(57)【要約】【課題】効率的な除湿がなされる除湿手段を備えたウェーハ加工装置を提供する。【解決手段】チャックテーブル２６に空気吸引作用を発生させる減圧管３０や、切削ユニット４７，５７のエアベアリング機構に供給する圧縮空気を除湿する除湿装置８０を備える。除湿装置８０には、除湿によって分離された水分を外部に放出するためのパージ用空気が供給されるが、そのパージ用空気として、減圧管３０および切削ユニット４７，５７から排出される圧縮空気を再利用する。従来のように除湿した圧縮空気の一部をパージ用空気に利用するといったロスを生じさせず、除湿の効率化を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを保持する保持手段と、
該保持手段に保持されたウェーハに加工を施す加工手段と、
圧縮空気を除湿する除湿手段とを少なくとも備えたウェーハ加工装置であって、
前記除湿手段は、高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜が所定の形状に束ねられてなる除湿部材と、該除湿部材を収容するハウジングとを備えるとともに、該ハウジング内の空間には、前記除湿部材によって高圧領域と低圧領域とが区画されており、
前記ハウジングは、前記高圧領域に圧縮空気を供給する圧縮空気供給口と、該圧縮空気供給口から前記高圧領域に供給されて前記除湿部材を通過して除湿された圧縮空気をハウジング外に送り出す除湿空気送り出し口と、前記低圧領域にパージ用空気を供給するパージ用空気供給口と、前記低圧領域からパージ用空気を排出するパージ用空気排気口とを備えており、
該ハウジングの前記パージ用空気供給口から前記低圧領域に供給されるパージ用空気として、当該ウェーハ加工装置から排出される排出空気が利用されることを特徴とするウェーハ加工装置。
【請求項２】
前記排出空気は、空気吸引作用によって吸引力を発生させる減圧手段からの排出空気を含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ加工装置。
【請求項３】
前記加工手段は、スピンドルハウジングに挿入したスピンドルシャフトを空気圧で回転可能に支持するエアベアリング機構を備えるものであって、前記排出空気は、該エアベアリング機構からの排出空気を含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ加工装置。
【請求項４】
前記加工手段は、ウェーハを切削する切削手段、ウェーハを研削する研削手段、またはウェーハを研磨する研磨手段のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のウェーハ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のウェーハを加工するウェーハ加工装置に関する。ウェーハの加工としては、切断や溝加工等の切削、薄化するための研削、研削面の研磨等が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、円盤状の半導体ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、全ての分割予定ラインを切削して切断する、すなわちダイシングすることにより得られている。このようにして得られる半導体デバイスは、樹脂封止によりパッケージングされて、携帯電話やＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の各種電気・電子機器に広く用いられている。
【０００３】
半導体ウェーハから多数の半導体デバイスを得るためには、上記のようにウェーハに対して研削、研磨、切削など、種々の加工が施されるが、それらのウェーハ加工装置の可動部には、エアシリンダ等のエアアクチュエータが用いられている場合が多い。また、ウェーハの被加工面を露出する状態に保持するチャックテーブルや、ウェーハを取り上げて搬送する搬送機構のウェーハ保持パッドには、空気を吸引してウェーハを吸着する真空吸引式が適用されている。また、切削工具等を高速回転させるスピンドルには、スピンドルシャフトを空気圧で支持するエアベアリング機構が用いられている。さらに、加工後のウェーハの洗浄や乾燥等にも空気が利用されている。このように、ウェーハ加工装置には空気圧を利用した種々の機構が装備されており、そのため、各機構には、圧縮空気が供給される。
【０００４】
