JP2014079860A

JP2014079860A - 加工装置

Info

Publication number: JP2014079860A
Application number: JP2012230050A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nagata; 裕永田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-05-08

Abstract

【課題】三角チップや被加工物の破片、端材、リング等の被加工物の一部を含む加工屑による排水管のつまりや加工屑の廃棄の手間を低減しうる加工装置を提供することである。
【解決手段】加工装置であって、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段で保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持手段で保持された被加工物を該加工手段で加工して発生した加工屑を粉砕する粉砕手段と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウエーハ等の被加工物を加工する切削装置等の加工装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。

半導体ウエーハ等の円形被加工物を分割予定ラインに沿って切削すると、円形被加工物の外周部分に切れ端である所謂三角チップが形成される。

また、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）基板やＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔＮｏｎ−ｌｅａｄｅｄＰａｃｋａｇｅ）基板と呼ばれるパッケージ基板は、例えば特開２０１２−５１０８１号公報に開示されるような切削装置で切削されて、個々の半導体デバイスパッケージに分割される。パッケージ基板は外周に余剰領域を有し、パッケージ基板が分割されると複数の半導体デバイスパッケージと共に余剰領域が分割された端材が発生する。

一方、電気機器の軽量化又は小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば５０μｍ程度にすることが要求されている。このように薄く研削されたウエーハは取扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。

そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削して円形凹部を形成し、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応するウエーハの裏面にリング状補強部を形成する研削方法が提案されている。

このように、裏面の外周にリング状補強部が形成されたウエーハは、リング状補強部が例えば特開２０１１−６１１３７号公報に開示されるようなリング除去装置により除去された後、ウエーハの表面側から分割予定ラインに沿って分割される。

特開２０１２−５１０８１号公報特開２０１１−６１１３７号公報

ウエーハ等の円形被加工物を切削すると外周領域に端材である所謂三角チップが形成されるが、三角チップが切削加工中や洗浄中に大量に飛散すると切削装置の排水管を詰まらせてしまう恐れがある。ウエーハの破片が大量に発生しても同様の問題を生じさせる恐れがある。

また、パッケージ基板を切削するための切削装置やリング除去装置では、パッケージ基板の端材やリング状補強部を回収する回収ボックスを有するが、頻繁に回収ボックスに溜まった端材やリング状補強部を廃棄する必要があり、非常に手間であるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、三角チップや被加工物の破片、端材、リング等の被加工物の一部を含む加工屑による排水管のつまりや加工屑の廃棄の手間を低減しうる加工装置を提供することである。

本発明によると、加工装置であって、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段で保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該保持手段で保持された被加工物を該加工手段で加工して発生した加工屑を粉砕する粉砕手段と、を具備したことを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、加工装置は、粉砕手段で該加工屑を粉砕して形成された粉砕屑を回収する回収手段を更に具備している。好ましくは、加工装置は、加工屑を受ける受け部と、受け部で受けた加工屑を加工装置外に排出する排出路とを更に備え、粉砕手段は排出路に配設されている。

本発明の加工装置は、加工屑を粉砕する粉砕手段を有するため、加工屑によって排水管が詰まる恐れを低減できる上、粉砕手段によって加工屑の嵩を低減できるため、回収ボックスで回収できる加工屑の量が増え、廃棄の手間を低減できる。

本発明実施形態に係る切削装置の外観斜視図である。保持テーブル周辺部分の構造を示す斜視図である。第１実施形態の粉砕ユニットの断面図である。スピンナ洗浄装置の一部破断斜視図である。第２実施形態の粉砕ユニットの断面図である。第２実施形態の粉砕ユニットの斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る加工装置の一種である切削装置２の外観斜視図が示されている。切削装置２は、二つの切削ユニット（切削手段）８Ａ，８Ｂを有するデュアルカット方式の切削装置であり、特にパッケージ基板４の切削に適している。

即ち、この切削装置２では、保持テーブル６上にパッケージ基板４を吸引保持し、第１切削ユニット８Ａ及び第２切削ユニット８Ｂでパッケージ基板４の２本の分割予定ラインの同時切削が可能である。

１０は切削すべき領域を撮像するＣＣＤカメラ等を備えた撮像ユニットであり、撮像ユニット１０で撮像した画像に基づいてパターンマッチング等の手法により第１切削ユニット８Ａ及び／又は第２切削ユニット８Ｂで切削すべき領域を検出する。保持テーブル６のＸ軸方向（加工送り方向）の上流側には、図示しない加工送り手段を保護するための蛇腹カバー１２が配設されており、下流側には板状カバー１４が配設されている。

保持テーブル６は加工送り手段によりＸ軸方向（加工送り方向）に移動可能に構成されているとともに、回転可能に構成されている。本実施形態の切削装置２は加工送り手段の全体を覆うように配設されたウォーターケース１６を備えている。

