(57)【要約】【課題】  同時に複数のワークを加工することが可能である、高スループットで低コストなダイシング装置及びダイシング方法を提供すること。【解決手段】  ワークを保持する保持面１１と保持面１２とが平行に設けられたワークテーブル２と、保持面１１に対向した加工部５と、保持面１２に対向した加工部６と、加工部５と保持面１１とを相対的に移動させる移動軸３と、加工部６と保持面１２とを相対的に移動させる移動軸４とを備え、ワークテーブル２の両面にワークＷを吸着保持してワークＷを加工することにより、同じワークテーブル直径の装置で従来の２倍の数の加工が可能となり、スループットを向上させることが出来る。【選択図】図１
2008084887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する第１の保持面と、前記第１の保持面と同様にワークを保持する第２の保持面とが平行に設けられたワークテーブルと、
前記第１の保持面と対向し、該第１の保持面に保持されたワークを加工する第１の加工手段と、
前記第２の保持面と対向し、該第２の保持面に保持されたワークを加工する第２の加工手段と、
前記第１の加工手段と前記第１の保持面とを相対的に移動させる第１の移動手段と、
前記第２の加工手段と前記第２の保持面とを相対的に移動させる第２の移動手段と、を備えたことを特徴とするダイシング装置。
【請求項２】
前記第１の加工手段と前記第２の加工手段とは、それぞれ円盤状のブレードが先端に設けられた対向する２本のスピンドルにより構成され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】
前記第１の加工手段と前記第２の加工手段とは、前記ワークにレーザー光を照射し、該ワーク内に改質層を形成してワークをダイシングするレーザーヘッドであ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４】
ワークを保持する第１の保持面と、前記第１の保持面と同様にワークを保持する第２の保持面とが平行に設けられたワークテーブルで２枚のワークを平行に保持し、
前記第１の保持面と対向し、該第１の保持面に保持されたワークを加工する第１の加工手段を、前記第１の加工手段と前記第１の保持面とを相対的に移動させる第１の移動手段により相対的に移動させるとともに、前記第２の保持面と対向し、該第２の保持面に保持されたワークを加工する第２の加工手段を、前記第２の加工手段と前記第２の保持面とを相対的に移動させる第２の移動手段により相対的に移動させることにより、
保持された前記ワークを、２枚同時に加工することを特徴とするダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを個々のチップに分割するダイシング装置及びダイシング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークに対して切断や溝入れ加工を施すダイシング装置は、スピンドルによって高速に回転されるブレードやワークを保持するワークテーブル、ダイシング後のワークを洗浄する洗浄手段、ブレードとワークとの相対的位置を変化させる各種移動軸等を備えている。
【０００３】
図４にダイシング装置の従来例を示す。ダイシング装置１０は、互いに対向配置され、先端にブレード２１とホイールカバー（不図示）が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２、２２と、ワークＷを吸着保持するワークテーブル３１とを有する加工部２０と、加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部５２と、フレームＦにマウントされたワークＷを多数枚収納したカセットを載置するロードポート５１と、ワークＷを搬送する搬送手段５３と、各部の動作を制御する不図示のコントローラ等とから構成されている。
【０００４】
加工部２０の構造は、図５に示すように、Ｘベース３６に設けられたＸガイド３４、３４でガイドされ、リニアモータ３５によって図のＸ−Ｘで示すＸ方向に駆動されるＸテーブル３３があり、Ｘテーブル３３にはθ方向に回転する回転テーブル３２を介してワークテーブル３１が設けられている。
【０００５】
一方、Ｙベース４４の側面には、Ｙガイド４２、４２でガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューによって図のＹ−Ｙで示すＹ方向に駆動されるＹテーブル４１、４１が設けられている。各Ｙテーブル４１には夫々図示しない駆動手段によって図のＺ−Ｚで示すＺ方向に駆動されるＺテーブル４３が設けられ、Ｚテーブル４３には先端にブレード２１が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル２２が固定されている。加工部２０の構造は以上のようになっているので、ブレード２１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３１はＸ方向に切削送りされる。
【０００６】
スピンドル２２は、どちらも１，０００ｒｐｍ〜８０，０００ｒｐｍで高速回転され、近傍にはワークＷを切削液内に浸漬させるための切削液を供給する不図示の供給ノズルが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、近年このようなブレード２１を用いる代わりに、ワークＷの内部に集光点を合わせたレーザー光をワークＷへ入射し、ワークＷ内部に多光子吸収による改質領域を複数形成した後、ワークＷをエキスパンドして個々のチップＴに分割するレーザーダイシング装置もワークＷの加工に用いられるようになってきている。
