(57)【要約】  【課題】装置の小形化と加工精度の向上並びにコストの低減を図ることができるダイシング装置を提供する。  【解決手段】ワークを載置させて位置決め保持するワークテーブルと、ワークを切断するブレードと、ワークテーブル上のワークをブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル移動機構２２と、ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、スピンドルを支持するスピンドル移動機構２８と、ワークテーブル移動機構２２の駆動とスピンドル移動機構２８の駆動を相対的に制御する制御部３５を有するコントローラ１５と、を設けた。【選択図】図３
2015082621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置させて位置決め保持するワークテーブルと、
該ワークを切断するブレードと、
該ワークテーブル上のワークを前記ブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル移動機構と、
前記ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、
該スピンドルを支持するスピンドル移動機構と、
前記ワークテーブル移動機構の駆動と前記スピンドル移動機構の駆動を相対的に制御する制御部を有するコントローラと、
を備えることを特徴とするダイシング装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ワークテーブルのＸ軸方向への移動及びθ方向への移動と、前記スピンドルのＹ軸方向の移動を相対的に制御する、
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】
前記スピンドル移動機構の重心位置が、前記ワークテーブル移動機構のＸ方向送りガイドと略同じ高さ位置に設けてなる、
ことを特徴とする請求項１または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】
本発明はダイシング装置に関するものであり、特に、半導体ウェーハ等のワークを個々のチップに切断分割するダイシング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェーハや電子部品材料等のワークを個々のチップに切断分割するのに、ダイシング装置が使用されている。ダイシング装置は、ワークが吸着保持されるワークテーブルと、該ワークを切断するブレードと、該ワークを前記ブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル移動機構と、前記ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、該スピンドルをワークテーブルに対して移動可能に支持するスピンドル移動機構とを備え、前記スピンドルのシャフトと共にブレードを回転させると同時に、前記ワークテーブル移動機構を駆動させ、かつ、ブレードに切削水を吹き付けて冷却しながら切断分割するようになっている(特許文献１)。
【０００３】
特許文献１に示されるようなダイシング装置は、加工時にワークテーブルをＸ軸方向に送るワーク移動機構によるワークテーブル送りに対してスピンドルをＹ軸及びＺ軸方向に送るスピンドル移動機構(Ｙ軸)のスピンドルの送りは固定している。
【０００４】
しかしながら、近年では、４５０ｍｍウェーハ等、ウェーハが大形化する傾向にある。これに伴い、ダイシング装置等の加工装置も大形化する必要がある。これは加工時に駆動するワーク移動機構のワークテーブル送りに対してスピンドル移動機構のスピンドル送りを固定しているため、ウェーハ径が大きい場合、Ｘ軸ストロークが長くなりがちとなり、装置自体が大形化することによる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６２４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、特許文献１記載等で知られる従来のダイニング装置等は、加工時に駆動するワーク移動機構のワークテーブル送りに対してスピンドル移動機構のスピンドル送りを固定しているため、ウェーハ径が大きい場合にＸ軸ストロークが長くなり、装置自体が大形化するという問題点があった。
