JP5748138B2 - 切削装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークに対して切削液を供給しながら切削を行う切削装置に関する。

例えば、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ェーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、回路が形成された各領域を所定のストリート（切断ライン）に沿ってダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。このように半導体ウェーハをダイシングする装置としては、一般に切削装置が用いられている。半導体ウェーハをダイシングする切削装置は、ワークを負圧により保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたワークを切削する切削ブレードを備えた切削機構とを具備している（例えば特許文献１参照）。切削中は切削液や切削屑が飛散するため、切削加工が行われる領域は、カバーによって覆われている。

特開２００１−３５８０９３号公報

一般的に、切削装置のカバーにはドアが設置されているが、ドアの内側に切削液などの水滴が付着していると、ドアを開けた際に水滴がフロアに滴下するという問題がある。

本発明は、これらの事実に鑑みてなされたものであり、その主な技術的目的は、カバーに設けられたドアの内側に切削液が付着しても、ドアを開けた際に水滴がフロアに落下することのない切削装置を提供することにある。

本発明は、保持手段に保持されたワークを切削加工する切削ブレードと切削ブレードに切削液を供給するノズルとを有する加工手段と、保持手段と加工手段とを収容するカバーと、鉛直方向を回転軸としてカバーに回動可能に設置されたドアとを有する切削装置に関するもので、保持手段は、ワークに対して加工を施す加工領域と、保持手段に対してワークを搬入搬出する受け渡し領域との間を移動可能であり、切削ブレードは、保持手段の移動方向に対して水平方向に直交する方向の回転軸を有するスピンドルに装着され、ドアは、受け渡し領域における保持手段の移動方向の延長上の端部に、該端部に対して接離する方向に開閉可能に配設され、切削を行う過程及びドアを開ける際にドアの内側に付着して下方向に流れ落ちる水滴を受けて水滴回収部へ導く水滴案内部をドアの内側の下端部に有する。

本発明では、ドアの内側の下端部に、ドアの内側に付着して下方向に流れ落ちる水滴を受けて水滴回収部へ導く水滴案内部を設けたことにより、水滴はすべて水滴回収部に導かれるため、ドアの内側に付着した水滴がフロアに落下するのを防止することができる。

切削装置の一例を示す斜視図である。 ドアの一例を示す斜視図である。 ドアを閉めた状態を正面側から見て略示的に示した断面図である。 ドアを閉めた状態を上方から見て略示的に示した断面図である。 ドアを開けた状態を上方から見て略示的に示した断面図である。 切削液が飛散する状態を正面側から見て模式的に示した断面図である。

図１に示す切削加工装置１は、保持手段２に保持されたワークに対して加工手段３ａ、３ｂによって切削加工を施す装置であり、保持手段２は、保持手段２に保持されたワークに対して加工手段３ａ、３ｂが加工を施す加工領域Ａと、保持手段２に対してワークを搬入搬出する受け渡し領域Ｂとの間を移動可能となっている。

保持手段２は、ワークを保持する保持テーブル２０を備えている。保持手段２は、支持台２１によって回転可能に支持されている。また、支持台２１の側部にはジャバラ２２が連結されている。支持台２１は、図示しないモータなどによって駆動されてＸ方向に移動可能であり、支持台２１のＸ方向の移動によって、保持テーブル２０もジャバラ２２の伸縮を伴ってＸ方向に移動する構成となっている。

加工手段３ａ、３ｂは対向して配設されている。加工手段３ａ、３ｂの各構成要素は同様に構成されるため、共通の符号を付して説明すると、加工手段３ａ、３ｂは、保持手段２の移動方向に対して水平方向に直交する方向（図１におけるＹ方向）の回転軸を有するスピンドル３０と、スピンドル３０を回転可能に支持するハウジング３１と、その先端に装着され保持テーブル２０に保持されたワークに切削加工を施す切削ブレード３２と、切削ブレード３２に対して切削液を供給するノズル３３とから構成される。また、ハウジング３１には、ワークの切削すべき位置を撮像して検出するための撮像手段３４が固定されている。