【０００８】
レーザーダイシング装置は、ダイシング装置１０と同様にロードポート、搬送手段、ワークテーブル等を備え、図６に示すように、加工部２０内にはスピンドル２２と同様に対向してレーザーヘッド４１が設けられている。
【０００９】
レーザーヘッド４１は、レーザー発振器４１Ａ、コリメートレンズ４１Ｂ、ミラー４１Ｃ、コンデンスレンズ４１Ｄ等からなり、レーザー発振器４１Ａから発振されたレーザー光Ｌは、コリメートレンズ４１Ｂで水平方向に平行光線とされ、ミラー４１Ｃで垂直方向に反射され、コンデンスレンズ４１Ｄによって集光される（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
レーザー光Ｌの集光点を、チャックテーブル３１に載置されたワークＷの厚さ方向内部に設定すると、図７（ａ）に示すように、ワークＷの表面を透過したレーザー光Ｌは集光点でエネルギーが集中され、ワーク内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、溶融領域、屈折率変化領域等の改質領域Ｐを形成する。
【００１１】
改質領域Ｐは、図７（ｂ）に示すように、ワークＷが水平方向に移動されることにより、ワークＷ内部に複数並んで形成される。この状態でワークＷは改質領域Ｐを起点として自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域Ｐを起点として割断される。この場合、ワークＷは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。
【特許文献１】特開２００２−２８０３２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来、半導体装置や電子部品の製造においては、需要の増大から、量産化及び低コスト化が強く望まれている。このような要望に対応するため、特許文献１、特許文献２に記載されるような装置では、移動軸に２本のスピンドル、またはレーザーヘッドを対向させて取り付けることにより、一枚のワークに対して一度に２箇所の加工を可能としている。
【００１３】
しかし近年、更により多くのワークの加工を可能にするため、一枚のワークに対して同時に複数の加工を行うだけでなく、同時に複数のワークを加工することが望まれている。ところが、特許文献１、特許文献２に記載されるような装置では、ワークテーブル上にはワークを一つしか保持出来ず、同時に複数のワークを加工することは構成上困難であった。
【００１４】
本発明は、このような問題に対して成されたものであり、従来と変わらぬ装置サイズであって、同時に複数のワークを加工することが可能である、高スループットで低コストなダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的としている。
【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の発明は、ワークを保持する第１の保持面と、前記第１の保持面と同様にワークを保持する第２の保持面とが平行に設けられたワークテーブルと、前記第１の保持面と対向し、該第１の保持面に保持されたワークを加工する第１の加工手段と、前記第２の保持面と対向し、該第２の保持面に保持されたワークを加工する第２の加工手段と、前記第１の加工手段と前記第１の保持面とを相対的に移動させる第１の移動手段と、前記第２の加工手段と前記第２の保持面とを相対的に移動させる第２の移動手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１の発明によれば、ダイシング装置には、一方の面にワークを吸着保持する第１の保持面が設けられ、平行な逆側の面に第１の保持面と同様にワークを吸着保持する第２の保持面が設けられ、θ方向に回転するワークテーブルが備えられている。
【００１７】
第１の保持面には、先端にブレードが取り付けられたスピンドル、またはレーザー光によりワークを加工するレーザーヘッドを備えた第１の加工手段が対向して取り付けられている。同様に、第２の保持面には、第２の加工手段が対向して取り付けられている。
【００１８】
第１の加工手段と第１の保持面とは、第１の加工手段が取り付けられたＸ、Ｙ、Ｚ方向の各軸を備える第１の移動手段とワークテーブルのθ回転により相対的に位置決めされる。同様に、第２の加工手段と第２の保持面も、第２の移動手段とワークテーブルのθ回転により相対的に位置決めされる。
【００１９】
これにより、第１の保持面と第２の保持面にそれぞれ吸着保持されたワークは、それぞれ第１の加工手段と第２の加工手段により同時に加工される。よって、ワークテーブルの両面にワークが吸着保持され、ワークテーブルの数を増やすこと無く、そのままのワークテーブル直径で従来の２倍の数の加工が可能となり、スループットを向上させることが出来る。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の加工手段と前記第２の加工手段とは、それぞれ円盤状のブレードが先端に設けられた対向する２本のスピンドルにより構成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項２の発明によれば、第１の保持面に吸着保持されたワークと、第２の保持面に吸着保持されたワークとは、それぞれの保持面に対向して配置された対向式の２本のスピンドルに設けられたブレードによりダイシング加工される。これにより、１本のスピンドルよりも高スループットで加工可能であり、更に２枚のワークが同時に加工されるため、より高いスループットで加工が行われる。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第１の加工手段と前記第２の加工手段とは、前記ワークにレーザー光を照射し、該ワーク内に改質層を形成してワークをダイシングするレーザーヘッドであることを特徴としている。
