JPH11330009A - 切削ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハやセラミックス等を切削する
切削装置に搭載される切削ユニットにおいて、スピンド
ルと、スピンドルをエアーによって支持するスピンドル
ハウジングとの間に形成される隙間に、切削によって発
生するコンタミが付着し、侵入するのを防止する。 【解決手段】 スピンドルと、スピンドルをエアーによ
ってラジアル方向及びスラスト方向に支持するスピンド
ルハウジングと、スピンドルの先端に設けられて切削ブ
レードが装着されるブレードマウンタとを含む切削ユニ
ットにおいて、スピンドルハウジングのブレードマウン
タ側の先端に、切削の際に発生するコンタミがスピンド
ルとスピンドルハウジングとの間に形成される隙間に付
着するのを防止するコンタミ付着防止カバーを配設す
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、半導体ウェーハ、
セラミックス等を切削する切削装置に搭載される切削ユ
ニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図７に示す切削装置４０におい
て半導体ウェーハを切削する場合には、切削しようとす
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４１に吸引保持され
る。

【０００３】半導体ウェーハＷを保持したチャックテー
ブル４１は、Ｘ軸方向に移動することにより、まずアラ
イメント手段４２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４１は更にＸ軸方向に移動して切削ユニット４３の
作用を受けて切削が行われる。

【０００４】切削ユニット４３は、図８に示すように、
ローター４４とステーター４５とからなるシンクロナス
モーター４６のローター４４に嵌合したスピンドル２１
と、スピンドル２１を回転可能に支持するスピンドルハ
ウジング１１と、スピンドル２１の先端に装着されたブ
レードマウンタ２４と、ブレードマウンタ２４に装着さ
れた切削ブレード１３とから概ね構成されている。

【０００５】スピンドル２１は、スピンドルハウジング
１１のラジアルベアリング２２及びスラストベアリング
２３により、エアーによってラジアル方向及びスラスト
方向に支持されている。そして、ローター４４の回転に
伴いスピンドル２１及びブレードマウンタ２４に装着さ
れた切削ブレード１３が回転すると共に、チャックテー
ブル４１がＸ軸方向に移動しながら半導体ウェーハＷに
接触することによって切削が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】切削時は、半導体ウェ
ーハＷの冷却用の切削水が供給されるため、切削ブレー
ド１３の回転によって、切削屑（コンタミ）が混じった
切削水が飛散する。従って、スピンドル２１とスピンド
ルハウジング１１とによって形成される数μｍ程度の隙
間２７にコンタミが侵入して付着することがある。そし
て、隙間２７に付着したコンタミは、更にスピンドルハ
ウジング１１の内部に侵入してスピンドル２１やスピン
ドルハウジング１１に付着することがある。このように
してコンタミが付着すると、スピンドル２１とスピンド
ルハウジング１１との間でいわゆるカジリ現象が生じや
すくなる。

【０００７】コンタミの付着を防止するために、隙間２
７からエアーを矢印の方向に吹き出してエアーシール部
を形成してコンタミの付着を阻止するようにした切削ユ
ニットもあるが、この場合もコンタミの付着を完全に防
止することはできない。

【０００８】また、図９のように、スピンドル２１とス
ピンドルハウジング１１とによって形成される隙間２７
の前面に垂直な壁を形成するようにしてブレードマウン
タ２９を形成させた切削ユニット４７もあるが、この場
合もコンタミの付着を完全に防止するのは困難である。

【０００９】更に、侵入したコンタミを掃除するには、
スピンドルハウジング１１を分解しなければならず、煩
に耐えない。

【００１０】従って、切削ユニットにおいては、切削時
に発生するコンタミがスピンドルとスピンドルハウジン
グとによって形成される隙間に付着するのを防止して、
カジリ現象が発生するのを防止することに解決すべき課
題を有している。

【００１１】

【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、被加工物を
保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保
持された被加工物を切削する切削ユニットと、該切削ユ
ニットによって被加工物を切削する際に切削水を供給す
る切削水供給手段とを含む切削装置において、スピンド
ルと、該スピンドルをエアーによってラジアル方向及び
スラスト方向に支持するスピンドルハウジングと、該ス
ピンドルの先端に設けられて切削ブレードが装着される
ブレードマウンタとを含み、スピンドルハウジングのブ
レードマウンタ側の先端には、切削の際に発生するコン
タミがスピンドルとスピンドルハウジングとによって形
成される隙間に付着するのを防止するコンタミ付着防止
カバーが配設される切削ユニットを提供するものであ
る。

