JP2013099799A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スピンドルが回転中であることを目視で容易に認識できる切削装置を提供することである。
【解決手段】 被加工物を保持す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被加工物を切削する切削手段とを備えた切削装置であって、該切削手段は、モータにより回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルを回転自在に支持するスピンドルハウジングと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する該スピンドルの先端部に装着された切削ブレードと、該切削ブレードを挟持して該スピンドルに固定するマウントと、を具備し、該マウントと該切削ブレードの少なくとも何れか一方に、該スピンドルの回転中と停止中とで模様が変わることで該スピンドルの回転を認識させる認識マークが形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、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ユニットとを備えた切削装置に関する。

半導体ウエーハを個々のデバイスに分割する切削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハの分割予定ラインを切削する切削ブレードを回転可能に支持した切削ユニットとを具備しており、ウエーハを高精度に個々のデバイスに分割することができる。

切削ユニットは、スピンドルハウジング中に回転可能に収容されたスピンドルと、スピンドルを駆動するモータと、スピンドルの先端に着脱可能に装着される切削ブレードと、切削ブレードを挟持してスピンドルに固定するマウントとから構成される。

最近の切削装置では、スピンドルが４００００ｒｐｍ〜６００００ｒｐｍ等の非常に高速で回転される。切削加工を継続すると切削ブレードが磨耗するか或いは破損して、新たな切削ブレードに交換する必要が生じる。この交換作業等のメンテナンスの際には、オペレータは切削ブレードが固定されたスピンドルの周辺に手を伸ばして作業を行う必要がある。

このようなメンテナンス作業が行われる際には、通常は、切削装置に備えられた安全装置が作動するため、オペレータが切削ブレード等の周辺に手を伸ばす際に、スピンドルが停止状態とされることでオペレータの安全が確保されることになる。

特開２００８−２４８６１８号公報

しかしながら、装置メーカーのメンテナンス担当者等が安全装置を何らかの理由により意図的に解除して、メンテナンスを行う場面が生じることが想定される。この際、スピンドル及びスピンドルに装着された切削ブレードが回転しているような場合には、メンテナンス担当者やオペレータが切削ブレード等の周辺に手を伸ばすことは避けなければならない。

ところが、スピンドルや切削ブレードが回転しているか否かについては、従来の構成では一見して判断することが困難なものであったため、メンテナンス担当者やオペレータが誤って回転しているスピンドルや切削ブレードに接触して怪我をする恐れがあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スピンドルが回転中であることを目視で容易に認識できる切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持す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被加工物を切削する切削手段とを備えた切削装置であって、該切削手段は、モータにより回転駆動されるスピンドルと、該スピンドルを回転自在に支持するスピンドルハウジングと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する該スピンドルの先端部に装着された切削ブレードと、該切削ブレードを挟持して該スピンドルに固定するマウントと、を具備し、該マウントと該切削ブレードの少なくとも何れか一方に、該スピンドルの回転中と停止中とで模様が変わることで該スピンドルの回転を認識させる認識マークが形成されていることを特徴とする切削装置が提供される。

本発明の切削装置によると、スピンドルが回転中と停止中とで模様が変わる認識マークがマウントと切削ブレードの少なくとも何れか一方に形成されているため、メンテナンス担当者又はオペレータはスピンドルの回転を目視で容易に認識できるため、メンテナンス担当者やオペレータが誤って回転中のスピンドルや切削ブレードで接触して怪我をする恐れを防止できる。

切削装置の全体構成を示す斜視図である。 ハブブレードを有する切削ユニットの分解斜視図である。 ワッシャーブレードを有する切削ユニットの分解斜視図である。 ワッシャーブレードが装着されたスピンドル先端部分の側面図である。 図５（Ａ）は円形基台に認識マークを有するスピンドル停止中のハブブレードカバー（切削ブレード）の正面図、図５（Ｂ）はスピンドル回転中の切削ブレードの正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、半導体ウエーハ等のウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる本発明実施形態に係る切削装置２の斜視図が示されている。

切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作パネル４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示モニタ６が設けられている。

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする一対の位置合わせバー１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送ユニット１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数のクランプ１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメントユニット２０が配設されている。

アライメントユニット２０は、ウエーハＷの表面を撮像する顕微鏡とＣＣＤカメラを有する撮像ユニット２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示モニタ６に表示される。

アライメントユニット２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削ユニット２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

切削加工の終了した被加工物を保持したチャックテーブル１８がホームポジションに戻された後、搬送ユニット２５で被加工物がチャックテーブル１８上から吸着されてスピンナ洗浄ユニット２７に搬送され、スピンナ洗浄ユニット２７でスピン洗浄及びスピン乾燥される。

図２を参照すると、ハブブレード（切削ブレード）２８が装着された切削ユニット２４の分解斜視図が示されている。スピンドルハウジング３０の先端部分には小径部３４及び大径部３６を有するブレード取付部３２が配設されている。スピンドル２６の先端部はブレード取付部３２から突出し、先端に向けてテーパ形状に形成されており、雌ねじ２７が形成されている。

３８はボス部４０と、ボス部４０とを一体的に形成されたマウントフランジ４２とから構成される後ろマウント（ブレードマウント）であり、後ろマウント３８のボス部４０には雄ねじ４４が形成されている。更に、後ろマウント３８は装着穴４５を有している。

後ろマウント３８は、装着穴４５をスピンドル２６の先端部に挿入して、締結ボルト４８をスピンドル２６の雌ねじ２７に締結して締め付けることにより、スピンドル２６の先端部に取り付けられる。

切削ブレード２８はハブブレードと呼ばれ、円形ハブ５２を有する円形基台５０の外周にニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散された切刃５４が電着されて構成されている。

