JPH07214545A - スライシングマシンのウェハ冷却装置及びウェハ冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削中のウェハに対する冷却作用を促進し、
さらに、加工精度を向上させ得るスライシングマシンの
ウェハ冷却装置及びウェハ冷却方法を提供する。 【構成】 棒状のワーク１２をブレード２で切削してウ
ェハを製作する場合に、ワーク１２の端面に冷却液吐出
部材又はウェハ回収パット１９から冷却液を直接供給す
ることにより、ウェハに対する冷却効率を高める。ま
た、ワーク１２の端面に供給する冷却液で切削中のウェ
ハを支えるようにし、この場合、冷却液の流速を制御す
ることにより、冷却液によりウェハを支える力とウェハ
の自重とのバランスを容易に調整することにより、ウェ
ハの加工精度を向上させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スライシングマシンの
ウェハ冷却装置及びウェハ冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図３に示すように、内周縁に切刃
９形成された環状のブレード２をチャック３に装着し、
このチャック３の上方に設けたワーク支持体（図示せ
ず）に、棒状のワーク１２とこのワーク１２の外周面の
一部に接着したスライスベース１３との上端部を固定
し、チャック３をブレード２とともに回転させ、ワーク
支持体を下降させてワーク１２の側面を切刃９に対向さ
せ、ワーク支持体をブレード２の半径方向の外周に向け
て相対的に変位させることにより、図４に示すように、
切刃９でワーク１２を切削して多数のウェハ１２ａを製
作するようにしたスライシングマシンがある。なお、図
３（ａ）はワーク１２とスライスベース１３との関係を
示す平面図、図４（ｂ）はスライシングマシンの一部の
縦断側面図である。このようなスライシングマシンにお
いては、従来は、切刃９の内側近傍に、そのブレード２
の半径方向の外周部に向けてノズルを配設し、このノズ
ルから冷却水を噴出することにより、ブレード２と切削
中のウェハ１２ａとを冷却している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の冷却方
法は、ブレード２内周縁側から外周縁に向けて冷却水が
噴出され、さらに高速回転するブレード２に遠心力が作
用するため、ブレード２の内周縁に付与された冷却水が
勢いよく外周部に流れる。この結果、ブレード２に対す
る冷却作用は促進されるが、切削中のウェハ１２ａへの
冷却水の供給量が不足するためウェハ１２ａに対する冷
却作用は劣る。したがって、切削性が悪くなり、ウェハ
１２ａの加工精度にも影響が生ずる。

【０００４】また、図４に示すように、切削されつつあ
るウェハ１２ａのスライスベース１３側は細片１２ｂに
よりワーク１２とつながった状態で維持されるが、切削
の進行とともに細片１２ｂが小さくなって強度も小さく
なるため、ウェハ１２ａが自重により細片１２ｂを支点
として矢印で示すように下方に傾き易い。この結果、ウ
ェハ１２ａの細片１２ｂ側の一部が欠損したり、ウェハ
１２ａの肉厚が不均一になるおそれがある。このような
ことから、ウェハ１２ａの下面を構造物で支えることが
考えられるが、製造上のバラツキで構造物の寸法や取付
位置のバラツキにより、その構造物とウェハ１２ａとの
間に隙間があると目的が達成されず、また、製造上のバ
ラツキによって構造物がウェハ１２ａをブレード２に押
し上げるようなことになると、切削抵抗が大きくなり、
切削精度にも影響が生ずる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回転するブレードに対して直交させた棒状のワークを相
対的に前記ブレードの半径方向に変位させることによ
り、前記ブレードの切刃で前記ワークを切削してウェハ
を製作するようにしたスライシングマシンにおいて、前
記ワークの先端面に対向するノズルとこのノズルを冷却
液供給部に接続する接続部とを有する冷却液吐出部材を
設けたスライシングマシンのウェハ冷却装置である。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、水平面内で回転するブレードを設け、ワー
クの切削中にはそのワークの下端面に対向する位置に移
動し非切削時には前記ブレードの中心部から上部外方に
退避するウェハ回収パットを設け、このウェハ回収パッ
トに前記ワークの下端面に対向するノズルとこのノズル
を冷却液供給部に接続する接続部とを形成したスライシ
ングマシンのウェハ冷却装置である。

