(57)【要約】【課題】排気用のファンに加工屑等の異物が付着するおそれを低減させてファンの吸引力の低下を防止する。【解決手段】排気路３０の途中のファン３１で加工室２５内の雰囲気を吸入して排気する構成において、ファン３１と加工室２５との間の排気路３０に、排気を気液分離する分離手段４０を設け、気体のみをファン３１側に排出し、排気中の異物を含む廃液を廃液排出口４４から排出する。廃液がファン３１を通らないようにすることにより、加工屑等の異物がファン３１に付着するおそれを低減させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物を加工する加工手段と、該加工手段と被加工物とに加工液を供給する加工液供給手段と、前記保持テーブルと前記加工手段と前記加工液供給手段とを囲繞する加工室と、一端が前記加工室に連通するとともに他端がファンに連通して該加工室内の雰囲気を排気する排気路と、を備える加工装置であって、
前記排気路上で前記加工室と前記ファンとの間に配設されて、該加工室から該排気路に流入した排気に含まれる廃液を気体から分離する分離手段を備え、
該分離手段は、
底面が上を向き頂点が下を向いた逆円錐形のチェンバーと、
該チェンバーの底面側の側面に形成された前記加工室に連通する吸気口と、
前記チェンバーの頂点側に形成された廃液排出口と、
前記チェンバーの底面に形成されて前記ファンに連通する気体排出口と、
を有し、
前記吸気口から吸入された排気によって前記チェンバー内に渦巻き気流が発生することで、該排気に含まれる廃液が前記廃液排出口を介して排出されるとともに  該排気は前記気体排出口を介して排出されること
を特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェーハ等の被加工物を加工する加工装置に係り、特に加工室内の雰囲気を排気するファンと排気路とを備える加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程では、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料からなるウェーハの表面に、格子状の分割予定ラインが設定され、この分割予定ラインで囲まれた多数の矩形状領域に、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路を有するデバイスが形成される。そしてこのウェーハは、裏面が研削されて設定厚さに薄化されるなどの所定の工程を経てから、分割予定ラインに沿って切断されることにより、多数のチップ状のデバイスに分割される。このようにして得られたデバイスは、樹脂やセラミックでパッケージングされ、各種電子機器に実装される。ウェーハを分割する装置としては、回転する切削ブレードを分割予定ラインに沿ってウェーハに切り込ませて切断する切削装置があり、ウェーハの裏面研削は、ウェーハの裏面に回転する砥石を押し付けて研削する研削装置が用いられる。
【０００３】
この種の切削装置や研削装置といった加工装置においては、密閉される加工室内において保持テーブルに保持した被加工物を加工手段（上記切削ブレードや砥石など）で加工する構成が一般的である。そして加工の際には、加工手段が被加工物に接する加工点に加工液を供給しながら加工が遂行される。加工液は、加工によって生じる加工屑を被加工物から除去したり加工点を冷却したりする目的で供給され、加工屑が混入した加工液は廃液として加工装置外に排出される。一方、加工室内の雰囲気はダクトを通じて装置外に排気され、そのダクトの途中には、加工室内の雰囲気をダクト内に吸入して排気口に送り込むファンが設けられる。加工装置の中には、これらダクトおよびファンが内蔵されているタイプのものもある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような構成の加工装置では、ファンによって加工室からダクト内に吸入される排気中に、加工屑が混じった廃液が混入する場合があり、加工屑はファンに付着しやすい。ファンに加工屑が付着すると、ファンの回転速度が低下したりファンに振動が発生したりして、吸引力が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ファンに加工屑等の異物が付着するおそれが低減してファンの吸引力の低下が防止される加工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】
