(57)【要約】【課題】【解決手段】基板を複数の集積回路デバイスに個片化するための改良されたシステム及び方法を開示する。本発明の一態様は、ダイシング処理中に基板を保持する固定具に対応する。本発明の別の態様は、切断刃全体に、より良好な流体の流れを提供するノズル組立体に関連する。本発明の別の態様は、ノズルを刃と相対的に位置決めするのを助けるノズル調整組立体に対応する。本発明の別の態様は、内部に保持された流体によって生じる不均衡の問題を低減するスペーサに対応する。更に別の態様は、ノズル組立体によって刃に分配される流体の組成に関連する。【選択図】図４
2007526838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚以上の半導体デバイス切断刃の全てに流体の流れを導くためのノズル組立体であって、
半導体デバイスを切断するための切断刃に向かって突出するように構成された細長部材と、
前記細長部材に形成され、流体の流れを前記切断刃の端部と前記切断刃の側面とに同時に導くために、前記切断刃の少なくとも一部分を囲むようにそれぞれが構成された複数の流路と、を備えるノズル組立体。
【請求項２】
前記細長部材は、更に、隣接する前記流路間に位置する窪み部を含む、請求項１記載のノズル組立体。
【請求項３】
前記細長部材は、管状部材に固定され、且つ管状部材に流体連通され、前記管状部材からの前記流体の流れを前記一本以上の流路を通して導く、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項４】
前記細長部材は、前記切断刃の前記半導体デバイスの切断中、前記半導体デバイスにほぼ配向されている、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項５】
前記細長部材は、前記切断刃の前記半導体デバイスの切断中、前記切断刃にほぼ配向されている、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項６】
各流路は、前記切断刃の前記側面に沿って流体を導くことができるように、前記切断刃の幅を収容するのに十分な幅と、前記切断刃を内部に受け入れるのに十分な深さとを有し、切断刃間の距離に対応する距離で間隔が空けられている、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項７】
前記流路は、前記切断刃を囲むことで流体の前記切断刃への強制を促進する側壁及び底壁により部分的に取り囲まれる、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項８】
更に、前記細長部材に取り付けられ、且つ前記細長部材に流体連通された管状部材を備え、
前記細長部材は、前記流路間に窪み部を含む刃受入部と、前記管状部材からの流入流体を、前記刃受入部内の対応する流路に導く細長貫通孔を含む流体通路部とを含む単一の部材であり、
前記流路は、前記刃受入部に位置決めされる、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項９】
前記切断刃と相対的な前記ノズル組立体の位置は、前記流路が前記切断刃の中心線に実質的に整合できるように、前記ノズル組立体を移動させるように構成されたノズル調整組立体により調整される、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項１０】
前記ノズル組立体は、切断装置を改良するために、以下の要素の一つ以上、即ち、
ピン無しネスト固定具と、
互いに平行に位置決めされた複数の切断刃を含み、隆起縁部を含まない平坦な側面で前記切断刃と接触するスペーサによって前記切断刃が空間的に離される切断装置と、
前記切断処理中の潤滑化を補助する添加剤を含む流体の組成を、前記ノズル組立体に供給可能な流体源と、に組み合わせる、先行する請求項のいずれかに記載のノズル組立体。
【請求項１１】
半導体デバイス切断刃と相対的なスプレーノズルの位置を調整するための高精度位置決め機構であって、
半導体デバイスを切断するための切断刃の回転を促進するスピンドルに取り付けられたスピンドルブラケットと、
前記スピンドルブラケットと可動に取り付けられ、流体を前記切断刃に導くためにスプレーノズル組立体を支持するように構成されるとともに、前記スプレーノズル組立体を前記切断刃に対して調整可能に位置決めするために、前記スピンドルブラケットと相対的に移動するように構成されるノズルブラケットと、を備える高精度位置決め機構。
【請求項１２】
前記スピンドルは、複数の切断刃の前記回転を促進し、
前記スプレーノズル組立体は、前記流体の一部を前記切断刃の関連する一枚へ導くようにそれぞれが構成された複数のスプレーノズルを含む、請求項１１記載の高精度位置決め機構。
【請求項１３】
各切断刃は、平面にほぼ沿って配向され、
前記ノズルブラケットは、更に、各スプレーノズルを、前記切断刃の関連する一枚の前記平面にほぼ沿って位置決めするように構成される、請求項１２記載の高精度位置決め機構。
【請求項１４】
更に、前記スピンドルブラケットと相対的な前記ノズルブラケットの前記移動を開始するように構成された並進機構を備える、先行する請求項のいずれかに記載の高精度位置決め機構。
【請求項１５】
前記切断刃は、平面にほぼ沿って配向され、前記並進機構は、更に、前記切断刃の前記平面に対してほぼ垂直な単一の軸線に沿った、前記スプレーノズルの並進を開始するように構成される、請求項１４記載の高精度位置決め機構。
【請求項１６】
前記切断刃は、平面にほぼ沿って配向され、
前記並進機構は、更に、前記切断刃の前記平面に対してほぼ垂直な第一の軸線と、前記第一の軸線に対してほぼ垂直な第二の軸線とに沿って前記スプレーノズル組立体の並進を開始するように、構成される、請求項１４記載の高精度位置決め機構。
【請求項１７】
更に、前記スプレーノズル組立体と流体連通し、前記流体を前記スプレーノズル組立体へ導くように構成された流体通路を備える、先行する請求項のいずれかに記載の高精度位置決め機構。
【請求項１８】
前記スピンドルは、互いに平行に位置決めされた複数の切断刃を含み、
前記切断刃は、隆起縁部を含まない平坦な側面で前記切断刃と接触するスペーサによって空間的に離される、先行する請求項のいずれかに記載の高精度位置決め機構。
【請求項１９】
前記スプレーノズル組立体は、
半導体デバイスを切断するための切断刃に向かって突出するように構成された細長部材と、
前記細長部材に形成され、流体の流れを前記切断刃の端部と前記切断刃の側面とに同時に導くために、前記切断刃の少なくとも一部分を囲むようにそれぞれが構成されている複数の流路と、を備える先行する請求項のいずれかに記載の高精度位置決め機構。
【請求項２０】
半導体デバイス切断刃を離すためのスペーサであって、
内側半径に位置する内部表面と、外側半径に位置する外部表面と、及び実質的に前記内部表面から前記外部表面に延びる第一の表面及び第二の表面とを有する、ほぼ環状の剛体部材を備え、
前記第一の表面は、前記第二の表面の反対側であり、
前記第一の表面及び前記第二の表面は、前記切断刃の回転中、前記切断刃及び前記剛体部材への流体の供給時に、不均衡な力の発生を抑制するために、それぞれ、半導体デバイス切断刃と実質上継続的に接触して配置されるように構成された、実質的に平坦な面である、スペーサ。
【請求項２１】
前記第一の表面及び前記第二の表面は、前記剛体部材と、前記切断刃の関連する一枚との間での流体の保持を妨げるように構成される、請求項２０記載のスペーサ。
【請求項２２】
前記第一の表面及び前記第二の表面は、それぞれ約±２μｍ以下の平坦性を有する、請求項２１記載のスペーサ。
【請求項２３】
前記第一の表面及び前記第二の表面は、それぞれ少なくとも約グレード８の表面仕上げを有する、請求項２１記載のスペーサ。
【請求項２４】
前記第一及び第二の表面は、隆起縁部を含まずに構成される、先行する請求項のいずれかに記載のスペーサ。
【請求項２５】
半導体デバイスを切断するための切断刃の動作を促進する流体組成であって、
水と、
前記切断刃を潤滑するとともに、前記半導体デバイスの前記切断中に前記切断刃からの材料の除去および前記切断刃の冷却を促進するように構成された一定量の潤滑剤と、を備える流体組成。
【請求項２６】
前記潤滑剤は、石鹸である、請求項２５記載の流体組成。
【請求項２７】
半導体デバイスを切断するための装置であって、
半導体デバイスを切断するための切断刃と、
前記切断刃のうち隣接する切断刃を離し、それぞれ、内側半径に位置する内部表面と、外側半径に位置する外部表面とを有し、実質的に前記内部表面から前記外部表面に延びる第一の実質的に平坦な面及び第二の実質的に平坦な面において、前記切断刃のうち前記隣接する切断刃に接触する、ほぼ環状の剛体スペーサと、
流体容器と、
前記切断刃に移動可能に近接し、前記流体容器と流体連通しており、前記流体容器からの流体の流れを前記切断刃の端部と前記切断刃の側面とに同時に導くために、前記切断刃の少なくとも一部分を囲むように構成された流路を有する細長部材と、
前記流路を調整して前記切断刃に合わせるために、前記細長部材を移動させるように構成された調整機構と、を備える装置。
【請求項２８】
前記切断刃は、スピンドルに固定され、
前記調整機構は、更に、
