JP3854327B2

JP3854327B2 - ダイシング装置

Info

Publication number: JP3854327B2
Application number: JP31836395A
Authority: JP
Inventors: 山田　　豊
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2015-12-06
Also published as: JPH09155853A

Description

【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、特にウェハやセラミック等を微細切削加工する際用いられるダイシングブレードを回転軸から取り外し交換するダイシング装置に関する。
【０００２】
例えば、ウエハ上に形成された複数の半導体素子チップを個々に分割するためにダイシングが行われる。
また、ダイシングを行うダイシングブレードは、所定期間の使用後に交換する必要があるが、当然のことながらこの交換時にはダイシング処理を行うことができない。
【０００３】
従って、半導体装置の製造効率を向上させる点より、ダイシングブレードの交換処理を円滑に効率良く行う必要がある。
【０００４】
【従来の技術】
図Ａはダイシングブレード１を示しており、また図Ｂは従来構成のダイシングブレード１が取り付けられたダイシング装置２を示している。図Ｂに示されるように、ダイシングブレード１は、スピンドルモータに接続された回転軸３に取り付けられており、例えば30000rpmで回転するよう構成されている。このダイシングブレード１には、その外周部を覆うカバー４が設けられており、このカバー４には切削加工時にダイシングブレード１に切削水を吹き付ける４本のノズル５〜８（ノズル８はダイシングブレード１を挟んでノズル７の裏側に配設されているため図に現れず）が配設されている。
【０００５】
また、９は加工されるウエハである。加工時には、ダイシングブレード１は図中矢印Ａで示す方向（時計方向）に回転し、ウエハ９に対して相対的に図中矢印Ｂで示す方向に進行することにより、ウエハ９を切断する構成となっている。尚、構成によってはダイシングブレードの回転方向が異なるものもある。
【０００６】
図Ａは、ダイシングブレード１を拡大して示す図である。同図に示すように、ダイシングブレード１は、切刃部１ａとハブ部１ｂとにより構成されている。切刃部１ａは微細な砥粒をドーナッツ状に焼結したものであり、またハブ部１ｂはアルミニウム製であり、ドーナッツ状とされた切刃部１ａの中央空間部分に取り付けられている。
【０００７】
また、回転軸３はステンレス製であり、ダイシングブレード１はその中央に形成された取付孔１ｃに回転軸３を挿通し、フランジ１０，１１で締結することにより回転軸３に取付けられる。また、ダイシングブレード１を回転軸３から取り外す時には、フランジ１０，１１を取り外し、続いてダイシングブレード１を回転軸３から引き抜くことにより取り外される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ダイシングブレード１によりウエハ９を切断する際、ウエハ９からは多量の切削粉（主にシリコン粉）が発生する。この切削粉は微細な粉体であり、高速回転するダイシングブレード１により吹き上がり、その一部は回転軸３と取付孔１ｃの内壁との微細な間隙部（図３（Ｂ）に参照符号１２で示す）に侵入してしまう。
【０００９】
このように、ダイシングブレード１と回転軸３との間に形成される間隙部１２に切削粉が侵入した場合、この切削粉によりダイシングブレード１と回転軸３とが固着してしまい、ダイシングブレード１の取り外し時に回転軸３からダイシングブレード１が外れなくなってしまう。
【００１０】
従来では、このようにダイシングブレード１と回転軸３とが固着に対し何ら考慮がされていなかったため、作業者は回転軸３からダイシングブレード１を外すのに多大な労力を要し、ダイシングブレード１の交換作業に長い時間を要していた。上記したように、このダイシングブレード１の交換作業時はダイシング装置を停止する必要があり、この交換作業時はウエハ９を切断作業を行うことができない。従って、従来のダイシングブレード１の交換方法では、ダイシング装置２のメンテナンスのために半導体装置の製造効率が低下してしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ダイシングブレードの回転軸からの取り外しを容易に行いうるダイシング装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、下記の手段を講じたことを特徴とするものである。
請求項１記載の発明では、
回転軸に取り付けられたダイシングブレードを回転させることにより、被切削物に対し切削加工を行うダイシング装置において、
純水を蓄えるタンクと、
ポンプから送り出された前記タンクの純水を、バイパス通路、又は純水を８０℃から１００℃に加熱するヒータ部のいずれか一方へ送り出す三方弁と、
前記バイパス通路及びヒータ部に接続され、基部を中心に所定量回転しうるノズルとを有する加熱媒体吹き付け機構を具備し、
