切断装置
【課題】複雑な手順による被加工物の搬送をすることなく、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行う。
【解決手段】回転可能なチャックテーブル３に保持された被加工物に切削ブレード６１ｂを回転させながら接触させて切削する切削手段６と、チャックテーブル３に保持された被加工物に洗浄液を噴射するノズル５１を備えた洗浄手段５と、チャックテーブル３に保持された被加工物をレーザー加工するレーザー加工手段４とから少なくとも構成される切断装置１であって、切削手段６と洗浄手段５とレーザー加工手段４との作用位置を同一駆動軸７０上に位置させることにより、同一のチャックテーブル３に保持された被加工物が切削手段６と洗浄手段５とレーザー加工手段４とによる作用を連続して受けることができるようにして、被加工物の搬送時における破損を低減する。
【解決手段】回転可能なチャックテーブル３に保持された被加工物に切削ブレード６１ｂを回転させながら接触させて切削する切削手段６と、チャックテーブル３に保持された被加工物に洗浄液を噴射するノズル５１を備えた洗浄手段５と、チャックテーブル３に保持された被加工物をレーザー加工するレーザー加工手段４とから少なくとも構成される切断装置１であって、切削手段６と洗浄手段５とレーザー加工手段４との作用位置を同一駆動軸７０上に位置させることにより、同一のチャックテーブル３に保持された被加工物が切削手段６と洗浄手段５とレーザー加工手段４とによる作用を連続して受けることができるようにして、被加工物の搬送時における破損を低減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一のチャックテーブルに保持された被加工物に対して、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができる切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の被加工物に対して切削加工及びレーザー加工を行う場合には、切削加工装置とレーザー加工装置とがインライン接続される。例えば、被加工物に対して切削加工の後にレーザー加工を施す場合には、切削加工装置のチャックテーブルに保持された被加工物が切削加工された後、その被加工物が切削加工装置に備えた洗浄テーブルに搬送されて被加工物が洗浄される。そして、切削加工及び洗浄が行われた被加工物は、インライン搬送手段によってレーザー加工装置のチャックテーブルに搬送され、レーザー加工される。こうしてレーザー加工された被加工物は、レーザー加工装置に備えた洗浄テーブルに搬送され、洗浄される。被加工物の切削加工及びレーザー加工並びに搬送については、例えば下記特許文献１ないし３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３９４３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２３９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、切削加工とレーザー加工とが必要な被加工物を加工する場合には、加工対象の被加工物に関して、切削加工装置内部における搬送、切削加工装置からレーザー加工装置への搬送及びレーザー加工装置内部における搬送が必要であるため、搬送手順が複雑となり、搬送時に被加工物が破損する可能性がある。
【０００５】
また、切削加工時とレーザー加工時とでは異なるチャックテーブルを使用することになるため、それぞれのチャックテーブルにおいて加工すべき位置を検出するアライメントの実行が必要となる。
【０００６】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、その目的は、複雑な手順による被加工物の搬送を回避し、効率よく、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、同一のチャックテーブルに保持された被加工物に対し、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができる切断装置である。具体的には、この切削装置は、被加工物を保持し回転可能な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に切削ブレードを回転させながら接触させることで被加工物を切削する切削手段と、チャックテーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴射するノズルを備えた洗浄手段と、チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するためにレーザー光線を照射するレーザー加工手段と、から少なくとも構成される切断装置であって、切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段との作用位置が同一駆動軸上に位置することにより、同一のチャックテーブルにおいて保持された被加工物が、該切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段とによる一連の作用を受けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る切断装置は、切削手段と洗浄手段とレーザー加工手段との作用位置が同一駆動軸上に位置するため、同一のチャックテーブル上において切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができる。すなわち、チャックテーブルの移動によって被加工物の搬送が行われるため、複雑な搬送手順を経る必要がなくなる。したがって、レーザー加工又は切削加工を施すための領域を検出するためのアライメントの実行を容易にすることができるとともに、搬送時に生じる被加工物の破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施形態を表した斜視図である。
【図２】切断対象となるウェーハの表面を表した斜視図である。
【図３】ウェーハが保護テープを介してフレームと一体となっている状態を表した斜視図である。
【図４】ウェーハの構造を示す拡大断面図である。
【図５】第一の実施形態におけるレーザー加工工程を表した模式図である。
【図６】ウェーハに形成されたレーザー加工溝を拡大して表した断面図である。
【図７】第一の実施形態における切削工程を表した模式図である。
【図８】ウェーハが切断された状態を拡大して表した断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態を表した斜視図である。
【図１０】第二の実施形態におけるレーザー加工工程を表した模式図である。
【図１１】第二の実施形態における切削工程を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１ 第一の実施形態
（１）装置構成
図１の切断装置１は、本発明の第一の実施形態を示している。この切断装置１は、複数のチャックテーブル３を等間隔に配置した回転基台７と、回転基台７の近傍に配設されたレーザー加工手段４と洗浄手段５と切断手段６とを備えている。回転基台７は、略円盤形状に形成され、当該基台７によって複数のチャックテーブル３が自転可能に支持されている。回転基台７は、図１において二点鎖線で示す円弧状の駆動軸７０に沿って矢印Ａに示す両方向に回転移動可能となっており、回転基台７の回転により、駆動軸７０に沿ってチャックテーブル３を公転させることができる。
【００１１】
チャックテーブル３は、被加工物を吸着する吸着部３１と、当該吸着部３１を支持する軸部３２とを備えている。吸着部３１は、図示しない吸引源に連通している。また、チャックテーブル３は、軸部３２を中心軸として回転可能となっている。
【００１２】
レーザー加工手段４には、円筒形状の照射部４１を備えており、その下端部に集光器４２が形成されている。また、レーザー加工手段４は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びるボールスクリュー４３と、ボールスクリュー４３と平行に配設された一対のガイドレール４４と、ボールスクリュー４３の一端に接続されたモーター４５と、一端部に照射部４１が固定された昇降基台４６とを備えている。図示はしていないが、照射部４１にはレーザー光線発振手段を備えており、照射部４１の側部には、加工領域を検出するアライメント位置を調整するための撮像装置が装着されている。集光器４２の下部は、チャックテーブル３の表面に向けられている。
【００１３】
昇降基台４６の一方の面には、一対のガイドレール４４が摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー４３が螺合している。そして、モーター４５によって回転駆動されたボールスクリュー４３が回動することにより、昇降基台４６は、ガイドレール４４にガイドされてＺ軸方向に移動し、併せて照射部４１をＺ軸方向に昇降させることができる。
【００１４】
