(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシング装置であって、
切断するウェーハを保持すると共に切断後のウェーハをスピンナ洗浄する際にもウェーハを保持するテーブルと、
ウェーハ切断の際のアラインメント時に前記テーブルを回転させる中空モータである第１モータを備えたアライメント手段と、
前記アライメント手段でアライメントされたウェーハを切断する切断刃を備えた切断手段と、
前記テーブルに保持されたウェーハに洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置と、前記第１モータの中空部に前記第１モータと同軸的に配設されると共に洗浄時前記テーブルを回転させる第２モータと、を備えた洗浄手段と、
前記第２モータを上下動させることによって前記第１モータの、前記テーブルへの接続を行なったり接続を解除したりする接離手段と、を備え、
ウェーハ切断時には前記接離手段によって前記第２モータが下方向に移動することにより前記第１モータが前記テーブルと接続して該テーブルを回転させ、スピンナ洗浄時には前記接離手段によって前記第２モータが上方向へ移動することにより前記第１モータの前記テーブルへの接続が解除されて前記第２モータが前記テーブルを高速回転させることを特徴としたダイシング装置。
【請求項２】
前記接離手段は第２モータの外壁を形成する磁性体により形成されたブラケットと前記第２モータの外壁の周囲に巻かれて前記第２モータの上下方向の移動を起こさせるスプリングとからなり、ウェーハ切断時には該スプリングへの通電により該スプリングが電磁石となり、前記ブラケットを引き寄せて前記第２モータが下降することによって前記第１モータが前記テーブルと接続して前記テーブルを回転させ、スピンナ洗浄時には該スプリングの付勢力により前記第２モータが上昇することによって前記第１モータと前記テーブルとの接続が解除され前記第２モータが前記テーブルを回転させるようになることを特徴とする請求項１記載のダイシング装置。
【請求項３】
前記第２モータは、高速回転可能なサーボモータであることを特徴とする請求項１記載のダイシング装置。
【請求項４】
前記洗浄手段に洗浄状態を監視する画像信号処理装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイシング装置に係り、特に半導体ウェーハに形成された多数のチップをチップ毎に切断するダイシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイシング装置は、ウェーハをカッティングテーブルに保持させた後、このカッティングテーブルをモータで回転させてウェーハを所定の位置にアライメントし、このアライメントされたウェーハを、高速回転する切断刃（以下、「ブレード」と称する）によって切断することにより、ウェーハをチップ毎に切断する装置である。
【０００３】
ダイシング装置で切断されたウェーハは、一般にスピンナ洗浄装置によって洗浄される。例えば、スピンナ洗浄装置がダイシング装置と同一架台に搭載されたフルオートタイプの装置では、切断終了したウェーハをアンロード装置によってダイシング装置からスピンナ洗浄装置に自動搬送し、ここでウェーハの洗浄を実施している。また、スピンナ洗浄装置が搭載されていないセミオートタイプの装置では、切断終了したウェーハをオペレータがカッティングテーブルから取り外した後、別な場所に設けられたスピンナ洗浄装置に、そのウェーハを取り付けて洗浄している。
【０００４】
前記スピンナ洗浄装置は、ウェーハを保持する回転テーブル、純水等の洗浄水をウェーハに噴射するノズル等から構成されている。このスピンナ洗浄装置においてウェーハは、回転テーブルの回転で回りながらノズルから噴射される洗浄水によって洗浄される。
【０００５】
しかしながら、前記従来の装置では、フルオートタイプでもセミオートタイプでも、ダイシング装置で切断したウェーハをスピンナ洗浄装置に搬送して洗浄するので、ウェーハの搬送に時間が取られ、ウェーハの処理効率を向上させることができないという欠点があった。
【０００６】