前記ノズルは回転しバイパス部からの純水を被切削物の切削部に吹き付けるか、或いは回転しヒータ部によって８０℃から１００℃に加熱された純水をダイシングブレード取り付け部に吹き付けることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明によれば、ダイシングブレードを回転軸から取り外す前にブレード取り付け部に熱を印加することにより、ブレード取り付け部と回転軸の熱膨張差に起因してブレード取り付け部と回転軸との間の間隙は広くなる。よって、ブレード取り付け部と回転軸との間に切削粉が介在していたとしても、ダイシングブレードを回転軸から容易に取り外すことが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１は本発明の一実施例であるダイシングブレード２０の取り外し方法を説明するための図である。ダイシングブレード２０は、従来構成と同様に切刃部２１とハブ部２２とにより構成されており、その中央部に回転軸２６に取り付けられる取付孔２３を具備したブレード取り付け部２４を有している。
【００２１】
切刃部２１は微細なダイヤモンド粉等の砥粒をドーナッツ状に焼結したものであり、またハブ部２２はアルミニウム製でありドーナッツ状とされた切刃部２１の中央空間部分に取り付けられている。尚、アルミニウムの熱線膨張係数は２３×１０^-6（ｄｅｇ^-1）である。
【００２２】
また、ダイシングブレード２０のハブ部２２には、複数（本実施例では８個）の貫通穴２５が形成されており、ダイシングブレード２０を回転させた場合、貫通穴２５に起因してダイシングブレード２０の回転位置近傍に風の流れが発生しするよう構成されている。
【００２３】
この貫通穴２５を形成することにより発生する風により、切削処理時に発生する切削粉は飛散し、回転軸２６とブレード取り付け部２４との間に切削粉が侵入するのを防止することができる。しかるに、貫通穴２５を形成するのみでは、回転軸２６とブレード取り付け部２４との間に切削粉が侵入するのを確実に防止することはできない。
【００２４】
また、回転軸２７はステンレス製であり、スピンドルモータに接続されて例えば30000rpmで回転するよう構成されている。前記したダイシングブレード２０は、この回転軸２７に取り付けられて回転する構成とされている。尚、ステンレスの熱線膨張係数は１５．８×１０^-6（ｄｅｇ^-1）である。
【００２５】
一方、ダイシングブレード２０の近傍位置には、加熱された加熱媒体をブレード取り付け部２４に向け噴射しうるノズル２７が配設されている。具体的には、ノズル２７はブレード取り付け部２４の近傍に開口を有しており、また図示しない加熱手段により加熱された加熱媒体をブレード取り付け部２４に向け噴射する構成とされている。
【００２６】
加熱媒体としては、例えば純水，ＣＯ_２水等の液体、或いは不活性ガス等の気体の適用が考えられる。このように、ブレード取り付け部２４を加熱する媒体として安定性の高い熱湯或いは加熱された不活性ガスを用いたことにより、ハブ部２２或いは切削を行うウェハに悪影響（腐食や酸化等）が発生することを防止できる。尚、加熱媒体は上記の材料に限定されるものではなく、ダイシングブレード２０及び被切削物に対し安定した材料であれば他のものを用いることも可能である。
【００２７】
上記構成において、ダイシングブレード２０を回転軸２６から取り外すには、先ずノズル２７からブレード取り付け部２４に向けて加熱媒体（上記のように、熱湯或いは加熱された不活性ガス）を噴射する。これにより、ブレード取り付け部２４及び回転軸２６Ｆ共には加熱されるが、前記したようにハブ部２２はアルミニウム製であり、また回転軸２６はステンレス製であり、両者の熱線膨張係数は異なっている。具体的には、回転軸２６の熱線膨張係数に対し、その外部に配設されるハブ部２２の熱線膨張係数は大きくなるよう構成されている。
【００２８】
よって、ブレード取り付け部２４を加熱することにより、ハブ部２２と回転軸２６の熱膨張差に起因してブレード取り付け部２４と回転軸２６との間の間隙は広くなる。従って、ブレード取り付け部２４（ハブ部２２）と回転軸２６との間に切削粉が介在していたとしても、ダイシングブレード２０を回転軸２６から容易に取り外すことが可能となる。これにより、ダイシングブレード２０の交換作業に要する時間を短縮することができ、ダイシング工程の効率化を図ることができる。
【００２９】
図２及び図３は本発明の一実施例であるダイシング装置３０を示している。本実施例に係るダイシング装置３０は、上記したダイシングブレードの交換方法を適用しうるよう構成したものである。尚、図５を用いて説明したダイシング装置２及び図１を用いて説明したダイシングブレード２０と同一構成については、同一符号を附してその説明を省略する。
【００３０】
本実施例に係るダイシング装置３０は、ダイシングブレード２０の下部に切削液を噴射するノズル３１に加熱媒体吹き付け機構３２（以下、単に加熱機構という）を接続したことを特徴とするものである。
加熱機構３２は、大略するとタンク３３，ポンプ３４，三方弁３５，ヒータ３６等により構成されている。タンク３３は切削水を貯留するものであり、本実施例では切削水としてもまた加熱媒体としても使用することができる純水が貯留されている。また、タンク３３はポンプ３４と接続されており、タンク３３に貯留されている純水はポンプ３４により三方弁３５に向け圧送される。
【００３１】
