KR20240000377A

KR20240000377A - 가공 장치 및 가공 방법

Info

Publication number: KR20240000377A
Application number: KR1020230076480A
Authority: KR
Inventors: 나오코 야마모토; 유키 이노우에
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2023-06-15
Publication date: 2024-01-02
Also published as: TW202401539A; US20230415206A1; JP2024002148A; CN117293052A

Abstract

(과제) 다이싱 가공 후의 이물질 부착을 종래보다 저감할 수 있는 가공 장치를 제공한다.
(해결 수단) 가공 장치는, 피가공물을 유지하는 유지 유닛과 유지 유닛으로 유지된 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비한 가공 기구와, 가공 유닛으로 가공된 피가공물을 유지하는 스피너 테이블과 스피너 테이블로 유지된 피가공물에 물을 포함하는 세정 유체를 공급하여 피가공물을 세정하는 세정 유체 노즐을 구비한 제1 세정 기구와, 제1 세정 기구로 세정된 피가공물을 유지하는 세정용 유지 유닛과 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 연마 세정액을 공급하는 연마 세정액 공급 유닛과 연마 세정액이 공급된 피가공물에 접촉하여 피가공물을 연마하는 것에 의해 세정하는 연마 패드를 가진 제2 세정 기구를 포함한다.

Description

가공 장치 및 가공 방법{PROCESSING APPARATUS AND PROCESSING METHOD}

본 발명은, 가공 장치 및 가공 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 제조 공정에서 이용되고 있는 절삭 장치나 레이저 가공 장치 등의 다이싱 장치는, 스피너 세정 기구를 구비하고, 절삭 가공이나 레이저 가공 후의 피가공물을 스피너 세정 기구로 세정하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2022-35059호

최근, 디바이스의 고집적화에 수반하여 디바이스 웨이퍼 표면의 평탄한 전극끼리를 맞추어 접속하는 하이브리드 본딩이 채용되기 시작하고 있다. 하이브리드 본딩에서는, 웨이퍼의 표면끼리를 접합하기 때문에, 웨이퍼 표면에 이물질이 부착되어 있으면 접합 불량을 야기할 수도 있다. 그래서, 하이브리드 본딩에서는 종래의 범프를 개재한 접합에 비해 한층 더 다이싱 후의 이물질 부착 저감이 갈망되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 다이싱 가공 후의 이물질 부착을 종래보다도 저감시킬 수 있는 가공 장치 및 가공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 피가공물을 가공하는 가공 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지 유닛과 그 유지 유닛으로 유지된 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비한 가공 기구와, 상기 가공 유닛으로 가공된 피가공물을 유지하는 스피너 테이블과 그 스피너 테이블로 유지된 피가공물에 물을 포함하는 세정 유체를 공급하여 피가공물을 세정하는 세정 유체 노즐을 구비한 제1 세정 기구와, 상기 제1 세정 기구로 세정된 피가공물을 유지하는 세정용 유지 유닛과 상기 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 연마 세정액을 공급하는 연마 세정액 공급 유닛과 상기 연마 세정액이 공급된 피가공물에 접촉하여 피가공물을 연마하는 것에 의해 세정하는 연마 패드를 가진 제2 세정 기구를 포함하는, 가공 장치가 제공된다.

상기 가공 장치에서는, 상기 가공 기구는, 절삭 블레이드가 장착되는 스핀들을 갖는 절삭 유닛과, 레이저 빔을 발생시키는 발진기와 그 발진기에서 발생한 레이저 빔을 피가공물에 대하여 집광시키는 집광기를 갖는 레이저 가공 유닛 중 어느 한쪽을 상기 가공 유닛으로서 가져도 좋다.

상기 가공 장치에서는, 상기 제2 세정 기구의 상기 연마 세정액 공급 유닛은, 상기 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 제1 연마 세정액을 공급하는 제1 세정액 공급로와, 상기 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 제1 연마 세정액과는 상이한 제2 연마 세정액을 공급하는 제2 연마 세정액 공급로를 가져도 된다.

본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 피가공물의 가공 방법으로서, 피가공물을 유지 유닛으로 유지하고, 그 유지 유닛으로 유지된 피가공물을 가공하는 가공 단계와, 상기 가공 단계를 실시한 후, 피가공물을 스피너 테이블로 유지함과 함께 물을 포함하는 세정 유체를 공급하여 세정하는 제1 세정 단계와, 상기 제1 세정 단계를 실시한 후, 피가공물에 연마 세정액을 공급하면서 연마 패드를 피가공물에 접촉시킴과 함께 상기 연마 패드로 피가공물을 연마하여 세정하는 제2 세정 단계를 포함하는, 가공 방법이 제공된다.

상기 가공 방법은, 상기 제2 세정 단계를 실시한 후, 피가공물에 상기 연마 세정액과는 상이한 제2 연마 세정액을 공급하면서 상기 연마 패드로 피가공물을 연마하여 피가공물을 세정하는 제3 세정 단계를 더 포함해도 좋다.

본 발명의 일 측면 및 다른 일 측면에 의하면, 다이싱 가공 후의 이물질 부착을 종래보다도 저감시킬 수 있다.

도 1은, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 가공 장치의 다른 사시도이다.
도 3은, 도 1에 도시되는 가공 장치의 제1 세정 기구의 사시도이다.
도 4는, 도 1에 도시되는 가공 장치의 제2 세정 기구의 사시도이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다.
도 6은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 가공 단계를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 7은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제1 세정 단계를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제2 세정 단계를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 9는, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제3 세정 단계를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 10은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제4 세정 단계를 일부 단면으로 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 11은, 제1 실시 형태의 변형예와 관련되는 가공 장치의 가공 유닛인 레이저 가공 유닛의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.

[제1 실시 형태]

본 발명의 제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치(1)를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치(1)의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시되는 가공 장치(1)의 다른 사시도이다. 도 3은, 도 1에 도시되는 가공 장치(1)의 제1 세정 기구(3)의 사시도이다. 도 4는, 도 1에 도시되는 가공 장치(1)의 제2 세정 기구(4)의 사시도이다.

(가공 장치)

제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치(1)는, 도 1에 도시하는 피가공물(200)을 절삭 가공하는 절삭 장치이다. 제1 실시 형태에서는, 가공 장치(1)의 가공 대상의 피가공물(200)은, 실리콘, 사파이어, 갈륨비소, 또는 SiC(탄화규소) 등을 기판으로 하는 원판 형상의 반도체 웨이퍼 등의 웨이퍼이다. 피가공물(200)에는, 표면(201)에 격자형으로 형성된 복수의 분할 예정 라인(202)에 의해 격자형으로 구획된 영역에 디바이스(203)가 형성되어 있다.

디바이스(203)는, 예를 들면, IC(Integrated Circuit), 또는 LSI(Large Scale Integration) 등의 집적 회로, CCD(Charge Coupled Device), 또는 메모리(반도체 기억 장치)이다. 또한, 디바이스(203)는, 표면에 도시하지 않은 전극을 갖고 있다. 전극은, 평탄하며, 제1 실시 형태에서는, 디바이스(203)의 표면과 동일 평면 상에 위치하는 것이 바람직하다. 전극은, 구리 합금 등의 도전성을 갖는 금속에 의해 구성되고, 다른 피가공물인 피가공물의 디바이스나 디바이스 칩의 디바이스와 접속하는 것이다. 즉, 제1 실시 형태에 있어서, 피가공물(200)은, 디바이스(203)에 다른 피가공물의 디바이스 또는 디바이스 칩의 디바이스가 중첩되고, 디바이스(203)의 전극이 다른 피가공물의 디바이스 또는 디바이스 칩의 디바이스의 전극과 접합되는 피가공물이다. 이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 피가공물(200)은, 소위 하이브리드 본딩되는 피가공물이다.

