切削装置
【課題】２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができる切削装置を提供すること。
【解決手段】第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂを、第１、第２のブレードユニット４１、４２により半導体ウェーハＷを切削する第１の切削領域Ａ１と、第３のブレードユニット７３により半導体ウェーハＷを切削する第２の切削領域Ａ３と、アライメント処理を実施するアライメント領域Ａ２との間で移動させ、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのいずれか一方に保持された半導体ウェーハＷを、第１の切削領域Ａ１で第１、第２のブレードユニット４１、４２に切削させている間に、いずれか他方に保持された半導体ウェーハＷをアライメント領域Ａ２でアライメントし、アライメント終了後に第２の切削領域Ａ３で第３のブレードユニット７３により切削させるよう構成した。
【解決手段】第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂを、第１、第２のブレードユニット４１、４２により半導体ウェーハＷを切削する第１の切削領域Ａ１と、第３のブレードユニット７３により半導体ウェーハＷを切削する第２の切削領域Ａ３と、アライメント処理を実施するアライメント領域Ａ２との間で移動させ、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのいずれか一方に保持された半導体ウェーハＷを、第１の切削領域Ａ１で第１、第２のブレードユニット４１、４２に切削させている間に、いずれか他方に保持された半導体ウェーハＷをアライメント領域Ａ２でアライメントし、アライメント終了後に第２の切削領域Ａ３で第３のブレードユニット７３により切削させるよう構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削装置に関し、特に、半導体ウェーハ等のワークをストリートに沿って切削する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェーハ等のワークの表面に格子状にストリート（分割予定ライン）が形成され、ストリートにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、切削装置によりストリートに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。
【０００３】
切削装置においては、切削ブレードを保持したブレードユニットを有し、ブレードユニットとチャックテーブルとを相対的に移動させることにより、チャックテーブルに保持されたワークを切削している。この場合、切削装置では、切削ブレードによる切削に先立ち、撮像ユニットによりチャックテーブルの上方においてワークに形成されたストリートを撮像し、切削ブレードとストリートとの位置合わせを行うアライメント処理を実施している。
【０００４】
従来、このような切削装置として、２つのチャックテーブルを有し、一方のチャックテーブルでワークの切削加工を行っている間に、他方のチャックテーブルでワークのアライメント処理を実施するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の切削装置は、主走査方向に移動可能な２つのチャックテーブルの上方において、一対のブレードユニットおよび撮像ユニットを副走査方向に移動可能に支持する門型の支柱部を有している。一対のブレードユニットは支柱部の前面側に支持され、撮像ユニットは支柱部の背面側に支持されている。
【０００５】
この切削装置においては、一方のチャックテーブルが切削領域に移動されると、他方のチャックテーブルがアライメント領域に移動され、一方のチャックテーブルでワークが切削加工されると共に、他方のチャックテーブルでワークのアライメント処理がなされる。他方のチャックテーブルは、アライメント処理の終了後、一方のチャックテーブル上のワークの切削加工が終了するのを待って、切削領域に移動される。そして、切削済みのワークが一方のチャックテーブルから取り出されると共に、他方のチャックテーブルで切削加工が開始される。このように、２つのチャックテーブルを用いて切削加工とアライメント処理とを交互に行うことにより加工効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６３１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の切削装置においては、切削加工時間に対してアライメント時間が短い場合、先にアライメント処理を終えたワークを、他のワークの切削加工の終了まで待たせなければならず、待機時間が有効利用されていなかった。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができる切削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の切削装置は、ワークを保持する第１の保持テーブルおよび第２の保持テーブルと、前記第１の保持テーブルを、Ｘ軸方向に離間して配置された第１の切削領域、第２の切削領域、およびアライメント領域に移動させる第１の保持テーブル移動機構と、前記第２の保持テーブルを前記第１の切削領域、前記第２の切削領域、前記アライメント領域に移動させる第２の保持テーブル移動機構と、前記第１の切削領域において、Ｙ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第１のブレードユニットおよび第２のブレードユニットと、前記第２の切削領域において、Ｘ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第３のブレードユニットと、前記アライメント領域において、前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持された前記ワークのアライメント用の撮像画像を取得する撮像ユニットと、前記第１の切削領域において、前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第１のブレードユニット移動機構と、前記第２の切削領域において、前記第３のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第２のブレードユニット移動機構と、前記アライメント領域において、前記撮像ユニットをＹ軸方向に移動させる撮像ユニット移動機構とを備え、前記第１の保持テーブルおよび前記第２の保持テーブルのいずれか一方に保持されたワークが、前記第１の切削領域において前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットに切削されている間に、いずれか他方に保持されたワークが前記アライメント領域において前記撮像ユニットによる撮像結果に応じてアライメントされ、アライメント終了後に前記第２の切削領域において前記第３のブレードユニットにより切削されることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、第１の保持テーブルおよび第２の保持テーブルのいずれか一方に保持されたワークが第１のブレードユニットおよび第２のブレードユニットに切削加工されている間に、いずれか他方に保持されたワークがアライメント処理を終えても、アライメント処理の終了後に第３のブレードユニットにより切削加工されるため、他方に保持されたワークの待機時間を無くして加工効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、切削装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルの周辺の斜視図である。
【図３】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、切削装置による切削加工の動作の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する前に、切削対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図４は、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【００１４】
図４に示すように、半導体ウェーハＷは、略円盤状に形成されており、表面に格子状に配列されたストリート９１によって複数の領域に区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス９２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ９３を介して環状フレーム９４に支持され、カセット９（図１参照）内に収容された状態で切削装置１に搬入および搬出される。
【００１５】
なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハ等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではなく、半導体ウェーハＷに貼着されるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイヤ（Al2O3）系の無機材料基板、各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。
