JP2001007058A - 切削装置 - Google Patents

切削装置

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JP2001007058A JP17407699A JP17407699A JP2001007058A JP 2001007058 A JP2001007058 A JP 2001007058A JP 17407699 A JP17407699 A JP 17407699A JP 17407699 A JP17407699 A JP 17407699A JP 2001007058 A JP2001007058 A JP 2001007058A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平米単価の高いクリーンルームに設置される
切削装置を小型化することにより省スペース化を図り、
クリーンルームの有効利用を図る。 【解決手段】 被加工物を収容したカセット11が載置さ
れるカセット領域12と、カセット領域12に載置されたカ
セット11から被加工物を搬出する搬出手段13と、搬出手
段13によって搬出された被加工物をチャックテーブル14
に載置する被加工物載置領域15と、チャックテーブル14
に保持された被加工物を切削する切削手段16が配設され
る切削領域17と、切削手段16によって切削された被加工
物を洗浄する洗浄手段18が配設される洗浄領域19と、洗
浄手段18によって洗浄された被加工物をカセット11内に
搬入する搬入手段21とから構成され、カセット領域12と
該被加工物載置領域15と洗浄領域19とがY軸方向に一直
線上に配設され、切削領域17がY軸方向に直交するX軸
方向に被加工物載置領域15と一直線上になるように配設
され、チャックテーブル14は被加工物載置領域15から切
削領域17までをX軸方向に移動する構成とした切削装置
を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被加工物を切削する切削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェーハ等の被加工物を切削する
装置としては、例えば、特開平11−26402号公報
に開示された精密切削装置が知られている。図6は、こ
の公報に開示された従来の精密切削装置を機能に基づい
て領域ごとに区分して示したもので、この精密切削装置
50は、半導体ウェーハ等の被加工物を収容したカセッ
ト51が載置されるカセット領域52と、カセット51
から搬出された被加工物が一時的に載置される仮置き領
域53と、仮置き領域53から搬送された被加工物がチ
ャックテーブル54に載置される被加工物載置領域55
と、チャックテーブル54に載置された被加工物が切削
手段によって切削される切削領域56と、切削後の被加
工物を洗浄する洗浄手段57が配設された洗浄領域58
とから概ね構成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年は半導体ウェーハ
が大口径化する傾向にあり、これに対応するために切削
装置も大型化を迫られている。しかしながら、切削装置
はクリーンルームと呼ばれる平米単価の高い設備内に設
置する必要があり、装置が大型化するとその分コストの
増大を招くことになるため、小型化が望まれている。
【0004】特に、上記公報に開示されたような2つの
スピンドルユニットを有する切削装置の場合には、片方
のスピンドルユニットが配設される箇所が突出している
ために、その分設置スペースを要することになる。
【0005】このように、切削装置は、小型化による省
スペース化を図ることに課題を有している。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を収容したカセ
ットが載置されるカセット領域と、該カセット領域に載
置されたカセットから被加工物を搬出する搬出手段と、
該搬出手段によって搬出された被加工物をチャックテー
ブルに載置する被加工物載置領域と、該チャックテーブ
ルに保持された被加工物を切削する切削手段が配設され
る切削領域と、該切削手段によって切削された被加工物
を洗浄する洗浄手段が配設される洗浄領域と、該洗浄手
段によって洗浄された被加工物を該カセット内に搬入す
