JP2010056312A - ダイシング装置及びワーク洗浄乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ワークを取り出す際に周囲に飛沫を飛散させることなくワークの洗浄または乾燥が容易に行えるダイシング装置及びワーク洗浄乾燥方法を提供すること。
【解決手段】
ワークテーブル６からワークＷの搬出を行う搬出口８に隣接するようにワークＷを差し込む開口部１８が設けられたワーククリーナ１０により、開口部１８より差し込まれたワークＷを洗浄または乾燥する。
【選択図】図１

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加工するダイシング装置及びダイシング装置により加工されたワークの洗浄乾燥方法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。

加工後のワークはワークの検査、搬出を行う為、ワーク表面の洗浄や乾燥が行われる。ワーク表面の洗浄や乾燥では、例えばワークの直径よりも長く一列に並んだ噴射口を備えた噴射部材よりワークへ向けて流体を噴射して洗浄または乾燥が行われている（例えば、特許文献１参照。）。

更に、マニュアルタイプやセミオートタイプのダイシング装置においては、ワーク搬出前の自動洗浄乾燥機能やワークの自動搬出機能が備わっていないため、ワーク上に残る乾燥しきれていない水滴などをダイシング装置に備えられているエアガンを用いてオペレーターが手動で除去乾燥する。

通常このようなエアガンを用いたワークの乾燥では一方の手でワーク（またはワークがマウントされたフレーム）を持ちながらもう一方の手でエアガンを持ち、ワークに向って
エアーを吹き付けて水分の除去乾燥を行う。
特開２００６−７３８２８号公報

しかし、エアガンは単独ノズル方式でエアー流速はあるが指向性の高いノズルであるため、ワークのように大きなエリアに付着した水滴を除去するのには時間を要する。また、吹き飛ばした水滴が装置内部や装置外部搬出口周辺に飛散することがあり、飛散した水滴が待機位置のチャックテーブルに付着することでチャックテーブル表面を汚染し、新たなワークを載置した際にワークを汚染する原因となる。更に、エアガンによる水滴の除去は装置内部で行われるので、次のワークは作業終了まで載置することが出来ず、加工動作を実施することも出来ないので装置の効率を下げる原因となる。

本発明はこのような問題に対して成されたものであり、ワークを取り出す際に周囲に飛沫を飛散させることなくワークの洗浄または乾燥が容易に行えるダイシング装置及びワーク洗浄乾燥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、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、前記ワークテーブルから前記ワークの搬出を行う搬出口と、前記ワークを差し込む開口部が設けられ、前記開口部より差し込まれた前記ワークを流体により洗浄または乾燥するワーククリーナと、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、ワークテーブルからワークの搬出を行う搬出口とが備えられている。更にダイシング装置にはワークを流体により洗浄または乾燥するワーククリーナが備えられている。

ワーククリーナはワークを鉛直方向または斜め方向に差し込む開口部が設けられ、開口部はワークテーブルからワークの搬出を行う搬出口に隣接するように設けられている。

これにより、搬出口から搬出された加工後のワークは隣接するように設けられたワーククリーナの開口部に直ちに差し込まれ、吹きかけられる流体によって洗浄または乾燥が行われる。これによりワークを取り出す際に周囲に飛沫を飛散させることなくワークの洗浄または乾燥が容易に行える。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記流体は純水またはエアーのいずれか一方、または純水とエアーの両方であることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、ワークに吹きかけられる流体は純水またはエアーのいずれか一方、または純水とエアーの両方であり、開口部からワーククリーナへ鉛直に差し込まれたワークは流体により洗浄または乾燥される。

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、前記流体は前記開口部の下方に設けられたノズルより前記ワークへ向って噴射されることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、開口部からワーククリーナへ鉛直に差し込まれたワークは開口部の下方に設けられたノズルの前を通過する。その際にノズルよりワークへ流体が吹きかけられることによりワークは洗浄または乾燥が行われる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記ノズルは水平方向に複数の噴射口が並び、前記噴射口より斜め下方に前記流体を噴射することを特徴としている。

請求項４の発明によれば、ワーククリーナ開口部の下方に設けられたノズルはワークの直径よりも長く複数の噴射口が並び直線状の流体を斜め下方に向って噴射している。開口部より鉛直に差し込まれたワークはノズルの前を通過することにより斜め下方へ向う流体を噴射される。これにより、ワークは洗浄または乾燥され、ワーク表面の流体は鉛直下方へ落ちてワーククリーナ内の洗浄槽に回収されて周囲へ飛散することが無い。