【００１６】
次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る切削装置の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルの周辺の斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、切削装置１は、基台２上の第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに保持された２つの半導体ウェーハＷを、装置前側に設けられた第１の切削機構３と装置後側に設けられた第２の切削機構４とにより同時に切削するように構成されている。第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂは、それぞれ第１、第２の切削機構３、４に臨むようにＸ軸方向に前後動される。この第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動方向の最前位置は、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに対し半導体ウェーハＷが受け渡される受け渡し位置に設定されている。
【００１８】
第１の切削機構３の前方には、半導体ウェーハＷの受け渡し位置を挟んで、カセット９が搬入および搬出される搬入搬出部６と、切削済みの半導体ウェーハＷを洗浄する洗浄部７とが設けられている。受け渡し位置の上方には、搬入搬出部６に載置されたカセット９に半導体ウェーハＷを出し入れするプッシュプルアーム１１と、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂと洗浄部７との間の半導体ウェーハＷの受け渡しを行うアッパーアーム１２およびロアアーム１３とが設けられている。また、第１のチャックテーブル５ａの受け渡し位置の上方には、カセット９に対して半導体ウェーハＷを出し入れ可能にガイドする一対のガイドレール１４が設けられている。
【００１９】
搬入搬出部６は、カセット９を載置する載置板１７を有し、載置板１７は昇降可能に構成されている。搬入搬出部６は、カセット９を載置した状態で載置板１７を昇降させることにより、高さ方向における半導体ウェーハＷの出し入れ位置を調整している。
【００２０】
洗浄部７は、上面に円形の開口部１８が形成され、開口部１８の中央に切削済みの半導体ウェーハＷが保持される洗浄用テーブル１９を有している。洗浄用テーブル１９は、洗浄部７の上面の開口部１８と基台２内部との間で昇降可能に構成されている。切削済みの半導体ウェーハＷは、洗浄用テーブル１９の下降により基台２内に収容され、基台２内において高速回転されつつ、洗浄水が噴射されて洗浄される。
【００２１】
プッシュプルアーム１１は、搬入搬出部６においてカセット９の高さ調整が行われた状態で、カセット９から半導体ウェーハＷを一対のガイドレール１４に引き出す他、一対のガイドレール１４上の半導体ウェーハＷをカセット９内に押し込むように構成されている。一対のガイドレール１４は、半導体ウェーハＷの出し入れ時には相互に接近して半導体ウェーハＷをガイドすると共に、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに対してＸ軸方向に位置決めを行う。また、一対のガイドレール１４は、半導体ウェーハＷの非出し入れ時には第１のチャックテーブル５ａの載置面を空けるように相互に離間する。
【００２２】
アッパーアーム１２は、一対のガイドレール１４上の半導体ウェーハＷをピックアップして、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに載置する他、切削済みの半導体ウェーハＷを第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂからピックアップして洗浄用テーブル１９に載置する。ロアアーム１３は、洗浄済みの半導体ウェーハＷをピックアップして一対のガイドレール１４に載置する。
【００２３】
また、基台２の上面中央には、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路に沿って矩形状の開口部２１ａ、２１ｂが形成されている。この開口部２１ａ、２１ｂは、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂと共に移動可能な移動板２２ａ、２２ｂおよび蛇腹状の防水カバー２３ａ、２３ｂにより被覆されている。各移動板２２ａ、２２ｂの中央には、円形の開口部が形成され、この円形の開口部を介して第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの上部が外部に露出される。
【００２４】
図２に示すように、各防水カバー２３ａ、２３ｂの下方には、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂをＸ軸方向に移動させる第１、第２のチャックテーブル移動機構２４ａ、２４ｂが設けられている。第１のチャックテーブル移動機構２４ａは、Ｘ軸方向に延在する支持台２６ａ上に配置された互いに平行な一対のガイドレール２７ａと、一対のガイドレール２７ａにスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル２８ａとを有している。Ｘ軸テーブル２８ａの上部には、第１のチャックテーブル５ａが設けられている。
【００２５】
第２のチャックテーブル移動機構２４ｂは、第１のチャックテーブル移動機構２４ａに隣接して配置され、第１のチャックテーブル移動機構２４ａと同様な構成を有している。なお、各Ｘ軸テーブル２８ａ、２８ｂの背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３１ａ、３１ｂが螺合されている。そして、ボールネジ３１ａ、３１ｂの一端部には、それぞれ駆動モータ３２ａ、３２ｂが連結され、これら駆動モータ３２ａ、３２ｂによりボールネジ３１ａ、３１ｂが回転駆動される。
【００２６】
第１のチャックテーブル５ａは、Ｘ軸テーブル２８ａの上面に固定されたＺ軸回りに回転可能なθテーブル３３ａと、θテーブル３３ａの上面に固定されたテーブル支持部３４ａとを有している。また、テーブル支持部３４ａの上部には、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部３５ａが支持されている。ワーク保持部３５ａは、所定の厚みを有する円盤状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面３６ａが形成されている。吸着面３６ａは、負圧により貼着テープ９３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、テーブル支持部３４ａの内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００２７】
ワーク保持部３５ａの周囲には、テーブル支持部３４ａの四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部３７ａが設けられている。この４つのクランプ部３７ａは、エアーアクチュエータにより駆動し、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム９４を挟持固定する。また、第２のチャックテーブル５ｂは、第１のチャックテーブル５ａと同様な構成を有している。
【００２８】
図１に戻り、第１の切削機構３は、第１、第２のブレードユニット４１、４２により半導体ウェーハＷを切削するものであり、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路を挟んで基台２上に立設した一対の支柱部３９を有している。一対の支柱部３９の上部には、Ｙ軸方向に延在する支持台４７が設けられている。支持台４７の前面には、第１、第２のブレードユニット４１、４２をＹ軸方向に移動させる第１のブレードユニット移動機構４３が設けられている。また、支持台４７の背面には、撮像ユニット４４（図３参照）をＹ軸方向に移動させる撮像ユニット移動機構４５が設けられている。
【００２９】
第１のブレードユニット移動機構４３は、支持台４７の前面に配置された互いに平行な一対のガイドレール４８と、一対のガイドレール４８にスライド可能に設置されたモータ駆動の一対のＹ軸テーブル５１、５２とを有している。また、第１のブレードユニット移動機構４３は、各Ｙ軸テーブル５１、５２の前面のそれぞれに配置された互いに平行な一対のガイドレール５３、５４と、各一対のガイドレール５３、５４のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル５５、５６とを有している。一方のＺ軸テーブル５５には、第１のブレードユニット４１が延設され、他方のＺ軸テーブル５６には、第２のブレードユニット４２が延設されている。
【００３０】
なお、各Ｙ軸テーブル５１、５２、各Ｚ軸テーブル５５、５６の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ５７、５８が螺合されている（Ｚ軸テーブル用のボールネジは不図示）。そして、Ｙ軸テーブル５１、５２用のボールネジ５７、５８、Ｚ軸テーブル用のボールネジの一端部には、それぞれ駆動モータ６１、６２、６３が連結され、これら駆動モータ６１、６２、６３によりボールネジが回転駆動される。
