(57)【要約】【課題】被加工物の大型化に対応することを可能としながらも、装置自体の大型化を抑制することができる切削装置を提供すること。【解決手段】切削装置１は被加工物Ｗを保持するチャックテーブル１０ａ，１０ｂと切削手段２０ａ，２０ｂと洗浄手段５０ａ，５０ｂを備えている。切削手段２０ａ，２０ｂはスピンドルの軸心方向がＹ軸方向と平行である。切削手段２０ａ，２０ｂはＺ軸移動手段によりＺ軸方向に昇降自在でありＸ軸移動手段７０ａ，７０ｂによりＸ軸方向に加工送りされＹ軸移動手段６０ａ，６０ｂによりＹ軸方向に割り出し送りされる。洗浄手段５０ａはチャックテーブル１０ａに保持された被加工物Ｗを洗浄する。洗浄手段５０ｂはチャックテーブル１０ｂに保持された被加工物Ｗを洗浄する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルの先端に装着された切削ブレードで切削加工する切削手段と、該切削手段によって切削された該被加工物を洗浄する洗浄手段と、該チャックテーブルに被加工物を搬出入する搬出入手段と、を備えた切削装置であって、
該チャックテーブルは、
第一のチャックテーブルと、該第一のチャックテーブルの該保持面と同じ高さの保持面を有し近傍に並列する第二のチャックテーブルとを備え、それぞれの該チャックテーブルは、該保持面と直交するＺ軸方向の回転軸を備え、
該スピンドルの軸心方向は該保持面と平行なＹ軸方向に設定され、該切削手段は該チャックテーブルの該保持面と直交するＺ軸方向に昇降自在であり、該Ｙ軸方向と該Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に加工送りする加工送り手段によって加工送りされ、該Ｙ軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段によって割り出し送りされて第一のチャックテーブル及び該第二のチャックテーブルの該保持面の任意の位置に該切削ブレードを位置づけ可能となっており、
該洗浄手段は、
該第一のチャックテーブルに保持された該被加工物を洗浄する第一の洗浄手段と、該第二のチャックテーブルに保持された該被加工物を洗浄する第二の洗浄手段と、を備え、該第一の洗浄手段と該第二の洗浄手段とは、該被加工物の上面に洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段と、該被加工物上の該洗浄液を除去する乾燥手段と、を具備し、
該被加工物は、切削加工終了後、該チャックテーブルに保持されたまま洗浄され、一方の該チャックテーブルに保持された該被加工物の切削加工と、他方の該チャックテーブルに保持された該被加工物の洗浄とを並行して実施可能なことを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の被加工物を個々のデバイスに分割する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスが形成された半導体ウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）は、裏面が研削されて所望の厚さに加工された後、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
【０００３】
生産性を向上させるために、ウエーハの直径が２００ｍｍ、３００ｍｍ、更には４５０ｍｍと大口径化の傾向にあり、ウエーハの直径に対応したダイシング装置、研削装置等の加工装置の開発が必須となっている。こうした加工では、加工直後にウエーハを洗浄する必要があるため、ウエーハを洗浄する洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、切削加工などを行うチャックテーブル上で洗浄を行なう技術が開発されてきた（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８０１８０号公報
【特許文献２】特開２００７−０８０８９７号公報
【特許文献３】特開２００７−０９５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうした洗浄装置は、ウエーハを保持するテーブルがウエーハを保持面に載置した状態で鉛直方向の回転軸で高速回転しながら洗浄を実施する。その場合の回転数は１０００〜３０００ｒｐｍ程度である。ウエーハは、大口径化しており、直径が４５０ｍｍとなるとテーブルの重量が直径３００ｍｍに対応したテーブルに比べ非常に重くなるため、そのような高速回転を実施するのは高出力なモーターを必要とするためコストが非常に高くなるとともに、装置が大型化してしまう。
【０００６】