請求項５の発明は、請求項１、２、３、または４のいずれか１項の発明において、前記ワーククリーナ内には内部に設けられた洗浄槽に貯留された液体へ超音波振動をかける超音波発生手段が設けられ、該ワーククリーナに差し込まれた前記ワークに対し超音波による洗浄を行なうことを特徴としている。

請求項５の発明によれば、ワーククリーナの開口部から鉛直に差し込まれたワークは、ワーク内部に設けられた洗浄槽内に載置される。洗浄槽内には純水等の液体が貯留され、液体は超音波発生手段により超音波振動がかけられる。これにより、洗浄槽内のワークは超音波洗浄されるとともに、ワーククリーナより取り出される際にノズルにより乾燥が行われる。

以上説明したように、ダイシング装置及びワーク洗浄乾燥方法によれば、搬出口に隣接するように開口部が供えられたワーククリーナにより、ワークを取り出す際に周囲に飛沫を飛散させることなくワークの洗浄または乾燥が容易に行うことが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置及びワーク洗浄乾燥方法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１はダイシング装置の外観を示す斜視図、図２はフレームにマウントされたワークを示した斜視図、図３はワーククリーナの正面断面図、図４はワーククリーナの側面断面図である。

ダイシング装置１は、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と、ワークＷ表面を撮像する撮像手段４と、移動軸としてのＸ軸５によりＸ方向へ移動するワークテーブル６とを有する加工部７が設けられている。

ダイシング装置１はこの他に加工後のワークＷを洗浄乾燥するワーククリーナ１０、撮像手段４により撮像された画像を表示する表示手段１１、各部の動作を制御するコントローラ１２を備えている。

ワークテーブル６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Ｗが直接または図２に示すようにフレームＦへテープＴを介してマウントされて吸着載置される。加工部７では搬出口８のカバー９を開けてワークＷがワークテーブル６上に吸着載置される。

ワークＷをワークテーブル６上に吸着してカバー９を閉じた後、Ｘ軸５によりＸ方向へ移動するワークテーブル６と不図示の移動軸としてのＹ軸によりＹ方向へ移動するスピンドル３とによりワークＷがブレード２と相対的に移動されるとともに不図示のノズルより切削水がワークＷ及びブレード２へ向けて供給される。この状態でスピンドル３が不図示の移動軸としてのＺ軸により上下方向へ移動するとともにワークテーブル６がＸ方向へ加工送りされ、スピンドル３がＹ方向へインデックス送りされてワークＷの加工が行われていく。加工後のワークＷは搬出口８に隣接するようにダイシング装置１の前部に設けられたワーククリーナ１０により洗浄または乾燥が行われる。

ワーククリーナ１０は、図３に示すように洗浄槽１３、ウォーターノズル１４、エアーノズル１５、移動手段１６、センサ１７を備えている。

洗浄槽１３は上部にワークＷを鉛直方向に差し込む開口部１８が設けられ、鉛直方向に立てられた状態でワークＷが洗浄される。洗浄槽１３の下部には排水口１９が設けられ、フィルタ２０により切削屑が分離されたワークＷに付着していた水滴や使用済みの洗浄水が排水口１９より装置外へ排出される。

ウォーターノズル１４とエアーノズル１５とは図４に示すように開口部１８の下方にそれぞれ開口部１８から差し込まれたワークＷを挟むように１対設けられ、図３に示す複数の噴射口１４Ａ、１５Ａが斜め下方を向いて水平方向に並んでいる。

ウォーターノズル１４は不図示の純水供給パイプに接続され、開口部１８から差し込まれたワークＷに向って斜め下方へワークＷ洗浄用の純水を噴射口１４Ａから噴射する。エアーノズル１５は不図示のエアー供給パイプに接続され、開口部１８から差し込まれたワークＷに向って斜め下方へワークＷ乾燥用のエアーを噴射口１５Ａから噴射する。これによりそれぞれ１対設けられたウォーターノズル１４及びエアーノズル１５の間を通過したワークＷはウォーターノズル１４及びエアーノズル１５から噴射された流体としての純水とエアーとにより洗浄または乾燥される。洗浄または乾燥の際にワークＷより落ちた切削屑や水滴は洗浄槽１３下方へ落下してフィルタ２０により分離されて排水口１９から装置外へ排出される。