【００３１】
第１のブレードユニット４１は、Ｙ軸回りに回転するスピンドルの先端に設けられた円盤状の切削ブレード６５（図３参照）と、切削部分に切削水を噴射する図示しない噴射ノズルとを有している。第１のブレードユニット４１は、スピンドルにより切削ブレード６５を高速回転させ、複数のノズルから切削部分に切削水を噴射しつつ半導体ウェーハＷを切削加工する。また、第２のブレードユニット４２は、第１のブレードユニット４１と同様な構成を有している。
【００３２】
撮像ユニット移動機構４５は、支持台４７の背面に配置されたガイドレール６８と、ガイドレール６８にスライド可能に設置されたモータ駆動の図示しないＹ軸テーブルとを有している。また、Ｙ軸テーブルには、撮像ユニット４４が支持されている。なお、Ｙ軸テーブルの背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部に図示しないボールネジが螺合されている。そして、Ｙ軸テーブル用のボールネジの一端部には、駆動モータ６９が連結され、駆動モータ６９によりボールネジが回転駆動される。
【００３３】
撮像ユニット４４は、ＣＣＤ等の撮像素子を有しており、撮像素子により半導体ウェーハＷの表面を撮像して撮像画像を基台２内の制御部７１に出力する。制御部７１は、予め記憶部に記憶されたキーパターンと撮像画像に含まれるキーパターンとをマッチングさせることにより、アライメント処理を実施する。このアライメント処理によりθテーブル３３ａ、３３ｂが駆動されて第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのθ補正が行われると共に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のデータ補正が行われる。
【００３４】
この第１の切削機構３においては、上記したアライメント処理に基づいて切削ブレード６５、６６が半導体ウェーハＷのストリート９１に位置合わせされ、Ｚ軸テーブル５５、５６の移動により回転された切削ブレード６５、６６の半導体ウェーハＷに対する切り込み深さが調整される。その後、第１、第２のチャックテーブル移動機構２４ａ、２４ｂのＸ軸テーブル２８ａ、２８ｂが移動されることにより、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに保持された半導体ウェーハＷが切削される。
【００３５】
第２の切削機構４は、第３のブレードユニット７３により半導体ウェーハＷを切削するものであり、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路を挟んで基台２上に立設した一対の支柱部７４を有している。一対の支柱部７４の上部には、Ｙ軸方向に延在する支持台７６が設けられている。支持台７６の前面には、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの上方において第３のブレードユニット７３をＹ軸方向に移動させる第２のブレードユニット移動機構７５が設けられている。
【００３６】
第２のブレードユニット移動機構７５は、支持台７６の前面に配置された互いに平行な一対のガイドレール７７と、一対のガイドレール７７にスライド可能に設置されたモータ駆動のＹ軸テーブル７８とを有している。また、第２のブレードユニット移動機構７５は、Ｙ軸テーブル７８の前面のそれぞれに配置された互いに平行な一対のガイドレール７９と、各一対のガイドレール７９のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル８１とを有している。Ｚ軸テーブル８１の前面には、前方に延びる支持部８２が設けられ、支持部８２には第３のブレードユニット７３が取り付けられている。
【００３７】
なお、Ｙ軸テーブル７８、Ｚ軸テーブル８１の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ８３が螺合されている（Ｚ軸テーブル用のボールネジは不図示）。そして、Ｙ軸テーブル７８用のボールネジ８３、Ｚ軸テーブル用のボールネジの一端部には、それぞれ駆動モータ８４、８５が連結され、これら駆動モータ８４、８５によりボールネジが回転駆動される。
【００３８】
第３のブレードユニット７３は、Ｘ軸回りに回転するスピンドルの先端に設けられた円盤状の切削ブレード８６と、切削部分に切削水を噴射する図示しない噴射ノズルとを有している。第３のブレードユニット７３は、スピンドルにより切削ブレード８６を高速回転させ、複数のノズルから切削部分に切削水を噴射しつつ半導体ウェーハＷを切削加工する。
【００３９】
この第２の切削機構４には、第１の切削機構３の撮像ユニット４４に撮像された撮像画像に基づいてアライメント処理が実施された半導体ウェーハＷが搬送される。そして、第２の切削機構４においては、アライメント処理に基づいて切削ブレード６５が半導体ウェーハＷのストリート９１に位置合わせされ、Ｚ軸テーブル８１の移動により回転された切削ブレード８６の半導体ウェーハＷに対する切り込み深さが調整される。その後、第２のブレードユニット移動機構７５のＹ軸テーブル７８が移動されることにより、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに保持された半導体ウェーハＷが切削される。
【００４０】
このように構成された切削装置１においては、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのうち、いずれか一方に保持された半導体ウェーハＷが第１の切削機構３で切削加工されている間に、いずれか他方に保持された半導体ウェーハＷがアライメント処理される。また、いずれか他方に保持されたアライメント後の半導体ウェーハＷは、いずれか一方に保持された半導体ウェーハＷが第１の切削機構３で切削加工が終了するまで、第２の切削機構４で切削加工される。
【００４１】
以下、図３を参照して、切削装置による切削加工の動作について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る切削装置による切削加工の動作の一例を示す説明図である。なお、以下に示す切削加工の動作は、あくまでも一例を示すものであり、この動作例に限定されるものではない。第１、第２のチャックテーブルのいずれか一方に保持された半導体ウェーハが第１の切削機構により切削される間に、いずれか他方の半導体ウェーハがアライメント処理および第２の切削機構により切削されるように動作されればよい。
【００４２】
図３に示すように、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路上には、第１の切削機構３により切削加工が行われる第１の切削領域Ａ１、第２の切削機構４により切削加工が行われる第２の切削領域Ａ３が設定されている。また、第１、第２の切削領域Ａ１、Ａ３の間には、撮像ユニット４４による撮像画像に基づいてアライメント処理が実施されるアライメント領域Ａ２が設定されている。切削装置１の稼働前の初期状態では、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂは第１の切削領域Ａ１の前方に位置されている。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、切削装置１が稼働されると、プッシュプルアーム１１によりカセット９から半導体ウェーハＷが一対のガイドレール１４に引き出され、一対のガイドレール１４に引き出された半導体ウェーハＷ１がアッパーアーム１２により第１のチャックテーブル５ａに載置される。
【００４４】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａがアライメント領域Ａ２に移動され、撮像ユニット４４が第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の上方に移動される。そして、撮像ユニット４４により第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の表面が撮像され、撮像ユニット４４により撮像された撮像画像に基づいてアライメント処理が実施される。このアライメント処理と同時に、プッシュプルアーム１１によりカセット９から新たな半導体ウェーハＷ２が一対のガイドレール１４に引き出され、一対のガイドレール１４に引き出された半導体ウェーハＷ２がアッパーアーム１２により第２のチャックテーブル５ｂに載置される。
【００４５】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａが第１の切削領域Ａ１に移動され、第１、第２のブレードユニット４１、４２が第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の上方に移動される。そして、第１、第２のブレードユニット４１、４２の切削ブレード６５、６６が半導体ウェーハＷ１のＸ軸方向のストリート９１に位置合わせされ、第１、第２のブレードユニット４１、４２が下降されることで高速回転した切削ブレード６５、６６により半導体ウェーハＷ１が切り込まれる。
【００４６】