る搬入手段とから構成される切削装置であって、カセッ
ト領域と被加工物載置領域と洗浄領域とはY軸方向に一
直線上に配設され、切削領域はY軸方向に直交するX軸
方向に被加工物載置領域と一直線上になるように配設さ
れ、チャックテーブルは被加工物載置領域から切削領域
までをX軸方向に移動する構成とした切削装置を提供す
る。
【0007】そして、切削領域に配設される切削手段に
は、ブレードが装着されるスピンドルと該スピンドルを
回転可能に支持するスピンドルハウジングとから構成さ
れたスピンドルユニットを備え、該スピンドルユニット
は、スピンドルの軸心がY軸方向に向くように配設され
たこと、切削手段には、第一のスピンドルユニット及び
第二のスピンドルユニットを備えたこと、第一のスピン
ドルユニットに装着されたブレードと第二のスピンドル
ユニットに装着されたブレードとが対峙するように、第
一のスピンドルユニットと第二のスピンドルユニットと
がY軸方向に一直線上に配設されたことを付加的要件と
する。
【0008】このように構成される切削装置によれば、
従来の切削装置と比較してX軸方向の幅が狭くなり、ま
た従来の切削装置には必要であった仮置き領域がなくな
るため、装置の小型化を図ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例とし
て、図1に示す切削装置10について説明する。この切
削装置10は、被加工物を収容したカセット11がカセ
ットテーブル12aに載置される領域であるカセット領
域12と、カセット領域12に載置されたカセット11
から被加工物を挟持部13aで挟持して搬出する搬出手
段13と、搬出手段13によって搬出された被加工物が
チャックテーブル14に載置される領域である被加工物
載置領域15と、チャックテーブル14に保持された被
加工物を切削する切削手段16が配設される切削領域1
7と、切削手段16によって切削された被加工物を洗浄
する洗浄手段18が配設される洗浄領域19と、被加工
物載置領域15と洗浄領域19との間で被加工物を搬送
する搬送手段20と、洗浄手段18によって洗浄された
被加工物をカセット11内に搬入する搬入手段21とか
ら概ね構成される。なお、図1の例においては、搬出手
段13が搬入手段21を兼ねた構成となっている。
【0010】図1に示した切削装置10の内部構造を図
2に示す。図2に示すように、カセット載置領域12に
おいては、カセットテーブル12aがガイドレール22
aに摺動可能に係合すると共に、カセットテーブル12
aに備えた図示しないナットが第一のボールネジ22に
螺合しており、カセットテーブル12aは、第一のボー
ルネジ22が図示しないモータに駆動されて回動するこ
とによりZ軸方向に上下動可能となっている。そして、
この上下動によりカセットテーブル12aに載置された
カセット11が適宜の高さに位置付けられ、カセット1
1内に複数段に収容された被加工物が1枚ずつ搬出手段
13によって挟持され、搬出手段13の+Y方向の移動
により搬出される。
【0011】カセット11から搬出された被加工物、例
えば図1に図示した保持テープTを介してフレームFに
保持された半導体ウェーハWは、被加工物載置領域15
に位置するチャックテーブル14の直上において搬出手
段13による保持を解かれ、チャックテーブル14に吸
引保持される。そして、フレームFは、クランプ部23
によって固定される。
【0012】図2に示すように、チャックテーブル14
の下部に備えた図示しないナットには、第二のボールネ
ジ24が螺合しており、図示しないモータの駆動により
回動し、一対のガイドレール24aに摺動可能に支持さ
れたチャックテーブル14は、被加工物載置領域15か
ら切削領域17までX軸方向に移動可能であり、半導体
ウェーハWを保持したチャックテーブル14は、+X方
向に移動して切削領域17に位置付けられると共に、X
軸方向に往復移動して切削を遂行する。
【0013】切削領域17には、切削領域17を跨ぐよ
うにして架設した門型の壁部25の側面にY軸方向に設
けた1本の非回動の第三のボールネジ26と、第三のボ
ールネジ26に螺合して回動可能な駆動ナット(図示せ
ず)を備え一対のガイドレール26aに案内されてY軸
方向に移動可能な第一の基部27及び第二の基部28
と、第一の基部27に配設された一対のガイドレール2
