JP3811945B2

JP3811945B2 - ダイシングマシン

Info

Publication number: JP3811945B2
Application number: JP2001378627A
Authority: JP
Inventors: 一也福岡; 康之酒谷; 倫明蛭田; 貴行浅野
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2003179002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイシングマシンに係り、特に半導体ウェーハ等のワークを切削加工するダイシングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイシングマシン１０を図３に示す。ダイシングマシン１０は主に筐体１２，加工部９０，顕微鏡１６、操作部１８、モニタ部２０等から構成されている。筐体１２には加工部９０と顕微鏡１６が設けられ、顕微鏡１６で加工部９０内のワークＷを撮像する。顕微鏡１６は下部に対物レンズが設けられ、ワークＷの上面の画像を取り込んで電気信号に変換するＣＣＤカメラ等とから構成されている。モニタ部２０では、顕微鏡１６により撮像されたワークＷが映し出される。撮像されたワークＷの様子をモニタ部２０にて確認しながら操作部１８を操作し、後述するワークＷのアライメント等を行う。また、加工されたワークＷの加工品質等をモニタ部２０で確認することもできる。
【０００３】
従来のダイシングマシンの加工部９０詳細図を図４に示す。加工部９０は上部にワークＷが載置されたワークテーブル８０，回転刃８２，高周波モータ内蔵型のスピンドル８４等から構成されている。
【０００４】
ワークテーブル８０上に載置されたワークＷを切削加工する回転刃８２がスピンドル８４の先端に取り付けられている。スピンドル８４近傍には図示しない顕微鏡が設けられ、ワークＷを撮像可能である。
【０００５】
切削加工時は顕微鏡で撮像した画像から、作業者がワークＷの所定切削ライン（ストリート）８６まで正確に回転刃８２を誘導し切削加工を開始する。高速回転する回転刃８２によりワークテーブル８０の切削（Ｘ方向）送り、及び回転刃８２のインデックス（Ｙ方向）送りによって、ワークＷのＸ方向ストリート８６全てを切削加工する（ＣＨ１切削）。次いでワークＷはワークテーブル８０によって回転され、同様に、切削（Ｘ方向）送り、及びインデックス（Ｙ方向）送りによって、ワークＷのＹ方向ストリート８８全てを切削加工する（ＣＨ２切削）。
【０００６】
上述した従来技術に付加して、ワークＷを大きめのワークテーブル８０上に複数載置して切削加工するダイシングマシンも知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようなワークＷをワークテーブル８０上に複数載置したダイシングマシンでは、個々のワークＷに対して所定切削ラインを顕微鏡にて撮像し、回転刃８２にて切削加工する。したがって、位置検出と切削加工を個々のワークＷごとに繰り返して行うために作業効率が悪く、操作が煩雑となる。また、個々のワークＷが隣接して載置されており、切削加工の開始時や終了時に隣接した別のワークＷまで回転刃８２が接近するため、場合によっては別のワークＷに回転刃が干渉してワークＷを破損させてしまう欠点があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数載置されたワークを一度の動作で切削加工可能にアライメントすることで作業性を大幅に向上し、操作も煩雑とならず、また、ワークを破損させることも無いダイシングマシンを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】
請求項１記載の発明は、前記目的を達成するために、回転刃によりワークを切削加工するダイシングマシンにおいて、前記ワークが切削可能に載置され、回転自在に設けられたワークテーブルと、前記ワークテーブルが少なくとも２つ以上載置され、回転自在に設けられたθテーブルと、前記ワークテーブル及び前記θテーブル夫々の回転方向位置を記憶する記憶手段と、前記ワークテーブルにより前記ワーク各々の所定切削ラインを平行となるようにアライメントすると共に、前記θテーブルにより前記ワーク各々の前記所定切削ラインを、前記回転刃の切削方向の同一直線上にアライメントする制御手段とを有し、前記制御手段でアライメントした前記複数のワークの所定切削ラインを、前記回転刃による一度の動作で切削加工することを特徴とする
