JP7080564B2 - 切削装置及びノズルの高さ検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削ブレードで被加工物を切削する切削装置と、該切削装置において該切削ブレードに切削水を供給するノズルの高さ検査方法に関する。

半導体デバイスを搭載したデバイスチップは、半導体ウェーハやパッケージ基板等が分割されて形成される。交差する複数の分割予定ラインにより半導体ウェーハ等の表面を区画し、区画された各領域に半導体デバイスを形成し、その後、該半導体ウェーハ等を分割予定ラインに沿って分割すると個々のデバイスチップを形成できる。

半導体ウェーハ等の分割には、例えば、円環状の切削ブレードが装着された切削ユニットを備える切削装置が用いられる。切削装置では、切削ブレードを半導体ウェーハ等の被加工物の表面に対して垂直な面内に回転させ、切削ブレードを切り込み送り方向の所定の高さ位置に下降させ、被加工物を分割予定ラインに沿う方向に加工送りして切削ブレードで被加工物を切削する。

切削ブレードで被加工物を切削すると、被加工物に由来する切削屑が発生して被加工箇所の周囲に飛散する。また、加工熱が発生する。そこで、切削装置は、切削水を供給するノズルを切削ブレードの近傍に備え、被加工物の切削が実施される際には、該ノズルから該切削ブレード及び該被加工物に切削水が供給される。切削装置では、切削水により切削屑及び加工熱が除去されながら被加工物が切削される。

切削屑及び加工熱を効率的に除去するために、該ノズルは、切削ブレード及び被加工物に極めて近い位置に設けられるのが好ましい。そこで、直線状のパイプ部分を有するノズルの該パイプ部分が切削ブレードの側面、及び被加工物の表面に沿うように、該ノズルが切削装置に固定される。さらに、ノズルを所定の位置に高い精度で固定するために、該ノズルの位置を微調整するための専用の治具が使用される場合もある（特許文献１参照）。

特開２０１０－４２４９０号公報

しかしながら、切削ブレードを交換する際、ノズルを固定する高さ位置の設定を誤る場合や、ノズルに触れてノズルを移動させてしまう場合等、該ノズルが誤った高さ位置に固定される場合がある。ノズルが誤った高さ位置に固定されると、被加工物の切削時に該ノズルが被加工物に衝突して、該ノズルや被加工物に損傷が生じるおそれがある。

従来、被加工物の切削が実施される前に、固定されたノズルの高さ位置が許容される範囲内であるか否か、切削装置の使用者（オペレータ）が目視で確認していた。また、上述の治具によりノズルの高さ位置を確認する場合もあった。しかしながら、これらの方法でノズルの高さ位置を確認するのは手間であり、また、該許容される範囲からのずれが小さい場合にノズルの高さ位置の誤りを検知できない場合があった。

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、切削水を供給するノズルの高さ位置の誤りを容易かつ確実に検出でき、該ノズルの衝突による被加工物の損傷を防止できる切削装置及びノズルの高さ検査方法を提供することである。

本発明の一態様によると、被加工物が載せられる保持面を有し、該保持面上に載る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切削ブレードと、該切削ブレードが装着されるスピンドルと、該切削ブレードに切削水を供給するノズルと、を有する切削ユニットと、を備える切削装置であって、さらに、該保持面と直交する高さ方向における該ノズルの位置が異常であるか否かを判定するノズル高さ判定ユニットを備え、該ノズルは、該保持面及び該切削ブレードの側面に沿って延在する直線状部分を有し、該ノズルの該直線状部分は、先端が該切削ブレードの前方側または後方側に張り出しており、該ノズル高さ判定ユニットは、該ノズルの該直線状部分の該先端が該チャックテーブルの上方に位置し、かつ、該切削ブレードの最下端が該チャックテーブルの水平方向外側に位置するように初期位置に位置付けられた該切削ユニットを下降させ、該切削ブレードの該最下端が該保持面の高さ位置より下方に達するように基準位置にまで該切削ユニットが下降した際に、該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触の有無を検出する接触検出部と、該接触検出部が該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触を検出した場合に該高さ方向における該ノズルの位置が異常であることを報知する報知部と、を有することを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、該接触検出部は、該チャックテーブルと、該ノズルと、の電気的導通の有無によって接触の有無を検出する。

