JP4542223B2 - 切削装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削するダイシング装置等の切削装置、更に詳しくは、2つの切削手段を備えた切削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ダイシング装置による半導体ウエーハの切削方式として、ステップカット方式が一般に行われている。このステップカット方式は、第1のステップでV字型のV溝ブレードを用いて半導体ウエーハに設けられた切断ライン(ストリート)に沿ってV溝を形成し、第2のステップで切断用のブレードを用いて第1のステップで形成されたV溝に沿って切削することにより、表面がテーパー状に面取りされたチップを形成する。このようなステップカット方式による切削を効率的に実施するために、2つの切削手段を備えた切削装置が例えば特公平3ー11601号公報に開示されている。この公報に開示された切削装置は、第1の回転スピンドルと該第1の回転スピンドルに装着された第1の切削ブレードとを備えた第1の切削手段と、第2の回転スピンドルと該第2の回転スピンドルに装着された第2の切削ブレードとを備えた第2の切削手段とを具備し、第1の切削手段と第2の切削手段とが並列に配設されている。
【0003】
一方、半導体ウエーハ等の被加工物を切削するダイシング装置等の切削装置は、チャックテーブル上に保持された被加工物を撮像して切削すべき領域を検出するための光学手段を備えている。また、この光学手段は、被加工物の適正な位置に切削溝が形成されているか、切削溝にピッチングが生じていないか等の切削溝の状態を検出するためにも利用されている。このような光学手段は、上述した第1の切削手段と第2の切削手段とが並列に配設された切削装置にも装備されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した第1の切削手段と第2の切削手段とが並列に配設された切削装置において、第1の切削手段によって形成された切削溝と第2の切削手段よって形成された切削溝の状態を確認する場合には、この確認作業を2度実施しなければならず、作業性が悪い。なお、第1の切削手段と第2の切削手段のそれぞれに関連して光学手段を2個設けることも考えられるが、第1の切削手段と第2の切削手段とが並列に配設された切削装置においては、2個の光学手段を設けても2つの切削溝を同時に確認することはできず、切削溝確認作業の作業性を改善することはできない。
【0005】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、第1の切削手段と第2の切削手段とを備えた切削装置において、両切削手段によって切削された2つの切削溝を同時に確認することができる切削装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、第1の回転スピンドルと該第1の回転スピンドルの一端部に装着された第1の切削ブレードとを備えた第1の切削手段と、第2の回転スピンドルと該第2の回転スピンドルの一端部に装着された第2の切削ブレードとを備えた第2の切削手段とを有し、該第1の切削ブレードと該第2の切削ブレードとを対峙して配設した切削装置において、
該第1の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第1の切削手段に関連して設けられた第1の光学手段と、該第2の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第2の切削手段に関連して設けられた第2の光学手段とを具備するとともに、該第1の光学手段と該第2の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを具備し、切削作業時に、該モニターの一方の半分領域に該第1の光学手段によって撮像され該第1の切削手段によって形成された切削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に該第2の光学手段によって撮像され該第2の切削手段によって形成された切削溝を同時に表示する、ことを特徴とする切削装置が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】
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。
【0009】
図1には、本発明に従って構成された切削装置としてのダイシング装置の斜視図が示されている。
図1に示されたダイシング装置は、略直方体状の装置ハウジング1を具備している。この装置ハウジング1には、被加工物である半導体ウエーハをストックするカセット機構2と、該カセット機構2に収納された被加工物を搬出するとともに切削作業終了後の被加工物をカセット機構2に搬入する被加工物搬出・搬入機構3と、該被加工物搬出・搬入機構3によって搬出された被加工物を保持するチャックテーブル機構4と、該チャックテーブル機構4に保持された被加工物を切削する切削機構5と、該切削機構5によって切削された被加工物を洗浄する洗浄機構6と、チャックテーブル機構4と洗浄機構6との間で被加工物を搬送する被加工物搬送機構7が配設されている。また、装置ハウジング1には、後述する光学手段によって撮像された画像を表示するモニター8が配設されている。
【0010】
上記カセット機構2、チャックテーブル機構4および切削機構5について、図2を参照して説明する。