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のダイシングマシンにおいて、前記θテーブルには前記ワークテーブルが４個載置され、前記４個の内の２個のワークテーブルの回転と、前記θテーブルの回転とによって、当該２個のワークテーブルに載置された夫々のワークの所定切削ラインを前記回転刃の切削方向の同一直線上にアライメントすると共に、その時の各回転テーブルの回転方向位置を前記記憶手段にて記憶し、次に、前記２個のワークテーブルの組み合わせを順次変更して同様のアライメントをすると共に、その時の各回転テーブルの回転方向位置を前記記憶手段にて記憶し、前記記憶手段にて記憶された各組み合わせにおける各回転テーブルの回転方向位置を用いて、前記ワークを順次２個ずつアライメントする制御手段を有し、前記制御手段でアライメントされた複数のワークを２個ずつ同時に切削加工することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ワークを載置するワークテーブルをθテーブルに４個設け、ワークテーブル及びθテーブルによりワーク各々の所定切削ラインをアライメントすることで、回転刃による一度の動作で各ワークの切削加工が可能となり、また、ワークの破損も防止できる。
【００１４】
【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マシンの好ましい実施形態について説明する。なお、加工部９０を除いて本発明に係るダイシングマシンの外観は図３と同様であるため、その説明は省略する。
【００１５】
図１には本発明に係るダイシングマシン１０の加工部１４内部の構成を示す。
【００１６】
加工部１４内部はＹガイドベース２２、Ｙテーブル２４、Ｚテーブル２５、スピンドル２６、回転刃５０，ワークテーブル２８，２８…、θテーブル３０、更にθテーブル３０が搭載されるＸテーブル３２等が設けられている。
【００１７】
ダイシングマシン１０本体側にはＹガイドベース２２が設けられている。Ｙガイドベース２２の側面には、ガイド４０，４０でガイドされ、図１のＹ方向に駆動されるＹテーブル２４が設けられている。また、Ｙテーブル２４にはガイド４２，４２でガイドされ、図１のＺ方向に昇降されるＺテーブル２５が設けられている。なお、Ｙテーブル２４及びＺテーブル２５双方の駆動は、Ｙガイドベース２２及びＹテーブル２４内に収納された図示しないステッピングモータ及びボールスクリューによって行われる。
【００１８】
Ｚテーブル２５には高周波モータ内蔵型のスピンドル２６が固定されている。また、スピンドル２６には回転刃５０が高速回転駆動可能に取り付けられている。なお、図１は回転刃５０を取り外した状態を示す。
【００１９】
スピンドル２６下方にはワークＷを吸着保持するワークテーブル２８，２８…が設けられ、θテーブル３０上に回転自在に配置されている。本実施の形態では４枚のワークテーブル２８，２８…がθテーブル３０回転中心周りに等間隔で配置されている。θテーブル３０はＸテーブル３２上に搭載され、θ方向へ回転自在に配置されている。更に、Ｘテーブル３２は、ダイシングマシン１０本体側に設けられたガイド４４でガイドされ、図示しないリニアモータによって図１のＸ方向に進退可能に駆動される。
【００２０】
加工部１４の構造は以上のようになっているので、回転刃５０はＹテーブル２４によりＹ方向にインデックス送りされると共に、Ｘテーブル３２によりＸ方向に切削送りされる。
【００２１】
なお、加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部と、多数枚のワークＷを収納したカセットを載置するロードポート等が必要に応じて加工部１４に近接して設けられている。これら図は省略する。
【００２２】
次に、図２を用いて回転刃５０周辺の構成について説明する。同図に示すように、スピンドル２６の先端に取り付けられた回転刃５０は前面と下部に開口部を有するフランジカバー５８で覆われている。フランジカバー５８には切削水ノズル４８と冷却水ノズル５２、５２とが設けられている。切削水ノズル４８は切削水供給管５４とフランジカバー５８内で連通し、切削水ノズル４８から切削水が回転刃５０の先端に射出される。また、冷却水ノズル５２、５２は回転刃５０の手前側と奥側（スピンドル２６側）とで回転刃５０を挟み込むように配置され、冷却水供給管５６とフランジカバー５８内で連通し、冷却水ノズル５２、５２から冷却水が回転刃５０両側面に射出される。
【００２３】