また、特にテーブルの外周部において回転中の速度も非常に高くなるため、安全面での充分な配慮も必要となり、そのためのコストも必要となる。そのため、切削加工を行うチャックテーブル上で洗浄を行う技術も開発されてきた（特許文献２及び特許文献３参照）が、大口径化して巨大になったチャックテーブルを加工送り方向に高速で（特に戻り移動時）移動させる加工送り手段が必要であるため、切削装置の巨大化が避けられなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物の大型化に対応することを可能としながらも、装置自体の大型化を抑制することができる切削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る切削装置は、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、該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルの先端に装着された切削ブレードで切削加工する切削手段と、該切削手段によって切削された該被加工物を洗浄する洗浄手段と、該チャックテーブルに被加工物を搬出入する搬出入手段と、を備えた切削装置であって、該チャックテーブルは、第一のチャックテーブルと、該第一のチャックテーブルの該保持面と同じ高さの保持面を有し近傍に並列する第二のチャックテーブルとを備え、それぞれの該チャックテーブルは、該保持面と直交するＺ軸方向の回転軸を備え、該スピンドルの軸心方向は該保持面と平行なＹ軸方向に設定され、該切削手段は該チャックテーブルの該保持面と直交するＺ軸方向に昇降自在であり、該Ｙ軸方向と該Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に加工送りする加工送り手段によって加工送りされ、該Ｙ軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段によって割り出し送りされて第一のチャックテーブル及び該第二のチャックテーブルの該保持面の任意の位置に該切削ブレードを位置づけ可能となっており、該洗浄手段は、該第一のチャックテーブルに保持された該被加工物を洗浄する第一の洗浄手段と、該第二のチャックテーブルに保持された該被加工物を洗浄する第二の洗浄手段と、を備え、該第一の洗浄手段と該第二の洗浄手段とは、該被加工物の上面に洗浄液を噴射する洗浄液噴射手段と、該被加工物上の該洗浄液を除去する乾燥手段と、を具備し、該被加工物は、切削加工終了後、該チャックテーブルに保持されたまま洗浄され、一方の該チャックテーブルに保持された該被加工物の切削加工と、他方の該チャックテーブルに保持された該被加工物の洗浄とを並行して実施可能なことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の切削装置は、切削手段のスピンドルがＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に加工送りされるために、チャックテーブルがＺ軸方向の回転機構のみ備えれば良いために、被加工物の大型化に対応することを可能としながらも、装置自体の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す平面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る切削装置の切削手段等の正面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る切削装置の切削手段等の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１２】
本発明の実施形態にかかる切削装置１を図面に基いて説明する。図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す平面図である。図３は、実施形態に係る切削装置の切削手段等の正面図である。図４は、実施形態に係る切削装置の切削手段等の側面図である。
【００１３】
本実施形態に係る切削装置１は、切削手段２０と被加工物Ｗを保持したチャックテーブル１０とを相対移動させることで、被加工物Ｗを切削加工するものである。図１及び図２に示すように、切削装置１は、切削手段２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置であり、切削加工前後の被加工物Ｗを収容するカセット３０と、チャックテーブル１０に被加工物Ｗを搬出入する搬出入手段４０と、被加工物Ｗを保持する保持面１１を有するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削加工する切削手段２０と、切削手段２０によって切削された被加工物Ｗを洗浄する洗浄手段５０と、図示しない制御手段とを備えている。
【００１４】