移動手段１６はモータやボールネジ等により構成される直動移動軸であって、テーブル１６Ａが不図示のモータとボールネジにより図３に示す矢印Ｚ方向に上下移動することにより、テーブル１６Ａに取り付けられたアーム１６Ｂが矢印Ｚ方向に上下移動する。これにより、アーム１６Ｂ上に載置されたフレームＦへマウントされたワークＷはそれぞれ１対設けられたウォーターノズル１４及びエアーノズル１５の間を上下移動して洗浄または乾燥される。

なお、本実施の形態ではワーククリーナ１０は移動手段１６を備えワークＷを自動的に上下移動させているが本発明はそれに限らず、別のワークＷを上下させる機構または手動によりワークＷを上下移動させてもよい。

センサ１７は一方が発光部で他方が受光部である光学式のセンサであって、ワークＷが開口部１８から差し込まれ発光部からの光が遮られることによりワークＷがワーククリーナ１０へ差し込まれたことを感知する。ワーククリーナ１０はワークＷが差し込まれたことを感知するとウォーターノズル１４またはエアーノズル１５からそれぞれ純水とエアーを噴射してワークＷの洗浄乾燥を開始する。

以上のように構成されるダイシング装置１によりワークテーブル６上に載置されて加工されたワークＷは搬出口８より搬出された後に直ちに搬出口８の手前に供えられたワーククリーナ１０へ開口部１８から差し込まれ、周囲に飛沫を飛散させることなくウォーターノズル１４及びエアーノズル１５により噴射される純水とエアーにより容易に洗浄または乾燥される。

なお、本実施の形態では洗浄槽１３は下部に排水口１９が設けられワークＷから落下した水滴等の液体を排水口１９から排出しているが本発明はこれに限らず、図５に示すワーククリーナ１０Ａの洗浄槽１３Ａのように底部に給水パイプ２１と排水パイプ２２を備え、洗浄槽１３Ａ内部に純水等の液体である洗浄液２３を貯留するように構成されていてもよい。洗浄槽１３Ａには洗浄液２３へ超音波振動をかける超音波発生手段２４が備えられ、貯留された洗浄液２３へ浸漬されたワークＷを超音波により洗浄する。洗浄後は排水パイプ２２より洗浄液２３は排出され、洗浄槽１３Ａより引き上げられるワークＷはエアーノズル１５より噴射されるエアーにより乾燥される。

また、本実施の形態では洗浄槽１３は上部にワークＷを鉛直方向に差し込む開口部１８が設けられ、鉛直方向に立てられた状態でワークＷが差し込まれるが本発明はそれに限らず、洗浄槽１３内部が傾斜して形成されワークＷが斜め方向に差し込まれる構成であっても好適に実施可能である。

次に本発明に係るワーク洗浄乾燥方法について説明する。図６はワークの洗浄乾燥を行っている状態を示した正面断面図、図７はワークの洗浄乾燥を行っている状態を示した側面断面図である。

ダイシング装置１ではワークＷを図１に示すワークテーブル６上に吸着してカバー９を閉じた後、Ｘ軸５によりＸ方向へ移動するワークテーブル６とＹ方向へ移動するスピンドル３とによりワークＷがブレード２と相対的に移動されるとともに切削水がワークＷ及びブレード２へ向けて供給され、スピンドル３が上下方向へ移動するとともにワークテーブル６がＸ方向へ加工送りされ、スピンドル３がＹ方向へインデックス送りされてワークＷの加工が行われていく。加工後のワークＷは搬出口８の手前に設けられたワーククリーナ１０により洗浄または乾燥が行われる。

ワークＷの洗浄または乾燥ではまず図６に示すように、洗浄槽１３の上部に設けられた開口部１８から鉛直方向に差し込んだワークＷが移動手段１６のアーム１６Ｂ上に鉛直方向に直立した状態で載置固定される。このとき、図７に示すようにワークＷが開口部１８より差し込まれた際にセンサ１７の光Ｌが遮られウォーターノズル１４またはエアーノズル１５からそれぞれ純水とエアーがワークＷに向けて斜め下方へ噴射されている。

この状態でアーム１６ＢがＺ方向へ往復移動することによりワークＷの洗浄と乾燥が行われる。洗浄または乾燥の際にワークＷより落ちた切削屑や水滴は洗浄槽１３下方へ落下してフィルタ２０により分離されて排水口１９から装置外へ排出される。

これにより、ワークＷは搬出口８より搬出された後に直ちにワーククリーナ１０へ開口部１８から差し込まれ、周囲に飛沫を飛散させることなくウォーターノズル１４及びエアーノズル１５により噴射される純水とエアーにより容易に洗浄または乾燥される。

