JP2016111173A

JP2016111173A - 切削装置

Info

Publication number: JP2016111173A
Application number: JP2014246632A
Authority: JP
Inventors: 喜洋大室; Yoshihiro Omuro; 洋行平賀; Hiroyuki Hiraga; 雅史佐藤; Masafumi Sato
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】デュアルスピンドルタイプの切削装置において、切削加工に使用される加工液を効率的に供給して、無駄に消費されることのない切削装置を提供する。【解決手段】第１の切削ブレード５０が装着された第１の切削手段４０と、第２の切削ブレード５０Ａが装着された第２の切削手段４０Ａと、各切削ブレードに加工液を供給する加工液供給手段と、各手段の動きを制御する制御手段６６とを備えた切削装置であって、加工液供給手段は、第１の切削ブレードに加工液を搬送する第１の加工液搬送経路と、第１の加工液搬送経路に配設された第１の電磁弁６４と、第２の切削ブレードに加工液を搬送する第２の加工液搬送経路と、第２の加工液搬送経路に配設された第２の電磁弁６４Ａとを含み、制御手段は、一方が切削を行っていない場合には、第１の電磁弁又は第２の電磁弁を閉じることにより切削を、行っていない切削ブレードへの加工液の供給を停止する。【選択図】図３

Description

本発明は、対向配置された２つの切削ブレードによってウエーハ等の被加工物を切削するフェイシングデュアルスピンドルタイプの切削装置に関する。

半導体ウエーハ等の被加工物をチップ状に分割する切削加工では、高速回転する切削ブレードによって被加工物を切断する切削装置が使用される。この切削装置としては、１つの切削ブレードを具備しているものだけではなく、対向配置された２つの切削ブレードを有するフェイシングデュアルスピンドルタイプの切削装置が知られている（例えば、特開平１１−２６４０２号公報参照）。

このタイプの切削装置においては、軸心が同一の直線上に位置する２つのスピンドルに、第１及び第２の切削ブレードがそれぞれ装着されており、双方の切削ブレードを被加工物に対して同時に作用させることができる。これにより、被加工物の２本の切削予定ラインを同時に切削加工できるため、切削効率を向上させることができる。

このタイプの切削装置では、第１の切削ブレードが装着された第１の切削手段と、第２の切削ブレードが装着された第２の切削手段とを、被加工物の中央部から両端部に向けて、或いは被加工物の両端部から中央部に向けて切削予定ラインの間隔毎に割り出し送りして、被加工物の同一方向に伸長する複数の切削予定ラインを２本ずつ同時に切削することができる。

第１の切削ブレードと第２の切削ブレードの近傍には、加工液を供給するための複数の加工液噴射ノズルが配設されており、加工液噴射ノズルから切削ブレードと被加工物に向けて加工液がそれぞれ供給される。

２つの切削ブレードが対向配置された所謂フェイシングデュアルスピンドルタイプの切削装置では、第１の切削ブレードと第２の切削ブレードがスピンドルの軸方向に最も接近できる間隔が、切削予定ライン間隔より大きくなってしまう場合がある。

特に、被加工物を分割して得られるチップの大きさが小さい場合には、複数本の切削予定ラインが第１の切削ブレードと第２の切削ブレードとが最も接近できる間隔よりも狭い領域内に含まれてしまうことがある。このように最も接近させた２つの切削ブレードの間に含まれてしまう切削予定ラインについては、何れか一方の切削ブレードのみを使用して切削加工を実施している。

また、１つの被加工物上に切削予定ラインが奇数本ある場合には、双方の切削ブレードで２本ずつ同時に切削予定ラインを切削していっても、最後の１本の切削予定ラインは何れか一方の切削ブレードで切削することになる。

特開平１１−２６４０２号公報

従来の切削装置では、何れか一方の切削ブレードのみで切削加工する場合においても、第１の切削ブレード及び第２の切削ブレードの近傍に配設された加工液噴射ノズルからは被加工物の加工中には常に加工液が噴射されている。

