KR20200031991A - 압전 진동판, 초음파수 분사 장치 및 초음파 혼 - Google Patents

압전 진동판, 초음파수 분사 장치 및 초음파 혼 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 진동이 약해지는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다.
압전 진동판(24)에서는, 고주파 전압을 받아 진동하여 초음파 진동을 발생시키는 돔부 주위에 칼라부가 형성되고, 칼라부가 물 저장부(19)의 측벽에 지지되어 있다. 이 때문에, 돔부가 물 저장부(19)에 직접적으로 접촉하고 있지 않기 때문에, 돔부가 물 저장부(19)에 의해 압박되기 어렵다. 따라서, 돔부가 진동하기 쉬워지고 있다. 또한, 돔부가 물 저장부(19)에 직접적으로 접촉하는 구성에 비해, 돔부의 진동이 물 저장부(19)에 전달되기 어렵다. 이 때문에, 돔부의 진동이 약화되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 돔부에 의해 발생되는 초음파 진동이 약해지는 것을 억제할 수 있다.

Description

압전 진동판, 초음파수 분사 장치 및 초음파 혼{PIEZO-ELECTRIC VIBRATING PLATE, ULTRASONIC WATER INJECTOR AND ULTRANSONIC HORN}
본 발명은 압전 진동판, 초음파수(超音波水) 분사 장치 및 초음파 혼에 관한 것이다.
세정 장치는, 세정 노즐로부터 웨이퍼에 세정수를 세차게 분무함으로써, 웨이퍼를 세정하고 있다. 특허문헌 1 및 2에 기재된 기술에서는, 세정력을 업시키기 위해서, 초음파 진동을 전파시킨 세정수를 이용하여, 웨이퍼 위에 부착된 먼지에 초음파 진동을 전달하여, 웨이퍼로부터 먼지를 제거하고 있다.
종래의 초음파 세정 노즐은, 예컨대 세정수를 공급하는 공급구, 세정수를 저장하는 물 저장부, 물 저장부의 선단에 구비된 분사구, 및 평판 형상의 초음파 진동자를 갖고 있다. 물 저장부는, 공급구로부터 공급된 세정수를 일시적으로 저장할 수 있는 용적을 갖는다. 물 저장부는, 분사구를 향해 끝이 가늘어진 형상으로 형성되어 있다. 분사구는, 물 저장부의 선단으로부터 세정수를 분사한다. 초음파 진동자는, 분사구에 대향하여 물 저장부 내에 배치되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-340330호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 평성 제10-151422호 공보
평판 형상의 초음파 진동자로부터 물 저장부의 물에 전달되는 초음파 진동은, 물 저장부의 내벽에서 반사된다. 그 때문에, 반사된 초음파 진동과 초음파 진동자로부터 발진되는 초음파 진동이 상쇄되는 경우가 있다. 이 경우, 세정수에 의해 전파되는 초음파 진동이 약해져, 세정력이 저하된다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 초음파 진동이 약해지는 것을 억제하는 것에 있다.
본 발명의 압전 진동판(본 압전 진동판)은, 돔부와, 상기 돔부의 외주로부터 직경 방향 외측으로 돌출된 칼라부를 갖는다.
본 발명의 초음파수 분사 장치(본 초음파수 분사 장치)는, 피가공물에 초음파 진동을 전파시킨 물을 분사하는 초음파수 분사 장치로서, 물 공급원으로부터 공급되는 물을 일시적으로 저장하는 통형의 물 저장부와, 상기 물 저장부의 한쪽의 단측에 배치되며 물을 분사하는 분사구와, 상기 분사구에 대향하여 상기 물 저장부에 배치되며, 초음파 진동을 발생하는 본 압전 진동판을 구비하고, 상기 압전 진동판의 상기 돔부의 움푹 들어가 있는 측이 상기 분사구를 향하고 있으며, 상기 압전 진동판의 칼라부가, 상기 물 저장부의 측벽에 의해 지지되고, 상기 초음파 진동이 상기 분사구를 향해 집중되며, 상기 초음파 진동을 전파시킨 물이, 상기 분사구로부터 상기 피가공물에 분사된다.
본 발명의 초음파 혼(본 초음파 혼)은, 초음파 진동을 집중시켜 부여하는 초음파 혼으로서, 본 압전 진동판을 포함하고, 상기 초음파 진동을 집중시키고 싶은 일점을 중심으로 상기 일점측을 움푹 들어가게 하여 돔형으로 형성되는 복사면을 갖는 진동자와, 상기 압전 진동판의 상기 칼라부를 유지하는 하우징을 구비한다.
본 압전 진동판의 돔부는, 예컨대 진동함으로써 초음파 진동을 발생시킨다. 그리고, 본 압전 진동판은, 이 돔부 주위에 형성된 칼라부를 통해 유지될 수 있다. 이 때문에, 본 압전 진동판을 유지하기 위한 유지 부재, 예컨대 본 초음파수 분사 장치에 있어서의 물 저장부의 측벽 및 본 초음파 혼의 하우징이, 돔부에 직접적으로 접하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 돔부가 유지 부재에 의해 압박되기 어렵기 때문에, 돔부가 진동하기 쉬워지고 있다. 또한, 돔부가 유지 부재에 직접적으로 접촉하는 구성에 비해, 돔부의 진동이 유지 부재에 전달되기 어렵기 때문에, 돔부의 진동이 약화되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 돔부에 의해 발생되는 초음파 진동이 약해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 초음파수 분사 장치에서는, 본 압전 진동판에 의해 발생된 초음파 진동이 분사구를 향해 집중되기 때문에, 초음파 진동이 물 저장부 내에서 반사되기 어렵다. 이 때문에, 분사구로부터 분사되는 물에 의해, 초음파 진동을 충분히 전파할 수 있다. 따라서, 분사구로부터 분사되는 물을 이용하여 피가공물을 세정할 때, 피가공물 상의 오물에 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있기 때문에, 세정력을 향상시킬 수 있다.
또한, 절삭 장치에 의해 피가공물을 절삭 가공할 때, 가공점에 있어서의 절입 깊이가 깊은 경우에도, 분사구로부터 분사되는 물에 의해, 절삭홈 내의 절삭 부스러기에 대해, 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있다. 이 때문에, 절삭홈으로부터 절삭 부스러기를 양호하게 배출할 수 있다.
