(57)【要約】【課題】ガラスウェーハの切削時にダイシングテープの使用を回避し、液晶デバイスの製造コストを低減する【解決手段】チャック基台２が支持治具１００を支持し、ガラスウェーハＷが支持治具１００を介してチャック基台２に吸引保持される。そして、ガラスウェーハＷに形成された分割予定ラインＳと支持治具１００に形成された区画線１０１とのアライメントを行うことにより液晶デバイスＤと吸引保持領域１０２との位置合わせを行い、その状態で分割予定ラインＳを切削してダイシングすることにより個々の液晶デバイスＤに分割する。ガラスウェーハへのダイシングテープの貼着を不要として生産性を高めることができると共に、支持基板の繰り返しの使用によりコストを低減することができる。【選択図】図４
2009032867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成された板状物を個々のデバイスに分割する板状物の分割装置であって、
板状物を支持し吸引孔が形成された支持治具と、該支持治具を着脱自在に保持し吸引力を伝達する回転可能なチャック基台と、該チャック基台を加工送り方向であるＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、該チャック基台に保持され該支持治具に支持された板状物の切削すべき領域を検出するアライメント手段と、該チャック基台に保持され該支持治具に支持された板状物を切削する切削手段と、該切削手段を該Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸送り手段と、板状物を洗浄する洗浄手段と、該支持治具に支持された板状物を保持し該支持治具から離反させ該Ｙ軸方向に移動させる板状物離反手段と、
該支持治具に板状物が支持された状態で該支持治具に作用して該支持治具と共に板状物を該洗浄手段に搬送する支持治具搬送手段とを少なくとも含み、
該支持治具は、区画線によって区画され該板状物を構成する個々のデバイスに対応して形成された吸引保持領域を有し、
該アライメント手段によって該支持治具に支持された板状物の分割予定ラインを検出し、該分割予定ラインによって区画されたデバイスと該区画線によって区画された吸引保持領域との位置合わせを行うための制御手段を備え、
該制御手段は、該板状物離反手段によって板状物を保持し該支持治具から板状物を離反させると共にＹ軸方向に移動させてＹ軸補正を遂行し、該チャック基台を回転させて角度補正を遂行し、該Ｘ軸送り手段によって該チャック基台をＸ軸方向に移動させてＸ軸補正を遂行する機能を有する分割装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状物を個々のデバイスに分割する分割装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の液晶デバイスが分割予定ラインによって区画されて形成されたガラスウェーハは、高速回転する切削ブレードによって分割予定ラインを切削することによりダイシングされ個々のデバイスに分割され、液晶表示部を有する各種電子機器に利用されている。
【０００３】
ガラスウェーハの切削時には、ガラスウェーハがダイシングテープに貼着され、ダイシングテープの外周にはダイシングフレームが貼着され、ガラスウェーハがダイシングテープを介してダイシングフレームに支持された状態となり、切削後に個々の液晶デバイスがバラバラになるのを防止している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６７９４０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、ダイシングテープは１枚のウェーハに対して１枚貼着されるものであり、個々のデバイスに分割された後のダイシングテープは廃棄されて使い捨てとなる上に、ダイシングテープ自体が比較的高価であるため、製造コストが高くなり、これに伴い個々の液晶デバイスが高額になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ガラスウェーハの切削時にダイシングテープの使用を回避し、液晶デバイスの製造コストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成された板状物を個々のデバイスに分割する板状物の分割装置に関するもので、板状物を支持し吸引孔が形成された支持治具と、支持治具を着脱自在に保持し吸引力を伝達する回転可能なチャック基台と、チャック基台を加工送り方向であるＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