JP2011159823A

JP2011159823A - 切削装置

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Publication number: JP2011159823A
Application number: JP2010020585A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yamada; 智広山田; Toshifumi Matsuyama; 敏文松山
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-01
Also published as: JP5580066B2

Abstract

【課題】可動部をなるべく少なくして構成が簡素化されるとともに装置内での効率的なワークの搬送および処理を実現する。
【解決手段】ワークユニット７をカセット９から搬入出領域１１Ａに引き出したり搬入出領域１１Ａからカセット９に収容したりする引き出し部１４０を、ワークユニット７を第１の保持部１３０で保持してチャックテーブル２０に移す第１の搬送機構１００の第１のアーム部１２０に一体に設け、また、洗浄領域１１Ｃの釜部３１の開口３１１を覆うカバー部２４０を、ワークユニット７を第２の保持部２３０で保持して洗浄手段３０に対し受け渡す第２の搬送機構２００の第２のアーム部２２０に一体に設けて、可動部および部品点数を少なくする。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば半導体ウェーハ等の薄板状のワークを切削加工して多数のチップに分割するといった類の切削装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、半導体からなるウェーハの表面にＩＣやＬＳＩ等の多数の電子回路を形成し、次いでウェーハの裏面を研削して所定の厚さに加工してから、電子回路が形成された領域を分割予定ラインに沿って切断するダイシングを行って、１枚のウェーハから多数の半導体チップをデバイスとして得ている。このようなウェーハ等の薄板状のワークをダイシングする切削装置としては、ワークを負圧で吸着、保持して加工面を露出させるチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたワークの加工面を切削加工する切削ブレードを備えた切削手段とを備えた構成のものが知られている（特許文献１参照）。そして、この種の切削装置では、切削ブレードを支持するスピンドルを同軸的に、かつ、切削ブレードが装着された先端どうしを対向配置させて装置のコンパクト化を図ったものが提案されている（特許文献２）。

特開平８−２５２０９号公報特開２００２−３５９２１１号公報

上記特許文献２の切削装置は、複数のワークを収容するカセットが載置されるカセット載置領域、カセットから取り出されたワークを保持するチャックテーブルが位置付けられてワークが搬入出される搬入出領域、切削加工後のワークを洗浄する洗浄手段が配設された洗浄領域、およびチャックテーブルが移動してきてワークを切削手段により切削する加工領域といった各領域が近接して区画されており、ワークは工程にしたがって各領域間を搬送される。しかしてこのような装置においては、ワークを各領域間にわたって搬送する搬送系の可動部が多く構成が複雑化し、このためトラブルの要因が増加したりコストが上昇したりするといった不都合な面があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、可動部をなるべく少なくして構成が簡素化されるとともに装置内での効率的なワークの搬送および処理が実現され、もってトラブルやコストの低減を図ることができる切削装置を提供することにある。

本発明の切削装置は、ワークを保持する保持手段に対してワークが搬入出される搬入出領域と、該搬入出領域の一方側に位置し、複数のワークを収容するカセットが載置されるカセット載置領域と、前記搬入出領域の他方側に位置し、ワークを保持する洗浄テーブルおよび該洗浄テーブルに洗浄水を供給する洗浄ノズルを収容する釜部を有する洗浄手段とが配設された洗浄領域と、前記カセット載置領域と前記搬入出領域とが並ぶ方向を左右方向とし、かつ、該左右方向に直交する方向を前後方向とした場合の、該搬入出領域に対する該前後方向の後方側に位置し、該左右方向に延びる回転軸および該回転軸の先端に装着された切削ブレードを有し、該切削ブレードが互いに対向する状態に配置された２つの切削手段で前記保持手段に保持されたワークを切削加工する加工領域とを備えた切削装置であって、ワークを前記カセットから前記搬入出領域に引き出す引き出し部と、該搬入出領域に引き出されたワークを上側から保持する第１の保持部と、該引き出し部および該第１の保持部を一体的に前記左右方向に移動させる第１の左右移動機構と、該第１の左右移動機構に該第１の保持部を上下方向に移動可能に連結する第１の連結部とを有する第１の搬送機構と、切削加工されたワークを上側から保持する第２の保持部と、前記釜部の開口を覆うカバー部と、該第２の保持部および該カバー部を一体的に前記左右方向に移動させる第２の左右移動機構と、該第２の左右移動機構に該カバー部を上下方向に移動可能に連結する第２の連結部とを有する第２の搬送機構とを備え、該第２の連結部は、前記カバー部が前記釜部の前記開口を覆う位置に位置付けられた状態で、前記第１の搬送機構の前記第１の保持部が該カバー部の上側に位置付けられた際に該第１の保持部に接触しない位置に配設されていることを特徴としている。

本発明によれば、カセットからワークを引き出す引き出し部を第１の搬送機構が有しているため、カセットからワークを引き出すための専用の可動部を省くことができる。また、洗浄手段の釜部の開口を覆うカバー部を第２の搬送機構が有しているため、釜部の開口を開閉する可動カバーを別途具備させる必要がない。これらの結果、可動部が従来より少なくなって構成が簡素になるとともに、ワークを効率的に搬送することができる。

