TWI445070B - A cutting device and a cutting device with a drainage exhaust mechanism and an environmental control method thereof - Google Patents

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TWI445070B
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Yusuke Arai
Takashi Fujita
Masayuki Azuma
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Description

切割裝置及帶有排水排氣機構之切割裝置及其環境控制方法
本發明係有關一種切割裝置及帶有排水排氣機構之切割裝置及其環境控制方法,特別是有關將半導體晶圓等之工件切斷分割成小片的切割裝置及帶有排水排氣機構之切割裝置及其環境控制方法。
以往,係使用切割裝置將半導體晶圓或電子零件材料等之工件切斷分割成各個晶片。該切割裝置具備:載置工件的工作台、切斷該工件的刀片、使該工件對前述刀片相對移動的工作台進給機構、將前述刀片安裝成可旋轉的主軸、以及將該主軸可移動地支持的主軸移動機構。
切割裝置之代表的習知例顯示於圖11(參照特開2002-280328)。如同圖所示,在方形框體(切割裝置10的本體部)1的右側後部設置載入埠2,並且在該方形框體1的右側前部設置工件洗淨部3。
又,在方形框體1的左側中央部配設工件(晶圓)切斷加工部4,且在方形框體1的右側中央部配置工作台5,藉此,建構成:位在切割裝置前面側的操作員M能對載入埠2及工件洗淨部3存取。由於在方形框體1的前後方向中配置有工作台進給機構6,工件W係走行於遠離操作員M的方形框體1之前後方向中央部的左右方向。
再者,切斷工件W用的刀片7,係旋轉自如地被安裝於主軸8。而且,在主軸移動機構9上設置用以支持主軸8的導軌(未圖示)。
在利用切割裝置進行工件W的切斷加工之際,由切削水噴嘴(未圖示)朝刀片7及工件W的加工部位供給切削水,之後,所供給之切削水係作為廢液朝以包圍工作台5的方式作配置的承油盤(oil pan)11流入。接著,流入承油盤11的切削水,從形成在承油盤11下游側的排水口經由排水管被排出外部。此外,於承油盤11設有載置蛇腹的支持板,蛇腹係覆蓋未圖示的X軸導軌等之驅動機構。
以往,帶有排水機構的切割裝置,已知有特開2006-247760(專利文獻1)、特開2002-103177(專利文獻2)、特開2003-124150(專利文獻3)、專利2694931(專利文獻4)及特開2002-280328(專利文獻5)等。
例如,專利文獻1的發明為了防止切削水在防護蓋的內面飛散而喪失防護蓋的透明性,藉由在防護蓋內面形成親水性塗膜,作成與水之接觸角成30度以下,使切削水難以成為水滴,因而切削水變得容易自防護蓋的表面流下。
又,在專利文獻2的發明中,設置用以接住切削水的水箱,設置把由該水箱所接住的切削水暫時地儲存並排水的池子,且將此排水池的底部形成在比水箱底部還低的位置,而且,將排水口形成在比前述水箱底部還高的位置。
再者,專利文獻3的發明係建構成,利用空氣把在加工部內切削工件的期間產生的水霧排出加工部外側,在那時能調整排氣風量,即使是任何的設備環境亦可獲得適切的排氣風壓。具體言之,係設置有透過空氣將切削中產生的水霧朝規定封閉空間之外側排出用的強制排氣裝置、及調整該強制排氣裝置的排氣風量用的風量調整機構。
一方面,在專利文獻4的發明中,附設有水霧蓋,用以防止切削水連同水霧一起在周圍一面飛散,且在刀片前方安裝水霧飛散防止蓋。
又,專利文獻5的發明為了在未增加地板空間之下確保安全的配置,係建構成:在切割裝置的背面側配備載入埠,在切割裝置的左側配置切斷晶圓用的加工部,且在切割裝置的右側設置工作台,操作員可對載入埠及晶圓洗淨部雙方進行存取。
[先前技術文獻] [專利文獻]
【專利文獻1】日本國專利特開2006-247760
【專利文獻2】日本國專利特開2002-103177
【專利文獻3】日本國專利特開2003-124150
【專利文獻4】日本國專利2694931
【專利文獻5】日本國專利特開2002-280328
上述專利文獻1~5所載之發明具有以下那樣的問題點。首先,在專利文獻1記載的發明中,在切割裝置的方形框體的壁面是與刀片切斷工件的方向形成直角或大致直角的情況,切削水係與前述方形框體或和方形框體相當的壁部分衝撞,衝撞後而回彈的切削水會散射於周圍(參照圖14)。從刀片飛散的切削水,通常飛散最多的是在刀片的旋轉方向之延長線上。伴隨著自其延長線上橫向偏離,飛散的切削水係持續減少。此乃如圖14所示,其飛散的分布成為以刀片之旋轉方向延長線上為中心的機率分布。距離刀片越遠,飛散的距離變越廣範圍。例如,即使在防護蓋上形成親水性塗膜,散射的切削水大部分還是會在慢慢流下的期間乾燥。
其結果,防護蓋的內壁係因切削水中所含之切屑而污染,有必要定期地清掃污染部分。這樣的污染現象不僅是防護蓋的內壁,承油盤、排水口附近亦是同樣,切削水滯留的部分係成為切削水的水份乾燥而切屑堆積。
又,由於散射於周圍的切削水不會被接著飛散的切削水沖走,結果,散射的切削水滯留在周圍一面上並慢慢地乾燥而形成切屑堆積。因此,有必要以洗淨水將堆積有切屑的切割裝置之內側部分細心地沖洗。
又,在專利文獻2的發明中,水箱(或承油盤),係與覆蓋夾盤台進給裝置機構的蛇腹形狀配合而形成大致長方形,且排水機構的排水口部分係形成在長方形的大致頂點附近。依此構成,即使在水箱形成些許傾斜的情況,由於水箱在其長邊方向整個區域具有相同的寬度尺寸,所以切削水以穩定的速度在水箱流動並被排出。
特別是,承油盤的上游側由於飛散之切削水的量少,所以當切削水半乾時,切屑容易結成塊。在此情況,就算切屑沒有完全成塊,當形成某程度大小的塊狀物時,此塊狀物亦會滑落水箱,但此時,由於水箱在其長邊方向整個區域具有一定的寬度尺寸,且於水箱的終端部設有排水部,所以切削水會在排水部附近暫時地停滯。
此結果為,切削水中所含的切屑在稍偏離排水部的部位上結塊並開始沉澱。接著,沉澱的切屑慢慢堆積並大到攔住水箱的流水路的程度。且切屑成為堆積在水箱的排水口附近之水池內,其堆積物都需要清掃。
特別是在含有切削水等之切屑的水被排出的情況,因為該水會在排水部停滯,所以排水部附近的水之流速變小。從而,切屑沉澱或堆積係進行著而阻礙流動作用。因此,在以過濾器等來排放(捕捉)切屑的情況,若未採用因應於排放之流速減少而自然增加流速的方式,則在排水部附近的流動作用會停滯而使切屑沉澱,形成沉澱物慢慢堆積。
再者,有必要定期地清掃積存有切屑之水箱的排水道。但是,排水道被限制成與其上側的蛇腹部分對應的形狀尺寸。因此,水箱之排水道寬度尺寸狹窄,在空間上容易積存切屑,排水道的清掃變非常困難。
前述水箱的外形係與切割裝置的外形略一致,因而當變更水箱的形狀時,則切割裝置的外形亦必需變更。又,在切削陶瓷等之較重的被加工物之情況,有時會在水箱底部堆積陶瓷等之切屑(淤渣)。具有所謂的此堆積的切屑使排水道閉塞而讓用過的切削水變得不會流到排水部而自水箱溢出的問題。
又,專利文獻3的發明係建構成:在藉由空氣把在加工部內切削工件之期間所產生的水霧排出加工部外側之際,即使是任何的環境都能調整排氣風量以確保適切的排氣風壓,且具備強制排氣裝置,用以藉由空器將切削中產生的水霧朝閉空間部外側排出,且在切削水自刀片飛散的方向配設排氣口。
依據此構造,切削水的水霧成為亂流並在切割裝置內部產生滯留的部位,水霧不僅充滿於刀片旋轉刀向的下游側,亦會充滿上游側。其結果,在水霧滯留的部位切削水變得容易凝固,已凝固的切屑有必要在保養時進行除去。
再者,在切割裝置的內壁而形成有排氣口的情況,於該排氣口的延長線上形成之水霧氛圍氣體會被收集,但是自前述延長線上偏離的排氣口周邊的水霧氛圍氣體未被收集而停滯在排氣口的壁面。因此,水霧在排氣口周邊回旋,結果,沿著排氣口的壁面周邊殘存有水霧,因而變得無法從排氣口將水霧有效率地吸引至外部。
此情況亦是,因為切屑會在殘存著水霧的壁面形成塊狀,故與前述同樣地,成為需要特別的保養。又,當切屑形成塊狀時,由於固形物背從壁面剝落並殘存於排水口附近,因而擔心會有阻礙排水作用等之問題。
其次,專利文獻4的發明為,設置有水霧蓋,用以防止在切割加工時,切削水連同水霧一起碰撞加工部而在周圍一面飛散,且在刀片前方安裝水霧飛散防止蓋,藉飛散防止蓋(緩衝材)防止切削水回彈,又,自緩衝材滴下的切削水係順著承板的傾斜面在切削方向流動並被導至加工部的外側。
在此情況,防止前述回彈之緩衝材自體殘存有切削水,該切削水係乾燥並淤積。又,自緩衝材滴下的切削水由於在承板的傾斜面上沒有充分的流量及流速,故在前述傾斜面上滯留,就保持那樣而乾燥而使切屑淤積。淤積的切屑必須卸下飛散防止蓋等而來做清掃,為了亁淨地保持切割裝置,有必要細心地進行洗淨等之保養作業。
又,專利文獻5的發明為,主軸移動機構和工作台移動機構係配設在與方形的切割裝置之方形框體的縱橫方向對應之正交方向。依此構成,在正交的2個移動機構之間的間隙部分會產生額外的空間部,所以不僅切割裝置大型化,在對切削裝置內進行排氣之際,由於切割裝置大型化的份量增大了內部空間,因此排氣效率降低。
又,從工件切斷加工部排出之切削水的水霧在周圍飛散並污染的空間區域和將工件搬送或交換那側的空間區域,在環境氣體上未被明確區分,而且,成為水霧飛散的污染部分難以有效率地排氣的構造。
因此,在由前述污染空間區域搬送工件那側的空間區域內有水霧飛散的情形,依情況而異,有時在應維持乾淨的工件交換部也有水霧飛散的情形。因此,為了有效率地將水霧排氣,雖可考慮附設將水霧以層流方式吸引至外部的設備,但在該情況設備成本會高漲。