또한, 본 초음파 혼에서는, 진동자가, 초음파 진동을 집중시키고 싶은 일점측을 움푹 들어가게 하여 돔형으로 형성되는 복사면을 갖기 때문에, 진동자로부터 복사된 초음파 진동을, 상기 일점에 집중할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 피가공물의 일례인 웨이퍼를 도시한 사시도.
도 2는 일 실시형태에 따른 초음파수 분사 장치의 구성을 도시한 설명도.
도 3은 도 2에 도시된 초음파수 분사 장치의 압전 진동판의 사시도.
도 4는 압전 진동판을 포함하는 초음파 진동자의 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 초음파수 분사 장치를 구비한 웨이퍼 세정 장치를 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 웨이퍼 세정 장치의 개략 단면도.
도 7은 도 2에 도시된 초음파수 분사 장치를 구비한 웨이퍼 절삭 장치를 도시한 개략 단면도.
도 8은 도 5에 도시된 웨이퍼 절삭 장치에 있어서의 절삭부를 도시한 설명도.
도 9는 초음파수 분사 장치의 변형예를 도시한 설명도.
도 10은 다른 실시형태에 따른 분할 방법의 반송 공정 및 수몰 공정을 도시한 설명도.
도 11은 다른 실시형태에 따른 분할 방법의 분할 공정을 도시한 설명도.
도 12는 압전 진동판의 변형예를 도시한 사시도.
도 13은 도 12에 도시된 압전 진동판의 단면도.
〔실시형태 1〕
먼저, 본 실시형태에 따른 피가공물에 대해, 간단히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 피가공물의 일례인 웨이퍼(1)는, 예컨대 원판형으로 형성되어 있다. 웨이퍼(1)의 표면(2a)에는, 디바이스(4)를 포함하는 디바이스 영역(5), 및 그 외측의 외주 잉여 영역(6)이 형성되어 있다. 디바이스 영역(5)에서는, 격자형의 분할 예정 라인(3)에 의해 구획된 영역의 각각에, 디바이스(4)가 형성되어 있다. 외주 잉여 영역(6)은, 디바이스 영역(5)을 둘러싸고 있다. 또한, 웨이퍼(1)의 외주 가장자리(7)에는, 웨이퍼(1)의 결정 방위를 나타내는 노치(9)가 형성되어 있다. 웨이퍼(1)의 이면(2b)은, 디바이스(4)를 갖고 있지 않고, 연삭 지석 등에 의해 연삭되는 피연삭면이다.
본 실시형태에서는, 웨이퍼(1)에는, 이면(2b)의 연삭 후에, 세정수를 이용한 스피너 세정이 실시된다. 또한, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 따라 절삭홈이 형성될 때에, 절삭홈 내로부터 절삭 부스러기를 제거하기 위해서, 세정수가 분무된다. 본 실시형태에 있어서 이용되는 세정수는 초음파수이다. 초음파수는, 초음파 진동을 전파시킨 세정수이다.
한편, 웨이퍼(1)는 실리콘, 갈륨비소 등을 포함하는 반도체 기판에 반도체 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼여도 좋고, 세라믹, 유리, 사파이어 등을 포함하는 무기 재료 기판에 광디바이스가 형성된 광디바이스 웨이퍼여도 좋다.
다음으로, 웨이퍼(1)에 세정수를 분무하기 위한 장치(초음파수 분사 장치)에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 초음파수 분사 장치는, 분사구로부터, 세정수로서의 초음파수를 분사한다. 초음파수 분사 장치는, 전술한 스피너 세정 및 절삭 부스러기의 제거에 이용된다.
먼저, 초음파수 분사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파수 분사 장치(11)는, 고주파 전압을 공급하는 고주파 전원 공급부(13), 및 초음파수를 분사하는 분사 장치 본체(15)를 구비하고 있다. 분사 장치 본체(15)는, 세정수(L)의 공급구(17), 공급된 세정수(L)를 저장하는 물 저장부(19), 저장된 세정수(L)에 초음파를 전달하는 초음파 진동자(23), 및 초음파가 전달된 세정수(L)인 초음파수(Ls)의 분사구(21)를 포함하고 있다.
공급구(17)는, 분사 장치 본체(15) 내에 세정수(L)를 도입하기 위해서 이용된다. 물 저장부(19)에는, 공급구(17)가 연통(連通)되어 있고, 세정수(L)가 공급된다. 물 저장부(19)는, 공급구(17)로부터 공급된 세정수(L)를 일시적으로 저장하는 통형의 부재(용기)이다. 분사구(21)는, 물 저장부(19)의 한쪽의 단측(하단)에 형성되어 있다. 분사구(21)는, 물 저장부(19)에 저장된 세정수(L)를, 외부를 향해 분사한다. 물 저장부(19)는, 분사구(21)를 향해 끝이 가늘어지고 있다.
초음파 진동자(23)는, 물 저장부(19)에 있어서의 분사구(21)에 대향하는 위치에 배치되어 있고, 고주파 전원 공급부(13)에 접속된 압전 진동판(24), 및 압전 진동판(24)에 인접 배치된 공진판(25)을 구비하고 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 압전 진동판(24)은, 중앙의 돔부(241), 및 돔부(241)를 둘러싸는 칼라부(243)를 갖고 있다. 돔부(241)는, 고주파 전원 공급부(13)로부터의 1 ㎒∼3 ㎒의 고주파 전압을 받아 진동하여, 초음파 진동을 발생하도록 구성되어 있다. 돔부(251)의 움푹 들어가 있는 측은, 분사구(21)를 향하고 있다(도 2 참조).
칼라부(243)는, 돔부(241)의 외주로부터 직경 방향 외측으로 돌출되도록, 돔부(241) 주위에 형성되어 있다.
이러한 구성을 갖는 압전 진동판(24)은, 예컨대 형틀을 이용한 일체 성형에 의해 형성되는 것이 가능하다.
공진판(25)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 압전 진동판(24)과 동일한 돔부(251) 및 칼라부(253)를 갖고 있고, 압전 진동판(24)의 내부에 인접 배치되어 있다. 공진판(25)의 돔부(251)의 외면은, 압전 진동판(24)의 돔부(241)의 내면에 밀착되어 있다. 공진판(25)의 칼라부(253)의 상면은, 압전 진동판(24)의 칼라부(243)의 하면에 밀착되어 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 공진판(25)의 돔부(251)의 내면은, 물 저장부(19) 내의 세정수(L)를 향해 초음파 진동을 복사하는 복사면(26)으로 되어 있고, 분사구(21)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.