ワークテーブル２８，２８…上面には図示しない吸引装置が設けられており、ワークテーブル２８上に載置されたワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４（以下：Ｗ１〜Ｗ４）を吸引することでワークＷ１〜Ｗ４をワークテーブル２８，２８…に吸着保持させる。
【００２４】
また、ワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０内部には回転方向位置を検出する図示しないロータリーエンコーダ等が設けられると共に、この検出結果を記憶する図示しない記憶手段が設けられている。この記憶手段としては、ＲＡＭ等の半導体メモリが用いられる。
【００２５】
前記の如く構成された加工部１４の切削加工工程を、図１及び図２を用いて示す。
【００２６】
ワークＷを収納しているロードポート（図示せず）から、ワークＷ１〜Ｗ４がワークテーブル２８，２８…に載置された後、ガイド４４でガイドされてＸテーブル３２によって加工部１４に搬送される。ワークテーブル２８，２８…上面の吸引装置によりワークＷ１〜Ｗ４は吸着保持される。
【００２７】
まず、切削加工に先立ちワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０によってワークＷ１〜Ｗ４のアライメントを行う。顕微鏡１６によってワークＷ１〜Ｗ４上のＸ方向ストリート６０及びＹ方向ストリート６２が撮像され、作業者によりモニタ部２０で確認しながら操作部１８を操作（図３参照）して以下の様にアライメントを行う。
【００２８】
すなわち、ワークテーブル２８，２８…を回転させてワークＷ１，Ｗ２のＸ方向ストリート６０が平行となるようにワークＷ１，Ｗ２の所定切削ラインをアライメントした後、θテーブル３０を回転させてワークＷ１，Ｗ２のＸ方向ストリート６０が回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）の同一直線上になるようにワークＷ１，Ｗ２の所定切削ラインを回転させる。この時、ワークＷ１，Ｗ２の切削ラインはＸ方向からずれるため、ワークテーブル２８，２８…を再度回転して修正する。これによりワークＷ１，Ｗ２上の全てのＸ方向ストリート６０が回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）に対して平行にアライメントされる。なお、図示しないロータリーエンコーダ等により各テーブルの回転方向位置が検出され、図示しない記憶手段によりアライメントされた各テーブルの回転方向位置が記憶される（記憶１）。
【００２９】
次にワークテーブル２８，２８…を回転させてワークＷ３，Ｗ４のＸ方向ストリート６０が平行となるようにワークＷ３，Ｗ４の所定切削ラインをアライメントした後、θテーブル３０を回転させてワークＷ３，Ｗ４のＸ方向ストリート６０が回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）の同一直線上になるようにワークＷ３，Ｗ４の所定切削ラインを回転させる。この時もワークＷ３，Ｗ４の切削ラインはＸ方向からずれるため、ワークテーブル２８，２８…を再度回転して修正する。これによりワークＷ３，Ｗ４上の全てのＸ方向ストリート６０が回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）に対して平行にアライメントされる。なお、これらアライメントによる各テーブルの回転方向位置も記憶手段により記憶される（記憶２）。
【００３０】
更にθテーブル３０を図２の反時計方向に回転させてワークＷ１〜Ｗ４のＹ方向ストリート６２を略切削送り方向（Ｘ方向）に向けた後、記憶１と同様にワークテーブル２８，２８…を回転させてワークＷ２，Ｗ３のＹ方向ストリート６２が平行となるようにワークＷ２，Ｗ３の所定切削ラインをアライメントさせ、θテーブル３０を回転させてワークＷ２，Ｗ３のＹ方向ストリート６２が回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）の同一直線上になるようにワークＷ２，Ｗ３の所定切削ラインを回転させる。この時もワークテーブル２８，２８…を再度回転してワークＷ２，Ｗ３の切削ラインとＸ方向のずれを修正する。これによりワークＷ２，Ｗ３上の全てのＹ方向ストリート６２が回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）に対して平行にアライメントされる。これらアライメントによる各テーブルの回転方向位置も記憶手段により記憶される（記憶３）。
【００３１】
