(57)【要約】【課題】  ブレードが取り付けられるスピンドルを１つの加工部に複数有するダイシング装置において、加工部のメンテナンス作業を安全に行うことができるダイシング装置を提供する。【解決手段】  加工部６にはワークを溝加工又は切断加工するためのブレードが取り付けられる２つのスピンドル１０Ａ、１０Ｂが対向配置されており、その加工部６の保護カバーとして、スピンドル１０Ａ、１０Ｂの各々に対応した保護カバー１００、１０２が開閉可能に設けられている。また、各保護カバー１００、１０２には、対応するスピンドル１０Ａ、１０Ｂが回転している場合に閉状態でロックするためのインターロック装置１０４、１０６が設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを溝加工又は切断加工するための回転刃を回転させるスピンドルを１つの加工部に複数有するダイシング装置において、
前記加工部に設けられる保護カバーとして前記複数のスピンドルの各々に対応する保護カバーを開閉可能に複数備えたことを特徴とするダイシング装置。
【請求項２】
前記複数の保護カバーの各々に対して、対応するスピンドルが回転中のときに保護カバーを閉状態でロックするインターロック手段を備えたことを特徴とする請求項１のダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを溝加工又は切断加工するダイシング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークに対して切断や溝入れ加工を施すダイシング装置は、少なくともスピンドルによって高速に回転されるブレードと称する薄型砥石による回転刃と、ワークを保持するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸ、Ｙ、Ｚ、θの各移動軸とが設けられている。ワークを加工する際には、冷却や潤滑用の切削液が、回転するブレード、またはワークとブレードとが接触する加工点へノズルより供給され、各移動軸の動作によって切断や溝入れ加工がワークに施される。
【０００３】
また、従来、先端にブレードを備えた２本のスピンドルが互いに対向配置され、２枚のブレードを使用してワークの複数のラインを同時に溝加工や切断加工を行うダイシング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８０３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ダイシング装置ではブレードの交換やノズルの位置調整が必須である。特にノズル調整は、スピンドルが回転している時に行う必要があるので、不意にブレードがかけてしまうと、その破片が回転方向に飛んできて危険である。
【０００５】
通常、ダイシング装置には保護カバーが設けられているが、ブレード交換やノズル調整の際には、その保護カバーを開けて作業する必要があるため、ノズル調整時のようにスピンドルを回転させながら行うメンテナンス作業は危険である。
【０００６】
本発明は、このような問題に対してなされたものであり、ブレードが取り付けられるスピンドルを１つの加工部に複数有するダイシング装置において、加工部のメンテナンス作業を安全に行うことができるダイシング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に係るダイシング装置は、ワークを溝加工又は切断加工するための回転刃を回転させるスピンドルを１つの加工部に複数有するダイシング装置において、前記加工部に設けられる保護カバーとして前記複数のスピンドルの各々に対応する保護カバーを開閉可能に複数備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に係るダイシング装置は、請求項１に記載の発明において、前記複数の保護カバーの各々に対して、対応するスピンドルが回転中のときに保護カバーを閉状態でロックするインターロック手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、スピンドルを回転させながらメンテナンス作業を行う場合に、回転させているスピンドルの保護カバーを閉状態にしたまま、回転を停止させている他のスピンドルの保護カバーを開状態にして、その開口から行うことができるため、安全にメンテナンス作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のダイシング装置によれば、ブレードが取り付けられるスピンドルを１つの加工部に複数有するダイシング装置において、加工部のメンテナンス作業を安全に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１は、本発明が適用されるダイシング装置の全体斜視図である。