また、レーザー加工手段４は、Ｘ軸方向に延びるボールスクリュー４３ａと、ボールスクリュー４３ａと平行に配設された一対のガイドレール４４ａと、ボールスクリュー４３ａの一端に接続されたモーター４５ａと、被加工物に対するレーザー照射のＸ軸方向の位置を制御するための移動基台４７とを備えている。移動基台４７の一方の面には、一対のガイドレール４４ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー４３ａが螺合している。そして、モーター４５ａによって回転駆動されたボールスクリュー４３ａが回動することにより、移動基台４７は、ガイドレール４４ａにガイドされてＸ軸方向に移動する。そして、移動基台４７のＸ軸方向の移動により昇降基台４６をＸ軸方向に移動させ、併せて照射部４１をＸ軸方向に移動させることができる。
【００１５】
このように、ボールスクリュー４３及び４３ａを回動させることにより、レーザー照射時における照射部４１の実際の位置、すなわちレーザー加工手段４の作用位置を、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。
【００１６】
洗浄手段５には、洗浄液を噴射するためのノズル５１と、旋回動により洗浄位置を制御するためのアーム５３とを備えている。ノズル５１の端部には、洗浄液噴出口５２が形成されており、アーム５３の旋回により、洗浄水噴出時の洗浄液噴出口５２の位置、すなわち洗浄手段５の作用位置を移動させることができる。
【００１７】
図１に示すように、切削手段６は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル６１ａと、スピンドル６１ａの先端部に取り付けられた切削ブレード６１ｂと、切断ブレード６１ｂをカバーするブレードカバー６１ｃと、スピンドル６１ａの側部に固定され被加工物の切削すべき位置を検出する撮像装置６１ｄとを備えている。
【００１８】
切削手段６は、Ｚ軸方向に延びるボールスクリュー６２と、ボールスクリュー６２と平行に配設された一対のガイドレール６３と、ボールスクリュー６２の一端に接続されたモーター６４と、被加工物に対する切削ブレード６１ｂの切り込み深さを制御するための昇降基台６５とを備えている。昇降基台６５の一方の面には、一対のガイドレール６３が摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー６２が螺合している。そして、モーター６４によって回転駆動されたボールスクリュー６２が回動することにより、昇降基台６５がガイドレール６３にガイドされてＺ軸方向に移動し、併せて切削ブレード６１ｂをＺ軸方向に昇降させることができる。
【００１９】
また、切削手段６は、Ｙ軸方向に延びるボールスクリュー６２ａと、ボールスクリュー６２ａと平行に配設された一対のガイドレール６３ａと、ボールスクリュー６２ａの一端に連結されたモーター６４ａと、被加工物に対する切削ブレード６１ｂのＹ軸方向の切り込み位置を調整するための移動基台６６とを備えている。移動基台６６の一方の面には、一対のガイドレール６３ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー６２ａが螺合している。そして、モーター６４ａによって回転駆動されたボールスクリュー６２ａが回動することにより、移動基台６６は、一対のガイドレール６３ａにガイドされてＹ軸方向に移動する。そして、移動基台６６のＹ軸方向の移動により昇降基台６５をＹ軸方向に移動させ、併せて切削ブレード６１ｂをＹ軸方向に移動させることができる。
【００２０】
このように、ボールスクリュー６２及び６２ａを回動させることにより、切削加工時における切削ブレード６１ｂの実際の位置、すなわち切削ブレード６１ｂの作用位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。なお、図示はしていないが、切削手段６は、Ｘ軸方向にも駆動可能な構成としてもよい。
【００２１】
切断装置１では、レーザー加工手段４と洗浄手段５と切削手段６との作用位置を、チャックテーブル３の公転経路、すなわち回転基台７における駆動軸７０上に位置させることができる。したがって、チャックテーブル３に保持された被加工物は、レーザー加工手段４、洗浄手段５及び切削手段６によって一連の作用を受けることができる。
【００２２】
（２）装置の動作例
図２に示すウェーハＷは、図１に示した切断装置１によって加工される被加工物の一例であり、その表面ＷＡには、格子状のストリートＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。このウェーハＷについて、裏面ＷＢからレーザー加工及び切削加工を行う。
【００２３】
ウェーハＷの裏面ＷＢ側から加工を行う場合は、図３に示すように、ウェーハＷの表面ＷＡを保護テープＴに貼着して裏面ＷＢ側を露出させ、保護テープＴにリング状のフレームＦを貼着することにより、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。なお、ウェーハＷの表面ＷＡ側から加工を行う場合は、保護テープＴをウェーハＷの裏面ＷＢに貼着して表面Ａ側を露出させた状態で、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。
【００２４】
図４に示すように、ウェーハＷの裏面ＷＢには、被膜Ｍが形成されている。被膜Ｍを切削ブレード６１ｂによって切削すると切削ブレード６１ｂに目詰まりを起こさせる場合や、被膜がＬｏｗ−ｋ膜であって切削ブレード６１ｂで切削するとＬｏｗ−ｋ膜が剥離して回路にも悪影響を及ぼす場合には、最初にストリートＳに沿って被膜Ｍにレーザー照射による溝を形成し、その後、当該溝に沿って切削ブレード６１ｂによる切削を行うことによりストリートＳを切断する。
【００２５】
ア レーザー加工工程
ウェーハＷを裏面ＷＢ側からレーザー加工する場合には、図１に示すように、チャックテーブル３の吸着部３１にフレームＦと一体となっているウェーハＷの表面ＷＡ側（保護テープＴ）を吸着させる。そして、回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させることにより、チャックテーブル３をレーザー加工手段４の直下に移動させる。
【００２６】
レーザー加工手段４は、アライメントを実行してウェーハＷの加工すべきストリートＳを検出する。そして、図５に示すように、レーザー加工手段４の集光器４２が、ストリートＳの照射開始位置Ｐ１の直上に位置付けられ、集光器４２を介してウェーハＷに対するレーザー光線の照射を開始する。そして、図１に示した移動基台４７をＸ軸方向にガイドレール４４ａに沿って移動させながら、図５に示すように、ストリートＳの一方の端部である照射開始位置Ｐ１から、ストリートＳの他方の端部である照射終了位置Ｐ２までレーザー光線を照射する。
【００２７】
レーザー光線は、裏面ＷＢに被覆された被膜Ｍに集光する。そうすると、集光された部分の被膜が除去され、図６に示すように、ストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００２８】
次に、図１に示した回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させ、集光器４２をレーザー加工済みのストリートＳの隣に位置するストリートＳの一方の端部の上方に移動させる。回転基台７を回転させると、その回転角度の分だけストリートＳの方向が変化するため、チャックテーブル３を回転基台７の回転方向と逆の方向に同じ角度分だけ回転させることにより、次に加工しようとするストリートＳの向きをＸ軸方向に合致させる。そして、図５に示したように、ストリートＳの照射開始位置Ｐ１から照射終了位置Ｐ２までレーザー光線を照射する。
【００２９】
このようにして順次ストリートＳにレーザー光線を照射し、同方向のすべてのストリートＳにレーザー加工溝Ｈが形成されると、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向いていたストリートＳをＸ軸方向に向けさせる。そして、上記と同様にストリートＳに沿ってレーザー光線を照射することにより、すべてのストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００３０】
イ 洗浄工程
レーザー加工溝Ｈ形成の際には、レーザー光線の照射位置付近に加工屑が飛散し、ウェーハＷの裏面ＷＢには加工屑が付着するため、洗浄手段５によってウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑を除去する。
【００３１】
ウェーハＷの裏面ＷＢを実際に洗浄する場合には、回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させ、ウェーハＷを保持したチャックテーブル３を洗浄手段５の直下に移動させる。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸７０に沿って移動させる。そして、チャックテーブル３を高速回転させるとともに、アーム５３がノズル５１を洗浄位置に移動させ、ノズル５１の端部に形成されている洗浄水噴出口５２から洗浄液の噴射が開始され、アーム５３が揺動しながら、高速回転中のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷの裏面ＷＢに向けて洗浄液が噴射される。こうして洗浄液が噴射されると、ウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑が除去される。このように、チャックテーブル３は、洗浄工程においては、スピンナーテーブルとしての機能を発揮する。
