JP4876722B2 - Dicing machine - Google Patents
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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。 The present invention relates to a dicing equipment to split a workpiece such as a wafer of semiconductor devices and electronic components are formed into individual chips.
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ブレードと、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の相対的位置を変化させるX、Y、Z、θの各ガイド軸とが設けられている。 A dicing apparatus for cutting or grooving a workpiece such as a wafer on which a semiconductor device or an electronic component is formed includes at least a blade that is rotated at high speed by a spindle, a work table that holds the workpiece, and a work table and a blade. X, Y, Z, and θ guide shafts that change the relative positions of the two are provided.
図6にダイシング装置の従来例を示す。ダイシング装置10は、互いに対向配置され、先端にブレード21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22、22と、ワークWを吸着保持するワークテーブル31とを有する加工部20と、加工済みのワークWをスピン洗浄する洗浄部52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51と、ワークWを搬送する搬送手段53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。
FIG. 6 shows a conventional example of a dicing apparatus. The
加工部20の構造は、図7に示すように、Xベース36に設けられたXガイド34、34でガイドされ、リニアモータ35によって図のX−Xで示すX方向に駆動されるXテーブル33があり、Xテーブル33にはθ方向に回転する回転テーブル32を介してワークテーブル31が設けられている。
As shown in FIG. 7, the structure of the
一方、Yベース44の側面には、Yガイド42、42でガイドされ、図示しないステッピングモータとボールスクリューによって図のY−Yで示すY方向に駆動されるYテーブル41、41が設けられている。各Yテーブル41には夫々図示しない駆動手段によってZ方向に駆動されるZテーブル43が設けられ、Zテーブル43には先端にブレード21が取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル22が固定されている。加工部20の構造は以上のようになっているので、ブレード21はY方向にインデックス送りされると共にZ方向に切込み送りされ、ワークテーブル31はX方向に切削送りされる。
On the other hand, Y tables 41 and 41 guided by
スピンドル22は、どちらも1,000rpm〜80,000rpmで高速回転され、近傍にはワークWを切削液内に浸漬させるための切削液を供給する不図示の供給ノズルが設けられている。
Both
ブレード21は、ダイヤモンド砥粒やCBN砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。ブレード21の寸法は、加工内容によって種々選択されるが、通常の半導体ウェーハをワークとしてダイシングする場合は、直径50mm、厚さ30μm前後のものが用いられる。
As the
また、ダイシング装置10の各部の動作を制御するコントローラは、CPU、メモリ、入出力回路部、各種制御回路部、等からなり、ダイシング装置10の架台内部に組込まれている。
The controller that controls the operation of each unit of the
このようなダイシング装置としては例えば、特許文献1に記載されるダイシング装置が提案されている。
近年、半導体装置や電子部品の製造においては、需要の増大から、量産化及び低コスト化が強く望まれている。引用文献1に記載されるようなダイシング装置では、スループットを向上させて生産量を増加させるため、それぞれ別々の移動軸に取り付けられた2本のスピンドルを対向させることにより、一枚のワークに対して一度に2箇所の加工を可能としている。 In recent years, in the manufacture of semiconductor devices and electronic components, mass production and cost reduction are strongly desired due to an increase in demand. In the dicing apparatus as described in the cited document 1, in order to improve the throughput and increase the production amount, two spindles attached to different moving shafts are opposed to each other, so that one workpiece is opposed to each other. 2 processing at a time is possible.
更に、近年より生産量を増大させるため、複数のワークテーブルを装置内に設け、複数のワークを同時に加工することが望まれており、そのような要望に対して引用文献1のようなスピンドル構成のダイシング装置では、ワークを吸着載置するワークテーブルの数だけ対向した一対のスピンドルを設ける、またはワークテーブルを一列に並べて一対のスピンドルで連続して加工するなどの方法が取られている。 Furthermore, in order to increase the production volume in recent years, it is desired to provide a plurality of work tables in the apparatus and process a plurality of workpieces at the same time. In this dicing apparatus, a pair of spindles facing each other corresponding to the number of work tables on which the work is sucked and placed is provided, or the work tables are arranged in a row and continuously processed by the pair of spindles.
しかし、スピンドルは大変高価な装置であり、スピンドル本数が増えると装置価格が増大し、結果として生産コストを引き上げることとなる。また、ワークテーブルと一列にならべ、連続して加工を行うような構成の装置にした場合、ワークテーブルの移動ストロークが非常に長くなり、装置全体が大きくなり装置占有スペースを増大させ、効率が悪化する。 However, the spindle is a very expensive device, and as the number of spindles increases, the price of the device increases, resulting in an increase in production cost. In addition, when the machine is configured to perform machining continuously in line with the work table, the movement stroke of the work table becomes very long, the whole apparatus becomes large, the space occupied by the apparatus increases, and the efficiency deteriorates. To do.
