JP6078297B2 - Processing equipment - Google Patents

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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment

Description

本発明は、ウエーハ等の被加工物を加工するための切削装置、レーザー加工装置や研削装置等の加工装置に関する。   The present invention relates to a processing device such as a cutting device, a laser processing device, or a grinding device for processing a workpiece such as a wafer.

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エーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切削装置やレーザー加工装置等の加工装置によってダイシングすることにより個々の半導体デバイスを製造している。また、半導体デバイスの小型化および軽量化を図るために、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々のデバイスに分割するのに先立って、研削装置によって半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。   In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in the partitioned regions. Form. Then, individual semiconductor devices are manufactured by dicing the semiconductor wafer along a street with a processing apparatus such as a cutting apparatus or a laser processing apparatus. In addition, in order to reduce the size and weight of a semiconductor device, the semiconductor wafer is cut along a street and divided into individual devices, and the back surface of the semiconductor wafer is ground by a grinder to a predetermined thickness. Is formed.

例えば、切削装置やレーザー加工装置等の加工装置は、ウエーハ等の被加工物を保持する保持テーブルを備えた保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に加工を施す加工手段と、保持手段と加工手段とを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段とを具備している。このような加工装置における被加工物を保持する保持手段を構成する保持テーブルは、被加工物を吸引保持する保持領域と、該保持領域を囲繞する外周領域を有する枠体とからなっている。   For example, a processing device such as a cutting device or a laser processing device includes a holding unit having a holding table for holding a workpiece such as a wafer, a processing unit for processing the workpiece held by the holding unit, A machining feed means for machining and feeding the holding means and the machining means in the machining feed direction is provided. A holding table that constitutes a holding unit that holds a workpiece in such a processing apparatus includes a holding area that holds the workpiece by suction and a frame that has an outer peripheral area surrounding the holding area.

このように構成された保持テーブルを構成する枠体は、切削装置の切削手段を構成する切削ブレードとの電気的導通により原点位置を設定するために、ステンレス鋼等の金属材によって形成されている（例えば、特許文献１参照）。   The frame constituting the holding table constructed in this way is formed of a metal material such as stainless steel in order to set the origin position by electrical conduction with the cutting blade constituting the cutting means of the cutting device. (For example, refer to Patent Document 1).

特開２００５−１４２２０２号公報JP 2005-142202 A

しかるに、近年、半導体デバイス製造における生産性を向上させるために、ウエーハの直径が３００mmから４５０mmと大口径化の傾向があり、これに対応してウエーハを保持する保持テーブルも大口径化する必要がある。直径が３００mmのウエーハに対応する保持テーブルの重量は１０ｋｇ程度であるが、直径が４５０mmのウエーハに対応する保持テーブルの重量は２０ｋｇを超える重さとなる。ウエーハを加工する際にはウエーハの種類に対応して最適な保持テーブルに交換するが、上述したように保持テーブルの重量が２０ｋｇを超えると、一人で保持テーブルを着脱することが困難になるという問題がある。   However, in recent years, in order to improve productivity in semiconductor device manufacturing, the diameter of wafers tends to increase from 300 mm to 450 mm, and it is necessary to increase the diameter of the holding table for holding the wafer accordingly. is there. The weight of the holding table corresponding to a wafer having a diameter of 300 mm is about 10 kg, but the weight of the holding table corresponding to a wafer having a diameter of 450 mm exceeds 20 kg. When processing a wafer, it is replaced with an optimum holding table corresponding to the type of wafer. However, as described above, if the weight of the holding table exceeds 20 kg, it is difficult to attach and detach the holding table alone. There's a problem.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、軽量で着脱が容易な保持テーブルを有する保持手段を具備した加工装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a main technical problem thereof is to provide a processing apparatus having a holding means having a holding table that is lightweight and easy to attach and detach.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持手段と該加工手段とを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段とを、具備する加工装置において、
該保持手段は、被加工物を吸引保持する吸引領域と該吸引領域を囲繞する外周領域とを有する保持テーブルと、該保持テーブルを着脱可能に支持し該吸引領域に吸引力を伝達する支持基台とから構成されており、
該保持テーブルは、ポーラスセラミックスによって構成され、該吸引領域を除く領域にメッキ層が施されている加工装置が提供される。 In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a holding means for holding a workpiece, a processing means for processing the workpiece held by the holding means, the holding means, and the processing means In a processing apparatus comprising a processing feed means for processing and feeding in the processing feed direction relatively,
The holding means includes a holding table having a suction area for sucking and holding a workpiece and an outer peripheral area surrounding the suction area, and a support base for detachably supporting the holding table and transmitting a suction force to the suction area. It consists of a stand and
The holding table is composed of porous ceramic, plating layer in a region other than the suction region that has been subjected machining apparatus is provided.