【０００７】
また、装置が大形化することで、装置のクリーンルーム占有面積が増し、コストを圧迫するという問題点があった。
【０００８】
さらに、Ｘ軸ストロークが長くなると移動時間が増える。また、移動時間を短縮するために移動速度を上げると、振動が増え加工精度を低下させるという問題点があり、振動を抑えるようにすると、コストが上がるという問題点があった。
【０００９】
そこで、装置の小形化と加工精度の向上並びにコストの低減を図ることができるダイシング装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ワークを載置させて位置決め保持するためのワークテーブルと、該ワークを切断するブレードと、該ワークテーブル上のワークを前記ブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル移動機構と、前記ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、該スピンドルを支持するスピンドル移動機構と、前記ワークテーブル移動機構の駆動と前記スピンドル移動機構の駆動を相対的に制御する制御部を有するコントローラと、を備えるダイシング装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、コントローラの制御部の制御により、ワークテーブル移動機構の駆動(例えば、Ｘ軸方向の送りと戻し運動)とスピンドル移動機構の駆動(例えば、Ｙ軸及び
Ｚ軸方向の各送りと戻し運動)の２つを相対的に駆動させながら加工を行うことにより、
ワークテーブルのスキャン距離(Ｘ軸方向のスキャン距離)を削減して装置の小形化を可能にし、またタクトタイムの改善も可能になる。
【００１２】
また、ワークテーブル移動機構の送り駆動(Ｘ軸方向の送りと戻し運動) とスピンドル
移動機構の駆動(Ｙ軸及びＺ軸方向の各送りと戻し運動)を相対的に行わせることにより、各機構における戻り動作時の振動を互いに相殺し、抑制することが可能になる。
【００１３】
さらに、ブレードをスピンドルと共にＹ軸方向に移動させることができるので、ブレードを交換するようなとき、ブレードを交換し易い位置に移動させて交換をすることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記制御部は、前記ワークテーブルのＸ軸方向への移動及びθ方向への移動と前記スピンドルのＹ軸方向の移動を相対的に制御する、ダイシング装置を提供する。
【００１５】
この構成によれば、制御部は、ワークテーブルのＸ軸方向への移動及びθ方向への移動運動とスピンドルのＹ軸方向の移動運動とを相対的に、より細かく精度良く制御することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の構成において、前記スピンドル移動機構の重心位置が、前記ワークテーブル移動機構のＸ方向送りガイドと略同じ高さ位置に設けてなる、ダイシング装置を提供する。
【００１７】
この構成によれば、スピンドル移動機構の重心位置を、ワークテーブル移動機構のＸ方向送りガイドと略同じ高さ位置に設けているので、スピンドル移動機構を支えているベース等の倒れを抑制してバランスを保持することができ、装置の高さに影響を与えることなく、精度の良い加工が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ワークテーブルのスキャン距離(Ｘ軸方向のスキャン距離)を削減して装置の小形化が可能になるとともにタクトタイムの改善が図れる。これにより、装置のクリーンルーム内における占有面積を減らすことができので、コストの低減が可能になる。また、タクトタイムを改善して作業性を向上させることにより、さらにコストの低減が期待できる。
【００１９】
また、ワークテーブル移動機構の送り駆動(例えばＸ軸及びＺ軸の各方向の送りと戻し
運動)とスピンドル移動機構の送り駆動(例えば、Ｙ軸方向及びの送りと戻し運動)を相対
的に行わせることにより、各機構における戻り動作時の振動を互いに相殺し、制御することが可能になるので、各機構におけるスピードを上げることができ、生産性の向上が期待できる。
【００２０】
さらに、ブレードを交換するようなとき、ブレードをスピンドルと共に交換し易い位置に移動させて交換をすることができ、作業性の向上が期待できる。
【００２１】