又,如圖12及圖13所示,於橫亙長邊方向整個區域具有一定的寬度尺寸之承油盤(水箱)13中,在其下游端,工件的端材等分散於該下游端寬度方向整個區域。因此,有必要將前述工件的端材等予以暫時地積存,並於加工後彙整並回收處理,在那情況,由於需要將分散的端材等匯集在一起,故保養作業變得繁雜。為了將分散的端材等予以匯集,如圖12所示,有必要在既有的保養區E的外側增加額外的空間S。
於是,為達成防止切屑之沉澱/堆積並提高切削水及水霧之排出效率,且容易洗淨承油盤等以維持工件交換部之乾淨,遂衍生出應解決之技術的課題,本發明乃以解決此課題為目的。
本發明係為達成上述目的而提案者,申請專利範圍第1項所載之發明提供一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工作的工作台:切斷該工件用的刀片:使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,其特徵為
於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構,該排水機構具有其寬度會隨著越接近前述排水口而變越窄的裝置內壁或裝置框體。
依此構成,在利用安裝在主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。之後,切削水係藉由通過其寬度會隨著越接近排水口而變越窄的裝置內壁或裝置框體,以朝排水口自然收斂般流動。其結果,切削水係流速一邊加快一邊被排水。
申請專利範圍第2項所載之發明提供一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,其特徵為建構成:於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排氣口的排氣機構,該排氣機構具有其寬度越接近前述排氣口會變越窄的裝置內壁或裝置框體。
依此構成,在利用安裝在主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的水霧,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排氣機構。之後,水霧係藉由通過其寬度會越接近排氣口變越窄的裝置內壁或裝置框體,而朝排氣口自然收斂地流動。因此,水霧一邊被加快流速一邊被順暢地排氣。
申請專利範圍第3項所載之發明提供一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,其特徵為
前述主軸移動機構和工作台進給機構係配置在俯視呈方形的切割裝置之方形框體的2條對角線上,於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構和具有排氣口的排氣機構,該排水機構和排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排水口而變越窄的排水道,且,前述排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排氣口而變越窄的排氣道,在配置有前述排水機構的對角線上且是該排水機構的相反側上設置有工件交換部。
依此構成,在利用安裝在主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水及水霧,分別直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構及排氣機構。之後,切削水係藉由通過其寬度會隨著越接近排水口而變越窄的排水道,以朝排水口收斂般流動地一邊加快流速一邊被排水。又,水霧係藉由通過越接近排氣口其寬度會變越窄的排氣道,以朝排氣口收斂般流動地一邊加快流速一邊被排氣。再者,由於在與排水機構相同的對角線上且以主軸移動機構為界的排水機構之相反側具備工件交換部,故主軸移動機構能發揮將設有工件交換部的空間區域從水霧飛散的空間區域隔離之遮蔽機能。
申請專利範圍第4項所載之發明提供一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,其特徵為
前述主軸移動機構和工作台進給機構係配置在俯視呈方形的切割裝置之方形框體的2條對角線上,於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配置具有排水口的排水機構和具有排氣口的排氣機構,該排水機構和排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排水口而變越窄的排水道,且,前述排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排氣口而變越窄的排氣道,再者,承接從前述工件流出的切削水用的承油盤,係設置成包圍前述工作台進給機構,該承油盤係在前述工件切斷加工位置形成寬廣,並且形成為伴隨著朝向被連接於該承油盤的前述排水機構而變狹窄。
依此構成,加工時,順著刀片飛散的切削水及水霧分別直接流入排水機構及排氣機構,因而防止在周圍散射。又,由於切削水及水霧一邊被加快流速一邊被排出,故能使排水效率及排氣效率提升。特別是,就算切削水中所含的切屑沉澱/淤積於排水道底面,該沉澱/淤積物還是會因接著流入的切削水而自然地沖走,故變得不需要除去沉澱/淤積物的作業。再者,由於承油盤在工件切斷加工位置形成寬廣,故從工作台流出或飛散的切削水被承油盤廣範圍承接。又,承油盤被形成為越是朝向排水機構變越寬,因而切削水一邊加快流速一邊朝排水機構流動。
申請專利範圍第5項所載之發明提供一種帶有排水排氣機構之切割裝置的環境控制方法該切割裝置具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片用的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,前述主軸移動機構和工作台進給機構係配置在俯視呈方形的切割裝置之方形框體的2條對角線上,於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構和具有排氣口的排氣機構,該環境控制方法之特徵為
利用主軸移動機構,將設置有工件交換部的空間區域自水霧飛散的空間區域隔離,在要以前述刀片切斷工件時,讓順著該刀片的旋轉而飛散的切削水及水霧分別直接流入前述排水機構及排氣機構後,讓切削水及水霧朝前述排水口及排氣口一邊收斂一邊排出。
依據此方法,切削水及水霧係朝排水口及排氣口一邊收斂一邊排出,在那時一邊被加快流速一邊被排出。又,由於主軸移動機構發揮將設有工件交換部的空間區域從水霧飛散的空間區域隔離之遮蔽機能,因而不會有切削水及水霧侵入設有工件交換部那側的區域之顧慮。
申請專利範圍第6項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片用的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,且具有伴隨朝向前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水之排出方向的大致延長線上變狹窄的裝置框體。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。之後,切削水係藉由裝置框體的寬度是越朝向前述排出方向的大致延長線上會變越窄,而以朝前述排水機構中的排水口收斂般地流動。其結果,切削水係一邊被加快流速一邊被排水。
申調專利範圍第7項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,且具有裝置框體,其框體寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而變寬廣,且伴隨從前述主軸移動機構朝向前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水之排出方向的大致延長線上會變狹窄。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。此時,主軸移動機構係作為遮蔽體發揮機能,用以將工件交換位置側的空間區域自前述切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧會飛散的空間區域隔離,區分成該主軸移動機構前部的工件交換位置側之空間區域是乾淨區,而主軸移動機構後部的切削水及切削水霧飛散的空間區域是髒污區。而且在該髒污區側,藉由裝置框體寬度是隨著越朝向切削水之排出方向的大致延長線上會變越窄,切削水係一邊被加快流速一邊匯集於排水機構並由該排水機構排水。又,連同切削水一起產生的切削水霧亦一邊被加快流速一邊匯集於排氣機構並由該排氣機構排氣。
