(57)【要約】【課題】ワーク加工装置内の送り手段の駆動により生じる慣性力が大きい場合でも、ワーク加工装置自身に発生する振動等を抑制する。【解決手段】コントローラ７５は、Ｘ軸スライダ２２と逆方向に錘７１を送るようにＸ軸送りモータ７３を回転させるとともに、錘７１の重量と、Ｘ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６からなる保持手段の重量に基づき、錘７１と保持手段との慣性力が同じとなるようにＸ軸送りモータ７３の回転速度を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、前記保持手段と前記加工手段を相対的に加工送りする加工送り手段とを備えたワーク加工装置において、
前記加工送り手段によって前記保持手段と前記加工手段が相対的に第一の方向に送られる際に、該第一の方向と逆の方向である第二の方向に連動して錘を送る連動手段を備えることを特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記連動手段は、前記加工送り手段の動きを感知する感知手段と、該感知手段によって感知された前記加工送り手段の動きに基づいて前記錘を第二の方向に送る錘送り手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
【請求項３】
前記連動手段は、前記保持手段又は前記加工手段に前記錘を連結し、前記保持手段又は前記加工手段が前記加工送り手段によって前記第一の方向に送られる際に前記第二の方向に錘を送ることを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
【請求項４】
前記保持手段又は前記加工手段の重さと前記錘の重さはほぼ同一であることを特徴とする請求項１または３に記載のワーク加工装置。
【請求項５】
前記保持手段又は前記加工手段の重さは、前記錘の重さより小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク加工装置。
【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を分割加工するようなワーク加工装置に係り、特に、ワークの保持手段や加工手段を送る際に生じる慣性力を相殺して該慣性力に起因する不都合を回避する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのチップ製造工程においては、略円盤状の半導体ウェーハの表面に、格子状に配列された分割予定ラインによって多数の矩形状のチップ領域を区画し、これらチップ領域にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成した後、ウェーハに対して裏面研削など必要な処理を行ってから、ウェーハを分割予定ラインに沿って切断して分割して、各チップ領域を半導体チップとして得ている。このようにして得られた半導体チップは、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】
半導体ウェーのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されているワーク加工装置によって行われており、従来より種々のワーク加工装置が提案されている。（例えば特許文献１）。ところで、加工効率を上げるためにワーク加工装置におけるワーク保持手段と加工手段を相対的に送る送り手段の速度が年々速くなる傾向にあり、それに伴ってワーク保持手段や加工手段に作用する慣性力も大きくなる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ワーク加工装置内の送り手段の駆動で生じる慣性力が大きくなるに従ってワーク加工装置自身に発生する振動が大きくなり、搬送中のワークの位置がずれたり、騒音が発生したり、加工の際にワークにチッピングが発生するなどの悪影響を与えることが考えられる。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ワーク加工装置内の送り手段の駆動により生じる慣性力が大きい場合でも、ワーク加工装置自身に発生する振動等が抑制されるワーク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】
【０００７】
本発明は、ワークを保持する保持手段と、保持手段に保持されたワークを加工する加工手段と、保持手段と加工手段を相対的に加工送りする加工送り手段とを備えたワーク加工装置において、加工送り手段によって保持手段と加工手段が相対的に第一の方向に送られる際に、第一の方向と逆の方向である第二の方向に連動して錘を送る連動手段を備え、連動手段は、保持手段と加工手段が相対的に送られる際の慣性力を錘の慣性力により相殺することを特徴としている。
【０００８】
本発明のワーク加工装置では、加工送り手段によって保持手段と加工手段が相対的に第一の方向に送られる際に、第一の方向と逆の方向である第二の方向に連動して錘が送られるから、加工送り手段によって慣性力が発生する際に常に逆方向に慣性力が発生する。したがって、ワーク加工装置内の加工送り手段による慣性力が大きくなってもその慣性力が錘の慣性力によって相殺されるので、ワーク加工装置自身に発生する振動、搬送中のワークの位置ずれ、騒音の発生、ワークのチッピングの発生といった不具合の発生を抑制することができる。
