JP6009234B2

JP6009234B2 - 加工装置

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Publication number: JP6009234B2
Application number: JP2012131703A
Authority: JP
Inventors: 正道片岡
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: JP2013258178A

Description

本発明は、ウエーハとサブストレートとを貼り合わせる樹脂のうち不要な部分を除去することができる加工装置に関する。

ウエーハを加工する加工装置において、ウエーハの裏面を加工して薄くすると、ウエーハの外周部分（エッジ部分）が鋭角となり、加工後のウエーハが欠けたり、破損することがある。そのため、ウエーハを薄化する前においては、予めウエーハの外周部分のみを除去するエッジトリミングを施している。

ウエーハにエッジトリミングを施す際には、ウエーハの搬送用基板であるサブストレートに樹脂を塗布し、このサブストレートにウエーハを貼り合わせてワークセットを形成する。そして、ワークセットが形成されたら、ウエーハの外周部分に切削ブレード等を切り込ませ、エッジトリミングを施す。

ウエーハにエッジトリミングを施す加工装置としては、例えば下記の特許文献１に示すものがある。この加工装置は、ウエーハを保持するためのチャックテーブルと、該ウエーハの外周部分を除去するための切削ブレードを備える加工手段と、該加工手段により加工が施されたウエーハを洗浄する洗浄手段と、を少なくとも備えている。

特開２０１２−６４８７２号公報

しかし、サブストレートとウエーハとを貼り合わせてワークセットを形成したときには、サブストレートとウエーハとの間に挟まれた樹脂には、上下の両方向から圧力がかかるため、該ワークセットの側面側から樹脂がはみ出して、ワークセットの一部を構成するウエーハの側面に、はみ出した樹脂が貼りついてしまうことがある。この状態のまま、ウエーハにエッジトリミング加工を施すと、ウエーハの側面のうち樹脂に貼りついている部分も除去されるため、ウエーハの側面に貼りついているはみ出し樹脂が剥離されやすい状態となる。

さらに、エッジトリミング後のウエーハの研削加工及び切削加工において、ウエーハの側面に貼りついている樹脂が剥離すると、剥離した樹脂が加工具（研削ホイールまたは切削ブレード）に接触するため、ウエーハの加工に悪影響を及ぼす。また、加工後のウエーハの搬送時において、ウエーハの側面に貼りついている樹脂が剥離すると、この樹脂が搬送手段とウエーハとの間に侵入してしまい、ウエーハの正確な搬送が不可能となるという問題がある。さらには、加工後のウエーハの洗浄時において、ウエーハの側面に貼りついている樹脂が剥離すると、ウエーハを洗浄する洗浄テーブルと洗浄テーブルに接触するウエーハの裏面との間に樹脂が侵入してしまい、洗浄後のウエーハの正確な搬送が不可能となるという問題がある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ワークセットの側面からはみ出した樹脂が加工具に巻き込まれないようにすること及び搬送手段によるウエーハの搬送に悪影響を及ぼさないようにすることに発明の解決すべき課題がある。

本発明は、サブストレートと被加工物のウエーハとを樹脂で貼り合わせたワークセットと、該ワークセットを吸引保持する加工テーブルと、該加工テーブルに保持された該ワークセットのウエーハの上面を加工する加工手段と、加工された該ワークセットを洗浄する洗浄手段と、該ワークセットを該加工テーブルから該洗浄手段に搬送する搬送手段と、を備えた加工装置において、該洗浄手段は、ワークセットの外周部を載置する載置部と、該載置部に載置された該ワークセットの側面に回転するローラを接触させ該ワークセットを回転させる回転手段と、該回転手段によって回転する該ワークセットの側面からはみ出ている樹脂を除去する樹脂除去手段と、を備え、該樹脂除去手段は、該ワークセットの側面からはみ出ている樹脂を剥離する剥離部と、該剥離部を該ワークセットに接触及び該ワークセットから離間させる移動手段と、該ワークセットの側面形状に対応して該剥離部の傾きを変更させる傾き変更手段と、から構成され、該剥離部は、支持部から二股に分岐した一対の分岐部の先端部間にワイヤーが張られて構成され、該加工テーブル上において加工されたワークセットを該搬送手段によって該洗浄手段に搬送し、該洗浄手段によって該ワークセットを洗浄するとともに、該樹脂除去手段を構成する該ワイヤーによって該ワークセットの側面からはみ出る樹脂を除去する。