また、スピンドル移動機構の重心位置を、ワークテーブル移動機構のＸ方向送りガイドと略同じ高さ位置に設けた場合では、スピンドル移動機構を支えているベース等の倒れを抑制してバランスを保持することができる。これにより、装置の高さ方向(Ｚ方向)の精度に影響を与えることなく加工が可能になり、加工精度の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態として示すダイシング装置のレイアウトを概略的に説明する図で、(ａ)はその装置の斜視図、(ｂ)はその装置の正面図。
【図２】同上ダイシング装置の加工部を詳細に示す斜視図。
【図３】同上ダイシング装置におけるコントローラの構成を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、装置の小形化と加工精度の向上並びにコストの低減を図ることができるダイシング装置を提供するという目的を達成するために、ワークを載置させて位置決め保持するためのワークテーブルと、該ワークを切断するブレードと、該ワークテーブル上のワークを前記ブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル移動機構と、前記ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、該スピンドルを支持するスピンドル移動機構と、前記ワークテーブル移動機構の駆動と前記スピンドル移動機構の駆動を相対的に制御する制御部を有するコントローラと、を備える構成として実現した。
【００２４】
以下、本発明の実施形態によるダイシング装置の好適な実施例を図１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は本実施例に係るダイシング装置のレイアウトを概略的に説明する図であり、図２はそのダイシング装置の加工部を詳細に示す斜視図である。図１及び図２において、ダイシング装置１１は、本実施例では半導体ウェーハを切断分割するダイシング装置を示している。そのダイシング装置１１は、互いに対向配置されたスピンドル１２と、図示していないワークＷ(本実施例では半導体ウェーハ)を載置し、かつ吸着保持するワークテーブル１３と、ワークＷを撮像する顕微鏡やＣＣＤカメラ等からなる撮像手段(図示せず)とを有した、加工部１４を備えている。
【００２６】
また、ダイシング装置１１は、図示しないが、前記加工部１４の他に、その加工部１４で加工された加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部と、フレームにマウントされたワークＷを多数枚収納可能なカセットを載置するロードポートと、ワークＷを搬送する搬送手段と、各部の動作を制御するコントローラ１５(図３参照)等とから構成されている。これらの基本構成は、従来のダイシング装置と略同じである。
【００２７】
図１に示すように、前記加工部１４は架台１６上に配設されており、床面に対して略水平に配設されるＸテーブル１７と、床面に対して略直角に配設される門型形状のガイドベース１８(以下、「門型ガイドベース１８」という)を備えている。
【００２８】
前記Ｘテーブル１７は、図１の(ａ)中にＸ−Ｘで示す方向に向けて、送りガイド１９を介して架台１６上に水平に取り付けられている。Ｘ方向送りガイド１９は、リニアモータ若しくはサーボモータとボールスクリュー等からなり、リニアモータ若しくはサーボモータの駆動により、Ｘテーブル１７をＸ−Ｘ方向に向けて往復移動させることが可能になっている。また、Ｘテーブル１７には、Ｚ方向(垂直軸)を軸に、図１の(ａ)中にθ−θで示す方向に回転する図１の(ｂ)及び図２中に示すθテーブル(θ回転軸)２０と、θテーブル２０上に取り付けられたワークテーブル１３とが設けられており、ワークテーブル１３がθテーブル２０と共に水平面上でθ方向に回転するようになっている。なお、これらＸテーブル１７、送りガイド１９、ワークテーブル１３は、ワークテーブル移動機構２２を構成している。
【００２９】
一方、前記門型ガイドベース１８には、前面側に左右方向(Ｙ軸方向)に延ばされた他状態にしてＹ方向送りガイド２３が取り付けられ、そのＹ方向送りガイド２３に左右に別れて１対のＹテーブル２４，２４が配置されている。
【００３０】
前記Ｙ方向送りガイド２３は、リニアモータ若しくはサーボモータとボールスクリュー等からなり、リニアモータ若しくはサーボモータの駆動により、Ｙテーブル２４、２４を図１の(ａ)中に示すＹ−Ｙ方向に向けて往復移動させることが可能になっている。
