JP6422805B2

JP6422805B2 - 切削装置

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Publication number: JP6422805B2
Application number: JP2015066076A
Authority: JP
Inventors: 智瑛杉山; 久志荒木田; 俊中川
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: JP2016186978A

Description

本発明は、ウエーハを構成するデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域との境界部を適正に切削することができる切削装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成され分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。

上述したように分割されるウエーハは、分割予定ラインに沿って切断する前に裏面を研削またはエッチングによって所定の仕上がり厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するためにウエーハの厚さを５０μm以下に形成することが要求されている。
しかるに、ウエーハの厚さを５０μm以下に形成すると破損し易くなり、ウエーハの搬送等の取り扱いが困難になるという問題がある。

上述した問題を解消するために、ウエーハの裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削してデバイス領域の厚さを所定の仕上がり厚さに形成するとともに、ウエーハの裏面における外周部を残存させて環状の補強部を形成することにより、剛性を有するウエーハを形成することができるウエーハの加工方法が下記特許文献１に開示されている。

上述したようにウエーハの裏面における外周部を残存させて環状の補強部が形成されたウエーハを個々のデバイスに分割する際には、ウエーハの裏面をダイシングテープに貼着して分割予定ラインに沿って切断するが、環状の補強部は不要となるためダイシングテープから環状の補強部を除去してデバイス領域のみをダイシングテープに残す工程が必要となる。このため、ダイシングテープに貼着されたウエーハを、デバイス領域と外周余剰領域との境界部に沿って切断することによりデバイス領域と外周余剰領域とを分離する外周余剰領域分離工程を実施する(例えば、特許文献２参照)。

特開２００７−１９３７９号公報特開２００７−５９８２９号公報

上記外周余剰領域分離工程は、ダイシングテープを介してウエーハを保持し回転可能に構成されたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削する環状の切れ刃を備え回転可能に構成された切削ブレードを備えた切削手段とを具備し、チャックテーブルが通気性を有する保持プレートと該保持プレートを収容し上記環状の補強部の内径より僅かに小さい外径を有し通電性を有する枠体とによって構成されている切削装置を用いて実施する。
このような切削装置を用いて上記外周余剰領域分離工程を実施する際には、切削ブレードを回転しつつ環状の切れ刃をチャックテーブルを構成する枠体の上面に接触させ通電させた時点における切削ブレードの高さ位置を基準位置と定め、切削ブレードの切り込み送り量を決定している。
しかるに、上述した基準位置を検出する都度、回転する切削ブレードの環状の切れ刃をチャックテーブルを構成する枠体の上面に接触させるため、枠体の上面に傷が付き、デバイス領域と外周余剰領域との境界部に沿って切削する際に、枠体の上面に形成された傷によってデバイス領域と外周余剰領域との境界部が浮き上がり、境界部を適正に切削できないという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ウエーハを構成するデバイス領域と外周余剰領域との境界部を適正に切削することができる切削装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって複数の領域が区画されるとともに該区画された領域にデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、該デバイス領域に対応する裏面に凹部加工が施され該外周余剰領域に対応する裏面に環状の補強部が形成されたウエーハを加工する切削装置であって、
表面にウエーハの裏面を貼着し外周部が環状のフレームに装着されたダイシングテープを介してウエーハを吸引保持し回転可能に構成されたチャックテーブルと、
該チャックテーブルに該ダイシングテープを介して保持されたウエーハの該デバイス領域と該外周余剰領域との境界部を切削する環状の切れ刃を備え回転可能に構成された切削ブレードを備えた切削手段と、を具備し、
該チャックテーブルは、通気性を有し中央部に開口部を備えた保持プレートと、該保持プレートを収容し該環状の補強部の内径より僅かに小さい外径を有するとともに該保持プレートの該開口部に嵌合する検出部を備えた通電性を有する枠体とからなっており、
該チャックテーブルの該検出部の上面に該切削ブレードの該環状の切れ刃が接触した状態における該切削ブレードの基準高さ位置を検出する基準高さ位置検出手段と、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。