【００３２】
ウェーハＷの裏面ＷＢから加工屑を除去した後は、ノズル５１からの洗浄液の噴射を停止する。更に、洗浄液の噴射が停止した後は、図示してはいないが、エアーノズルが水平方向に回転してその先端部をウェーハＷの裏面ＷＢに向かせて高圧エアーを噴出することにより、使用済みの洗浄水が除去され、ウェーハＷの裏面ＷＢが乾燥される。
【００３３】
ウ 切削工程
洗浄手段５によって洗浄されチャックテーブル３に保持されたウェーハＷは、回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させることにより、切削手段６の直下に移動する。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸７０に沿って移動させる。
【００３４】
そして、切削ブレード６１ｂを、ストリートＳの切削加工の開始位置上方に位置付けるとともに高速回転させた後、その状態から切削ブレード６１ｂを降下させることにより、図７に示すように、ストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈの切削加工開始位置Ｐ１から当該レーザー加工溝Ｈの切削加工終了位置Ｐ２に至るまで、高速回転中の切削ブレード６１ｂを接触させて切り込ませ、ストリートＳを切断する。ストリートＳの切削時は、回転基台７とチャックテーブル３とを同時に回転させることにより、切削ブレード６１ｂとウェーハＷとがＸ軸方向に相対移動するように制御する。
【００３５】
同様に、同方向に向くすべてのレーザー加工溝Ｈに沿って切削加工を行う。そしてその後、切削をしていないＹ軸方向に向く列のストリートＳに対しても切削をするために、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向く列をＸ軸方向に向けさせる。そして、前記同様にストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈに沿って、切削ブレード６１ｂにより切削をする。このようにして、図８に示すように、ウェーハＷが個々のデバイスＤに切断される。
【００３６】
以上のように、図１に示した切断装置１では、レーザー加工手段４と洗浄手段５と切削手段６との作用位置が、チャックテーブル３の公転経路、すなわち回転基台７における同一駆動軸７０上に位置するため、搬送手段を用いてそれぞれの手段毎における異なるチャックテーブル間を逐一搬送する必要がなく、同一のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷに対してレーザー加工、洗浄及び切削加工を連続して施すことができる。したがって、レーザー加工又は切削加工を施す領域を検出するためのアライメントの実行を容易にすることができるとともに、搬送時に生じる被加工物の破損を回避することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、レーザー加工手段４において、切削加工するストリートＳと同一のアライメント位置を検出しているが、切削加工位置の調整が必要である場合は、切削手段６においても、再度、アライメント位置の調整をすることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、レーザー加工の後に切削加工を行う場合について示したが、切削加工の後にレーザー加工を行うこともできる。
【００３９】
２ 第二の実施形態
（１）装置構成
図９の切断装置２は、本発明の第二の実施形態を示している。この切断装置２は、Ｘ軸方向に延びる基台８と、基台８上に所定間隔で配設されたレーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０とを備えている。基台８には、その中央部にレーザー加工手段４０から切削手段６０までを軸通したボールスクリュー８ａと、ボールスクリュー８ａと平行に配設された一対のガイドレール８ｂと、ボールスクリュー８ａの一端に連結されたモーター８ｃとを備えた駆動軸９を設けている。レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０とは、Ｘ軸方向に向く１本の駆動軸９に沿ってそれぞれ配設され、レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０との作用位置が駆動軸９上に位置することにより、被加工物を同一駆動軸上でレーザー加工、洗浄及び切削加工することができる構成となっている。
【００４０】
チャックテーブル１０は、ウェーハＷを吸着する吸着部１０１と、当該吸着部１０１を支持する軸部１０２と、被加工物を支持するフレームＦを固定する固定部１０３と、軸部１０２を固着させた移動基台１０４とを備えている。また、チャックテーブル１０は、軸部１０２を中心軸として高速回転可能となっている。
【００４１】
図９に示すように、レーザー加工手段４０には、２つの円筒形状の照射部４１を備えており、その下端部にそれぞれ集光器４２が形成されている。照射部４１の近傍には、加工すべき位置を検出するための撮像装置４１ａを備えている。
【００４２】
レーザー加工手段４０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びる２本のボールスクリュー４３と、２本のボールスクリュー４３のそれぞれに対して平行に配設された一対のガイドレール４４と、それぞれのボールスクリュー４３の一端に接続されたモーター４５と、被加工物に対するレーザー照射のＺ軸方向の位置を制御するための２つの昇降基台４６とを備えている。照射部４１は、２つの昇降基台４６にそれぞれ固定されている。
【００４３】
各昇降基台４６の一方の面には、一対のガイドレール４４がそれぞれ摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にそれぞれボールスクリュー４３が螺合している。そして、モーター４５によって回転駆動されたボールスクリュー４３が回動することにより、２つの昇降基台４６は、ガイドレール４４に沿ってガイドされてそれぞれＺ軸方向に移動するとともに、併せて照射部４１をそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。
【００４４】
また、レーザー加工手段４０は、Ｙ軸方向に延びるボールスクリュー４３ａ及び４３ｂと、ボールスクリュー４３ａ及び４３ｂと平行に配設された一対のガイドレール４４ａと、ボールスクリュー４３ａの一端に連結された図示しないモーターと及びボールスクリュー４３ｂの一端に連結されたモーター４５ａと、ウェーハＷに対するレーザー照射のＹ軸方向の位置を制御するための２つの移動基台４７とを備えている。それぞれの移動基台４７の一方の面には、一対のガイドレール４４ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー４３ａ及び４３ｂがそれぞれ螺合している。そして、図示しないモーター及びモーター４５ａによって回転駆動されたボールスクリュー４３ａ及び４３ｂが回動することにより、２つの移動基台４７がガイドレール４４ａにガイドされてそれぞれＹ軸方向に移動するとともに、併せて２つの照射部４１をそれぞれ独立してＹ軸方向に移動させることができる。
【００４５】
このように、ボールスクリュー４３、４３ａ及び４３ｂを回動させることにより、レーザー照射時における照射部４１の実際の位置、すなわちレーザー加工手段４０の作用位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。
【００４６】
洗浄手段５０には、洗浄液を噴射するためのノズル５１と、旋回動により洗浄位置を制御するためのアーム５３とを備えている。ノズル５１の端部には、洗浄液噴出口５２が形成されており、アーム５３の旋回により、洗浄水噴出時の洗浄液噴出口５２の位置、すなわち洗浄手段５０の作用位置を移動させることができる。
【００４７】
図９に示すように、切削手段６０は、Ｙ軸方向の軸心を有する一対のスピンドル６１ａと、スピンドル６１ａの先端部に取り付けられた一対の切削ブレード６１ｂと、切断ブレード６１ｂをカバーする一対のブレードカバー６１ｃと、スピンドル６１ａの側部に固定され切削すべきストリートＳを検出する撮像装置６１ｄとを備えている。
【００４８】