本発明は、エッジトリミングを施す加工装置に、加工手段によってエッジトリミングが施されたワークセットを洗浄する洗浄手段を備えており、この洗浄手段は、ワークセットの外周部を載置する載置部と、該ワークセットの側面に回転するローラを接触させ該ワークセットを回転させる回転手段と、該回転手段によって回転する該ワークセットの側面からはみ出ている樹脂を除去する樹脂除去手段と、を備え、樹脂除去手段は、該ワークセットの側面からはみ出ている樹脂を剥離する剥離部と、該剥離部を該ワークセットに接触及び該ワークセットから離間させる移動手段と、該ワークセットの側面形状に対応して該剥離部の傾きを変更させる傾き変更手段と、から構成されている。そのため、ワークセットを構成するウエーハの切削加工前及び研削加工前において、ワークセットにエッジトリミングを施し、このワークセットを洗浄手段に搬送し洗浄することができる。また、この洗浄と同時に、樹脂除去手段によってワークセットの側面部からはみ出ているはみ出し樹脂を除去することができる。したがって、エッジトリミング後のウエーハの加工工程において、ウエーハを加工する加工具に樹脂が巻き込まれることはなく、ウエーハの加工に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、加工後のウエーハの搬送時に樹脂が搬送手段とウエーハとの間に侵入することはなく、ウエーハの正確な搬送が可能となる。さらには、加工後のウエーハの洗浄時に樹脂が洗浄テーブルと洗浄テーブルに接触するウエーハの裏面との間に樹脂が侵入することはなく、洗浄後のウエーハの正確な搬送が可能となる。

洗浄手段を備えた加工装置の構成を示す斜視図である。樹脂剥離手段を備える洗浄手段の構成を示す斜視図である。ワークセットの構成を示す断面図である。ワークセットを加工する状態を示す断面図である。エッジトリミングされたワークセットの側面部からはみ出た樹脂を除去する状態を示す断面図である。ウエーハの厚みを残さずにエッジトリミングされたワークセットの側面部からはみ出た樹脂を除去する状態を示す断面図である。

図１に示す加工装置１０は、被加工物であるウエーハの外周部分を除去するエッジトリミングを施す加工装置である。加工装置１０は、基台１１を有している。基台１１の上面１１ａの中央部分には、伸縮可能な蛇腹１２がＸ軸方向に延設されている。蛇腹１２には、移動基台１３が連結され、この移動基台１３の上部に加工テーブル１４が配設されている。そして、移動基台１３のＸ軸方向の移動によって、加工テーブルをＸ軸方向に移動させることができる。

図１に示す加工テーブル１４は、ウエーハを吸引保持する保持面１４ａを備え、回転可能となっている。基台１１の後方側には、中央部が開口された立設基台１５が蛇腹１２を跨ぐようにして立設されている。

図１に示すように、加工テーブル１４のＸ軸方向の移動経路上には、一対の加工手段２０が配設されている。加工手段２０は、Ｙ軸方向の軸心を有する回転可能なスピンドル２１と、スピンドル２１の先端部に取り付けられた切削砥石２２とを備えている。そして、スピンドル２１の回転によって切削砥石２２が回転するように構成されている。

立設基台１５の一方側には、２つの第一の加工送り手段３０が配設されている。第一の加工送り手段３０は、Ｙ軸方向にのびる一対のボールネジ３１と、一対のボールネジ３１と平行に配設された一対のガイドレール３２と、一対のボールネジ３１の一端に連結されたモーター３３と、ウエーハに対する切削位置のＹ軸方向の調整を行うための２つの移動基台３４とを備えている。それぞれの移動基台３４の一方の面には、一対のガイドレール３２が摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールネジ３１が螺合している。そして、モーター３３によってボールネジ３１が回動することにより、それぞれの移動基台３４がガイドレール３２に沿ってガイドされてＹ軸方向に移動可能となっている。