本発明によるデバイス領域に対応する裏面に凹部加工が施され外周余剰領域に対応する裏面に環状の補強部が形成されたウエーハを加工する切削装置は、表面にウエーハの裏面を貼着し外周部が環状のフレームに装着されたダイシングテープを介してウエーハを吸引保持し回転可能に構成されたチャックテーブルと、該チャックテーブルにダイシングテープを介して保持されたウエーハのデバイス領域と外周余剰領域との境界部を切削する環状の切れ刃を備え回転可能に構成された切削ブレードを備えた切削手段とを具備し、チャックテーブルは、通気性を有し中央部に開口部を備えた保持プレートと、該保持プレートを収容し環状の補強部の内径より僅かに小さい外径を有するとともに保持プレートの開口部に嵌合する検出部を備えた通電性を有する枠体とからなっており、チャックテーブルの検出部の上面に切削ブレードの環状の切れ刃が接触した状態における切削ブレードの基準高さ位置を検出する基準高さ位置検出手段とを具備しているので、基準高さ位置検出手段によって切削ブレードの基準高さ位置を確実に検出することができる。
この切削ブレードの基準高さ位置の検出においては、切削ブレードの環状の切れ刃がチャックテーブルを構成する枠体の検出部の上面に接触するが、枠体の外周部上面には環状の切れ刃が接触しない。従って、外周余剰領域を分離する際には、ウエーハのデバイス領域と外周余剰領域との境界部が位置付けられているチャックテーブルを構成する枠体の外周部上面には傷が形成されていないので、デバイス領域と外周余剰領域との境界部が浮き上がることがないため、該境界部において適正に切断される。
なお、切削ブレードの基準高さ位置を検出する際に、切削ブレードの環状の切れ刃がチャックテーブルを構成する枠体の検出部の上面に接触して該検出部の上面には傷が形成されるが、外周余剰領域を分離する際には検出部の上面に位置付けられたデバイス領域を切削しないので支障はない。

被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。図１に示す半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図。本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程を実施するための研削装置の斜視図。本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程の説明図。図４に示す裏面研削工程を実施することによって形成された半導体ウエーハの断面図。本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程の説明図。本発明によるウエーハの加工方法における外周余剰領域分離工程を実施するための切削装置の斜視図。図７に示す切削装置に装備されるチャックテーブルの断面図。図７に示す切削装置に装備される基準位置検出回路図。図７に示す切削装置に装備される制御手段のブロック構成図。図７に示す切削装置によって実施する基準高さ位置検出工程の説明図。図７に示す切削装置によって実施する外周余剰領域分離工程の説明図。

以下、本発明に従って構成された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詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成された切削装置によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ１０は、例えば厚さが７００μmのシリコンウエーハからなっており、表面１０ａに複数の分割予定ライン１０１が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン１０１によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス１０２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０は、デバイス１０２が形成されているデバイス領域１０３と、該デバイス領域１０３を囲繞する外周余剰領域１０４を備えている。

次に、上記半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３に対応する裏面に凹部加工を施し外周余剰領域１０４に対応する裏面に環状の補強部を形成する加工方法の一実施形態について、図２乃至図３を参照して説明する。
先ず、上記のように構成された半導体ウエーハ１０の表面１０ａには、図２に示すように保護部材１１を貼着する（保護部材貼着工程）。従って、半導体ウエーハ１０の裏面１０bが露出する形態となる。

