JP2017103274A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】生産効率が良好で装置の大型化を抑制することができる切削装置を提供する。【解決手段】第１、第２のチャックテーブル３４、４４はそれぞれ第１、第２の搬出入領域Ａ１、Ａ２と第１、第２の切削領域Ｂ１、Ｂ２に位置付けられるように構成される。第１、第２の切削機構５、６はそえぞれＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備する。第１の切削機構と第２の切削機構は、第１の搬出入領域と第２の搬出入領域との中間位置を軸として点対称の位置に配設されており、洗浄手段７は第１の搬出入領域と第２の搬出入領域とを結ぶＹ軸方向の直線上に配設される。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削加工するため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、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体デバイスを製造している。
半導体ウエーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って切断する切削装置は、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に切削加工を施す切削手段と、該切削手段によって切削された加工済みの被加工物を洗浄する洗浄手段とを具備し、半導体ウエーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って精度よく切断して個々のデバイスに分割することができる。
また、被加工物を保持するチャックテーブルを２個配設するとともに、チャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す切削手段を２個配設することによって生産効率を高めた切削装置が下記特許文献１に開示されている。
特許第４５７１８５１号公報
しかるに、上記特許文献１に開示された切削装置においては、一方のチャックテーブルに保持された被加工物に対して２個の切削手段を用いて切削加工を実施すと、他のチャックテーブルに保持された被加工物に対する作業が中断されることになり、必ずしも生産効率が良好とはいえないという問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、生産効率が良好で装置の大型化を抑制することができる切削装置を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物に切削加工を施す切削装置であって、
被加工物を保持し加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動可能に構成されＸ軸方向と直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に互いに隣接して配設される第１のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、
該第１のチャックテーブルおよび該第２のチャックテーブルに保持された被加工物にそれぞれ切削加工を施す第１の切削機構および第２の切削機構と、
該第１の切削機構および該第２の切削機構によって切削された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備し、
該第１のチャックテーブルは被加工物を搬出入する第１の搬出入領域と該第１の切削機構が配設された第１の切削領域に位置付けられるように構成され、該第２のチャックテーブルは該第１の搬出入領域とＹ軸方向の直線上に隣接し被加工物を搬出入する第２の搬出入領域と該第２の切削機構が配設された第２の切削領域に位置付けられるように構成されており、
該第１の切削機構はＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと該２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備し、該第２の切削機構はＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと該２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備し、
該第１の切削機構と該第２の切削機構は該第１の搬出入領域と該第２の搬出入領域との中間位置を軸として点対称の位置に配設されており、
該洗浄手段は、該第１の搬出入領域と該第２の搬出入領域とを結ぶＹ軸方向の直線上に配設される、
ことを特徴とする切削装置が提供される。
上記第１の搬出入領域と第２の搬出入領域と洗浄手段とに被加工物を搬送する搬送手段を備えている。
また、上記洗浄手段の上方に被加工物を仮置きする２本のガイドレールが間隔調整可能に構成された仮置き手段が配設され、上記搬送手段は、仮置き手段に仮置きされた切削加工前の被加工物を第１の搬出入領域に位置付けられた第１のチャックテーブルおよび第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに搬送するとともに、洗浄手段から洗浄済の被加工物を仮置き手段に搬送し、また、第１の搬出入領域に位置付けられた第１のチャックテーブルおよび該第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルから切削加工済の被加工物を洗浄手段に搬送する。
上記搬送手段は、第１の搬送手段と第２の搬送手段を具備し、該第１の搬送手段は、仮置き手段に仮置きされた切削加工前の被加工物を第１の搬出入領域に位置付けられた第１のチャックテーブルおよび第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに搬送するとともに、洗浄手段から洗浄済の被加工物を仮置き手段に搬送し、第２の搬送手段、第１の搬出入領域に位置付けられた第１のチャックテーブルおよび第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルから切削加工済の被加工物を洗浄手段に搬送する。
