KR101611633B1

KR101611633B1 - 워크 유지 기구

Info

Publication number: KR101611633B1
Application number: KR1020110005073A
Authority: KR
Inventors: 준 사토
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2016-04-11
Also published as: KR20110092214A; JP5466964B2; JP2011161553A

Abstract

본 발명은 유지면에 형성한 흡착홈에 의해 전달되는 부압에 의해 워크를 유지하는 경우에 있어서도, 워크가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 사전에 검출하는 것을 과제로 한다.
환형 프레임(101)의 개구부(102)에 테이프(103)를 개재하여 워크(W)를 지지한 형태의 워크 유닛(10)의 워크(W)를 테이프(103)를 개재하여 유지하는 유지면(34)과 이 유지면(34)에 형성된 흡착홈(341)을 갖는 워크 유지부(3)를 갖는 워크 유지 기구에 있어서, 환형 프레임(101)의 내주와 워크(W)의 외주 사이에 위치하는 테이프(103)에 대응하는 위치에 흡착홈(341)을 둘러싸도록 형성된 환형의 누설 검출홈(331)과, 누설 검출홈(331)에 부압을 발생시키는 흡인부(323)와, 누설 검출홈(331)과 흡인부(323) 사이에 배치된 압력 센서(324)를 가지고, 누설 검출홈(331)의 단면적을 흡착홈(341)의 단면적보다도 크게 한 것을 특징으로 한다.

Description

워크 유지 기구{WORK HOLDING MECHANISM}

본 발명은, 워크 유지 기구에 관한 것으로, 특히, 반도체 웨이퍼 등의 워크를 레이저 가공하는 가공 장치 등에 이용되는 워크 유지 기구에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 디바이스가 분리 예정 라인에 의해 구획되어 형성된 반도체 웨이퍼는, 분리 예정 라인을 절삭 블레이드에 의해 절삭함으로써 각각의 디바이스로 분할된다. 그러나, 예컨대, 사파이어 기판과 같이 모스 경도가 높은 재질에 의해 반도체 웨이퍼가 형성되어 있는 경우, 절삭 블레이드에 의한 다이싱으로는 각각의 디바이스로 분할하는 것이 곤란하다. 그래서, 최근은, 반도체 웨이퍼의 분리 예정 라인에 펄스 레이저광을 조사하여, 해당 분리 예정 라인에 홈을 형성하여 각각의 디바이스로 분할하는 기술이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

그러나, 반도체 웨이퍼 중, 유지 테이블에 유지되는 쪽의 면에 보호 테이프가 점착되어 있는 경우에는, 레이저광에 의해 유지 테이블이 가열되고, 이에 따라 보호 테이프도 가열되어 용융되어, 유지 테이블로부터 반도체 웨이퍼를 반출하는 것이 곤란해지며, 용융된 보호 테이프의 부착에 의해 유지 테이블이 오염된다고 하는 문제가 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해, 본 출원인으로서는, 레이저광을 투과하는 부재로 형성된 유지 테이블을 제안하고 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성 제10-305420호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2006-281434호 공보

그러나, 특허문헌 2 기재의 유지 테이블을 이용하는 경우에 있어서, 유지 테이블의 유지면에 형성된 흡착홈에 의해 전달되는 부압에 의해 반도체 웨이퍼 등의 워크를 유지하는 경우에는, 유지 테이블 내의 압력을 검지함으로써 워크의 유지 상태를 검출하는 것이 생각되지만, 워크의 유지 상태에 의한 유지 테이블 내의 압력에 부여하는 영향이 나타나기 어렵기 때문에, 워크가 적절하게 유지면에 유지되어 있지 않은 상태가 되는 사태를 검출할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 유지면에 형성한 흡착홈에 의해 전달되는 부압에 의해 워크를 유지하는 경우에 있어서도, 워크가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 사전에 검출할 수 있는 워크 유지 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 워크 유지 기구는, 환형 프레임의 개구부에 테이프를 개재하여 워크를 지지한 형태의 워크 유닛의 워크를 상기 테이프를 개재하여 유지하는 유지면과 상기 유지면에 형성된 흡착홈을 갖는 유지부와, 상기 흡착홈에 부압을 발생시키는 제1 흡인부를 갖는 워크 유지 기구로서, 상기 환형 프레임의 내주와 워크의 외주 사이에 위치하는 상기 테이프에 대응하는 위치에 상기 흡착홈을 둘러싸도록 형성된 환형의 누설 검출홈과, 상기 누설 검출홈에 부압을 발생시키는 제2 흡인부와, 상기 누설 검출홈과 상기 제2 흡인부 사이에 배치된 압력 검지부를 가지고, 상기 누설 검출홈의 단면적은, 상기 흡착홈의 단면적보다도 큰 것을 특징으로 한다.

