(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転スピンドルと該第１の回転スピンドルの一端部に装着された第１の切削ブレードとを備えた第１の切削手段と、第２の回転スピンドルと該第２の回転スピンドルの一端部に装着された第２の切削ブレードとを備えた第２の切削手段とを有し、該第１の切削ブレードと該第２の切削ブレードとを対峙して配設した切削装置において、
該第１の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第１の切削手段に関連して設けられた第１の光学手段と、
該第２の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第２の切削手段に関連して設けられた第２の光学手段とを具備するとともに、該第１の光学手段と該第２の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを具備し、
切削作業時に、該モニターの一方の半分領域に該第１の光学手段によって撮像され該第１の切削手段によって形成された切削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に該第２の光学手段によって撮像され該第２の切削手段によって形成された切削溝を同時に表示する、
ことを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削するダイシング装置等の切削装置、更に詳しくは、２つの切削手段を備えた切削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイシング装置による半導体ウエーハの切削方式として、ステップカット方式が一般に行われている。このステップカット方式は、第１のステップでＶ字型のＶ溝ブレードを用いて半導体ウエーハに設けられた切断ライン（ストリート）に沿ってＶ溝を形成し、第２のステップで切断用のブレードを用いて第１のステップで形成されたＶ溝に沿って切削することにより、表面がテーパー状に面取りされたチップを形成する。このようなステップカット方式による切削を効率的に実施するために、２つの切削手段を備えた切削装置が例えば特公平３ー１１６０１号公報に開示されている。この公報に開示された切削装置は、第１の回転スピンドルと該第１の回転スピンドルに装着された第１の切削ブレードとを備えた第１の切削手段と、第２の回転スピンドルと該第２の回転スピンドルに装着された第２の切削ブレードとを備えた第２の切削手段とを具備し、第１の切削手段と第２の切削手段とが並列に配設されている。
【０００３】
一方、半導体ウエーハ等の被加工物を切削するダイシング装置等の切削装置は、チャックテーブル上に保持された被加工物を撮像して切削すべき領域を検出するための光学手段を備えている。また、この光学手段は、被加工物の適正な位置に切削溝が形成されているか、切削溝にピッチングが生じていないか等の切削溝の状態を検出するためにも利用されている。このような光学手段は、上述した第１の切削手段と第２の切削手段とが並列に配設された切削装置にも装備されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した第１の切削手段と第２の切削手段とが並列に配設された切削装置において、第１の切削手段によって形成された切削溝と第２の切削手段よって形成された切削溝の状態を確認する場合には、この確認作業を２度実施しなければならず、作業性が悪い。なお、第１の切削手段と第２の切削手段のそれぞれに関連して光学手段を２個設けることも考えられるが、第１の切削手段と第２の切削手段とが並列に配設された切削装置においては、２個の光学手段を設けても２つの切削溝を同時に確認することはできず、切削溝確認作業の作業性を改善することはできない。
【０００５】
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、第１の切削手段と第２の切削手段とを備えた切削装置において、両切削手段によって切削された２つの切削溝を同時に確認することができる切削装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、第１の回転スピンドルと該第１の回転スピンドルの一端部に装着された第１の切削ブレードとを備えた第１の切削手段と、第２の回転スピンドルと該第２の回転スピンドルの一端部に装着された第２の切削ブレードとを備えた第２の切削手段とを有し、該第１の切削ブレードと該第２の切削ブレードとを対峙して配設した切削装置において、
該第１の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第１の切削手段に関連して設けられた第１の光学手段と、該第２の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第２の切削手段に関連して設けられた第２の光学手段とを具備するとともに、該第１の光学手段と該第２の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを具備し、切削作業時に、該モニターの一方の半分領域に該第１の光学手段によって撮像され該第１の切削手段によって形成された切削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に該第２の光学手段によって撮像され該第２の切削手段によって形成された切削溝を同時に表示する、ことを特徴とする切削装置が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従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詳細に説明する。
【０００９】
図１には、本発明に従って構成された切削装置としてのダイシング装置の斜視図が示されている。
図１に示されたダイシング装置は、略直方体状の装置ハウジング１を具備している。この装置ハウジング１には、被加工物である半導体ウエーハをストックするカセット機構２と、該カセット機構２に収納された被加工物を搬出するとともに切削作業終了後の被加工物をカセット機構２に搬入する被加工物搬出・搬入機構３と、該被加工物搬出・搬入機構３によって搬出された被加工物を保持するチャックテーブル機構４と、該チャックテーブル機構４に保持された被加工物を切削する切削機構５と、該切削機構５によって切削された被加工物を洗浄する洗浄機構６と、チャックテーブル機構４と洗浄機構６との間で被加工物を搬送する被加工物搬送機構７が配設されている。また、装置ハウジング１には、後述する光学手段によって撮像された画像を表示するモニター８が配設されている。