２０は保持テーブル６の回転機構を覆う防水ケースであり、蛇腹１２の一端が防水ケース２０に連結されるとともに、板状カバー１４の一端部も防水ケース２０に連結されている。

２２は端材受けプレートであり、その一端がテーパ状に絞り込んだ開口２２ａを有する塵取り形状に形成されている。端材受けプレート２２の開口２２ａ側が下流側の板状カバー１４上に所定寸法オーバーラップするように配設されている。

板状カバー１４は、加工送り方向であるＸ軸方向の中心から両側の図示しない排水路側に向けて低くなるように傾斜させた傾斜面１４ａを両側に有する屋根型形状に形成されている。更に、板状カバー１４の両側面１４ｃは、排水路上に垂下するように形成されている。板状カバー１４の下流側は端部壁１４ｂを有する自由端とされており、端部壁１４ｂにはブラシユニット２４が取り付けられている。

保持テーブル６が往復動するパッケージ基板４の切削加工時には、供給される切削水が切削ブレード９のＲ方向の回転につれ回り、主に下流側に位置する板状カバー１４側に飛散する。よって、デバイスが形成されていない外周部分の切削加工時に生じる端材等の比較的大きな加工屑も、下流側に位置する板状カバー１４側に飛散する。

このような比較的大きな加工屑が飛散する板状カバー１４は、金属製で十分大きな強度を有するので、比較的大きな加工屑が飛散しても損傷しにくい。板状カバー１４上に飛散した端材等の比較的大きな加工屑は傾斜面１４ａを滑ってウォーターケース１６の排水路中に落下する。

排水路には端材洗い流し用の噴出水を流れているので、加工屑はこの噴出水により洗い流されるとともに、ブラシユニット２４により下流側に吐き出されて加工屑回収ボックス１８内に回収される。

図３に最もよく示されるように、加工屑回収ボックス１８内には下方に傾斜した一対の傾斜面２６が形成されており、この傾斜面２６の下に一対の粉砕ローラ２８ａ，２８ｂからなる粉砕手段２８が配設されている。

ブラシユニット２４により下流側に吐き出されて切削屑回収ボックス１８内に落下した加工屑３０は傾斜面２６を滑って粉砕手段２８に供給される。一対の粉砕ローラ２８ａ，２８ｂからなる粉砕手段２８により粉砕された加工屑３０は細かな粉砕屑３２となり切削屑回収ボックス１８内に堆積する。

本実施形態の切削装置２では、加工屑を粉砕する粉砕手段２８を有するため、加工屑によって排水管が詰まる恐れを低減できる上、粉砕手段２８によって加工屑の嵩を低減できるため、回収ボックス１８で回収できる加工屑の量が増え、廃棄の手間を低減することができる。

図４を参照すると、加工装置の他の例である本発明第２実施形態のスピンナ洗浄装置４０の一部破断斜視図が示されている。スピンナ洗浄装置４０は、例えば切削装置により切削されたウエーハの洗浄に使用される。

スピンナ洗浄装置４０は、スピンナテーブル機構４２と、スピンナテーブル機構４２を包囲して配設された洗浄水受け機構４４を具備している。スピンナテーブル機構４２は、スピンナテーブル４６と、スピンナテーブル４６を回転駆動する電動モータ４８と、電動モータ４８を上下方向に移動可能に支持する支持機構５０とから構成される。

スピンナテーブル４６は多孔性材料から形成された吸引保持部４６ａ具備しており、吸引保持部４６ａが図示しない吸引手段に選択的に連通される。従って、スピンナテーブル４６は、吸引保持部４６ａにウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用させることにより、吸引保持部４６ａ上にウエーハを吸引保持する。

スピンナテーブル４６は、電動モータ４８の出力軸４８ａに連結されている。支持機構５０は、複数の（本実施形態においては３本）の支持脚５２と、支持脚５２にそれぞれ連結され電動モータ４８に取り付けられた複数（本実施形態においては３本）のエアシリンダ５４とから構成される。

このように構成された支持機構５０は、エアシリンダ５４を作動することにより、電動モータ４８及びスピンナテーブル４６を上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、下降位置であるウエーハを洗浄する作業位置（洗浄位置）に位置付け可能である。

洗浄水受け機構４４は、洗浄水受け容器５６と、洗浄水受け容器５６を支持する３本（図４には２本のみ図示）の支持脚５８と、電動モータ４８の出力軸４８ａに装着されたカバー部材６０とから構成される。

スピンナテーブル４６の外周部にはクランプ４７が配設されている。洗浄水受け容器５６の底壁５６ａには排液口５８が形成されており、この排液口５８に連通するように粉砕ユニット８０が洗浄水受け容器５６の底壁５６ａに装着されている。