이 구성에 따르면, 환형 프레임의 내주와 워크의 외주 사이의 테이프에 대응하는 위치에 흡착홈을 둘러싸도록 형성한 환형의 누설 검출홈과, 이 누설 검출홈에 부압을 발생시키는 제2 흡인부 사이에 압력 검지부를 마련하고 있기 때문에, 누설 검출홈으로부터 외기가 침입하고 있는 것을 검지할 수 있어, 유지면에 유지되는 워크의 외연부(外緣部)가 유지면으로부터 이격되는 사태를 사전에 예측할 수 있다. 이에 따라, 유지면에 형성된 흡착홈에 의해 전달되는 부압에 의해 워크를 유지하는 경우에 있어서도, 워크가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 사전에 검출하는 것이 가능하게 된다. 특히, 누설 검출홈의 단면적을, 유지면에 형성된 흡착홈의 단면적보다도 크게 하고 있기 때문에, 누설 검출홈으로부터 외기가 침입하고 있지 않은 상태와, 외기가 침입하고 있는 상태와의 유지부 내의 감압 상태에 차이를 마련할 수 있기 때문에, 누설 검출홈으로부터 외기가 침입하고 있는 사태를 확실하게 검출하는 것이 가능해진다.

본 발명의 워크 유지 기구에 있어서, 상기 누설 검출홈의 폭은, 상기 흡착홈의 폭보다도 큰 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 환형 프레임의 내주와 워크의 외주 사이의 테이프에 대응하는 위치에 흡착홈을 둘러싸도록 형성한 환형의 누설 검출홈과, 이 누설 검출홈에 부압을 발생시키는 제2 흡인부와의 사이에 압력 검지부를 마련하고 있기 때문에, 누설 검출홈으로부터 외기가 침입하고 있는 것을 검지할 수 있어, 유지면에 유지되는 워크의 외연부가 유지면으로부터 이격되는 사태를 사전에 예측할 수 있다. 이에 따라, 유지면에 형성된 흡착홈에 의해 전달되는 부압에 의해 워크를 유지하는 경우에 있어서도, 워크가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 사전에 검출하는 것이 가능해진다. 특히, 누설 검출홈의 단면적을, 유지면에 형성된 흡착홈의 단면적보다도 크게 하고 있기 때문에, 누설 검출홈으로부터 외기가 침입하고 있지 않은 상태와, 외기가 침입하고 있는 상태와의 유지부 내의 감압 상태에 차이를 마련할 수 있기 때문에, 누설 검출홈으로부터 외기가 침입하고 있는 사태를 확실하게 검출하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 접착 필름 유지 기구가 적용되는 레이저 가공 장치의 외관 사시도이다.
도 2는 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지 유닛 및 이 워크 유지 유닛에 유지되는 워크 유닛의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지 유닛에 복수의 흡인부를 구비한 경우의 모식도이다.
도 4는 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지 유닛으로 워크 유닛을 유지한 상태의 모식도이다.
도 5는 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지부에 형성되는 흡인구의 배치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지부 내에서의 부압의 진행 방향을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지부에 형성되는 흡인구의 배치의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 참조예에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지부에 형성되는 흡인구의 배치예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는 참조예에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지부에 형성되는 흡인구의 배치예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 참조예에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지부 내에서의 부압의 진행 방향을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 상기 실시형태에 따른 레이저 가공 장치가 갖는 워크 유지 유닛으로 워크 유닛이 적절하게 유지되고 있지 않은 상태의 모식도이다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 워크 유지 기구가 적용되는 레이저 가공 장치(1)의 외관 사시도이다. 또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 도 1에 좌측 하방측을 레이저 가공 장치(1)의 전방측이라고 부르고, 동도면에 나타내는 우측 상방측을 레이저 가공 장치(1)의 후방측이라고 부르는 것으로 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 피가공물(워크)(W)에 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 유닛(가공 유닛)(2)과, 워크(W)를 유지하는 유지 테이블(3)을 상대 이동시켜, 워크(W)를 가공하도록 구성되어 있다. 레이저 가공 장치(1)는, 직육면체형의 토대부(土臺部)(41)와, 이 토대부(41)의 상면 후방에 세워진 벽부(42)를 포함하는 베이스(4)를 갖고 있다. 벽부(42)의 전면에는, 전방으로 돌출한 아암부(5)가 마련되고, 아암부(5)의 선단측에는 레이저 가공 유닛(2)의 가공 헤드(21) 및 얼라인먼트 수단(22)이 마련되어 있다. 또한, 토대부(41)의 상면에는, 유지 테이블(3)을 도 1에 나타내는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 유지 테이블 이동 기구(6)가 마련되어 있다.

워크(W)는, 환형 프레임(101)의 개구부(102)를 막도록 환형 프레임(101)의 이면(하면)측으로부터 점착된 테이프(103)의 점착면에 점착되어 있다. 레이저 가공 장치(1)에 있어서, 워크(W)는, 반도체 웨이퍼가 선(先)다이싱법에 따라 개개로 분할되어, 정해진 간격을 두고 다이본딩용의 접착 필름(도 1에 도시하지 않음, 도 2 참조)에 점착된 복수의 칩(반도체칩)으로 구성된다. 이와 같이 테이프(103)에 의해 워크(W)가 환형 프레임(101)에 점착되어 이루어지는 워크 유닛(10)이, 도 1에 나타내는 화살표(A)와 같이 유지 테이블(3)에 배치되어, 유지된다. 또한, 이 워크 유닛(10)의 구성에 대해서는 후술한다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 실리콘 웨리퍼, 갈륨비소 등의 반도체 웨이퍼를 분할하여 구성되는 복수의 칩과, 이들 칩을 지지하는 접착 필름을 워크의 일례로 예를 들어 설명하지만, 이 구성에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 반도체 제품의 패키지, 세라믹, 유리, 사파이어(Al₂O₃)계의 무기 재료 기판, LCD 드라이버 등의 각종 전기 부품이나 미크론 오더의 가공 위치 정밀도가 요구되는 각종 가공 재료를 워크로 하여도 좋다.