また、第２の搬送機構の第２の連結部は、第２の搬送機構のカバー部が洗浄手段の釜部の開口を覆う位置に位置付けられた状態で、第１の搬送機構がカバー部の上側に位置付けられた際に第１の搬送機構に接触しない位置に配設される。このため、カバー部で釜部の開口を覆って洗浄手段によりワークを洗浄している際に、第１の搬送機構が第２の搬送機構に干渉することなく第１の搬送機構により別のワークを搬入出領域の保持手段に対して搬入出することができ、結果としてワークの処理の効率化が図られる。

なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えば、シリコンやガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等からなる半導体ウェーハ、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）系の無機材料基板、液晶表示装置を制御駆動するＬＣＤドライバ等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。

本発明によれば、可動部がなるべく少なくなって構成が簡素化されるとともに装置内での効率的なワークの搬送および処理が実現し、もってトラブルやコストの低減を図ることができるといった効果を奏する。

環状のフレームに粘着テープを介してウェーハ（ワーク）を支持してなるワークユニットを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る切削装置の全体斜視図である。一実施形態の切削装置であって切削部を覆うキャビネットを除外した状態の斜視図である。一実施形態の切削装置の概略平面図である。一実施形態の切削装置が具備する洗浄手段を示す斜視図である。図２の一部拡大図であってワークユニットの搬送系を示している。一実施形態の切削装置の搬入出領域に設けられたワークユニット搬送開始位置を位置決めするガイドフレームを示す断面図である。洗浄手段の釜部の開口を覆うカバー部を示す断面図である。一実施形態の切削装置の正面図であって、洗浄工程を行っている際に第１の搬送機構によってカセットからワークユニットを引き出す様子を（ａ），（ｂ）の順に示している。

以下、本発明一実施形態に係る切削装置を説明する。
（１）ウェーハ
はじめに、図１に示す一実施形態でのワークである円板状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハ）１を説明する。ウェーハ１は、厚さが例えば１００〜７００μｍ程度のシリコンウェーハ等であり、表面には格子状の分割予定ライン２によって多数の矩形状のデバイス３が形成されている。これらデバイス３には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。ウェーハ１の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すオリエンテーション・フラットと呼ばれる直線状の切欠き４が形成されている。ウェーハ１は、図２に示す切削装置１０によって全ての分割予定ライン２が切削加工されて各デバイス（半導体チップ）３にダイシングされる。

ウェーハ１は、図１に示すように、環状のフレーム５の円形状の開口部５ａに粘着テープ６を介して同心状に配され、かつ一体に支持されたワークユニット７とされて、切削装置１０に供給される。粘着テープ６は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム５とウェーハ１の裏面が貼り付けられる。フレーム５は、金属等の板材からなる剛性を有するものであり、フレーム５を支持することにより、ウェーハ１はワークユニット７ごと搬送される。

ワークユニット７は、図２に示すカセット９内に収容される。カセット９内には複数のスロットが上下方向に設けられており、複数のワークユニット７が各スロットに１枚ずつ上下方向に間隔を空けて水平な状態で収容されるようになっている。カセット９の一側面はワークユニット７の出し入れ口として開口しており（図２ではＹ２方向に開口している）、ワークユニット７はその開口からカセット９内のスロットに対して出し入れされる。ワークユニット７は、粘着テープ６を下にし、ウェーハ１の表面側を上にした水平状態でカセット９内に収容される。

（２）切削装置
（２−１）切削装置の構成
続いて、切削装置１０の構成を説明する。
図２は、基台１１とキャビネット１２とを備えた切削装置１０を示しており、図３はキャビネット１２を外した状態の切削装置１９を示している。また、図４は切削装置１０の平面を概略的に示している。

これら図では、該装置１０の左右方向をＹ軸方向、左右方向に直交（厳密に直交している必要は無い）する前後方向をＸ軸方向として示している。基台１１の後部（Ｘ２側）はキャビネット１２で覆われており、キャビネット１２の手前側（Ｘ１側）の露出している基台１１の上面中央は、切削加工する上記ウェーハ１が搬入されたり切削加工が施されたウェーハ１が搬出されたりする搬入出領域１１Ａとされている。そして、基台１１上の搬入出領域１１Ａを挟んだ一方側（Ｙ１側）がカセット載置領域１１Ｂとされ、他方側（Ｙ２側）が洗浄領域１１Ｃとされている。

キャビネット１２内には、図３に示すように、切削部４０が収容されている。切削部４０は、Ｙ軸方向に並んで立設された一対の脚部４５１と、これら脚部４５１の上端部間に水平に架け渡された梁部４５２とからなる門型コラム４５を有している。門型コラム４５の脚部４５１間の領域は搬入出領域１１Ａの後方に位置しており、この領域が加工領域１１Ｄとされている。

