電圧値を、位置検出部７６で検出される切削ブレード４８の位置に関連付けて記録部７４ａに記録する。

検出器５６の受光部６０には、発光部５８から放射される光２３に加えて、発光部５８から放射される光２３以外の外光も入射する。よって、この全受光量記録ステップでは、受光部６０により受光される発光部５８の光２３と外光とを合わせた受光量（全受光量）に相当する電圧値が記録部７４ａに記録される。

全受光量記録ステップの後には、切削ブレード４８を退避位置に位置付け、発光部５８から光２３を放射させない状態で、受光部６０の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップを行う。図５は、外光受光量記録ステップについて示す図である。図５に示すように、外光受光量記録ステップでは、まず、上述した退避位置に回転させた切削ブレード４８を位置付ける。

切削ブレード４８を退避位置に位置付けた後には、発光部５８から光２３を放射させない状態で、受光部６０の受光量を測定する。具体的には、処理部７４が、受光部６０の受光量に基づいて生成される光電変換部７２の電圧値を、位置検出部７６で検出される切削ブレード４８の位置に関連付けて記録部７４ａに記録する。

上述のように、外光受光量記録ステップでは、発光部５８から光２３を放射させていない。そのため、検出器５６の受光部６０には、外光のみが入射する。つまり、この外光受光量記録ステップでは、受光部６０により受光される外光の受光量（外光受光量）に相当する電圧値が記録部７４ａに記録される。

全受光量記録ステップ及び外光受光量記録ステップの後には、全受光量及び外光受光量に基づいて基準受光量を設定する基準受光量設定ステップを行う。本実施形態では、処理部７４の演算部７４ｂが、全受光量から外光受光量を差し引いて外光の影響を除いた受光量を算出し、この外光の影響を除いた受光量の６０％を基準受光量に設定する。

すなわち、処理部７４の演算部７４ｂは、全受光量に相当する電圧値から外光受光量に相当する電圧値を引き、０．６を掛けた値を基準受光量に相当する電圧値として算出する。算出された基準受光量（基準受光量に相当する電圧値）は、記録部７４ａに記録される。このように、外光の影響が小さい基準受光量を設定することで、切削ブレード４８の基準位置を精度良く検出できるようになる。

なお、本実施形態では、外光の影響を除いた受光量の６０％を基準受光量に設定しているが、外光の影響を除いた受光量に対する基準受光量の割合に特段の制限はない。例えば、外光の影響を除いた受光量の２０％〜８０％を基準受光量に設定することもできる。

基準受光量設定ステップの後には、切削ブレード４８の基準位置を検出する基準位置検出ステップを行う。図６は、基準位置検出ステップについて示す図である。図６に示すように、この基準位置検出ステップでは、発光部５８から光２３を放射させた状態で切削ユニット４２を下降させ、回転させた切削ブレード４８をブレード侵入部５６ｃ（発光部５８と受光部６０との間）に侵入させる。

これにより、図６に示すように、発光部５８から受光部６０へと放射される光２３が切削ブレード４８によって部分的に遮られ、受光部６０の受光量は徐々に低下する。処理部７４は、受光部６０の受光量に基づき生成される光電変換部７２の電圧値を、位置検出部７６で検出される切削ブレード４８の位置に関連付けて所定の周期（時間間隔）で記録部７４ａに記録する。なお、光電変換部７２の電圧値を記録する周期は、切削ブレード４８の位置を精度良く検出できる範囲内で任意に設定される。

同時に、処理部７４の演算部７４ｂは、記録部７４ａに記録された受光部５８の受光量（電圧値）と、基準受光量（電圧値）とを比較する。そして、処理部７４は、受光部５８の受光量（電圧値）が基準受光量（電圧値）に達したときに、切削ユニット４２の下降を停止させる。より具体的には、受光部５８の受光量（電圧値）と基準受光量（電圧値）とが等しくなった時点、又は、受光部５８の受光量（電圧値）が基準受光量（電圧値）を下回った直後の時点で、切削ユニット４２の下降を停止させる。

また、処理部７４の演算部７４ｂは、受光部５８の受光量（電圧値）が基準受光量（電圧値）に達したときの切削ブレード４８の位置を、基準位置として検出する。つまり、受光部５８の受光量（電圧値）と基準受光量（電圧値）とが等しくなった時点、又は、受光部５８の受光量（電圧値）が基準受光量（電圧値）を下回った直後の時点での切削ブレード４８の位置を、基準位置として検出する。検出された基準位置は、記録部７４ａに記録される。この基準位置は、例えば、チャックテーブル１８や被加工物１１に対する切削ブレード４８の高さを制御する際に用いられる。