同図のダイシング装置１は、複数のワークが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート２、吸着部３を有しワークを装置各部に搬送する搬送手段４、ワークの上面を観察する一対の顕微鏡５、５、加工部６、加工後のワークを洗浄し乾燥させるスピンナ７、及び装置各部の動作を制御するコントローラ８等とから構成されている。
【００１３】
加工部６には、２本対向して配置され、回転刃としてのブレード９が取り付けられた高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式またはメカニカルベアリング式のスピンドル１０、１０が設けられており、これらのスピンドル１０、１０は高速回転されるとともに、互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。ブレード９は手前側と下方が開口した図示しないフランジカバーで囲われ、フランジカバーに設けられた研削ノズルから研削水が加工ポイントに向けて供給される。また、フランジカバーには、不図示の洗浄ノズルが設けられており、この洗浄ノズルから加工ポイントに向けて洗浄水が供給される。
【００１４】
ブレード９は薄い円盤状の砥石であり、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。ブレード９の寸法は、加工内容によって種々選択されるが、通常の半導体ウェーハをワークとしてダイシングする場合は、直径５０ｍｍ、厚さ３０μｍ前後のものが用いられる。
【００１５】
更に、加工部６には、ワークを吸着載置する２台の同形状のワークテーブル１２、１４が設けられ、これらは後述する図２のＸテーブル１６、１８の移動によって図１のＸ方向に研削送りされる。
【００１６】
図２は、ダイシング装置１の加工部６の主要部を示した斜視図である。同図に示すように加工部６のワークテーブル１２、１４の下方には、２台のワークテーブル１２、１４を十分に囲むように箱状のオイルパン２０が水平に配置されている。このオイルパン２０の左側面には、２本で一対のガイドレール（ガイド機構）２２、２２が図の矢印Ｘ方向に沿って配設されており、これらのガイドレール２２、２２の間には、駆動機構を構成するボールねじ２４がガイドレール２２、２２と平行に、かつオイルパン２０の左側面に沿って配設されている。
【００１７】
また、このボールねじ２４を回転駆動するサーボモータ２６がオイルパン２０の奥行き方向奥側に配置されている。更に、ガイドレール２２、２２で案内され、サーボモータ２６によるボールねじ２４の回転でＸ方向に駆動されるＸテーブル１６が縦方向に配置されている。なお、本発明の駆動機構はボールねじ２４を用いた駆動機構の他に、リニアモータを用いた駆動機構であってもよい。
【００１８】
Ｘテーブル１６には、図３に示すようにボールねじ２４と螺合するボールナット２８と、ガイドレール２２、２２に摺動自在に係合するスライダ３０、３０とが設けられるとともにＺ方向（図１参照）を軸にθ回転するθテーブル（θ回転軸）３２が搭載され、このθテーブル３２にワークテーブル１２が取り付けられている。θテーブル３２の回転軸は、ワークテーブル１２が水平面上でθ方向に回転するように、Ｘテーブル１６に取り付けられたＬ字型の固定治具３３にその底面が固定されている。
【００１９】
また、Ｘテーブル１６のＸ方向の移動に伴い伸縮動作されてガイドレール２２、２２、及びボールねじ２４を覆う一対の蛇腹（蛇腹部材）３４、３４がオイルパン２０の左側面に配置されている。一方の蛇腹３４は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手前側に固定され、他端がＸテーブル１６の奥行き方向手前側縁部に固定されている。他方の蛇腹３４は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手奥側に固定され、他端がＸテーブル１６の奥行き方向奥側縁部に固定されている。なお、図２では、他方の蛇腹３４を省略している。
【００２０】
