(57)【要約】【課題】板状物の着脱及び切削の開始をオペレータによるスイッチ操作によって行うマニュアルタイプの切削装置において、切削後の板状物の取り出しによってオペレータの手が汚れていても、スイッチ類を汚さないようにして切削を行う。【解決手段】着脱領域２０と切削領域１０との間でチャックテーブル２が移動し、着脱領域２０をカバーして開閉可能な着脱領域カバー２００を備えた切削装置１において、板状物Ｗの切削が終了してチャックテーブル２が着脱領域２０に位置した際に切削モードをオフとし、チャックテーブル２が着脱領域２０に位置していて着脱領域カバー２００が閉状態から開状態となったときにチャックテーブル２における吸引作用をオフとし、チャックテーブル２が着脱領域２０に位置していて着脱領域カバー２００が開状態から閉状態となったときにチャックテーブル２における吸引作用をオンとすると共に切削モードをオンとすることにより、載置領域カバー２００の開閉以外については、オペレータが装置に触れる必要がなくなる。【選択図】図１
2006013312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルを、板状物の着脱が行われる領域である着脱領域と板状物の切削が行われる領域である切削領域との間で移動させると共に、該チャックテーブルの位置を認識するチャックテーブル駆動部とを少なくとも含む切削装置であって、
該着脱領域をカバーして開閉可能な着脱領域カバーと、
該着脱領域カバーの開閉状態の変化を検知し該変化に基づき該チャックテーブルにおける吸引作用のオン／オフを行う吸引制御部と
該チャックテーブルに保持された板状物を切削する切削手段と、
該切削手段により該チャックテーブルに保持された板状物の切削を行う切削モードをオン／オフする切削モード制御部と、
少なくとも該チャックテーブルにおける板状物の保持及び該切削モードを作動可能状態または作動不能状態とするメインスイッチと
を備え、
板状物の切削が終了して該チャックテーブルが該着脱領域に位置付けられた際に、該切削モード制御部が切削モードをオフとし、
該チャックテーブルが該着脱領域に位置付けられている際に、該着脱領域カバーが閉状態から開状態となったことに基づいて該吸引制御部が該チャックテーブルにおける吸引作用をオフとし、
該チャックテーブルが該着脱領域に位置付けられている際に、該着脱領域カバーが開状態から閉状態となったことに基づいて該吸引制御部が該チャックテーブルにおける吸引作用をオンとし、該切削モード制御部が該切削モードをオンとする
切削装置。
【請求項２】
前記チャックテーブルは、圧力計を備えた吸引経路を介して吸引源に連結され、前記吸引制御部によって該チャックテーブルに吸引作用が施され、該圧力計により計測された圧力値が所定の減圧値以下となったときに、前記切削モード制御部が前記切削モードをオンとする
請求項１に記載の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを切削して個々のチップに分割する切削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、略円形の板状物である半導体ウェーハの表面において格子状に配列した多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、各回路を区画するストリートと呼ばれる領域を切断予定ラインに沿って切断してダイシングすることにより、個々の半導体チップに分割される。このようにして行われる半導体ウェーハの分割には、主として切削装置が用いられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
切削装置には、フルオートタイプと呼ばれるものとマニュアルタイプと呼ばれるものとがある。フルオートタイプの切削装置においては、予めカセット内に収容された半導体ウェーハを取り出してチャックテーブルに搬送し、チャックテーブルにおいて半導体ウェーハを吸着保持し、切削すべきストリートを検出し、その検出したストリートを切削し、切削後の半導体ウェーハを洗浄し、洗浄後の半導体ウェーハをカセットに収容するという一連の作業が全自動で行われる。一方、マニュアルタイプの切削装置としては、例えば図６に示す切削装置３００がある。
【０００４】