申請專利範圍第8項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工件台進給機構的一端,並且在前述工件切斷時順著前述刀片飛散之切削水排出方向的大致延長線上且是前述工作台進給機構的他端側附近,配設收集排水的排水機構,具有橫越前述工作台進給機構位在前述工件交換位置和前述工件加工位置之間的簾幕刷,該簾幕刷係在工件自前述工件加工位置朝前述工件交換位置移動時與工件表面接觸,具有從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構裝置框體會變寬廣,且從前述主軸移動機構越接近前述排水機構會變狹窄的裝置框體。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。此時,主軸移動機構係作為遮蔽體發揮機能,用以將工件交換位置側的空間區域自前述切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧會飛散的空間區域隔離,區分成該主軸移動機構前部的工件交換位置側之空間區域是乾淨區,而主軸移動機構後部的切削水及切削水霧飛散的空間區域是髒污區。而且在該髒汚區側,藉由裝置框體寬度是隨著越接近排水機構會變越窄,切削水係一邊被加快流速一邊匯集於排水機構並由該排水機構排水。又,切削水霧亦一邊加快流速一邊匯集於排氣機構並由該排氣機構排氣。而且,於前述工件加工位置進行工件之切斷加工時,如上述,大多數的切削水飛回屬髒汚區的排水機構側而被排水。但是,一部分的切削水霧係在工件切斷加工位置飛揚,依情況而異,亦有在乾淨區側的工件交換位置進行對流之情況。對此,藉由在工件加工位置和工件交換位置之間存在有簾幕刷,該簾幕刷係作為遮蔽體發揮機能,將工件加工位置和工件交換位置作環境上的分離,用以遮蔽工件交換位置以防止前述一部分的切削水霧之飛散。又,透過簾幕刷與從工件加工位置朝工件交換位置移動之工件的表面接觸,就算是切斷加工已完成的工件上有切屑等堆積,這樣堆積的切屑等還是會被彈掉而使切斷加工完成的工件表面被乾淨化。
申請專利範圍第9項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,並且在前述工件切斷時順著前述刀片飛散之切削水排出方向的大致延長線上且是前述工作台進給機構的他端側附近,配設收集排水的排水機構,具有橫越前述工作台進給機構位在前述工件交換位置與前述工件加工位置之間的簾幕刷,並且在前述工件切斷時順著前述刀片飛散之切削水的排出方向之大致延長線上且是前述工作台進給機構的他端側附近,配設收集排水的排水機構,具有橫越前述工作台進給機構位在前述工件交換位置和前述工件加工位置之間的簾幕刷,該簾幕刷係在工件自前述工件加工位置朝前述工件交換位置移動時與工件表面接觸,具有其框體寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而變寬廣,並且橫越前述工作台進給機構且從簾幕刷和前述主軸移動機構越接近前述排水機構會變狹窄的裝置框體。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。此時,主軸移動機構係作為遮蔽體發揮機能,用以將工件交換位置側的空間區域自前述切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧會飛散的空間區域隔離,區分成該主軸移動機構前部的工件交換位置側之空間區域是乾淨區,而主軸移動機構後部的切削水及切削水霧飛散的空間區域是髒汚區。而且在該髒汚區側,藉由裝置框體寬度是隨著越接近排水機構會變越窄,切削水係一邊被加快流速一邊匯集於排水機構並由該排水機構排水。又,切削水霧亦一邊加快流速一邊匯集於排氣機構並由該排氣機構排氣。
再者,於前述工件加工位置進行工件之切斷加工時,如上述般,大多數的切削水飛回屬髒汚區的排水機構側而被排水。但是,一部分的切削水霧係在工件切斷加工位置飛揚,依情況而異,亦有在乾淨區側的工件交換位置進行對流之情況。對此,藉由簾幕刷存在於工件加工位置和工件交換位置之間,使簾幕刷作為遮蔽體發揮機能,將工件加工位置和工件交換位置作環境上的分離,用以遮蔽工件交換位置以防止前述一部分的切削水霧之飛散。而且,藉由前述裝置框體寬度是從該簾幕刷和主軸移動機構的部分越接近排水/排氣機構會變越窄,使得被簾幕刷遮蔽朝向工件交換位置飛散之前述一部分的切削水霧亦一邊加快流速一邊匯集於排氣機構並由該排氣機構排氣。又,透過簾幕刷與從工件加工位置朝工件交換位置移動的工件之表面接觸,就算是切斷加工已完成的工件上堆積有切屑等,這樣堆積的切屑等還是會被彈掉,以使切斷加工完成的工件表面被清淨化。
申請專利範圍第10項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,具有其寬度從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構會變寬廣的裝置框體。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。此時,主軸移動機構係作為遮蔽體發揮機能,用以將工件交換位置側的空間區域自前述切削水及連同該切削水一起産生的切削水霧會飛散的空間區域隔離,區分成該主軸移動機構前部的工件交換位置側之空間區域是乾淨區,而主軸移動機構後部的切削水及切削水霧飛散的空間區域是髒汚區。而且工件交換位置側的乾淨區係形成為裝置框體從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構會變寬廣,藉此使得自該工件交換位置的局部的部分所取入的乾淨空氣而形成從工件交換位置側朝主軸移動機構側單向放射狀的空氣流,能將該工件交換位置不斷保持在乾淨的環境。
申請專利範圍第11項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,更在前述主軸移動機構上且自移動前述工件的X軸偏離的左右部分上設主軸保養位置,具有從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構會變寬廣的裝置框體。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。此時,主軸移動機構係作為遮蔽體發揮機能,用以將工件交換位置側的空間區域自前述切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧會飛散的空間區域隔離,區分成該主軸移動機構前部的工件交換位置側之空間區域是乾淨區,而主軸移動機構後部的切削水及切削水霧飛散的空間區域是髒汚區。而且在工件交換位置側的乾淨區,藉由裝置框體的寬度是隨著從該工件交換位置越接近前述主軸移動機構會越寬,利用自該工件交換位置的局部的部分所取入的乾淨空氣形成從工件交換位置側朝主軸移動機構側單向放射狀的空氣流,讓該工件交換位置不斷地被保持成乾淨的環境。又,如上述般除了從工件交換位置越接近主軸移動機構裝置的框體寬度變寬廣的構成以外,藉由在自移動工件的X軸偏離的左右部分上設主軸保養位置,使得有關在主軸或對向之左右的刀片之測定/調整中,同軸度、真圓度、真直度等之必須各自從刀片的正面側和垂直側兩個方向作處理的保養,能從一保養側容易地進行,主軸及刀片的保養調整變得非常容易。
申請專利範圍第12項所載之發明提供一種切割裝置,係具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片用的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,其特徵為
建構成:前述主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,加工前述工件之工件加工位置位在大致裝置中央部,並且以主軸移動機構為界區分成裝置前部的乾淨區和裝置後部的髒汚區,交換前述工件之工件交換位置是在前述乾淨區,前述髒汚區配置在前述工件切斷時切削水及切削水霧順著前述刀片飛散的方向上,裝置的框體寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而增大,裝置的框體寬度伴隨自前述主軸移動機構朝向前述髒污區而變窄。
依此構成,於主軸移動機構和工作台進給機構交叉的工件加工位置,在利用安裝在該主軸移動機構上的刀片切斷工件時,順著該刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構。此時,主軸移動機構係作為遮蔽體發揮機能,用以將工件交換位置側的空間區域自前述切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧會飛散的空間區域隔離,區分成該主軸移動機構前部的工件交換位置側之空間區域是乾淨區,而主軸移動機構後部的切削水及切削水霧飛散的空間區域是髒汚區。而且在該髒汚區側,藉由裝置框體寬度是隨著越接近排水/排氣機構會變越窄,切削水係一邊被加快流速一邊匯集於排水機構並由該排水機構排水,切削水霧亦一邊加快流速一邊匯集於排氣機構並由該排氣機構排氣。一方面,在工件交換位置所位在的乾淨區側,藉由裝置框體的寬度是形成為由前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構會變寬,利用自該工件交換位置的局部的部分所取入的乾淨空氣而形成從工件交換位置側朝主軸移動機構側單向放射狀的空氣流,能將該工件交換位置不斷保持在乾淨的環境。
申請專利範圍第1項所載之發明為,加工時,順著刀片飛散的切削水直接流入排水機構,因而防止在周圍散射。又,由於切削水係一邊被加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於排水道底面的顧慮。假設就算是切屑沉澱/淤積,該沉澱/淤積物還是會因接著流入之流速大的切削水而自然地沖走。如此,沒有必要像習知例那樣進行除去沉澱/淤積物的作業,能使切削水的排水效率捉升。
申請專利範圍第2項所載之發明為,加工時,順著刀片飛散的水霧直接流入排氣機構,因而防止在周圍散射。又,由於水霧一邊被加快流速一邊被排出,故能提升排氣效率。