一方で、図２の如くオイルパン２０の右側面にも同様に、２本で一対のガイドレール（ガイド機構）３６、３６が図１の矢印Ｘ方向に沿って配設され、これらのガイドレール３６、３６の間にも、駆動機構を構成するボールねじ３８がガイドレール３６、３６と平行に、かつオイルパン２０の右側面に沿って配設されている。
【００２１】
また、このボールねじ３８を回転駆動するサーボモータ４０がオイルパン２０の奥行き方向奥側に配置されている。更に、ガイドレール３６、３６で案内され、サーボモータ４０によるボールねじ３８の回転でＸ方向に駆動されるＸテーブル１８が配置されている。
Ｘテーブル１８には、ボールねじ３８と螺合するボールナット（不図示）と、ガイドレール３６、３６に摺動自在に係合するスライダ（不図示）とが設けられるとともにＺ方向（図１参照）を軸にθ回転するθテーブル（θ回転軸）４４が搭載され、このθテーブル４４にワークテーブル１４が取り付けられている。θテーブル４４の回転軸は、ワークテーブル１４が水平面上でθ方向に回転するようにＸテーブル１８に取り付けられた不図示のＬ字型の固定治具にその底面が固定されている。
【００２２】
また、Ｘテーブル１８のＸ方向の移動に伴い伸縮動作されてガイドレール３６、３６、及びボールねじ３８を覆う一対の蛇腹（蛇腹部材）４６、４６がオイルパン２０の右側面に配置されている。一方の蛇腹４６は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手前側に固定され、他端がＸテーブル１８の奥行き方向手前側縁部に固定されている。他方の蛇腹４６は、一端がオイルパン２０の奥行き方向手奥側に固定され、他端がＸテーブル１８の奥行き方向奥側縁部に固定されている。なお、図２では、他方の蛇腹４６を省略している。
【００２３】
また、加工部６には、図４に示すように、門型形状のガイドベース４８が立設されている。ガイドベース４８の図４中左側面には、図の矢印Ｙ方向に向けて水平にスピンドルＹガイド５０が取り付けられ、スピンドルＹガイド５０にガイドされ、図示しない駆動機構によってＹ方向にインデックス送りされるスピンドルＹテーブル５２、５２が２台設けられている。各々のスピンドルＹテーブル５２には、図示しないガイドレールと駆動機構によって図の矢印Ｚ方向に切込み送りされるスピンドルＺテーブル５４が設けられ、各々のスピンドルＺテーブル５４には、ホルダ５６を介してスピンドル１０が取り付けられている。
【００２４】
２本のスピンドル１０、１０は互いに対向するように配置され、各々のスピンドル１０には先端に回転ブレード９が取り付けられている。このような機構により、２枚の回転ブレード９、９は各々独立してＺ方向の切込み送りとＹ方向のインデックス送りとがされる。また、スピンドルＹテーブル１６、１８、及びスピンドルＺテーブル５４の駆動機構は、リニアモータが用いられてもよいし、サーボモータとリードスクリューが用いられてもよい。
【００２５】
ガイドベース４８の図４中右側面には、２台の顕微鏡駆動手段５８、６０が設けられている。これらの顕微鏡駆動手段５８、６０は、ガイドベース４８の右側面に取り付けられ図の矢印Ｙ方向に向けて水平に配置された顕微鏡Ｙガイド６２と、顕微鏡Ｙガイド６２にガイドされ、図示しない駆動機構によってＹ方向に移動される顕微鏡Ｙテーブル６４、及び顕微鏡Ｙテーブル６４に設けられた図示しないガイドレールと駆動機構によって図の矢印Ｚ方向に送られる顕微鏡Ｚテーブル６６とから構成されている。顕微鏡Ｚテーブル６６には、ワークＷの上面を観察する顕微鏡５が取り付けられている。なお、顕微鏡駆動手段５８、６０は、ガイドベース４８に限らず、ガイドベース４８と平行に設けられた別のガイドベースの顕微鏡Ｙガイドに設置されていてもよい。
【００２６】
このように構成された顕微鏡駆動手段５８、６０により、顕微鏡５、５は図のＹ方向とＺ方向とに送られる。なお、顕微鏡Ｙガイド６２、及び顕微鏡Ｚテーブル６６の駆動機構も、リニアモータあるいは、サーボモータとリードスクリュー等の既知の駆動手段が用いられる。顕微鏡５には図示しないＣＣＤカメラが組み込まれており、ＣＣＤカメラで撮像したワークＷの画像を図１のコントローラ８内に設けられた画像処理装置でパターンマッチング処理をして、ワークＷのアライメントが行われるようになっている。これら各部の駆動手段の制御、アライメント動作の制御、加工部６の制御、搬送手段４の制御等は全てコントローラ８によって行われるようになっている。
【００２７】
次に、このように構成されたダイシング装置１によるダイシング方法について説明する。