切削ブレード６５、６６により半導体ウェーハＷ１が切り込まれると、第１のチャックテーブル５ａがＸ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷ１の２本のストリート９１が同時に加工される。続いて、第１、第２のブレードユニット４１、４２がＹ軸方向に数ピッチ分だけ移動され、第１、第２のブレードユニット４１、４２の切削ブレード６５、６６が隣接するストリート９１に位置合わせされる。そして、第１のチャックテーブル５ａがＸ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷ１の２本のストリート９１が同時に加工される。この動作が繰り返されて半導体ウェーハＷ１のＸ軸方向の全てのストリート９１が加工される。
【００４７】
この第１、第２のブレードユニット４１、４２による切削加工と同時に、第２のチャックテーブル５ｂがアライメント領域Ａ２に移動され、撮像ユニット４４が第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の上方に移動される。そして、撮像ユニット４４により第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の表面が撮像され、撮像ユニット４４により撮像された撮像画像に基づいてアライメント処理が実施される。
【００４８】
次に、図３（ｄ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１のＸ軸方向の全てのストリート９１が加工されると、θテーブル３３ａが９０度回転され、半導体ウェーハＷ１のＹ軸方向のストリート９１の加工が開始される。また、第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２のアライメント処理が終了されると、第２のチャックテーブル５ｂが第２の切削領域Ａ３に移動され、第３のブレードユニット７３が第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の上方に移動される。
【００４９】
そして、第３のブレードユニット７３の切削ブレード８６が半導体ウェーハＷ２のＹ軸方向のストリート９１に位置合わせされ、第３のブレードユニット７３が下降されることで高速回転した切削ブレード８６により半導体ウェーハＷ２が切り込まれる。切削ブレード８６により半導体ウェーハＷ２が切り込まれると、第３のブレードユニット７３がＹ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷ２の１本のストリート９１が加工される。続いて、第２のチャックテーブル５ｂがＸ軸方向に数ピッチ分だけ移動され、第３のブレードユニット７３の切削ブレード８６が隣接するストリート９１に位置合わせされる。そして、第３のブレードユニット７３が切削送りされ、隣接するストリート９１が加工される。この動作が繰り返されて半導体ウェーハＷ２のＹ軸方向のストリート９１が加工される。
【００５０】
次に、図３（ｅ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の全てのストリート９１が加工されると、ロアアーム１３により切削済みの半導体ウェーハＷ１がピックアップされ、洗浄用テーブル１９に載置される。この切削済みの半導体ウェーハＷ１の洗浄と同時に、第３のブレードユニット７３による加工が停止され、第２のチャックテーブル５ｂが第１の切削領域Ａ１に移動され、第１、第２のブレードユニット４１、４２が第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の上方に移動される。そして、第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の残りのストリート９１が加工される。
【００５１】
次に、図３（ｆ）に示すように、洗浄後の半導体ウェーハＷ１がロアアーム１３によって一対のガイドレール１４に載置され、一対のガイドレール１４に載置された半導体ウェーハＷがプッシュプルアーム１１によりカセット９内に押し込まれる。また、第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の全てのストリート９１が加工されると、ロアアーム１３により切削済みの半導体ウェーハＷ２がピックアップされ、洗浄用テーブル１９に載置される。そして、第１のチャックテーブル５ａには、また新たな半導体ウェーハＷが載置され、同様の動作が繰り返される。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係る切削装置１によれば、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのいずれか一方に保持された半導体ウェーハＷが第１、第２のブレードユニット４１、４２に切削加工されている間に、いずれか他方に保持された半導体ウェーハＷがアライメント処理を終えても、アライメント処理の終了後に第３のブレードユニット７３により切削加工されるため、他方に保持された半導体ウェーハＷの待機時間を無くして加工効率を向上させることが可能となる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態においては、第１の切削領域と第２の切削領域との間にアライメント領域が配置される構成としたが、この構成に限定されるものではない。アライメンと領域は、第１、第２のチャックテーブルの移動経路上にあればよく、例えば、第１の切削領域内または第２の切削領域内に配置されていてもよい。
【００５４】
また、上記した実施の形態においては、第１、第２の保持テーブルとしての第１、第２のチャックテーブルは、真空吸着により半導体ウェーハを吸着すると共にクランプにより環状フレームを保持する構成としたが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハを保持可能なテーブルであれば、どのような構成であってもよい。
【００５５】
また、上記した実施の形態においては、第１の切削機構の支持台の背面に撮像ユニット移動機構を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではない。撮像ユニット用の支持台を基台上に設け、この支持台に撮像ユニット移動機構を設ける構成としてもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態においては、第１のチャックテーブル上の半導体ウェーハが第１の切削領域で切削されている間に、第２のチャックテーブル上の半導体ウェーハがアライメント処理後に第２の切削領域で切削される構成としたが、この構成に限定されるものではない。第１、第２のチャックテーブルの待機時間を有効活用可能に動作されればよく、例えば、第２のチャックテーブル上の半導体ウェーハが第１の切削領域で切削されている間に、第１のチャックテーブル上の半導体ウェーハがアライメント処理後に第２の切削領域で切削される構成としてもよい。
【００５７】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができるという効果を有し、特に、半導体ウェーハ等のワークをストリートに沿って切削する切削装置に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 切削装置
３ 第１の切削機構
４ 第２の切削機構
５ａ 第１のチャックテーブル（第１の保持テーブル）
５ｂ 第２のチャックテーブル（第２の保持テーブル）
２４ａ 第１のチャックテーブル移動機構（第１の保持テーブル移動機構）
２４ｂ 第２のチャックテーブル移動機構（第２の保持テーブル移動機構）
４１ 第１のブレードユニット
４２ 第２のブレードユニット
４３ 第１のブレードユニット移動機構
４４ 撮像ユニット
４５ 撮像ユニット移動機構
６５、６６、８６ 切削ブレード
７１ 制御部
７３ 第３のブレードユニット
７５ 第２のブレードユニット移動機構
９１ ストリート
Ａ１ 第１の切削領域
Ａ２ アライメント領域
Ａ３ 第２の切削領域
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ 半導体ウェーハ（ワーク）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削装置に関し、特に、半導体ウェーハ等のワークをストリートに沿って切削する切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェーハ等のワークの表面に格子状にストリート（分割予定ライン）が形成され、ストリートにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、切削装置によりストリートに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。
【０００３】
切削装置においては、切削ブレードを保持したブレードユニットを有し、ブレードユニットとチャックテーブルとを相対的に移動させることにより、チャックテーブルに保持されたワークを切削している。この場合、切削装置では、切削ブレードによる切削に先立ち、撮像ユニットによりチャックテーブルの上方においてワークに形成されたストリートを撮像し、切削ブレードとストリートとの位置合わせを行うアライメント処理を実施している。
【０００４】