ところで、この種のウェーハ加工装置においては、使用環境や季節等によって、供給される圧縮空気が断熱膨張することを主な原因として結露が発生する場合がある。結露の発生は機構の安定した動作を阻害するので回避する必要があり、そのために、各機構に供給する圧縮空気を除湿することが考えられる。圧縮空気の除湿には、例えば特許文献１に記載の除湿装置が適用可能である。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８９１９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の除湿装置は、高分子浸透膜からなる中空糸膜を束ねたものをハウジング内に収容したもので、圧縮空気を、ハウジング内に設定される高圧領域に供給して中空糸膜を通過させることにより、圧縮空気中の水分が分離されて除湿され、除湿された空気はハウジング外に送り出される。中空糸膜によって分離された水分は、ハウジング内に設定される低圧領域に流入するが、この低圧領域にパージ用空気を供給することによって、水分が速やかに排出され、除湿効果が高まるとされている。
【０００７】
ところがこの除湿装置では、低圧領域に供給されるパージ用空気は、中空糸膜を通過して除湿された空気の一部を利用している。したがって、除湿装置内に送り込んだ除湿前の圧縮空気の全量を除湿された空気として利用することはできず、ロスが生じるといった難点があった。
【０００８】
よって本発明は、供給された除湿前の圧縮空気の全量を除湿された圧縮空気として全て利用することができ、除湿の大幅な効率化が図られた除湿手段を備えたウェーハ加工装置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】
【０００９】
本発明は、ウェーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウェーハに加工を施す加工手段と、圧縮空気を除湿する除湿手段とを少なくとも備えたウェーハ加工装置であって、除湿手段は、高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜が所定の形状に束ねられてなる除湿部材と、該除湿部材を収容するハウジングとを備えるとともに、該ハウジング内の空間には、除湿部材によって高圧領域と低圧領域とが区画されており、ハウジングは、高圧領域に圧縮空気を供給する圧縮空気供給口と、該圧縮空気供給口から高圧領域に供給されて除湿部材を通過して除湿された圧縮空気をハウジング外に送り出す除湿空気送り出し口と、低圧領域にパージ用空気を供給するパージ用空気供給口と、低圧領域からパージ用空気を排出するパージ用空気排気口とを備えており、該ハウジングのパージ用空気供給口から低圧領域に供給されるパージ用空気として、当該ウェーハ加工装置から排出される排出空気が利用されることを特徴としている。
【００１０】
本発明の除湿手段によれば、圧縮空気が、ハウジングの圧縮空気供給口からハウジング内の高圧領域に供給され、中空糸膜からなる除湿部材を通過して、圧縮空気送り出し口からハウジング外に送り出される。除湿部材を通過する間に、圧縮空気に含まれる水分が中空糸膜を浸透して低圧領域に分離し、これによって高圧領域を通過してハウジング外に送り出される圧縮空気は除湿されたものとなる。
【００１１】
除湿手段においては、低圧領域に分離した水分は、パージ用空気供給口から低圧領域に供給されてパージ用空気排気口から排出する空気により、速やかにハウジング外に排出され、これによって除湿効果が高められる。ここで、本発明のポイントは、パージ用空気供給口に供給するパージ用空気として、当該ウェーハ加工装置から排出される排出空気を利用している点にあり、従来のように除湿した圧縮空気の一部をパージ用空気としては用いない。このため、供給された除湿前の圧縮空気の全量を除湿された圧縮空気として全て利用することができる。したがって、除湿手段の大幅な効率化が図られる。
【００１２】
本発明でのウェーハ加工装置からの排出空気は、空気吸引作用によって吸引力を発生させる減圧手段からの排出空気を含むように構成される。また、加工手段の具体例としては、スピンドルハウジングに挿入したスピンドルシャフトを空気圧で回転可能に支持するエアベアリング機構を備えたものが挙げられ、この場合のウェーハ加工装置からの排出空気は、エアベアリング機構からの排出空気を含むように構成される。また、本発明の加工手段としては、ウェーハを切削する切削手段、ウェーハを研削する研削手段、またはウェーハを研磨する研磨手段等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のウェーハ加工装置によれば、除湿手段によって除湿された圧縮空気がウェーハ加工装置に供給されるため、結露が効果的に防止される。そして、本発明の除湿手段によれば、当該ウェーハ加工装置からの排出空気をパージ用空気として利用するため、該除湿手段に供給された除湿前の圧縮空気の全量を、除湿された圧縮空気として全て利用することができる。その結果、除湿された圧縮空気を効率的に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明に係る一実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に係るダイシング装置（ウェーハ加工装置）１０を示している。このダイシング装置１０は、高速回転させた切削ブレード６０によって半導体ウェーハ（以下、ウェーハ）１を個々の半導体デバイスに分割するもので、一対の切削ブレード６０を互いに対向配置した２軸対向型である。
