JP3275301B2 - ダイシング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダイシング装置に係
り、特に半導体ウェーハ（ワーク）をダイス状に切断す
るダイシング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置には、ウェーハの切断加
工部と、ウェーハを切断するブレードをインデックス方
向に移動するＹ軸送り機構との間にスクレーパを取り付
け、このスクレーパによって、切断加工部で発生したミ
ストがＹ軸送り機構に浸入するのを防止するように構成
したものがある。これにより、Ｙ軸送り機構を構成する
光学スケール、フォトマイクロセンサ、ＬＭ（直動）ガ
イド、及びボールねじ装置等のコンタミに弱い部品が保
護されている。

【０００３】一方、最近の半導体ウェーハは大径化の傾
向にあり、このような大サイズウェーハを切断するため
には、スピンドルのインデックス方向の移動ストローク
を長くとる必要がある。ところが、このようなダイシン
グ装置に前記スクレーパを適用すると、スピンドルから
かなり離れた位置にＹ軸送り機構を設置しなければなら
ないため、熱変位の影響が出易くなり切断精度が低下す
るという問題が発生する。また、省スペースを維持しな
がらスピンドル先端の剛性を確保するのが難しいという
問題も発生する。

【０００４】そこで、従来のダイシング装置は、スピン
ドルの側方にＹ軸送り機構を配置することにより上記問
題を解消している。そして、このダイシング装置によれ
ば、Ｙ軸送り機構をカバーで覆うと共にカバーにスリッ
トを形成し、このスリットを介してＹ軸送り機構の移動
部材とスピンドルとを連結して、スピンドルの移動を可
能としている。更に、移動部材とスピンドルとの連結部
を除くスリットを蛇腹でシールすることにより、カバー
内にミストが浸入するのを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のダイシング装置は、前記カバーに形成されたスリッ
トを蛇腹でシールしているので、カバーを完全に密閉す
ることができず、ミストがカバー内に浸入するという欠
点がある。このような欠点を解消するために、カバー内
にエアを供給し、カバー内を常に正圧に保持してミスト
の浸入を防止することが考えられる。しかし、この場合
には、カバーにエアを供給するためのエアー供給装置が
必要になるので、ダイシング装置が大型になると共に高
価になるという欠点がある。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、スピンドルの送り機構を覆うカバーを完全に密
閉して送り機構の動力をスピンドルに伝達することがで
きるダイシング装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、切断刃をスピンドルで回転させてワーク
に押し付けることにより、該ワークを切断するダイシン
グ装置において、前記スピンドルの送り機構をカバー部
材で覆い、該カバー部材に、前記送り機構と前記スピン
ドルとを連結する連結部材が通過するスリットを該連結
部材の移動方向に沿って形成すると共に前記スリットを
帯状材で被覆し、該帯状材を前記連結部材に形成された
隙間に通すと共に、該連結部材を帯状材に沿って移動可
能としたことを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、スピンドルの送り機構を
カバー部材で覆い、そして、カバー部材に形成されたス
リットを帯状材で被覆し、そして、送り機構とスピンド
ルとを連結する連結部材に前記帯状材を通して、連結部
材を帯状材に沿って移動可能としたので、スピンドルの
送り機構を覆うカバーを完全に密閉して送り機構の動力
をスピンドルに伝達することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るダイシング装置について詳説する。図１は、本発明が
適用された半導体ウェーハのダイシング装置１の斜視図
であり、図２はその平面図である。図１に示すように、
前記ダイシング装置１は、主として切断部１０、洗浄部
２０、カセット収納部３０、エレベータ部４０、及び搬
送装置５０等から構成されている。

【００１０】このダイシング装置１によるウェーハＷの
切断工程を説明すると、まず、カセット収納部３０に複
数枚収納されている加工前のウェーハＷは、エレベータ
部４０によって順次引き出され、そして、引き出された
ウェーハＷは図２に示す位置Ｐ４にセットされる。次
に、このウェーハＷは、搬送装置５０によって位置Ｐ１
のプリロードステージを介して切断部１０のカッティン
グテーブル（位置Ｐ２）上に載置される。ここで、ウェ
ーハＷはカッティングテーブルに吸着保持される。吸着
保持されたウェーハＷは、アライメント部１８、１９に
よってウェーハＷ上のパターンが画像認識され、これに
基づいてアライメントされる。そして、アライメントさ
れたウェーハＷは、切断部１０の矢印Ａ、Ｂで示すＹ軸
方向移動と、カッティングテーブルの矢印Ｃ、Ｄで示す
Ｘ軸方向移動とによって、２本のストリートが同時に切
断される。最初の２本のストリートが切断されると、切
断部１０のスピンドルをストリートのピッチ分だけＹ軸
方向に移動させ、そして、カッティングテーブルを再び
Ｘ軸方向に移動させる。これによって、次の２本のスト
リートが切断される。この切断動作を繰り返して行い、
一方向（Ｘ方向）の全てのストリートの切断が終了する
と、カッティングテーブルを９０°回動させて、前記切
断したストリートに直交する他方向（図２上でＹ方向）
のストリートを順次切断する。これにより、ウェーハＷ
は最終的にダイス状に切断される。

