KR20190083971A

KR20190083971A - 절삭 장치

Info

Publication number: KR20190083971A
Application number: KR1020180167179A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 가사이; 다카유키 오노
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2019-07-15
Also published as: TW201931453A; TWI768172B; CN110000940B; CN110000940A; JP2019119001A; KR102652143B1; JP6990588B2

Abstract

본 발명은 절삭 블레이드를 검출하는 블레이드 검출 수단을 간단하고 또한 확실하게 세정하는 것이 가능한 절삭 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
척 테이블(13)을 절삭 이송하면서 절삭 수단(30)의 절삭 블레이드(41)로 피가공물(W)의 절삭을 행하는 절삭 장치에 있어서, 미끄럼 접촉 부재(72)를 수용하고 또한 미끄럼 접촉 부재를 출납하는 개폐 가능한 개구(71a)를 구비하는 수용 케이스(71)와, 미끄럼 접촉 부재를, 수용 케이스 내에 수용하는 수용 위치와 블레이드 검출 수단(50)의 발광부(55) 및 수광부(56) 사이에 삽입하여 세정하는 세정 위치에 선택적으로 위치시키는 위치 부여 수단(75)과, 미끄럼 접촉 부재와 블레이드 검출 수단을 상대적으로 미끄럼 이동시키는 미끄럼 이동 수단(16)을 갖는 세정 기구(70, 16)를 구비하고, 미끄럼 접촉 부재를 세정 위치에 위치시키고, 미끄럼 이동 수단에 의해 미끄럼 이동시켜 미끄럼 접촉 부재가 발광부 및 수광부를 세정하도록 한다.

Description

절삭 장치{CUTTING APPARATUS}

본 발명은 절삭 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 분할 가공하는 다이싱 장치 등의 정밀 절삭 장치에 있어서는, 절삭 블레이드의 상하 방향(Z 방향) 위치를 검출하여 절삭 블레이드의 마모를 검출하는 비접촉 셋업 센서가 구비되어 있다. 비접촉 셋업 센서는, 발광부 및 수광부를 구비하고, 상기 발광부 및 수광부 사이에 절삭 블레이드의 주연부(周緣部)를 배치하며, 수광부에서의 수광 상태에 기초하여 절삭 블레이드의 마모를 검출하도록 되어 있다.

절삭 블레이드로 피가공물을 절삭함으로써 발생한 절삭 부스러기는 절삭액에 받아들여지고, 절삭 블레이드의 고속 회전에 따라 주위로 비산된다. 이 절삭 부스러기를 포함한 절삭액이 비접촉 셋업 센서에 부착되어 발광부나 수광부가 더러워지면, 발광량이나 수광량이 저하되기 때문에, 정확한 절삭 블레이드의 검출이 불가능해진다.

그 대책으로서, 비접촉 셋업 센서의 발광부나 수광부에 세정수와 에어를 공급하는 노즐을 구비한 절삭 장치(예컨대 특허문헌 1 참조)나, 스핀들에 장착된 세정 브러시로 발광부나 수광부의 오물을 제거할 수 있는 절삭 장치(예컨대 특허문헌 2 참조)가 제안되어 있다.

일본 특허 공개 제2001-298001호 공보 일본 특허 공개 제2014-78544호 공보

발광부나 수광부에 부착되는 오물이 대량이거나, 오물의 부착이 강고하거나 하면, 특허문헌 1과 같은 세정수와 에어의 공급만으로는 충분한 세정성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 특허문헌 2의 세정 브러시는, 절삭 블레이드를 회전 구동시키는 스핀들에 장착하는 구조로 되어 있다. 그 때문에, 세정 작업은 절삭 블레이드로부터 세정 브러시로 교환해서 해야 하므로, 세정할 수 있는 타이밍이 한정된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 절삭 블레이드를 검출하는 블레이드 검출 수단을 적절한 타이밍에서 확실하게 세정하는 것이 가능한 절삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하기 위한 원환형의 절삭날을 갖는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 척 테이블에 유지된 피가공물을 X축 방향으로 절삭 이송하는 절삭 이송 수단과, 절삭 블레이드의 절삭날을 사이에 두고 서로 대면하여 배치된 발광부와 수광부를 갖는 블레이드 검출 수단을 구비한 절삭 장치에 관한 것이다. 블레이드 검출 수단에 대면하여 배치된 발광부 및 수광부 사이에 삽입하여 세정하는 미끄럼 접촉 부재와, 미끄럼 접촉 부재를 수용하고 또한 미끄럼 접촉 부재를 출납하는 개폐 가능한 개구를 구비하는 수용 케이스와, 미끄럼 접촉 부재를, 수용 케이스 내에 수용하는 수용 위치와 발광부 및 수광부 사이에 삽입하여 세정하는 세정 위치에 선택적으로 위치시키는 위치 부여 수단과, 미끄럼 접촉 부재와 블레이드 검출 수단을 상대적으로 미끄럼 이동시키는 미끄럼 이동 수단을 갖는 세정 기구를 설치하고, 미끄럼 접촉 부재를 세정 위치에 위치시키고 미끄럼 이동 수단에 의해 미끄럼 이동시켜 미끄럼 접촉 부재가 발광부 및 수광부를 세정하는 것을 특징으로 한다.

이상의 절삭 장치에 의하면, 블레이드 검출 수단에 대해 상대적으로 미끄럼 이동하는 미끄럼 접촉 부재에 의해 발광부 및 수광부를 세정하기 때문에, 우수한 세정 효과를 얻을 수 있다. 미끄럼 접촉 부재는, 절삭 수단과는 별도로 설치한 수용 케이스에 대해 출납 가능하게 배치되어 있기 때문에, 절삭 수단의 구성을 변경하지 않고, 임의의 타이밍에서 세정을 행할 수 있다.