유지 테이블 이동 기구(6)는, 유지 테이블(3)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동 기구(61)와, 유지 테이블(3)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동 기구(62)를 구비하고 있다. X축 이동 기구(61)는, 토대부(41)의 상면에 배치된 X축 방향에 평행한 한쌍의 가이드 레일(611)과, 한쌍의 가이드 레일(611)에 슬라이드 가능하게 지지된 이동 베이스(612)를 갖고 있다. Y축 이동 기구(62)는, 이동 베이스(612)의 상면에 배치된, Y축 방향에 평행한 한쌍의 가이드 레일(621)과, 한쌍의 가이드 레일(621)에 슬라이드 가능하게 지지된 이동 베이스(622)를 갖고 있다. 유지 테이블(3)은, 이 이동 베이스(622)의 상면에 마련되어 있다.

이동 베이스(612, 622)의 배면(하면)측에는, 각각 도시하지 않는 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 각각 X축 방향, Y축 방향으로 평행하게 배치된 볼 나사(613, 623)가 나사 결합되어 있다. 이들 볼 나사(613, 623)의 일단부에는, 각각 구동 모터(614, 624)가 연결되고, 이 구동 모터(614, 624)에 의해 볼 나사(613, 623)가 회전 구동된다. 이들 볼 나사(613, 623)의 회전에 따라, 이동 베이스(612, 622)가 가이드 레일(611, 621)에 가이드되어 X축 방향, Y축 방향으로 이동하고, 유지 테이블(3)도 같은 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다.

또한, 유지 테이블 이동 기구(6)에는, 예컨대, 리니어 인코더 등으로 구성되는 이동 베이스(612, 622)의 이동 위치 검출부가 마련되어 있다. 이들 이동 위치 검출부는, 도시하지 않는 검출기로 토대부(41) 또는 이동 베이스(612) 위의 리니어 스케일(615, 625)을 판독함으로써 이동 베이스(612, 622)의 이동 위치를 검출한다. 이들 이동 위치 검출부는, 검출한 이동 베이스(612, 622)의 이동 위치를, 베이스(4) 내에 배치되는 제어부(7)에 출력한다. 제어부(7)는, 이들 이동 위치에 기초하여 이동 베이스(612, 622)를 제어함으로써, 유지 테이블(3)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킨다.

유지 테이블(3)은, 이동 베이스(622)의 상면에 있어서 Z축 둘레로 회전 가능한 지지대(31)와, 지지대(31)의 상부에 마련되고, 워크(W)를 흡착 유지하는 유지부로서의 워크 유지 유닛(32)을 갖고 있다. 워크 유지 유닛(32)의 상면에는, 부압에 의해 워크(W)를 유지하는 워크 유지부(33)가 마련되어 있다. 이 워크 유지부(33)의 상면에는, 격자형으로 흡착홈이 형성된 유지면(34)이 마련되어 잇다. 워크 유지부(33)에 있어서는, 후술하는 흡인부(323)에 의해 발생되는 부압이 유지면(34)의 흡착홈에 전달되어, 워크(W)를 흡착하는 구성으로 되어 있다. 또한, 이 워크 유지 유닛(32)의 구성에 대해서는 후술한다.

또한, 워크 유지 유닛(32)의 주위에는, 지지대(31)의 사방으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 지지 아암을 통해 4개의 클램프부(35)가 마련되어 있다. 이들 4개의 클램프부(35)는, 예컨대, 에어 액츄에이터에 의해 구동되어, 워크 유닛(10)의 환형 프레임(101)을 사방으로부터 협지하여 고정한다.

레이저 가공 유닛(2)은, 아암부(5)의 선단에 마련되고, 워크(W)에 레이저 빔을 조사하는 가공 헤드(21)와, 워크(W)에 배열된 칩 사이의 간극을 검출하는 얼라인먼트 수단(22)을 갖고 있다. 아암부(5) 내에는, 레이저 빔을 발진하는 발진기(23)가 마련되고, 아암부(5) 내 및 가공 헤드(21) 내에는, 도시하지 않는 레이저 광학계가 마련되어 있다. 가공 헤드(21)는, 발진기(23)로부터 발진된 레이저 빔을 집광하여, 유지 테이블(3) 위에 유지된 워크(W)에 조사한다. 얼라인먼트 수단(22)에는, 워크(W)를 촬상하는 촬상부(24)를 구비하고 있고, 촬상부(24)에 의해 취득한 화상에 기초하여, 미리 기억시켜 둔 화상과의 패턴 매칭 등의 처리에 의해, 절단이나 펀칭을 하여야 할 위치를 검출(얼라인먼트)할 수 있다.