基台１１上には、ワークユニット７のウェーハ１が保持されるチャックテーブル２０が、搬入出領域１１Ａから加工領域１１Ｄにわたって往復移動可能に設けられている。チャックテーブル２０は空気吸引による負圧作用によってワーク（ここではウェーハ１）を吸着して保持する一般周知の真空チャック式のもので、矩形状のテーブルベース２１上に、鉛直方向であるＺ軸方向を回転軸として回転自在に支持されている。チャックテーブル２０は、テーブルベース２１の下方に配設された図示せぬ回転駆動機構によって回転駆動される。テーブルベース２１は、基台１１に組み込まれた図示せぬ移動機構によってＸ軸方向に往復移動するようになされており、チャックテーブル２０はテーブルベース２１とともにＸ軸方向に往復移動する。

チャックテーブル２０の水平な上面には、ウェーハ１を吸着、保持する円形状の保持面２２が形成されている。この保持面２２の直径は、ウェーハ１の直径とほぼ同じとされている。上記のようにフレーム５に支持されたウェーハ１は、全体が保持面２２に粘着テープ６を介して同心状に載置され、保持される。チャックテーブル２０の周囲には、フレーム５を着脱自在に保持する複数のクランプ２３が配設されている。これらクランプ２３は、テーブルベース２１に取り付けられている。また、テーブルベース２１のＸ軸方向の両端部には、搬入出領域１１Ａから加工領域１１Ｄにわたるテーブルベース２１の移動領域を覆って切削屑等の基台１１内への落下を防ぐ伸縮自在な蛇腹状のカバー２４が取り付けられている。

カセット載置領域１１Ｂには、複数のワークユニット７が収容されたカセット９が着脱可能に載置されるカセット台１３が設置されている。カセット９は、ワークユニット７の出し入れ口を搬入出領域１１Ａの方向（Ｙ２方向）に向けてカセット台１３に載置される。カセット台１３は昇降機構１４（図９参照）によって上下方向に駆動されるエレベータ式であり、昇降することによってカセット９内の１枚のワークユニット７が一定高さの引き出し位置に位置付けられるようになっている。

洗浄領域１１Ｃには、切削加工後のウェーハ１を洗浄するスピンナ式の洗浄手段３０が配設されている。洗浄手段３０は、図５に示すように、基台１１の内部に形成された円筒状の釜部３１の内部に、洗浄テーブル３２と２本の水平なノズル３３，３４が収容された構成である。釜部３１は基台１１の上方に開口しており、この円形状の開口３１１は、後述するカバー部２４０で開閉されるようになっている。

洗浄テーブル３２は、上記チャックテーブル２０と同様の真空チャック式のもので、水平な上面には、ウェーハ１とほぼ同径でウェーハ１を吸着、保持する円形状の保持面３２１が形成されている。洗浄テーブル３２は回転可能に支持されており、回転駆動機構３２２によって回転駆動される。洗浄テーブル３２における保持面３２１の周囲の外周縁部には、ワークユニット７のフレーム５を着脱自在に保持する複数のクランプ３２３が等間隔をおいて配設されている。これらクランプ３２３は、洗浄テーブル３２が回転して遠心力が発生するとフレーム５を上方から押さえ付けるように作動する。

また、洗浄テーブル３２は、図示せぬエアシリンダ等の昇降機構によって、釜部３１の開口３１１の高さ付近のワークユニット受け渡し位置と、釜部３１内の下部の洗浄位置との間を昇降させられる。

２本のノズル３３，３４は、上下に並列した一体の状態とされており、洗浄テーブル３２と釜部３１の内面との間に配されたノズル基部３５に水平旋回可能に支持されている。ノズル３３，３４は、一方が洗浄ノズル３３、他方がエアノズル３４であり、下向きに屈曲した先端部の開口から、それぞれ洗浄水およびエアが噴出する。なお、使用される洗浄水としては、純水、あるいは静電気防止のためにＣＯ_２が混入された純水が好ましく用いられる。一方、エアノズル３４からは乾燥した圧縮エアが噴出される。

洗浄ノズル３３およびエアノズル３４は、通常は洗浄テーブル３２よりも外周側であって洗浄テーブル３２の昇降を妨げない退避位置に位置付けられている。そして洗浄テーブル３２が洗浄位置に位置付けられてウェーハ１を洗浄する際に、退避位置から内側に旋回し、洗浄テーブル３２の上方において洗浄水およびエアを下方に噴出しながら水平旋回する。各ノズル３３，３４は、水平旋回することにより、少なくとも先端が洗浄テーブル３２の中心から外周縁までの間の半径に対応する領域を移動可能とされている。これにより、洗浄テーブル３２が回転することにより自転するウェーハ１の表面全面に洗浄水およびエアが噴出される。

次に、図３により上記切削部４０を説明する。切削部４０の主体となる上記門型コラム４５の梁部４５２の前面（Ｘ１側の面）には、左右一対のスライダ、すなわち第１のＹ軸スライダ４１１と第２のＹ軸スライダ４２１とが、上下一対のＹ軸ガイド４５３に沿ってＹ軸方向に摺動自在に取り付けられている。第１のＹ軸スライダ４１１は、第１のＹ軸送りモータ４１２によって作動する第１のＹ軸ボールねじ送り機構４１３によりＹ軸ガイド４５３に沿って往復移動させられる。また、第２のＹ軸スライダ４２１は、図示せぬ第２のＹ軸送りモータによって作動する第２のＹ軸ボールねじ送り機構４２３によりＹ軸ガイド４５３に沿って往復移動させられる。