図５及び図６を参照して、粉砕ユニット８０について詳細に説明する。粉砕ユニット８０は円筒状ハウジング８２を有しており、円筒状ハウジング８２が浄水受け容器５６の底壁５６ａに取り付けられている。円筒状ハウジング８２の内周には環状の固定刃８４が配設されている。

円筒状ハウジング８２内には回転プレート８６が収容されており、回転プレート８６はモータ８８の出力軸９０に連結されている。回転プレート８６には２個の可動刃９２が軸９４回りに回転可能に取り付けられている。円筒状ハウジング８２の側壁下端部に形成された排出口９５には排出路としてのホース９６が接続されている、
スピンナ洗浄装置４０は、スピンナテーブル４６に保持された切削加工後のウエーハＷを洗浄するための洗浄水供給手段６４及び洗浄後のウエーハＷを乾燥するエア供給手段７０を具備している。

洗浄水供給手段６４は、スピンナテーブル４６に保持された切削加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル６６と、洗浄水ノズル６６を支持するアーム６８と、アーム６８に支持された洗浄水ノズル６６を揺動する正転・逆転可能な図示しないモータとから構成される。洗浄水ノズル６６はアーム６８を介して図示しない洗浄水供給源に接続されている。

エア供給手段７０は、スピンナテーブル４６に保持された洗浄後のウエーハＷに向けてエア噴出するエアノズル７２と、エアノズル７２を支持するアーム７４と、アーム７４に支持されたエアノズル７２を揺動する正転・逆転可能なモータとを備えている。エアノズル７２はアーム７４を介して図示しないエア供給源に接続されている。

ダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された切削加工後のウエーハＷは、ウエーハ搬入・搬出位置に上昇されたスピンナテーブル４６上に搬入されてから、エアシリンダ５４を作動して下降位置である作業位置（洗浄位置）に位置付けられる。

洗浄水供給源に接続された洗浄水ノズル６６から洗浄水を噴射しながらスピンナテーブル４６を高速で回転させる。これにより、クランプ４７が遠心力により環状フレームＦをクランプしながら、ウエーハＷのスピン洗浄が実施される。

洗浄終了後、エアノズル７２の噴出口をスピンナテーブル４６上に保持されたウエーハＷの上方に位置付け、スピンナテーブル４６を高速で回転しつつエアノズル７２からスピンナテーブル４６に保持されているウエーハＷに向けてエアを噴出し、ウエーハＷの表面を乾燥する。

洗浄工程又は乾燥工程中に飛散した三角チップ等の加工屑は洗浄水受け容器５６中に落下し、更に洗浄水受け容器５６の底壁５６ａに形成された排液口５８から粉砕ユニット８０内に落下する。

モータ８８を駆動すると回転プレート８６が回転され、回転プレート８６の回転に伴って切削屑が固定刃８４側に押し付けられる。そして、可動刃９２が軸９４を中心に回転しながら加工屑を固定刃８４に向かって叩き付け、加工屑は可動刃９２と固定刃８４によって粉砕される。形成された粉砕屑は、回転プレート８６と固定刃８４との隙間から落下し、排出口９５を介してホース９６へと排出される。

本実施形態によると、スピンナ洗浄装置４０は固定刃８４と可動刃９２とからなる粉砕手段を備えた粉砕ユニット６０を有しているため、細かく粉砕された加工屑が排水路としてのホース９６に排出されるので、切削屑によってホース９６が詰まる恐れを低減できる。

上述した実施形態では本発明を切削装置２及びスピンナ洗浄装置４０に適用した例について説明したが、本発明は研削装置、リング除去装置等の他の加工装置にも同様に適用することができる。

２切削装置
６保持テーブル
８ａ，８ｂ切削ユニット
１４板状カバー
１８加工屑回収ボックス
２２端材受けプレート
２８粉砕手段
２８ａ，２８ｂ粉砕ロール
４０スピンナ洗浄装置
４６スピンナテーブル
６６洗浄水ノズル
７２エアノズル
８０粉砕ユニット
８４固定刃
８６回転プレート
８８モータ
９２可動刃
９４軸
９６ホース

Claims

加工装置であって、
被加工物を保持する保持手段と、
該保持手段で保持された被加工物に加工を施す加工手段と、
該保持手段で保持された被加工物を該加工手段で加工して発生した加工屑を粉砕する粉砕手段と、
を具備したことを特徴とする加工装置。
前記粉砕手段で該加工屑を粉砕して形成された粉砕屑を回収する回収手段を更に具備した請求項１記載の加工装置。
該加工屑を受ける受け部と、
該受け部で受けた加工屑を該加工装置外に排出する排出路とを更に具備し、
前記粉砕手段は、該排出路に配設される請求項１記載の加工装置。