【００２３】
請求項３の発明によれば、第１の保持面に吸着保持されたワークと、第２の保持面に吸着保持されたワークとは、それぞれの保持面に対向して配置されたレーザーヘッドにより、ワーク内部に改質層を形成されてダイシングが行われる。これにより、ワークにチッピング等を発生させない高品質な加工が可能になるとともに、同時に２枚のワークが加工されるため、高スループットの加工が可能となる。
【００２４】
請求項４の発明は、ワークを保持する第１の保持面と、前記第１の保持面と同様にワークを保持する第２の保持面とが平行に設けられたワークテーブルで２枚のワークを平行に保持し、前記第１の保持面と対向し、該第１の保持面に保持されたワークを加工する第１の加工手段を、前記第１の加工手段と前記第１の保持面とを相対的に移動させる第１の移動手段により相対的に移動させるとともに、前記第２の保持面と対向し、該第２の保持面に保持されたワークを加工する第２の加工手段を、前記第２の加工手段と前記第２の保持面とを相対的に移動させる第２の移動手段により相対的に移動させることにより、保持された前記ワークを、２枚同時に加工することを特徴としている。
【００２５】
請求項４の発明によれば、第１の保持面と、裏面に第２の保持面が設けられたワークテーブルのそれぞれの保持面にワークが吸着保持される。ワークテーブルに吸着保持された２枚のワークは、第１の移動手段と第２の移動手段により第１の保持面と第２の保持面とに対し、それぞれ相対的に移動する第１の加工手段と第２の加工手段により同時に加工される。
【００２６】
これにより、ワークテーブルの両面にワークが吸着保持され、ワークテーブルの数を増やすこと無く、そのままのワークテーブル直径で従来の２倍の数の加工が可能となり、スループットを向上させることが出来る。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明のダイシング装置及びダイシング方法によれば、２枚のワークがワークテーブルに同時に吸着保持され、ワークテーブルの数を増やすこと無く、そのままのワークテーブル直径で従来の２倍の数の加工が可能となり、スループットを向上させるとともに低コストの加工を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置及びダイシング方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２９】
はじめに、本発明に係るダイシング装置について説明する。図１は本発明に係わるダイシング装置の主要部を示した斜視図である。
【００３０】
ダイシング装置１の主要部には、円形のワークテーブル２、第１の移動手段である移動軸３、第２の移動手段である移動軸４、ワークテーブル２に保持されたワークＷの加工を行う第１の加工手段としての加工部５、第２の加工手段としての加工部６が設けられている。
【００３１】
ワークテーブル２は、モータ１４により回転する円柱状の回転軸１３の一方の面に第１の保持面としての保持面１１、平行に設けられた逆側のもう一方の面に第２の保持面としての保持面１２が設けられている。
【００３２】
ワークテーブル２は、モータ１４がテーブル移動軸２６のアーム２５に取り付けられることにより、Ｘ方向に移動可能に設けられている。
【００３３】
保持面１１、保持面１２の表面は不図示の真空発生源に接続され、ワークＷを吸着保持するとともに、回転軸１３がθ方向に回転することによってワークＷのθ方向の位置決めを行う。保持面１１と保持面１２とは、互いに同方向、または逆方向に回転可能に設けられている。
【００３４】
移動軸３は、リニアモータ、またはモータとボールネジにより駆動するＹ移動軸１６と、Ｙ移動軸１６にそれぞれ取り付けられたＺ移動軸１９Ａ、１９Ｂにより構成される。また、Ｙ移動軸１６の一端はＸ移動軸１５に取り付けられている。
【００３５】
Ｚ移動軸１９Ａ、１９Ｂには、加工部５として互いに対向配置され、先端にブレード２１と不図示のホイールカバーが取付けられたスピンドル２２、２２がそれぞれ備えられている。
【００３６】
これらにより、加工部５のスピンドル２２は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動するとともに、ワークテーブル２の保持面１１と対向し、保持面１１がθ方向に回転することにより、加工部５と保持面１１が相対的に移動して保持面１１に保持されたワークＷのダイシング加工を行う。
【００３７】
移動軸４は、移動軸３と同様に、Ｙ移動軸１７と、Ｙ移動軸にそれぞれ取り付けられたＺ移動軸１８Ａ、１８Ｂにより構成され、Ｙ移動軸１７の一端はＸ移動軸１５に取り付けられている。
【００３８】
Ｚ移動軸１８Ａ、１８Ｂには、加工部６として互いに対向配置され、先端にブレード２１と不図示のホイールカバーが取付けられたスピンドル２２、２２がそれぞれ備えられている。