第１のＹ軸スライダ４１１の前面には、第１のＺ軸スライダ４１４が左右一対のＺ軸ガイド４１５に沿ってＺ軸方向に摺動自在に取り付けられている。また、第２のＹ軸スライダ４２１の前面には、第２のＺ軸スライダ４２４が左右一対のＺ軸ガイド４２５に沿ってＺ軸方向に摺動自在に取り付けられている。第１のＺ軸スライダ４１４は、第１のＺ軸送りモータ４１６によって作動する第１のＺ軸ボールねじ送り機構４１７により、Ｚ軸ガイド４１５に沿って昇降させられる。また、第２のＺ軸スライダ４２４は、第２のＺ軸送りモータ４２６によって作動する第２のＺ軸ボールねじ送り機構４２７により、Ｚ軸ガイド４２５に沿って昇降させられる。

第１のＺ軸スライダ４１４の下端部には第１の切削手段４１が固定されており、第２のＺ軸スライダ４２４の下端部には第２の切削手段４２が固定されている。各切削手段４１，４２は同一構成であって、図４に示すように、直方体状のスピンドルハウジング４３内にサーボモータ等によって高速回転する回転軸４３１が収容され、スピンドルハウジング４３の先端開口から突出する回転軸４３１の先端に、円板状の切削ブレード４４が同心状に取り付けられたものである。

切削手段４１，４２の各スピンドルハウジング４３は、内部の回転軸４３１がＹ軸方向と平行、かつ互いに同軸的で、図４に示すように切削ブレード４４が取り付けられた先端どうしが向かい合う状態に、第１のＺ軸スライダ４１４および第２のＺ軸スライダ４２４の下端部にそれぞれ固定されている。切削手段４１，４２は、それぞれＹ軸スライダ４１１，４２１と一体にＹ１方向やＹ２方向に移動させられ、Ｙ軸方向に互いに接近したり離間したりする。スピンドルハウジング４３の先端には、回転する切削ブレード４４によって跳ね上げられる切削液の周囲への飛散を押さえるブレードカバー４４１が取り付けられている。

次に、ワークユニット７を搬送する搬送系について説明する。図２に示すように、キャビネット１２の前面には、第１の搬送機構１００と第２の搬送機構２００が設けられている。

図６に示すように、第１の搬送機構１００は、キャビネット１２の前面に設けられた第１の左右移動機構１１０と、第１の左右移動機構１１０によって左右方向に移動させられる第１のアーム部１２０と、第１のアーム部１２０に設けられた第１の保持部１３０および引き出し部１４０を有している。

第１の左右移動機構１１０は、左右方向に延びる上下一対のＹ軸ガイド１１１と、これらＹ軸ガイド１１１間に配設されたＹ軸ボールねじ送り機構１１２とから構成される。Ｙ軸ボールねじ送り機構１１２は、Ｙ軸方向に延びるボールねじ１１３をＹ軸送りモータ１１４によって正逆回転させるものである。

第１のアーム部１２０は、ベース部１２１の下端に、エアシリンダ等の昇降機構１２２を介して昇降部１２３が昇降可能に取り付けられたもので、ベース部１２１が、上下のＹ軸ガイド１１１に摺動自在に取り付けられるとともに、貫通するボールねじ１１３に螺合されている。第１のアーム部１２０は、Ｙ軸送りモータ１１４が回転してボールねじ送り機構１１２が作動すると、ボールねじ１１３の回転方向に応じＹ軸ガイド１１１に沿って左右方向に移動する。

第１のアーム部１２０の昇降部１２３は、昇降機構１２２に連結された上下方向に延びる縦部１２４の下端から水平部１２５が手前側（Ｘ１側）に延びるＬ字状のもので、水平部１２５の下面に、上記第１の保持部１３０が配設されている。第１の保持部１３０は、水平部１２５の下面に固定されたＨ状のブラケット１３１の４つの端部に保持パッド１３２が取り付けられてなるものである。保持パッド１３２は、下面の吸着面に、空気吸引による負圧作用でワークユニット７のフレーム５を吸着、保持し、また、空気を噴出する正圧作用でフレーム５を下方に離脱させるよう機能するもので、複数の保持パッド１３２はフレーム５の上面に吸着可能な位置に配設されている。

また、水平部１２５のＹ１側には、上記引き出し部１４０が配設されている。引き出し部１４０は、水平部１２５に固定されてＹ１方向に延びるプレート１４１の先端に、ワークユニット７のフレーム５の外周縁部を把持するクランプ１４２が設けられてなるもので、クランプ１４２がフレーム５を把持して第１のアーム部１２０がＹ２方向に移動することにより、カセット９から１枚のワークユニット７が搬入出領域１１Ａに引き出されるようになっている。

なお、搬入出領域１１Ａの上方には、引き出し部１４０によってカセット９から引き出されたワークユニット７が載置される一対のＹ軸方向に延びるガイドフレーム３００が配設されている。ガイドフレーム３００は平行な状態でＸ軸方向に離間しており、基台１１上の、搬入出領域１１Ａとカセット載置領域１１Ｂとの間に、一端部がＸ軸方向に移動可能に支持されている。

