JP2010042453A - ダイシング装置及びブレード先端形状形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ブレードの交換頻度を減少させることによりダイシング装置の生産性を向上させコストを大幅に減少させるダイシング装置及びブレード先端形状形成方法を提供すること。
【解決手段】
回転する傾斜した砥石１４へモータ２１Ａにより砥石１４よりも少ない回転数で回転するブレード２の先端を接触させることにより、ブレード２の先端をＶ字型形状に加工する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを個々のチップに分割するダイシング装置に関するものである。

半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークに対して切断や溝入れ加工を施すダイシング装置は、少なくともスピンドルによって高速に回転される薄い円盤状のブレードと、ワークを吸着保持するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるＸ、Ｙ、Ｚ、θの各移動軸とが設けられている。ワークを加工する際には、冷却や潤滑用の切削液が回転するブレードまたはワークとブレードとが接触する加工点へノズルより供給され、各移動軸によりブレードとワークとが相対的に移動されて切断や溝入れ加工がワークに施される。

図１にダイシング装置の例を示す。ダイシング装置１は、互いに対向配置され、先端にブレード２とホイールカバー（不図示）が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル３、３と、ワークＷ表面を撮像する撮像手段４と、ワークＷを吸着保持するワークテーブル５とを有する加工部６が設けられている。

ダイシング装置１は、加工部６の他に加工済みのワークＷをスピン洗浄するウェーハ洗浄装置７と、フレームＦにマウントされたワークＷを多数枚収納したカセットを載置するロードポート８と、ワークＷを搬送する搬送手段９と、撮像手段４により撮像された画像を表示し各部への動作を入力する表示手段１０と、各部の動作を制御する不図示のコントローラ等とから構成されている。

このようなワークの加工において、加工溝周辺の欠け（チッピングと称する。）の防止や特殊な切断面の形成等を目的としてワークにＶ字型形状の溝を形成する場合がある。このようなＶ字型形状溝の形成では先端がＶ字型に形成されたブレードを使用してダイシングが行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。

ダイシングに使用されるブレードは加工の際に磨耗し、Ｖ字型に形成されたブレードは磨耗して先端が減少していく。このとき、Ｖ字型形状は図２に示すように均一には減少せず、Ｖ字型の先端形状が崩れて減少していくことが多い。このように先端形状が崩れたブレードでは所望のＶ字型形状が形成されないため、加工効率の低下をまねく共にチップのサイズ、形状が不均一となり加工品質の低下をまねく。したがって、Ｖ字型形状が正しく形成された新しいブレードに交換し、磨耗したブレードは専用の装置を使用して再び正しいＶ字型形状に先端が加工される。
特開平６−１６９０１５号公報

しかし、ブレードの交換は通常手動で行われるため装置を一度完全に停止させる必要があり、ブレードの交換頻度が増えると装置を長時間停止させることとなる。装置の停止時間の増大は装置の生産性を大幅に低下させるとともにコストを大幅に上昇させる問題となる。また、ブレードの先端形状を再生する専用の装置を別途用意して設置することにより装置を導入する設備費がかかるとともに多くの工場スペースを消費し、この点においてもコストを上昇させる問題となる。

本発明はこのような問題に対して成されたものであり、Ｖ字型形状に形成されたブレードを装置から外すことなく再生し、ブレードの交換頻度を減少させることによりダイシング装置の生産性を向上させコストを大幅に減少させるダイシング装置及びブレード先端形状形成方法を提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、先端がＶ字型形状に形成された円盤状のブレードと、前記ブレードを回転させるスピンドルと、前記ブレードにより切削加工されるワークを保持するワークテーブルと、前記ワークテーブルと前記ブレードとを相対的に移動させる移動軸と、前記ブレードの先端の角度と同様の角度に傾斜して前記ワークテーブル近傍または治具プレート上に設けられた回転することにより前記ブレードの先端の加工を行う円筒形状のロータリードレッサーと、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載される発明によれば、ダイシング装置にはブレードと、ブレードを回転させるスピンドルと、ワークを保持するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとを相対的に移動させる移動軸とが備えられている。更にダイシング装置には回転することによりブレードの先端の加工を行う円筒形のロータリードレッサーが１つ以上設けられている。