블레이드 검출 수단을 절삭 이송 수단에 배치하고, 절삭 이송 수단을 미끄럼 이동 수단으로서 이용할 수 있다. 이 형태에서는, 미끄럼 접촉 부재를 세정 위치에 위치시키고 절삭 이송 수단에 의해 블레이드 검출 수단을 X축 방향으로 미끄럼 이동시킴으로써, 미끄럼 접촉 부재가 발광부 및 수광부를 세정한다. 척 테이블을 절삭 이송하기 위한 절삭 이송 수단이 세정 시에 미끄럼 이동 수단으로서 기능하기 때문에, 세정 기구의 구성을 간략하게 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 절삭 장치에 의하면, 절삭 블레이드를 검출하는 블레이드 검출 수단을 적절한 타이밍에서 확실하게 세정하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 실시형태의 절삭 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 절삭 장치의 일부를 확대한 사시도이다.
도 3은 절삭 장치가 구비하는 블레이드 검출 수단과 세정 기구의 관계를 도시한 사시도이다.
도 4는 스펀지 부재로 블레이드 검출 수단을 세정하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 절삭 시의 척 테이블 및 블레이드 검출 수단의 위치를 도시한 상면도이다.
도 6은 세정 시의 척 테이블 및 블레이드 검출 수단의 위치를 도시한 상면도이다.
도 7은 절삭 시의 세정 기구의 상태를 일부 투시하여 도시한 측면도이다.
도 8은 세정 시의 세정 기구의 상태를 일부 투시하여 도시한 측면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 따른 절삭 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 절삭 장치 전체를 도시한 사시도이고, 도 2 내지 도 8은 절삭 장치의 일부를 도시한 것이다. 각 도면에서는, 절삭 장치에 있어서의 절삭 이송 방향을 X축 방향, 절삭 이송 방향에 대해 수직인 인덱스 이송(인덱싱 이송) 방향을 Y축 방향, 절삭 이송 방향 및 인덱스 이송 방향에 대해 수직인 절입 방향(상하 방향)을 Z축 방향으로서 나타내고 있다.

도 1에 도시된 절삭 장치(10)는, 피가공물인 웨이퍼(W)(도 2 참조)에 대해 절삭 가공을 행하는 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 표면 상에는 격자형의 분할 예정 라인이 형성되고, 분할 예정 라인으로 구획되는 각 영역에 반도체 칩 등의 디바이스가 형성된다. 웨이퍼(W)는, 이면에 접착한 다이싱 테이프(T)를 통해 환형의 링 프레임(F)에 지지된 상태로 절삭 장치(10)까지 반송된다.

절삭 장치(10)의 베이스(11)의 상면에는, X축 방향을 향해 연장되도록 개구(12)가 형성되어 있다. 개구(12)는 척 테이블(13)과 함께 X축 방향으로 이동 가능한 X축 테이블(14) 및 주름상자형의 방수 커버(15)에 의해 덮여져 있다. 도 2에서는 방수 커버(15)의 도시를 생략하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 개구(12) 내에는, 척 테이블(13)을 X축 방향으로 절삭 이송하는 절삭 이송 수단(16)이 설치되어 있다. 절삭 이송 수단(16)은, 베이스(11) 상에 배치되고 X축 방향으로 연장되는 한 쌍의 X축 가이드(17)와, 각 X축 가이드(17)에 대해 X축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 지지되는 X축 테이블(14)과, 한 쌍의 X축 가이드(17) 사이에 위치하고 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(18)를 갖는다. 볼 나사(18)는 단부에 설치한 모터(19)에 의해 X축 방향의 축을 중심으로 하여 회전 가능하다. X축 테이블(14)은, 볼 나사(18)가 나사 결합되는 너트(도시 생략)를 갖고 있다. 모터(19)에 의해 볼 나사(18)를 회전시키면, X축 테이블(14)이 X축 방향으로 이동한다.

X축 테이블(14) 상에는, θ테이블(20)을 통해 척 테이블(13)이 Z축 방향의 축 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다. 척 테이블(13)은, 다공성 세라믹재에 의해 형성된 유지면(21)을 상면측에 구비하고 있고, 흡인원(도시 생략)에 의해 유지면(21)에 부압을 미치게 할 수 있다. 이 부압에 의해, 다이싱 테이프(T)를 사이에 두고 웨이퍼(W)가 유지면(21)에 흡인 유지된다. 척 테이블(13) 주위에는 4개의 클램프(22)가 설치되어 있고, 각 클램프(22)에 의해 웨이퍼(W) 주위의 링 프레임(F)이 협지(挾持) 고정된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(11)의 상면에는, X축 방향으로의 척 테이블(13) 및 X축 테이블(14)의 이동 경로에 걸쳐 있도록 세워 설치한 문형의 칼럼(25)이 설치되어 있다. 칼럼(25)에는, 절삭 수단(30)을 Y축 방향으로 인덱스 이송하는 인덱스 이송 수단(31)과, 절삭 수단(30)을 Z축 방향으로 절입 이송하는 절입 이송 수단(32)이 설치되어 있다.

인덱스 이송 수단(31)은, 칼럼(25)의 전면(前面)에 배치되고 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 Y축 가이드(33)와, 각 Y축 가이드(33)에 슬라이드 가능하게 지지된 Y축 테이블(34)과, 한 쌍의 Y축 가이드(33) 사이에 위치하고 Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(35)를 갖고 있다. 볼 나사(35)는 단부에 설치한 모터[도 1에서는 Y축 테이블(34)의 배후에 위치하고 있어 나타나 있지 않음]에 의해 Y축 방향의 축을 중심으로 하여 회전 가능하다. Y축 테이블(34)은 볼 나사(35)가 나사 결합되는 너트(도시 생략)를 갖고 있고, 모터에 의해 볼 나사(35)를 회전 구동시키면, Y축 테이블(34)이 Y축 가이드(33)를 따라 Y축 방향으로 이동한다.