２つの加工手段３ａ、３ｂは、送り手段４ａ及び送り手段４ｂによって駆動されてそれぞれＹ方向に移動可能となっている。送り手段４ａ及び送り手段４ｂは、保持手段２の移動経路をまたいで基台１０から立設された門型の壁部１１の側面に配設されている。送り手段４ａ及び送り手段４ｂは同様に構成されるため、共通の符号を付して説明すると、送り手段４ａ、４ｂは、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ４０と、ボールネジ４０と平行に配設された一対のガイドレール４１と、ボールネジ４０を回動させるパルスモータ４２と、内部のナットがボールネジ４０に螺合し側部がガイドレール４１に摺接する可動板４３とから構成される。

可動板４３には加工手段３ａ、３ｂを昇降させる昇降機構５を備えている。昇降機構５は、鉛直方向（Ｚ方向）の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０を回動させるパルスモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合するとともに側部がガイドレール５１に摺接する昇降板５３とから構成されている。

基台１０の上方にはカバー１２が配設され、保持手段２、加工手段３ａ，３ｂ，送り手段４ａ，４ｂ等は、カバー１２の内側に収容されている。そして、カバー１２の一部の側面にはドア６が設置されている。

基台１０のうち、ドア６が設置されている側の端部には、基台１０から下方に陥没したドレイン１００がＹ方向に沿って形成されている。

図１の例におけるドア６は、受け渡し領域ＢにおけるＸ方向の端部に配設されており、鉛直方向を回転軸としてカバー１２に対して回動可能に設置されている。図２に示すように、ドア６は、平板状に形成されたドア板６０と、ドア板６０の外側の面に固定されたドアノブ６１とを備えている。ドア板６０の横方向の一方の端部の上部及び下部には、回転軸６２ａ、６２ｂがそれぞれ突出形成されている。また、ドア板６０の内側の下端部には、横方向の一方の端部から他方の端部にわたってのびる水滴案内部６３が配設されている。

図３に示すように、上部の回転軸６２ａはカバー１２に係合し、下部の回転軸６２ｂはドレイン１００の底部に係合している。水滴案内部６３は、底板６３０と、底板６３０の一端から起立する側板６３１とから構成されている。また、図２に示すように、水滴案内部６３の一端には水平方向に開口する開口部６３２が形成されている。水滴案内部６３は、開口部が設けられていない一端から開口部６３２が設けられている他端に向けて下る傾斜を有している。

図３に示すように、側板６３１は、ドア板６０に対向する面である内側面６３１ａと、内側面６３１ａの裏側の面である外側面６３１ｂとを有している。また、基台１０のうちドア６と対面する部分は、水平方向にのびる床部１０１と、床部１０１のジャバラ２２側の一端から垂下する壁部１０２と、壁部１０２から床部１０１に折り返される折り返し部１０３とから構成されている。ドア６を閉めた状態では、折り返し部１０３が側板６３１の上端よりも上方に位置しているとともに、床部１０１のドア６側の端面１０１ａが、ドア６の側板６３１の内側面６３１ａよりもドア板６０側であってドア板６０に接触しない位置にある。すなわち、ドア６を閉めた状態における端面１０１ａは、水滴案内部６３の上方に位置している。

図４に示すように、水滴案内部６３は、水平方向の長さがドレイン１００の水平方向の長さよりも短く形成されており、水滴案内部６３の開口部６３２は、ドレイン１００の上方に位置している。したがって、開口部６３２から落下した水滴がドレイン１００に導かれる構造となっている。すなわち、ドレイン１００は、水滴案内部６３から落下する水滴を回収する水滴回収部として機能する。図５に示すように、ドア６を開けた状態においても開口部６３２はドレイン１００の上方に位置するように構成されており、ドレイン１００は、ドア６を開けた状態においても水滴回収部として機能する。

次に、図１に示した切削装置１を用いてワークを切削する場合の装置の動作について説明する。ワークの種類及び形状は特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素、シリコンカーバイド等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミックス、ガラス、サファイア系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電子部品、さらには、ミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。以下では、図１に示すように、ストリートＳによって区画された領域にデバイスＤが形成された半導体ウェーハＷを切削する場合について説明する。

半導体ウェーハＷは、テープＴを介してフレームＦと一体となった状態で保持手段２に保持される。そして、ドア６を閉めた状態で、保持手段２がＸ方向に送られるとともに、加工手段３ａ、３ｂが送り手段４ａ、４ｂによってＹ方向に駆動され、半導体ウェーハＷが撮像手段３４によって撮像されて切削すべきストリートＳが検出される。