切削ブレード２８の円形基台５０の外周縁には複数の認識マーク５６が形成されている。この認識マーク５６は例えば黒、赤、青等円形基台の色と大きく異なる色で色付けされているのが好ましい。色付けに代えてカラーシールやテープを貼着するようにしてもよい。

後ろマウント３８のマウントフランジ４２の前側には、複数の認識マーク４６が形成されている。認識マーク４６は色付けされているのが好ましい。色付けに代えてカラーシールやテープを貼着するようにしてもよい。後ろマウントにも認識マークを形成することで切削ブレード２８を外した状態での作業中にも作業者が後ろマウント３８の回転を認識できる。

切削ブレード２８の装着穴５１を後ろマウント３８のボス部４０に挿入し、ハブブレード押さえナット５８をボス部４０の雄ねじ４４に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８がスピンドル２６の先端部に取り付けられる。

ハブブレード押さえナット５８は複数の認識マーク６０を有している。これらの認識マーク６０は色付けされているのが好ましい。色付けに代えてカラーシールやテープを貼着するようにしてもよい。本実施形態では、後ろマウント３８とハブブレード押さえナット５８とでハブブレード２８を挟持するマウントを構成する。

図３を参照すると、ワッシャーブレード２８Ａを有する切削ユニット２４の分解斜視図が示されている。図２を参照して説明したように、後ろマウント３８は装着穴４５をスピンドル２６の先端部に挿入して、締結ボルト４８をスピンドル２６の先端に形成された雌ねじ２７に螺合して締め付けることにより、スピンドル２６の先端部に固定される。

ワッシャーブレード（切削ブレード）２８Ａはその全体が電鋳された切刃（電鋳砥石）から構成されている。ワッシャーブレード２８Ａは複数の認識マーク６２を有している。認識マーク６２は色付けされているのが好ましい。色付けに代えてカラーシールやテープを貼着するようにしてもよい。

ワッシャーブレード２８Ａの装着穴２９を後ろマウント３８のボス部４０に挿入し、前マウント６４の装着穴６５を後ろマウント３８のボス部４０に挿入して、後ろマウント３８と前マウント６４でワッシャーブレード２８Ａを挟持する。

そして、前マウント押さえナット５８を後ろマウント３８のボス部４０に形成された雄ねじ４４に螺合して締め付けることにより、ワッシャーブレード２８Ａは後ろマウント３８と前マウント６４に挟持された状態でスピンドル２６の先端部に固定される。本実施形態では、後ろマウント３８と前マウント６４でワッシャーブレード２８Ａを挟持するマウントを構成する。

図４に示すように、ワッシャーブレード２８Ａは外周側の使用領域Ｗ１と使用領域Ｗ１の内側の余裕領域Ｗ２を有しており、認識マーク６２は余裕領域Ｗ２にのみ形成されるのが好ましい。ワッシャーブレード２８Ａは切削加工に伴い磨耗していくので、使用領域Ｗ１は被加工物の厚みより長く設定されている。

ワッシャーブレード２８Ａでは、加工に伴いワッシャーブレード２８Ａが磨耗していったときでも、被加工物の厚みばらつきによって後ろマウント３８及び前マウント６４が被加工物に切り込まないように、所定の余裕領域Ｗ２を設定するように後ろマウント３８及び前マウント６４でワッシャーブレード２８Ａを挟持するようにしている。

図３に示した実施形態ではワッシャーブレード２８Ａのみ認識マーク６２を形成しているが、前マウント６４及び前マウント押さえナット５８にも認識マークを形成するようにしてもよい。更に、図２に示した実施形態と同様に、後ろマウント３８にも認識マークを形成するようにしてもよい。

次に、図５を参照して、本発明の切削装置の作用について説明する。図５（Ａ）を参照すると、スピンドル２６が停止中の切削ブレード（ハブブレード）２８の正面図が示されている。

複数の認識マーク５６はスピンドル２６が回転していないため、個別の認識マーク５６として認識される。よって、メンテナンス担当者又はオペレータは認識マーク５６によりスピンドル２６の停止中を確認することができ、ブレード交換等の作業を行うことができる。

一方、スピンドル２６が回転中には、図５（Ｂ）に示すように、認識マーク５６は円環状に連続したものとして認識される。よって、メンテナンス担当者又はオペレータが円環状の認識マーク５６を視認したときには、スピンドル２６が回転中であると確認でき、時間が経過してスピンドル２６が回転を停止してから、図５（Ａ）の状態を確認し、切削ブレード２８の交換等の作業を進めることができる。

尚、図２に示した実施形態では、後ろマウント３８に認識マーク４６が形成されているが、これは切削ブレード２８を外したときにスピンドル２６が回転中か停止中かを確認できるようにしたものである。

２ 切削装置
１８ チャックテーブル
２４ 切削ユニット
２６ スピンドル
２８ 切削ブレード（ハブブレード）
２８Ａ 切削ブレード（ワッシャーブレード）
３８ 後ろマウント
４６，５６，６０，６２ 認識マーク
４８ 締結ボルト
５８ 押さえナット

Claims (1)

1. 被加工物を保持す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被加工物を切削する切削手段と、を備えた切削装置であって、
   該切削手段は、
   モータにより回転駆動されるスピンドルと、
   該スピンドルを回転自在に支持するスピンドルハウジングと、
   該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する該スピンドルの先端部に装着された切削ブレードと、
   該切削ブレードを挟持して該スピンドルに固定するマウントと、を具備し、
   該マウントと該切削ブレードの少なくとも何れか一方に、該スピンドルの回転中と停止中とで模様が変わることで該スピンドルの回転を認識させる認識マークが形成されていることを特徴とする切削装置。

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