제어부(7)는, 레이저 가공 장치(1)의 각 구성 부분을 통괄 제어하는 것이며, 각종 처리를 실행하는 프로세서나, 메모리가 마련되어 있다. 예컨대, 제어부(7)는, 이동 베이스(612, 622)의 이동 위치 검출부에 의해 검출된 이동 베이스(612, 622)의 이동 위치에 기초하여 이동 베이스(612, 622)의 이동량을 제어한다. 또한, 제어부(7) 내의 메모리는, 용도에 따라 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다. 또한, 메모리에는, 레이저 가공 장치(1)를 통괄 제어하는 제어 프로그램 등이 기억되어 있다.

여기서, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32) 및 이 워크 유지 유닛(32)에 유지되는 워크 유닛(10)의 구성에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32) 및 이 워크 유지 유닛(32)에 유지되는 워크 유닛(10)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 도 2에서는, 워크 유지 유닛(32) 및 워크 유닛(10)의 일부의 단면을 나타내며, 해당 단면의 일부를 확대하여 나타내고 있다. 또한, 도 2에 나타내는 워크 유닛(10)에서는 환형 프레임(101)을 생략하고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 워크 유닛(10)에 지지되는 워크(W)에 있어서는, 원반 형상을 갖는 반도체 웨이퍼가 격자형으로 배열된 분리 예정 라인(L)을 따라 복수의 칩(104)으로 분할되고, 각각의 칩(104)이 정해진 간격을 가지고 배열되어 있다. 이들 칩(104)의 표면에는, IC, LSI 등의 디바이스가 형성된다. 또한, 이들 칩(104)은, 그 이면(하면)에서 접착 필름(105)에 점착되고, 이 접착 필름(105)을 개재하여 테이프(103)에 점착되어 있다. 또한, 접착 필름(105)은, 칩(104)으로 분할되기 전의 반도체 웨이퍼의 외주 형상에 따른 1장의 필름으로 구성되고, 각각의 칩(104) 사이의 간극에도 잔존한 상태로 되어 있다(점선 내에 나타내는 확대도 참조).

워크 유지 유닛(32)은, 워크 유지 기구를 구성하는 것이며, 상면에서 보아 원형상을 갖는 프레임(321)을 갖고 있다. 프레임(321)의 직경은, 워크 유닛(10)에 지지되는 워크(W)의 외주 형상의 직경보다도 크고, 환형 프레임(101)의 내직경보다도 작게 설계되어 있다. 워크 유지부(33)는, 프레임(321)의 상면 중앙에 배치되어 있고, 프레임(321)의 상면과 동일면에 구성되어 있다. 워크 유지부(33)는, 예컨대, 석영이나 SIO₂로 구성되는 유리 기판, 사파이어(Al₂O₃)계의 무기 재료 기판, 투명 파장 영역 270∼5,500 ㎚를 갖는 리튬탄탈레이트나 탄탈산리튬(LT, LiTaO₃)을 재료로 하는 기판으로 구성된다. 워크 유지부(33)는, 대체로 원반 형상을 갖고 있고, 그 상면 중앙에 유지면(34)이 마련되어 있다.

유지면(34)의 표면에는, 격자형으로 배열된 흡착홈(341)이 형성되어 있다. 예컨대, 이 흡착홈(341)은, 1 ㎜ 간격으로 격자형으로 배열되고, 폭이 0.15 ㎜, 깊이가 0.15 ㎜로 형성된다. 또한, 유지면(34)의 외측에 배치되는 워크 유지부(33)의 상면에는, 흡착홈(341)을 둘러싸도록 형성된 환형의 누설 검출홈(331)이 마련되어 있다. 예컨대, 이 누설 검출홈(331)은, 폭이 4 ㎜, 깊이가 1 ㎜로 형성된다. 누설 검출홈(331)의 치수는, 이것에 한정되는 것이 아니지만, 적어도 흡착홈(341)의 단면적보다도 큰 단면적을 갖는 것이 바람직하고, 특히, 흡착홈(341)의 폭보다도 넓은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 워크 유지부(33)에 있어서의 정해진 위치에는, 각각 유지면(34)의 흡착홈(341) 및 누설 검출홈(331)에 연통되는 흡인구(332, 333)가 마련되어 있다. 또한, 흡착홈(341)에 연통하는 흡인구(332)의 배치에 대해서는 후술한다.

프레임(321)에는, 워크 유지부(33)에 마련된 흡인구(332, 333)에 연통하는 연통로(322)가 형성되어 있다. 이 연통로(322)의 타단에는, 흡착홈(341) 및 누설 검출홈(331)에 부압을 발생시키는 흡인부(323)가 접속되어 있다. 흡인부(323)는, 예컨대, 프레임(321), 지지대(31) 또는 베이스(4)의 내부에 배치된다. 또한, 연통로(322)에 있어서의 흡인부(323)와 흡인구(333) 사이에는, 압력 검지부로서의 압력 센서(324)가 마련되어 있다. 압력 센서(324)는, 흡인부(323)에 의해 발생시킨 부압에 의해 감압된 워크 유지부(32) 내의 압력을 검지하여, 워크 유닛(10)의 유지 상태를 검출한다. 또한, 이 압력 센서(324)에 의한 워크 유닛(10)의 유지 상태의 검출 처리에 대해서는 후술한다.