【００１５】
図１の符合１１はベースフレームであり、このベースフレーム１１には門型コラム１２が固定されている。ベースフレーム１１上の中央部には水平なＸ方向に延びる一対のＸ軸リニアガイド２１が設けられており、これらＸ軸リニアガイド２１に、Ｘ軸スライダ２２が摺動自在に取り付けられている。Ｘ軸スライダ２２は、Ｘ軸送りモータ２３によって作動するボールねじ送り機構２４により、Ｘ軸リニアガイド２１に沿って往復移動させられる。Ｘ軸スライダ２２上には、テーブルベース２５を介して円盤状のチャックテーブル（保持手段）２６が設けられている。
【００１６】
チャックテーブル２６は、Ｚ方向（鉛直方向）を回転軸として回転自在にテーブルベース２５上に支持されており、図示せぬ回転駆動機構によって時計方向あるいは反時計方向に回転させられる。チャックテーブル２６は真空吸引式であり、水平な上面の周縁を残した大部分が、円形状のポーラスな真空吸着部２６ａとなっている。チャックテーブル２６には、真空吸着部２６ａに通じる空気吸入路（図示略）が形成されており、この空気吸入路を介して真空吸着部２６ａの上方の空気が吸引される真空運転が行われると、真空吸着部２６ａに載置されたウェーハ１は吸着状態となって保持される。ウェーハ１はチャックテーブル２６とともに、Ｘ軸スライダ２２の移動に伴ってＸ方向に往復移動させられる。
【００１７】
チャックテーブル２６の空気吸引作用は、図２に示すＴ字状の減圧管（減圧手段）３０によって発生する。減圧管３０には、供給口３１から排気口３２に向かう直線状の空気流路３３と、この空気流路３３に対してＴ字状に交差する減圧流路３４とが形成されている。この減圧管３０は、減圧流路３４の開口である吸入口３５が、吸入ライン３６を介してチャックテーブル２６の上記空気吸入路に接続される。この減圧管３０によれば、供給口３１から排気口３２に向けて空気流路３３に空気を圧送すると、減圧流路３４が負圧となり、吸引口３５から空気流路３３に向かって空気が吸引される。この空気吸引作用により、ウェーハ１はチャックテーブル２６の真空吸着部２６ａに吸着、保持される。減圧管３０の供給口３１には供給ライン３７が接続され、排気口３２には排気ライン３８が接続されている。
【００１８】
図１に示すように、ウェーハ１は、ダイシングテープ２を介して環状のダイシングフレーム３の内側に保持された状態で、チャックテーブル２６上に保持される。チャックテーブル２６の周囲には、ダイシングフレーム３を着脱自在に保持する複数のクランプ２７が配設されている。これらクランプ２７は、テーブルベース２５に取り付けられている。
【００１９】
門型コラム１２は、Ｘ軸リニアガイド２１を挟んで水平なＹ方向に並ぶ一対の脚部１２ａと、これら脚部１２ａの上端部間に水平に架け渡された梁部１２ｂとを有している。梁部１２ｂの一側面には、Ｙ方向に延びる上下一対のＹ軸リニアガイド１３が設けられており、これらＹ軸リニアガイド１３に、第１Ｙ軸スライダ４１と第２Ｙ軸スライダ５１とがそれぞれ摺動自在に取り付けられている。第１Ｙ軸スライダ４１は、図示せぬ第１Ｙ軸送りモータによって作動する第１Ｙ軸ボールねじ送り機構４３によりＹ軸リニアガイド１３に沿って往復移動させられる。一方、第２Ｙ軸スライダ５１は、第２Ｙ軸送りモータ５２によって作動する第２Ｙ軸ボールねじ送り機構５３によりＹ軸リニアガイド１３に沿って往復移動させられる。
【００２０】
第１Ｙ軸スライダ４１および第２Ｙ軸スライダ５１には、Ｚ方向に延びる一対のＺ軸リニアガイド１４がそれぞれ設けられており、第１Ｙ軸スライダ４１のＺ軸リニアガイド１４には第１Ｚ軸スライダ４４が、また、第２Ｙ軸スライダ５１のＺ軸リニアガイド１４には第２Ｚ軸スライダ５４が、それぞれ摺動自在に取り付けられている。第１Ｚ軸スライダ４４は、第１Ｚ軸送りモータ４５によって作動する図示せぬ第１Ｚ軸ボールねじ送り機構により、Ｚ軸リニアガイド１４に沿って昇降させられる。一方、第２Ｚ軸スライダ５４は、第２Ｚ軸送りモータ５５によって作動する図示せぬ第２Ｚ軸ボールねじ送り機構により、Ｚ軸リニアガイド１４に沿って昇降させられる。
【００２１】
第１Ｚ軸スライダ４４の下端部には、第１ブラケット４６を介して第１切削ユニット４７が固定されており、第２Ｚ軸スライダ５４の下端部には、第２ブラケット５６を介して第２切削ユニット５７が固定されている。
【００２２】