本発明の加工装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持された被加工物を加工する加工手段と、該加工手段と被加工物とに加工液を供給する加工液供給手段と、前記保持テーブルと前記加工手段と前記加工液供給手段とを囲繞する加工室と、一端が前記加工室に連通するとともに他端がファンに連通して該加工室内の雰囲気を排気する排気路と、を備える加工装置であって、前記排気路上で前記加工室と前記ファンとの間に配設されて、該加工室から該排気路に流入した排気に含まれる廃液を気体から分離する分離手段を備え、該分離手段は、底面が上を向き頂点が下を向いた逆円錐形のチェンバーと、該チェンバーの底面側の側面に形成された前記加工室に連通する吸気口と、前記チェンバーの頂点側に形成された廃液排出口と、前記チェンバーの底面に形成されて前記ファンに連通する気体排出口とを有し、前記吸気口から吸入された排気によって前記チェンバー内に渦巻き気流が発生することで、該排気に含まれる廃液が前記廃液排出口を介して排出されるとともに  該排気は前記気体排出口を介して排出されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の加工装置では、被加工物は加工室内の保持テーブルに保持され、加工液供給手段から加工液が加工手段と被加工物とに供給された状態で、加工手段で加工が施される。加工の際にはファンが稼働して加工室内の雰囲気が排気路に吸入され、分離手段を通って装置外に排気される。分離手段においては、排気が吸気口からチェンバー内に導入されて気体排出口から排出され、この排気の流れによりチェンバー内には渦巻き気流が発生する。チェンバー内に導入される排気中に、加工屑等の異物が混じった廃液が混入していると、その廃液は渦巻き気流の作用で気体と分離させられ、気体のみが気体排出口から排出し、異物を含む廃液は廃液排出口から排出される。したがって廃液はファンを通らず、このため廃液に含まれる加工屑等の異物がファンに付着するおそれが低減する。その結果、ファンの吸引力の低下が防止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ファンに加工屑等の異物が付着するおそれが低減してファンの吸引力の低下が防止される加工装置が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削装置の全体斜視図である。
【図２】同切削装置で切削加工される被加工物が、粘着テープを介してフレームに支持された状態を示す斜視図である。
【図３】同装置内の排気路を示す縦断面図である。
【図４】排気路に設けられる分離手段の斜視図である。
【図５】分離手段の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を切削装置に適用した一実施形態を説明する。
（１）切削装置
（１−１）切削加工に関する構成
図１は、一実施形態に係る切削装置１０の全体斜視図である。この切削装置１０は、例えば半導体ウェーハ等の円板状の被加工物１を多数のチップに分割する装置として好適なものである。図２に示すように、被加工物１の表面には互いに直交して格子状に配列される複数の分割予定ライン２が設定されており、分割予定ライン２で囲まれた多数の矩形状領域には、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路を有するデバイス３が形成されている。被加工物１は、切削装置１０により分割予定ライン２に沿って切断され、多数のチップ状のデバイス３に分割される。
【００１２】
この場合、被加工物１は、粘着テープ４を介して環状のフレーム５の内側に表面側が露出する状態に支持され、この状態で、図１に示すカセット５０内に複数段に重ねて収納される。被加工物１は、切削装置１０内においてフレーム５を保持することで搬送される。
【００１３】