申請專利範圍第3項所載之發明為,加工時,順著刀片飛散的切削水及水霧分別直接流入排水機構及排氣機構,因而防止在周圍散射。又,由於切削水及水霧一邊被加快流速一邊被排出,故能使排水效率及排氣效率提升。特別是,就算切削水中所含的切屑沉澱/淤積於排水道底面,該沉澱/淤積物還是會因接著流入的切削水而自然地沖走,故變得不需要除去沉澱/淤積物的作業。再者,主軸移動機構能發揮將設有工件交換部的空間區域從水霧飛散的空間區域隔離之遮蔽機能。因此,不會有水霧侵入工件交換部側的空間區域之顧慮,因而能始終維持該工件交換部側的空間區域之乾淨。
申請專利範圍第4項所載之發明為,加工時,順著刀片飛散的切削水及水霧分別直接流入排水機構及排氣機構,因而防止在周圍散射。又,由於切削水及水霧一邊被加快流速一邊被排出,故能使排水效率及排氣效率提升。特別是,就算切削水中所含的切屑沉澱/淤積於排水道底面,該沉澱/淤積物還是會因接著流入的切削水而自然地沖走,故變得不需要除去沉澱/淤積物的作業。再者,主軸移動機構能發揮將設有工件交換部的空間區域從水霧飛散的空間區域隔離之遮蔽機能。因此,不會有水霧侵入工件交換部側的空間區域之顧慮,因而能始終維持該工件交換部側的空間區域之乾淨。又,從工作台流出或飛散的切削水可利用承油盤有效率地捕集,不僅如此,由於切削水一邊被加快流速一邊被排水,就算在排水口附近有切削水中的切屑沉澱,透過連續流入之切削水的流動作用,還是能將沉澱物朝排水口的方向沖走並除去。再者,於清掃承油盤之際,由於工作台(及蛇腹機構)和承油盤的間隙變寬,因而能容易地實施承油盤的保養作業。
申請專利範圍第5項所載之發明為,加工時,順著刀片飛散的切削水及水霧分別直接流人排水機構及排氣機構,因而防止在周圍散射。又,由於切削水及水霧一邊被加快流速一邊被排出,故能使排水效率及排氣效率提升。特別是,就算切削水中所含的切屑沉澱/淤積於排水道底面,該沉澱/淤積物還是會因接著流入的切削水而自然地沖走,故變得不需要除去沉澱/淤積物的作業。再者,主軸移動機構能發揮將設有工件交換部的空間區域從水霧飛散的空間區域隔離之遮蔽機能。因此,不會有水霧侵入工件交換部側的空間區域之顧慮,故能始終維持該工件交換部側的空間區域之乾淨。
申請專利範圍第6項所載之發明為,在進行工件之切斷加工時,順著刀片的旋轉而飛散的切削水,直接流入設置在其排出方向的大致延長線上的排水機構,因而防止在加工部分周圍的框體內散射。又,由於切削水被一邊加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於排水部分的框體底面之顧慮。由於切削水被一邊加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於排水部分的框體底面之顧慮。假設就算是切屑沉澱/淤積,該沉澱/淤積物還是會因接著流入之流速大的切削水而自然地沖走。如此,沒有必要像習知例那樣進行除去沉澱/淤積物的作業,更能提高切削水之排水效率。
申請專利範圍第7項所載之發明為,在進行工件之切斷加工時,順著刀片的旋轉而飛散地切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧由於在髒汚區側,一邊被加快流速一邊匯集於排水/排氣機構,故能從該排水/排氣機構有效率地除去。又,由於切削水被一邊加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於框體底面之顧慮。假設就算是切屑沉澱/淤積,該沉澱/淤積物還是會因接著流入之流速大的切削水而自然地沖走。又,在主軸移動機構前部的工件交換位置所位在的乾淨區沒有切削水霧飛散的顧慮,能始終維持工件交換位置之乾淨。
申請專利範圍第8項所載之發明為,在進行工件之切斷加工時,順著刀片的旋轉而飛散的切削水/切削水霧由於在髒汚區側,一變被加快流速一邊匯集於排水/排氣機構,故能從該排水/排氣機構有效率地除去。又,由於切削水被一邊加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於框體底面之顧慮。假設就算是切屑沉澱/淤積,該沉澱/淤積物還是會因接著流入之流速大的切削水而自然地沖走。又,在主軸移動機構前部的工件交換位置所位在的乾淨區沒有切削水霧飛散的顧慮,能維持工件交換位置之乾淨。再者,就算進行工件切斷加工時有一部分的切削水霧飛揚,簾幕刷係作為遮蔽體發揮遮蔽工件交換位置的機能以防止該一部分的切削水霧之飛散,能防止這一部分的切削水霧飛散至工件交換位置而能維持工件交換位置之乾淨。又,簾幕刷係與從工件加工位置朝工件交換位置移動的工件之表面接觸,就算是切斷加工已完成的工件上堆積有切屑等,亦能將該堆積的切屑等予以彈掉而讓切斷加工已完成的工件表面保持亁淨。
申請專利範圍第9項所載之發明為,在進行工件之切斷加工時,順著刀片的旋轉而飛散的切削水/切削水霧由於在髒汚區側,一邊被加快流速一邊匯集於排水/排氣機構,故能從該排水/排氣機構有效率地除去。又,由於切削水被一邊加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於框體底而之顧慮。假設就算是切屑沉澱/淤積,該沉澱/淤積物還是會因接著流入之流速大的切屑水而自然地沖走。又,在主軸移動機構前部的工件交換位置所位在的乾淨區沒有切削水霧飛散的顧慮,能維持工件交換位置之乾淨。再者,即使工件切斷加工時有一部分的切削水霧飛揚,簾幕刷係作為遮蔽體發揮機能來遮蔽工件交換位置,以防止該一部分的切削水霧之飛散,針對這樣地一部分切削水霧能防止朝工件交換位置飛散,且能使之匯集於排氣機構並從該排氣機構除去,能維持工件交換位置之乾淨。又,簾幕刷係與從工件加工位置朝工件交換位置移動的工件之表面接觸,就算是切斷加工已完成的工件上堆積有切屑等,亦能將該堆積的切屑等予以彈掉而讓切斷加工已完成的工件表面保持乾淨。
申請專利範圍第10項所載之發明為,藉由裝置框體被形成為從工件交換位置越接近主軸移動機構會變寬廣,能將乾淨的空氣從工件交換位置的局部部分取入,使其一邊朝工件的切斷加工部側(主軸移動機構側)適度分散一邊導入。其結果,可在工件交換位置側迄至主軸移動機構側形成單向放射狀之乾淨的空氣流而能始終維持該工件交換位置之乾淨。
申請專利範圍第11項所載之發明為,藉由裝置框體被形成為從工件交換位置越接近主軸移動機構會變寬廣,能將乾淨的空氣從工件交換位置的局部部分取入,使其一邊朝工件的切斷加工部側(主軸移動機構側)適度分散一邊導入。其結果,可在工件交換位置側迄至主軸移動機構側形成單向放射狀之乾淨的空氣流而能始終維持該工件交換位置之乾淨。又,如上述除了從工件交換位置越接近主軸移動機構裝置的框體寬度變寬廣的構成以外,藉由在自移動工件的X軸偏離的左右部分上設主軸保養位置,使得有關在主軸或對向之左右的刀片之測定/調整中,同軸度、真圓度、真直度等之必須各自從刀片的正面側和垂直側兩個方向作處理的保養,能從一保養側容易地進行。
申請專利範圍第12項所載之發明為,在進行工件之切斷加工時,順著刀片的旋轉而飛散的切削水及連同該切削水一起產生的切削水霧於髒汚區側,由於裝置框體寬度是伴隨著越接近排水/排氣機構變越窄,故能一邊加快流速一邊匯集於排水/排氣機構並從該排水/排氣機構有效率地除去。又,由於切削水被一邊加快流速一邊被排水,因而不會有切削水中所含之切屑沉澱/淤積於框體底面的顧慮。假設就算是切屑沉澱/淤積,該沉澱/淤積物還是會閃接著流入之流速大的切削水而自然地冲走。又,在主軸移動機構前部的工件交換位置所位在的乾淨區側,藉由裝置框體寬度是隨著從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構變越寬,能從工件交換位置側朝主軸移動機構側行成單向放射狀之乾淨的空氣流而能始終維持該工件交換位置之乾淨。
本發明為達成所謂防止切屑堆積同時提高切削水及排氣的排出效率,且容易進行承油盤等之洗淨,並維持工件(晶圓)交換部的乾淨之目的,係利用以下的構成來實現,即,一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備有載置工件的工作台、切斷該工件用的刀片、使前述工作台上的工件對前述刀片相對移動用的工作台進給機構、和以可旋轉地安裝前述刀片的主軸、以及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,且該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,其中建構成;於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構,該排水機構具有其寬度會伴隨著接近前述排水口而變窄的排水道,前述切削水係一邊加快流速一邊被排水。
[實施例1]
以下,依據圖1至圖6來說明本發明之較佳實施例。圖1係顯示本實施例所涉及的切削裝置21之俯視圖。如同圖所示,俯視呈方形的切割裝置21的本體部之方形框體22為,其右前側角落部的直角等腰三角形部分被切口,形成有相對於切割裝置21的前面呈45度角的斜邊緣部。該斜邊緣部設置帶有開閉蓋的開口部23,建構成:由此開口部23在方形框體22上實施工件交換及保養作業。
又,在方形框體22上設置有:載置屬工件的晶圓W之可旋轉的工作台24、切斷該晶圓W用的刀片25、25、以及使載置晶圓W的工作台24對刀片25、25相對移動的工作台進給機構26。工作台進給機構26係設置在連結方形框體22的右前側角落部和左後側角落部的第1對角線上。
再者,在方形框體22上設置主軸移動機構28,該主軸移動機構28具備導軌29。主軸移動機構28係設置在連結方形框體22的左前側角落部和右後側角落部的第2對角線上。因此,主軸移動機構28係配置成與工作台進給機構26正交。因此,主軸移動機構28的導軌29係與工作台進給機構26的工件進給方向呈直角地交叉著。