各切削ユニット４７，５７は同一構成であって、図３に示すように、円筒状で先端側（図３で左側）が開口しているスピンドルハウジング６１と、このスピンドルハウジング６１の内部に同軸的、かつ回転可能に挿入されたスピンドルシャフト６２と、スピンドルシャフト６２を高速回転させるサーボモータ６３とを備えている。スピンドルハウジング６１の先端開口６１ｂからは、スピンドルシャフト６２の先端に設けられたブレード固定部６２ａが突出しており、そのブレード固定部６２ａに、図１に示すディスク状の切削ブレード６０が固定される。
【００２３】
スピンドルシャフト６２は、ハウジング２１の内面との間に均一な微小隙間を隔ててラジアル／スラスト方向を支持する周知のエアベアリング機構により、スピンドルハウジング６１内に回転可能に支持される。スピンドルシャフト６２の軸方向中間部には、スラストベアリング６２ａが形成されており、このスラストベアリング６２ａが、スピンドルハウジング６１の内周面に形成された環状溝６１ａに嵌入されることにより、スピンドルシャフト６２のスラスト方向が支持されるようになっている。
【００２４】
サーボモータ６３は周知の永久磁石式であって、スピンドルシャフト６２のブレード固定部６２ａとは反対側（図３において右側）の端部の外周面に一体的に固着された永久磁石製の円筒状ロータ６３ａと、このロータ６３ａを包囲する状態にスピンドルハウジング６２の内周面に固定された円筒状のステータ６３ｂとを備えている。このサーボモータ６３は、ステータ６３ｂに電圧を印加するとロータ６３ａが回転し、これによってスピンドルシャフト６２が軸回りに回転するようになっている。
【００２５】
スピンドルハウジング６１の先端開口６１ｂの近傍には、供給口６４が形成されているとともに、この供給口６４に接続管６５が取り付けられている。接続管６５は、供給ライン６６が接続されている。一方、スピンドルハウジング６１の先端開口６１ｂとは反対側の端部には、排気口６７が形成されているとともに、この排気口６７にも接続管６８が取り付けられている。排気側の接続管６８には、排気ライン６９が接続されている。
【００２６】
切削ユニット４７，５７が運転されて切削ブレード６０が回転する時には、スピンドルハウジング６１内に、供給口６４から圧縮空気が供給され、スピンドルハウジング６１とスピンドルシャフト６２との間の微少隙間に一定圧力の空気が充満した状態となってエアベアリング機構が構成される。スピンドルハウジング６１内に供給された圧縮空気は、排気口６７から排気ライン６９に導かれて排出される。
【００２７】
これら切削ユニット４７，５７は、図１に示すように、軸方向がＹ方向と平行で、かつスピンドルシャフト６２が同軸的に向かい合う状態に、スピンドルハウジング６１が各ブラケット４６，５６の下端部に固定されている。切削ユニット４７，５７は、それぞれＹ軸スライダ４１，５１の移動によってＹ方向に移動させられ、Ｙ方向に互いに接近したり離間したりする。
【００２８】
上記減圧管３０の供給口３１および切削ユニット４７，５７の供給口６４には、図１に示すエアコンプレッサ７０から圧縮空気が圧送される。エアコンプレッサ７０から圧送される圧縮空気は、除湿装置（除湿手段）８０によって除湿されてから、減圧管３０および切削ユニット４７，５７に送られるようになっている。
【００２９】
図４および図５に示すように、除湿装置８０は円筒状のハウジング８１を有している。このハウジング８１内には、ポリイミド等の高分子浸透膜からなる中空糸膜を中実な円柱状に束ねてなる除湿部材８２が、ほぼ同軸的に収容されている。図５に示すように、除湿部材８２の図中上下の両端面とハウジング８１の両端部の内面との間には、支持リング８３が挟持されており、これら支持リング８３によって除湿部材８２はハウジング８１内に固定状態で収容されている。そして、ハウジング８１内の上下には、除湿部材８２と支持リング８３とによって高圧領域８４ａ，８４ｂが区画されている。また、ハウジング８１内においては、除湿部材８２の外側が低圧領域８５とされている。高圧領域８４ａと高圧領域８４ｂとは、除湿部材８２を介して連通している。
【００３０】
ハウジング８１の一端部（図４、図５で上端部）には、高圧領域８４ａに連通する圧縮空気供給口８６が形成されており、他端部（図４、図５で下端部）には、高圧領域８４ｂに連通する圧縮空気送り出し口８７が形成されている。圧縮空気供給口８６には、エアコンプレッサ７０からの圧縮空気の供給ライン（除湿前供給ライン）９１が接続されている。この除湿前供給ライン９１で圧送されてくる圧縮空気は、圧縮空気供給口８６から高圧領域８４ａに入り、除湿部材８２を通過して下流側の高圧領域８４ｂに至り、圧縮空気送り出し口８７から外部に送り出される。圧縮空気送り出し口８７には、除湿された圧縮空気の供給ライン（除湿後供給ライン）９２が接続されている。この除湿後供給ライン９２は分岐して、減圧管３０の供給ライン３７と、各切削ユニット４７，５７の供給ライン６６とに接続されている。
【００３１】
