JPH06169013A - ダイシング装置及びダイシング装置における切削制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はダイシング装置に関し、確実に良好
な溝加工が行え、しかも加工速度が向上したダイシング
装置及びダイシング装置における切削制御方法の実現を
目的とする。 【構成】 砥石刃１を高速回転させるスピンドルモータ
２と、砥石刃１に対して被加工物１００を移動する移動
機構３と、スピンドルモータ２の回転及び移動機構３の
送りを制御する制御部６とを備えるダイシング装置にお
いて、スピンドルモータ２の電力値を検出する負荷検出
手段５を備え、制御部６は検出した電力値に基づいて移
動機構３の送り速度及びスピンドルモータ２の回転速度
の少なくとも一方を変化させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイシング装置及びダ
イシング装置において良好な加工を行いながら加工効率
を向上させる切削制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤモンド等をニッケル等の金属で結
着した砥石刃を高速で回転させて溝加工を行うダイシン
グ装置が、半導体ウエハから各チップを切り離すために
使用される。図３はダイシング装置の基本的な構成を示
す斜視図である。図３において、３１が砥石刃（ブレー
ド）であり、３００が加工対象の半導体ウエハである。
３２１はブレード３１を高速で回転するスピンドルモー
タであり、３２２と３２３はスピンドルモータの支持部
材である。３３１はウエハ３００を載置して真空吸着に
より固定するステージである。ステージ３３１は３軸方
向に移動可能であることが必要であり、ＸＹＺ移動機構
に設けられている。３３２と３３３はＸ方向とＹ方向の
移動台を示している。

【０００３】ブレードはダイヤモンド等の砥粒をニッケ
ル等の金属で結着したものであり、加工に従って徐々に
摩耗する。半導体ウエハの加工であれば、加工中に純水
が供給される。加工する溝の形状に応じて所定の厚さの
ブレードが選定され、切り込み量が定められるが、良好
な加工を行うには、更にブレードの回転速度、被加工時
の送り速度、切削水の供給量等各種の切削条件を適切な
値に設定する必要がある。そこで被加工物の材料、及び
加工する溝の形状に対して、実際に上記の切削条件をい
ろいろな条件に変更して切削を行い、加工された溝の具
合を検査した上で、切削条件を決定していた。この時、
十分な精度の溝が加工できる範囲で、できるだけ高い切
削速度が得られるように条件が決定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし実際には、ブレ
ードの製造上のばらつきや切削水の pＨ濃度等の要因に
より切削条件が影響を受けるが、これらの要因を充分に
管理するのは難しいのが現状である。またブレード自体
も加工に従って変化する。そのため上記のようにして定
めた切削条件だけでは十分に安定して良好な溝加工が行
えないという問題がある。

【０００５】そこで一般的に、送り速度を低下させるこ
とで良好な溝加工が行い易くなるため、送り速度を低下
させて常に良好な溝加工が行えるようにしている。しか
しこれでは加工速度（スループット）が低下するという
問題が生じる。また条件が大きく変動した時には、設定
した許容範囲を越えて加工不良が発生する可能性が高く
なるという問題はそのまま残っている。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、ダイシング装置において、加工具合を低下させ
ること無しにできるだけ加工速度を向上するさせること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のダイシング装置
は、取り付けられた砥石刃を高速回転させるスピンドル
モータと、被加工物を載置するステージを有し砥石刃に
対して被加工物を移動する移動機構と、スピンドルモー
タの回転及び移動機構の送りを制御する制御部とを備え
るが、上記目的を達成するため、スピンドルモータの電
力値を検出する負荷検出手段を備え、制御部は検出した
電力値に基づいて移動機構の送り速度及びスピンドルモ
ータの回転速度の少なくとも一方を制御することを特徴
とす。

【０００８】

【作用】前述のように、これまでは被加工物の送り速度
及びスピンドルモータの回転速度を一定とし、しかも送
り速度をある程度余裕をもたせた遅い速度とすることで
良好な加工が行えるようにしていた。ブレードの製造上
のばらつきや切削水の pＨ値等の要因によって切削条件
が変動するが、上記のように被加工物の送り速度とスピ
ンドルモータの回転速度が一定の時には、切削条件の変
動にほぼ対応してスピンドルモータの負荷、すなわちス
ピンドルモータの電力値が変動することが判明した。従
ってスピンドルモータの電力値を検出すれば切削条件の
変動を知ることができ、逆に電力値が所定の範囲内にな
るようにすれば良好な加工が行えるといえる。

【０００９】そこでスピンドルモータの電力値を検出
し、この電力値が所定範囲内の上限の値に近くなるよう
に被加工物の送り速度及びスピンドルモータの回転速度
を制御すれば、良好な加工が行える範囲でもっとも効率
的に加工が行えるといえる。もちろん被加工物の送り速
度とスピンドルモータの回転速度には所定の許容範囲が
あり、これらが許容範囲内になることが必要である。

【００１０】

【実施例】図１は本発明を半導体ウエハのダイシング装
置に適用した実施例の構成を示す図である。図１におい
て、１は薄い砥石刃（ブレード）であり、２はブレード
１を高速で回転させるスピンドルモータである。３は半
導体ウエハ１００を載置して移動させるステージを含む
移動機構である。４は高周波モータドライバであり、制
御信号に従ってスピンドルモータ２の駆動信号を発生す
る。６は制御部であり、高周波モータドライバ４にスピ
ンドルモータ２の回転速度を制御する信号を送出すると
共に、ステージの送り速度を制御する。５は高周波モー
タドライバ４の電力値を検出する電力計である。