更に、同様にしてワークＷ１，Ｗ４にもアライメントを行い、ワークＷ１，Ｗ４上の全てのＹ方向ストリート６２を回転刃５０の切削送り方向（Ｘ方向）の同一直線上になるように回転させてアライメントする。この時のアライメントによる各テーブルの回転方向位置も記憶手段により記憶させる（記憶４）。
【００３２】
上述したようにワークＷ１〜Ｗ４全てをアライメントし、記憶手段に回転方向位置を記憶させた後、作業者によって所定切削ラインまで回転刃５０を誘導し、ＣＨ１切削を開始する。
【００３３】
ＣＨ１切削はワークＷ１〜Ｗ４のＸ方向ストリート６０に対して行われる切削加工である。
【００３４】
ワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０を記憶１にて記憶させた回転方向位置までアライメントする。次に、矢印Ａで示すＸテーブル３２の切削（Ｘ方向）送りでワークＷ１，Ｗ２のＸ方向ストリート６０を切削加工する。この際、ワークＷ１，Ｗ２上のＸ方向ストリート６０は同一直線上にアライメントされていることから、ワークＷ１の切削加工を行った後、ワークＷ２も引き続き切削加工が可能であり、一度の切削送り動作でワークＷ１，Ｗ２双方のＸ方向ストリート６０を切削加工することができる（図２、太点線）。
【００３５】
ワークＷ１，Ｗ２双方のＸ方向ストリート６０に最初の切削加工を行った後、Ｚテーブル２５をストリート１ピッチ分だけＹ方向に移動して（図１参照）次のＸ方向ストリート６０を切削加工する。なお、Ｚテーブル２５がＺ方向に昇降可能であり、Ｙテーブル２４のＹ方向移動時、回転刃５０とワークＷへの干渉を防いでいる。
【００３６】
上述した作業を繰り返して行うことでワークＷ１，Ｗ２双方のＸ方向ストリート６０全てに対して切削加工を行う（ＣＨ１−１切削）。
【００３７】
次にワークＷ３，Ｗ４のＸ方向ストリート６０を切削加工する。ＣＨ１−１切削後、ワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０を記憶２にて記憶させた回転方向位置までアライメントする。次にＣＨ１−１切削時と同様、矢印Ａで示すＸテーブル３２の切削（Ｘ方向）送りによりワークＷ３，Ｗ４のＸ方向ストリート６０が切削加工される。この際も、ワークＷ３，Ｗ４上のＸ方向ストリート６０は同一直線上にアライメントされていることからワークＷ３の切削加工を行った後、ワークＷ４も引き続き切削加工が可能であり、一度の切削送り動作でワークＷ３，Ｗ４双方のＸ方向ストリート６０を切削加工することができる。ワークＷ３，Ｗ４双方のＸ方向ストリート６０に最初の切削加工を行った後、ＣＨ１−１切削時と同様にＺテーブル２５をストリート１ピッチ分だけＹ方向に移動し、次のＸ方向ストリート６０の切削加工を行う。これら作業を繰り返してワークＷ３，Ｗ４双方のＸ方向ストリート６０全てに対して切削加工を行う（ＣＨ１−２切削）。
【００３８】
ＣＨ２切削はＣＨ１切削後に行われ、ワークＷ１〜Ｗ４のＹ方向ストリート６２に対して行われる切削加工である。
【００３９】
ワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０を記憶３にて記憶させた回転方向位置までアライメントした後、矢印Ａで示すＸテーブル３２の切削（Ｘ方向）送りによりワークＷ３，Ｗ４のＹ方向ストリート６２が切削加工される。この際もワークＷ２，Ｗ３上のＹ方向ストリート６２は同一直線上にアライメントされていることから、ワークＷ２の切削加工を行った後、ワークＷ３も引き続き切削加工が可能であり、一度の切削送り動作でワークＷ２，Ｗ３双方のＹ方向ストリート６２を切削加工することができる。ワークＷ２，Ｗ３双方のＹ方向ストリート６２に最初の切削加工を行った後、ＣＨ１−２切削時と同様にＺテーブル２５をストリート１ピッチ分だけＹ方向に移動し、次のＹ方向ストリート６２の切削加工を行う。これら作業を繰り返してワークＷ２，Ｗ３双方の切削加工を行う（ＣＨ２−１切削）。
【００４０】
更に、ワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０を記憶４にて記憶させた回転方向位置までアライメントした後、ワークＷ３，Ｗ４のＹ方向ストリート６２が切削加工される。この際もワークＷ１，Ｗ４上のＹ方向ストリート６２は同一直線上にアライメントされていることから、ワークＷ４の切削加工を行った後、ワークＷ１も引き続き切削加工が可能である。この後、ＣＨ２−１切削と同様に他のワークＷ１，Ｗ４上のＹ方向ストリート６２も切削加工を行う（ＣＨ２−２切削）。
【００４１】
これによりワークＷ１〜Ｗ４は最終的にチップに切削加工されて分割される。
【００４２】
分割されたワークＷ１〜Ｗ４はＸテーブル３２により加工部１４から洗浄部まで搬送され、洗浄水により洗浄された後、エアブローにより乾燥される。