또한, 흡인부(323)는, 흡착홈(341)에 부압을 발생시키는 제1 흡인부, 및, 누설 검출홈(331)에 부압을 발생시키는 제2 흡인부로서 기능한다. 여기서는, 단일의 흡인부(323)에 이들 제1, 제2 흡인부의 기능을 구비하는 경우에 대해서 나타내지만, 제1, 제2 흡인부의 구성에 대해서는, 이것에 한정되는 것이 아니며 적절하게 변경이 가능하다. 예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이, 흡착홈(341)에 부압을 발생시키는 제1 흡인부로서의 흡인부(323a)를 구비하며, 누설 검출홈(331)에 부압을 발생시키는 제2 흡인부로서의 흡인부(323b)를 구비하도록 하여도 좋다. 이와 같이 제1 흡인부(흡인부(323a))와 독립된 제2 흡인부(흡인부(323b))를 구비하는 경우에 있어서는, 압력 센서(324)는, 누설 검출홈(331)과 제2 흡인부(흡인부(323b))를 연통하는 연통로(322) 위에 마련하는 것이 바람직하다.

또한, 프레임(321)의 내부로서, 워크 유지부(32)의 내측에는, 일정한 공간(325)이 마련되어 있다. 이 공간(325) 내에는, 발광 부재(326)가 배치되어 있다. 이 발광 부재(326)는, 레이저 가공 유닛(2)에 있어서의 가공 처리 시에 발광하여, 워크 유지부(32), 유지면(33) 및 테이프(103) 및 접착 필름(105)을 통해, 칩(104) 사이의 간극을 조광 가능하게 구성되어 있다. 레이저 가공 유닛(2)의 얼라인먼트 수단(22)은, 발광 부재(326)에 의해 조광된 칩(104) 사이의 간극을 촬상부(24)에서 취득한 화상으로부터 인식하고, 그 인식 결과에 따라 간극을 따라 레이저 가공을 행한다. 워크 유닛(10)은, 도 2 중에 화살표로 나타내는 바와 같이 워크 유지 유닛(32) 위에 유지된다.

도 4는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32)으로 워크 유닛(10)을 유지한 상태의 모식도이다. 또한, 도 4에서는, 도 2와 마찬가지로, 워크 유지 유닛(32) 및 워크 유닛(10)의 일부의 단면을 나타내고 있다. 또한, 도 4에 있어서는, 워크 유닛(10)의 환형 프레임(101), 및, 워크 유지 유닛(32)의 흡인부(323) 및 압력 센서(324)를 생략하고 있다.

워크 유닛(10)은, 유지 테이블(3)의 클램프부(35)에 의해 환형 프레임(101)이 협지된 상태로 위치 결정된다. 그리고, 워크 유지 유닛(32)의 흡인부(323)에서 부압을 발생함으로써 워크 유지부(33) 내가 감압됨으로써 테이프(103)를 개재하여 워크(W)가 워크 유지 유닛(32)에 유지된 상태가 된다. 이 경우, 워크 유닛(10)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 프레임(321)의 상면 전체 영역을 환형 프레임(101)에 점착된 테이프(103)로 덮도록 유지된다. 이 때문에, 워크 유지부(33)에 형성된 유지면(34) 및 이 유지면(34)의 외측에 형성된 누설 검출홈(331)도, 테이프(103)의 하면으로 덮힌 상태가 된다. 칩(104)이 점착된 접착 필름(105)은, 워크 유지부(33)의 유지면(34)의 내측의 일정 영역 내에 배치된다. 즉, 유지면(34)의 외주측의 일부에는, 테이프(103)를 사이에 두고 접착 필름(105)이 배치되어 있지 않은 영역이 존재한다(점선부(B) 참조).

여기서, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지부(33)에 형성되는 흡인구(332)의 배치에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지부(33)에 형성되는 흡인구(332)의 배치를 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 도 5에서는, 설명의 편의상, 흡인구(332)를 유지면(34) 위에 나타내고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 워크 유지부(33)에 있어서는, 흡인구(332)를 유지면(34)의 외주의 한측 부분에 편재하여 형성하고 있다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 유지면(34)의 외주측의 일부로서, 그 중심부(O)로부터 동도면에 나타내는 우방측의 위치에 하나의 흡인구(332)를 형성하고 있다. 이 경우에 있어서, 흡인부(323)에 의해 부압을 발생시키면, 부압은, 흡인구(332)로부터, 예컨대, 도 5에 나타내는 화살표(C1∼C3)의 방향을 향하여 유지면(34)에 형성된 흡착홈(341)에 전달된다. 즉, 흡인구(332)가 형성된, 도 5에 나타내는 우방측 부분으로부터 동도면에 나타내는 좌방측 부분을 향하여 전달되어 간다.