例えば、第１の切削手段に装着された第１の切削ブレードのみで加工が行われている場合には、第１の切削ブレードの近傍に配設された加工液噴射ノズルから噴射されている加工液のみが加工に寄与しており、第２の切削ブレードの近傍に配設された加工液噴射ノズルから噴射されている加工液は無駄に消費されている状態になっている。

このように使用していない切削ブレードの近傍に配設された加工液噴射ノズルから常に加工液を噴射しているのは、いざ切削を実施しようとする場合に、同一の条件で切削加工を実施できること及び使用していない切削ブレードも高速で回転されているため、加工液を切削ブレードに噴射して切削ブレードの温度上昇を防止するためであった。

然し、切削加工を実施していない切削ブレードへの加工液の供給を停止しても、実際には切削ブレードの温度上昇は非常にわずかであり、更に切削を開始するタイミングに合わせて加工液噴射ノズルから加工液の噴射を開始する場合にも、良好な加工条件を維持できることが実験により判明した。

また、１つの切削ブレードの近傍には、切削ブレードの冷却用、洗浄用、加工時に発生した端材の除去用等の複数の加工液噴射ノズルが配設されている場合があり、従来装置では加工中その全てから同時に加工液が噴射されている。

例えば、端材が発生しない切削加工の場合にも、端材の除去用ノズルから加工液が常に噴射されており、無駄に加工液を消費している状態となっている。このように加工液が無駄に消費されることにより、コストアップの要因となっているという問題がある。

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、デュアルスピンドルタイプの切削装置において切削加工に使用される加工液を効率的に供給して無駄に消費されることのない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保持面を有する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する第１の切削ブレードが装着された第１のスピンドルを有する第１の切削手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する第２の切削ブレードが装着された第２のスピンドルを有する第２の切削手段と、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードに加工液を供給する加工液供給手段と、前記各手段の動きを制御する制御手段と、を備えた切削装置であって、該加工液供給手段は、該第１の切削ブレードに加工液を搬送する第１の加工液搬送経路と、該第１の加工液搬送経路に配設された第１の電磁弁と、該第２の切削ブレードに加工液を搬送する第２の加工液搬送経路と、該第２の加工液搬送経路に配設された第２の電磁弁と、を含み、該制御手段は、該第１の電磁弁及び該第２の電磁弁を開閉することにより、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードへの加工液の供給を制御し、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードの双方が被加工物の切削を行っている場合には、該第１の電磁弁及び第２の電磁弁を開いて該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードに加工液を供給し、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードの内何れか一方が切削を行っていない場合には、該第１の電磁弁又は該第２の電磁弁を閉じることにより切削を行っていない切削ブレードへの加工液の供給を停止することを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、該第１の切削手段及び該第２の切削手段は、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードの近傍にそれぞれ複数の加工液噴射ノズルを有し、該第１及び該第２の加工液搬送経路は、該第１の電磁弁及び該第２の電磁弁と該複数の加工液噴射ノズルとの間でそれぞれ該加工液噴射ノズルに対応して分岐し、分岐点と該加工液噴射ノズルとの間にはノズル電磁弁がそれぞれ配設されており、該制御手段は、該ノズル電磁弁を開閉することにより、被加工物の切削を行う際に使用する該加工液噴射ノズルを選択する。

本発明の切削装置によると、切削加工を行っていない切削ブレードへの加工液の供給を停止するため、加工液の無駄な消費を防止することができる。また、１つの切削ブレードの近傍に用途の異なる複数の加工液噴射ノズルが配設されている場合には、用途に応じて使用する必要のない加工液噴射ノズルからの加工液の噴射を停止するため、加工液の無駄な消費を防止することができる。