切削装置３００は、被加工物を保持して着脱領域３０１と切削領域３０２との間を移動可能なチャックテーブル３０３と、チャックテーブル３０３に保持された被加工物の切削位置の検出を行うアライメント手段３０４と、検出した切削位置を切削する切削手段３０５とを備えている。例えば半導体ウェーハを切削する際は、オペレータが着脱領域カバー３０６を開け、粘着テープＴを介してフレームＦと一体となった半導体ウェーハＷをオペレータがチャックテーブル３０３に載置し、オペレータによる吸着オンスイッチ３０７の操作によりチャックテーブル３０３における半導体ウェーハＷの吸着をオンにし、次にオペレータによる切削開始スイッチ３０８の操作によって半導体ウェーハＷの切削を開始し、切削終了後はオペレータによる吸着オフスイッチ３０９の操作によりチャックテーブル３０３における吸着をオフにし、オペレータの手で着脱領域カバー３０６を開けて半導体ウェーハＷを切削装置３００から取り出すという作業が行われる。即ち、切削位置の検出及び切削処理以外については自動化されておらず、必ずオペレータの手を介在させなければならない。なお、スイッチ３０７はタッチパネルにより構成される場合もある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１６８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マニュアルタイプの切削装置では、オペレータが切削後の半導体ウェーハＷを手に持ってチャックテーブル３０３から取り出す必要があるため、その際に切削屑や切削液がオペレータの手に付着することになる。そして、吸着のオン／オフ及び切削の開始は、オペレータがスイッチ３０７、３０８、３０９を操作することにより行われるため、切削屑や切削液が付着した手でこれらのスイッチを操作すると、スイッチ類に切削屑や切削液が付着することになる。従って、スイッチ類が汚れるという問題がある。
【０００７】
また、スイッチがタッチパネルにより構成される場合は、切削屑等が付着することにより、画面表示が見えなくなってその後の操作にも支障が生じる。特に、すべての操作がタッチパネルによって行われる場合は、装置を操作できなくなる。
【０００８】
一方、切削後の半導体ウェーハＷを装置内から取り出すたびにオペレータが手を洗うのでは非効率的である。また、切削後の半導体ウェーハＷを洗浄するための装置を切削装置内に搭載すると、装置が大型化し、コストも高くなる。以上のような問題は、半導体ウェーハを含むあらゆる板状物の切削において共通に発生する問題である。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、マニュアルタイプの切削装置において、切削後の板状物の取り出しによってオペレータの手が汚れていても、装置の大型化を伴わずに、スイッチやタッチパネル等の操作部位を汚さないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、板状物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルを、板状物の着脱が行われる領域である着脱領域と板状物の切削が行われる領域である切削領域との間で移動させると共に、チャックテーブルの位置を認識するチャックテーブル駆動部とを少なくとも含む切削装置であって、着脱領域をカバーして開閉可能な着脱領域カバーと、着脱領域カバーの開閉状態の変化を検知しその変化に基づきチャックテーブルにおける吸引作用のオン／オフを行う吸引制御部と、チャックテーブルに保持された板状物を切削する切削手段と、切削手段によりチャックテーブルに保持された板状物の切削を行う切削モードをオン／オフする切削モード制御部と、少なくともチャックテーブルにおける板状物の保持及び切削モードを作動可能状態または作動不能状態とするメインスイッチとを備え、板状物の切削が終了してチャックテーブルが着脱領域に位置付けられた際に、切削モード制御部が切削モードをオフとし、チャックテーブルが着脱領域に位置付けられている際に、着脱領域カバーが閉状態から開状態となったことに基づいて吸引制御部がチャックテーブルにおける吸引作用をオフとし、チャックテーブルが着脱領域に位置付けられている際に、着脱領域カバーが開状態から閉状態となったことに基づいて吸引制御部がチャックテーブルにおける吸引作用をオンとし、切削モード制御部が切削モードをオンとすることを特徴とする。板状物としては、例えば半導体ウェーハが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１１】