복사면(26)은, 압전 진동판(24)의 돔부(241) 및 공진판(25)의 돔부(251)의 형상에 따라, 움푹 들어간 돔 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 복사면(26)으로부터 복사되는 초음파 진동은, 복사면(26)으로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치[본 실시형태에서는 분사구(21)]에서 초점을 맺어, 이 위치에 집중된다.
이와 같이, 초음파 진동자(23)의 한쪽의 면인 복사면(26)은, 초음파 진동을 집중시키고 싶은 일점이 되는 초점을 중심으로, 이 일점측을 움푹 들어가게 하여 돔형으로 형성되어 있다.
공진판(25)의 돔부(251)는, 압전 진동판(24)의 돔부(241)의 초음파 진동에 의해 공진함으로써, 복사면(26)으로부터 세정수(L)에, 초음파 진동을 전달한다. 이에 의해, 분사구(21)로부터 외부를 향해 분사되는 세정수(L)가, 초음파수(Ls)가 된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 압전 진동판(24)의 칼라부(243) 및 공진판(25)의 칼라부(253)는, 물 저장부(19)의 측벽에 의해 지지되어 있다.
다음으로, 초음파수 분사 장치(11)를 이용한 웨이퍼 세정 장치에 대해 설명한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 세정 장치(31)는, 스피너형의 세정 장치이며, 회전 테이블부(33) 및 초음파수 분사부(35)를 구비하고 있다.
회전 테이블부(33)는, 웨이퍼(1)를 유지하여 회전하도록 구성되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 회전 테이블부(33)는, 웨이퍼(1)를 유지하기 위한 척 테이블(41), 척 테이블(41)의 회전축(43), 및 회전축(43)에 접속되어 척 테이블(41)을 회전시키기 위한 테이블 회전 모터(45)를 구비하고 있다.
척 테이블(41)은, 웨이퍼(1)보다 작은 원형 형상으로 형성되어 있고, 웨이퍼(1)를 유지한다. 이 때문에, 척 테이블(41)은, 그 상면 중앙부에, 웨이퍼(1)를 흡착하기 위한 흡착면(42)을 구비하고 있다. 흡착면(42)은, 다공성 세라믹스 등의 다공질 재료에 의해 형성되어 있다. 흡착면(42)은, 척 테이블(41) 내의 관로를 통해, 흡인원에 접속되어 있다(모두 도시하지 않음). 흡착면(42)에 발생하는 부압에 의해, 웨이퍼(1)가, 척 테이블(41)에 흡인 유지된다.
회전축(43)은, 그 상단부가 척 테이블(41)의 하면 중심에 연결되어 있고, 하단부가 테이블 회전 모터(45)에 접속되어 있다. 테이블 회전 모터(45)는, 회전축(43)을 통해, 척 테이블(41)에 회전 구동력을 전달한다. 이에 의해, 척 테이블(41)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)를 유지한 상태로, 회전축(43)을 중심으로 하여, 예컨대 A 방향으로 고속 회전한다.
초음파수 분사부(35)는, 도 2에 도시된 초음파수 분사 장치(11)에 더하여, 중공의 샤프트인 수평관(51), 수평관(51)을 유지하는 선회 샤프트(53), 선회 샤프트(53)의 상단에 접속된 세정수 공급원(55) 및 선회 모터(57)를 구비하고 있다. 세정수 공급원(55)은, 물 공급원의 일례이다.
수평관(51)의 선단은, 초음파수 분사 장치(11)를 구비하고 있다. 수평관(51)의 기단은, 선회 샤프트(53)의 상단에 유지되어 있다. 선회 샤프트(53)는, 회전 테이블부(33)의 회전축(43)과 대략 평행하게 되도록 세워져 설치되어 있다. 선회 모터(57)는, 선회 샤프트(53)를 회전시킨다. 즉, 선회 샤프트(53)는, 선회 모터(57)의 구동력을 이용하여, 수평관(51) 및 초음파수 분사 장치(11)를, 척 테이블(41)[웨이퍼(1)] 상에서 선회시킨다.
한편, 수평관(51)은, 선회 샤프트(53)의 상단으로부터 척 테이블(41)의 중심까지 도달하는 길이를 갖고 있다. 이에 의해, 선회 샤프트(53)는, 수평관(51)의 선단에 구비되어 있는 초음파수 분사 장치(11)를, 웨이퍼(1)의 외주로부터 중심까지 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.
선회 샤프트(53)의 상단에 접속되어 있는 세정수 공급원(55)은, 선회 샤프트(53)의 상단 및 수평관(51)의 내부에 배치된 세정수 공급관(도시하지 않음)을 통해, 초음파수 분사 장치(11)의 공급구(17)(도 2 참조)에 세정수(L)를 공급한다.
여기서, 웨이퍼 세정 장치(31)에 의한 세정 처리에 대해 설명한다. 웨이퍼(1)에 대한 세정 처리에서는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)가 척 테이블(41) 상에 배치되고, 흡착면(42)에 발생하는 부압에 의해, 웨이퍼(1)의 이면(2b)이 척 테이블(41)에 흡인 유지된다. 그 후, 테이블 회전 모터(45)가 구동되어, 웨이퍼(1)를 유지한 척 테이블(41)이 고속 회전한다. 그리고, 선회 샤프트(53)에 의해, 초음파수 분사 장치(11)가, 척 테이블(41)의 외측의 퇴피 위치로부터, 웨이퍼(1)의 상방으로 이동된다. 그와 함께, 세정수 공급원(55)으로부터 초음파수 분사 장치(11)에 세정수(L)가 공급되고, 초음파수 분사 장치(11)의 분사구(21)(도 2 참조)로부터, 초음파수(Ls)가, 웨이퍼(1)에 분사된다.
이때, 초음파수 분사 장치(11)가, 웨이퍼(1)의 회전 중심을 지나는 경로에서, 도 5에 화살표 B로 나타내는 바와 같이 왕복 이동한다. 척 테이블(41)이 고속 회전하고 있기 때문에, 척 테이블(41) 상의 웨이퍼(1)의 전역에, 세정수(L)가 분무된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(1)가, 세정수(L)에 의해 스피너 세정된다.