7aに摺動可能に係合すると共にモータ27bに連結さ
れた図示しないボールネジに螺合してZ軸方向に上下動
可能に支持された第一の支持部29及び第二の基部28
に配設された一対のガイドレール28aに摺動可能に係
合すると共にモータ28bに連結された図示しないボー
ルネジに螺合してZ軸方向に上下動可能に支持された第
二の支持部30と、第一の支持部29に固定された第一
のスピンドルユニット31及び第二の支持部30に固定
された第二のスピンドルユニット32と、第一のスピン
ドルユニット31の側部に固定された第一の撮像手段3
3及び第二のスピンドルユニット32の側部に固定され
た第二の撮像手段34とから構成される切削手段35が
配設されている。なお、第三のボールネジをモータによ
り回動可能とし、それに螺合する2つの駆動ナットを非
回動とする構成としてもよい。
【0014】この切削手段35においては、第一の基部
27及び第二の基部28がそれぞれ独立してY軸方向に
割り出し移動可能となっている。また、第一の支持部2
9の上下動に伴い第一のスピンドルユニット31が上下
動し、第二の支持部30の上下動に伴い第二のスピンド
ルユニット32が上下動する切り込み移動が可能な構成
となっている。
【0015】図3は、第一のスピンドルユニット31及
び第二のスピンドルユニット32の構成を簡略化して示
したもので、第一のスピンドルユニット31には、第一
の支持部29に固定された第一のスピンドルハウジング
36と、第一のスピンドルハウジング36に回転可能に
支持され先端に第一のブレード37が装着された第一の
スピンドル38とを備え、第二のスピンドルユニット3
2には、第二の支持部30に保持された第二のスピンド
ルハウジング39と、第二のスピンドルハウジング39
に回転可能に支持され先端に第二のブレード40が装着
された第二のスピンドル41とを備えている。
【0016】第一のスピンドルユニット31及び第二の
スピンドルユニット32は、軸心がY軸方向に向くよう
に、かつX軸方向の位置を共通にして一直線上になるよ
うに配設されており、これによって、第一のスピンドル
38に装着された第一のブレード37と第二のスピンド
ル41に装着された第二のブレード40とが対峙する構
成となっている。
【0017】図1、図2に基づいて説明を続けると、半
導体ウェーハWは、フレームFが挟持部13aに挟持さ
れて搬出手段13によって搬出されチャックテーブル1
4に保持されると、チャックテーブル14が+X方向に
移動すると共に第一の基部27及び第二の基部28がY
軸方向に移動することにより、まず、第一の撮像手段3
3及び第二の撮像手段34の直下に位置付けられる。そ
して、半導体ウェーハWの表面が撮像され、半導体ウェ
ーハWの表面に多数形成された切削すべきストリートの
うち、少なくとも1本のストリートが検出されて、その
ストリートと第一のブレード37及び第二のブレード4
0とのY軸方向の位置合わせがなされる。なおこのと
き、第一の基部27及び第二の基部28のY軸方向の位
置は、リニアスケール25aによる計測値に基づいて精
密制御される。
【0018】次に、更にチャックテーブル14が+X方
向に移動すると共に、第一の支持部29及び第二の支持
部30が切削位置まで下降し、高速回転する第一のブレ
ード37及び第二のブレード40の作用を受けて、検出
されたストリートが切削される。また、第一の基部27
及び第二の基部28がY軸方向に割り出し移動し、第一
のブレード37及び第二のブレード40を所定間隔移動
させ、チャックテーブル14のX軸方向の往復移動によ
って同様の切削を行うことにより、順次ストリートが切
削されていく。
【0019】また、同方向のすべてのストリートの切削
が終了した後は、チャックテーブル14を90度回転さ
せて、上記と同様の切削を行うことにより、すべてのス
トリートが縦横に切削されて個々のペレットが形成され
る。
【0020】切削の終了後は、チャックテーブル14が
−X方向に移動して被加工物載置領域15まで戻った後
に、搬送手段20の吸着パッド20aがフレームFを吸
着して+Y方向に移動することにより、切削済みの半導
体ウェーハWが洗浄領域19に搬送される。そして、洗
浄領域19において、洗浄水供給ノズル18aとスピン
ナーテーブル18bを含む洗浄手段18によってスピン
洗浄、乾燥がなされて切削屑等が除去される。