上述した保護部材貼着工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３に対応する裏面に凹部加工を施して該外周余剰領域１０４に対応する裏面に環状の補強部を形成する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図３に示す研削装置によって実施する。図３に示す研削装置１２は、被加工物としてのウエーハを保持するチャックテーブル１２１と、該チャックテーブル１２１に保持されたウエーハの加工面を研削する研削手段１２２を具備している。チャックテーブル１２１は、上面にウエーハを吸引保持し図３において矢印１２１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段１２２は、スピンドルハウジング１２３と、該スピンドルハウジング１２３に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル１２４と、該回転スピンドル１２４の下端に装着されたマウンター１２５と、該マウンター１２５の下面に取り付けられた研削ホイール１２６とを具備している。この研削ホイール１２６は、円板状の基台１２７と、該基台１２７の下面に環状に装着された研削砥石１２８とからなっており、基台１２７がマウンター１２５の下面に取り付けられている。

上述した研削装置１２を用いて裏面研削工程を実施するには、チャックテーブル１２１の上面（保持面）に図示しないウエーハ搬入手段によって搬送された上記半導体ウエーハ１０の保護部材１１側を載置し、半導体ウエーハ１０をチャックテーブル１２１上に吸引保持する。ここで、チャックテーブル１２１に保持された半導体ウエーハ１０と研削ホイール１２６を構成する環状の研削砥石１２８の関係について、図４を参照して説明する。チャックテーブル１２１の回転中心P1と環状の研削砥石１２８の回転中心P2は偏芯しており、環状の研削砥石１２８の外径は、半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界線１０５の直径より小さく境界線１０５の半径より大きい寸法に設定され、環状の研削砥石１２８がチャックテーブル１２１の回転中心P1（半導体ウエーハ１０の中心）を通過するようになっている。

次に、図３および図４に示すようにチャックテーブル１２１を矢印１２１aで示す方向に３００ｒｐｍで回転速度で回転しつつ、研削ホイール１２６を矢印１２６aで示す方向に６０００ｒｐｍの回転速度で回転するとともに、研削ホイール１２６を下方に移動して研削砥石１２８を半導体ウエーハ１０の裏面に接触させる。そして、研削ホイール１２６を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ１０の裏面には、図５に示すようにデバイス領域１０３に対応する領域が研削除去されて所定厚さ（例えば３０μm）の円形状の凹部１０３bに形成されるとともに、外周余剰領域１０４に対応する領域が図示の実施形態においては厚さ６７０μm残存されて環状の補強部１０４bに形成される（裏面研削工程）。

次に、上述した裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部に沿って半導体ウエーハ１０を切断するためには、ダイシングテープの表面に半導体ウエーハ１０の裏面を貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図６の（ａ）に示すように環状のフレーム１３の内側開口部を覆うように外周部が装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープ１４の表面１４aに半導体ウエーハ１０の裏面１０bを貼着する。従って、図６の(b)に示すようにダイシングテープ１４の表面１４aに貼着された半導体ウエーハ１０は、表面１０aが上側となる。そして、保護テープ１１を剥離する。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、ダイシングテープ１４に貼着された半導体ウエーハ１０を、表面側からデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部１０５に沿って切断することによりデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４とを分離する外周余剰領域分離工程を実施する。この外周余剰領域分離工程は、図7に示す本発明に従って構成された加工装置２を用いて実施する。
図７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７に示された切削装置２は、静止基台２０と、該静止基台２０に切削送り方向(X軸方向)である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２０に切削送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向(Y軸方向)である矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設されたスピンドルユニット支持機構６と、該スピンドルユニット支持機構６の後述するチャックテーブルの被加工物保持面に対して垂直な切り込み送り方向(Z軸方向)である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設された切削手段としてのスピンドルユニット７が配設されている。

上記チャックテーブル機構３は、被加工物を吸引保持するチャックテーブル４と、該チャックテーブル４を支持しX軸方向に移動せしめるチャックテーブル移動機構５とからなっている。チャックテーブル移動機構５は、静止基台２上にX軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該案内レール５１、５１上にX軸方向に移動可能に配設されたチャックテーブル支持基台５２と、該チャックテーブル支持基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って移動せしめる切削送り手段５３を具備している。

上記チャックテーブル支持基台５２は矩形状に形成され、その下面には上記一対の案内レール５１、５１と嵌合する被案内溝５２１、５２１が形成されている。この被案内溝５２１、５２１を一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、チャックテーブル支持基台５２は一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に配設される。