또한, 피가공물(200)은, 중앙부가 박화되고, 외주부에 후육부가 형성된 소위 TAIKO(등록 상표) 피가공물이어도 좋고, 상술한 웨이퍼 외에, 수지에 의해 밀봉된 디바이스를 복수 가진 직사각형 형상의 패키지 기판, 세라믹스 기판, 페라이트 기판, 또는 니켈 및 철 중 적어도 한쪽을 포함하는 기판 등이어도 좋다. 제1 실시 형태에 있어서, 피가공물(200)은, 외주 가장자리에 환형 프레임(205)이 장착된 점착 테이프(206)에 그 이면(204)이 부착되어, 환형 프레임(205)에 지지되어 있다.

도 1에 도시되는 가공 장치(1)는, 피가공물(200)을 유지 유닛(10)으로 유지하고 분할 예정 라인(202)을 따라 절삭 블레이드(21)로 절삭 가공(가공에 상당)하는 절삭 장치이다. 가공 장치(1)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 가공 기구(2)와, 제1 세정 기구(3)와, 제2 세정 기구(4)와, 반송 기구(70)와, 컨트롤러(제어 유닛)(100)를 구비한다.

가공 기구(2)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 피가공물(200)을 유지면(11)으로 흡인 유지하는 유지 유닛(10)과, 유지 유닛(10)으로 유지된 피가공물(200)을 절삭 블레이드(21)로 절삭 가공하는 가공 유닛인 절삭 유닛(20)과, 유지 유닛(10)에 유지된 피가공물(200)을 촬영하는 촬상 유닛을 구비한다.

또한, 가공 기구(2)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 유지 유닛(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 이동시키는 이동 유닛을 구비한다. 이동 유닛은, 유지 유닛(10)을 수평 방향과 평행한 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이동 유닛과, 절삭 유닛(20)을 수평 방향과 평행하고 또한 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이동 유닛과, 절삭 유닛(20)을 X축 방향과 Y축 방향의 쌍방과 직교하는 연직 방향에 평행한 Z축 방향으로 절입 이송하는 Z축 이동 유닛과, 유지 유닛(10)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하는 회전 이동 유닛을 구비한다. 가공 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 가공 기구(2)가 2개의 절삭 유닛(20)을 구비한, 즉, 2 스핀들의 다이서, 이른바 페이싱 듀얼 타입의 절삭 장치이다.

X축 이동 유닛은, 유지 유닛(10)을 가공 이송 방향인 X축 방향으로 이동시키는 것에 의해, 유지 유닛(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 X축 방향을 따라서 가공 이송하는 것이다. Y축 이동 유닛은, 절삭 유닛(20)을 인덱싱 이송 방향인 Y축 방향으로 이동시키는 것에 의해, 유지 유닛(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 Y축 방향을 따라 인덱싱 이송하는 것이다. Z축 이동 유닛은, 절삭 유닛(20)을 절입 이송 방향인 Z축 방향으로 이동시키는 것에 의해, 유지 유닛(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 Z축 방향을 따라 절입 이송하는 것이다.

X축 이동 유닛, Y축 이동 유닛 및 Z축 이동 유닛은, 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된 주지의 볼 나사와, 볼 나사를 축심 둘레로 회전시켜 유지 유닛(10) 또는 절삭 유닛(20)을 X축 방향, Y축 방향 또는 Z축 방향으로 이동시키는 주지의 모터와, 유지 유닛(10) 또는 절삭 유닛(20)을 X축 방향, Y축 방향 또는 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지의 가이드 레일을 구비한다. 회전 이동 유닛은, 유지 유닛(10)을 축심 둘레로 회전하는 주지의 모터 등을 구비한다.

유지 유닛(10)은, 원반 형상을 가지며, 피가공물(200)을 유지하는 유지면(11)은, 다공성 세라믹 등으로 형성되어 있다. 또한, 유지 유닛(10)은, X축 이동 유닛에 의해 절삭 유닛(20)의 하방의 가공 영역과, 절삭 유닛(20)의 하방으로부터 이격하여 피가공물(200)이 반입출되는 반입출 영역에 걸쳐 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 또한 회전 이동 유닛에 의해 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다.

유지 유닛(10)은, 도시하지 않은 진공 흡인원과 접속되고, 진공 흡인원에 의해 흡인되는 것에 의해, 유지면(11)에 재치된 피가공물(200)을 흡인, 유지한다. 제1 실시 형태에서는, 유지 유닛(10)은, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204) 측을 흡인, 유지한다. 또한, 유지 유닛(10)의 주위에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 환형 프레임(205)을 클램프하는 복수의 클램프부(12)가 설치되어 있다.

절삭 유닛(20)은, 유지 유닛(10)에 유지된 피가공물(200)을 절삭하는 절삭 블레이드(21)를 착탈 가능하게 장착한 절삭 수단이다. 절삭 유닛(20)은, 각각, 유지 유닛(10)에 유지된 피가공물(200)에 대하여, Y축 이동 유닛에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 또한, Z축 이동 유닛에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 절삭 유닛(20)은, X축 이동 유닛, Y축 이동 유닛 및 Z축 이동 유닛에 의해, 유지 유닛(10)의 유지면(11)의 임의의 위치에 절삭 블레이드(21)를 위치 설정 가능하게 되어 있다.

절삭 유닛(20)은, 도 2에 도시되는 바와 같이, 절삭 블레이드(21)와, Y축 이동 유닛 및 Z축 이동 유닛에 의해 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치된 스핀들 하우징(22)과, 스핀들 하우징(22)에 설치되고 축심 둘레로 회전 가능한 회전축이 되는 스핀들(23)과, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전시키는 도시하지 않은 스핀들 모터를 갖는다.

절삭 블레이드(21)는, 대략 링 형상을 갖는 극박(極薄)의 절삭 지석이다. 제1 실시 형태에 있어서, 절삭 블레이드(21)는, 피가공물(200)을 절삭하는 원환 형상의 절삭 날과, 절삭 날을 외측 가장자리에 지지하고 또한 스핀들(23)에 착탈 가능하게 장착되는 원환 형상의 환형 베이스를 구비하고 있다. 절삭 날은, 다이아몬드나 CBN(Cubic Boron Nitride) 등의 지립과, 금속이나 수지 등의 본드재(결합재)로 이루어지고 소정 두께로 형성되어 있다. 또한, 절삭 블레이드(21)는, 절삭 날만으로 이루어지는 소위 와셔 블레이드라도 좋다.

스핀들 하우징(22)은, Z축 이동 유닛에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되고, Z축 이동 유닛을 통해 Y축 이동 유닛에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 스핀들 하우징(22)은, 스핀들(23)의 선단부를 제외한 부분 및 도시하지 않은 스핀들 모터 등을 수용하고, 스핀들(23)을 그 축심 둘레로 회전 가능하게 지지한다.

스핀들(23)은, 절삭 블레이드(21)가 선단부에 장착되는 것이다. 스핀들(23)은, 도시하지 않은 스핀들 모터에 의해 회전됨과 함께, 선단부가 스핀들 하우징(22)의 선단면으로부터 돌출되어 있다. 스핀들(23)의 선단부는, 선단을 향함에 따라 서서히 가늘어지도록 형성되어 있고, 이 선단부에 절삭 블레이드(21)가 장착된다. 절삭 유닛(20)의 스핀들(23) 및 절삭 블레이드(21)의 축심은, Y축 방향과 평행하다.

