JP2011228567A

JP2011228567A - 加工装置

Info

Publication number: JP2011228567A
Application number: JP2010098612A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】被加工物を位置決めしてチャックテーブル上に容易に載置可能な加工装置を提供することである。
【解決手段】被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段とを備えた加工装置であって、被加工物の上面を撮像する撮像手段と、該チャックテーブル上の被加工物を選択的に保持して該チャックテーブルから離脱させる該撮像手段に配設された仮保持手段と、該チャックテーブルと該撮像手段とを該保持面に平行な２方向へ相対移動させる移動手段とを具備し、該仮保持手段で被加工物を仮保持している間に、該移動手段を駆動して被加工物の中心を該チャックテーブルの中心に一致させた後被加工物を該チャックテーブル上に載置することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、被加工物を保持する保持面を有し作業者が被加工物を載置するチャックテーブルと、チャックテーブルで保持された被加工物へ加工を施す加工手段とを備えた加工装置に関する。

シリコンウエーハ上にＩＣやＬＳＩ等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハや、電子部品や光学部品に使用される各種セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板等の被加工物は、切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。

切削装置としては、例えば特開２００６−１３３１２号公報に開示されるダイシング装置が広く用いられている。ダイシング装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、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ブレードを含む加工手段と、チャックテーブルと加工手段とを相対的に加工送りする加工送り手段とを備えている。

特開２００６−１３３１２号公報に開示されるダイシング装置はマニュアルタイプと呼ばれるものであり、被加工物の搬送機構を備えず、作業者がチャックテーブル上に被加工物を載置する。加工が終了した被加工物は作業者がチャックテーブル上から搬出する。

このようなマニュアルタイプのダイシング装置では、作業者がダイシングテープを介して環状フレームで支持されたウエーハ等の被加工物をチャックテーブルの中心に載置する必要がある。

特開２００６−１３３１２号公報

ところで、チャックテーブルと加工手段とが相対的に加工送りされる距離はチャックテーブルの中心を基準に算出される。従って、被加工物がチャックテーブルの中央に載置されない場合には、被加工物の一部が切削されないという加工不良が発生してしまう。

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、被加工物をチャックテーブルの適正な位置に容易に載置可能な加工装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段とを備えた加工装置であって、被加工物の上面を撮像する撮像手段と、該チャックテーブル上の被加工物を選択的に保持して該チャックテーブルから離脱させる該撮像手段に配設された仮保持手段と、該チャックテーブルと該撮像手段とを該保持面に平行な２方向へ相対移動させる移動手段とを具備し、該仮保持手段で被加工物を仮保持している間に、該移動手段を駆動して被加工物の中心を該チャックテーブルの中心に一致させた後被加工物を該チャックテーブル上に載置することを特徴とする加工装置が提供される。

本発明によると、撮像手段でチャックテーブル上に載置された被加工物の上面を撮像することで、チャックテーブルの中心と被加工物の中心のずれ量を検出した後、仮保持手段でチャックテーブル上の被加工物を仮保持する。

そして、検出したずれ量を打ち消すようにチャックテーブルと仮保持手段が配設された撮像手段とを相対移動させることで、被加工物の中心とチャックテーブルの中心とを合致させた状態とした後、被加工物をチャックテーブル上に再度載置することにより、チャックテーブル上に被加工物を位置決めした状態で容易に載置することができる。

加工装置の外観斜視図である。加工装置のハウジング内に収容された加工装置の一例としての切削装置の要部斜視図である。ダイシングテープを介して環状フレームに支持された半導体ウエーハの表面側斜視図である。仮保持手段の第１実施形態を示す要部縦断面図である。仮保持手段で環状フレームを仮保持している状態の要部縦断面図である。仮保持手段の第２実施形態を示す要部縦断面図である。

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、ハウジング内に収容された加工装置２の外観斜視図が示されている。加工装置２は例えば切削装置から構成され、図示しない骨組み内に図２に示すような加工部２４が配設されている。

