JPH07241841A - ダイシング装置及びダイシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被切断物や刃具の種類に係わらず、最適な切
断条件での切断加工をオペレータの経験に左右されずに
確実に行うことができるダイシング装置及びダイシング
方法を提供する。 【構成】 スピンドルモータ２０によって回転する刃具
１８をウエハ１０に切り込ませ、テーブル駆動用モータ
１６によって加工テーブル１２を水平移動させることで
ウエハ１０の切断加工を行う。この時スピンドルモータ
２０にインバータ２２によって供給される駆動電力は、
電力検出器２６によって検出され、この検出値がＡ／Ｄ
変換器２８を介してＮＣ装置３０に供給される。ＮＣ装
置３０は、モータドライバ１４に所定の制御信号を供給
することで、電力検出器２６からの検出値が予め記憶さ
れた適正電力値になるように加工テーブル１２の移動速
度を制御する。

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
イシング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置は、スピンドルモータに
よって回転する円盤状の刃具を加工テーブル上に固定さ
れた半導体ウエハ等に接触させ、相対的に刃具を移動さ
せることで、半導体ウエハ等の切断加工を行う装置であ
る。このダイシング装置における切断加工では、刃具の
回転速度や加工テーブルの移動速度（刃具の移動速度）
が、その加工状態を決定する。例えば、刃具の回転速度
が遅すぎたり、あるいは加工テーブルの移動速度が速す
ぎたりすると、刃具とウエハの単位時間当たりの接触量
が小さくなり、刃具の切れが悪くなる。刃具の切れが悪
い状態で切断を行うと刃具に過度の負荷がかかり、刃具
が撓んで蛇行しながらウエハを切断したり、刃具が欠け
たりすることがある。また、ウエハの切断面にチッピン
グが生じる場合もある。

【０００３】このような不具合を防止するためには、刃
具の回転速度を速くしたり加工テーブルの移動速度を遅
くして、単位時間当たりの刃具とウエハとの接触量を大
きくすることが考えられる。しかし、あまり加工テーブ
ルの移動速度を遅くしたりすると、切断の効率が悪くな
る。従って、切断効率が良く、かつ良好な切断状態が得
られる最適な切断条件、すなわち最適な刃具の回転速度
や加工テーブルの移動速度で切断加工を行う必要があ
る。

【０００４】但し、最適な切断条件は、ウエハの種類や
刃具の種類によって異なるため、従来のダイシング装置
では、ウエハや刃具毎に切断条件を設定する必要があ
る。すなわち、ダイシング装置のＮＣ装置（数値制御装
置）に所定の切断条件を示すデータを予め設定してお
き、オペレータがまずこの設定されたデータに基づいた
切断条件でウエハを試し切りし、切断状態を見て適宜デ
ータを変更して、切断条件をウエハや刃具毎に修正する
ようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、オペレータに
よる切断条件のデータの適正化は難しく、データの修正
を誤り、最適でない切断条件で切断を行うと、更に加工
状態を悪くしてしまう虞れがある。また、適正なデータ
の決定は、オペレータの経験に依存するため、データの
標準化がしにくいという問題がある。そこで、本発明の
目的は、被切断物や刃具の種類に係わらず、最適な切断
条件での切断加工をオペレータの経験に左右されずに確
実に行うことができるダイシング装置及びダイシング方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、被切断物が
固定される加工テーブルと、前記被切断物を切断加工す
る刃具が回転軸に固定されるスピンドルモータと、この
スピンドルモータと前記加工テーブルとの相対位置を切
断方向に変化させる移動手段と、前記スピンドルモータ
の駆動電力を検出する電力検出手段と、この電力検出手
段で検出された駆動電力に応じて前記移動手段による移
動速度と前記スピンドルモータによる前記刃具の回転速
度の少なくとも一方を変化させる制御手段とをダイシン
グ装置に具備させることで前記目的を達成する。

【０００７】

【作用】本発明のダイシング装置では、スピンドルモー
タによって刃具が回転し、移動手段によって加工テーブ
ルとスピンドルモータとの相対位置が切断方向に変化さ
れることで、被切断物の切断加工が行われる。切断加工
時には、スピンドルモータの駆動電力が電力検出手段に
よって検出され、制御手段は、この電力検出手段で検出
された駆動電力に応じて移動手段による移動速度とスピ
ンドルモータによる刃具の回転速度の少なくとも一方を
変化させる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のダイシング装置及びダイシン
グ方法における第一の実施例を図１及び図２を参照して
詳細に説明する。図１は、本実施例によるダイシング装
置の主要構成を表したものである。このダイシング装置
は、被切断物であるウエハ１０が固定された加工テーブ
ル１２を備えている。この加工テーブル１２は、モータ
ドライバ１４により駆動が制御されるテーブル駆動用モ
ータ１６によって図１において紙面に垂直方向に移動す
るようになっている。

