CN101961886B

CN101961886B - 切削装置

Info

Publication number: CN101961886B
Application number: CN201010233538.9A
Authority: CN
Inventors: 佐藤正视
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2030-07-19
Also published as: JP5340841B2; JP2011023686A; CN101961886A

Abstract

本发明提供一种切削装置，在切削刀具调整时金属不会与切削刀具粘结，切削刀具不会产生损伤。该切削装置具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；切削构件，其将切削刀具支撑成能够旋转，该切削刀具用于切削保持于卡盘工作台的被加工物；加工进给构件，其使卡盘工作台和切削构件相对地进行加工进给；切入进给构件，其使切削构件相对于卡盘工作台在切入方向移动；和调整构件，其使切削刀具与卡盘工作台的框体的表面部接触，并通过电导通来检测出切入方向的基准位置，切削装置的特征在于，卡盘工作台包括：吸附部，其具有用于吸引保持被加工物的吸附面；以及框体，其围绕吸附部，并具有高度与吸附部的吸附面相同的表面部，框体的至少表面部由硅形成。

Description

切削装置

技术领域

本发明涉及切削装置，特别涉及具有能够确保切削刀具调整(set up)时的可靠性的卡盘工作台的切削装置。

背景技术

关于在表面形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成电路)等大量器件、且一个个器件被分割预定线(间隔道)划分开来的半导体晶片，在利用磨削装置对背面进行磨削而形成为预定的厚度之后，利用切削装置(切割装置)切削分割预定线从而被分割成一个个器件，分割出的器件被广泛应用于移动电话、个人计算机等各种电气设备。

切削装置至少具有：卡盘工作台，其用于保持晶片；切削构件，其将切削刀具支撑成能够旋转，该切削刀具用于切削保持于所述卡盘工作台的晶片；加工进给构件，其使卡盘工作台和切削构件相对地进行加工进给；以及切入进给构件，其使切削构件相对于卡盘工作台在切入方向移动，该切削装置能够将晶片高精度地分割成一个个器件。

作为切削刀具，一般使用以镀镍的方式固定金刚石磨粒而成的电铸刀具，由于刀具具有导电性，所以使切削刀具与卡盘工作台的围绕由多孔陶瓷等形成的吸附部的、用金属形成的框体的上表面接触，并通过电导通来确定切削刀具在切入方向的基准位置(例如，参照日本特开平11-254259号公报、日本特开2005-142202号公报)。

专利文献1：日本特开平11-254259号公报

专利文献2：日本特开2005-142202号公报

但是，现有的卡盘工作台的框体大多由SUS(不锈钢)等金属形成，当使切削刀具与框体接触时，存在这样的问题：框体的金属发生粘结，切削刀具产生损伤从而切削能力降低，当切削晶片时在器件的侧面产生缺损，从而使器件的品质降低。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种在切削刀具调整时金属不会粘结于切削刀具、切削刀具不会产生损伤的切削装置。

根据本发明，提供一种切削装置，该切削装置具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；切削构件，其将切削刀具支撑成能够旋转，该切削刀具用于切削保持于所述卡盘工作台的被加工物；加工进给构件，其使所述卡盘工作台和所述切削构件相对地进行加工进给；切入进给构件，其使所述切削构件相对于所述卡盘工作台在切入方向移动；以及调整构件，其使所述切削刀具与所述卡盘工作台的框体的表面部接触，并通过电导通来检测出切入方向的基准位置，所述切削装置的特征在于，所述卡盘工作台包括：吸附部，其具有用于吸引保持被加工物的吸附面；以及框体，其围绕所述吸附部，并且具有高度与所述吸附部的吸附面相同的表面部，所述框体的至少表面部由硅形成。

优选的是，框体的表面部通过硅的喷镀而形成。优选的是，硅的纯度在99％以下。

根据本发明，由于作为构成卡盘工作台的框体的调整面来使用的表面部由具有导电性的硅形成，所以金属不会粘结于切削刀具，切削刀具不会损伤，从而不会导致切削能力的降低，因此在切削作为被加工物的晶片时不会在器件的侧面产生缺损，能够确保可靠性高的器件的品质。