符号４，６，８は加工装置２の骨組みに取り外し可能に装着される外装カバーであり、これらの外装カバー４，６，８及び骨組みに固定された複数のパネル１０によりハウジング１２が構成される。

オペレータが加工装置２を操作する操作側には、オペレーション表示モニタ１４が配設されている。このオペレーション表示モニタ１４はタッチパネル式であり、オペレータはモニタ１４に表示された情報にタッチすることにより、加工装置２にコマンドを入力することができるとともに、加工装置２の稼働状況がこのモニタ１４上に表示される。

１６は加工装置２の稼働状況を示す表示ランプであり、加工装置２が正常作動時には例えば緑色で点灯し、何らかの故障が生じた場合には赤色が点滅する。１８は非常停止ボタンであり、オペレータがこの非常停止ボタン１８を押すと加工装置２の作動を直ちに停止することができる。

加工装置２の操作側には、観音開きに開閉可能な扉２０と、スライド開閉式の扉２２が設けられている。例えば、加工装置２のチャックテーブルにウエーハを装着したり、又はスピンドルに装着された切削ブレードを交換したい等の場合には、これらの扉２０，２２を開閉して作業を実施する。

図２を参照すると、加工部２４の一例としての切削装置の要部斜視図が示されている。２６は切削装置のチャックテーブルであり、図示しないボールねじとパルスモータからなる加工送り機構によりＸ軸方向に移動される。

チャックテーブル２６は金属から形成された枠体２８と、ポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部３０とを含んでいる。枠体２８には後述する環状フレームを吸着するための複数の永久磁石３１が配設されている。３２はウォーターカバーであり、３４は蛇腹である。

切削ユニット３６は、スピンドルハウジング３８中に回転可能に収容されたスピンドル４０と、スピンドル４０の先端部に装着された切削ブレード４２を含んでいる。切削ブレード４２はホイールカバー（ブレードカバー）４４によりカバーされている。

スピンドルハウジング３８はブロック４５内に収容固定されており、ブロック４５には撮像ユニット４８を有するアライメントユニット４６が取り付けられている。ブロック４５はＺ軸移動ブロック５０に固定されている。

符号５２はＹ軸移動ブロックであり、Ｙ軸移動ブロック５２に垂直方向には伸長する一対のガイドレール５４が固定されている。Ｚ軸移動ブロック５０は、ボールねじ５６とパルスモータ５８とから構成されるＺ軸送り機構６０によりガイドレール５４に沿ってＺ軸方向に移動可能に搭載されている。Ｙ軸移動ブロック５２は、図示しないボールねじ及びパルスモータとからなるＹ軸移動機構によりＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

図３に示すように、切削装置の加工対象である半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された各領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持されており、作業者がマニュアルでチャックテーブル２６上に環状フレームＦに支持されたウエーハＷを載置する。

チャックテーブル２６の枠体２８には複数の永久磁石３１が配設されているため、環状フレームＦが永久磁石３１に吸着されて固定され、ダイシングテープＴに貼着されたウエーハＷは吸引保持部３０で吸引保持される。

図４及び図５に最もよく示されるように、撮像ユニット４８は、例えばＣＣＤカメラ６８と対物レンズ７０とを有する顕微鏡から構成される。撮像ユニット４８には更にウエーハＷを位置決め時に仮保持する仮保持手段６１が配設されている。

仮保持手段６１は、撮像ユニット４８に装着された一対のエアシリンダ６２と、各エアシリンダ６２内に挿入されて伸縮自在のピストンロッド６４と、ピストンロッド６４の先端部に装着された吸引パッド６６とから構成される。

図２に示されたチャックテーブル２６は、オペレータ（作業者）がウエーハＷをチャックテーブル２６に着脱する原点位置にある状態を示している。図３に示す半導体ウエーハＷを切削ブレード４２で切削する際には、この原点位置を基準にＸ軸方向へのチャックテーブル２６の移動距離が算出される。