、チャック基台に保持され支持治具に支持された板状物の切削すべき領域を検出するアライメント手段と、チャック基台に保持され支持治具に支持された板状物を切削する切削手段と、切削手段をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸送り手段と、板状物を洗浄する洗浄手段と、支持治具に支持された板状物を保持し支持治具から離反させＹ軸方向に移動させる板状物離反手段と、支持治具に板状物が支持された状態で支持治具に作用して支持治具と共に板状物を洗浄手段に搬送する支持治具搬送手段とを少なくとも含み、支持治具は、区画線によって区画され該板状物を構成する個々のデバイスに対応して形成された吸引保持領域を有し、アライメント手段によって支持治具に支持された板状物の分割予定ラインを検出し、分割予定ラインによって区画されたデバイスと区画線によって区画された吸引保持領域との位置合わせを行うための制御手段を備え、制御手段は、板状物離反手段によって板状物を保持し支持治具から板状物を離反させると共にＹ軸方向に移動させてＹ軸補正を遂行し、チャック基台を回転させて角度補正を遂行し、Ｘ軸送り手段によってチャック基台をＸ軸方向に移動させてＸ軸補正を遂行する機能を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ガラスウェーハを支持治具によって支持し、チャック基台がその支持治具を着脱自在に保持するように構成すると共に、支持治具に対してガラスウェーハを適正な位置に位置合わせできるように構成したため、ダイシングテープを使用することなくガラスウェーハを個々の液晶デバイスに分割することができる。
【０００９】
また、支持治具に支持されたガラスウェーハを洗浄し、洗浄後にガラスウェーハを取り外して支持治具を再利用することができるため、生産性が高いと共に、液晶デバイスの製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示す分割装置１は、支持治具１００を着脱自在に保持し支持治具１００を介して板状物Ｗを支持するチャック基台２と、撮像部３０を有し板状物の切削すべき領域を検出するアライメント手段３と、支持治具１００に支持されチャック基台２に保持された板状物を切削する切削手段４と、板状物を洗浄する洗浄手段５とを備えている。
【００１１】
チャック基台２は、図２に示すＸ軸送り手段６によって駆動されて加工送り方向であるＸ軸方向に移動可能となっている。Ｘ軸送り手段６は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ６０と、制御手段１０による制御の下でボールネジ６０を回動させるパルスモータ６１と、ボールネジ６０と平行に配設されたガイドレール６２と、内部のナットがボールネジ６０に螺合すると共に下部がガイドレール６２に摺接するスライド部６３とから構成され、パルスモータ６１に駆動されてボールネジ６０が回動するのに伴いスライド部６３がガイドレール６２にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。また、スライド部６３にはパルスモータを備えた回転駆動部６４が固定されており、回転駆動部６４に駆動されてチャック基台２が回転可能となっている。
【００１２】
切削手段４は、Ｘ軸方向に対して平面方向に直交するＹ軸方向の軸心を有するスピンドル４０がスピンドルハウジング４１によって回転可能に支持され、スピンドル４０の先端部に切削ブレード４２が装着され、スピンドル４０がモータ４３に連結された構成となっており、Ｙ軸送り手段７によって駆動されてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能となっていると共に、Ｚ軸送り手段８によって駆動されてＸ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動可能となっている。
【００１３】
チャック基台２のＸ軸方向の移動経路の上方には、被切削物の切削すべき領域を検出するアライメント手段３が配設されている。また、アライメント手段３は、切削手段４に固定されている。アライメント手段３を構成する撮像部３０は、切削ブレード４２のＸ軸方向の延長線上に位置しており、アライメント手段３は、撮像部３０が取得した画像と予め記憶させた画像とのマッチングによって切削すべき領域を検出する。
【００１４】