前記スピンドルに取り付けられたスピンドルブラケットと、
前記スピンドルブラケットに可動に取り付けられ、前記細長部材を支持するとともに、前記流路を調整して前記切断刃に沿って位置決めするために、前記スピンドルブラケットと相対的に移動するように構成されているノズルブラケットとを備える請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
更に、前記流体容器内に収容された流体を備え、
前記流体は、水と、前記切断刃を潤滑し、前記半導体デバイスの前記切断中に前記切断刃からの材料の除去を促進するように構成された一定量の潤滑剤とを備える、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項３０】
更に、切断処理の前後、または切断処理最中に、前記半導体デバイスを保持し、前記装置の切断領域からの破片の退出を妨げる可能性がある位置決めピンの存在を取り除くネストを含む、ピン無し固定具を備える、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項３１】
前記半導体デバイスは、リードレスパッケージである、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項３２】
前記リードレスパッケージは、クワッドフラットノーリード（ＱＦＮ）パッケージである、請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
ピン無しネスト組立体であって、
複数の位置決めピンを含むピン支持板と、
基板の配置中に前記ピン支持板と一時的に接合するように構成され、前記ピン支持板の前記位置決めピンと一致する複数の位置決め孔を含むネストと、を備え、
前記位置決めピンは、前記ネストとピン支持板との接合時において、前記位置決めピンを前記ネストの前記位置決め孔に通して行われる位置決め時に、前記ネストの上面より上に突出し、
前記ネストの前記上面より上に突出する前記位置決めピンの前記一部は、前記基板と前記ネストとの整合を補助する、ピン無しネスト組立体。
【請求項３４】
前記ネストは、前記基板の運動を並進及び回転について低減するように構成される、先行する請求項のいずれかに記載のピン無しネスト組立体。
【請求項３５】
前記ネストは、切断処理中に前記基板から切断されたパッケージを収容する開口部を含んだ格子配列を含む、先行する請求項のいずれかに記載のピン無しネスト組立体。
【請求項３６】
前記ネストは、前記基板と、前記基板から切断されるパッケージとを保持するために、切断処理の前後及び前記切断処理中に、真空を提供する保持具によって受け取られるように構成される、先行する請求項のいずれかに記載のピン無しネスト組立体。
【請求項３７】
半導体デバイスを切断するための改良された装置であって、
請求項１乃至１０記載の前記ノズル組立体のいずれかと、
請求項１１乃至１９記載の前記高精度位置決め機構のいずれかと、
請求項２０乃至２４記載の前記スペーサのいずれかと、
請求項２５乃至２６記載の前記流体組成のいずれかと、
請求項３３乃至３６記載の前記ピン無しネスト組立体のいずれかと、を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の説明]
本願は、出典を明示することによりその開示内容全体を本願明細書の一部とする２００４年提出の米国仮番号第６０／５４７，３９８号（代理人整理番号第ＩＣＯＮＰ００８Ｐ号）の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、半導体回路処理設備に関する。本発明は、特に、基板から複数の集積回路パッケージへのダイシング（切断）に関連する改良されたシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シンギュレーション（個片化）手順は、通常、ＩＣチップ等の集積回路パッケージを、キャリア又は回路基板等の基板から分離するために実行される。シンギュレーション中、基板は、通常、所定の位置に保持され、個別の集積回路パッケージを形成するために、一枚以上の鋸刃が基板全体を直線に切断する。これは「ダイシング」と呼ばれる場合がある。
【０００４】
図１は、従来のダイシング装置２の一例を示す図である。ダイシング装置２は、ダイシング手順中に基板６を保持するための固定具４と、ダイシング手順を実行するための鋸組立体８とを含む。鋸組立体８は、通常、部品を切り出すために基板６全体を並進させる回転切断刃１０を含む。切断刃１０は、通常、モータ（図示なし）を介して回転するスピンドル１２に取り付けられる。二枚以上の刃を使用する場合には、スペーサを、刃の間でスピンドル１２に設けてもよい。更に、ダイシング手順中に刃１０を冷却するために、鋸組立体８は、切断刃１０から間隔を空けたスプレーノズル１６を含んでよい。スプレーノズル１６は、切断面の近くの切断刃１０の前縁部２０に向けて流体１８の流れを発生させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソーシンギュレーションは十分に機能しているが、業界での継続的な進歩の結果、ソーシンギュレーションの限界が試されてきている。例えば、近年、電子マーケットに現れつつある最先端のパッケージング技術の一つであるクワッドフラットノーリード（ＱＦＮ）パッケージは、ソーシンギュレーションでは有効な結果を出せないことにより抑制されている。ＱＦＮにおいて、ダイシング処理は、刃の破損、切断品質の欠陥、部品の移動、送り速度の低さ、刃の寿命の短さ、及びスループットの低さに悩まされる場合がある。これは、部分的には、小型で、銅リード線を含むＱＦＮパッケージの構成と、基板から個別のＱＦＮパッケージを個片化するために鋸刃が切断する必要のあるモールド化合物とに起因するものである。
【０００６】
詳述すると、現在のダイシング処理の問題の一つは、廃材が刃に入り込む恐れ、或いは刃と固定具の一部との間に挟まれる恐れがあり、これにより刃の破損又は低劣な切断品質が生じ得ることである。ダイシング処理の別の問題は、過度の刃の摩耗及び低劣な切断品質（例えば、欠け、バリ）を防止するために送り速度が低く抑えられることである。例えば、ＱＦＮシンギュレーションでは、通常、絶えず新しいダイヤモンドを切断面に露出する必要のある特別に形成された刃が求められる。ダイヤモンドが材料を除去する際に、ダイヤモンドは、基板に使用された材料により「鈍く」なるため、剥離させる必要があり、刃は通常より高い割合で摩耗していく。刃の摩耗と切断品質とのバランスは、欠け及びバリを最小化しつつ、刃の寿命を延ばすために、高価な技術を要する微妙な相殺によるものとなる。
【０００７】
ダイシング処理の別の問題は、基板と、基板から切り出す部品とが、切断処理中に移動し得ることである。理解されるように、鋸刃（群）は、回転しながら、処理中のデバイスと相対的に並進する。結果的に生じる力ベクトルは、垂直成分及び剪断成分の両方を有し、固定具の保持力を圧倒して、部品の移動を発生させる可能性がある。送り速度が増加すると、剪断成分の大きさは相応に増加し、デバイス保持の問題を拡大させる。こうした移動の結果として、不適合な形状、損傷、部品の損失が生じ得る。部品が移動しない場合でも、切断刃により生じた剪断力により、銅リード線が汚れ、不適合部品が形成される恐れがある。
【０００８】
ダイシング処理の別の問題は、刃が不均衡となる恐れがある点であり、不均衡な刃により、刃の破損、刃の過度な摩耗、及び低劣な切断品質が生じる可能性がある。一例として、刃（群）の不均衡は、刃の側面に位置したスペーサにより生じ得る。不均衡は、スペーサの内部又は周囲の流体の蓄積により生じ得る。図２Ａ及び２Ｂに示したように、スペーサ２２は、スピンドル１２の周囲に適合する内側半径２４と、その側面から延び、刃１０の側面を押し付ける隆起面２８を含む外側半径２６とを有する環状部材２３からなる。図２Ｃに示したように、スペーサ２２は、隆起面２８に沿ってのみ、刃１０に接触するように設計されるため、隙間又は空洞３０が残る。残念なことに、ダイシング処理中、ダイシング処理において使用された流体（例えば、流体の流れ２０）は、この隙間３０に蓄積される傾向にあり、これにより、刃１０がスピンドル１２により回転する時に不均衡の問題が生じる。
【０００９】
上述したことに鑑みて、基板を複数の集積回路パッケージにダイシングするための改良されたシステム及び方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一実施形態において、ピン無しネスト組立体に関する。ピン無しネスト組立体は、複数の位置決めピンを有するピン支持板を含む。ピンレスネスト組立体は、更に、基板の配置中にピン支持板と一時的に接合するように構成され、ピン支持板の位置決めピンと一致する複数の位置決め孔を含むネストを含む。位置決めピンは、ネストとピン支持板との接合時において、位置決めピンをネストの位置決め孔に通して行われる位置決め時に、ネストの上面より上に突出する。ネストの上面より上に突出する位置決めピンの一部は、基板とネストとの整合を補助する。
【００１１】