さらに、上記外周領域の上面は吸引領域の上面から所定の段差をもって形成されており、該段差に相当する厚みを有し吸引領域の外周に嵌合する金属リングが外周領域のメッキ層の上面に配設されている。 Further, the upper surface of the outer peripheral region is formed with a predetermined step from the upper surface of the suction region, and a metal ring having a thickness corresponding to the step and fitted to the outer periphery of the suction region is formed on the upper surface of the plating layer in the outer peripheral region. It is arranged.

本発明による加工装置おける被加工物を保持する保持手段を構成する保持テーブルは、ポーラスセラミックスによって構成されているので、従来用いられているステンレス鋼の保持テーブルと比較して極めて軽量であるため、一人の作業者でも容易に着脱作業を実施することができる。
また、保持テーブルは、吸引領域を除く領域にメッキ層が施され、吸引領域の外周領域の上面は該吸引領域の上面から所定の段差をもって形成されており、該段差に相当する厚みを有し該吸引領域の外周に嵌合する金属リングが該外周領域のメッキ層の上面に配設されているので、切削装置に適用した場合には、切削手段を構成する切削ブレードとの電気的通電による原点位置を設定することができる。 Since the holding table constituting the holding means for holding the workpiece in the processing apparatus according to the present invention is made of porous ceramics, it is extremely light compared to a conventionally used stainless steel holding table, A single worker can easily perform the attaching / detaching operation.
The holding table is provided with a plating layer in a region excluding the suction region, and the upper surface of the outer peripheral region of the suction region is formed with a predetermined step from the upper surface of the suction region, and has a thickness corresponding to the step. Since the metal ring fitted to the outer periphery of the suction region is disposed on the upper surface of the plating layer in the outer periphery region, when applied to a cutting device, it is electrically energized with a cutting blade constituting the cutting means. The origin position can be set.

本発明による本発明に従って構成された加工装置としての切削装置の斜視図。The perspective view of the cutting device as a processing apparatus comprised according to this invention by this invention. 図１に示す切削装置に装備される保持手段の保持テーブルを分解して示す斜視図。The perspective view which decomposes | disassembles and shows the holding table of the holding means with which the cutting apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 図１に示す切削装置に装備される保持手段の断面図。Sectional drawing of the holding means with which the cutting apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 図２および図３に示す保持手段を構成する保持テーブルの吸引領域を除く領域にメッキ層を被覆する方法の説明図。Explanatory drawing of the method of coat | covering a plating layer in the area | region except the suction area | region of the holding table which comprises the holding means shown in FIG. 2 and FIG. 図２および図３に示す保持手段を構成する保持テーブルの吸引領域を除く領域にメッキ層を被覆する他の方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the other method of coat | covering a plating layer in the area | region except the suction area | region of the holding table which comprises the holding means shown in FIG. 2 and FIG. 被加工物としての半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which stuck the semiconductor wafer as a to-be-processed object on the surface of the dicing tape with which the cyclic | annular flame | frame was mounted | worn.

以下、本発明に従って構成された加工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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a processing apparatus configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明に従って構成された加工装置としての切削装置の斜視図が示されている。
図１に示された切削装置は、静止基台２と、該静止基台２に加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物であるウエーハを保持する被加工物保持機構３と、静止基台２に割り出し送り方向である矢印Ｙで示す方向（加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に直交する方向）に移動可能に配設されたスピンドル支持機構６と、該スピンドル支持機構６に切り込み送り方向である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設された切削手段（加工手段）としてのスピンドルユニット７が配設されている。 FIG. 1 is a perspective view of a cutting device as a processing device configured according to the present invention.
The cutting apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2 and a workpiece that holds a wafer, which is a workpiece, disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a direction indicated by an arrow X that is a machining feed direction. An object holding mechanism 3, a spindle support mechanism 6 disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a direction indicated by an arrow Y that is an indexing feed direction (a direction perpendicular to a direction indicated by an arrow X that is a processing feed direction); A spindle unit 7 serving as a cutting means (processing means) is provided on the spindle support mechanism 6 so as to be movable in a direction indicated by an arrow Z that is a cutting feed direction.

上記被加工物保持機構３は、被加工物としてのウエーハを保持する保持手段４と、該保持手段４を支持し矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめる保持テーブル支持機構５とからなっている。なお、保持手段４については、後で詳細に説明する。   The workpiece holding mechanism 3 includes a holding means 4 that holds a wafer as a workpiece, and a holding table support mechanism 5 that supports the holding means 4 and moves it in a machining feed direction indicated by an arrow X. . The holding means 4 will be described in detail later.

図１を参照して説明を続けると、保持テーブル支持機構５は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該案内レール５１、５１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され上記保持手段４を支持する移動基台５２と、該移動基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って移動せしめる加工送り手段５３を具備している。   Continuing the description with reference to FIG. 1, the holding table support mechanism 5 includes a pair of guide rails 51, 51 disposed on the stationary base 2 in parallel along the machining feed direction indicated by the arrow X, A movable base 52 that is disposed on the guide rails 51 and 51 so as to be movable in the machining feed direction indicated by the arrow X and supports the holding means 4, and the movable base 52 along the pair of guide rails 51 and 51. A processing feed means 53 for moving is provided.