または、好ましくは、該接触検出部は、該チャックテーブルと、該ノズルと、が接触する際に発生する弾性波が発生したか否かを検出することで接触の有無を検出する。

さらに、本発明の他の一態様によると、該切削装置を用いて該ノズルの該高さ方向における位置が異常であるか否かを判定するノズルの高さ検査方法であって、該切削ユニットを該初期位置に位置付ける検査準備ステップと、該初期位置に位置付けられた該切削ユニットを該基準位置に下降させた際に、該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触の有無を該接触検出部により検出する検出ステップと、該検出ステップにおいて、該接触検出部が該接触を検出しない場合に該高さ方向における該ノズルの位置に異常がないと判定し、該接触を検出した場合に該高さ方向における該ノズルの位置が異常であると判定する判定ステップと、該判定ステップで該高さ方向における該ノズルの位置が異常であると判定された場合、該高さ方向における該ノズルの位置に異常があることを報知する報知ステップと、を備えることを特徴とするノズルの高さ検査方法が提供される。

本発明の一態様に係る切削装置は、切削水を供給するノズルの高さ方向における位置が異常であるか否かを判定するノズル高さ判定ユニットを備える。該ノズル高さ判定ユニットは、ノズルと、チャックテーブルと、の接触の有無を検出する接触検出部を備える。

ノズルの高さ方向における位置の異常の有無をノズル高さ判定ユニットにより検出する際は、切削ユニットを初期位置から基準位置まで下降させ、該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触の有無を該接触検出部により検出する。そして、ノズルと、チャックテーブルと、の接触が検出される場合、ノズルの高さ位置が許容される範囲よりも下方であり、ノズルが誤った高さ位置に固定されていることが検出される。

本発明の一態様に係る切削装置では、切削装置の使用者等による目視の確認等の方法に依らずノズルの高さ位置の誤りの有無を確実に検出できる。また、切削ユニットを基準位置にまで下降させるだけでノズルの高さ位置の誤りの有無を容易に検出できる。該高さ位置の誤りが検出された際は、ノズルの高さ位置を修正することにより該ノズルの衝突による被加工物の損傷を防止できる。

したがって、本発明の一態様によると、切削水を供給するノズルの高さ位置の誤りを容易かつ確実に検出でき、該ノズルの衝突による被加工物の損傷を防止できる切削装置及びノズルの高さ検査方法が提供される。

切削装置及び被加工物を模式的に示す斜視図である。 切削ユニットを拡大して示す斜視図である。 ノズル高さ判定ユニットの構成を模式的に説明する構成図である。 図４（Ａ）は、ノズルが所定の高さ位置に取り付けられている場合におけるノズルの高さの判定の様子を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、ノズルが所定の高さ位置よりも低い位置に取り付けられている場合におけるノズルの高さの判定の一例を模式的に示す側面図である。 ノズル高さ判定ユニットによるノズルの高さの判定の他の一例を模式的に示す側面図である。

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。まず、図１を用いて、本実施形態に係る切削装置と、該切削装置で切削される被加工物について説明する。図１は、切削装置及び被加工物を模式的に示す斜視図である。被加工物１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。

被加工物１の表面は格子状に配列された複数の分割予定ラインで区画されており、区画された各領域にはＩＣ等のデバイスが形成されている。最終的に、被加工物１が該分割予定ラインに沿って分割されることで、個々のデバイスチップが形成される。例えば、被加工物１は、環状のフレーム５に貼られたテープ３に保持され、フレーム５と、テープ３と、と一体となったフレームユニット７の状態で切削される。

図１に示す通り、該切削装置２は、各構成要素を支持する装置基台４を備える。装置基台４の中央上部には、Ｘ軸移動テーブル６と、該Ｘ軸移動テーブル６をＸ軸方向（加工送り方向）に移動させるＸ軸移動機構と、Ｘ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー（不図示）と、該防塵防滴カバー上に到達した液体を受ける排水路２０と、が設けられている。該Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール１２を備えており、Ｘ軸ガイドレール１２には、Ｘ軸移動テーブル６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６の下面側には、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１２に平行なＸ軸ボールねじ１４が螺合されている。Ｘ軸ボールねじ１４の一端部には、Ｘ軸パルスモータ１６が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１６でＸ軸ボールねじ１４を回転させると、Ｘ軸移動テーブル６はＸ軸ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル６上には、被加工物１を吸引、保持するためのチャックテーブル８が設けられている。チャックテーブル８は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、チャックテーブル８の上面に垂直な回転軸の周りに回転可能である。また、チャックテーブル８は、上述したＸ軸移動機構によりＸ軸方向に送られる。

