切削装置
【課題】遮蔽板と顕微鏡ボックスの底部とが切削液が乾くことで固着することを抑制することができる切削装置を提供すること。
【解決手段】切削装置は、チャックテーブル１０と、加工手段と、撮像手段３０とを備える。撮像手段３０は、顕微鏡３１と、顕微鏡３１の周囲を覆い、かつ底部３２ａに撮像用開口３２ｂが形成された顕微鏡ボックス３２と、遮蔽時と撮像時とで該撮像用開口３２ｂを選択的に開閉するシャッター手段３３とからなる。シャッター手段３３は、エアシリンダ機構と、遮蔽板３６とを備える。遮蔽板３６は、遮蔽時に撮像用開口３２ｂを覆う板状部３６ａと、底部３２ａと点接触して遮蔽板３６を支持する複数の突起部３６ｂ〜３６ｄと、板状部３６ａの外周から底部３２ａに向かって延在し、かつ突起部３６ｂ〜３６ｄによって形成された板状部３６ａと該底部３２ａとの間隔をわずかな隙間を持ってほぼ遮蔽するスカート部３６ｅとからなる。
【解決手段】切削装置は、チャックテーブル１０と、加工手段と、撮像手段３０とを備える。撮像手段３０は、顕微鏡３１と、顕微鏡３１の周囲を覆い、かつ底部３２ａに撮像用開口３２ｂが形成された顕微鏡ボックス３２と、遮蔽時と撮像時とで該撮像用開口３２ｂを選択的に開閉するシャッター手段３３とからなる。シャッター手段３３は、エアシリンダ機構と、遮蔽板３６とを備える。遮蔽板３６は、遮蔽時に撮像用開口３２ｂを覆う板状部３６ａと、底部３２ａと点接触して遮蔽板３６を支持する複数の突起部３６ｂ〜３６ｄと、板状部３６ａの外周から底部３２ａに向かって延在し、かつ突起部３６ｂ〜３６ｄによって形成された板状部３６ａと該底部３２ａとの間隔をわずかな隙間を持ってほぼ遮蔽するスカート部３６ｅとからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造工程や各種の電子部品製造工程において、ダインシングソーと呼ばれる極薄の切削ブレードを高速回転させ、周囲に配設されたノズルによって切削液を供給しながら、半導体ウエーハ等の被加工物に形成された複数のデバイスを個々に分割するダイシング装置と呼ばれる切削装置がある。切削装置においてノズルによる切削液の供給は、切削加工によって発生する切削屑を被加工物の表面に付着させないための洗浄や、切削加工によって発生する熱の除去などを行うために重要である。また、近年、微細化、小型化が進むデバイスが複数形成されている被加工物の切削加工では、分割するための切断位置を高精度に調整する必要があることから、切削装置に高倍率の顕微鏡を取り付け、切削ブレードによる加工領域に隣接した撮像領域において切断位置を顕微鏡により撮像し、撮像した画像に基づいてアライメント調整を行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０１１６４１号公報
【特許文献２】特開２００７−０８８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、切削液を大量に使用する切削加工中においては、加工領域において切削液を多く含んだ雰囲気が発生するが、隣接する撮像領域に加工領域の雰囲気が流れ込むことを完全に防ぐことは困難である。そのため、顕微鏡は、防塵・防滴を目的として顕微鏡ボックスに収用されている。顕微鏡ボックスには、撮像用開口が形成されており、撮像用開口にはシャッター手段が設けられている。撮像時はシャッター手段により撮像用開口を開き、顕微鏡が撮像用開口を介して被加工物を撮像し、撮像時以外はシャッター手段により撮像用開口を遮蔽することで閉じ、加工領域からの雰囲気が顕微鏡ボックスに流入することを抑制している。シャッター手段としては、例えば、顕微鏡ボックスの底部上面を摺動して移動する遮蔽板によって撮像用開口を遮蔽するものがある。ここで、撮像時は撮像用開口を開くため、撮像時に撮像用開口から切削液を含んだ雰囲気が顕微鏡ボックスに侵入する虞がある。切削液として特に粘性のある物質を添加物として含む液体が使用された場合、遮蔽板と顕微鏡ボックスの底部上面との間で、顕微鏡ボックスに侵入した切削液が乾いて、遮蔽板が底板に固着することで、遮蔽板を底部に対して摺動することが困難となり、撮像用開口の開閉動作に不具合が生じる虞や、シャッター手段の遮蔽板を移動させる移動機構の部品が損傷・破損などする虞があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、遮蔽板と顕微鏡ボックスの底部とが切削液が乾くことで固着することを抑制す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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、被加工物を保持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該被加工物に切削加工を施す切削ブレード及び該切削ブレードに切削液を供給するノズルを有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面を撮像する撮像手段とを備えた切削装置において、該撮像手段は、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面と対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、該顕微鏡の周囲を覆い、かつ一部に撮像用開口が形成された底部を有する顕微鏡ボックスと、遮蔽時と撮像時とで該撮像用開口を選択的に開閉するシャッター手段と、からなり、該シャッター手段は、該顕微鏡ボックス内の底部上面に配設されたシリンダ部および該シリンダ部によって該底部に沿って移動するピストンとからなるエアシリンダ機構と、該ピストンに連結され該遮蔽時において該撮像用開口を閉じる遮蔽板とを備え、該遮蔽板は、該底部と平行な平面で該遮蔽時に該撮像用開口を覆う板状部と、該板状部から該底部に向かって突起し、かつ該底部と点接触あるいは線接触して該遮蔽板を支持する複数の突起部と、該板状部の外周から該底部に向かって延在し、かつ該突起部によって形成された該板状部と該底部との間隔をわずかな隙間を持ってほぼ遮蔽するスカート部と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の切削装置は、板状部から底部に向かって突起し、かつ底部と点接触あるいは線接触する複数の突起部により、遮蔽板を底部に対して支持するので、底部に対する遮蔽板の接触面積が減少するため、遮蔽板と底部上面との間で切削液が乾いても、遮蔽板が底部に固着することを抑制できる。また、本発明の切削装置は、板状部の外周に形成されたスカート部により、複数の突起部によって形成された遮蔽板と底部との隙間を遮蔽することができるので、遮蔽時に顕微鏡ボックス内に外部の雰囲気が侵入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、撮像手段の構成例を示す図である。
【図３】図３は、シャッター手段の構成例を示す図である。
【図４】図４は、シャッター手段の構成例を示す図である。
【図５】図５は、シャッター手段の動作説明図である。
【図６】図６は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。
【図７】図７は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１０】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す図である。図２は、撮像手段の構成例を示す図である。図３は、シャッター手段の構成例を示す図である。図４は、シャッター手段の構成例を示す図である。図５は、シャッター手段の動作説明図である。なお、図３は、顕微鏡ボックス内の顕微鏡およびシャッター手段を側面から見た図である。また、図４および図５は、顕微鏡ボックス内のシャッター手段を上面から見た図であり、図４が遮蔽時、図５が撮像時を示す図である。
【００１１】
本実施形態に係る切削装置は、撮像手段により撮像した画像に基づいて加工手段に対するアライメント調整を行った後の被加工物を保持したチャックテーブルと、切削ブレードを有する加工手段とを相対移動させることで、被加工物を切削加工するものである。図１に示すように、切削装置１は、チャックテーブル１０と、加工手段２０と、撮像手段３０とを含んで構成されている。なお、本実施形態に係る切削装置１は、さらに図示しないＸ軸移動手段と、Ｙ軸移動手段４０と、Ｚ軸移動手段５０と、カセットエレベータ６０、仮置き手段７０と、洗浄・乾燥手段８０と、制御手段９０とを含んで構成されている。