上記切削送り手段５３は、上記一対の案内レール５１と５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック５３３に回転自在に支持されており、その他端が上記サーボモータ５３２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、チャックテーブル支持基台５２の中央部に形成された雌ネジ５２２に螺合されている。従って、パルスモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、チャックテーブル支持基台５２は案内レール５１、５１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。

次に、上記チャックテーブル４について、図７および図８を参照して説明する。
図７および図８に示すチャックテーブル４は、チャックテーブル支持基台５２の上面に配設された円筒状の支持筒体５５に図８に示すように軸受５６を介して回転可能に支持されている。チャックテーブル４は、保持プレート４１と、該保持プレート４１を収容する枠体４２と、該枠体４２を支持する支持部４３とからなっている。保持プレート４１は、通気性を有するポーラスなセラミックス等の多孔性部材によって円形状に形成され、中央部に円形の開口部４１１が設けられている。このように形成された保持プレート４１を収容する枠体４２は、通電性を有するステンレス鋼等の金属材によって形成されており、上記半導体ウエーハ１０の裏面に形成された環状の補強部１０４bの内径より僅かに小さい外径を有している。このように形成された枠体４２は、上面に上記保持プレート４１が嵌合する環状の嵌合凹部４２１が設けられているとともに、中央部に上記保持プレート４１に形成された開口部４１１に嵌合する円形状の検出部４２２が設けられている。枠体４２の上面に形成された環状の嵌合凹部４２１には、底面の内周部および外周部に保持プレート４１が載置される環状の載置棚４２１aおよび４２１bが設けられている。このように形成された環状の嵌合凹部４２１に保持プレート４１が嵌合し環状の載置棚４２１aおよび４２１bに載置するとともに、保持プレート４１に形成された開口部４１１に円形状の検出部４２２が嵌合すると、図８に示すように枠体４２の検出部４２２および外周部の上面と保持プレート４１の上面が同一平面をなすように構成されている。

図８を参照して説明を続けると、チャックテーブル４を構成する枠体４２には環状の嵌合凹部４２１に開口する吸引通路４２３が設けられており、この吸引通路４２３は支持部４３に設けられた連通路４３１を介して図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、連通路４３１および吸引通路４２３を通して嵌合凹部４２１に負圧が作用せしめられる。このように構成されたチャックテーブル４は、支持部４３が軸受５６を介して支持筒体５５に回転可能に支持され、図示しない回転駆動手段によって適宜回動せしめられるように構成されている。

上記チャックテーブル４を構成する枠体４２と支持部４３との間には、環状の溝４４が形成されている。この環状の溝４４内には４個（図７参照）のクランプ４５の基部が配設され、このクランプ４５の基部が支持部４３に適宜の固定手段によって取付けられている。また、支持筒体５５の上端には、カバー５７が配設されている。