【００１１】切断終了したウェーハＷは、カッティング
テーブルによって位置Ｐ２に戻された後、搬送装置５０
によって位置Ｐ３の洗浄部２０のスピナテーブルに搬送
される。ここでウェーハＷは、洗浄水により洗浄された
後、エアブローによって乾燥される。乾燥したウェーハ
Ｗは、搬送装置５０によって位置Ｐ４に搬送され、エレ
ベータ部４０によってカセット部３０に向けて搬送され
所定のカセットに収納される。以上が前記ダイシング装
置１による１枚のウェーハＷの切断工程の流れである。

【００１２】ダイシング装置１の切断部１０は図２に示
すように、一対の切断装置１４、１６を有し、この切断
装置１４、１６は、スピンドル６０、６２、及びスピン
ドル６０、６２の先端部に装着されたブレード６４、６
６を備えている。前記切断装置１４、１６は、後述する
スピンドル送り機構によってＹ軸方向、及び上下方向
（Ｚ軸方向）に各々独立して移動される。

【００１３】図３は、前記切断装置１４のスピンドル送
り機構７０を示す斜視図であり、このスピンドル送り機
構７０と前記切断装置１６のスピンドル送り機構とは同
一構造なので、ここではスピンドル送り機構７０のみ説
明し、切断装置１６のスピンドル送り機構についてはそ
の説明を省略する。図３、図４に示すように前記スピン
ドル送り機構７０は、主としてＹ軸方向駆動部７２、Ｚ
軸方向駆動部７４から構成されている。

【００１４】前記Ｙ軸方向駆動部７２は、Ｙ軸方向に配
設された長尺状のカバー７６を有し、このカバー７６に
図５に示すＹ軸送り機構７８が内蔵されている。前記カ
バー７６は図４に示すように、筒状に形成されたカバー
本体８０と、このカバー本体８０の両端開放部に取り付
けられた蓋８２、８４とから構成されている。また、前
記カバー本体８０の側面には図５、図６に示すように、
一対のスリット８６、８８がＹ軸方向に平行に形成され
ている。これらのスリット８６、８８に帯状薄板材９
０、９２が取り付けられてスリット８６、８８が被覆さ
れている。これにより、前記カバー７６は密閉され、こ
の密閉されたカバー７６内に前記Ｙ軸送り機構７８が収
納されている。

【００１５】前記帯状薄板材９０、９２は、所定の押圧
力を与えると弾性変形することができる材料、例えばゴ
ム、又はアルミニウム等の金属で形成されている。ま
た、帯状薄板材９０、９２は、所定の張力をもって前記
スリット８６、８８に配設されている。この張力によっ
て帯状薄板材９０、９２の上縁部９０Ａ、９２Ａが図６
に示すように、スリット８６、８８の上段部８６Ａ、８
８Ａに押圧当接され、帯状薄板材９０、９２の下縁部９
０Ｂ、９０Ｂがスリット８６、８８の下段部８６Ｂ、８
８Ｂに押圧当接される。これにより、スリット８６、８
８が帯状薄板材９０、９２によって確実に被覆されてい
る。

【００１６】図５に示すＹ軸送り機構７８は、ねじ棒９
４、ナット部材９６、ガイドレール９８、９８、及びス
ライダ１００、１００…から成る送りねじ装置であり、
この送りねじ装置のモータは図示してしないが、前記ね
じ棒９４にその出力軸が連結されている。前記ねじ棒９
４は、Ｙ軸方向に沿って配設され、その中途部に前記ナ
ット部材９６が螺合されている。ナット部材９６の上部
には、一対のスライダ１００、１００が取り付けられ、
このスライダ１００、１００が、Ｙ軸方向に配設された
上ガイドレール９８にスライド自在に係合されている。
また、前記ナット部材９６の下部にも、一対のスライダ
１００、１００が取り付けられ、このスライダ１００、
１００が、Ｙ軸方向に配設された下ガイドレール９８に
スライド自在に係合されている。したがって、前記モー
タを駆動すると、ねじ棒９４とナット部材９６とによる
送りねじ作用と、ガイドレール９８とスライダ１００と
による直進作用とによって、ナッ部材９６がＹ方向にス
ライド移動する。