さらに、２つの第一の加工送り手段３０の移動基台３４のそれぞれに配設された第二の加工送り手段４０は、Ｚ軸方向にのびる一対のボールネジ４１と、一対のボールネジ４１のそれぞれに対して平行に配設された一対のガイドレール４２と、それぞれのボールネジ４１の一端に接続されたモーター４３と、被加工物に対する切削のＺ軸方向の動作を制御するための２つの昇降基台４４とを備えている。そして、モーター４３によってボールネジ４１が回動することにより、それぞれの昇降基台４４がガイドレール４２に沿ってガイドされてＺ軸方向に移動可能となっている。

図１に示すように、基台１１の右方側には、加工が施されたウエーハを洗浄するための洗浄手段５０が配設されている。また、加工が施されたウエーハを加工テーブルから洗浄手段５０に搬送する搬送手段７０も配設されている。

図２に示すように、洗浄手段５０は、円形のワークセット４の外周部４ａが載置される載置部５２を備えている。ワークセット４は、ウエーハ２の支持基板であるサブストレート１に樹脂を塗布し、その樹脂の上にウエーハ２を貼り合わせることで一体となって形成されている。載置部５２は、円板形状に形成されており、その上面にワークセット４を位置決めする固定部５２ａが形成されている。固定部５２ａによって、ワークセット４の側面部４ｂを摺動可能に保持することができる。

洗浄手段５０は、ワークセット４を回転させる回転手段５３を備えている。回転手段５３は、ワークセット４の側面部４ｂに接触する複数のローラ５４と、複数のローラ５４を回転させるモーター５５とを備えている。

モーター５５には、駆動プーリ５６が接続されている。複数のローラ５４には、従動プーリ５７が接続されている。また、駆動プーリ５６と複数の従動プーリ５７との間には、伝動ベルト５８がかけられている。モーター５５の駆動により、駆動プーリ５６が回転し、駆動プーリ５６にかけられた伝動ベルト５８を駆動プーリ５６の回転方向と同一方向に移動させる。伝動ベルト５８が移動すると、複数の従動プーリ５７も回転し始めるとともに、複数のローラ５４を回転させることができる。

さらに、洗浄手段５０は、樹脂を除去する樹脂除去手段６０を備えている。樹脂除去手段６０は、樹脂を剥離する剥離部６１と、剥離部６１をワークセット４に接触及び該ワークセット４から離間させる移動手段６２と、該剥離部６１の傾きを変更する傾き変更手段６３と、から構成されている。

剥離部６１は、二股に分岐された一対の分岐部６１ａを備え、一対の分岐部６１ａは、支持部６１ｂに連接されている。一対の分岐部６１ａの先端部間には、ワイヤー６１ｃが緊張状態で張られている。ワイヤー６１ｃとしては、例えば、ナイロンワイヤーなどを使用することができる。

移動手段６２は、鉛直方向にのびるシリンダ６２ａを有し、シリンダ６２ａの側面の一方側に支持部６１ｂが接続されている。移動手段６２が作動すると、シリンダ６２ａがＺ軸方向に昇降移動し、剥離部６１を同方向に移動させることができる。また、シリンダ６２ａの側面の他方側には、モーター６３ａを有する傾き変更手段６３を備えている。傾き変更手段６３においては、モーター６３ａの駆動により、加工後におけるワークセット４の側面部４ｂの形状に対応して剥離部６１の傾きを変更することが可能となっている。

図２に示すように、洗浄手段５０の下方には、樹脂収容部５１が形成されている。樹脂収容部５１は、ワークセット４の側面部４ｂから剥離された樹脂の落下を受け止めることが可能となっている。

図２に示すように、洗浄手段５０の載置部５２の上方には、洗浄水ノズル５９が配設されている。洗浄水ノズル５９は、図１に示す加工手段２０により加工されたワークセット４を洗浄する際に、洗浄水を供給することができる。なお、洗浄水ノズル５９は、載置部５２の上方に配設する構成に限定されるものではない。

以下では、上記のように構成される加工装置１０によって、ワークセット４の外周部４ａにエッジトリミングを施す動作例について説明する。

図３に示すワークセット４は、ウエーハの搬送用基板であるサブストレート１と被加工物であるウエーハ２とを樹脂３で貼り合わせることで一体となって形成されたものである。部分拡大図に示すように、サブストレート１の表面１ａとウエーハ２の裏面２ｂとの間に挟まれた樹脂３は、ワークセット４の側面部４ｂ側からはみ出しており、このはみ出した部分が、エッジトリミング後のウエーハ２の加工及び搬送に悪影響を及ぼし得るはみ出し樹脂３ａとなっている。