ロータリードレッサーは前記ワークテーブル近傍または治具プレート上に設けられ、ブレードに形成されているＶ字型形状の角度と同様に傾斜している。

このように構成されたダイシング装置では、磨耗して先端形状が崩れたブレードをスピンドルの回転シャフトに取り付けたまま回転させる。Ｖ字型形状の角度と同様に傾斜して回転しているロータリードレッサーに先端を接触させた回転するブレードは、先端全周が均一に研磨されてＶ字型形状が形成されていく。

これにより、先端形状が崩れたブレードはダイシング装置から外すことなく再生され、ブレードの交換頻度を減少させる。また、ダイシング装置内にブレード先端形状を再生させる機構が設けられるので消費スペースを減少させる。これらによってダイシング装置の生産性を向上させるとともに、コストを大幅に減少させることが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ロータリードレッサーには傾斜する角度を調整する調整機構が備えられていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、ロータリードレッサーには任意に角度を調製し固定することができる調整機構が備えられ、加工するＶ字型形状の角度に合わせてロータリードレッサーの角度が変更される。これにより、いかなる角度のＶ字型形状ブレードであっても加工可能となり、ダイシング装置の生産性を向上させるとともに、コストを大幅に減少させる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記ロータリードレッサーは治具プレート上に設けられ、前記治具プレートを前記ワークテーブル上に載置することにより前記ダイシング装置に取り付けられることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、ロータリードレッサーは板状の治具プレート上に設けられ、治具プレートをワークテーブルに吸着載置することでダイシング装置に取り付けられる。これにより、ロータリードレッサーは不要な時には外しておくことが可能となり、装置サイズを小さく出来るとともに、ワークテーブルの回転によりロータリードレッサーの位置の微調整が可能となる。

請求項４の発明は、請求項１、２、または３のいずれか１項の発明において、前記ブレードが取り付けられた前記スピンドルの回転シャフトを前記ロータリードレッサーの回転数よりも少ない回転数で回転させる回転手段が前記スピンドルに取り付けられていることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、スピンドルに取り付けられた回転手段により先端形状が崩れたブレードはスピンドルに取り付けられたままロータリードレッサーよりも少ない回転数で回転される。これにより、ブレードはＶ字型形状を形成するのに適した速度で回転してロータリードレッサーにより加工されるとともに、ダイシング装置内にブレード先端形状を再生させる機構が設けられるので消費スペースを減少させる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記回転手段は前記回転シャフトを回転させる前記スピンドルに備えられたモータとは別に前記スピンドルに取り付けられた外部モータまたは前記回転シャフトに接続された減速機構または前記スピンドルに備えられた前記モータの回転数を制御する制御手段であることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、スピンドルに内蔵された回転シャフトを回転させる高周波モータとは別に取り付けられる外部モータまたは回転シャフトに接続されたギアやクラッチ等による減速機構または内蔵された高周波モータの回転数を制御する制御手段により回転手段は構成される。

これにより回転手段はブレードが取り付けられているスピンドルの回転シャフトをブレードのＶ字型形状を形成するのに適した速度で回転させることが可能となる。

以上説明したように、本発明のダイシング装置及びブレード先端形状形成方法よれば、先端形状が崩れたブレードはダイシング装置から外すことなく再生され、ブレードの交換頻度を減少させる。また、ダイシング装置内にブレード先端形状を再生させる機構が設けられるので消費スペースを減少させる。これらによってダイシング装置の生産性を向上させるとともに、コストを大幅に減少させることが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。はじめに、本発明に係るダイシング装置について説明する。図３は、ダイシング装置の外観を示す斜視図、図４は取り付けられたロータリードレッサーの斜視図である。

ダイシング装置１１は、ブレード２とホイールカバー（不図示）と外部からブレード２を回転させる後述する回転手段とが取付けられ互いに対向配置された高周波モータ内蔵型のスピンドル３、３と、ワークＷ表面を撮像する撮像手段４と、ワークＷを吸着保持するワークテーブル５と、ブレード２の先端を加工する一対のロータリードレッサー１２、１２を有する加工部６が設けられている。