また、ハウジング８１の一端部および他端部には、低圧領域８５に連通するパージ用空気供給口８８と、パージ用空気排気口８９とがそれぞれ形成されている。パージ用空気供給口８８には、パージ用空気供給ライン９３が接続されている。このパージ用空気供給ライン９３には、減圧管３０の排気ライン３８と、各切削ユニット４７，５７の排気ライン６９とが接続されている。ハウジング８１のパージ用空気排気口８９には、排出される空気を大気に放出する外部排気ライン９４が接続されている。
【００３２】
以上が一実施形態に係るダイシング装置１０の構成であり、次に、このダイシング装置１０によってウェーハ１を多数の半導体デバイスに分割する際の動作例を説明する。ダイシングテープ２を介してダイシングフレーム３に保持されたウェーハ１は、チャックテーブル２６上に同心状に吸着、保持され、ダイシングフレーム３はクランプ２７によって保持される。
【００３３】
ウェーハ１を効率的に切断する方法として、１回のＸ方向の切削送りで２本の分割予定ラインを同時に切断する方法がある。この方法を採用する際には、まず、第１および第２の切削ユニット４７，５７のＺ方向位置を同一とし、さらにＹ方向に互いに近付けて、同軸的に対向する各切削ブレード６０の間隔を、ウェーハ１に設定されている格子状の分割予定ラインのうちの平行な２本の分割予定ラインに対応し、かつ、その間隔が最小となる軸間距離に設定する。最小間隔に設定される切削ブレード６０の間隔は、３，４個程度の複数の半導体デバイスを挟む間隔に設定される。
【００３４】
この状態を保持して各切削ユニット４７，５７を下降させ、Ｚ方向位置を、チャックテーブル２６上に保持したウェーハ１を切削ブレード６０が切断可能な切り込み深さに応じた位置に位置付ける。次いで、各切削ブレード６０を回転させた状態から、Ｘ軸スライダ２２をＸ方向に移動させて切削送りし、各切削ブレード６０を、チャックテーブル２６上のウェーハ１の分割予定ラインに切り込ませて切断する。切削ブレード６０の切り込み深さは、ウェーハ１を貫通し、かつ、ダイシングテープ２に僅かに入り込んでチャックテーブル２６には接触しない程度に調整される。なお、分割予定ラインに切削ブレード６０を位置決めするには、カメラ等を用いた周知のアライメント手段を利用して行われる。
【００３５】
はじめの２本のＸ方向の分割予定ラインが切断されたら、次の２本の分割予定ラインを切断すべく、各切削ユニット４７，５７をＹ方向に分割予定ラインの間隔の長さだけ移動させる割り出し送りを行う。次いで、今度はチャックテーブル２６を逆方向に復動させ、先に切断した２本の分割予定ラインの隣の分割予定ラインを切断する。
【００３６】
以上のＸ方向への切削送りとＹ方向への割り出し送りを繰り返して、Ｘ方向に延びる全ての分割予定ラインを切断する。これが終わったらチャックテーブル２６を９０°回転させて、今までＹ方向に延びていた未切断の分割予定ラインを、改めてＸ方向と平行になるよう切り替える。そして、上記要領を繰り返して、Ｘ方向に延びる全ての分割予定ラインを切断する。これによって、格子状の多数の分割予定ラインは全て切断され、ウェーハ１は個々の半導体デバイスに個片化される。
【００３７】
個片化された多数の半導体デバイスは、ダイシングテープ２に貼り付いたままの状態であってウェーハ１としての形態は保たれており、この後、適宜なピックアップ工程等に移されて個々の半導体デバイスが取り出される。
【００３８】
次に、除湿装置８０の作用を説明する。
チャックテーブル２６に吸入ライン３６を介して連結される減圧管３０および切削ユニット４７，５７には、エアコンプレッサ７０から圧送される圧縮空気が供給される。供給口される圧縮空気によって、チャックテーブル２６の空気吸引作用が発生してウェーハ１はチャックテーブル２６に吸着、保持される。また、供給される圧縮空気によって、切削ユニット４７，５７のエアベアリング機構が機能する。したがって、上記のようにしてウェーハ１をダイシングする際には、はじめからエアコンプレッサ７０を作動させる。この場合、減圧管３０および切削ユニット４７，５７に供給される圧縮空気は、除湿装置８０によって除湿される。
【００３９】
すなわち、エアコンプレッサ７０で生成される圧縮空気は、除湿前供給ライン９１を圧送されて圧縮空気供給口８６から除湿装置８０内に導入される。圧縮空気は、除湿装置８０内の高圧領域８４ａに入り、除湿部材８２を通過して高圧領域８４ｂに至り、圧縮空気送り出し口８７から除湿後供給ライン９２に送り出される。
【００４０】
ここで、圧縮空気が除湿部材８２を通過する間に、圧縮空気に含まれる水分（気体状水分）が除湿部材８２を浸透して外側の低圧領域８５に分離する。これにより、高圧領域８４ｂに至った圧縮空気は除湿されたものとなる。低圧領域８５に分離した水分は、パージ用空気供給口８８から低圧領域８５に供給されてパージ用空気排気口８９から排出する空気によって速やかにハウジング８１外に排出され、これによって除湿効果が高められる。
