JP2001298000A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１のスピンドルユニットと第２のスピンド
ルユニットとを備えた切削装置において、両スピンドル
ユニットによって切削された２つの切削溝を同時に確認
することができる切削装置を提供する。 【解決手段】 第１の回転スピンドルと該第１の回転ス
ピンドルの一端部に装着された第１の切削ブレードとを
備えた第１のスピンドルユニットと、第２の回転スピン
ドルと該第２の回転スピンドルの一端部に装着された第
２の切削ブレードとを備えた第２のスピンドルユニット
とを有し、該第１の切削ブレードと該第２の切削ブレー
ドとを対峙して配設した切削装置であって、第１のスピ
ンドルユニット第１の切削手段に関連して設けられた第
１の光学手段と、第２のスピンドルユニットに関連して
設けられた第２の光学手段とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエーハ等
の被加工物を切削するダイシング装置等の切削装置、更
に詳しくは、２つの切削手段を備えた切削装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ダイシング装置による半導体ウエーハの
切削方式として、ステップカット方式が一般に行われて
いる。このステップカット方式は、第１のステップでＶ
字型のＶ溝ブレードを用いて半導体ウエーハに設けられ
た切断ライン（ストリート）に沿ってＶ溝を形成し、第
２のステップで切断用のブレードを用いて第１のステッ
プで形成されたＶ溝に沿って切削することにより、表面
がテーパー状に面取りされたチップを形成する。このよ
うなステップカット方式による切削を効率的に実施する
ために、２つの切削手段を備えた切削装置が例えば特公
平３ー１１６０１号公報に開示されている。この公報に
開示された切削装置は、第１の回転スピンドルと該第１
の回転スピンドルに装着された第１の切削ブレードとを
備えた第１の切削手段と、第２の回転スピンドルと該第
２の回転スピンドルに装着された第２の切削ブレードと
を備えた第２の切削手段とを具備し、第１の切削手段と
第２の切削手段とが並列に配設されている。

【０００３】一方、半導体ウエーハ等の被加工物を切削
するダイシング装置等の切削装置は、チャックテーブル
上に保持された被加工物を撮像して切削すべき領域を検
出するための光学手段を備えている。また、この光学手
段は、被加工物の適正な位置に切削溝が形成されている
か、切削溝にピッチングが生じていないか等の切削溝の
状態を検出するためにも利用されている。このような光
学手段は、上述した第１の切削手段と第２の切削手段と
が並列に配設された切削装置にも装備されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】而して、上述した第１
の切削手段と第２の切削手段とが並列に配設された切削
装置において、第１の切削手段によって形成された切削
溝と第２の切削手段よって形成された切削溝の状態を確
認する場合には、この確認作業を２度実施しなければな
らず、作業性が悪い。なお、第１の切削手段と第２の切
削手段のそれぞれに関連して光学手段を２個設けること
も考えられるが、第１の切削手段と第２の切削手段とが
並列に配設された切削装置においては、２個の光学手段
を設けても２つの切削溝を同時に確認することはでき
ず、切削溝確認作業の作業性を改善することはできな
い。

【０００５】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、その主たる技術課題は、第１の切削手段と第２の
切削手段とを備えた切削装置において、両切削手段によ
って切削された２つの切削溝を同時に確認することがで
きる切削装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記主たる技術課題を解
決するため、本発明によれば、第１の回転スピンドルと
該第１の回転スピンドルの一端部に装着された第１の切
削ブレードとを備えた第１の切削手段と、第２の回転ス
ピンドルと該第２の回転スピンドルの一端部に装着され
た第２の切削ブレードとを備えた第２の切削手段とを有
し、該第１の切削ブレードと該第２の切削ブレードとを
対峙して配設した切削装置において、該第１の切削手段
に関連して設けられた第１の光学手段と、該第２の切削
手段に関連して設けられた第２の光学手段とを具備す
る、ことを特徴とする切削装置が提供される。