절입 이송 수단(32)은, Y축 테이블(34) 상에 배치되고 Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 Z축 가이드(36)와, 각 Z축 가이드(36)에 슬라이드 가능하게 지지된 Z축 테이블(37)과, 한 쌍의 Z축 가이드(36) 사이에 위치하고 Z축 방향으로 연장되는 볼 나사(38)를 갖고 있다. 볼 나사(38)는 단부에 설치한 모터(39)에 의해 Z축 방향의 축을 중심으로 하여 회전 가능하다. Z축 테이블(37)은 볼 나사(38)가 나사 결합되는 너트(도시 생략)를 갖고 있고, 모터(39)에 의해 볼 나사(38)를 회전 구동시키면, Z축 테이블(37)이 Z축 가이드(36)를 따라 Z축 방향으로 이동한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭 수단(30)은, Y축 방향을 향하는 축심(40x)을 중심으로 하여 회전하는 스핀들(40)에 절삭 블레이드(41)를 장착하여 구성되어 있다. 절삭 블레이드(41)는, 스핀들(40)의 축심(40x)에 대해 수직인 평면을 따라 배치되어 있고, 축심(40x)을 중심으로 하는 원환형의 절삭날을 주연부에 갖고 있다. 척 테이블(13)에 유지된 웨이퍼(W)에 대해, 절삭 블레이드(41)가 축심(40x)을 중심으로 하여 회전하면서 절삭날을 절입시킴으로써 절삭을 행한다. 절삭 이송 수단(16)에 의한 척 테이블(13)[X축 테이블(14)]의 X축 방향의 이동(절삭 이송)과, 인덱스 이송 수단(31)에 의한 절삭 수단(30)[Y축 테이블(34)]의 Y축 방향의 이동(인덱스 이송)과, 절입 이송 수단(32)에 의한 절삭 수단(30)[Z축 테이블(37)]의 Z축 방향의 이동(절입 이송)을 적절히 행함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 상의 분할 예정 라인을 따르는 절삭 가공을 실시할 수 있다.

보다 상세하게는, 절삭 블레이드(41)를 절삭 대상의 분할 예정 라인에 위치 맞춤시키고, 회전하는 절삭 블레이드(41)의 절삭날을 웨이퍼(W)에 절입시키면서, 절삭 이송 수단(16)에 의해 척 테이블(13)을 X축 방향으로 절삭 이송함으로써 절삭이 행해진다. 1라인의 절삭이 완료되면, 절입 이송 수단(32)을 동작시켜 절삭 수단(30)을 상방으로 끌어올리고 나서, 인덱스 이송 수단(31)에 의해 절삭 수단(30)을 Y축 방향으로 이동시키고, 절삭 블레이드(41)를 다음의 분할 예정 라인에 위치 맞춤시켜 마찬가지로 절삭을 행한다. Y축 방향으로 늘어서는 모든 분할 예정 라인의 절삭이 완료되면, 척 테이블(13)을 90도 회전시켜, 미절삭 분할 예정 라인이 Y축 방향으로 늘어서도록 하고, 미절삭 분할 예정 라인을 마찬가지로 절삭한다. 모든 분할 예정 라인의 절삭이 완료되면, 절삭 이송 수단(16)을 동작시켜 척 테이블(13)을 X축 방향에 있어서 절삭 수단(30)보다 전방측(도 5 중 우측)으로 이동시키고, 가공 후의 웨이퍼(W)를 절삭 장치(10)로부터 반출 가능하도록 위치시킨다.

절삭 장치(10)는 각부를 통괄 제어하는 제어 수단(45)(도 1 참조)을 구비하고 있다. 제어 수단(45)은, 절삭 장치(10)를 조작하는 오퍼레이터로부터 입력된 각종 지시에 기초하여, 척 테이블(13)이나 절삭 수단(30) 등의 동작을 제어한다. 제어 수단(45)은, 절삭 장치(10)의 각 구성 요소를 동작시키는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성되어 있다.

절삭 장치(10)는, 절삭 수단(30)에 있어서의 절삭 블레이드(41)의 마모에 따른 절입 방향(Z축 방향)의 기준 위치를 검출하는 비접촉 셋업 센서로서, 블레이드 검출 수단(50)을 구비한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드 검출 수단(50)은, X축 테이블(14) 상에 지지되는 지지 다리부(51)의 선단 부근에 기부(基部; 52)를 갖고, Y축 방향으로 이격되어 대면하는 대향부(53)와 대향부(54)가 기부(52) 상에 돌출되어 있다. 대향부(53) 내에 발광부(55)가 배치되고, 대향부(54) 내에 수광부(56)가 배치되어 있다. 대향부(53)와 대향부(54) 사이에는, 절삭 블레이드(41)의 주연부가 진입 가능한 홈부(57)가 형성되어 있다. 대향부(53)에는, 홈부(57)를 향하는 측의 면[대향부(54)와 대향하는 측의 면]에, 발광부(55)에 있어서의 투광창이 형성되어 있다. 대향부(54)에는, 홈부(57)를 향하는 측의 면[대향부(53)와 대향하는 측의 면]에, 수광부(56)에 있어서의 수광창이 형성되어 있다. 도시를 생략하는 광원에서 발한 광이 광파이버 등을 통해 발광부(55)로 유도되고, 투광창으로부터 수광부(56)를 향해 투광된다. 발광부(55)로부터의 광은 수광부(56)의 수광창에 들어와서 수광 소자에 의해 광전 변환되고, 수광량에 따른 전압이 출력된다.