図示の実施形態におけるダイシング装置は、装置ハウジング1内に配設され上記各機構を装着する静止基台10を具備している。上記カセット機構2は、静止基台10の側面に上下方向に設けられた2本のガイドレール21、21に摺動可能に配設されたカセットテーブル22と、該カセットテーブル22をガイドレール21に沿って上下方向(矢印Zで示す方向)に移動させるための駆動手段23を具備している。駆動手段23は、上記2本のガイドレール21と21の間に平行に配設された雄ネジロッド231と、カセットテーブル22に装着され雄ネジロッド231に螺合する図示しないナットと、雄ネジロッド231を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド231を回動することにより、カセットテーブル22が上下方向(矢印Zで示す方向)に移動せしめられる。このように上下方向に移動可能に構成されたカセットテーブル22上に複数段の収容室を備えたカセット24が載置される。このカセット24の複数段の収容室に被加工物25が1枚ずつ収容される。なお、図示の実施形態においては、被加工物25はフレーム251にテープ252によって装着され半導体ウエーハ250が示されている。
【0011】
上記チャックテーブル機構4は、静止基台10上に固定された支持台41と、該支持台41上に矢印Xで示す方向に沿って平行に配設された2本のガイドレール42、42と、該ガイドレール42、42上に矢印Xで示す方向に移動可能に配設された被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル43を具備している。このチャックテーブル43は、ガイドレール42、42上に移動可能に配設された吸着チャック支持台431と、該吸着チャック支持台431上に装着された吸着チャック432とを具備しており、該吸着チャック432上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。なお、チャックテーブル機構4は、チャックテーブル43を2本のガイドレール42、42に沿って矢印Xで示す方向に移動させるための駆動手段44を具備している。駆動手段44は、上記2本のガイドレール42、42の間に平行に配設された雄ネジロッド441と、吸着チャック支持台431に装着され雄ネジロッド441に螺合する図示しないナットと、雄ネジロッド441を回転駆動するための図示しないパルスモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモータによって雄ネジロッド441を回動することにより、チャックテーブル43が矢印Xで示す方向に移動せしめられる。即ち、チャックテーブル43は図1および図2で示す被加工物載置領域101から切削領域102の間を移動することができる。なお、上記チャックテーブル機構4は、吸着チャック432を回転する図示しない回転機構を具備している。
【0012】
次に、上記切削機構5について説明する。
切削機構5は、上記静止基台10上に固定された門型の支持台51を具備している。この門型の支持台51は、上記切削領域102を跨ぐように配設されている。支持台51の側壁には矢印Yで示す方向に沿って平行に配設された2本のガイドレール511、511が設けられているとともに、該2本のガイドレール511、511の間に平行に1本の雄ネジロッド52が固定して配設されている。
このガイドレール511、511に沿って第1の基部53aおよび第2の基部53bがそれぞれ矢印Yで示す方向に摺動可能に配設されている。第1の基部53aおよび第2の基部53bにはそれぞれ上記共通の雄ネジロッド52に螺合する図示しない駆動ナットが装着されており、この駆動ナットを図示しないパルスモータ等の駆動源によって回動することにより、第1の基部53aおよび第2の基部53bをガイドレール511、511に沿って矢印Yで示す方向に移動するとができる。なお、第1の基部53aおよび第2の基部53bのそれぞれに対応して独立した雄ネジロッドを配設し、このそれぞれ独立した雄ネジロッドをパルスモータ等によってそれぞれ回転させて、第1の基部53aおよび第2の基部53bをそれぞれ矢印Yで示す方向に移動するように構成してもよい。第1の基部53aおよび第2の基部53bにはそれぞれ一対のガイドレール531aおよび531bが矢印Zで示す方向に沿って設けられており、このガイドレール531aおよび531bに沿って第1の支持部54aおよび第2の支持部54bがそれぞれ矢印Zで示す方向に摺動可能に配設されている。第1の基部53aおよび第2の基部53bにはそれぞれパルスモータ55aおよび55b等の駆動源によって回動せしめられる図示しない雄ネジロッドが配設されており、第1の支持部54aおよび第2の支持部54bにはそれぞれ上記雄ネジロッドに螺合するナットが装着されている。従って、パルスモータ55aおよび55bにとって図示しない雄ネジロッドを回動することにより、第1の支持部54aおよび第2の支持部54bをガイドレール531aおよび531bに沿って矢印Zで示す方向に移動するとができる。
【0013】
上記第1の支持部54aおよび第2の支持部54bには、第1の切削手段としての第1のスピンドルユニット56aと第2の切削手段としての第2のスピンドルユニット56bが装着されている。この第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bについて、簡略化して示されている図3を参照して説明する。第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bは、それぞれ第1の支持部54aおよび第2の支持部54bに固定された第1のスピンドルハウジング561aおよび第2のスピンドルハウジング561bと、該第1のスピンドルハウジング561aおよび第2のスピンドルハウジング561bにそれぞれ回転可能に支持された第1の回転スピンドル562aおよび第2の回転スピンドル562bと、該第1の回転スピンドル562aおよび第2の回転スピンドル562bの一端部に装着された第1の切削ブレード563aおよび第2の切削ブレード563bとからなっている。