【０００７】上記第１の光学手段と上記第２の光学手段
に撮像された画像を表示するモニターを具備し、該モニ
ターの一方の半分領域に第１の光学手段によって撮像さ
れ第１の切削手段によって形成された切削溝を表示し、
該モニターの他方の半分領域に第２の光学手段によって
撮像され第２の切削手段によって形成された切削溝を表
示することが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
切削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照し
て詳細に説明する。

【０００９】図１には、本発明に従って構成された切削
装置としてのダイシング装置の斜視図が示されている。
図１に示されたダイシング装置は、略直方体状の装置ハ
ウジング１を具備している。この装置ハウジング１に
は、被加工物である半導体ウエーハをストックするカセ
ット機構２と、該カセット機構２に収納された被加工物
を搬出するとともに切削作業終了後の被加工物をカセッ
ト機構２に搬入する被加工物搬出・搬入機構３と、該被
加工物搬出・搬入機構３によって搬出された被加工物を
保持するチャックテーブル機構４と、該チャックテーブ
ル機構４に保持された被加工物を切削する切削機構５
と、該切削機構５によって切削された被加工物を洗浄す
る洗浄機構６と、チャックテーブル機構４と洗浄機構６
との間で被加工物を搬送する被加工物搬送機構７が配設
されている。また、装置ハウジング１には、後述する光
学手段によって撮像された画像を表示するモニター８が
配設されている。

【００１０】上記カセット機構２、チャックテーブル機
構４および切削機構５について、図２を参照して説明す
る。図示の実施形態におけるダイシング装置は、装置ハ
ウジング１内に配設され上記各機構を装着する静止基台
１０を具備している。上記カセット機構２は、静止基台
１０の側面に上下方向に設けられた２本のガイドレール
２１、２１に摺動可能に配設されたカセットテーブル２
２と、該カセットテーブル２２をガイドレール２１に沿
って上下方向（矢印Ｚで示す方向）に移動させるための
駆動手段２３を具備している。駆動手段２３は、上記２
本のガイドレール２１と２１の間に平行に配設された雄
ネジロッド２３１と、カセットテーブル２２に装着され
雄ネジロッド２３１に螺合する図示しないナットと、雄
ネジロッド２３１を回転駆動するための図示しないパル
スモータ等の駆動源を含んでいる。従って、図示しない
パルスモータによって雄ネジロッド２３１を回動するこ
とにより、カセットテーブル２２が上下方向（矢印Ｚで
示す方向）に移動せしめられる。このように上下方向に
移動可能に構成されたカセットテーブル２２上に複数段
の収容室を備えたカセット２４が載置される。このカセ
ット２４の複数段の収容室に被加工物２５が１枚ずつ収
容される。なお、図示の実施形態においては、被加工物
２５はフレーム２５１にテープ２５２によって装着され
半導体ウエーハ２５０が示されている。

【００１１】上記チャックテーブル機構４は、静止基台
１０上に固定された支持台４１と、該支持台４１上に矢
印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された２本のガイド
レール４２、４２と、該ガイドレール４２、４２上に矢
印Ｘで示す方向に移動可能に配設された被加工物を保持
する被加工物保持手段としてのチャックテーブル４３を
具備している。このチャックテーブル４３は、ガイドレ
ール４２、４２上に移動可能に配設された吸着チャック
支持台４３１と、該吸着チャック支持台４３１上に装着
された吸着チャック４３２とを具備しており、該吸着チ
ャック４３２上に被加工物である例えば円盤状の半導体
ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するように
なっている。なお、チャックテーブル機構４は、チャッ
クテーブル４３を２本のガイドレール４２、４２に沿っ
て矢印Ｘで示す方向に移動させるための駆動手段４４を
具備している。駆動手段４４は、上記２本のガイドレー
ル４２、４２の間に平行に配設された雄ネジロッド４４
１と、吸着チャック支持台４３１に装着され雄ネジロッ
ド４４１に螺合する図示しないナットと、雄ネジロッド
４４１を回転駆動するための図示しないパルスモータ等
の駆動源を含んでいる。従って、図示しないパルスモー
タによって雄ネジロッド４４１を回動することにより、
チャックテーブル４３が矢印Ｘで示す方向に移動せしめ
られる。即ち、チャックテーブル４３は図１および図２
で示す被加工物載置領域１０１から切削領域１０２の間
を移動することができる。なお、上記チャックテーブル
機構４は、吸着チャック４３２を回転する図示しない回
転機構を具備している。