ダイシング装置１１は、加工部６の他に加工済みのワークＷをスピン洗浄するウェーハ洗浄装置７と、フレームＦにマウントされたワークＷを多数枚収納したカセットを載置するロードポート８と、ワークＷを搬送する搬送手段９と、撮像手段４により撮像された画像を表示し各部への動作を入力する表示手段１０と、各部の動作やスピンドルに内蔵されたモータの回転数を制御する制御手段としての不図示のコントローラ等とから構成されている。

ロータリードレッサー１２は、図４に示すように、モータ１３により回転する砥石１４、角度調整機構１５、位置調整機構１６により構成されている。

砥石１４は円筒形状の砥石であって、円筒の中心軸に取り付けられたモータ１３により矢印θ方向に回転する。

角度調整機構１５は、モータ１３が取り付けられた本体１７Ａと位置調整機構１６に取り付けられた本体１７Ｂとをロータリージョイント１７Ｃで接続することで矢印Ａ方向へ回転自在に設けられている。これにより、本体１７Ａを矢印Ａ方向に回転移動させた後に固定ナット１７Ｄにより固定することで砥石１４を所望する角度に調整することが可能となる。

位置調整機構１６は、取り付けられた本体１７Ｂを矢印Ｂ方向に移動させる直動軸等の機構であって、本体１７Ｂを矢印Ｂ方向に移動させることにより砥石１４を矢印Ｂ方向へ移動させて所望の角度に調製された砥石１４の位置を調整する。

続いてスピンドル３に取付けられた回転手段について説明する。図５は回転手段が取り付けられたスピンドルの側面断面図、図６は回転手段が取り付けられたスピンドルの別の側面断面図である。

スピンドル３は、図５に示すように回転シャフト１８の先端にフランジ１９に挟まれてブレード２が取り付けられ、ブレード２の周囲にホイールカバー２０Ａが取り付けられている。ホイールカバー２０Ａの上部には回転シャフト１８を回転させる回転手段としての外部モータ２１Ａが取り付けられている。

外部モータ２１Ａは回転シャフト１８へベルト２２を巻きかけることにより回転を回転シャフト１８へ伝導し、ブレード２をロータリードレッサー１２の砥石１４の回転数よりも少ない０〜１０００ｒｐｍの回転数で回転させる。

ベルト２２は通常回転シャフト１８から外れた状態であって、スピンドル３に内蔵されたモータの回転が停止し回転シャフト１８の回転が停止した際に手動または自動で回転シャフト１８へ巻きかけられる。これにより、ブレード２はＶ字型形状を形成するのに適した速度で回転してロータリードレッサー１２により加工される。

続いて回転手段の別の実施の形態を説明する。図６に示すように回転シャフト１８の先端にフランジ１９に挟まれてブレード２が取り付けられ、ブレード２の周囲にホイールカバー２０Ｂが取り付けられている。ホイールカバー２０Ｂの前部には回転シャフト１８を回転させる回転手段としての外部モータ２１Ｂが取り付けられている。

外部モータ２１Ｂは回転シャフト１８先端に取り付けられるフランジ固定ナット２３へシャフト２４を刺し込むことにより回転を回転シャフト１８へ伝導し、ブレード２をロータリードレッサー１２の砥石１４の回転数よりも少ない０〜１０００ｒｐｍの回転数で回転させる。

シャフト２４は通常回転シャフト１８から外れた状態であって、スピンドル３に内蔵されたモータの回転が停止し回転シャフト１８の回転が停止した際に手動または自動でフランジ固定ナット２３へ刺し込まれる。これにより、ブレード２はＶ字型形状を形成するのに適した速度で回転してロータリードレッサー１２により加工される。