블레이드 검출 수단(50)에 의해 절삭 블레이드(41)의 검출을 행할 때에는, 홈부(57)에 대해 절삭 블레이드(41)의 절삭날을 상방으로부터 진입시킨다. 절삭 블레이드(41)가 발광부(55)로부터 나오는 광을 차단하지 않는 위치에 있을 때에, 수광부(56)에서 받는 광량이 최대가 된다. 절삭 블레이드(41)가 하강하여 이 절삭 블레이드(41)에 의해 차단되는 광량이 서서히 증가하면, 수광부(56)에서 받는 광량이 감소하여 출력 전압이 저하된다. 이 출력 전압을 참조함으로써, 절삭 블레이드(41)의 절삭날의 마모 상태나 절입 방향의 기준 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 절삭 블레이드(41)의 주연부가 척 테이블(13)의 유지면(21)에 접촉하는 위치에서의 블레이드 검출 수단(50)의 출력 전압을 기준 전압으로서 설정하고, 이 기준 전압을 제어 수단(45)의 기억부에 입력한다. 그리고, 셋업 시에, 대상이 되는 절삭 블레이드(41)를 하강시키면서 블레이드 검출 수단(50)의 출력 전압과 기준 전압을 비교함으로써, 절삭 블레이드(41)의 기준 위치를 정할 수 있다.

블레이드 검출 수단(50)의 기부(52) 상에는 또한, 세정수 공급원(도시 생략)으로부터 보내지는 세정수를 분사하는 2개의 세정수 노즐(60, 61)과, 압축 공기 공급원(도시 생략)으로부터 보내지는 공기를 분사하는 2개의 에어 노즐(62, 63)이 설치되어 있다. 세정수 노즐(60)과 에어 노즐(62)은 각각 발광부(55)의 투광창으로 개구를 향하게 하고 있고, 세정수 노즐(61)과 에어 노즐(63)은 각각 수광부(56)의 수광창으로 개구를 향하게 하고 있다. 세정수 노즐(60)로부터 발광부(55)의 투광창에 세정수를 공급하고, 이 투광창에 부착된 수적(水滴) 등을 에어 노즐(62)로부터 분무되는 공기에 의해 불어 날려 버릴 수 있다. 마찬가지로, 세정수 노즐(61)로부터 수광부(56)의 수광창에 세정수를 공급하고, 이 수광창에 부착된 수적 등을 에어 노즐(63)로부터 분무되는 공기에 의해 불어 날려 버릴 수 있다.

블레이드 검출 수단(50)은 개폐 가능한 방호 커버(65)를 구비하고 있다. 방호 커버(65)는, 기부(52)를 상방으로부터 덮는 것이 가능한 상자형 형상을 갖고 있고, 기부(52)의 측부에 배치된 Y축 방향으로 연장되는 힌지 핀(66)을 축으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 도 1과 도 2는 방호 커버(65)가 폐쇄된 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는, 기부(52) 상의 대향부(53)[발광부(55)] 및 대향부(54)[수광부(56)], 홈부(57), 세정수 노즐(60 및 61), 에어 노즐(62 및 63)과 같은 각 요소가 모두 방호 커버(65)에 의해 상방으로부터 덮여져 있다. 도 3과 도 4는 힌지 핀(66)을 축으로 하는 회동에 의해 방호 커버(65)가 개방된 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는 기부(52) 상의 상기 각 요소가 노출된다. 웨이퍼(W)에 대한 절삭 가공의 진행 중과 같이, 블레이드 검출 수단(50)을 사용하지 않을 때에는, 방호 커버(65)가 폐쇄된다. 절삭 블레이드(41)의 절입 방향(Z축 방향)의 기준 위치를 블레이드 검출 수단(50)에 의해 검출할 때에는, 방호 커버(65)가 개방된다.

절삭 수단(30)으로 웨이퍼(W)를 절삭할 때에는, 절삭 수단(30)에 설치된 절삭액 공급 노즐로부터 절삭 블레이드(41)와 그 주위를 향해 절삭액이 공급된다. 절삭에 의해 발생한 절삭 부스러기(컨태미네이션)는 절삭액에 받아들여지고, 절삭 부스러기를 포함하는 절삭액은, 고속 회전하는 스핀들(40)이나 절삭 블레이드(41)에 의해 주위로 비산된다. 이러한 절삭 부스러기 및 절삭액이 블레이드 검출 수단(50)에 부착되어 발광부(55)나 수광부(56)가 더러워지면, 발광부(55)로부터의 발광량이나 수광부(56)에서의 수광량이 저하되어, 절삭 블레이드(41)의 위치 검출 정밀도에 영향이 미칠 우려가 있다.

웨이퍼(W)의 절삭 시에는, 도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 방호 커버(65)가 폐쇄되어 있어, 블레이드 검출 수단(50)의 발광부(55)나 수광부(56)에 대한 절삭 부스러기나 절삭액의 부착을 방호 커버(65)에 의해 어느 정도 방지할 수 있다. 그러나, 도 1이나 도 5에 도시된 바와 같이, 절삭 장치(10)에서는 웨이퍼(W)에 대한 절삭 가공이 행해지는 척 테이블(13)에 가까운 위치에 블레이드 검출 수단(50)이 배치되어 있어, 비산한 절삭 부스러기나 절삭액이 블레이드 검출 수단(50)에 걸리기 쉬운 위치 관계에 있다. 또한, 절삭 가공 시에 절삭 블레이드(41)는 도 1의 화살표 R 방향으로 회전하고, 이 회전 방향은, X축 방향에 있어서 척 테이블(13)측으로부터 블레이드 검출 수단(50)측을 향해 절삭 부스러기나 절삭액을 날려 버리는 것이다. 그 때문에, 방호 커버(65)만으로 블레이드 검출 수단(50)을 완전히 절삭 가공에 따르는 오물로부터 방호하는 것이 어렵다.

이러한 조건하의 블레이드 검출 수단(50)을 확실하게 세정하기 위해서, 절삭 장치(10)는, 세정수 노즐(60, 61) 및 에어 노즐(62, 63)과는 별도로, 미끄럼 접촉 부재에 의해 발광부(55)와 수광부(56)를 직접적으로 세정 가능한 세정 기구를 구비하고 있다. 본 실시형태의 세정 기구는, 세정 유닛(70)과 절삭 이송 수단(16)에 의해 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 개구(12)의 X축 방향의 일단부에 면하는 위치에, 베이스(11)로부터 상방으로 돌출되는 측벽(26)이 설치되어 있다. 블레이드 검출 수단(50)의 지지 다리부(51)는, X축 테이블(14)로부터 측벽(26)측을 향해 X축 방향으로 연장되어 설치되어 있다. 측벽(26) 중 개구(12)측을 향하는 측면에 세정 유닛(70)이 설치되어 있다(도 2 참조). 도 5와 같이 상면에서 보면, 세정 유닛(70)은, 블레이드 검출 수단(50)의 X축 방향의 연장 상에 위치하고 있다.