在導軌29上,2根主軸30、30被支持成可移動,該主軸30、30係在同一軸線上相互對向地配設。在各主軸30、30上,刀片25、25被安裝成可旋轉。
又,切割裝置21的大致中央部,亦即在方形框體22中之主軸移動機構28和工作台進給機構26正交的部分配設工件切斷加工部32,建構成在該工件切斷加工部32利用刀片25、25將晶圓W切斷加工。
本實施例之工件切斷加工部32中,由於可將保持刀片25、25的主軸30、30之移動距離因應對角線長度而加長,所以就算是大口徑的晶圓W亦能有效率地進行切斷。又,主軸移動機構28(或導軌29)在強度方面可作成門型構造,在本實施例中,用以支持主軸移動機構28的門型之支柱係建構成和切割裝置21的方形框體22之支柱共用。
因此,即使未特別設置剛性高的主軸移動機構28用的門型支柱,亦能在切割裝置21內有效率地配置主軸移動機構28及導軌29,能建構高剛性且高精度的切割裝置21。
再者,在切割裝置21右前側部分設有工件交換部33,該工件交換部33係配置成與設在方形框體22右前側斜邊緣部的開口部23近接。在此工件交換部33中,可容易地交換被載置於工作台24上的晶圓W。圖中的符號34係用以承接自工件切斷加工部32流出的切削水或洗淨水的廢液之承油盤,該承油盤34係形成為包圍工作台進給機構26。
再者,在方形框體22中的左後側角落部,如圖2亦顯示配設具有排水口35的排水機構36和具有排氣口37的排氣機構38。前述排水口35被配置在:以高速旋轉的刀片25、25切斷晶圓W之際,切削水或洗淨水順著該刀片25、25的旋轉方向飛散的方向之延長線上。又,前述排氣口37係形成在與排水口35對應的大致正上部位。此外,在切割裝置21的規定位置,設置有操作/顯示部、攝像手段、監控電視、顯示燈及控制器(未圖示)等。
其次,就採用上述切割裝置21的切割加工方法作說明。首先,於主軸30、30上安裝刀片25、25,並且在工作台24載置固定晶圓W。接著,利用工作台進給機構26讓工作台24順著方形框體22的第1對角線方向搬送到方形框體22的大致中央部,使晶圓W以規定的移動速度搬入工件切斷加工部32。
然後,讓主軸30、30朝工件切斷加工部32的中心移動,一邊讓安裝於該主軸30、30上的刀片25、25高速旋轉,一邊進行晶圓W的切斷加工。在加工中,從主軸30、30末端所設置的切削水用噴嘴及洗淨用噴嘴(未圖示)將切削水及洗淨水分別朝晶圓W的加工部位作供給。
接著,被供給的切削水(包含洗淨水。以下相同。)係被承油盤34所承接。之後,切削水係在流至承油盤34下游側後,通過與承油盤34連接的排水機構36之排水口35及排水管(未圖示)並排出外部。又,在加工時,水霧係連同切削水一起順著刀片25、25的旋轉方向飛散,飛散的水霧係從工件切斷加工部32朝向方形框體22的左後側角落部流動。之後,水霧係由排氣機構38的排氣口37通過排氣管(未圖示)而排出外部。
然後,當順著晶圓W上的一切斷線的切割加工一結束機,刀片25、25在接著要加工的相鄰的切斷線上被分度進給並定位,透過與前述同樣的程序,順著該切斷線實施切割加工。
接著,當透過反復前述切削加工讓順著規定數的切斷線之切割加工全部終了時,讓晶圓W連同工作台24一起旋轉90度,透過與前述同樣的加工程序,順著與前述切斷線正交之方向的切斷線進行切割加工。
然後,當順著該切斷線之切割加工全部完成時,晶圓W被切斷分割成複數個晶片。之後,載置晶圓W的工作台24係透過工作台進給機構26搬送到工件交換部33,與下個要加工的晶圓W作交換。之後,伴隨上述的加工程序,重新實施該晶圓W的切削加工。
對規定片數的晶圓W進行切割加工後,由於設在承油盤34之最下游側底部的排水口35的近旁會堆積研削屑(包含研削粉),因而定期地停止切割裝置21之運轉,進行承油盤34之清掃。
其次,詳述本實施例所涉及的切割裝置21之排水/排氣機構。本實施例為,在以刀片25、25切斷晶圓W時,於順著該刀片25、25飛散的切削水之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口35的排水機構36和具有排器口37的排氣機構38。
排水機構36,如圖3所示,具有其寬度會隨著越接近設置在其最下游側的排水口35而逐漸變越窄的排水道。例如,如圖1所示,排水機構36的下游側設置左右一對的水流導引構件43、43,水流導引構件43、43係連設於承油盤34的下游側。該水流導引構件43、43可由俯視呈直角三角形的角落部、和連設於角落部的流入側且延伸於方形框體22的第1對角線方向之平行水路部所構成。因此,建構成:一邊使切削水越是隨著接近排水口35,流速越是增快,一邊朝向排水口35順暢地排水。
又,排氣機構38係建構成:具有其寬度會隨著越接近設置在方形框體22之左後側角落部的內面之排氣口37而逐漸變越窄的排氣道,水霧藉由未圖示之鼓風機等之作動,一邊被加快流速一邊朝排氣口37排出。
又,用以承接自工作台24流出的切削水之承油盤34,係設置成包圍工作台進給機構26的外周。接著,承油盤34係在工件切斷加工部32形成寬廣,並伴隨著越是朝向連接於該承油盤34的下游側之排水機構36,承油盤34的寬度尺寸形成逐漸變窄。
如以上所述,依據本發明,切削水被排水口35有效率地捕集。又,有關順著刀片25、25的旋轉方向並連同切削水一起飛散的水霧亦被排氣口37有效率地捕集。亦即,當刀片25、25旋轉使水霧飛散時,在水霧的進行方向(參照圖3的箭頭P),水霧碰撞方形框體22的內壁面22L、22R並收斂於其內側中央。且收斂的水霧係被排氣口37有效率地捕集。
再者,用以將從工件切斷加工部32的刀片25、25流出且飛散的切削水承接的承油盤34係在與晶圓切斷位置對應的部分形成寬廣。依此,切削水等之廢液係被承油盤34廣範圍接住。
又,在承油盤34下游側連接排水機構36,伴隨著朝向該排水機構36的排水口35而形成承油盤34上的通道寬度逐漸變窄。因此,切削水係伴隨著朝排水口35流動而被有效率地捕集。
再者,於清掃承油盤34之際,由於工作台及蛇腹(覆蓋工件進給驅動部的構件)之間的間隙很寬,因而承油盤34可容易地實施保養作業,並且,切削水成為在從承油盤34迄至排水口35為止的排水道中非常順暢地流通。又,由於排水口35的近旁上游側之橫寬逐漸變窄,因而切削水等之廢液的流速相對地變快。其結果,更能提高廢液之捕集效率。
再者,關於承油盤34的排水口35近旁部分,橫寬隨著越接近排水口35而逐漸變窄,因而切削水的流速在排水口35附近慢慢地加快。因此,就算廢液中所含的切屑在排水口35附近沉澱,該沉澱物還是會依切削水之連續的流動作用而朝排水口35方向被沖走。
如此一來,除了依據排水道之寬度窄化使切削水之流速加快化以外,藉由強勁的切削水乘著刀片25、25的旋轉力不斷地連續流入,切屑係持續朝排水口35的方向被強制地沖走。
就算在如此的切削水中之切屑有一部分滯留在排水道,但由於所謂透過這樣從周圍連續地流入的切削水被持續匯集於一部位的自淨作用會有效地作動,故能大幅地減輕定期的清掃作業。
如此,依據本發明,能自動地沖走依晶圓W之切斷加工所產生的切屑,將切屑有效率地捕集並除去。又,在排水口35安裝有面積寬廣的過濾器或濾篩,因而能更有效率地捕集切削水等之廢液中所含的切屑。
一方而,有關於伴隨刀片25、25之旋轉而連同切削水一起飛散的水霧,相對於水霧飛散的進行方向,方形框體22的角落部兩側內面係形成朝進行方向逐漸收斂的形狀,而且,於刀片旋轉方向(晶圓切斷方向)的延長線上形成有排氣口37,故透過該排氣口37能有效率地進行水霧之排氣。
本發明並非在方形框體22的內面,而是在方形框體22的左後側角部附近配置排氣口37,藉此,亦沒有在排氣口37周邊的內壁面因水霧流滯而污染該內壁面之顧慮,能從朝向排氣口37的所有方向有效率地捕集水霧。
又,方形框體22的內面係朝向依切割而飛散的水霧或水滴所飛散的方向而逐漸收斂,形成寬度變窄。依此,飛散的水滴成為在內面回彈後,自動地匯集於寬度窄小處的角落部。飛散的水滴亦沒有像以往那樣弄髒裝置內部的情形,所有飛散的切削水、水滴、水霧或切屑被集合於俯視呈方形的角落部分,故能有效率地切削水、回收水霧並排出。
然後,以設置在第2對角線上的主軸移動機構28為界,在不同於方形框體22中的排氣方向側的區域,在其相反側之具有工件交換部33的工件搬入側的區域,有必要極力回避水霧之飛散以保持乾淨。特別是,因為工件交換部33有兼任工件洗淨位置的情況,故防止水霧之侵入是有必要的。有關這點,依據本發明,設置在第2對角線上的主軸移動機構28乃如圖5所示,係具有為了將工件交換側區域WE保持在乾淨的氛圍氣體,而將以第2對角線L2為界的水霧之排氣方向側區域ME和工件交換側區域WE相互地隔離的機能。
特別是,在工件是大口徑化的晶圓W之情況,由於必須從晶圓W的一端部迄至另一端部為止作精密地切斷,因而主軸移動機構28的述轉範圍有必要極加大,主軸移動機構28之刀片25、25間的橫寬亦與之對應而變寬。
一方面,為避免水霧侵入工件交換部33,以主軸移動機構28的橫寬小者較佳。其原因在於,有必要從具有乾淨的氛圍氣體之空間區域,朝產生水霧的不乾淨之氛圍氣體單向送入乾淨的空氣之緣故。從主軸移動機構28之橫寬小的部分,以包含著工件切斷加工部32的晶圓W之狀態下單向或放射狀地供給清淨的空氣,藉以阻止水霧侵入屬工件交換部33側的上游側區域。
如此,在將空氣流進行單向或放射狀供給方面,亦可設置從工件交換部33側供給乾淨的空氣之機構。又,即使未設置朝工件交換部33側供給亁淨空氣的機構,若將裝置放至於乾淨室,從裝置的排氣口37以充分的差壓對裝置內的水霧氛圍氣體進行排氣,則可自裝置前面的開口部23順暢地吸入乾淨的氛圍氣體,在裝置內自然地產生空氣流。