이와 같이 흡착홈(341)을 전달되는 부압은, 워크 유지부(33)의 내부에 있어서, 칩(104)을 지지하는 접착 필름(105)이 점착된 테이프(103)의 하방 영역을, 도 6의 (a)의 화살표(D)로 나타내는 바와 같이, 흡인구(332)에 가장 가까운 칩(104a)으로부터, 전달 방향이 가장 먼 칩(104d)을 향하여 진행되어 간다. 이 때문에, 테이프(103)에 있어서는, 칩(104a, 104b, 104c, 104d)에 대응하는 부분의 순으로 유지면(34)에 흡착되어 가게 된다.

또한, 여기서는, 유지면(34)의 외주의 한측 부분에 하나의 흡인구(332)를 형성하는 경우에 대해서 설명하고 있지만, 흡인구(332)의 배치에 대해서는, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도 7에 나타내는 바와 같이, 유지면(34)의 외주의 한측 부분에 편재하여 복수(여기서는 5개)의 흡인구(332)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 흡인부(323)에서 발생한 부압은, 흡인구(332)로부터, 예컨대, 도 7에 나타내는 화살표(E1∼E5)의 방향을 향하여 유지면(34)의 흡착홈(341)에 전달된다. 즉, 흡인구(332)가 형성된, 도 7에 나타내는 우방측 부분으로부터 동도면에 나타내는 좌방측 부분을 향하여 부압이 전달되어 간다. 이 때문에, 테이프(103)에 있어서는, 하나의 흡인구(332)가 형성되는 경우와 마찬가지로, 흡인구(332)에 가장 가까운 칩(104a)에 대응하는 부분으로부터, 전달 방향이 가장 먼 칩(104d)에 대응하는 부분의 순으로 흡착되어 가게 된다.

한편, 흡인구(332)의 배치에 대해서는, 유지면(34)의 외주의 한측 부분에 편재시키는 것이 아니라, 유지면(34)의 외주의 양측 부분에 형성하는 것도 생각된다. 예컨대, 도 8에 나타내는 바와 같이, 유지면(34)의 중심부(O)로부터 동도면에 나타내는 좌우 양측의 위치에 하나씩 흡인구(332a, 332b)를 형성하는 경우나, 도 9에 나타내는 바와 같이, 유지면(34)의 중심부(O)로부터 도 9에 나타내는 좌우 양측 및 상하 양측의 위치에 하나씩 흡인구(332a∼332d)를 형성하는 경우가 해당한다.

이와 같이 흡인구(332)(332a∼332d)가 형성된 상태에 있어서, 흡인부(323)에서 발생한 부압은, 도 8에 나타내는 예에 있어서는, 예컨대, 흡인구(332a)로부터 동도면에 나타내는 화살표(F1∼F3)의 방향을 향하여 유지면(34)의 흡착홈(341)에 전달되고, 흡인구(332b)로부터 동도면에 나타내는 화살표(G1∼G3)의 방향을 향하여 유지면(34)의 흡착홈(341)에 전달된다. 한편, 도 9에 나타내는 예에 있어서는, 예컨대, 흡인구(332a)로부터 도 9에 나타내는 화살표(H1)의 방향을 향하여 흡착홈(341)에 전달되고, 흡인구(332b)로부터 도 9에 나타내는 화살표(H2)의 방향을 향하여 흡착홈(341)에 전달되며, 흡인구(332c)로부터 도 9에 나타내는 화살표(H3)의 방향을 향하여 흡착홈(341)에 전달되고, 흡인구(332d)로부터 도 9에 나타내는 화살표(H4)의 방향을 향하여 흡착홈(341)에 전달된다. 또한, 흡인부(323)에서 발생한 부압은, 예컨대, 인접하는 흡인구(332)(예컨대, 흡인구(332a, 332c))로부터의 부압에 의해 화살표(H5∼H8)의 방향을 향하여 흡착홈(341)에 전달된다.

이들과 같이 흡착홈(341)에 전달되는 부압은, 워크 유지부(33)의 내부에 있어서, 칩(104)을 지지하는 접착 필름(105)이 점착된 테이프(103)의 하방 영역을, 도 10의 (a)에 나타내는 화살표(I)로 나타내는 바와 같이, 흡인구(332a)에 가장 가까운 칩(104a)으로부터, 전달 방향이 가장 먼 칩(104d)을 향하여 진행되어 가는 한편, 흡인구(332b)에 가장 가까운 칩(104d)으로부터, 전달 방향이 가장 먼 칩(104a)을 향하여 진행되어 간다. 이 때문에, 테이프(103)에 있어서는, 외주의 양측(즉, 칩(104a)에 대응하는 부분측과, 칩(104d)에 대응하는 부분측)으로부터 동시에 흡착되어 가게 된다.