三方弁３５は、ポンプ３４から圧送される純水をヒータ３６或いはバイパス通路３７に選択的に送り出す機能を奏する。具体的には、ダイシング装置３０がウェハ９の切断処理を行う場合（図２に示す）には、三方弁３５はポンプ３４から圧送される純水をバイパス通路３７に送り出すよう弁切り換えが行われ、またダイシングブレード２０の交換処理を行う場合（図３に示す）には、三方弁３５はポンプ３４から圧送される純水をヒータ３６に送り出すよう弁切り換えが行われる。
【００３２】
従って、三方弁３５がポンプ３４から圧送される純水をヒータ３６に送り出すよう切り換えられると、純水はヒータ３６で加熱された上でノズル３１に送られる。ヒータ３６では、純水を８０℃から１００℃程度まで加熱する。
続いて、上記構成とされたダイシング装置３０の動作について説明する。前記したように、図２はダイシング装置３０がウェハ９の切断処理を行う状態を示している。この状態では、三方弁３５はポンプ３４から圧送される純水をバイパス通路３７に送り出すよう設定されているため、タンク３３内の純水は加熱されることなくノズル３１からウェハ９の切削位置に噴射される。
【００３３】
一方、ダイシングブレード２０の交換時には、三方弁３５はポンプ３４から圧送される純水がヒータ３６に送り出すよう設定される。これにより、ポンプ３４から圧送される純水はヒータ３６により８０℃から１００℃程度まで加熱され、加熱された熱湯はノズル３１からブレード取り付け部２４に噴射される。
【００３４】
この際、ノズル３１は基部３８を中心に所定量回転しうる構成とされており、ダイシングブレード２０の交換時にはノズル３１の突出口は回転軸２６と対向する位置まで回転される。よって、ノズル３１から噴射される熱湯はブレード取り付け部２４に確実に噴射され、ブレード取り付け部２４の加熱処理を効率良く行うことができる。
【００３５】
また、上記のようにウェハ９の切断処理を行う時に切削水を噴射するノズル３１をダイシングブレード２０の交換時には熱湯を噴射するノズルとして用いることにより、ダイシング装置３０の構成を従来に比べ大きく変更することなく、ダイシングブレード２０の交換を容易としたダイシング装置を実現することができる。
【００３６】
上記のようにノズル３１から熱湯がブレード取り付け部２４に向け噴射されると、ハブ部２２と回転軸２６の熱膨張差に起因してブレード取り付け部２４と回転軸２６との間の間隙は広くなり、ブレード取り付け部２４（ハブ部２２）と回転軸２６との間に切削粉が介在していたとしても、ダイシングブレード２０を回転軸２６から容易に取り外すことができる。よって、ダイシング装置３０の構成を上記構成とすることにより、ダイシングブレード２０の交換作業に要する時間を短縮することができ、ダイシング工程の効率化を図ることができる。
【００３７】
尚、図２及び図３に示したダイシング装置３０では、加熱媒体として純水を用いた構成に例に挙げて説明したが、加熱媒体は純水に限定されるものではなく、他の液体を用いても、また不活性ガスを用いた構成としてもよい。
また、上記した実施例では、加熱媒体の加熱温度を８０℃から１００℃とした例を示したが、加熱媒体の加熱温度はハブ部２２の材質及び回転軸２６の材質の熱線膨張係数により決定されるものであり、特に上記の温度範囲に限定されるものではない。
【００３８】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、ブレード取り付け部に熱を印加することによりブレード取り付け部と回転軸との間の間隙は広くなるため、ブレード取り付け部と回転軸との間に切削粉が介在していたとしてもダイシングブレードを回転軸から容易に取り外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるダイシングブレードの交換方法を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例であるダイシングブレードの交換方法を適用しうるダイシング装置を示す図（ダイシング時）である。
【図３】本発明の一実施例であるダイシングブレードの交換方法を適用しうるダイシング装置を示す図（ダイシングブレードの交換時）である。
【図４】従来のダイシングブレードの一例を示す図である。
【図５】図４に示すダイシングブレードを装着したダイシング装置を示す図である。
【符号の説明】
２０ダイシングブレード
２１切刃部
２２ハブ部
２３貫通穴
２４ブレード取り付け部
２６回転軸
２７，３１ノズル
３０ダイシング装置
３２加熱機構
３３タンク
３４ポンプ
３５三方弁
３６ヒータ
３７バイパス通路

Claims

回転軸に取り付けられたダイシングブレードを回転させることにより、被切削物に対し切削加工を行うダイシング装置において、
純水を蓄えるタンクと、
ポンプから送り出された前記タンクの純水を、バイパス通路、又は純水を８０℃から１００℃に加熱するヒータ部のいずれか一方へ送り出す三方弁と、
前記バイパス通路及びヒータ部に接続され、基部を中心に所定量回転しうるノズルとを有する加熱媒体吹き付け機構を具備し、
前記ノズルは回転しバイパス部からの純水を被切削物の切削部に吹き付けるか、或いは回転しヒータ部によって８０℃から１００℃に加熱された純水をダイシングブレード取り付け部に吹き付けることを特徴とするダイシング装置。