JPH1177461A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１２インチ、１６インチというような大口径の
半導体ウェーハを切削する場合にも、スピンドルの撓み
や熱ひずみ等が生じにくく、安定した精密切削が可能と
なる切削装置を提供する。 【解決手段】スピンドルや、スピンドルに装着するブレ
ード等から構成される切削手段をスピンドルの軸心方向
に移動可能に吊持することにより、半導体ウェーハが大
口径化しても、スピンドルを長くすることなく、支持状
態を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被加工物を切削する切削装置に関し、詳しくは、切削
用のブレードやそのブレードを装着するスピンドル等か
ら構成される切削手段を吊持することにより、切削手段
の支持状態を安定させて、より精密な切削を可能とした
切削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハ等の被加工物を切削する
切削装置としては、例えば図５に示すダイシング装置５
０が周知である。このダイシング装置５０を用いて半導
体ウェーハを切削する際は、まず保持テープＴを介して
フレームＦに保持させた半導体ウェーハＷをカセット５
１に収納する。そして、搬出入手段５２がカセット５１
から半導体ウェーハＷを取り出し、搬送手段５３によっ
て半導体ウェーハＷをチャックテーブル５４に搬送し、
ここに載置する。

【０００３】チャックテーブル５４に載置されて保持さ
れた半導体ウェーハＷは、チャックテーブル５４のＸ軸
方向の移動によってアライメント手段５５の直下に位置
付けられて、撮像手段５６によって表面を撮像され、パ
ターンマッチング等の処理を経て切削すべき領域が検出
される。そして更にチャックテーブル５４がＸ軸方向に
移動することにより、半導体ウェーハＷは切削領域５７
に移動する。

【０００４】切削領域５７には、図６に示すように、Ｙ
軸方向に設けられて第一のモータ５８に駆動されて回転
する第一のボールスクリュー５９と、第一のボールスク
リュー５９に係合して第一のボールスクリュー５９の回
転に伴ってＹ軸方向に移動可能な基台６０とが配設され
ている。

【０００５】基台６０の端部からは、支持部材６１が起
立して設けられ、この支持部材６１に沿って、第二のモ
ータ６２の駆動により回転する第二のボールスクリュー
６３がＺ軸方向に配設されている。そして、第二のボー
ルスクリュー６３には、第二のボールスクリュー６３の
回転に伴ってＺ軸方向に上下動するスピンドル支持部材
６４が係合され、スピンドル支持部材６４は、Ｙ軸方向
にハウジング６５及びハウジング６５に回転可能に支持
されたスピンドル６６の片側端部を支持している。

【０００６】スピンドル６６の先端には円板状の刃であ
るブレード６７が回転可能に装着されている。半導体ウ
ェーハＷの切削時は、第一のモータ５８に駆動されて第
一のボールスクリュー５９が回転して基台６０をＹ軸方
向に移動させることにより、半導体ウェーハＷの切削位
置に対するブレード６７のＹ軸方向の位置合わせを行
う。そして、ブレード６７が回転すると共に、スピンド
ル支持部材６４が第二のボールスクリュー６３の回転に
伴って下降し、更に、第三のモータ６８に駆動されてチ
ャックテーブル５４が一対のガイドレール６９にガイド
されてＸ軸方向に移動することによって、半導体ウェー
ハＷがＸ軸方向に切削される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スピン
ドル６６は、片側の端部をスピンドル支持部材６４によ
って支持されたいわゆる片持の状態であるため、半導体
ウェーハＷが例えば１２インチ、１６インチと大口径に
なると、それに伴いスピンドル６６の突き出し量が１２
インチ、１６インチ以上となる。このように、スピンド
ル６６の突き出し量が大きくなると、撓みが増加すると
共に熱ひずみの影響が大きくなり、回転時の振動も増加
して、精密切削に支障が生じる。

【０００８】従って、従来の切削装置においては、スピ
ンドルを安定的に支持することにより、大口径の半導体
ウェーハの場合にも精密な切削を可能とすることに課題
を有している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を保持するチャ
ックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加
工物を切削する切削手段とを少なくとも含む切削装置で
あって、切削手段は、ハウジングによって回転可能に支
持されてブレードが装着されるスピンドルと、該スピン
ドルを回転させる駆動源とを具備し、スピンドルの軸心
方向に切削手段を移動させる切削手段移動手段を含み、
該切削手段移動手段は、切削手段を吊持する吊持部と、
該吊持部をＹ軸方向に移動可能に支持するガイドレール
と、該ガイドレールに支持された吊持部をＹ軸方向に移
動させる駆動機構とから構成される切削装置を提供する
ものである。

【００１０】そして、吊持部は切削手段の重心を含む領
域を吊持すること、ガイドレールは門型に構成されるこ
と、チャックテーブルはＹ軸に直交するＸ軸方向に移動
可能であり、チャックテーブルと切削手段とはＸ軸及び
Ｙ軸に直交するＺ軸方向に相対的に移動可能であるこ
と、を付加的要件とするものである。