図７を参照して説明を続けると、上記スピンドルユニット支持機構６は、静止基台２０上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール６１、６１と、該案内レール６１、６１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台６２を具備している。この可動支持基台６２は、案内レール６１、６１上に移動可能に配設された移動支持部６２１と、該移動支持部６２１に取り付けられた装着部６２２とからなっている。移動支持部６２１の下面には案内レール６１、６１と嵌合する一対の被案内溝６２１a、６２１aが形成されており、この被案内溝６２１a、６２１aを案内レール６１、６１に嵌合することにより、可動支持基台６２は案内レール６１、６１に沿って移動可能に構成される。また、装着部６２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール６２２a、６２２aが平行に設けられている。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット支持機構６は、可動支持基台６２を一対の案内レール６１、６１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための割り出し送り手段６３を具備している。割り出し送り手段６３は、上記一対の案内レール６１、６１の間に平行に配設された雄ネジロッド６３１と、該雄ねじロッド６３１を回転駆動するためのパルスモータ６３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド６３１は、その一端が上記静止基台２０に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ６３２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド６３１は、可動支持基台６２を構成する移動支持部６２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ６３２によって雄ネジロッド６３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台６２は案内レール６１、６１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態のおけるスピンドルユニット７は、ユニットホルダ７１と、該ユニットホルダ７１に取り付けられたスピンドルハウジング７２と、該スピンドルハウジング７２に回転可能に支持された回転スピンドル７３を具備している。ユニットホルダ７１は、上記装着部６２２に設けられた一対の案内レール６２２a、６２２aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝７１ａ、７１ａが設けられており、この被案内溝７１ａ、７１ａを上記案内レール６２２a、６２２aに嵌合することにより、矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動可能に支持される。上記回転スピンドル７３はスピンドルハウジング７２の先端から突出して配設されており、この回転スピンドル７３の先端部に切削ブレード７４が装着されている。切削ブレード７４が装着された回転スピンドル７３は、サーボモータ７５等の駆動源によって回転駆動せしめられる。なお、切削ブレード７４の両側には、切削ブレード７４による切削部に切削水を供給する切削水供給ノズル７６が配設されている。

上記回転スピンドル７３の先端部に装着された切削ブレード７４は、図９に示すようにアルミニウムによって形成されたブレード基台７４１と、該ブレード基台７４１の側面に形成された環状の切れ刃７４２とからなっている。このように構成された切削ブレード７４は、回転スピンドル７３に装着されたマウンター７３１にナット７３２によって取り付けられる。なお、切削ブレード７４を構成する環状の切れ刃７４２は、ブレード基台７４１の側面に砥粒をニッケル等の金属メッキで結合した電鋳ブレードからなっている。

図９を参照して説明を続けると、切削ブレード７４の円環状の切れ刃７４２がチャックテーブル４を構成する検出部４２２の上面に接触したことを検出する基準位置検出回路７４０を具備している。基準位置検出回路７４０は直流電源７４０aを具備しており、直流電源７４０aの陽極（＋）が電源スイッチ７４０bおよび配線７４０cを介して上記チャックテーブル４に接続されている。また、直流電源７４０aの陰極（−）が配線７４０dを介して切削ブレード７４を装着した回転スピンドル７３に接続されている。また、上記配線７４０dには電流計７４０eが配設されており、該電流計７４０eは後述する制御手段に電流信号を送る。

図７を参照して説明を続けると、上記スピンドルハウジング７２の先端部には、上記チャックテーブル４上に保持された被加工物を撮像し、上記切削ブレード７４によって切削すべき領域を検出するための撮像手段７７を具備している。この撮像手段７７は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット７は、ホルダ７１を一対の案内レール６２２a、６２２aに沿ってZ軸方向に移動させるための切込み送り手段７８を具備している。切込み送り手段７８は、上記切削送り手段５３および割り出し送り手段６３と同様に案内レール６２２a、６２２a の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ７８２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ７８２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ７１とスピンドルハウジング７２および回転スピンドル７３を案内レール６２２a、６２２a に沿ってZ軸方向に移動せしめる。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット７は、切削ブレード７４の切り込み送り位置（Z軸方向位置）を検出するためのZ軸方向位置検出手段５９を具備している。Z軸方向位置検出手段５９は、上記案内レール６２２a、６２２aと平行に配設されたリニアスケール７９aと、上記ユニットホルダ７１に取り付けられユニットホルダ７１とともにリニアスケール７９aに沿って移動する読み取りヘッド７９bとからなっている。このZ軸方向位置検出手段７９の読み取りヘッド７９bは、図示の実施形態においては０．1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。

図示の実施形態における切削装置は、図１０に示す制御手段８を具備している。制御手段８はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３と、入力インターフェース８４および出力インターフェース８５とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８４には、上記Z軸方向位置検出手段５９、基準位置検出回路７４０の電流計７４０e、撮像手段７７等からの検出信号が入力される。そして、制御手段７の出力インターフェース８５からは、上記切削送り手段５３のパルスモータ５３２、割り出し送り手段６３のパルスモータ６３２、切込み送り手段７８のパルスモータ７８２等に制御信号を出力する。

