(57)【要約】【課題】ブレードの両側面を挟み込んで供給する冷却水の流量を増加させても、ブレードを取り付けたスピンドルの回転負荷抵抗の増加を抑制した冷却水ノズルを有するダイシング装置を提供すること。【解決手段】ダイシング装置１０のブレード２１に冷却水を供給する冷却水ノズル２５に、ブレード２１を挟み込むように配置された複数対の噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃを形成し、この噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃからブレード２１に向けて噴射される冷却水の噴射方向がブレード２１の面に直交せず、ブレード２１の回転方向に対して順方向でブレード２１の面に対して所定角度を有して噴射するように形成した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するブレードでワークに溝入れ加工や切断加工を施すダイシング装置において、
前記ブレード及び前記ワークに冷却水を供給する冷却水ノズルが設けられ、
前記冷却水ノズルには、前記ブレードを挟み込むように配置された複数対の噴射口が形成され、
前記噴射口は、該噴射口から前記ブレードに向けて噴射される冷却水の噴射方向が前記ブレードの面に直交せず、ブレードの回転方向に対して順方向で前記ブレードの面に対して所定角度を有して噴射するように形成されたことを特徴とするダイシング装置。
【請求項２】
前記冷却水ノズルは、先端が閉塞した２本の筒状部材を一対として、前記ブレードを挟み込むように構成され、
前記２本の筒状部材の夫々の長手方向と直交する方向に開口した複数の噴射口で複数対の噴射口が構成され、
前記対をなす噴射口同士の間隔が、前記ブレードの回転方向によって決定される前記ワーク上面における前記冷却水の流れ方向の上流側に位置する噴射口同士ほど狭く、下流側に位置する噴射口同士ほど広くなるように、前記２本の筒状部材が前記ブレードの面に対して所定角度傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のダイシング装置。
【請求項３】
前記噴射口から噴射される冷却水の前記ブレードの面に対する噴射角度が、調整可能に構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークに所定深さの溝を形成したり完全切断したりするダイシング装置に関するもので、特に薄刃砥石に冷却水を供給する冷却水ノズルを有したダイシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に半導体装置が多数形成されたウェーハ（ワーク）を個々の半導体チップに分割する工程では、ダイシングブレードと呼ばれる薄刃砥石（以後、単にブレードと称することがある。）でウェーハに不完全溝を形成（ハーフカットと称される。）するか、あるいは完全溝を形成（フルカットと称される。）して、個々のチップに分割するダイシング装置が用いられる。
【０００３】
このダイシング装置では、ブレード及びワークに切削水や冷却水を供給しながらダイシング加工を行う。この切削水や冷却水の供給状況（圧力、供給量、供給箇所等）は、ダイシング加工品質に大きな影響を及ぼすことが従来から知られている。そのため、切削水や冷却水の供給に関する改善策が従来から種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この特許文献１に記載の技術は、ダイシング装置の切削水供給管理装置に関するもので、該切削水供給管理装置は、切削水を設定された流量に調節する流量調節器と、調節された切削水の流量を検出する流量センサと、流量調節器を制御する流量コントローラとから構成された流量調整手段を有し、流量コントローラが流量センサの検出信号をフィードバック信号として流量調節器を制御し、切削水の流量を設定された流量に保持するものである。
【特許文献１】特開２００２−３１３７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ダイシング装置の加工部の主要部分は図５のように構成されている。図に示すように、ブレード２１は高周波モータ内臓のスピンドル２２に取り付けられ、図の右斜め方向から見て時計回り方向に３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転する。
【０００６】
スピンドル２２の前端部には、ブレード２１を覆うフランジカバー２４がブレード２１の前方側及び下方側にのみ開口した状態で取り付けられている。フランジカバー２４にはブレード２１の先端に切削水を供給する切削水ノズル２６、及びブレード２１を両側から挟む状態で冷却水を供給する冷却水ノズル１２５が設けられている。
【０００７】
切削水ノズル２６及び冷却水ノズル１２５を夫々供給ホース３２、３１で切削水冷却装置８１を介して切削水供給装置８０に接続し、切削水冷却装置８１で例えば室温よりも低温に冷却された切削水及び冷却水を加工部に供給する。なお、切削水及び冷却水には純水にＣО２ をバブリングして用いている。