【００２８】
まず、ワークが収納されたカセットが、外部搬送手段によってダイシング装置１のロードポート２に受け渡される。このカセットには、ダイシングテープを介してフレームに貼着されたワークＷが複数枚収納されている。次に、ワークＷはダイシング装置１の搬送手段４によって１枚ずつカセットから引き出され、ワークテーブル１２に吸着される。その後、ワークテーブル１２が顕微鏡Ｙガイド６２の下方に移動するとともに、顕微鏡５、５が顕微鏡Ｙテーブル６４によってワークの真上に搬送される。ここで顕微鏡Ｚテーブル６６によって顕微鏡５、５の焦点が合わされる。次いで、ワークＷの上面に形成されているパターン部分が顕微鏡５、５に組み込まれたＣＣＤカメラで撮像され、既知のパターンマッチング手法を用いてアライメントされる。なお、このワークアライメントされている時に、次のワークＷがワークテーブル１４に載置される。
【００２９】
アライメントされたワークＷは、ワークテーブル１２によって加工部６に搬送される。ここでは、２枚の回転ブレード９、９が夫々必要な切り込み送りがされ、ワークテーブル１２のＸ方向研削送りによって２本の加工領域（ストリート）が同時に加工される。次に、回転ブレード９、９がＹ方向に必要ピッチ分インデックス送りされて次のストリートに位置付けられ、ワークテーブル１２のＸ方向研削送りによってこの２本のラインも加工される。この動作が繰り返されてワークＷの１方向の全てのストリートが加工される。１方向の全ラインが加工されると、θテーブル３２の回転によりワークは９０度回転され、先程のストリートと直行するストリートが加工される。最初のワークＷが加工部６で加工されている間に、次のワークＷが顕微鏡Ｙガイド６２の下に移動され、顕微鏡５、５が顕微鏡Ｙテーブル６４によってこのワークＷの真上に搬送される。ここでも同様にして、顕微鏡Ｚテーブル６６によって顕微鏡５、５の焦点が合わされ、次のワークＷの上面に形成されているパターン部分が顕微鏡５、５に組み込まれているＣＣＤカメラで撮像されてアライメントが行われる。最初のワークＷの加工が終了すると、アライメントの終了した次のワークＷが加工部６に搬入され、同様に加工される。
【００３０】
全加工終了した最初のワークＷは、必要により顕微鏡５、５の下で加工溝の形状やチッピング状況が計測されて評価される。加工溝の評価が終了すると、ワークＷは搬送手段４によってスピンナ７に搬送され、ここでスピン洗浄とスピン乾燥とが行われる。洗浄及び乾燥が終了したワークＷは、再び搬送手段４によって元のカセットに収納される。次のワークＷも同様にして、加工、洗浄、及び乾燥されて、元のカセットに収納される。以上のような動作が次々と繰り返されて、カセット内の全部のワークＷが加工される。
【００３１】
ところで、上記ダイシング装置１の加工部６の背面側には、図５に示すように開口部６Ａが設けられており、その開口部６Ａに左右のスピンドル１０、１０に対応して左右２つの保護カバー１００、１０２が設けられている。尚、同図において、左側のスピンドルを符号１０Ａとし、右側のスピンドルを符号１０Ｂとする。
【００３２】
これらの保護カバー１００、１０２は、主に加工部６で発生したミスト等が開口部６Ａから装置外部に飛散しないようにするもので、上部の蝶番１００Ａ、１００Ａ、１０２Ａ、１０２Ａによって各々独立して上部側端辺を水平軸として揺動動作するようになっている。これによって、開口部６Ａの左右各々の領域において保護カバー１００、１０２が閉状態と開状態とで独立して開閉動作するようになっている。図６には、保護カバー１００が閉状態、保護カバー１０２が開状態の場合の様子が示されており、保護カバー１００も同図の保護カバー１０２と同様の状態の開状態となる。
【００３３】
また、各保護カバー１００、１０２には、窓１００Ｂ、１０２Ｂが設けられており、これらの窓１００Ｂ、１０２Ｂによって保護カバー１００、１０２を介して加工部６の状況を視認できるようになっている。
【００３４】
更に、保護カバー１００、１０２にはインターロック機能が設けられている。同図左側のスピンドル１０Ａに対応する左側の保護カバー１００は、スピンドル１０Ａが回転中のときにはインターロック装置１０４により閉状態でロックされ、開状態への開閉動作が防止されている。同図右側のスピンドル１０Ｂに対応する保護カバー１０２は、スピンドル１０Ｂが回転中のときにはインターロック装置１０６により閉状態でロックされ、開状態への開閉動作が防止されている。
【００３５】