【００３１】
前記Ｙテーブル２４、２４にはステッピングモータ若しくはサーボモータとボールスクリュー等からなるＺ方向送りガイド(図示せず)によって図１の(ａ)中にＺ−Ｚで示す方向に駆動される、図１の(ｂ)及び図２中に示すＺテーブル２５、２５が設けられている。各Ｚテーブル２５、２５には、先端にブレード２６が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル１２が固定されている。なお、これらＹ方向送りガイド２３、Ｙテーブル２４、Ｚテーブル２５は、スピンドル移動機構２８を構成している。すなわち、スピンドル１２は、Ｙテーブル２４がＹ方向に移動されると該Ｙテーブル２４と一体にＹ方向へ移動し、Ｚテーブル２５がＺ方向に移動されると該Ｚテーブル２５と一体にＺ方向へ移動する。
【００３２】
また、前記スピンドル移動機構２８の重心位置Ｇは、図１の(ａ)、(ｂ)に示すように前記Ｘテーブル１７のＸ−Ｘ方向への移動をガイドしているＸ方向送りガイド１９との高さとほぼ同じ高さに位置する、前記門型ガイドベース１８を左右に横切る軸線２９上に設けられている。すなわち、スピンドル移動機構２８の重心位置Ｇは、ワークテーブル移動機構２２のＸ方向送りガイド１９と略同じ高さ位置に設けている。このようにスピンドル移動機構２８の重心位置Ｇを、ワークテーブル移動機構２２のＸ方向送りガイド１９と略同じ高さ位置に設けると、スピンドル移動機構２２を支えている門型ガイドベース１８等の倒れを抑制してバランスを保持することができる。
【００３３】
前記加工部１４の構造は以上のようになっているので、ブレード２６は、Ｙ方向にインデックス送りされると共にＺ方向に切込み送りされ、ワークテーブル１３は、Ｘ方向に切削送りされる。
【００３４】
前記スピンドル１２は、どちらも１，０００ｒｐｍ〜８０，０００ｒｐｍで高速回転される。また、近傍には、加工位置に配置されるブレード２６に、ワークＷを切削水内に浸漬させるための切削水を吹き付けて供給する図示しない供給ノズルが設けられている。
【００３５】
前記ブレード２６は、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。ブレード２６の寸法は、加工内容によって種々選択されるが、通常の半導体ウェーハをワークとしてダイシングする場合は、直径φ５０〜６０ｍｍ、厚さ３０μｍ前後のものが用いられる。
【００３６】
図３は、ダイシング装置１１の各部の動作を制御するコントローラ１５の一構成を示すものである。図３に示すように、コントローラ１５は、ＣＰＵ３１、記憶手段３２、データ入出力部３３、プログラム生成手段３４、制御部３５等から構成されており、それぞれがバスライン３６で接続されている。
【００３７】
また、前記制御部３５は、スピンドル移動機構２８の送りを制御するためのスピンドル制御手段３７と、ワークテーブル移動機構２２による送りを制御するためのＸ制御手段３８、ワークテーブル１３のθ回転を制御するためのθ制御手段３９、スピンドル１２の移動を制御するＹ制御手段４０とＺ制御手段４１、スピンドル１２の回転を制御するスピンドル制御手段３７等から構成されている。
【００３８】
前記ＣＰＵ３１は、前記コントローラ１５の中心的処理機能を担い、各種の処理を行う。前記記憶手段３２は、例えばスピンドル１２の時間−変位特性、切削水とスピンドル１２における時間−温度特性等の各種データを記憶する。前記データ入出力部３３は外部からのデータを入力すると共に、外部へデータを発信する。前記プログラム生成手段３４は、前記スピンドルＳＰの時間−変位特性と、切削水とスピンドルにおける時間−温度特性の各種データを含む加工プログラムを作成する。
【００３９】
前記制御部３５は、Ｘ制御手段３８、θ制御手段３９、Ｙ制御手段４０、Ｚ制御手段４１、及び前記スピンドル制御手段３７等を介してダイシング装置１１の各部の動作を制御する。また、制御部３５は、その制御を行うとき、前記Ｘテーブル１７と前記送りガイド１９とワークテーブル１３とで構成される前記ワークテーブル移動機構２２の駆動(Ｘ軸
方向の送りと戻し運動)と、前記Ｙ方向送りガイド２３とＹテーブル２４とＺテーブル２
５とで構成される前記スピンドル移動機構の駆動(Ｙ軸及びＺ軸の各方向の送りと戻し運
動)を相対的に制御するようにして、スピンドル制御手段３７、Ｚ制御手段４１、Ｘ制御