【０００７】請求項３記載の発明は、水平面内で回転す
るブレードに対して直交させた棒状のワークを相対的に
前記ブレードの半径方向に変位させることにより、前記
ブレードの切刃で前記ワークを切削するようにしたスラ
イシングマシンにおいて、前記ワークの下端面に対向す
る複数のノズルを設け、前記ブレードにより前記ワーク
を切削するときに、切削される１枚のウェハを前記ブレ
ードに圧接させない範囲でそのウェハを支える流速をも
って冷却液供給部からの冷却液を前記ノズルから吐出さ
せるようにしたスライシングマシンのウェハ冷却方法で
ある。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、ノズルからワー
クの先端面に冷却液を直接供給し続けることができるた
め、ウェハの冷却作用が著しく促進される。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、ウェハ回収
パットに形成したノズルからワークの下端面に冷却液を
直接供給し続けることができるため、ウェハの冷却作用
が著しく促進される。また、切削終了時には切削された
ウェハをウェハ回収パットにより支え、その後にウェハ
回収パットをブレードの上部外方に退避させることによ
り、切削されたウェハを安全に回収することができる。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、切削されつ
つあるウェハの自重を冷却液の流速で支えることがで
き、しかも、冷却液によりウェハを支える力とウェハの
自重とのバランスを、冷却液の流速を変えるだけで無段
階的に極めて容易に調整することができる。

【００１１】

【実施例】請求項１及び請求項２記載の発明の一実施例
を図１及び図２に基づいて説明する。図３及び図４にお
いて説明した部分と同一部分は同一符号を用いて説明す
る。図１において、スライシングマシンの装置本体１に
は、環状のブレード２を着脱自在に保持するチャック３
と一体に回転するスピンドル４が回転自在に保持されて
いる。このスピンドル４の下端に固定的に設けられたプ
ーリ５と、モータ６に直結されたプーリ７とにはエンド
レスのベルト８が巻回されている。また、ブレード２の
内周縁にはダイヤモンド砥粒による切刃９が形成されて
いる。

【００１２】さらに、装置本体１の上部には、ブレード
２の半径方向に往復駆動されるテーブル１０が設けら
れ、このテーブル１０の先端にはワーク支持体１１が昇
降自在に設けられ、このワーク支持体１１には、断面が
円形のワーク１２とこのワーク１２の外周に接着された
スライスベース１３（カーボン材）との上端が着脱自在
に支持されている。すなわち、ワーク支持体１１を下降
させることにより、ワーク１２がブレード２の切刃９と
対向する位置に下降し、図１において、テーブル１０を
水平に右方に移動させることにより、ワーク１２がブレ
ード２の半径方向に送られて切刃９により切削される構
造となっている。

【００１３】さらに、前記装置本体１には、冷却液供給
部である冷却液ポンプ１４と、真空ポンプ１５、これら
の冷却液ポンプ１４と真空ポンプ１５とを選択的に管路
１６に接続する切替弁１７とが設けられている。１８は
冷却液吐出部材を兼ねたウェハ回収パットである。この
ウェハ回収パット１８は、前記ワーク１２の切削中に
は、ワーク１２とともに前記ブレード２の中心位置Ａか
らブレード２の外周位置Ｂに駆動され、ワーク１２を切
削した後には、単独で位置Ａに駆動され、続いてブレー
ド２の上部に外方に駆動され、さらに、垂直な回動軸心
をもって外方に旋回駆動される構造となっている。そし
て、このウェハ回収パット１８には、前記ワークの下端
面に対向して放射状に配列された複数のノズル１９と、
これらのノズル１９を前記管路１６に接続する接続部２
０とが形成されている。また、図２に示すように、前記
ノズル１９の上端には水平方向に拡開するフランジ２１
が形成されている。