以上のように、本実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法では、検出器５６から離れた退避位置に切削ブレード４８を位置付け、発光部５８から光を放射させた状態で、外光を含む全受光量を記録し、切削ブレード４８を退避位置に位置付け、発光部５８から光を放射させない状態で、外光受光量を記録するとともに、全受光量から外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定するので、この基準受光量を元に切削ブレード４８の基準位置を精度良く検出できる。

また、本実施形態の一態様に係る切削装置２は、全受光量と外光受光量とを記録する記録部７４ａと、全受光量から外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定するとともに、受光部の受光量が基準受光量に達したときの切削ブレードの位置を基準位置として検出する演算部７４ｂと、含むブレード位置検出ユニット５２を備えるので、上述した切削ブレードの位置検出方法を適切に実施できる。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、全受光量記録ステップの後に外光受光量記録ステップを行っているが、外光受光量記録ステップの後に全受光量記録ステップを行うこともできる。また、上記実施形態の切削装置２では、制御ユニット５４とは別に処理部７４を設けているが、処理部７４の機能は、制御ユニット５４によって実現されても良い。この場合には、処理部７４を省略できる。

また、上記実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法を更に改良することで、切削ブレード４８の基準位置をより精度良く求めることが可能である。以下、変形例に係る切削ブレードの位置検出方法について説明する。

変形例に係る切削ブレードの位置検出方法では、まず、検出器５６から離れた退避位置に切削ブレード４８を位置付け、発光部５８から光を放射させた状態で、受光部６０の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップを行う。図７は、変形例に係る全受光量記録ステップについて示す図である。なお、この変形例に係る全受光量記録ステップの詳細は、上記実施形態に係る全受光量記録ステップと同様である。

全受光量記録ステップの後には、切削ブレード４８の仮基準位置を検出する仮基準位置検出ステップを行う。図８は、変形例に係る仮基準位置検出ステップについて示す図である。仮基準位置検出ステップでは、まず、全受光量記録ステップで記録部７４ａに記録された全受光量に基づき仮基準受光量を設定する。

具体的には、処理部７４の演算部７４ｂが、例えば、全受光量の６０％を仮基準受光量に設定する。すなわち、処理部７４の演算部７４ｂは、全受光量に相当する電圧値に０．６を掛けた値を仮基準受光量に相当する電圧値として算出する。算出された仮基準受光量（仮基準受光量に相当する電圧値）は、記録部７４ａに記録される。

なお、この変形例では、全受光量の６０％を仮基準受光量に設定しているが、全受光量に対する仮基準受光量の割合に特段の制限はない。例えば、全受光量の２０％〜８０％を仮基準受光量に設定することもできる。

仮基準受光量を設定した後には、図８に示すように、発光部５８から光２３を放射させた状態で切削ユニット４２を下降させ、回転させた切削ブレード４８をブレード侵入部５６ｃ（発光部５８と受光部６０との間）に侵入させる。これにより、図８に示すように、発光部５８から受光部６０へと放射される光２３が切削ブレード４８によって部分的に遮られ、受光部６０の受光量は徐々に低下する。

処理部７４は、受光部６０の受光量に基づき生成される光電変換部７２の電圧値を、位置検出部７６で検出される切削ブレード４８の位置に関連付けて所定の周期（時間間隔）で記録部７４ａに記録する。なお、光電変換部７２の電圧値を記録する周期は、切削ブレード４８の位置を精度良く検出できる範囲内で任意に設定される。

同時に、処理部７４の演算部７４ｂは、記録部７４ａに記録された受光部５８の受光量（電圧値）と、仮基準受光量（電圧値）とを比較する。そして、処理部７４は、受光部５８の受光量（電圧値）が仮基準受光量（電圧値）に達したときに、切削ユニット４２の下降を停止させる。より具体的には、受光部５８の受光量（電圧値）と仮基準受光量（電圧値）とが等しくなった時点、又は、受光部５８の受光量（電圧値）が仮基準受光量（電圧値）を下回った直後の時点で、切削ユニット４２の下降を停止させる。

また、処理部７４の演算部７４ｂは、受光部５８の受光量（電圧値）が仮基準受光量（電圧値）に達したときの切削ブレード４８の位置を、仮基準位置として検出する。つまり、受光部５８の受光量（電圧値）と仮基準受光量（電圧値）とが等しくなった時点、又は、受光部５８の受光量（電圧値）が仮基準受光量（電圧値）を下回った直後の時点での切削ブレード４８の位置を、仮基準位置として検出する。検出された仮基準位置は、記録部７４ａに記録される。

仮基準位置検出ステップの後には、例えば、切削ブレード４８を退避位置に位置付け、発光部５８から光２３を放射させない状態で、受光部６０の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップを行う。図９は、変形例に係る外光受光量記録ステップについて示す図である。なお、この変形例に係る外光受光量記録ステップの詳細は、上記実施形態に係る外光受光量記録ステップと同様である。