また、上記仮置き手段に隣接してＸ軸方向に被加工物を収容したカセットが載置されるカセットテーブルが配設され、Ｘ軸方向に進退してカセットテーブルに載置されたカセットに収容された切削加工前の被加工物を仮置き手段に搬出するとともに仮置き手段から洗浄済の被加工物をカセットに搬入する搬出入手段が配設されている。
本発明による切削装置は、被加工物を保持し加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動可能に構成されＸ軸方向と直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に互いに隣接して配設される第１のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、
第１のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに保持された被加工物にそれぞれ切削加工を施す第１の切削機構および第２の切削機構と、
第１の切削機構および第２の切削機構によって切削された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備し、
第１のチャックテーブルは被加工物を搬出入する第１の搬出入領域と第１の切削機構が配設された第１の切削領域に位置付けられるように構成され、第２のチャックテーブルは第１の搬出入領域とＹ軸方向の直線上に隣接し被加工物を搬出入する第２の搬出入領域と第２の切削機構が配設された第２の切削領域に位置付けられるように構成されており、
第１の切削機構はＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備し、第２の切削機構はＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備し、
第１の切削機構と第２の切削機構は第１の搬出入領域と第２の搬出入領域との中間位置を軸として点対称の位置に配設されており、
洗浄手段は、第１の搬出入領域と第２の搬出入領域とを結ぶＹ軸方向の直線上に配設されるので、第１のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと第１の切削機構および第２の切削機構と洗浄手段の配置に無駄な空間がなく切削装置を小型に構成することができるとともに、作業者が切削ブレードの交換等をする際にアクセスが良好で作業性が向上する。
また、本発明による切削装置においては、第１の切削領域に位置付けられた第１のチャックテーブルに保持された被加工物に対して第１の切削機構を構成する第１の切削手段と第２の切削手段の２個の切削ブレードを作用させて切削加工を施すとともに、第２の切削領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに保持された被加工物に対して第２の切削機構を構成する第１の切削手段と第２の切削手段の２個の切削ブレードを作用させて同時に所定の切削加工を施すことが可能となり、生産性をより向上させることができる。
本発明に従って構成された切削装置の斜視図。 図１に示す切削装置を構成する一部の構成要素を分解して示す斜視図。 図１に示す切削装置を構成する他の一部の構成要素を分解して示す斜視図。
以下、本発明に従って構成された切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には本発明に従って構成された切削装置の一実施形態の斜視図が示されており、図２には図１に示す切削装置を構成する一部の構成要素を分解して示す斜視図が示されており、図３には図１に示す切削装置を構成する他の一部の構成要素を分解して示す斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、静止基台２と、該静止基台２上に配設され被加工物を保持する第１のチャックテーブル機構３および第２のチャックテーブル機構４と、第１のチャックテーブル機構３に保持された被加工物および第２のチャックテーブル機構４に保持された被加工物にそれぞれ切削加工を施す第１の切削機構５および第２の切削機構６とを具備している。
第１のチャックテーブル機構３は、図１および図２に示すように静止基台２上に加工送り方向（Ｘ軸方向）に沿って配設された一対のＸ軸案内レール３１、３１と、該一対のＸ軸案内レール３１、３１上に摺動可能に配設された移動基台３２と、該移動基台３２上に配設された円筒状の支持部材３３に回転可能に支持された被加工物を保持する第１のチャックテーブル３４と、該第１のチャックテーブル３４が配設された移動基台３２を一対のＸ軸案内レール３１、３１に沿って加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動させるための第１の加工送り手段３５とを具備している。主に図２を参照して説明を続けると、第１のチャックテーブル３４は、円筒状の支持部材３３に回転可能に支持されたテーブル本体３４１と、該テーブル本体３４１の上面に配設された吸着チャック３４２と、後述する被加工物であるウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３４３を具備している。テーブル本体３４１は、外径が後述する被加工物としてのウエーハの外径より大きくウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームの内径より小さく形成されている。吸着チャック３４２は、ポーラスセラミックスによって形成され図示しない吸引手段に接続されており、適宜負圧が作用せしめられるようになっている。従って、吸着チャック３４２上に載置された被加工物は、図示しない吸引手段を作動することにより吸着チャック３４２上に吸引保持される。また、第１のチャックテーブル３４は、円筒状の支持部材３３内に配設された図示しないパルスモータによって回動せしめられるようになっている。
上記第１の加工送り手段３５は、一対のＸ軸案内レール３１、３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３５１と、雄ネジロッド３５１の一端部を回転可能に支持する軸受３５２と、雄ネジロッド３５１の他端に連結され該雄ネジロッド３５１を正転または逆転駆動するパルスモータ３５３とによって構成されている。このように構成された第１の切削送り手段３５は、それぞれ雄ネジロッド３５１が上記移動基台３２に形成された図示しない雌ネジに螺合される。従って、第１の切削送り手段３５は、それぞれパルスモータ３５３を駆動して雄ネジロッド３５１を正転または逆転駆動することにより、上記移動基台３２に配設された第１のチャックテーブル３４を一対のＸ軸案内レール３１、３１に沿って図１および図２において矢印Ｘで示す加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動することができる。このように構成された第１の加工送り手段３５は、第１のチャックテーブル３４を被加工物を搬出入する図１および図２に示す第１の搬出入領域Ａ１と図１において第１の切削機構５が配設された第１の切削領域Ｂ１に位置付けるようになっている。