図１に示す加工装置１０においては、加工テーブル１４の保持面１４ａに、ウェーハ２を上向きにしてワークセット４を吸引保持する。次いで、移動基台１３がＸ軸方向に移動して加工テーブル１４を加工手段２０の下方に移動させる。これと同時に、加工手段２０が作動し、切削砥石２２を回転させつつ、第二の加工送り手段４０により切削砥石２２をＺ軸方向に下降させる。この際、第一の加工送り手段３０も作動し、加工手段２０をＹ軸方向に移動させ、切削砥石２２による切削位置を調整する。

図４に示すように、加工手段２０は、ワークセット４の外周部４ａに切削砥石２２を接触させ、加工テーブル１４を回転させることにより、所定の厚みに至るまでワークセット４にエッジトリミングを施す。ワークセット４の外周部４ａにエッジトリミングが施された後は、図１に示した搬送手段７０でワークセット４を加工テーブル１４から洗浄手段５０に搬送する。

図５に示すワークセット４は、ウエーハ２の厚みがわずかに残るようにエッジトリミングされたものであり、切り欠き部５が形成されている。また、図６に示すワークセット４Ａは、ウエーハ２の厚みを残さず全て除去するようにエッジトリミングされたものであり、切り欠き部６が形成されている。このように、ワークセット４及び４Ａの外周部にエッジトリミングを施すと、ウエーハ２の側面の面積が小さくなるため、樹脂３ａに貼りついている部分も小さくなり、樹脂３ａが、エッジトリミング前のワークセットに比して外側に露出した状態となり、剥離されやすい状態となっている。そこで、はみ出している樹脂３ａを除去する。

以下では、図５に示すワークセット４を洗浄手段５０により洗浄する動作例及びワークセット４の側面部４ｂからはみ出しているはみ出し樹脂３ａを除去する動作例について説明する。

図１に示す搬送手段７０がワークセット４を保持し、図２に示すように、ワークセット４の外周部４ａを載置部５２に載せる。そうすると、複数のローラ５４にワークセット４の側面部４ｂが接触した状態となる。

ワークセット４の外周部４ａを載置部５２に載せた後、洗浄水ノズル５からワークセット４に対して洗浄水の供給を開始するとともに、樹脂除去手段６０が作動し、ワークセット４の側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａの除去を開始する。

図５に示す移動手段６２が剥離部６１をＺ軸方向に移動させ、ワークセット４の側面部４ｂの近傍に剥離部６１を接近させ、部分拡大図に示すように、はみ出し樹脂３ａにワイヤー６１ｃを接触させる。次いで、図２に示したモーター５５の駆動によりローラ５４を、例えば矢印Ａ方向に回転させる。ワークセット４の側面部４ｂに接触する複数のローラ５４は、ワークセット４を、例えば矢印Ｂ方向に回転させる。

回転するワークセット４に洗浄水ノズル５から洗浄水が供給されると、回転するワークセット４に発生する遠心力により、ワークセット４に付着した加工屑等が洗い流される。また、上記のようにワークセット４が回転すると、ワイヤー６１ｃによって、ワークセット４の側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａが剥離される。そして、ワイヤー６１ｃによって剥離されたはみ出し樹脂３ａは、図２に示した樹脂収容部５１に落下して受け止められる。

次に、図６に示すワークセット４Ａを洗浄手段５０により洗浄する動作例及びワークセット４Ａの側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａを除去する動作例について説明する。

図６に示す移動手段６２が剥離部６１をＺ軸方向に移動させ、ワークセット４Ａの側面部４ｂの近傍に接近させる。ワークセット４Ａにおいては、その側面部４ｂの形状がワークセット４の側面部４ｂとは異なっている。すなわち、ワークセット４Ａの側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａが、図５に示したワークセット４の側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａよりも小さい。したがって、図６に示すように、小さいはみ出し樹脂３ａを除去するため、傾き変更手段６３は、剥離部６１を例えば矢印Ｃ方向に傾けて、ワイヤー６１ｃをはみ出し樹脂３ａに接触させる。