【００１４】このような構成において、まず、ウェハ回
収パット１８をブレード２の中心位置Ａに駆動し、ワー
ク１２の下端がブレード２の回転面の下方に位置するま
でワーク支持体１１を下降させてワーク１２を下方に変
位させる。これにより、ワーク１２を切削して得るべき
ウェハ１２ａの厚さが定められる。この状態では、ワー
ク１２の下端面はウェハ回収パット１８に対して僅かの
隙間を開けて対向する。そして、テーブル１０をワーク
支持体１０とともに図１において右方に移動させること
により、ワーク１２がブレード２により切削される。こ
のとき、ウェハ回収パット１８もワーク１２と同じタイ
ミングをもって右方の位置Ｂに向かって移動させる。こ
の切削過程では、管路１６が切替弁１７により冷却液ポ
ンプ１４に接続し、冷却液ポンプ１４を介して冷却液タ
ンク（図示せず）から供給された冷却液を連続的にノズ
ル１９からワーク１２の下端面に直接供給する。これに
より、ウェハ１２ａの冷却作用が著しく促進される。

【００１５】そして、ブレード２がワーク１２を切削し
スライスベース１３に切り込んだ位置でテーブル１０が
一旦停止させる。この後、切替弁１７の切替動作により
管路１６を真空ポンプ１５に接続することにより、切削
されたウェハ１２ａを負圧によりノズル１９の開口面に
吸引する。続いて、ブレード２によりスライスベース１
３を切断し終えるまでテーブル１０を右方に移動させて
停止させ、ワーク支持体１１をワーク１２とともに上方
に退避させる。この間、ウェハ回収パット１８を位置Ａ
に復帰させ、さらに上方に駆動し、さらに９０°外方に
旋回させる。続いて真空ポンプ１５をＯＦＦにすること
により、上部外方に退避させたウェハ回収パット１８上
のウェハ１２ａを搬送コンベア（図示せず）に載せる。
この後、ウェハ回収パット１８を、逆の動作でブレード
２の中心位置Ａにセットし、テーブル１０の動作により
ワーク１２をウェハ回収パット１８の真上に復帰させ、
ワーク支持体１１を下降させてワーク１２の下端をウェ
ハ回収パット１８に接近させて次の切削のために待機さ
せる。

【００１６】次いで、請求項３記載の発明の一実施例を
図１及び図２に基づいて説明する。前記実施例において
説明した部分は説明を省略する。本発明は、ブレード２
によりワーク１２を切削するときに、切削される１枚の
ウェハ１２ａをブレード２に圧接させない範囲でそのウ
ェハ１２ａを支える流速をもって冷却液ポンプ１４から
の冷却液をノズル１９から吐出させるようにしたもので
ある。

【００１７】これにより、切削されつつあるウェハ１２
ａの自重を冷却液の流速で支えることができる。この冷
却液の流速でウェハ１２ａを支える力とウェハ１２ａの
自重とのバランスは、冷却液の流速を変えるだけで無段
階的に極めて容易に調整することができる。この調整
は、例えば、冷却液ポンプ１４の駆動出力を調整し、或
いは、冷却液ポンプ１４とウェハ回収パット１８との間
に絞り弁（図示せず）を設け、この絞り弁の絞り量を調
節する等の手段により達成される。さらに、ノズル１９
から供給された冷却液は複数のノズル１９のフランジ２
１とウェハ１２ａの下面との間を水平方向に流れ、ウェ
ハ１２ａの下面の略全面が冷却液で濡れるため、切削中
のウェハ１２ａを保持する作用が促進される。この結
果、ウェハ１２ａを上方に押し過ぎて切削抵抗が増大す
るようなことがなく、また、ウェハ１２ａを下から支え
ることができるため、ウェハ１２ａの下方への傾斜を防
止して、ウェハ１２ａのスライスベース１３側の端部が
欠損することを防止するとともに、ウェハ１２ａの肉厚
を均一化し、加工精度を向上させることができる。