そして、切削ブレード３２と検出したストリートＳとのＹ方向の位置合わせを行った後、保持手段２をさらに同方向に送り出すとともに、切削ブレード３２を高速回転させながら加工手段３ａ、３ｂを降下させ、図６に示すように、ノズル３３から切削ブレード３２に切削液を供給しながらストリートＳを切削する。また、加工手段３ａ、３ｂをＹ方向にストリート間隔ずつインデックス送りしながら順次切削を行うことにより、同方向のすべてのストリートＳを切削する。さらに、保持手段２を９０度回転させてから同様の切削を行うと、すべてのストリートＳが縦横に切削されて個々のチップに分割される。

このようにして切削を行う過程では、図６に示すように、切削液が受け渡し領域Ｂにも飛散する。そして、図６に示すように、ドア板６０の内側の面に水滴６０ａが付着すると、その水滴は、下方向に流れて水滴案内部６３において受けとめられる。水滴案内部６３では、ドア板６０と底板６３０と側板６３１とによって囲まれた空間に水滴が溜まり、その水滴が図３、４に示した開口部６３２からドレイン１０に落下する。水滴案内部６３は、開口部が設けられていない一端から開口部６３２が設けられている他端に向けて下る傾斜を有しているため、水滴がドレイン１０に円滑に落下していく。

また、折り返し部１０３が側板６３１の上端よりも上方に位置しているとともに、床部１０１のドア６側の端面１０１ａが、ドア６の側板６３１の内側面６３１ａよりもドア板６０側であってドア板６０に接触しない位置にあるため、ドア６の下部付近に飛散した切削液も、側板６３１の外側面６３１ｂに付着することなく、水滴案内部６３に導かれる。

さらに、図５に示したように、ドア６を開けても開口部６３２は常にドレイン１００の上方に位置しているため、ドア６を開ける時点で切削液が水滴案内部６３に残っていたとしても、その切削液はドレイン１００に落下し、切削装置１の外部のフロアに落下してしまうことはない。さらに、上述のように、側板６３１の外側面６３１ｂに水滴が付着することがないため、側板６３１から水滴がフロアに落下することもない。

１：切削加工装置
Ａ：加工領域 Ｂ：受け渡し領域
２：保持手段
２０：保持テーブル ２１：支持台 ２２：ジャバラ
３ａ、３ｂ：加工手段
３０：スピンドル ３１；ハウジング ３２：切削ブレード ３３：ノズル
３４：撮像手段
４ａ、４ｂ：送り手段
４０：ボールネジ ４１：ガイドレール ４２：パルスモータ ４３：可動板
５：昇降機構
５０：ボールネジ ５１：ガイドレール ５２：パルスモータ ５３：昇降板
６：ドア
６０：ドア板 ６１：ドアノブ ６２ａ、６２ｂ：回転軸
６３：水滴案内部 ６３０：底板
６３１：側板 ６３１ａ：内側面 ６３１ｂ：外側面
６３２：開口部
１０：基台 １００：ドレイン（水滴回収部）
１０１：床部 １０１ａ：端面 １０２：壁部 １０３：折り返し部
１１：壁部 １２：カバー
Ｗ：半導体ウェーハ Ｓ：ストリート Ｄ：デバイス
Ｔ：テープ Ｆ：フレーム

Claims (1)

1. ワークを保持する保持手段と、
   該保持手段に保持されたワークを切削加工する切削ブレードと、該切削ブレードに切削液を供給するノズルと、を有する加工手段と、
   該保持手段と該加工手段とを収容するカバーと、
   鉛直方向を回転軸として該カバーに回動可能に設置されたドアと、
   を有する切削装置であって、
   該保持手段は、ワークに対して加工を施す加工領域と、該保持手段に対してワークを搬入搬出する受け渡し領域との間を移動可能であり、
   該切削ブレードは、該保持手段の移動方向に対して水平方向に直交する方向の回転軸を有するスピンドルに装着され、
   該ドアは、
   該受け渡し領域における該保持手段の移動方向の延長上の端部に、該端部に対して接離する方向に開閉可能に配設され、
   切削を行う過程及び該ドアを開ける際に該ドアの内側に付着して下方向に流れ落ちる水滴を受けて水滴回収部へ導く水滴案内部を該ドアの内側の下端部に有する切削装置。

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