又,在主軸移動機構28中,若移動主軸30用的導軌29自體是具有足夠寬度者,則能將有必要保持乾淨氛圍氣體的晶圓交換位置、以及切削水彈跳而將切屑排出的排氣/排水口區域予以遮蔽。該遮蔽效果亦有光是具有主軸移動機構28就能充分發揮機能的情況,但除了主軸移動機軸28以外,亦可附加圖5之符號SP所例示的遮蔽板等而更加提升將區域分離的機能。
就此遮蔽板SP的寬度、高度而言,由於亦依據對切削水霧作排氣的差壓,所以非能一概決定成定值,但若是在區域方面作部分分離的構造,則可充分發揮機能。再者,從主軸移動機構28朝向排氣口37及排水口35寬度慢慢地變窄使框體收斂,另一方面,作成具有工件交換部33的晶圓交換位置亦是寬度窄的狀態者較佳。此外,圖5中的符號51係水霧噴嘴。
晶圓交換位置有必要作成最乾淨的環境,且不讓來自排氣口37之水霧對流並繞回裝置前面側。當晶圓交換位置取寬時,則切削水霧迴繞,在裝置前面順著壁面繞,述與晶圓交換位置相當的裝置壁面部分亦有髒汚的可能性。
從主軸移動機構28到晶圓交換位置,又透過作成寬度狹窄的狀態,形成供給至晶圓交換位置的乾淨空氣在主軸移動機構28分散的狀態。透過那樣,可有效率地將裝置內之從工件加工位置飛散到裝置背面部的切削水,從裝置背而部排出,另一方面,透過以主軸移動機構28作簡易的遮蔽,並且從那到晶圓交換位置作成寬度變窄的狀態,幾乎沒有切削水霧會到達晶圓交換位置。
結果,能在裝置內分離出乾淨區和髒汚區。幾乎不會因為切削水霧之對流而在工件交換位置引起污染。而且,在要分離成如此的乾淨區和髒汚區之際,於工件交換位置和切斷位置之間設有水霧機構(水霧噴嘴51)。
在晶圓W從工件切斷位置朝晶圓交換位置移動之際,藉由通過此水霧部分,在實體上能無困難地進行晶圓的搬送,一方面,可有效地進行不讓切削水霧侵入晶圓交換位置用的氛圍氣體之遮斷。透過與主軸移動機構28之遮蔽效果併用,能再進行區域分離。
在本實施例中,導軌29、主軸移動機構28及主軸30、30自身就具有將需保持乾淨氛圍氣體的工件交換部33側的區域及切削水和其水霧飛散的保養位置,予以部分地遮蔽之作用。
又,如圖4所示,本發明所涉及的排水機構36之排水道下端側由於具有俯視呈三角形的角落部45,例如,即使工件的端材44等係連同切削水一起流動,該端材等的三角形的角落部45之頂角部分被自動地匯集。依此,無需像習知例那樣在加工後彙整並進行回收處理。
如以上所述,本發明之實施例所涉及的切割裝置,能有效率地進行切削水的排水及水霧的排氣,並且將進行水霧排氣用的氛圍氣體區與將晶圓W乾淨地保持的氛圍氣體區作部分地隔離,且在較其被隔離的位置還上游側,透過對導軌29等供給乾淨的空氣,能更乾淨地保持切割裝置21的內部全體。
在此,以習知例而言,如圖14所示,從刀片直接噴射的切削水,通常是如同圖14(c)所示,成為較寬廣的概率分布。但是,若使牆壁位在與其垂直的位置,則其被噴射的切削水再回彈,成為切削水太過寬廣。被噴射的切削水變寬時,則增加其分量的表面積而變得容易乾燥。其結果,周圍面上含有切屑的切屑水係乾燥,切屑乃殘存而污染。
關於這點,本發明係如圖6(b)所示,藉由裝置框體收斂(距離逐漸縮小)於刀片旋轉方向的延長線上,使得飛散的切削水自然地匯集於排水口35。
例如,同圖6(d)所示,形成為拋物線狀(Y=X2)的情況為,對此軸平行地飛散的切削水成為全部匯集在原點。
就水霧的產生而言,在切斷點當切削水進入刀片25、25和工件(被加工物)之間成為小的水霧之情況,則有在水滴飛散碰撞距離縮短的框體內壁回彈之際成為水霧的情況。特別是在碰撞框體而回彈的情況,產生大量的水霧,於是水霧一口氣上昇。上昇的水霧在未排氣的情況除了傳遍裝置的上部並進入裝置的前面以外,亦有通過小的間隙而侵入電裝關係部分的情形。亦有水霧一進入裝置內的電裝關係部分時,引起生鏽或短路等之情形。因此,被要求能有效率地匯集水霧,並且有效率地排放所匯集的水霧。
依據本發明,自刀片25、25的切削部飛散的切屑係在方形框體22的內壁面有效率地匯集於一部位。其被匯集的切削水在回彈並散開之際,水霧飛揚,該水霧係成為由被匯集的部分急劇地上昇。但是,因為在該場所設有排氣口37,故能有效率地將水霧抽上來。因為越接近排氣口37負壓越高,所以水霧不會在裝置內引起對流。亦即建構成:在切削部分飛散的水霧亦全部能匯集在一部位。
再者,主軸移動機構28係擔任將晶圓交換位置和切削水廢液口及切削水霧排氣位置分離的職務。亦即,藉由適當,地設定主軸移動機構28和其導軌29的寬度尺寸,而將裝置前面部的乾淨區和裝置後角部的廢液/排氣部相互地遮斷分離。依其遮斷效果,在裝置的前面側和背面側區隔出適度的差壓。
以上的構成為,在方形框體22的大致對角線上有主軸移動機構28,與其垂直的有工作台進給機構26,在工作台進給機構26之比主軸移動機構28還靠跟前側具有工件交換部33的工件交換位置,相當於裏側具有排水口35、水霧的排氣口37的情況。但是,如此的構成,換言之,嚴格說來,亦可不是方形框體,若具有如次所示的特徵即可獲得以下的作用效果。亦即,在構成方面,係建構程從工件交換位置迄至主軸移動機構28為止的部分,慢慢地擴大裝置的框體寬度。依據這樣的構成,能發揮如次所示之效果。
前面已提過,將乾淨的空氣從工件交換位置的局部部分取入,可使其朝工件切斷加工部32的晶圓加工部一邊適度地分散一邊導入。其結果,形成單向放射狀的空氣流,不斷地保持乾淨的環境。空氣之取入是在局部的工件交換位置,所以在對晶圓作切斷加工時同時捲起的切削水霧變得難以侵入於工件交換位置。其原因在於,從工件交換位置取入之乾淨區的流速最快速,因而切削水霧變的難以逆流的緣故。
再者,除了在從工件交換位置迄至主軸移動機構28為止的部分擴大裝置的框體寬度之構成以外,更在與讓工件移動的X軸偏離之左右的部分上,設置主軸保養位置。藉此產生以下的作用效果。
在交換對向之左右的刀片25、25的情況或保養的情況、及精度測定的情況等,只要將刀片25、25從工件交換部33的位置往左側或往右側挪動即可。圖7的(a)、(b)乃顯示該詳細情形。例如,從工件交換位置看右側的B刀片之交換、調整或進行B主軸的端面研磨之情況,如同圖(a)所示,首先讓雙方之對向主軸A、B朝工件交換位置的左側,亦即朝主軸保養位置1(SP.MT1)移動。卸下工件交換位置左側之主軸保養位置1(SP.MT1)的壁面面板。
在卸下B刀片而B主軸端面有髒污的情況等時,由主軸保養位置1(SP.MT1)的左側,在(1)所示的右方45度方向看B主軸,將B主軸的端面研磨成鏡面。在安裝B刀片後對B刀片的B主軸測定/調整同軸度、B刀片的真圓度之情況,由主軸保養位置1(SP.MT1)的左側,在(1)所示的右方45度方向看B主軸,進行側定/調整即可。
其次,B刀片被以未咬入異物地安裝於B主軸,在測定調整B刀片對工件是否真直的情況,由主軸保養位置1(SP.MT1)的右側,在(2)所示的左方45度方向看B主軸,進行測定/調整即可。透過這樣做,B刀片對工件偏離的情況等亦可辨識,因而調整作業變得非常簡單。
如此,在主軸、刀片的測定/調整中,有關同軸度、真圓度、真直度等必需從刀片的正面側和垂直側兩個方向進行存取的保養,以往是需要交互來回地調整裝置的2個側面裝置,即所調的正面和側面,而像本發明,是從一保養側,亦即,能從同一主軸保養位置1(SP.MT1)的場所,分別在右45度方向、左45度方向一邊確認一邊進行,因而主軸及刀片的保養調整變得非常容易。
又,由工件交換位置來觀察而測定/調整左側的A刀片之情況為,如圖7(b)所示,與之前對稱地使雙方的主軸A、B朝主軸保養位置2(SP.MT2)移動,從主軸保養位置2(SP.MT2)進行與前述同樣地調整,可容易地確認。由以上,從裝置外部迄止於刀片的存取變得容易以外,變得容易進行從正面和側面觀察刀片的情況。從正面觀察刀片的情況,在要刀片同軸度、研磨安裝刀片用的端面之情況等是必要的,由側面看刀片的情況,在要確認有刀片安裝時的偏離之際成為必要。
其次,在要確認主軸移動機構28的部分縱深是某程度的寬度方面,為使切削水、切削水霧的排水/排氣效率提升,作成慢慢使裝置的框體寬度逐漸變窄的構成即可。透過那樣,可獲得以下所示的作用效果。會自主軸移動機構28和工作台進給機構26所交叉的工件加工部分飛散的切削水、切削水霧,係因框體寬度變窄而加快流速,能有效率地排除。切削水霧在框體寬度變狹窄的部分之排氣速度變最快速,因而能防止切削水霧在裝置內產生對流。可獲得以上的效果。
彙整這樣的構成,換言之就是以下的構成。以主軸移動機構28為界,區分成位在比其還前方的乾淨區及比其還後方的髒汚區,且建構成:在該前部的乾淨區,從工件交換部33的位置迄至主軸移動機構28為止,裝置的框體寬度慢慢增大,裝置內部之內壁寬度亦增大。在主軸移動機構28寬度變最大。於該後部的髒汚區,從其主軸移動機構28迄至位在工件交換位置相反側之後部的排水/排氣機構36、38為止,裝置的框體寬度慢慢變狹窄,框體寬度係以在後部的排水/排氣機構36、38中收斂的形態形成。
亦即,裝置之屬工件交換位置側的前部是乾淨區,保養區域亦鄰接。一方面,隔著主軸移動機構28的後部係成為切割加工的工件淤渣或切削水、切削水霧等飛散的髒汚區。供給刀片的切削水等係從乾淨區側朝髒汚區側供給,水的供給亦形成單一方向的流動。依此,在髒汚區中的排水/排氣機構36、38匯集全部的水並進行排水排氣。
又,亦可作成針對承油盤34附近的淤渣從乾淨區側經由壁面供給水的機構。又,不僅是排水,針對排氣亦是,作成在工件交換部33附近設置吸取乾淨空氣的吸取口,通過承油盤34的切削水流動的溝和晶圓表面附近,並於後部的排氣機構38被排氣的構成。藉此,不僅是水流,氣流亦從工件交換位置迄至排氣口37單向通行,空氣亦連同水一起流動,能在晶圓切斷加工位置形成不斷地連續供給較乾淨的空氣之氛圍氣體。
