(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、該切削ブレードによる切削加工部に切削水を供給する切削水供給ノズルを備えた切削水供給手段と、該被加工物保持手段と切削手段とを相対的に切削送り方向に移動せしめる切削送り手段と、を具備する切削装置において、
切削ブレードの回転に起因して切削水が切削加工部から飛散する側に、切削水を案内するダクトと、該ダクトに配設され案内された切削水の勢いを抑制するフィルターとからなる切削水の飛散する勢いを抑制する霧化抑制手段を配設した、
ことを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を分割予定ラインに沿って分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイサーと呼ばれている切削装置が用いられている。この切削装置は、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物に切削加工を施す切削手段と、被加工物保持手段を切削送り方向に切削送りする切削ブレードを備えた切削送り手段と、切削ブレードによる切削加工部に切削水を供給する切削水供給手段を具備し、被加工物保持手段に保持された被加工物を切削手段によって切削する際には切削ブレードによる切削加工部に切削水を供給する。
【０００３】
しかるに、切削加工部に供給された切削水が高速回転する切削ブレードの遠心力によって飛散せしめられる。このようにして飛散した切削水が可動部に付着するのを防止するために、切削送り手段の周囲の雰囲気を吸引して排出する排気手段と、切削ブレードの回転に起因して飛散される切削水を排気手段に導く飛散水案内手段とを具備した切削装置が下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８８１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、切削ブレードは２００００〜４００００rpmの高速で回転するため、切削加工部に供給された切削水が飛散して霧状となる。このように切削加工部に供給された切削水が飛散して霧状になると、少なくとも被加工物保持手段、切削手段、切削水供給手段は外部から監視できるように透明材によって構成されたハウジングによって囲われているが、霧によってハウジング内の様子を見ることができずオペレータが不安になるという問題がある。
また、微細な切削屑が霧とともにハウジング全体に付着して清掃が困難になり、積層した切削屑が被加工物保持手段に保持されているウエーハに滴下するという問題がある。
更に、微細な切削屑が霧とともにハウジングから装置内部に至り切削送り手段を構成するボールねじ機構やスライダー等に付着して加工精度を低下させるという問題がある。
また、純水などからなる比較的高価な切削水を回収し循環して使用する場合、切削水の蒸発によって切削水の回収率が減少するという問題もある。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、切削加工部に供給され飛散した切削水が霧化しないようにした切削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、該切削ブレードによる切削加工部に切削水を供給する切削水供給ノズルを備えた切削水供給手段と、該被加工物保持手段と切削手段とを相対的に切削送り方向に移動せしめる切削送り手段と、を具備する切削装置において、
切削ブレードの回転に起因して切削水が切削加工部から飛散する側に、切削水を案内するダクトと、該ダクトに配設され案内された切削水の勢いを抑制するフィルターとからなる切削水の飛散する勢いを抑制する霧化抑制手段を配設した、
ことを特徴とする切削装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による切削装置は、切削ブレードの回転に起因して切削水が切削加工部から飛散する側に、切削水を案内するダクトと、該ダクトに配設され案内された切削水の勢いを抑制するフィルターとからなる切削水の飛散する勢いを抑制する霧化抑制手段を配設したので、霧の発生が抑制され、少なくとも被加工物保持手段、切削手段、切削水供給手段を囲む透明材によって構成されたハウジング内が霧によって曇ることがなく、オペレータの不安を解消することができる。また、微細な切削屑が霧とともにハウジング全体に付着することが減少し、積層した切削屑が被加工物保持手段に保持されている被加工物に滴下するという問題が解消する。更に、微細な切削屑が霧とともにハウジングから装置内部に至り切削送り手段を構成するボールねじ機構やスライダー等に付着して加工精度を低下させるという問題が解消する。また、霧の発生が抑制され切削水の蒸発が抑制されるので、切削水の回収率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に従って構成された切削装置の斜視図。
【図２】図２に示すスピンドルユニットを構成する切削手段、切削水供給手段および霧化抑制手段の要部を分解して示す斜視図。
【図３】図２に示すスピンドルユニットの切削水供給手段に霧化抑制手段を装着した状態を示す斜視図。
【図４】図１に示す切削装置によって実施する切削工程の説明図。
【図５】図４に示す切削工程において切削ブレードによる切削加工部に切削水が供給されている状態を示す説明図。