이상과 같이, 웨이퍼 세정 장치(31)는, 세정을 위한 초음파수(Ls)를 웨이퍼(1)에 분사하기 위한 초음파수 분사 장치(11)를 구비하고 있다. 초음파수 분사 장치(11)에서는, 물 저장부(19) 내의 세정수(L)를 향해 초음파 진동을 복사하는 복사면(26)이, 압전 진동판(24)의 돔부(241)의 형상을 따라 움푹 들어간 돔 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 돔 형상의 움푹 들어가 있는 측이, 분사구(21)측을 향하고 있다. 이 때문에, 복사면(26)으로부터 복사된 초음파 진동이, 분사구(21)를 향해 집중된다. 즉, 분사구(21)를 향해, 초음파 진동이 집속된다. 따라서, 초음파 진동이 물 저장부(19) 내에서 반사되기 어렵기 때문에, 분사구(21)로부터 분사되는 초음파수(Ls)에 의해, 웨이퍼(1)에 대해 초음파 진동을 충분히 전파할 수 있다. 따라서, 분사구(21)로부터 분사되는 초음파수(Ls)를 이용하여 웨이퍼(1)를 세정할 때, 웨이퍼(1) 상의 오물에 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있기 때문에, 세정력을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 2에 도시된 초음파수 분사 장치(11)를 이용한 웨이퍼 절삭 장치에 대해 설명한다. 웨이퍼 절삭 장치는, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)(도 1 참조)을 따라, 절삭홈을 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 절삭 장치(61)는, 절삭 블레이드를 구비한 절삭부(63), 및 웨이퍼를 유지하는 척 테이블(65)을 갖는다. 척 테이블(65)은, 다이싱 테이프(T)를 통해, 웨이퍼(1)를 흡인 유지한다. 척 테이블(65)은, 절삭부(63)에 대해, 예컨대 화살표 C 방향으로 상대적으로 이동한다.
절삭부(63)는, 도 2에 도시된 구성의 초음파수 분사 장치(11), 웨이퍼(1)를 절삭하는 절삭 블레이드(75), 절삭 블레이드(75)를 회전시키는 스핀들(71), 및 절삭 블레이드(75)를 고정하기 위한 플랜지(73)를 갖는다. 스핀들(71)의 선단측은, 절삭 블레이드(75)의 중앙에 삽입되고, 플랜지(73)에 의해 절삭 블레이드(75)가 스핀들(71)에 고정된다. 스핀들(71)은, 그 후단측에 연결된 모터(도시하지 않음)에 의해 회전 구동된다. 이에 따라, 절삭 블레이드(75)가 고속으로 회전한다. 절삭 블레이드(75)는, 예컨대 다이아몬드 지립을 레진 본드로 굳혀 원판형으로 성형함으로써 형성된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 절삭부(63)는, 상기한 절삭 블레이드(75) 등에 더하여, 절삭 블레이드(75)를 덮는 블레이드 커버(81), 이 블레이드 커버(81)에 구비된 절삭수 분사 노즐(83), 이 절삭수 분사 노즐(83)에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급관(85), 및 초음파수 분사 장치(11)에 세정수를 공급하는 세정수 공급관(87)을 더 구비하고 있다.
절삭수 분사 노즐(83)은, 절삭수 공급관(85)으로부터 공급되는 절삭수를, 절삭 블레이드(75)가 웨이퍼(1)에 절입하는 위치인 절삭점을 향해 방출한다. 이 절삭수에 의해, 절삭 블레이드(75)가 냉각 및 세정된다. 세정수 공급관(87)은, 초음파수 분사 장치(11)의 도 2에 도시된 공급구(17)에 접속되어 있고, 초음파수 분사 장치(11)에 세정수를 공급한다. 초음파수 분사 장치(11)는, 분사구(21)를 절삭점을 향하게 하도록, 기울어진 상태로 배치되어 있다.
여기서, 웨이퍼 절삭 장치(61)에 의한 웨이퍼(1)의 절삭 가공에 대해 설명한다. 먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)가, 다이싱 테이프(T)를 통해, 척 테이블(65)에 흡인 유지된다. 계속해서, 척 테이블(65)을 이동시킴으로써, 웨이퍼(1)를, 절삭 영역이 되는 절삭부(63)의 하방에 배치한다.
그 후, 절삭 블레이드(75)의 날끝이, 웨이퍼(1)의 절입 깊이에 따른 위치에 배치되도록, 절삭부(63)의 높이 위치를 조정한다. 그 후, 고속 회전하는 절삭 블레이드(75)에 대해, 척 테이블(65)을 수평 방향으로 상대 이동시킴으로써, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 따라 절삭홈을 형성한다. 절삭홈의 형성 시에, 절삭 블레이드(75)에 의한 절삭점에, 절삭수 분사 노즐(83)로부터 절삭수가 방출되고, 초음파수 분사 장치(11)로부터 초음파수(Ls)가 분사된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(1)에 있어서의 모든 분할 예정 라인(3)을 따라, 절삭홈이 형성된다.
이상과 같이, 웨이퍼 절삭 장치(61)가 초음파수 분사 장치(11)를 구비하고 있고, 초음파수 분사 장치(11)가, 웨이퍼(1)에 있어서의 절삭홈의 형성 부위에, 초음파수(Ls)를 분사한다. 전술한 바와 같이, 초음파수 분사 장치(11)에서는, 복사면(26)이, 압전 진동판(24)의 돔부(241)의 형상을 따라 움푹 들어간 돔 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 돔 형상의 움푹 들어가 있는 측이, 분사구(21)측을 향하고 있다. 이 때문에, 복사면(26)으로부터 복사된 초음파 진동이, 분사구(21)를 향해 집중된다. 따라서, 분사구(21)로부터 분사되는 초음파수(Ls)에 의해, 웨이퍼(1)를 향해 초음파 진동을 충분히 전파할 수 있기 때문에, 절삭점에 있어서의 절입 깊이가 깊은 경우에도, 분사구(21)로부터 분사되는 초음파수(Ls)에 의해, 절삭홈 내의 절삭 부스러기에 대해, 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있다. 이 때문에, 초음파수(Ls)에 의해, 절삭홈으로부터 절삭 부스러기를 양호하게 배출할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 압전 진동판(24)에서는, 고주파 전압을 받아 진동하여 초음파 진동을 발생하는 돔부(241) 주위에 칼라부(243)가 형성되고, 칼라부(243)가 물 저장부(19)의 측벽에 지지되어 있다. 이 때문에, 돔부(241)가 물 저장부(19)에 직접적으로 접촉하고 있지 않기 때문에, 돔부(241)가 물 저장부(19)에 의해 압박되기 어렵다. 따라서, 돔부(241)가 진동하기 쉬워지고 있다. 또한, 돔부(241)가 물 저장부(19)에 직접적으로 접촉하는 구성에 비해, 돔부(241)의 진동이 물 저장부(19)에 전달되기 어렵다. 이 때문에, 돔부(241)의 진동이 약화되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 돔부(241)에 의해 발생되는 초음파 진동이 약해지는 것을 억제할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 초음파수 분사 장치(11)에서는, 분사 장치 본체(15)의 내부에 배치된 물 저장부(19)가, 분사구(21)를 향해 끝이 가늘어지고 있다. 그러나, 물 저장부(19)의 구성은, 이것에 한정되지 않는다. 도 9에 도시된 초음파수 분사 장치(11a)와 같이, 물 저장부(19a)는, 분사구(21)를 향해 끝이 가늘어지고 있지 않아도 좋다. 즉, 분사 장치 본체(15)는, 대략 원통형의 내벽을 갖고 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태에 따른 압전 진동판(24)에 있어서의 돔부(241)의 돔 형상은, 구형(球形)의 일부의 내면에 유사한 형상이어도 좋고, 유발의 내면에 유사한 형상이어도 좋다. 즉, 돔부(241)는, 복사면(26)으로부터 분사구(21)를 향해 초음파 진동이 집중되도록 구성되어 있으면 된다.