第２のチャックテーブル機構４は、上記第１のチャックテーブル機構３とＹ軸方向に隣接して配設されており、上記第１のチャックテーブル機構３と同様に構成されている。即ち、第２のチャックテーブル機構４は、図１および図２に示すように静止基台２上に加工送り方向（Ｘ軸方向）に沿って上記第１のチャックテーブル機構３を構成する一対のＸ軸案内レール３１、３１と平行に配設された一対のＸ軸案内レール４１、４１と、該一対のＸ軸案内レール４１、４１上に摺動可能に配設された移動基台４２と、該移動基台４２上に配設された円筒状の支持部材４３に回転可能に支持された被加工物を保持する第２のチャックテーブル４４と、該第２のチャックテーブル４４が配設された移動基台４２を一対のＸ軸案内レール４１、４１に沿って加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動させるための第２の加工送り手段４５とを具備している。第２のチャックテーブル４４は、円筒状の支持部材４３に回転可能に支持されたテーブル本体４４１と、該テーブル本体４４１の上面に配設された吸着チャック４４２と、後述する被加工物であるウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ４４３を具備している。テーブル本体４４１は、外径が後述する被加工物としてのウエーハの外径より大きくウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームの内径より小さく形成されている。吸着チャック４４２は、ポーラスセラミックスによって形成され図示しない吸引手段に接続されており、適宜負圧が作用せしめられるようになっている。従って、吸着チャック４４２上に載置された被加工物は、図示しない吸引手段を作動することにより吸着チャック４４２上に吸引保持される。また、第２のチャックテーブル４４は、円筒状の支持部材４３内に配設された図示しないパルスモータによって回動せしめられるようになっている。
上記第２の加工送り手段４５は、図１および図２に示すように一対のＸ軸案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４５１と、雄ネジロッド４５１の一端部を回転可能に支持する軸受４５２と、雄ネジロッド４５１の他端に連結され該雄ネジロッド４５１を正転または逆転駆動するパルスモータ４５３とによって構成されている。このように構成された第２の切削送り手段４５は、それぞれ雄ネジロッド４５１が上記移動基台４２に形成された図示しない雌ネジに螺合される。従って、第２の切削送り手段４５は、それぞれパルスモータ４５３を駆動して雄ネジロッド４５１を正転または逆転駆動することにより、上記移動基台４２に配設された第２のチャックテーブル４４を一対のＸ軸案内レール４１、４１に沿って図１および図２において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動することができる。このように構成された第２の加工送り手段４５は、第２のチャックテーブル４４を上記第１の搬出入領域Ａ１とＹ軸方向の直線上に隣接し被加工物を搬出入する第２の搬出入領域Ａ２と図１において第２の切削機構６が配設された第２の切削領域Ｂ２に位置付けるようになっている。
上述した第１のチャックテーブル機構３と第２のチャックテーブル機構４は、第１の搬出入領域Ａ１と第２の搬出入領域Ａ２との中間位置を軸として点対称の位置に配設されている。
なお、図示の実施形態においては第１のチャックテーブル機構３の第１の加工送り手段３５を構成するパルスモータ３５３と第２のチャックテーブル機構４の第２の加工送り手段４５を構成するパルスモータ４５３をそれぞれ第１の切削機構５と第２の切削機構６が配設される側と反対側（Ｘ軸方向における内側）に配設した例を示したが、パルスモータ３５３とパルスモータ４５３を第１の切削機構５と第２の切削機構６が配設される側（Ｘ軸方向における外側）にそれぞれ配設することによりメンテナンスが良好となる。
次に、第１の切削機構５および第２の切削機構６について説明する。
第１の切削機構５は、図１に示すように上記静止基台２上において第１の切削領域Ｂ１に配設された門型の支持フレーム５１を具備している。この門型の支持フレーム５１は、Ｙ軸方向に間隔を置いて配設された第１の柱部５１１および第２の柱部５１２と、該第１の柱部５１１と第２の柱部５１２の上端を連結し矢印Ｘで示す加工送り方向と直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に沿って配設された支持部５１３とからなっており、上記第１のチャックテーブル機構３を跨ぐように配設されている。
上記門型の支持フレーム５１を構成する支持部５１３の外側の側面５１３ａには、第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂが配設されている。図２を参照して説明を続けると、第１の切削手段５ａおよび第２の切削手段５ｂは、それぞれ割り出し移動基台５２と切り込み移動基台５３およびスピンドルユニット５４を具備している。なお、第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂは、実質的に同一の構成であるため、第１の切削手段５ａに付けた符号を参照して説明する。第１の切削手段５ａの割り出し移動基台５２および第２の切削手段５ｂの割り出し移動基台５２は、それぞれ上記支持部５１３の外側の側面５１３ａに設けられた一対のＹ軸案内レール５１０、５１０と嵌合する一対の被案内溝５２０、５２０が設けられており、この一対の被案内溝５２０、５２０を一対のＹ軸案内レール５１０、５１０に嵌合することにより、割り出し移動基台５２は一対のＹ軸案内レール５１０、５１０に沿って移動可能に構成される。なお、第１の切削手段５ａの割り出し移動基台５２および第２の切削手段５ｂの割り出し移動基台５２における支持部５１３の外側の側面５１３ａと対向する一方の面には、それぞれ後述する割り出し送り手段との干渉を防ぐための逃げ溝５２１が形成されている。また、第１の切削手段５ａの割り出し移動基台５２および第２の切削手段５ｂの割り出し移動基台５２の他方の面には、それぞれ矢印Ｚで示す切り込み送り方向に沿って一対のＺ軸案内レール５２２、５２２が設けられている。
