KR20060060607A

KR20060060607A - 절삭장치

Info

Publication number: KR20060060607A
Application number: KR1020050114848A
Authority: KR
Inventors: 고이치 후지나미
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2006-06-05
Also published as: US20060112802A1; JP4571851B2; SG122920A1; TWI357617B; CN1781684A; JP2006156809A; US7338345B2; KR101266373B1; CN100509314C; TW200625427A; DE102005057172B4; DE102005057172A1

Abstract

본 발명은 소정 방향으로 연장된 안내레일을 따라 이동가능하게 설치된 피가공물을 보유하는 척테이블과, 안내레일을 따라 설치되어 척테이블의 이동을 허용하는 개구를 구비한 '문(門)'자형의 지지프레임과, '문'자형의 지지프레임의 한 쪽 면측에 설치된 얼라이먼트 수단과, '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 설치된 절삭수단을 구비하는 절삭장치로서, 절삭수단은 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된 분할이송기대와, 분할이송기대에 척테이블의 보유면에 대하여 수직 방향으로 이동가능하게 설치된 절삭이송기대와, 절삭이송기대에 장착되며 절삭 블레이드를 구비한 스핀들 유니트를 구비하고, 스핀들 유니트는 '문'자형의 지지프레임의 개구를 통하여 얼라이먼트 수단측에 배치되어 있다.

절삭장치, 척테이블, 지지프레임

Description

절삭장치{Cutting Machine}

도 1은 본 발명에 따라 구성된 절삭장치의 일부를 파단하여 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 절삭장치의 요부사시도이다.

도 3은 도 1에 나타내는 절삭장치의 절삭수단을 나타내는 사시도이다.

도 4는 도 2에서의 A-A선에 따른 단면도이다.

**주요 도면부호의 부호설명**

2: 장치 하우징 3: 척테이블 기구

31a: 제 1 안내레일 31b: 제 2 안내레일

32a: 제 1 지지기대 32b: 제 2 지지기대

34a: 제 1 척테이블 34b: 제 2 척테이블

36a: 제 1 블레이드 검출수단 36b: 제 2 블레이드 검출수단

37a: 제 1 절삭이송수단 37b: 제 2 절삭이송수단

4: '문(門)'자형의 지지프레임 5a: 제 1 얼라이먼트 수단

5b: 제 2 얼라이먼트 수단 52: 이동수단

53: 촬상수단 6a: 제 1 절삭수단

6b: 제 2 절삭수단 61: 분할이동기대

62: 절삭이동기대 63: 스핀들 유니트

632: 회전 스핀들 633: 절삭 블레이드

64: 분할이송수단 65: 절삭이송수단

7: 카세트 기구 71: 카세트

8: 임시보관영역 9: 피(被)가공물 반출·반입수단

10: 피가공물 반송수단 11: 고리모양의 프레임

12: 보호테이프 13: 조작 패널

14: 표시수단

본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 절삭하기 위한 절삭장치에 관한 것이다.

예를 들어, 반도체 디바이스 제조공정에서는, 대략 원판형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자모양으로 형성된 스트리트라고 불리는 분할예정라인에 의해 구획된 다수의 영역에 IC, LSI 등의 회로를 형성하고, 상기 회로가 형성된 각 영역을 분할예정라인에 따라 분할함으로써 개개의 반도체 칩을 제조하고 있다. 반도체 웨이퍼를 분할하는 분할장치로서는 일반적으로 다이싱 장치로서의 절삭장치가 사용되고 있다. 이 절삭장치는 피가공물을 보유하는 척테이블과, 상기 척테이블에 보유된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 구비한 절삭수단을 구비하며, 절삭 블레이드 를 회전하면서 척테이블을 상대적으로 절삭이송시킴으로써 절삭한다.

상술한 절삭장치는 일본특허공개 2003-163178호 공보에 개시되어 있다. 이 공보에 개시된 절삭장치는 피가공물을 보유하는 척테이블의 이동경로에 배치된 척테이블의 이동을 허용하는 '문(門)'자형의 지지프레임을 구비하고, 상기 '문'자형의 지지프레임의 한 쪽에 얼라이먼트 수단을 배치하며, '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽에 절삭수단을 배치한 구성이다.

그리하여, 상술한 절삭장치는 절삭수단과 얼라이먼트 수단이 '문'자형의 지지프레임을 사이에 두고 서로 반대측에 설치되어 있기 때문에, 얼라이먼트 수단과 절삭수단의 거리가 길어져, 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 얼라이먼트 수단과 절삭수단의 거리가 길면, 얼라이먼트 수단에 의해 얻어진 얼라이먼트 정보가 기계적인 오차에 의해 절삭수단에 적절하게 반영되지 않는 경우가 있어, 피가공물을 소정의 분할예정라인에 따라 정밀하게 절단할 수 없다. 또한, 절삭수단은 절삭수를 공급하면서 절삭하는데 절삭수가 비산하기 때문에, 오퍼레이터가 위치하는 조작 패널로부터 깊숙한 위치에 배치되며, 한편 얼라이먼트 수단은 조작 패널에 가까운 위치에 배치되게 된다. 이 때문에, 오퍼레이터는 조작 패널이 배치된 측으로부터 얼라이먼트 수단을 조정하거나, 절삭수단의 절삭 블레이드를 교환하거나 하는데, 얼라이먼트 수단으로부터 상당히 떨어진 위치에 절삭수단이 설치되어 있으면, 절삭 블레이드의 교환이나 조정이 어려워진다.