従来、このような切削装置として、２つのチャックテーブルを有し、一方のチャックテーブルでワークの切削加工を行っている間に、他方のチャックテーブルでワークのアライメント処理を実施するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の切削装置は、主走査方向に移動可能な２つのチャックテーブルの上方において、一対のブレードユニットおよび撮像ユニットを副走査方向に移動可能に支持する門型の支柱部を有している。一対のブレードユニットは支柱部の前面側に支持され、撮像ユニットは支柱部の背面側に支持されている。
【０００５】
この切削装置においては、一方のチャックテーブルが切削領域に移動されると、他方のチャックテーブルがアライメント領域に移動され、一方のチャックテーブルでワークが切削加工されると共に、他方のチャックテーブルでワークのアライメント処理がなされる。他方のチャックテーブルは、アライメント処理の終了後、一方のチャックテーブル上のワークの切削加工が終了するのを待って、切削領域に移動される。そして、切削済みのワークが一方のチャックテーブルから取り出されると共に、他方のチャックテーブルで切削加工が開始される。このように、２つのチャックテーブルを用いて切削加工とアライメント処理とを交互に行うことにより加工効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６３１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の切削装置においては、切削加工時間に対してアライメント時間が短い場合、先にアライメント処理を終えたワークを、他のワークの切削加工の終了まで待たせなければならず、待機時間が有効利用されていなかった。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができる切削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の切削装置は、ワークを保持する第１の保持テーブルおよび第２の保持テーブルと、前記第１の保持テーブルを、Ｘ軸方向に離間して配置された第１の切削領域、第２の切削領域、およびアライメント領域に移動させる第１の保持テーブル移動機構と、前記第２の保持テーブルを前記第１の切削領域、前記第２の切削領域、前記アライメント領域に移動させる第２の保持テーブル移動機構と、前記第１の切削領域において、Ｙ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第１のブレードユニットおよび第２のブレードユニットと、前記第２の切削領域において、Ｘ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第３のブレードユニットと、前記アライメント領域において、前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持された前記ワークのアライメント用の撮像画像を取得する撮像ユニットと、前記第１の切削領域において、前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第１のブレードユニット移動機構と、前記第２の切削領域において、前記第３のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第２のブレードユニット移動機構と、前記アライメント領域において、前記撮像ユニットをＹ軸方向に移動させる撮像ユニット移動機構とを備え、前記第１の保持テーブルおよび前記第２の保持テーブルのいずれか一方に保持されたワークが、前記第１の切削領域において前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットに切削されている間に、いずれか他方に保持されたワークが前記アライメント領域において前記撮像ユニットによる撮像結果に応じてアライメントされ、アライメント終了後に前記第２の切削領域において前記第３のブレードユニットにより切削されることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、第１の保持テーブルおよび第２の保持テーブルのいずれか一方に保持されたワークが第１のブレードユニットおよび第２のブレードユニットに切削加工されている間に、いずれか他方に保持されたワークがアライメント処理を終えても、アライメント処理の終了後に第３のブレードユニットにより切削加工されるため、他方に保持されたワークの待機時間を無くして加工効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、切削装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルの周辺の斜視図である。
【図３】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、切削装置による切削加工の動作の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する前に、切削対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図４は、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【００１４】
図４に示すように、半導体ウェーハＷは、略円盤状に形成されており、表面に格子状に配列されたストリート９１によって複数の領域に区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス９２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ９３を介して環状フレーム９４に支持され、カセット９（図１参照）内に収容された状態で切削装置１に搬入および搬出される。
【００１５】
なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハ等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではなく、半導体ウェーハＷに貼着されるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイヤ（Al2O3）系の無機材料基板、各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。
【００１６】
次に、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る切削装置の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルの周辺の斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、切削装置１は、基台２上の第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに保持された２つの半導体ウェーハＷを、装置前側に設けられた第１の切削機構３と装置後側に設けられた第２の切削機構４とにより同時に切削するように構成されている。第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂは、それぞれ第１、第２の切削機構３、４に臨むようにＸ軸方向に前後動される。この第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動方向の最前位置は、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに対し半導体ウェーハＷが受け渡される受け渡し位置に設定されている。
【００１８】
第１の切削機構３の前方には、半導体ウェーハＷの受け渡し位置を挟んで、カセット９が搬入および搬出される搬入搬出部６と、切削済みの半導体ウェーハＷを洗浄する洗浄部７とが設けられている。受け渡し位置の上方には、搬入搬出部６に載置されたカセット９に半導体ウェーハＷを出し入れするプッシュプルアーム１１と、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂと洗浄部７との間の半導体ウェーハＷの受け渡しを行うアッパーアーム１２およびロアアーム１３とが設けられている。また、第１のチャックテーブル５ａの受け渡し位置の上方には、カセット９に対して半導体ウェーハＷを出し入れ可能にガイドする一対のガイドレール１４が設けられている。
【００１９】
搬入搬出部６は、カセット９を載置する載置板１７を有し、載置板１７は昇降可能に構成されている。搬入搬出部６は、カセット９を載置した状態で載置板１７を昇降させることにより、高さ方向における半導体ウェーハＷの出し入れ位置を調整している。
【００２０】
洗浄部７は、上面に円形の開口部１８が形成され、開口部１８の中央に切削済みの半導体ウェーハＷが保持される洗浄用テーブル１９を有している。洗浄用テーブル１９は、洗浄部７の上面の開口部１８と基台２内部との間で昇降可能に構成されている。切削済みの半導体ウェーハＷは、洗浄用テーブル１９の下降により基台２内に収容され、基台２内において高速回転されつつ、洗浄水が噴射されて洗浄される。
【００２１】