図７に示すように、ガイドフレーム３００はワークユニット７のフレーム５が上面に載置される載置部３０１と、載置部３０１のＸ軸方向の外側の端部から立ち上がって形成されたフレーム５の外周縁への当接部３０２とを有する断面Ｌ字状のロッド状部材であり、前後対称に設けられている。載置部３０１の上面の高さは、カセット９からワークユニット７を引き出す上記引き出し位置に対応した高さに設定されている。

一対のガイドフレーム３００はＸ軸方向に同期して互いに近付いたり離れたりするように作動する。そして、図７の矢印で示すように、互いに近付く方向に同期して動き、載置部３０１に載置されたフレーム５の外周縁に両方のガイドフレーム３００の当接部３０２が当接することにより、搬入出領域１１Ａ上におけるワークユニットのＸ軸方向を位置決めするように働く。

第２の搬送機構２００は、キャビネット１２の前面に設けられた第２の左右移動機構２１０と、第２の左右移動機構２１０によって左右方向に移動させられる第２のアーム部２２０と、第２のアーム部２２０に設けられた第２の保持部２３０およびカバー部２４０を有している。

第２の左右移動機構２１０は第１の左右移動機構１１０と同様の構成のもので、第１の搬送機構１００の上方に配設されている。すなわち第２の搬送機構２００は、左右方向に延びる上下一対のＹ軸ガイド２１１と、これらＹ軸ガイド２１１間に配設されたＹ軸方向に延びるボールねじ２１３をＹ軸送りモータ２１４によって正逆回転させるＹ軸ボールねじ送り機構２１２とから構成されている。

第２のアーム部２２０は、ベース部２２１の下端に、エアシリンダ等の昇降機構２２２を介して昇降部２２３が昇降可能に取り付けられたもので、ベース部２２１が、上下のＹ軸ガイド２１１に摺動自在に取り付けられるとともに、貫通するボールねじ２１３に螺合されている。第２のアーム部２２０は、Ｙ軸送りモータ２１４が回転してボールねじ送り機構２１２が作動すると、ボールねじ２１３の回転方向に応じＹ軸ガイド２１１に沿って左右方向に移動する。

第２のアーム部２２０の昇降部２２３は、昇降機構２２２に連結された上下方向に延びる縦部２２４の下端から水平部２２５が左側（Ｙ１側）に延びるＬ字状のもので、水平部２２５の下面に、上記第２の保持部２３０が配設されている。第２の保持部２３０は第１の保持部１３０と同様の構成および機能を有しており、水平部２２５の下面に固定されたＨ状のブラケット２３１の４つの端部に、ワークユニット７のフレーム５を負圧作用で吸着、保持する保持パッド２３２が取り付けられてなるものである。第２の保持部２３０は、ブラケット２３１の中心が昇降部２２３における水平部２２５のほぼ先端に一致する状態に、該水平部２２５の下面に固定されている。

また、第２のアーム部２２０には上記カバー部２４０が固定されている。このカバー部２４０は、図８に示すように、円形状の天板部２４１の周縁から環状の側壁部２４２が下方に垂下した構成であり、第２の保持部２３０のブラケット２３１と中心を揃えた状態で天板部２４１が第２のアーム部２２０の昇降部２２３に一体的に固定されている。第２のアーム部２２０の水平部２２５のほぼ先端にブラケット２３１およびカバー部２４０の中心が配されていることにより、第２のアーム部２２０の縦部２２４はブラケット２３１およびカバー部２４０の中心からＹ２側に水平部２２５の長さ分程度オフセットされている。この場合、図８に示すように縦部２２４はカバー部２４０におけるＹ２側の端部の周縁部から上方に延びており、このためカバー部２４０の上方のほぼ全域にスペースが空いている。なお、第２のアーム部２２０がカバー部２４０を支持する位置、すなわち昇降部２２３の縦部２２４の下端がカバー部２４０に対する位置は、Ｙ２側の端部に限らず、搬入出領域１１Ｂ側を除く周縁部であれば、どこであってもよい。

第２のアーム部２２０は、第２の左右移動機構２１０によりＹ２方向に移動して釜部３１の上方に位置付けられ、そこから昇降部２２４が下降すると、図８に示すようにカバー部２４０の側壁部２４２が、基台１１の上面における釜部３１の開口３１１の周囲に当接し、該開口３１１がカバー部２４０で覆われるようになっている。

（２−２）切削装置の動作
次に、ワークユニット７に切削加工を施してウェーハ１をダイシングする切削装置１０の動作例を説明する。

複数のワークユニット７が収容されたカセット９がカセット載置領域１１Ｂのカセット台１３に載置される。昇降機構１４によりカセット台１３が昇降し、１枚のワークユニット７が上記引き出し位置に位置付けられる。第１の搬送機構１００の第１のアーム部１２０が第１の左右移動機構１１０によってＹ１方向に移動し、引き出し部１４０のクランプ１４２が引き出し位置に位置付けられているワークユニット７のフレーム５の外周縁部を把持する。そして第１のアーム部１２０がＹ２方向に移動し、１枚のワークユニット７がカセット９から引き出される。該ワークユニット７は前後一対のガイドフレーム３００の載置部３０１の上面にフレーム５の外周縁部が載りながら引き出され、クランプ１４２による把持が解除された後、さらに第１のアーム部１２０がＹ２方向に僅かに移動することにより、ワークユニット７が各ガイドフレーム３００の載置部３０１に水平な状態に架け渡されて載置される。