촬상 유닛은, 절삭 유닛(20)과 일체적으로 이동하도록, 절삭 유닛(20)에 고정되어 있다. 촬상 유닛은, 유지 유닛(10)에 유지된 절삭 전의 피가공물(200)의 분할해야 할 영역을 촬영하는 촬상 소자를 구비하고 있다. 촬상 소자는, 예를 들면, CCD(Charge-Coupled Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary MOS) 촬상 소자이다. 촬상 유닛은, 유지 유닛(10)에 유지된 피가공물(200)을 촬영하여, 피가공물(200)과 절삭 블레이드(21)와의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 것 등의 화상을 얻고, 이 얻어진 화상을 컨트롤러(100)에 출력한다.

또한, 가공 기구(2)는, 유지 유닛(10)의 X축 방향의 위치를 검출하기 위한 도시하지 않는 X축 방향 위치 검출 유닛과, 절삭 유닛(20)의 Y축 방향의 위치를 검출하기 위한 도시하지 않는 Y축 방향 위치 검출 유닛과, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 위치를 검출하기 위한 Z축 방향 위치 검출 유닛을 구비한다. X축 방향 위치 검출 유닛 및 Y축 방향 위치 검출 유닛은, X축 방향, 또는 Y축 방향과 평행한 리니어 스케일과, 판독 헤드에 의해 구성할 수 있다. Z축 방향 위치 검출 유닛은, 모터의 펄스에 기초하여 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 위치를 검출한다. X축 방향 위치 검출 유닛, Y축 방향 위치 검출 유닛 및 Z축 방향 위치 검출 유닛은, 유지 유닛(10)의 X축 방향, 절삭 유닛(20)의 Y축 방향 또는 Z축 방향의 위치를 컨트롤러(100)에 출력한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 가공 장치(1)의 각 구성 요소의 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 위치는, 미리 정해진 도시하지 않는 기준 위치를 기준으로 한 위치에서 정해진다.

또한, 가공 기구(2)는, 절삭 전후의 피가공물(200)을 수용하는 카세트(41)가 재치되며 또한 카세트(41)를 Z축 방향으로 이동시키는 카세트 엘리베이터(40)를 구비한다. 카세트(41)는, 복수의 피가공물(200)을 Z축 방향으로 간격을 두고 수용 가능한 수용 용기이며, 피가공물(200)을 출입 가능하게 하는 출입구(42)를 구비하고 있다. 카세트 엘리베이터(40)는, 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10)의 Y축 방향의 일방 측의 옆에 배치되고, 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10)측에 출입구(42)를 위치시키도록 카세트(41)가 재치된다.

또한, 가공 기구(2)는, 한 쌍의 가이드 레일(43)을 구비한다. 한 쌍의 가이드 레일(43)은, 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10)의 상방에 배치되고, 피가공물(200)을 지지하는 것이다. 한 쌍의 가이드 레일(43)은, 서로 X축 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 한 쌍의 가이드 레일(43)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, Y축 방향과 평행한 직선형으로 형성되고, 도시되지 않은 이동 유닛에 의해 X축 방향으로 이동되어, 서로 가까워지거나 서로 멀어지거나 한다. 한 쌍의 가이드 레일(43)은, 환형 프레임(205)이 재치되는 것에 의해 피가공물(200)을 지지하는 지지벽과, 지지벽의 서로 이격된 측의 가장자리로부터 세워져 설치된 측벽을 갖고 있다.

지지벽은, 상면이 수평 방향을 따라서 평탄하게 형성되어 있음과 함께, 피가공물(200)의 환형 프레임(205)이 재치되는 것에 의해 환형 프레임(205)을 지지한다. 지지벽은, 환형 프레임(205)을 지지하는 것에 의해, 피가공물(200)을 지지한다. 한 쌍의 가이드 레일(43)의 지지벽은, 환형 프레임(205)의 X축 방향의 양단에 각각 배치되어, 환형 프레임(205)의 X축 방향의 양단을 지지하고, 환형 프레임(205)을 지지하는 것에 의해 피가공물(200)을 지지한다. 측벽은, 지지벽 상에 지지되어 있고, 가이드 레일(43)이 서로 가까워짐으로써, 환형 프레임(205)의 외측 가장자리에 접촉하여, 환형 프레임(205) 즉 피가공물(200)의 X축 방향의 위치 결정을 실시한다.

제1 세정 기구(3)는, 절삭 유닛(20)으로 절삭 가공된 피가공물(200)을 세정하는 것이다. 제1 세정 기구(3)는, 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10)의 Y축 방향의 타방 측의 옆에 배치되고, 카세트(41) 및 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10)과 Y축 방향으로 배열되는 위치에 배치되어 있다. 제1 세정 기구(3)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 가공 기구(2)의 기구 본체(5)의 상면에 개구한 개구 구멍(6) 내에 설치되어 있다. 제1 세정 기구(3)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 개구 구멍(6) 내에 설치된 스피너 테이블(50)(도 2에 도시함)과, 세정 유체 노즐(51)과, 스피너 테이블(50)을 Z축 방향으로 승강시키는 도시하지 않은 승강 유닛과, 스피너 테이블(50)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전시키는 도시하지 않은 회전 모터를 구비한다.

스피너 테이블(50)은, 절삭 유닛(20)으로 절삭 가공된 피가공물(200)을 유지하는 것이다. 스피너 테이블(50)은, 원반 형상을 가지며, 피가공물(200)을 유지하기 위한 수평 방향과 평행한 유지면(52)이 다공성 세라믹 등으로 형성되어 있다. 스피너 테이블(50)은, 유지면(52)이 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되고, 진공 흡인원에 의해 흡인되는 것에 의해, 유지면(52)에 재치된 피가공물(200)을 흡인, 유지한다. 제1 실시 형태에서는, 스피너 테이블(50)은, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204)측을 흡인, 유지한다.

스피너 테이블(50)은, 승강 유닛에 의해 유지면(52)이 기구 본체(5)의 상면과 동등한 높이에 위치하는 상승 위치와, 유지면(52)이 상승 위치보다 개구 구멍(6)의 바닥 측에 위치하는 하강 위치에 걸쳐 승강된다. 또한, 스피너 테이블(50)은, 하강 위치에 있어서 회전 모터에 의해 축심 둘레로 회전한다. 또한, 스피너 테이블(50)의 주위에는, 회전 모터에 의해 스피너 테이블(50)이 축심 둘레로 회전할 때에 생기는 원심력에 의해 환형 프레임(205)을 클램프하는 복수의 클램프부(53)가 설치되어 있다.

세정 유체 노즐(51)은, 스피너 테이블(50)로 유지된 피가공물(200)에 물을 포함하는 세정 유체(54, 55)(도 7 및 도 10에 도시함)를 공급하여 세정하는 것이다. 세정 유체 노즐(51)은, 개구 구멍(6) 내에 설치되고, 서로 평행한 제1 세정 노즐(511)과, 제2 세정 노즐(512)을 구비한다. 제1 세정 노즐(511)과, 제2 세정 노즐(512)은, 수평 방향을 따라서 연장된 관형으로 형성되고, 기단부를 중심으로 요동 가능하게 배치되어 있다. 제1 세정 노즐(511)과 제2 세정 노즐(512)은, 도시되지 않은 모터에 의해, 그 기단부가 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하도록 구성되어 있다. 제1 세정 노즐(511)과 제2 세정 노즐(512)은, 그 기단부를 중심으로 회전하는 것에 의해, 하강 위치에 위치하는 스피너 테이블(50)에 유지된 피가공물(200)의 상방을 선단부가 통과하도록 구성되어 있다.