本発明は、別の実施形態において、一枚以上の半導体デバイス切断刃の全てに流体の流れを導くためのノズル組立体に関する。ノズルは、半導体デバイスを切断するための切断刃に向かって突出するように構成された細長部材を含む。ノズルは、更に、細長部材に形成された複数の流路を含む。流路は、流体の流れを切断刃の端部と切断刃の側面とに同時に導くために、切断刃の少なくとも一部分を囲むようにそれぞれが構成される。
【００１２】
本発明は、別の実施形態において、半導体デバイス切断刃と相対的なスプレーノズルの位置を調整するための高精度位置決め機構に関する。機構は、スピンドルに取り付けられたスピンドルブラケットを含む。スピンドルは、半導体デバイスを切断するための切断刃の回転を促進する。機構は、更に、スピンドルブラケットと可動に取り付けられ、流体を切断刃に導くためにスプレーノズル組立体を支持するように構成されたノズルブラケットを含む。ノズルブラケットは、更に、スプレーノズル組立体を切断刃に対して調整可能に位置決めするために、スピンドルブラケットと相対的に移動するように構成される。
【００１３】
本発明は、別の実施形態において、半導体デバイス切断刃を離すためのスペーサに関する。スペーサは、内側半径に位置する内部表面と、外側半径に位置する外部表面と、及び実質的に内部表面から外部表面に延びる第一の表面及び第二の表面とを有する、ほぼ環状の剛体部材を含む。第一の表面は、第二の表面の反対側となる。第一の表面及び第二の表面は、切断刃の回転中、切断刃及び剛体部材への流体の供給時に、不均衡な力の発生を抑制するために、それぞれ、半導体デバイス切断刃と実質上継続的に接触して配置されるように構成された、実質的に平坦な面である。
【００１４】
本発明は、別の実施形態において、半導体デバイスを切断するための切断刃の動作を促進する流体組成に関する。流体組成は、水と、切断刃を潤滑するとともに、半導体デバイスの切断中に切断刃からの材料の除去および切断刃の冷却を促進するように構成された一定量の潤滑剤とを含む。
【００１５】
本発明は、別の実施形態において、半導体デバイスを切断するためのシステムに関する。システムは、半導体デバイスを切断するための切断刃を含む。システムは、更に、切断刃のうち切断刃のうち隣接する切断刃を離す環状の剛体スペーサを含む。スペーサは、それぞれ、内側半径に位置する内部表面と、外側半径に位置する外部表面とを有し、実質的に内部表面から外部表面に延びる第一の実質的に平坦な面及び第二の実質的に平坦な面において、切断刃のうち隣接する切断刃に接触する。システムは、更に、流体容器を含む。システムは、追加として、切断刃に移動可能に近接した細長部材を含む。細長部材は、流体容器と流体連通しており、流体容器からの流体の流れを切断刃の端部と切断刃の側面とに同時に導くために、切断刃の少なくとも一部分を囲むように構成された流路を有する。更に、システムは、流路を調整して切断刃に合わせるために細長部材を移動させるように構成された調整機構を含む。システムは、追加として、ピン無しネスト固定具を含んでよい。
【００１６】
本発明は、別の実施形態において、半導体デバイスを切断するための改良された装置に関する。改良された装置は、一枚以上の半導体デバイス切断刃の全体に流体の流れを方向付けるためのノズル組立体を含む。ノズル組立体は、少なくとも、半導体デバイスを切断するための切断刃に向かって突出するように構成された細長部材を含む。ノズル組立体は、更に、細長部材に形成された複数の流路を含む。流路は、流体の流れを切断刃の端部と切断刃の側面とに同時に導くために、切断刃の少なくとも一部分を囲むようにそれぞれが構成される。
【００１７】
改良された装置は、更に、切断刃と相対的なノズル組立体の位置を調整するための高精度位置決め機構を含む。高精度位置決め機構は、スピンドルに取り付けられたスピンドルブラケットを含む。スピンドルは、半導体デバイスを切断するための切断刃の回転を促進する。高精度位置決め機構は、更に、スピンドルブラケットに可動に取り付けられ、流体を切断刃に導くためにスプレーノズル組立体を支持するように構成されたノズルブラケットを含む。ノズルブラケットは、更に、スプレーノズル組立体を切断刃に対して調整可能に位置決めするために、スピンドルブラケットと相対的に移動するように構成される。
【００１８】
改良された装置は、更に、半導体デバイス切断刃を離すためのスペーサを含む。スペーサは、内側半径に位置する内部表面と、外側半径に位置する外部表面と、及び実質的に内部表面から外部表面に延びる第一の表面及び第二の表面とを有する、ほぼ環状の剛体部材を含む。第一の表面は、第二の表面の反対側となる。第一の表面及び第二の表面は、切断刃の回転中、切断刃及び剛体部材への流体の供給時に、不均衡な力の発生を抑制するために、それぞれ、半導体デバイス切断刃と実質上継続的に接触して配置されるように構成された、実質的に平坦な面である。
【００１９】
改良された装置は、更に、切断刃に向けられる流体のための流体組成を含む。流体組成は、水と、切断刃を潤滑し、半導体デバイスの切断中に切断刃からの材料の除去を促進するように構成された一定量の潤滑剤とを含む。
【００２０】
改良された装置は、追加として、ピン無しネスト組立体を含む。ピン無しネスト組立体は、複数の位置決めピンを含むピン支持板を含む。ピン無しネスト組立体は、更に、基板の配置中にピン支持板と一時的に接合するように構成されたネストを含む。ネストは、ピン支持板の位置決めピンと一致する複数の位置決め孔を含む。位置決めピンは、ネストとピン支持板との接合時において、位置決めピンをネストの位置決め孔に通して行われる位置決め時に、ネストの上面より上に突出する。ネストの上面より上に突出する位置決めピンの一部は、基板とネストとの整合を補助する。ネストは、切断工程の前後に、基板と、そこから切り出される半導体デバイスとを搬送するために使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、以下の説明を添付図面と併せて参照することで最も良く理解されよう。
【００２２】
本発明は、一般に、基板から複数の集積回路デバイス（例えば、ダイ、非パッケージチップ、パッケージチップ等）への個片化のための改良されたシステム及び方法に関する。システムは、上述の欠点を克服できる。特に、刃の破損を低減し、切断品質を改善し、部品の移動を低減し、より高い送り速度を可能にし、刃の寿命を延ばし、スループットを増加させる。本明細書で説明するシステムは、ＱＦＮ等のリードレスパッケージの個片化に特に適している。リードレスパッケージを対象としているものの、システムは、チップスケールパッケージ、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、フリップチップ等、他の表面実装型デバイスの個片化にも適している。
【００２３】
本発明の一態様は、ダイシング処理中に基板を保持する固定具に対応する。固定具は、ロケータピンの存在を除去するネストを含んでおり、ロケータピンは、破片が切断領域から出るのを妨げる可能性があり、即ち、破片はピンと刃との間に挟まる。
【００２４】
本発明の別の態様は、より良好な流体を切断刃全体に提供するノズル組立体に関連する。ノズル組立体のノズルは、刃の前縁部の延長部分全体と、刃の側面の周囲とに流体を方向付ける。ノズルは、更に、長期間にわたって刃の周囲に流体がとどまるを助け、刃からの流体の飛び散りを防止するのに役立つ。その際に、刃は、より冷却され、より良好に潤滑されることで、より良好な切断が発生し、刃の摩耗又は破損が低減され、送り速度の高速化が可能となる。
【００２５】
本発明の別の態様は、刃と相対的にノズルを位置決めするのを助けるノズル調整組立体に対応する。例えば、ノズル調整組立体は、ノズルを刃の中心線に整合させるのを助け得るものであり、これにより、流体を刃全体に均等に分配すると共に、ノズルが刃に接触しない状態を保つのに役立つ。
【００２６】
本発明の別の態様は、内部に保持された流体により発生する不均衡の問題を低減するスペーサに対応する。スペーサは、隆起縁部なしで構成されるため、スペーサと刃との間に形成される隙間又は空洞を除去する。そのため、流体は、隙間又は空洞の内部に貯留されない。
【００２７】
更に別の態様は、ノズル組立体により刃に分配される流体の組成に関連する。例えば、流体の組成は、ダイシング処理中の潤滑化を支援する添加物により構成してよい。
【００２８】
本発明の実施形態については、図３乃至１４を参照して以下に説明する。しかしながら、当業者には、本発明がこうした限定的な実施形態の範囲を超えるものであり、こうした図に関する本明細書記載の詳細な説明が例示を目的とすることは、容易に理解されよう。
【００２９】
図３は、一実施形態による、基板処理システム５０の簡略ブロック図である。基板処理システム５０は、回路基板、フィルム、セラミックに基づく基板上の金属を含む、様々な種類のストリップ、キャリア、又は基板上に収容されるパッケージデバイスを処理するために使用し得る。一例として、基板処理システム５０は、ＱＦＮデバイスを処理するために使用し得る。
【００３０】
基板処理システム５０は、一般に、ロード／アンロードステーション５２と、ネストロードステーション５４と、シンギュレーションステーション５６とを含む。ロード／アンロードステーション５２は、システムが未処理基板を受け入れ、システム５０から処理済み基板を取り外す場所である。ネストロードステーション５４は、基板を様々な処理ステップを通して搬送するネスト上に、基板を位置決めする場所である。シンギュレーションステーション５６は、基板を複数の集積回路パッケージに分離する場所である。例えば、ダイシング処理を行ってよい。