上記移動基台５２は矩形状に形成され、その下面には上記一対の案内レール５１、５１と嵌合する被案内溝５２１、５２１が形成されている。この被案内溝５２１、５２１を一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、移動基台５２は一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に配設される。   The movable base 52 is formed in a rectangular shape, and guided grooves 521 and 521 that fit the pair of guide rails 51 and 51 are formed on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 521 and 521 to the pair of guide rails 51 and 51, the movable base 52 is disposed so as to be movable along the pair of guide rails 51 and 51.

上記加工送り手段５３は、上記一対の案内レール５１と５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転駆動するためのサーボモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック５３３に回転自在に支持されており、その他端が上記サーボモータ５３２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、移動基台５２の中央部に形成された雌ネジ５２２に螺合されている。従って、サーボモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、移動基台５２は案内レール５１、５１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。   The processing feed means 53 includes a male screw rod 531 disposed in parallel between the pair of guide rails 51 and 51, and a drive source such as a servo motor 532 for rotationally driving the male screw rod 531. . One end of the male screw rod 531 is rotatably supported by a bearing block 533 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the servo motor 532. The male screw rod 531 is screwed into a female screw 522 formed at the center of the moving base 52. Accordingly, when the male screw rod 531 is driven to rotate forward and reversely by the servo motor 532, the moving base 52 is moved along the guide rails 51 and 51 in the machining feed direction indicated by the arrow X.

次に、上記保持手段４について、図２乃至図３を参照して説明する。
図２および図３に示す保持手段４は、移動基台５２の上面に配設された円筒状の支持筒体５５に図３に示すように軸受５６を介して回転可能に支持されている。このように支持筒体５５に回転可能に支持される保持手段４は、図２および図３に示すように円柱状の支持基台４１と、該支持基台４１の上面に配設された保持テーブル４２とからなっている。支持基台４１はステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上面には円形の嵌合凹部４１１が設けられている。この支持基台４１には、図３に示すように嵌合凹部４１１に開口する吸引通路４１３が設けられており、この吸引通路４１３は図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、吸引通路４１３を通して負圧が作用せしめられる。 Next, the holding means 4 will be described with reference to FIGS.
The holding means 4 shown in FIGS. 2 and 3 is rotatably supported by a cylindrical support cylinder 55 disposed on the upper surface of the moving base 52 via a bearing 56 as shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the holding means 4 rotatably supported by the support cylinder 55 as described above includes the columnar support base 41 and the holding means disposed on the upper surface of the support base 41. It consists of a table 42. The support base 41 is formed of a metal material such as stainless steel, and a circular fitting recess 411 is provided on the upper surface thereof. As shown in FIG. 3, the support base 41 is provided with a suction passage 413 that opens into the fitting recess 411. The suction passage 413 communicates with suction means (not shown). Accordingly, when a suction means (not shown) is operated, a negative pressure is applied through the suction passage 413.

図２乃至図３を参照して説明を続けると、保持手段４を構成する保持テーブル４２は、全体として円盤状に形成され、被加工物を吸引保持する吸引領域４２１と、該吸引領域４２１を囲繞する外周領域４２２を有するとともに、下部中央に下方に突出して設けられ上記支持基台４１に設けられた嵌合凹部４１１に嵌合する円筒状底部４２３を備えている。この保持テーブル４２を構成する円筒状底部４２３には、上記支持基台４１に設けられた嵌合凹部４１１に嵌合した状態で支持基台４１に設けられた吸引通路４１３と連通する連通路４２４が形成されている。また、保持テーブル４２には、円筒状底部４２３に形成された連通路４２４に一端が連通し半径方向に延びる放射状吸引路４２５と、吸引通路４１３と同心円状に形成され放射状吸引路４２５と交差して形成された複数の円形吸引路４２６を備えている。   2 to 3, the holding table 42 constituting the holding means 4 is formed in a disc shape as a whole, and includes a suction area 421 for sucking and holding a workpiece, and the suction area 421. In addition to having an outer peripheral region 422 that surrounds, a cylindrical bottom portion 423 that protrudes downward from the center of the lower portion and fits into a fitting recess 411 provided in the support base 41 is provided. A communication path 424 that communicates with a suction path 413 provided in the support base 41 in a state of being fitted into a fitting recess 411 provided in the support base 41, in the cylindrical bottom portion 423 constituting the holding table 42. Is formed. Further, the holding table 42 has a radial suction path 425 having one end communicating with a communication path 424 formed in the cylindrical bottom 423 and extending in the radial direction, and is formed concentrically with the suction path 413 and intersects with the radial suction path 425. A plurality of circular suction paths 426 formed in this manner are provided.