제1 세정 노즐(511)은 개폐 밸브(541)를 통해 제1 세정 유체 공급원(542)에 접속되어 있고, 제1 세정 유체 공급원(542)으로부터 제1 세정 유체(54)(도 7에 도시함)가 내측에 공급된다. 제1 세정 노즐(511)은, 기단부를 중심으로 요동하는 것에 의해, 제1 세정 유체 공급원(542)으로부터 공급된 제1 세정 유체(54)를, 그 선단부로부터, 스피너 테이블(50)에 유지된 피가공물(200)의 표면(201) 상에 공급한다. 또한 제1 실시 형태에서는, 제1 세정 유체(54)는, 순수만으로 또는 순수와 기체로 이루어진다.

제2 세정 노즐(512)은 개폐 밸브(551)를 통해 제2 세정 유체 공급원(552)에 접속되어 있고, 제2 세정 유체 공급원(552)으로부터 제2 세정 유체(55)(도 10에 도시함)가 내측에 공급된다. 제2 세정 노즐(512)은, 기단부를 중심으로 요동하는 것에 의해, 제2 세정 유체 공급원(552)으로부터 공급된 제2 세정 유체(55)를, 그 선단부로부터, 스피너 테이블(50)에 유지된 피가공물(200)의 표면(201) 상에 공급한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 제2 세정 유체(55)는, 순수와 주지의 킬레이트제로 이루어진다.

제2 세정 기구(4)는, 제1 세정 기구(3)로 세정된 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하는 것에 의해 세정하는 것이다. 제2 세정 기구(4)는, 제1 세정 기구(3)의 Y축 방향의 타방 측의 옆에 배치되고, 카세트(41), 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10) 및 제1 세정 기구(3)와 Y축 방향으로 배열되는 위치에 배치되어 있다. 제2 세정 기구(4)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 가공 기구(2)의 기구 본체(5)에 장착된 기구 본체(60)와, 기구 본체(60)에 설치된 세정용 유지 유닛(61)과, 연마 세정액 공급 유닛(62)과, 연마 패드(63)와, 연마 세정액 공급 유닛(62)을 Z축 방향으로 승강시키는 도시하지 않은 승강 유닛과, 세정용 유지 유닛(61)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전시키는 도시하지 않은 회전 모터를 갖는다.

기구 본체(60)에는, 상면에 개구된 개구 구멍(601)이 형성되어 있다. 세정용 유지 유닛(61)은, 제1 세정 기구(3)로 세정된 피가공물(200)을 유지하는 것이며, 기구 본체(60)의 개구 구멍(601) 내에 설치되어 있다. 세정용 유지 유닛(61)은, 원반 형상을 가지며, 피가공물(200)을 유지하기 위한 수평 방향과 평행한 유지면(611)이 다공성 세라믹 등으로 형성되어 있다. 세정용 유지 유닛(61)은, 유지면(611)이 도시되지 않은 진공 흡인원과 접속되고, 진공 흡인원에 의해 흡인되는 것에 의해, 유지면(611)에 재치된 피가공물(200)을 흡인, 유지한다. 제1 실시 형태에서는, 세정용 유지 유닛(61)은, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204) 측을 흡인, 유지한다.

세정용 유지 유닛(61)에서는, 유지면(611)이 기구 본체(60)의 상면과 동등한 높이에 위치되어 있다. 또한, 세정용 유지 유닛(61)은 회전 모터에 의해 축심 둘레로 회전한다. 또한, 세정용 유지 유닛(61)의 주위에는, 회전 모터에 의해 세정용 유지 유닛(61)이 축심 둘레로 회전할 때에 생기는 원심력에 의해 환형 프레임(205)을 클램프하는 복수의 클램프부(612)가 설치되어 있다.

연마 세정액 공급 유닛(62)은, 세정용 유지 유닛(61)에서 유지된 피가공물(200)에 연마 세정액(64, 65)(도 8 및 도 9에 도시함)을 공급하는 것이다. 연마 세정액 공급 유닛(62)은, 기구 본체(60)의 상면에 설치되고, 수평 방향을 따라 연장된 관형으로 형성되고, 기단부를 중심으로 요동 가능하게 배치되어 있다. 연마 세정액 공급 유닛(62)은, 도시하지 않은 모터에 의해, 그 기단부가 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하도록 구성되어 있다. 연마 세정액 공급 유닛(62)은, 기단부를 중심으로 회전하는 것에 의해, 세정용 유지 유닛(61)에 유지된 피가공물(200)의 상방을 선단부가 통과하도록 구성되어 있다. 또한, 연마 세정액 공급 유닛(62)은, 그 선단부가, 세정용 유지 유닛(61)에 유지된 피가공물(200)의 표면(201)에 근접하는 하강 위치와, 하강 위치보다 상방의 상승 위치에 걸쳐 승강되도록 구성되어 있다.

연마 세정액 공급 유닛(62)은, 그 내측에, 서로 독립된(즉, 서로 비연통의) 제1 세정액 공급로(641)와, 제2 세정액 공급로(651)를 가진다. 제1 세정액 공급로(641)는, 세정용 유지 유닛(61)에서 유지된 피가공물(200)에 제1 연마 세정액(64)을 공급하는 것으로서, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 길이 방향을 따라 연장되어 있다.

제1 세정액 공급로(641)는, 개폐 밸브(642)를 통해 제1 연마 세정액 공급원(643)에 접속되어 있고, 제1 연마 세정액 공급원(643)으로부터 제1 연마 세정액(64)(도 8에 도시함)이 공급된다. 제1 세정액 공급로(641)는, 연마 세정액 공급 유닛(62)이 승강 유닛에 의해 하강 위치에 위치되어 기단부를 중심으로 요동하는 것에 의해, 제1 연마 세정액 공급원(643)으로부터 공급된 제1 연마 세정액(64)을, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 선단부로부터, 스피너 테이블(50)에 유지된 피가공물(200)의 표면(201) 상에 공급한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 제1 연마 세정액(64)은, 산성 또는 알칼리성을 갖는 용액과, 지립으로 이루어지는 슬러리이다. 또한, 지립은, 다이아몬드나 CBN(Cubic Boron Nitride) 등으로 구성된다.

제2 세정액 공급로(651)는, 세정용 유지 유닛(61)에서 유지된 피가공물(200)에 제1 연마 세정액(64)과는 상이한 제2 연마 세정액(65)을 공급하는 것이다. 제2 세정액 공급로(651)는, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 제2 세정액 공급로(651)는, 개폐 밸브(652)를 통해 제2 연마 세정액 공급원(653)에 접속되어 있고, 제2 연마 세정액 공급원(653)으로부터 제2 연마 세정액(65)(도 9에 도시함)이 공급된다. 제2 세정액 공급로(651)는, 연마 세정액 공급 유닛(62)이 승강 유닛에 의해 하강 위치에 위치되어 기단부를 중심으로 요동하는 것에 의해, 제2 연마 세정액 공급원(653)으로부터 공급된 제2 연마 세정액(65)을, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 선단부로부터, 스피너 테이블(50)에 유지된 피가공물(200)의 표면(201) 상에 공급한다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 제2 연마 세정액(65)은, 순수와 주지의 킬레이트제로 이루어진다.