以上のように構成されるダイシング装置１１は、磨耗して先端形状が崩れたブレード２をスピンドル３の回転シャフト１８に取り付けたまま外部モータ２１Ａまたは２１Ｂにより回転させ、Ｖ字型形状の角度に合わせて傾斜して回転しているロータリードレッサー１２の砥石１４にブレード２先端を接触させて先端全周を均一に研磨してＶ字型形状が形成されていく。

これにより、先端形状が崩れたブレード２はダイシング装置１１から外すことなく再生され、ブレード２の交換頻度を減少させる。また、ダイシング装置１１内にブレード先端形状を再生させるロータリードレッサー１２や回転手段としての外部モータ２１Ａまたは２１Ｂが設けられるので消費スペースを減少させる。これらによってダイシング装置の生産性を向上させるとともに、コストを大幅に減少させることが可能となる。

なお、本実施の形態ではロータリードレッサー１２、１２はワークテーブル５近傍に設けられているが、本発明はこれに限らず図７に示すように治具プレート２５上にロータリードレッサー１２、１２を設け、必要に応じて治具プレート２５をワークテーブル５へ吸着載置する形態であっても好適に実施可能である。このとき、ロータリードレッサー１２は一対ではなく１つであっても良い。ロータリードレッサー１２が１つの場合はＶ字型形状の一方の面を加工した後、ワークテーブル５を回転させることで他方の面の加工が行われる。

これにより、ロータリードレッサー１２は不要な時には外しておくことが可能となり、ダイシング装置１１のサイズを小さく出来るとともに、ワークテーブル５の回転によりロータリードレッサー１２の位置の微調整が可能となる。

次に本発明に係るブレード先端形状形成方法について説明する。図８は、ブレードの先端形状形成を行う様子を示した側面図である。

ブレード先端形状形成では、図８に示すようにロータリードレッサー１２のモータ１３により回転する砥石１４へ、図５に示される回転手段としての外部モータ２１Ａまたは図６に示される回転手段としての外部モータ２１Ｂにより回転するブレード２の先端を接触させて行われる。

ロータリードレッサー１２は、角度調整機構１５により本体１７Ａを矢印Ａ方向へ移動させてブレード２のＶ字型形状に適した角度となるように、砥石１４をブレード２のＶ字型形状の角度と同様の角度に傾斜させる。傾斜した砥石１４は位置調整機構１６により矢印Ｂ方向へ移動することによりブレード２との接触位置が調製される。

１対のロータリードレッサー１２の角度と位置が調製された後、ワークテーブル５を図３に示すＸ方向へ移動させスピンドル３をＹ方向へ移動させることによりＶ字型形状が崩れたブレード２先端の中心が図９に示すように交差する砥石１４、１４へ合わせられる。このとき、ブレード２は図５に示される外部モータ２１Ａまたは図６に示される外部モータ２１Ｂにより回転する砥石１４の回転数よりも少ない回転数で回転している。

中心位置が合わせられたブレード２は、図１０に示すようにスピンドル３を下降させて砥石１４、１４へ接触させる。この状態で更にワークテーブル５を図３に示すＸ方向に往復移動させることでロータリードレッサー１２、１２を往復移動させてブレード２先端の加工を行う。

加工ではブレード２を下降させるまたはロータリードレッサー１２、１２をそれぞれ接近させることによりブレード２を研磨していく。研磨を続けブレード２先端が図１１に示すように砥石１４、１４の傾斜角度と同等の角度となり所望のＶ字型形状に形成された時点でブレード２と砥石１４、１４の回転を停止させ、ブレード２を上昇させるとともにロータリードレッサー１２、１２を退避させてブレード先端形状形成が終了する。

以上説明したように、本発明に係るダイシング装置及びブレード先端形状形成方法によれば、ブレードに形成されているＶ字型形状の角度に合わせて傾斜しているロータリードレッサーとスピンドルに取り付けられた回転手段とにより先端形状が崩れたブレードはダイシング装置から外すことなく再生され、ブレードの交換頻度を減少させる。また、ダイシング装置内にブレード先端形状を再生させる機構が設けられるので消費スペースを減少させる。これらによってダイシング装置の生産性を向上させるとともに、コストを大幅に減少させることが可能となる。