【００３９】
これらにより、加工部６のスピンドル２２は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動するとともに、ワークテーブル２の保持面１２と対向し、保持面１２がθ方向に回転することにより、加工部６と保持面１２が相対的に移動して保持面１２に保持されたワークＷの加工を行う。
【００４０】
このとき、保持面１１、保持面１２に吸着保持されたワークＷの加工は同時に行うことが可能であり、一度に２枚のワークＷがダイシング加工されていく。
【００４１】
なお、本実施の形態では加工部５、加工部６にはスピンドル２２によりブレード２１を高速に回転させてワークＷを切削加工する加工手段が記載されているが、本発明はそれに限らず、加工部５、加工部６の構成として、図６に示されるレーザーヘッド４１を備えていても好適に実施可能である。
【００４２】
また、ダイシング装置１は、図４に示される、ダイシング装置１０と同様に、ロードポート５１、搬送手段５３と、コントローラ等も備えている。
【００４３】
次に本発明に係わるダイシング方法について説明する。図２はダイシング装置１の主要部の側面図である。
【００４４】
ダイシング装置１では、まずワークテーブル２へ、ロードポートに備えられたカセットよりワークＷが２枚供給され、保持面１１、保持面１２にそれぞれ吸着保持される。
【００４５】
吸着保持されたワークＷは、それぞれ不図示の撮像装置により撮像され、回転軸１３、Ｘ移動軸１５、Ｙ移動軸１６、及びＹ移動軸１７により移動し、加工部５、加工部６に備えられたブレード２１と、保持面１１と保持面１２に吸着保持されたワークＷ上の加工位置とがアライメントされる。
【００４６】
アライメント終了後、各スピンドル２２が回転を開始し、不図示のホイールカバーより切削液が噴射され、ダイシング加工が開始される。ダイシング加工では、まずＺ移動軸１８Ａ、１８Ｂ、及びＺ移動軸１９Ａ、１９ＢがＹ移動軸１６、及びＹ移動軸１７によりＹ方向に移動してブレード２１がダイシング加工のスタート位置に合わせられる。
【００４７】
続いて、Ｚ移動軸１８Ａ、１８Ｂが保持面１２向かい、Ｚ移動軸１９Ａ、１９Ｂが保持面１１に向かってＺ方向に移動し、ブレード２１がワークＷに切り込むとともに、Ｘ移動軸１５により加工送りされて保持面１１、保持面１２にそれぞれ吸着保持されたワークＷが同時にダイシング加工される。
【００４８】
最初の位置のダイシング加工が行われた後、ブレード２１はＹ移動軸１６、及びＹ移動軸１７によりインデックス送りされ、次の加工位置に合わせられワークＷをダイシング加工していく。
【００４９】
全てのダイシング加工が終了すると、ブレード２１は、ワークテーブル２より離れ、待機位置まで移動する。ダイシングされた保持面１１、保持面１２上のワークＷは、保持面１１、保持面１２より搬送され、ダイシング装置１内で洗浄、乾燥等の各工程を経て再びカセットへ収納される。
【００５０】
以上説明したように、本発明に係るダイシング装置及びダイシング方法によれば、２枚のワークＷがワークテーブル２に同時に吸着保持され同時に加工される。これにより、ワークテーブルの数を増やすこと無く、そのままのワークテーブル直径で従来の２倍の数の加工が可能となり、スループットを向上させることが可能となる。また、装置の設置面積が広がらないため、設備にかかるコストを抑え、低コストの加工を可能にする。
【００５１】
なお、本実施の形態ではワークテール２は水平に設けられているが、本発明はそれに限らず、図３に示すように、垂直に設ける形態であってもよく、加工手段と保持面が相対的に移動するような構成であればいずれの移動手段の構成であってもよい。
【００５２】
また、本発明のダイシング装置１では、Ｘ移動軸１５によりＹ移動軸１６、及びＹ移動軸１７が移動するだけでなく、テーブル移動軸２６によりワークテーブル２が移動することによっても、保持面１１、保持面１２にそれぞれ吸着保持されたワークＷを同時にダイシング加工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係わるダイシング装置の主要部を模式的に示した斜視図。
【図２】本発明に係わるダイシング装置の主要部の側面図。
【図３】ダイシング装置の別の構成を示した斜視図。
【図４】従来のダイシング装置の外観を示した斜視図。
【図５】従来のダイシング装置の移動軸の構成を示した斜視図。
【図６】レーザーダイシング装置の加工部を示した側面図。
【図７】レーザーダイシング装置の原理を示した断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１、１０…ダイシング装置，２…ワークテーブル，３、４…移動軸，５、６、２０…加工部，１１、１２…保持面，１３…回転軸，１４…モータ，１５…Ｘ移動軸，１６、１７…Ｙ移動軸，１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ…Ｚ移動軸，２１…ブレード，２２…スピンドル，３１…ワークテーブル，Ｗ…ワーク
【図１】
2008084887.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008084887.tif 000007
【図６】
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【図７】
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