연마 패드(63)는, 연마 세정액 공급 유닛(62)으로부터 연마 세정액(64, 65)이 공급된 피가공물(200)에 접촉하여 피가공물(200)을 연마하는 것에 의해 세정하는 것이다. 연마 패드(63)는, 원반 형상으로 형성되고, 제1 실시 형태에서는, 부직포 또는 발포 우레탄 등의 연마 세정액(64, 65)을 통과시키는 재료에 의해 구성되어 있다. 연마 패드(63)는, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 선단부에 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전 가능하게 지지되고, 연마 세정액 공급 유닛(62)이 하강 위치에 위치되면, 세정용 유지 유닛(61)의 유지면(611)에 흡인 유지된 피가공물(200)의 표면(201)에 접촉 가능하다. 연마 패드(63)에는, 세정액 공급로(641, 651)와 연통되고 하면에 개구되어 세정액 공급로(641, 651)로부터 공급되는 연마 세정액(64, 65)을 피가공물(200)의 표면(201)에 공급하는 공급로(631, 632)(도 8에 도시함)가 형성되어 있다.

또한, 가공 장치(1)에서는, 각 기구 본체(5, 60)의 상방이, 도 1 등에 도시하는 외벽(7)에 의해 덮여 있음과 함께, 가공 기구(2)의 반입출 영역과 가공 영역이, 도 2에 도시하는 격벽(8)에 의해 구획되어 있다. 격벽(8)은, 각 기구 본체(5, 60)로부터 세워 설치되어 있다. 또한, 제2 세정 기구(4)의 기구 본체(60)의 상방이, 가공 기구(2)의 기구 본체(5)의 상방 등과 격벽(9)(도 2에 도시함)에 의하여 구획되어 있다. 또한, 격벽(9)에는, 반송 기구(70)의 제1 반송 유닛(71)이 통과할 수 있는 도시하지 않은 개구가 형성되고, 이 개구가 도시하지 않은 개폐 도어에 의해 개폐된다.

반송 기구(70)는, 카세트(41) 내와 한 쌍의 가이드 레일(43) 상과 유지 유닛(10) 상과 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상과 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61) 상에 걸쳐 피가공물(200)을 반송하는 것이다. 반송 기구(70)는, 제1 반송 유닛(71)과, 제2 반송 유닛(72)을 구비한다.

제1 반송 유닛(71)은, 피가공물(200)을, 카세트(41) 내로부터 가이드 레일(43) 상에 반송하고, 가이드 레일(43) 상으로부터 유지 유닛(10) 상에 반송함과 함께, 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상으로부터 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61) 상에 반송하는 것이다. 또한, 제1 반송 유닛(71)은, 피가공물(200)을, 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61)으로부터 가이드 레일(43) 상에 반송하고, 가이드 레일(43) 상으로부터 카세트(41) 내에 반송하는 것이다.

제1 반송 유닛(71)은, 격벽(8)에 설치된 이동 유닛(711)에 의해, 가이드 레일(43) 및 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10) 상과 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상과 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61) 상에 걸쳐 Y축 방향으로 이동한다. 또한, 제1 반송 유닛(71)은, 이동 유닛(711)에 의해 Y축 방향으로 이동하는 승강 유닛(712)에 의해, Z축 방향으로 승강한다.

제1 반송 유닛(71)은, Y축 방향의 카세트(41) 근처의 단부(端部)에 설치되고 또한 환형 프레임(205)을 협지하는 협지부(713)와, 하면 측에 설치되고 또한 환형 프레임(205)을 흡인 유지하는 복수의 진공 패드(714)를 구비한다. 제1 반송 유닛(71)은, 협지부(713)로 환형 프레임(205)을 협지하여, 이동 유닛(711)에 의해 Y축 방향으로 이동하는 것에 의해, 카세트(41)에 대하여 피가공물(200)을 출입한다. 제1 반송 유닛(71)은, 진공 패드(714)에 의해 환형 프레임(205)을 흡인 유지하고, 승강 유닛(712)에 의해 승강하며, 이동 유닛(711)에 의해 Y축 방향으로 이동하는 것에 의해, 피가공물(200)을, 가이드 레일(43) 상으로부터 유지 유닛(10) 상에 반송하고, 격벽(9)에 설치된 개구 내를 통과하여 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상으로부터 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61) 상에 반송함과 함께, 격벽(9)에 설치된 개구 내를 통과하여 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61)으로부터 가이드 레일(43) 상에 반송한다.

제2 반송 유닛(72)은, 피가공물(200)을, 유지 유닛(10) 상으로부터 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상에 반송하는 것이다. 제2 반송 유닛(72)은, 격벽(8)에 설치된 이동 유닛(721)에 의해, 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10) 상과 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상에 걸쳐 Y축 방향으로 이동한다. 또한, 제2 반송 유닛(72)은, 이동 유닛(721)에 의해 Y축 방향으로 이동하는 승강 유닛(722)에 의해, Z축 방향으로 승강한다.

제2 반송 유닛(72)은, 하면 측에 설치되고 또한 환형 프레임(205)을 흡인 유지하는 복수의 진공 패드(724)를 구비한다. 제2 반송 유닛(72)은, 진공 패드(724)에 의해 환형 프레임(205)을 흡인 유지하고, 승강 유닛(722)에 의해 승강하며, 이동 유닛(721)에 의해 Y축 방향으로 이동하는 것에 의해, 피가공물(200)을, 유지 유닛(10) 상으로부터 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50) 상으로 반송한다.

또한, 이동 유닛(711, 721)은, 축심 둘레로 회전 가능하게 설치된 주지된 볼 나사와, 볼 나사를 축심 둘레로 회전시켜 승강 유닛(712, 722)을 Y축 방향으로 이동시키는 주지된 모터와, 승강 유닛(712, 722)을 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지된 가이드 레일을 구비한다. 승강 유닛(712, 722)은, 반송 유닛(71, 72)을 승강시키는 에어 실린더 등을 구비한다.

컨트롤러(100)는, 가공 장치(1)의 각 구성 요소를 각각 제어하여, 피가공물(200)에 대한 가공 동작을 가공 장치(1)에 실시시키는 것이기도 하다. 또한, 컨트롤러(100)는, CPU(central processing unit)와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(read only memory) 또는 RAM(random access memory)과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는 컴퓨터이다. 컨트롤러(100)의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 가공 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통해 가공 장치(1)의 각 구성 요소에 출력한다.

컨트롤러(100)는, 가공 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛(101)과, 오퍼레이터가 가공 조건 등을 등록할 때에 이용하는 입력 유닛(102)과, 통지 유닛(103)에 접속되어 있다. 입력 유닛(102)은, 표시 유닛(101)에 설치된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중 적어도 하나에 의해 구성된다. 통지 유닛(103)은, 소리와 광 중 적어도 한쪽을 발생하여, 오퍼레이터에게 통지하는 것이다.

(가공 방법)

다음으로, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 5는, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법의 흐름을 도시하는 플로우차트이다. 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법은, 상술한 구성의 가공 장치(1)가 피가공물(200)을 가공하는 방법이며, 상술한 구성의 가공 장치(1)의 가공 동작을 구성하는 것이기도 하다.