上記第１の切削手段５ａの切り込み移動基台５３および第２の切削手段５ｂの切り込み移動基台５３は、それぞれ割り出し移動基台５２に設けられた一対のＺ軸案内レール５２２、５２２と嵌合する図示しない被案内溝が設けられており、この被案内溝を一対のＺ軸案内レール５２２、５２２に嵌合することにより、切り込み移動基台５３は一対のＺ軸案内レール５２２、５２２に沿って矢印Ｚで示す切り込み送り方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成される。
図２を参照して説明を続けると、上記スピンドルユニット５４は、第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂの切り込み移動基台５３の下面にそれぞれ装着されている。この第１の切削手段５ａのスピンドルユニット５４および第２の切削手段５ｂのスピンドルユニット５４は、それぞれスピンドルハウジング５４１と、該スピンドルハウジング５４１に回転可能に支持された回転スピンドル５４２と、該回転スピンドル５４２の一端に装着された切削ブレード５４３と、切削水を供給する切削水供給管５４４および回転スピンドル５４２を回転駆動する図示しないサーボモータを具備しており、回転スピンドル５４２の軸線方向が矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Ｙ軸方向）の直線上に位置付けられるように配設されている。そして、第１の切削手段５ａのスピンドルユニット５４を構成する切削ブレード５４３と第２の切削手段５ｂのスピンドルユニット５４を構成する切削ブレード（図示せず）は、互いに対向して配設されている。なお、第１の切削手段５ａのスピンドルユニット５４および第２の切削手段５ｂのスピンドルユニット５４を構成するスピンドルハウジング５４１には、それぞれ上記第１のチャックテーブル３４に保持された被加工物の加工領域を撮像するための撮像手段５４０が配設されている。
図示の実施形態における第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂは、上記割り出し移動基台５２を一対のＹ軸案内レール５１０、５１０に沿って割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に移動するための割り出し送り手段５５を具備している。割り出し送り手段５５は、それぞれ一対のＹ軸案内レール５１０、５１０の間に平行に配設された雄ネジロッド５５１と、該雄ネジロッド５５１の一端部を回転可能に支持する軸受５５２と、雄ネジロッド５５１の他端に連結され該雄ネジロッド５５１を正転または逆転駆動するパルスモータ５５３とによって構成されている。なお、雄ネジロッド５５１は、上記割り出し移動基台５２に設けられた逃げ溝５２１とそれぞれ対応する高さ位置に配設されている。このように構成された割り出し送り手段５５は、それぞれ雄ネジロッド５５１が上記割り出し移動基台５２に形成された雌ネジ５２３に螺合される。従って、割り出し送り手段５５は、それぞれパルスモータ５５３を駆動して雄ネジロッド５５１を正転または逆転駆動することにより、割り出し移動基台５２を一対のＹ軸案内レール５１０、５１０に沿って割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に移動することができる。この割り出し移動基台５２が移動する際に軸受５５２および雄ネジロッド５５１が、割り出し移動基台５２に設けられた逃げ溝５２１を挿通することにより、割り出し移動基台５２はその移動が許容される。
また、図示の実施形態における第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂは、上記切り込み移動基台５３を割り出し移動基台５２に設けられた一対のＺ軸案内レール５２２、５２２に沿って切り込み送り方向（Ｚ軸方向）に移動するための切り込み送り手段５６を具備している。切り込み送り手段５６は、それぞれ一対のＺ軸案内レール５２２、５２２と平行に配設された雄ネジロッド５６１と、該雄ネジロッド５６１の一端部を回転可能に支持する図示しない軸受と、雄ネジロッド５６１の他端に連結され該雄ネジロッド５６１を正転または逆転駆動するパルスモータ５６２とによって構成されている。このように構成された切り込み送り手段５６は、それぞれ雄ネジロッド５６１が上記切り込み移動基台５３に形成された雌ネジ（図示せず）に螺合される。従って、切り込み送り手段５６は、それぞれパルスモータ５６２を駆動して雄ネジロッド５６１を正転または逆転駆動することにより、切り込み移動基台５３を一対のＺ軸案内レール５２２、５２２に沿って切り込み送り方向（Ｚ軸方向）に移動することができる。
次に、第２の切削機構６について説明する。
第２の切削機構６は、上記第１の搬出入領域Ａ１と第２の搬出入領域Ａ２との中間位置を軸として上記第１の切削機構５と点対称の位置に配設されている。このように配設された第２の切削機構６は、上記第２のチャックテーブル機構４を跨ぐように配設された門型の支持フレーム６１と、該門型の支持フレーム６１を構成する支持部６１３の外側の側面６１３ａに配設された第１の切削手段６ａと第２の切削手段６ｂとを具備している。なお、門型の支持フレーム６１は上記第１の切削機構５の門型の支持フレーム５１と実質的に同様の構成であり、第１の切削手段６ａと第２の切削手段６ｂは上記第１の切削機構５の第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂと実質的に同様の構成であるため説明を省略する。
以上のように、上記第１の切削機構５と第２の切削機構６は、上記第１の搬出入領域Ａ１と第２の搬出入領域Ａ２との中間位置を軸として点対称の位置に配設されているので、無駄な空間がなく切削装置を小型に構成することができるとともに、作業者が切削ブレードの交換等をする際にアクセスが良好で作業性が向上する。