チャックテーブル８の表面（上面）は、被加工物１を吸引、保持する保持面８ａとなる。この保持面８ａは、チャックテーブル８の内部に形成された吸引路（不図示）を介して吸引源（不図示）に接続されている。該保持面８ａの周囲には、テープ３を介して被加工物１を保持する環状のフレーム５を固定するためのクランプ１０が配設されている。

装置基台４の上面には、被加工物１を切削する２つの切削ユニット１８を支持する支持構造２２が、Ｘ軸移動機構を跨ぐように配置されている。支持構造２２の前面上部には、２つの切削ユニット１８をそれぞれＹ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向に移動させる切削ユニット移動機構が設けられている。

切削ユニット移動機構は、支持構造２２の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、切削ユニット１８のそれぞれに対応する２つのＹ軸移動プレート２６がスライド可能に取り付けられている。それぞれのＹ軸移動プレート２６の裏面側（後面側）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２４に平行なＹ軸ボールねじ２８が螺合されている。

Ｙ軸ボールねじ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ２８ａが連結されている。Ｙ軸パルスモータ２８ａでＹ軸ボールねじ２８を回転させると、対応するＹ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、それぞれ、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３０が設けられている。それぞれのＺ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）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３０に平行なＺ軸ボールねじ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールねじ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールねじ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向（切り込み送り方向）に移動する。

２つのＺ軸移動プレート３２のそれぞれの下部には、被加工物１を加工する切削ユニット１８と、チャックテーブル８に保持された被加工物１を撮像できる撮像ユニット（カメラ）３８と、が固定されている。Ｙ軸移動プレート２６をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット１８及び撮像ユニット３８はＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動し、Ｚ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット１８及び撮像ユニット３８はＺ軸方向（切り込み送り方向）に移動する。

切削ユニット１８について、図２を用いてさらに説明する。図２は、切削ユニット１８を拡大して示す斜視図である。切削ユニット１８は、切削ブレード１８ａと、先端側に切削ブレード１８ａが装着されるスピンドル４０と、を備える。

切削ブレード１８ａは、円板状の基台を有する。基台の中央部には、この基台を貫通する略円形の装着穴が設けられており、該装着穴にスピンドル４０の先端部が通されて切削ブレード１８ａがスピンドル４０に固定される。基台の外周部には、被加工物１に切り込ませるための環状の切刃１８ｂが固定される。該スピンドル４０の基端側には該スピンドル４０を回転させるスピンドルモータ（不図示）が装着され、該スピンドルモータはスピンドルハウジング４２に収容される。

スピンドルハウジング４２に収容された該スピンドルモータを作動させ該スピンドル４０を回転させると、スピンドル４０の先端に装着された切削ブレード１８ａが該スピンドル４０を軸として回転する。切削ブレード１８ａを回転させた状態で切削ユニット１８を所定の高さ位置に移動させ、被加工物１が保持するチャックテーブル８をＸ軸方向に沿って加工送りすると、回転する切削ブレード１８ａの切刃１８ｂが接触することにより被加工物１が切削される。

被加工物１を切削ブレード１８ａにより切削すると、被加工物１に由来する切削屑が発生して被加工箇所の周囲に飛散して被加工物１の表面が汚染される。また、被加工物１を切削すると加工熱が発生し、該加工熱により切削ブレード１８ａや被加工物１に膨張や歪みが生じて切削加工の精度が低下する場合がある。そのため、被加工物１の切削を実施する間、該被加工物１及び切削ブレード１８ａに純水等の切削水が供給される。

切削装置２の切削ユニット１８は、切削ブレード１８ａの近傍に切削水供給用のノズル４４及び切削水供給部４８を備え、被加工物１の切削が実施される際には、ノズル４４及び切削水供給部４８から切削ブレード１８ａ及び被加工物１に切削水が供給される。切削水供給部４８は、切削ブレード１８ａに主に加工送り方向（Ｘ軸方向）から切削水を供給し、ノズル４４は、切削ブレード１８ａに主に側方から切削水を供給する。