附图说明

图1是装配有本发明的卡盘工作台的切削装置的外观立体图。

图2是经切割带支撑于环状框架的晶片的表面侧立体图。

图3是卡盘工作台组装体的分解立体图。

图4是卡盘工作台组装体的立体图。

图5是卡盘工作台组装体的侧视图。

图6是第一实施方式的卡盘工作台的纵剖视图。

图7的(A)是第二实施方式的卡盘工作台的纵剖视图，图7的(B)是第三实施方式的卡盘工作台的纵剖视图，图7的(C)是第四实施方式的卡盘工作台的纵剖视图。

图8是切削刀具的调整时的说明图。

图9是切削刀具的调整时的流程图。

标号说明

18～18C：卡盘工作台；28：切削刀具；30：卡盘工作台组装体；32：支撑基座；48：吸附部；48a：吸附面；50、56、58：框体；54：表面部(Si膜)；60：Si膜；62：多孔质陶瓷板；72：Si膜。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1表示能够对安装于本发明实施方式的卡盘工作台的半导体晶片进行切割、从而将其分割成一个个芯片(器件)的切削装置2的外观。

在切削装置2的前表面侧设有用于供操作者输入加工条件等对装置的指示的操作构件4。在装置上部设有CRT(阴极射线管)等显示构件6，所述显示构件6显示对操作者进行引导的引导画面或由后述的摄像构件拍摄到的图像。

如图2所示，在作为切割对象的晶片W的表面正交地形成有第一间隔道S1和第二间隔道S2，大量的器件D由第一间隔道S1和第二间隔道S2划分开地形成在晶片W上。

晶片W粘贴于作为粘接带的切割带T，切割带T的外周缘部粘贴于环状框架F。由此，晶片W成为经切割带T被框架F支撑的状态，在图1所示的晶片盒8中收纳有多块(例如25块)晶片。晶片盒8载置于能够上下移动的盒升降机9上。

在晶片盒8的后方配设有搬出搬入构件10，所述搬出搬入构件10从晶片盒8将切削前的晶片W搬出，并且将切削后的晶片搬入晶片盒8。在晶片盒8和搬出搬入构件10之间设有临时放置区域12，该临时放置区域12是临时地载置作为搬出搬入对象的晶片的区域，在临时放置区域12配设有使晶片W与固定位置对准的位置对准构件14。

在临时放置区域12附近配设有搬运构件16，所述搬运构件16具有吸附并搬运与晶片W成为一体的框架F的回转臂，被搬出到临时放置区域12的晶片W被搬运构件16吸附并搬运至卡盘工作台18上，该晶片W被该卡盘工作台18吸引，并且利用多个夹紧件38固定框架F，由此晶片W被保持于卡盘工作台18上。

卡盘工作台18构成为能够旋转且能够沿X轴方向往复运动，在卡盘工作台18的X轴方向的移动路径的上方配设有检测晶片W的应切削的间隔道的校准构件20。

校准构件20具有拍摄晶片W的表面的摄像构件22，该校准构件20能够根据通过拍摄而取得的图像，通过图案匹配等处理来检测应切削的间隔道。由摄像构件22取得的图像显示于显示构件6。

在校准构件20的左侧配设有对保持于卡盘工作台18的晶片W实施切削加工的切削构件24。切削构件24与校准构件20构成为一体，两者联动地沿Y轴方向和Z轴方向移动。

切削构件24通过将切削刀具(毂状刀具)28装配于能够旋转的主轴26的末端而构成，并且切削构件24能够沿Y轴方向和Z轴方向移动。切削刀具28位于摄像构件22的X轴方向的延长线上。

标号25为将切削结束后的晶片W搬运到清洗装置27的搬运构件，在清洗装置27中，清洗晶片W并使空气从空气喷嘴喷出以使晶片W干燥。

下面，参照图3至图6，对本发明实施方式所涉及的卡盘工作台组装体进行详细说明。参照图3，其表示本发明实施方式所涉及的卡盘工作台组装体30的分解立体图。图4是卡盘工作台组装体30的立体图。

卡盘工作台组装体30的支撑基座32在其上表面具有环状安装部34。在支撑基座32的中心部分形成有中心抽吸通道36，该中心抽吸通道36沿铅直方向伸长，并与未图示的负压抽吸源(真空抽吸源)连接。

在支撑基座32沿圆周方向隔开180度地安装有两个夹紧件38。各夹紧件38包括：一端固定于支撑基座32的相互平行的一对导轨40；以能够沿这些导轨40移动的方式安装的支承部件42；固定于支承部件42的空气致动器44；通过空气致动器44而进行90度旋转的旋转轴45；以及固定于旋转轴45的L形状的夹紧爪46。

通过调整支承部件42的沿着导轨40的安装位置，能够对应于保持晶片的环状框架F的不同尺寸。通过利用空气致动器使旋转轴45旋转，夹紧爪46在图5中假想线所示的释放位置和实线所示的夹紧位置之间转动。

如图5的(A)所示，卡盘工作台18具有圆筒状底部52，通过将圆筒状底部52配合到支撑基座32的环状支撑部34所划出的凹部35内，卡盘工作台18如图5的(B)所示地被安装于支撑基座32。