次いで、図２に示した回転手段５３が、ワークセット４Ａを例えば矢印Ｂ方向に回転させる。このようにして回転するワークセット４Ａに洗浄水ノズル５から洗浄水が供給されると、ワークセット４の洗浄時と同様に、回転するワークセット４Ａに発生する遠心力により、ワークセット４Ａに付着した加工屑等が洗い流される。また、上記のようにワークセット４Ａが回転すると、ワイヤー６１ｃによって、ワークセット４Ａの側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａが剥離される。そして、ワイヤー６１ｃによって剥離されたはみ出し樹脂３ａは、図２に示した樹脂収容部５１に落下して受け止められる。

このように、ワークセット４にエッジトリミングを施した後、洗浄手段５０は、ワークセット４を構成するウエーハ２の切削加工前及び研削加工前において、ワークセット４を回転手段５３によって回転させつつ、ワークセット４を洗浄することができる。また、この洗浄と同時に、剥離部６１によりワークセット４の側面部４ｂからはみ出ているはみ出し樹脂３ａを除去することができる。したがって、エッジトリミングが施されたウエーハのその後の加工工程において、ウエーハを加工する加工具に樹脂が巻き込まれることはなく、ウエーハの加工に悪影響を及ぼすことを防止できる。また、加工後のウエーハの搬送時に樹脂が搬送手段とウエーハとの間に侵入することはなく、ウエーハの正確な搬送が可能となる。さらには、加工後のウエーハの洗浄時に樹脂が洗浄テーブルと洗浄テーブルに接触するウエーハの裏面との間に樹脂が侵入することはなく、洗浄後のウエーハの正確な搬送が可能となる。

なお、加工後におけるワークセットの側面部の形状は、予め加工装置１０に設定された切削砥石の位置や切削砥石の切り込み量などの加工データに基づいて形成される。

１：サブストレート１ａ：表面１ｂ：裏面
２：ウエーハ２ａ：表面２ｂ：裏面
３：樹脂３ａ：はみ出し部
４：ワークセット４ａ：外周部４ｂ：側面部
５：切り欠き部
６：切り欠き部
１０：加工装置
１１：基台
１２：蛇腹
１３：移動基台
１４：加工テーブル１４ａ：保持面
１５：立設基台
２０：加工手段２１：スピンドル２２：：切削砥石
３０：第一の加工送り手段３１：ボールネジ３２：ガイドレール３３：モーター
３４：移動基台
４０：第二の加工送り手段４１：ボールネジ４２：ガイドレール４３：モーター
４４：移動基台
５０：洗浄手段５１：樹脂収容部
５２：載置部５２ａ：固定部
５３：回転手段
５４：ローラ５５：モーター５６：駆動プーリ５７：従動プーリ
５８：伝動ベルト５９：洗浄水ノズル
６０：樹脂除去手段６１：剥離部６１ａ：分岐部６１ｂ：支持部
６１ｃ：ワイヤー
６２：移動手段６２ａ：シリンダ
６３：傾き変更手段６３ａ：モーター
７０：搬送手段

Claims

サブストレートと被加工物であるウエーハとを樹脂で貼り合わせたワークセットを吸引保持する加工テーブルと、該加工テーブルに保持された該ワークセットのウエーハの上面を加工する加工手段と、加工された該ワークセットを洗浄する洗浄手段と、該ワークセットを該加工テーブルから該洗浄手段に搬送する搬送手段と、を備えた加工装置において、
該洗浄手段は、ワークセットの外周部が載置される載置部と、
該載置部に載置された該ワークセットの側面に回転するローラを接触させ該ワークセットを回転させる回転手段と、
該回転手段によって回転する該ワークセットの側面からはみ出ている樹脂を除去する樹脂除去手段と、を備え、
該樹脂除去手段は、該ワークセットの側面からはみ出ている樹脂を剥離する剥離部と、
該剥離部を該ワークセットに接触及び該ワークセットから離間させる移動手段と、
該ワークセットの側面形状に対応して該剥離部の傾きを変更する傾き変更手段と、
から構成され、
該剥離部は、支持部から二股に分岐した一対の分岐部の先端部間にワイヤーが張られて構成され、
該加工テーブル上において加工されたワークセットを該搬送手段によって該洗浄手段に搬送し、該洗浄手段によって該ワークセットを洗浄するとともに、該樹脂除去手段を構成する該ワイヤーによって該ワークセットの側面からはみ出る樹脂を除去する加工装置。