ノズル４４は、切削ブレード１８ａの側面及び被加工物１の表面に沿って加工送り方向に延在する一対の直線状部分４４ａと、該一対の直線状部分４４ａのそれぞれ基端側を支持する支持部４４ｂと、を備える。該一対の直線状部分４４ａは、先端が切削ブレード１８ａの加工送り方向（Ｘ軸方向）の前方側または後方側に張り出している。該一対の直線状部分４４ａは、それぞれ、パイプ状の部材で形成されており、切削ブレード１８ａに向いた複数の噴出口（不図示）が形成されている。

また、ノズル４４の支持部４４ｂは、切削ブレード１８ａを覆って保護するブレードカバー４６に固定される。該ブレードカバー４６は、該支持部４４ｂを固定するボルト４６ａが通される楕円状のねじ孔４６ｂを備える。ノズル４４の支持部４４ｂが備える挿通穴（不図示）にボルト４６ａを突き通し、ボルト４６ａをねじ孔４６ｂに締め込むことによりノズル４４が切削ユニット１８に固定される。

なお、ねじ孔４６ｂは、ボルト４６ａのねじ部の直径に対応する幅を有する楕円状に形成されており、かつ、該直径よりも大きな長さに形成されている。そのため、該ねじ孔４６ｂにおけるボルト４６ａの固定高さは、該ねじ孔４６ｂの長さの範囲で任意の位置に決定できる。そして、被加工物１やテープ３の厚さ等を考慮して切削水を効率良く切削ブレード１８ａ等に供給できるようにノズル４４の高さを調整できる。

ノズル４４の支持部４４ｂの上端には、直線状部分４４ａから噴出される切削水の供給管路（不図示）が接続される接続部４４ｃが設けられる。切削水供給源（不図示）から該管路を通じて切削ユニット１８のノズル４４に切削水を供給すると、ノズル４４から切削ブレード１８ａ及び被加工物１に切削水が供給される。

また、図１に示す通り、切削装置２は、さらに、制御ユニット５６を備えている。制御ユニット５６は、切削ユニット１８、チャックテーブル８、各移動機構、撮像ユニット３８等の切削装置２の各構成要素を制御する機能を有する。また、制御ユニット５６は、後述のノズル高さ判定ユニット５８を制御する機能を有する。制御ユニット５６の機能は、例えば、装置制御用コンピュータのソフトウェアとして実現される。

また、切削装置２の前面には、タッチパネル付きディスプレイパネル等でなる表示部５０が設けられる。該切削装置２の使用者又は管理者は該タッチパネルを用いて制御ユニット５６に加工条件等の情報を入力できる。該表示部５０は、情報等の入力や切削装置２の操作のためのインターフェース画像を表示する。また、表示部５０は、切削装置２の稼働状況に関する情報や、各種の警告を表示できる。

さらに、切削装置２の上部には、該制御ユニット５６に電気的に接続された警報ランプ５２が配設される。該警報ランプ５２は、例えば、緑色のランプと、赤色のランプと、を有する。制御ユニット５６は、切削装置２が正常な稼働状況にあるときは該緑色のランプを点灯させて、切削装置２が正常であることを使用者又は管理者に報知する。その一方で、切削装置２に何等かの問題が生じたときには、該制御ユニットは赤色のランプを点灯させて、その旨を使用者又は管理者に報知する。

また、切削装置２は、切削ユニット１８の近傍に切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの高さを検出する刃先検出ユニット５４を備える。刃先検出ユニット５４は、切削ブレード１８ａが切削ユニット１８に装着された直後や、被加工物１の切削が繰り返し実施され損耗した後に、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの高さを検出する。そして、被加工物１の切削時に切刃１８ｂの下端が所定の高さとなるように、切削装置２は該刃先検出ユニット５４で検出された切刃１８ｂの高さに基づいて切削ユニット１８の高さを調整する。