【００３１】
システム５０は、個片化したパッケージを更に処理するポストシンギュレーションステーション５８を含んでもよい。ポストシンギュレーションステーション５８は、様々に変化させ得る。例えば、ポストシンギュレーションステーション５８は、緩衝ステーション６０、洗浄ステーション６２（洗浄及び乾燥）、位置決めステーション６４、検査ステーション６６、及び／又はその他を含んでもよい。
【００３２】
緩衝ステーション６０は、一般に、二種類の処理ステップ間にパッケージを格納するために使用される領域に関する。例えば、緩衝ステーションは、シンギュレーション後、洗浄前のパッケージを格納するために使用し得る。洗浄ステーション６２は、一般に、パッケージの洗浄及び乾燥を行う領域に関する。理解されるように、粒子又は破片は、個片化パッケージに付着する恐れがあるため、洗浄する必要がある。位置決めステーション６４は、一般に、パッケージを再配置するために使用される領域、例えば、パッケージを共にグループ化する、分割する、又は所望の場所へ移動するための領域に関する。検査ステーション６６は、一般に、基板及び／又はパッケージを検査する領域に関する。一例として、カメラを含む目視検査システムにより、パッケージの目視検査を実行し得る。
【００３３】
システム５０は、ロード／アンロードステーション５２及びネストロードステーション５４間と、ネストロードステーション５４及びシンギュレーションステーション５６間と、シンギュレーションステーション５６及びポストシンギュレーションステーション５８間と、ポストシンギュレーションステーション５８及びロード／アンロードステーション５２又はネストロードステーション５４間とのような、様々なステーション間で基板を輸送するための一つ以上の移送機構（例えば、ロボット、ステージ等）を含む、移送ユニット６８を含んでもよい。
【００３４】
図４を参照して、システム５０を利用する処理について、更に詳細に説明する。図示したように、複数の基板１０８を収容するカセット１１０は、ロード／アンロードステーション５２のロード部に配置され、その後、それぞれの基板１０８がネストロードステーション５４に供給される。一例として、個別の基板１０８は、ピックアンドプレイスマシン（又は同様のキャリア）によりネストロードステーション５４に供給し得る。
【００３５】
基板１０８をネストロードステーション５４に入れると、個別の基板１０８は、ネスト１１２上にロードされる。ネスト１１２は、例えば、参照により本明細書に組み込む特許第６，１８７，６５４号及び第６，３２５，０５９号において図示及び説明されるネストの一つにしてよい。こうしたネストは、基板をネストに整合させるのを助ける、ネストに取り付けられたロケータピン１１６を含む。ロケータピンは、基板内のロケータホールに収容される。代替として、図４に示したように、ネスト１１２は、ロケータピンを含まずに、ロケータピン１１６を一時的に受け入れるロケータホールを含むピンレスネストにしてもよい。ロケータピン１１６は、基板１０８をネスト１１２と整合できるように、一時的にロケータホールを通して位置決めされる。整合させた後、ロケータピン１１６をロケータホールから取り外す（或いは、その逆となる）。これは、ロケータピン１１６がダイシング処理に干渉するのを防ぐために行う。例えば、ロケータピン１１６は、切断デバイスの動きを妨げる恐れがあり、或いは、廃材を切断刃の周りに閉じ込め、刃の破損を引き起こす恐れがある。
【００３６】
詳述すると、ロケータピン１１６は、ネスト１１２ではなく、プレステージピンホルダ１１８上に位置決めされる。そのため、ピン１１６は、ネスト１１２ではなく、ネストロードステーション５４内に位置するプレステージピンホルダ１１８と一緒に存在するため、シンギュレーション中に干渉しない。しかしながら、ネスト１１２は、ロケータピン１１６を収容するための対応するロケータホールを含む。しかしながら、ロケータホールは、シンギュレーション中に基板１０８とは接合せず、切断デバイス前方で上向きに延びることはないため、シンギュレーション中に問題を発生させない。ネスト１１２がピンホルダ１１８の上に置かれる時、ロケータピン１１６は、ロケータホールを通過して、ネスト１１２の外へ延び、或いは突出する。ロケータピン１１６は、これにより、ネスト１１２上に恒久的に位置決めされているかのように、整合機能を果たす。
【００３７】
基板１０８がネスト１１２上に正しく位置決めされると、通常はロケータピン１１６を取り外す前に、基板１０８を整合位置で固定するために、基板１０８及びネスト１１２上にカバー１１９を配置する。カバー１１９は、ネスト１１２とカバー１１９との間に基板１０８を挟み込む力をもたらし、これにより、基板１０８が整合位置を外れて移動するのを防止し得る。基板１０８がネスト１１２に対して整合及び固定された後、ピン１１６を取り外す。その後、カバー済みネスト１１２をシンギュレーションステーション５６にロードする。一例として、カバー済みネスト１１２は、カバー済みネスト１１２を持ち上げ、シンギュレーションステーション５６へ移動させる移送機構（又は同様のキャリア）によりロードしてよい。
【００３８】
シンギュレーションステーション５６に入ると、基板１０８は、チャック１２０上に配置される。チャック１２０は、ネスト１１２を受け取り、切断手順の前後及び最中に、基板１０８とダイシング済みパッケージとを保持するために、真空を提供するように構成される。一構成において、チャック１２０は、真空保持板１２２と、複数の真空台座１２４とを含む。真空台座１２４は、真空保持板１２２の上方で延び、切断刃（群）を受け入れるようにサイズを定めた切断チャネル１２６により分離される。ネスト１１２が真空保持板１２２上に配置される時、真空台座１２４は、ネスト１１２を介して突出することにより、基板１０８をネスト１１２上面の上へ持ち上げる。真空台座１２４のそれぞれは、通常、ネスト１１２内の個別の格子開口部を通過する。開口部及び真空台座の数は、一般に、基板上に位置するパッケージの数に対応する。真空台座１５０の上面は、切断対象のパッケージの滑らかな下面との真空シールを形成し、真空を作動させた時に真空台座１２４の上面でパッケージをしっかりと保持可能にする。吸引力は、真空台座２４のそれぞれの真空ポートを介して生成される。ネスト１１２をチャック１２０上で位置決めした後、切断工程の準備のため、カバー１１９をネスト１１２から取り外すことができる。
【００３９】
切断工程中、基板１０８は、一個以上のソーイングデバイス１３０により複数の個別パッケージに分離される。ソーイングデバイス１３０のそれぞれは、一枚以上の切断刃１３２を含み、それぞれの切断刃には、切断中に刃１３２を冷却及び潤滑するのを助けるために流体をスプレする。流体は、通常、一本以上のノズル１３４によりスプレする。ノズルは、チューブ、パイプ、又は他の同様の物品にしてよい。一般には、各切断刃用にノズルが存在する。ノズルは、互いに分離及び個別化してもよく、或いは単一の一体部材に統合してもよい。切断刃１３２は、軸線１３６を中心に回転するように配置され、基板１０８を個別の部品にダイシングするために基板１０８全体を並進する。並進中、切断刃１３２は、真空台座１２４間の切断チャネル１２６内に位置決めされる。基板１０８は、ネスト１１２の上面の上で僅かに持ち上げられているため、切断刃１３２は、ネスト１１２又は切断刃１３２のいずれかを損傷する危険なしに、基板１０８の厚さの下に突き出る。
【００４０】
ソーイングデバイス１３０及びチャック１２０は、基板１０８のシンギュレーションを達成するために、様々な形で移動可能である。こうした構成要素のそれぞれは、基板１０８全体で刃１３２を駆動するために並進可能であり、こうした構成要素のそれぞれは、基板１０８において直交する切断を実行できるように回転可能である。一例として、ソーイングデバイスを移動させるようにロボット組立体を構成してよく、チャックを移動させるようにステージを構成してよい。単一のソーイングデバイス１３０を使用する実施形態では、基板を二方向（例えば、ｘ及びｙ）で切断できるように、ソーイングデバイス又はチャックを回転可能である（例えば、９０度）。二つのソーイングデバイス１３０を使用する実施形態では、基板１０８を第一の方向で（例えば、ｘ軸線に沿って）切断するために、ソーイングデバイスの一方を第一の配向性で位置決めし、基板１０８を第二の方向で（例えば、ｙ軸線に沿って）切断するために、他方のソーイングデバイス１２０を第二の配向性で位置決めする。チャックは、通常、第一のソーイングデバイスにより第一の組の切断を実行した後、第二のソーイングデバイスにより第二の組の切断を実行できるように回転させる。
【００４１】