【０００８】
この冷却水ノズル１２５は、図６に示すように、ブレード２１の両側面を前後で挟み込むように配置された２本のパイプ（筒状部材）２５Ｃ、２５Ｄで構成されている。パイプ２５Ｃ、２５Ｄには、夫々の長手方向と直交する方向に開口した割り溝からなる噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃが形成され、パイプ２５Ｃ、２５Ｄの夫々の先端部には止め栓２７
が固着されている。また、噴射口２８ａ、２８ａはブレード２１を挟んで対向した一対をなしており、噴射口２８ｂ、２８ｂ、及び噴射口２８ｃ、２８ｃも同様に夫々ブレード２１を挟んで対向した一対をなしている。
【０００９】
ところで、このように構成された冷却水ノズル１２５では、パイプ２５Ｃ、２５Ｄに供給された冷却水は、図６の白抜き矢印のように、パイプ２５Ｃ、２５Ｄの夫々の噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃからブレード２１の両側面に略垂直方向に噴射する。この噴射水圧がブレード２１を保持して回転する高周波モータ内臓のスピンドル２２の負荷抵抗となり、回転速度が低減し、ブレード２１による研削条件が変化してしまう。冷却水供給源の水圧が一定でも噴射水量の増加に従ってこの負荷抵抗も増大する。
【００１０】
しかし、前述の特許文献１（特開２００２−３１３７５３号公報）に記載された切削水供給管理装置には、冷却水の噴射水圧によるスピンドルの負荷抵抗増加の問題については何ら触れておらず、従ってその解決方法についても一切記載されていない。
【００１１】
一方、前述の冷却水の噴射水圧によるスピンドルの負荷抵抗増加の問題を改善するために、図７に示すような冷却水ノズル２２５が用いられることがあった。この冷却水ノズル２２５は先端部には止め栓２７が固着された一対のパイプ２５Ｅ、２５Ｆからなり、パイプ２５Ｅ、２５Ｆには、ブレード２１の回転方向の順方向に向けた方向（図の右側から左側に向けた方向）に所定角度を持って形成された割り溝からなる噴射口２９ａ、２９ｂ、２９ｃが形成されている。
【００１２】
冷却水ノズル２２５は、この噴射口２９ａ、２９ｂ、２９ｃによりパイプ２５Ｅ、２５Ｆに供給された冷却水が、ブレード２１の両側面にブレード２１の回転方向に逆行しない方向で噴射するようにしたものである。
【００１３】
しかし、このように構成された冷却水ノズル２２５は、先端部が閉鎖されているので、冷却水の流量が多くなると、図７の白抜き矢印に示すように、噴射口２９ａ、２９ａから噴射される冷却水はブレード２１に対して角度を有して噴射されるが、噴射口２９ｂ、２９ｃと徐々にその向きがブレード２１に対して直交する方向になり、前述の図６に示した
冷却水ノズル１２５と大差ないものとなってしまう。従って、やはり噴射水量の増加に従ってこのスピンドル２２の負荷抵抗は増大してしまい、スピンドルの負荷抵抗増加の問題を改善するには不十分であった。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ブレードの両側面を挟み込んで供給する冷却水の流量を増加させても、ブレードを取り付けたスピンドルの回転負荷抵抗の増加を抑制した冷却水ノズルを有するダイシング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】
【００１５】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転するブレードでワークに溝入れ加工や切断加工を施すダイシング装置において、前記ブレード及び前記ワークに冷却水を供給する冷却水ノズルが設けられ、前記冷却水ノズルには、前記ブレードを挟み込むように配置された複数対の噴射口が形成され、前記噴射口は、該噴射口から前記ブレードに向けて噴射される冷却水の噴射方向が前記ブレードの面に直交せず、ブレードの回転方向に対して順方向で前記ブレードの面に対して所定角度を有して噴射するように形成されたことを特徴とするダイシング装置を提供する。
【００１６】
請求項１の発明によれば、ブレードに向けて噴射される冷却水の噴射方向がブレードの面に直交せず、ブレードの回転方向に対して順方向でブレードの面に対して所定角度を有して噴射するので、ブレードを取り付けたスピンドルの回転負荷抵抗の増加が抑制される。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記冷却水ノズルは、先端が閉塞した２本の筒状部材を一対として、前記ブレードを挟み込むように構成され、前記２本の筒状部材の夫々の長手方向と直交する方向に開口した複数の噴射口で複数対の噴射口が構成され、前記対をなす噴射口同士の間隔が、前記ブレードの回転方向によって決定される前記ワーク上面における前記冷却水の流れ方向の上流側に位置する噴射口同士ほど狭く、下流側に位置する噴射口同士ほど広くなるように、前記２本の筒状部材が前記ブレードの面に対して所定角度傾斜していることを特徴とするダイシング装置を提供する。
【００１８】