このため、スピンナ洗浄装置を構成する洗浄水噴射手段をダイシング装置に設けるとともに、ダイシング装置のアライメント用モータを、スピンナ洗浄装置の回転テーブルを回転させるモータとして兼用するダイシング装置が提案されている（特開２０００−１８８２６８）。これにより、切断後のウェーハをスピンナ洗浄装置に搬送する搬送工程が省略されている。
【０００７】
しかし、このダイシング装置では、兼用モータとしてウェーハ切断時のアラインメントに使用するダイレクトドライブモータをスピンナ洗浄用にも使用するため、スピンナ洗浄時に高速で回転させたとしても（例えば、６００ｒｐｍ）、ダイレクトドライブモータとしての構造上、モータの回転数が絶対的に不足してしまい、洗浄不足となりがちであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの切断処理とこの後に実施されるウェーハの洗浄処理とを効率良く実施すると共に、洗浄処理時にテーブルを高速で回転させる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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、ダイシング装置であって、
切断するウェーハを保持すると共に切断後のウェーハをスピンナ洗浄する際にもウェーハを保持するテーブルと、
ウェーハ切断の際のアラインメント時に前記テーブルを回転させる中空モータである第１モータを備えたアライメント手段と、
前記アライメント手段でアライメントされたウェーハを切断する切断刃を備えた切断手段と、
前記テーブルに保持されたウェーハに洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置と、前記第１モータの中空部に前記第１モータと同軸的に配設されると共に洗浄時前記テーブルを回転させる第２モータと、を備えた洗浄手段と、
前記第２モータを上下動させることによって前記第１モータの、前記テーブルへの接続を行なったり接続を解除したりする接離手段と、を備え、
ウェーハ切断時には前記接離手段によって前記第２モータが下方向に移動することにより前記第１モータが前記テーブルと接続して該テーブルを回転させ、スピンナ洗浄時には前記接離手段によって前記第２モータが上方向へ移動することにより前記第１モータの前記テーブルへの接続が解除されて前記第２モータが前記テーブルを高速回転させることを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、スピンナ洗浄装置を構成する洗浄水噴射装置をダイシング装置に設け、ウェーハを保持するテーブルを切断時と洗浄時とで共通化して切断時のテーブルにウェーハを保持させたまま洗浄水噴射装置から切断後のウェーハに洗浄水を噴射させたので、切断後のウェーハをスピンナ洗浄装置に搬送する搬送工程を省略できるようになった。さらに、ウェーハ切断時にテーブルを回転させる第１モータと、スピンナ洗浄時にテーブルを回転させる第２モータの、計２個のモータを用いた。切断時、洗浄時に応じて接離手段が第２モータを上下動させることによって第１モータをテーブルへ接続させたり接続を解除させたりしたため、ウェーハ切断時には位置決めに適した第１モータを使用でき、スピンナ洗浄時には高速回転に適した第２モータを使用することができる。したがって、位置決めは精度良く行うことができ、洗浄はテーブルを高速回転させて効果的に行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の本発明によれば、ウェーハを切断するときにはスプリングに通電してスプリングをコイルのようにしてブラケットに磁界を帯びさせ、その結果、第２モータは下降し、第１モータがテーブルと接続してテーブルを回転させる。ウェーハを洗浄するときにはスプリングに通電をしなければスプリングの付勢力により第２モータが上昇するので、第１モータとテーブルとの接続が解除されて第２モータがテーブルを回転させるようになる。
【００１２】
請求項３記載の本発明によれば、第２モータにサーボモータを使用することにより、テーブルを高速回転させることができ、洗浄機能を高めることができる。