【００１２】
チャックテーブル１０は、被加工物Ｗを保持するものである。チャックテーブル１０は、表面を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、表面に載置された被加工物Ｗを吸引することで保持するものである。なお、チャックテーブル１０は、テーブル移動基台２に着脱可能に固定されている。また、チャックテーブル１０の周囲には、図示しないクランプ部１１が設けられており、クランプ部がエアーアクチュエータにより駆動することで、被加工物Ｗの周囲のフレームＦを挟時する。
【００１３】
ここで、被加工物Ｗは、切削装置１により加工される加工対象であり、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする半導体ウエーハや、ガラス、樹脂等からなる板状部材である。被加工物Ｗは、デバイスが複数形成されているデバイス側の表面と反対側の裏面がダイシングテープＴに貼着され、被加工物Ｗに貼着されたダイシングテープＴがフレームＦに貼着されることで、フレームＦに固定される。
【００１４】
加工手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削加工するものである。加工手段２０は、切削ブレード２１と、スピンドル２２、ハウジング２３と、ノズル２４とを含んで構成されている。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石であり、回転することで被加工物Ｗに切削加工を施すものである。切削ブレード２１は、スピンドル２２に着脱自在に装着される。スピンドル２２は、円筒形状のハウジング２３に回転自在に支持され、ハウジング２３に連結されている図示しないブレード駆動源に連結されている。切削ブレード２１は、ブレード駆動源により発生した回転力により回転駆動する。ノズル２４は、切削ブレード２１に切削液を供給するものであり、本実施形態では、Ｙ軸方向において切削ブレード２１を挟み込むように対に配設されている。ノズル２４には、図示しない切削液供給源からの切削液が供給され、ノズルには、図示しない複数の噴射孔が形成されており、切削液が複数の噴射孔から切削ブレード２１および切削ブレード２１が切削する被加工物Ｗの切削箇所に向かって噴射される。
【００１５】
撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの表面を撮像するためのものである。撮像手段３０は、図２および図３に示すように、顕微鏡３１と、顕微鏡ボックス３２と、シャッター手段３３と、エアブロー３４とを含んで構成されている。なお、撮像手段３０は、加工手段２０に対して所定の位置関係となるように、加工手段２０が支持されている支持部３に取り付けられている。また、エアブロー３４は、撮像手段３０により被加工物Ｗの表面を撮像する際に、図示しない気体供給装置から供給された気体を後述する撮像用開口３２ｂを介して被加工物Ｗの表面に噴射することで、被加工物Ｗの表面に付着した切削液を除去し、被加工物Ｗの表面のうち、撮像手段３０によって撮像する撮像範囲に存在する鮮鋭な画像の取得を妨げる要因を取り除くものである。
【００１６】
顕微鏡３１は、図２に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの表面と対向する対物レンズ３１ａを有している。顕微鏡３１は、被加工物Ｗの表面からの反射光が対物レンズ３１ａを介して、図示しない撮像素子に入射されることで、保持された被加工物Ｗの表面の画像データを生成し、制御手段９０が生成された画像データに基づいて、加工手段２０と被加工物Ｗとの相対位置を調整するアライメント調整を行うために用いられる。
【００１７】
顕微鏡ボックス３２は、図１に示すように、顕微鏡３１の周囲を覆うものであり、顕微鏡ボックス３２内に外部の雰囲気が侵入することを抑制するものである。顕微鏡ボックス３２は、図２に示すように、保持された被加工物Ｗの表面を顕微鏡３１が撮像するための撮像用開口３２ｂが一部に形成された底部３２ａを有する。撮像用開口３２ｂは、図４に示すように、Ｚ軸方向において顕微鏡３１と対向する位置において、被加工物Ｗの表面に対する顕微鏡３１の撮像範囲を狭くしない程度に、円状に形成されている。
【００１８】
シャッター手段３３は、図３〜図５に示すように、遮蔽時と撮像時とで撮像用開口３２ｂを選択的に開閉するものであり、顕微鏡ボックス３２内に収容されている。シャッター手段３３は、図３に示すように、エアシリンダ機構３５と、遮蔽板３６と、ガイド部材３７とを含んで構成されている。ここで、遮蔽時とは、図４に示すように、遮蔽板３６により撮像用開口３２ｂを覆うことで撮像用開口３２ｂを遮蔽、すなわち閉じた状態をいう。また、撮像時とは、図５に示すように、遮蔽板３６により撮像用開口３２ｂが覆われず、撮像用開口３２ｂが顕微鏡３１により被加工物Ｗの表面を撮像可能となるように開放、すなわち開いた状態をいう。
【００１９】
エアシリンダ機構３５は、図３に示すように、遮蔽板３６を底部３２ａに沿って、すなわち本実施形態ではＹ軸方向に移動させるものであり、シリンダ部３５ａと、ピストン３５ｂと、フランジ部３５ｃとを含んで構成されている。シリンダ部３５ａは、顕微鏡ボックス３２内の底部３２ａ上面に配設されており、図示しない気体供給経路を介して図示しない気体供給装置と接続されている。シリンダ部３５ａは、気体供給装置から供給された気体により、ピストン３５ｂを底部３２ａに沿って、すなわち本実施形態ではＹ軸方向に移動させるものである。ピストン３５ｂは、図４に示すように、先端部にフランジ部３５ｃが形成され、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ１，Ｆ２によりフランジ部３５ｃに対して遮蔽板３６の接続部３６ｆを固定することで、遮蔽板３６が連結されている。
【００２０】
遮蔽板３６は、遮蔽時において撮像用開口３２ｂを閉じるものであり、板状部３６ａと、複数の突起部３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと、スカート部３６ｅと、接続部３６ｆとを含んで構成されている。
【００２１】
板状部３６ａは、底部３２ａと平行な平面であり、遮蔽時に撮像用開口３２ｂを覆うものである。板状部３６ａは、本実施形態では、長方形状であり、外周のうちＹ軸方向においてエアシリンダ機構３５と対向する部分から上方に延在して接続部３６ｆが形成されている。
【００２２】
複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、板状部３６ａから底部３２ａに向かって、すなわち板状部３６ａの底面から下方に向かって突起して形成されている。複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、本実施形態では、ダボ出しやプレス加工等により、底部３２ａと点接触して遮蔽板３６を支持できる形状に形成されている。例えば、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、Ｚ軸を含む平面での断面形状が半円あるいは半楕円となるように形成されている。突起部３６ｂ、３６ｃは、遮蔽時において撮像用開口３２ｂが間に挟まれる位置で遮蔽板３６を支持している。また、突起部３６ｄは、ピストン３５ｂの軸線上の位置で遮蔽板３６を支持している。つまり、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、遮蔽板３６を３点支持する。なお、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、底部３２ａと点接触する形状に限定されるものではなく、底部３２ａと線接触する形状に、例えば半円柱、半楕円柱、Ｚ軸方向において頂点の１つが底部３２ａと対向する多角柱などに形成されていてもよい。
【００２３】