このように構成された第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bは、第1の切削ブレード563aと第2の切削ブレード563bが互いに対峙するように配設されている。即ち、第1のスピンドルユニット56aと第2のスピンドルユニット56bは、それぞれ軸芯が矢印Y方向に向くように、且つ図4に示すように矢印X方向の位置を共通にして一直線上になるように配設されている。このように構成された第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bに関連して、それぞれ顕微鏡やCCDカメラ等で構成される第1の光学手段57aおよび第2の光学手段57bが設けられている。第1の光学手段57aは第1のスピンドルハウジング561aに固定され、第2の光学手段57bは第2のスピンドルハウジング561bに固定されている。
【0014】
次に、上述したダイシング装置の加工処理動作について簡単に説明する。
先ず、カセット機構2の駆動手段23を作動してカセットテーブル22に載置されたカセット24を適宜の高さに位置付ける。カセット24が適宜の高さに位置付けられたら、被加工物搬出・搬入機構3を作動しカセット24に収容された被加工物25を挟持部31で搬出して、被加工物載置領域101に位置付けられているチャックテーブル機構4の吸着チャック432上に載置する。吸着チャック432上に載置された被加工物25は、図示しない吸着手段によって吸着チャック432上に吸引保持される。このようにして、吸着チャック432上に被加工物25が吸引保持されたら、チャックテーブル43を矢印X方向に移動するとともに、第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bを装着した第1の基部53aおよび第2の基部53bを矢印Y方向に移動し、吸着チャック432上に載置された被加工物25を第1の光学手段57aおよび第2の光学手段57bの直下に位置付ける。そして、第1の光学手段57aおよび第2の光学手段57bによって被加工物25である半導体ウエーハ250の表面が撮像され、半導体ウエーハ250の表面形成された切断ライン(ストリート)のうち少なくとも1本がそれぞれ検出されて、このそれぞれ検出された切断ラインと第1の切削ブレード563aおよび第2の切削ブレード563bの矢印Y方向の位置合わせが行われる。このとき図示の実施形態においては、第1の基部53aおよび第2の基部53bの矢印Y方向の位置は、支持台51に配設された1本のリニアスケール58による計測値に基づいて精密制御される。なお、図示の実施形態おいては、リニアスケールを1本にして第1の基部53aと第2の基部53bとで共用しているので、同じスケールで矢印Y方向の制御が遂行されるため、スケールをそれぞれ個別に設けた場合に比べ精度が向上する。このように、図示の実施形態においては、第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bに関連してそれぞれ第1の光学手段57aおよび第2の光学手段57bが設けられているので、第1の切削ブレード563aおよび第2の切削ブレード563bの矢印Y方向の位置合わせ作業を同時に効率的に行うことができる。
【0015】
その後、第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bを装着した第1の支持部54aおよび第2の支持部54bを切削位置まで下降せしめ、半導体ウエーハ250を吸引保持したチャックテーブル43を切削送り方向である矢印X方向に切削領域102まで移動することにより、高速回転する第1の切削ブレード563aおよび第2の切削ブレード563bの作用を受けて、上述のようにして検出された切断ラインが切削される。このように、第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bを装着した第1の基部53aおよび第2の基部53bの矢印Y方向の割り出し移動と、半導体ウエーハ250を吸引保持したチャックテーブル43の矢印X方向切削送りを繰り返し実行することにより、半導体ウエーハ250に形成された複数の切断ラインが順次切削される。そして、半導体ウエーハ250に形成された同方向の切断ラインが全て切削されたら、半導体ウエーハ250を吸引保持した吸着チャック332を90度回転させて、上記を同様の切削作業を実行することにより、半導体ウエーハ250に格子状に形成された全ての切断ラインが切削されて個々のペレットが形成される。
【0016】
上述したように切削作業が終了したら、切削領域102に位置しているチャックテーブル43を被加工物載置領域101に移動する。チャックテーブル43が被加工物載置領域101に位置付けられたら、被加工物搬送機構7を作動しチャックテーブル43に保持された半導体ウエーハ250を装着したフレーム251を吸着パッド71によって吸着して洗浄機構6のスピンナーテーブル611上に搬送する。スピンナーテーブル611上に搬送され上述したように切削された半導体ウエーハ250は、洗浄水供給ノズル612から噴射される洗浄水によって洗浄され切削屑が除去されるとともに、スピンナーテーブル611が回転することによる遠心力によって乾燥せしめられる。このようにして半導体ウエーハ250が洗浄されたならば、被加工物搬送機構7を作動し半導体ウエーハ250を装着したフレーム251を吸着パッド71によって吸着して被加工物載置領域101に位置付けられているチャックテーブル43の吸着チャック432上に載置する。そして、被加工物搬出・搬入機構3を作動し、吸着チャック432上に載置され洗浄済の半導体ウエーハ250およびフレーム251をカセット24の所定の収容室に収容する。