這樣的結果,變得不會有因晶圓切斷加工而飛散的淤渣碰撞壁面而回彈,且其乘著切斷加工中的晶圓而進入刀片25、25和晶圓之間的形形。且,防止因切削水的飛散使切削水霧碰撞壁面而蔓延於裝置內,並蔓延至切削中的部分,使得高濕的水霧進入高速回轉的主軸30之軸承部分而減短主軸30的壽命。晶圓W係在乾淨區和髒汚區的交界部分加工。切削加工的淤渣、切削水飛回髒汚區側。
為了區分如此的區域,只要使工件交換位置和工件加工位置以及切削水排水/排氣位置成大致直線狀配置,以工件加工位置為界,將工件交換位置和切削水排水/排氣位置配置在大致相反側即可。若掌握此原則,嚴格說來亦可不是方形框體。例如,將角落部分倒角而作框體為略八角形或略七角形的裝置即可。結果,上述作用效果並無太大變化。
在將框體作成大致八角形的場合,其中之各部的構成可表示如下。亦即,建構成:主軸移動機構28和工作台進給機構26分別具有一定的寬度,其等配置成正交。利用主軸移動機構28的寬度部分所構成的兩端面形成八角形的兩邊。利用工作台進給機構26的寬度部分構成的端面來形成一邊,利用排水/排氣機構36、38部分的寬度構成的端面來形成一邊。剩餘的四邊係將此等的邊連接。亦可讓八角形中的兩邊相當於主軸保養位置SP.MT1及SP.MT2。此外,在作成七角形的場合,排水/排氣機構36、38部分為了在中央部匯集切削水未必硬要形成為邊,而是構成為頂點,其餘作成和八角形的場合同樣即可。
亦可考慮以下那樣的應用例。例如,為了讓在主軸30部分的保養性,如圖8的(a)→(b)所示,在裝置內的工件交換部33中,對該工件交換部33兩側作切口即可。藉此,如同先前所述及,在保養單側的主軸30及刀片25之際,對刀片25的垂直方向和正面方向雙方,可由裝置的同一面來確認。在無需如同以往對一刀片的調整要來回地確認裝置的正面和側面的作業之下,可簡使地進行刀片調整。
再者,工件交換部33中,藉由對兩側作切口並將從工件交換部33迄止於主軸移動機構28設成慢慢地變寬廣,史得從工件交換部33被取人之清淨的空氣,係擴展成放射狀並前往主軸移動機構28,故裝置內的空氣流變得不會滯留。又,主軸移動機構28產生之工件切削時的水霧進行逆流或對流等而變得不會來到工件交換部33,工件交換部33可不斷地保持清淨的環境。
再者,為提高在晶圓切斷加工時所產生的廢水或水霧等之排氣效率,如圖9的(a)→(b)所示,在裝置內的排氣機構38或排水機構36中,對該排氣機構38或排水機構36的兩側作切口即可。依此,如同先前所述,依晶圓切斷加工而彈跳的切削水域水霧等,係從兩側收斂並碰撞寬度變窄的牆壁而變得容易匯集於排氣機構38,而且排水亦同樣地收斂並碰撞寬度變窄的內壁,成為容易匯集於排水機構3。
此外,在圖8(b)、圖9(b)中,裝置框體形成如同虛線般,裝置內部的壁面如同一圖那樣,從主軸移動機構28到排水/排氣機構36、38部分收斂成為狹窄之構成亦可。裝置的佔有面積雖變大,但在排水效率、排氣效率方面,實質的作用效果不變。
其次,在排水效率方面,為了更提升排水效率,若採用如圖10(a)、(b)、(c)所示的構成則更具有效果。同圖(b)係同圖(a)中順著Y-Y線的斷面圖,同圖(c)係將同圖(b)部分地詳細顯示的部分放大圖。如同圖(b)所示,以排水機構36側順著工作台進給機構26變低的方式傾斜。工件交換部33的位置在最高處,接著是主軸移動機構28,然後跨排水機構36地使之傾斜,排水機構36是位在最低處。工件在工件交換部33投入並在與主軸移動機構28交叉的地方被進行工件之切斷加工。在工件切斷加工結束後,回到工件交換部33。
在從主軸移動機構28返回工件交換位置的中途有簾幕刷39。而且在比簾幕刷39還靠近工件交換位置存在有水霧噴嘴(多連水霧噴嘴)51。簾幕刷39有以下二個作用效果。
第一個作用效果為,利用簾幕刷39,將工件加工用的主軸移動機構28部分和有工件交換部33的工件交換位置之環境進行遮蔽。特別是在進行工件之切斷加工時,大多數的切削水飛回排水機構36部分而被回收。但是,一部分的水霧係在切斷加工部分飛揚,依情況而異,亦有在裝置前面的工件交換位置進行對流之情況。當主軸移動機構28部分與工件交換位置之間存在有簾幕刷39時,該簾幕刷39係在切削水的水霧沒有來到工件交換位置地進行遮蔽,賦予工件加工位置和工件交換位置作環境的分離。
此外,在此,於設有上述簾幕刷39的情況,在前述圖9(b)等之構成中,藉由將裝置框體寬度設定成從該簾幕刷39和主軸移動機構28的部分越是接近排水/排氣機構36、38會變狹窄,使得藉簾幕削39遮蔽朝向工件交換位置飛散的前述一部分的水霧亦可一邊加快流速一邊匯集於排氣機構38並由該排氣機構38有效率地排氣。
第二個作用效果為,在主軸移動機構28部分已完成切斷加工的工件上堆積有切削、淤渣。具有所謂簾幕刷39的刷子彈掉這樣堆積的切屑之效果。但是,當刷子末端在維持其狀態下與晶圓(工件)表面接觸時,具有損傷晶圓表面的情況。特別是,當淤渣藉由乘於晶圓之上的刷子擦掉時,會造成淤渣刮擦晶圓表面而損傷晶圓。
為避免這樣的事態,從簾幕刷39的上游側亦即工件交換位置附近,利用水霧噴嘴51使水霧落在晶圓上,一邊順著載置工件的工作台24,一邊順著工件表面亦即晶圓表面而形成水流,並一邊通過簾幕刷39下方,使晶圓返回到工件交換位置。藉此,由於簾幕刷39的末端係隔著水進行接觸,所以簾幕刷39係於晶圓上的淤渣未摩擦晶圓表面的情況下彈掉淤渣,同時淤渣乘著水流而持續流走。其結果,可在未損傷晶圓表面之下有效地除去切屑、淤渣。
在此,雖是做成來自水霧噴嘴51的水霧係從比簾幕刷39還上游側,順著晶圓或順著工作台24進行供給,但是從簾幕刷39的上側邊使該簾幕刷39含有水地進行供給亦無妨。在此情況,於晶圓上,嚴格說來不會成為順著晶圓的水流,會成為被簾幕刷39所含有的水所沖走,簾幕刷39在撥開淤渣之際不與晶圓表面直接摩擦,利用水來除去淤渣這點可獲得相同的作用效果。
此外,透過以能讓水朝排水機構36側流動地使水霧噴嘴51對晶圓作適度傾斜,亦有也可以是從工件交換位置到排水機構36未使之傾斜的情況。但是,為了除去晶圓表面的淤渣,當水量變多時,會有某種程度,造成水在晶圓表面回彈而未讓淤渣有效地沖走之情況。
將晶圓傾斜,在此是作成從工件交換位置迄止於排水機構36形成一樣的傾斜之系統,對附著於晶圓表面的淤渣,從簾幕刷39上游順著晶圓供給水,藉此,就算是少量的水亦能有效地一邊覆蓋晶圓表面一邊移動並滑落。在該狀態下藉由使用簾幕刷39冲走,在流動中可巧妙地形成簾幕刷39與晶圓表面輕輕相接的狀況,能有效率地除去淤渣。
結果,就算水很少,如同圖10(c)所放大表示,透過在晶圓表面的表面張力,水係在晶圓上擴展,在晶圓上藉重力滑落,藉以一邊有效地覆蓋晶圓表面一邊維持該狀態下滑落。又,藉由以那樣的水覆蓋晶圓表面,可有效地沖走被簾幕刷39掃出的淤渣。
作為簾幕刷39的材質,可使用尼龍纖維等。又,由於亦有讓進行切斷加工後的工件帶靜電的情況,所以不使用碳纖維等亦無妨。在碳纖維的情況,除了要除去晶圓上的淤渣以外,由於對晶圓表面進行除電亦是追加的目的,所以將端接地成為不可欠缺。
適合使用例如將尼龍纖維是直徑0.1mm、0.2mm的尼龍刷,並以橫越工作台進給機構26的形式且縫隙細地在簾幕上捆束成直線狀者等。尼籠刷的長度可為100mm左右,以工作台進給機構26上的工件(晶圓)表面與刷的末端接觸,且工件自動地持續滑動至工件交換位置者較佳。
純水的供給為,在從工件交換位置到簾幕刷39之間作供給,在橫越工件的場所設置水霧噴嘴51,從水霧噴嘴51以潛入簾幕刷39之下的形式供水。例如,在300mm晶圓的情況,所要使用的水之流量是2L/min左右。透過供給此種程度的水,能將晶圓全面涵蓋,同時依該水之供給而在晶圓表面形成水膜。
再者,透過使工作台進給機構26倾斜,與水平面相較之下係能實質地縮短平面上的距離。依此,即便是相同工作台進給機構26的距離,當上下地賦予傾斜時,可圖謀省空間化。有關讓工作台進給機構26傾斜的角度方面,若是欲緩慢地讓水移動,則光是傾斜3°~5°左右即具有效果,但在要讓少量的水高速地作用之情況等時,能以45°~60°等之陡峭的角度來作設定。
[產業上可利用性]
本發明,只要是主軸移動機構和工作台進給機構配設成相互正交之帶有排水排氣機構之切割裝置,則全部可適用。
21...切割裝置
22...方形框體
23...開口部
24...工作台
25...刀片
26...工作台進給機構
28...主軸移動機構
29...導軌
30...主軸
32...工件切斷加工部
33...工件交換部
34...承油盤
35...排水口
36...排水機構
37...排氣口
38...排氣機構
39...簾幕刷
43...水流導引構件
44...工件的端材
45...角落部
51...水霧噴嘴
W...工件(晶圓)
M...操作員
1...方形框體
2...載入埠
3...工件洗淨部
4...工件切斷加工部
5...工作台
6...進給機構
7...刀片
8...主軸
9...主軸移動機構
10...切割裝置
11...承油盤
13...承油盤(水箱)
E...保養區
S...空間
22L、22R...內壁面
WE...工件交換側區域
ME...排氣方向側區域
SP...遮壁板
SP.MT1...主軸保養位置
SP.MT2...主軸保養位置
[圖1]顯示本發明的一實施例,係用以說明切割裝置之各部的佈設之配置俯視圖。
[圖2]顯示本發明之實施例所涉及的切割裝置之排水排氣機構的構成例之斜視圖。
[圖3]係用以說明本發明之實施例所涉及的切割裝置的排水排氣機構之作用的解說圖。
[圖4]係用以說明圖3的排水機構之三角角落部的端材之捕集作用之解說圖。
[圖5]係用以說明本發明之實施例所涉及的切割裝置之環境控制方法的解說圖。