【0021】こうして洗浄、乾燥が行われた後は、搬送
手段20がフレームFを吸着し、−Y方向に移動して再
び半導体ウェーハWが被加工物載置領域15にあるチャ
ックテーブル14に載置される。
【0022】そして、搬入手段21がフレームFを保持
して−Y方向に移動することによりカセット11の所定
のスロットに切削及び洗浄済みの半導体ウェーハWが収
容される。
【0023】なお、図4に示すように、切削装置10に
おける被加工物載置領域15の上部に仮置き手段42を
設けることもできる。この仮置き手段42は、Y軸方向
に設けた一対のフレームガイドレール43により構成さ
れ、ガイド溝44に沿ってそれぞれが独立してX軸方向
に移動可能となっている。そして、2つのフレームガイ
ドレール43は、作用位置においては、一対のフレーム
ガイドレール43の上に保持テープTを介してフレーム
Fに保持された半導体ウェーハWが載置されるよう適宜
の間隔に位置付けられる。一方、非作用位置において
は、2つのフレームガイドレール43同士がガイド溝4
4の両端に位置することで、両者が最も離れて位置付け
られる。
【0024】また、図4において2点鎖線で示す搬入手
段21は、仮置き手段42の上方をY軸方向に移動可能
であり、これを上下動可能とすることもできる。
【0025】このような仮置き手段42を設けることに
より、チャックテーブル14に載置された半導体ウェー
ハの切削が行われている間に、洗浄領域19において洗
浄が終了した半導体ウェーハを搬送手段20によって仮
置き手段42に載置し、搬入手段21によってカセット
11に収容することができる。
【0026】また、切削前の半導体ウェーハを搬出手段
13によって仮置き手段42に搬出し、ガイドレール4
3がフレームFを挟持する方向に移動して機械的な位置
合わせをした後、搬送手段20によってフレームFを吸
着保持し、ガイドレール43を非作用位置に待避させて
搬送手段20の下降によってチャックテーブル14に半
導体ウェーハをフレームと共に載置するよう構成するこ
ともできる。
【0027】以上のように構成される切削装置10を領
域ごとに区分して示すと、図5に示すように、カセット
領域12と被加工物載置領域15と洗浄領域19とがY
軸方向に一直線上に位置している。また、被加工物載置
領域15と切削領域17とはX軸方向に一直線上に位置
している。従って、従来の切削装置よりX軸方向の幅が
狭くなる。また、被加工物の受け渡しを被加工物載置領
域15に位置するチャックテーブル14上で行うことが
できるため、図6に示した従来の切削装置50において
存在した仮置き領域53に相当する領域が不要となる。
更に、これに伴い仮置き領域から被加工物載置領域への
被加工物の搬送を行う搬送手段も不要となる。従って、
装置を小型化することができ、省スペース化を図ること
ができる。
【0028】また、2つのスピンドルユニットがあるに
もかかわらず、図6に示した切削装置50のように一方
のスピンドルユニットが配設された箇所がY軸方向に突
出しないため、その分省スペース化を図ることができ
る。
【0029】このようにして切削装置の小型化による省
スペース化を図ることにより、クリーンルーム内におけ
る切削装置の占有面積が狭くなり、経済的であると共
に、クリーンルームの有効活用を図ることができる。
【0030】なお、搬送手段20と同様の搬送手段を追
加し、洗浄前の被加工物の搬送と洗浄後の被加工物の搬
送とをそれぞれ独立して行うようにすれば、切削直後の
被加工物の搬送時に搬送手段に付着したコンタミ(切削
屑)が洗浄後の被加工物に付着するのを防止することが
できる。
【0031】また、本実施の形態においては、2つのス
ピンドルユニットを備えた切削装置を例に挙げて説明し
たが、スピンドルユニットが1つの切削装置の場合にも
本発明を適用することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
装置によれば、従来の切削装置と比較してX軸方向の幅
が狭くなると共に、従来の切削装置には必要であった仮
置き領域がなくなるため、装置の小型化を図ることがで
き、省スペース化を図ることができる。また、2つのス
ピンドルユニットを有するタイプの切削装置であって
も、従来のように突出した形状とならないため、省スペ