〔실시형태 2〕
본 실시형태에서는, 도 4 등에 도시된 초음파 진동자(23)를 구비한 장치에 의해, 도 1에 도시된 웨이퍼(1)를, 절삭 장치를 이용하지 않고, 초음파 진동을 이용하여 분할 예정 라인(3)을 따라 분할하는 방법에 대해 설명한다. 이 분할에 의해, 웨이퍼(1)가, 각각 1개의 디바이스(4)를 포함하는 복수의 칩으로 분단된다.
(1) 개질층 형성 공정
본 실시형태에 따른 분할 방법(본 분할 방법)에서는, 먼저 공지의 기술을 이용하여, 웨이퍼(1)에 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정을 실시한다. 개질층의 형성에서는, 예컨대 펄스 레이저 광선을 조사하는 장치를 준비한다. 이 장치로부터의 펄스 레이저 광선은, 웨이퍼(1)를 투과하는 파장(예컨대 적외광 영역)을 갖는다. 이 펄스 레이저 광선을, 그 집광점을 웨이퍼(1)의 내부에 위치시킨 상태에서, 웨이퍼(1)에 조사하면서, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 따라 이동시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(1)의 내부에, 도 10에 도시된 바와 같이, 분할 예정 라인(3)을 따른 개질층(131)이 형성된다.
한편, 본 실시형태에서는, 펄스 레이저 광선을, 그 집광 심도(深度)를 변경하면서, 1개의 분할 예정 라인(3)에 대해, 예컨대 3회 조사한다. 이에 의해, 1개의 분할 예정 라인(3)을 따라, 웨이퍼(1)의 두께 방향으로 늘어서는 3개의 개질층(131)이 형성된다.
(2) 반송 및 수몰 공정
다음으로, 개질층(131)을 갖는 웨이퍼(1)를, 반송 장치(111)에 의해 배치 테이블(141)에 배치하는 반송 공정 및 배치 테이블(141)을 수조(151)에 있어서 수몰시키는 수몰 공정을 실시한다. 여기서, 본 분할 방법에 있어서 이용되는 반송 장치(111), 배치 테이블(141) 및 수조(151)의 구성에 대해 설명한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 분할 방법의 반송 장치(111)는, 웨이퍼(1)를 흡인 유지하는 반송 패드(121), 반송 패드(121)의 흡인원(117), 반송 패드(121)를 지지하는 아암부(115), 아암부(115)의 구동원(113), 및 반송 패드(121)와 아암부(115)를 연결하는 연결 부재(119)를 구비하고 있다.
구동원(113)은, 아암부(115)의 구동원이며 또한 지지 부재이다. 아암부(115)에서는, 그 기단측이 구동원(113)에 연결되어 있는 한편, 선단측이, 연결 부재(119)를 통해, 반송 패드(121)를 유지하고 있다. 아암부(115)는, 구동원(113)을 선회축으로 하여 XY 평면 상에서 선회 가능하다. 또한, 아암부(115)는, 구동원(113)을 승강축으로 하여, Z축을 따라 상하 방향으로 승강 가능하다.
반송 패드(121)는, 웨이퍼(1)를 흡인 유지하는 흡착부(123), 및 흡착부(123)를 덮는 프레임(125)을 구비하고 있다. 프레임(125)은, 연결 부재(119)에 접속되어 있고, 흡착부(123)를 지지하고 있다. 흡착부(123)는, 다공성 세라믹스 등의 다공질 재료로 이루어지고, 원판형으로 형성되어 있다.
흡인원(117)은, 진공 발생 장치 및 컴프레서 등을 포함하고, Z 방향으로 연장되는 연통로(181)를 갖고 있다. 연통로(181)는, 아암부(115), 연결 부재(119) 및 프레임(125)을 관통하여, 흡착부(123)에까지 도달하고 있다. 따라서, 흡인원(117)은, 이 연통로(181)를 통해, 흡착부(123)에 접속되어 있다. 흡인원(117)이 연통로(181)를 통해 흡착부(123)를 흡인함으로써, 흡착부(123)의 표면에 부압이 발생한다. 흡착부(123)는, 이 부압에 의해, 웨이퍼(1)를 흡인 유지한다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 배치 테이블(141)은, XY 평면에 평행한 배치면을 갖고, 수조(151)의 바닥부에 배치 및 고정되어 있다. 또한, 배치 테이블(141)은, Z축 방향으로 연장되는 회전축(도시하지 않음)을 갖고 있고, 이 회전축을 중심으로, XY 평면 내에서 회전 가능하다. 배치 테이블(141)은, 이 회전축을 중심으로 하여, 수조(151) 내에서, 예컨대 적어도 90° 회전하는 것이 가능하다.