上述したように構成された保持テーブル４２は、図示の実施形態においては気孔の大きさが１０〜３０μmで気孔率が４０％のポーラスセラミックスによって形成されている。このポーラスセラミックスによって形成される保持テーブル４２の作り方としては、粒径が３０〜６０μmで体積比７０％のアルミナセラミックスと、粒径が５μm以下で体積比１５％のフリットと、体積比１５％の有機接着剤を混練して成型し、１１００℃で５時間焼成することにより製作することができる。このようにして形成された保持テーブル４２は、従来用いられているステンレス鋼の比重７に比較して比重が３．９と小さいアルミナセラミックスによって気孔率が４０％のポーラスセラミックスからなっているので、重量がステンレス鋼による保持テーブルの１／３程度となる。   The holding table 42 configured as described above is formed of porous ceramics having a pore size of 10 to 30 μm and a porosity of 40% in the illustrated embodiment. The holding table 42 formed of the porous ceramics is made of alumina ceramics having a particle size of 30 to 60 μm and a volume ratio of 70%, frit having a particle diameter of 5 μm or less and a volume ratio of 15%, and a volume ratio of 15%. It can be produced by kneading and molding an organic adhesive and firing at 1100 ° C. for 5 hours. Since the holding table 42 formed in this way is made of porous ceramics having a porosity of 40% with alumina ceramics having a specific gravity of 3.9, which is smaller than the specific gravity 7 of conventionally used stainless steel, The weight is about 1/3 of a stainless steel holding table.

上記のように形成された保持テーブル４２には、上記吸引領域４２１を除く領域にメッキ層４２７が施されている。ここで、保持テーブル４２の吸引領域４２１を除く領域にメッキ層４２７を被覆する方法について、図４を参照して説明する。
図４の(a)に示す保持テーブル４２の吸引領域４２１に図４の(b)に示すようにマスキングテープ４２８を貼着する。このとき上記円筒状底部４２３に形成された連通路４２４にもマスキングする。このように吸引領域４２１および連通路４２４にマスキングされた保持テーブル４２に無電解ニッケルメッキを施すことにより、図４の(c)に示すように吸引領域４２１を除く領域にニッケルによるメッキ層４２７が形成される。なお、メッキ層４２７は、特に外周領域４２２において１mm程度浸透して形成することが望ましい。 The holding table 42 formed as described above is provided with a plating layer 427 in a region excluding the suction region 421. Here, a method of coating the plating layer 427 in the area excluding the suction area 421 of the holding table 42 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4B, a masking tape 428 is attached to the suction area 421 of the holding table 42 shown in FIG. At this time, the communication path 424 formed in the cylindrical bottom 423 is also masked. By applying electroless nickel plating to the holding table 42 masked in the suction area 421 and the communication path 424 in this way, a nickel plating layer 427 is formed in the area excluding the suction area 421 as shown in FIG. It is formed. The plating layer 427 is preferably formed so as to penetrate about 1 mm particularly in the outer peripheral region 422.

次に、保持テーブル４２の他の実施形態について、図５を参照して説明する。
図５に示す実施形態における保持テーブル４２は、図５の(a)に示すように外周領域４２２の上面は吸引領域４２１の上面より所定の段差４２２aをもって形成されている。そして、吸引領域４２１に図５の(b)に示すようにマスキングテープ４２８を貼着する。このとき上記円筒状底部４２３に形成された連通路４２４にもマスキングする。このように吸引領域４２１および連通路４２４にマスキングされた保持テーブル４２に無電解ニッケルメッキを施すことにより、図５の(c)に示すように吸引領域４２１を除く領域にニッケルによるメッキ層４２７が形成される。そして、図５の(c)および図５の(d)に示すように上記段差４２２aに相当する厚みを有し吸引領域の外周に嵌合するステンレス鋼等からなる金属リング４２９を外周領域４２２に配設する。 Next, another embodiment of the holding table 42 will be described with reference to FIG.
In the holding table 42 in the embodiment shown in FIG. 5, the upper surface of the outer peripheral region 422 is formed with a predetermined step 422 a from the upper surface of the suction region 421 as shown in FIG. Then, a masking tape 428 is attached to the suction area 421 as shown in FIG. At this time, the communication path 424 formed in the cylindrical bottom 423 is also masked. By applying electroless nickel plating to the holding table 42 masked in the suction area 421 and the communication path 424 in this way, a nickel plating layer 427 is formed in the area excluding the suction area 421 as shown in FIG. It is formed. Then, as shown in FIGS. 5C and 5D, a metal ring 429 made of stainless steel or the like having a thickness corresponding to the step 422a and fitted to the outer periphery of the suction region is formed in the outer peripheral region 422. Arrange.