スカート部３６ｅは、板状部３６ａの外周から底部３２ａに向かって延在して形成されるものである。スカート部３６ｅは、本実施形態では、折り曲げ加工等により、上記板状部３６ａの外周（４辺）のうち、上記接続部３６ｆが形成された部分（１辺）を除く部分（３辺）から底部３２ａに向かって一体的に形成されている。スカート部３６ｅは、図２及び図３に示すように、板状部３６ａから底部３２ａに向かって板状部３６ａの外側に広がるように形成されている。スカート部３６ｅは、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄによって形成された板状部３６ａと底部３２ａとの間隔ｄ２をわずかな隙間ｄ１を持ってほぼ遮蔽するように形成されている。つまり、スカート部３６ｅは、Ｚ軸方向における板状部３６ａから底部３２ａに向かっての延在量が、板状部３６ａと底部３２ａとの間隔ｄ２、すなわち複数の突起部３６ｂ〜３６ｄの突起量よりも小さく設定されている。ここで、わずかな隙間ｄ１とは、スカート部３６ｅが底部３２ａと接触しない程度の若干の隙間（例えば数ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度）をいう。
【００２４】
ガイド部材３７は、エアシリンダ機構３５による遮蔽板３６の移動、本実施形態ではＹ軸方向への移動をガイドするものである。ガイド部材３７は、顕微鏡ボックス３２内の底部３２ａ上面のＸ軸方向において遮蔽板３６と対向し、かつ接触可能な位置に配設され、Ｙ軸方向に延在して形成されている。ガイド部材３７は、Ｙ軸と直交する平面における断面形状がＬ字状であり、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ３，Ｆ４により底部３２ａに固定されている。なお、ガイド部材３７は、１つに限定されるものではなく、遮蔽板３６を挟んで２つ配設されていてもよい。
【００２５】
Ｘ軸移動手段は、切削ブレード２１に対してチャックテーブル１０に保持された被加工物ＷをＸ軸方向に相対移動させるものである。Ｘ軸移動手段は、装置本体４に設けられており、Ｘ軸ボールねじと、Ｘ軸パルスモータと、一対のＸ軸ガイドレールとを含んで構成されている。Ｘ軸ボールねじは、Ｘ軸方向に配設されており、テーブル移動基台２の下部に設けられた図示しないナットと螺合しており、一端にＸ軸パルスモータが連結されている。一対のＸ軸ガイドレールは、Ｘ軸ボールねじと平行に形成され、テーブル移動基台２がスライド可能に載置されている。Ｘ軸移動手段は、Ｘ軸パルスモータにより発生した回転力によりＸ軸ボールねじを回転駆動させることで、図１に示すように、テーブル移動基台２（チャックテーブル１０）を一対のＸ軸ガイドレールによりガイドしつつ装置本体４に対してＸ軸方向に移動させる。
【００２６】
ここで、テーブル移動基台２は、装置本体４においてテーブル移動基台２の中心軸線を中心に回転自在に支持されている。テーブル移動基台２は、装置本体４に収納されている図示しない基台駆動源に連結されている。テーブル移動基台２は、基台駆動源により発生した回転力により任意の角度、例えば９０度回転や連続回転することができ、チャックテーブル１０を切削ブレード２１に対してテーブル移動基台２の中心軸線を中心に任意の角度回転や連続回転などの回転駆動させることができる。
【００２７】
Ｙ軸移動手段４０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して切削ブレード２１をＹ軸方向に相対移動させるものである。Ｙ軸移動手段４０は、装置本体４に設けられており、図示しないＹ軸ボールねじと、Ｙ軸パルスモータ４１と、図示しない一対のＹ軸ガイドレールとを含んで構成されている。Ｙ軸ボールねじは、Ｙ軸方向に配設されており、ブレード移動基台５の内部に設けられた図示しないナットとそれぞれ螺合しており、一端にＹ軸パルスモータ４１が連結されている。一対のＹ軸ガイドレールは、Ｙ軸ボールねじと平行に形成され、ブレード移動基台５がスライド可能に載置されている。Ｙ軸移動手段４０は、Ｙ軸パルスモータ４１により発生した回転力によりＹ軸ボールねじを回転駆動させることで、ブレード移動基台５を一対のＹ軸ガイドレールによりガイドしつつ装置本体４に対してＹ軸方向にそれぞれ移動させる。
【００２８】
Ｚ軸移動手段５０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して切削ブレード２１をＺ軸方向に相対移動させるものである。Ｚ軸移動手段５０は、ブレード移動基台５に設けられており、Ｚ軸ボールねじ５１と、Ｚ軸パルスモータ５２と、一対のＺ軸ガイドレール５３ａ，５３ｂとを含んでそれぞれ構成されている。Ｚ軸ボールねじ５１は、Ｚ軸方向に配設されており、支持部３が連結されている腕部６の内部に設けられた図示しないナットと螺合しており、一端にＺ軸パルスモータ５２が連結されている。一対のＺ軸ガイドレール５３ａ，５３ｂは、Ｚ軸ボールねじ５１と平行に形成され、腕部６がスライド可能に載置されている。Ｚ軸移動手段５０は、Ｚ軸パルスモータ５２により発生した回転力によりＺ軸ボールねじ５１を回転駆動させることで、腕部６を介して支持部３を一対のＺ軸ガイドレール５３ａ，５３ｂによりガイドしつつ装置本体４に対してＺ軸方向に移動させる。
【００２９】
カセットエレベータ６０は、被加工物Ｗを１枚ずつ収納する収納部がＺ軸方向に複数形成されており、一度に複数の被加工物Ｗを収納するものである。カセットエレベータ６０は、装置本体４の内部に形成された空間部をＺ軸方向において昇降自在に構成されている。仮置き手段７０は、一対のレール７１を有し、一対のレール７１上に加工前後の被加工物Ｗを一時的に載置するものである。洗浄・乾燥手段８０は、スピンナテーブル８１を有し、加工後の被加工物Ｗが載置され、保持される。スピンナテーブル８１は、装置本体４に収納されているスピンナテーブル駆動源と連結されている。洗浄・乾燥手段８０は、スピンナテーブル８１に被加工物Ｗが保持されると、スピンナテーブル駆動源が発生する回転力により、被加工物Ｗを回転させ、図示しない洗浄液噴射装置から被加工物Ｗに対して洗浄液を噴射することで洗浄し、洗浄後の被加工物Ｗに対して図示しない気体噴射装置から気体を噴射することで乾燥させる。
【００３０】
制御手段９０は、切削装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段９０は、被加工物Ｗに対する加工動作を切削装置１に行わせるものである。また、制御手段９０は、撮像手段３０により被加工物Ｗの表面を撮像する際に、エアシリンダ機構３５を駆動することで、撮像用開口３２ｂを閉じた状態から開いた状態に移行するものでもある。なお、制御手段９０は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる操作手段と接続されている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る切削装置１の加工動作について説明する。まず、オペレータが加工内容情報を登録し、加工動作の開始指示があった場合に、加工動作を開始する。加工動作において、被加工物Ｗは、搬出入手段１００によりカセットエレベータ６０から仮置き手段７０まで搬出され、仮置き手段７０の一対のレール７１上に載置された後、図示しない搬送手段によりチャックテーブル１０まで搬送され、チャックテーブル１０に保持される。
【００３２】
次に、アライメント調整が行われる。アライメント調整は、まず、制御手段９０は、被加工物Ｗを保持したチャックテーブル１０を撮像位置までＸ軸方向に移動する。次に、制御手段９０は、図４に示すように、遮蔽板３６により撮像用開口３２ｂが閉じた状態から、エアシリンダ機構３５により、遮蔽板３６をＹ軸方向のうち、エアシリンダ機構３５に遮蔽板３６を接近させる接近方向（同図のＡ方向）に移動させ、図５に示すように、撮像用開口３２ｂが開いた状態とする。このとき、遮蔽板３６が接近方向に移動する際にＸ軸方向に移動しようとしても、ガイド部材３７によりＸ軸方向への移動が規制されるため、遮蔽板３６は接近方向にスムーズに移動することができる。次に、制御手段９０は、撮像手段３０により保持された被加工物Ｗの表面を撮像し、撮像した画像に基づいて、保持された被加工物Ｗの加工手段２０に対する相対位置を調整する。
【００３３】