特定の一切断工程中には、第一のソーを切断位置へ降下させる。例えば、通常は基板に非常に接近した所望の切断高さに刃が達するまで、ロボットが第一のソーデバイスをｚ方向に移動させる。次に、切断刃を所望の切断速度で回転させ、冷却剤及び／又は潤滑剤を刃にスプレする。その後、基板が刃を通過するようにチャックを並進させる。チャックは、所望の全ての切断が行われるまで、一度通過した後、再度切断刃の通過を行うために段階的にずれてよい。第一の組の切断を完了した後、切断刃及びスプレーノズルをオフにして、第一のソーを上昇させる。その後、チャックを９０度回転させる。回転後、第二のソーを切断位置へ降下させる。例えば、通常は基板に非常に接近した所望の切断高さに刃が達するまで、ロボットが第二のソーデバイスをｚ方向に移動させる。次に、切断刃を所望の切断速度で回転させ、冷却剤及び／又は潤滑剤を刃にスプレする。その後、基板が刃を通過するようにチャックを並進させる。チャックは、所望の全ての切断が行われるまで、一度通過した後、再度切断刃の通過を行うために段階的にずれてよい。第一及び第二の切断は直交するため、パッケージは基板から効率的に個片化される。理解されるように、各ソーイングデバイスにおいて刃が均等な間隔を空けている場合には、正方形の部品が生成され、刃が異なる間隔を空けている場合には、長方形の部品が生成される。
【００４２】
基板１０８を部品へとダイシングした後、基板１０８の切断済み個片を収容するネスト１１２上に上部カバー１４０を配置し、真空をオフにする。上部カバー１４０は、通常、個別の分離パッケージをそれぞれ押さえ付ける接触ポストを有する。上部カバー１４０と、ネスト１１２と、その間の切断済みパッケージとの組み合わせは、カバー付きネスト固定具を形成する。カバー付きネスト固定具を持ち上げてチャック１２０から離すことで、個々のパッケージは、（真空で固定されていない）ネスト表面に再び落下可能となり、ネスト１１２内の開口部を囲む壁により保持される。保持壁は、各切断済みパッケージを縁部でしっかりと保持することで、切断済みパッケージの並進及び回転運動を防止する。切断済みパッケージは、保持壁により実質的に不動状態で保持されると共に、上部カバーの接触ポストとネスト１１２との間に挟まれており、何らかの移動を招くことなく、更なる処理（例えば、洗浄、リンス、乾燥）を施し得る。更に、パッケージは保持壁により実質的に不動状態で保持されているため、上部プレート１４０を最終的に取り外した時に、ダイシング済みパッケージは、基本的に整列しており、例えば、ピックアンドプレイスマシンを使用して、取り出す準備ができている。
【００４３】
図５を参照して、ソーイングデバイス１３０について、更に詳細に説明する。ソーイングデバイス１３０は、一般に、軸線１３６を中心に回転して切断刃１３２に回転をもたらすスピンドル１５８を有するモータ１５０を含む。切断刃１３２は、スピンドル１５８に取り付けられる。スピンドル１５８は、刃１３２を空間的に分離し、切断時にスリップしないように切断刃１３２を保持するように構成された、一個以上のスペーサ１６０を含む。スペーサ１６０及び刃１３２は、通常、軸線１３６に沿った軸力を提供することでスペーサ１６０と刃１３２とを共に挟み込むロッキングナットにより、所定位置にロックされる。殆どの場合、モータ１５０は、ソーイングデバイス（群）１３０に運動をもたらすように構成された伝達機構に結合し得るスピンドルハウジング１５２に取り付けられる。
【００４４】
任意の数の刃１３２を使用してよい。一般に、刃１３２の増加は、サイクル時間の減少と同じである。そのため、システムのサイクル時間を減らすために、好ましくは、複数の切断刃１３２を並列で使用する。例えば、ソー１３０は、所望の個片化パッケージの幅に対応する隙間を空けて並んで位置決めされた二枚以上の切断刃１３２を含んでよい。これは、「ピッチ」と呼ばれる場合がある。場合によっては、刃１３２の数は、基板１０８上の横列又は縦列に位置するパッケージの数に対応する。例えば、１０×１０の配列では、鋸組立体１３０は、少なくとも十枚の刃１３２を含んでよい。しかしながら、これは要件ではなく、刃１３２の数は、各デバイスの特定のニーズに合わせて変化させてよく、即ち、刃１３２がパッケージの列より少なくても、或いは刃がパッケージの列より多くてもよい。刃１２２がパッケージより少ない場合、システムは、指定方向での基板１０８の切断を完了させるために、二回以上の通過を行うように準備し得る。
【００４５】
ソーイングデバイス１３０は、更に、刃１３２のそれぞれに冷却剤又は潤滑剤をスプレするためのスプレーノズル組立体１６４を含む。冷却剤又は潤滑剤は、例えば、水に対応する。スプレーノズル組立体１６４は、一般に、各切断刃１３２用のスプレーノズル１６８を含む。スプレーノズル１６８は、刃１３２に流体を分配するために、一本以上のホース１７６を介して流体源１７４に流体的に結合される。場合によっては、スプレーノズル１６８のそれぞれは、分離された個別の構成要素である。別の場合には、スプレーノズル１６８は、共に連結し、単一の部品として一体式に形成される。いずれの場合も、スプレーノズル１６８のそれぞれは、ホース１７６からの流体を受け入れ、スプレーノズル１６８のそれぞれを介して流体を方向付ける中央マニホルド１７０に流体的に結合させ得る。
【００４６】
一実施形態において、スプレーノズル１６８のそれぞれは、切断刃の前縁部と切断刃の側面とに流体の流れを同時に方向付けるために、切断刃１３２を少なくとも部分的に囲むように構成されたチャネル１６９を含む。スプレーノズルは、例えば、切断刃がチャネル１６９内にある時に切断刃を囲む側壁及び／又は底壁を含んでよい。
【００４７】
スプレーノズル組立体１６４は、切断刃１３２に対してノズル１６８を正確に配置するために、一般に、スピンドルハウジング１５２に取り付けられる。場合によっては、スプレーノズル組立体１６４の位置は、刃１３２に対して固定され、別の場合には、スプレーノズル組立体１６４の位置は、刃１３２に対して調整可能である。後者の場合、スプレーノズル組立体１６４は、スプレーノズル組立体１６４の位置を刃１３２と相対的に調整可能にする微調整位置決めデバイス１８０を介してスピンドルハウジング１５２に取り付けてもよい。一例として、スプレーノズル１６８は、ノズル１６８の中心を刃１３２に合わせるために線１８２に沿って直線的に移動可能であり、これにより、刃１３２の表面との流体の接触を最適化し、刃１３２がノズル１６８に接触するのを防止する。
【００４８】
本発明の第一の態様によれば、ピンレスネストが提供される。ピンレスネストは、表面から延びるロケータピンを全く含まないため、ソーデバイスに干渉することを懸念せずに、切断刃との間に材料を挟み込むことなく、切断工程においてネストを使用できる。即ち、ピンを除去することで、ソーデバイスを基板の表面と相対的に所望の位置に配置可能となり、更に、ピンが基板の残留物を捕らえることなく、刃を通して基板を移動可能となり、即ち、残留物は、ピンと刃との間で詰まらずに滑り落ちる。
【００４９】
図６Ａ及び６Ｂは、本発明の一実施形態によるピンレスネスト組立体２００の斜視図である。ピンレスネスト組立体２００は、一般に、ピンホルダプレート２０２と、ピンホルダプレート２０２に一時的に接合するように構成されたネスト２０４とを含む。図６Ａは、ピンホルダプレート２０２から分離させたネスト２０４を図示しており、図６Ｂは、ピンホルダプレート２０２上に装着したネスト２０４を図示している。ピンホルダプレート２０２は、基板ローディング領域内に位置しており、一方、ネスト２０４は、そこから移動可能となる。即ち、ネスト２０４は、様々なステーション間で基板２２０を移送し、部品を切断するために使用される。
【００５０】
ピンホルダプレート２０２は、受取面２０６と、受取面２０６から延びる複数のロケータピン２０８とを含む。ネスト２０４は、格子配列２１２を囲む支持構造２１０を含む。支持構造２１０は、ピンホルダプレート２０２上のロケータピン２０８と一致する複数のロケータホール２１４を含む。ネスト２０４がピンホルダプレート上に置かれる時（図６Ｂ）、ネスト２１８の底面は、ピンホルダプレート２０２の受取面２０６と係合し、ロケータピン２０８は、ロケータホール２１４を通過して、ネスト２０４の上面２１６の上に出る。
【００５１】
ネスト２０４とプレート２０２とが接合する時に、ロケータピン２０８がネスト２０４の上面２１６の上に突出するため、ロケータピンを含むネストと同様に、ロケータピン２０８を使用して、ネスト２０４上で基板を適切に位置決めできる。即ち、ロケータピン２０８の上部２２２、表面２１６の上に延びる部分は、基板２２０上に位置するロケータホール２２４内に配置可能であり、即ち、基板をネストに対して位置決めするために、上部は、基板上のロケータホールと係合させる。ロケータピンの数は、通常、各システムで望まれる必要性により変化する。上部２２２は、ロケータホール２２４をロケータピン２０８の基部２２６までガイドするのに役立つテーパ部分を含んでよい。基部２２６は、一般に、ロケータホール２２４のサイズ及び寸法と一致するサイズ及び寸法を有する。したがって、基板２２０は、ネスト２０４に対して正確に位置決めされ、即ち、横方向のずれは存在しない。代替として、テーパ部分は、ロケータホールのサイズ及び寸法と一致する部分を含んでもよい。
【００５２】
ピンホルダプレート２０２上でネスト２０４を適切に整合させ支持するために、ピンホルダプレート２０２は、ネスト２０４のパイロットロケータホール２３２内に配置される一本以上のパイロットロケータポスト２３０を含んでもよい。パイロットロケータポスト２３０は、パイロットロケータホール２３２をパイロットロケータポスト２３０のベース部分までガイドするのに役立つテーパ部分を含んでよい。ベース部分は、ずれを防止するためにパイロットロケータホールと同様のサイズ及び寸法にする。ロケータポストの数は、様々に変化させてよい。例示した実施形態では、二本のパイロットロケータポスト２３０が、プレート２０２の対角に配置される。この構成は、ネストを公知のｘ及びｙ位置に維持するのに役立つ。パイロットロケータポスト２３０及びロケータピン２０８は、通常、プレート２０２の空洞に圧入される。