ところで、切削ユニット１８のノズル４４は、上述の通り、所定の高さでブレードカバー４６に固定される。しかしながら、切削装置２の使用者等がノズル４４の固定高さの設定を誤る場合や、切削ブレード１８ａの交換作業時等にノズル４４に触れてノズル４４の位置がずれる場合がある。また、固定が不適切であり、ノズル４４が傾いた状態で固定される場合がある。これらのようにノズル４４が適切に固定されていない場合、被加工物１の切削時にノズル４４が被加工物１に衝突して、被加工物１に破損が生じる場合がある。

そこで、本実施形態に係る切削装置２には、ノズル高さ判定ユニットが設けられる。次に、該ノズル高さ判定ユニットについて説明する。ノズル高さ判定ユニットは、切削ユニット１８を所定の位置に下降させたときのチャックテーブル８と、ノズル４４と、の接触の有無を検出することにより、ノズル４４の高さの適否を判定する。図３は、ノズル高さ判定ユニット５８の構成の一部を模式的に説明する構成図である。図３には、切削ユニット１８の側面図と、チャックテーブル８の断面図と、回路図と、が示されている。

ノズル高さ判定ユニット５８は、例えば、接触検出部６０と、該接触検出部６０を含む接触検出回路６２と、を有する。該接触検出回路６２は、例えば、電源６２ｄと、スイッチ６２ａと、該接触検出部６０と、スイッチ６２ｂと、を有しこれらが直列に接続されている。該接触検出部６０は、スイッチ６２ａと、電源６２ｄと、を介してチャックテーブル８に電気的に接続され、スイッチ６２ｂを介して切削ユニット１８のノズル４４に電気的に接続されている。

ノズル高さ判定ユニット５８は、切削ユニット１８を下降させてチャックテーブル８と、切削ユニット１８のノズル４４の直線状部分４４ａと、の間の電気的導通の有無を検出することによりノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触の有無を判定できる。

接触の有無を判定する際には、まず、スイッチ６２ａと、スイッチ６２ｂと、をオンに切り替える。そして、ノズル４４の該直線状部分４４ａの先端がチャックテーブル８の上方に位置し、かつ、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの最下端が該チャックテーブル８の水平方向外側に位置するように位置付ける。この位置を切削ユニット１８の初期位置とする。

次に、切削ユニット１８を下降させる。図４（Ａ）は、切削ユニット１８を下降させた際の様子を模式的に示す側面図である。図４（Ａ）には、切削ユニット１８と、チャックテーブル８と、の側面図が示されている。切削ユニット１８を下降させる際には、切削ブレード１８ａの最下端がチャックテーブル８の保持面８ａの高さ位置６４ａより下方の高さ位置６４ｂに到達するように切削ユニット１８を下降させる。

ノズル４４が切削ユニット１８に固定される際、ノズル４４が固定される高さ位置には許容される範囲が存在する。ノズル４４が該範囲中に固定されている場合、切削ブレード１８ａによる被加工物１の切削時にノズル４４が被加工物１に衝突する等の問題は発生しない。

そこで、該高さ位置６４ｂは、この許容される範囲の最下端にノズル４４が固定されている場合において、切削ユニット１８を下降させたとき該ノズル４４と、チャックテーブル８と、の間の隙間が限りなく小さなくなる場合における切刃１８ｂの下端の高さとする。そして、切刃１８ｂの下端が該高さ位置６４ｂに達する際の切削ユニット１８の高さ位置を切削ユニット１８の基準位置とする。

切削ユニット１８を該基準位置に下降させた際に、ノズル４４の直線状部分４４ａと、チャックテーブル８と、が接触しない場合、接触検出回路６２には電気が流れず、接触検出部６０はノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を検出しない。

これに対して、ノズル４４が許容される範囲の最下端よりも下方に固定されている場合、切削ユニット１８を該基準位置に向けて下降させると、該高さ位置６４ｂに切刃１８ｂの最下端が到達する前にノズル４４がチャックテーブル８に接触する。図４（Ｂ）は、ノズル４４が許容される高さよりも低い高さ位置に固定されており、切削ユニット１８を下降させた際にノズル４４がチャックテーブル８に接触する様子を模式的に示す側面図である。

この場合、ノズル４４と、チャックテーブル８と、が電気的に接続されるため、接触検出回路６２に電気が流れ、接触検出部６０では該電流が検出される。すなわち、接触検出部６０は、該電流を検出することによりノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を検出できる。

