JPH11291142A - スピンドル温度制御装置及びダイシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 スピンドルと、スピンドルを回転可能に包囲
するスピンドルハウジングとから構成されるスピンドル
ユニットの温度を全体に渡って均一になるように制御す
る。 【解決手段】 温度制御媒体が流入する媒体流入孔２４
と、媒体流入孔２４から流入した温度制御媒体が所要領
域に行き渡るように分散させた媒体分散経路と、媒体分
散経路を経た温度制御媒体が流出する媒体流出孔２７と
から構成され、媒体分散経路は、スピンドル１６の周囲
に螺旋状に巻くようにして配設されて媒体流入孔２４か
ら流入した温度制御媒体を所要位置まで導く往路２６
と、所要位置で折り返してスピンドル１６の周囲に往路
２６とは逆巻きするようにして配設されて温度制御媒体
を媒体流出孔２７へと導く復路２８とから構成され、ス
ピンドルハウジングに配設されるスピンドル温度制御装
置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルと、ス
ピンドルを回転可能に包囲するスピンドルハウジングと
から構成されるスピンドルユニットの温度を制御する装
置に関し、詳しくは、温度制御媒体を往復させることに
よりスピンドルユニット全体の温度が均一になるように
したスピンドル温度制御装置、及び、当該スピンドル温
度制御装置を搭載したダイシング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体ウェーハをダイシングす
るダイシング装置には、図５に示すようなスピンドルユ
ニット３０が搭載される。このスピンドルユニット３０
においては、スピンドル３１は、ローター３２とステー
ター３３とからなるシンクロナスモーター３４のロータ
ー３２と連結されると共に、スピンドルハウジング３５
のスラストエアーベアリング３６及びラジアルエアーベ
アリング３７によって回転可能に支持されており、スピ
ンドル３１の先端には回転ブレード３８が装着されてい
る。そして、シンクロナスモーター３４に駆動されてス
ピンドル３１が高速回転しながらスピンドルユニット３
０が下降することによって、高速回転する回転ブレード
３８の作用を受けて半導体ウェーハが切削される。

【０００３】このように、切削時はスピンドル３１が高
速回転するため、スピンドル３１、スピンドルハウジン
グ３５に熱膨張、熱歪み等が発生しやすく、これらが原
因となって回転ブレード３８の作用位置にも微妙なズレ
が生じ、その結果、切削誤差が生じることがある。

【０００４】そこで、このような弊害を未然に防止する
ため、従来のスピンドルユニット３０においては、図６
にも示すように、スピンドルハウジング３５内において
スピンドル３１を外周側から螺旋状に巻くようにして媒
体分散経路３９を設けている。この媒体分散経路３９
は、スピンドルハウジング３５の一方の端部側に設けた
媒体流入孔４０から流入した冷却水が他方の端部側に設
けた媒体流出孔４１まで流通するものであり、媒体流出
孔４１から流出した冷却水は媒体温度コントローラ４２
においてその温度をコントロールされて再び媒体流入孔
４０から流入する。スピンドルユニット３０は、このよ
うにして冷却水が循環することによりスピンドル３１及
びスピンドルハウジング３５の冷却が行われるものであ
り、媒体分散経路３９と媒体流入孔４０と媒体流出孔４
１と媒体温度コントローラ４２とで温度制御装置を構成
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
温度制御装置において媒体分散経路３９を流通する冷却
水は、流通の過程でスピンドルハウジング３５が有する
熱によって温度が上昇し、媒体分散経路３９内における
冷却水の温度にバラツキが生じるため、冷却効果にもバ
ラツキが生じ、スピンドルユニット３０全体の均一かつ
高精度な温度制御を行うことが困難である。

【０００６】従って、スピンドルユニット全体の温度を
均一とし、高精度な温度制御を可能とする温度制御装置
を提供することに解決すべき課題を有している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、少なくとも、スピンドル
と、該スピンドルを回転可能に包囲するスピンドルハウ
ジングとから構成されるスピンドルユニットの温度を制
御するスピンドル温度制御装置であって、温度制御媒体
が流入する媒体流入孔と、該媒体流入孔から流入した温
度制御媒体が所要領域に行き渡るように分散させた媒体
分散経路と、該媒体分散経路を経た温度制御媒体が流出
する媒体流出孔とから構成され、媒体分散経路は、スピ
ンドルの周囲に螺旋状に巻くようにして配設されて媒体
流入孔から流入した温度制御媒体を所要位置まで導く往
路と、所要位置で折り返してスピンドルの周囲に往路と
は逆巻きするようにして配設されて温度制御媒体を媒体
流出孔へと導く復路とから構成され、スピンドルハウジ
ングに配設されるスピンドル温度制御装置を提供するも
のである。