세정 유닛(70)은, 측벽(26)에 대해 고정되는 상자형의 스펀지 수용 케이스(71)와, 스펀지 수용 케이스(71) 내에 수용 가능한 세정용의 미끄럼 접촉 부재인 스펀지 부재(72)를 갖고 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 스펀지 수용 케이스(71)는 하단부에 스펀지 부재(72)를 출납할 수 있는 개구(71a)를 갖고, 이 개구(71a)를 개폐하는 개폐 덮개(73)가 설치되어 있다. 개폐 덮개(73)는, Y축 방향으로 연장되는 힌지 핀(74)을 축으로 회동하여 개구(71a)에 대한 개폐 동작을 행하고, 도시를 생략하는 압박 수단(토션 스프링 등)에 의해 개구(71a)를 폐쇄하는 위치(도 7)를 향해 압박되어 있다.

스펀지 수용 케이스(71) 내에는 스펀지 위치 부여 수단(75)이 설치되어 있다. 스펀지 위치 부여 수단(75)은, 스펀지 수용 케이스(71) 내에 고정되는 실린더 튜브에 대해 Z축 방향으로 진퇴 가능한 피스톤 로드(76)를 구비하고 있고, 구동원의 구동력에 의해 하방으로의 피스톤 로드(76)의 돌출량을 변화시킬 수 있다. 스펀지 위치 부여 수단(75)의 구동원은, 압축 공기나 액추에이터 등, 임의의 것을 이용할 수 있다.

피스톤 로드(76)의 하단에 스펀지 부재(72)가 장착되어 있다. 스펀지 부재(72)는 유연성이 있는 재질로 이루어지고, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 각 변이 연장되는 대략 직육면체의 형상을 갖고 있다. 스펀지 부재(72)는, 압축 변형되면서 대향부(53)와 대향부(54) 사이에 삽입하는 것이 가능한[즉, 홈부(57)의 폭보다 약간 큰] Y축 방향의 폭을 갖고 있다. 또한 스펀지 부재(72)는, X축 방향으로는 대향부(53) 및 대향부(54)보다 긴 형상을 갖고 있다(도 3, 도 4, 도 8 참조).

스펀지 위치 부여 수단(75)은, 피스톤 로드(76)를 Z축 방향으로 진퇴시킴으로써, 스펀지 부재(72)를 수용 위치(도 7)와 세정 위치(도 4, 도 8)에 선택적으로 위치시킨다. 수용 위치에서는 스펀지 부재(72) 전체가 스펀지 수용 케이스(71) 내에 수용되고, 개폐 덮개(73)가 압박력에 의해 폐쇄된다. 절삭 수단(30)에 의한 절삭 가공 중에는, 스펀지 부재(72)는 수용 위치에 유지되어 있어, 비산하는 절삭 부스러기나 절삭액이 부착되지 않도록 보호된다.

세정 위치에서는, 스펀지 부재(72)가 개폐 덮개(73)를 압박력에 대항하여 개방시키면서 스펀지 수용 케이스(71)의 하방으로 돌출된다. 세정 위치에 있어서의 스펀지 부재(72)는, Z축 방향에 있어서 블레이드 검출 수단(50)의 대향부(53) 및 대향부(54)와 동일한 높이 위치에 있고, Y축 방향에 있어서 대향부(53)와 대향부(54) 사이의 홈부(57)에 대응하는 위치에 있다. 즉, 세정 위치에 있는 스펀지 부재(72)는 홈부(57)의 X축 방향의 연장 상에 위치하고 있고, 블레이드 검출 수단(50)과 스펀지 부재(72)를 X축 방향으로 상대적으로 접근시키면, 홈부(57) 내에 스펀지 부재(72)를 삽입할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 스펀지 수용 케이스(71) 내에는, 수용 위치에 있는 스펀지 부재(72)에 대해 물을 항상 또는 간헐적으로 공급하는 것이 가능한 물 공급부(77)를 구비하고 있다. 물 공급부(77)는 베이스(11) 내에 설치한 물 공급원(도시 생략)에 접속되어 있고, 물 공급부(77)로부터 물을 공급함으로써, 스펀지 부재(72)는 건조하지 않고 세정에 적합한 습윤 상태를 유지할 수 있다. 또한, 세정에 의해 스펀지 부재(72)에 부착된 오물 등을, 물 공급부(77)로부터의 물의 분사에 의해 씻어 버리는 것도 가능하다. 스펀지 수용 케이스(71)의 내부에는, 개폐 덮개(73)가 폐쇄된 상태여도 외부로의 물의 배출이 가능한 배수로(도시 생략)가 형성되어 있고, 스펀지 부재(72)를 세정한 물은 스펀지 수용 케이스(71) 내에 체류하지 않는다.

상기한 바와 같이, 절삭 수단(30)에 의한 웨이퍼(W)의 절삭 가공 시에는, 절삭 이송 수단(16)에 의해 척 테이블(13)[X축 테이블(14)]을 X축 방향으로 이동(절삭 이송)시킨다. 도 5는 절삭 수단(30)의 스핀들(40)의 축심(40x)이, 척 테이블(13)의 유지면(21)의 중심을 통과하는 상태를 도시하고 있고, 이 상태가 절삭 이송의 동작 범위의 중앙 위치가 된다.