본 발명의 목적은 '문'자형의 지지프레임에 설치된 얼라이먼트 수단과 절삭 수단을 근접시켜 배치함으로써, 조작성을 양호하게 할 수 있는 절삭장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 소정 방향으로 연장된 안내레일과, 상기 안내레일을 따라 이동가능하게 설치되며, 피가공물을 보유하는 보유면을 가지는 척테이블과, 상기 척테이블을 상기 안내레일을 따라 절삭이송하는 절삭이송기구와, 상기 안내레일을 걸치고 설치되며 상기 척테이블의 이동을 허용하는 개구를 구비한 '문'자형의 지지프레임과, 상기 '문'자형의 지지프레임의 한 쪽 면측에 상기 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된 얼라이먼트 수단과, 상기 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 상기 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치되며 상기 척테이블에 보유된 피가공물을 절삭하는 절삭수단을 구비하는 절삭장치에 있어서,

상기 절삭수단은 상기 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 상기 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된 분할이송기대와, 상기 분할이송기대에 상기 척테이블의 보유면에 대하여 수직한 방향으로 이동가능하게 설치된 절삭이송기대와, 상기 절삭이송기대에 장착되어 절삭 블레이드를 구비한 스핀들 유니트를 구비하고, 상기 스핀들 유니트는 상기 '문'자형의 지지프레임의 상기 개구를 통하여 상기 얼라이먼트 수단측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭장치가 제공된다.

상기 절삭이송기대는 상기 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측으로부터 개구를 통하여 상기 얼라이먼트 수단측으로 돌출하는 장착부를 구비하고 있으며, 상기 장착부에 상기 스핀들 유니트가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 안내레일은 서로 평행하게 설치된 제 1 안내레일과 제 2 안내레일을 포함하며, 상기 척테이블은 제 1 안내레일과 제 2 안내레일을 따라 각각 이동할 수 있게 설치된 제 1 척테이블과 제 2 척테이블을 포함하고 있다.

또한, 상기 절삭수단은 제 1 절삭수단과 제 2 절삭수단을 구비하며, 상기 제 1 절삭수단의 절삭 블레이드와 상기 제 2 절삭수단의 절삭 블레이드가 마주보도록 설치되어 있다.

상기 얼라이먼트 수단은 제 1 척테이블에 보유된 피가공물을 촬상하여 절삭해야 할 영역을 검출하는 제 1 얼라이먼트 수단과, 제 2 척테이블에 보유된 피가공물을 촬상하여 절삭해야 할 영역을 검출하는 제 2 얼라이먼트 수단을 포함하고 있다.

상기 '문'자형의 지지프레임은 안내레일의 양측에 설치된 제 1 기둥부 및 제 2 기둥부와 제 1 기둥부와 제 2 기둥부의 상단을 연결하는 지지부로 이루어지며, 지지부에 얼라이먼트 수단 및 절삭수단이 설치되고, 제 1 기둥부 및 제 2 기둥부에는 절삭수단의 스핀들 유니트의 이동을 허용하는 개구가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 얼라이먼트 수단을 앞면으로 하여 오퍼레이터의 조작위치가 형성되며, 오퍼레이터와 마주보게 조작 패널이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 절삭장치는 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 설치된 절삭이송기대에 스핀들 유니트가 개구를 통하여 얼라이먼트 수단측에 설치되어 있 기 때문에, 얼라이먼트 수단과 절삭 블레이드가 근접하게 배치되어, 얼라이먼트 정보가 기계적인 오차를 일으키지 않고 절삭수단에 반영된다. 또한, 얼라이먼트 수단과 절삭 블레이드가 근접하게 배치되어, 장치 하우징의 조작측에 위치하는 오퍼레이터로부터의 거리가 가깝기 때문에, 절삭 블레이드의 교환작업이 용이해진다.