【００１２】次に、上記切削機構５について説明する。
切削機構５は、上記静止基台１０上に固定された門型の
支持台５１を具備している。この門型の支持台５１は、
上記切削領域１０２を跨ぐように配設されている。支持
台５１の側壁には矢印Ｙで示す方向に沿って平行に配設
された２本のガイドレール５１１、５１１が設けられて
いるとともに、該２本のガイドレール５１１、５１１の
間に平行に１本の雄ネジロッド５２が固定して配設され
ている。このガイドレール５１１、５１１に沿って第１
の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂがそれぞれ矢印Ｙ
で示す方向に摺動可能に配設されている。第１の基部５
３ａおよび第２の基部５３ｂにはそれぞれ上記共通の雄
ネジロッド５２に螺合する図示しない駆動ナットが装着
されており、この駆動ナットを図示しないパルスモータ
等の駆動源によって回動することにより、第１の基部５
３ａおよび第２の基部５３ｂをガイドレール５１１、５
１１に沿って矢印Ｙで示す方向に移動するとができる。
なお、第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂのそれ
ぞれに対応して独立した雄ネジロッドを配設し、このそ
れぞれ独立した雄ネジロッドをパルスモータ等によって
それぞれ回転させて、第１の基部５３ａおよび第２の基
部５３ｂをそれぞれ矢印Ｙで示す方向に移動するように
構成してもよい。第１の基部５３ａおよび第２の基部５
３ｂにはそれぞれ一対のガイドレール５３１ａおよび５
３１ｂが矢印Ｚで示す方向に沿って設けられており、こ
のガイドレール５３１ａおよび５３１ｂに沿って第１の
支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂがそれぞれ矢印
Ｚで示す方向に摺動可能に配設されている。第１の基部
５３ａおよび第２の基部５３ｂにはそれぞれパルスモー
タ５５ａおよび５５ｂ等の駆動源によって回動せしめら
れる図示しない雄ネジロッドが配設されており、第１の
支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂにはそれぞれ上
記雄ネジロッドに螺合するナットが装着されている。従
って、パルスモータ５５ａおよび５５ｂにとって図示し
ない雄ネジロッドを回動することにより、第１の支持部
５４ａおよび第２の支持部５４ｂをガイドレール５３１
ａおよび５３１ｂに沿って矢印Ｚで示す方向に移動する
とができる。