なお、本実施の形態ではブレード２を砥石１４の回転数よりも少ない回転数で回転させる回転手段をスピンドル前部のホイールカバー上に設けているが本発明はこれに限らず、スピンドル３に内蔵されたモータにクラッチやギアなどによる減速機構を設けるまたは内蔵されたモータを低速回転可能なモータとして制御手段によりブレード２を砥石１４の回転数よりも少ない回転数で回転させても好適に実施可能である。

従来のダイシング装置の外観を示す斜視図。 Ｖ字型形状が形成されたブレードとＶ字型形状が崩れたブレードの断面図。 本発明に係わるダイシング装置の外観を示す斜視図。 ダイシング装置に設けられたロータリードレッサー部分を拡大した斜視図。 回転手段が設けられたスピンドルの側面断面図。 別の実施の形態による回転手段が設けられたスピンドルの側面断面図。 別の実施の形態によるロータリードレッサーを示した斜視図。 ブレードの先端形状形成を行う様子を示した側面図。 ロータリードレッサーの位置合わせが行われた様子を示した側面図。 砥石とブレードが接触した様子を示した側面図。 所望の形状にブレードの先端が加工された様子を示した側面図。

符号の説明

１、１１…ダイシング装置，２…ブレード，３…スピンドル，４…撮像装置，５…ワークテーブル，６…加工部，７…ウェーハ洗浄装置，８…ロードポート，９…搬送手段，１０…表示手段，１２…ロードポート，１３…モータ，１４…砥石，１５…角度調整機構，１６…位置調整機構，１７Ａ、１７Ｂ…本体，１７Ｃ…ロータリージョイント，１７Ｄ…固定ナット，１８…回転シャフト，１９…フランジ，２０Ａ、２０Ｂ…ホイールカバー，２１Ａ、２１Ｂ…外部モータ，２２…ベルト，２３…フランジ固定ナット，２４…シャフト，２５…治具プレート，ワーク…Ｗ

Claims (6)

1. 先端がＶ字型形状に形成された円盤状のブレードと、
   前記ブレードを回転させるスピンドルと、
   前記ブレードにより切削加工されるワークを保持するワークテーブルと、
   前記ワークテーブルと前記ブレードとを相対的に移動させる移動軸と、
   前記ブレードの先端の角度と同様の角度に傾斜して前記ワークテーブル近傍または治具プレート上に設けられた回転することにより前記ブレードの先端の加工を行う円筒形状のロータリードレッサーと、を備えたことを特徴とするダイシング装置。
2. 前記ロータリードレッサーには傾斜する角度を調整する調整機構が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のダイシング装置。
3. 前記ロータリードレッサーは治具プレート上に設けられ、前記治具プレートを前記ワークテーブル上に載置することにより前記ダイシング装置に取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイシング装置。
4. 前記ブレードが取り付けられた前記スピンドルの回転シャフトを前記ロータリードレッサーの回転数よりも少ない回転数で回転させる回転手段が前記スピンドルに取り付けられていることを特徴とする請求項１、２または請求項３に記載のダイシング装置。
5. 前記回転手段は前記回転シャフトを回転させる前記スピンドルに備えられたモータとは別に前記スピンドルに取り付けられた外部モータまたは前記回転シャフトに接続された減速機構または前記スピンドルに備えられた前記モータの回転数を制御する制御手段であることを特徴とする請求項４に記載のダイシング装置。
6. 先端がＶ字型形状に形成された円盤状のブレードと、前記ブレードを回転させるスピンドルと、前記ブレードにより切削加工されるワークを保持するワークテーブルと、前記ワークテーブルと前記ブレードとを相対的に移動させる移動軸と、前記ブレードの先端の角度と同様の角度に傾斜して前記ワークテーブル近傍または治具プレート上に設けられた回転することにより前記ブレードの先端の加工を行う円筒形状のロータリードレッサーと、を備えたダイシング装置において、
   前記ブレードの先端を回転する傾斜した前記ロータリードレッサーへ接触させることにより、該ブレードの先端をＶ字型形状に加工することを特徴とするブレード先端形状形成方法。

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