ース化を図ることができる。従って、クリーンルーム内
における占有面積が狭くなり、経済的であると共に、ク
リーンルームの有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る切削装置の実施の形態の一例の外
観を示す斜視図である。
【図2】同切削装置の内部構造を示す斜視図である。
【図3】同切削装置を構成する第一のスピンドルユニッ
ト及び第二のスピンドルユニットを簡略化して示した説
明図である。
【図4】同切削装置を領域ごとに区分して示したブロッ
ク図である。
【図5】同切削装置の設計変更例を示す拡大斜視図であ
る。
【図6】従来の切削装置を領域ごとに区分して示したブ
ロック図である。
【符号の説明】
10…切削装置 11…カセット 12…カセット領域 12a…カセットテーブル 13…搬出手段 13a…挟持部 14…チャックテーブル 15…被加工物載置領域 16…切削手段 17…切削領域 18…洗浄手段 18a…洗浄水供給ノズル 18b…スピンナーテーブル 19…洗浄領域 20…搬送手段 20a…吸着パッド 21…搬入手段 22…第一のボールネジ 22a…ガイドレール 23…クランプ部 24…第二のボールネジ 24a…ガイドレール 25…壁部 25a…リニアスケール 26…第二のボールネジ 26a…ガイドレール 27…第一の基部 27a…ガイドレール 27b…モータ 28…第二の基部 28a…ガイドレール 28b…モータ 29…第一の支持部 30…第二の支持部 31…第一のスピンドルユニット 32…第二のスピンドルユニット 33…第一の撮像手段 34…第二の撮像手段 35…切削手段 36…第一のスピンドルハウジング 37…第一のブレード 38…第一のスピンドル 39…第二のスピンドルハウジング 40…第二のブレード 41…第二のスピンドル 42…仮置き手段 43…フレームガイドレール 44…ガイド溝 50…精密切削装置 51…カセット 52…カセット領域 53…仮置き領域 54…チャックテーブル 55…被加工物載置領域 56…切削領域 57…洗浄手段 58…洗浄領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月13日(1999.7.1
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工物を収容したカセットが載置され
    るカセット領域と、該カセット領域に載置されたカセッ
    トから被加工物を搬出する搬出手段と、該搬出手段によ
    って搬出された被加工物をチャックテーブルに載置する
    被加工物載置領域と、該チャックテーブルに保持された
    被加工物を切削する切削手段が配設される切削領域と、
    該切削手段によって切削された被加工物を洗浄する洗浄
    手段が配設される洗浄領域と、該洗浄手段によって洗浄
    された被加工物を該カセット内に搬入する搬入手段とか
    ら構成される切削装置であって、 該カセット領域と該被加工物載置領域と該洗浄領域とは
    Y軸方向に一直線上に配設され、該切削領域は該Y軸方
    向に直交するX軸方向に該被加工物載置領域と一直線上
    になるように配設され、該チャックテーブルは該被加工
    物載置領域から該切削領域までをX軸方向に移動する構
    成とした切削装置。
  2. 【請求項2】 切削領域に配設される切削手段には、ブ
    レードが装着されるスピンドルと該スピンドルを回転可
    能に支持するスピンドルハウジングとから構成されたス
    ピンドルユニットを備え、該スピンドルユニットは、該
    スピンドルの軸心がY軸方向に向くように配設された請
    求項1に記載の切削装置。
  3. 【請求項3】 切削手段には、第一のスピンドルユニッ
    ト及び第二のスピンドルユニットを備えた請求項2に記
    載の切削装置。
  4. 【請求項4】 第一のスピンドルユニットに装着された
    ブレードと第二のスピンドルユニットに装着されたブレ
    ードとが対峙するように、該第一のスピンドルユニット
    と該第二のスピンドルユニットとがY軸方向に一直線上
    に配設された請求項3に記載の切削装置。
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