【００１０】
上記カセット機構２、チャックテーブル機構４および切削機構５について、図２を参照して説明する。
図示の実施形態におけるダイシング装置は、装置ハウジング１内に配設され上記各機構を装着する静止基台１０を具備している。上記カセット機構２は、静止基台１０の側面に上下方向に設けられた２本のガイドレール２１、２１に摺動可能に配設されたカセットテーブル２２と、該カセットテーブル２２をガイドレール２１に沿って上下方向（矢印Ｚで示す方向）に移動させるための駆動手段２３を具備している。駆動手段２３は、上記２本のガイドレール２１と２１の間に平行に配設された雄ネジロッド２３１と、カセットテーブル２２に装着され雄ネジロッド２３１に螺合する図示しないナットと、雄ネジロッド２３１を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド２３１を回動することにより、カセットテーブル２２が上下方向（矢印Ｚで示す方向）に移動せしめられる。このように上下方向に移動可能に構成されたカセットテーブル２２上に複数段の収容室を備えたカセット２４が載置される。このカセット２４の複数段の収容室に被加工物２５が１枚ずつ収容される。なお、図示の実施形態においては、被加工物２５はフレーム２５１にテープ２５２によって装着され半導体ウエーハ２５０が示されている。
【００１１】
上記チャックテーブル機構４は、静止基台１０上に固定された支持台４１と、該支持台４１上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール４２、４２と、該ガイドレール４２、４２上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設された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４３を具備している。このチャックテーブル４３は、ガイドレール４２、４２上に移動可能に配設された吸着チャック支持台４３１と、該吸着チャック支持台４３１上に装着された吸着チャック４３２とを具備しており、該吸着チャック４３２上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。なお、チャックテーブル機構４は、チャックテーブル４３を２本のガイドレール４２、４２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための駆動手段４４を具備している。駆動手段４４は、上記２本のガイドレール４２、４２の間に平行に配設された雄ネジロッド４４１と、吸着チャック支持台４３１に装着され雄ネジロッド４４１に螺合する図示しないナットと、雄ネジロッド４４１を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド４４１を回動することにより、チャックテーブル４３が矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。即ち、チャックテーブル４３は図１および図２で示す被加工物載置領域１０１から切削領域１０２の間を移動することができる。なお、上記チャックテーブル機構４は、吸着チャック４３２を回転する図示しない回転機構を具備している。
【００１２】
次に、上記切削機構５について説明する。
切削機構５は、上記静止基台１０上に固定された門型の支持台５１を具備している。この門型の支持台５１は、上記切削領域１０２を跨ぐように配設されている。支持台５１の側壁には矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール５１１、５１１が設けられているとともに、該２本のガイドレール５１１、５１１の間に平行に１本の雄ネジロッド５２が固定して配設されている。
このガイドレール５１１、５１１に沿って第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂがそれぞれ矢印Ｙで示す方向に摺動可能に配設されている。第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂにはそれぞれ上記共通の雄ネジロッド５２に螺合する図示しない駆動ナットが装着されており、この駆動ナットを図示しないパルスモータ等の駆動源によって回動することにより、第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂをガイドレール５１１、５１１に沿って矢印Ｙで示す方向に移動するとができる。なお、第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂのそれぞれに対応して独立した雄ネジロッドを配設し、このそれぞれ独立した雄ネジロッドをパルスモータ等によってそれぞれ回転させて、第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂをそれぞれ矢印Ｙで示す方向に移動するように構成してもよい。第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂにはそれぞれ一対のガイドレール５３１ａおよび５３１ｂが矢印Ｚで示す方向に沿って設けられており、このガイドレール５３１ａおよび５３１ｂに沿って第１の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂがそれぞれ矢印Ｚで示す方向に摺動可能に配設されている。第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂにはそれぞれパルスモータ５５ａおよび５５ｂ等の駆動源によって回動せしめられる図示しない雄ネジロッドが配設されており、第１の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂにはそれぞれ上記雄ネジロッドに螺合するナットが装着されている。従って、パルスモータ５５ａおよび５５ｂにとって図示しない雄ネジロッドを回動することにより、第１の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂをガイドレール５３１ａおよび５３１ｂに沿って矢印Ｚで示す方向に移動するとができる。