次に、制御手段９０は、撮像位置の被加工物Ｗを保持したチャックテーブル１０を加工位置までＸ軸方向に移動する。ここで、次に、制御手段９０は、チャックテーブル１０が加工位置まで移動して加工が実行される前までに、図５に示すように、撮像用開口３２ｂが開いた状態から、エアシリンダ機構３５により、遮蔽板３６をＹ軸方向のうち、エアシリンダ機構３５から遮蔽板３６を離間させる離間方向（同図のＢ方向）に移動させ、図４に示すように、撮像用開口３２ｂが閉じた状態とする。このとき、遮蔽板３６が離間方向に移動する際にＸ軸方向に移動しようとしても、ガイド部材３７によりＸ軸方向への移動が規制されるため、遮蔽板３６は離間方向にスムーズに移動することができる。次に、制御手段９０は、加工内容情報に基づいて、被加工物Ｗを分割予定ラインに沿って切削し後述する複数のデバイスをそれぞれ小片化するための分割加工や被加工物Ｗの外周を周方向に切削し、被加工物Ｗの外周の一部を除去する加工（以下、単に「除去加工」と称する）などを実行する。加工が行われた被加工物Ｗは、図示しない搬送手段によりチャックテーブル１０から洗浄・乾燥手段８０まで搬送され、洗浄・乾燥手段８０により洗浄・乾燥された後、図示しない搬送手段により仮置き手段７０まで搬送され、搬出入手段１００により仮置き手段７０からカセットエレベータ６０に搬入される。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る切削装置１は、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄが板状部３６ａから底部３２ａに向かって突起し、かつ底部３２ａと点接触することで、遮蔽版３６を底部３２ａに対して支持する。従って、遮蔽板３６を底部３２ａに直接接触、すなわち面接触させる場合と比較して、底部３２ａに対する遮蔽板３６の接触面積が減少する。従って、遮蔽板３６と底部３２ａ上面との間で、雰囲気中の切削液が乾いても、遮蔽板３６が底部３２ａに固着することを抑制できる。これにより、遮蔽板３６を底部３２ａに対して摺動し難くなることを抑制し、撮像用開口３２ａの開閉動作の不具合や、シャッター手段３３の遮蔽板３６を移動させるエアシリンダ機構３５などの部品の損傷・破損などを抑制することができる。また、点接触では、面接触に対して顕微鏡ボックス３２あるいは遮蔽板３６の摩耗を抑制することができるので、摩耗による発塵を抑制することができ、顕微鏡ボックス３２内を清浄に維持することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る切削装置１は、板状部３６ａの外周に形成されたスカート部３６ｅにより、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄによって形成された遮蔽板３６と底部３２ａとの隙間をスカート部３６ｅが形成されていない場合と比較して遮蔽することができる。従って、遮蔽時に顕微鏡ボックス３２内に外部の雰囲気、特に切削液を含む雰囲気が侵入することを抑制することができる。
【００３６】
〔実施形態の変形例〕
上記実施形態では、スカート部３６ｅが、板状部３６ａの一部の外周から底部３２ａに向かって延在して形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図６は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。図７は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。なお、図６は、顕微鏡ボックス内の顕微鏡およびシャッター手段を側面から見た図である。また、図７は、遮蔽時において顕微鏡ボックス内のシャッター手段を上面から見た図である。
【００３７】
シャッター手段３３は、図６に示すように、エアシリンダ機構３５と、遮蔽板３８と、ガイド部材３７と、接続部材３９を含んで構成されている。遮蔽板３８は、板状部３８ａと、複数の突起部３８ｂ，３８ｃ，３８ｄと、スカート部３８ｅとを含んで構成されている。なお、板状部３８ａおよび複数の突起部３８ｂ〜３８ｄは、実施形態の板状部３６ａ、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄと同様であるのでその説明は省略する。
【００３８】
スカート部３８ｅは、板状部３８ａの全外周から底部３２ａに向かって延在して形成されるものである。スカート部３８ｅは、本実施形態では、折り曲げ加工等により、上記板状部３８ａの全外周から底部３２ａに向かって一体的に形成されている。スカート部３８ｅは、図７に示すように、板状部３８ａから底部３２ａに向かって板状部３８ａの外側に広がるように形成されている。スカート部３８ｅは、複数の突起部３８ｂ〜３８ｄによって形成された板状部３８ａと底部３２ａとの間隔ｄ４をわずかな隙間ｄ３を持ってほぼ遮蔽するように形成されている。
【００３９】
接続部材３９は、ピストン３５ｂと遮蔽板３８とを連結するものであり、Ｌ字形状に形成され、第１接続片３９ａと第２接続片３９ｂとを含んで構成されている。第１接続片３９ａは、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ１，Ｆ２によりフランジ部３５ｃに固定されている。第２接続片３９ｂは、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ５，Ｆ６により、板状部３８ａの外周のうちＹ軸方向においてエアシリンダ機構３５と対向する部分に固定されている。従って、板状部３８ａの外周に、ピストン３５ｂと連結する部分を形成する必要がないため、板状部３８ａの全外周（４辺）から底部３２ａに向かってスカート部３８ｅを形成することができる。これにより、複数の突起部３８ｂ〜３８ｄによって形成された遮蔽板３８と底部３２ａとの隙間をさらに遮蔽することができるので、遮蔽時に顕微鏡ボックス３２内に外部の雰囲気、特に切削液を含む雰囲気が侵入することをさらに抑制することができる。
【００４０】
なお、上記実施形態および変形例では、遮蔽板３６，３８を移動させる機構としてエアシリンダ機構３５を用いたが、撮像用開口３２ｂを開閉することができるアクチュエータであれば、ソレノイドなどいずれであっても良い。また、遮蔽板３６，３８をＹ軸方向に移動させることで、撮像用開口３２ｂの開閉を行ったが、遮蔽板３６，３８をＸ軸方向に移動させてよいし、回転軸を中心に回転させても良い。この場合、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄ，３８ｂ〜３８ｄは、遮蔽板３８の移動により、Ｚ軸方向視において撮像用開口３２ｂを通過しないように、板状部３８ａに形成されていることが好ましい。
【００４１】
また、遮蔽板３６，３８は、長方形状に限定されるものではなく、円盤や楕円形状であっても良い。また、スカート部３６ｅ，３８ｅは、板状部３６ａ，３８ａから底部３２ａに向かって板状部３６ａ，３８ａの外側に広がるように形成されているが、Ｚ軸方向と平行に形成されていてもよく、板状部３６ａ，３８ａから底部３２ａに向かって板状部３６ａ，３８ａの内側に狭まるように形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１ 切削装置
１０ チャックテーブル
２０ 加工手段
３０ 撮像手段
３１ 顕微鏡
３１ａ 対物レンズ
３２ 顕微鏡ボックス
３２ａ 底部
３２ｂ 撮像用開口
３３ シャッター手段
３５ エアシリンダ機構
３５ａ シリンダ部
３５ｂ ピストン
３６，３８ 遮蔽板
３６ａ，３８ａ 板状部
３６ｂ〜３６ｄ，３８ｂ〜３８ｄ 突起部
３６ｅ，３８ｅ スカート部
３７ ガイド部材
４０ Ｙ軸移動手段
５０ Ｚ軸移動手段
６０ カセットエレベータ
７０ 仮置き手段
８０ 洗浄・乾燥手段
９０ 制御手段
１００ 搬出入手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造工程や各種の電子部品製造工程において、ダインシングソーと呼ばれる極薄の切削ブレードを高速回転させ、周囲に配設されたノズルによって切削液を供給しながら、半導体ウエーハ等の被加工物に形成された複数のデバイスを個々に分割するダイシング装置と呼ばれる切削装置がある。切削装置においてノズルによる切削液の供給は、切削加工によって発生する切削屑を被加工物の表面に付着させないための洗浄や、切削加工によって発生する熱の除去などを行うために重要である。また、近年、微細化、小型化が進むデバイスが複数形成されている被加工物の切削加工では、分割するための切断位置を高精度に調整する必要があることから、切削装置に高倍率の顕微鏡を取り付け、切削ブレードによる加工領域に隣接した撮像領域において切断位置を顕微鏡により撮像し、撮像した画像に基づいてアライメント調整を行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０１１６４１号公報