【００４３】
上述したような切削加工工程によれば、ワークＷ夫々の所定切削ラインをワークテーブル２８，２８…にてアライメントを行うと共に、ワークＷ各々の所定切削ラインをθテーブル３０にて回転刃の切削方向にアライメントを行うことで、回転刃５０による一度の動作で複数のワークの切削加工が可能となり、隣接したワークＷの破損も防止することができる。
【００４４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、上述した本実施形態ではワークテーブル２８，２８…のアライメントはワークＷへの切削加工直前に行ったが、これに限ることなく、回転刃５０による切削加工と並行して行っても良い。また、別途、ワークテーブル２８，２８…夫々にアライメント検出手段と検出結果によるワークテーブル２８，２８…及びθテーブル３０のアライメント制御手段を設け、アライメントを自動で行っても良い。
【００４５】
また更に、記憶４による回転方向位置の記憶後、ＣＨ１切削を行う際に記憶１のアライメントを実施したが、これに限ることなく記憶４の回転方向位置を維持したままＣＨ２切削から開始しても良い。この場合は作業時間を短縮することができる。
【００４６】
また、本実施の形態ではワークテーブル２８，２８…を用いて４枚のワークＷを載置し、一度の動作で２枚のワークＷを切削加工する例を示したが、これに限ることなくθテーブル３０上にワークテーブル２８，２８…を更に多く設けても良い。
【００４７】
また、ＣＨ１切削時及びＣＨ２切削時のθテーブル３０の回転角度を別途、任意に設定することで、チップの形状の自由度を増すことが可能である。具体的にはひし形形状のチップや、六角形形状、八角形形状やそれ以外の多角形形状を有したチップを形成することが可能となる。
【００４８】
【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マシンによれば、ワークを載置するワークテーブルをθテーブルに４個設け、ワークテーブル及びθテーブルによりワーク各々の所定切削ラインをアライメントすることで、回転刃による一度の動作で２個のワークの切削加工が可能となり作業性を大幅に向上することができ、操作も煩雑とならず、ワークＷを破損させることも無いダイシングマシンを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るダイシングマシンの加工部の内部構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施形態に係るダイシングマシンの回転刃周辺の構成を示す斜視図
【図３】本発明の実施形態に係るダイシングマシンの外観を示す斜視図（従来のダイシングマシンと同図）
【図４】従来のダイシングマシンの加工部を示す斜視図。
【符号の説明】
１０…ダイシングマシン、１４…加工部、２８…ワークテーブル、３０…θテーブル、５０…回転刃、Ｗ（Ｗ１〜Ｗ４）…ワーク

Claims

回転刃によりワークを切削加工するダイシングマシンにおいて、
前記ワークが切削可能に載置され、回転自在に設けられたワークテーブルと、
前記ワークテーブルが少なくとも２つ以上載置され、回転自在に設けられたθテーブルと、
前記ワークテーブル及び前記θテーブル夫々の回転方向位置を記憶する記憶手段と、
前記ワークテーブルにより前記ワーク各々の所定切削ラインを平行となるようにアライメントすると共に、前記θテーブルにより前記ワーク各々の前記所定切削ラインを、前記回転刃の切削方向の同一直線上にアライメントする制御手段とを有し、
前記制御手段でアライメントした前記複数のワークの所定切削ラインを、前記回転刃による一度の動作で切削加工することを特徴とするダイシングマシン。
前記θテーブルには前記ワークテーブルが４個載置され、
前記４個の内の２個のワークテーブルの回転と、前記θテーブルの回転とによって、当該２個のワークテーブルに載置された夫々のワークの所定切削ラインを前記回転刃の切削方向の同一直線上にアライメントすると共に、その時の各回転テーブルの回転方向位置を前記記憶手段にて記憶し、
次に、前記２個のワークテーブルの組み合わせを順次変更して同様のアライメントをすると共に、その時の各回転テーブルの回転方向位置を前記記憶手段にて記憶し、
前記記憶手段にて記憶された各組み合わせにおける各回転テーブルの回転方向位置を用いて、前記ワークを順次２個ずつアライメントする制御手段を有し、前記制御手段でアライメントされた複数のワークを２個ずつ同時に切削加工することを特徴とする請求項１に記載のダイシングマシン。