ここで、被加工物Ｗは、切削装置１により加工される加工対象であり、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とし、互いに直交する分割予定ラインによって区画された領域にデバイスを複数有した半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Ｗは、デバイスが複数形成されているデバイス側の表面と反対側の裏面がダイシングテープＴに貼着され、被加工物Ｗに貼着されたダイシングテープＴがフレームＦに貼着されることで、フレームＦに固定されている。被加工物Ｗは、切削装置１がチャックテーブル１０と切削手段２０とを相対移動させて、分割予定ラインに切削加工が施されることで、個々のデバイスに分割される。また、本発明では、被加工物Ｗとして、樹脂やガラス、セラミックス等で構成された基板も用いる事ができるが、特に、被加工物Ｗとして、外径が４５０ｍｍの半導体ウエーハが好適である。
【００１５】
カセット３０は、粘着テープＴを介して環状フレームＦに貼着された被加工物Ｗを複数枚収容するものである。カセット３０は、切削装置１の装置本体２にＺ軸方向に昇降自在に設けられている。また、本実施形態では、カセット３０は、２つ設けられている。
【００１６】
搬出入手段４０は、カセット３０から切削加工前の被加工物Ｗを一枚取り出してチャックテーブル１０の保持面１１上に載置するとともに、チャックテーブル１０の保持面１１上の切削加工後の被加工物Ｗをカセット３０内に収容するものである。搬出入手段４０は、カセット３０とチャックテーブル１０との間に、Ｙ軸方向に移動自在に設けられている。本実施形態では、搬出入手段４０は、被加工物Ｗを保持するピック部４１を、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に移動可能とする関節と、Ｚ軸と平行な回転軸回りに回転する回転関節を複数備えた、ロボットアームで構成されている。
【００１７】
チャックテーブル１０は、被加工前の被加工物Ｗが搬出入手段４０により保持面１１上に載置されて、当該被加工物Ｗを保持するものである。チャックテーブル１０としては、第一のチャックテーブル１０ａと、第一のチャックテーブル１０ａの保持面１１と同じ高さの保持面１１を有する第二のチャックテーブル１０ｂとを備えている。第二のチャックテーブル１０ｂは、第一のチャックテーブル１０ａの近傍にＹ軸方向に並列する。それぞれのチャックテーブル１０ａ，１０ｂは、保持面１１と直交するＺ軸方向の基台駆動源１２（図３に示し、回転軸に相当）を備えて、基台駆動源１２によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。それぞれのチャックテーブル１０ａ，１０ｂは、保持面１１を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１１に載置された被加工物Ｗを吸引することで保持する。また、チャックテーブル１０ａ，１０ｂ間には、図３などに示すように、Ｚ軸方向に昇降自在に設けられた仕切り壁９０が設けられている。
【００１８】
切削手段２０は、チャックテーブル１０ａ，１０ｂで保持された被加工物Ｗを、図示しないスピンドルの先端に装着された切削ブレード２１で切削加工するものである。スピンドルは、角柱形状のハウジング２２にそれぞれ回転可能に支持され、ハウジング２２にそれぞれ収納されている図示しないブレード駆動源にそれぞれ連結されている。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石であり、スピンドルにそれぞれ着脱自在に装着される。切削ブレード２１は、ブレード駆動源により発生した回転力により回転駆動する。本実施形態では、切削手段２０（以下、符号２０ａ，２０ｂで示す）は、２つ設けられている。各切削手段２０ａ，２０ｂのスピンドルの軸心方向は、保持面１１と平行なＹ軸方向に設定されている。
【００１９】
一方の切削手段２０ａは、図３及び図４に示すように、Ｙ軸移動手段６０ａ（割り出し送り手段に相当）、Ｘ軸移動手段７０ａ（加工送り手段に相当）、Ｚ軸移動手段８０ａなどを介して装置本体２から立設した柱部３の一方に設けられている。他方の切削手段２０ｂは、図３及び図４に示すように、Ｙ軸移動手段６０ｂ（割り出し送り手段に相当）、Ｘ軸移動手段７０ｂ（加工送り手段に相当）、Ｚ軸移動手段８０ｂなどを介して柱部３の他方に設けられている。
【００２０】