【０００９】また、ダイシング装置は、ウエハ１０を切
断加工するための円盤状の刃具１８が回転軸１９に固定
されたスピンドルモータ２０を備えている。このスピン
ドルモータ２０は、例えば三相交流誘導モータ等の交流
モータで構成されており、インバータ２２から供給され
る交流電力によって回転するようになっている。

【００１０】このインバータ２２からの交流電力の値
は、検出器内に導線２４が貫通することにより非接触で
電力測定を行う電力検出器２６によって検出されるよう
になっている。この電力検出器２６によって検出された
電力値は、Ａ／Ｄ変換器２８でデジタル変換されて制御
手段であるＮＣ装置３０に供給されるようになってい
る。

【００１１】ＮＣ装置３０には、インバータ２２に対し
てスピンドルモータ２０の回転速度を指令し、モータド
ライバ１４に対してはテーブル駆動用モータ１６の回転
速度、すなわち加工テーブル１２の移動速度（以下、こ
れを「切断速度」という）を指令するようになってい
る。

【００１２】スピンドルモータ２０は、図示しない移動
手段によって図１において矢印ａで示すように上下動さ
れるようになっており、この図示しない移動手段によっ
て刃具１８の刃先がウエハ１０に接触するまでスピンド
ルモータ２０が降下され、テーブル駆動用モータ１６に
よって加工テーブル１２が図１において紙面に垂直方向
に水平移動されることによって、刃具１８によるウエハ
１０の切断加工が行われるようになっている。なお、こ
の切断加工時における刃具１８の移動方向を、本明細書
において「切断方向」と呼ぶ。

【００１３】切断加工においては、ウエハ１０との接触
による刃具１８への負荷が、ウエハ１０の切断面や刃具
１８の磨耗や破損状態等の切断状態を決定し、ウエハ１
０や刃具１８の種類にかかわらず、刃具１８にある特定
の負荷がかかった状態で切断が行われた時に、最適の切
断状態が得られる。従って、最適の切断状態を得るため
には、刃具１８への負荷がある特定の値を取るように、
刃具１８の回転速度や切断速度を調整する必要がある。
刃具１８への負荷は、すなわちスピンドルモータ２０の
回転軸１９への負荷であり、回転軸１９への負荷は、ス
ピンドルモータ２０の駆動電力に対応している。すなわ
ち、回転軸１９への負荷が増加すれば、スピンドルモー
タ２０の駆動電力は増加し、負荷が減少すれば、駆動電
力は減少する。

【００１４】従って、本実施例では、スピンドルモータ
２０の駆動電力の値を基に、刃具１８への負荷が最適の
切断状態を得られる特定の値になるように、切断速度を
制御するようになっている。すなわち、ＮＣ装置３０
が、最適の切断状態が得られるある特定の負荷で切断が
行われている時のスピンドルモータ２０の電力値（本明
細書において、これを「適正電力値」という）を予め記
憶している。そして、電力検出器２６の検出値と記憶さ
れた適正電力値とを比較して、スピンドルモータ２０の
電力値が適正電力値となるように、テーブル駆動用モー
タ１６の駆動を制御して切断速度を変化させるようにな
っている。

【００１５】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。図２は、ＮＣ装置３０が行う処理の
流れを表したものであり、以下このＮＣ装置３０による
処理を中心にダイシング装置の動作を説明する。まず、
ＮＣ装置３０がインバータ２２にスピンドルモータ２０
の回転数を指令する（ステップ１）。これによりスピン
ドルモータ２０には、所定の周波数の交流電力が供給さ
れ、ＮＣ装置３０に指令された回転数で定速運転する。

【００１６】次に、ＮＣ装置３０は、図示しない移動手
段にスピンドルモータ２０を所定の位置まで降下させる
位置移動を指示し（ステップ２）、これにより、スピン
ドルモータ２０は、刃具１８によってウエハ１０を切断
可能な位置まで降下する。なお、この時加工テーブル１
２は、切断方向にウエハ１０が刃具１８の先端からずれ
る位置を取っており、刃具１８とウエハ１０とは、非接
触である。