図示の実施形態における切削装置は、図１および図２に示すように第１のチャックテーブル３４が位置する第１の搬出入領域Ａ１と第２のチャックテーブル４４が位置する第２の搬出入領域Ａ２とを結ぶＹ軸方向の直線上に配設された洗浄手段７を具備している。この洗浄手段７は、第１のチャックテーブル３４上において上記第１の切削機構５によって切削加工された被加工物、および第２のチャックテーブル４４上において上記第２の切削機構６によって切削加工された被加工物をスピンナーテーブル７１上に保持して洗浄する周知のスピンナー洗浄機構によって構成されている。
図１を参照して説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記洗浄手段７の上方に配設され切削加工前の被加工物を仮置きする仮置き手段８を具備している。この仮置き手段８は、図３に示すように断面がＬ字状に形成された２本の支持レール８１、８１と、該２本の支持レール８１、８１の基端部を支持するとともに２本の支持レール８１、８１を互いに接近する方向および互いに離反する方向に作動せしめる支持レール移動手段８２とからなっている。２本の支持レール８１、８１は、それぞれ水平部８１ａと垂直部８１ｂとからなっており、水平部８１ａに後述する被加工物である半導体ウエーハを支持する環状のフレームが支持されるようになっている。このように構成された仮置き手段８は、支持レール移動手段８２を作動することによって２本の支持レール８１、８１における垂直部８１ｂの内側間隔が後述する環状のフレームの外径幅に対応する寸法と、２本の支持レール８１、８１における水平部８１ａの内側間隔が後述する環状のフレームの外径幅より広くなるような寸法に調整することができる。
図１および図３を参照して説明を続けると、上記仮置き手段８のＸ軸方向に隣接して後述する被加工物である半導体ウエーハを収容するカセット１０（図１参照）を載置するカセットテーブル９１を備えたカセット載置手段９が配設されている。カセット載置手段９のカセットテーブル９１は、図示しない昇降手段によって昇降せしめられるようになっている。カセットテーブル９１に載置されるカセット１０は、図１に示すように環状のフレームＦに装着されたダイシングテープＴの表面に貼着された切削加工前の被加工物である半導体ウエーハＷを載置するための複数の載置棚を備えている。このように構成され切削加工前の半導体ウエーハＷを収容したカセット１０は、カセット載置手段９のカセットテーブル９１上に載置される。
図１および図３を参照して説明を続けると、図示に実施形態における切削装置は、上記カセットテーブル９１上に載置されたカセット１０に収容されている環状のフレームＦに装着されたダイシングテープＴの表面に貼着された切削加工前の半導体ウエーハＷ（以下単に半導体ウエーハＷという）を仮置き手段８に搬出するとともに、仮置き手段８から後述するように洗浄済の被加工物である半導体ウエーハＷをカセット１０に搬入する搬出入手段１１を備えている。この搬出入手段１１は、搬送アーム１１１と、該搬送アーム１１１の先端部にカセット載置手段９側に向けて配設された把持部材１１２と、搬送アーム１１１をＸ軸方向に沿って移動可能に支持する搬送アーム移動手段１１３を具備している。把持部材１１２は、図示しないエアシリンダから供給されるエアの圧力によって駆動され上記環状のフレームＦを把持するように構成されている。なお、搬送アーム移動手段１１３は、例えばパルスモータによって駆動される駆動プーリと、該駆動プーリと所定の間隔を置いて配設された従動プーリと、駆動プーリと従動プーリに圏回された作動ワイヤとによって構成される周知の作動機構を用いることができる。
また、図示の実施形態における切削装置は、仮置き手段８に仮置きされた切削加工前の被加工物を第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４および第２の搬出入領域Ａ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４に搬送するとともに、洗浄手段７から洗浄済の被加工物を仮置き手段８に搬送し、また、第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４および第２の搬出入領域Ａ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４から切削加工済の被加工物を洗浄手段７に搬送する搬送手段１２を備えている。搬送手段１２は、図示の実施形態においては第１の搬送手段１３と第２の搬送手段１４とからなっている。第１の搬送手段１３は、先端部が下方に向けて突出した形成された搬送アーム１３１と、該搬送アーム１３１の先端部に上下方向に移動可能に配設された支持ロッド１３２と、該支持ロッド１３２の下端に装着され上記環状のフレームＦを吸引保持する４個の吸引パッド１３３と、搬送アーム１３１をＹ軸方向に沿って移動可能に支持する搬送アーム移動手段１３４を具備している。上記支持ロッド１３２は、搬送アーム１３１の先端部に配設された図示しないエアシリンダ等の昇降手段によって上下方向に移動せしめられる。また、第２の搬送手段１４は、上記第１の搬送手段１３と同様の構成をしており図示の実施形態においては第１の搬送手段１３の下側に配設される。第２の搬送手段１４は、上記第１の搬送手段１３と同様に先端部が下方に向けて突出した形成された搬送アーム１４１と、該搬送アーム１４１の先端部に上下方向に移動可能に配設された支持ロッド１４２と、該支持ロッド１４２の下端に装着され上記環状のフレームＦを吸引保持する４個の吸引パッド１４３と、搬送アーム１４１をＹ軸方向に沿って移動可能に支持する搬送アーム移動手段１４４を具備している。上記支持ロッド１４２は、搬送アーム１４１の先端部に配設された図示しないエアシリンダ等の昇降手段によって上下方向に移動せしめられる。
このように構成された第１の搬送手段１３と第２の搬送手段１４は、図１に示すように上下に配設され４個の吸引パッド１３３および１４３が上記第１の搬出入領域Ａ１および第２の搬出入領域Ａ２と洗浄手段７をＹ軸方向に結ぶ直線上を移動するように構成されている。そして、図示の実施形態においては、第１の搬送手段１３は、仮置き手段８に仮置きされた切削加工前の被加工物を第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４および第２の搬出入領域Ａ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４に搬送するとともに、洗浄手段７から洗浄済の被加工物を仮置き手段８に搬送する。一方、第２の搬送手段１４は、第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４および第２の搬出入領域Ａ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４から切削加工済の被加工物を洗浄手段７に搬送する。即ち、第２の搬送手段１４は、切削加工によって生成される切削屑や切削水によって汚染された被加工物を洗浄手段７に搬送する役割を果たす。