이하, 본 발명에 따라 구성된 절삭장치의 바람직한 실시예에 대하여, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따라 구성된 절삭장치의 일부를 파단한 사시도가 나타나 있다. 도 1에 나타낸 절삭장치는 대략 직육면체 형상의 장치 하우징(2)을 구비하고 있다. 이 장치 하우징(2)에는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 보유하여 화살표 X로 나타내는 절삭이송방향으로 이동시키는 척테이블 기구(3)가 설치되어 있다. 이 척테이블 기구(3)에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

도시한 실시예에서의 척테이블 기구(3)는 상기 하우징(2) 안에 설치된 기대(20)의 윗면에 설치된 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 구비하고 있다. 이 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)은 각각 한 쌍의 레일부재(311, 311)로 이루어져 있으며, 도면에서 화살표 X로 나타내는 절삭이송방향에 따라 서로 평행하게 연장되어 있다. 이 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b) 위에는 각각 제 1 지지기대(32a)와 제 2 지지기대(32b)가 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 따라 이동가능하게 설치되어 있다. 즉, 제 1 지지기대(32a)와 제 2 지지기대(32b)에는 각각 피안내홈(321, 321)이 설치되어 있으며, 이 피안내홈(321, 321) 을 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 구성하는 한 쌍의 레일부재(311, 311)에 끼워맞춤으로써, 제 1 지지기대(32a)와 제 2 지지기대(32b)는 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)에 따라 이동가능하게 구성된다.

제 1 지지기대(32a)와 제 2 지지기대(32b) 위에는 각각 제 1 원통부재(33a)와 제 2 원통부재(33b)가 설치되며, 이 제 1 원통부재(33a)와 제 2 원통부재(33b)의 상단에 각각 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)이 회전가능하게 설치되어 있다. 이 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)은 다공질 세라믹과 같은 적절한 다공성 재료로 구성되어 있으며, 도시하지 않은 흡인수단에 접속되어 있다. 따라서, 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)을 도시하지 않은 흡인수단에 의해 흡인원에 선택적으로 연결시킴으로써, 재치면(341, 341) 위에 놓인 피가공물을 흡인보유한다. 또한, 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)은 각각 제 1 원통부재(33a)와 제 2 원통부재(34b) 안에 설치된 펄스모터(도시하지 않음)에 의해 적절히 회전운동하게 되어 있다. 한편, 제 1 원통부재(33a)와 제 2 원통부재(33b)의 상단부에는 각각 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)을 통과시키는 구멍을 가지고, 각각 상기 제 1 지지기대(32a)와 제 2 지지기대(32b)를 덮는 제 1 커버부재(35a)와 제 2 커버부재(35b)가 설치되어 있다. 이 제 1 커버부재(35a)와 제 2 커버부재(35b)의 윗면에는, 각각 후술하는 절삭 블레이드의 위치를 검출하기 위한 제 1 블레이드 검출수단(36a)과 제 2 블레이드 검출수단(36b)이 설치되어 있다.

도시한 실시예에서의 척테이블 기구(3)는 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)을 각각 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 따라 도 2에서 화살표 X로 나타내는 절삭이동방향으로 이동시키기 위한 제 1 절삭이송수단(37a)과 제 2 절삭이송수단(37b)을 구비하고 있다. 제 1 절삭이송수단(37a)과 제 2 절삭이송수단(37b)은 각각 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 구성하는 한 쌍의 레일부재(311, 311) 사이에 평행하게 설치된 숫나사로드(371)와, 숫나사로드(371)의 일단부를 회전가능하게 지지하는 축받이(372)와, 숫나사로드(371)의 다른 쪽 끝에 연결되어 상기 숫나사로드(371)를 정회전 또는 역회전 구동시키는 펄스모터(373)로 이루어져 있다. 이와 같이 구성된 제 1 절삭이송수단(37a)과 제 2 절삭이송수단(37b)은 각각 숫나사로드(371)가 상기 제 1 지지기대(32a)와 제 2 지지기대(37b)에 형성된 암나사(322)에 나사결합된다. 따라서, 제 1 절삭이송수단(37a)과 제 2 절삭이송수단(37b)은 각각 펄스모터(373)를 구동하여 숫나사로드(371)를 정회전 또는 역회전 구동시킴으로서, 상기 제 1 지지기대(32a)과 제 2 지지기대(32b)에 설치된 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)을 각각 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 따라 도 2에서 화살표 X로 나타내는 절삭이송방향으로 이동시킬 수 있다.

도 2를 참조하여 계속 설명하면, 도시한 실시예에서의 절삭장치는 상기 제 1 안내레일(31a)과 제 2 안내레일(31b)을 걸쳐 설치된 '문'자형의 지지프레임(4)을 구비하고 있다. 이 '문'자형의 지지프레임(4)은 제 1 안내레일(31a)의 옆쪽에 설치된 제 1 기둥부(41)와, 제 2 안내레일(31b)의 옆쪽에 설치된 제 2 기둥부(42)와, 제 1 기둥부(41)와 제 2 기둥부(42)의 상단을 연결하여 화살표 X로 나타내는 절삭이송방향과 직교하는 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향을 따라 설치된 지지부(43) 로 이루어지며, 중앙부에는 상기 제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)의 이동을 허용하는 개구(44)가 설치되어 있다. 제 1 기둥부(41)와 제 2 기둥부(42)의 상단부는 각각 폭넓게 형성되어 있으며, 이 상단부에는 각각 후술하는 절삭수단의 스핀들 유니트의 이동을 허용하는 개구(411, 421)가 설치되어 있다. 상기 지지부(43)의 한 쪽 면에는 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향을 따라 한 쌍의 안내레일(431, 431)이 설치되어 있으며, 다른 쪽 면에는 도 4에 나타내는 바와 같이 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향을 따라 한 쌍의 안내레일(432, 432)이 설치되어 있다.