そして、ノズル高さ判定ユニット５８は、切削ユニット１８を下降させ該基準位置に到達するまでにノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触が接触検出部６０により検出された場合、ノズル４４の位置が異常であると判定する。その一方で、ノズル高さ判定ユニット５８は、該基準位置に到達するまで切削ユニット１８を下降させても接触検出部６０により該接触が検出されない場合、ノズル４４の位置が正常であると判定する。

なお、該高さ位置６４ｂは、例えば、チャックテーブル８の保持面８ａの高さ位置６４ａよりも１ｍｍ～２ｍｍ程度低い高さ位置とされる。すなわち、ノズル４４の適切な固定高さは、例えば、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの最下端よりも１ｍｍ～２ｍｍ以上高い位置である。

ノズル高さ判定ユニット５８は、接触検出部６０がノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を検出した場合に、高さ方向における該ノズル４４の位置が異常であることを報知する報知部をさらに備える。

報知部は、例えば、表示部５０であり、ノズル高さ判定ユニット５８がノズル４４の位置の異常を検出した場合に、表示部５０に異常を知らせるための警告画像が表示されてもよい。または、該報知部は警報ランプ５２であり、ノズル高さ判定ユニット５８がノズル４４の位置の異常を検出した場合に、赤色ランプが点灯されてもよい。または、切削装置２は、報知部としてブザー（不図示）を有してもよく、該ブザーはノズル４４の位置の異常が検出された場合に警告音を発してもよい。

なお、切削装置２は、刃先検出ユニット５４に代替して接触検出回路６２により切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの高さ位置を検出してもよい。接触検出回路６２は、図３に示す通り、一端に接触検出部６０が電気的に接続されたスイッチ６２ｃを有し、スイッチ６２ｃの他端はスピンドルハウジング４２に回転可能に収容されたスピンドル４０を介して切削ブレード１８ａに電気的に接続されている。

接触検出回路６２により切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの高さを検出する際には、スイッチ６２ｂをオフに切り替え、スイッチ６２ｃをオンに切り替える。この場合、接触検出部６０は、一端がスイッチ６２ｂ等を経て切削ブレード１８ａに電気的に接続され、他端がスイッチ６２ａを介して電源６２ｄの一方の電極に接続される。そして、電源６２ｄの他方の電極はチャックテーブル８に電気的に接続される。

次に、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂをチャックテーブル８の保持面８ａの外周部の上方に位置付けるように切削ユニット１８を移動させる。そして、切削ブレード１８ａを回転させながら切削ユニット１８を下降させ、切削ブレード１８ａと、チャックテーブル８と、を接触させる。

すると、切削ブレード１８ａと、チャックテーブル８と、が電気的に接続され、接触検出回路６２に電気が流れ、接触検出部６０により接触検出回路６２の電流が検出される。この際の切削ユニット１８の高さ位置から切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの下端の高さ位置が検出される。このように、切削装置２は、刃先検出ユニット５４によらず切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの下端の高さを検出できるため、刃先検出ユニット５４を備えていなくてもよい。

次に、本実施形態に係る切削装置２を使用して実施するノズル４４の高さ方向における位置が異常であるか否かを判定するノズル４４の高さ検査方法について詳述する。

該高さ検査方法では、まず、切削ユニット１８を該初期位置に位置付ける検査準備ステップが実施される。上述の通り、該初期位置に切削ユニット１８を位置付けると、ノズル４４の直線状部分４４ａの先端がチャックテーブル８の上方に位置付けられ、かつ、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの最下端の水平方向位置が該チャックテーブル８の外側となる。

該高さ検査方法では、次に、該初期位置に位置付けられた切削ユニット１８を該基準位置に下降させ、その際にノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触の有無を該接触検出部６０により検出する検出ステップが実施される。該検出ステップでは、接触検出部６０により接触検出回路６２中の電流の有無を検出することでノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触の有無を検出する。

ここで、基準位置とは、上述の通り、取り付け位置の許容される範囲のうち最下端にノズル４４が固定されている場合において、ノズル４４と、チャックテーブル８と、の間の距離が限りなく小さくなる際の切削ユニット１８の位置である。換言すると、該基準位置は、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの最下端が上述の高さ位置６４ｂに到達する際の切削ユニット１８の位置である。