【００１３】
請求項４記載の本発明によれば、ウェーハの洗浄が終わった面を撮像して撮像した画像を信号処理することによって洗浄状態を確認する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置について詳説する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係るダイシング装置１０の斜視図、図２は図１に示したダイシング装置１０の切断時の縦断面図、図３は図１に示したダイシング装置１０の洗浄時の縦断面図である。
【００１６】
これらの図に示すダイシング装置１０は、カッティングテーブル（切断用テーブルに相当）１２に吸着保持されたウェーハ１４を、中空モータ１６及び撮像装置（顕微鏡でも良い）１８からなるアライメント装置によってファインアライメントし、その後、Ｘ−Ｙ移動機構２０によってウェーハ１４をＸ方向に移動させながら、高速回転するブレード２２でウェーハ１４をダイス状に切断する装置である。また、ウェーハ１４の切断時には、ウェーハ１４の加工精度を維持するために、図示しないノズルからウェーハ切断中のブレード２２に向けて加工液が噴射されている。
【００１７】
図１に示すように前記ブレード２２は、ブレードモータ２４のスピンドル２６に取り付けられ、このブレードモータ２４の駆動力によって高速回転される。また、ブレード２２は、図示しないフランジカバーによって切断部を除く部分が覆われている。このフランジカバーに前記加工液を噴射するノズルが取り付けられている。
【００１８】
図２に示すように、前記カッティングテーブル１２の上面には凹部１３が形成され、この凹部１３にセラミック等の焼結体よりなるポーラス材２８が取り付けられている。前記ポーラス材２８は、円板状であるウェーハ１４の形状に対応した円盤状に形成されるとともに、その上面がカッティングテーブル１２の上面と面一に形成されている。これにより、ウェーハ１４は、カッティングテーブル１２の上面において、全面が保持される。また、カッティングテーブル１２の回転中心Ａに対応した位置には、貫通孔３０が形成され、この貫通孔３０はポーラス材２８の下面に連結されている。また、貫通孔３０は、ウエーハ１４を吸引保持する吸引管９６に連結されている。
【００１９】
吸引管９６は、ダイシング装置１０の外部に延設され、真空破壊弁４０を介してサクションポンプ４２に連結されている。したがって、サクションポンプ４２が駆動され、前記真空破壊弁４０が閉成されると、前記ポーラス材２８にウェーハ１４が真空吸着される。真空破壊弁４０が開放されると、吸引管９６が大気開放されるので、ポーラス材２８によるウェーハ１４の真空吸着保持が解除される。なお、前記カッティングテーブル１２の周部には、断面Ｌ字状のフランジ４４が取り付けられている。このフランジ４４が、ウェーハ切断で発生したウェーハフレーム（チップを除いた不要な部分）を受けることによって、カッティングテーブル１２からのウェーハフレームの脱落が防止される。
【００２０】
中空モータ１６の上面には、中空モータ１６とカッティングテーブル１２とを密着して接続させるための吸引用の溝１０６が形成されている。この溝１０６は図示しない配管によってカッティングテーブル１２と中空モータ１６の上面を真空吸着する。真空破壊弁４０が開放されると、吸引管９６が大気開放されるので、カッティングテーブル１２による中空モータ１６の真空吸着保持が解除される。中空モータ１６の側面上部周囲には長溝１０８が形成されている。カッティングテーブル１２の下面からはＬ字部１１０が、先端が長溝１０８に入り込むように延びている。
【００２１】
中空モータ１６は、軸部に中空部が形成された円筒形であり、円筒部１７が回転する構造になっている。
【００２２】
ところで、前記ブレード２２の左右両側には、洗浄水噴射装置５４を構成する洗浄水噴射ノズル５６、５６が設けられている。これらのノズル５６、５６は、ブレード２２を覆うフランジカバー（図示せず）に固定されている。また、前記ノズル５６、５６には図１に示すように、洗浄水供給管５８が連結され、この供給管５８は給水ポンプ６２、遮断弁６０を介して洗浄水タンク６４に連結されている。したがって、前記遮断弁６０が開放され、給水ポンプ６２が駆動されると、タンク６４に貯留された洗浄水６６が洗浄水供給管５８を介してノズル５６、５６に供給され、ノズル５６、５６からウェーハ１４に向けて噴射される。ウェーハ１４は、前記ノズル５６、５６から噴射される洗浄水によって洗浄される。