테이프(103)가 부압에 의해 유지면(34)에 흡착되어 가는 경우에 있어서는, 도 6의 (a), 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같은 테이프(103)(접착 필름(105))의 느슨해짐이 늘어 간다. 이때, 테이프(103)의 느슨해짐은, 그 흡착에 따라 부압의 전달 방향으로 압출되도록 하여 늘어진다. 따라서, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 유지면(34)의 외주의 양측으로부터 부압이 전달되는 경우에는, 그 느슨해진 부분이 테이프(103)의 중앙 부근에 모여 버려, 왜곡(S)이 되어 나타난다(도 10의 (b) 참조). 예컨대, 이러한 왜곡(S)은, 도 8 및 도 9의 점선으로 나타내는 영역(SA)에 발생하기 쉽다.

도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 중앙 부근에 왜곡(S)이 발생한 상태에서 테이프(103)가 흡착된 경우에는, 본래 예정되어 있던 칩(104) 사이의 간극의 폭(L1)이, 왜곡(S)의 영향으로 폭(L2)으로 압축되어 버린다. 이 때문에, 예컨대, 레이저 가공 유닛(2)으로부터의 레이저광을 접착 필름(105)에 조사하는 것이 곤란해지고, 접착 필름(105)을 적절하게 제거할 수 없다고 하는 문제점이 증가한다.

이에 대하여, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32)에 있어서는, 흡인구(332)를 유지면(34)의 외주의 한측 부분에 편재하여 형성하고 있기 때문에, 부압은, 유지면(34)의 외주의 한측으로부터 일방향을 향하여 전달된다. 이 때문에, 테이프(103)의 느슨해짐은, 중앙 부근에 모이는 일 없이, 유지면(34)의 외부(예컨대, 도 4의 B로 나타내는 영역)로 압출된다. 이 때문에, 테이프(103)에 있어서는, 왜곡(S)이 칩(104) 사이의 간극 내에 발생하는 일 없이 유지면(34)에 흡착된다(도 6의 (b) 참조). 따라서, 유지면(34)에 형성한 흡착홈(341)에 유지면(34)의 외주로부터 부압을 전달하여 접착 필름(105)을 유지하는 경우에 있어서도, 접착 필름(105)에 지지되는 칩(104)끼리의 간격에 영향을 부여하는 일 없이 접착 필름(105)을 유지하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32)에 있어서의 워크 유닛(10)의 유지 상태의 검출 처리에 대해서 설명한다. 전술한 바와 같이, 워크 유지 유닛(32)에 있어서는, 워크 유지부(33)의 흡인구(332, 333)와, 흡인부(323) 사이를 연통하는 연통로(322) 위에 압력 센서(324)가 마련되어 있다. 이 압력 센서(324)는, 흡인부(323)에 의해 발생시킨 부압에 의해 감압된 워크 유지부(32) 내의 압력(기압)을 검지하여, 워크 유닛(10)의 유지 상태를 검출한다.

이하, 워크 유지 유닛(32)에 의해 워크 유닛(10)이 적절하게 유지되어 있는 상태 및 유지되어 있지 않은 상태에 있어서의 압력 센서(324)의 검지 결과에 대해서, 도 4 및 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 11은 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32)으로 워크 유닛(10)이 적절하게 유지되어 있지 않은 상태의 모식도이다. 도 11에서는, 워크 유지 유닛(32) 및 워크 유닛(10)의 일부의 단면을 나타내며, 해당 단면의 일부를 확대하여 나타내고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 워크 유지 유닛(32)에 의해 워크 유닛(10)이 적절하게 유지되어 있는 상태에 있어서는, 유지면(34)의 흡착홈(341) 및 누설 검출홈(331)이 테이프(103)로 덮어져 있기 때문에, 흡인부(323)로부터 부압을 발생시키면, 워크 유지부(33) 내의 압력이 원하는 감압 상태까지 감압되게 된다.

도 11에서는, 워크 유지 유닛(32)으로 워크 유닛(10)이 적절하게 유지되어 있지 않은 상태로서, 누설 검출홈(331)에 대응하는 테이프(103)의 일부가 워크 유지부(33)의 표면으로부터 부상한 상태에 대해서 나타내고 있다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 테이프(103) 일부가 부상하여 누설 검출홈(331)이 테이프(103)로 덮어져 있지 않은 경우에는, 흡인부(323)로부터 부압을 발생시킨 경우에 있어서도, 워크 유지부(33) 내에 외부의 공기가 침입하게 되어, 워크 유지부(33) 내의 압력을 원하는 감압 상태로 감압할 수 없다.

압력 센서(324)는, 테이프(103)의 흡착 후에 측정되는 워크 유지부(33) 내의 압력이, 미리 정한 기준치보다도 작은지의 여부를 판정함으로써 워크 유닛(10)의 유지 상태를 검출한다. 예컨대, 기준치는, 도 4에 나타내는 바와 같이 적절하게 워크 유닛(10)이 유지된 상태에서의 워크 유지부(33) 내의 압력보다 약간 크게 설정된다. 도 11에 나타내는 바와 같이 적절하게 워크 유닛(10)이 유지되어 있지 않은 상태에 있어서는, 워크 유지부(33) 내의 압력이 기준치보다도 커진다. 이 때문에, 압력 센서(324)에 있어서는, 워크 유닛(10)이 적절하게 유지되어 있지 않은 상태를 검출할 수 있다.