도시한 실시예에서의 절삭장치는 상기 '문'자형의 지지프레임(4)의 지지부(43)에 설치된 한 쌍의 안내레일(431, 431)을 따라 이동가능하게 설치된 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 2 얼라이먼트 수단(5b)을 구비하고 있다. 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 2 얼라이먼트 수단(5b)은 각각 이동블록(51)과, 상기 이동블록(51)을 한 쌍의 안내레일(431, 431)에 따라 이동하기 위한 이동수단(52, 52)과, 이동블록(51)에 장착된 촬상수단(53, 53)으로 이루어져 있다. 이동블록(51, 51)에는 각각 상기 한 쌍의 안내레일(431, 431)과 끼워맞추어지는 피안내홈(511, 511)이 설치되어 있으며, 이 피안내홈(511, 511)을 한 쌍의 안내레일(431, 431)에 끼워맞춤으로써, 이동블록(51, 51)은 한 쌍의 안내레일(431, 431)을 따라 이동가능하게 구성된다.

이동수단(52, 52)은 각각 한 쌍의 안내레일(431, 431) 사이에 평행하게 설치된 숫나사로드(521)와, 숫나사로드(521)의 일단부를 회전가능하게 지지하는 축받이(522)와, 숫나사로드(521)의 타단에 연결되며, 상기 숫나사로드(521)를 정회전 또 는 역회전 구동시키는 펄스모터(523)로 이루어져 있다. 이와 같이 구성된 이동수단(52, 52)은 각각 숫나사로드(521)가 상기 이동블록(51, 51)에 형성된 암나사(512)에 나사결합된다. 따라서, 이동수단(52, 52)은 각각 펄스모터(523)를 구동하여 숫나사로드(521)를 정회전 또는 역회전 구동함으로써, 이동블록(51, 51)을 한 쌍의 안내레일(431, 431)을 따라 도 2에서 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 이동블록(51, 51)에 각각 장착된 촬상수단(53, 53)은 각각 촬상소자(CCD)를 구비하고 있으며, 촬상한 화상신호를 도시하지 않은 제어수단으로 보낸다.

상기 '문'자형의 지지프레임(4)을 구성하는 지지부(43)의 다른 쪽 면(상기 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 2 얼라이먼트 수단(5b)이 설치된 면과 반대측의 면)에는, 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)이 설치되어 있다. 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)은 각각 분할이송기대(61)와 절삭이송기대(62) 및 스핀들 유니트(63)를 구비하고 있다. 분할이송기대(61)는 한 쪽 면에 상기 지지부(43)의 다른 쪽 면에 설치된 한 쌍의 안내레일(432, 432)과 끼워맞추어지는 피가공홈(611, 611)이 설치되어 있으며, 이 피가공홈(611, 611)을 한 쌍의 안내레일(432, 432)에 끼워맞춤으로써, 분할이송기대(61)는 한 쌍의 안내레일(432, 432)을 따라 이동가능하게 구성된다. 또한, 분할이송기대(61)의 다른 쪽 면에는 도 4에 나타내는 바와 같이 화살표 Z로 나타내는 절삭이송방향(제 1 척테이블(34a)과 제 2 척테이블(34b)의 재치면(341)에 수직한 방향)을 따라 한 쌍의 안내레일(612, 612)(도 4 에는 한 쌍의 안내레일만이 나타나 있다)이 설치되어 있다. 한편, 분할이송기대(61, 61)의 한 쪽 면에는 후술하는 분할이송수단의 숫나사로드의 삽입을 허용하는 여유홈(clearance grooves;613, 613)이 상하방향으로 단차를 가지고 형성되어 있다.

상기 절삭이송기대(62)는 상하방향으로 연장되는 피지지부(621)와, 상기 피지지부(621)의 하단으로부터 직각으로 수평하게 연장되는 장착부(622)로 이루어져 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이 피지지부(621)에서의 장착부(622)측의 면에는 상기 분할이송기대(61)의 다른 쪽 면에 설치된 한 쌍의 안내레일(612, 612)과 끼워맞추어지는 피안내홈(623, 623)(도 4에는 한 쪽 피안내홈만 나타내고 있다)이 설치되어 있으며, 이 피안내홈(623, 623)을 한 쌍의 안내레일(612, 612)에 끼워맞춤으로써 절삭이송기대(62)는 한 쌍의 안내레일(612, 612)을 따라 화살표 Z로 나타내는 절삭이송방향으로 이송가능하게 구성된다. 이와 같이 하여 분할이송기대(61)에 장착된 절삭이송기대(62)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 장착부(622)가 '문'자형의 지지프레임(4)의 상기 분할이송기대(61)가 장착된 다른 쪽 면측에서 개구(44)를 통하여 상기 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 2 얼라이먼트 수단(5b)이 장착된 한 쪽 면측으로 돌출하여 배치된다.