【００２３】
中空モータ１６の中空部には、サーボモータ９０が中空モータ１６と同軸的に配設されている。サーボモータ９０は、上面に開口部を有する略円筒形の固定筒９９の内側に円筒形の鉄製ブラケット９８が上部が固定筒９９から突出するように収容・配設され、ブラケット９８の該突出している部分の周囲には鉄製のスプリング１００が巻き回されている。したがって、ブラケット９８の上下方向下側３分の２程度の部分は、スプリング１００を介してスプリング１００の付勢力を受けながら固定筒９９内を上下動可能である。
【００２４】
ブラケット９８の内部には、スピンナー洗浄用のサーボモータのロータ９２が配設されている。
【００２５】
ロータ９２の上部には、ロータ９２とカッティングテーブル１２とを接続する接続部材１１２が取り付けられている。この接続部材１１２によって、ロータ９２が回転するとカッティングテーブル１２が回転するようになっている。
【００２６】
また、ロータ９２はカップリング１０２に連結されている。カップリング１０２は常時接続状態になっている。カップリング１０２の下方向にはさらに回動軸９５が連結されていて、回動軸９５はブラケット９８に回転可能に取り付けられている。
【００２７】
回転軸９１と一対の張り出し管９４との接続部は、シール部材９７でシールされている。
【００２８】
次に、前記の如く構成されたダイシング装置１０の作用について、図４に示すブロック図を参照して説明する。
【００２９】
図４の制御装置６８は、ダイシング装置１０全体を統括制御するＣＰＵであり、この制御装置６８は、ダイシング装置１０に取り付けられた切断／洗浄運転切換スイッチ７０からの運転切換情報に基づいて中空モータ１６、サーボモータ９０、スプリング１００、撮像装置１８、Ｘ−Ｙ移動機構２０、ブレードモータ２４、真空破壊弁４０、及び洗浄水噴射装置５４等を制御する。
【００３０】
通常、処理工程は、切断、洗浄の順になる。
【００３１】
まず、切断工程を行なう。切断／洗浄運転切換スイッチ７０から切断運転信号が出力されると切断工程に入る。切断の初期工程を図５のフローチャートを用いて説明する。まず、カッティングテーブル１２が降下位置にあることを確認する（ステップ１２０）。カッティングテーブル１２が降下位置にあるかどうかは、テーブルバキュームを感知するセンサ（図示せず）を使用する。カッティングテーブル１２の位置は、サーボモータ９０に図示しないエンコーダが配設されているのでこのエンコーダを利用して決定することができる。降下位置にあるときは、すなわち、図２の状態にあるときは、中空モータ１６の上面にカッティングテーブル１２が接しているので、制御装置６８は、真空破壊弁４０を閉成し（ステップ１２２）、ウェーハ１４をカッティングテーブル１２に真空吸着保持させる。その後、ダイシング装置１０のアライメント装置である、中空モータ１６、及び撮像装置１８を駆動させ（ステップ１２４）、カッティングテーブル１２上のウェーハ１４を、撮像装置１８によって観察しながら中空モータ１６によって回動させることにより、ウェーハ１４を所定の位置にファインアライメントする。
【００３２】
その後、切断工程に入る。制御装置６８は、Ｘ−Ｙ移動機構２０を駆動させることにより、ウェーハ１４をＸ方向に移動させながら、ブレードモータ２４を駆動させて高速回転するブレード２２でウェーハ１４をダイス状に切断する。切断方法としては、円形カット方法、角形カット方法等が例示できる。
【００３３】
前記ブレード２２によるウェーハ１４の切断処理が終了すると、制御装置６８は、中空モータ１６、撮像装置１８、及びブレードモータ２４を停止させる。
【００３４】