【特許文献２】特開２００７−０８８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、切削液を大量に使用する切削加工中においては、加工領域において切削液を多く含んだ雰囲気が発生するが、隣接する撮像領域に加工領域の雰囲気が流れ込むことを完全に防ぐことは困難である。そのため、顕微鏡は、防塵・防滴を目的として顕微鏡ボックスに収用されている。顕微鏡ボックスには、撮像用開口が形成されており、撮像用開口にはシャッター手段が設けられている。撮像時はシャッター手段により撮像用開口を開き、顕微鏡が撮像用開口を介して被加工物を撮像し、撮像時以外はシャッター手段により撮像用開口を遮蔽することで閉じ、加工領域からの雰囲気が顕微鏡ボックスに流入することを抑制している。シャッター手段としては、例えば、顕微鏡ボックスの底部上面を摺動して移動する遮蔽板によって撮像用開口を遮蔽するものがある。ここで、撮像時は撮像用開口を開くため、撮像時に撮像用開口から切削液を含んだ雰囲気が顕微鏡ボックスに侵入する虞がある。切削液として特に粘性のある物質を添加物として含む液体が使用された場合、遮蔽板と顕微鏡ボックスの底部上面との間で、顕微鏡ボックスに侵入した切削液が乾いて、遮蔽板が底板に固着することで、遮蔽板を底部に対して摺動することが困難となり、撮像用開口の開閉動作に不具合が生じる虞や、シャッター手段の遮蔽板を移動させる移動機構の部品が損傷・破損などする虞があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、遮蔽板と顕微鏡ボックスの底部とが切削液が乾くことで固着することを抑制す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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、被加工物を保持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該被加工物に切削加工を施す切削ブレード及び該切削ブレードに切削液を供給するノズルを有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面を撮像する撮像手段とを備えた切削装置において、該撮像手段は、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面と対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、該顕微鏡の周囲を覆い、かつ一部に撮像用開口が形成された底部を有する顕微鏡ボックスと、遮蔽時と撮像時とで該撮像用開口を選択的に開閉するシャッター手段と、からなり、該シャッター手段は、該顕微鏡ボックス内の底部上面に配設されたシリンダ部および該シリンダ部によって該底部に沿って移動するピストンとからなるエアシリンダ機構と、該ピストンに連結され該遮蔽時において該撮像用開口を閉じる遮蔽板とを備え、該遮蔽板は、該底部と平行な平面で該遮蔽時に該撮像用開口を覆う板状部と、該板状部から該底部に向かって突起し、かつ該底部と点接触あるいは線接触して該遮蔽板を支持する複数の突起部と、該板状部の外周から該底部に向かって延在し、かつ該突起部によって形成された該板状部と該底部との間隔をわずかな隙間を持ってほぼ遮蔽するスカート部と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の切削装置は、板状部から底部に向かって突起し、かつ底部と点接触あるいは線接触する複数の突起部により、遮蔽板を底部に対して支持するので、底部に対する遮蔽板の接触面積が減少するため、遮蔽板と底部上面との間で切削液が乾いても、遮蔽板が底部に固着することを抑制できる。また、本発明の切削装置は、板状部の外周に形成されたスカート部により、複数の突起部によって形成された遮蔽板と底部との隙間を遮蔽することができるので、遮蔽時に顕微鏡ボックス内に外部の雰囲気が侵入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、撮像手段の構成例を示す図である。
【図３】図３は、シャッター手段の構成例を示す図である。
【図４】図４は、シャッター手段の構成例を示す図である。
【図５】図５は、シャッター手段の動作説明図である。
【図６】図６は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。
【図７】図７は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１０】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る切削装置の構成例を示す図である。図２は、撮像手段の構成例を示す図である。図３は、シャッター手段の構成例を示す図である。図４は、シャッター手段の構成例を示す図である。図５は、シャッター手段の動作説明図である。なお、図３は、顕微鏡ボックス内の顕微鏡およびシャッター手段を側面から見た図である。また、図４および図５は、顕微鏡ボックス内のシャッター手段を上面から見た図であり、図４が遮蔽時、図５が撮像時を示す図である。
【００１１】
本実施形態に係る切削装置は、撮像手段により撮像した画像に基づいて加工手段に対するアライメント調整を行った後の被加工物を保持したチャックテーブルと、切削ブレードを有する加工手段とを相対移動させることで、被加工物を切削加工するものである。図１に示すように、切削装置１は、チャックテーブル１０と、加工手段２０と、撮像手段３０とを含んで構成されている。なお、本実施形態に係る切削装置１は、さらに図示しないＸ軸移動手段と、Ｙ軸移動手段４０と、Ｚ軸移動手段５０と、カセットエレベータ６０、仮置き手段７０と、洗浄・乾燥手段８０と、制御手段９０とを含んで構成されている。
【００１２】
チャックテーブル１０は、被加工物Ｗを保持するものである。チャックテーブル１０は、表面を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、表面に載置された被加工物Ｗを吸引することで保持するものである。なお、チャックテーブル１０は、テーブル移動基台２に着脱可能に固定されている。また、チャックテーブル１０の周囲には、図示しないクランプ部１１が設けられており、クランプ部がエアーアクチュエータにより駆動することで、被加工物Ｗの周囲のフレームＦを挟時する。
【００１３】
ここで、被加工物Ｗは、切削装置１により加工される加工対象であり、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする半導体ウエーハや、ガラス、樹脂等からなる板状部材である。被加工物Ｗは、デバイスが複数形成されているデバイス側の表面と反対側の裏面がダイシングテープＴに貼着され、被加工物Ｗに貼着されたダイシングテープＴがフレームＦに貼着されることで、フレームＦに固定される。
【００１４】
加工手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを切削加工するものである。加工手段２０は、切削ブレード２１と、スピンドル２２、ハウジング２３と、ノズル２４とを含んで構成されている。切削ブレード２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石であり、回転することで被加工物Ｗに切削加工を施すものである。切削ブレード２１は、スピンドル２２に着脱自在に装着される。スピンドル２２は、円筒形状のハウジング２３に回転自在に支持され、ハウジング２３に連結されている図示しないブレード駆動源に連結されている。切削ブレード２１は、ブレード駆動源により発生した回転力により回転駆動する。ノズル２４は、切削ブレード２１に切削液を供給するものであり、本実施形態では、Ｙ軸方向において切削ブレード２１を挟み込むように対に配設されている。ノズル２４には、図示しない切削液供給源からの切削液が供給され、ノズルには、図示しない複数の噴射孔が形成されており、切削液が複数の噴射孔から切削ブレード２１および切削ブレード２１が切削する被加工物Ｗの切削箇所に向かって噴射される。