【００１３】上記第１の支持部５４ａおよび第２の支持
部５４ｂには、第１の切削手段としての第１のスピンド
ルユニット５６ａと第２の切削手段としての第２のスピ
ンドルユニット５６ｂが装着されている。この第１のス
ピンドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニッ
ト５６ｂについて、簡略化して示されている図３を参照
して説明する。第１のスピンドルユニット５６ａおよび
第２のスピンドルユニット５６ｂは、それぞれ第１の支
持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂに固定された第１
のスピンドルハウジング５６１ａおよび第２のスピンド
ルハウジング５６１ｂと、該第１のスピンドルハウジン
グ５６１ａおよび第２のスピンドルハウジング５６１ｂ
にそれぞれ回転可能に支持された第１の回転スピンドル
５６２ａおよび第２の回転スピンドル５６２ｂと、該第
１の回転スピンドル５６２ａおよび第２の回転スピンド
ル５６２ｂの一端部に装着された第１の切削ブレード５
６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂとからなって
いる。このように構成された第１のスピンドルユニット
５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６ｂは、第１
の切削ブレード５６３ａと第２の切削ブレード５６３ｂ
が互いに対峙するように配設されている。即ち、第１の
スピンドルユニット５６ａと第２のスピンドルユニット
５６ｂは、それぞれ軸芯が矢印Ｙ方向に向くように、且
つ図４に示すように矢印Ｘ方向の位置を共通にして一直
線上になるように配設されている。このように構成され
た第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２のスピン
ドルユニット５６ｂに関連して、それぞれ顕微鏡やＣＣ
Ｄカメラ等で構成される第１の光学手段５７ａおよび第
２の光学手段５７ｂが設けられている。第１の光学手段
５７ａは第１のスピンドルハウジング５６１ａに固定さ
れ、第２の光学手段５７ｂは第２のスピンドルハウジン
グ５６１ｂに固定されている。

【００１４】次に、上述したダイシング装置の加工処理
動作について簡単に説明する。先ず、カセット機構２の
駆動手段２３を作動してカセットテーブル２２に載置さ
れたカセット２４を適宜の高さに位置付ける。カセット
２４が適宜の高さに位置付けられたら、被加工物搬出・
搬入機構３を作動しカセット２４に収容された被加工物
２５を挟持部３１で搬出して、被加工物載置領域１０１
に位置付けられているチャックテーブル機構４の吸着チ
ャック４３２上に載置する。吸着チャック４３２上に載
置された被加工物２５は、図示しない吸着手段によって
吸着チャック４３２上に吸引保持される。このようにし
て、吸着チャック４３２上に被加工物２５が吸引保持さ
れたら、チャックテーブル４３を矢印Ｘ方向に移動する
とともに、第１のスピンドルユニット５６ａおよび第２
のスピンドルユニット５６ｂを装着した第１の基部５３
ａおよび第２の基部５３ｂを矢印Ｙ方向に移動し、吸着
チャック４３２上に載置された被加工物２５を第１の光
学手段５７ａおよび第２の光学手段５７ｂの直下に位置
付ける。そして、第１の光学手段５７ａおよび第２の光
学手段５７ｂによって被加工物２５である半導体ウエー
ハ２５０の表面が撮像され、半導体ウエーハ２５０の表
面形成された切断ライン（ストリート）のうち少なくと
も１本がそれぞれ検出されて、このそれぞれ検出された
切断ラインと第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の
切削ブレード５６３ｂの矢印Ｙ方向の位置合わせが行わ
れる。このとき図示の実施形態においては、第１の基部
５３ａおよび第２の基部５３ｂの矢印Ｙ方向の位置は、
支持台５１に配設された１本のリニアスケール５８によ
る計測値に基づいて精密制御される。なお、図示の実施
形態おいては、リニアスケールを１本にして第１の基部
５３ａと第２の基部５３ｂとで共用しているので、同じ
スケールで矢印Ｙ方向の制御が遂行されるため、スケー
ルをそれぞれ個別に設けた場合に比べ精度が向上する。
このように、図示の実施形態においては、第１のスピン
ドルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５
６ｂに関連してそれぞれ第１の光学手段５７ａおよび第
２の光学手段５７ｂが設けられているので、第１の切削
ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂの
矢印Ｙ方向の位置合わせ作業を同時に効率的に行うこと
ができる。