【００１７】ＮＣ装置３０は、モータドライバ１４に初
期値として比較的遅い速度の切断速度を指令し（ステッ
プ３）、加工テーブル１２を移動させる。この加工テー
ブル１２の移動で、ウエハ１０は刃具１８と接触し、切
断が開始される。次にＮＣ装置３０は、モータドライバ
１４に対して切断速度を所定幅増加させる指令をし（ス
テップ４）、加工テーブル１２の移動速度を速くさせ
る。そして、この時、電力検出器２６から供給されるス
ピンドルモータ２０の電力値を、予め記憶された適正電
力値と比較して、実際のスピンドルモータ２０の電力値
と適正電力値とが一致するか否か判断する（ステップ
５）。

【００１８】そして、電力検出器２６の検出値が適正電
力値と一致していなかった場合には（ステップ５；
Ｎ）、その検出値が適正電力値未満であるか否かを判断
する（ステップ６）。適正電力値未満であった場合には
（ステップ６；Ｙ）、刃具１８への負荷が小さく、実際
の切断速度が最適な切断を行うための切断速度に達して
いないことになるので、ステップ４に移行し、更に切断
速度の増加を行う。

【００１９】ステップ６において、電力検出器２６の検
出値が適正電力値より大きい場合には（ステップ６；
Ｎ）、刃具１８への負荷が大きく、すなわち切断速度が
速すぎるので、ＮＣ装置３０は、モータドライバ１４に
切断速度を所定幅遅くする指令し（ステップ７）、ステ
ップ５へと移行する。

【００２０】なお、ステップ５において、検出した電力
値と適正電力値とが一致していた場合には（Ｙ）、ウエ
ハ１０が最適の切断速度で切断されていることになる。
そして、ＮＣ装置３０は、加工テーブル１２の移動距離
等からウエハ１０の切断が終了したか否かを判断し（ス
テップ８）、まだ切断が終了していない場合には、ステ
ップ５に移行し、以後切断が終了するまでステップ５か
らの処理を行うことでスピンドルモータ２０の電力値が
適正電力値であるか否かの監視を行う。

【００２１】本実施例では、スピンドルモータ２０の電
力値が予め設定された適正電力値と等しいか否かの監
視、すなわち最適な切断条件で切断が行われているかの
監視を切断中にリアルタイムで行う。従って、新しい刃
具１８を使用した場合等には、切断途中で切れ味が良く
なったりするが、このような場合でも、その刃具の状態
に応じた最適の切断条件で切断を行うことができる。

【００２２】また、本実施例によれば、ウエハ１０や刃
具１８の種類に係わらず常に一定の値として最適の切断
が行われていることを示す適正電力値を基準に、制御手
段であるＮＣ装置３０が刃具１８の切断速度を制御する
ようにしているので、装置のオペレータがウエハ１０や
刃具１８毎に切断条件を設定することなく、自動的に最
適の切断条件で切断加工を行うことができる。

【００２３】なお、適正電力値は、切断速度や刃具の回
転速度等の切断条件を変えて幾つかのウエハを試し切り
し、その結果切断状態が良く、かつ切断速度が最も速か
った時のスピンドルモータ２０の電力を検出することに
よって得られたものである。この適正電力値は、装置の
出荷時に予めＮＣ装置３０に記憶させておくが、個々の
ユーザが独自に適正電力値を設定できるようにしてもよ
い。

【００２４】また、以上の実施例では、加工テーブル１
２側を移動させることで、ウエハ１０と刃具１８の相対
位置を切断方向に変化させるようにしていたが、加工テ
ーブル１２を固定し、スピンドルモータ２０側を移動さ
せるようにしてもよい。以上の実施例では、スピンドル
モータ２０が交流モータで構成されていたが、直流モー
タで構成されていてもよく、また、電力検出器２６も各
種の電力検出方法を用いたものであってもよい。

【００２５】また、以上の実施例では、ＮＣ装置３０が
切断速度を変化させることで切断条件を変えて、スピン
ドルモータ２０の電力値が適正電力値になるようにして
いたが、インバータ２２への回転数指令を変化させるこ
とにより、スピンドルモータ２０の回転速度を変化させ
ることで切断条件を変えてスピンドルモータ２０の電力
値を適正電力値にするようにしてもよい。