本発明実施形態に係る切削装置の斜視図である。第１切削ユニット及び加工液供給手段を示す斜視図である。使用中の第１切削ユニットへの加工液の供給及び非使用の第２切削ユニットへの加工液供給の停止を説明する模式図である。複数の加工液噴射ノズルへの加工液の供給の仕方を説明する説明図である。

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、本発明実施形態に係るフェイシングデュアルスピンドルタイプの切削装置２の斜視図が示されている。

図１に示すように、切削装置２は、各構成を支持する基台４を備えている。基台４において、前端の一方側の角部には矩形状の開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、カセット載置台６が昇降可能に設置されている。カセット載置台６の上面には、複数の被加工物１１を収容する直方体状のカセット８が載置される。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。

被加工物１１は、例えば、円盤状の半導体ウエーハであり、その表面（上面）側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。デバイス領域は、格子状に配列されたストリート（分割予定ライン）でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１３が形成されている。

被加工物１１の裏面（下面）側には、被加工物１１より大径のダイシングテープＴが貼着されている。ダイシングテープＴの外周部分は、環状のフレームＦに固定されている。すなわち、被加工物１１はダイシングテープＴを介してフレームＦに支持されている。

カセット載置台６と近接する位置には、前後方向（Ｘ軸方向、加工送り方向）に長い矩形状の開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、移動テーブル１０、移動テーブル１０を前後方向に移動させるテーブル移動機構（不図示）、及びテーブル移動機構を覆う防塵・防滴カバー（蛇腹）１２が設けられている。

移動テーブル１０上には、被加工物１１を吸引保持するチャックテーブル１４が設置されている。チャックテーブル１４の周囲には、被加工物１１を支持する環状のフレームＦを四方から挟持固定する４個のクランプ１６が設置されている。

チャックテーブル１４は、モータ等の回転駆動源（不図示）と連結されており、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１４は、上述のテーブル移動機構によって移動テーブル１０とともにＸ軸方向に移動する。

チャックテーブル１４の上面は、被加工物１１を吸引保持する保持面１４ａとなっている。この保持面１４ａは、チャックテーブル１４の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）と接続されており、被加工物１１は、保持面１４ａに作用する吸引源の負圧でチャックテーブル１４に吸引保持される。

開口４ｂの前部上方には、被加工物１１を仮置きするための仮置き機構１８が設けられている。仮置き機構１８は、相互に離間接近可能な一対のガイドレール１８ａ，１８ｂを含んでいる。ガイドレール１８ａ，１８ｂの断面形状は、被加工物１１のガイドに適したＬ字型である。

基台４の上方には、門型の第１支持構造２０が開口４ｂを跨ぐように配置されている。第１支持構造２０の前面には、左右方向（Ｙ軸方向）に伸びる第１レール２２が固定されており、この第１レール２２には、第１移動機構２４を介して第１保持機構（搬出手段）２６が連結されている。第１保持機構２６は、第１移動機構２４によって昇降し、第１レール２２に沿って左右方向に移動する。

第１保持機構２６の開口４ａ側には、被加工物１１を保持したフレームＦを把持する把持機構２８が設けられている。把持機構２８でフレームＦを把持して第１保持機構２６とともに左右方向に移動させれば、カセット８に収容されている被加工物１１を仮置き機構１８のガイドレール１８ａ，１８ｂに引き出し、又は、ガイドレール１８ａ，１８ｂに載置されている被加工物１１をカセット８に挿入できる。

また、第１支持構造２０の前面には、左右方向（Ｙ軸方向）に伸びる第２レール３０が第１レール２２の上方に固定されており、この第２レール３０には、第２移動機構３２を介して第２保持機構３４が連結されている。第２保持機構３４は、第２移動機構３２によって昇降し、第２レール３０に沿って左右方向に移動する。

