JP7242438B2

JP7242438B2 - 加工装置

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Publication number: JP7242438B2
Application number: JP2019111826A
Authority: JP
Inventors: 浩吉湊
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2023-03-20
Anticipated expiration: 2039-06-17
Also published as: JP2020205324A

Description

本発明は、保持手段から加工済の被加工物を搬出し搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を備える加工装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

ダイシング装置は、複数のウエーハを収容したカセットが載置されるカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置されたカセットから搬出されたウエーハを仮置きする仮置きテーブルと、該仮置きテーブルから搬出されたウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハを切削加工する切削手段と、該切削手段により切削された後、該保持手段から搬出されたウエーハを洗浄する洗浄手段と、を備え、該洗浄手段から搬出された洗浄済みのウエーハを、該仮置き手段を経由して該カセットに収容するように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１１－３３００１１号公報

上記したダイシング装置によってウエーハに切削加工を施す際には、ダイシング装置の切削ブレードによって切削する切削部に対して切削水が供給される。該ウエーハに対する切削加工が施されると、ウエーハ上には該切削水が残留して水の層が形成され、該水の層によってウエーハ表面の乾燥が防止されて、切削屑等のコンタミがウエーハに直接付着することが防止される。そのため、切削加工が完了した後、ウエーハを保持した保持手段から洗浄手段に搬送する際には、ウエーハの上面に形成された水の層が消失しない程度の低速度で洗浄手段まで搬送されることが好ましいとされる。

しかし、ウエーハに形成されるデバイスの種類によっては、上記したようにウエーハ上に形成された水の層を維持しなくても支障が生じない場合もあり、そのようなウエーハを加工する際にも、上記したような低速度でウエーハを保持手段から洗浄手段に搬送すると、搬送時間が長くなることから、その間、保持手段に対して次のウエーハを載置することができず、生産性が悪化するという問題が生じる。

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、生産性に優れた加工装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数の被加工物を収容したカセットが載置されるカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置されたカセットから搬出された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を加工する加工手段と、該保持手段から被加工物を搬出し搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送された被加工物を洗浄する洗浄手段と、から少なくとも構成される加工装置であって、該保持手段に保持された被加工物が該加工手段によって加工された後、該被加工物を、該保持手段から該洗浄手段まで該被加工物の上面の水の層が維持されない高速で搬送する第１のモードと、該被加工物を、該保持手段から該洗浄手段まで該被加工物の上面の水の層が維持される低速で搬送する第２のモードと、が選択可能な制御手段と、を備えた加工装置が提供される。

本発明の加工装置は、保持手段に保持された被加工物が該加工手段によって加工された後、被加工物を、保持手段から洗浄手段まで被加工物の上面の水の層が維持されない高速で搬送する第１のモードと、被加工物を、保持手段から洗浄手段まで被加工物の上面の水の層が維持される低速で搬送する第２のモードと、が選択可能な制御手段を備えていることにより、被加工物の上面に水の層を形成して維持する必要がない場合は第１のモードを選択して生産性を向上することができ、被加工物の上面に水の層を形成して維持する必要がある場合は第２のモードを選択して、被加工物の表面に切削屑等のコンタミが直接付着することを防止することができる。

ダイシング装置の全体斜視図である。（ａ）ウエーハを保持手段から搬出した状態を示す一部拡大斜視図、（ｂ）ウエーハを洗浄手段上に搬送した状態を示す一部拡大斜視図である。モード選択画面が表示された表示手段の正面図である。制御手段に設定された搬送手段の駆動手段を駆動するための周波数を示すグラフである。

以下、本発明に基づいて構成される加工装置に係る実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

図１には、本発明の加工装置の一実施例であるダイシング装置１の全体斜視図が示されている。なお、図１に示すダイシング装置１によって加工される被加工物（ウエーハＷ）は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され形成されたものであり、環状のフレームＦに粘着テープＴを介して支持されている。

図１に示すように、ダイシング装置１は、略直方体形状のハウジング１Ａを備え、複数のウエーハＷを収容したカセット４Ａ（２点鎖線で示す）が載置される昇降可能に構成されたカセットテーブル４と、カセットテーブル４に載置されたカセット４Ａから搬出されたウエーハＷを保持する保持手段７と、保持手段７に保持されたウエーハＷを加工する加工手段としての切削手段１２と、保持手段７からウエーハＷを搬出し搬送する搬送手段１３と、搬送手段１３で搬送された被加工物を洗浄する洗浄手段８と、から少なくとも構成される。

本実施形態のダイシング装置１は、上記した構成に加え、カセット４ＡからフレームＦに支持されたウエーハＷを仮置きテーブル５に搬出する搬出入手段３と、仮置きテーブル５に搬出されたウエーハＷを保持手段７に搬送する旋回アームを有する搬送手段６と、保持手段７が図１において位置付けられている搬出入領域と切削手段１２によって加工が施される切削手段１２の直下の加工領域とを移動する移動経路の上方に配設されるアライメント手段１１と、作業者が加工条件等を設定するためのタッチパネル機能を備えた表示手段１４と、を備え、さらに、ダイシング装置１の各作動部を制御するための制御手段１００を備えている。なお、図１では、説明の都合上、制御手段１００をハウジング１Ａの外に記載しているが、実際はハウジング１Ａの内部に収容されている。