【００１７】前記ナット部材９６の上部には、連結板１
０２を介して移動ブロック１０４が設けられている。ま
た、前記移動ブロック１０４には、図３に示したＺ軸方
向駆動部７４に連結されるフレーム１０６が図５の如く
帯状薄板材９０を介して連結されている。また、ナット
部材９６の下部にも、図５上破線で示すように移動ブロ
ック１０８が設けられ、この移動ブロック１０８にも、
Ｚ軸方向駆動部７４に連結されるフレーム１１０が図５
の如く帯状薄板材９２を介して連結されている。本実施
の形態では、移動ブロック１０４とフレーム１０６、及
び移動ブロック１０８とフレーム１１０とで本発明の連
結部材を構成している。

【００１８】前記移動ブロック１０４、１０８には図７
に示すように、円弧状の当接面１０５、１０９が形成さ
れ、この当接面１０５、１０９が前記帯状薄板材９０、
９２に押圧当接される。これにより、帯状薄板材９０、
９２の全長のうち前記移動ブロック１０４、１０８に押
圧当接された部分が、図６上二点鎖線で示すように弾性
変形されてカバー７６の外側に突出する。この帯状薄板
材９０、９２の弾性変形によって、帯状薄板材９０、９
２とスリット８６、８８との間にアクセス空間１１２、
１１４が形成される。このアクセス空間１１２を介して
移動ブロック１０４と前記フレーム１０６とが連結さ
れ、アクセス空間１１４を介して移動ブロック１０８と
前記フレーム１１０とが連結されている。なお、帯状薄
板材９０、９２は図７上二点鎖線で示すように、移動ブ
ロック１０４、１０８とフレーム１０６、１１０との両
側に形成された隙間１１６、１１８に通されており、こ
の隙間１１６、１１８の間に設けられた移動ブロック１
０４、１０８によって弾性変形される。

【００１９】したがって、前記の如く構成された前記Ｙ
軸方向駆動部７２によれば、送りねじ装置によってナッ
ト部材９６をＹ軸方向に移動すると、ナット部材９６に
設けた移動ブロック１０４、１０８がＹ軸方向に移動
し、そして、移動ブロック１０４、１０８に帯状薄板材
９０、９２を介して連結されたフレーム１０６、１１０
がＹ軸方向に移動する。これにより、フレーム１０６、
１１０に取り付けられたＺ軸方向駆動部７４がＹ軸方向
に移動するので、Ｚ軸方向駆動部７４に取り付けたスピ
ンドル６０がＹ軸方向に移動する。この動作によってブ
レード６４が、インデックス方向に移動される。

【００２０】なお、アクセス空間部１１２、１１４で
は、帯状薄板材９０、９２によるスリット８６、８８の
シール性はなくなるが、移動ブロック１０４、１０８と
フレーム１０６、１１０の自己シールによってアクセス
空間１１２、１１４のシール性が確保されている。これ
により、移動ブロック１０４、１０８が移動しても、カ
バー７６は密閉状態に保持される。

【００２１】次に、Ｚ軸方向駆動部７４について説明す
る。このＺ軸方向駆動部７４は、前記Ｙ軸方向駆動部７
２と同一構造であり、Ｙ軸方向駆動部７２を上下方向に
立設して配設したものと同一なので、ここではＺ軸方向
駆動部７４の構造を簡単に説明する。Ｚ軸方向駆動部７
４は図４に示すように、Ｚ軸方向に配設された長尺状の
カバー１２０を有し、このカバー１２０に図示しないＺ
軸送り機構が内蔵されている。カバー１２０は、筒状に
形成されたカバー本体１２２と、このカバー本体１２２
の上下端開放部に取り付けられた蓋１２４、１２６とか
ら構成されている。また、カバー本体１２２の側面には
一対のスリット（図示せず）がＺ軸方向に平行に形成さ
れ、これらのスリットに帯状薄板材１２８、１３０が取
り付けられてスリットが遮蔽されている。これにより、
カバー１２０は密閉され、この密閉されたカバー１２０
内に前記Ｚ軸送り機構が収納されている。

【００２２】前記帯状薄板材１２８、１３０は、先に説
明した帯状薄板材９０、９２と同一の材料で形成され、
前記スリットを確実にシールしている。また、前記Ｚ軸
送り機構は、先に説明したＹ軸送り機構７８と同一の機
構なので詳しい説明は省略するが、Ｚ軸送り機構の移動
ブロック（図示せず）がアクセス空間を介してフレーム
１３２、１３４に連結されている。このフレーム１３
２、１３４には、スピンドル６０の支持部材１３６が取
り付けられる。