Ｙ軸送り手段７は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ７０と、制御手段１０による制御の下でボールネジ７０を回動させるパルスモータ７１と、ボールネジ７０と平行に配設されたガイドレール７２と、内部のナットがボールネジ７０に螺合すると共に下部がガイドレール７２に摺接するスライド部７３とから構成され、パルスモータ７１に駆動されてボールネジ７０が回動するのに伴いスライド部７３がガイドレール７２にガイドされてＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１５】
Ｚ軸送り手段８は、Ｙ軸送り手段７を構成するスライド板７３と一体に形成されＺ軸方向に立設された壁体８０と、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ８１と、制御手段１０による制御の下でボールネジ８１を回動させるパルスモータ８２と、壁体８０の側面においてボールネジ８１と平行に配設されたガイドレール８３と、内部のナットがボールネジ８１に螺合すると共に側部がガイドレール８３に摺接し切削手段を支持する昇降部８４とから構成され、パルスモータ８２に駆動されてボールネジ８１が回動するのに伴い昇降部８４がガイドレール８３にガイドされてＺ軸方向に移動し、これに伴い切削手段４もＺ軸方向に昇降する構成となっている。
【００１６】
チャック基台２と図１に示した洗浄手段５にかけての上方には、支持治具１００に支持された板状物を保持して支持治具１００から離反させＹ軸方向に移動させる板状物離反手段９が配設されている。図３に示すように、板状物離反手段９は、Ｙ軸方向に配設されたボールネジ９０と、ボールネジ９０を回動させるパルスモータ９１と、ボールネジ９０に平行に配設されたガイドレール９２と、ボールネジ９０及びガイドレール９２に沿って移動する移動部９３とから構成される。
【００１７】
移動部９３は、ボールネジ９０に螺合すると共に側部がガイドレール９２に摺接する基部９３０と、基部９３０から水平方向に延びるアーム部９３１と、アーム部９３１の先端に対して昇降する昇降部９３２とを有している。昇降部９３２は、昇降ロッド９３２ａと、昇降ロッド９３２ａの先端に取り付けられたハウジング９３２ｂと、ハウジング９３２ｂに支持されＸ軸方向にスライド可能な一対の挟持部９３２ｃと、板状物を吸着する吸着部９３２ｄとを備えている。
【００１８】
挟持部９３２ｃは、対面する２つの開閉板９３２ｅと、それぞれの開閉板９３２ｅに向けて互いに向かい合う方向に突出する突起９３２ｆとから構成され、突起９３２ｆには吸引源９３３が連結されている。また、吸引源９３３は、吸着部９３２ｄに対しても吸引力を供給する。
【００１９】
図４に示すように、複数の液晶デバイスＤが作り込まれたガラスウェーハＷは、板状物の一種であり、複数の液晶デバイスＤが分割予定ラインＳによって区画されて形成された状態となっている。
【００２０】
図４に示すように、支持治具１００には、ガラスウェーハＷの分割予定ラインＳに対応した区画線１０１が縦横に形成されている。そして、区画線１０１によって区画された個々の領域は、ガラスウェーハＷの個々の液晶デバイスＤに対応する同様の形状に形成された吸引保持領域１０２となっている。
【００２１】
図４に示すように、個々の吸引保持領域１０２には、吸引孔である貫通孔１０３と連通孔１０４とがそれぞれ形成されており、貫通孔１０３及び連通孔１０４に作用する吸引力によって個々の液晶デバイスＤを吸引保持することができる。図５に示すように、貫通孔１０３は支持治具１００の表裏面を貫通しており、連通孔１０４は、支持治具１００の側面に形成された吸引口１０５に連通している。
【００２２】
図４に示すように、チャック基台２には凹部２０が形成されており、凹部２０の底面の中心部には分割装置１に備えた図示しない吸引源に連通する第一の吸引孔２１が形成されている。また、凹部２０の周囲には図示しない吸引源に連通する第二の吸引孔２２が複数形成されている。
【００２３】
ガラスウェーハＷを分割予定ラインＳに沿って切削する際には、図６に示すように、まず、チャック基台２の上に支持治具１００を載置する。
【００２４】
図１及び図２を参照して説明を続けると、次に、チャック基台２をＸ軸方向に移動させて支持治具１００を撮像部３０の直下に位置させ、支持治具１００の表面を撮像し、図６に示した区画線１０１をアライメント手段３が検出し、その座標を制御手段１０に記憶させる。
【００２５】
次に、支持治具１００の上にガラスウェーハＷを載置し、以下に説明するように、支持治具１００に対するガラスウェーハＷの載置位置を調整し、ガラスウェーハＷの分割予定ラインＳによって区画された液晶デバイスＤと支持治具１００の区画線１０１によって区画された吸引保持領域１０２との位置合わせをする。かかる位置合わせは、制御手段１０による制御の下で行われる。以下に図２及び図３を参照しながら具体的な方法を示す。