図示の実施形態における切削装置２は以上のように構成されており、以下切削装置２を用いて実施する上記外周余剰領域分離工程について説明する。
上記外周余剰領域分離工程を実施するに際し、切削ブレード７４の基準高さ位置を検出する基準位置検出工程を実施する。即ち、制御手段８は切削送り手段５３および割り出し送り手段６３を作動して、図１１に示すようにチャックテーブル４を構成する枠体４２の検出部４２２を切削ブレード７４の直下に位置付ける。そして、基準位置検出回路７４０の電源スイッチ７４０bを閉路(ON)する。次に、制御手段８は切削手段としてのスピンドルユニット７のサーボモータ７５を駆動して回転スピンドル７３に装着された切削ブレード７４を７４aで示す方向に回転する。このようにして制御手段８は、切削ブレード７４を回転しつつ切込み送り手段７８のパルスモータ７８２を作動してスピンドルユニット７を図９に示す待機位置から下降させ、切削ブレード７４の環状の切れ刃７４２が図１１に示すようにチャックテーブル４を構成する枠体４２の検出部４２２の上面に接触するまでスピンドルユニット７を下降せしめる。そして、環状の切れ刃７４２が検出部４２２の上面に接触すると、基準位置検出回路７４０の直流電源７４０aから電源スイッチ７４０b、配線７４０c、チャックテーブル４、環状の切れ刃７４２を含む切削ブレード７４、回転スピンドル７３、配線７４０dを通して電流が流れ、配線７４０dに配設された電流計７４０eが所定の電流値を制御手段８に送る。制御手段８は、電流計７４０eからの電流信号に基づいて切削ブレード７４の環状の切れ刃７４２がチャックテーブル４を構成する枠体４２の検出部４２２の上面に接触したと判断して、そのときZ軸方向位置検出手段５９から入力した切削ブレード７４の切り込み送り位置（Z軸方向位置）を基準位置としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納する。以上のように検出部４２２の上面に切削ブレード７４の環状の切れ刃７４が接触したことを検出する基準位置検出回路７４０および切削ブレード７４の切り込み送り位置（Z軸方向位置）を検出するZ軸方向位置検出手段５９は、チャックテーブル４を構成する枠体４２の検出部４２２の上面に切削ブレード７４の環状の切れ刃７４２が接触した状態における切削ブレード７４の基準高さ位置を検出する基準高さ位置検出手段として機能する。
このようにして、基準位置検出工程を実施したならば、制御手段８は切込み送り手段７８のパルスモータ７８２を作動してスピンドルユニット７を上昇し、上記図９に示す待機位置に位置付ける。

上述した基準位置検出工程を実施したならば、制御手段８は切削送り手段５３および割り出し送り手段６３を作動して、チャックテーブル４を図７に示す被加工物着脱位置に位置付ける。次に、図１２の(a)に示すようにチャックテーブル４上に半導体ウエーハ１０の裏面１０bが貼着されたダイシングテープ１４側を載置する。このとき、チャックテーブル４を構成する枠体４２は半導体ウエーハ１０の裏面に形成された環状の補強部１０４bの内径より僅かに小さい外径を有しているので、半導体ウエーハ１０の裏面に形成された円形状の凹部１０３bがチャックテーブル４を構成する枠体４２の上部に嵌合され、デバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部がチャックテーブル４を構成する枠体４２の外周部上面に位置付けられた状態となる。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、連通路４３１および吸引通路４２３を通して嵌合凹部４２１に負圧が作用せしめられる。この結果、嵌合凹部４２１に嵌合された通気性を有する保持プレート４１の上面に負圧が作用し、チャックテーブル４上にダイシングテープ１４を介して半導体ウエーハ１０が吸引保持される。従って、チャックテーブル４上に吸引保持された半導体ウエーハ１０は、表面１０aが上側となる。そして、ダイシングテープ１４が装着された環状のフレーム１３をクランプ４５によって固定する。