가공 장치(1)는, 오퍼레이터가, 가공 조건을 컨트롤러(100)에 등록하고, 절삭 가공 전의 피가공물(20)을 수용한 카세트(41)를 카세트 엘리베이터(40)의 상면에 설치하고, 오퍼레이터로부터 가공 동작의 개시 지시를 접수하면, 가공 동작, 즉 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법을 개시한다. 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법은, 도 5에 도시되는 바와 같이, 가공 단계(1001)와, 제1 세정 단계(1002)와, 제2 세정 단계(1003)와, 제3 세정 단계(1004)와, 제4 세정 단계(1005)를 구비한다.

(가공 단계)

도 6은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 가공 단계(1001)를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다. 가공 단계(1001)는, 피가공물(200)을 유지 유닛(10)으로 유지하고, 유지 유닛(10)으로 유지된 피가공물(200)을 절삭 가공하는 단계이다. 가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 개폐 밸브(541, 551, 642, 652)를 폐쇄한 상태에서, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전시켜, 유지 유닛(10)을 반입출 영역에 위치시키고, 한 쌍의 가이드 레일(43)을 서로 이격시켜, 스피너 테이블(50) 및 연마 세정액 공급 유닛(62)을 상승 위치에 위치시킨다.

가공 단계(1001)에서는, 제1 반송 유닛(71)의 협지부(713)가 카세트(41) 내의 피가공물(200)을 지지한 환형 프레임(205)을 협지하고, 제1 반송 유닛(71)이 카세트(41) 내로부터 피가공물(200)을 취출하여, 환형 프레임(205)을 한 쌍의 가이드 레일(43)의 지지벽 상에 재치한다. 가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 한 쌍의 가이드 레일(43)을 서로 접근시켜 피가공물(200)을 X축 방향으로 위치 결정한 후, 제1 반송 유닛(71)의 진공 패드(714)에 의해 가이드 레일(43) 상의 환형 프레임(205)을 흡인 유지한다.

가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 제1 반송 유닛(71)을 하강시켜 진공 패드(714)에 흡인 유지된 환형 프레임(205)에 의해 지지된 피가공물(200)을 유지 유닛(10)의 유지면(11)에 재치하고, 진공 패드(714)의 흡인 유지를 정지하여, 제1 반송 유닛(71)을 유지 유닛(10) 상으로부터 퇴피시킨다. 가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204) 측을 유지 유닛(10)의 유지면(11)에 흡인 유지시킴과 함께, 클램프부(12)로 환형 프레임(205)을 클램프한다.

가공 단계(1001)에서는, X축 이동 유닛이 유지 유닛(10)을 가공 영역을 향해 이동시켜, 촬상 유닛이 피가공물(200)을 촬영하고, 촬상 유닛이 촬영하여 얻은 화상에 기초하여, 가공 장치(1)는, 얼라인먼트를 수행한다. 가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 유지 유닛(10)을 X축 방향 등을 따라 이동시키고, 분할 예정 라인(202)을 따라 피가공물(200)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 이동시키면서, 절삭 블레이드(21)를 각 분할 예정 라인(202)에 절입시켜 피가공물(200)을 개개의 디바이스(203)로 분할한다. 가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 유지 유닛(10)에 의해 유지한 피가공물(200)의 모든 분할 예정 라인(202)을 절삭 가공하면, 유지 유닛(10)을 반입출 영역까지 이동시키고, 유지 유닛(10)을 반입출 영역에서 정지시킨다. 그리고, 가공 장치(1)는, 유지 유닛(10)의 유지면(11)의 흡인 유지를 정지한다.

가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 제2 반송 유닛(72)의 진공 패드(724)에 의해, 유지 유닛(10)의 유지면(11) 상의 피가공물(200)을 지지한 환형 프레임(205)을 흡인 유지하여, 제2 반송 유닛(72)으로 반입출 영역에 위치된 유지 유닛(10) 상의 피가공물(200)을 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50)에 반송한다. 가공 단계(1001)에서는, 가공 장치(1)는, 피가공물(200)을 스피너 테이블(50)의 유지면(52)에 재치하고, 제2 반송 유닛(72)을 제1 세정 기구(3)로부터 후퇴시킨다.

(제1 세정 단계)

도 7은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제1 세정 단계(1002)를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다. 제1 세정 단계(1002)는, 가공 단계(1001)가 실시된 후, 피가공물(200)을 스피너 테이블(50)로 유지함과 함께 물을 포함하는 제1 세정 유체(54)를 피가공물(200)의 표면(201)에 공급하여 세정하는 단계이다.

제1 세정 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)는, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204) 측을 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50)의 유지면(52)에 의해 흡인 유지하고, 스피너 테이블(50)을 하강 위치까지 하강시킨다. 제1 세정 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 소정 시간, 스피너 테이블(50)을 축심 둘레로 회전시키면서, 또한, 세정 노즐(511, 512)의 기단부를 요동시키면서, 개폐 밸브(541)를 개방하고, 제1 세정 유체 공급원(542)으로부터의 제1 세정 유체(54)를 제1 세정 노즐(511)의 선단부로부터 피가공물(200)의 표면(201)에 공급한다. 그러면, 스피너 테이블(50)의 축심 둘레의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 클램프부(53)가 환형 프레임(205)을 클램프하고, 제1 세정 유체(54)가 피가공물(200)의 표면(201) 상을 중심으로부터 외측 가장자리를 향하여 흘러, 피가공물(200)의 표면(201)에 부착된 절삭 부스러기 등의 이물질을 제거하고, 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한다.

제1 세정 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)는, 소정 시간, 스피너 테이블(50)을 회전시켜 세정 노즐(511, 512)을 요동시키면서 제1 세정 유체(54)를 공급한 후에, 스피너 테이블(50)의 회전 및 세정 노즐(511, 512)의 요동을 정지하고, 개폐 밸브(541)를 폐쇄하여 제1 세정 유체(54)의 공급을 정지한다. 제1 세정 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)는, 세정 노즐(511, 512)의 선단부를 스피너 테이블(50)의 상방으로부터 퇴피시키고, 스피너 테이블(50)을 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다.

제1 세정 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)는, 제1 반송 유닛(71)의 진공 패드(714)에 의해, 스피너 테이블(50)의 유지면(52) 상의 피가공물(200)을 지지한 환형 프레임(205)을 흡인 유지하여, 제1 반송 유닛(71)으로 스피너 테이블(50) 상의 피가공물(200)을 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61)에 반송한다. 제1 세정 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)는, 피가공물(200)을 세정용 유지 유닛(61)의 유지면(611)에 재치하여, 제1 반송 유닛(71)을 제2 세정 기구(4)로부터 퇴피시킨다.

(제2 세정 단계)

도 8은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제2 세정 단계(1003)를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다. 제2 세정 단계(1003)는, 제1 세정 단계(1002)가 실시된 후, 피가공물(200)에 제1 연마 세정액(64)을 공급하면서 연마 패드(63)를 피가공물(200)에 접촉시킴과 함께 연마 패드(63)로 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 세정하는 단계이다.

제2 세정 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)는, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204) 측을 제2 세정 기구(4)의 세정용 유지 유닛(61)의 유지면(611)에 의해 흡인 유지하고, 연마 세정액 공급 유닛(62)을 하강 위치까지 하강시킨다. 제2 세정 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 소정 시간, 개폐 밸브(642)를 개방하여 제1 연마 세정액 공급원(643)으로부터의 제1 연마 세정액(64)을 제1 세정액 공급로(641) 및 공급로(631, 632)를 통해 피가공물(200)의 표면(201)에 공급하면서, 또한, 세정용 유지 유닛(61)을 축심 둘레로 회전시키면서, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 기단부를 요동시켜 연마 패드(63)를 피가공물(200)의 표면(201)에 접촉시킨다.