도 5에 일점 쇄선으로 도시된 블레이드 검출 수단(50)의 제1 위치(50A)와 제2 위치(50B)는, 상기한 중앙 위치로부터 유지면(21)의 반경에 상당하는 이동량으로 전후로 X축 테이블(14)을 이동시킨 경우의 블레이드 검출 수단(50)의 X축 방향의 위치 변화를 가상적으로 나타낸 것이다. 한편, 보기 쉽게 하기 위해서, 도 5에서의 제1 위치(50A)와 제2 위치(50B)는, 실제의 블레이드 검출 수단(50)으로부터 Y축 방향으로 위치를 어긋나게 한 상태로 그리고 있다. 척 테이블(13) 상에 유지되는 웨이퍼(W)의 직경은 유지면(21)의 직경을 상회하는 일은 없기 때문에, 웨이퍼(W) 상의 가장 긴 분할 예정 라인을 절삭하기 위해서는, 적어도 유지면(21)의 직경분의 척 테이블(13)의 절삭 이송량이 있으면 충분하다. 즉, 절삭 장치(10)에 의한 절삭 가공 시에는, 척 테이블(13)과 함께 X축 방향으로 이동하는 블레이드 검출 수단(50)의 동작 범위는, 도 5에 도시된 제1 위치(50A)로부터 제2 위치(50B)까지를 초과하는 일은 없다. 도 5에 도시된 바와 같이, 블레이드 검출 수단(50)은, 가장 측벽(26)측으로 이동해 있는 제1 위치(50A)에 있어서도, 세정 유닛(70)에 대해 X축 방향으로 이격되는 위치 관계에 있다. 그 때문에, 절삭 수단(30)에 의한 절삭 가공 시에는, 척 테이블(13)을 절삭 이송해도 블레이드 검출 수단(50)과 세정 유닛(70)이 서로 간섭하는 일은 없다.

세정 유닛(70)을 이용하여 블레이드 검출 수단(50)의 세정을 행할 때에는, 절삭 이송 수단(16)에 의해, X축 테이블(14)을 절삭 가공 시의 동작 범위[블레이드 검출 수단(50)의 제1 위치(50A)]보다 측벽(26)측으로 이동시킨다. 이때, 블레이드 검출 수단(50)은, 도 3과 같이 방호 커버(65)를 개방하여 홈부(57)를 노출한 상태로 해 둔다. 방호 커버(65)의 개방 동작은, 수동으로 행해도 좋고, 기계적으로 실행시켜도 좋다.

방호 커버(65)를 기계적으로 개방 동작시키는 경우, 일례로서 다음과 같은 기구를 이용할 수 있다. 토션 스프링 등의 압박 수단에 의해, 방호 커버(65)를 도 1 및 도 2에 도시된 폐쇄 위치로 압박해 둔다. 또한, 방호 커버(65)로부터 돌출되는 피압박부를 설치한다. 베이스(11)나 측벽(26) 등의 고정물에, 블레이드 검출 수단(50)이 X축 방향으로 이동하여 측벽(26)에 근접했을 때에 방호 커버(65)의 피압박부가 접촉하는 압박부를 설치한다. 피압박부와 압박부의 접촉 개소에는, X축 방향의 이동력으로부터 방호 커버(65)를 개방 방향으로 압박하는 분력을 발생시키는 캠면이나 리드면 등이 형성되어 있다. 그리고, 블레이드 검출 수단(50)이 X축 방향에 있어서 측벽(26)에 접근하면, 피압박부가 압박부에 압박됨으로써, 압박 수단의 압박력에 대항하여 방호 커버(65)가 개방된다. 반대로, 블레이드 검출 수단(50)이 X축 방향에 있어서 측벽(26)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면, 압박부에 의한 압박이 해제되고, 압박 수단의 압박력에 의해 방호 커버(65)는 자동적으로 폐쇄된다.

블레이드 검출 수단(50)의 세정을 행할 때, 세정 유닛(70)측에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 스펀지 위치 부여 수단(75)이 스펀지 부재(72)를 수용 위치로부터 세정 위치로 이동시킨다. 이 이동 시에 스펀지 부재(72)가 개폐 덮개(73)를 압박력에 대항하여 개방시킨다.

그리고, 절삭 이송 수단(16)에 의해 X축 방향으로 이동하는 블레이드 검출 수단(50)이 도 6 및 도 8과 같이 세정 유닛(70)과 겹쳐지는 위치[스펀지 수용 케이스(71)의 하방]까지 도달하면, 도 4에 도시된 바와 같이 스펀지 부재(72)가 홈부(57)에 삽입된다. 스펀지 부재(72)는 Y축 방향으로 약간 압축 변형되면서 홈부(57)에 들어가고, 스펀지 부재(72)의 양 측면이 대향부(53)와 대향부(54)의 서로의 대향면에 대해 소정의 접촉압을 가지고 미끄럼 접촉하는 상태가 된다. 이 상태에서, 도 4, 도 6 및 도 8에 굵은 화살표 S로 나타내는 바와 같이, 절삭 이송 수단(16)에 의해 X축 테이블(14)을 X축 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 스펀지 부재(72)와 블레이드 검출 수단(50)이 상대적으로 미끄럼 이동하게 된다. 그 결과, 대향부(53)와 대향부(54)의 서로의 대향면에 미끄럼 접촉하는 스펀지 부재(72)가, 홈부(57) 내에 부착되어 있는 절삭 부스러기 등의 오물을 제거하여 블레이드 검출 수단(50)이 세정된다. 특히, 홈부(57)에 면하고 있는 발광부(55)의 투광창이나 수광부(56)의 수광창이 스펀지 부재(72)와의 미끄럼 접촉에 의해 깨끗하게 닦인다. 즉, 세정 시의 스펀지 부재(72)와 블레이드 검출 수단(50)의 상대적인 미끄럼 이동을 행하게 하는 절삭 이송 수단(16)이, 세정 유닛(70)과 함께 세정 기구로서 기능하고 있다.