図１により切削装置１０の説明を進めると、フレーム５に支持された複数の被加工物１が収納されたカセット５０は、切削装置１０の基台１１に設けられたカセット台１２に着脱可能に設置される。カセット台１２は昇降するエレベータ式であって、カセット台１２が上昇することで、被加工物１は基台１１上の所定高さの搬入出位置に位置付けられる。その搬入出位置に位置付けられた被加工物１は、搬入出手段１３によって搬出され、仮置き領域１４に載置される。そして仮置き領域１４において所定の搬送開始位置に位置決めされてから、旋回動作する第１搬送手段１５Ａによって、搬入出位置に位置付けられている（図１はその状態）保持テーブル１６に搬入される。保持テーブル１６に搬入された被加工物１は、保持テーブル１６上に負圧吸引作用により粘着テープ４を介して表面側が露出した状態で吸引保持される。
【００１４】
保持テーブル１６は、テーブル台１７上に回転可能に支持されており、テーブル台１７は図示せぬ移動機構によってＸ方向に移動させられる。保持テーブル１６は図示せぬ回転機構によって回転駆動され、被加工物１は保持テーブル１６の回転によって自転させられる。保持テーブル１６上に被加工物１が保持されると、保持テーブル１６がＸ１方向に移動し、撮像手段を備えたアライメント手段１８の直下の加工位置に位置付けられる。加工位置は透明なカバー２４で覆われる加工室２５内に設定され、この加工位置では、アライメント手段１８によりパターンマッチング等の処理がなされて分割予定ライン２が検出される。
【００１５】
加工位置の上方には、切削手段２０の切削ブレード２１が配設されている。アライメント手段１８によって分割予定ライン２が検出されると、切削ブレード２１と、検出された分割予定ライン２とのＹ方向の位置合わせがなされる。切削手段２０の切削ブレード２１はＹ方向と平行な回転軸の先端に固定されており、切削手段２０は、Ｙ方向に割り出し送りされ、かつ、昇降可能となっている。また、切削手段２０には、図３に示すように、切削ブレード２１と被加工物１とに向けて加工液を供給する加工液供給ノズル（加工液供給手段）２２が設けられている。
【００１６】
切削ブレード２１と分割予定ライン２とのＹ方向の位置合わせがなされたら、切削手段２０を下降させて切削ブレード２１の刃先を被加工物１に対する所定の切り込み高さ位置に定め、テーブル台１７をＸ方向に移動させて被加工物１を加工送りする。これにより、１本の分割予定ライン２に沿って切削ブレード２１が相対的に移動しながら切り込んでいき、分割予定ライン２が切削加工されて切断される。次いで、分割予定ライン２間の間隔に応じて切削手段２０をＹ方向に送る割り出し送りと、被加工物１のＸ方向への加工送り（Ｘ１，Ｘ２方向の往復移動）を繰り返して、Ｘ方向に延びる全ての分割予定ライン２を切断する。
【００１７】
続いて、保持テーブル１６を９０°回転させて、切断済みの分割予定ライン２に直交する未切断側の分割予定ライン２をＸ方向と平行に設定し、この後、上記と同様にして分割予定ライン２を切削して切断する。これにより全ての分割予定ライン２が切断され、被加工物１は多数のデバイス３に分割される。多数のデバイス３は粘着テープ４に貼り付いたまま、円板状の被加工物１の形態が保たれている。なお、切削ブレード２１を被加工物１に切り込ませて切削加工する際には、加工液供給ノズル２２から加工液が供給され、切削によって生じる加工屑が被加工物１から除去されるとともに、切削ブレード２１が被加工物１に接する加工点が冷却される。
【００１８】
以上のようにして被加工物１が多数のデバイス３に分割されたら、テーブル台１７がＸ２方向に移動して保持テーブル１６が搬入出位置に戻り、次いで保持テーブル１６による被加工物１の保持が解除される。続いて、第２搬送手段１５Ｂによって被加工物１は洗浄手段１９に搬入され、洗浄手段１９で水洗された後、乾燥処理される。この後、被加工物１は第１搬送手段１５Ａによって仮置き領域１４に載置されてから、搬入出手段１３によってカセット５０内に戻される。
【００１９】
以上が１枚の被加工物１に対する切削処理のサイクルであり、このサイクルが、カセット５０内の全ての被加工物１に対してなされる。
【００２０】
（１−２）排気に関する構成
次に、上記加工室２５内の雰囲気を排気する構成について説明する。
図３に示すように、加工室２５の後側（図１でＹ２側）には隔壁２６が設けられており、この隔壁２６には、図３に示すように排気口２７が形成されている。そしてこの排気口２７には、排気路３０の一端が連通されている。この排気路３０の他端は、装置１０内に設置されたファン３１に連通しており、排気路３０の他端側には、装置１０の外部まで延びる排気管３２が接続されている。排気路３０の途中の加工室２５とファン３１との間には、排気を気体と液体とに分離する分離手段４０が配設されている。ここで、排気路３０を、加工室２５と分離手段４０との間と、分離手段４０とファン３１との間の２つに分け、前者を上流側排気路３０Ａ、後者を下流側排気路３０Ｂとする。排気管３２は、下流側排気路３０Ｂの末端に接続されている。