以上のように構成された保持テーブル４２が支持基台４１に装着された保持手段４は、図示しない回転駆動手段によって適宜回動せしめられるように構成されている。また、保持手段４を構成する支持基台４１の外周部上面には、２個のクランプ４３の基部が適宜の固定手段によって取付けられている。なお、保持手段４を構成する支持基台４１を回転可能に支持する支持筒体５５の上端には、カバーテーブル５７が配設されている。   The holding means 4 on which the holding table 42 configured as described above is mounted on the support base 41 is configured to be appropriately rotated by a rotation driving means (not shown). Further, the base portions of the two clamps 43 are attached to the upper surface of the outer peripheral portion of the support base 41 constituting the holding means 4 by appropriate fixing means. A cover table 57 is disposed on the upper end of the support cylinder 55 that rotatably supports the support base 41 constituting the holding means 4.

図１に戻って説明を続けると、上記スピンドル支持機構６は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール６１、６１と、該案内レール６１、６１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台６２を具備している。この可動支持基台６２は、案内レール６１、６１上に移動可能に配設された移動支持部６２１と、該移動支持部６２１に取り付けられた装着部６２２とからなっている。移動支持部６２１の下面には案内レール６１、６１と嵌合する一対の被案内溝６２１a、６２１aが形成されており、この被案内溝６２１a、６２１aを案内レール６１、６１に嵌合することにより、可動支持基台６２は案内レール６１、６１に沿って移動可能に構成される。また、装着部６２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール６２２a、６２２aが平行に設けられている。   Returning to FIG. 1 and continuing the description, the spindle support mechanism 6 includes a pair of guide rails 61 and 61 disposed on the stationary base 2 in parallel along the index feed direction indicated by the arrow Y, and the guide A movable support base 62 is provided on the rails 61 and 61 so as to be movable in the direction indicated by the arrow Y. The movable support base 62 includes a movement support portion 621 that is movably disposed on the guide rails 61, 61, and a mounting portion 622 that is attached to the movement support portion 621. A pair of guided grooves 621 a and 621 a that are fitted to the guide rails 61 and 61 are formed on the lower surface of the moving support portion 621. By fitting the guided grooves 621 a and 621 a to the guide rails 61 and 61, The movable support base 62 is configured to be movable along the guide rails 61 and 61. The mounting portion 622 is provided with a pair of guide rails 622a and 622a extending in the direction indicated by the arrow Z on one side surface in parallel.

図示の実施形態におけるスピンドル支持機構６は、可動支持基台６２を一対の案内レール６１、６１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための割り出し送り手段６３を具備している。割り出し送り手段６３は、上記一対の案内レール６１、６１の間に平行に配設された雄ネジロッド６３１と、該雄ネジロッド６３１を回転駆動するためのパルスモータ６３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド６３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ６３２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド６３１は、可動支持基台６２を構成する移動支持部６２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ６３２によって雄ネジロッド６３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台６２は案内レール６１、６１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。   The spindle support mechanism 6 in the illustrated embodiment includes index feed means 63 for moving the movable support base 62 along the pair of guide rails 61 and 61 in the index feed direction indicated by the arrow Y. The index feeding means 63 includes a male screw rod 631 disposed in parallel between the pair of guide rails 61, 61, and a drive source such as a pulse motor 632 for rotationally driving the male screw rod 631. One end of the male screw rod 631 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 632. The male screw rod 631 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the moving support portion 621 constituting the movable support base 62. Therefore, when the male screw rod 631 is driven to rotate forward and reversely by the pulse motor 632, the movable support base 62 is moved along the guide rails 61 and 61 in the index feed direction indicated by the arrow Y.

図示の実施形態のおけるスピンドルユニット７は、ユニットホルダ７１と、該ユニットホルダ７１に取り付けられたスピンドルハウジング７２と、該スピンドルハウジング７２に回転可能に支持された回転スピンドル７３を具備している。ユニットホルダ７１は、上記装着部６２２に設けられた一対の案内レール６２２a、６２２aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝７１ａ、７１ａが設けられており、この被案内溝７１ａ、７１ａを上記案内レール６２２a、６２２aに嵌合することにより、矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動可能に支持される。上記回転スピンドル７３はスピンドルハウジング７２の先端から突出して配設されており、この回転スピンドル７３の先端部に切削ブレード７４が装着されている。切削ブレード７４は、アルミニウムによって形成された円盤状の基台の外周部側面にダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めて厚さが１５〜３０μmに形成された円環状の切れ刃を備えている。この切削ブレード７４を装着した回転スピンドル７３は、サーボモータ７５等の駆動源によって回転駆動せしめられる。なお、切削ブレード７４の両側には、切削ブレード７４による切削部に切削水を供給する切削水供給ノズル７６が配設されている。上記スピンドルハウジング７２の先端部には、上記チャックテーブル４上に保持された被加工物を撮像し、上記切削ブレード７４によって切削すべき領域を検出するための撮像手段７７を具備している。この撮像手段７７は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。   The spindle unit 7 in the illustrated embodiment includes a unit holder 71, a spindle housing 72 attached to the unit holder 71, and a rotating spindle 73 that is rotatably supported by the spindle housing 72. The unit holder 71 is provided with a pair of guided grooves 71a and 71a slidably fitted to a pair of guide rails 622a and 622a provided in the mounting portion 622. The guided grooves 71a and 71a By being fitted to the guide rails 622a and 622a, the guide rails 622a and 622a are supported so as to be movable in the infeed direction indicated by the arrow Z. The rotary spindle 73 is disposed so as to protrude from the tip of the spindle housing 72, and a cutting blade 74 is attached to the tip of the rotary spindle 73. The cutting blade 74 is provided with an annular cutting edge having a thickness of 15 to 30 μm formed by solidifying diamond abrasive grains with nickel plating on the outer peripheral side surface of a disk-shaped base made of aluminum. The rotary spindle 73 on which the cutting blade 74 is mounted is driven to rotate by a drive source such as a servo motor 75. A cutting water supply nozzle 76 that supplies cutting water to a cutting portion by the cutting blade 74 is disposed on both sides of the cutting blade 74. An image pickup means 77 for picking up an image of the work piece held on the chuck table 4 and detecting a region to be cut by the cutting blade 74 is provided at the tip of the spindle housing 72. The imaging means 77 is composed of optical means such as a microscope and a CCD camera, and sends the captured image signal to a control means (not shown).