上記切削装置においては、チャックテーブルが、圧力計を備えた吸引経路を介して吸引源に連結され、吸引制御部によってチャックテーブルに吸引作用が施され、圧力計により計測された圧力値が所定の減圧値以下となったときに、切削モード制御部が切削モードをオンとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、チャックテーブルが着脱領域に位置し、かつ、着脱領域カバーが閉状態から開状態になったときは、チャックテーブルにおける板状物の吸引作用がオフとなり、チャックテーブルが着脱領域に位置し、着脱領域カバーが開状態から閉状態になったときは、チャックテーブルにおける板状物の吸引作用がオンとなり、自動的に一連の切削作業が行われるため、オペレータは、吸引のオン／オフ及び切削の開始をスイッチ操作により指示する必要がない。したがって、スイッチ類を操作しなくても、チャックテーブルに対する板状物の着脱を行うことができるため、スイッチ類を汚すことがなく、また、吸引のオン／オフ及び切削の開始を装置に指示するための専用のスイッチは不要となる。スイッチがタッチパネルにより構成される場合は、付着した切削屑等によって画面表示が見えなくなるのを防止することができる。
【００１３】
また、チャックテーブルと吸引源とを結ぶ吸引経路に圧力計を備えている場合は、チャックテーブルに吸引作用が施されている状態で吸引経路の圧力を計測することで、板状物の吸引が十分かどうかを判断することができるため、吸引が不十分な状態で切削が行われるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示す切削装置１は、本発明の一例を示したもので、切削対象の板状物はチャックテーブル２に保持される。チャックテーブル２は、吸着により板状物を保持する機能を有し、実際の切削が行われる領域である切削領域１０と板状物の着脱が行われる着脱領域２０との間でＸ軸方向に移動可能に構成されている。着脱領域２０は透明または半透明で開閉可能な着脱領域カバー２００によって覆われており、着脱領域カバー２００を開状態とすると、オペレータが、チャックテーブル２に板状物を載置したり、チャックテーブル２に載置された板状物を取り出したりすることができる。着脱領域カバー２００の開閉の際は、取っ手２００ａを把持することができる。
【００１５】
チャックテーブル２の移動経路の上方には、板状物の切削すべき位置を検出するアライメント手段３が配設されている。アライメント手段３は、切削領域１０と着脱領域２０との間に位置しており、板状物の表面を撮像する撮像手段３０を備えている。
【００１６】
切削領域１０には高速回転可能な切削ブレード４０を備えた切削手段４が配設されている。切削手段４はＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっており、チャックテーブル２に保持された板状物がＸ軸方向に移動すると共に高速回転する切削ブレード４０が板状物に作用することにより切削が行われる。切削の際には板状物に対して切削液が供給される。切削領域は開閉可能な切削領域カバー１００によって覆われており、切削領域カバー１００を開状態とすることにより、切削ブレード４０の交換を行うことができる。
【００１７】
図２に示すように、切削装置１の基台５から突出した位置には、載置領域カバー２００の開閉によって進退する進退部６０を備えた開閉センサ６が配設されている。進退部６０は、着脱領域カバー２００が閉状態のときに没入し、着脱領域カバー２００が開状態のときに突出する。そして、開閉センサ６は、進退部６０が没入しているときは着脱領域カバー２００が閉状態であると判断し、進退部６０が突出しているときは着脱領域カバー２００が開状態であると判断する。なお、開閉センサ６の構成は図示の例には限定されない。例えば磁気センサや光センサを使用することもできる。
【００１８】
図２に示すように、開閉センサ６は、チャックテーブル２における板状物の吸引のオン／オフを制御する吸引制御部７と電気的に接続されており、吸引制御部７には、着脱領域カバー２００が開状態か閉状態かを示す情報が開閉センサ６から通知される。吸引制御部７は、開閉センサ６から通知される情報により、着脱領域カバー２００が、開状態から閉状態に変化したこと、閉状態から開状態に変化したこと、状態に変化がないことをそれぞれ把握することもできる。
【００１９】
吸引制御部７は、吸引経路８を介してチャックテーブル２に連通している。吸引制御部７は、例えば電磁弁を備えており、その開閉によって吸引源９とチャックテーブル２とを連通させたり切り離したりする。また、吸引経路８の途中には、圧力計８０が配設されている。吸引制御部７は、着脱領域カバー２００の状態の変化に基づき、電磁弁の開閉を行ってチャックテーブル２における吸引をオン／オフさせることができる。
【００２０】
圧力計８０は、切削モードのオン／オフを制御する切削モード制御部１０に接続されており、切削モード制御部１０では、圧力計８０による圧力の計測値に基づいて切削モードをオン／オフすることができる。ここで、切削モードとは、チャックテーブル２の着脱領域２０（図１参照）から切削領域１０（図１参照）への移動（開始移動機能）、アライメント手段３による切削位置の検出（アライメント機能）、切削領域２０におけるチャックテーブル２のＸ軸方向の往復移動（切削移動機能）、切削ブレード４０の回転及び切削手段４のＹ軸方向及びＺ軸方向の移動（切削処理機能）、切削終了後のチャックテーブル２の着脱領域２０への移動（戻り機能）を自動的に行うことにより、チャックテーブル２に保持された板状物の切削を行うモードである。