【0017】
上述した切削作業時に、第1の切削ブレード563aおよび第2の切削ブレード563bによって切削された切削溝が、被加工物の適正な位置に形成されているか、また、切削溝にピッチングが生じていないか等の切削溝の状態を検出して確認する必要がある。このとき、図4に示す実施形態においては、第1のスピンドルユニット56aおよび第2のスピンドルユニット56bに関連してそれぞれ第1の光学手段57aおよび第2の光学手段57bが設けられており、第1の切削ブレード563aによって切削された切削溝8aを第1の光学手段57aによって撮像し、第2の切削ブレード563bによって切削された切削溝8bを第2の光学手段57bによって撮像する。そして、第1の光学手段57aと第2の光学手段57bによって撮像された画像は、図5に示すようにモニター8に同時に表示される。このとき、図示の実施形態においては、第1の光学手段57aによって撮像された切削溝8aはモニター8の一方の半分領域81に表示され、第2の光学手段57bによって撮像された切削溝8bはモニター8の他方の半分領域82に表示される。このように、図示の実施形態においては、2つの切削ブレードによって切削された2つの切削溝を同時に確認することができるので、その作業性が著しく向上する。
【0018】
【発明の効果】
本発明による切削装置は以上のように構成されているので、次の作用効果を奏する。
【0019】
即ち、本発明によれば、第1の切削手段と第2の切削手段とを有し、該第1の切削手段に関連して設けられた第1の光学手段と、該第2の切削手段に関連して設けられた第2の光学手段とを具備しているので、第1の切削手段と第2の切削手段とによって形成された切削溝の状態を第1の光学手段および第2の光学手段によって同時に検出することができ、生産性を向上することができる。
【0020】
また、本発明によれば、第1の光学手段と第2の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを具備し、該モニターの一方の半分領域に第1の光学手段によって撮像され第1の切削手段によって形成された切削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に第2の光学手段によって撮像され第2の切削手段によって形成された切削溝を表示するので、2つの切削溝を同時に確認することができ、切削溝を確認するための作業性を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された切削装置であるダイシング装置の斜視図。
【図2】図1に示すダイシング装置の要部斜視図。
【図3】図1に示すダイシング装置を構成する第1のスピンドルユニットと第2のスピンドルユニットを簡略化して示す説明図。
【図4】図1に示すダイシング装置を構成する第1のスピンドルユニットと第2のスピンドルユニットおよび第1の光学手段と第2の光学手段を簡略化して示す説明図。
【図5】図1に示すダイシング装置を構成するモニターの表示例を示す説明図。
【符号の説明】
1:装置ハウジング
10:静止基台
2:カセット機構
21:ガイドレール
22:カセットテーブル
23:駆動手段
24:カセット
25:被加工物
250:半導体ウエーハ
251:フレーム
252:テープ
3:被加工物搬出・搬入機構
31:被加工物搬出・搬入機構の挟持部
4:チャックテーブル機構
41:支持台
42:ガイドレール
43:チャックテーブル
431:吸着チャック支持台
432:吸着チャック
44:駆動手段
5:切削機構
51:支持台
511:ガイドレール
53a:第1の基部
531a:ガイドレール
53b:第2の基部
531b:ガイドレール
54a:第1の支持部
54b:第2の支持部
55a:パルスモータ
55b:パルスモータ
56a:第1のスピンドルユニット
561a:第1のスピンドルハウジング
562a:第1の回転スピンドル
563a:第1の切削ブレード
56b:第2のスピンドルユニット
561b:第2のスピンドルハウジング
562b:第2の回転スピンドル
563b:第2の切削ブレード
57a:第1の光学手段
57b:第2の光学手段
6:洗浄機構
661:スピンナーテーブル
662:洗浄水供給ノズル
7:被加工物搬送機構
71:被加工物搬送機構の吸着パッド
8:モニター
Claims (1)
- 第1の回転スピンドルと該第1の回転スピンドルの一端部に装着された第1の切削ブレードとを備えた第1の切削手段と、第2の回転スピンドルと該第2の回転スピンドルの一端部に装着された第2の切削ブレードとを備えた第2の切削手段とを有し、該第1の切削ブレードと該第2の切削ブレードとを対峙して配設した切削装置において、
該第1の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第1の切削手段に関連して設けられた第1の光学手段と、
該第2の切削ブレードによって切削された切削溝の状態を検出して確認できる位置に該第2の切削手段に関連して設けられた第2の光学手段とを具備するとともに、該第1の光学手段と該第2の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを具備し、
切削作業時に、該モニターの一方の半分領域に該第1の光学手段によって撮像され該第1の切削手段によって形成された切削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に該第2の光学手段によって撮像され該第2の切削手段によって形成された切削溝を同時に表示する、
ことを特徴とする切削装置。
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