【００２６】さらに、本発明のダイシング装置及びダイ
シング方法における第二の実施例を図３及び図４を参照
して詳細に説明する。図３は、本実施例によるダイシン
グ装置の主要構成を表したものであり、第一の実施例を
表す図１との相違点は、図１では、インバータ２２から
の交流電力の値を、検出器内に導線２４が貫通すること
により非接触で電力測定を行う電力検出器２６によって
検出されるようになっているのに対し、図３では、ウエ
ハ１０の切断時に発生する刃具１８の外周部の振動の値
を、刃具１８の外周部に設けた振動検出用センサー１２
６により非接触で振動測定を行うように構成した点であ
る。この振動検出用センサー１２６によって検出された
振動値は、Ａ／Ｄ変換器２８でデジタル変換されて制御
手段であるＮＣ装置３０に供給されるようになっている
等は、第一の実施例の説明と同様である。

【００２７】以下、この相違点により生じる特徴部分を
説明する。第一の実施例で説明した様に、切断加工にお
いて、刃具１８にある特定の負荷がかかった状態で切断
が行われた時に、最適の切断状態が得られる。最適の切
断状態においては、ウエハ１０の切断時に発生する刃具
１８の外周部の振動の値が、ある特定値にあり、この値
を「適正振動値」という。第二の実施例では、振動検出
用センサー（好適なものとしては、変位センサーがあ
る。）１２６によって検出された振動値基に、刃具１８
への負荷が最適の切断状態を得られる「適正振動値」に
なるように、切断速度を制御するようになっている。す
なわち、ＮＣ装置３０が、「適正振動値」を予め記憶し
ている。そして、振動検出用センサー１２６の検出値と
記憶された「適正振動値」とを比較して、刃具１８の外
周部の振動値が「適正振動値」となるように、テーブル
駆動用モータ１６の駆動を制御して切断速度を変化させ
るようになっている。

【００２８】次に、このように構成された第二の実施例
の動作は、図４に示すＮＣ装置３０が行う処理の流れを
表したものである。第一の実施例を表す図２との相違点
は、図２での工程Ｓ５，Ｓ６の「適正電力値」が、図４
では「適正振動値」であることにある。従って、第一の
実施例で説明した「電力検出器２６の検出値」及び「適
正電力値」を、「振動検出用センサー１２６の検出値」
及び「適正振動値」に置き換えることにより、第二の実
施例の説明となるので、第二の実施例の説明は、省略す
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明のダイシング装置及びダイシング
方法によれば、制御手段が、電力検出手段（刃具振動検
出手段）で検出された駆動電力（振動値）に応じて移動
手段による移動速度とスピンドルモータによる前記刃具
の回転速度の少なくとも一方を変化させるようにしてい
るので、被切断物や刃具の種類に係わらず、最適な切断
条件での切断加工をオペレータの経験に左右されずに確
実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例によるダイシング装置の
構成を示した説明図である。