プッシュプルアーム１１は、搬入搬出部６においてカセット９の高さ調整が行われた状態で、カセット９から半導体ウェーハＷを一対のガイドレール１４に引き出す他、一対のガイドレール１４上の半導体ウェーハＷをカセット９内に押し込むように構成されている。一対のガイドレール１４は、半導体ウェーハＷの出し入れ時には相互に接近して半導体ウェーハＷをガイドすると共に、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに対してＸ軸方向に位置決めを行う。また、一対のガイドレール１４は、半導体ウェーハＷの非出し入れ時には第１のチャックテーブル５ａの載置面を空けるように相互に離間する。
【００２２】
アッパーアーム１２は、一対のガイドレール１４上の半導体ウェーハＷをピックアップして、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに載置する他、切削済みの半導体ウェーハＷを第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂからピックアップして洗浄用テーブル１９に載置する。ロアアーム１３は、洗浄済みの半導体ウェーハＷをピックアップして一対のガイドレール１４に載置する。
【００２３】
また、基台２の上面中央には、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路に沿って矩形状の開口部２１ａ、２１ｂが形成されている。この開口部２１ａ、２１ｂは、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂと共に移動可能な移動板２２ａ、２２ｂおよび蛇腹状の防水カバー２３ａ、２３ｂにより被覆されている。各移動板２２ａ、２２ｂの中央には、円形の開口部が形成され、この円形の開口部を介して第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの上部が外部に露出される。
【００２４】
図２に示すように、各防水カバー２３ａ、２３ｂの下方には、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂをＸ軸方向に移動させる第１、第２のチャックテーブル移動機構２４ａ、２４ｂが設けられている。第１のチャックテーブル移動機構２４ａは、Ｘ軸方向に延在する支持台２６ａ上に配置された互いに平行な一対のガイドレール２７ａと、一対のガイドレール２７ａにスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル２８ａとを有している。Ｘ軸テーブル２８ａの上部には、第１のチャックテーブル５ａが設けられている。
【００２５】
第２のチャックテーブル移動機構２４ｂは、第１のチャックテーブル移動機構２４ａに隣接して配置され、第１のチャックテーブル移動機構２４ａと同様な構成を有している。なお、各Ｘ軸テーブル２８ａ、２８ｂの背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３１ａ、３１ｂが螺合されている。そして、ボールネジ３１ａ、３１ｂの一端部には、それぞれ駆動モータ３２ａ、３２ｂが連結され、これら駆動モータ３２ａ、３２ｂによりボールネジ３１ａ、３１ｂが回転駆動される。
【００２６】
第１のチャックテーブル５ａは、Ｘ軸テーブル２８ａの上面に固定されたＺ軸回りに回転可能なθテーブル３３ａと、θテーブル３３ａの上面に固定されたテーブル支持部３４ａとを有している。また、テーブル支持部３４ａの上部には、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部３５ａが支持されている。ワーク保持部３５ａは、所定の厚みを有する円盤状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面３６ａが形成されている。吸着面３６ａは、負圧により貼着テープ９３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、テーブル支持部３４ａの内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００２７】
ワーク保持部３５ａの周囲には、テーブル支持部３４ａの四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部３７ａが設けられている。この４つのクランプ部３７ａは、エアーアクチュエータにより駆動し、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム９４を挟持固定する。また、第２のチャックテーブル５ｂは、第１のチャックテーブル５ａと同様な構成を有している。
【００２８】
図１に戻り、第１の切削機構３は、第１、第２のブレードユニット４１、４２により半導体ウェーハＷを切削するものであり、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路を挟んで基台２上に立設した一対の支柱部３９を有している。一対の支柱部３９の上部には、Ｙ軸方向に延在する支持台４７が設けられている。支持台４７の前面には、第１、第２のブレードユニット４１、４２をＹ軸方向に移動させる第１のブレードユニット移動機構４３が設けられている。また、支持台４７の背面には、撮像ユニット４４（図３参照）をＹ軸方向に移動させる撮像ユニット移動機構４５が設けられている。
【００２９】
第１のブレードユニット移動機構４３は、支持台４７の前面に配置された互いに平行な一対のガイドレール４８と、一対のガイドレール４８にスライド可能に設置されたモータ駆動の一対のＹ軸テーブル５１、５２とを有している。また、第１のブレードユニット移動機構４３は、各Ｙ軸テーブル５１、５２の前面のそれぞれに配置された互いに平行な一対のガイドレール５３、５４と、各一対のガイドレール５３、５４のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル５５、５６とを有している。一方のＺ軸テーブル５５には、第１のブレードユニット４１が延設され、他方のＺ軸テーブル５６には、第２のブレードユニット４２が延設されている。
【００３０】
なお、各Ｙ軸テーブル５１、５２、各Ｚ軸テーブル５５、５６の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ５７、５８が螺合されている（Ｚ軸テーブル用のボールネジは不図示）。そして、Ｙ軸テーブル５１、５２用のボールネジ５７、５８、Ｚ軸テーブル用のボールネジの一端部には、それぞれ駆動モータ６１、６２、６３が連結され、これら駆動モータ６１、６２、６３によりボールネジが回転駆動される。
【００３１】
第１のブレードユニット４１は、Ｙ軸回りに回転するスピンドルの先端に設けられた円盤状の切削ブレード６５（図３参照）と、切削部分に切削水を噴射する図示しない噴射ノズルとを有している。第１のブレードユニット４１は、スピンドルにより切削ブレード６５を高速回転させ、複数のノズルから切削部分に切削水を噴射しつつ半導体ウェーハＷを切削加工する。また、第２のブレードユニット４２は、第１のブレードユニット４１と同様な構成を有している。
【００３２】
撮像ユニット移動機構４５は、支持台４７の背面に配置されたガイドレール６８と、ガイドレール６８にスライド可能に設置されたモータ駆動の図示しないＹ軸テーブルとを有している。また、Ｙ軸テーブルには、撮像ユニット４４が支持されている。なお、Ｙ軸テーブルの背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部に図示しないボールネジが螺合されている。そして、Ｙ軸テーブル用のボールネジの一端部には、駆動モータ６９が連結され、駆動モータ６９によりボールネジが回転駆動される。
【００３３】
撮像ユニット４４は、ＣＣＤ等の撮像素子を有しており、撮像素子により半導体ウェーハＷの表面を撮像して撮像画像を基台２内の制御部７１に出力する。制御部７１は、予め記憶部に記憶されたキーパターンと撮像画像に含まれるキーパターンとをマッチングさせることにより、アライメント処理を実施する。このアライメント処理によりθテーブル３３ａ、３３ｂが駆動されて第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのθ補正が行われると共に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のデータ補正が行われる。
【００３４】
この第１の切削機構３においては、上記したアライメント処理に基づいて切削ブレード６５、６６が半導体ウェーハＷのストリート９１に位置合わせされ、Ｚ軸テーブル５５、５６の移動により回転された切削ブレード６５、６６の半導体ウェーハＷに対する切り込み深さが調整される。その後、第１、第２のチャックテーブル移動機構２４ａ、２４ｂのＸ軸テーブル２８ａ、２８ｂが移動されることにより、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに保持された半導体ウェーハＷが切削される。
【００３５】
第２の切削機構４は、第３のブレードユニット７３により半導体ウェーハＷを切削するものであり、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路を挟んで基台２上に立設した一対の支柱部７４を有している。一対の支柱部７４の上部には、Ｙ軸方向に延在する支持台７６が設けられている。支持台７６の前面には、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの上方において第３のブレードユニット７３をＹ軸方向に移動させる第２のブレードユニット移動機構７５が設けられている。