상기 스핀들 유니트(63)는 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)의 절삭이송기대(62)를 형성하는 장착부(622)의 아랫면에 각각 장착되어 있다. 이 스핀들 유니트(63)는 각각 도 3에 나타내는 바와 같이 스핀들 하우징(631)과, 상기 스핀들 하우징(631)에 회전가능하게 지지된 회전 스핀들(632)과, 상기 회전 스핀들(632)의 일단에 장착된 절삭 블레이드(633)와, 절삭수를 공급하는 절삭수 공급관(634) 및 회전 스핀들(632)을 회전구동하는 도시하지 않은 서보모터를 구비하고 있으며, 회전 스핀들(632)의 축선방향이 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향을 따라 설치되어 있다. 이와 같이 절삭이송기대(62)를 형성하는 장착부(622)에 장착된 스핀들 유니트(63)는 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 2 얼라이먼트 수단(5b)과 근접하여 배치되게 된다. 또한, 제 1 절삭수단(6a)의 절삭 블레이드(633)와 제 2 절삭수단(6b)의 절삭 블레이드(633)는 서로 마주보고 설치되어 있다.

도시한 실시예에서의 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)은 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 분할이송기대(61, 61)를 한 쌍의 안내레일(432, 432)을 따라 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향으로 이동하기 위한 분할이송수단(64, 64)을 구비하고 있다. 분할이송수단(64, 64)은 각각 한 쌍의 안내레일(432, 432) 사이에 평행하게 배치된 숫나사로드(641)와, 숫나사로드(641)의 일단부를 회전가능하게 지지하는 축받이(642)와, 숫나사로드(641)의 타단에 연결되며 상기 숫나사로드(641)를 정회전 또는 역회전 구동하는 펄스모터(643)로 이루어져 있다. 한편, 숫나사로드(641, 641)는 상기 분할이송기대(61, 61)에 설치된 여유홈(613, 613)과 각각 대응하는 높이 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 분할이송수단(64, 64)은 각각 숫나사로드(641, 641)가 상기 분할이송기대(61, 61)에 형성된 암나사(614, 614)에 나사결합딘다. 따라서, 분할이송수단(64, 64)은 각각 펄스모터(643, 643)를 구동하여 숫나사로드(641, 641)를 정회전 또는 역회전 구동함으로써, 분할이송기대(61, 61)를 한 쌍의 안내레일(432, 432)을 따라 도 2에서 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향으로 이동시킬 수 있다. 이 분할이송기대(61, 61)가 이동할 때 숫나사로드(641, 641)가 분할이송기대(61, 61)에 설치된 여유홈(613, 613)을 삽입 통과함으로써, 분할이송기대(61, 61)의 이동이 허용된다.

또한, 도시한 실시예에서의 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)은 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 절삭이송기대(62, 62)를 한 쌍의 안내레일(612, 612)을 따라 화살표 Z로 나타내는 절삭이송방향으로 이동하기 위한 절삭이송수단(65, 65)을 구비하고 있다. 절삭이송수단(65, 65)은 각각 한 쌍의 안내레일(612, 612)과 평행하게 설치된 숫나사로드(651)와, 숫나사로드(651)의 일단부를 회전가능하게 지지하는 축받이(652)와, 숫나사로드(651)의 타단에 연결되어 상기 숫나사로드(651)를 정회전 또는 역회전 구동하는 펄스모터(653)로 이루어져 있다. 이와 같이 구성된 절삭이송수단(65, 65)은 각각 숫나사로드(651)가 상기 절삭기대(62)의 피지지부(621)에 형성된 암나사(621a)에 나사결합된다. 따라서, 절삭이송수단(65, 65)은 각각 펄스모터(653)를 구동하여 숫나사로드(651)를 정회전 또는 역회전 구동함으로써, 절삭이송기대(62)를 한 쌍의 안내레일(612, 612)을 따라 도 2에서 화살표 Z로 나타내는 절삭이송방향으로 이동시킬 수 있다.

도 1로 돌아가 계속 설명하면, 상기 장치 하우징(2)에는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 저장하는 카세트 기구(7)와, 상기 카세트 기구(7)에 수납된 피가공물을 임시보관영역(8)으로 반출하는 동시에, 절삭작업 종료후의 피가공물을 카세트 기구(7)로 반입하는 피가공물 반출·반입수단(9)과, 임시보관영역(8)과 상기 제 1 척테 이블(34a) 및 제 2 척테이블(34b) 사이에서 피가공물을 반송하는 피가공물 반송수단(10)이 설치되어 있다. 카세트 기구(7)는 도시하지 않은 승강수단의 카세트 테이블 위에 카세트(71)가 놓이도록 되어 있다. 카세트(71)에는 고리모양의 프레임(11)에 장착된 보호테이프(12)의 표면에 붙은 반도체 웨이퍼(W)가 수용되어 있다. 또한, 장치 하우징(2)에는 조작 패널(13) 및 상기 촬상수단(53, 53)에 의해 촬상된 화상 등을 표시하는 표시수단(14)이 설치되어 있다. 한편, 도시한 실시예에서의 절삭장치에서는, 상기 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 2 얼라이먼트 수단(5b)을 앞면으로 하여 오퍼레이터의 조작위치가 형성되며, 조작 패널(13)은 오퍼레이터와 마주보는 위치에 설치되어 있다.