本発明は、このような問題に対して成されたものであり、スピンドル本数を減らすと同時にスピンドル移動軸を削減し、生産性の向上、装置占有スペースの削減を可能にするダイシング装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made with respect to such a problem, providing a dicing equipment to reduce the spindle number when reducing the spindle moving shaft at the same time, improve productivity, enabling a reduction in equipment footprint The purpose is to do.
前記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、並列して配置され、それぞれワークを吸着保持する一対のワークテーブルと、同軸上に配置され、回転することにより前記一対のワークテーブルに吸着保持された前記ワークを2枚同時に切削加工する一対のブレードと、前記一対のブレードが取り付けられる回転軸を両端に備えたスピンドルと、前記スピンドルに内蔵され、前記各回転軸を回転させる駆動手段と、前記スピンドルをY方向に移動させるYガイドと、前記スピンドルをZ方向に移動させるZガイドと、前記一対のワークテーブルを互いに平行にX方向に移動させるXガイドと、を備え、前記駆動手段により前記一対のブレードを回転させる一方、前記Xガイドにより前記一対のワークテーブルをX方向に移動させて、前記一対のワークテーブルに吸着保持された前記ワークを2枚同時に切削加工することを特徴としている。 To achieve the pre-Symbol object, the invention according to claim 1 is arranged in parallel, a pair of work table for sucking and holding the workpiece, respectively, are arranged coaxially, said pair of work table by rotating a pair of blades for cutting the workpiece held by suction two simultaneously, the spindles of the pair of blades is provided at both ends a rotating shaft attached, is incorporated in the spindle, thereby rotating the rotary shafts A driving means; a Y guide for moving the spindle in the Y direction; a Z guide for moving the spindle in the Z direction; and an X guide for moving the pair of work tables in the X direction parallel to each other, While the pair of blades are rotated by the driving means, the pair of work tables are moved in the X direction by the X guide, It is characterized in that two simultaneously cutting the workpiece held by suction to a pair of the work table.
請求項1の発明によれば、1本のスピンドルの両端にブレードを取り付ける回転軸がそれぞれ設けられ、両方のブレードが同時に回転する。ワークは、ガイド手段により平行に移動する2つのワークテーブル上にそれぞれ吸着載置され、スピンドルの両端に取り付けられたブレードで同時に切削加工される。 According to the first aspect of the present invention, the rotary shafts for attaching the blades to both ends of one spindle are provided, and both blades rotate simultaneously. The workpieces are sucked and placed on two work tables that move in parallel by the guide means, and are simultaneously cut by blades attached to both ends of the spindle.
これにより、1本のスピンドルで同時に2つのワークの加工が可能となり、スピンドル本数を減らすと同時にスピンドルを移動させるガイド手段を削減し、生産性の向上、装置占有スペースの削減を可能とする。 As a result, two workpieces can be processed simultaneously with one spindle, and the number of spindles can be reduced and the guide means for moving the spindles can be reduced, thereby improving productivity and reducing the space occupied by the apparatus.
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記各回転軸が、それぞれスラストベアリング及びラジアルベアリングにより支持されることを特徴としている。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、前記駆動手段が、両軸型の1つのモータ、又は、逆方向に向けて底部を合わせた2つの片軸型モータで構成されることを特徴としている。
The invention according to
以上説明したように、本発明のダイシング装置によれば、1本のスピンドルで同時に2つのワークの加工を行い、生産性を向上させるとともに、装置サイズを小さくして装置占有スペースの削減を可能とする。 As described above, according to the dicing equipment of the present invention performs the processing of the simultaneous two work with a single spindle, improves productivity, enables the reduction of equipment footprint by reducing the device size And
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。 Hereinafter will be described in detail preferred embodiments of the dicing equipment according to the present invention with reference to the accompanying drawings.
まず初めに、本発明に係わるダイシング装置の構成について説明する。図1は、ダイシング装置の全体斜視図、図2はスピンドルの横断面図である。 First, the configuration of the dicing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is an overall perspective view of the dicing apparatus, and FIG. 2 is a transverse sectional view of the spindle.