請求項２の発明によれば、冷却水ノズルの２本の筒状部材の夫々の長手方向と直交する方向に開口した複数対の噴射口が冷却水の流れ方向の上流側に位置する噴射口同士ほど狭く、下流側に位置する噴射口同士ほど広くなるように、２本の筒状部材をブレードの面に対して傾斜させて配置しているので、ブレードに向けて噴射される冷却水の噴射方向がブレードの面に直交せず、ブレードの回転方向に対して順方向でブレードの面に対して角度を有して噴射し、ブレードを取り付けたスピンドルの回転負荷抵抗を増加させることが抑制される。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記噴射口から噴射される冷却水の前記ブレードの面に対する噴射角度が、調整可能に構成されたことを特徴とするダイシング装置を提供する。
【００２０】
請求項３の発明によれば、ブレードに向けて噴射される冷却水のブレードの面に対する噴射角度が調整可能に構成されているので、冷却水の流量に合わせて最適な状態で冷却水を供給することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明のダイシング装置によれば、ブレードの両側面を挟み込んで噴射される冷却水の噴射方向がブレードの面に直交せず、ブレードの回転方向に対して順方向でブレードの面に対して所定角度を有して噴射するので、ブレードを取り付けたスピンドルの回転負荷抵抗の増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るダイシング装置の外観を表す斜視図である。ダイシング装置１０は、複数のウェーハ（ワーク）Ｗが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート６０と、吸着部５１を有しウェーハＷを装置各部に搬送する搬送手段５０と、撮像手段８１と、加工部２０と、加工後のウェーハＷを洗浄し、乾燥させるスピンナ４０、及びコントローラ９０等とから構成されている。
【００２４】
加工部２０は、ワークに溝加工や切断加工を行う部分である。撮像手段８１はウェーハＷのアライメントや加工状態を評価するために、ウェーハＷの表面を撮像する部分で、コントローラ９０はダイシング装置１０各部の動作をコントロールする部分で、マイクロプロセッサ、メモリ、及び入出力回路等で構成され、ダイシング装置１０の架台内部に格納されている。
【００２５】
加工部２０には、２本対向して配置され、先端にダイシングブレード２１が取付けられた高周波モータ内臓型エアーベアリング式のスピンドル２２、２２が設けられており、３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで高速回転するとともに、互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。また、ウェーハＷを吸着載置するワークテーブル２３がＸテーブル３０の移動によって図のＸ方向に研削送りされるように構成されている。
【００２６】
加工部２０の主要部分は、前述した図５の従来例で示すように、ブレード２１を取り付けて図の右斜め方向から見て時計回り方向に高速回転する高周波モータ内臓型エアーベアリング式のスピンドル２２、スピンドル２２の前端部に取り付けられ、ブレード２１に対して前方側及び下方側にのみ開口した状態でブレード２１を覆うフランジカバー２４が設けられている。
【００２７】
フランジカバー２４には、ブレード２１の先端に切削水を供給する切削水ノズル２６と、ブレード２１を両側から挟む状態で冷却水を供給する従来の冷却水ノズル１２５に代えた本発明の冷却水ノズル２５が設けられている。
【００２８】
切削水ノズル２６及び冷却水ノズル２５は夫々供給ホース３２、３１で切削水冷却装置８１を介して切削水供給装置８０に接続され、切削水冷却装置８１を介して例えば室温よりも低温に冷却された切削水及び冷却水を加工部に供給する。なお、切削水及び冷却水には純水にＣО２をバブリングして用いている。
【００２９】
この冷却水ノズル２５は、図２に示すように、ブレード２１の両側面を前後で挟み込むように配置された２本のパイプ（筒状部材）２５Ａ、２５Ｂで構成されている。パイプ２５Ａ、２５Ｂには、夫々の長手方向と直交する方向に開口した割り溝からなる噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃが形成され、パイプ２５Ａ、２５Ｂの夫々の先端部には止め栓２７
が固着されている。また、噴射口２８ａ、２８ａはブレード２１を挟んで対向した一対をなしており、噴射口２８ｂ、２８ｂ、及び噴射口２８ｃ、２８ｃも同様に夫々ブレード２１を挟んで対向した一対をなしている。
【００３０】
また、パイプ２５Ａ、２５Ｂは、図２に示すように、ブレード２１の回転によって供給された切削水や冷却水がウェーハＷ上で流れる方向に向けてハの字型に開いた状態（ブレード２１に対して夫々角度αだけ傾斜した状態）で配置されている。このため、一対の噴射口２８ｃ間の間隔が最も狭く、一対の噴射口２８ａ間の間隔が最も広がった状態となっている。
【００３１】