【００３６】
第２のブレードユニット移動機構７５は、支持台７６の前面に配置された互いに平行な一対のガイドレール７７と、一対のガイドレール７７にスライド可能に設置されたモータ駆動のＹ軸テーブル７８とを有している。また、第２のブレードユニット移動機構７５は、Ｙ軸テーブル７８の前面のそれぞれに配置された互いに平行な一対のガイドレール７９と、各一対のガイドレール７９のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル８１とを有している。Ｚ軸テーブル８１の前面には、前方に延びる支持部８２が設けられ、支持部８２には第３のブレードユニット７３が取り付けられている。
【００３７】
なお、Ｙ軸テーブル７８、Ｚ軸テーブル８１の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ８３が螺合されている（Ｚ軸テーブル用のボールネジは不図示）。そして、Ｙ軸テーブル７８用のボールネジ８３、Ｚ軸テーブル用のボールネジの一端部には、それぞれ駆動モータ８４、８５が連結され、これら駆動モータ８４、８５によりボールネジが回転駆動される。
【００３８】
第３のブレードユニット７３は、Ｘ軸回りに回転するスピンドルの先端に設けられた円盤状の切削ブレード８６と、切削部分に切削水を噴射する図示しない噴射ノズルとを有している。第３のブレードユニット７３は、スピンドルにより切削ブレード８６を高速回転させ、複数のノズルから切削部分に切削水を噴射しつつ半導体ウェーハＷを切削加工する。
【００３９】
この第２の切削機構４には、第１の切削機構３の撮像ユニット４４に撮像された撮像画像に基づいてアライメント処理が実施された半導体ウェーハＷが搬送される。そして、第２の切削機構４においては、アライメント処理に基づいて切削ブレード６５が半導体ウェーハＷのストリート９１に位置合わせされ、Ｚ軸テーブル８１の移動により回転された切削ブレード８６の半導体ウェーハＷに対する切り込み深さが調整される。その後、第２のブレードユニット移動機構７５のＹ軸テーブル７８が移動されることにより、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂに保持された半導体ウェーハＷが切削される。
【００４０】
このように構成された切削装置１においては、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのうち、いずれか一方に保持された半導体ウェーハＷが第１の切削機構３で切削加工されている間に、いずれか他方に保持された半導体ウェーハＷがアライメント処理される。また、いずれか他方に保持されたアライメント後の半導体ウェーハＷは、いずれか一方に保持された半導体ウェーハＷが第１の切削機構３で切削加工が終了するまで、第２の切削機構４で切削加工される。
【００４１】
以下、図３を参照して、切削装置による切削加工の動作について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る切削装置による切削加工の動作の一例を示す説明図である。なお、以下に示す切削加工の動作は、あくまでも一例を示すものであり、この動作例に限定されるものではない。第１、第２のチャックテーブルのいずれか一方に保持された半導体ウェーハが第１の切削機構により切削される間に、いずれか他方の半導体ウェーハがアライメント処理および第２の切削機構により切削されるように動作されればよい。
【００４２】
図３に示すように、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂの移動経路上には、第１の切削機構３により切削加工が行われる第１の切削領域Ａ１、第２の切削機構４により切削加工が行われる第２の切削領域Ａ３が設定されている。また、第１、第２の切削領域Ａ１、Ａ３の間には、撮像ユニット４４による撮像画像に基づいてアライメント処理が実施されるアライメント領域Ａ２が設定されている。切削装置１の稼働前の初期状態では、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂは第１の切削領域Ａ１の前方に位置されている。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、切削装置１が稼働されると、プッシュプルアーム１１によりカセット９から半導体ウェーハＷが一対のガイドレール１４に引き出され、一対のガイドレール１４に引き出された半導体ウェーハＷ１がアッパーアーム１２により第１のチャックテーブル５ａに載置される。
【００４４】
次に、図３（ｂ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａがアライメント領域Ａ２に移動され、撮像ユニット４４が第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の上方に移動される。そして、撮像ユニット４４により第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の表面が撮像され、撮像ユニット４４により撮像された撮像画像に基づいてアライメント処理が実施される。このアライメント処理と同時に、プッシュプルアーム１１によりカセット９から新たな半導体ウェーハＷ２が一対のガイドレール１４に引き出され、一対のガイドレール１４に引き出された半導体ウェーハＷ２がアッパーアーム１２により第２のチャックテーブル５ｂに載置される。
【００４５】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａが第１の切削領域Ａ１に移動され、第１、第２のブレードユニット４１、４２が第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の上方に移動される。そして、第１、第２のブレードユニット４１、４２の切削ブレード６５、６６が半導体ウェーハＷ１のＸ軸方向のストリート９１に位置合わせされ、第１、第２のブレードユニット４１、４２が下降されることで高速回転した切削ブレード６５、６６により半導体ウェーハＷ１が切り込まれる。
【００４６】
切削ブレード６５、６６により半導体ウェーハＷ１が切り込まれると、第１のチャックテーブル５ａがＸ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷ１の２本のストリート９１が同時に加工される。続いて、第１、第２のブレードユニット４１、４２がＹ軸方向に数ピッチ分だけ移動され、第１、第２のブレードユニット４１、４２の切削ブレード６５、６６が隣接するストリート９１に位置合わせされる。そして、第１のチャックテーブル５ａがＸ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷ１の２本のストリート９１が同時に加工される。この動作が繰り返されて半導体ウェーハＷ１のＸ軸方向の全てのストリート９１が加工される。
【００４７】
この第１、第２のブレードユニット４１、４２による切削加工と同時に、第２のチャックテーブル５ｂがアライメント領域Ａ２に移動され、撮像ユニット４４が第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の上方に移動される。そして、撮像ユニット４４により第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の表面が撮像され、撮像ユニット４４により撮像された撮像画像に基づいてアライメント処理が実施される。
【００４８】
次に、図３（ｄ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１のＸ軸方向の全てのストリート９１が加工されると、θテーブル３３ａが９０度回転され、半導体ウェーハＷ１のＹ軸方向のストリート９１の加工が開始される。また、第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２のアライメント処理が終了されると、第２のチャックテーブル５ｂが第２の切削領域Ａ３に移動され、第３のブレードユニット７３が第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の上方に移動される。
【００４９】
そして、第３のブレードユニット７３の切削ブレード８６が半導体ウェーハＷ２のＹ軸方向のストリート９１に位置合わせされ、第３のブレードユニット７３が下降されることで高速回転した切削ブレード８６により半導体ウェーハＷ２が切り込まれる。切削ブレード８６により半導体ウェーハＷ２が切り込まれると、第３のブレードユニット７３がＹ軸方向に切削送りされ、半導体ウェーハＷ２の１本のストリート９１が加工される。続いて、第２のチャックテーブル５ｂがＸ軸方向に数ピッチ分だけ移動され、第３のブレードユニット７３の切削ブレード８６が隣接するストリート９１に位置合わせされる。そして、第３のブレードユニット７３が切削送りされ、隣接するストリート９１が加工される。この動作が繰り返されて半導体ウェーハＷ２のＹ軸方向のストリート９１が加工される。
【００５０】