도시한 실시예에서의 절삭장치는 이상과 같이 구성되어 있으며, 이하 그 작동에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 카세트 기구(7)의 도시하지 않은 승강수단을 작동하여 카세트(71)을 적절한 높이에 위치시킨다. 카세트(71)가 적절한 높이에 위치되었다면, 피가공물 반출·반입수단(9)을 작동하여 카세트(71)에 수용된 반도체 웨이퍼(W)를 임시보관영역(8)으로 반출한다. 임시보관영역(8)으로 반출된 반도체 웨이퍼(W)는 여기에서 중심위치 맞춤이 이루어진다. 임시보관영역(8)에서 중심위치가 맞추어진 반도체 웨이퍼(W)는 피가공물 반송수단(10)에 의해 제 1 척테이블(34a) 위로 반송된다. 이 때, 제 1 척테이블(34a)은 도 2에 나타내는 피가공물 착탈위치에 위치되어 있다. 제 1 척테이블(34a) 위에 놓인 반도체 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 흡인수단을 작동함으로써 제 1 척테이블(34a) 위에 흡인 보유된다.

상술한 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)를 흡인보유한 제 1 척테이블(34a)은 제 1 절삭이송수단(37a)의 작동에 의해 제 1 얼라이먼트 수단(5a) 아랫쪽인 얼라이먼트 영역으로 이동된다. 이어서, 제 1 얼라이먼트 수단(5a)의 이동수단(52)을 작동하여 제 1 얼라이먼트 수단(5a)의 촬상수단(53)을 제 1 척테이블(34a)의 바로 위에 위치시킨다. 촬상수단(53)을 제 1 척테이블(34a)의 바로 위에 위치시켰다면, 촬상수단(53)에 의해 제 1 척테이블(34a) 위에 보유된 반도체 웨이퍼(W)의 표면이 촬상되며, 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 절삭영역인 스트리트(절단예정라인) 중 하나가 검출된다. 그리고, 제 1 절삭수단(6a)의 분할이송수단(64)을 작동시켜 절삭 블레이드(633)와 상기 촬상수단(53)에 의해 검출된 스트리트의 위치를 맞추는 얼라이먼트가 실시된다. 이 때, 도시한 실시예에서는 제 1 얼라이먼트 수단(5a)과 제 1 절삭수단(6a)의 절삭 블레이드(633)가 근접한 위치에 배치되어 있기 때문에, 얼라이먼트 정보가 기계적인 오차를 일으키지 않고 제 1 절삭수단(6a)에 반영된다.

이어서, 제 1 절삭수단(6a)의 분할이송수단(64)을 작동하여 절삭 블레이드(633)를 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 소정의 스트리트와 대응하는 위치에 위치시키고, 또한 절삭이송수단(65)을 작동하여 절삭 블레이드(633)를 하강시켜 소정의 절삭이송 위치에 위치시킨다. 그리고, 절삭 블레이드(633)를 회전하면서 제 1 절삭이송수단(37a)을 작동하여 제 1 척테이블(34a)을 절삭이송방향인 화살표 X 방향으로 절삭영역까지 이동시킴으로써, 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)는 고속회전하는 절삭 블레이드(633)의 작용을 받아 상기 소정의 스트리트를 따라 절삭된다(절삭공정). 이 절삭공정에서는 절삭수 공급관(634)으로부터 절삭수가 절삭부로 공급된다.

상술한 바와 같이 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)를 소정의 스트리트를 따라 절삭하였다면, 분할이송수단(64)을 작동하여 제 1 절삭수단(6a)을 스트리트의 간격만큼만 화살표 Y로 나타내는 분할이송방향으로 이동시켜(분할이송공정), 상기 절삭공정을 실시한다. 이와 같이 하여, 분할이송 공정과 절삭공정을 반복하여 실시함으로써, 반도체 웨이퍼(W)는 소정 방향으로 형성된 모든 스트리트를 따라 절삭된다. 소정 방향의 모든 스트리트를 따라 반도체 웨이퍼(W)를 절삭하였다면, 반도체 웨이퍼(W)를 보유한 제 1 척테이블(34a)을 90° 회전시킨다. 그리고, 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)에 상기 분할이송공정과 절삭공정을 반복하여 실시함으로써, 반도체 웨이퍼(W)는 격자모양으로 형성된 모든 스트리트를 따라 절삭되어 개개의 칩으로 분할된다. 한편, 반도체 웨이퍼(W)는 개개의 칩으로 분할되어도 고리모양의 프레임(11)에 장착된 보호테이프(12)에 붙어있기 때문에, 따로 흩어지지 않고 웨이퍼의 형태가 유지된다.