【００１１】このような切削装置によれば、半導体ウェ
ーハ等の被加工物を保持したチャックテーブルの上方を
切削手段がＹ軸方向に移動できるため、半導体ウェーハ
が大口径化してもスピンドルを長くする必要がなく、撓
みや振動が増加せず、熱ひずみの問題も生じにくい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態とし
て、図１に示すダイシング装置１０について説明する。
なお、ダイシング装置１０において、従来例として示し
た図５のダイシング装置５０と共通する部位については
従来例と同一の符号を付し、その説明は省略することと
する。

【００１３】図１における切削領域１１の構成を詳細に
図示したのが図２であり、この図２において、切削領域
１１には、Ｙ軸方向に門型の基盤１２が起立して設けら
れており、この基盤１２には、切削手段１３のＹ軸方向
の位置を計測するリニアスケール１４と、切削手段１３
のＹ軸方向の移動をガイドする一対の第一のガイドレー
ル１５と、切削手段１３をＹ軸方向に移動させる駆動機
構である第一のパルスモータ１６及び該第一のパルスモ
ータ１６によって駆動されて回転する第一のボールスク
リュー１７とが配設されている。

【００１４】そして、第一のガイドレール１５は、切削
手段１３を吊持する吊持部１８をＹ軸方向に移動可能に
支持しており、吊持部１８と、第一のガイドレール１５
と、第一のボールスクリュー１７及び第一のパルスモー
タ１６とからなる駆動機構とで、切削手段１３をＹ軸方
向に移動させるための切削手段移動手段を形成してい
る。

【００１５】吊持部１８には、切削手段１３のＺ軸方向
の運動を制御する第二のパルスモータ１９を備えてお
り、第二のパルスモータ１９を駆動することにより切削
手段１３のＺ軸方向の移動を制御して切り込み深さを調
整することができる。

【００１６】吊持部１８によってＺ軸方向に移動可能に
吊持される切削手段１３は、ハウジング２０と、ハウジ
ング２０に回転可能に支持されたスピンドル２１と、ス
ピンドル２１の先端に装着されるブレード２２と、スピ
ンドル２１を回転させる駆動源２３とを具備している。
そして、ハウジング２０の両端付近が吊持されることに
より、切削手段１３の重心部を含む領域が吊持部１８に
よって吊持されている。

【００１７】Ｙ軸方向に設けられた門型の基盤１２の空
洞部２４には、Ｙ軸に直交するＸ軸方向に、一対の第二
のガイドレール２５と、パルスモータ（図示せず）によ
って駆動される第二のボールスクリュー２６とが配設さ
れており、チャックテーブル２７は、第二のボールスク
リュー２６の回転により、第二のガイドレール２５にガ
イドされてＸ軸方向に移動することができる。

【００１８】例えば、チャックテーブル２７に保持され
た半導体ウェーハＷをＸ軸方向に切削するときは、パタ
ーンマッチング等の処理によって切削すべき領域が検出
された後、その切削すべき領域のＹ軸方向の位置にブレ
ード２２を位置付けると共に、駆動源２３を駆動させて
スピンドル２１及びスピンドル２１の先端に装着された
ブレード２２を回転させる。

【００１９】切削すべき領域のＹ軸方向の位置にブレー
ド２２を位置付ける際は、第一のパルスモータ１６を駆
動して第一のボールスクリュー１７を回転させることに
よって吊持部１８を第一のガイドレール１５に沿ってＹ
軸方向に移動させる。吊持部１８がＹ軸方向に移動すれ
ば、吊持部１８から吊持された切削手段１３を構成する
ブレード２２もそれに伴いＹ軸方向に移動する。

【００２０】このときブレード２２のＹ軸方向の位置が
リニアスケール１４によって計測され、切削しようとす
る位置に位置付けされると、第二のパルスモータ１９を
駆動して切削手段１３を下降させると共に、チャックテ
ーブル２７を第二のガイドレール２５に沿ってＸ軸方向
に移動させることにより、半導体ウェーハＷをＸ軸方向
に切削することができる。

【００２１】このようにして、Ｙ軸方向に切削手段１３
を順次移動させて下降させ、チャックテーブル２６をＸ
軸方向に移動させることにより、半導体ウェーハＷをＸ
軸方向に次々と切削していくことができる。

【００２２】切削領域１１は、図３及び図４のように構
成されていてもよい。まず図３に基づいて説明すると、
Ｙ軸方向に門型の基盤３０が起立して設けられており、
この基盤３０の上部には、切削手段３１をＹ軸方向に移
動させる駆動機構である第一のパルスモータ３２及び該
第一のパルスモータ３２によって駆動されて回転する第
一のボールスクリュー３３が配設されている。

【００２３】また、図４に示したように、基盤３０に
は、切削手段３１のＹ軸方向の移動をガイドする一対の
第一のガイドレール３４がＹ軸方向に設けられており、
第一のガイドレール３４は、吊持部３５をＹ軸方向に移
動可能に支持している。

【００２４】そして、吊持部３５と、第一のガイドレー
ル３４と、第一のボールスクリュー３３及び第一のパル
スモータ３２とからなる駆動機構とで、切削手段３１を
Ｙ軸方向に移動させるための切削手段移動手段を形成し
ている。