【図６】図４に示す切削工程において切削ブレードによる切削加工部に供給された切削水が霧化抑制手段に案内される状態を示す説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明によって構成された切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本発明によって構成された切削装置の斜視図が示されている。図１に示す切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（Ｘ軸方向）に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に配設された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の上面である保持面上に被加工物を図示しない吸引手段を作動することによって吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回転可能に構成されている。なお、チャックテーブル３には、被加工物として後述するウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３３が配設されている。このように構成されたチャックテーブル３は、図示しない切削送り手段によって、矢印Ｘで示す切削送り方向（Ｘ軸方向）に移動せしめられるようになっている。
【００１３】
図１に示す切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、切削送り方向（Ｘ軸方向）と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って配設されている。スピンドルユニット４は、図示しない割り出し送り手段によって割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって図１において矢印Ｚで示す切り込み送り方向（Ｚ軸方向）に移動せしめられるようになっている。このスピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向（Y軸方向）および切り込み方向（Ｚ軸方向）に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された切削ブレード４３とを具備している。回転スピンドル４２は、図示しないサーボモータによって回転せしめられるように構成されている。上記切削ブレード４３は、例えば図２に示すようにアルミニウムによって形成された円盤状の基台４３１と、該基台４３１の外周部側面にダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めて厚さが１５〜３０μmに形成された環状の切刃４３２からなっている。
【００１４】
上記スピンドルハウジング４１の前端部には、切削ブレード４３の上半部を覆うブレードカバー４４が取り付けられている。ブレードカバー４４は、図示の実施形態においてはスピンドルハウジング４１に装着された第１のカバー部材４４１と、該第１のカバー部材４４１に装着される第２のカバー部材４４２とからなっている。第１のカバー部材４４１は、一端部が切削ブレード４３側に突出して形成された前カバー部４４１aを備えている。また、第１のカバー部材４４１の側面には雌ネジ穴４４１bと２個の位置決めピン４４１cが設けられており、第２のカバー部材４４２には上記雌ネジ穴４４１bと対応する位置に挿通穴４４２aが設けられている。また、第２のカバー部材４４２の第１のカバー部材４４１と対向する面には、上記２個の位置決めピン４４１cが嵌合する図示しない２個の凹部が形成されている。このように構成された第１のカバー部材４４１と第２のカバー部材４４２は、第２のカバー部材４４２に形成された図示しない２個の凹部を第１のカバー部材４４１に設けられた２個の位置決めピン４４１cに嵌合することによって位置決めする。そして、締結ボルト４４３を第２のカバー部材４４２の挿通穴４４２aに挿通し、第１のカバー部材４４１に設けられた雌ネジ穴４４１bと螺合することにより、第２のカバー部材４４２を第１のカバー部材４４１に装着する。
【００１５】
図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記切削ブレード４３の環状の切刃４３２による切削加工部に切削水を供給する切削水供給手段５を具備している。この切削水供給手段５は、上記ブレードカバー４４を構成する第１のカバー部材４４１および第２のカバー部材４４２に配設された第１の切削水供給管５１１および第２の切削水供給管５１２と、該第１の切削水供給管５１１および第２の切削水供給管５１２にそれぞれ接続された第１の切削水供給ノズル５３１および第２の切削水供給ノズル５３２を具備しており、第１の切削水供給管５１１および第２の切削水供給管５１２が図示しない切削水送給手段に接続されている。
【００１６】
図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記切削ブレード４３の回転に起因して切削水が切削加工部から飛散する側に切削水の飛散する勢いを抑制する霧化抑制手段６を具備している。霧化抑制手段６は、切削ブレード４３の回転に起因して切削水が切削加工部から飛散する側に配設され切削水を案内するダクト６１と、該ダクト６１に配設され案内された切削水の勢いを抑制するフィルター６２とからなっており、ダクト６１の一端部が図３に示すように上記ブレードカバー４４を構成する第１のカバー部材４４１に適宜の固定手段によって取り付けられる。このように第１のカバー部材４４１に一端部が取り付けられるダクト６１の他端部には、フィルター挿入穴６１１が設けられており、このフィルター挿入穴６１１を通してフィルター６２が装着される。フィルター６２は、上記ダクト６１に設けられたフィルター挿入穴６１１と対応する断面を有するフィルター本体６２１と、上端部に幅方向外方に突出するストッパー部６２２とからなっている。このように構成されたフィルター６２は、図３に示すようにフィルター本体６２１をフィルター挿入穴６１１に挿入しストッパー部６２２をダクト６１の上面に当接することにより、ダクト６１に配設する。なお、霧化抑制手段６を構成するフィルター６２としては、株式会社イノアックコーポレーションが製造販売するモルトフィルターを用いることができる。