上記した搬送手段１３について、さらに詳細に説明する。搬送手段１３は、ハウジング１Ａに形成されたＹ方向に沿って開口する開口部２から延びるアーム部１３１と、該アーム部１３１の先端部下方に配設され昇降可能に構成された板状部材１３２と、板状部材１３２の各角部に配設された４つの吸着パッド１３３と、該板状部材１３２に配設された円盤形状のカバー部材１３４と、を備えると共に、ハウジング１Ａ内には、該アーム部１３１を開口部２に沿ってＹ方向に進退させるための駆動手段１４０（点線で示す）を備えている。駆動手段１４０は、例えばパルスモータ１４１と、パルスモータ１４１によって回転させられるボールねじ１４２と、アーム部１３１に形成されボールねじ１４２が螺合させられる図示しない雌ねじ部とを備え、パルスモータ１４１を正転・逆転させることで該ボールねじ１４２の回転を直線運動に変換して、アーム部１３１を進退させる。パルスモータ１４１の回転速度は、制御手段１００において任意に設定されるパルス信号の周波数によって制御される。

ダイシング装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、本実施形態におけるダイシング装置１の作用について以下に説明する。

ダイシング装置１によって切削加工を実施するに際し、まず、搬出入手段３によって、ウエーハＷは搬出される。カセット４Ａから搬出されたウエーハＷは搬送手段６によって、保持手段７に搬送される。保持手段７に搬送されたウエーハＷは、保持手段７上に吸引保持され、フレームＦがクランプ機構７１によって固定される。次いで、ウエーハＷは、保持手段７と共にＸ方向に移動させられ、撮像手段を備えたアライメント手段１１の直下に移動させられて、加工手段として配設された切削手段１２の切削ブレード１２１とウエーハＷの分割予定ラインとの位置合わせを行うアライメント工程が実施される。

該アライメント工程が実施されたならば、切削手段１２の直下の加工領域に保持手段７を加工送りして、制御手段１００に記憶された所定の制御プログラムに従い、切削手段１２によってウエーハＷの所定の方向に形成された分割予定ラインを切削する。所定の方向に形成された分割予定ラインを切削したならば、切削手段１２を、矢印Ｙで示すＹ方向に割り出し送りして、ウエーハＷの該所定の方向に形成された全ての分割予定ラインに沿って切削加工を施す。切削加工が施される際には、切削水供給手段１２２によってウエーハＷが切削ブレード１２２によって切削される切削部位に対し、切削水が供給される。

所定の方向に形成された分割予定ラインに切削加工を施したならば、保持手段７によってウエーハＷが９０°回転させられ、該所定の方向と直交する方向に形成された全ての分割予定ラインに対し、上記と同様の切削加工を施して、ウエーハＷを個々のデバイスチップに分割する。切削加工され個々のデバイスチップに分割されたウエーハＷは、図１に示す搬出入領域に移動させられる。この際、ウエーハＷ上には、切削水供給手段１２２から供給された切削水が残存して水の層が形成される。

次いで、図１に加え、図２を参照しながら、搬送手段１３の作動により保持手段７に保持されたウエーハＷを、洗浄手段８に搬送する搬送工程について説明する。

図２（ａ）に示すように、搬送手段１３のアーム部１３１は、駆動手段１４０によって、開口部２のＡ部に移動させられる。アーム部１３１がＡ部に移動させられることで、板状部材１３２は、保持手段７に保持されたウエーハＷ上に位置付けられる。該板状部材１３２は、上記したように昇降可能に構成されており、制御手段１００による指示信号により下降させられて、吸着パッド１３３を、ウエーハＷを支持するフレームＦに当接させ吸着する。吸着パッド１３３によってフレームＦを吸着したならば、板状部材１３２と共にウエーハＷを上昇させる。

上記したように、ウエーハＷを上昇させたならば、搬送手段１３の駆動手段１４０に配設されたパルスモータ１４１を、制御手段１００によって指示された所定の周波数のパルス信号に基づいて作動し、図２（ｂ）に示すように、アーム部１３１を、Ａ部からＢ部に移動させる。アーム部１３１がＢ部に移動することで、ウエーハＷが、洗浄手段８上に位置付けられる。洗浄手段８上にウエーハＷが位置付けられたならば、板状部材１３２を下降させて、洗浄手段８上にフレームＦと共にウエーハＷを載置して固定し、洗浄工程を実施する。

ここで、本実施形態の制御手段１００によって制御される搬送手段１３の作動について、図３、図４を参照しながら、さらに説明する。

本実施形態のダイシング装置１によってカセット４Ａに収容されたウエーハＷを切削加工するに際し、制御手段１００では、搬送手段１３の作動に関して、ウエーハＷを、保持手段７の上方から該洗浄手段８の上方までウエーハＷの上面の水の層が維持されない程度の高速で搬送する第１のモード、又は、ウエーハＷを、保持手段７の上方から該洗浄手段８の上方まで、ウエーハＷの上面の水の層が維持される程度の低速で搬送する第２のモードのいずれかが選択される。