그러면, 세정용 유지 유닛(61)의 축심 둘레의 회전에 의해 생기는 원심력에 의해, 클램프부(612)가 환형 프레임(205)을 클램프하고, 제1 연마 세정액(64)이 피가공물(200)의 표면(201) 상을 중심으로부터 외측 가장자리를 향하여 흐름과 함께, 연마 패드(63)가 피가공물(200)의 표면(201) 상을 슬라이딩하여, 연마 패드(63)가 피가공물(200)의 표면(201)을 연마, 즉 소위 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 연마하여, 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한다. 제2 세정 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)는, 소정 시간, 세정용 유지 유닛(61)을 회전시켜 제1 세정액 공급로(641)를 통해 제1 연마 세정액(64)을 공급한 후에, 개폐 밸브(642)를 폐쇄하여 제1 연마 세정액(64)의 공급을 정지한다.

(제3 세정 단계)

도 9는, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제3 세정 단계(1004)를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다. 제3 세정 단계(1004)는, 제2 세정 단계(1003)가 실시된 후, 피가공물(200)에 제1 연마 세정액(64)과는 상이한 제2 연마 세정액(65)을 공급하면서 연마 패드(63)로 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 피가공물(200)의 표면(201)을 세정하는 단계이다.

제3 세정 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 소정 시간, 개폐 밸브(652)를 개방하여 제2 연마 세정액 공급원(653)으로부터의 제2 연마 세정액(65)을 제2 세정액 공급로(651) 및 공급로(631, 632)를 통해 피가공물(200)의 표면(201)에 공급하면서, 또한, 세정용 유지 유닛(61)을 축심 둘레로 회전시키면서, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 기단부를 요동시켜 연마 패드(63)를 피가공물(200)의 표면(201)에 접촉시킨다. 그러면, 제2 연마 세정액(65)이 피가공물(200)의 표면(201) 상을 중심으로부터 외측 가장자리를 향하여 흐름과 함께, 연마 패드(63)가 피가공물(200)의 표면(201) 상을 슬라이딩하여, 연마 패드(63)가 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여, 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한다.

가공 장치(1)는, 소정 시간, 세정용 유지 유닛(61)을 회전시켜 제2 세정액 공급로(651)를 통하여 제2 연마 세정액(65)을 공급한 후에, 세정용 유지 유닛(61)의 회전 및 세정용 유지 유닛(61)의 요동을 정지하고, 개폐 밸브(652)를 폐쇄하여 제2 연마 세정액(65)의 공급을 정지한다. 제3 세정 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)는, 연마 세정액 공급 유닛(62)의 선단부를 세정용 유지 유닛(61)의 상방으로부터 퇴피시키고, 세정용 유지 유닛(61)을 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다.

제3 세정 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)는, 제1 반송 유닛(71)의 진공 패드(714)에 의해, 세정용 유지 유닛(61)의 유지면(611) 상의 피가공물(200)을 지지한 환형 프레임(205)을 흡인 유지하여, 제1 반송 유닛(71)으로 세정용 유지 유닛(61) 상의 피가공물(200)을 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50)에 반송한다. 제3 세정 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)는, 피가공물(200)을 스피너 테이블(50)의 유지면(52)에 재치하여, 제1 반송 유닛(71)을 제1 세정 기구(3)로부터 후퇴시킨다.

(제4 세정 단계)

도 10은, 도 5에 도시되는 가공 방법의 제4 세정 단계(1005)를 일부 단면에서 모식적으로 도시하는 측면도이다. 제4 세정 단계(1005)는, 제3 세정 단계(1004)가 실시된 후, 피가공물(200)을 스피너 테이블(50)로 유지하고 물을 포함하는 제1 세정 유체(54)와는 상이한 제2 세정 유체(55)를 피가공물(200)의 표면(201)에 공급하여 세정하는 단계이다.

제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 점착 테이프(206)를 통해 피가공물(200)의 이면(204) 측을 제1 세정 기구(3)의 스피너 테이블(50)의 유지면(52)에 의해 흡인 유지하고, 스피너 테이블(50)을 하강 위치까지 하강시킨다. 제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 소정 시간, 스피너 테이블(50)을 축심 둘레로 회전시키면서, 또한, 세정 노즐(511, 512)의 기단부를 요동시키면서, 개폐 밸브(551)를 개방하여 제2 세정 유체 공급원(552)으로부터의 제2 세정 유체(55)를 제2 세정 노즐(512)의 선단부로부터 피가공물(200)의 표면(201)에 공급한다. 그러면, 스피너 테이블(50)의 축심 둘레의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 클램프부(53)가 환형 프레임(205)을 클램프하고, 제2 세정 유체(55)가 피가공물(200)의 표면(201) 상을 중심으로부터 외측 가장자리를 향하여 흘러, 피가공물(200)의 표면(201)에 부착된 절삭 부스러기 등의 이물질을 제거하여, 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한다.

제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 소정 시간, 스피너 테이블(50)을 회전시켜 세정 노즐(511, 512)을 요동시키면서 제2 세정 유체(55)를 공급한 후에, 스피너 테이블(50)의 회전 및 세정 노즐(511, 512)의 요동을 정지하고, 개폐 밸브(551)를 폐쇄하여 제2 세정 유체(55)의 공급을 정지한다. 제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 세정 노즐(511, 512)의 선단부를 스피너 테이블(50)의 상방으로부터 퇴피시키고, 스피너 테이블(50)을 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다.

제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 제1 반송 유닛(71)의 진공 패드(714)에 의해 스피너 테이블(50)의 유지면(52) 상의 피가공물(200)을 지지한 환형 프레임(205)을 흡인 유지하여, 제1 반송 유닛(71)으로 스피너 테이블(50) 상의 피가공물(200)을 서로 이격된 한 쌍의 가이드 레일(43)에 반송한다. 제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 피가공물(200)을 지지한 환형 프레임(205)을 한 쌍의 가이드 레일(43)의 지지벽 상에 재치한다. 제4 세정 단계(1005)에서는, 가공 장치(1)는, 한 쌍의 가이드 레일(43)을 서로 근접시켜 피가공물(200)을 X축 방향으로 위치 결정한 후, 제1 반송 유닛(71)의 협지부(713)에 의해 가이드 레일(43) 상의 환형 프레임(205)을 협지하여, 카세트(41) 내로 반송하고, 제1 반송 유닛(71)을 퇴피시킨다. 이렇게 하여, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법은, 피가공물(200)을 절삭 가공하여, 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한다.

가공 장치(1)는, 카세트(41) 내의 피가공물(200)을 일 매씩 순서대로 취출하여, 절삭 가공하고, 세정하여, 카세트(41) 내에 반송한다. 가공 장치(1)는, 카세트(41) 내의 모든 피가공물(200)을 절삭 가공하여, 세정하면, 가공 동작을 종료한다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치(1)는, 피가공물(200)의 표면(201)에 세정 유체(54, 55)를 공급하여 세정하는 제1 세정 기구(3)와, 제1 세정 기구(3)로 세정한 후의 피가공물(200)의 표면(201)에 연마 세정액(64, 65)을 공급하는 연마 세정액 공급 유닛(62)과 연마 세정액(64, 65)이 공급된 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 세정하는 연마 패드(63)를 가진 제2 세정 기구(4)를 구비한다. 이 때문에, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치(1)는, 제1 세정 기구(3)로 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한 후, 제2 세정 기구(4)로 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 세정하게 된다.