図示の実施形態におけるスピンドルユニット７は、ホルダ７１を一対の案内レール６２２a、６２２aに沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための切込み送り手段７８を具備している。切込み送り手段７８は、上記加工送り手段５３および割り出し送り手段６３と同様に案内レール６２２a、６２２a の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ７８２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ７８２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ７１とスピンドルハウジング７２および回転スピンドル７３を案内レール６２２a、６２２a に沿って矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめる。   The spindle unit 7 in the illustrated embodiment includes a cutting feed means 78 for moving the holder 71 along the pair of guide rails 622a and 622a in the direction indicated by the arrow Z. The cutting feed means 78 includes a male screw rod (not shown) disposed between the guide rails 622a and 622a and a pulse for rotationally driving the male screw rod, similarly to the processing feed means 53 and the index feed means 63. A drive source such as a motor 782 is included, and a male screw rod (not shown) is driven to rotate forward and backward by a pulse motor 782, whereby the unit holder 71, the spindle housing 72, and the rotary spindle 73 are moved along the guide rails 622a and 622a with arrows. Move in the infeed direction indicated by Z.

図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図６には、上述した切削装置によって切削加工される被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハが示されている。図６に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなっており、表面１０ａには格子状のストリート１０１が形成されており、この格子状のストリート１０１によって区画された複数の領域にデバイス１０２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に貼着される。 The cutting apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
FIG. 6 shows a semiconductor wafer as a wafer which is a workpiece to be cut by the above-described cutting apparatus. A semiconductor wafer 10 shown in FIG. 6 is made of a silicon wafer. A surface 10a is formed with a lattice-like street 101, and devices 102 are formed in a plurality of regions partitioned by the lattice-like street 101. ing. The semiconductor wafer 10 thus configured is attached to the surface of the dicing tape T having the back surface 10b attached to the annular frame F.

上述した半導体ウエーハ１０をストリート１０１に沿って切削するに際しては、シリコンウエーハからなる半導体ウエーハ１０の切削加工に適した保持テーブル４２を選択し、図３に示すように円筒状底部４２３を支持基台４１に設けられた嵌合凹部４１１に嵌合して装着する。このとき、保持テーブル４２は上述したようにポーラスセラミックスによって形成されているので、従来用いられているステンレス鋼の保持テーブルと比較して重量が１／３程度であるため、一人の作業者でも容易に着脱作業を実施することができる。   When the semiconductor wafer 10 described above is cut along the street 101, a holding table 42 suitable for cutting the semiconductor wafer 10 made of silicon wafer is selected, and the cylindrical bottom 423 is supported on a support base as shown in FIG. It is fitted and fitted in a fitting recess 411 provided in 41. At this time, since the holding table 42 is formed of porous ceramics as described above, the weight of the holding table 42 is about 1/3 of that of a conventionally used stainless steel holding table. The attachment / detachment work can be performed.

このようにして、シリコンウエーハからなる半導体ウエーハ１０の切削加工に適した保持テーブル４２を支持基台４１に装着したならば、切削ブレード７４の原点位置を設定するセットアップ工程を実施する。このセットアップ工程は、保持手段４を構成する保持テーブル４２を切削ブレード７４による切削加工領域に移動し、保持テーブル４２の外周領域４２２を切削ブレード７４の直下に位置付ける。そして、切込み送り手段７８を作動して切削ブレード７４を下降し、切削ブレード７４の切れ刃の外周が保持テーブル４２の外周領域４２２に接触した時点を検出し、そのときの切削ブレード７４の位置を原点として設定する。このとき、保持テーブル４２には吸引領域４２１を除く領域にニッケルによるメッキ層４２７が形成されているので、外周領域４２２に被覆されたメッキ層４２７に切削ブレード７４が接触することにより検出電流が通電するため、保持テーブル４２の上面と切削ブレード７４との接触を検出することができる。   In this way, when the holding table 42 suitable for cutting the semiconductor wafer 10 made of silicon wafer is mounted on the support base 41, a setup process for setting the origin position of the cutting blade 74 is performed. In this setup process, the holding table 42 constituting the holding means 4 is moved to a cutting area by the cutting blade 74, and the outer peripheral area 422 of the holding table 42 is positioned directly below the cutting blade 74. Then, the cutting feed means 78 is actuated to lower the cutting blade 74 to detect when the outer periphery of the cutting blade 74 contacts the outer peripheral region 422 of the holding table 42, and the position of the cutting blade 74 at that time is detected. Set as origin. At this time, since the plating table 427 made of nickel is formed in the holding table 42 except for the suction area 421, the detection current is energized when the cutting blade 74 comes into contact with the plating layer 427 covered by the outer peripheral area 422. Therefore, contact between the upper surface of the holding table 42 and the cutting blade 74 can be detected.