上記した選択は、種々の方法によって実現されるが、例えば、カセット４Ａをカセットテーブル４上に載置して、作業者がこれから実施する切削加工の加工条件を設定する際に、図３に示すように、表示手段１４上にモード選択画面を表示させ、「第１のモード」ボタン、又は「第２のモード」ボタンのいずれかをタッチして選択するようにすることができる。該表示手段１４の画面上には、図に示すように、各モードの技術的意味を作業者が混同しないように、各モードによって実現される搬送時間が表示されることが好ましい。なお、制御手段１００において、「第１のモード」及び「第２のモード」のいずれかを選択するに際し、表示手段１４に表示する各ボタンの名称は特に限定されず、例えば、「高速モード」、「低速モード」等であってもよい。

上記したように、本実施形態の搬送手段１３を駆動する駆動手段１４０の駆動源はパルスモータ１４１であり、「第１のモード」が選択された場合は、制御手段１００によって、パルスモータ１４１を駆動するためのパルス信号の周波数が、図４に示す周波数Ｐ１で設定される。これにより、パルスモータ１４１が、高い周波数Ｈ１に至るパルス信号で駆動され、アーム部１３１は、Ａ部からＢ部まで高速で作動し、例えば搬送時間が２秒となる。他方、「第２のモード」が選択された場合は、制御手段１００によって、パルスモータ１４１を駆動するためのパルス信号の周波数が、図４に示す周波数Ｐ２で設定される。これにより、パルスモータ１４１が、低い周波数Ｈ２に留まるパルス信号で駆動され、アーム部１３１は、Ａ部からＢ部まで低速で作動し、搬送時間が４０秒となる。

洗浄手段８に搬送されたウエーハＷは、洗浄手段８によって洗浄、乾燥されて、回転アームを備えた搬送手段６によって仮置きテーブル５に搬送された後、搬出入手段３によってカセット４Ａの所定の位置に収容される。

上記した実施形態によれば、切削加工を施した後、洗浄手段まで搬送する間に表面に切削屑等のコンタミが付着しないように細心の注意が必要なデバイス(例えば、ＣＭＯＳ等のイメージセンサ）が形成されたウエーハＷを加工する場合は、切削加工を施すに際し、制御手段１００において、搬送手段１３の作動に関し、搬送時間が長い、低速で作動する第２のモードが予め選択される。これにより、保持手段７からウエーハＷが搬出され、洗浄手段８まで搬送されるまでの間に、ウエーハＷの表面に形成された水の層が維持され、ウエーハＷの表面に直接コンタミが付着することが防止される。さらに、本実施形態では、上記コンタミの付着に対して注意する必要のないウエーハＷを加工するに際しては、制御手段１００において、第１のモードが予め選択される。これにより、保持手段７からウエーハＷが搬出され、洗浄手段８まで搬送されるまでの間に、ウエーハＷの表面に形成された水の層は消失するものの、直ぐに洗浄手段８において洗浄が施される。この場合、保持手段７から加工済のウエーハＷが搬出された後、保持手段７のチャックテーブル７２に対し、次のウエーハＷを速やかに載置することができ、生産性を向上させることができる。

なお、上記した実施形態では、表示画面１４に表示させた「第１のモード」、又は「第２のモード」を、作業者がタッチして選択するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加工されるウエーハＷの種類毎に、いずれのモードで搬送手段１３を作動させるのかを予め制御手段１００に記憶させておき、制御手段１００において、これから加工されるウエーハＷの種類が選択されることによって、自動的に「第１のモード」、「第２のモード」のいずれかが選択されるようにしてもよい。

１：ダイシング装置
１Ａ：ハウジング
２：開口部
３：搬出入手段
４：カセットテーブル
４Ａ：カセット
５：仮置きテーブル
６：搬送手段
７：保持手段
８：洗浄手段
１１：アライメント手段
１２：切削手段（加工手段）
１３：搬送手段
１３１：アーム部
１３２：板状部材
１３３：吸着パッド
１００：制御手段
１４０：駆動手段
１４１：パルスモータ
１４２：ボールねじ

Claims

複数の被加工物を収容したカセットが載置されるカセットテーブルと、該カセットテーブルに載置されたカセットから搬出された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を加工する加工手段と、該保持手段から被加工物を搬出し搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送された被加工物を洗浄する洗浄手段と、から少なくとも構成される加工装置であって、
該保持手段に保持された被加工物が該加工手段によって加工された後、該被加工物を、該保持手段から該洗浄手段まで該被加工物の上面の水の層が維持されない高速で搬送する第１のモードと、該被加工物を、該保持手段から該洗浄手段まで該被加工物の上面の水の層が維持される低速で搬送する第２のモードと、が選択可能な制御手段と、を備えた加工装置。