次いで、ガイドフレーム３００がＸ軸方向に同期して互いに近付く方向に移動し、ワークユニット７のフレーム５の外周縁に両方のガイドフレーム３００の当接部３０２が当接してワークユニット７が搬入出領域１１Ａの中心に位置決めされる。この時点でチャックテーブル２０は搬入出領域１１Ａの中心に位置付けられて待機しており、ワークユニット７は、上記のように引き出し部１４０で引き出され、ガイドフレーム３００に載置されて位置決めされることにより、チャックテーブル２０の上方においてチャックテーブル２０と同心状に位置付けられる。

次いで、第１のアーム部１２０の昇降部１２３が上昇してからＹ１方向に移動して第１の保持部１３０がワークユニット７の上方に位置し、昇降部１２３が下降する。そして、第１の保持部１３０の各保持パッド１３２が真空運転され、各保持パッド１３２がガイドフレーム３００で支持された状態のワークユニット７のフレーム５の上面に吸着し、続いて、２つのガイドフレーム３００が離間し、ワークユニット７は第１の保持部１３０で保持される。

次いで、チャックテーブル２０が真空運転されるとともに第１のアーム部１２０の昇降部１２３がさらに下降し、ワークユニット７のウェーハ１が粘着テープ６を介してチャックテーブル２０の保持面２２に吸着、保持される。また、フレーム５がクランプ２３で保持される。この後、保持パッド１３２の真空運転が解除されて第１のアーム部１２０が上方に退避する。

次に、テーブルベース２１がＸ２方向に移動し、チャックテーブル２０に保持されたワークユニット７が搬入出領域１１Ａからキャビネット１２内の加工領域１１Ｄに搬送される。そしてこの加工領域１１Ｄにおいて切削部４０の切削手段４１，４２により、ウェーハ１の分割予定ライン２に切削加工が施されてウェーハ１が多数のデバイス３にダイシングされる。

分割予定ライン２への切削加工は、チャックテーブル２０を回転させてウェーハ１を自転させることにより分割予定ライン２をＸ軸方向と平行にし、テーブルベース２１をＸ軸方向に移動させながら、回転する切削ブレード４４の下端の刃先をウェーハ１に切り込ませる加工送りをすることによってなされる。また、切削加工する分割予定ライン２の選択は、切削手段４１，４２をＹ軸方向に移動させる割り出し送りによってなされる。

なお、切削手段４１，４２による切削加工は、ウェーハ１の厚さを貫通して完全に切断するフルカットの他に、ウェーハ１の表面から厚さの途中まで切削して溝を形成する溝加工を含む。溝加工した場合には、後工程でさらに溝の残り厚さ部分を別の切削ブレードでフルカットするか、あるいは外力を付与して溝に沿って割断することにより、ウェーハ１は多数のデバイス３にダイシングされる。

次に、テーブルベース２１がＸ１方向に移動してワークユニット７が搬入出領域１１Ａに一旦戻され、続いてワークユニット７は第２の搬送機構２００により洗浄領域１１Ｃに搬送される。この時には、第１の搬送機構１００の第１のアーム部１２０はＹ２方向に移動して洗浄領域１１Ｃの上方に退避し、代わりに第２の搬送機構２００の第２のアーム部２２０がＹ１方向に移動して第２の保持部２３０がワークユニット７の上方に位置付けられる。第１のアーム部１２０と第２のアーム部２２０のＹ軸方向の行き違いは、第１のアーム部１２０が第２のアーム部２２０の下方を通ることによってなされる。

第２の保持部２３０がワークユニット７の上方に位置付けられたら、第２の保持部２３０の各保持パッド２３２が真空運転されるとともに第２のアーム部２２０の昇降部２２３が下降し、各保持パッド２３２がチャックテーブル２０に保持されているワークユニット７のフレーム５の上面に吸着する。次いでチャックテーブル２０の真空運転が解除されて昇降部２２３が上昇し、ワークユニット７は第２の保持部２３０に吸着、保持されて持ち上げられる。

次に、第２のアーム部２２０がＹ２方向に移動してワークユニット７が洗浄領域１１Ｃに搬送され、洗浄手段３０の上方に位置付けられる。また、第２のアーム部２２０のＹ２方向への移動と並行して第１のアーム部１２０がＹ１方向に移動し、搬入出領域１１Ａで待機状態とされる。

この時点で洗浄手段３０の洗浄テーブル３２は、ワークユニット受け渡し位置に上昇している。上記のように第２の保持部２３０にワークユニット７を保持した状態の第２のアーム部２２０が洗浄領域１１Ｃに搬送されたら、洗浄テーブル３２が真空運転されるとともに昇降部２２３が下降する。すると、ワークユニット受け渡し位置に位置付けられ真空運転されている洗浄テーブル３２の保持面３２１に、ワークユニット７のウェーハ１が粘着テープ６を介して吸着、保持されるとともに、釜部３１の開口３１１がカバー部２４０で覆われる。