【００２１】
図４に示すように、分離手段４０は、下方に向かうにしたがって縮径する逆円錐形状の円筒体であるチェンバー４１を主体としている。このチェンバー４１の上を向いた底面４１ａ側の側面には、吸気口４２が形成されている。図３に示すように、吸気口４２には上流側排気路３０Ａが接続され、チェンバー４１と加工室２５とは上流側排気路３０Ａを介して連通されている。
【００２２】
図５に示すように、吸気口４２は、チェンバー４１の接線方向に沿って開口しており、このため、吸気口４２からチェンバー４１内に気体が導入されると、チェンバー４１内には、同図の矢印に示すようにチェンバー４１の内周面に沿った渦巻き気流が発生するようになっている。また、チェンバー４１の底面４１ａの中心には、気体排出口４３が形成されている。図３に示すように、気体排出口４３には下流側排気路３０Ｂが接続され、チェンバー４１とファン３１とは下流側排気路３０Ｂを介して連通されている。一方、チェンバー４１の下を向いた頂点４１ｂ側には、廃液排出口４４が形成されている。
【００２３】
切削装置１０においては、上記のように被加工物１を切削加工する際には、ファン３１が稼働される。ファン３１が稼働すると、加工室２５内の雰囲気が、排気口２７から上流側排気路３０Ａに吸入されて上流側排気路３０Ａを分離手段４０に向かって流れ、分離手段４０のチェンバー４１内に吸気口４２から導入される。そしてチェンバー４１内を通って気体排出口４３から下流側排気路３０Ｂに排出され、排気管３２を経て装置１０外に排気される。図３の矢印は、加工室２５からの排気の流れを示している。
【００２４】
このようにして加工室２５内の雰囲気が排気されることにより、加工室２５内は清浄な状態になる。排気が通過する分離手段４０においては、上記のようにチェンバー４１内に渦巻き気流が発生し、すなわちチェンバー４１内では排気が渦巻き状に回転してから上方の気体排出口４３より下流側排気路３０Ｂに排出されていく。
【００２５】
加工室２５内においては、切削手段２０の加工液供給ノズル２２から加工液が供給されており、その加工液は回転する切削ブレード２１により跳ね上がられてミスト状に飛散する。このミスト状となった加工液は廃液であって、その中には加工屑等の異物が混じっている場合が多く、排気に混入した状態で排気口２７から上流側排気路３０Ａを経て分離手段４０のチェンバー４１内に吸気口４２から導入される。チェンバー４１内に導入された廃液を含む排気は、チェンバー４１内で渦巻き気流となって回転し、その最中に遠心分離作用で気体と液体、すなわち排気と廃液に分離される（図４参照）。そして、排気のみが気体排出口４３から下流側排気路３０Ｂに排出され、異物を含む廃液は廃液排出口４４から落下して排出される。
【００２６】
このように、廃液を含む加工室２５内の雰囲気を排気しても、その排気が分離手段４０を通過することによって気液分離がなされ、気体のみが気体排出口４３から排出し、異物を含む廃液は廃液排出口４４から排出される。したがって廃液はファン３１を通らず、このため廃液に含まれる加工屑等の異物がファン３１に付着するおそれが低減する。その結果、ファン３１の吸引力の低下が防止される。
【００２７】
なお、上記実施形態は本発明を切削装置に適用した例であるが、本発明の加工装置は切削装置に限らず、研削装置、研磨装置、あるいはバイト切削装置等の各種加工装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…被加工物
１０…切削装置（加工装置）
１６…保持テーブル
２０…加工手段
２２…加工液供給ノズル（加工液供給手段）
２５…加工室
３０…排気路
４０…分離手段
４１…チェンバー
４１ａ…底面
４１ｂ…頂点
４２…吸気口
４３…気体排出口
４４…廃液排出口
【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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