【００２１】
切削装置１のフロント側にはメインスイッチ１１が設けられている。このメインスイッチ１１は、吸引制御部７及び切削モード制御部１０に接続されており、メインスイッチ１１のオン／オフによって、チャックテーブル２における板状物の保持や切削モードの実行を可能な状態（作動可能状態）としたり不可能な状態（作動不能状態）としたりすることができる。
【００２２】
チャックテーブル２は、チャックテーブル駆動部１２によってＸ軸方向に駆動され、チャックテーブル１２のＸ軸方向の位置情報はチャックテーブル駆動部１２によって把握される。そしてその位置情報は、切削モード制御部１０及び吸引制御部７において認識される。
【００２３】
一例として、半導体ウェーハを切削する場合について、図３のフローチャートに沿って、適宜他の図面を参照しながら説明する。図３に示すフローチャートは、図１及び図２に示したメインスイッチ１１がオンの場合の処理を示している。メインスイッチ１１がオフの場合は、作動不能状態となるため、図示のフローチャートに示す処理は行わない。
【００２４】
メインスイッチ１１がオンである場合は、チャックテーブル２が着脱領域２０に位置するかどうかを、チャックテーブル２のＸ座標に基づいてチャックテーブル駆動部１２が判断する（ステップＳ１）。この処理は、すでに切削モードによる切削が行われていた場合は切削モードが終了したかどうかを判断するためのものであり、メインスイッチ１１をオンにした直後である場合はチャックテーブル２が正常に着脱領域２０に位置するかどうかを判断するためのものである。チャックテーブル２が着脱領域２０に位置する場合は、切削が終了したか、またはまだ切削が行われていない状態であるため、この情報が切削モード制御部１０に通知され、切削モード制御部１０が切削モードをオフとする（ステップＳ２）。一方、チャックテーブル２が着脱領域に位置しない場合は、着脱領域に戻るのを待つ。
【００２５】
切削モードがオフとなった後は、次に載置領域カバー２の開閉状態を開閉センサ６が検知し、状態の変化に対応した処理を行う（ステップＳ３）。切削モードをオフとした直後は、載置領域カバー２０が閉状態であり、オペレータが、切削しようとする半導体ウェーハＷをチャックテーブル２に載置するために、取っ手２００ａを把持して載置領域カバー２０を開ける。そうすると、図４（Ａ）に示すように、開閉センサ６を構成する進退部６０が突出した状態となる。そして、これによって載置領域カバー２０が開状態となったことを開閉センサ６が検知し、この情報が吸引制御部７に通知されることにより、載置領域カバー２０が閉状態から開状態となったことを吸引制御部７が認識し、チャックテーブル２における吸引作用をオフとする（ステップＳ４）。
【００２６】
チャックテーブル２に吸引作用が施されていない状態では、切削済の半導体ウェーハがある場合は、オペレータがチャックテーブル２から切削済の半導体ウェーハＷを取り出すことができる。そしてオペレータは、新たに切削しようとする半導体ウェーハＷを、図１に示したように、粘着テープＴを介してフレームＦと一体となった状態、または半導体ウェーハ単体でチャックテーブル２に載置する。切削済の半導体ウェーハがない場合は、最初に切削しようとする半導体ウェーハをチャックテーブルに載置する（ステップＳ５）。なお、切削済の半導体ウェーハＷには切削屑や切削液が付着しているため、チャックテーブル２から取り外す際にオペレータの手にも切削屑や切削液が付着する。
【００２７】
切削しようとする半導体ウェーハＷをチャックテーブル２に載置した後は、オペレータが載置領域カバー２０を閉める。そうすると、図４（Ｂ）に示すように、進退部６０が没入し載置領域カバー２０が閉状態となったことを開閉センサ６が検知して吸引スイッチ７に通知する。吸引スイッチ７では、載置領域カバー２０が開状態から閉状態となったことを認識し、電磁弁を動作させることにより、チャックテーブル２と吸引源９とを連通させ、チャックテーブル２に吸引作用を施して半導体ウェーハＷを吸着する（ステップＳ６）。
【００２８】
チャックテーブル２に吸引作用を施した後は、圧力計８０の計測値に基づいて、吸着が正常に行われているかどうかを判断する（ステップＳ７）。圧力計８０による計測値が所定の減圧値以下の場合は、半導体ウェーハＷが正常に吸着されたものとして、切削モード制御部１０が切削モードをオンにし、切削モードによる切削を開始する（ステップＳ８）。一方、圧力計８０による計測値が所定の減圧値以下でない場合は、半導体ウェーハＷの吸着が正常に行われていないとしてエラーとし、切削モードへの移行は行わない。この場合は、切削装置１の表示画面（図示しない）にその旨を表示させたりすることができる。