따라서, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 장치(1)는, 다이싱 가공 후의 피가공물(200)의 표면(201)에 대한 이물질 부착을 종래보다 저감시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법은, 제1 세정 단계(1002)에서 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한 후, 제2 세정 단계(1003)에서 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 세정하기 때문에, 다이싱 가공 후의 피가공물(200)의 표면(201)에 대한 이물질 부착을 종래보다 저감시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 관련되는 가공 방법은, 제3 세정 단계(1004)에서 피가공물(200)의 표면(201)에 킬레이트제를 포함하는 제2 연마 세정액(65)을 공급하여, 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 세정하기 때문에, 피가공물(200)의 디바이스(203)의 전극 등이 부식되는 것을 억제할 수 있다.

[변형예]

본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 관련되는 가공 장치 및 가공 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 11은, 제1 실시 형태의 변형예와 관련되는 가공 장치(1)의 가공 유닛인 레이저 가공 유닛(20-1)의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다.

제1 실시 형태의 변형예와 관련되는 가공 장치(1)의 구성은, 가공 기구(2)가, 가공 유닛으로서, 도 11에 도시하는 바와 같이, 레이저 가공 유닛(20-1)을 가지는 것 이외, 제1 실시 형태의 구성과 동일하다. 레이저 가공 유닛(20-1)은, 레이저 빔(24)을 발생시키는 레이저 발진기(25)와, 레이저 발진기(25)에서 발생한 레이저 빔(24)을 피가공물(200)에 대하여 집광시키는 집광기인 집광 렌즈(26)와, 레이저 발진기(25)에서 발생한 레이저 빔(24)을 집광 렌즈(26)를 향해 반사하는 반사 미러(27)를 갖는다. 레이저 빔(24)은, 피가공물(200)에 대하여 흡수성을 갖는 파장을 갖고 있다. 변형예와 관련되는 가공 장치(1)의 가공 기구(2)의 레이저 가공 유닛(20-1)은, 피가공물(200)에 레이저 빔(24)을 조사하여, 피가공물(200)을 레이저 가공(어블레이션 가공이라고도 하고, 가공에 상당한다)한다.

또한, 변형예에 관련되는 가공 방법에서는, 가공 단계(1001)에 있어서, 가공 장치(1)가, 피가공물(200)을 유지 유닛(10)으로 유지하고, 유지 유닛(10)으로 유지된 피가공물(200)을 레이저 가공한다.

변형예에 관련된 가공 장치(1) 및 가공 방법은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 세정 단계(1002)에서 제1 세정 기구(3)가 피가공물(200)의 표면(201)을 세정한 후, 제2 세정 단계(1003)에서 제2 세정 기구(4)가 피가공물(200)의 표면(201)을 연마하여 세정하게 되기 때문에, 다이싱 가공 후의 피가공물(200)의 표면(201)에 대한 이물질 부착을 종래보다 저감시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태 등에서는, 가공 방법은, 제1 세정 단계(1002)와, 제2 세정 단계(1003)와, 제3 세정 단계(1004)와, 제4 세정 단계(1005)를 구비하지만, 가공 방법은, 적어도 제1 세정 단계(1002)와 제2 세정 단계(1003)를 구비하고 있으면 된다. 또한, 가공 방법에서는, 제2 세정 단계(1003)에 있어서의 슬러리인 제1 연마 세정액(64)에 의한 디바이스(203)의 전극의 부식을 방지하기 위해서, 제3 세정 단계(1004) 또는 제4 세정 단계(1005)에 있어서 킬레이트제를 포함하는 제2 연마 세정액(65) 또는 제2 세정 유체(55)에 의해 세정이 행해지는 것이 바람직하다. 제3 세정 단계(1004)와 제4 세정 단계(1005) 중 어느 한쪽이 실시되어도 된다. 또한, 제4 세정 단계(1005)로서, 킬레이트제를 포함하는 제2 세정 유체(55)에 의한 세정 외에, 순수에 초음파 진동을 부여한 초음파 세정이나 드라이 아이스 세정이 실시되어도 된다.

1 가공 장치
2 가공 기구
3 제1 세정 기구
4 제2 세정 기구
10 유지 유닛
20 절삭 유닛(가공 유닛)
20-1 레이저 가공 유닛(가공 유닛)
21 절삭 블레이드
23 스핀들
24 레이저 빔
25 레이저 발진기
26 집광 렌즈(집광기)
50 스피너 테이블
51 세정 유체 노즐
54 제1 세정 유체(세정 유체)
55 제2 세정 유체(세정 유체)
61 세정용 유지 유닛
62 연마 세정액 공급 유닛
63 연마 패드
64 제1 연마 세정액(연마 세정액)
65 제2 연마 세정액(연마 세정액)
200 피가공물
641 제1 세정액 공급로
651 제2 세정액 공급로
1001 가공 단계
1002 제1 세정 단계
1003 제2 세정 단계
1004 제3 세정 단계

Claims

피가공물을 가공하는 가공 장치로서,
피가공물을 유지하는 유지 유닛과 그 유지 유닛으로 유지된 피가공물을 가공하는 가공 유닛을 구비한 가공 기구와,
상기 가공 유닛으로 가공된 피가공물을 유지하는 스피너 테이블과 그 스피너 테이블로 유지된 피가공물에 물을 포함하는 세정 유체를 공급하여 피가공물을 세정하는 세정 유체 노즐을 구비한 제1 세정 기구와,
상기 제1 세정 기구로 세정된 피가공물을 유지하는 세정용 유지 유닛과 그 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 연마 세정액을 공급하는 연마 세정액 공급 유닛과 상기 연마 세정액이 공급된 피가공물에 접촉하여 피가공물을 연마하는 것에 의해 세정하는 연마 패드를 가진 제2 세정 기구를 포함하는, 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 가공 기구는, 절삭 블레이드가 장착되는 스핀들을 갖는 절삭 유닛과, 레이저 빔을 발생시키는 발진기와 그 발진기에서 발생한 레이저 빔을 피가공물에 대하여 집광시키는 집광기를 갖는 레이저 가공 유닛 중 어느 한쪽을 상기 가공 유닛으로서 갖는 것인, 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 세정 기구의 상기 연마 세정액 공급 유닛은, 상기 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 제1 연마 세정액을 공급하는 제1 세정액 공급로와, 상기 세정용 유지 유닛으로 유지된 피가공물에 제1 연마 세정액과는 상이한 제2 연마 세정액을 공급하는 제2 연마 세정액 공급로를 갖는, 가공 장치.
피가공물의 가공 방법으로서,
피가공물을 유지 유닛으로 유지하고, 그 유지 유닛으로 유지된 피가공물을 가공하는 가공 단계와,
상기 가공 단계를 실시한 후, 피가공물을 스피너 테이블로 유지함과 함께 물을 포함하는 세정 유체를 공급하여 세정하는 제1 세정 단계와,
상기 제1 세정 단계를 실시한 후, 피가공물에 연마 세정액을 공급하면서 연마 패드를 피가공물에 접촉시킴과 함께 상기 연마 패드로 피가공물을 연마하여 세정하는 제2 세정 단계를 포함하는, 가공 방법.
제4항에 있어서,
상기 제2 세정 단계를 실시한 후, 피가공물에 상기 연마 세정액과는 상이한 제2 연마 세정액을 공급하면서 상기 연마 패드로 피가공물을 연마하여 피가공물을 세정하는 제3 세정 단계를 더 포함하는, 가공 방법.