なお、保持テーブル４２として図５に示すように外周領域４２２を吸引領域４２１と所定の段差４２２aをもって形成し、上述したように吸引領域４２１を除く領域にニッケルによるメッキ層４２７が形成した後に、段差４２２aに相当する厚みを有し吸引領域の外周に嵌合する金属リング４２９を外周領域４２２に配設した構成のものにおいては、長期に渡って使用することができる。   As shown in FIG. 5, the outer peripheral region 422 is formed with the suction region 421 and the predetermined step 422 a as the holding table 42, and after the nickel plating layer 427 is formed in the region excluding the suction region 421 as described above, A metal ring 429 having a thickness corresponding to 422a and fitted to the outer periphery of the suction region can be used for a long time.

次に、上記図６に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着された半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側を保持手段４を構成する保持テーブル４２上に載置するとともに、環状のフレームFをクランプ４３によって固定する。そして、図示しない吸引手段を作動すると、支持基台４１に設けられた吸引通路４１３、保持テーブル４２に設けられた連通路４２４と放射状吸引路４２５および円形吸引路４２６に負圧が作用する（図３参照）。この結果、保持テーブル４２は上述したようにポーラスセラミックスによって形成されているとともに吸引領域４２１を除く領域にニッケルによるメッキ層４２７が形成されているので、吸引領域４２１に吸引力が作用して、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ１０が吸引保持される（ウエーハ保持工程）。   Next, as shown in FIG. 6, the dicing tape T side of the semiconductor wafer 10 attached to the dicing tape T attached to the annular frame F is placed on the holding table 42 constituting the holding means 4. The annular frame F is fixed by the clamp 43. When the suction means (not shown) is operated, negative pressure acts on the suction passage 413 provided in the support base 41, the communication passage 424 provided in the holding table 42, the radial suction passage 425, and the circular suction passage 426 (see FIG. 3). As a result, the holding table 42 is formed of porous ceramics as described above, and the plated layer 427 made of nickel is formed in the area excluding the suction area 421, so that a suction force acts on the suction area 421 and dicing is performed. The semiconductor wafer 10 is sucked and held via the tape T (wafer holding step).

上述したウエーハ保持工程を実施したならば、加工送り手段５３を作動して保持手段４を撮像手段７７の直下まで移動せしめる。保持手段４が撮像手段７７の直下に位置付けられると、撮像手段７７および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０の切削加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７７および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１０１と、ストリート１０１に沿って切削する切削ブレード７４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削加工すべき加工領域のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート１０１に対しても、同様に切削加工すべき加工領域のアライメントが遂行される（アライメント工程）。   When the wafer holding process described above is performed, the processing feeding means 53 is operated to move the holding means 4 to a position immediately below the image pickup means 77. When the holding unit 4 is positioned immediately below the image pickup unit 77, an alignment operation for detecting a processing region to be cut of the semiconductor wafer 10 is executed by the image pickup unit 77 and a control unit (not shown). That is, the imaging unit 77 and the control unit (not shown) are images such as pattern matching for aligning the street 101 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 10 with the cutting blade 74 that cuts along the street 101. Execute the process and perform alignment of the machining area to be cut. Similarly, alignment of the machining area to be cut is performed on the street 101 formed in the semiconductor wafer 10 and extending in a direction orthogonal to the predetermined direction (alignment process).

その後、保持手段４を切削ブレード７４の下方である切削加工領域に移動し、切削ブレード７４を所定方向に回転せしめるとともに、矢印Zで示す方向に所定量切り込み送りし、切削ブレード７４の最下端がダイシングテープTに達する位置に位置付ける。そして、半導体ウエーハ１０を吸引保持した保持手段４を切削送り方向である矢印Xで示す方向に所定の切削送り速度で移動する。この結果、保持手段４を構成する保持テーブル４２上に保持された半導体ウエーハ１０は、切削ブレード７４により所定のストリート１０１に沿って切断される（切削工程）。この切削工程を実施する際には、切削水供給ノズル７６から切削水が切削ブレード７４の側面に向けて噴射される。   Thereafter, the holding means 4 is moved to a cutting region below the cutting blade 74, the cutting blade 74 is rotated in a predetermined direction, and a predetermined amount is cut and fed in the direction indicated by the arrow Z. Position it at the position where it reaches the dicing tape T. Then, the holding means 4 holding the semiconductor wafer 10 by suction is moved at a predetermined cutting feed speed in the direction indicated by the arrow X which is the cutting feed direction. As a result, the semiconductor wafer 10 held on the holding table 42 constituting the holding means 4 is cut along the predetermined street 101 by the cutting blade 74 (cutting process). When performing this cutting process, cutting water is sprayed from the cutting water supply nozzle 76 toward the side surface of the cutting blade 74.