また、切削手段６０は、Ｙ軸方向に延びるボールスクリュー６２ａ及び６２ｂと、ボールスクリュー６２ａ及び６２ｂと平行に配設された一対のガイドレール６３ａと、ボールスクリュー６２ａの一端に連結された図示しないモーター及びボールスクリュー６２ｂの一端に連結されたモーター６４ａと、ウェーハＷに対する切削位置のＹ軸方向の調整を行うための２つの移動基台６６とを備えている。それぞれの移動基台６６の一方の面には、一対のガイドレール６３ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー６２ａ及び６２ｂが螺合している。そして、図示しないモーター及びモーター６４ａによって回転駆動されたボールスクリュー６２ａ及び６２ｂが回動することにより、それぞれの移動基台６６がガイドレール６３ａに沿ってガイドされてＹ軸方向に移動する。移動基台６６のＹ軸方向の移動により、それぞれの昇降基台６５を独立してＹ軸方向に移動させ、併せてそれぞれの切削ブレード６１ｂを独立してＹ軸方向に移動させることができる。なお、図示してはいないが、一対のスピンドル６１ａ、切削ブレード６１ｂ及びブレードカバー６１ｃは、Ｘ軸方向にも駆動可能な構成としてもよい。
【００４９】
このように、ボールスクリュー６２、６２ａ及び６２ｂを回動させることにより、切削加工時における切削ブレード６１ｂの実際の位置、すなわち切削ブレード６１ｂの作用位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。
【００５０】
切断装置２では、レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０との作用位置を、チャックテーブル３の移動経路、すなわち基台８における駆動軸９上に位置させることができる。したがって、チャックテーブル３に保持された被加工物は、レーザー加工手段４０、洗浄手段５０及び切削手段６０によって一連の作用を受けることができる。
【００５１】
（２）装置の動作例
以下では、第一の実施形態と同様に、図２に示したように表面ＷＡにおいて格子状のストリートＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されたウェーハＷについて、裏面ＷＢ側からストリートＳに沿ってレーザー加工溝を形成し、その加工溝を切削して切断する場合について説明する。
【００５２】
図３に示したように、ウェーハＷの表面ＷＡを保護テープＴに貼着して裏面ＷＢ側を露出させ、保護テープＴにリング状のフレームＦを貼着することにより、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。なお、ウェーハＷの表面ＷＡ側から加工を行う場合は、保護テープＴをウェーハＷの裏面ＷＢに貼着して表面Ａ側を露出させた状態で、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。また、図４に示したように、ウェーハＷの裏面ＷＢには、被膜Ｍが形成されている。
【００５３】
（１）レーザー加工工程
ウェーハＷをレーザー加工する場合には、図９に示すように、吸着部３１にフレームＦと一体となっているウェーハＷの表面ＷＡ側（保護テープＴ側）を吸着させて、フレームＦを固定部１０３で固定する。そして、チャックテーブル１０をレーザー加工手段４０の直下に移動させる。レーザー加工手段４０は、アライメントを実行して被加工物であるウェーハＷの加工すべきストリートＳを２本検出する。ストリートＳの検出後、図１０に示すように、レーザー加工手段４０の２つの集光器４２が、２本のストリートＳの照射開始位置Ｐの直上にそれぞれ位置付けられ、集光器４２を介してウェーハＷに対するレーザー光線の照射を開始する。そして、図９に示したチャックテーブル１０を駆動軸９に沿ってＸ軸方向に移動させながら、ストリートＳの一方の端部から他方の端部までレーザー光線を照射する。
【００５４】
レーザー光線を裏面ＷＢに被覆された被膜Ｍに集光すると、集光された部分から被膜Ｍが除去され、図６に示したように、ストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００５５】
次に、図１０に示すように、２つの集光器４２を互いが近づく方向（Ｙ軸方向）に移動させ、次の加工対象のストリートＳの直上に移動させる。そして、前記と同様に、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させながら、ストリートＳの一端部から他端部までレーザー照射を行う。このようにして、２つの集光器４２をＹ軸方向に移動させながら、順次ストリートＳにレーザー光線を照射すると、同方向のすべてのストリートＳにレーザー加工溝が形成される。また、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向いていたストリートＳをＸ軸方向に向けさせる。そして、上記と同様にストリートＳに沿ってレーザー光線を照射することにより、すべてのストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００５６】
（２）洗浄工程
レーザー加工溝Ｈ形成の際には、レーザー光線の照射位置付近に加工屑が飛散し、ウェーハＷの裏面ＷＢには加工屑が付着するため、洗浄手段５０によってウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑を除去する。
【００５７】
ウェーハＷの裏面ＷＢを実際に洗浄する場合には、移動基台１０４をＸ軸方向に相対移動させ、ウェーハＷを保持したチャックテーブル３を洗浄手段５０の直下に移動させる。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸９に沿って移動させる。そして、チャックテーブル３を高速回転させるとともに、アーム５３がノズル５１を洗浄位置に移動させ、ノズル５１の端部に形成されている洗浄水噴出口５２から洗浄液の噴射が開始され、アーム５３が揺動しながら、高速回転中のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷの裏面ＷＢに向けて洗浄液が噴射される。こうして洗浄液が噴射されると、ウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑が除去される。このように、チャックテーブル３は、洗浄工程においては、スピンナーテーブルとしての機能を発揮する。
【００５８】
ウェーハＷの裏面ＷＢから加工屑を除去した後は、ノズル５１からの洗浄液の噴射を停止する。更に、洗浄液の噴射が停止した後は、図示してはいないが、エアーノズルが水平方向に回転してその先端部をウェーハＷの裏面ＷＢに向かせて高圧エアーを噴出することにより、使用済みの洗浄水が除去され、ウェーハＷの裏面ＷＢが乾燥される。
【００５９】
（３）切削工程
洗浄手段５０によって洗浄されチャックテーブル３に保持されたウェーハＷは、移動基台１０４をＸ軸方向に相対移動させることにより、切削手段６０の直下に移動させる。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸９に沿って移動させる。
【００６０】
そして、図１１に示すように、一方の切削ブレード６１ｂを一方の端部のストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈの加工開始位置上方に位置付けるとともに、他方の切削ブレード６１ｂを他端のストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈの加工開始位置上方に位置付ける。そして、２つの切削ブレード６１ｂを高速回転させるとともに降下させ、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させながら、レーザー加工溝Ｈの切削加工開始位置から当該レーザー加工溝Ｈの加工終了位置に至るまで、高速回転中の切削ブレード６１ｂを接触させて切り込ませ、ストリートＳを切断する。なお、切断装置２では、レーザー加工手段４０に撮像装置４１ａを備えているため、レーザー加工手段４０において切削加工位置の検出が可能であるが、切削加工位置の調整が必要である場合は、切削手段６０に備えた撮像装置６１ｄを用いて、再度、切削位置の調整をすることができる。
【００６１】
同様に、２つの切削ブレード６１ｂをＹ軸方向に送りながら、同方向に向くすべてのレーザー加工溝Ｈに沿って、２つの切削ブレード６１ｂを用いて切削加工を行う。そしてその後、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向く列をＸ軸方向に向けて、前記同様にストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｍに沿って、２つの切削ブレード６１ｂにより切削をする。このようにして、ストリートＳに沿って切断され、図８に示したように、ウェーハＷが個々のデバイスＤに切断される。
【００６２】
以上のように、切断装置１では、レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０との作用位置が、チャックテーブル３の直線状の経路、すなわち駆動軸９上に位置するため、搬送手段を用いてそれぞれの手段毎における異なるチャックテーブル間を逐一搬送する必要がなく、同一のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷに対してレーザー加工、洗浄及び切削加工を連続して施すことができる。したがって、レーザー加工又は切削加工を施す領域を検出するためのアライメントの実行を容易にすることができるとともに、搬送時に生じる被加工物の破損を回避することができる。