以上のように構成された第１の搬送手段１３および第２の搬送手段１４は、静止基台２上に適宜の支持手段によって支持されている。そして、第１の搬送手段１３および第２の搬送手段１４の搬送アーム１３１および１４１は、搬送作業を実施しないときには図３において２点鎖線で示す待機位置に位置付けられている。
なお、第１の搬送手段１３および第２の搬送手段１４の搬送アーム移動手段１３４および１４４は、上記搬出入手段１１の搬送アーム移動手段１１３と同様に、パルスモータによって駆動される駆動プーリと、該駆動プーリと所定の間隔を置いて配設された従動プーリと、駆動プーリと従動プーリに圏回された作動ワイヤとによって構成される周知の作動機構を用いることができる。
図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、以下その作用について主に図１を参照して説明する。
上述した切削装置を用いて被加工物である半導体ウエーハに切削加工を施すには、環状のフレームＦに装着されたダイシングテープＴの表面に貼着された切削加工前の半導体ウエーハＷを収容したカセット１０をカセット載置手段９のカセットテーブル９１上に載置する。次に、搬出入手段１１の搬送アーム移動手段１１３を作動して搬送アーム１１１をカセットテーブル９１上に載置されたカセット１０に向けて前進移動し、搬送アーム１１１に配設された把持部材１１２を作動してカセット１０の所定位置に収容された半導体ウエーハＷをダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦを把持する。把持部材１１２によって環状のフレームＦを把持したならば、搬送アーム移動手段１１３を作動して搬送アーム１１１をカセット１０と反対側に向けて後退移動し、環状のフレームＦを仮置き手段８を構成する２本の支持レール８１、８１における水平部８１ａ上に搬出し、把持部材１１２による把持状態を解除して、環状のフレームＦを２本の支持レール８１，８１における水平部８１ａ上に仮置きする。そして、仮置き手段８の支持レール移動手段８２を作動して２本の支持レール８１、８１を互いに接近する方向に移動し、垂直部８１ｂによって環状のフレームＦを一時的に挟持することにより位置合わせを行う。
このようにして半導体ウエーハＷの位置合わせを実施したならば、搬出入手段１１の搬送アーム移動手段１１３を作動して搬送アーム１１１をカセット１０と反対側に向けて更に後退移動し、仮置き手段８の領域から離隔する。次に、第１の搬送手段１３の搬送アーム移動手段１３４を作動して搬送アーム１３１に配設された支持ロッド１３２に装着された吸引パッド１３３を仮置き手段８に仮置きされた半導体ウエーハＷの上方に位置付ける。そして、支持ロッド１３２を下方に移動して吸引パッド１３３を半導体ウエーハＷをダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦの上面に接触せしめ、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド１３３によって環状のフレームＦを吸引保持する。このようにして吸引パッド１３３によって環状のフレームＦを吸引保持したならば、支持ロッド１３２を上方に移動するとともに、搬送アーム移動手段１３４を作動して吸引パッド１３３によって保持された環状のフレームＦを第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４の上方に搬送する。次に、支持ロッド１３２を下方に移動して吸引パッド１３３に吸引保持された環状のフレームＦにダイシングテープＴを介して支持された半導体ウエーハＷを第１のチャックテーブル３４上に載置するとともに、吸引パッド１３３による環状のフレームＦの吸引保持を解除する。このようにして第１のチャックテーブル３４に載置された環状のフレームＦにダイシングテープＴを介して支持された半導体ウエーハＷは、図示しない吸引手段を作動することにより第１のチャックテーブル３４上に吸引保持される。そして、環状のフレームＦがクランプ３４３によって固定される。
このようにして仮置き手段８に仮置きされ位置合わせされた半導体ウエーハＷを第１のチャックテーブル３４に搬送する間に、上記搬出入手段１１を作動してカセット１０に収容されている次に切削加工すべき半導体ウエーハＷ（環状のフレームＦにダイシングテープＴを介して支持された状態）を仮置き手段８に搬出するとともに位置合わせが実施されている。従って、第１の搬送手段１３は、上述したように仮置き手段８に仮置きされ位置合わせされた半導体ウエーハＷを第１のチャックテーブル３４に搬送したならば、次に仮置き手段８に搬出され位置合わせされた半導体ウエーハＷを第２のチャックテーブル４４に搬送する。このようにして第２のチャックテーブル４４に載置された環状のフレームＦにダイシングテープＴを介して支持された半導体ウエーハＷは、図示しない吸引手段を作動することにより第２のチャックテーブル４４上に吸引保持される。そして、環状のフレームＦがクランプ４４３によって固定される。
以上のようにして第１のチャックテーブル３４および第２のチャックテーブル４４に半導体ウエーハＷを吸引保持したならば、第１の加工送り手段３５を作動して第１のチャックテーブル３４を第１の切削機構５が配設された第１の切削領域Ｂ１に移動するとともに、第２の加工送り手段４５を作動して第２のチャックテーブル４４を第２の切削機構６が配設された第２の切削領域Ｂ２に移動する。そして、第１の切削領域Ｂ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４に保持された半導体ウエーハＷに対しては、第１の切削機構５を構成する第１の切削手段５ａおよび第２の切削手段５ｂにそれぞれ設けられた撮像手段５４０によって加工領域を検出するアライメント作業が実施される。次に、第１の切削機構５を構成する第１の切削手段５ａおよび第２の切削手段５ｂの切削ブレード５４３を作動して第１の切削領域Ｂ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４に保持されている半導体ウエーハＷに対して所定の切削加工を施す。また、第２の切削領域Ｂ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４に保持されている半導体ウエーハＷに対しては、第２の切削機構６を構成する第１の切削手段６ａと第２の切削手段６ｂによって上記アライメント作業を実施するとともに所定の切削加工を実施する。