수조(151)는, 하면 중앙에 배치된 너트부(152)를 구비하고 있다. 수조(151)는, X축 방향으로 이동 가능한 미끄럼 이동 부재(155)를 통해, X축 방향 이동 수단(153)에 지지되어 있다. X축 방향 이동 수단(153)은, 수조(151)를 X축 방향(지면에 수직인 방향)으로 이동시키기 위한 부재이다. X축 방향 이동 수단(153)은, X축에 평행하게 배치된 볼 나사(159), 및 볼 나사(159)를 회전시키는 모터(157)를 구비하고 있다. 볼 나사(159)는, 수조(151)의 너트부(152)에 결합되어 있다. 따라서, 모터(157)의 구동력에 의해 볼 나사(159)가 회전함으로써, 수조(151)가, 너트부(152)를 통해 이동력을 받아, X축 방향을 따라 이동한다.
이러한 구성을 갖는 반송 장치(111) 및 배치 테이블(141)을 이용한, 본 분할 방법의 반송 공정 및 수몰 공정에 대해 설명한다. 먼저, 웨이퍼(1)의 표면(2a)에, 디바이스(4)를 보호하기 위한 보호 테이프(PT)를 부착한다. 그 후, 아암부(115)를, 구동원(113)으로부터의 구동력을 이용하여, XY 평면 내에서 선회시킴으로써, 소정의 위치에 배치되어 있는 웨이퍼(1)의 이면(2b)측의 상방에, 반송 패드(121)를 배치한다. 그리고, 아암부(115)를 Z 방향을 따라 내림으로써, 반송 패드(121)를 웨이퍼(1)의 이면(2b)에 접촉시킨다. 또한, 흡인원(117)을 동작시킴으로써, 반송 패드(121)의 흡착부(123)에 의해 웨이퍼(1)를 흡인 유지한다.
이 상태에서, 아암부(115)를 선회 및 승강함으로써, 웨이퍼(1)를, 수조(151) 내의 배치 테이블(141) 상에 배치한다. 그리고, 공지의 방법에 의해, 웨이퍼(1)를 배치 테이블(141)에 고정한다. 그 후, 웨이퍼(1)에 있어서의 분할 예정 라인(3)의 방향이, X축 방향 및 Y축 방향을 따르도록, 웨이퍼(1)의 XY 평면 내에서의 위치를 조정한다. 이 조정은, 배치 테이블(141)의 XY 평면 내에서의 회전에 의해 실시된다.
다음으로, 도시하지 않은 물 공급원으로부터 수조(151) 내에 물을 공급함으로써, 수조(151) 내를 소정량의 물(W)로 채운다. 이에 의해, 수조(151) 내의 배치 테이블(141)에 유지된 웨이퍼(1)가 수몰된다.
그 후, 흡인원(117)으로부터의 흡인력을 정지하고, 반송 패드(121)를, 웨이퍼(1)로부터 분리하며, Z 방향을 따라 상방으로 이동시킨다. 이로써, 반송 및 수몰 공정이 완료된다.
(3) 분할 공정
다음으로, 수몰되어 있는 웨이퍼(1)를, 초음파 진동을 이용하여 칩으로 분할하는 분할 공정을 실시한다. 분할 공정에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 수몰된 웨이퍼(1) 상에 초음파 분할 장치(161)를 배치한다. 그리고, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 따라, 웨이퍼(1)의 상방에 위치된 초음파 혼(169)을 이동시켜, 웨이퍼(1)의 상면의 분할 예정 라인(3)에 초음파 진동을 순서대로 부여함으로써, 개질층(131)을 기점으로 웨이퍼(1)를 분할한다.
이하에, 본 분할 방법에 있어서 이용되는 초음파 분할 장치(161)의 구성에 대해 설명한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 초음파 분할 장치(161)는, 고주파 전압을 출력하는 고주파 전원 공급부(163), 초음파 진동을 복사하는 초음파 혼(169), 초음파 혼(169)을 Y축 방향을 따라 이동시키기 위한 Y축 방향 이동 수단(165), 초음파 혼(169)을 승강시키기 위한 승강 수단(167), 및 Y축 방향 이동 수단(165)과 승강 수단(167)에 결합된 너트부(166)를 구비하고 있다.
고주파 전원 공급부(163)는, 도 5에 도시된 고주파 전원 공급부(13)와 동일한 구성을 갖고 있고, 고주파 전압을 초음파 혼(169)에 출력한다. Y축 방향 이동 수단(165)은, 초음파 혼(169)을 Y축 방향을 따라 이동시키기 위한 부재이고, Y축 방향으로 연장되는 볼 나사를 포함하고 있다. 너트부(166)는, Y축 방향 이동 수단(165)의 볼 나사와 결합되어 있고, 이 볼 나사의 회전에 따라, Y축 방향을 따라 이동한다.
승강 수단(167)의 하단은, 초음파 혼(169)을 유지하고 있다. 승강 수단(167)의 상단은, 너트부(166)에, Z축 방향을 따라 승강 가능하게 유지되어 있다. 따라서, 승강 수단(167)은, 초음파 혼(169)과 함께, Z축 방향을 따라 승강 가능하다.
다음으로, 초음파 혼(169)에 대해 설명한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 초음파 혼(169)은, 초음파 진동을 복사하는 도 4에 도시된 초음파 진동자(23), 및 초음파 진동자(23)의 외주부를 유지하는 하우징(171)을 포함하고 있다.
전술한 바와 같이, 초음파 진동자(23)는, 고주파 전원 공급부(163)로부터의 1 ㎒∼3 ㎒의 고주파 전압을 받아 진동하여 초음파 진동을 발생하는 압전 진동판(24), 및 압전 진동판(24)에 인접하는 공진판(25)을 구비하고 있다.
본 실시형태에서는, 공진판(25)은, 압전 진동판(24)의 초음파 진동에 의해 공진함으로써, 복사면(26)으로부터, 물(W)을 통해 초음파 진동을 복사한다. 상기한 바와 같이, 복사면(26)은, 복사면(26)으로부터 복사되는 초음파 진동이, 복사면(26)으로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치에서 초점을 맺어, 이 위치에 집중되도록, 돔 형상으로 형성되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 압전 진동판(24)의 칼라부(243) 및 공진판(25)의 칼라부(253)는, 하우징(171)에 유지되어 있다.