該高さ検査方法では、次に、判定ステップが実施される。該判定ステップでは、該検出ステップにおいて接触検出部６０がノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を検出しない場合、高さ方向におけるノズル４４の位置に異常がないとの判定がされる。また、接触検出部６０が該接触を検出した場合、高さ方向におけるノズル４４の位置が異常であるとの判定がされる。

該判定ステップで高さ方向におけるノズル４４の位置が異常であると判定された場合、その後、高さ方向におけるノズル４４の位置に異常があることを報知する報知ステップが実施される。報知ステップでは、切削装置２の表示部５０や警報ランプ５２等の報知部によりノズル４４の位置が異常であることが報知される。

切削装置２の管理者や使用者が報知部により発せられた警告を確認した場合、該管理者等は、切削装置２のノズル４４の切削ユニット１８への固定状況を確認し、ノズル４４の高さ位置等を調整してもよい。

以上に説明する通り、本実施形態に係る切削装置２及び切削装置２を用いたノズル４４の高さ検出方法によると、切削装置２の使用者等による目視の確認等の方法に依らずノズル４４の高さ位置の誤りの有無を確実に検出できる。

また、切削ユニット１８による切削を実施する前に、チャックテーブル８の外周側で切削ユニット１８を該基準位置にまで下降させるだけでノズル４４の高さ位置の誤りの有無を容易に検出できる。そして、ノズル４４の高さ位置の誤りが検出された際は、ノズル４４の高さ位置を修正することにより該ノズル４４の衝突による被加工物１の損傷を防止できる。

なお、上記実施形態では、ノズル４４と、チャックテーブル８と、が接触した際の電気的導通を接触検出部６０により検出することでノズル高さ判定ユニット５８がノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を検出する場合について説明した。しかし、本発明の一態様に係る切削装置２及び高さ検査方法はこれに限定されない。すなわち、ノズル高さ判定ユニットは、他の方法でノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触の有無を判定してもよい。

例えば、図５に示す通り、切削装置２のチャックテーブル８には、ノズル高さ判定ユニットの構成要素として、振動を検出するＡＥ（Acoustic Emission）センサ６６ｂが設けられてもよい。図５は、ノズル高さ判定ユニットによるノズル４４の高さの判定の他の一例を模式的に示す側面図である。

該他の一例におけるノズル高さ判定ユニットは、チャックテーブル８に固定されたＡＥセンサ６６ｂと、該ＡＥセンサ６６ｂに電気的に接続された接触検出部６６ａと、を備える。

該ノズル高さ判定ユニットによりノズル４４の高さが正常であるか異常であるかを判定する際は、まず、切削ユニット１８を上述の初期位置に移動させる。次に、該切削ユニット１８を上述の基準位置に向けて下降させる。この際、ノズル４４が許容される高さ位置よりも下方に固定されている場合、ノズル４４と、チャックテーブル８と、が接触したときに接触の衝撃により生じる弾性波をＡＥセンサ６６ｂにより観測できる。

すなわち、接触検出部６６ａは、ＡＥセンサ６６ｂにより弾性波が観測された場合にノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を検出する。そして、該他の一例に係るノズル高さ判定ユニットは、接触検出部６６ａがノズル４４と、チャックテーブル８と、の接触を観測する場合、ノズル４４の位置が異常であると判定する。

また、上記実施形態では、ノズル４４の直線状部分４４ａの先端と、チャックテーブル８と、の接触の有無を検出することにより、ノズル４４の高さ方向における位置の異常の有無を判定したが、本発明の一態様はこれに限定されない。本発明の一態様では、ノズル４４の直線状部分４４ａの基端側と、チャックテーブル８と、の接触の有無を検出することにより、判定を実施してもよい。

この場合、切削ユニット１８を下降させる前に該切削ユニット１８を位置付ける初期位置と、切削ユニット１８の下降先となる基準位置と、は上記実施形態とは異なる。すなわち、該直線状部分４４ａの該基端がチャックテーブル８の上方に位置し、かつ、切削ブレード１８ａの切刃１８ｂの最下端がチャックテーブル８の水平方向外側に位置するように位置付けられた際の切削ユニット１８の位置が初期位置となる。そして、基準位置は、該初期位置の下方となる。