以上のように、図示の実施形態における切削装置においては、第１の切削領域Ｂ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４に保持された半導体ウエーハＷに対して第１の切削機構５を構成する第１の切削手段５ａと第２の切削手段５ｂの２個の切削ブレード５４３を作用させて切削加工を施すとともに、第２の切削領域Ｂ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４に保持された半導体ウエーハＷに対して第２の切削機構６を構成する第１の切削手段６ａと第２の切削手段６ｂの２個の切削ブレードを作用させて同時に所定の切削加工を施すことが可能となり、生産性をより向上させることができる。
上述したように第１のチャックテーブル３４に保持された半導体ウエーハＷおよび第２のチャックテーブル４４に保持された半導体ウエーハＷにそれぞれ所定の切削加工を施したならば、第１の加工送り手段３５を作動して第１のチャックテーブル３４を第１の搬出入領域Ａ１に戻すとともに、第２の加工送り手段４５を作動して第２のチャックテーブル４４を第２の搬出入領域Ａ２に戻す。次に、第２の搬送手段１４の搬送アーム移動手段１４４を作動して搬送アーム１４１に配設された支持ロッド１４２に装着された吸引パッド１４３を第１のチャックテーブル３４に載置された半導体ウエーハＷの上方に位置付ける。そして、支持ロッド１４２を下方に移動して吸引パッド１４３を半導体ウエーハＷをダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦの上面に接触せしめ、該吸引パッド１４３によって環状のフレームＦを吸引保持する。このようにして吸引パッド１４３によって環状のフレームＦを吸引保持したならば、支持ロッド１４２を上方に移動するとともに、搬送アーム移動手段１４４を作動して吸引パッド１４３によって保持された環状のフレームＦを洗浄手段７の上方に搬送する。次に、支持ロッド１４２を下方に移動して吸引パッド１４３に吸引保持された環状のフレームＦにダイシングテープＴを介して支持された半導体ウエーハＷを洗浄手段７のスピンナーテーブル７１上に載置するとともに、吸引パッド１４３による環状のフレームＦの吸引保持を解除する。このとき、仮置き手段８を構成する２本の支持レール８１、８１における水平部８１ａの内側間隔は、環状のフレームＦの外径幅より広くなるような寸法に広げられている。このようにして、洗浄手段７のスピンナーテーブル７１に搬送された切削加工が施された半導体ウエーハＷは、スピンナー洗浄される。
なお、上述したように切削加工された半導体ウエーハＷを洗浄手段７のスピンナーテーブル７１に搬送した第２の搬送手段１４は、搬送アーム１３１を図３において２点鎖線で示す待機位置に位置付ける。
上記のようにして切削加工された半導体ウエーハＷが洗浄手段７において洗浄されたならば、第１の搬送手段１３の搬送アーム移動手段１３４を作動して搬送アーム１３１に配設された支持ロッド１３２に装着された吸引パッド１３３を洗浄手段７において洗浄された半導体ウエーハＷの上方に位置付ける。そして、支持ロッド１３２を下方に移動して吸引パッド１３３を半導体ウエーハＷをダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦの上面に接触せしめ、図示しない吸引手段を作動することにより吸引パッド１３３によって環状のフレームＦを吸引保持する。そして、支持ロッド１３２を上方に移動して吸引パッド１３３に吸引保持された環状のフレームＦを仮置き手段８の２本の支持レール８１、８１より上方に位置付ける。次に、仮置き手段８の２本の支持レール８１、８１における垂直部８１ｂの内側間隔を環状のフレームＦの外径幅より僅かに広い寸法に調整した後、第１の搬送手段１３の支持ロッド１３２を下方に移動して吸引パッド１３３に吸引保持されている環状のフレームＦを２本の支持レール８１、８１における水平部８１ａ上に載置するとともに吸引パッド１３３による吸引保持を解除する。このようにして半導体ウエーハＷをダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦを仮置き手段８の２本の支持レール８１、８１における水平部８１ａ上に載置したならば、第１の搬送手段１３の吸引パッド１３３を仮置き手段８から離隔するとともに、搬出入手段１１を作動して洗浄済の半導体ウエーハＷをカセット１０の所定位置に搬入して収納する。
このようにして、第１の搬出入領域Ａ１に戻された第１のチャックテーブル３４に保持され切削加工が施された半導体ウエーハＷを洗浄手段７に搬送して洗浄し、洗浄済の半導体ウエーハＷをカセット１０の所定位置に搬入して収納したならば、第２の搬送手段１４を作動して第２の搬出入領域Ａ２に戻された第２のチャックテーブル４４に保持され切削加工が施された半導体ウエーハＷを洗浄手段７に搬送する。そして、洗浄手段７に搬送された切削加工された半導体ウエーハＷを洗浄手段７において洗浄した後、第１の搬送手段１３を作動して洗浄済みの半導体ウエーハＷを仮置き手段８に搬送し、搬出入手段１１を作動して仮置き手段８に搬送された洗浄済みの半導体ウエーハＷをカセット１０の所定位置に搬入して収納する。
以上のように、図示の実施形態においては、第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４および第２の搬出入領域Ａ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４から切削加工によって生成される切削屑や切削水によって汚染された被加工物を洗浄手段７に搬送する際には第２の搬送手段１４を使用し、その他の搬送即ち仮置き手段８に仮置きされた切削加工前の被加工物を第１の搬出入領域Ａ１に位置付けられた第１のチャックテーブル３４および第２の搬出入領域Ａ２に位置付けられた第２のチャックテーブル４４に搬送するとともに、洗浄手段７から洗浄済の被加工物を仮置き手段８に搬送する際には第１の搬送手段１３を使用するので、被加工物をダイシングテープＴを介して支持する環状のフレームＦが汚染されることがない。