次いで、第２の保持部２３０の各保持パッド２３２の真空運転が解除されることによりウェーハ１が洗浄テーブル３２に保持され、ワークユニット７が洗浄テーブル３２に受け渡される。続いて洗浄テーブル３２が釜部３１内の洗浄位置まで下降し、洗浄位置でウェーハ１の洗浄、乾燥が行われる。ウェーハ１の洗浄は、洗浄テーブル３２を回転させながら、ウェーハ１上で旋回する洗浄ノズル３３から洗浄水をウェーハ１の表面に噴出させることによってなされる。なお、洗浄テーブル３２が回転するとクランプ３２３が作動してフレーム５が洗浄テーブル３２に保持される。洗浄後は、引き続き洗浄テーブル３２を回転させながら（必要に応じて回転数を上げてもよい）、旋回するエアノズル３４から乾燥エアをウェーハ１の表面に噴出させ、ウェーハ１を乾燥させる。ウェーハ１の洗浄時には洗浄水が釜部３１内で飛散し、またミストとなって釜部３１内に充満するが、飛散する洗浄水やミストは釜部３１を覆うカバー部２４０によって外部への漏洩が防がれる。

この洗浄工程の最中には、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１の搬送機構１００の引き出し部１４０によってカセット９から別のワークユニット７を引き出してガイドフレーム３００に載置し、さらにワークユニット７をチャックテーブル２０に保持して加工領域１１Ｄに送り、切削手段４１，４２によりウェーハ１のダイシングを行う。

本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、カバー部２４０が釜部３１の開口３１１を覆った状態で第１の搬送機構１００によりカセット９からワークユニット７を引き出す際には、第１の搬送機構１００の第１の保持部１３０がカバー部２４０の上側に位置付けられる。この時、第２の搬送機構２００の第２のアーム部２２０は、第１の保持部１３０よりもＹ２側であって第１の保持部１３０に接触しない位置に配設される。これにより、カバー部２４０で釜部３１の開口３１１を覆った状態でなされる洗浄工程を行いながら、第１の搬送機構１００によって別のワークユニット７をカセット９から引き出してチャックテーブル２０に保持し、加工領域１１Ｄに送ってウェーハ１のダイシングを行うことができるようになっている。

釜部３１内でウェーハ１の洗浄、乾燥が終わったら、洗浄テーブル３２がワークユニット受け渡し位置に上昇し、また、第２のアーム部２２０の昇降部２２３が上昇してカバー部２４０が釜部３１の開口３１１から上方に退避し、開口３１１が開く。次いで、別のワークユニット７をカセット９から引き出し終えている第１の搬送機構１００の第１のアーム部１２０がＹ２方向に移動してカバー部２４０の下側に入り込み、洗浄テーブル３２に保持されているワークユニット７の上方に位置付けられる。そして、第１の保持部１３０の各保持パッド１３２が真空運転されるとともに第１のアーム部１２０の昇降部１２３が下降し、各保持パッド１２３が洗浄テーブル３２に保持されているワークユニット７のフレーム５の上面に吸着する。次いで、洗浄テーブル３２の真空運転が解除されて昇降部１２３が上昇し、ワークユニット７は第１の保持部１３０に吸着、保持されて持ち上げられる。

次いで、第１のアーム部１２０がＹ１方向に移動してワークユニット７が搬入出領域１１Ａに搬送され、第１のアーム部１２０の昇降部１２３が下降して保持パッド１３２の真空運転が解除されることにより、Ｘ軸方向の間隔が適宜に調整された前後のガイドフレーム３００の載置部３０１にワークユニット７のフレーム５が載置される。そして前後のガイドフレーム３００が互いに近付く方向に移動してワークユニット７のＸ軸方向の位置決めがなされる。続いて、第１のアーム部１２０がＹ２方向に一旦移動するとともに、クランプ１４２の高さがワークユニット７の高さに対応するまで昇降部１２３が下降する。続いて第１のアーム部１２０がＹ１方向に移動してクランプ１４２がフレーム５の外周縁部を把持し、引き続き第１のアーム部１２０がＹ２方向に移動することにより、ワークユニット７がカセット９内に収容される。ワークユニット７がカセット９内に収容されたらクランプ１４２による把持が解除され、第１のアーム部１２０がＹ２方向に移動して待機位置で停止する。

以上の一連の動作が１枚のワークユニット７を処理するサイクルであり、このサイクルがカセット９に収容された全てのワークユニット７に対して順次遂行される。そして、カセット９内の全てのワークユニット７が処理されたら、それらワークユニット７はカセット９ごと次の工程（例えば、ダイシングされて粘着テープ６に貼り付いた状態のデバイス３を１つ１つピックアップする工程）に運搬される。