[圖6(a)~圖6(d)]係用以說明從本發明之實施例所涉及的刀片飛散的切削水之水量分布圖,說明該切削水的飛散方向之解說圖,說明從牆壁反射的切削水之水量分布圖及說明該切削水的反射方向之解說圖。
[圖7(a)~圖7(b)]係用以說明本發明之實施例中的主軸之交換等的俯視圖,圖7(a)係用以說明主軸A之交換等的圖,圖7(b)係用以說明主軸B之交換等的圖。
[圖8(a)~圖8(b)]顯示本發明之實施例中,對裝置框體中之工件交換部的兩側作切口並將從工件交換部迄止於主軸移動機構的寬度慢慢設寬廣的構成例之俯視圖,圖8(a)是作切口前的裝置框體、圖8(b)是作切口後的裝置框體構成例。
[圖9(a)~圖9(b)]顯示本發明之實施例中,裝置框體中之排水/排氣機構的兩側切口並將從主軸移動機構迄止於排水/排氣機構的寬度慢慢地設窄的構成例之俯視圖,圖9(a)是作切口前的裝置框體、圖9(b)是作切口後的裝置框體構成例。
[圖10(a)~圖10(c)]顯示本發明之實施例中,在從主軸移動機構返回工件交換部的中途之工作台進給機構上方設置有簾幕刷的構成例之圖,圖10(a)是俯視圖、圖10(b)是圖(a)中之順著Y-Y線的斷面圖、圖10(c)是將圖(b)部分地放大之詳細圖。
[圖11]顯示習知例,用以說明切割裝置之各部的佈設之配置俯視圖。
[圖12]顯示習知例所涉及的切割裝置之排水機構的構成例之詳細俯視圖。
[圖13]係用以說明習知例所涉及的切割裝置之排水機構中的端材之捕集作用的解說圖。
[圖14(a)~圖14(d)]乃說明從習知例所涉及的刀片飛散之切削水的水量分布圖,係用以說明該切削水的飛散方向之解說圖,係用以說明從壁面反射之切削水的水量分布圖以及用以說明該切削水之反射方向的解說圖。
21...切割裝置
22...方形框體
23...開口部
24...工作台
25...刀片
26...工作台進給機構
28...主軸移動機構
29...導軌
30...主軸
32...工件切斷加工部
33...工件交換部
34...承油盤
35...排水口
36...排水機構
37...排氣口
38...排氣機構
43...水流導引構件
W...工件(晶圓)
M...操作員

Claims (11)

  1. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,該切割裝置之特徵為於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構,該排水機構具有寬度會隨著從前述刀片越接近前述排水口而變越窄的裝置內壁。
  2. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,該切割裝置之特徵為建構成:於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排氣口的排氣機構,該排氣機構具有寬度會隨著從前述刀片越接近前述排氣口而變越窄的裝置內壁。
  3. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構, 該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和工作台進給機構係配置在俯視呈方形的切割裝置之方形框體的2條對角線上,於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構和具有排氣口的排氣機構,該排水機構和排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排水口而變越窄的排水道,且,前述排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排氣口而變越窄的排氣道,在配置有前述排水機構的對角線上且是該排水機構的相反側上設置有工件交換部。
  4. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和工作台進給機構係配置在俯視呈方形的切割裝置之方形框體的2條對角線上,於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構和具有排氣口的排氣機構,該排水機構和排氣機構具有其寬度會越接近前述排水口而變越窄的排水道,且,前述排氣機構具有其寬度會隨著越接近前述排氣口而變越窄的排氣道,再者,承接從前述工件流出的切削水用的承油盤,係設置成包圍前 述工作台進給機構,該承油盤係在前述工件切斷加工位置形成寬廣,並且形成為伴隨著朝向被連接於該承油盤的前述排水機構而變狹窄。
  5. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置的環境控制方法,該切割裝置具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片用的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,前述主軸移動機構和工作台進給機構係配置在俯視呈方形的切割裝置之方形框體的2條對角線上,於前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水和水霧之排出方向的大致延長線上,配設具有排水口的排水機構和具有排氣口的排氣機構,該方法之特徵為利用主軸移動機構將設有工件交換部的空間區域從水霧飛散的空間區域隔離,在以前述刀片切斷工件,使順著該刀片的旋轉而飛散的切削水及水霧分別直接流入前述排水機構及排氣機構後,讓切削水及水霧朝前述排水口及排氣口一邊收斂一邊排出。
  6. 一種切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進 給機構的一端,且具有裝置框體,其框體寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而變寬廣,且伴隨從前述主軸移動機構朝向前述工件切斷時順著前述刀片飛散的切削水之排出方向的大致延長線上會變狹窄。
  7. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工件台進給機構的一端,並且在前述工件切斷時順著前述刀片飛散之切削水排出方向的大致延長線上且是前述工作台進給機構的他端側附近,配設收集排水的排水機構,具有橫越前述工作台進給機構位在前述工件交換位置與前述工件加工位置之間的簾幕刷,該簾幕刷係在工件自前述工件加工位置朝前述工件交換位置移動時與工件表面接觸,具有其寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而變寬廣,並且伴隨自前述主軸移動機構接近前述排水機構而變狹窄的裝置框體。
  8. 一種帶有排水排氣機構之切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述 刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,並且在前述工件切斷時順著前述刀片飛散之切削水排出方向的大致延長線上且是前述工作台進給機構的他端側附近,配設收集排水的排水機構,具有橫越前述工作台進給機構位在前述工件交換位置與前述工件加工位置之間的簾幕刷,並且在前述工件切斷時順著前述刀片飛散之切削水的排出方向之大致延長線上且是前述工作台進給機構的他端側附近,配設收集排水的排水機構,具有橫越前述工作台進給機構位在前述工件交換位置和前述工件加工位置之間的簾幕刷,該簾幕刷係在工件自前述工件加工位置朝前述工件交換位置移動時與工件表面接觸,具有其框體寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而變寬廣,並且橫越前述工作台進給機構且從簾幕刷和前述主軸移動機構越接近前述排水機構會變狹窄的裝置框體。
  9. 一種切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中 央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,具有其寬度從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構會變寬廣的裝置框體。
  10. 一種切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該切割裝置之特徵為前述主軸移動機構和前述工作台進給機構配設成相互正交,加工前述工件用的工件加工位置大致是在裝置中央部,且交換前述工件用的工件交換位置是在前述工作台進給機構的一端,更在前述主軸移動機構上且自移動前述工件的X軸偏離的左右部分上設主軸保養位置,具有從前述工件交換位置越接近前述主軸移動機構會變寬廣的裝置框體。
  11. 一種切割裝置,具備:載置工件的工作台;切斷該工件用的刀片;使前述工作台上的工件朝前述刀片相對移動的工件台進給機構;以可旋轉地安裝前述刀片用的主軸;及以可移動地支持該主軸的主軸移動機構,該切割裝置之特徵為建構成:前述主軸移動機構和前述工作台進給機構相互正交地配設,加工前述工件之工件加工位置位在大致裝置中央部,並且以主軸移動機構為界區分成裝置前部的乾淨區和裝置後部的髒汚區,交換前述工件之工件交換位置是在前述乾淨區,前述髒汚區配置在前述工件切斷時切削 水及切削水霧順著前述刀片飛散的方向上,裝置的框體寬度伴隨自前述工件交換位置接近前述主軸移動機構而增大,裝置的框體寬度伴隨自前述主軸移動機構朝向前述髒汚區而變窄。
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