또한, 초음파 분할 장치(161)는, 웨이퍼(1)의 이면(2b)으로부터, 웨이퍼(1)를 투과하여 웨이퍼(1)의 표면(2a)을 촬영하는 것이 가능한, 도시하지 않은 얼라인먼트 카메라를 갖고 있다. 이 얼라인먼트 카메라는, 예컨대 적외선 카메라이다. 이 얼라인먼트 카메라를 이용함으로써, 웨이퍼(1)의 이면(2b)측으로부터, 표면(2a)에 형성된 분할 예정 라인(3)을 촬영하는 것이 가능하다.
이러한 구성을 갖는 초음파 분할 장치(161)를 이용한, 본 분할 방법의 분할 공정에 대해 설명한다. 수몰 공정을 실시한 후, 배치 테이블(141)에 유지된 채로 수몰되어 있는 웨이퍼(1)의 이면(2b) 상에, 초음파 분할 장치(161)를 배치한다.
다음으로, X축 방향 이동 수단(153) 및 Y축 방향 이동 수단(165)을 이용하여, XY 평면 내에 있어서의 웨이퍼(1)에 대한 초음파 혼(169)의 상대 위치의 제어를 실시한다. 이 제어에 의해, 초음파 혼(169)에 있어서의 초음파 진동자(23)의 초점[복사면(26)의 초점]이, 웨이퍼(1)에 있어서의 X 방향으로 연장되는 1개째의 분할 예정 라인(3)의 상방에 배치된다. 한편, 이 제어에는, 전술한 얼라인먼트 카메라가 이용된다.
계속해서, 승강 수단(167)을 제어하여, 초음파 혼(169)의 Z축 방향의 위치를 제어한다. 이 제어에 의해, 초음파 진동자(23)의 초점의 높이가, 웨이퍼(1)의 이면(2b)의 높이가 된다. 이에 의해, 초음파 진동자(23)의 초점이, 웨이퍼(1)의 이면(2b)에 있어서의 분할 예정 라인(3) 상에 배치된다. 이 상태에서, 고주파 전원 공급부(163)를 구동하여 초음파 진동자(23)에 고주파 전압을 출력하고, 초음파 진동자(23)로부터 초음파 진동을 복사시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 향해, 수조(151) 내의 물(W)을 통해, 초음파 진동이, 집중적으로 복사된다.
또한, 초음파 혼(169)의 초음파 진동자(23)로부터 분할 예정 라인(3)을 향해 초음파 진동을 복사하면서, 초음파 혼(169)을, X축 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(3)을 따라, 웨이퍼(1)에 대해 상대적으로 이동시킨다. 즉, 수조(151)를 유지하고 있는 X축 방향 이동 수단(153)의 모터(157)를 구동하여, 배치 테이블(141)을, 수조(151)째 X축 방향으로 이동시킨다. 1개의 분할 예정 라인(3)의 전역에 초음파 진동을 복사한 후, Y축 방향 이동 수단(165) 및 승강 수단(167)을 이용하여, 초음파 진동자(23)의 초점을, X축 방향으로 연장되는 다른 분할 예정 라인(3) 상에 맞추고, 이 분할 예정 라인(3)을 따라, 초음파 혼(169)을 상대적으로 이동시킨다.
이와 같이 하여, 웨이퍼(1)에 있어서의 하나의 방향에 평행한 모든 분할 예정 라인(3)의 전역에, 초음파 진동을 복사한다. 그 후, 배치 테이블(141)을 90° 회전시키고, 이미 초음파 진동이 복사된 분할 예정 라인(3)에 수직인 분할 예정 라인(3)에 대해, 마찬가지로 초음파 진동을 복사한다.
이와 같이 하여, 웨이퍼(1)에 있어서의 모든 분할 예정 라인(3)의 전역에, 초음파 진동이 부여된다. 웨이퍼(1)에서는, 분할 예정 라인(3)에 초음파 진동에 의한 외력이 가해짐으로써, 분할 예정 라인(3)을 따라 형성되어 있는 강도가 약한 개질층(131)을 기점으로 하여, 균열이 발생한다. 이 때문에, 웨이퍼(1)가, 이 분할 예정 라인(3)을 따라 분할된다. 이에 의해, 웨이퍼(1)가 소편화(小片化)되어, 복수의 칩이 생성된다.
이상과 같이, 본 분할 방법에 있어서 이용되는 초음파 혼(169)에서는, 복사면(26)이, 초음파 진동을 집중시키고 싶은 일점이 되는 초점을 중심으로, 이 일점측을 움푹 들어가게 하여 돔형으로 형성되어 있다. 이에 의해, 초음파 진동자(23)로부터 복사된 초음파 진동을, 일점에 집중할 수 있다.
또한, 본 분할 방법에서는, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 따라, 강도가 약한 개질층(131)이 형성되어 있다. 그리고, 초음파 혼(169)이, 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)을 따라 이동하면서, 웨이퍼(1)의 상면에, 물(W)을 통해, 초음파 진동을 순서대로 부여한다. 따라서, 본 분할 방법에서는, 웨이퍼(1)의 모든 개질층(131)에, 개질층(131)마다 집중적으로 초음파 진동을 부여하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 웨이퍼(1)를, 개질층(131)을 따라 양호하게 분할하는 것이 가능해지기 때문에, 분할 잔여의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 압전 진동판(24)에서는, 고주파 전압을 받아 진동하여 초음파 진동을 발생하는 돔부(241) 주위에 형성된 칼라부(243)가, 하우징(171)에 유지되어 있다. 이 때문에, 돔부(241)가 하우징(171)에 직접적으로 접촉하고 있지 않기 때문에, 돔부(241)가 하우징(171)에 의해 압박되기 어렵다. 따라서, 돔부(241)가 진동하기 쉬워지고 있다. 또한, 돔부(241)가 하우징(171)에 직접적으로 접촉하는 구성에 비해, 돔부(241)의 진동이 하우징(171)에 전달되기 어렵다. 이 때문에, 돔부(241)의 진동이 약화되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 돔부(241)에 의해 발생되는 초음파 진동이 약해지는 것을 억제할 수 있다.