【００５３】
ネスト２０４を参照すると、ネスト２０４は、ネスト２０４内に配置された基板２２０と、そこから切断されたパッケージとの移動を、並進及び回転について低減するように構成されるか、或いはその他の準備が施される。基板２２０をネスト２０４に対して適切に位置決めした時、基板２０６は、格子配列２１２に支えられる。格子配列２１２は、基板２２０から切断されたパッケージ２２１を収容する開口部２３４を定める。即ち、基板２２０のパッケージ２２１は、基板２２０から切断された後、少なくとも部分的には、開口部２３４内に配置される。殆どの場合、ネスト開口部２３４は、パッケージ２２１と実質的に同じ形状の面積を有する。開口部２３４の数は、様々に変化させてよいが、一般には、基板２２０に位置するパッケージの数に対応する。各開口部は、一個のパッケージを事実上「保持」する。
【００５４】
詳述すると、ネスト開口部２３４は、ネスト２０４の厚さに渡って形成される。各ネスト開口部２３４のサイズは、パッケージ２２１がすり抜けるのを防止するために、パッケージ２２１の寸法より僅かに小さい寸法にする。殆どの場合、各ネスト開口部２３４は、ネスト２０４の上面に設けた保持壁（図示なし）に囲まれる。保持壁については、開口部２３４上に横たわる状態でネスト２０４上面にパッケージを載せることが可能となり、その縁部を保持壁内で保持して、個別のパッケージ２２１の並進及び回転運動を限定できるように準備される。
【００５５】
基板２２０をネスト２０４に整合させた後、ネスト２０４に対して適切な位置を維持するために、カバー（図示なし）を使用して基板２２０をネスト２０４に固定してよい。カバーは、基板の移送中、ネスト２０４によりロックされた状態を維持する。カバーは、ネスト２０４が真空保持板上に位置決めされ、真空を作動させることで基板２２０を真空チャックに固定した時に除去される。カバーは、例えば、ネスト及び／又は基板内の対応するピン及びホールと係合するロケータピン又はホールを含むパッドを含んでよい。パッドは、更に通常、基板と係合する接合面を含んでよく、即ち、基板をネストに接触させて保持するために、接合面には基板が押し付けられる。
【００５６】
本発明の別の態様は、ソーイングデバイスの切断刃全体に流体を方向付けるためのノズルの設計に関する。流体の流れは、刃を冷却すると共に、切断処理を促進するために刃を潤滑する役割を果たす。流体の流れは、刃及び基板から粒子を洗浄する役割も果たす。理解されるように、切断処理中には、熱及び大量の粒子といった不要な副産物が生じる。更に詳しくは、本明細書で説明するノズルは、刃の側面を十分に冷却、洗浄、及び潤滑できない場合が多い現在のノズル設計での問題点を克服するために、刃の周囲での流体の流量及び流動特性を改善するように構成される。
【００５７】
図７は、本発明の一実施形態による、ノズル組立体３１０の斜視図である。ノズル組立体３１０は、パイプ部材３１２と、ノズル部材３１４とを含む。パイプ部材３１２は、ノズル部材３１４に流体を分配するように構成され、ノズル部材３１４は、流体を切断刃のそれぞれへ方向付けるように構成される。ノズル部材３１４は、複数のノズル３１５を含み、そのそれぞれは、内部に形成されたチャネル３１６を有する。チャネル３１６は、パイプ部材３１２に流体的に結合され、切断刃を収容するサイズ及び寸法とする。動作中、チャネル３１６は、パイプ部材３１２から流体を受け入れ、流体を切断刃の周囲に分配する。即ち、流体は、パイプ部材３１２を介してノズル部材３１４内へ向けられる。ノズル部材３１４に入ると、流体は、ノズル３１５のそれぞれに形成されたチャネル３１６を介して外へ出され、チャネル３１６内に配置された切断刃へと強制される。
【００５８】
図８Ａ及び８Ｂは、それぞれ、図７のノズル組立体３１０を採用したダイシング組立体３１７の等角図及び側面図である。ダイシング組立体３１７は、スペーサ３１１により分離され、回転スピンドル３２０に固定された一枚以上の切断刃３１８を含む。ノズル組立体３１０は、ダイシング組立体３１７のスピンドルハウジング３２２に取り付け可能であり、切断刃３１８のそれぞれを収容するように位置決めされ、即ち、切断刃３１８は、部分的に、ノズル３１５のチャネル３１６内部に置かれる。切断刃３１８が回転している時、流体は、パイプ部材３１２を通過し、ノズル３１５のチャネル３１６を介して外部へ強制される。刃３１８がチャネル３１６内にある時、ノズル３１５のそれぞれは刃３１８を部分的に囲むため、流体は、刃３１８の縁部と、刃３１８の側面の少なくとも一部との両方に沿って強制される。この方法では、従来のノズルより多くの流体が刃３１８に接触する。この結果、刃３１８の冷却が改善されると共に、より良好な粒子状物質の除去と、より良好な潤滑化とが生じる。
【００５９】
図９Ａ乃至９Ｉを参照して、ノズル組立体３１０の特定の実施形態を詳細に説明する。図９Ａ及び９Ｂに示したように、ノズル部材３１４は、ノズル組立体３１０を形成するために、パイプ部材３１２に取り付けられる。パイプ部材３１２は、一方の端部の入口３２４と、入口３２４からパイプ部材３１２側面の開口部３２８まで延びる流体通路３２６とを含む。ノズル部材３１４は、開口部３２８でパイプ部材３１２に取り付けられる。ノズル部材３１４は、開口部３２８内での配置用にサイズ及び寸法を定めた流体受入端部３３０を含んでよい。開口部内に入ると、ノズル部材３１４は、パイプ部材３１２に対して固定及び密封され、単一の一体ユニットを形成する。動作中、入口３２４は、流体源に接続され、流体は、ノズル３１５内のチャネル３１６のそれぞれから流体を強制的に外へ出すために、流体通路３２６を通り、ノズル部材３１４の流体受入端部３３０を通過することを強制される。
【００６０】
ノズル部材３１４は、単一の細長部材として図示されており、ステンレス鋼から製造可能だが、本発明では、パイプ部材３１２に適合し、ダイシング環境に耐えることが可能な任意の材料で作成したノズル部材３１４の構造が考えられる。ノズル３１４及びパイプ３１２がステンレス鋼等の金属で作成された実施形態において、チャネル３１６は、単純にノズル３１４の本体に切り込むことが可能であり、後端部３３０は、例えば、ノズル部材とパイプ部材との接合部分で、単純にパイプ３１２に溶接できる。
【００６１】
図９Ｃ乃至９Ｅは、動作を更に詳細に説明するために、パイプ部材３１２の様々な図を例示している。パイプ部材３１２は、内部で延びる流体通路３２６を有するパイプとして形成される。パイプ部材３１２の入口３２４は、パイプ部材３１２を流体源と流体的に結合できるように、接続具を取付可能である。入口の反対側の端部には蓋をするか、或いは他の方法で閉鎖する。したがって、流体通路３２６を流動する流体は、パイプ部材３１２の側面にある開口部３２８を介して退出することを強制される。開口部３２８を含むパイプ部材３１２の側面部分は、端部ノズル部材３１４をパイプ部材３１２の開口部３２８に挿入する時、ノズル部材３１４用の受入面を形成するために平面を成す。
【００６２】
図９Ｆ乃至９Ｉは、動作を更に詳細に説明するために、ノズル部材３１４の様々な図を例示している。ノズル部材３１４は、共に連結された複数の一体ノズル３１５を含む。ノズル３１５のそれぞれは、刃受入部３５２と、流体通路部３５４とを含む。刃受入部３５２は、チャネル３１６を含む。流体通路部３５４は、パイプ部材３１２からの流体を刃受入部３５２のチャネル３１６へ方向付けるスルーホール、開口部、又はスロット３５５を含む。スロット３５５は、一般に、パイプ３１２からの流体を受け入れるための入口３５６と、刃受入部３５２のチャネル３１６へ流体を分配するための出口３５８とを含む。図示していないが、場合によっては、入口３５６とパイプ部材３１２との間で、空洞又はリザーバを全ての入口３５６の手前に設け、それぞれのスロット３５５を通る流れの方向付け及び均等化を助けてもよい。場合によっては、スロット３５５の断面積を、従来のスプレーノズルの穴の断面積より大きくする（例えば、従来のノズルは、約  ｍｍ2を有する）。これにより、流量を高めることが可能となるため、より多量の流体を刃に分配できる。理解されるように、より多くの流体は、通常、冷却及び潤滑を共に高め、切断領域からの材料の除去にも役立つ。
【００６３】
刃受入部３５２のチャネル３１６は、それぞれ、個別の切断刃３１８を収容するようにサイズ及び形状を定める。更に詳しくは、各チャネル３１６は、内部で刃３１８を取り囲むのに十分な幅３６２と、刃３１８の側面に沿って流体を方向付けるのに十分な深さ３６４とを有する。したがって、流体は、切断刃の縁部だけでなく、刃の側面にも方向付けられる。更に詳述すると、刃受入部３５２のチャネルは、側壁３６０と底壁３６２とを含む数枚の壁により形成される。側壁３６０及び底壁３６２は、刃を囲むように構成されるため、切断刃の周囲に流体を強制するのを助け、即ち、流体と切断刃との多大な接触を維持する（時間、面積等）。従来のノズルを使用すると、通常は、刃から離れる方向へ逸れる流体は、これにより、刃の全体で方向を変更される。したがって、より多量の流体を使用して、刃を洗い流すことができる。側壁３６０及び底壁３６２の形状は、様々に変更してよい。円形、段付き、角度付きにしてよく、或いは、一直線又は（図示したように）実質的に平坦にしてもよい。平坦である場合、側壁は、刃と実質的に平行となる。