【００１５】その後、第１のスピンドルユニット５６ａ
および第２のスピンドルユニット５６ｂを装着した第１
の支持部５４ａおよび第２の支持部５４ｂを切削位置ま
で下降せしめ、半導体ウエーハ２５０を吸引保持したチ
ャックテーブル４３を切削送り方向である矢印Ｘ方向に
切削領域１０２まで移動することにより、高速回転する
第１の切削ブレード５６３ａおよび第２の切削ブレード
５６３ｂの作用を受けて、上述のようにして検出された
切断ラインが切削される。このように、第１のスピンド
ルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６
ｂを装着した第１の基部５３ａおよび第２の基部５３ｂ
の矢印Ｙ方向の割り出し移動と、半導体ウエーハ２５０
を吸引保持したチャックテーブル４３の矢印Ｘ方向切削
送りを繰り返し実行することにより、半導体ウエーハ２
５０に形成された複数の切断ラインが順次切削される。
そして、半導体ウエーハ２５０に形成された同方向の切
断ラインが全て切削されたら、半導体ウエーハ２５０を
吸引保持した吸着チャック３３２を９０度回転させて、
上記を同様の切削作業を実行することにより、半導体ウ
エーハ２５０に格子状に形成された全ての切断ラインが
切削されて個々のペレットが形成される。

【００１６】上述したように切削作業が終了したら、切
削領域１０２に位置しているチャックテーブル４３を被
加工物載置領域１０１に移動する。チャックテーブル４
３が被加工物載置領域１０１に位置付けられたら、被加
工物搬送機構７を作動しチャックテーブル４３に保持さ
れた半導体ウエーハ２５０を装着したフレーム２５１を
吸着パッド７１によって吸着して洗浄機構６のスピンナ
ーテーブル６１１上に搬送する。スピンナーテーブル６
１１上に搬送され上述したように切削された半導体ウエ
ーハ２５０は、洗浄水供給ノズル６１２から噴射される
洗浄水によって洗浄され切削屑が除去されるとともに、
スピンナーテーブル６１１が回転することによる遠心力
によって乾燥せしめられる。このようにして半導体ウエ
ーハ２５０が洗浄されたならば、被加工物搬送機構７を
作動し半導体ウエーハ２５０を装着したフレーム２５１
を吸着パッド７１によって吸着して被加工物載置領域１
０１に位置付けられているチャックテーブル４３の吸着
チャック４３２上に載置する。そして、被加工物搬出・
搬入機構３を作動し、吸着チャック４３２上に載置され
洗浄済の半導体ウエーハ２５０およびフレーム２５１を
カセット２４の所定の収容室に収容する。

【００１７】上述した切削作業時に、第１の切削ブレー
ド５６３ａおよび第２の切削ブレード５６３ｂによって
切削された切削溝が、被加工物の適正な位置に形成され
ているか、また、切削溝にピッチングが生じていないか
等の切削溝の状態を検出して確認する必要がある。この
とき、図４に示す実施形態においては、第１のスピンド
ルユニット５６ａおよび第２のスピンドルユニット５６
ｂに関連してそれぞれ第１の光学手段５７ａおよび第２
の光学手段５７ｂが設けられており、第１の切削ブレー
ド５６３ａによって切削された切削溝８ａを第１の光学
手段５７ａによって撮像し、第２の切削ブレード５６３
ｂによって切削された切削溝８ｂを第２の光学手段５７
ｂによって撮像する。そして、第１の光学手段５７ａと
第２の光学手段５７ｂによって撮像された画像は、図５
に示すようにモニター８に同時に表示される。このと
き、図示の実施形態においては、第１の光学手段５７ａ
によって撮像された切削溝８ａはモニター８の一方の半
分領域８１に表示され、第２の光学手段５７ｂによって
撮像された切削溝８ｂはモニター８の他方の半分領域８
２に表示される。このように、図示の実施形態において
は、２つの切削ブレードによって切削された２つの切削
溝を同時に確認することができるので、その作業性が著
しく向上する。

【００１８】

【発明の効果】本発明による切削装置は以上のように構
成されているので、次の作用効果を奏する。

【００１９】即ち、本発明によれば、第１の切削手段と
第２の切削手段とを有し、該第１の切削手段に関連して
設けられた第１の光学手段と、該第２の切削手段に関連
して設けられた第２の光学手段とを具備しているので、
第１の切削手段と第２の切削手段とによって形成された
切削溝の状態を第１の光学手段および第２の光学手段に
よって同時に検出することができ、生産性を向上するこ
とができる。