【０００８】このように構成されるスピンドル温度制御
装置によれば、媒体分散経路内を流通する温度制御媒体
の温度に経路内においてバラツキがあっても、経路を往
復させることにより全体としては均一に分散されるた
め、スピンドル及びスピンドルハウジングの温度を均一
に制御することができる。

【０００９】また本発明は、少なくとも、回転ブレード
が装着されるスピンドルと、該スピンドルを回転可能に
包囲するスピンドルハウジングとから構成されるスピン
ドルユニットを含み、回転ブレードによって半導体ウェ
ーハをダイシングするダイシング装置であって、スピン
ドルハウジングには、上記のスピンドル温度制御装置を
配設したダイシング装置を提供するものである。

【００１０】このように構成されるダイシング装置にお
いては、スピンドル温度制御装置によってスピンドル及
びスピンドルハウジングの温度を制御することができる
ため、回転ブレードの作用位置の制御を高精度に行うこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明が適用される装置と
しては、例えば、図１に示す半導体ウェーハのダイシン
グを行うダイシング装置１０がある。

【００１２】このダイシング装置１０においては、ダイ
シングされる半導体ウェーハＷは、保持テープＴを介し
てフレームＦに保持されてチャックテーブル１１に吸引
保持され、チャックテーブル１１がＸ軸方向に移動して
アライメント手段１２の直下に位置付けられ、パターン
マッチング等の処理によって切削すべき領域が検出され
る。そして、切削すべき領域が検出されると、チャック
テーブル１１が更にＸ軸方向に移動して切削手段１３の
作用を受けて半導体ウェーハＷが切削されてダイシング
が行われる。

【００１３】切削手段１３は、図２に示すように、スピ
ンドルユニット１４と、回転ブレード１５とから概ね構
成されている。スピンドルユニット１４は、先端側に回
転ブレード１５を装着したスピンドル１６と、スピンド
ル１６をスラストエアーベアリング１７及びラジアルエ
アーベアリング１８によって非接触の状態で支持するス
ピンドルハウジング１９と、スピンドル１６の基部側に
取り付けたローター２１とステーター２２を有するシン
クロナスモーター２０とからなり、ローター２１の回転
によりスピンドル１６及び回転ブレード１５が回転する
構成となっている。

【００１４】スピンドルハウジング１９の内部には、図
３にも示すように、冷却水等の温度制御媒体を流通でき
る管状の媒体分散経路２３が配設されている。この媒体
分散経路２３は、スピンドルハウジング１９におけるシ
ンクロナスモーター２０側の端部の外周に設けた媒体流
入孔２４を先頭とし、スピンドル１６の外側を螺旋状に
巻くようにして配設されている。

【００１５】図３に示すように、媒体分散経路２３は、
スピンドルハウジング１９の回転ブレード１５側の端部
に位置する折り返し部２５において折り返される。そし
て、媒体流入孔２４から折り返し部２５までが往路２６
（図２及び図３において→で示す）を構成している。

【００１６】一方、折り返し部２５において折り返され
た媒体分散経路２３は、往路２６と平行かつ逆向きにシ
ンクロナスモーター２０側に向けて螺旋状に巻くように
して配設され、スピンドルハウジング１９におけるシン
クロナスモーター２０側の端部の外周に設けた媒体流出
孔２７が終端となっており、折り返し部２５から媒体流
出孔２７までが復路２８（図２及び図３において⇒で示
す）を構成している。また、媒体流出孔２７と媒体流入
孔２４とは媒体温度コントローラ２８ａを介して接続さ
れており、媒体流出孔２７から流出した冷却水は、媒体
温度コントローラ２８ａにおいてその温度をコントロー
ルされて媒体流入孔２４から流入して循環するようにな
っている。そして、媒体分散経路２３と媒体流入孔２４
と媒体流出孔２７と媒体温度コントローラ２８ａとで、
温度制御装置を構成している。

【００１７】半導体ウェーハを切削する際は、スピンド
ル１６の高速回転によりスピンドル１６やスピンドルハ
ウジング１９に熱膨張、熱歪みが生じることがあるた
め、媒体分散経路２３に冷却水を流通させる。冷却水
は、媒体流入孔２４から流入し、流入した冷却水は、往
路２６を螺旋状に流れて折り返し部２５に到達する。

【００１８】そして、折り返し部２５に到達した冷却水
は、折り返し部２５において折り返され、往路２６と平
行に配設された復路２８を、往路２６を流通する冷却水
とは逆向きに流通して媒体流出孔２７において排出され
る。

【００１９】ここで、スピンドル１６の回転によってス
ピンドルハウジング１９がもつ熱により、往路２６を流
れる冷却水の温度が流通の過程において上昇し、媒体流
入孔２４付近における冷却水よりも折り返し部２５付近
における冷却水の方が温度が高くなる場合がある。一
方、復路２８を流れる冷却水の温度も流通の過程で上昇
し、折り返し部２５付近における冷却水よりも媒体流出
孔２７付近における冷却水の方が温度が高くなる場合が
ある。