한편, 반송 장치(111) 및 초음파 분할 장치(161)는, 그 어느 하나가 수조(151) 내의 웨이퍼(1) 상에 배치되도록, 수조(151)에 대해 선회 구동되도록 구성되어 있어도 좋다. 혹은, XY 평면 방향에 병행하게 배치된 반송 장치(111) 및 초음파 분할 장치(161) 중 어느 하나의 하부에 웨이퍼(1)가 배치되도록, 수조(151)가 평면적(예컨대 직선적)으로 이동해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 반송 장치(111)가 웨이퍼(1)를 배치 테이블(141)에 배치한 후, 수조(151)에 물이 공급되고, 그 후, 반송 장치(111)가 웨이퍼(1)로부터 분리된다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 반송 장치(111)의 반송 패드(121)가, 웨이퍼(1)를 배치 테이블(141)에 배치한 후에 웨이퍼(1)로부터 분리되고, 그 후에 수조(151)에 물이 공급되어도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 수조(151) 내에 미리 배치되어 있는 배치 테이블(141)에, 반송 장치(111)에 의해 웨이퍼(1)가 배치되고, 그 후 수조(151) 내에 물이 공급된다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 물이 저장되어 있는 수조(151) 내의 배치 테이블(141)에 웨이퍼(1)가 배치되어도 좋다. 혹은, 수조(151) 밖에 배치되어 있는 배치 테이블(141)에, 반송 장치(111)에 의해 웨이퍼(1)가 배치되고, 그 후, 웨이퍼(1)를 유지하고 있는 배치 테이블(141)이 물이 저장되어 있는 수조(151)에 배치되어도 좋다.
또한, 실시형태 1 및 2에서는, 도 3에 도시된 압전 진동판(24)을 대신하여, 도 12 및 13에 도시된 압전 진동판(24a)을 이용해도 좋다. 이 압전 진동판(24a)은, 도 3에 도시된 돔부(241) 및 칼라부(243)에 더하여, 홈부(245)를 갖고 있다. 홈부(245)는, 칼라부(243)에 있어서의 돔부(241)에 접하는 부위의, 돔부(241)의 정상부측의 면에 형성되어 있다. 즉, 홈부(245)는, 돔부(241)를 둘러싸도록, 칼라부(243)에 형성되어 있다.
이 구성에서는, 홈부(245)의 존재에 의해, 칼라부(243)에 있어서의 돔부(241)에 접하는 부분의 단면적이 작아지고 있다. 이 때문에, 돔부(241)에 발생하는 진동이 칼라부(243)에 전달되는 것을, 억제할 수 있다.
이 때문에, 이 구성에서는, 초음파 진동이, 칼라부(243)를 통해, 물 저장부(19)의 측벽 혹은 하우징(171)에 전달되는 것을, 억제할 수 있다. 따라서, 이 구성에서는, 압전 진동판(24)의 돔부(241)의 진동을, 공진판(25)의 돔부(251)에 효율적으로 전달할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태 1 및 2에서는, 초음파 진동자(23)가 압전 진동판(24) 및 공진판(25)을 구비하고 있고, 공진판(25)이 복사면(26)을 갖고 있다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 초음파 진동자(23)는, 압전 진동판(24)을 구비하는 한편, 공진판(25)을 구비하지 않아도 좋다. 이 구성에서는, 압전 진동판(24)의 돔부(241)가, 초음파 진동을 집중시키고 싶은 일점을 중심으로 일점측을 움푹 들어가게 하여 돔형으로 형성되는 복사면을 갖고, 이 복사면으로부터 초음파 진동을 발진한다. 즉, 압전 진동판(24)이, 분사구(21)에 대향하여 물 저장부(19)에 배치되고, 초음파 진동을 발진한다.
1: 웨이퍼 3: 분할 예정 라인
131: 개질층 11: 초음파수 분사 장치
13: 고주파 전원 공급부 15: 분사 장치 본체
17: 공급구 19: 물 저장부
21: 분사구 23: 초음파 진동자
24: 압전 진동판 241: 돔부
243: 칼라부 245: 홈부
25: 공진판 251: 돔부
253: 칼라부 26: 복사면
31: 웨이퍼 세정 장치 33: 회전 테이블부
35: 초음파수 분사부 41: 척 테이블
42: 흡착면 43: 회전축
45: 테이블 회전 모터 51: 수평관
52: 흡착면 53: 선회 샤프트
55: 세정수 공급원 57: 선회 모터
L: 세정수 Ls: 초음파수
61: 웨이퍼 절삭 장치 63: 절삭부
65: 척 테이블 71: 스핀들
73: 플랜지 75: 절삭 블레이드
81: 블레이드 커버 83: 절삭수 분사 노즐
85: 절삭수 공급관 87: 세정수 공급관
T: 다이싱 테이프 111: 반송 장치
113: 구동원 115: 아암부
117: 흡인원 119: 연결 부재
121: 반송 패드 123: 흡착부
125: 프레임 141: 배치 테이블
151: 수조 152: 너트부
153: X축 방향 이동 수단 155: 미끄럼 이동 부재
157: 모터 159: 볼 나사
161: 초음파 분할 장치 163: 고주파 전원 공급부
165: Y축 방향 이동 수단 166: 너트부
167: 승강 수단 169: 초음파 혼
171: 하우징 181: 연통로
PT: 보호 테이프 W: 물

Claims (3)

  1. 돔부와,
    상기 돔부의 외주로부터 직경 방향 외측으로 돌출된 칼라부
    를 포함하는 압전 진동판.
  2. 피가공물에 초음파 진동을 전파시킨 물을 분사하는 초음파수(超音波水) 분사 장치로서,
    물 공급원으로부터 공급되는 물을 일시적으로 저장하는 통형의 물 저장부와,
    상기 물 저장부의 한쪽의 단측에 배치되며 물을 분사하는 분사구와,
    상기 분사구에 대향하여 상기 물 저장부에 배치되며, 초음파 진동을 발생시키는 제1항에 기재된 압전 진동판을 구비하고,
    상기 압전 진동판의 상기 돔부의 움푹 들어가 있는 측이 상기 분사구를 향하고 있으며,
    상기 압전 진동판의 칼라부가, 상기 물 저장부의 측벽에 의해 지지되고,
    상기 초음파 진동이 상기 분사구를 향해 집중되며, 상기 초음파 진동을 전파시킨 물이, 상기 분사구로부터 상기 피가공물에 분사되는 것인 초음파수 분사 장치.
  3. 초음파 진동을 집중시켜 부여하는 초음파 혼으로서,
    제1항에 기재된 압전 진동판을 포함하고, 상기 초음파 진동을 집중시키고 싶은 일점을 중심으로 상기 일점측을 움푹 들어가게 하여 돔형으로 형성되는 복사면을 갖는 진동자와,
    상기 압전 진동판의 상기 칼라부를 유지하는 하우징
    을 포함하는 초음파 혼.
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