これにより、２本のパイプ２５Ａ、２５Ｂの長手方向と直交する方向に開口した噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃの割り溝の方向はブレード２１の面に対して角度２α傾斜した方向となっているので、図２の白抜き矢印で示すように、噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃから噴射される冷却水もブレード２１の面に対して角度２α傾斜した方向に、しかもブレード２１の回転方向に逆行しない向きに噴射される。この噴射方向は冷却水の流量を増加させても変化しない。従って、冷却水の供給流量増加によるスピンドル２２の回転負荷増加を抑制することができる。
【００３２】
図３は、冷却水ノズル２５のパイプ２５Ａのフランジカバー２４への取り付け状態を表す部分断面図である。図３に示すように、フランジカバー２４には孔２４Ａが形成され、孔２４Ａの上部に形成されたねじ部でカップリング３１Ａを介して供給ホース３１に接続されている。
【００３３】
孔２４Ａの下部にはＬ字状のパイプ２５Ａの基部が挿入され、ねじ２４Ｃで固定されている。また、パイプ２５Ａの外周はＯ−リング収納溝に収納されたＯ−リングによってシールされ、冷却水が漏洩しないようになっている。また、パイプ２５Ｂも同様にしてフランジカバー２４に取り付けられている。
【００３４】
冷却水ノズル２５のＬ字状のパイプ２５Ａ、２５Ｂはこのようにしてフランジカバー２４に取り付けられているので、ねじ２４Ｃを緩めて取り付け角度を調整することができ、
噴射口２８ａ、２８ｂ、２８ｃから噴射される冷却水のブレード２１の面に対する傾斜角度２αを容易に調整することができる。
【実施例】
【００３５】
以下に本発明の実施例（ノズル（ｃ）と称する）と比較例（従来例）（ノズル(ａ)、及びノズル(ｂ)と称する）とについて説明する。実施例のノズル（ｃ）は、図２で示す冷却水ノズル２５においてパイプ２５Ａ，及びパイプ２５Ｂのブレード２１の面に対する傾斜角度をどちらもα＝３０°としたものである。
【００３６】
比較例（従来例）のノズル(ａ)は図６に示す冷却ノズル１２５を用いた。また、比較例（従来例）のノズル(ｂ)は、図７に示す冷却ノズル２２５で、噴射口２９ａ、２９ｂ、２９ｃの割り溝の方向をパイプ２５Ｅ、２５Ｆの長手方向に対して夫々６０°としたものである。
【００３７】
ノズル(ａ)、ノズル(ｂ)、及びノズル（ｃ）の夫々を用いて、ブレード２１に冷却水を噴射したときの、冷却水流量の変化に対するスピンドル２２の負荷電流値の変化を測定した。
なお、夫々のノズルに対する共通事項として、夫々のノズルに形成された噴射口の割り溝の幅を０．５ｍｍとした。また、供給する冷却水の圧力を１×１０４  Ｐａとし、スピンドル２２の回転数を３０，０００ｒｐｍとした。
【００３８】
測定結果は、冷却水流量が０．７（Ｌ／Ｍｉｎ）のとき、スピンドル２２の負荷電流値はノズル(ａ)、ノズル(ｂ)、及びノズル（ｃ）ともに０．８（Ａ）であった。また、冷却水流量が１．０（Ｌ／Ｍｉｎ）のとき、スピンドル２２の負荷電流値はノズル(ａ)では１．１（Ａ）、ノズル(ｂ)及びノズル（ｃ）がともに０．９（Ａ）であり、冷却水流量が１．５（Ｌ／Ｍｉｎ）のとき、スピンドル２２の負荷電流値はノズル(ａ)では１．５（Ａ）、ノズル(ｂ)では１．４（Ａ）、ノズル（ｃ）では１．１（Ａ）であった。
【００３９】
図４はその結果を表したグラフである。図４からも明らかなように、比較例（従来例）のノズル(ａ)及びノズル(ｂ)の場合、冷却水の流量が増加するにつれて負荷電流値の増加が顕著になっている。一方、本発明の実施例のノズル（ｃ）の場合、冷却水の流量増加に対して負荷電流値の増加傾向が低く抑えられ、スピンドル２２の回転負荷抵抗の増加が抑制されているのが明白である。
【００４０】
以上説明したように、本発明のダイシング装置１０によれば、ブレード２１の両側面を挟み込んで供給する冷却水の流量を増加させても、ブレード２１を取り付けたスピンドル２２の回転負荷抵抗の増加を抑制し、ダイシング条件の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ダイシング装置を表す斜視図
【図２】本発明のダイシング装置の冷却水ノズルを表す平面図
【図３】冷却水ノズルのパイプ固定方法を説明する一部断面図
【図４】実施例と比較例の結果を表すグラフ
【図５】ダイシング装置の加工部の構成を表す斜視図
【図６】従来の冷却水ノズルを表す平面図
【図７】従来の別の冷却水ノズルを表す平面図
【符号の説明】
【００４２】
１０…ダイシング装置、２０…加工部、２１…ブレード、２２…スピンドル、２５…冷却水ノズル、２５Ａ，２５Ｂ…パイプ（筒状部材）、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ…噴射口、Ｗ…ウェーハ（ワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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