스펀지 부재(72)는 스펀지 수용 케이스(71) 내의 물 공급부(77)에 의해 미리 물을 포함시킨 상태로 유지되어 있기 때문에, 세정 위치로 돌출시킨 단계에서 즉시 유효한 세정을 행하는 것이 가능하다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 스펀지 부재(72)가 홈부(57)에 삽입되는 상태에서는, 세정수 노즐(60, 61)이 스펀지 부재(72) 근방에 위치하고 있기 때문에, 세정수 노즐(60, 61)로부터의 세정수의 공급도 병용하여 세정을 행할 수 있다. 또한, 스펀지 부재(72)에 의한 세정 후에는, 에어 노즐(62, 63)로부터의 공기의 분사에 의해, 세정이 완료된 발광부(55)나 수광부(56)에 부착된 수적을 제거할 수 있다.

스펀지 부재(72)에는 연마제를 함유시켜도 좋다. 스펀지 부재(72)에 함유시킨 연마제에 의해, 블레이드 검출 수단(50)의 홈부(57) 주위에 부착된 오물의 제거 효과가 향상되어, 보다 효율적인 세정을 실현할 수 있다.

세정 유닛(70)에 의한 세정이 완료되면, X축 테이블(14)을 측벽(26)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 세정 시에 개방되어 있던 방호 커버(65)는, 수동 또는 기계적인 연동에 의해 폐쇄된다. 단, 세정 후에 즉시(절삭을 행하지 않고) 블레이드 검출 수단(50)에 의한 절삭 블레이드(41)의 검출을 행하는 경우에는, 방호 커버(65)를 개방한 채로 해 두어도 좋다.

또한 세정 후에는, 스펀지 위치 부여 수단(75)이 스펀지 부재(72)를 세정 위치(도 4, 도 8)로부터 수용 위치(도 7)로 이동시킨다. 세정에 의해 스펀지 부재(72)에 부착된 오물은, 수용 위치에서 물 공급부(77)로부터 보내지는 물에 의해 씻겨 내어진다. 이러한 스펀지 부재(72)의 세정을 가능하게 하기 위해서, 물 공급부(77)는, 스펀지 부재(72) 전체에 대해 기세 좋게 물을 분사하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이상의 세정 유닛(70)을 이용한 블레이드 검출 수단(50)의 세정 과정은, 절삭 장치(10)의 제어 수단(45)에 미리 세정 모드로서 프로그래밍해 두고, 절삭 장치(10)를 조작하는 오퍼레이터가 세정 모드를 선택함으로써 일련의 동작을 자동적으로 실행시킬 수 있다. 혹은, 세정의 각 동작을 오퍼레이터의 수동 입력으로 축차적으로 행하도록 하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 본 실시형태의 절삭 장치(10)는, 절삭 수단(30) 근방에 세정 유닛(70)을 구비하고 있고, 블레이드 검출 수단(50)을 세정 유닛(70)에 접근시킨 상태에서 스펀지 부재(72)와 블레이드 검출 수단(50)을 상대적으로 미끄럼 이동시켜 세정을 행한다. 이 세정은, 절삭 수단(30)으로부터 절삭 블레이드(41)를 떼어내지 않고 적절한 타이밍에서 실행 가능하며, 수고를 들이지 않고 용이하게 행할 수 있다. 또한, 블레이드 검출 수단(50)에 대한 스펀지 부재(72)의 미끄럼 이동에 의해 세정을 행하기 때문에, 세정수의 분사만을 행하는 경우에 비해 높은 세정 효과를 얻을 수 있다.

또한, 척 테이블(13)에 절삭 이송을 행하게 하는 절삭 이송 수단(16)이, 스펀지 부재(72)와 블레이드 검출 수단(50)을 상대적으로 미끄럼 이동시키는 미끄럼 이동 수단으로서도 기능하기 때문에, 미끄럼 이동 수단 전용의 구동부가 존재하지 않고, 세정 기구의 구성을 간략하게 할 수 있다. 또한, 미끄럼 이동 시에 블레이드 검출 수단(50)측을 동작시키고 있으나, 블레이드 검출 수단(50) 자체에는 독자적인 동작 부분을 설치하지 않고 구성할 수 있기 때문에[방호 커버(65)의 개폐 기구는 제외함], 블레이드 검출 수단(50)의 검출 정밀도에 악영향이 미칠 우려가 없다.

상기한 실시형태와 상이한 변형예를 채용하는 것도 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 절삭 이송 수단(16)을 이용하여 스펀지 부재(72)와 블레이드 검출 수단(50)을 상대적으로 미끄럼 이동시키고 있다. 이와 달리, 스펀지 위치 부여 수단(75)을 미끄럼 이동 수단으로서 이용하여, 스펀지 부재(72)의 Y축 방향의 이동에 의해 블레이드 검출 수단(50)에 대한 미끄럼 이동을 행하게 해도 좋다. 즉, 블레이드 검출 수단(50)측이 아니라 스펀지 부재(72)측을 이동시켜 세정 시의 미끄럼 이동을 행하게 하는 것도 가능하다. 혹은, 절삭 이송 수단(16)과 스펀지 위치 부여 수단(75)을 미끄럼 이동 수단으로서 병용하여, 블레이드 검출 수단(50)측과 스펀지 부재(72)측의 양방을 동작시켜도 좋다.

또한, 스펀지 수용 케이스(71)에 대해 스펀지 부재(72)를 Z축 방향을 향하는 축 중심으로 회전시키는 회전 구동부를 구비하고, 이 회전 구동부를 미끄럼 이동 수단으로 해도 좋다. 이 경우, 스펀지 부재(72)의 형상을 변경하여 Z축 방향을 향하는 축을 중심으로 한 원통형 형상으로 하면, 스펀지 부재(72)의 회전 시에 블레이드 검출 수단(50)에 대한 접촉압의 변동을 억제할 수 있다.