【００２０】また、本発明によれば、第１の光学手段と
第２の光学手段に撮像された画像を表示するモニターを
具備し、該モニターの一方の半分領域に第１の光学手段
によって撮像され第１の切削手段によって形成された切
削溝を表示し、該モニターの他方の半分領域に第２の光
学手段によって撮像され第２の切削手段によって形成さ
れた切削溝を表示するので、２つの切削溝を同時に確認
することができ、切削溝を確認するための作業性を著し
く向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された切削装置であるダイ
シング装置の斜視図。

【図２】図１に示すダイシング装置の要部斜視図。

【図３】図１に示すダイシング装置を構成する第１のス
ピンドルユニットと第２のスピンドルユニットを簡略化
して示す説明図。

【図４】図１に示すダイシング装置を構成する第１のス
ピンドルユニットと第２のスピンドルユニットおよび第
１の光学手段と第２の光学手段を簡略化して示す説明
図。

【図５】図１に示すダイシング装置を構成するモニター
の表示例を示す説明図。

【符号の説明】

１：装置ハウジング １０：静止基台 ２：カセット機構 ２１：ガイドレール ２２：カセットテーブル ２３：駆動手段 ２４：カセット ２５：被加工物 ２５０：半導体ウエーハ ２５１：フレーム ２５２：テープ ３：被加工物搬出・搬入機構 ３１：被加工物搬出・搬入機構の挟持部 ４：チャックテーブル機構 ４１：支持台 ４２：ガイドレール ４３：チャックテーブル ４３１：吸着チャック支持台 ４３２：吸着チャック ４４：駆動手段 ５：切削機構 ５１：支持台 ５１１：ガイドレール ５３ａ：第１の基部 ５３１ａ：ガイドレール ５３ｂ：第２の基部 ５３１ｂ：ガイドレール ５４ａ：第１の支持部 ５４ｂ：第２の支持部 ５５ａ：パルスモータ ５５ｂ：パルスモータ ５６ａ：第１のスピンドルユニット ５６１ａ：第１のスピンドルハウジング ５６２ａ：第１の回転スピンドル ５６３ａ：第１の切削ブレード ５６ｂ：第２のスピンドルユニット ５６１ｂ：第２のスピンドルハウジング ５６２ｂ：第２の回転スピンドル ５６３ｂ：第２の切削ブレード ５７ａ：第１の光学手段 ５７ｂ：第２の光学手段 ６：洗浄機構 ６６１：スピンナーテーブル ６６２：洗浄水供給ノズル ７：被加工物搬送機構 ７１：被加工物搬送機構の吸着パッド ８：モニター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の回転スピンドルと該第１の回転ス
   ピンドルの一端部に装着された第１の切削ブレードとを
   備えた第１の切削手段と、第２の回転スピンドルと該第
   ２の回転スピンドルの一端部に装着された第２の切削ブ
   レードとを備えた第２の切削手段とを有し、該第１の切
   削ブレードと該第２の切削ブレードとを対峙して配設し
   た切削装置において、 該第１の切削手段に関連して設けられた第１の光学手段
   と、該第２の切削手段に関連して設けられた第２の光学
   手段とを具備する、 ことを特徴とする切削装置。
2. 【請求項２】該第１の光学手段と該第２の光学手段に撮
   像された画像を表示するモニターを具備し、該モニター
   の一方の半分領域に該第１の光学手段によって撮像され
   該第１の切削手段によって形成された切削溝を表示し、
   該モニターの他方の半分領域に該第２の光学手段によっ
   て撮像され該第２の切削手段によって形成された切削溝
   を表示する、請求項１記載の切削装置。