【００２５】吊持部３５からは、ハウジング３６と、ハ
ウジング３６に回転可能に支持されたスピンドル３７
と、スピンドル３７の先端に装着されるブレード３８
と、スピンドル３７を回転させるモータ等の駆動源３９
とからなる切削手段３１を吊持している。また吊持部３
５には、切削手段３１のＺ軸方向の運動を制御する第二
のパルスモータ４０及び第二のボールスクリュー４１を
備えており、第二のパルスモータ４０を駆動することに
より第二のボールスクリュー４１が回転して切削手段３
１のＺ軸方向の移動を制御して切り込み深さを調整する
ことができる。

【００２６】チャックテーブル４２は、第三のボールス
クリュー４３が第三のパルスモータ４４に駆動されて回
転することによって、一対の第二のガイドレール４５に
ガイドされてＸ軸方向に移動して、基盤３０の空洞部４
５を通過することができる。

【００２７】このように構成される切削領域において半
導体ウェーハＷを切削するときは、第一のボールスクリ
ュー３３の回転により切削手段３１をＹ軸方向に移動さ
せてブレード３８の切削位置のＹ軸方向の位置合わせを
行う。そして、ブレード３８が回転すると共に、切削手
段３１が第二のボールスクリュー４１の回転に伴って下
降し、更に、チャックテーブル４２がＸ軸方向に移動す
ることによって、Ｘ軸方向に切削が行われる。

【００２８】図２または図３、図４のいずれの形態にお
いても切削手段は吊持されており、チャックテーブルの
上方にも位置することができるため、切削対象となる半
導体ウェーハＷが大口径であっても、スピンドルを長く
する必要がない。また、切削手段は重心を含むほぼ全体
を吊持部によって吊持されるため、撓みや熱歪みが発生
しにくく、精密切削を安定して行うことが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
装置によれば、半導体ウェーハ等の被加工物を保持した
チャックテーブルの上方を切削手段がＹ軸方向に移動で
きるため、半導体ウェーハが大口径化してもスピンドル
を長くする必要がなく、撓みや振動が増加せず、熱ひず
みの問題も生じにくく、精密切削を安定して行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切削装置の実施の形態の一例を示
す斜視図である。

【図２】同切削装置の切削領域の構成を示す斜視図であ
る。

【図３】同切削装置の切削領域の構成の設計変更例を示
す説明図である。

【図４】同切削装置の切削領域の構成の設計変更例を示
す説明図である。

【図５】従来の切削装置を示す斜視図である。

【図６】同切削装置の切削領域の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０：ダイシング装置 １１：切削領域 １２：基盤
１３：切削手段 １４：リニアスケール １５：第一のガイドレール １
６：第一のパルスモータ １７：第一のボールスクリュー １８：吊持部 １９：
第二のパルスモータ ２０：ハウジング ２１：スピンドル ２２：ブレード
２３：駆動源 ２４：空洞部 ２５：第二のガイドレール ２６：第二
のボールスクリュー ２７：チャックテーブル ３０：基盤 ３１：切削手段 ３２：第一のパルスモー
タ ３３：第一のボールスクリュー ３４：第一のガイドレ
ール ３５：吊持部 ３６：ハウジング ３７：スピンドル ３８：ブレード
３９：駆動源 ４０：第二のパルスモータ ４１：第二のボールスクリ
ュー ４２：チャックテーブル ４３：第三のボールスクリュ
ー ４４：第三のパルスモータ ４５：第二のガイドレール
４６：空洞部 ５０：ダイシング装置 ５１：カセット ５２：搬出入
手段 ５３：搬送手段 ５４：チャックテーブル ５５：アライメント手段 ５
６：撮像手段 ５７：切削領域 ５８：第一のモータ ５９：第一のボ
ールスクリュー ６０：基台 ６１：支持部材 ６２：第二のモータ ６３：第二のボールスクリュー ６４：スピンドル支持
部材 ６５：ハウジング ６６：スピンドル ６７：ブレード
６８：第三のモータ ６９：ガイドレール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を保持するチャックテーブルと、
   該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切
   削手段とを少なくとも含む切削装置であって、前記切削
   手段は、ハウジングによって回転可能に支持されてブレ
   ードが装着されるスピンドルと、該スピンドルを回転さ
   せる駆動源とを具備し、前記スピンドルの軸心方向に前
   記切削手段を移動させる切削手段移動手段を含み、該切
   削手段移動手段は、前記切削手段を吊持する吊持部と、
   該吊持部をＹ軸方向に移動可能に支持するガイドレール
   と、該ガイドレールに支持された前記吊持部をＹ軸方向
   に移動させる駆動機構とから構成される切削装置。
2. 【請求項２】吊持部は、切削手段の重心を含む領域を吊
   持する請求項１に記載の切削装置。
3. 【請求項３】ガイドレールは、門型に構成される請求項
   １または２に切削装置。
4. 【請求項４】チャックテーブルは、Ｙ軸に直交するＸ軸
   方向に移動可能であり、前記チャックテーブルと切削手
   段とは、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向に相対的に移
   動可能である請求項１、２または３に記載の切削装置。