さらに、本発明の一態様においては、ノズル４４の直線状部分４４ａの先端について切削ユニット１８を下降させた際のチャックテーブル８との接触の有無を検出した後又は前に該直線状部分４４ａの基端について同様に接触の有無を検出してもよい。このように、直線状部分４４ａの先端及び基端の両方において切削ユニット１８を下降させた際のチャックテーブル８との接触の有無を検出すると、ノズル４４の高さ方向の位置の異常をより詳細に検出でき、また、ノズル４４の傾きを評価することもできる。

その他、上記実施形態に係る構造、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。

１ 被加工物
３ テープ
５ フレーム
７ フレームユニット
２ 切削装置
４ 装置基台
６ Ｘ軸移動テーブル
８ チャックテーブル
８ａ 保持面
１０ クランプ
１２，２４，３０ ガイドレール
１４，２８，３４ ボールねじ
１６，２８ａ，３６ パルスモータ
１８ 切削ユニット
１８ａ 切削ブレード
１８ｂ 切刃
２０ 排水路
２２ 支持構造
２６，３２ 移動プレート
３８ 撮像ユニット（カメラ）
４０ スピンドル
４２ スピンドルハウジン
４４ ノズル
４４ａ 直線状部分
４４ｂ 支持部
４４ｃ 給水口
４６ ブレードカバー
４６ａ 固定ボルト
４６ｂ ねじ穴
４８ 切削水供給部
５０ 表示部
５２ 警報ランプ
５４ 刃先検出ユニット
５６ 制御ユニット
５８ ノズル高さ判定ユニット
６０ 接触検出部
６２ 接触検出回路
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ スイッチ
６２ｄ 電源
６４ａ，６４ｂ 高さ位置
６６ａ 接触検出部
６６ｂ ＡＥセンサ

Claims (4)

1. 被加工物が載せられる保持面を有し、該保持面上に載る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切削ブレードと、該切削ブレードが装着されるスピンドルと、該切削ブレードに切削水を供給するノズルと、を有する切削ユニットと、を備える切削装置であって、
   さらに、該保持面と直交する高さ方向における該ノズルの位置が異常であるか否かを判定するノズル高さ判定ユニットを備え、
   該ノズルは、該保持面及び該切削ブレードの側面に沿って延在する直線状部分を有し、
   該ノズルの該直線状部分は、先端が該切削ブレードの前方側または後方側に張り出しており、
   該ノズル高さ判定ユニットは、
   該ノズルの該直線状部分の該先端が該チャックテーブルの上方に位置し、かつ、該切削ブレードの最下端が該チャックテーブルの水平方向外側に位置するように初期位置に位置付けられた該切削ユニットを下降させ、該切削ブレードの該最下端が該保持面の高さ位置より下方に達するように基準位置にまで該切削ユニットが下降した際に、該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触の有無を検出する接触検出部と、
   該接触検出部が該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触を検出した場合に該高さ方向における該ノズルの位置が異常であることを報知する報知部と、
   を有することを特徴とする切削装置。
2. 該接触検出部は、該チャックテーブルと、該ノズルと、の電気的導通の有無によって接触の有無を検出することを特徴とする請求項１記載の切削装置。
3. 該接触検出部は、該チャックテーブルと、該ノズルと、が接触する際に発生する弾性波が発生したか否かを検出することで接触の有無を検出することを特徴とする請求項１記載の切削装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の切削装置を用いて該ノズルの該高さ方向における位置が異常であるか否かを判定するノズルの高さ検査方法であって、
   該切削ユニットを該初期位置に位置付ける検査準備ステップと、
   該初期位置に位置付けられた該切削ユニットを該基準位置に下降させた際に、該ノズルと、該チャックテーブルと、の接触の有無を該接触検出部により検出する検出ステップと、
   該検出ステップにおいて、該接触検出部が該接触を検出しない場合に該高さ方向における該ノズルの位置に異常がないと判定し、該接触を検出した場合に該高さ方向における該ノズルの位置が異常であると判定する判定ステップと、
   該判定ステップで該高さ方向における該ノズルの位置が異常であると判定された場合、該高さ方向における該ノズルの位置に異常があることを報知する報知ステップと、を備えることを特徴とするノズルの高さ検査方法。

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