以上のようにして、半導体ウエーハ１０を所定のストリート１０１に沿って切断したら、保持手段４を図１において矢印Ｙで示す方向にストリート１０１の間隔だけ割り出し送りし、上記切削工程を実施する。そして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在するストリートの全てに沿って切削工程を実施したならば、保持手段４を９０度回転させて、半導体ウエーハ１０の所定方向と直交する方向に延在するストリート１０１に沿って切削工程を実行することにより、半導体ウエーハ１０に格子状に形成された全てのストリート１０１が切削されて個々のデバイス１０２に分割される。なお、分割された個々のデバイス１０２は、ダイシングテープTの作用によってバラバラにはならず、環状のフレームFに支持されたウエーハの状態が維持されている。このようにして分割された個々の半導体チップは、環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着された状態で次工程に搬送される。   When the semiconductor wafer 10 is cut along the predetermined street 101 as described above, the holding means 4 is indexed and fed in the direction indicated by the arrow Y in FIG. 1 to perform the above-described cutting process. When the cutting process is performed along all the streets extending in the predetermined direction of the semiconductor wafer 10, the holding means 4 is rotated 90 degrees to extend in a direction orthogonal to the predetermined direction of the semiconductor wafer 10. By performing the cutting process along the streets 101, all the streets 101 formed in a lattice shape on the semiconductor wafer 10 are cut and divided into individual devices 102. The divided devices 102 do not fall apart due to the action of the dicing tape T, and the wafer state supported by the annular frame F is maintained. The individual semiconductor chips thus divided are transported to the next process in a state where they are adhered to a dicing tape T mounted on an annular frame F.

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては半導体ウエーハ１０をストリート１０１に沿って切削する切削装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はレーザー加工装置や研削装置等の加工装置に広く適用することができる。   Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a cutting apparatus that cuts the semiconductor wafer 10 along the street 101 has been shown. However, the present invention is widely applied to a processing apparatus such as a laser processing apparatus or a grinding apparatus. be able to.

２：静止基台
３：被加工物保持機構
４：保持手段
４１：支持基台
４２：保持テーブル
５：保持テーブル支持機構
５３：加工送り手段
６：スピンドル支持機構
６３：割り出し送り手段
７：スピンドルユニット
７２：スピンドルハウジング
７３：回転スピンドル
７４：切削ブレード
７７：撮像手段
７８：切込み送り手段
１０：半導体ウエーハ
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ 2: Stationary base 3: Workpiece holding mechanism 4: Holding means 41: Support base 42: Holding table 5: Holding table support mechanism 53: Processing feed means 6: Spindle support mechanism 63: Indexing feed means 7: Spindle unit 72: spindle housing 73: rotating spindle 74: cutting blade 77: imaging means 78: cutting feed means 10: semiconductor wafer F: annular frame T: dicing tape

Claims (1)

被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持手段と該加工手段とを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段とを、具備する加工装置において、
該保持手段は、被加工物を吸引保持する吸引領域と該吸引領域を囲繞する外周領域とを有する保持テーブルと、該保持テーブルを着脱可能に支持し該吸引領域に吸引力を伝達する支持基台とから構成されており、
該保持テーブルは、ポーラスセラミックスによって構成され、該吸引領域を除く領域にメッキ層が施され、
該外周領域の上面は該吸引領域の上面から所定の段差をもって形成されており、該段差に相当する厚みを有し該吸引領域の外周に嵌合する金属リングが該外周領域のメッキ層の上面に配設されている、加工装置。 Holding means for holding the workpiece, processing means for processing the workpiece held by the holding means, and processing feed means for processing and feeding the holding means and the processing means in the processing feed direction relatively In a processing apparatus comprising:
The holding means includes a holding table having a suction area for sucking and holding a workpiece and an outer peripheral area surrounding the suction area, and a support base for detachably supporting the holding table and transmitting a suction force to the suction area. It consists of a stand and
The holding table is made of porous ceramics, and a plating layer is applied to an area excluding the suction area ,
The upper surface of the outer peripheral region is formed with a predetermined step from the upper surface of the suction region, and a metal ring having a thickness corresponding to the step and fitted to the outer periphery of the suction region is the upper surface of the plating layer in the outer peripheral region A processing apparatus disposed in
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