第１支持構造２０の後方には、門型の第２支持構造３６が配設されている。第２支持構造３６の前面には、２組の移動機構３８を介して、第１切削ユニット（第１切削手段）４０及び第２切削ユニット（第２切削手段）４０Ａが設けられている。第１及び第２切削ユニット４０，４０Ａは、移動機構３８によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動される。

図３に最も良く示されるように、第１切削ユニット４０は、スピンドルハウジング４６と、スピンドルハウジング４６中に回転可能に収容されたスピンドル４８と、スピンドル４８の先端部に装着された第１の切削ブレード５０を含んでいる。スピンドル４８の他端側にはスピンドルを回転駆動するモータが連結されている。第１の切削ブレード５０の略上半分はブレードカバー５２により覆われている。

第２切削ユニット４０Ａは、スピンドルハウジング４６Ａ中に回転可能に収容されたスピンドル４８Ａと、スピンドル４８Ａの先端部に装着された第２の切削ブレード５２Ａを含んでいる。スピンドル４８Ａの他端部にはスピンドル４８Ａを回転駆動するモータが連結されている。第２の切削ブレード５２Ａの略上半分はブレードカバー５２Ａにより覆われている。

再び図１を参照すると、開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、スピンナ洗浄ユニット４２が配設されている。スピンナ洗浄ユニット４２は、スピンナテーブル４４を備えており、切削加工後の被加工物１１をスピンナテーブル４４で吸引保持し、被加工物１１をスピン洗浄及びスピン乾燥する。

図２に示すように、ブレードカバー５２には、第１の切削ブレード５０を挟むように、一対の（１本のみ図示）加工液噴射ノズル５４が水平方向に配設されており、加工液噴射ノズル５４は接続パイプ５６及び第１の加工液搬送経路５８を介して加工液供給源６０に接続されている。第１の加工液搬送経路５８中には第１の電磁弁６２が配設されている。

加工液噴射ノズル５４、第１の加工液搬送経路５８、加工液供給源６０及び第１の電磁弁６２により加工液供給手段を構成する。第２切削ユニット４０Ａも、特に図示しないが同様な加工液供給手段を備えている。

次に、図３を参照して、第１切削ユニット４０で被加工物１１を切削し、第２切削ユニット４０Ａは切削加工していない時の、本実施形態に係る切削装置２の加工液の供給方法について説明する。

この場合には、制御手段６６が第１の電磁弁６２のソレノイド６４に信号を送ってソレノイド６４を作動し、第１の電磁弁６２を開位置に切り替える。一方、第２の電磁弁６２Ａのソレノイド６４Ａは作動せずに、第２の電磁弁６２Ａを閉位置に維持する。

これにより、被加工物１１を切削加工中の第１の切削ブレード５０及び加工点近傍の被加工物１１には加工液噴射ノズル５４から加工液が噴射される。一方、第２の電磁弁６２Ａは閉位置に維持されているため、第２の切削ブレード５２Ａを挟むように配設された一対の加工液噴射ノズル５４Ａからは加工液が噴射されることはない。

特に図示しないが、第１の切削ブレード５０及び第２の切削ブレード５０Ａの双方が被加工物１１の切削を行っている場合には、制御手段６０により第１の電磁弁６２及び第２の電磁弁６２Ａを開いて、第１の切削ブレード５０及び第２の切削ブレード５０Ａに加工液噴射ノズル５４，５４Ａから加工液を供給する。

このように本実施形態の切削装置２では、第１の切削ユニット４０に装着された第１の切削ブレード５０のみで加工が行われている場合には、第１の切削ユニット５０に配設された加工液噴射ノズル５４のみから加工液を噴射し、加工を実施していない第２の切削ユニット４０Ａに装着された第２の切削ブレード５０Ａには加工液を供給しないように制御するので、加工液を無駄に消費することを抑制することができる。

次に、図４を参照して、第１切削ユニット４０のブレードカバー５２が冷却用の加工液噴射ノズル５４及び端材除去用の加工液噴射ノズル６８を備えている場合の、各噴射ノズルへの加工液の供給方法について説明する。