【００１３】
上記第１の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂには、第１の切削手段としての第１のスピンドルユニット５６ａと第２の切削手段としての第２のスピンドルユニット５６ｂが装着されている。この第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂについて、簡略化して示されている図３を参照して説明する。第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂは、それぞれ第１の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂに固定された第１のスピンドルハウジング５６１ａおよび第２のスピンドルハウジング５６１ｂと、該第１のスピンドルハウジング５６１ａおよび第２のスピンドルハウジング５６１ｂにそれぞれ回転可能に支持された第１の回転スピンドル５６２ａおよび第２の回転スピンドル５６２ｂと、該第１の回転スピンドル５６２ａおよび第２の回転スピンドル５６２ｂの一端部に装着された第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂとからなっている。このように構成された第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂは、第１の切削ブレード５６３ａと第２の切削ブレード５６３ｂが互いに対峙するように配設されている。即ち、第１のスピンドルユニット５６ａと第２のスピンドルユニット５６ｂは、それぞれ軸芯が矢印Ｙ方向に向くように、且つ図４に示すように矢印Ｘ方向の位置を共通にして一直線上になるように配設されている。このように構成された第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂに関連して、それぞれ顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成される第１の光学手段５７ａおよび第２の光学手段５７ｂが設けられている。第１の光学手段５７ａは第１のスピンドルハウジング５６１ａに固定され、第２の光学手段５７ｂは第２のスピンドルハウジング５６１ｂに固定されている。
【００１４】
次に、上述したダイシング装置の加工処理動作について簡単に説明する。
先ず、カセット機構２の駆動手段２３を作動してカセットテーブル２２に載置されたカセット２４を適宜の高さに位置付ける。カセット２４が適宜の高さに位置付けられたら、被加工物搬出・搬入機構３を作動しカセット２４に収容された被加工物２５を挟持部３１で搬出して、被加工物載置領域１０１に位置付けられているチャックテーブル機構４の吸着チャック４３２上に載置する。吸着チャック４３２上に載置された被加工物２５は、図示しない吸着手段によって吸着チャック４３２上に吸引保持される。このようにして、吸着チャック４３２上に被加工物２５が吸引保持されたら、チャックテーブル４３を矢印Ｘ方向に移動するとともに、第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂを装着した第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂを矢印Ｙ方向に移動し、吸着チャック４３２上に載置された被加工物２５を第１の光学手段５７ａおよび第２の光学手段５７ｂの直下に位置付ける。そして、第１の光学手段５７ａおよび第２の光学手段５７ｂによって被加工物２５である半導体ウエーハ２５０の表面が撮像され、半導体ウエーハ２５０の表面形成された切断ライン（ストリート）のうち少なくとも１本がそれぞれ検出されて、このそれぞれ検出された切断ラインと第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂの矢印Ｙ方向の位置合わせが行われる。このとき図示の実施形態においては、第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂの矢印Ｙ方向の位置は、支持台５１に配設された１本のリニアスケール５８による計測値に基づいて精密制御される。なお、図示の実施形態おいては、リニアスケールを１本にして第１の基部５３ａと第２の基部５３ｂとで共用しているので、同じスケールで矢印Ｙ方向の制御が遂行されるため、スケールをそれぞれ個別に設けた場合に比べ精度が向上する。このように、図示の実施形態においては、第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂに関連してそれぞれ第１の光学手段５７ａおよび第２の光学手段５７ｂが設けられているので、第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂの矢印Ｙ方向の位置合わせ作業を同時に効率的に行うことができる。
【００１５】
その後、第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂを装着した第１の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂを切削位置まで下降せしめ、半導体ウエーハ２５０を吸引保持したチャックテーブル４３を切削送り方向である矢印Ｘ方向に切削領域１０２まで移動することにより、高速回転する第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂの作用を受けて、上述のようにして検出された切断ラインが切削される。このように、第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂを装着した第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂの矢印Ｙ方向の割り出し移動と、半導体ウエーハ２５０を吸引保持したチャックテーブル４３の矢印Ｘ方向切削送りを繰り返し実行することにより、半導体ウエーハ２５０に形成された複数の切断ラインが順次切削される。そして、半導体ウエーハ２５０に形成された同方向の切断ラインが全て切削されたら、半導体ウエーハ２５０を吸引保持した吸着チャック３３２を９０度回転させて、上記を同様の切削作業を実行することにより、半導体ウエーハ２５０に格子状に形成された全ての切断ラインが切削されて個々のペレットが形成される。