【００４１】
なお、除湿装置８０による除湿の原理は、次の式で表される。
Ｑ＝ρΑ（Ρ１・Μ１−Ρ２・Μ２）
但し、Ｑは除湿部材８２から低圧領域８５へ流れる水分の透過流量、ρは気体状水分の透過速度定数、Αは除湿部材８２の透過面積、Ρ１は高圧領域８４ａ，８４ｂ側の圧力、Ρ２は低圧領域８５側の圧力、Μ１は高圧領域８４ａ，８４ｂ側における水分のモル分率、Μ２は低圧領域８５側における水分のモル分率である。気体状水分の透過速度定数ρは、空気の構成気体である酸素および窒素に比して数倍〜数百倍程度大きく、除湿部材８２を優先的に透過する。
【００４２】
除湿装置８０によって除湿された圧縮空気は、除湿後供給ライン９２から、減圧管３０に接続されている供給ライン３７と、切削ユニット４７，５７に接続されている供給ライン６６とに分岐される。減圧管３０側の供給ライン３７に送られた圧縮空気は、減圧管３０の空気流路３３を供給口３１から排気口３２に向かって圧送され、排気口３２から排気ライン３８に排出される。これにより、上記したようにチャックテーブル２６が真空運転状態となり、ウェーハ１がチャックテーブル２６上に吸着、保持される。
【００４３】
一方、切削ユニット４７，５７側の供給ライン６６に送られた圧縮空気は、接続管６５を経て供給口６４からスピンドルハウジング６１内に導入され、スピンドルハウジング６１とスピンドルシャフト６２との間の微少隙間を所定圧力に保持してエアベアリング機構を構成する。スピンドルハウジング６１内に供給された圧縮空気は、排気口６７から接続管６８を経て排気ライン６９に排出される。
【００４４】
減圧管３０および各切削ユニット４７，５７から排出された圧縮空気は、各排気ライン３８，６９からパージ用空気供給ライン９３に入る。そしてこのパージ用空気供給ライン９３に導かれて、除湿装置８０のパージ用空気供給口８８から低圧領域８５に導入される。低圧領域８５に送られた圧縮空気は、低圧領域８５を通過してパージ用空気排気口８９から外部排気ライン９４に導かれて大気に放出される。低圧領域８５を圧縮空気が通過して排出されることにより、除湿部材８２によって低圧領域８５に分離した水分が速やかに排出される。
【００４５】
以上が一実施形態のダイシング装置１０の動作であり、このダイシング装置１０によれば、除湿装置８０によって除湿された圧縮空気が減圧管３０および切削ユニット４７，５７に供給されるため、断熱膨張等が原因で生じる結露が効果的に防止される。その結果、機構の停止や不安定な動作などの結露を原因とする不具合の発生が防止される。
【００４６】
また、除湿装置８０においては、減圧管３０および各切削ユニット４７，５７から排出される圧縮空気を、低圧領域８５に供給するパージ用空気として再利用している。従来では、除湿した圧縮空気の一部をパージ用空気として用いるなどしていたが、本実施形態では、供給された除湿前の圧縮空気の全量を除湿された圧縮空気として全て利用することができる。このため、除湿された圧縮空気を効率的に利用することができる。
【００４７】
上記一実施形態では、チャックテーブル２６に空気吸引作用を発生させる減圧管３０と、エアベアリング機構を備えた切削ユニット４７，５７からの排気を、パージ用空気として除湿装置８０に供給して再利用している。しかしながら本発明においては、除湿装置８０に供給して再利用する排気はこれらに限られず、例えば、エアシリンダ等のエアアクチュエータからの排気や、ウェーハ１をチャックテーブル２６に載置したりチャックテーブル２６から取り上げたりする搬送機構が備える真空吸引式のウェーハ保持パッド等からの排出空気を利用することができる。さらには、ダイシング装置１０内の空気のクリーン度を上げるための送風の排気等も含め、ダイシング装置１０からのあらゆる排出空気を利用することが可能である。
【００４８】
また、上記一実施形態は本発明のウェーハ加工装置として、ウェーハ１を切削する切削ブレード６０を備えたダイシング装置１０を示したものであるが、ウェーハ加工装置としては、ウェーハを研削する研削手段を備えたウェーハ研削装置や、ウェーハを研磨する研磨手段を備えたウェーハ研磨装置にも適用することができる。図６は、本発明をウェーハ研削装置に適用した他の実施形態を示している。
【００４９】
図６に示すウェーハ研削装置（ウェーハ加工装置）１００は、基台１０１上に、Ｙ方向に移動自在にテーブルベース１０２が設けられており、このテーブルベース１０２上に、円盤状に形成されたチャックテーブル（保持手段）１０３が回転可能に支持されている。このチャックテーブル１０３は、上記一実施形態と同様に真空吸引式であって、水平な上面の真空吸着部１０３ａにウェーハ１を吸着、保持する。チャックテーブル１０３の空気吸引作用は、上記減圧管３０と同様の減圧管（図示略）が用いられる。テーブルベース１０２の移動路には、移動路１０２に研削屑等が落下することを防ぐ蛇腹状のカバー１０４が伸縮自在に設けられている。