外光受光量記録ステップの後には、例えば、切削ブレード４８を仮基準位置に位置付け、発光部５８から光２３を放射させない状態で、受光部６０の受光量を仮基準位置外光受光量として記録する仮基準位置外光受光量記録ステップを行う。図１０は、変形例に係る仮基準位置外光受光量記録ステップについて示す図である。図１０に示すように、仮基準位置外光受光量記録ステップでは、まず、上述した仮基準位置に回転させた切削ブレード４８を位置付ける。

切削ブレード４８を仮基準位置に位置付けた後には、発光部５８から光２３を放射させない状態で、受光部６０の受光量を測定する。具体的には、処理部７４が、受光部６０の受光量に基づいて生成される光電変換部７２の電圧値を、位置検出部７６で検出される切削ブレード４８の位置に関連付けて記録部７４ａに記録する。

上述のように、仮基準位置外光受光量記録ステップでは、発光部５８から光２３を放射させていない。そのため、検出器５６の受光部６０には、外光のみが入射する。つまり、この仮基準位置外光受光量記録ステップでは、切削ブレード４８が仮基準位置に位置付けられた状態で、受光部６０により受光される外光の受光量（仮基準位置外光受光量）に相当する電圧値が記録部７４ａに記録される。

全受光量記録ステップ及び外光受光量記録ステップの後には、全受光量及び外光受光量に基づいて基準受光量を設定する基準受光量設定ステップを行う。なお、この変形例に係る基準受光量設定ステップの詳細は、上記実施形態に係る基準受光量設定ステップと同様である。すなわち、処理部７４の演算部７４ｂが、全受光量（電圧値）から外光受光量（電圧値）を差し引いて外光の影響を除いた受光量（電圧値）を算出し、この外光の影響を除いた受光量（電圧値）の６０％を基準受光量（電圧値）に設定する。

なお、この変形例では、外光の影響を除いた受光量の６０％を基準受光量に設定しているが、外光の影響を除いた受光量に対する基準受光量の割合に特段の制限はない。例えば、外光の影響を除いた受光量の２０％〜８０％を基準受光量に設定することもできる。ただし、外光の影響を除いた受光量に対する基準受光量の割合は、全受光量に対する仮基準受光量の割合と同じであることが望ましい。

基準受光量設定ステップの後には、仮基準位置の補正に必要な補正受光量を算出する補正受光量算出ステップを行う。具体的には、まず、処理部７４の演算部７４ｂが、仮基準受光量（電圧値）から仮基準位置外光受光量（電圧値）を差し引いて、仮基準位置での外光の影響を除いた受光量（電圧値）を算出する。

また、処理部７４の演算部７４ｂは、仮基準位置での外光の影響を除いた受光量（電圧値）と、基準受光量（電圧値）との差を算出し、この差を補正受光量（電圧値）として記録部７４ａに記録する。すなわち、補正受光量（電圧値）は、発光部５８から放射される光２３のみが存在する状態（外光が存在しない状態）で受光部６０の受光量が基準受光量（電圧値）となる切削ブレード４８の位置と、仮基準位置との差に相当する。

補正受光量算出ステップの後には、補正受光量に基づいて仮基準位置を補正し、基準位置を算出する補正ステップを行う。具体的には、まず、処理部７４の演算部７４ｂが、補正受光量（電圧値）に相当する補正距離（補正高さ）を算出する。例えば、演算部７４ｂは、あらかじめ記録部７４ａに記録しておいた補正受光量（電圧値）と補正距離との換算用テーブルを参酌することによって補正距離を算出できる。

補正受光量（電圧値）に相当する補正距離が算出されると、処理部７４の演算部７４ｂは、記録部７４ａに記録されている仮基準位置から補正距離を差し引いて、基準位置を算出する。算出された基準位置は、記録部７４ａに記録される。

このように、変形例に係る切削ブレードの位置検出方法では、実際に検出される仮基準位置と真の基準位置との差に相当する補正受光量を求め、この補正受光量を用いて仮基準位置を補正するので、上記実施形態に係る切削ブレードの位置検出方法に比べて外光の影響をより小さく抑えられる。つまり、切削ブレード４８の基準位置をより精度良く求めることが可能になる。

なお、この変形例に係る切削ブレードの位置検出方法では、外光受光量記録ステップの後に仮基準位置外光受光量記録ステップを行っているが、仮基準位置外光受光量記録ステップの後に外光受光量記録ステップを行うこともできる。