【００６４】
更に、チャネル３１６は、ノズル３１５と同様に、互いに距離３６６の間隔を空け、刃３１８の間の距離、或いはパッケージの幅に対応する。更に、ノズル３１５の刃受入部３５２は、ノズル３１５がダイシング組立体の一部に干渉しないように、傾斜又はテーパ部分を含んでもよい。例えば、ノズル３１４がダイシング組立体のスペーサ３１１に影響しないように、角度３６８でノズル３１４の前方上部から切り取ってもよい。
【００６５】
図９に示した実施形態は限定ではなく、各切断工程の特定の必要性に合わせて変化させてよいことに留意されたい。一例として、場合によっては、チャネルの底壁を除去し、チャネルではなく、切り込みを形成することが望ましい場合もある。しかしながら、これは、底壁を有するノズルのようには上手く機能しないと考えられる。
【００６６】
図１０は、動作中のノズルを更に詳細に例示している。上述のように、切断刃３１８は、ノズル３１４が切断刃３１８を部分的に囲むようにチャネル３１６内に配置される。流体は、その後、チャネル３１６を介して、切断刃３１８へと方向付ける。刃３１８が基板３７８を切断するために回転する時には、熱が発生し、粒子状物質が生成される。流体は、刃３１８を潤滑し、発生した熱と粒子状物質との両方を刃３１８の縁部及び側面から除去する役割を果たす。
【００６７】
刃３１８に対して更に効果的に流体を向けるために、ノズル３１４は、ダイシング処理の様々な空間的制約を満足させつつ、チャネル３１６が刃３１８を囲むように構成される。例えば、角度３６８は、ノズル３１４とスペーサ３１１との間に間隔３７４を与えるように設計される。これにより、ノズル３１４がスペーサ３１１に触れるのを防止し、更に、流体がチャネル３１６から刃３１８へ流れる空間を与えることができる。同様に、ノズル３１４は、ダイシング中に基板に擦れるのを防止するために、間隔３７６を備えて設計される。間隔３７６及び／又はノズル３１５の幅は、更に、ダイシング中に基板３３８を位置決めするのに一般的に使用される位置決めピン３８２にノズル３１５が接触しないようにする。
【００６８】
図１１は、図１０に対して直角となる図を例示しており、例えば、上記のピンレスネストではなく、従来のネストが使用された場合に、位置決めピン３８２が更に別の設計上の制約をもたらすことが確認できる。具体的には、位置決めピン３８２は刃３１８の間に配置される場合が多いため、ノズル３１４は、ダイシング中にピン３８２との接触を防止する切り込み３３２を備えて設計される（切り込み３３２は、図９Ｉで確認できる）。
【００６９】
本発明の別の態様は、ダイシング中に使用される流体の組成に関与する。上記のように、流体は、刃３１８を冷却、洗浄、及び潤滑するために、パイプ３１２とノズル３１４のチャネル３１６とを介して送り込まれる。この流体は、単純に水にできる。しかしながら、特定の添加化合物の存在は、流体の所望の特性を向上させる役割を果たす。したがって、本発明では、ダイシング中に使用される流体の冷却、潤滑、粒子除去能力を向上させる役割を果たす任意の化合物の添加が考えられる。例えば、公知の石鹸その他の洗浄液の添加は、流体の潤滑及び洗浄能力を共に改善する役割を果たす。Ｍｉｒａｃｈｅｍ（trademark）又はＣａｓｔｒｏｌ(trademark)によって製造されたもの等の潤滑剤の添加も、潤滑化を改善する役割を果たす。したがって、本発明では、ダイシング処理を改善するために流体の特性を修正する、上記及び他の任意の化合物の添加が考えられる。
【００７０】
本発明の別の態様は、切断刃と相対的にスプレーノズルを高精度に位置決めすることに関与する。これは、流体が刃のそれぞれに、より均等に分配されるように、ノズル、したがって流体の流れの中心を、より上手く刃に合わせることで実行し得る。
【００７１】
図１２Ａ乃至Ｃは、本発明の一実施形態による、ノズル調整組立体４００の図である。図１２Ａ及び１２Ｂは、組み立て済みのノズル調整組立体４００の異なる斜視図であり、図１２Ｃは、ノズル調整組立体４００を構成する部品を示す分解斜視図である。ノズル調整組立体４００は、切断刃と相対的にスプレーノズル組立体の位置を調整するように構成される。調整は、通常、切断手順（設定）の前に実行される。
【００７２】
ノズル調整組立体４００は、スピンドルブラケット４０２を含む。図示していないが、スピンドルブラケット４０２は、通常、スピンドル組立体、例えば、ソーイングデバイスに関連するスピンドルハウジングに取り付けられる。スピンドルブラケット４０２は、切断刃に対するスプレーノズル組立体の大まかな位置を設定するように構成される。
【００７３】
ノズル調整組立体４００は、スプレーノズル組立体、例えば、図７に示した組立体を支持するノズルブラケット４０４を含む。ノズルブラケット４０４は、入口と出口との間で流体（冷却剤及び／又は潤滑剤）を受け渡すように構成される。入口は、一般に、流体源からのホースを取り付けるための入口結合部４０６と、ノズル調整組立体の端部を取り付けるための出口結合部４０８とを含む。入口及び出口結合部４０６及び４０８は、両方ともブラケット本体４１０に取り付けられる。ブラケット本体４１０は、入口から出口までの流体通路４１２を含む。流体通路４１２は、入口から出口へ方向付けるように構成される。ブラケット本体４１０は、スピンドルブラケット４０２に取り付けるための構造も提供する。
【００７４】
一実施形態において、ノズルブラケット４０４、更に詳しくは、ブラケット本体４１０は、切断刃と相対的なスプレーノズル位置を高精度に調整できるように、スピンドルブラケット４０２に移動可能に結合される。殆どの場合、ノズルブラケット４０４は、スピンドルブラケット４０２に対して直線的に移動する。ノズルブラケット４０４は、単一の軸線又は複数の軸線に沿って移動するように形成可能である。例えば、ノズルブラケット４０４は、ｙ軸線のみに沿って移動するように構成してよく、或いは、二本の軸線（ｘ及びｙ）、三本全ての軸線（ｘ、ｙ、及びｚ）に沿って移動するように構成してもよい。ｘ、ｙ、及びｚ軸線を中心に回転するように構成してもよい。
【００７５】
例示した実施形態において、ノズルブラケット４０４、更に詳しくは、ブラケット本体４１０は、スピンドルブラケット４０２と相対的に並進するように構成される。並進の方向は、スピンドル及び切断刃の軸線（例えば、ｙ軸線）に平行である。この方向で並進させることで、スプレーノズル組立体を、切断刃の前縁部と相対的に、より正確に配置できる。即ち、スプレーノズル組立体は、それぞれの切断刃の中心線に可能な限り近づけてスプレーノズルを適切に配置するために、直線的に移動できる。
【００７６】
詳述すると、ノズルブラケット４０４は、微調整並進機構４１４を介してスピンドルブラケット４０２と移動可能に結合される。微調整並進機構４１４は、回転運動を直線運動に変換するように構成される。微調整並進機構４１４は、移動ハウジング４１６と、調整ハウジング４１８と、微調整ノブ４２０とを含む。移動ハウジング４１６は、スピンドルブラケット４０２と摺動可能に結合される。これは、移動ハウジング４１６上に位置した移動溝４２２と、スピンドルブラケット４０２上に位置したスライダ４２４とにより達成し得る。移動溝４２２は、摺動運動を発生させるために、スライダ４２４と係合する。スライダ４２４及び移動溝４２２は、通常、移動ハウジング４１６がスピンドルブラケット４０２に対して保持された状態を保つような形で設計される。例えば、スライダ４２４及び移動溝４２２は、スピンドルブラケット４０２に対して移動ハウジング４１６を摺動可能に保持するためにテーパ又は傾斜部分を含んでよい。
【００７７】
移動ハウジング４１６は、ノズルブラケット４０４を取り付ける取付構造４２６を含む。殆どの場合、ノズルブラケット４０４は、一本以上のネジ又はボルト４２８により移動ハウジング４１６に取り付ける。ノズルブラケット４０４は、ノズルブラケット４０４のＺ位置を、移動ハウジング４１６、したがってスピンドルブラケット４０２と相対的に調整できるように、スロット４３０を含んでよい。例えば、ネジを緩めて、ノズルブラケット４０４をスロット４３０により移動ハウジング４１６と相対的に摺動させることが可能である。所定の高さになった後、ネジ４２８を締めて、この高さを維持できる。
【００７８】
調整ハウジング４１８は、一本以上のネジ又はボルト４３２によりスピンドルブラケット４０２に取り付けられる。調整ハウジング４１８は、微調整ノブ４２０を回転可能に支持するように構成される。即ち、微調整ノブ４２０は、調整ハウジング４１８と相対的に回転するように構成される。回転は、調整ハウジング４１８の開口部４３６に挿入されたシャフト４３４を含む微調整ノブ４２０によって提供される。シャフト４３４は、取付板４４０と調整ハウジング４１８との間の空間に閉じ込められるカラー４３８を含む。カラー４３８は、調整ハウジング４１８に対するノブ４２０の位置を維持する（取付板及び調整ハウジングは、シャフト対するｙ方向調整停止部の役割を果たす）。シャフト４３４は、更に、移動ハウジング４１６内のネジ受け４４４にねじ込んで結合させるネジ部４４２を端部に含む。微調整ノブ４２０を回転させると、係合したネジが、溝／スライダ接合面に沿って、移動ハウジング４１６を引き付けるか、或いは押し付ける。即ち、ネジ部４４２は、ネジ受け４４の内部又は外部へ（ノブの回転方向に応じて）移動し、これにより、移動ハウジング４１６の直線運動を発生させる。ノズルブラケット４０４は、移動ハウジング４１６に取り付けられているため、ｙ軸線に沿って直線的に移動する。