【００１５】
撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの表面を撮像するためのものである。撮像手段３０は、図２および図３に示すように、顕微鏡３１と、顕微鏡ボックス３２と、シャッター手段３３と、エアブロー３４とを含んで構成されている。なお、撮像手段３０は、加工手段２０に対して所定の位置関係となるように、加工手段２０が支持されている支持部３に取り付けられている。また、エアブロー３４は、撮像手段３０により被加工物Ｗの表面を撮像する際に、図示しない気体供給装置から供給された気体を後述する撮像用開口３２ｂを介して被加工物Ｗの表面に噴射することで、被加工物Ｗの表面に付着した切削液を除去し、被加工物Ｗの表面のうち、撮像手段３０によって撮像する撮像範囲に存在する鮮鋭な画像の取得を妨げる要因を取り除くものである。
【００１６】
顕微鏡３１は、図２に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの表面と対向する対物レンズ３１ａを有している。顕微鏡３１は、被加工物Ｗの表面からの反射光が対物レンズ３１ａを介して、図示しない撮像素子に入射されることで、保持された被加工物Ｗの表面の画像データを生成し、制御手段９０が生成された画像データに基づいて、加工手段２０と被加工物Ｗとの相対位置を調整するアライメント調整を行うために用いられる。
【００１７】
顕微鏡ボックス３２は、図１に示すように、顕微鏡３１の周囲を覆うものであり、顕微鏡ボックス３２内に外部の雰囲気が侵入することを抑制するものである。顕微鏡ボックス３２は、図２に示すように、保持された被加工物Ｗの表面を顕微鏡３１が撮像するための撮像用開口３２ｂが一部に形成された底部３２ａを有する。撮像用開口３２ｂは、図４に示すように、Ｚ軸方向において顕微鏡３１と対向する位置において、被加工物Ｗの表面に対する顕微鏡３１の撮像範囲を狭くしない程度に、円状に形成されている。
【００１８】
シャッター手段３３は、図３〜図５に示すように、遮蔽時と撮像時とで撮像用開口３２ｂを選択的に開閉するものであり、顕微鏡ボックス３２内に収容されている。シャッター手段３３は、図３に示すように、エアシリンダ機構３５と、遮蔽板３６と、ガイド部材３７とを含んで構成されている。ここで、遮蔽時とは、図４に示すように、遮蔽板３６により撮像用開口３２ｂを覆うことで撮像用開口３２ｂを遮蔽、すなわち閉じた状態をいう。また、撮像時とは、図５に示すように、遮蔽板３６により撮像用開口３２ｂが覆われず、撮像用開口３２ｂが顕微鏡３１により被加工物Ｗの表面を撮像可能となるように開放、すなわち開いた状態をいう。
【００１９】
エアシリンダ機構３５は、図３に示すように、遮蔽板３６を底部３２ａに沿って、すなわち本実施形態ではＹ軸方向に移動させるものであり、シリンダ部３５ａと、ピストン３５ｂと、フランジ部３５ｃとを含んで構成されている。シリンダ部３５ａは、顕微鏡ボックス３２内の底部３２ａ上面に配設されており、図示しない気体供給経路を介して図示しない気体供給装置と接続されている。シリンダ部３５ａは、気体供給装置から供給された気体により、ピストン３５ｂを底部３２ａに沿って、すなわち本実施形態ではＹ軸方向に移動させるものである。ピストン３５ｂは、図４に示すように、先端部にフランジ部３５ｃが形成され、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ１，Ｆ２によりフランジ部３５ｃに対して遮蔽板３６の接続部３６ｆを固定することで、遮蔽板３６が連結されている。
【００２０】
遮蔽板３６は、遮蔽時において撮像用開口３２ｂを閉じるものであり、板状部３６ａと、複数の突起部３６ｂ，３６ｃ，３６ｄと、スカート部３６ｅと、接続部３６ｆとを含んで構成されている。
【００２１】
板状部３６ａは、底部３２ａと平行な平面であり、遮蔽時に撮像用開口３２ｂを覆うものである。板状部３６ａは、本実施形態では、長方形状であり、外周のうちＹ軸方向においてエアシリンダ機構３５と対向する部分から上方に延在して接続部３６ｆが形成されている。
【００２２】
複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、板状部３６ａから底部３２ａに向かって、すなわち板状部３６ａの底面から下方に向かって突起して形成されている。複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、本実施形態では、ダボ出しやプレス加工等により、底部３２ａと点接触して遮蔽板３６を支持できる形状に形成されている。例えば、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、Ｚ軸を含む平面での断面形状が半円あるいは半楕円となるように形成されている。突起部３６ｂ、３６ｃは、遮蔽時において撮像用開口３２ｂが間に挟まれる位置で遮蔽板３６を支持している。また、突起部３６ｄは、ピストン３５ｂの軸線上の位置で遮蔽板３６を支持している。つまり、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、遮蔽板３６を３点支持する。なお、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄは、底部３２ａと点接触する形状に限定されるものではなく、底部３２ａと線接触する形状に、例えば半円柱、半楕円柱、Ｚ軸方向において頂点の１つが底部３２ａと対向する多角柱などに形成されていてもよい。
【００２３】
スカート部３６ｅは、板状部３６ａの外周から底部３２ａに向かって延在して形成されるものである。スカート部３６ｅは、本実施形態では、折り曲げ加工等により、上記板状部３６ａの外周（４辺）のうち、上記接続部３６ｆが形成された部分（１辺）を除く部分（３辺）から底部３２ａに向かって一体的に形成されている。スカート部３６ｅは、図２及び図３に示すように、板状部３６ａから底部３２ａに向かって板状部３６ａの外側に広がるように形成されている。スカート部３６ｅは、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄによって形成された板状部３６ａと底部３２ａとの間隔ｄ２をわずかな隙間ｄ１を持ってほぼ遮蔽するように形成されている。つまり、スカート部３６ｅは、Ｚ軸方向における板状部３６ａから底部３２ａに向かっての延在量が、板状部３６ａと底部３２ａとの間隔ｄ２、すなわち複数の突起部３６ｂ〜３６ｄの突起量よりも小さく設定されている。ここで、わずかな隙間ｄ１とは、スカート部３６ｅが底部３２ａと接触しない程度の若干の隙間（例えば数ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度）をいう。
【００２４】
ガイド部材３７は、エアシリンダ機構３５による遮蔽板３６の移動、本実施形態ではＹ軸方向への移動をガイドするものである。ガイド部材３７は、顕微鏡ボックス３２内の底部３２ａ上面のＸ軸方向において遮蔽板３６と対向し、かつ接触可能な位置に配設され、Ｙ軸方向に延在して形成されている。ガイド部材３７は、Ｙ軸と直交する平面における断面形状がＬ字状であり、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ３，Ｆ４により底部３２ａに固定されている。なお、ガイド部材３７は、１つに限定されるものではなく、遮蔽板３６を挟んで２つ配設されていてもよい。
【００２５】
Ｘ軸移動手段は、切削ブレード２１に対してチャックテーブル１０に保持された被加工物ＷをＸ軸方向に相対移動させるものである。Ｘ軸移動手段は、装置本体４に設けられており、Ｘ軸ボールねじと、Ｘ軸パルスモータと、一対のＸ軸ガイドレールとを含んで構成されている。Ｘ軸ボールねじは、Ｘ軸方向に配設されており、テーブル移動基台２の下部に設けられた図示しないナットと螺合しており、一端にＸ軸パルスモータが連結されている。一対のＸ軸ガイドレールは、Ｘ軸ボールねじと平行に形成され、テーブル移動基台２がスライド可能に載置されている。Ｘ軸移動手段は、Ｘ軸パルスモータにより発生した回転力によりＸ軸ボールねじを回転駆動させることで、図１に示すように、テーブル移動基台２（チャックテーブル１０）を一対のＸ軸ガイドレールによりガイドしつつ装置本体４に対してＸ軸方向に移動させる。