상술한 분할이송공정과 절삭공정 사이 또는 분할이송공정 및 절삭공정이 완료한 후에, 제 1 얼라이먼트 수단(5a)의 이동수단(52)을 작동하여, 제 1 얼라이머트 수단(5a)의 촬상수단(53)을 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 절삭홈의 바로 위에 위치시킨다. 그리고, 촬상수단(53)에 의해 절삭홈을 촬상하고, 그 촬상화상을 표시수단(14)에 표시함으로써, 절삭홈의 절삭상태를 검출하여 확인할 수 있다.

이상과 같이 하여, 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)가 스트리 트를 따라 분할되었다면, 제 1 척테이블(34a)을 상술한 피가공물 착탈위치로 이동시키고, 반도체 웨이퍼(W)의 흡인보유를 해제한다. 그리고, 피가공물 반송수단(10)을 작동하여 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)를 임시보관영역(8)으로 반송한다. 임시보관영역(8)로 반송된 절삭가공된 반도체 웨이퍼(W)는 피가공물 반출·반입수단(9)에 의해 카세트(71)에 수용된다.

상술한 바와 같이 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 얼라이먼트 작업과 분할이송공정 및 절삭공정을 실시할 때, 피가공물 반출·반입수단(9)을 작동시켜 카세트(71)에 수용된 반도체 웨이퍼(W)를 임시보관영역(8)으로 반출한다. 임시보관영역(8)으로 반출된 반도체 웨이퍼(W)는 여기서 중심위치맞춤이 이루어진다. 임시보관영역(8)에서 중심위치맞춤이 이루어진 반도체 웨이퍼(W)는 피가공물 반송수단(10)에 의해 피가공물 착탈위치에 위치되어 있는 제 2 척테이블(34b) 위로 반송된다. 제 2 척테이블(34b) 위에 놓인 반도체 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 흡인수단을 작동시킴으로써 제 2 척테이블(34b) 위에 흡인보유된다.

제 2 척테이블(34b) 위에 반도체 웨이퍼(W)를 흡인보유하였다면, 제 2 얼라이먼트 수단(5b)에 의해 상기 얼라이먼트 작업을 실시하는 동시에, 제 2 절삭수단(6b)에 의해 상기 분할이송공정과 절삭공정을 실시한다. 또한, 제 2 얼라이먼트 수단(5b)에 의해 상기 절삭홈 확인작업을 실시한다. 이와 같이 도시한 실시예에서의 절삭장치에서는 제 1 척테이블(34a)에 보유된 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 얼라이먼트 작업과 분할이송공정과 절삭공정 및 절삭홈 확인작업을 실시하고 있는 동안, 제 2 척테이블(34b) 위에 반도체 웨이퍼(W)를 보유하고, 얼라이먼트 작업과 분할이송 공정과 절삭공정 및 절삭홈 확인작업을 실시할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.

상술한 절삭공정을 실시함으로써, 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)의 절삭 블레이드(633)가 마모된다. 이 때문에, 절삭 블레이드(633)는 상기 제 1 블레이드 검출수단(36a)과 제 2 블레이드 검출수단(36b)에 의해 그 마모상태가 검출된다. 그리고, 마모량이 소정치에 달하면 새로운 절삭 블레이드로 교체한다. 이 때, 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)의 절삭이동기대(62)를 형성하는 장착부(622)에 장착된 스핀들 유니트(63)는, 상기 제 1 얼라이먼트 수단(5a) 및 제 2 얼라이머트 수단(5b)과 근접하여 배치되어 있어, 장치 하우징(2)의 조작 패널(13)측에 위치하는 오퍼레이터로부터의 거리가 가깝기 때문에, 절삭 블레이드의 교체작업이 용이해진다.

또한, 도시한 실시예의 절삭장치에서는, 이하에 설명하는 작업순서에 따라 절삭작업을 실시할 수 있다.

먼저, 제 1 척테이블(34a)에 보유된 피가공물을 제 1 얼라이먼트 수단(5a)에 의해 촬상하고, 절삭해야 할 영역을 검출하는 제 1 얼라이먼트 공정을 실시한다. 또한, 제 2 척테이블(34b)에 보유된 피가공물을 제 2 얼라이먼트 수단(5b)에 의해 촬상하고, 절삭해야 할 영역을 검출하는 제 2 얼라이먼트 공정을 실시한다. 제 1 얼라이먼트 공정을 실시하였다면, 제 1 척테이블(34a)에 보유되어 있는 피가공물을 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)에 의해 절삭하는 제 1 절삭공정을 실시한다. 이 제 1 절삭공정 도중 또는 종료 후, 제 1 얼라이먼트 수단(5a)에 의해 제 1 척테이블(34a)에 보유된 피가공물에 형성된 절삭홈의 상태를 촬상하여 검출하는 제 1 절삭홈 검출공정을 실시한다. 또한, 상기 제 2 얼라이먼트 공정을 실시하였다면, 제 2 척테이블(34b)에 보유되어 있는 피가공물을 제 1 절삭수단(6a)과 제 2 절삭수단(6b)에 의해 절삭하는 제 2 절삭공정을 실시한다. 이 제 2 절삭공정 도중 또는 종료 후, 제 2 얼라이먼트 수단(5b)에 의해 제 2 척테이블(34b)에 보유된 피가공물에 형성된 절삭홈의 상태를 촬상하여 검출하는 제 2 절삭홈 검출공정을 실시한다. 그리고, 제 2 얼라이먼트 공정을 실시할 때 상기 제 1 절삭홈 검출공정을 실시하고, 상기 제 1 얼라이먼트 공정을 실시할 때 상기 제 2 절삭홈 검출공정을 실시하는 것이 바람직하다.