【００２０】従来のように片方向にのみ冷却水が流通す
る場合は、冷却水の入力側と出力側との間で温度差が生
じた場合、スピンドルハウジング１９及びスピンドル１
６の全体を均一に冷却することができず、冷却効果にバ
ラツキが生じていた。しかし、本発明の場合には、媒体
分散経路２３が折り返し部２５において折り返され、往
路２６とは逆方向に復路２８を冷却水が流通するため、
全体としては往路２６を流通する冷却水の温度と復路２
８を流通する冷却水の温度との間で均衡が保たれてい
る。即ち、冷却効果にムラがなく、スピンドルハウジン
グ１９及びスピンドル１６の全体を均等に温度制御する
ことができる。

【００２１】また、スピンドル温度制御装置は図４のよ
うに構成してもよい。図４の例について、理解を容易と
するために図３の例と同一の符号を用いて説明すると、
図４における媒体分散経路２３は、シンクロナスモータ
ー２０のモーターハウジング２９にまで連続して設けら
れている。この場合、モーターハウジング２９の端部に
媒体流入孔２４と媒体流出孔２７が設けられる。このよ
うな構成とすることにより、より効果的にスピンドルユ
ニット全体の温度制御を行うことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスピ
ンドル温度制御装置によれば、媒体分散経路内を流通す
る温度制御媒体の温度に経路内においてバラツキがあっ
ても、経路が往復することにより全体としては均一に分
散されるので、スピンドル及びスピンドルハウジングの
温度が均一となり、温度ムラが生ぜず高精度な温度制御
が可能となる。

【００２３】また、このようなスピンドル温度制御装置
を配設したダイシング装置においては、スピンドル温度
制御装置によってスピンドル及びスピンドルハウジング
の温度が制御され、回転ブレードの作用位置の制御を高
精度に行うことができるため、半導体ウェーハのダイシ
ングを精密に遂行でき、チップの品質も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイシング装置を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明に係る温度制御装置の第一の実施の形態
におけるスピンドルハウジングの断面を示す断面図であ
る。

【図３】同温度制御装置の第一の実施の形態を示す説明
図である。

【図４】同温度制御装置の第二の実施の形態におけるス
ピンドルハウジングの断面を示す断面図である。

【図５】従来の温度制御装置におけるスピンドルハウジ
ングの断面を示す断面図である。

【図６】従来の温度制御装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１０……ダイシング装置 １１……チャックテーブル １２……アライメント手段 １３……切削手段 １４…
…スピンドルユニット １５……回転ブレード １６……スピンドル １７……スラストエアーベアリング １８……ラジアル
エアーベアリング １９……スピンドルハウジング ２０……シンクロナス
モーター ２１……ローター ２２……ステーター ２３……媒体
分散経路 ２４……媒体流入孔 ２５……折り返し部 ２６……往
路 ２７……媒体流出孔 ２８……復路 ２８ａ……媒体温度コントローラ ２９
……モーターハウジング ３０……スピンドルユニット ３１……スピンドル ３
２……ローター ３３……ステーター ３４……シンクロナスモーター ３５……スピンドルハウジング ３６……スラストエア
ーベアリング ３７……ラジアルエアーベアリング ３８……回転ブレ
ード ３９……媒体分散経路 ４０……媒体流入孔 ４１……
媒体流出孔 ４２……媒体温度コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、スピンドルと、該スピンド
   ルを回転可能に包囲するスピンドルハウジングとから構
   成されるスピンドルユニットの温度を制御するスピンド
   ル温度制御装置であって、 温度制御媒体が流入する媒体流入孔と、該媒体流入孔か
   ら流入した温度制御媒体が所要領域に行き渡るように分
   散させた媒体分散経路と、該媒体分散経路を経た温度制
   御媒体が流出する媒体流出孔とから構成され、 該媒体分散経路は、該スピンドルの周囲に螺旋状に巻く
   ようにして配設されて該媒体流入孔から流入した温度制
   御媒体を所要位置まで導く往路と、 該所要位置で折り返して該スピンドルの周囲に往路とは
   逆巻きするようにして配設されて温度制御媒体を該媒体
   流出孔へと導く復路とから構成され、 該スピンドルハウジングに配設されるスピンドル温度制
   御装置。
2. 【請求項２】 少なくとも、回転ブレードが装着される
   スピンドルと、該スピンドルを回転可能に包囲するスピ
   ンドルハウジングとから構成されるスピンドルユニット
   を含み、該回転ブレードによって半導体ウェーハをダイ
   シングするダイシング装置であって、 該スピンドルハウジングには、請求項１に記載のスピン
   ドル温度制御装置を配設したダイシング装置。