【００２９】
切削モードがオンとなった後は、オペレータの手を介さずに、自動的に前述の開始移動機能、アライメント機能、切削移動機能、切削処理機能、戻り機能を次々と自動的に実行する。具体的には、開始移動機能では、チャックテーブル２を着脱領域２０から＋Ｘ方向に移動させてアライメント手段３の直下に位置付け、アライメント機能では、撮像手段３０によって半導体ウェーハＷの表面を撮像して切削すべきストリートを検出する。
【００３０】
次に、図５に示すように、切削移動機能によりチャックテーブル２を切削領域１０において往復移動させると共に、切削処理機能により切削ブレード４０を高速回転させると共に切削手段４を下降させてストリートを切削する。切削処理機能では、切削手段４をＹ軸方向にインデックス送りしながらすべての同方向のストリートを切削した後に、チャックテーブル２を９０度回転させ、切削手段４をＹ軸方向にインデックス送りしながら切削済のストリートに直交するすべてのストリートを切削する。切削の際は、ノズル４１から切削液が供給される。このようにして縦横に切削することにより半導体ウェーハＷがダイシングされ、個々の半導体チップに分割される。切削終了後は、戻り機能によりチャックテーブル２を着脱領域２０に戻す。
【００３１】
切削モードをオンとした後はステップＳ１に戻ってチャックテーブル２が着脱領域に戻るのを待つ。切削が終了してチャックテーブル２が着脱領域２０に戻ると、その後はステップＳ２から上記と同様の処理が行われる。
【００３２】
このように、着脱領域カバー２００が開状態から閉状態になったかどうかに基づいて、チャックテーブル２における半導体ウェーハの吸着及び切削モードを開始することができるため、オペレータからのスイッチ操作による指示がなくても自動的に切削が行われる。従って、オペレータが半導体ウェーハの吸着や切削処理を行わせるためにスイッチを操作する必要はなく、触れるのは取っ手２００ａのみであるため、切削済の半導体ウェーハＷをチャックテーブル２から取り出すときに手が汚れたとしても、スイッチ類を汚すことがない。また、そのようなスイッチも不要となる。
【００３３】
すべての半導体ウェーハを切削して最後の半導体ウェーハをチャックテーブル２から取り出した後は、次の半導体ウェーハをチャックテーブル２に載置することなく着脱領域カバー２００を閉めることになるが、着脱領域カバー２００を閉める前にオペレータがメインスイッチをオフにすれば、作動不能状態となって図３のフローチャートに示した処理が行われないため、チャックテーブル２における吸引や切削処理が行われない。
【００３４】
一方、半導体ウェーハの切削を再開する場合は、メインスイッチ１１をオンにすれば、前述のように、チャックテーブル２に半導体ウェーハを載置して載置領域カバー２００を閉めることで、チャックテーブル２における半導体ウェーハの吸着及び切削が自動的に行われる。メインスイッチ１１は、頻繁に操作されるものではないため、切削屑等がオペレータの手に付着していても、作業を終了させて例えば帰宅の前に手を洗ってからメインスイッチ１１をオフとすれば、手の汚れによる悪影響を受けることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同切削装置の側面図である。
【図３】同切削装置における処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】開閉センサを示す側面図であり、（Ａ）は着脱領域カバーが開状態となった場合を示し、（Ｂ）は着脱領域カバーが閉状態となった場合を示す。
【図５】半導体ウェーハを切削する様子を示す斜視図である。
【図６】従来の切削装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：切削装置
１０：切削領域
１００：切削領域カバー
２：チャックテーブル
２０：着脱領域
２００：着脱領域カバー  ２００ａ：取っ手
３：アライメント手段
３０：撮像手段
４：切削手段
４０：切削ブレード  ４１：ノズル
５：基台
６：開閉センサ
６０：進退部
７：吸引制御部
８：吸引経路
８０：圧力計
９：吸引源
１０：切削モード制御部
１１：メインスイッチ
１２：チャックテーブル駆動部
Ｗ：半導体ウェーハ  Ｔ：粘着テープ  Ｆ：フレーム
【図１】
2006013312.tif 000003
【図２】
2006013312.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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