【０００９】
ここで、連動手段は、加工送り手段の動きを感知する感知手段と、感知手段によって感知された加工送り手段の動きに基づいて錘を第二の方向に送る錘送り手段とを備えることができる。このような態様では、加工送り手段の動き、つまり、保持手段と加工手段の相対的な移動方向と移動速度とを感知手段が検出し、その検出結果に基づいて連動手段は、錘を保持手段と加工手段の相対的な移動方向（第一の方向）と逆の方向である第二の方向へ移動させる。この場合において、保持手段又は加工手段の重さが錘の重さより小さければ、錘の送り速度や送り距離を保持手段又は加工手段の送り速度や送り距離よりも小さくすることができる。したがって、錘の移動及び制動といった制御が簡単になるとともに、ワーク加工装置の小型化が可能となる。また、保持手段又は加工手段の重さが錘の重さより大きければ、錘を送るための駆動源の出力等（モータの場合はトルク）の小さい物を使用することが可能となる。
【００１０】
上記のような態様以外の態様として、連動手段は、保持手段又は加工手段に錘を連結し、保持手段又は加工手段が加工送り手段によって第一の方向に送られる際に第二の方向に錘を送るように構成することもできる。このような態様では、加工送り手段によって錘が第二の方向に送られるから、錘送り手段という特別な構成が不要となる。ただし、この態様では、加工送り手段の駆動で生じる慣性力を確実に相殺するために、保持手段又は加工手段の重さは錘の重さとほぼ同一にすることが望ましい。
【００１１】
本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えば半導体ウェーハ等のシリコンウェーハやサファイアウェーハ、ＤＡＦ（Die Attaching Film）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。また、ウェーハを粘着させたＤＡＦも本発明のワークに含まれる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、加工送り手段によって慣性力が発生する際に常に逆方向に慣性力が発生するから、ワーク加工装置内の加工送り手段による慣性力が大きくなってもその慣性力が錘の慣性力によって相殺される。したがって、ワーク加工装置自身に発生する振動、搬送中のワークの位置ずれ、騒音の発生、ワークのチッピングの発生といった不具合の発生を抑制することができる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［１］ウェーハの構成
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は本実施形態で加工が施される円盤状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）Ｗを示している。ウェーハＷは、厚さが例えば６００〜７００μｍ程度であり、その表面には、格子状の分割予定ライン４によって多数の矩形状の半導体チップ１が区画されている。これら半導体チップ１の表面には、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。半導体チップ１は、ウェーハＷが裏面研削されることにより所定の仕上がり厚さ（例えば２００μｍ程度、あるいは１００〜５０μｍ程度）に薄化される。
【００１４】
［２］ダイシング装置の構成
次に、図１に示すウェーハＷを分割予定ライン４に沿って分割するダイシング装置（ワーク加工装置）を図２および図３を参照して説明する。このダイシング装置１０は、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。図中符合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（加工送り手段）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２６が設けられている。これらＸ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６が本発明で言う保持手段である。
【００１５】
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。ウェーハＷは、真空運転されているチャックテーブル２６の真空吸着部２６ａに吸着、保持される。ウェーハＷ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。
【００１６】
ウェーハＷは、ダイシングテープ８を介して環状のダイシングフレーム９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９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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。これら切削ユニット４７，５７には、互いに対向する状態に、上記切削ブレード６０が装着されている。双方の切削ブレード６０の回転軸はＹ方向と平行であり、かつ、同軸的に設定されている。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、双方の切削ブレード６０が接近したり離間したりするようになっている。