【００５０】
基台１０１の上面のＹ方向一端部（奥側の端部）には、コラム１０５が立設されている。このコラム１０５の前面（基台１０１側に向いたＸ・Ｚ方向に沿った面）には、研削ユニット１１０が昇降可能に装備されている。
【００５１】
研削ユニット１１０は、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング１１１と、このスピンドルハウジング１１１内に同軸的、かつ回転可能に支持されたスピンドルシャフト１１２と、スピンドルシャフト１１２の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ１１３とを具備している。そしてフランジ１１３の下面に、円環状に配列された複数の砥石１１４ａを有する砥石ホイール１１４が着脱自在に取り付けられている。研削ユニット１１０は、上記一実施形態の切削ユニット４７，５７と同様に、スピンドルハウジング１１１内のスピンドルシャフト１１２を空気圧で回転可能に支持するエアベアリング機構を備えている。スピンドルシャフト１１２を回転駆動するモータは、スピンドルハウジング１１１内に設けられている。
【００５２】
砥石１１４ａは、ウェーハ１の材質に応じたものが用いられ、例えば、ボンド材中に適宜な粒度のダイヤモンド砥粒等を混合して成形し、焼結したものなどが用いられる。砥石ホイール１１４の研削外径、すなわち複数の砥石１１４ａの外周縁の直径は、少なくともウェーハ１の半径と同等以上で、一般的にはウェーハ１の直径にほぼ等しい大きさに設定される。
【００５３】
研削ユニット１１０は、スピンドルハウジング１１１が、コラム１０５に昇降自在に取り付けられたスライダ１２１に固定されている。スライダ１２１は、Ｚ方向に延びる一対のガイドレール１２２に摺動自在に装着されている。スライダ１２１は、サーボモータ１２３によって駆動されるボールねじ式のＺ軸送り機構１２４が作動することによってＺ方向に移動させられる。この構成により、研削ユニット１１０はスライダ１２１とともに昇降する。研削ユニット１１０は、スライダ１２１に対してスピンドル１１２の軸心がＺ方向に延びる状態に固定されており、砥石１１４ａの刃面である下面は水平に設定される。
【００５４】
上記構成の研削装置１００によれば、テーブルベース１０２の移動によってチャックテーブル１０３上に保持されたウェーハ１が、研削ユニット１１０の下方の加工位置に送られる。そして、砥石ホイール１１４が回転しながらＺ軸送り機構１２４によって下降し、砥石１１４ａが、露出しているウェーハ１の被研削面を押圧することにより、ウェーハ１が研削される。ウェーハ１は、チャックテーブル１０３が回転することにより自転状態で研削ユニット１１０により研削される。
【００５５】
さて、この研削装置１００にも、上記一実施形態と同一の除湿装置８０が装備されている。図６では、上記一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してある。エアコンプレッサ７０から除湿装置８０を通過して除湿された圧縮空気は、除湿後供給ライン９２から、チャックテーブル１０３に連結された減圧管および研削ユニット１１０のハウジング１１１内に供給される。そして、減圧管および研削ユニット１１０から排出された圧縮空気は、それぞれ排気ライン３８，６９からパージ用空気供給ライン９３に入る。そして、パージ用空気供給ライン９３に導かれて除湿装置８０のパージ用空気供給口８８から低圧領域８５に導入され、低圧領域８５内の水分をパージ用空気排気口８９から排出しながら、外部排気ライン９４を経て大気に放出される。
【００５６】
この実施形態の研削装置１００でも、除湿装置８０によって除湿された圧縮空気がチャックテーブル１０３の減圧管および研削ユニット１１０に供給されるので、結露が効果的に防止される。そして、装置の運転（チャックテーブル１０３の真空運転や研削ユニット１１０のエアベアリング機構）に使用された圧縮空気の排気を除湿装置８０に戻してパージ用空気として再利用しているための効果も、上記実施形態と同様に得られる。
【００５７】
なお、上記実施形態の除湿装置８０は本発明の除湿手段の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、除湿手段の他の構成例である除湿装置８０Ｂを示している。この除湿装置８０Ｂは、上記除湿装置８０と同様のハウジング８１を備えているが、ハウジング８１内に収容される除湿部材８２Ｂは、中空糸膜を円筒状に束ねてなるもので、中心に中空部８２ｂを有している。この除湿部材８２Ｂは図中上下の支持リング８３を介してハウジング８１内に固定されている。
【００５８】