ダイシング装置1は、両端にダイシングブレード21、21と不図示のホイールカバーとが取付けられたスピンドル2、ワークを吸着載置するワークテーブル4A、4B、ワークテーブル4A、4Bを平行にX方向へ移動させるガイド手段としてのXガイド7A、7B、スピンドル2をZ方向へ移動させるガイド手段としてのZガイド6、及びスピンドル2をZガイド6と共にY方向へ移動させるYガイド5とを備えている。
The dicing apparatus 1 moves in parallel in the X direction a
この他、ダイシング装置1には、ワークの観察を行う顕微鏡3、ダイシングされたワークをスピン洗浄するスピンナ12A、12B、フレームへマウントされたワークを多数枚収納したカセットを載置して上下に移動するエレベータ8A、8B、及びワークの搬送を行う搬送アーム9A、9Bが備えられている。
In addition, the dicing apparatus 1 is loaded with a
スピンドル2は、図2に示されるように、本体部13の中央に両軸型のモータ14が設けられ、モータ14の両端にそれぞれ回転軸15A、15Bが接続されている。回転軸15A、15Bは、それぞれスラストベアリング16、ラジアルベアリング17により支持されており、モータ14により1,000rpmから80,000rpmで同方向に高速に回転する。
As shown in FIG. 2, the
なお、モータ14は両軸型の1つのモータではなく、回転軸を逆方向に向けて底部を合わせた2つの片軸型モータでも良い。その場合、それぞれの軸の回転方向は同方向でも逆方向でも良い。また、スラストベアリング16、ラジアルベアリング17はエアー式の軸受けであっても良い。
The
回転軸15A、15Bに取り付けられたブレード21、21は、スピンドル2により1,000rpmから80,000rpmで高速に回転し、スピンドル2と共にYガイド5、Zガイド6によりY方向とZ方向に移動される。
The
Xガイド7A、7B、Zガイド6、及びYガイド5は、モータ等を駆動源として備えた直動式のガイド軸であり、ワークテーブル4A、4Bとスピンドル2とを相対的に高精度で移動させる。
The
ワークテーブル4A、4Bは、不図示の吸引装置によりワークを吸着保持し、それぞれXガイド7A、7Bにより互いに平行にX方向へ往復運動するとともに、不図示のθ回転軸によりθ方向に回転される。
The work tables 4A and 4B attract and hold the work by a suction device (not shown), reciprocate in the X direction in parallel with each other by
ワークテーブル4A、4B上に吸着載置されたワークは、顕微鏡3により観察され、ワークテーブル4A、4Bをそれぞれθ回転軸により回転することによって、スピンドル2の両端に取り付けたブレード21、21とワーク上の加工位置とが平行に合わせられる。
The workpieces sucked and placed on the work tables 4A and 4B are observed by the
搬送アーム9A、9Bは、先端に設けられた吸着機構により、フレームへマウントされたワークのフレームを吸着保持して搬送する。
The
スピンナ12A、12Bは、内部にワークを吸着載置するスピンナテーブルが設けられ、スピンナテーブルはモータにより高速に回転する。スピンナテーブル上に吸着載置されたダイシング後のワークは、表面に高圧の洗浄液が噴射されるとともに高速に回転して洗浄が行われる。
Each of the
ダイシング装置1では、フレームへマウントされたワークは、エレベータ8A、8B上に載置されたカセットよりスピンナ12A、12B上にそれぞれ設けられた一対のプリアライメントレール11A、11B上に不図示のフィンガにより搬出され中心位置が合わせられる。プリアライメントレール11A、11B上に載置されたワークは搬送アーム9A、9Bによりフレームを吸着され、それぞれワークテーブル4A、4Bへ移動される。
In the dicing apparatus 1, the workpiece mounted on the frame is moved by a pair of
ワークテーブル4A、4Bに搬送された2枚のワークは、回転する2枚のブレード21により同時にダイシングされ、ダイシング後はスピンナ12A、12Bへそれぞれ搬送されて洗浄される。洗浄されたワークは、再びエレベータ8A、8B上のカセットへ収納される。
The two workpieces conveyed to the work tables 4A and 4B are simultaneously diced by the two rotating
次に、本発明に係わるダイシング方法について説明する。図3はダイシング開始前のワークとスピンドルの状態を示した上面図、図4はダイシング開始直後のワークとスピンドルの状態を示した上面図、図5はダイシング中のワークとスピンドルの状態を示した上面図である。 Next, the dicing method according to the present invention will be described. 3 is a top view showing the state of the work and the spindle before the start of dicing, FIG. 4 is a top view showing the state of the work and the spindle immediately after the start of dicing, and FIG. 5 shows the state of the work and the spindle during dicing. It is a top view.