【００２０】
次に、ボールねじ送り機構２４の下方には、錘送り手段７０が設けられている。図３に示すように、下段のベースフレーム１１上には、錘７１がＸ軸リニアガイド７２によってＸ方向に摺動自在に支持されている。錘７１は、Ｘ軸送りモータ７３によって作動するボールねじ送り機構（加工送り手段）７４により往復移動させられる。ここで、錘７１の重量は、Ｘ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６からなる保持手段の重量よりも大きく設定されている。
【００２１】
図３に示すように、錘送り手段７０には、コントローラ７５（連動手段、感知手段）が設けられている。コントローラ７５は、Ｘ軸送りモータ２３の回転方向および回転速度を検出するセンサを備え、このセンサの検出結果に基づいてＸ軸送りモータ７３の回転方向および回転速度を制御する。
【００２２】
［３］ダイシング装置の動作
以上の構成からなるダイシング装置１０によって、ウェーハＷを先ダイシングする、すなわち分割予定ライン４に分割溝５を形成する際の動作例を説明する。ダイシングテープ８を介してダイシングフレーム９に保持されたウェーハＷ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９はクランプ２７によって保持される。
【００２３】
この状態で各切削ユニット４７，５７を下降させ、Ｚ方向位置を、切削ブレード６０がウェーハＷの所定の深さまで切り込む深さとなる位置に位置付ける。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Ｗの分割予定ライン４に切り込ませる。
【００２４】
このとき、コントローラ７５のセンサは、Ｘ軸送りモータ２３の回転方向および回転速度を検出し、コントローラ７５は、センサの検出結果に基づいてＸ軸送りモータ７３の回転方向および回転速度を制御する。すなわち、コントローラ７５は、Ｘ軸スライダ２２と逆方向に錘７１を送るようにＸ軸送りモータ７３を回転させるとともに、錘７１の重量と、Ｘ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６からなる保持手段の重量に基づき、錘７１と保持手段との慣性力が同じとなるようにＸ軸送りモータ７３の回転速度を制御する。これにより、錘７１と保持手段との慣性力が相殺され、ダイシング装置１０自身に発生する振動、搬送中のウェーハＷの位置ずれ、騒音の発生、ウェーハＷのチッピングの発生といった不具合の発生が抑制される。特に、上記実施形態では、錘７１の重量がＸ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６からなる保持手段の重量よりも大きく設定されているから、錘７１の送り速度や送り距離（図３参照）を保持手段の送り速度や送り距離よりも小さくすることができる。したがって、錘７１の移動及び制動といった制御が簡単になるとともに、ダイシング装置１０の小型化が可能となる。
【００２５】
［４］他の実施形態
図４は本発明の他の実施形態を示すものであり、符号８０は錘送り手段である。下段のベースフレーム１１上には、錘８１がガイドレール８２によってＸ方向へ摺動自在に支持されている。一方、上段のベースフィルム１１には、複数のプーリ８３が取り付けられ、プーリ８３にはタイミングベルト８４が巻回されている。ここで、錘８１の重量は、Ｘ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６からなる保持手段の重量とほぼ同じとされている。
【００２６】
上記実施形態では、Ｘ軸スライダ２２をＸ方向に移動させると、タイミングベルト８４が巡回して錘８１をＸ軸スライダ２２とは逆の方向へ移動させる。ここで、錘８１の重量は保持手段の重量とほぼ同じとされているから、錘８１の慣性力と保持手段の慣性力はほぼ等しくなり、両者の慣性力が操作される。したがって、この実施形態においても前記実施形態と同等の作用、効果を得ることができる。
【００２７】
上述の実施形態では、Ｘ軸スライダ２２、テーブルベース２５およびチャックテーブル２６からなる保持手段の慣性力を錘７１（８１）の慣性力で相殺するように構成したが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。たとえば、第１Ｙ軸ボールねじ送り機構４３および第２Ｙ軸ボールねじ送り機構５３により送られる加工手段の慣性力を相殺するように、図３または図４に示す構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る製造方法で加工が施される半導体ウェーハの斜視図である。
【図２】一実施形態のダイシング装置の斜視図である。
【図３】一実施形態の錘送り手段を示す側面図である。
【図４】錘送り手段の他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２４…ボールねじ送り機構（加工送り手段）
７０…錘送り手段
７１…錘
７５…コントローラ（連動手段、感知手段）
８０…錘送り手段
８１…錘
８３…プーリ（連動手段）
８４…タイミングベルト（連動手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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