除湿部材８２Ｂの内周面には中筒７１が固定されており、中筒７１の上下の端部には、中空部８２ｂを封止する封止部材７２，７３が固定されている。上側の封止部材７２には開口７２ａが形成されている。また、上側の支持リング８３の内側であって封止部材７２とハウジング８１の上端部との間には、中リング７４が挟持されて固定されている。この中リング７４の内部は、封止部材７２の開口７２ａと連通している。中筒７１の上部、すなわち封止部材７２に近い側には、中空部８２ｂから除湿部材８２Ｂに空気を通過させるための複数の通気孔７１ａが形成されている。
【００５９】
この除湿装置８０Ｂでは、ハウジング８１内における上側の支持リング８３と中リング７４との間の環状の空間が上流側の高圧領域８４ａとされ、下側の支持リング８３と、除湿部材８２Ｂ、中筒７１および封止部材７３とで囲まれる空間が、下流側の高圧領域８４ｂとされている。また、除湿部材８２Ｂの外側が低圧領域８５とされている。高圧領域８４ａと高圧領域８４ｂとは、除湿部材８２を介して連通している。
【００６０】
そして、ハウジング８１の上端部には、高圧領域８４ａに連通する圧縮空気供給口８６と、中リング７４の内部、封止部材７２の開口７２ａを介して除湿部材８２Ｂの中空部８２ｂに連通するパージ用空気供給口８８とが、それぞれ形成されている。また、ハウジング８１の下端部には、高圧領域８４ｂに連通する圧縮空気送り出し口８７と、低圧領域８５に連通するパージ用空気排気口８９とが、それぞれ形成されている。
【００６１】
この除湿装置８０Ｂによれば、圧縮空気が圧縮空気供給口８６から上流側の高圧領域８４ａに導入され、除湿部材８２Ｂを通過する間に水分が分離して除湿され、高圧領域８４ｂに至り、圧縮空気送り出し口８７から排出される。また、パージ用空気が、パージ用空気供給口８８から内部に導入される。パージ用空気は、中リング７４の内部、封止部材７２の開口７２ａを通って除湿部材８２Ｂの中空部８２ｂに入り、次いで、中筒７１の複数の通気孔７１ａを通って除湿部材８２Ｂに浸透する。そして除湿部材８２Ｂの外側低圧領域８５に抜け、パージ用空気排気口８９から外部に排出される。除湿部材８２Ｂで分離された水分は、中空部８２ｂから除湿部材８２Ｂを通過するパージ用空気によって低圧領域８５に速やかに導かれ、パージ用空気排気口８９から外部に排出される。
【００６２】
この除湿装置８０Ｂにあっても、パージ用空気供給口８８から内部に供給されるパージ用空気は、ウェーハ加工装置からの排出空気が利用される。除湿装置８０Ｂを、例えば図１に示したダイシング装置１０に装備させる場合には、図７に示すように、エアコンプレッサ７０からの除湿前供給ライン９１が圧縮空気供給口８６に接続され、除湿後供給ライン９２が圧縮空気送り出し口８７に接続される。また、パージ用空気供給ライン９３がパージ用空気供給口８８に接続され、外部排気ライン９４がパージ用空気排気口８９に接続される。これによって、上記の減圧管３０および各切削ユニット４７，５７から排出される圧縮空気をパージ用空気として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイシング装置の斜視図である。
【図２】一実施形態のダイシング装置が具備するチャックテーブルに真空吸引作用を発生させる減圧管の断面図である。
【図３】一実施形態のダイシング装置が具備する切削ユニットの概要を示す断面図である。
【図４】一実施形態のダイシング装置が具備する除湿装置の斜視図である。
【図５】同除湿装置の縦断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る研削装置の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る除湿装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ウェーハ
１０…ダイシング装置（ウェーハ加工装置）
２６，１０３…チャックテーブル（保持手段）
３０…減圧管（減圧手段）
４７，５７…切削ユニット（加工手段、切削手段）
６１…スピンドルハウジング
６２…スピンドルシャフト
７０…エアコンプレッサ
８０，８０Ｂ…除湿装置（除湿手段）
８１…ハウジング
８２，８２Ｂ…除湿部材
８４ａ，８４ｂ…高圧領域
８５…低圧領域
８６…圧縮空気供給口
８７…圧縮空気送り出し口
８８…パージ用空気供給口
８９…パージ用空気排気口
１００…研削装置（ウェーハ加工装置）
１１０…研削ユニット（加工手段、研削手段）
【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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【図６】
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【図７】
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