【００６３】
なお、上記の第一及び第二の実施形態では、レーザー加工手段により、ウェーハＷのストリートＳにレーザー加工溝Ｈを形成した後、洗浄を経て、切削手段によりウェーハＷを個々のデバイスＤに切断する例を示したが、装置の動作はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、まず、切削手段によりウェーハＷに切削溝を形成した後、洗浄を経て、レーザー加工手段によるレーザー加工を施すようにしてもよい。
【００６４】
第一及び第二の実施形態において、レーザー加工手段又は切削手段によってウェーハＷを切断した後には、加工屑がウェーハＷに付着するため、再度、洗浄手段により洗浄することも可能である。また、第一及び第二の実施形態では、洗浄手段がレーザー加工手段と切削手段との間に配設されているが、別の洗浄手段をチャックテーブルの送り経路上にさらに配設する構成としてもよい。そのような構成とすれば、ウェーハＷを個々のデバイスに切断した後に、レーザー加工手段と洗浄手段と切削手段との作用位置と同一駆動軸上でさらに別の洗浄手段による洗浄を実施することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１、２：切断装置
３：チャックテーブル ３１：吸着部 ３２：軸部
４、４０：レーザー加工手段
４１：照射部 ４１ａ、撮像装置
４２：集光器 ４３、４３ａ、４３ｂ：ボールスクリュー
４４、４４ａ：ガイドレール ４５、４５ａ：モーター ４６：昇降基台
４７：移動基台
５、５０：洗浄手段 ５１：ノズル ５２：洗浄液噴出口 ５３：アーム
６、６０：切削手段
６１ａ：スピンドル ６１ｂ：切削ブレード ６１ｃ：ブレードカバー
６１ｄ：撮像装置
６２、６２ａ、６２ｂ：ボールスクリュー ６３、６３ａ：ガイドレール
６４、６４ａ：モーター ６５：昇降基台 ６６：移動基台
７：回転基台 ７０：駆動軸
８：基台 ８ａ：ボールスクリュー ８ｂ：ガイドレール ８ｃ：モーター
９：駆動軸
１０：チャックテーブル
１０１：吸着部１０２：軸部 １０３：撮像装置 １０４：移動基台
Ｗ：ウェーハ Ｓ：ストリート Ｄ：デバイス Ｔ：保護テープ Ｆ：フレーム
ＷＡ：表面 ＷＢ：裏面 Ｍ：被膜 Ｈ：レーザー加工溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一のチャックテーブルに保持された被加工物に対して、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができる切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の被加工物に対して切削加工及びレーザー加工を行う場合には、切削加工装置とレーザー加工装置とがインライン接続される。例えば、被加工物に対して切削加工の後にレーザー加工を施す場合には、切削加工装置のチャックテーブルに保持された被加工物が切削加工された後、その被加工物が切削加工装置に備えた洗浄テーブルに搬送されて被加工物が洗浄される。そして、切削加工及び洗浄が行われた被加工物は、インライン搬送手段によってレーザー加工装置のチャックテーブルに搬送され、レーザー加工される。こうしてレーザー加工された被加工物は、レーザー加工装置に備えた洗浄テーブルに搬送され、洗浄される。被加工物の切削加工及びレーザー加工並びに搬送については、例えば下記特許文献１ないし３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３９４３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２３９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、切削加工とレーザー加工とが必要な被加工物を加工する場合には、加工対象の被加工物に関して、切削加工装置内部における搬送、切削加工装置からレーザー加工装置への搬送及びレーザー加工装置内部における搬送が必要であるため、搬送手順が複雑となり、搬送時に被加工物が破損する可能性がある。
【０００５】
また、切削加工時とレーザー加工時とでは異なるチャックテーブルを使用することになるため、それぞれのチャックテーブルにおいて加工すべき位置を検出するアライメントの実行が必要となる。
【０００６】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、その目的は、複雑な手順による被加工物の搬送を回避し、効率よく、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、同一のチャックテーブルに保持された被加工物に対し、切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができる切断装置である。具体的には、この切削装置は、被加工物を保持し回転可能な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に切削ブレードを回転させながら接触させることで被加工物を切削する切削手段と、チャックテーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴射するノズルを備えた洗浄手段と、チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するためにレーザー光線を照射するレーザー加工手段と、から少なくとも構成される切断装置であって、切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段との作用位置が同一駆動軸上に位置することにより、同一のチャックテーブルにおいて保持された被加工物が、該切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段とによる一連の作用を受けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る切断装置は、切削手段と洗浄手段とレーザー加工手段との作用位置が同一駆動軸上に位置するため、同一のチャックテーブル上において切削加工、洗浄及びレーザー加工を行うことができる。すなわち、チャックテーブルの移動によって被加工物の搬送が行われるため、複雑な搬送手順を経る必要がなくなる。したがって、レーザー加工又は切削加工を施すための領域を検出するためのアライメントの実行を容易にすることができるとともに、搬送時に生じる被加工物の破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施形態を表した斜視図である。
【図２】切断対象となるウェーハの表面を表した斜視図である。
【図３】ウェーハが保護テープを介してフレームと一体となっている状態を表した斜視図である。
【図４】ウェーハの構造を示す拡大断面図である。
【図５】第一の実施形態におけるレーザー加工工程を表した模式図である。
【図６】ウェーハに形成されたレーザー加工溝を拡大して表した断面図である。
【図７】第一の実施形態における切削工程を表した模式図である。
【図８】ウェーハが切断された状態を拡大して表した断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態を表した斜視図である。
【図１０】第二の実施形態におけるレーザー加工工程を表した模式図である。
【図１１】第二の実施形態における切削工程を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１ 第一の実施形態
（１）装置構成
図１の切断装置１は、本発明の第一の実施形態を示している。この切断装置１は、複数のチャックテーブル３を等間隔に配置した回転基台７と、回転基台７の近傍に配設されたレーザー加工手段４と洗浄手段５と切断手段６とを備えている。回転基台７は、略円盤形状に形成され、当該基台７によって複数のチャックテーブル３が自転可能に支持されている。回転基台７は、図１において二点鎖線で示す円弧状の駆動軸７０に沿って矢印Ａに示す両方向に回転移動可能となっており、回転基台７の回転により、駆動軸７０に沿ってチャックテーブル３を公転させることができる。
【００１１】
チャックテーブル３は、被加工物を吸着する吸着部３１と、当該吸着部３１を支持する軸部３２とを備えている。吸着部３１は、図示しない吸引源に連通している。また、チャックテーブル３は、軸部３２を中心軸として回転可能となっている。
【００１２】
レーザー加工手段４には、円筒形状の照射部４１を備えており、その下端部に集光器４２が形成されている。また、レーザー加工手段４は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びるボールスクリュー４３と、ボールスクリュー４３と平行に配設された一対のガイドレール４４と、ボールスクリュー４３の一端に接続されたモーター４５と、一端部に照射部４１が固定された昇降基台４６とを備えている。図示はしていないが、照射部４１にはレーザー光線発振手段を備えており、照射部４１の側部には、加工領域を検出するアライメント位置を調整するための撮像装置が装着されている。集光器４２の下部は、チャックテーブル３の表面に向けられている。