【００１２】そして、コンタミ付着防止カバーは、スピ
ンドルハウジングとブレードマウンタとの間に介在し、
スピンドルとスピンドルハウジングとによって形成され
る隙間を被接触の状態で覆うこと、コンタミ付着防止カ
バーは、スピンドルハウジングとブレードマウンタとの
間及びブレードマウンタの一部を非接触の状態で覆うこ
とを付加的要件とするものである。

【００１３】このように構成される切削ユニットにおい
ては、スピンドルとスピンドルハウジングとの間に形成
される隙間をコンタミ付着防止カバーによって覆うこと
ができるため、隙間へのコンタミの侵入及び付着を防止
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、図７
に示した切削装置４０に搭載された切削ユニット４３に
代え、本発明に係る切削ユニット１０を搭載した例につ
いて説明する。なお、図７に示した切削装置４０と同一
の部位には共通の符号を付して説明することとする。

【００１５】図１は、本発明に係る切削ユニット１０及
び切削水供給手段１６ａ、ブレード監視手段１８を示し
たものであり、切削ユニット１０においては、スピンド
ルハウジング１１によって回転可能に支持されたスピン
ドルの先端に切削ブレード１３が装着されてフランジ１
４等によって固定されており、切削ブレード１３はブレ
ードカバー１５によってその周囲を覆われている。

【００１６】ブレードカバー１５の下部には、切削ブレ
ード１３を両側から挟むようにしてＸ軸方向に切削水供
給ノズル１６、１７が配設されている。また、ブレード
カバー１５の上部には、切削ブレード１３の破損等を監
視し検出するためのブレード監視手段１８を設けてい
る。

【００１７】切削ユニット１０を用いて半導体ウェーハ
Ｗのダイシングを行う際は、半導体ウェーハＷと高速回
転する切削ブレード１３との接触部を冷却するために、
ブレードカバー１５の上部に備えた入水口１９、２０に
切削水を供給することにより、図２に示すように、切削
水供給ノズル１６、１７から切削水を当該接触部に供給
する。

【００１８】こうして切削水を供給しながら切削を行う
と、切削により発生したコンタミが切削水に混じると共
に、その切削水が切削ブレード１３の回転によって飛散
して、コンタミが切削ユニット１０の任意の位置に付着
する。

【００１９】切削ユニット１０の構成を図３に基づいて
説明すると、スピンドル２１は、スピンドルハウジング
１１のラジアルベアリング２２及びスラストベアリング
２３から吹き出すエアーによってラジアル方向及びスラ
スト方向に支持され、スピンドル２１から露出したスピ
ンドル首部１２の先端にはブレードマウンタ２４を介し
て切削ブレード１３が装着され、フランジ１４によって
固定された構成となっている。この点で、図８、図９に
示した従来の切削ユニット４３、４７と同様であるが、
スピンドルハウジング１１のブレードマウンタ２４側の
先端にコンタミ付着防止カバー２５が配設されている点
が異なっている。

【００２０】図３において、コンタミ付着防止カバー２
５は、ボルト等によってスピンドルハウジング１１の先
端に着脱自在に取り付けられて固定されており、スピン
ドル２１とブレードマウンタ２４との間の位置におい
て、スピンドル首部１２、スピンドル２１及びブレード
マウンタ２４と非接触の状態となっている。

【００２１】コンタミ付着防止カバー２５は、図４に示
すように、中心孔２６を有するリング状に形成されてお
り、スピンドルハウジング１１に取り付けた際にブレー
ドマウンタ２４と接触しない程度の厚みを有している。

【００２２】このように形成されるコンタミ付着防止カ
バー２５をスピンドルハウジング１１の先端に取り付け
ることにより、スピンドルハウジング１１とスピンドル
２１とによって形成される隙間２７が覆われると共に、
スピンドル首部１２の露出している部分も外側から覆わ
れる。

【００２３】このようにしてスピンドル２２とスピンド
ルハウジング１１とによって形成される隙間２７を塞ぐ
ことにより、隙間２７へのコンタミの侵入、付着を防止
することができる。

【００２４】また、隙間２７からエアーを吹き出すこと
により隙間２７がエアーシール部として機能する場合に
おいては、上記のようにしてスピンドルハウジング１１
にコンタミ付着防止カバー２５を取り付けることで、ブ
レードマウンタ２４とコンタミ付着防止カバー２５との
間にできる僅かな空間がエアーの通り道となり、隙間２
７から吹き出すエアーがこの通り道を集中的に流れるよ
うになる。その結果、エアーが傘状に広がってエアーカ
ーテン２８を形成するため、エアーカーテン２８によっ
てコンタミの付着をより効果的に防ぐことができる。