図1に示すエレベータ8A、8B上に載置されたカセットより搬出されたフレームにマウントされたワークは、プリアライメントレール11A、11B上に載置されて中心位置が合わせられ、搬送アーム9A、9Bによりフレームを吸着されてそれぞれワークテーブル4A、4Bへ移動される。
The workpieces mounted on the frames carried out from the cassettes placed on the
図3に示すように、ワークテーブル4A、4B上に吸着載置されたフレームFへマウントされたワークWは、まず顕微鏡3により観察され、ワークW上の加工位置とブレード21、21とを平行に合わせてアライメントされる。
As shown in FIG. 3, the workpiece W mounted on the frame F sucked and placed on the workpiece tables 4A and 4B is first observed by the
アライメント後、ブレードを覆うようにスピンドル2の先端に取り付けられた不図示のホイールカバーより切削水、及び洗浄水が噴射され、ブレード21、21が回転してダイシングが開始される。
After alignment, cutting water and cleaning water are sprayed from a wheel cover (not shown) attached to the tip of the
ダイシングが開始されると、図4に示すように、スピンドル2はワークWの最初のダイシング位置となる場所までY方向へ移動し、予め設定されたワークWのダイシング深さまでZ方向に下降する。この状態でワークテーブル4A、4BはXガイド7A、7Bにより平行にX方向へ移動する。これにより、ワークテーブル4A、4B上のワークWは同時にダイシングされる。
When the dicing is started, as shown in FIG. 4, the
続いてスピンドル2は、Y方向にインデックス送りされ、次の加工位置のダイシングが行われる。これを繰り返し、図5に示すように、ワーク全面のダイシングを行い、一方のダイシングが終了すると、ワークテーブル4A、4Bはそれぞれ90度回転し、スピンドル2がY方向の元の位置に戻り、もう一方のダイシングが開始される。
Subsequently, the
全ての方向のダイシングが終了すると、ワークテーブル4A、4Bはスピンナ12A、12B側へ移動し、ワークテーブル4A、4B上のダイシング後のワークWは、搬送アーム9A、9Bによりスピンナ12A、12Bへそれぞれ搬送される。
When dicing in all directions is completed, the work tables 4A and 4B move to the
スピンナ12A、12Bへ搬送されたワークWは、スピンナテーブル上で高速に回転すると共に、表面に高圧の洗浄液が噴射されて洗浄が行われる。洗浄後、ワークWは再び再びエレベータ8A、8B上のカセットへ収納される。
The workpiece W conveyed to the
以上説明したように、本発明に係るダイシング装置によれば、1本のスピンドルで同時に2つのワークを加工することが可能となり、生産性を向上させる。更に、スピンドル本数を減らすと同時にスピンドル移動軸を削減し、装置サイズを小さくして装置占有スペースを削減する。
As described above, according to the dicing equipment according to the present invention, it becomes possible to process two workpieces simultaneously with a single spindle, increase productivity. Furthermore, the number of spindles is reduced, and at the same time, the spindle movement axis is reduced, the apparatus size is reduced, and the apparatus occupation space is reduced.
1、10…ダイシング装置,2…スピンドル,3…顕微鏡、4A、4B…ワークテーブル,5…Yガイド,6…Zガイド,7A、7B…Xガイド,8A、8B…エレベータ,9A、9B…搬送アーム,11A、11B…プリアライメントレール,12A、12B…スピンナ,14…モータ,15A、15B…回転軸,16…スラストベアリング,17…ラジアルベアリング,21…ブレード,F…フレーム,W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (3)
同軸上に配置され、回転することにより前記一対のワークテーブルに吸着保持された前記ワークを2枚同時に切削加工する一対のブレードと、
前記一対のブレードが取り付けられる回転軸を両端に備えたスピンドルと、
前記スピンドルに内蔵され、前記各回転軸を回転させる駆動手段と、
前記スピンドルをY方向に移動させるYガイドと、
前記スピンドルをZ方向に移動させるZガイドと、
前記一対のワークテーブルを互いに平行にX方向に移動させるXガイドと、
を備え、前記駆動手段により前記一対のブレードを回転させる一方、前記Xガイドにより前記一対のワークテーブルをX方向に移動させて、前記一対のワークテーブルに吸着保持された前記ワークを2枚同時に切削加工することを特徴とするダイシング装置。 A pair of work tables arranged in parallel and each holding and holding a workpiece;
A pair of blades that are arranged on the same axis and rotate to simultaneously cut two of the workpieces held by suction on the pair of workpiece tables ;
And spindles having both ends of the rotating shaft the pair of blades are mounted,
Built in the spindle, a driving means for rotating the rotary shafts,
A Y guide for moving the spindle in the Y direction;
A Z guide for moving the spindle in the Z direction;
An X guide for moving the pair of work tables in parallel in the X direction;
The pair of blades are rotated by the driving means, and the pair of work tables are moved in the X direction by the X guide, and the two workpieces sucked and held by the pair of work tables are simultaneously cut. processing dicing apparatus, characterized by.
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