상술한 작업순서에 따라 절삭작업을 실시함으로써, 피가공물의 얼라이먼트 공정과, 피가공물의 절삭에 의해 형성된 절삭홈의 상태를 검출하는 절삭홈 검출공정을 동시에 할 수 있는 동시에, 척테이블이 2개 있기 때문에 피가공물의 척테이블로의 착탈작업중에 다른 척테이블에 보유되어 있는 피가공물을 절삭할 수 있어, 얼라이먼트 작업, 절삭홈의 검출작업, 피가공물의 착탈작업에 걸리는 시간을 고려하지 않고, 제 1 절삭수단과 제 2 절삭수단을 풀 가동하여 피가공물을 절삭할 수 있다.

본 발명에 따르면, '문'자형의 지지프레임에 설치된 얼라이먼트 수단과 절삭수단을 근접시켜 배치함으로써, 조작성이 양호한 절삭장치를 제공할 수 있다.

Claims

소정 방향으로 연장된 안내레일과, 상기 안내레일을 따라 이동가능하게 설치되며 피가공물을 보유하는 보유면을 가지는 척테이블과, 상기 척테이블을 상기 안내레일을 따라 절삭이송하는 절삭이송기구와, 상기 안내레일을 걸치고 설치되며 상기 척테이블의 이동을 허용하는 개구를 구비한 '문'자형의 지지프레임과, 상기 '문'자형의 지지프레임의 한 쪽 면측에 상기 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된 얼라이먼트 수단과, 상기 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 상기 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치되며 상기 척테이블에 보유된 피가공물을 절삭하는 절삭수단을 구비하는 절삭장치에 있어서,

상기 절삭수단은 상기 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측에 상기 안내레일과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된 분할이송기대와, 상기 분할이송기대에 상기 척테이블의 보유면에 대하여 수직한 방향으로 이동가능하게 설치된 절삭이송기대와, 상기 절삭이송기대에 장착되어 절삭 블레이드를 구비한 스핀들 유니트를 구비하고,

상기 스핀들 유니트는 상기 '문'자형의 지지프레임의 상기 개구를 통하여 상기 얼라이먼트 수단측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 절삭이송기대는 상기 '문'자형의 지지프레임의 다른 쪽 면측으로부터 개구를 통하여 상기 얼라이먼트 수단측으로 돌출하는 장착부를 구비하고 있으며, 상기 장착부에 상기 스핀들 유니트가 설치되는 절삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 안내레일은 서로 평행하게 설치된 제 1 안내레일과 제 2 안내레일을 포함하며, 상기 척테이블은 제 1 안내레일과 제 2 안내레일을 따라 각각 이동할 수 있게 설치된 제 1 척테이블과 제 2 척테이블을 포함하는 절삭장치.
제 3 항에 있어서,

상기 절삭수단은 제 1 절삭수단과 제 2 절삭수단을 구비하며, 상기 제 1 절삭수단의 절삭 블레이드와 상기 제 2 절삭수단의 절삭 블레이드가 마주보도록 설치되어 있는 절삭장치.
제 3 항에 있어서,

상기 얼라이먼트 수단은 제 1 척테이블에 보유된 피가공물을 촬상하여 절삭해야 할 영역을 검출하는 제 1 얼라이먼트 수단과, 제 2 척테이블에 보유된 피가공물을 촬상하여 절삭해야 할 영역을 검출하는 제 2 얼라이먼트 수단을 포함하고 있는 절삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 '문'자형의 지지프레임은 안내레일의 양측에 설치된 제 1 기둥부 및 제 2 기둥부와 제 1 기둥부와 제 2 기둥부의 상단을 연결하는 지지부로 이루어지며, 지지부에 얼라이먼트 수단 및 절삭수단이 설치되고, 제 1 기둥부 및 제 2 기둥부에는 절삭수단의 스핀들 유니트의 이동을 허용하는 개구가 설치되어 있는 절삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 얼라이먼트 수단을 앞면으로 하여 오퍼레이터의 조작위치가 형성되며, 오퍼레이터와 마주보게 조작 패널이 설치되어 있는 절삭장치.