その他、上記実施形態や変形例に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ 被加工物
１３ ダイシングテープ
１５ フレーム
２３ 光
２ 切削装置
４ 基台
６ Ｘ軸移動機構
８ Ｘ軸ガイドレール
１０ Ｘ軸移動テーブル
１２ Ｘ軸ボールねじ
１４ Ｘ軸パルスモータ
１６ テーブルベース
１８ チャックテーブル
１８ａ クランプ
１８ｂ 保持面
２０ ウォーターケース
２２ 支持構造
２４ 切削ユニット移動機構（移動ユニット、移動手段）
２６ Ｙ軸ガイドレール
２８ Ｙ軸移動プレート
３０ Ｙ軸ボールねじ
３２ Ｙ軸パルスモータ
３４ Ｚ軸ガイドレール
３６ Ｚ軸移動プレート
３８ Ｚ軸ボールねじ
４０ Ｚ軸パルスモータ
４２ 切削ユニット（切削手段）
４４ カメラ（撮像ユニット、撮像手段）
４６ スピンドル
４８ 切削ブレード
５０ 切削液供給ノズル（切削液供給ユニット、切削液供給手段）
５２ ブレード位置検出ユニット（ブレード位置検出手段）
５４ 制御ユニット（制御手段）
５６ 検出器
５６ａ 支持部
５６ｂ 検出部
５６ｃ ブレード侵入部
５８ 発光部
６０ 受光部
６２ エアー供給ノズル
６４ 液体供給ノズル
６６ 連結具
６８ カバー
７０ 光源
７２ 光電変換部
７４ 処理部
７４ａ 記録部
７４ｂ 演算部
７６ 位置検出部

Claims (5)

1. 被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物を切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる移動ユニットと、互いに対面する発光部と受光部とを含む検出器を有し該発光部と該受光部との間に侵入する該切削ブレードの位置を検出するブレード位置検出ユニットと、を備える切削装置を用い、該発光部から放射される光以外の外光が、該受光部に入射する状態で該切削ブレードの位置を検出する切削ブレードの位置検出方法であって、
   該切削ブレードを該検出器から離れた退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させた状態で、該受光部の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップと、
   該切削ブレードを該退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させない状態で、該受光部の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップと、
   該全受光量から該外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定する基準受光量設定ステップと、
   該発光部から光を放射させた状態で該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該受光部の受光量が該基準受光量に達したときの該切削ブレードの位置を基準位置として検出する基準位置検出ステップと、を含むことを特徴とする切削ブレードの位置検出方法。
2. 被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物を切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる移動ユニットと、互いに対面する発光部と受光部とを含む検出器を有し該発光部と該受光部との間に侵入する該切削ブレードの位置を検出するブレード位置検出ユニットと、を備える切削装置を用い、該発光部から放射される光以外の外光が、該受光部に入射する状態で該切削ブレードの位置を検出する切削ブレードの位置検出方法であって、
   該切削ブレードを該検出器から離れた退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させた状態で、該受光部の受光量を全受光量として記録する全受光量記録ステップと、
   該切削ブレードを該退避位置に位置付け、該発光部から光を放射させない状態で、該受光部の受光量を外光受光量として記録する外光受光量記録ステップと、
   該全受光量から該外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定する基準受光量設定ステップと、
   該発光部から光を放射させた状態で該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させ、該受光部の受光量が該全受光量に基づき設定される仮基準受光量に達したときの該切削ブレードの位置を仮基準位置として検出する仮基準位置検出ステップと、
   該切削ブレードを該仮基準位置に位置付け、該発光部から光を放射させない状態で、該受光部の受光量を仮基準位置外光受光量として記録する仮基準位置外光受光量記録ステップと、
   仮基準受光量から該仮基準位置外光受光量を差し引いて得られる受光量と、基準受光量との差から補正受光量を算出する補正受光量算出ステップと、
   該補正受光量に基づいて該仮基準位置を補正して基準位置を算出する補正ステップと、を含むことを特徴とする切削ブレードの位置検出方法。
3. 該発光部は、連続的に光を放射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削ブレードの位置検出方法。
4. 被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、
   被加工物を切削する切削ブレードが装着されるスピンドルを有する切削ユニットと、
   該切削ユニットを該保持面に垂直な方向に移動させる移動ユニットと、
   互いに対面する発光部と受光部とを含む検出器を有し該発光部と該受光部との間に侵入する該切削ブレードの位置を検出するブレード位置検出ユニットと、を備え、
   該ブレード位置検出ユニットは、
   該切削ブレードを該検出器から離れた退避位置に位置付け該発光部から光を放射させた状態で該受光部により受光される受光量を全受光量として記録し、該切削ブレードを該退避位置に位置付け該発光部から光を放射させない状態で該受光部により受光される受光量を外光受光量として記録する記録部と、
   該全受光量から該外光受光量を差し引いて得られる受光量に基づき基準受光量を設定し、該発光部から光を放射させた状態で該発光部と該受光部との間に該切削ブレードを侵入させた際に該受光部の受光量が該基準受光量に達したときの該切削ブレードの位置を基準位置として検出する演算部と、含むことを特徴とする切削装置。
5. 該発光部は、連続的に光を放射する連続点灯式であることを特徴とする請求項４に記載の切削装置。