【００１７】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出するための撮像手段７を具備している。この撮像手段７は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置は、撮像手段７によって撮像された画像を表示する表示手段８を具備している。
【００１８】
上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域９aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル９が配設されている。このカセット載置テーブル９は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル９上には、被加工物としての半導体ウエーハ１０を収容するカセット１１が載置される。カセット１１に収容される半導体ウエーハ１０は、表面に格子状の分割予定ラインが形成されており、この格子状の分割予定ラインによって区画された複数の矩形領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、環状の支持フレームFに装着されたダイシングテープTの表面に塗布された粘着層に裏面が貼着された状態でカセット１１に収容される。
【００１９】
また、図示の実施形態における切削装置は、カセット載置テーブル９上に載置されたカセット１１に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態）を仮置きテーブル１２に搬出する搬出・搬入手段１３と、仮置きテーブル１２に搬出された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３上に搬送する第１の搬送手段１４と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄する洗浄手段１５と、チャックテーブル３上で切削加工された半導体ウエーハ１０を洗浄手段１５へ搬送する第２の搬送手段１６を具備している。このように構成された切削装置は、チャックテーブル３、切削手段としてのスピンドルユニット４、撮像手段７、仮置きテーブル１２、搬出・搬入手段１３、洗浄手段１５、第２の搬送手段１６が配設されている領域が透明材によって構成されたハウジングによって囲われている。
【００２０】
次に、上述した切削装置を用いて半導体ウエーハ１０を所定の分割予定ラインに沿って切断する切削作業について説明する。
カセット載置テーブル９上に載置されたカセット１１の所定位置に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態）は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル９が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出・搬入手段１３が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１２上に搬出する。仮置きテーブル１２に搬出された半導体ウエーハ１０は、第１の搬送手段１４の旋回動作によって上記チャックテーブル３上に搬送される。
【００２１】
チャックテーブル３上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３上に吸引保持する。また、半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して支持する環状のフレームFは、上記クランプ３３によって固定される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３は、撮像手段７の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像手段７の直下に位置付けられると、撮像手段７によって半導体ウエーハ１０に形成されている分割予定ラインを検出するとともに、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調整して分割予定ラインと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業を実施する（アライメント工程）。
【００２２】