ステップ１２０でカッティングテーブル１２が降下位置にない場合には、スプリング１００が伸長位置にあり、すなわちサーボモータ９０が上昇位置にあるので（図３の状態）、スプリング１００に電流を流す（ステップ１２６）。スプリング１００に電流を流すと、スプリング１００は電磁石になり、ブラケット９８が磁性体となっているので下降する。カッティングテーブル１２が降下位置にきたことが確認されると（ステップ１２８）、中空モータ１０４の上面にカッティングテーブル１２が接しているので、真空破壊弁４０を閉成し（ステップ１３０）、ウェーハ１４をカッティングテーブル１２に真空吸着保持させる。そしてスプリング１００への電流を切る（ステップ１３２）。その後、ダイシング装置１０のアライメント装置である、中空モータ１６、及び撮像装置１８を駆動させ（ステップ１３４）、カッティングテーブル１２上のウェーハ１４を、撮像装置１８によって観察しながら中空モータ１６によって回動させることにより、ウェーハ１４を所定の位置にファインアライメントする。
【００３５】
この後の切断工程は、上述の切断工程と同一なので説明を省略する。
【００３６】
次に、洗浄工程を行なう。切断／洗浄運転切換スイッチ７０から洗浄運転信号が出力されると洗浄工程に入る。洗浄の初期工程を図６のフローチャートを用いて説明する。まず、カッティングテーブル１２が上昇位置にあるかどうかを確認する（ステップ１３６）。上昇位置にあるかどうかの確認は、図示しないバキュームセンサで感知することによって行う。スプリング１００への通電がなされていたり真空破壊弁４０が閉成されていたりするとカッティングテーブル１２が上昇位置にないので、スプリング１００への通電を解除したり、真空破壊弁４０を開放したりする（ステップ１３８）。スプリング１００への通電解除及び真空破壊弁４０開放により、ブラケット９８を降下位置にとどまらせておく作用が解除されるので、スプリング１００の付勢力によってブラケット９８が上方向へ付勢され、カッティングテーブル１２が上昇位置に移動される。カッティングテーブル１２がスプリング１００の付勢力により勢いよく上方向に移動されてもＬ字部１１０の先端が長溝１０８に当たるので、カッティングテーブル１２が中空モータ１６から抜けることはない。
【００３７】
カッティングテーブル１２が上昇位置にあることが確認されると、前記制御装置６８は、真空破壊弁４０を閉成してポーラス材２８にウェーハ１４を真空吸着保持させる（ステップ１４０）。
【００３８】
その後、洗浄工程に入る。制御装置６８は、サーボモータ９０、及び洗浄水噴射装置５４を駆動させ、サーボモータ９０でカッティングテーブル１２を高速で回転（例えば、３０００ｒｐｍ）させながら、洗浄水噴射ノズル５６、５６からウェーハ１４に洗浄水を噴射してウェーハ１４の洗浄、即ち、スピンナ洗浄を開始する。この時、制御装置６８は、Ｘ−Ｙ移動機構２０を駆動させ、カッティングテーブル１２をＸ−Ｙ方向に間欠的に、又は連続的に移動させる。これにより、ウェーハ１４の全面が洗浄水によってくまなく洗浄される。通常、高速回転させるとカッティングテーブル１２に振動を生ずるが、スプリング１００が振動を吸収し防振の役割を果たすので、本形態ではテーブル１２の振動は少ない。
【００３９】
そして、前記スピンナ洗浄が所定時間経過すると、制御装置６８は、サーボモータ９０、洗浄水噴射装置５４、及びＸ−Ｙ移動機構２０を一旦停止させる。そして、制御装置６８は、撮像装置１８を駆動させてウェーハ１４の表面を撮像し、ウェーハ１４の洗浄状況を確認する。この時、制御装置６８は、Ｘ−Ｙ移動機構２０を駆動させ、カッティングテーブル１２をＸ−Ｙ方向に移動させることにより、ウェーハ１４の全面を撮像装置１８で撮像させる。
【００４０】
ウェーハ１４の洗浄が不十分であると判断した場合には、前記スピンナ洗浄を再度実施させる。前記判断は、ダイシング装置１０のオペレータが判断してもよく、また、ダイシング装置１０で自己判断させてもよい。オペレータが判断する場合には、撮像装置１８で撮像された画像をディスプレイ等の表示装置に表示させ、目視によって行う。また、ダイシング装置１０で自己判断させる場合には、撮像装置１８で撮像された画像信号を、信号処理（例えば、十分に洗浄されたことを示す閾値で二値化処理）することにより行う。
【００４１】