【００１３】
昇降基台４６の一方の面には、一対のガイドレール４４が摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー４３が螺合している。そして、モーター４５によって回転駆動されたボールスクリュー４３が回動することにより、昇降基台４６は、ガイドレール４４にガイドされてＺ軸方向に移動し、併せて照射部４１をＺ軸方向に昇降させることができる。
【００１４】
また、レーザー加工手段４は、Ｘ軸方向に延びるボールスクリュー４３ａと、ボールスクリュー４３ａと平行に配設された一対のガイドレール４４ａと、ボールスクリュー４３ａの一端に接続されたモーター４５ａと、被加工物に対するレーザー照射のＸ軸方向の位置を制御するための移動基台４７とを備えている。移動基台４７の一方の面には、一対のガイドレール４４ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー４３ａが螺合している。そして、モーター４５ａによって回転駆動されたボールスクリュー４３ａが回動することにより、移動基台４７は、ガイドレール４４ａにガイドされてＸ軸方向に移動する。そして、移動基台４７のＸ軸方向の移動により昇降基台４６をＸ軸方向に移動させ、併せて照射部４１をＸ軸方向に移動させることができる。
【００１５】
このように、ボールスクリュー４３及び４３ａを回動させることにより、レーザー照射時における照射部４１の実際の位置、すなわちレーザー加工手段４の作用位置を、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。
【００１６】
洗浄手段５には、洗浄液を噴射するためのノズル５１と、旋回動により洗浄位置を制御するためのアーム５３とを備えている。ノズル５１の端部には、洗浄液噴出口５２が形成されており、アーム５３の旋回により、洗浄水噴出時の洗浄液噴出口５２の位置、すなわち洗浄手段５の作用位置を移動させることができる。
【００１７】
図１に示すように、切削手段６は、Ｙ軸方向の軸心を有するスピンドル６１ａと、スピンドル６１ａの先端部に取り付けられた切削ブレード６１ｂと、切断ブレード６１ｂをカバーするブレードカバー６１ｃと、スピンドル６１ａの側部に固定され被加工物の切削すべき位置を検出する撮像装置６１ｄとを備えている。
【００１８】
切削手段６は、Ｚ軸方向に延びるボールスクリュー６２と、ボールスクリュー６２と平行に配設された一対のガイドレール６３と、ボールスクリュー６２の一端に接続されたモーター６４と、被加工物に対する切削ブレード６１ｂの切り込み深さを制御するための昇降基台６５とを備えている。昇降基台６５の一方の面には、一対のガイドレール６３が摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー６２が螺合している。そして、モーター６４によって回転駆動されたボールスクリュー６２が回動することにより、昇降基台６５がガイドレール６３にガイドされてＺ軸方向に移動し、併せて切削ブレード６１ｂをＺ軸方向に昇降させることができる。
【００１９】
また、切削手段６は、Ｙ軸方向に延びるボールスクリュー６２ａと、ボールスクリュー６２ａと平行に配設された一対のガイドレール６３ａと、ボールスクリュー６２ａの一端に連結されたモーター６４ａと、被加工物に対する切削ブレード６１ｂのＹ軸方向の切り込み位置を調整するための移動基台６６とを備えている。移動基台６６の一方の面には、一対のガイドレール６３ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー６２ａが螺合している。そして、モーター６４ａによって回転駆動されたボールスクリュー６２ａが回動することにより、移動基台６６は、一対のガイドレール６３ａにガイドされてＹ軸方向に移動する。そして、移動基台６６のＹ軸方向の移動により昇降基台６５をＹ軸方向に移動させ、併せて切削ブレード６１ｂをＹ軸方向に移動させることができる。
【００２０】
このように、ボールスクリュー６２及び６２ａを回動させることにより、切削加工時における切削ブレード６１ｂの実際の位置、すなわち切削ブレード６１ｂの作用位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。なお、図示はしていないが、切削手段６は、Ｘ軸方向にも駆動可能な構成としてもよい。
【００２１】
切断装置１では、レーザー加工手段４と洗浄手段５と切削手段６との作用位置を、チャックテーブル３の公転経路、すなわち回転基台７における駆動軸７０上に位置させることができる。したがって、チャックテーブル３に保持された被加工物は、レーザー加工手段４、洗浄手段５及び切削手段６によって一連の作用を受けることができる。
【００２２】
（２）装置の動作例
図２に示すウェーハＷは、図１に示した切断装置１によって加工される被加工物の一例であり、その表面ＷＡには、格子状のストリートＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されている。このウェーハＷについて、裏面ＷＢからレーザー加工及び切削加工を行う。
【００２３】
ウェーハＷの裏面ＷＢ側から加工を行う場合は、図３に示すように、ウェーハＷの表面ＷＡを保護テープＴに貼着して裏面ＷＢ側を露出させ、保護テープＴにリング状のフレームＦを貼着することにより、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。なお、ウェーハＷの表面ＷＡ側から加工を行う場合は、保護テープＴをウェーハＷの裏面ＷＢに貼着して表面Ａ側を露出させた状態で、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。
【００２４】
図４に示すように、ウェーハＷの裏面ＷＢには、被膜Ｍが形成されている。被膜Ｍを切削ブレード６１ｂによって切削すると切削ブレード６１ｂに目詰まりを起こさせる場合や、被膜がＬｏｗ−ｋ膜であって切削ブレード６１ｂで切削するとＬｏｗ−ｋ膜が剥離して回路にも悪影響を及ぼす場合には、最初にストリートＳに沿って被膜Ｍにレーザー照射による溝を形成し、その後、当該溝に沿って切削ブレード６１ｂによる切削を行うことによりストリートＳを切断する。
【００２５】
ア レーザー加工工程
ウェーハＷを裏面ＷＢ側からレーザー加工する場合には、図１に示すように、チャックテーブル３の吸着部３１にフレームＦと一体となっているウェーハＷの表面ＷＡ側（保護テープＴ）を吸着させる。そして、回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させることにより、チャックテーブル３をレーザー加工手段４の直下に移動させる。
【００２６】
レーザー加工手段４は、アライメントを実行してウェーハＷの加工すべきストリートＳを検出する。そして、図５に示すように、レーザー加工手段４の集光器４２が、ストリートＳの照射開始位置Ｐ１の直上に位置付けられ、集光器４２を介してウェーハＷに対するレーザー光線の照射を開始する。そして、図１に示した移動基台４７をＸ軸方向にガイドレール４４ａに沿って移動させながら、図５に示すように、ストリートＳの一方の端部である照射開始位置Ｐ１から、ストリートＳの他方の端部である照射終了位置Ｐ２までレーザー光線を照射する。
【００２７】
レーザー光線は、裏面ＷＢに被覆された被膜Ｍに集光する。そうすると、集光された部分の被膜が除去され、図６に示すように、ストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００２８】
次に、図１に示した回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させ、集光器４２をレーザー加工済みのストリートＳの隣に位置するストリートＳの一方の端部の上方に移動させる。回転基台７を回転させると、その回転角度の分だけストリートＳの方向が変化するため、チャックテーブル３を回転基台７の回転方向と逆の方向に同じ角度分だけ回転させることにより、次に加工しようとするストリートＳの向きをＸ軸方向に合致させる。そして、図５に示したように、ストリートＳの照射開始位置Ｐ１から照射終了位置Ｐ２までレーザー光線を照射する。
【００２９】
このようにして順次ストリートＳにレーザー光線を照射し、同方向のすべてのストリートＳにレーザー加工溝Ｈが形成されると、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向いていたストリートＳをＸ軸方向に向けさせる。そして、上記と同様にストリートＳに沿ってレーザー光線を照射することにより、すべてのストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００３０】
イ 洗浄工程
レーザー加工溝Ｈ形成の際には、レーザー光線の照射位置付近に加工屑が飛散し、ウェーハＷの裏面ＷＢには加工屑が付着するため、洗浄手段５によってウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑を除去する。