【００７９】
ノズルブラケット４０４は、角度調整肘部４５０を含んでよい。角度調整肘部４５０は、スプレーノズル組立体の角度を調整できるように、ｙ軸線を中心に回転するように構成される。これは、深い切断のために必要となり得る。角度調整肘部４５０は、調整可能取付具４５２を介してブラケット本体４１０に流体的且つ回転可能に結合され、通常は、出口結合部４０８へ延びる通路を含む。角度調整肘部の位置は、摩擦結合部、或いはネジ又はボルト等、他の何らかの締結手段を使用して設定してよい。
【００８０】
本発明の更なる態様は、切断刃を分離するスペーサの設計に関する。上記のように、基板は、回転切断刃を利用して、個別のパッケージへとダイシング又は個片化される場合が多い。一般には、図１３に示したように、円形の断面を有する一枚以上の刃をスピンドル５０２に配置し、スピンドル５０２を回転させて、基板を個別のパッケージへ切断する。二枚以上の刃を利用する場合、一般にギャングカッタと呼ばれる構成では、各刃を、スピンドル５０２に配置し、刃間の指定の隙間（各個片化パッケージの幅である場合が多い）を維持するのを助けるスペーサ５０４によって分離する。従来のスペーサ（図２に図示）は、ダイシング処理に使用される流体をスピンドル組立体内部に集める空洞を含む場合が多い。この付加された流体の重量は、スピンドルの不均衡を助長し、振動及び粗悪な切断、更に時には刃の破損にもつながる。本発明のスペーサは、スペーサに見られる空洞を除去することで、この問題を克服する。
【００８１】
図１４Ａ乃至１４Ｃは、本発明の一実施形態による、流体蓄積の問題を低減できるスペーサ６１０の図である。スペーサ６１０は、環状であり、内周６１２と外周６１４とを含む。内周６１２は、スピンドル５０２の周囲に配置するためにサイズ及び寸法を定める。スペーサ６１０は、更に、例えば、スピンドル５０２の軸線に沿って加えた軸力によりスペーサ６１０及び刃５２０を互いに押し付けた時、刃５２０の側面に接触する、二つの側面６１６Ａ及び６１６Ｂを含む。
【００８２】
側面に外側隆起領域（図２参照）を有する従来のスペーサとは異なり、ここで図示したスペーサ６１０は、完全に平坦な側面６１６Ａ及び６１６Ｂにより形成される。それぞれの側面６１６は、内周と外周との間で実質的に平面の状態となる。結果として、スペーサ６１０を切断刃５２０に接触させて配置した時、側面６１６は、流体を集める空洞のない状態で、実質的に切断刃５２０の側面と同一平面上に存在する。
【００８３】
刃５２０との適切な接触を確保するために、面６１６は、従来のスペーサに見られる隆起面と少なくとも同じ度合いの平坦性及び表面仕上げで製造できる。例えば、従来の多くのスペーサは、±２μｍの平坦性、グレード８（Ｇｒａｄｅ８）の表面仕上げで研磨した隆起面を有する。したがって、スペーサ６１０は、少なくとも同じ平坦性及び表面仕上げで研磨した側面６１６を有することが可能であるが、本発明では、切断刃との適切な接触を確保し、流体の何らかの実質的な蓄積を防止する、任意の平坦性及び表面仕上げで研磨した表面６１６が考えられる。
【００８４】
以上、本発明について幾つかの好適な実施形態の観点から説明してきたが、本発明の範囲に含まれる変更、置換、及び等価物が存在する。本発明の方法及び装置を実施する多数の代替方法が存在することにも留意されたい。したがって、以下の付記した特許請求の範囲は、本発明の本来の趣旨及び範囲に含まれる全ての変更、置換、及び等価物を含むと解釈されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来のダイシング装置の一例を示す図である。
【図２Ａ】従来のスペーサの図である。
【図２Ｂ】従来のスペーサの図である。
【図２Ｃ】従来のスペーサの図である。
【図３】一実施形態による、基板処理システムの簡略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による、図３において説明したシステムを利用する処理を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による、ソーイングデバイスの図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、ピンレスネスト組立体の斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による、ピンレスネスト組立体の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による、ノズル組立体の斜視図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を利用するダイシング組立体の等角図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を利用するダイシング組立体の側面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｅ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｆ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｇ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｈ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図９Ｉ】本発明の一実施形態による、図７のノズル組立体を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、図７のノズルの更なる詳細を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、図１０に対して直角となる図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態による、ノズル調整組立体の図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態による、ノズル調整組立体の図である。
【図１２Ｃ】本発明の一実施形態による、ノズル調整組立体の図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、スピンドル組立体の斜視図である。
【図１４Ａ】本発明の一実施形態による、流体蓄積問題を低減可能なスペーサの図である。
【図１４Ｂ】本発明の一実施形態による、流体蓄積問題を低減可能なスペーサの図である。
【図１４Ｃ】本発明の一実施形態による、流体蓄積問題を低減可能なスペーサの図である。
【図１】
2007526838.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007526838.tif 000009
【図６Ａ】
2007526838.tif 000010
【図６Ｂ】
2007526838.tif 000011
【図７】
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【図８Ａ】
2007526838.tif 000013
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2007526838.tif 000015
【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
2007526838.tif 000018
【図９Ｅ】
2007526838.tif 000019
【図９Ｆ】
2007526838.tif 000020
【図９Ｇ】
2007526838.tif 000021
【図９Ｈ】
2007526838.tif 000022
【図９Ｉ】
2007526838.tif 000023
【図１０】
2007526838.tif 000024
【図１１】
2007526838.tif 000025
【図１２Ａ】
2007526838.tif 000026
【図１２Ｂ】
2007526838.tif 000027
【図１２Ｃ】
2007526838.tif 000028
【図１３】
2007526838.tif 000029
【図１４Ａ】
2007526838.tif 000030
【図１４Ｂ】
2007526838.tif 000031
【図１４Ｃ】
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【国際調査報告】
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2007526838.tif 000034
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