【００２６】
ここで、テーブル移動基台２は、装置本体４においてテーブル移動基台２の中心軸線を中心に回転自在に支持されている。テーブル移動基台２は、装置本体４に収納されている図示しない基台駆動源に連結されている。テーブル移動基台２は、基台駆動源により発生した回転力により任意の角度、例えば９０度回転や連続回転することができ、チャックテーブル１０を切削ブレード２１に対してテーブル移動基台２の中心軸線を中心に任意の角度回転や連続回転などの回転駆動させることができる。
【００２７】
Ｙ軸移動手段４０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して切削ブレード２１をＹ軸方向に相対移動させるものである。Ｙ軸移動手段４０は、装置本体４に設けられており、図示しないＹ軸ボールねじと、Ｙ軸パルスモータ４１と、図示しない一対のＹ軸ガイドレールとを含んで構成されている。Ｙ軸ボールねじは、Ｙ軸方向に配設されており、ブレード移動基台５の内部に設けられた図示しないナットとそれぞれ螺合しており、一端にＹ軸パルスモータ４１が連結されている。一対のＹ軸ガイドレールは、Ｙ軸ボールねじと平行に形成され、ブレード移動基台５がスライド可能に載置されている。Ｙ軸移動手段４０は、Ｙ軸パルスモータ４１により発生した回転力によりＹ軸ボールねじを回転駆動させることで、ブレード移動基台５を一対のＹ軸ガイドレールによりガイドしつつ装置本体４に対してＹ軸方向にそれぞれ移動させる。
【００２８】
Ｚ軸移動手段５０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して切削ブレード２１をＺ軸方向に相対移動させるものである。Ｚ軸移動手段５０は、ブレード移動基台５に設けられており、Ｚ軸ボールねじ５１と、Ｚ軸パルスモータ５２と、一対のＺ軸ガイドレール５３ａ，５３ｂとを含んでそれぞれ構成されている。Ｚ軸ボールねじ５１は、Ｚ軸方向に配設されており、支持部３が連結されている腕部６の内部に設けられた図示しないナットと螺合しており、一端にＺ軸パルスモータ５２が連結されている。一対のＺ軸ガイドレール５３ａ，５３ｂは、Ｚ軸ボールねじ５１と平行に形成され、腕部６がスライド可能に載置されている。Ｚ軸移動手段５０は、Ｚ軸パルスモータ５２により発生した回転力によりＺ軸ボールねじ５１を回転駆動させることで、腕部６を介して支持部３を一対のＺ軸ガイドレール５３ａ，５３ｂによりガイドしつつ装置本体４に対してＺ軸方向に移動させる。
【００２９】
カセットエレベータ６０は、被加工物Ｗを１枚ずつ収納する収納部がＺ軸方向に複数形成されており、一度に複数の被加工物Ｗを収納するものである。カセットエレベータ６０は、装置本体４の内部に形成された空間部をＺ軸方向において昇降自在に構成されている。仮置き手段７０は、一対のレール７１を有し、一対のレール７１上に加工前後の被加工物Ｗを一時的に載置するものである。洗浄・乾燥手段８０は、スピンナテーブル８１を有し、加工後の被加工物Ｗが載置され、保持される。スピンナテーブル８１は、装置本体４に収納されているスピンナテーブル駆動源と連結されている。洗浄・乾燥手段８０は、スピンナテーブル８１に被加工物Ｗが保持されると、スピンナテーブル駆動源が発生する回転力により、被加工物Ｗを回転させ、図示しない洗浄液噴射装置から被加工物Ｗに対して洗浄液を噴射することで洗浄し、洗浄後の被加工物Ｗに対して図示しない気体噴射装置から気体を噴射することで乾燥させる。
【００３０】
制御手段９０は、切削装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段９０は、被加工物Ｗに対する加工動作を切削装置１に行わせるものである。また、制御手段９０は、撮像手段３０により被加工物Ｗの表面を撮像する際に、エアシリンダ機構３５を駆動することで、撮像用開口３２ｂを閉じた状態から開いた状態に移行するものでもある。なお、制御手段９０は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる操作手段と接続されている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る切削装置１の加工動作について説明する。まず、オペレータが加工内容情報を登録し、加工動作の開始指示があった場合に、加工動作を開始する。加工動作において、被加工物Ｗは、搬出入手段１００によりカセットエレベータ６０から仮置き手段７０まで搬出され、仮置き手段７０の一対のレール７１上に載置された後、図示しない搬送手段によりチャックテーブル１０まで搬送され、チャックテーブル１０に保持される。
【００３２】
次に、アライメント調整が行われる。アライメント調整は、まず、制御手段９０は、被加工物Ｗを保持したチャックテーブル１０を撮像位置までＸ軸方向に移動する。次に、制御手段９０は、図４に示すように、遮蔽板３６により撮像用開口３２ｂが閉じた状態から、エアシリンダ機構３５により、遮蔽板３６をＹ軸方向のうち、エアシリンダ機構３５に遮蔽板３６を接近させる接近方向（同図のＡ方向）に移動させ、図５に示すように、撮像用開口３２ｂが開いた状態とする。このとき、遮蔽板３６が接近方向に移動する際にＸ軸方向に移動しようとしても、ガイド部材３７によりＸ軸方向への移動が規制されるため、遮蔽板３６は接近方向にスムーズに移動することができる。次に、制御手段９０は、撮像手段３０により保持された被加工物Ｗの表面を撮像し、撮像した画像に基づいて、保持された被加工物Ｗの加工手段２０に対する相対位置を調整する。
【００３３】
次に、制御手段９０は、撮像位置の被加工物Ｗを保持したチャックテーブル１０を加工位置までＸ軸方向に移動する。ここで、次に、制御手段９０は、チャックテーブル１０が加工位置まで移動して加工が実行される前までに、図５に示すように、撮像用開口３２ｂが開いた状態から、エアシリンダ機構３５により、遮蔽板３６をＹ軸方向のうち、エアシリンダ機構３５から遮蔽板３６を離間させる離間方向（同図のＢ方向）に移動させ、図４に示すように、撮像用開口３２ｂが閉じた状態とする。このとき、遮蔽板３６が離間方向に移動する際にＸ軸方向に移動しようとしても、ガイド部材３７によりＸ軸方向への移動が規制されるため、遮蔽板３６は離間方向にスムーズに移動することができる。次に、制御手段９０は、加工内容情報に基づいて、被加工物Ｗを分割予定ラインに沿って切削し後述する複数のデバイスをそれぞれ小片化するための分割加工や被加工物Ｗの外周を周方向に切削し、被加工物Ｗの外周の一部を除去する加工（以下、単に「除去加工」と称する）などを実行する。加工が行われた被加工物Ｗは、図示しない搬送手段によりチャックテーブル１０から洗浄・乾燥手段８０まで搬送され、洗浄・乾燥手段８０により洗浄・乾燥された後、図示しない搬送手段により仮置き手段７０まで搬送され、搬出入手段１００により仮置き手段７０からカセットエレベータ６０に搬入される。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る切削装置１は、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄが板状部３６ａから底部３２ａに向かって突起し、かつ底部３２ａと点接触することで、遮蔽版３６を底部３２ａに対して支持する。従って、遮蔽板３６を底部３２ａに直接接触、すなわち面接触させる場合と比較して、底部３２ａに対する遮蔽板３６の接触面積が減少する。従って、遮蔽板３６と底部３２ａ上面との間で、雰囲気中の切削液が乾いても、遮蔽板３６が底部３２ａに固着することを抑制できる。これにより、遮蔽板３６を底部３２ａに対して摺動し難くなることを抑制し、撮像用開口３２ａの開閉動作の不具合や、シャッター手段３３の遮蔽板３６を移動させるエアシリンダ機構３５などの部品の損傷・破損などを抑制することができる。また、点接触では、面接触に対して顕微鏡ボックス３２あるいは遮蔽板３６の摩耗を抑制することができるので、摩耗による発塵を抑制することができ、顕微鏡ボックス３２内を清浄に維持することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る切削装置１は、板状部３６ａの外周に形成されたスカート部３６ｅにより、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄによって形成された遮蔽板３６と底部３２ａとの隙間をスカート部３６ｅが形成されていない場合と比較して遮蔽することができる。従って、遮蔽時に顕微鏡ボックス３２内に外部の雰囲気、特に切削液を含む雰囲気が侵入することを抑制することができる。