【００２３】前記Ｚ軸方向駆動部７４によれば、送りね
じ装置によって移動ブロックをＺ軸方向に移動すると、
この移動ブロックに帯状薄板材１２８、１３０を介して
連結されたフレーム１３２、１３４がＺ軸方向に移動す
る。これにより、フレーム１３２、１３４に支持部材１
３６を介して取り付けられたスピンドル６０がＺ軸方向
に移動する。この動作によってブレード６４が、半導体
ウェーハに対して進退移動される。

【００２４】したがって、前記の如く構成された本実施
の形態のスピンドル送り機構７０によれば、スピンドル
６０のＹ軸送り機構７８を覆うカバー７６、及びＺ軸送
り機構を覆うカバー１２０を完全に密閉した状態で、Ｙ
軸送り機構７８及びＺ軸送り機構の動力をスピンドル６
０に伝達することができる。図８は移動ブロック１０
４、１０８からフレーム１０６、１１０に形成された配
管用流路１３８、１３８…を示す断面斜視図である。こ
の流路１３８、１３８…は、エア用、切削水用、冷却水
用等の流路であり、これらの流路１３８、１３８…の入
口には、４本の配管１４０、１４０…が接続されてい
る。前記配管１４０、１４０…は、カバー７６（図３参
照）内に配設されて、カバー７６の蓋８４に形成された
開口部（図示せず）から図示しないエア等の供給源に連
結されている。

【００２５】また、図８に示す前記流路１３８、１３８
…の出口には、４本の連結管１４２、１４２…が接続さ
れている。これらの連結管１４２は、図３に示したＺ軸
方向駆動部７４に連結されている。Ｚ軸方向駆動部７４
では、前記連結管１４２、１４２…に連結される４本の
配管がカバー１２０内に配設されており、これらの配管
の先端が、Ｚ軸方向駆動部７４側の移動ブロックとフレ
ーム１３２、１３４に一体形成された流路（図８の流路
１３８と同一の流路）の入口に接続されている。このこ
れらの流路の出口には配管が連結され、これらの配管は
支持部材１３６内に挿通されてスピンドル６０の所定の
位置に接続されている。このように、スピンドル６０に
接続する配管をカバー７６、１２０、及び支持部材１３
６内に配設すると、配管を外部に配設するものと比較し
て煩雑にならず、また、配管の不用意な損傷も防止する
ことがきる。

【００２６】図９は、スピンドル送り機構１５０の第２
の実施の形態を示す斜視図であり、図３〜図５に示した
スピンドル送り機構７０と同一若しくは類似の部材につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。図９に
示すスピンドル送り機構１５０は、Ｙ軸送り機構とＺ軸
送り機構とをカバー７６のカバー本体８０に一緒に収納
配置したものである。前記Ｙ軸送り機構は、ねじ棒９
４、ナット部材９６、ガイドレール９８、９８、及びス
ライダ１００、１００…から成る送りねじ装置であり、
この送りねじ装置を駆動するＹ軸モータ１５２が図１０
上二点鎖線で示すようにカバー本体８０内に配置されて
いる。

【００２７】前記ナット部材９６の上部には、Ｚ軸モー
タ１５４が配置される。このＺ軸モータ１５４の出力軸
には、図９に示すねじ棒１５６が連結され、このねじ棒
１５６に移動ブロック１５８が螺合されている。前記移
動ブロック１５８の内側にはスライダ１６０、１６０が
取り付けられ、このスライダ１６０、１６０が前記ナッ
ト部材９６の表面に取り付けられたガイドレール１６２
にスライド自在に係合されている。したがって、前記Ｚ
軸モータ１５４を駆動すると、前記移動ブロック１５８
がガイドレール１６２に沿ってＺ軸方向に上下移動す
る。

【００２８】前記カバー本体８０の側面８１には、一対
のスリット８６、８８がＹ軸方向に沿って形成され、こ
のスリット８６、８８に帯状薄板材９０、９２が取り付
けられている。また、前記移動ブロック１５８は上部ブ
ロック１５８Ａ、下部ブロック１５８Ｂ、及び中部ブロ
ック１５８Ｃから構成されている。前記上部ブロック１
５８Ａは前記スリット８６に挿通され、前記帯状薄板材
９０を外側に弾性変形させる突起部１５９Ａが形成され
ている。また、下部ブロック１５８Ｂはスリット８８に
挿通され、帯状薄板材９２を外側に弾性変形させる突起
部１５９Ｂが形成されている。上部ブロック１５８Ａと
下部ブロック１５８Ｂとの間には、前記中部ブロック１
５８Ｃが形成され、この中部ブロック１５８Ｃは、カバ
ー本体８０の側面８１の外側に配置されている。また、
前記中部ブロック１５８Ｃには、連結用ブロック１６０
がねじ１６２、１６２で固定され、この連結用ブロック
１６０にスピンドル６０の支持部材１３８（図４参照）
が連結される。