次に、切削送り手段５３および割り出し送り手段６３を作動して、チャックテーブル４を撮像手段７７の直下に位置付ける。そして、撮像手段７７および制御手段８によって半導体ウエーハ１０の切削すべき領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、撮像手段７７および制御手段８は、半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部と切削ブレード７４との位置合わせを行うためのアライメント作業を遂行する。

上述したアライメント作業を実施したならば、図１２(a)に示すようにチャックテーブル４に保持された半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部を切削ブレード７４の直下に位置付ける。そして、チャックテーブル４を矢印４aで示す方向に回転するとともに、切削ブレード７４を矢印７４aで示す方向に回転しつつ矢印Z1で示す方向に切り込み送りする。この切り込み送り位置は、切削ブレード７４を構成する環状の切れ刃７４２の下縁がダイシングテープ１４に達する位置に設定されている。このとき、切削ブレード７４の切り込み送り位置は、上記基準位置検出工程において検出された基準位置に基づいて決定される。この結果、図１２(b)に示すように半導体ウエーハ１０は、デバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部で切断され、外周余剰領域１０４が除去される。この外周余剰領域分離工程においては、半導体ウエーハ１０のデバイス領域１０３と外周余剰領域１０４との境界部が位置付けられているチャックテーブル４を構成する枠体４２の外周部上面には傷が形成されていないので、デバイス領域１０４と外周余剰領域１０４との境界部が浮き上がることがないため、該境界部において適正に切断される。なお、上記基準位置検出工程を実施することにより、切削ブレード７４の環状の切れ刃７４２が接触するチャックテーブル４を構成する枠体４２の検出部４２２の上面には傷が形成されるが、外周余剰領域分離工程においては検出部４２２の上面に位置付けられたデバイス領域１０３を切削しないので支障はない。

２：切削装置
３：チャックテーブル機構
４：チャックテーブル
４１：保持プレート
４２：枠体
４２１嵌合凹部
４２２：検出部
５：チャックテーブル移動機構
５３：切削送り手段
６：スピンドルユニット支持機構
６３：割り出し送り手段
７：スピンドルユニット
７３：回転スピンドル
７４：切削ブレード
７４２：環状の切れ刃
７４０：基準位置検出回路
７８：切込み送り手段
７９：Z軸方向位置検出手段
８：制御手段８
１０：半導体ウエーハ
１０１：分割予定ライン
１０２：デバイス
１０３：デバイス領域
１０４：外周余剰領域
１１：保護部材
１２：研削装置
１２１：研削装置のチャックテーブル
１２２：研削手段
１３：環状のフレーム
１４：ダイシングテープ

Claims

表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって複数の領域が区画されるとともに該区画された領域にデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、該デバイス領域に対応する裏面に凹部加工が施され該外周余剰領域に対応する裏面に環状の補強部が形成されたウエーハを加工する切削装置であって、
表面にウエーハの裏面を貼着し外周部が環状のフレームに装着されたダイシングテープを介してウエーハを吸引保持し回転可能に構成されたチャックテーブルと、
該チャックテーブルに該ダイシングテープを介して保持されたウエーハの該デバイス領域と該外周余剰領域との境界部を切削する環状の切れ刃を備え回転可能に構成された切削ブレードを備えた切削手段と、を具備し、
該チャックテーブルは、通気性を有し中央部に開口部を備えた保持プレートと、該保持プレートを収容し該環状の補強部の内径より僅かに小さい外径を有するとともに該保持プレートの該開口部に嵌合する検出部を備えた通電性を有する枠体とからなっており、
該チャックテーブルの該検出部の上面に該切削ブレードの該環状の切れ刃が接触した状態における該切削ブレードの基準高さ位置を検出する基準高さ位置検出手段と、を具備している、
ことを特徴とする切削装置。