保護カバー１００、１０２を閉状態でロックするためのインターロック装置１０４、１０６のロック方式として例えば電磁ロックが使用されており、スピンドル１０Ａ、１０Ｂの各々の回転の有無が所定のセンサで検出され、その検出結果に基づいて保護カバー１００、１０２の各々を電磁ロックにより閉状態でロックするか否かの制御が電気的に行われるようになっている。但し、スピンドル１０Ａ、１０Ｂの回転の有無をセンサで検出するのではなく、スピンドル１０Ａ、１０Ｂの制御情報によって判断してもよい。
【００３６】
このようなインターロック機能を備えた保護カバー１００、１０２によれば、例えば、スピンドル１０Ａ側のノズル調整（研削ノズルや洗浄ノズルの位置調整等）のようにスピンドル１０Ａを回転させながらスピンドル１０Ａ側のメンテナンス作業を行う場合に次のように行われる。まず、スピンドル１０Ａを回転させる一方、スピンドル１０Ｂの回転を停止させておく。これによって、インターロック機能により保護カバー１００を開けることが防止され、保護カバー１００が閉状態でロックされ、スピンドル１０Ａのブレードがかけた場合等でも安全性が確保される。
【００３７】
一方、スピンドル１０Ｂの回転が停止していることから、インターロック機能自体を解除しなくても保護カバー１０２を開けることができるため、保護カバー１０２を開状態にする（図６の状態）。これによって、開口部６Ａの保護カバー１０２側の開口からスピンドル１０Ａ側のメンテナンス作業を行うことができる。
【００３８】
スピンドル１０Ｂ側のメンテンナス作業についてもスピンドル１０Ａ側と同様に行うことができ、スピンドル１０Ｂを回転させた状態でスピンドル１０Ａの回転を停止させておき、保護カバー１００を開状態にする。これによって、スピンドル１０Ｂ側のメンテナンス作業を行う。
【００３９】
以上のようにスピンドル１０Ａ、１０Ｂの各々に対応して設けられた個別の保護カバー１００、１０２によって、スピンドル１０Ａ、１０Ｂを回転させた状態でのメンテナンス作業が安全に行えるようになる。
【００４０】
尚、上記実施の形態では、保護カバー１００、１０２は、上部端の蝶番１００Ａ、１０２Ａによって開閉動作するような構成となっているが、保護カバー１００、１０２を開閉する機構はどのような機構であってもよい。
【００４１】
また、上記実施の形態では、２つのスピンドル１０Ａ、１０Ｂを備えたダイシング装置について説明したが、本発明は、スピンドルが３つ以上の場合であっても適用することができ、各スピンドルのブレードの切削エリアから発生するミスト等を防止する各位置において個別の保護カバーを設けるようにすればよい。また、各保護カバーにインターロック機能を備えることは必ずしも必要ではないが、安全性を確実に確保するためにはインターロック機能を備えることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１に示したダイシング装置の加工部の構造を示した斜視図。
【図３】図２に示した加工部の要部構造を示した断面図。
【図４】図２に示した加工部の平面図。
【図５】ダイシング装置に設けられる保護カバーを示した斜視図。
【図６】ダイシング装置に設けられる保護カバーが開状態であるときの様子を示した斜視図。
【符号の説明】
【００４３】
１…ダイシング装置，５…顕微鏡，９…回転ブレード，９Ａ、９Ｂ…フランジ，１０…スピンドル，１２、１４…ワークテーブル，１６、１８…Ｘテーブル，２０…オイルパン，２２…ガイドレール，２４…ボールねじ，２６…サーボモータ，２８…ボールナット，３０…スライダ，３２…θテーブル，３３…固定治具，３４…蛇腹，３６…ガイドレール，３８…ボールねじ，４０…サーボモータ，４４…θテーブル，４６…蛇腹，４８…ガイドベース，５０…スピンドルＹガイド，５２…スピンドルＹテーブル，５４…スピンドルＺテーブル，５６…ホルダ，５８、６０…顕微鏡駆動手段，６２…顕微鏡Ｙガイド，６４…顕微鏡Ｙテーブル，６６…顕微鏡Ｚテーブル、１００、１０２…保護カバー、１０４、１０６…インターロック装置
【図１】
2009130173.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009130173.tif 000006
【図５】
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【図６】
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