【００２６】
まず、チャック基台２をＸ軸方向に移動させて支持治具１００上に載置されたガラスウェーハＷを撮像部３０の直下に位置付ける。そして、撮像部３０がガラスウェーハＷを撮像し、分割予定ラインＳが、記憶された区画線１０１の座標と合致するかどうかを判断する。
【００２７】
その判断の結果、支持治具１００とガラスウェーハＷとの間に角度のずれがある場合は、板状物離反手段９を構成する移動部９３がチャック基台２に保持されたガラスウェーハＷの直上に移動し、ガラスウェーハＷに衝突しない程度に挟持部９３２ｃを開いて開閉板９３２ｅが離れた状態として、昇降部９３２を下降させる。そして、吸着部９３２ｄに吸引力を作用させてガラスウェーハＷを吸着保持し、昇降部９３２を上昇させて支持治具１００から離反させる。
【００２８】
そして、制御手段１０による制御の下で回転駆動部６４を駆動することによりチャック基台２を所望角度回転させて支持治具１００を回転させ、角度補正を行う。
【００２９】
支持治具１００とガラスウェーハＷとの間にＸ軸方向の位置のずれがある場合は、制御手段１０による制御の下でパルスモータ６１を駆動し、Ｘ軸送り手段６によりチャック基台２をＸ軸方向に所望量移動させて支持治具１００を移動させてＸ軸補正を行う。
【００３０】
支持治具１００とガラスウェーハＷとの間にＹ軸方向の位置のずれがある場合は、制御手段１０による制御の下でパルスモータ９１を駆動して板状物離反手段９を構成する移動部９３をＹ軸方向に移動させることにより、ガラスウェーハＷを所望量Ｙ軸方向に移動させてＹ軸補正を行う。
【００３１】
このようにして支持治具１００の回転またはＸ軸方向の位置調整、ガラスウェーハＷのＹ軸方向の位置調整がなされた後に、昇降部９３２を下降させて吸着部９３２ｄにおける吸引力を解除してガラスウェーハＷを支持治具１００に載置すると、ガラスウェーハＷが支持治具１００に対して位置ずれなく適正な位置に載置される。この状態では、ガラスウェーハＷの分割予定ラインＳと支持治具１００の区画線１０１とが位置合わせされ、液晶デバイスＤと吸引保持領域１０２とが合致している。なお、上記角度補正、Ｘ軸補正、Ｙ軸補正の順番は任意であり、これらをかわるがわる行うこともできる。
【００３２】
ガラスウェーハＷが支持治具１００に対して適正な位置に載置された状態で、図４に示したチャック基台２の第一の吸引孔２１に吸引力を作用させると、その吸引力が凹部２０を介して支持治具１００の貫通孔１０３に作用してガラスウェーハＷがチャック基台２に吸引保持され支持治具１００に支持される。また、チャック基台２の第二の吸引孔２２に吸引力を作用させると、その吸引力によって支持治具１００がチャック基台２に吸引保持される。
する。
【００３３】
次に、制御手段１０は、チャック基台２をＸ軸方向に移動させることによりアライメント手段３の直下にガラスウェーハＷを位置させ、撮像部３０がガラスウェーハＷを撮像し、アライメント手段３が切削すべき分割予定ラインＳを検出して切削ブレード４２とのＹ軸方向の位置合わせ（アライメント）を行う。具体的には、チャック基台２がＸ軸方向に移動すると共に撮像部３０がＹ軸方向に移動しながら、撮像部３０によって撮像された実際のガラスウェーハＷの画像と予め撮像されアライメント手段３に備えたメモリに記憶されたガラスウェーハＷの表面の画像とのパターンマッチングを行い、両画像が一致した時点で撮像部３０の動きを停止する。切削ブレード４２は撮像部３０のＸ軸方向の延長線上にあり、切削手段４と撮像部３０とは一体に動くため、アライメントによって切削すべき分割予定ラインの延長線上に切削ブレード４２が位置することとなる。
【００３４】
そしてその状態で加工送り手段６によってチャック基台２が＋Ｘ方向に加工送りされると共に、切削ブレード４２が高速回転しながら切削手段４が下降することにより、アライメント手段３によって検出された分割予定ラインＳが切削される。
【００３５】
次に、制御手段１０による制御の下でＹ軸送り手段７を駆動して隣り合う分割予定ラインの間隔ずつ切削手段４をＹ軸方向に割り出し送りしながら、同様の切削を行うことで、同方向のすべての分割予定ラインＳが切削される。
【００３６】
そして更に、制御手段１０による制御の下で回転駆動部６４を駆動してチャック基台２を９０度回転させた後に、上記と同様の切削を行うと、すべての分割予定ラインＳが縦横に切削され、個々の液晶デバイスＤに分割される。液晶デバイスＤと吸引保持領域１０２０とは事前に位置合わせされているため、分割された後の個々の液晶デバイスＤも吸引保持される。