【００２５】図５のように、隙間２７の前面に垂直な壁
を形成するようにしてブレードマウンタ２９を形成させ
た切削ユニット３０においては、図６に示すように、図
３、図４に示したコンタミ付着防止カバー２５よりもリ
ングの中心孔３１の径が大きく厚みのあるコンタミ付着
防止カバー３２を取り付ける。

【００２６】図５の切削ユニット３０においては、コン
タミ付着防止カバー３２がスピンドル首部１２の露出部
分及びブレードマウンタ２９の大部分を外周側から覆っ
ているため、スピンドル首部１２へのコンタミの付着を
効果的に防止することができ、また、ブレードマウンタ
２９とコンタミ付着防止カバー３２との双方によって、
より効果的に隙間２７へのコンタミの侵入、付着を防止
することができる。また、図３の切削ユニット１０の場
合と同様に、エアーカーテン３３も形成される。

【００２７】更に、図３、図４に示したコンタミ付着防
止カバー２５と比較すると、スピンドルハウジング１１
への取り付け面積が小さく、着脱が容易であるため、コ
ンタミ付着防止カバー３２に付着したコンタミの掃除を
容易に行うこともできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
ユニットによれば、スピンドルとスピンドルハウジング
とによって形成される隙間をコンタミ付着防止カバーに
よって覆うことによりかかる隙間へのコンタミの侵入及
び付着を防止することができるため、スピンドルとスピ
ンドルハウジングとの間でいわゆるカジリ現象が生じる
のを防止することができる。

【００２９】また、コンタミ付着防止カバーはスピンド
ルハウジングに着脱自在に装着されているので、例えば
コンタミ付着防止カバー内にコンタミが侵入しても、コ
ンタミ付着防止カバーを取り外し、簡単に掃除をするこ
とができ、メンテナンスが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切削ユニットの実施の形態を示す
分解斜視図である。

【図２】同切削ユニットを用いて切削水を供給しながら
半導体ウェーハを切削する様子を示す斜視図である。

【図３】同切削ユニットの第一の実施の形態を示す断面
図である。

【図４】同切削ユニットの第一の実施の形態において配
設されるコンタミ付着防止カバーを示す平面図である。

【図５】同切削ユニットの第二の実施の形態を示す断面
図である。

【図６】同切削ユニットの第二の実施の形態において配
設されるコンタミ付着防止カバーを示す平面図である。

【図７】切削ユニットが搭載される切削装置を示す斜視
図である。

【図８】従来の切削ユニットを示す断面図である。

【図９】従来の切削ユニットを示す断面図である。

【符号の説明】

１０……切削ユニット １１……スピンドルハウジング １２……スピンドル首部 １３……切削ブレード １４
……フランジ １５……ブレードカバー １６、１７……切削水供給ノ
ズル １８……ブレード監視手段 １９、２０……入水口 ２
１……スピンドル ２２……ラジアルベアリング ２３……スラストベアリ
ング ２４……ブレードマウンタ ２５……コンタミ付着防止
カバー ２６……中心孔 ２７……隙間 ２８……エアーカーテ
ン ２９……ブレードマウンタ ３０……切削ユニット ３
１……中心孔 ３２……コンタミ付着防止カバー ３３……エアーカー
テン ４０……切削装置 ４１……チャックテーブル ４２…
…アライメント手段 ４３……切削ユニット ４４……ローター ４５……ス
テーター ４６……シンクロナスモーター ４７……切削ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、被加工物を保持するチャッ
   クテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工
   物を切削する切削ユニットと、該切削ユニットによって
   被加工物を切削する際に切削水を供給する切削水供給手
   段とを含む切削装置において、 該切削ユニットは、スピンドルと、該スピンドルをエア
   ーによってラジアル方向及びスラスト方向に支持するス
   ピンドルハウジングと、該スピンドルの先端に設けられ
   て切削ブレードが装着されるブレードマウンタとを含
   み、 該スピンドルハウジングのブレードマウンタ側の先端に
   は、切削の際に発生するコンタミが該スピンドルと該ス
   ピンドルハウジングとによって形成される隙間に付着す
   るのを防止するコンタミ付着防止カバーが配設される切
   削ユニット。
2. 【請求項２】 コンタミ付着防止カバーは、スピンドル
   ハウジングとブレードマウンタとの間に介在し、スピン
   ドルと該スピンドルハウジングとによって形成される隙
   間を非接触の状態で覆う請求項１に記載の切削ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 コンタミ付着防止カバーは、スピンドル
   ハウジングとブレードマウンタとの間及び該ブレードマ
   ウンタの一部を非接触の状態で覆う請求項１に記載の切
   削ユニット。