【００３１】
ウェーハＷの裏面ＷＢを実際に洗浄する場合には、回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させ、ウェーハＷを保持したチャックテーブル３を洗浄手段５の直下に移動させる。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸７０に沿って移動させる。そして、チャックテーブル３を高速回転させるとともに、アーム５３がノズル５１を洗浄位置に移動させ、ノズル５１の端部に形成されている洗浄水噴出口５２から洗浄液の噴射が開始され、アーム５３が揺動しながら、高速回転中のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷの裏面ＷＢに向けて洗浄液が噴射される。こうして洗浄液が噴射されると、ウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑が除去される。このように、チャックテーブル３は、洗浄工程においては、スピンナーテーブルとしての機能を発揮する。
【００３２】
ウェーハＷの裏面ＷＢから加工屑を除去した後は、ノズル５１からの洗浄液の噴射を停止する。更に、洗浄液の噴射が停止した後は、図示してはいないが、エアーノズルが水平方向に回転してその先端部をウェーハＷの裏面ＷＢに向かせて高圧エアーを噴出することにより、使用済みの洗浄水が除去され、ウェーハＷの裏面ＷＢが乾燥される。
【００３３】
ウ 切削工程
洗浄手段５によって洗浄されチャックテーブル３に保持されたウェーハＷは、回転基台７を矢印Ａ１方向に回転させることにより、切削手段６の直下に移動する。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸７０に沿って移動させる。
【００３４】
そして、切削ブレード６１ｂを、ストリートＳの切削加工の開始位置上方に位置付けるとともに高速回転させた後、その状態から切削ブレード６１ｂを降下させることにより、図７に示すように、ストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈの切削加工開始位置Ｐ１から当該レーザー加工溝Ｈの切削加工終了位置Ｐ２に至るまで、高速回転中の切削ブレード６１ｂを接触させて切り込ませ、ストリートＳを切断する。ストリートＳの切削時は、回転基台７とチャックテーブル３とを同時に回転させることにより、切削ブレード６１ｂとウェーハＷとがＸ軸方向に相対移動するように制御する。
【００３５】
同様に、同方向に向くすべてのレーザー加工溝Ｈに沿って切削加工を行う。そしてその後、切削をしていないＹ軸方向に向く列のストリートＳに対しても切削をするために、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向く列をＸ軸方向に向けさせる。そして、前記同様にストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈに沿って、切削ブレード６１ｂにより切削をする。このようにして、図８に示すように、ウェーハＷが個々のデバイスＤに切断される。
【００３６】
以上のように、図１に示した切断装置１では、レーザー加工手段４と洗浄手段５と切削手段６との作用位置が、チャックテーブル３の公転経路、すなわち回転基台７における同一駆動軸７０上に位置するため、搬送手段を用いてそれぞれの手段毎における異なるチャックテーブル間を逐一搬送する必要がなく、同一のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷに対してレーザー加工、洗浄及び切削加工を連続して施すことができる。したがって、レーザー加工又は切削加工を施す領域を検出するためのアライメントの実行を容易にすることができるとともに、搬送時に生じる被加工物の破損を回避することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、レーザー加工手段４において、切削加工するストリートＳと同一のアライメント位置を検出しているが、切削加工位置の調整が必要である場合は、切削手段６においても、再度、アライメント位置の調整をすることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、レーザー加工の後に切削加工を行う場合について示したが、切削加工の後にレーザー加工を行うこともできる。
【００３９】
２ 第二の実施形態
（１）装置構成
図９の切断装置２は、本発明の第二の実施形態を示している。この切断装置２は、Ｘ軸方向に延びる基台８と、基台８上に所定間隔で配設されたレーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０とを備えている。基台８には、その中央部にレーザー加工手段４０から切削手段６０までを軸通したボールスクリュー８ａと、ボールスクリュー８ａと平行に配設された一対のガイドレール８ｂと、ボールスクリュー８ａの一端に連結されたモーター８ｃとを備えた駆動軸９を設けている。レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０とは、Ｘ軸方向に向く１本の駆動軸９に沿ってそれぞれ配設され、レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０との作用位置が駆動軸９上に位置することにより、被加工物を同一駆動軸上でレーザー加工、洗浄及び切削加工することができる構成となっている。
【００４０】
チャックテーブル１０は、ウェーハＷを吸着する吸着部１０１と、当該吸着部１０１を支持する軸部１０２と、被加工物を支持するフレームＦを固定する固定部１０３と、軸部１０２を固着させた移動基台１０４とを備えている。また、チャックテーブル１０は、軸部１０２を中心軸として高速回転可能となっている。
【００４１】
図９に示すように、レーザー加工手段４０には、２つの円筒形状の照射部４１を備えており、その下端部にそれぞれ集光器４２が形成されている。照射部４１の近傍には、加工すべき位置を検出するための撮像装置４１ａを備えている。
【００４２】
レーザー加工手段４０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びる２本のボールスクリュー４３と、２本のボールスクリュー４３のそれぞれに対して平行に配設された一対のガイドレール４４と、それぞれのボールスクリュー４３の一端に接続されたモーター４５と、被加工物に対するレーザー照射のＺ軸方向の位置を制御するための２つの昇降基台４６とを備えている。照射部４１は、２つの昇降基台４６にそれぞれ固定されている。
【００４３】
各昇降基台４６の一方の面には、一対のガイドレール４４がそれぞれ摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にそれぞれボールスクリュー４３が螺合している。そして、モーター４５によって回転駆動されたボールスクリュー４３が回動することにより、２つの昇降基台４６は、ガイドレール４４に沿ってガイドされてそれぞれＺ軸方向に移動するとともに、併せて照射部４１をそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。
【００４４】
また、レーザー加工手段４０は、Ｙ軸方向に延びるボールスクリュー４３ａ及び４３ｂと、ボールスクリュー４３ａ及び４３ｂと平行に配設された一対のガイドレール４４ａと、ボールスクリュー４３ａの一端に連結された図示しないモーターと及びボールスクリュー４３ｂの一端に連結されたモーター４５ａと、ウェーハＷに対するレーザー照射のＹ軸方向の位置を制御するための２つの移動基台４７とを備えている。それぞれの移動基台４７の一方の面には、一対のガイドレール４４ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー４３ａ及び４３ｂがそれぞれ螺合している。そして、図示しないモーター及びモーター４５ａによって回転駆動されたボールスクリュー４３ａ及び４３ｂが回動することにより、２つの移動基台４７がガイドレール４４ａにガイドされてそれぞれＹ軸方向に移動するとともに、併せて２つの照射部４１をそれぞれ独立してＹ軸方向に移動させることができる。
【００４５】
このように、ボールスクリュー４３、４３ａ及び４３ｂを回動させることにより、レーザー照射時における照射部４１の実際の位置、すなわちレーザー加工手段４０の作用位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。
【００４６】
洗浄手段５０には、洗浄液を噴射するためのノズル５１と、旋回動により洗浄位置を制御するためのアーム５３とを備えている。ノズル５１の端部には、洗浄液噴出口５２が形成されており、アーム５３の旋回により、洗浄水噴出時の洗浄液噴出口５２の位置、すなわち洗浄手段５０の作用位置を移動させることができる。
【００４７】
図９に示すように、切削手段６０は、Ｙ軸方向の軸心を有する一対のスピンドル６１ａと、スピンドル６１ａの先端部に取り付けられた一対の切削ブレード６１ｂと、切断ブレード６１ｂをカバーする一対のブレードカバー６１ｃと、スピンドル６１ａの側部に固定され切削すべきストリートＳを検出する撮像装置６１ｄとを備えている。