【００３７】
次に、チャック基台２に保持された支持治具１００及び分割済みのガラスウェーハＷは、制御手段１０による制御の下で、互いの突起９３２ｆを支持治具１００の吸引口１０５に係合させると共に吸引源９３３からの吸引力を作用させ、昇降部９３２を上昇させて移動部９３を所望量Ｙ軸方向に移動させ、更に昇降部９３２を下降させることにより、図１に示した洗浄手段５に搬送される。そして、洗浄手段５においてガラスウェーハＷを構成する液晶デバイスＤが洗浄される。すなわち、図示の例では、板状物離反手段９は、支持治具１００にガラスウェーハＷが支持された状態で支持治具１００に作用して支持治具１００と共にガラスウェーハＷを洗浄手段５に搬送する役割を担うもので、ガラスウェーハＷ等の板状物を洗浄手段５に搬送する支持治具搬送手段としての機能を兼ねる。なお、洗浄手段５にはチャック基台２と同様の構造のスピンナーテーブルが配設されている。また、板状物離反手段９とは別個に支持治具搬送手段を設けても良い。
【００３８】
このように、洗浄手段５に搬送される過程においても分割済みのガラスウェーハＷは支持治具１００に支持されて吸引されているため、ダイシングテープは不要となり、また、支持治具１００は再利用することができるため、ダイシングテープを貼着する工程を省略することができ生産性が向上すると共に、液晶デバイスＤの製造コストを低減することができる。
【００３９】
上記の例では、ガラスウェーハＷを一度に完全切断する場合について説明したが、図７（Ａ）に示すように、周縁部がＶ字型に形成されたブレードを分割予定ラインＳの表面に所定量切り込ませてＶ溝２００を形成した後に、図７（Ｂ）に示すように、完全切断用のブレードをＶ溝の裏面側から切り込ませて切断溝２０１を形成して完全切断することもできる。この場合は、前述した分割予定ラインＳと区画線１０１との位置合わせと同様の手法により、形成されたＶ溝と支持治具１００の区画線１０１との位置合わせを行うことができる。
【００４０】
そして、ガラスウェーハＷの表面にＶ溝を形成した後に、裏面からブレードを切り込ませて切削するため、切削ブレードの切り込み量を少なくすることができ、支持治具１００に逃げ溝を形成する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】分割装置の一例を示す斜視図である。
【図２】分割装置の内部構造の一例を示す斜視図である。
【図３】板状物離反手段の構成の一例を示す斜視図である。
【図４】ガラスウェーハ、支持治具及びチャック基台を示す斜視図である。
【図５】支持治具の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】チャック基台に支持治具が保持された状態及びガラスウェーハを示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は表面にＶ溝が形成されたガラスウェーハの一部を示す正面図であり、（Ｂ）はＶ溝形成後に完全切断されたガラスウェーハの一部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：分割装置
２：チャック基台
２０：凹部  ２１：第一の吸引孔  ２２：第二の吸引孔
３：アライメント手段  ３０：撮像部
４：切削手段
４０：スピンドル  ４１：スピンドルハウジング  ４２：切削ブレード  ４３：モータ
５：洗浄手段
６：Ｘ軸送り手段
６０：ボールネジ  ６１：パルスモータ  ６２：ガイドレール  ６３：スライド部
６４：回転駆動部
７：Ｙ軸送り手段
７０：ボールネジ  ７１：パルスモータ  ７２：ガイドレール  ７３：スライド部
８：Ｚ軸送り手段
８０：壁体  ８１：ボールネジ  ８２：パルスモータ  ８３：ガイドレール
９：板状物離反手段
９０：ボールネジ  ９１：パルスモータ  ９２：ガイドレール
９３：移動部
９３０：基部  ９３１：アーム部
９３２：昇降部
９３２ａ：昇降ロッド  ９３２ｂ：ハウジング  ９３２ｃ：挟持部  ９３２ｄ：吸着部
９３２ｅ：開閉板  ９３２ｆ：突起
１００：支持治具
１０１：区画線  １０２：吸引保持領域  １０３：貫通孔  １０４：連通孔
１０５：吸引口
Ｗ：ガラスウェーハ
Ｓ：分割予定ライン  Ｄ：液晶デバイス
２００：Ｖ溝  ２０１：切断溝
【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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