次に、図３（ｅ）に示すように、第１のチャックテーブル５ａ上の半導体ウェーハＷ１の全てのストリート９１が加工されると、ロアアーム１３により切削済みの半導体ウェーハＷ１がピックアップされ、洗浄用テーブル１９に載置される。この切削済みの半導体ウェーハＷ１の洗浄と同時に、第３のブレードユニット７３による加工が停止され、第２のチャックテーブル５ｂが第１の切削領域Ａ１に移動され、第１、第２のブレードユニット４１、４２が第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の上方に移動される。そして、第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の残りのストリート９１が加工される。
【００５１】
次に、図３（ｆ）に示すように、洗浄後の半導体ウェーハＷ１がロアアーム１３によって一対のガイドレール１４に載置され、一対のガイドレール１４に載置された半導体ウェーハＷがプッシュプルアーム１１によりカセット９内に押し込まれる。また、第２のチャックテーブル５ｂ上の半導体ウェーハＷ２の全てのストリート９１が加工されると、ロアアーム１３により切削済みの半導体ウェーハＷ２がピックアップされ、洗浄用テーブル１９に載置される。そして、第１のチャックテーブル５ａには、また新たな半導体ウェーハＷが載置され、同様の動作が繰り返される。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係る切削装置１によれば、第１、第２のチャックテーブル５ａ、５ｂのいずれか一方に保持された半導体ウェーハＷが第１、第２のブレードユニット４１、４２に切削加工されている間に、いずれか他方に保持された半導体ウェーハＷがアライメント処理を終えても、アライメント処理の終了後に第３のブレードユニット７３により切削加工されるため、他方に保持された半導体ウェーハＷの待機時間を無くして加工効率を向上させることが可能となる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態においては、第１の切削領域と第２の切削領域との間にアライメント領域が配置される構成としたが、この構成に限定されるものではない。アライメンと領域は、第１、第２のチャックテーブルの移動経路上にあればよく、例えば、第１の切削領域内または第２の切削領域内に配置されていてもよい。
【００５４】
また、上記した実施の形態においては、第１、第２の保持テーブルとしての第１、第２のチャックテーブルは、真空吸着により半導体ウェーハを吸着すると共にクランプにより環状フレームを保持する構成としたが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハを保持可能なテーブルであれば、どのような構成であってもよい。
【００５５】
また、上記した実施の形態においては、第１の切削機構の支持台の背面に撮像ユニット移動機構を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではない。撮像ユニット用の支持台を基台上に設け、この支持台に撮像ユニット移動機構を設ける構成としてもよい。
【００５６】
また、上記した実施の形態においては、第１のチャックテーブル上の半導体ウェーハが第１の切削領域で切削されている間に、第２のチャックテーブル上の半導体ウェーハがアライメント処理後に第２の切削領域で切削される構成としたが、この構成に限定されるものではない。第１、第２のチャックテーブルの待機時間を有効活用可能に動作されればよく、例えば、第２のチャックテーブル上の半導体ウェーハが第１の切削領域で切削されている間に、第１のチャックテーブル上の半導体ウェーハがアライメント処理後に第２の切削領域で切削される構成としてもよい。
【００５７】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は２つのチャックテーブルを用いて、加工効率の向上を図ることができるという効果を有し、特に、半導体ウェーハ等のワークをストリートに沿って切削する切削装置に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 切削装置
３ 第１の切削機構
４ 第２の切削機構
５ａ 第１のチャックテーブル（第１の保持テーブル）
５ｂ 第２のチャックテーブル（第２の保持テーブル）
２４ａ 第１のチャックテーブル移動機構（第１の保持テーブル移動機構）
２４ｂ 第２のチャックテーブル移動機構（第２の保持テーブル移動機構）
４１ 第１のブレードユニット
４２ 第２のブレードユニット
４３ 第１のブレードユニット移動機構
４４ 撮像ユニット
４５ 撮像ユニット移動機構
６５、６６、８６ 切削ブレード
７１ 制御部
７３ 第３のブレードユニット
７５ 第２のブレードユニット移動機構
９１ ストリート
Ａ１ 第１の切削領域
Ａ２ アライメント領域
Ａ３ 第２の切削領域
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ 半導体ウェーハ（ワーク）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する第１の保持テーブルおよび第２の保持テーブルと、
前記第１の保持テーブルを、Ｘ軸方向に離間して配置された第１の切削領域、第２の切削領域、およびアライメント領域に移動させる第１の保持テーブル移動機構と、
前記第２の保持テーブルを前記第１の切削領域、前記第２の切削領域、前記アライメント領域に移動させる第２の保持テーブル移動機構と、
前記第１の切削領域において、Ｙ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第１のブレードユニットおよび第２のブレードユニットと、
前記第２の切削領域において、Ｘ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第３のブレードユニットと、
前記アライメント領域において、前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持された前記ワークのアライメント用の撮像画像を取得する撮像ユニットと、
前記第１の切削領域において、前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第１のブレードユニット移動機構と、
前記第２の切削領域において、前記第３のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第２のブレードユニット移動機構と、
前記アライメント領域において、前記撮像ユニットをＹ軸方向に移動させる撮像ユニット移動機構とを備え、
前記第１の保持テーブルおよび前記第２の保持テーブルのいずれか一方に保持されたワークが、前記第１の切削領域において前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットに切削されている間に、いずれか他方に保持されたワークが前記アライメント領域において前記撮像ユニットによる撮像結果に応じてアライメントされ、アライメント終了後に前記第２の切削領域において前記第３のブレードユニットにより切削されることを特徴とする切削装置。
【請求項１】
ワークを保持する第１の保持テーブルおよび第２の保持テーブルと、
前記第１の保持テーブルを、Ｘ軸方向に離間して配置された第１の切削領域、第２の切削領域、およびアライメント領域に移動させる第１の保持テーブル移動機構と、
前記第２の保持テーブルを前記第１の切削領域、前記第２の切削領域、前記アライメント領域に移動させる第２の保持テーブル移動機構と、
前記第１の切削領域において、Ｙ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第１のブレードユニットおよび第２のブレードユニットと、
前記第２の切削領域において、Ｘ軸回りに回転された円盤状の切削ブレードにより前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持されたワークを切削する第３のブレードユニットと、
前記アライメント領域において、前記第１の保持テーブルまたは前記第２の保持テーブルに保持された前記ワークのアライメント用の撮像画像を取得する撮像ユニットと、
前記第１の切削領域において、前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第１のブレードユニット移動機構と、
前記第２の切削領域において、前記第３のブレードユニットをＹ軸方向に移動させる第２のブレードユニット移動機構と、
前記アライメント領域において、前記撮像ユニットをＹ軸方向に移動させる撮像ユニット移動機構とを備え、
前記第１の保持テーブルおよび前記第２の保持テーブルのいずれか一方に保持されたワークが、前記第１の切削領域において前記第１のブレードユニットおよび前記第２のブレードユニットに切削されている間に、いずれか他方に保持されたワークが前記アライメント領域において前記撮像ユニットによる撮像結果に応じてアライメントされ、アライメント終了後に前記第２の切削領域において前記第３のブレードユニットにより切削されることを特徴とする切削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−５４７６８（Ｐ２０１１−５４７６８Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０２４９１（Ｐ２００９−２０２４９１）
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
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