如图6所示，卡盘工作台18具有：吸附部48，其由多孔质的氧化铝(Al₂O₃)或多孔质的硅(Si)构成，并具有用于吸引保持晶片W的吸附面48a；框体50，其由围绕吸附部48的SUS(不锈钢)等金属形成；以及表面部54，其配设于框体50的上表面。

表面部54由0.5～1.0mm厚的硅(Si)膜构成，其上表面与吸附部48的吸附面48a设定在相同高度。形成表面部54的硅的纯度在90％～99％，其电阻率值为0.005Ωcm，因此表面部54具有足够的导电性。Si膜54通过硅的喷镀而形成。在框体50形成有与未图示的负压抽吸源连接的抽吸通道52。

参照图7的(A)～图7的(C)，表示其它实施方式的卡盘工作台18A～18C。图7的(A)所示的卡盘工作台18A的框体56由纯度为90％～99％的硅(Si)形成。吸附部48与上述实施方式相同，其由多孔质的氧化铝或多孔的质硅形成。框体56的上表面与吸附部48的吸附面48a设定在相同高度。

图7的(B)所示的卡盘工作台18B的框体58由氧化铝(Al₂O₃)形成，框体58表面被通过喷镀硅而形成的膜厚为0.5～1.0mm的Si膜60所覆盖。形成Si膜60的硅的纯度在90％～99％，其电阻率值为0.005Ωcm。与上述实施方式的卡盘工作台18相同，吸附部48由多孔质氧化铝或多孔质硅形成。

图7的(C)的卡盘工作台18C整体由多孔质陶瓷板62形成。多孔质陶瓷板62一体地形成有：具有吸附面64a的吸附部64；形成于吸附部64的相反侧的圆筒状底部66；以及连接吸附部64和底部66的环状壁部68。

在环状底部66以及在吸附部64与环状底部66之间的中间部分，形成有与未图示的负压抽吸源连接的抽吸通道70。多孔质陶瓷板62的除吸附部64的吸附面64a以外的外周被膜厚为0.5～1.0mm的Si膜72所包覆，用来防止对多孔质陶瓷板62进行真空抽吸时的泄漏。

形成Si膜72的硅的纯度在90％～99％，其电阻率值为0.005Ωcm，具有足够的导电性。作为本实施方式的变形例，也可以用多孔质硅板来替换多孔质陶瓷板62。

在以上说明的任意实施方式的卡盘工作台18～18C中，由于框体的表面部由具有足够的导电性的硅形成，所以在进行切削刀具28的切入深度的原点检测时，能够将框体50、56、58的表面部的上表面作为调整面来利用，通过使切削刀具28与表面部接触并获得电导通，能够得出切削刀具28在切入方向的原点、即检测到基准位置。

在进行该基准位置的检测时，如图8所示，在切削刀具28和支撑基座32之间串联连接电源74和电流计76。由电源74和电流计76来构成调整构件。

如图9的流程图所示，在步骤S10中，使切削刀具28进行切入使其下降，在步骤S11中，判定通过电流计76是否检测到了电流。当切削刀具28的切削刃与由硅形成的表面部的上表面(调整面)接触时，形成闭合电路，因此在该闭合电路中流动有电流，该电流被电流计76所检测到。由此，当利用电流计76检测到电流时，在步骤S12中立刻停止切入方向的移动，并将该位置作为切入方向的原点。

在上述各实施方式中，由于作为构成卡盘工作台18～18C的框体的调整面而利用的表面部由具有导电性的硅形成，所以金属不会粘结于切削刀具28，切削刀具28不会损伤，从而不会导致切削能力的降低，因此在切削晶片W时不会在器件D的侧面产生缺损，能够确保可靠性高的器件的品质。

Claims

1.一种切削装置，该切削装置具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；切削构件，其将切削刀具支撑成能够旋转，该切削刀具用于切削保持于所述卡盘工作台的被加工物；加工进给构件，其使所述卡盘工作台和所述切削构件相对地进行加工进给；切入进给构件，其使所述切削构件相对于所述卡盘工作台在切入方向移动；以及调整构件，其使所述切削刀具与所述卡盘工作台的框体的表面部接触，并通过电导通来检测出切入方向的基准位置，

所述切削装置的特征在于，

所述卡盘工作台包括：吸附部，其具有用于吸引保持被加工物的吸附面；以及框体，其围绕所述吸附部，并且具有高度与所述吸附部的吸附面相同的表面部，

所述框体的至少表面部由硅形成而具有导电性。

2.根据权利要求1所述的切削装置，其中，

所述框体的表面部通过硅的喷镀而形成。

3.根据权利要求1或2所述的切削装置，其中，

硅的纯度在99％以下。