上述したようにアライメント工程が実施されたならば、チャックテーブル３を切削作業領域に移動し、図４の(a)に示すように所定の分割予定ラインの一端を切削ブレード４３の直下より図４の(a)において僅かに右側に位置付ける。次に、切削ブレード４３を矢印４３aで示す方向に回転するとともに、図示しない切り込み送り手段を作動して切削ブレード４３を２点鎖線で示す退避位置から矢印Ｚ１で示す方向に所定量切り込み送りする。なお、上記切り込み送り量は、切削ブレード４３の環状の切れ刃４３２がダイシングテープTに達する位置に設定されている。そして、図示しない切削送り手段を作動してチャックテーブル３を図４の(a)において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度で移動し、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハ１０の所定の分割予定ラインの他端が図４の(b)に示すように切削ブレード４３の直下より僅かに左側に達したら、チャックテーブル３の移動を停止するとともに、切削ブレード４３を矢印Ｚ２で示す方向に２点鎖線で示す退避位置まで上昇せしめる。この結果、半導体ウエーハ１０は、所定の分割予定ラインに沿って切断される(切削工程)。
【００２３】
上述した切削工程を実施する際には、上記切削水供給手段５が作動して図５に示すように第１の切削水供給ノズル５３１および第２の切削水供給ノズル５３２から切削ブレード４３の環状の切刃４３２による切削加工部Aに向けて切削水５０が噴射される。このように切削ブレード４３の環状の切刃４３２による切削加工部Aに向けて切削水５０が噴射されると、図６に示すように切削ブレード４３の回転に起因して切削水５０が飛散せしめられる。切削ブレード４３の回転に起因して飛散した切削水５０は、霧化抑制手段６を構成するダクト６１に一端から侵入し他端に向けて案内され、ダクト６１の他端部に配設されたフィルター６２を通過する際に勢いが抑制されるため霧の発生が抑制される。従って、上述したようにチャックテーブル３、切削手段としてのスピンドルユニット４、撮像手段７、仮置きテーブル１２、搬出・搬入手段１３、洗浄手段１５、第２の搬送手段１６が配設されている領域を覆っている透明材によって構成されたハウジング内が霧によって曇ることがなく、オペレータの不安を解消することができる。また、微細な切削屑が霧とともにハウジング全体に付着することが減少し、積層した切削屑がチャックテーブル３に保持されているウエーハに滴下するという問題が解消する。更に、微細な切削屑が霧とともにハウジングから装置内部に至り切削送り手段を構成するボールねじ機構やスライダー等に付着して加工精度を低下させるという問題が解消する。また、霧の発生が抑制され切削水の蒸発が抑制されるので、切削水の回収率が向上する。
【００２４】
なお、上記霧化抑制手段６を構成するフィルター６２を汚れにくくするために、１枚の半導体ウエーハ１０の切削加工終了時などに、回転スピンドル４２を回転したまま切削ブレード４３に切削水を供給することでクリーンな水をフィルター６２に案内することができるので、セルフクリーニングも容易になる。
【００２５】
以上のようにして、半導体ウエーハ１０を所定の分割予定ラインに沿って切断したら、チャックテーブル３を図１において矢印Ｙで示す方向に分割予定ラインの間隔だけ割り出し送りし、上記切削工程を実施する。そして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在する分割予定ラインの全てに沿って切削工程を実施したならば、チャックテーブル３を９０度回転させて、半導体ウエーハ１０の所定方向と直交する方向に形成された分割予定ラインに沿って切削工程を実行することにより、半導体ウエーハ１０に格子状に形成された全ての分割予定ラインが切削されて個々のデバイスに分割される。なお、分割された個々のデバイスは、ダイシングテープTの作用によってバラバラにはならず、環状のフレームFに支持されたウエーハの状態が維持されている。
【００２６】
上述したように半導体ウエーハ１０の分割予定ラインに沿って切削工程が終了したら、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３は最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻される。そして、半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、半導体ウエーハ１０は第２の搬送手段１６によって洗浄手段１５に搬送される。洗浄手段１５に搬送された半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄される。このようにして洗浄された半導体ウエーハ１０は、乾燥後に第１の搬送手段１４によって仮置きテーブル１２に搬送される。そして、半導体ウエーハ１０は、搬出・搬入手段１３によってカセット１１の所定位置に収納される。
【符号の説明】
【００２７】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
４：スピンドルユニット
４３：切削ブレード
４４：ブレードカバー
５：切削水供給手段
５１１：第１の切削水供給管
５１２：第２の切削水供給管
５３１：第１の切削水供給ノズル
５３２：第２の切削水供給ノズル
６：霧化抑制手段
６１：ダクト
６２：フィルター
７：撮像手段
１０：半導体ウエーハ
１１：カセット
１２：仮置きテーブル
１３：搬出・搬入手段
１４：第１の搬送手段
１５：洗浄手段
１６：第２の搬送手段
Ｆ：環状の支持フレーム
Ｔ：ダイシングテープ
【図１】
0006388813.tif 000002
【図２】
0006388813.tif 000003
【図３】
0006388813.tif 000004
【図４】
0006388813.tif 000005
【図５】
0006388813.tif 000006
【図６】
0006388813.tif 000007