세정 유닛(70)에 설치하는 세정용의 미끄럼 접촉 부재는, 발광부(55)의 투광창이나 수광부(56)의 수광창에 대해 확실하게 미끄럼 접촉하여 세정을 행할 수 있고, 또한 투광창이나 수광창을 손상시키지 않는 것이 요구된다. 상기 실시형태의 스펀지 부재(72)는, 유연성을 갖고 또한 수분을 유지시킬 수 있기 때문에, 이들 요구를 만족시키는 적합한 재질이다. 단, 미끄럼 접촉 부재의 재질은 스펀지 이외의 것을 선택하는 것도 가능하고, 그 형상이나 구조 등도 임의로 선택 가능하다. 예컨대, 스펀지 부재(72)를 대신하여 브러시를 세정용의 미끄럼 접촉 부재로서 채용하는 것도 가능하다. 또한, Y축 방향의 중앙 부분을 고무나 수지 등으로 형성하고, 그 양측의 발광부(55)나 수광부(56)에 접촉하는 부분을 스펀지나 천 등으로 형성한 다층 구조의 미끄럼 접촉 부재를 이용하는 것도 가능하다.

상기 실시형태에서 블레이드 검출 수단(50)에 설치되어 있는 세정수 노즐(60, 61)이나 에어 노즐(62, 63)을 생략한 구성을 선택하는 것도 가능하다.

본 발명의 절삭 장치를 적용하여 절삭되는 피가공물의 재질이나 피가공물 상에 형성되는 디바이스의 종류 등은 한정되지 않는다. 예컨대, 피가공물로서, 반도체 디바이스 웨이퍼 이외에, 광디바이스 웨이퍼, 패키지 기판, 반도체 기판, 무기 재료 기판, 산화물 웨이퍼, 그린 세라믹스 기판, 압전 기판 등의 각종 워크가 이용되어도 좋다. 반도체 디바이스 웨이퍼로서는, 디바이스 형성 후의 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼가 이용되어도 좋다. 광디바이스 웨이퍼로서는, 디바이스 형성 후의 사파이어 웨이퍼나 실리콘 카바이드 웨이퍼가 이용되어도 좋다. 또한, 패키지 기판으로서는 CSP(Chip Size Package) 기판, 반도체 기판으로서는 실리콘이나 갈륨비소 등, 무기 재료 기판으로서는 사파이어, 세라믹스, 유리 등이 이용되어도 좋다. 또한, 산화물 웨이퍼로서는, 디바이스 형성 후 또는 디바이스 형성 전의 리튬탄탈레이트, 리튬나이오베이트가 이용되어도 좋다.

또한, 본 발명의 각 실시형태를 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 좋다.

또한, 본 발명의 실시형태는 상기한 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방식으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 청구범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 커버하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 절삭 장치에 의하면, 절삭 블레이드를 검출하는 블레이드 검출 수단을 적절한 타이밍에서 확실하게 세정할 수 있고, 절삭 장치의 가동 효율이나 편리성을 현저히 향상시킬 수 있다.

10: 절삭 장치 11: 베이스
12: 개구 13: 척 테이블
14: X축 테이블
16: 절삭 이송 수단(세정 기구, 미끄럼 이동 수단)
21: 유지면 22: 클램프
26: 측벽 30: 절삭 수단
31: 인덱스 이송 수단 32: 절입 이송 수단
34: Y축 테이블 37: Z축 테이블
40: 스핀들 41: 절삭 블레이드
50: 블레이드 검출 수단 51: 지지 다리부
52: 기부 53: 대향부
54: 대향부 55: 발광부
56: 수광부 57: 홈부
60: 세정수 노즐 61: 세정수 노즐
62: 에어 노즐 63: 에어 노즐
65: 방호 커버 70: 세정 유닛(세정 기구)
71: 스펀지 수용 케이스(수용 케이스) 71a: 개구
72: 스펀지 부재(미끄럼 접촉 부재) 73: 개폐 덮개
75: 스펀지 위치 부여 수단(위치 부여 수단) 76: 피스톤 로드
77: 물 공급부 W: 웨이퍼(피가공물)

Claims

피가공물을 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하기 위한 원환형의 절삭날을 갖는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 상기 척 테이블에 유지된 피가공물을 X축 방향으로 절삭 이송하는 절삭 이송 수단과, 상기 절삭 블레이드의 상기 절삭날을 사이에 두고 서로 대면하여 배치된 발광부와 수광부를 갖는 블레이드 검출 수단을 구비한 절삭 장치에 있어서,
대면하여 배치된 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에 삽입하여 세정하는 미끄럼 접촉 부재와, 상기 미끄럼 접촉 부재를 수용하고 또한 상기 미끄럼 접촉 부재를 출납하는 개폐 가능한 개구를 구비하는 수용 케이스와, 상기 미끄럼 접촉 부재를, 상기 수용 케이스 내에 수용하는 수용 위치와 상기 발광부 및 상기 수광부 사이에 삽입하여 세정하는 세정 위치에 선택적으로 위치시키는 위치 부여 수단과, 상기 미끄럼 접촉 부재와 상기 블레이드 검출 수단을 상대적으로 미끄럼 이동시키는 미끄럼 이동 수단을 갖는 세정 기구를 구비하고,
상기 미끄럼 접촉 부재를 상기 세정 위치에 위치시키고 상기 미끄럼 이동 수단에 의해 미끄럼 이동시켜 상기 미끄럼 접촉 부재가 상기 발광부 및 상기 수광부를 세정하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
제1항에 있어서, 상기 블레이드 검출 수단은 상기 절삭 이송 수단에 배치되어 있고,
상기 미끄럼 이동 수단은, 상기 절삭 이송 수단이며,
상기 미끄럼 접촉 부재를 상기 세정 위치에 위치시키고 상기 절삭 이송 수단에 의해 상기 블레이드 검출 수단을 X축 방향으로 미끄럼 이동시켜 상기 미끄럼 접촉 부재가 상기 발광부 및 상기 수광부를 세정하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.