（２−３）搬送系の作用効果
上記切削装置１０の搬送系によれば、カセット９からワークユニット７を引き出す引き出し部１４０が第１の搬送機構１００の第１のアーム部１２０に一体に設けられているため、カセット９からワークユニット７を引き出したりワークユニット７をカセット９に収容したりする機能を有する専用の可動部を設ける必要がない。また、洗浄手段３０の釜部３１の開口３１１を覆うカバー部２４０が第２の搬送機構２００の第２のアーム部２２０に一体に設けられているため、釜部３１の開口３１１を開閉する可動カバーといったものを別途設ける必要がない。これらの結果、可動部が従来より少なくなって構成が簡素になるとともに、ワークユニット７を効率的に搬送することができる。

また、図９（ｂ）に示したように、第２の搬送機構２００の第２のアーム部２２０は、昇降部２２３の縦部２２４がカバー部２４０におけるＹ２側の端部の周縁部から上方に延びており、カバー部２４０の上方のほぼ全域にスペースが空いている。このため、カバー部２４０で釜部３１の開口３１１を覆ってウェーハ１を洗浄する洗浄工程を行っている際に、該スペースまで第１の搬送機構１００の第１のアーム部１２０および第１の保持部１３０が移動して別のワークユニット７をカセット９から引き出すことができる。その結果、スループットが向上して処理の効率化が図られる。

なお、ワークユニット７が収容されるカセットとしては、複数のワークユニット７を積層状態で支持する上記スロットのみが設けられたものの他に、例えば、切削加工の状態を検査するための抜き取り検査用ウェーハを備えたワークユニット７を収容する検査用ウェーハ収容部が付加されたものや、粘着テープを剥離しやすくするＵＶ（紫外線）を照射するＵＶ照射部が付加されたものも、本実施形態に適用することができる。

検査用ウェーハ収容部を有するカセットにおいては、検査用ウェーハが切削加工されたワークユニットが上記第１の搬送機構１００の引き出し部１４０によって検査用ウェーハ収容部に収容される。検査用ウェーハ収容部に収容されたワークユニット７は該収容部から取り出され、ウェーハの切削加工の状態が検査される。

また、ＵＶ照射部を有するカセットは、粘着テープ６がＵＶ照射されると粘着力が低下するタイプのものである場合に有効に用いられる。すなわち、ウェーハ１が切削加工されたワークユニット７がカセットに戻される際、上記第１の搬送機構１００の引き出し部１４０によって、まずＵＶ照射部にワークユニット７が収容されて粘着テープ６にＵＶ照射がなされ、この後、ＵＶ照射部からワークユニット７が引き出されてから該ワークユニットがカセット内の正規の収容部に収容される。

１…半導体ウェーハ（ワーク）
９…カセット
１０…切削装置
２０…チャックテーブル（保持手段）
１１Ａ…搬入出領域
１１Ｂ…カセット載置領域
１１Ｃ…洗浄領域
１１Ｄ…加工領域
３０…洗浄手段
３１…釜部
３２…洗浄テーブル
３３…洗浄ノズル
４１…第１の切削手段
４２…第２の切削手段
４４…切削ブレード
１００…第１の搬送機構
１１０…第１の左右移動機構
１２０…第１のアーム部（第１の連結部）
１３０…第１の保持部
１４０…引き出し部
２００…第２の搬送機構
２１０…第２の左右移動機構
２２０…第２のアーム部（第２の連結部）
２３０…第２の保持部
２４０…カバー部
３１１…開口
４３１…回転軸

Claims

ワークを保持する保持手段に対してワークが搬入出される搬入出領域と、
該搬入出領域の一方側に位置し、複数のワークを収容するカセットが載置されるカセット載置領域と、
前記搬入出領域の他方側に位置し、ワークを保持する洗浄テーブルおよび該洗浄テーブルに洗浄水を供給する洗浄ノズルを収容する釜部を有する洗浄手段とが配設された洗浄領域と、
前記カセット載置領域と前記搬入出領域とが並ぶ方向を左右方向とし、かつ、該左右方向に直交する方向を前後方向とした場合の、該搬入出領域に対する該前後方向の後方側に位置し、該左右方向に延びる回転軸および該回転軸の先端に装着された切削ブレードを有し、該切削ブレードが互いに対向する状態に配置された２つの切削手段で前記保持手段に保持されたワークを切削加工する加工領域と、
を備えた切削装置であって、
ワークを前記カセットから前記搬入出領域に引き出す引き出し部と、該搬入出領域に引き出されたワークを上側から保持する第１の保持部と、該引き出し部および該第１の保持部を一体的に前記左右方向に移動させる第１の左右移動機構と、該第１の左右移動機構に該第１の保持部を上下方向に移動可能に連結する第１の連結部とを有する第１の搬送機構と、
切削加工されたワークを上側から保持する第２の保持部と、前記釜部の開口を覆うカバー部と、該第２の保持部および該カバー部を一体的に前記左右方向に移動させる第２の左右移動機構と、該第２の左右移動機構に該カバー部を上下方向に移動可能に連結する第２の連結部とを有する第２の搬送機構とを備え、
該第２の連結部は、前記カバー部が前記釜部の前記開口を覆う位置に位置付けられた状態で、前記第１の搬送機構の前記第１の保持部が該カバー部の上側に位置付けられた際に該第１の保持部に接触しない位置に配設されている
ことを特徴とする切削装置。