이와 같이 워크 유지 유닛(32)에 있어서는, 유지면(34)의 외측에 마련한 누설 검출홈(331)과, 이것에 부압이 발생되는 흡인부(323) 사이에 압력 센서(324)를 마련하였기 때문에, 누설 검출홈(331)으로부터 워크 유지부(33) 내에 외기가 침입하고 있는 것을 검지할 수 있어, 유지면(34)에 유지되는 워크(W)의 외연부가 유지면(34)으로부터 부상하는 사태(이격되는 사태)를 사전에 예측할 수 있다. 이에 따라, 유지면(34)에 형성한 흡착홈(341)에 의해 전달되는 부압에 의해 워크(W)를 유지하는 경우에 있어서도, 워크(W)가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 사전에 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 워크 유지 유닛(32)에 있어서는, 유지면(34)에 형성되는 흡착홈(341)의 폭, 깊이보다도 누설 검출홈(331)의 폭, 깊이를 크게 구성하고, 누설 검출홈(331)의 단면적을, 흡착홈(341)의 단면적보다도 크게 하고 있기 때문에, 누설 검출홈(331)으로부터 외기가 침입하지 않는 상태와, 외기가 침입하고 있는 상태와의 워크 유지부(33) 내의 감압 상태에 차이를 마련할 수 있기 때문에, 누설 검출홈(331)으로부터 외기가 침입하고 있는 사태를 확실하게 검출하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(1)가 갖는 워크 유지 유닛(32)(워크 유지 기구)에 의하면, 유지면(34)의 외측에 마련한 누설 검출홈(331)과, 이것에 부압이 발생되는 흡인부(323) 사이에 압력 센서(324)를 마련하였기 때문에, 누설 검출홈(331)으로부터 워크 유지부(33) 내에 외기가 침입하고 있는 것을 검지할 수 있어, 유지면(34)에 유지되는 워크(W)의 외연부가 유지면(34)으로부터 부상하는 사태를 사전에 예측할 수 있다. 이에 따라, 유지면(34)에 형성한 흡착홈(341)에 의해 전달되는 부압에 의해 워크(W)를 유지하는 경우에 있어서도, 워크(W)가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 사전에 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 유지면(34)에 형성되는 흡착홈(341)의 폭, 깊이보다도 누설 검출홈(331)의 폭, 깊이를 크게 구성하고, 누설 검출홈(331)의 단면적을, 흡착홈(341)의 단면적보다도 크게 하고 있기 때문에, 누설 검출홈(331)으로부터 외기가 침입하지 않는 상태와, 외기가 침입하고 있는 상태와의 워크 유지부(33) 내의 감압 상태에 명확한 차이를 마련할 수 있기 때문에, 누설 검출홈(331)으로부터 외기가 침입하고 있는 사태를 확실하게 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러가지 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절하게 변경하는 것이 가능하다. 그 외, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 워크가 적절하게 유지되어 있지 않은 상태가 되는 것을 방지할 수 있다고 하는 효과를 가지고, 특히, 선다이싱법에 따라 정해진 간격을 가진 복수의 칩(104)이 점착된 접착 필름(105)을 피가공물(워크)로 하는 레이저 가공 장치에 유용하다.

1 레이저 가공 장치 2 레이저 가공 유닛
21 가공 헤드 22 얼라인먼트 수단
23 발진기 24 촬상부
3 유지 테이블 31 지지대
32 워크 유지 유닛 321 프레임
322 연통로 323 흡인부
324 압력 센서 325 공간
326 발광 부재 33 워크 유지부
331 누설 검출홈 332, 333 흡인구
34 유지면 341 흡착홈
35 클램프부 4 베이스
41 토대부 42 벽부
5 아암부 6 보호 테이블 이동 기구
61 X축 이동 기구 611 가이드 레일
612 이동 베이스 613 볼 나사
614 구동 모터 62 Y축 이동 기구
621 가이드 레일 622 이동 베이스
623 볼 나사 624 구동 모터
7 제어부 10 워크 유닛
101 환형 프레임 102 개구부
103 테이프 104 칩
105 접착 필름 W 워크

Claims

환형 프레임의 개구부에 테이프를 개재하여 워크를 지지한 형태의 워크 유닛의 워크를 상기 테이프를 개재하여 유지하는 유지면과 상기 유지면에 형성된 흡착홈을 갖는 유지부와, 상기 흡착홈에 부압을 발생시키는 제1 흡인부를 갖는 워크 유지 기구로서,
상기 환형 프레임의 내주와 워크의 외주 사이에 위치하는 상기 테이프에 대응하는 위치에 상기 흡착홈을 둘러싸도록 형성된 환형의 누설 검출홈과, 상기 누설 검출홈에 부압을 발생시키는 제2 흡인부와, 상기 누설 검출홈과 상기 제2 흡인부 사이에 배치된 압력 검지부를 가지고, 상기 누설 검출홈의 단면적은, 상기 흡착홈의 단면적보다도 큰 것을 특징으로 하는 워크 유지 기구.
제1항에 있어서, 상기 누설 검출홈의 폭은, 상기 흡착홈의 폭보다도 큰 것을 특징으로 하는 워크 유지 기구.