ここで、第１の切削ブレード５０による被加工物１１の切削加工では、端材が発生しないものとして各ノズル５４，６８への切削液の供給方法について説明する。第１の加工液搬送経路５８は分岐点５９で第１の分岐経路５８ａと第２の分岐経路５８ｂに分岐される。

第１の分岐経路５８ａは第１のノズル電磁弁７０を介して冷却用の加工液噴射ノズル５４に接続されており、第２の分岐経路５８ｂは第２のノズル電磁弁７４を介して端材除去用の加工液噴射ノズル６８に接続されている。

制御手段６６により第１の電磁弁６２のソレノイド６４を作動して第１の電磁弁６２を開くと共に、第１のノズル電磁弁７０のソレノイド７２を作動して第１のノズル電磁弁７０を開く。これにより、冷却用の加工液噴射ノズル５４から加工液が第１の切削ブレード５０及び被加工物１１に向かって噴射される。

一方、この切削加工では端材が発生しないため、制御手段６６は第２のノズル電磁弁７４のソレノイド７６には信号を送らずに、第２のノズル電磁弁７４を閉位置に維持する。従って、端材除去用の加工液噴射ノズル６８から加工液が噴射されることはなく、加工液を無駄に消費することが防止される。

このように制御手段６６は、ノズル電磁弁７０，７４を開閉することにより、複数の加工液噴射ノズル５４，６８の中から使用する加工液噴射ノズル５４を選択するように制御する。

２切削装置
１４チャックテーブル
４０第１の切削ユニット（第１の切削手段）
４０Ａ第２の切削ユニット（第２の切削手段）
５０第１の切削ブレード
５０Ａ第２の切削ブレード
５４，５４Ａ冷却用の加工液噴射ノズル
６２第１の電磁弁
６２Ａ第２の電磁弁
６８端材除去用の加工液噴射ノズル
７０第１のノズル電磁弁
７４第２のノズル電磁弁

Claims

被加工物を保持する保持面を有する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する第１の切削ブレードが装着された第１のスピンドルを有する第１の切削手段と、該保持手段に保持された被加工物を切削する第２の切削ブレードが装着された第２のスピンドルを有する第２の切削手段と、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードに加工液を供給する加工液供給手段と、前記各手段の動きを制御する制御手段と、を備えた切削装置であって、
該加工液供給手段は、該第１の切削ブレードに加工液を搬送する第１の加工液搬送経路と、該第１の加工液搬送経路に配設された第１の電磁弁と、該第２の切削ブレードに加工液を搬送する第２の加工液搬送経路と、該第２の加工液搬送経路に配設された第２の電磁弁と、を含み、
該制御手段は、該第１の電磁弁及び該第２の電磁弁を開閉することにより、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードへの加工液の供給を制御し、
該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードの双方が被加工物の切削を行っている場合には、該第１の電磁弁及び第２の電磁弁を開いて該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードに加工液を供給し、
該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードの内何れか一方が切削を行っていない場合には、該第１の電磁弁又は該第２の電磁弁を閉じることにより切削を行っていない切削ブレードへの加工液の供給を停止することを特徴とする切削装置。
該第１の切削手段及び該第２の切削手段は、該第１の切削ブレード及び該第２の切削ブレードの近傍にそれぞれ複数の加工液噴射ノズルを有し、
該第１及び該第２の加工液搬送経路は、該第１の電磁弁及び該第２の電磁弁と該複数の加工液噴射ノズルとの間でそれぞれ該加工液噴射ノズルに対応して分岐し、分岐点と該加工液噴射ノズルとの間にはノズル電磁弁がそれぞれ配設されており、
該制御手段は、該ノズル電磁弁を開閉することにより、被加工物の切削を行う際に使用する該加工液噴射ノズルを選択することを特徴とする請求項１記載の切削装置。