【００２９】一方、前記連結用ブロック１６０とカバー
本体８０の側面８１との間には、シール１６４、１６６
が配置されている。これらのシール１６４、１６６は無
端状に形成されて、矩形状フレーム１６８の周面に固着
されており、前記シール１６４がカバー本体８０の側面
８１に摺接され、前記シール１６６が連結用ブロック１
６０の内側面に摺接されている。これにより、前記上部
ブロック１５８Ａと下部ブロック１５８Ｂとで開放され
たスリット８６、８８が前記シール１６４、１６６によ
ってシールされ、カバー７６の密閉性が確保されてい
る。

【００３０】前記矩形状フレーム１６８は、カバー７６
側にも連結用ブロック１６０側にも固定されておらず、
移動ブロック１５８を囲むようにカバー７６と連結用ブ
ロック１６０との間の隙間に配置されている。これによ
り、移動ブロック１５８がＹ軸方向に移動されると、前
記フレーム１６８は移動ブロック１５８に押されてＹ軸
方向に移動する。また、移動ブロック１５８がＺ軸方向
に移動されると、前記フレーム１６８は、弾性変形した
帯状薄板材９０、９２に当接することによりＺ軸方向の
移動が規制され、図１０に示した位置を保持する。よっ
て、移動ブロック１５８がどの方向に移動しても、シー
ル１６４、１６６によるカバー７６の密閉性が確保され
ている。

【００３１】したがって、前記の如く構成されたスピン
ドル送り機構１５０によれば、Ｙ軸送り機構とＺ軸送り
機構を同一のカバー７６に収納したので、送り機構全体
をコンパクト化することができる。また、前記スピンド
ル送り機構１５０では、カバー７６と連結用ブロック１
６０との間のシール性を確保するだけで良いので、シー
ルの信頼性が向上する。

【００３２】なお、本実施の形態では、移動ブロックと
フレームとをアクセス空間を介して連結したが、これに
限られるものではなく、移動ブロックとフレームとを帯
状薄板材を介して磁力により連結し、フレームを移動ブ
ロックと共に移動させるように構成しても良い。これに
より、アクセス空間を形成することなく、スピンドルを
移動することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るダイシ
ング装置によれば、スピンドルの送り機構をカバー部材
で覆い、カバー部材に形成されたスリットを帯状材で被
覆し、送り機構とスピンドルとを連結する連結部材に前
記帯状材を通して、連結部材を帯状材に沿って移動可能
としたので、スピンドルの送り機構を覆うカバーを完全
に密閉して送り機構の動力をスピンドルに伝達すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたダイシング装置の斜視図

【図２】図１に示したダイシング装置の平面図

【図３】図１に示したダイシング装置のスピンドル送り
機構の第１の実施の形態を示す斜視図

【図４】図３に示したスピンドル送り機構の組立斜視図

【図５】図４に示したスピンドル送り機構のＹ軸送り機
構の構造を示す斜視図

【図６】図５に示したＹ軸送り機構の帯状薄板材のシー
ル構造を示す断面図

【図７】移動ブロックとフレームとの連結構造を示す一
部破断を含む斜視図

【図８】移動ブロックとフレームに配管用流路を形成し
た断面斜視図

【図９】スピンドル送り機構の第２の実施の形態を示す
斜視図

【図１０】図９に示したスピンドル送り機構の断面図

【符号の説明】

１…ダイシング装置 １０…切断部 １４、１６…切断装置 ７０…スピンドル送り機構 ７２…Ｙ軸方向駆動部 ７４…Ｚ軸方向駆動部 ８６、８８…スリット ９０、９２、１２８、１３０…帯状薄板材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−64853（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−156039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切断刃をスピンドルで回転させてワークに
   押し付けることにより、該ワークを切断するダイシング
   装置において、 前記スピンドルの送り機構をカバー部材で覆い、該カバ
   ー部材に、前記送り機構と前記スピンドルとを連結する
   連結部材が通過するスリットを該連結部材の移動方向に
   沿って形成すると共に前記スリットを帯状材で被覆し、
   該帯状材を前記連結部材に形成された隙間に通すと共
   に、該連結部材を帯状材に沿って移動可能としたことを
   特徴とするダイシング装置。