手段３８，θ制御手段３９、Ｙ制御手段４０を制御する。
【００４０】
次に、このように構成されたダイシング装置１１の加工部の作用について説明する。なお、ダイシング装置１１全体の動作については既知であるので、説明は省略する。先ず加工に先立って、オペレータによってワークの種類、ワークのサイズ、加工深さ、インデックスサイズ、スピンドル回転数、研削送り速度等の加工条件、及びアライメント条件等が、操作・表示部から入力される。
【００４１】
ダイシング装置１１のコントローラ１５では、入力された加工条件からプログラム生成手段２６によって加工プログラムが生成される。同時に、制御部２７では、その加工プログラムに基づいてスピンドル制御手段３７、Ｚ制御手段４１、Ｘ制御手段３８，θ制御手段３９、Ｙ制御手段４０を制御し、ワークテーブル移動機構２２の駆動とスピンドル移動機構２８の駆動の２つを相対的に駆動させながら加工を行う。
【００４２】
本発明のダイシング装置では、このようにして制御部２７が、加工プログラムに基づいてスピンドル制御手段３７、Ｚ制御手段４１、Ｘ制御手段３８、θ制御手段３９、Ｙ制御手段４０を各々制御し、ワークテーブル移動機構２２の駆動とスピンドル移動機構２８の駆動の２つを相対的に駆動させながら加工を行う。これにより、ワークテーブル１３のスキャン距離(Ｘ軸方向のスキャン距離)を削減して、装置の小形化を可能にするとともに、タクトタイムの改善を図ることができる。また、装置のクリーンルーム内における占有面積を減らすことができるので、コストの低減が可能になる。さらに、タクトタイムの改善により作業性が向上し、さらにコストの低減が可能になる。また、現在のクリーンルーム内における占有面積を増やすことなく、大型のウェーハにも対応することができる。
【００４３】
また、ワークテーブル移動機構２２の送り駆動(Ｘ軸方向の送りと戻し運動)とスピンドル移動機構２８の送り駆動(Ｙ軸及びＺ軸の各方向の送りと戻し運動)を相対的に行わせることにより、各機構２２，２８における戻り動作時の振動を互いに相殺することができる。これにより、各機構２２、２８におけるスピードを上げることができ、生産性の向上が期待できる。
【００４４】
また、ワークテーブル移動機構２２とスピンドル移動機構２８とを別体に構成し、必要に応じてスピンドル移動機構２８のスピンドル１２だけを移動させることができるので、ブレード２６を交換するような場合に、交換作業が容易になる。
【００４５】
また、スピンドル移動機構２８の重心位置Ｇを、ワークテーブル移動機構２２のＸ方向送りガイド２３と略同じ高さ位置に設けているので、スピンドル移動機構２２を支えている門型ガイドベース１８等の倒れを抑制してバランスを保持することができる。これにより、装置の高さ方向(Ｚ方向)の精度に影響を与えることなく、加工が可能になるので、加工精度の向上が期待できる。
【００４６】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は半導体ウェーハにおける切断分割作業に使用されるダイシング装置について説明したが、半導体ウェーハ以外の電子部品材料等のワークを個々のチップに切断分割するダイシング装置にも応用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１１      ダイシング装置
１２      スピンドル
１３      ワークテーブル
１４      加工部
１５      コントローラ
１６      架台
１７      Ｘテーブル
１８      門型ガイドベース
１９      Ｘ方向送りガイド
２０      θテーブル
２２      ワークテーブル移動機構
２３      Ｙ方向送りガイド
２４      Ｙテーブル
２５      Ｚテーブル
２６      ブレード
２８      スピンドル移動機構
２９      軸線
Ｇ        重心位置
３１      ＣＰＵ
３２      記憶手段
３３      データ入出力部
３４      プログラム生成手段
３５      制御部
３６      バスライン
３７      スピンドル制御手段
３８      Ｘ制御手段
３９      θ制御手段
４０      Ｙ制御手段
４１      Ｚ制御手段
【図１】
2015082621.tif 000003
【図２】
2015082621.tif 000004
【図３】
2015082621.tif 000005