【００３６】
〔実施形態の変形例〕
上記実施形態では、スカート部３６ｅが、板状部３６ａの一部の外周から底部３２ａに向かって延在して形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。図６は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。図７は、シャッター手段の他の構成例を示す図である。なお、図６は、顕微鏡ボックス内の顕微鏡およびシャッター手段を側面から見た図である。また、図７は、遮蔽時において顕微鏡ボックス内のシャッター手段を上面から見た図である。
【００３７】
シャッター手段３３は、図６に示すように、エアシリンダ機構３５と、遮蔽板３８と、ガイド部材３７と、接続部材３９を含んで構成されている。遮蔽板３８は、板状部３８ａと、複数の突起部３８ｂ，３８ｃ，３８ｄと、スカート部３８ｅとを含んで構成されている。なお、板状部３８ａおよび複数の突起部３８ｂ〜３８ｄは、実施形態の板状部３６ａ、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄと同様であるのでその説明は省略する。
【００３８】
スカート部３８ｅは、板状部３８ａの全外周から底部３２ａに向かって延在して形成されるものである。スカート部３８ｅは、本実施形態では、折り曲げ加工等により、上記板状部３８ａの全外周から底部３２ａに向かって一体的に形成されている。スカート部３８ｅは、図７に示すように、板状部３８ａから底部３２ａに向かって板状部３８ａの外側に広がるように形成されている。スカート部３８ｅは、複数の突起部３８ｂ〜３８ｄによって形成された板状部３８ａと底部３２ａとの間隔ｄ４をわずかな隙間ｄ３を持ってほぼ遮蔽するように形成されている。
【００３９】
接続部材３９は、ピストン３５ｂと遮蔽板３８とを連結するものであり、Ｌ字形状に形成され、第１接続片３９ａと第２接続片３９ｂとを含んで構成されている。第１接続片３９ａは、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ１，Ｆ２によりフランジ部３５ｃに固定されている。第２接続片３９ｂは、例えば、ボルトとナットなどの固定手段Ｆ５，Ｆ６により、板状部３８ａの外周のうちＹ軸方向においてエアシリンダ機構３５と対向する部分に固定されている。従って、板状部３８ａの外周に、ピストン３５ｂと連結する部分を形成する必要がないため、板状部３８ａの全外周（４辺）から底部３２ａに向かってスカート部３８ｅを形成することができる。これにより、複数の突起部３８ｂ〜３８ｄによって形成された遮蔽板３８と底部３２ａとの隙間をさらに遮蔽することができるので、遮蔽時に顕微鏡ボックス３２内に外部の雰囲気、特に切削液を含む雰囲気が侵入することをさらに抑制することができる。
【００４０】
なお、上記実施形態および変形例では、遮蔽板３６，３８を移動させる機構としてエアシリンダ機構３５を用いたが、撮像用開口３２ｂを開閉することができるアクチュエータであれば、ソレノイドなどいずれであっても良い。また、遮蔽板３６，３８をＹ軸方向に移動させることで、撮像用開口３２ｂの開閉を行ったが、遮蔽板３６，３８をＸ軸方向に移動させてよいし、回転軸を中心に回転させても良い。この場合、複数の突起部３６ｂ〜３６ｄ，３８ｂ〜３８ｄは、遮蔽板３８の移動により、Ｚ軸方向視において撮像用開口３２ｂを通過しないように、板状部３８ａに形成されていることが好ましい。
【００４１】
また、遮蔽板３６，３８は、長方形状に限定されるものではなく、円盤や楕円形状であっても良い。また、スカート部３６ｅ，３８ｅは、板状部３６ａ，３８ａから底部３２ａに向かって板状部３６ａ，３８ａの外側に広がるように形成されているが、Ｚ軸方向と平行に形成されていてもよく、板状部３６ａ，３８ａから底部３２ａに向かって板状部３６ａ，３８ａの内側に狭まるように形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１ 切削装置
１０ チャックテーブル
２０ 加工手段
３０ 撮像手段
３１ 顕微鏡
３１ａ 対物レンズ
３２ 顕微鏡ボックス
３２ａ 底部
３２ｂ 撮像用開口
３３ シャッター手段
３５ エアシリンダ機構
３５ａ シリンダ部
３５ｂ ピストン
３６，３８ 遮蔽板
３６ａ，３８ａ 板状部
３６ｂ〜３６ｄ，３８ｂ〜３８ｄ 突起部
３６ｅ，３８ｅ スカート部
３７ ガイド部材
４０ Ｙ軸移動手段
５０ Ｚ軸移動手段
６０ カセットエレベータ
７０ 仮置き手段
８０ 洗浄・乾燥手段
９０ 制御手段
１００ 搬出入手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持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該被加工物に切削加工を施す切削ブレード及び該切削ブレードに切削液を供給するノズルを有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面を撮像する撮像手段とを備えた切削装置において、
該撮像手段は、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面と対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、該顕微鏡の周囲を覆い、かつ一部に撮像用開口が形成された底部を有する顕微鏡ボックスと、遮蔽時と撮像時とで該撮像用開口を選択的に開閉するシャッター手段と、からなり、
該シャッター手段は、該顕微鏡ボックス内の底部上面に配設されたシリンダ部および該シリンダ部によって該底部に沿って移動するピストンとからなるエアシリンダ機構と、該ピストンに連結され該遮蔽時において該撮像用開口を閉じる遮蔽板とを備え、
該遮蔽板は、該底部と平行な平面で該遮蔽時に該撮像用開口を覆う板状部と、該板状部から該底部に向かって突起し、かつ該底部と点接触あるいは線接触して該遮蔽板を支持する複数の突起部と、該板状部の外周から該底部に向かって延在し、かつ該突起部によって形成された該板状部と該底部との間隔をわずかな隙間を持ってほぼ遮蔽するスカート部と、からなることを特徴とする切削装置。
【請求項１】
被加工物を保持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該被加工物に切削加工を施す切削ブレード及び該切削ブレードに切削液を供給するノズルを有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面を撮像する撮像手段とを備えた切削装置において、
該撮像手段は、該チャックテーブルに保持された該被加工物の表面と対向する対物レンズを備えた顕微鏡と、該顕微鏡の周囲を覆い、かつ一部に撮像用開口が形成された底部を有する顕微鏡ボックスと、遮蔽時と撮像時とで該撮像用開口を選択的に開閉するシャッター手段と、からなり、
該シャッター手段は、該顕微鏡ボックス内の底部上面に配設されたシリンダ部および該シリンダ部によって該底部に沿って移動するピストンとからなるエアシリンダ機構と、該ピストンに連結され該遮蔽時において該撮像用開口を閉じる遮蔽板とを備え、
該遮蔽板は、該底部と平行な平面で該遮蔽時に該撮像用開口を覆う板状部と、該板状部から該底部に向かって突起し、かつ該底部と点接触あるいは線接触して該遮蔽板を支持する複数の突起部と、該板状部の外周から該底部に向かって延在し、かつ該突起部によって形成された該板状部と該底部との間隔をわずかな隙間を持ってほぼ遮蔽するスカート部と、からなることを特徴とする切削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９８４３８（Ｐ２０１３−９８４３８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１６８３（Ｐ２０１１−２４１６８３）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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