切削手段２０ａ，２０ｂは、Ｚ軸移動手段８０ａ，８０ｂにより、保持面１１と直交するＺ軸方向に昇降自在であり、Ｙ軸方向とＺ軸方向との双方に直交するＸ軸方向に加工送りするＸ軸移動手段７０ａ，７０ｂにより加工送り（移動）される。切削手段２０ａ，２０ｂは、Ｙ軸方向に割り出し送りするＹ軸移動手段６０ａ，６０ｂによって割り出し送りされる。切削手段２０ａ，２０ｂは、Ｘ軸移動手段７０ａ，７０ｂ、Ｙ軸移動手段６０ａ，６０ｂ及びＺ軸移動手段８０ａ，８０ｂにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動されて、第一のチャックテーブル１０ａ及び第二のチャックテーブル１０ｂの保持面１１の任意の位置に切削ブレード２１を位置付け可能となっている。Ｚ軸移動手段には、被加工物Ｗの上面を撮像する撮像手段も固定されており、スピンドルと一体的に移動する。
【００２１】
洗浄手段５０としては、第一のチャックテーブル１０ａに保持された被加工物Ｗを洗浄する第一の洗浄手段５０ａと、第二のチャックテーブル１０ｂに保持された被加工物Ｗを洗浄する第二の洗浄手段５０ｂとを備えている。第一の洗浄手段５０ａと第二の洗浄手段５０ｂとは、それぞれ、図２に示すように、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持面１１に保持された被加工物Ｗの上面に洗浄液を噴射する洗浄液噴射パイプ５１（洗浄液噴射手段に相当）と、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持面１１に保持された被加工物Ｗ上の洗浄液を除去する乾燥パイプ５２（乾燥手段に相当）と、を具備している。
【００２２】
洗浄液噴射パイプ５１は、図示しない洗浄液供給源から洗浄液（純水、各種の薬液の少なくとも一つ、又は、純水、各種の薬液の少なくとも一つに加圧気体を混合したもの）が供給されるパイプであって、保持面１１に対向するノズル状の図示しないスリットなどから洗浄液を被加工物Ｗの上面に噴射する。乾燥パイプ５２は、図示しない加圧気体供給源から加圧気体などが供給されるパイプであって、保持面１１に対向するノズル状の図示しないスリットなどから加圧気体を被加工物Ｗの上面に吹き付ける。本実施形態では、各洗浄手段５０ａ，５０ｂの洗浄液噴射パイプ５１と乾燥パイプ５２は、互いに間隔をあけて平行に配置されている。洗浄液噴射パイプ５１と乾燥パイプ５２は、洗浄用移動手段５３（図３に示す）により一体に、Ｚ軸方向に移動自在に設けられ、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持面１１の上方をＸ軸方向に移動自在に設けられている。また、各洗浄手段５０ａ，５０ｂの近傍には、排気ダクト１００（図２に示す）が開口している。開口は、比較的保持面の高さに近い低い位置で開口しており、切削装置中の雰囲気にダウンフローの流れを発生させる。ダウンフローの発生を促進させるために、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの上方に給気手段を設け、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持面１１に向けて気体を供給しても良い。
【００２３】
制御手段は、切削装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段は、被加工物Ｗに対する加工動作を切削装置１に行わせるものである。なお、制御手段は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる操作手段と接続されている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る切削装置１の加工動作について説明する。まず、オペレータが加工内容情報を登録し、加工動作の開始指示があった場合に、加工動作を開始する。加工動作において、制御手段は、搬出入手段４０にカセット３０内から被加工物Ｗを取り出させて、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの各保持面１１上に載置させた後、各チャックテーブル１０ａ，１０ｂに保持させる。このとき、各洗浄手段５０ａ，５０ｂの洗浄液噴射パイプ５１及び乾燥パイプ５２は、洗浄用移動手段５３により、Ｘ軸方向にカセット３０から最も離間しかつＺ軸方向に最も降下して、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持面１１の上方から退避している。
【００２５】
制御手段は、切削手段２０ａ，２０ｂの切削ブレード２１をチャックテーブル１０ａ，１０ｂの一方に保持された被加工物Ｗの任意の分割予定ライン上に位置付ける。そして、制御手段は、加工内容情報に基いて、各移動手段６０ａ，６０ｂ，７０ａ，７０ｂ，８０ａ，８０ｂ、切削手段２０のスピンドル及び撮像手段、基台駆動源１２などを適宜駆動して、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの一方に保持された被加工物Ｗを分割予定ラインに沿って切削し、複数のデバイスに分割する。
【００２６】