【００１８】なお、最近、電圧をかけると瞬時に粘度が
変化する流体が開発されているが、ある程度の粘性を有
する冷却液をノズル１９から供給してウェハ１２ａを冷
却し、このときに、その冷却液が有する粘性によりウェ
ハ１２ａを吸着状態に近い状態で支えることも可能であ
る。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、ワークの先端面
に対向するノズルとこのノズルを冷却液供給部に接続す
る接続部とを有する冷却液吐出部材を設けたので、ズル
からワークの先端面に冷却液を直接供給し続けることが
でき、これにより、ウェハの冷却作用を著しく促進する
ことができる。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ワークの切削中にはそのワークの下端面に
対向する位置に移動し非切削時には水平なブレードの中
心部から上部外方に退避するウェハ回収パットを設け、
このウェハ回収パットに前記ワークの下端面に対向する
ノズルとこのノズルを冷却液供給部に接続する接続部と
を形成したので、ウェハ回収パットに形成したノズルか
らワークの下端面に冷却液を直接供給し続けることがで
きるため、ウェハの冷却作用を著しく促進することがで
き、また、切削終了時には切削されたウェハをウェハ回
収パットにより支え、その後にウェハ回収パットをブレ
ードの上部外方に退避させることにより、切削されたウ
ェハを安全に回収することができる。

【００２１】請求項３記載の発明は、ワークの下端面に
対向する複数のノズルを設け、ブレードによりワークを
切削するときに、切削される１枚のウェハをブレードに
圧接させない範囲でそのウェハを支える流速をもって冷
却液供給部からの冷却液をノズルから吐出させるように
したので、切削されつつあるウェハの自重を冷却液の流
速で支えることができ、しかも、冷却液によりウェハを
支える力とウェハの自重とのバランスを、冷却液の流速
を変えるだけで無段階的に極めて容易に調整することが
でき、これにより、ウェハの下方への傾斜を防止して、
ウェハのスライスベース側の端部が欠損することを防止
するとともに、加工精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び請求項２記載の発明の一実施例を
示す縦断側面図である。

【図２】ウェハ回収パットの縦断側面図である。

【図３】従来例を示す一部の縦断側面図である。

【図４】ワークの切削状態を示す側面図である。

【符号の説明】

２ ブレード ９ 切刃 １２ ワーク １２ａ ウェハ １４ 冷却液供給部 １８ 冷却液吐出部材，ウェハ回収パット １９ ノズル ２０ 接続部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するブレードに対して直交させた棒
   状のワークを相対的に前記ブレードの半径方向に変位さ
   せることにより、前記ブレードの切刃で前記ワークを切
   削してウェハを製作するようにしたスライシングマシン
   において、前記ワークの先端面に対向するノズルとこの
   ノズルを冷却液供給部に接続する接続部とを有する冷却
   液吐出部材を設けたことを特徴とするスライシングマシ
   ンのウェハ冷却装置。
2. 【請求項２】 水平面内で回転するブレードを設け、ワ
   ークの切削中にはそのワークの下端面に対向する位置に
   移動し非切削時には前記ブレードの中心部から上部外方
   に退避するウェハ回収パットを設け、このウェハ回収パ
   ットに前記ワークの下端面に対向するノズルとこのノズ
   ルを冷却液供給部に接続する接続部とを形成したことを
   特徴とする請求項１記載のスライシングマシンのウェハ
   冷却装置。
3. 【請求項３】 水平面内で回転するブレードに対して直
   交させた棒状のワークを相対的に前記ブレードの半径方
   向に変位させることにより、前記ブレードの切刃で前記
   ワークを切削するようにしたスライシングマシンにおい
   て、前記ワークの下端面に対向する複数のノズルを設
   け、前記ブレードにより前記ワークを切削するときに、
   切削される１枚のウェハを前記ブレードに圧接させない
   範囲でそのウェハを支える流速をもって冷却液供給部か
   らの冷却液を前記ノズルから吐出させるようにしたこと
   を特徴とするスライシングマシンのウェハ冷却方法。