【００１６】
上述したように切削作業が終了したら、切削領域１０２に位置しているチャックテーブル４３を被加工物載置領域１０１に移動する。チャックテーブル４３が被加工物載置領域１０１に位置付けられたら、被加工物搬送機構７を作動しチャックテーブル４３に保持された半導体ウエーハ２５０を装着したフレーム２５１を吸着パッド７１によって吸着して洗浄機構６のスピンナーテーブル６１１上に搬送する。スピンナーテーブル６１１上に搬送され上述したように切削された半導体ウエーハ２５０は、洗浄水供給ノズル６１２から噴射される洗浄水によって洗浄され切削屑が除去されるとともに、スピンナーテーブル６１１が回転することによる遠心力によって乾燥せしめられる。このようにして半導体ウエーハ２５０が洗浄されたならば、被加工物搬送機構７を作動し半導体ウエーハ２５０を装着したフレーム２５１を吸着パッド７１によって吸着して被加工物載置領域１０１に位置付けられているチャックテーブル４３の吸着チャック４３２上に載置する。そして、被加工物搬出・搬入機構３を作動し、吸着チャック４３２上に載置され洗浄済の半導体ウエーハ２５０およびフレーム２５１をカセット２４の所定の収容室に収容する。
【００１７】
上述した切削作業時に、第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂによって切削された切削溝が、被加工物の適正な位置に形成されているか、また、切削溝にピッチングが生じていないか等の切削溝の状態を検出して確認する必要がある。このとき、図４に示す実施形態においては、第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂに関連してそれぞれ第１の光学手段５７ａおよび第２の光学手段５７ｂが設けられており、第１の切削ブレード５６３ａによって切削された切削溝８ａを第１の光学手段５７ａによって撮像し、第２の切削ブレード５６３ｂによって切削された切削溝８ｂを第２の光学手段５７ｂによって撮像する。そして、第１の光学手段５７ａと第２の光学手段５７ｂによって撮像された画像は、図５に示すようにモニター８に同時に表示される。このとき、図示の実施形態においては、第１の光学手段５７ａによって撮像された切削溝８ａはモニター８の一方の半分領域８１に表示され、第２の光学手段５７ｂによって撮像された切削溝８ｂはモニター８の他方の半分領域８２に表示される。このように、図示の実施形態においては、２つの切削ブレードによって切削された２つの切削溝を同時に確認することができるので、その作業性が著しく向上する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明による切削装置は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏する。
【００１９】
即ち、本発明によれば、第１の切削手段と第２の切削手段とを有し、該第１の切削手段に関連して設けられた第１の光学手段と、該第２の切削手段に関連して設けられた第２の光学手段とを具備しているので、第１の切削手段と第２の切削手段とによって形成された切削溝の状態を第１の光学手段および第２の光学手段によって同時に検出することができ、生産性を向上することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、第１の光学手段と第２の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを具備し、該モニターの一方の半分領域に第１の光学手段によって撮像され第１の切削手段によって形成された切削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に第２の光学手段によって撮像され第２の切削手段によって形成された切削溝を表示するので、２つの切削溝を同時に確認することができ、切削溝を確認するための作業性を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された切削装置であるダイシング装置の斜視図。
【図２】図１に示すダイシング装置の要部斜視図。
【図３】図１に示すダイシング装置を構成する第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットを簡略化して示す説明図。
【図４】図１に示すダイシング装置を構成する第１のスピンドルユニットと第２のスピンドルユニットおよび第１の光学手段と第２の光学手段を簡略化して示す説明図。
【図５】図１に示すダイシング装置を構成するモニターの表示例を示す説明図。
【符号の説明】
１：装置ハウジング
１０：静止基台
２：カセット機構
２１：ガイドレール
２２：カセットテーブル
２３：駆動手段
２４：カセット
２５：被加工物
２５０：半導体ウエーハ
２５１：フレーム
２５２：テープ
３：被加工物搬出・搬入機構
３１：被加工物搬出・搬入機構の挟持部
４：チャックテーブル機構
４１：支持台
４２：ガイドレール
４３：チャックテーブル
４３１：吸着チャック支持台
４３２：吸着チャック
４４：駆動手段
５：切削機構
５１：支持台
５１１：ガイドレール
５３ａ：第１の基部
５３１ａ：ガイドレール
５３ｂ：第２の基部
５３１ｂ：ガイドレール
５４ａ：第１の支持部
５４ｂ：第２の支持部
５５ａ：パルスモータ
５５ｂ：パルスモータ
５６ａ：第１のスピンドルユニット
５６１ａ：第１のスピンドルハウジング
５６２ａ：第１の回転スピンドル
５６３ａ：第１の切削ブレード
５６ｂ：第２のスピンドルユニット
５６１ｂ：第２のスピンドルハウジング
５６２ｂ：第２の回転スピンドル
５６３ｂ：第２の切削ブレード
５７ａ：第１の光学手段
５７ｂ：第２の光学手段
６：洗浄機構
６６１：スピンナーテーブル
６６２：洗浄水供給ノズル
７：被加工物搬送機構
７１：被加工物搬送機構の吸着パッド
８：モニター
【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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