【００１１】ダイシング装置において、ブレード１の刃
厚等は加工する溝の形状に応じて自動的に定まるため、
制御できる要因はステージの送り速度及びスピンドルモ
ータ２の回転速度である。切削水の供給速度も一定とす
る。そこでこの送り速度と回転速度を組み合わせて最適
な加工が行えるように制御するわけであるが、ここでは
説明を簡単にするため、まず送り速度のみを制御する場
合について説明する。

【００１２】ステージの送り速度は、速い程単位時間当
たりに加工する量が増加するためスピンドルモータの負
荷が増加し、加工具合が低下する。図２は実施例おにい
て加工位置とスピンドルモータ２の電力値及び送り速度
を関係付けて模式的に示したものであり、更に従来例に
おける例を破線で示した。図２の(c) に示すように、従
来のダイシング装置においては、ステージの送り速度は
一定であり、スピンドルモータ２の電力値は図２の(b）
のように変動する。この時、電力値が許容範囲の上限を
越えた場合には加工具合が不充分になるため、電力値が
最大の時にこの許容範囲の上限を越えないようにステー
ジの送り速度が設定されていた。また条件が大きく変動
した時には、上限を越えてしまい、加工不良が生じ易く
なっていた。

【００１３】これに対して本発明のダイシング装置にお
いては、電力計５によってスピンドルモータ２の電力値
が常時検出される。制御部６は、この電力値を読み取
り、電力値が許容範囲の上限に近い一定値となるように
ステージの送り速度をフィードバック制御する。従って
図２の(b）に示すように、スピンドルモータ２の電力値
は許容範囲内の高い値で一定となり、送り速度は図２の
(c）のように変化する。図から明らかなように従来のダ
イシング装置に比べて送り速度は常に高い値となるた
め、１本の溝を加工するのに要する時間は短縮される。
しかも電力値は許容範囲内であるから良好な加工が行え
る。

【００１４】以上がスピンドルモータ２の電力値に従っ
てステージの送り速度を制御する場合であるが、次にス
ピンドルモータ２の回転速度を制御する場合について説
明する。スピンドルモータ２の回転速度を変化させても
加工速度が変化するわけではないが、一般的に回転速度
を増加させることにより良好な加工が行える。回転速度
を増加させると、その分だけスピンドルモータ２の電力
値が増加する。そのため実際の加工においては、スピン
ドルモータの回転速度を最大値に設定せず、実際に加わ
る負荷を考慮して適当な低い回転速度に設定していた。

【００１５】そこで本実施例における第２の制御モード
においては、ステージの送り速度を一定とし、電力値に
応じてスピンドルモータ２の回転速度を制御することに
より、加工具合を向上させる。すなわち、送り速度一定
の状態で、検出した電力値が許容範囲内にある時には、
許容範囲内でスピンドルモータ２の回転速度を増加させ
る。これにより加工具合が向上し、その分不良発生の頻
度が低下する。

【００１６】またステージの送り速度とスピンドルモー
タ２の回転速度の一方のみを制御するのではなく、両方
を制御するようにしてもよい。例えば、回転速度が所定
値以下の時には、送り速度は低い値に固定して回転速度
ができるだけ高くなるように制御し、回転速度が所定値
になった時には回転速度をその値に固定し、送り速度を
できるだけ高めるように制御する。

【００１７】更に、実際に加工を行った結果に基づい
て、スピンドルモータの電力値と回転速度、及びステー
ジの送り速度の間で最適な制御関係をあらかじめ決定
し、制御部にこの関係を記憶しておき、読み取った電力
値に従って各パラメータを制御するようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明により、良好な加工が確実に行
え、しかも加工速度が向上したダイシング装置が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明におけるスピンドルモータの電力値と送
り速度の変化を模式的に示した図である。

【図３】ダイシング装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…砥石刃（ブレード） ２…スピンドルモータ ３…移動機構 ４…高周波モータドライバ ５…負荷検出手段 ６…制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り付けられた砥石刃（１）を高速回転
   させるスピンドルモータ（２）と、 被加工物（１００）を載置するステージを有し、前記砥
   石刃（１）に対して前記被加工物（１００）を移動する
   移動機構（３）と、 前記スピンドルモータ（２）の回転及び前記移動機構
   （３）の送りを制御する制御部（６）とを備え、前記被
   加工物（１００）に薄溝加工を行うダイシング装置にお
   いて、 前記スピンドルモータ（２）の電力値を検出する負荷検
   出手段（５）を備え、前記制御部（６）は検出した電力
   値に基づいて前記移動機構（３）の送り速度及び前記ス
   ピンドルモータ（２）の回転速度の少なくとも一方を変
   化させることを特徴とするダイシング装置。
2. 【請求項２】 ダイシング装置における切削制御方法で
   あって、 砥石刃（１）を高速回転させるスピンドルモータ（２）
   の電力値を検出し、検出した電力値に基づいて被加工物
   （１００）の送り速度及び前記スピンドルモータの回転
   数の少なくとも一方を変化させることを特徴とするダイ
   シング装置における切削制御方法。