作業者がマニュアル（手動）で図２に示した原点位置にあるチャックテーブル２６上に環状フレームＦに支持されたウエーハＷを載置すると、環状フレームＦが永久磁石３１に吸着されて固定され、ダイシングテープＴに貼着されたウエーハＷは吸引保持部３０上に搭載される。

次いで、加工送り機構を駆動してチャックテーブル２６を撮像ユニット４８の直下に移動し、撮像ユニット４８でウエーハＷを撮像して、アライメントユニット４６でウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメントを実施する。

更に、加工送り機構及びＹ軸送り機構をそれぞれ駆動しながら、撮像ユニット４８でウエーハＷの外周を撮像して、所定位置で静止状態のウエーハＷの外周を３ポイント以上検出し、これらのポイントを結ぶ線分の垂直二等分線からウエーハＷの中心を算出する。

チャックテーブル２６の中心座標は原点位置を基準に算出できるため、チャックテーブル２６上に載置されたウエーハＷの中心位置とチャックテーブル２６の中心位置とのずれ量を算出する。

このずれ量を算出した後、図５に示すようにエアシリンダ６２を駆動してピストンロッド６４を伸長し、仮保持手段６１の吸引パッド６６でチャックテーブル２６上の環状フレームＦを吸引保持しチャックテーブル２６から持ち上げる。この状態で、加工送り機構及びＹ軸移動機構を上述したずれ量を打ち消すように駆動して、ウエーハＷの中心をチャックテーブル２６の中心に一致させる。

次いで、仮保持手段６１の吸引パッド６６の吸引を解除することにより、ウエーハＷをチャックテーブル２６上に再度載置する。これにより、ウエーハＷの中心をチャックテーブル２６の中心に合わせてウエーハＷをチャックテーブル２６上に載置することができる。

図６を参照すると、本発明第２実施形態の仮保持手段が配設された撮像ユニット４８Ａの縦断面図が示されている。本実施形態では、仮保持手段として撮像ユニット４８Ａに装着された吸着パッド７２を利用する。吸着パッド７２としては、例えばベルヌーイパッドを採用可能である。

上述した実施形態によると、撮像ユニット４８又は４８Ａでチャックテーブル２６上に載置されたウエーハＷの上面を撮像することで、チャックテーブル２６の中心とウエーハＷの中心とのずれ量を検出してから、仮保持手段６１又は７２でチャックテーブル２６上のウエーハＷを吸引保持する。

そして、検出したずれ量を打ち消すようにチャックテーブル２６と仮保持手段６１又は７２が配設された撮像ユニット４８又は４８Ａとを相対移動させることで、ウエーハＷの中心をチャックテーブル２６の中心に合致させた状態とした後、ウエーハＷをチャックテーブル２６上に再度載置する。これにより、ウエーハＷの中心をチャックテーブル２６の中心に合わせて、チャックテーブル２６でウエーハＷを吸引保持することができる。

上述した実施形態では、加工装置として切削装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザ加工装置、ウォータージェット加工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加工装置
１２ハウジング
２４加工部
２６チャックテーブル
２８枠体
３０吸引保持部
３１永久磁石
３６切削ユニット
４２切削ブレード
６１仮保持手段
６２エアシリンダ
６６吸引パッド
７２吸着パッド

Claims

被加工物を保持する保持面を有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に加工を施す加工手段とを備えた加工装置であって、
被加工物の上面を撮像する撮像手段と、
該チャックテーブル上の被加工物を選択的に保持して該チャックテーブルから離脱させる該撮像手段に配設された仮保持手段と、
該チャックテーブルと該撮像手段とを該保持面に平行な２方向へ相対移動させる移動手段とを具備し、
該仮保持手段で被加工物を仮保持している間に、該移動手段を駆動して被加工物の中心を該チャックテーブルの中心に一致させた後被加工物を該チャックテーブル上に載置することを特徴とする加工装置。