一方、ウェーハ１４が十分に洗浄されたと判断した場合には、前記制御装置６８は、サーボモータ９０を駆動させるとともに洗浄水噴射装置５４を停止させ、ウェーハ１４を高速回転させて乾燥させる。以上で、ウェーハ１４の切断処理と洗浄乾燥処理が終了する。
【００４２】
以上の如く、本実施の形態のダイシング装置１０によれば、ダイシング装置１０に洗浄水噴射装置５４を設け、ウェーハ１４を保持するテーブルを切断時と洗浄時とで共通化して切断時のテーブルにウェーハを保持させたまま洗浄水噴射装置５４から切断後のウェーハに洗浄水を噴射させたので、切断後のウェーハ１４をスピンナ洗浄装置に搬送する搬送工程を省略することができる。これにより、前記ダイシング装置１０によれば、ウェーハ１４の切断処理と洗浄処理とを効率良く実施することができ、さらに乾燥処理も高速回転でできるので、ウェーハ１４の処理効率を向上させることができる。
【００４３】
さらに、ウェーハ切断時にテーブルを回転させる中空モータ１６と、スピンナ洗浄時にテーブルを回転させるサーボモータ９０の、計２個のモータを用い、切断時、洗浄時に応じてスプリング１００がサーボモータ９０を上下動させることによって中空モータ１６をカッティングテーブル１２へ接続させたり接続を解除させたりしたため、ウェーハ１４切断時には位置決めに適した中空モータ１６を使用でき、スピンナ洗浄時には高速回転に適したサーボモータ９０を使用することができる。したがって、位置決めは精度良く行うことができ、洗浄はテーブルを高速回転させて強力に行うことができる。また、高速回転中、スプリング１００がカッティングテーブル１２の防振の役割も果たす。
【００４４】
更に、前記ダイシング装置１０によれば、アライメント装置の撮像装置１８によってウェーハ１４の洗浄状態を確認させるようにしたので、洗浄状態を確認するための専用の装置を別途設ける必要はなく、また、洗浄状態の確認が容易になる。
【００４５】
なお、本実施の形態で説明したダイシング装置１０は、フルオートタイプのダイサにでも、セミオートタイプのダイサにでも適用できることは言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明に係るダイシング装置によれば、スピンナ洗浄装置を構成する洗浄水噴射装置をダイシング装置に設けたので、ウェーハの切断処理と洗浄処理とを効率良く実施することができ、ウェーハの処理効率を向上させることができる。また、切断の際のテーブルの位置決めを精度良く行うことができ、かつ洗浄はテーブルを高速回転させてきれいに洗浄することができる。
【００４７】
請求項２記載の本発明によれば、スプリングがコイルの機能を果たすことによって、簡単な構造で２種類のモータを切断、洗浄の用途に応じてテーブルに接続することができ、また、高速回転中、スプリングが防振の役割も果たす。
【００４８】
請求項３記載の本発明によれば、テーブルを高速回転させることができ、強力な洗浄機能を得ることができる。
【００４９】
請求項４記載の本発明によれば、洗浄状態を自動確認できるので、人が介在して洗浄状態を確認するより、バラツキがなく正確に洗浄状態の評価が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の斜視図。
【図２】図１に示したダイシング装置の切断時の縦断面図。
【図３】図１に示したダイシング装置の洗浄時の縦断面図。
【図４】図１に示したダイシング装置の制御系を示すブロック図。
【図５】切断の初期工程を示したフローチャート。
【図６】洗浄の初期工程を示したフローチャート。
【符号の説明】
１０…ダイシング装置、１２…カッティングテーブル、１４…ウェーハ、１６…中空モータ、１８…撮像装置、２０…Ｘ−Ｙ移動機構、２２…ブレード、３２…ロータ、４６…ステータ、４８…コイル、５４…洗浄水噴射装置、６８…制御装置、９０…サーボモータ、９８…ブラケット、１００…スプリング、１１２…接続部材
【図１】
0003849922.tif 000002
【図２】
0003849922.tif 000003
【図３】
0003849922.tif 000004
【図４】
0003849922.tif 000005
【図５】
0003849922.tif 000006
【図６】
0003849922.tif 000007