なお、第１のチャックテーブル４３に保持され切削加工された半導体ウエーハＷを洗浄手段７において洗浄している最中に、搬出入手段１１を作動してカセット１０に収容されている半導体ウエーハＷを仮置き手段８に搬出し、第１の搬送手段１３を作動して仮置き手段８に搬出された半導体ウエーハＷを第１のチャックテーブル３４に搬送することが時間ロスをなくすために好ましい。
また、第２のチャックテーブル４４に保持され切削加工された半導体ウエーハＷを洗浄手段７において洗浄している最中に、搬出入手段１１を作動してカセット１０に収容されている半導体ウエーハＷを仮置き手段８に搬出し、第１の搬送手段１３を作動して仮置き手段８に搬出された半導体ウエーハＷを第２のチャックテーブル４４に搬送することが時間ロスをなくすために好ましい。
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては、切削装置を単体で実施する例を示したが、例えば特開２０１５−８１９５号公報に開示されているように搬送ラインに沿って複数の装置を設置してオートメーションシステムを構築する場合に適用しても、第１の切削機構５と第２の切削機構６が第１の搬出入領域Ａ１と第２の搬出入領域Ａ２との中間位置を軸として点対称の位置に配設されているので、作業者が切削ブレードの交換等をする際にアクセスが良好でメンテナンスを迅速に行うことができる。
２：静止基台
３：第１のチャックテーブル機構
３２：移動基台
３４：第１のチャックテーブル
３５：第１の加工送り手段
４：第２のチャックテーブル機構
４２：移動基台
４４：第２のチャックテーブル
４５：第２の加工送り手段
５：第１の切削機構
５ａ：第１の切削手段
５ｂ：第２の切削手段
５５：割り出し送り手段
６：第２の切削機構
６ａ：第１の切削手段
６ｂ：第２の切削手段
６５：割り出し送り手段
７：洗浄手段
８：仮置き手段
９：カセット載置手段
１０：カセット
１１：搬出入手段
１２：搬送手段
１３：第１の搬送手段
１４：第２の搬送手段
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ
Ｗ：半導体ウエーハ

Claims (5)

  1. 被加工物に切削加工を施す切削装置であって、
    被加工物を保持し加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動可能に構成されＸ軸方向と直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に互いに隣接して配設される第１のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、
    該第１のチャックテーブルおよび該第２のチャックテーブルに保持された被加工物にそれぞれ切削加工を施す第１の切削機構および第２の切削機構と、
    該第１の切削機構および該第２の切削機構によって切削された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備し、
    該第１のチャックテーブルは被加工物を搬出入する第１の搬出入領域と該第１の切削機構が配設された第１の切削領域に位置付けられるように構成され、該第２のチャックテーブルは該第１の搬出入領域とＹ軸方向の直線上に隣接し被加工物を搬出入する第２の搬出入領域と該第２の切削機構が配設された第２の切削領域に位置付けられるように構成されており、
    該第１の切削機構はＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと該２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備し、該第２の切削機構はＹ軸方向の直線上に配設された２本の回転スピンドルと該２本の回転スピンドルの互いに対向する端部にそれぞれ装着された切削ブレードとを備えた第１の切削手段および第２の切削手段とを具備し、
    該第１の切削機構と該第２の切削機構は該第１の搬出入領域と該第２の搬出入領域との中間位置を軸として点対称の位置に配設されており、
    該洗浄手段は、該第１の搬出入領域と該第２の搬出入領域とを結ぶＹ軸方向の直線上に配設される、
    ことを特徴とする切削装置。
  2. 該第１の搬出入領域と該第２の搬出入領域と該洗浄手段とに被加工物を搬送する搬送手段を備えている、請求項１記載の切削装置。
  3. 該洗浄手段の上方に被加工物を仮置きする２本のガイドレールが間隔調整可能に構成された仮置き手段が配設され、
    該搬送手段は、該仮置き手段に仮置きされた切削加工前の被加工物を該第１の搬出入領域に位置付けられた該第１のチャックテーブルおよび該第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに搬送するとともに、該洗浄手段から洗浄済の被加工物を該仮置き手段に搬送し、また、該第１の搬出入領域に位置付けられた該第１のチャックテーブルおよび該第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルから切削加工済の被加工物を該洗浄手段に搬送する、請求項２記載の切削装置。
  4. 該搬送手段は、第１の搬送手段と第２の搬送手段を具備し、
    該第１の搬送手段は、該仮置き手段に仮置きされた切削加工前の被加工物を該第１の搬出入領域に位置付けられた該第１のチャックテーブルおよび該第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに搬送するとともに、該洗浄手段から洗浄済の被加工物を該仮置き手段に搬送し、
    該第２の搬送手段、該第１の搬出入領域に位置付けられた該第１のチャックテーブルおよび該第２の搬出入領域に位置付けられた第２のチャックテーブルから切削加工済の被加工物を該洗浄手段に搬送する、請求項３記載の切削装置。
  5. 該仮置き手段に隣接してＸ軸方向に被加工物を収容したカセットが載置されるカセットテーブルが配設され、Ｘ軸方向に進退して該カセットテーブルに載置された該カセットに収容された切削加工前の被加工物を該仮置き手段に搬出するとともに該仮置き手段から洗浄済の被加工物を該カセットに搬入する搬出入手段が配設されている、請求項３又は４記載の切削装置。
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