なお、本実施の形態ではアーム１６ＢによりワークＷを上下させているが、本発明はそれに限らず、オペレーターがワークＷ端部またはフレームＦ端部を把持して手動によりワークＷを上下移動させてもよい。

また、本実施の形態ではワーククリーナ１０はウォーターノズル１４とエアーノズル１５とにより純水とエアーとが同時に噴射されているが、本発明はそれに限らずウォーターノズル１４のみを機能させて純水のみを噴射、またはエアーノズル１５のみを機能させてエアーのみを噴射してもよい。また、流体として純水以外の洗浄液を用いてもよい。

以上説明したように、本発明に係るダイシング装置及びワーク洗浄乾燥方法によれば、加工後のワークが取り出される搬出口の手前に供えられたワーククリーナによりワークは直ちにワーククリーナへ差し込まれるため、ワークを取り出す際に周囲に飛沫を飛散させることなくワークの洗浄または乾燥が容易に行うことが可能となる。

本発明に係わるダイシング装置の外観を示す斜視図。 フレームにマウントされたワークを示した斜視図。 ワーククリーナの正面断面図。 ワーククリーナの側面断面図。 超音波発生手段が設けられたワーククリーナの側面断面図。 ワークの洗浄乾燥を行っている状態を示した正面断面図。 ワークの洗浄乾燥を行っている状態を示した側面断面図。

符号の説明

１…ダイシング装置，２…ブレード，３…スピンドル，４…撮像装置，５…Ｘ軸（移動軸），６…ワークテーブル，７…加工部，８…搬出口，９…カバー，１０…ワーククリーナ，１１…表示手段、１２…コントローラ，１３、１３Ａ…洗浄槽，１４…ウォーターノズル，１４Ａ、１５Ａ…噴射口，１５…エアーノズル，１６…移動軸，１６Ａ…テーブル，１６Ｂ…アーム，１７…センサ，１８…開口部，１９…排水口，２０…フィルタ，２１…給水パイプ，２２…排水パイプ，２３…洗浄液，２４…超音波発生手段，Ｆ…フレーム，Ｔ…テープ，ワーク…Ｗ

Claims (10)

1. 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、
   前記ワークテーブルから前記ワークの搬出を行う搬出口と、
   前記ワークを差し込む開口部が設けられ、前記開口部より差し込まれた前記ワークを流体により洗浄または乾燥するワーククリーナと、を備えたことを特徴とするダイシング装置。
2. 前記流体は純水またはエアーのいずれか一方、または純水とエアーの両方であ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. 前記流体は前記開口部の下方に設けられたノズルより前記ワークへ向って噴射さ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. 前記ノズルは水平方向に複数の噴射口が並び、前記噴射口より斜め下方に前記流体を噴射することを特徴とする請求項３に記載のダイシング装置。
5. 前記ワーククリーナ内には内部に設けられた洗浄槽に貯留された液体へ超音波振動をかける超音波発生手段が設けられ、該ワーククリーナに差し込まれた前記ワークに対し超音波による洗浄を行なうことを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載のダイシング装置。
6. 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、前記ワークテーブルから前記ワークの搬出を行う搬出口と、前記ワークを差し込む開口部が設けられ前記開口部より差し込まれた前記ワークを流体により洗浄または乾燥するワーククリーナと、を備えたダイシング装置において、
   加工後の前記ワークを前記搬出口から搬出した直後に前記開口部から差込み、該ワークを移動させることにより該ワークの洗浄または乾燥を行うことを特徴とするワーク洗浄乾燥方法。
7. 前記流体は純水またはエアーのいずれか一方、または純水とエアーの両方であることを特徴とする請求項６に記載のワーク洗浄乾燥方法。
8. 前記流体は前記開口部の下方に設けられたノズルより前記ワークへ向って噴射されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のワーク洗浄乾燥方法。
9. 前記ノズルは水平方向に複数の噴射口が並び、前記噴射口より斜め下方に前記流体を噴射することを特徴とする請求項８に記載のワーク洗浄乾燥方法。
10. 前記ワーククリーナ内には内部に設けられた洗浄槽に貯留された液体へ超音波振動をかける超音波発生手段が設けられ、該ワーククリーナに差し込まれた前記ワークに対し超音波による洗浄を行なうことを特徴とする請求項６、７、８、または９のいずれか１項に記載のワーク洗浄乾燥方法。

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