【図２】同ダイシング装置の動作の流れを示したフロー
チャートである。

【図３】本発明の第二の実施例によるダイシング装置の
構成を示した説明図である。

【図４】同ダイシング装置の動作の流れを示したフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０ ウエハ １２ 加工テーブル １４ モータドライバ １６ テーブル駆動用モータ １８ 刃具 １９ 回転軸 ２０ スピンドルモータ ２２ インバータ ２４ 導線 ２６ 電力検出器 ２８ Ａ／Ｄ変換器 ３０ ＮＣ装置 １２６ 振動検出用センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被切断物（１０）が固定される加工テー
   ブル（１２）と、 前記被切断物（１０）を切断加工する刃具（１８）が回
   転軸（１９）に固定されるスピンドルモータ（２０）
   と、 このスピンドルモータ（２０）と前記加工テーブル（１
   ２）との相対位置を切断方向に変化させる移動手段（１
   ６）と、 前記スピンドルモータ（２０）の駆動電力を検出する電
   力検出手段（２６）と、 この電力検出手段（２６）で検出された駆動電力に応じ
   て前記移動手段（１６）による移動速度と前記スピンド
   ルモータ（２０）による前記刃具（１８）の回転速度の
   少なくとも一方を変化させる制御手段（３０）とを具備
   することを特徴とするダイシング装置。
2. 【請求項２】 被切断物（１０）が固定される加工テー
   ブル（１２）と、 前記被切断物（１０）を切断加工する刃具（１８）が回
   転軸（１９）に固定されるスピンドルモータ（２０）
   と、 このスピンドルモータ（２０）と前記加工テーブル（１
   ２）との相対位置を切断方向に変化させる移動手段（１
   ６）と、 前記刃具（１８）の切断時振動量を検出する刃具振動検
   出手段（１２６）と、 この刃具振動検出手段（１２６）で検出された切断時振
   動量に応じて前記移動手段（１６）による移動速度と前
   記スピンドルモータ（２０）による前記刃具（１８）の
   回転速度の少なくとも一方を変化させる制御手段（３
   ０）とを具備することを特徴とするダイシング装置。
3. 【請求項３】 制御手段（３０）から指令された回転数
   で、スピンドルモータ（２０）が定速運転をする工程
   （Ｓ１）と、 制御手段（３０）の指令により、スピンドルモータ（２
   ０）を、刃具（１８）によって被切断物（１０）を切断
   可能な位置まで移動する工程（Ｓ２）と、 制御手段（３０）により、移動手段（１６）による移動
   速度と、刃具（１８）の回転速度の少なくとも一方を、
   比較的遅い速度の初期切断速度を指令する工程（Ｓ３）
   と、 この初期切断速度で、刃具（１８）により、被切断物
   （１０）を切断開始後、制御手段（３０）の指令によ
   り、切断速度を所定幅増加する工程（Ｓ４）と、 電力検出手段（２６）の検出値を、予め制御手段（３
   ０）に記憶された適正電力値とが一致するか否かを判断
   する工程（Ｓ５）と、 電力検出手段（２６）の検出値が適正電力値と不一致の
   場合には（Ｓ５；Ｎ）、その検出値が適正電力値未満で
   あるか否かを判断する工程（Ｓ６）と、 その検出値が適正電力値未満である場合には（Ｓ６；
   Ｙ）、工程（Ｓ４）に移行し、更に切断速度の増加を指
   令する工程（Ｓ４）と、 工程（Ｓ６）において、電力検出手段（２６）の検出値
   が適正電力値より大きい場合には（Ｓ６；Ｎ）、制御手
   段（３０）から、切断速度を所定幅遅くする指令をする
   工程（Ｓ７）を経由し、工程（Ｓ５）へと移行し、 工程（Ｓ５）において、検出値と適正電力値とが一致し
   た場合には（Ｓ５；Ｙ）、制御手段（３０）は、被切断
   物（１０）の切断が終了したか否かを判断し（Ｓ８）、
   まだ切断が終了していない場合（Ｓ８；Ｎ）には、工程
   （Ｓ５）に移行し、以後切断が終了するまで工程（Ｓ
   ５）からの処理を行うことで電力検出手段（２６）の検
   出値が適正電力値であるか否かの監視を行う工程と、を
   有することを特徴とする請求項１記載のダイシング装置
   によるダイシング方法。
4. 【請求項４】 制御手段（３０）から指令された回転数
   で、スピンドルモータ（２０）が定速運転をする工程
   （Ｓ１）と、 制御手段（３０）の指令により、スピンドルモータ（２
   ０）を、刃具（１８）によって被切断物（１０）を切断
   可能な位置まで移動する工程（Ｓ２）と、 制御手段（３０）により、移動手段（１６）による移動
   速度と、刃具（１８）の回転速度の少なくとも一方を、
   比較的遅い速度の初期切断速度を指令する工程（Ｓ３）
   と、 この初期切断速度で、刃具（１８）により、被切断物
   （１０）を切断開始後、制御手段（３０）の指令によ
   り、切断速度を所定幅増加する工程（Ｓ４）と、 刃具振動検出手段（１２６）の検出値を、予め制御手段
   （３０）に記憶された適正振動値とが一致するか否かを
   判断する工程（Ｓ５）と、 刃具振動検出手段（１２６）の検出値が適正振動値と不
   一致の場合には（Ｓ５；Ｎ）、その検出値が適正振動値
   未満であるか否かを判断する工程（Ｓ６）と、 その検出値が適正振動値未満である場合には（Ｓ６；
   Ｙ）、工程（Ｓ４）に移行し、更に切断速度の増加を指
   令する工程（Ｓ４）と、 工程（Ｓ６）において、刃具振動検出手段（１２６）の
   検出値が適正振動値より大きい場合には（Ｓ６；Ｎ）、
   制御手段（３０）から、切断速度を所定幅遅くする指令
   をする工程（Ｓ７）を経由し、工程（Ｓ５）へと移行
   し、 工程（Ｓ５）において、検出値と適正振動値とが一致し
   た場合には（Ｓ５；Ｙ）、制御手段（３０）は、被切断
   物（１０）の切断が終了したか否かを判断し（Ｓ８）、
   まだ切断が終了していない場合（Ｓ８；Ｎ）には、工程
   （Ｓ５）に移行し、以後切断が終了するまで工程（Ｓ
   ５）からの処理を行うことで刃具振動検出手段（１２
   ６）の検出値が適正振動値であるか否かの監視を行う工
   程と、を有することを特徴とする請求項２記載のダイシ
   ング装置によるダイシング方法。