チャックテーブル１０ａ，１０ｂの一方に保持された被加工物Ｗの全ての分割予定ラインに沿って切削すると、制御手段は、切削手段２０ａ，２０ｂの切削ブレード２１をチャックテーブル１０ａ，１０ｂの他方に保持された被加工物Ｗの任意の分割予定ライン上に位置付ける。そして、制御手段は、加工内容情報に基いて、各移動手段６０ａ，６０ｂ，７０ａ，７０ｂ，８０ａ，８０ｂ、切削手段２０のスピンドル及び撮像手段、基台駆動源１２などを適宜駆動して、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの他方に保持された被加工物Ｗを分割予定ラインに沿って切削し、複数のデバイスに分割する。
【００２７】
また、制御手段は、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの他方に保持された被加工物Ｗを分割予定ラインに沿って切削する際に、チャックテーブル１０ａ，１０ｂの一方に設けられた洗浄手段５０ａ，５０ｂの洗浄液噴射パイプ５１と乾燥パイプ５２を洗浄用移動手段５３によりＺ軸方向に上昇させる。そして、制御手段は、洗浄用移動手段５３に洗浄液噴射パイプ５１と乾燥パイプ５２を被加工物Ｗの上方でＸ軸方向に移動させながら、洗浄液噴射パイプ５１のノズルから洗浄液を被加工物Ｗの上面に噴射させる。制御手段は、洗浄液の噴射が終了すると、洗浄用移動手段５３に洗浄液噴射パイプ５１と乾燥パイプ５２を被加工物Ｗの上方でＹ軸方向に移動させながら、乾燥パイプ５２のノズルから加圧気体を被加工物Ｗに吹き付けさせて、被加工物Ｗ上の洗浄液を除去する。
【００２８】
制御手段は、洗浄手段５０ａ，５０ｂによる洗浄が終了すると、洗浄された被加工物Ｗのチャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持を解除し、洗浄された被加工物Ｗを搬出入手段４０によりカセット３０内に収容するとともに、切削加工前の被加工物Ｗを搬出入手段４０によりチャックテーブル１０ａ，１０ｂの保持面１１上に載置させる。こうして、切削装置１は、切削加工終了後、被加工物Ｗがチャックテーブル１０ａ，１０ｂに保持されたまま洗浄され、一方のチャックテーブル１０ａ，１０ｂに保持された被加工物Ｗの切削加工と、他方のチャックテーブル１０ａ，１０ｂに保持された被加工物Ｗの洗浄とを並行して実施する（実施可能である）。切削装置１は、チャックテーブル１０ａ，１０ｂ上での被加工物Ｗの切削加工と、洗浄とを交互に実施する（実施可能である）。
【００２９】
以上のように、本実施形態に係る切削装置１は、切削手段２０ａ，２０ｂのスピンドルがＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に加工送りされるために、チャックテーブル１０ａ，１０ｂがＺ軸回りに回転する基台駆動源１２のみ備えている。このために、特に、被加工物Ｗとして外径が４５０ｍｍの半導体ウエーハなどに対応した巨大で重量の大きいチャックテーブル１０ａ，１０ｂを例えばＸ軸方向に高速送りする機構が必要ないので、被加工物Ｗとして外径が４５０ｍｍの半導体ウエーハに切削加工する際にも、切削装置１の大型化を抑制できるという効果を奏する。
【００３０】
さらに、被加工物Ｗとして外径が４５０ｍｍの半導体ウエーハなどに対応した巨大なチャックテーブル１０ａ，１０ｂをＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させず、チャックテーブル１０ａ，１０ｂよりもはるかに小さいスピンドルをＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。このために、切削装置１の占有スペースを抑制することができる。また、２つのチャックテーブル１０ａ，１０ｂを切削加工及び洗浄加工に用いることで、洗浄専用のスペースを必要とせず、スペース効率よく被加工物Ｗの加工が可能となる。したがって、被加工物Ｗの大型化に対応することを可能としながらも、切削装置１自体の大型化を抑制することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  切削装置
１０  チャックテーブル
１０ａ  第一のチャックテーブル
１０ｂ  第二のチャックテーブル
１１  保持面
２０，２０ａ，２０ｂ  切削手段
２１  切削ブレード
４０  搬出入手段
５０  洗浄手段
５０ａ  第一の洗浄手段
５０ｂ  第二の洗浄手段
５１  洗浄液噴射パイプ（洗浄液噴射手段）
５２  乾燥パイプ（乾燥手段）
６０ａ，６０ｂ  Ｙ軸移動手段（割り出し送り手段）
７０ａ、７０ｂ  Ｘ軸移動手段（加工送り手段）
Ｗ  被加工物
【図１】
2014175422.tif 000003
【図２】
2014175422.tif 000004
【図３】
2014175422.tif 000005
【図４】
2014175422.tif 000006