【００４８】
また、切削手段６０は、Ｙ軸方向に延びるボールスクリュー６２ａ及び６２ｂと、ボールスクリュー６２ａ及び６２ｂと平行に配設された一対のガイドレール６３ａと、ボールスクリュー６２ａの一端に連結された図示しないモーター及びボールスクリュー６２ｂの一端に連結されたモーター６４ａと、ウェーハＷに対する切削位置のＹ軸方向の調整を行うための２つの移動基台６６とを備えている。それぞれの移動基台６６の一方の面には、一対のガイドレール６３ａが摺接し、図示しないナット構造が形成されており、当該ナット構造にボールスクリュー６２ａ及び６２ｂが螺合している。そして、図示しないモーター及びモーター６４ａによって回転駆動されたボールスクリュー６２ａ及び６２ｂが回動することにより、それぞれの移動基台６６がガイドレール６３ａに沿ってガイドされてＹ軸方向に移動する。移動基台６６のＹ軸方向の移動により、それぞれの昇降基台６５を独立してＹ軸方向に移動させ、併せてそれぞれの切削ブレード６１ｂを独立してＹ軸方向に移動させることができる。なお、図示してはいないが、一対のスピンドル６１ａ、切削ブレード６１ｂ及びブレードカバー６１ｃは、Ｘ軸方向にも駆動可能な構成としてもよい。
【００４９】
このように、ボールスクリュー６２、６２ａ及び６２ｂを回動させることにより、切削加工時における切削ブレード６１ｂの実際の位置、すなわち切削ブレード６１ｂの作用位置を、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。
【００５０】
切断装置２では、レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０との作用位置を、チャックテーブル３の移動経路、すなわち基台８における駆動軸９上に位置させることができる。したがって、チャックテーブル３に保持された被加工物は、レーザー加工手段４０、洗浄手段５０及び切削手段６０によって一連の作用を受けることができる。
【００５１】
（２）装置の動作例
以下では、第一の実施形態と同様に、図２に示したように表面ＷＡにおいて格子状のストリートＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されたウェーハＷについて、裏面ＷＢ側からストリートＳに沿ってレーザー加工溝を形成し、その加工溝を切削して切断する場合について説明する。
【００５２】
図３に示したように、ウェーハＷの表面ＷＡを保護テープＴに貼着して裏面ＷＢ側を露出させ、保護テープＴにリング状のフレームＦを貼着することにより、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。なお、ウェーハＷの表面ＷＡ側から加工を行う場合は、保護テープＴをウェーハＷの裏面ＷＢに貼着して表面Ａ側を露出させた状態で、ウェーハＷが保護テープＴを介してフレームＦと一体となって支持される。また、図４に示したように、ウェーハＷの裏面ＷＢには、被膜Ｍが形成されている。
【００５３】
（１）レーザー加工工程
ウェーハＷをレーザー加工する場合には、図９に示すように、吸着部３１にフレームＦと一体となっているウェーハＷの表面ＷＡ側（保護テープＴ側）を吸着させて、フレームＦを固定部１０３で固定する。そして、チャックテーブル１０をレーザー加工手段４０の直下に移動させる。レーザー加工手段４０は、アライメントを実行して被加工物であるウェーハＷの加工すべきストリートＳを２本検出する。ストリートＳの検出後、図１０に示すように、レーザー加工手段４０の２つの集光器４２が、２本のストリートＳの照射開始位置Ｐの直上にそれぞれ位置付けられ、集光器４２を介してウェーハＷに対するレーザー光線の照射を開始する。そして、図９に示したチャックテーブル１０を駆動軸９に沿ってＸ軸方向に移動させながら、ストリートＳの一方の端部から他方の端部までレーザー光線を照射する。
【００５４】
レーザー光線を裏面ＷＢに被覆された被膜Ｍに集光すると、集光された部分から被膜Ｍが除去され、図６に示したように、ストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００５５】
次に、図１０に示すように、２つの集光器４２を互いが近づく方向（Ｙ軸方向）に移動させ、次の加工対象のストリートＳの直上に移動させる。そして、前記と同様に、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させながら、ストリートＳの一端部から他端部までレーザー照射を行う。このようにして、２つの集光器４２をＹ軸方向に移動させながら、順次ストリートＳにレーザー光線を照射すると、同方向のすべてのストリートＳにレーザー加工溝が形成される。また、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向いていたストリートＳをＸ軸方向に向けさせる。そして、上記と同様にストリートＳに沿ってレーザー光線を照射することにより、すべてのストリートＳに沿ってレーザー加工溝Ｈが形成される。
【００５６】
（２）洗浄工程
レーザー加工溝Ｈ形成の際には、レーザー光線の照射位置付近に加工屑が飛散し、ウェーハＷの裏面ＷＢには加工屑が付着するため、洗浄手段５０によってウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑を除去する。
【００５７】
ウェーハＷの裏面ＷＢを実際に洗浄する場合には、移動基台１０４をＸ軸方向に相対移動させ、ウェーハＷを保持したチャックテーブル３を洗浄手段５０の直下に移動させる。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸９に沿って移動させる。そして、チャックテーブル３を高速回転させるとともに、アーム５３がノズル５１を洗浄位置に移動させ、ノズル５１の端部に形成されている洗浄水噴出口５２から洗浄液の噴射が開始され、アーム５３が揺動しながら、高速回転中のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷの裏面ＷＢに向けて洗浄液が噴射される。こうして洗浄液が噴射されると、ウェーハＷの裏面ＷＢに付着した加工屑が除去される。このように、チャックテーブル３は、洗浄工程においては、スピンナーテーブルとしての機能を発揮する。
【００５８】
ウェーハＷの裏面ＷＢから加工屑を除去した後は、ノズル５１からの洗浄液の噴射を停止する。更に、洗浄液の噴射が停止した後は、図示してはいないが、エアーノズルが水平方向に回転してその先端部をウェーハＷの裏面ＷＢに向かせて高圧エアーを噴出することにより、使用済みの洗浄水が除去され、ウェーハＷの裏面ＷＢが乾燥される。
【００５９】
（３）切削工程
洗浄手段５０によって洗浄されチャックテーブル３に保持されたウェーハＷは、移動基台１０４をＸ軸方向に相対移動させることにより、切削手段６０の直下に移動させる。すなわち、チャックテーブル３を駆動軸９に沿って移動させる。
【００６０】
そして、図１１に示すように、一方の切削ブレード６１ｂを一方の端部のストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈの加工開始位置上方に位置付けるとともに、他方の切削ブレード６１ｂを他端のストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｈの加工開始位置上方に位置付ける。そして、２つの切削ブレード６１ｂを高速回転させるとともに降下させ、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させながら、レーザー加工溝Ｈの切削加工開始位置から当該レーザー加工溝Ｈの加工終了位置に至るまで、高速回転中の切削ブレード６１ｂを接触させて切り込ませ、ストリートＳを切断する。なお、切断装置２では、レーザー加工手段４０に撮像装置４１ａを備えているため、レーザー加工手段４０において切削加工位置の検出が可能であるが、切削加工位置の調整が必要である場合は、切削手段６０に備えた撮像装置６１ｄを用いて、再度、切削位置の調整をすることができる。
【００６１】
同様に、２つの切削ブレード６１ｂをＹ軸方向に送りながら、同方向に向くすべてのレーザー加工溝Ｈに沿って、２つの切削ブレード６１ｂを用いて切削加工を行う。そしてその後、チャックテーブル３を回転させ、Ｙ軸方向に向く列をＸ軸方向に向けて、前記同様にストリートＳに形成されたレーザー加工溝Ｍに沿って、２つの切削ブレード６１ｂにより切削をする。このようにして、ストリートＳに沿って切断され、図８に示したように、ウェーハＷが個々のデバイスＤに切断される。
【００６２】
以上のように、切断装置１では、レーザー加工手段４０と洗浄手段５０と切削手段６０との作用位置が、チャックテーブル３の直線状の経路、すなわち駆動軸９上に位置するため、搬送手段を用いてそれぞれの手段毎における異なるチャックテーブル間を逐一搬送する必要がなく、同一のチャックテーブル３に保持されたウェーハＷに対してレーザー加工、洗浄及び切削加工を連続して施すことができる。したがって、レーザー加工又は切削加工を施す領域を検出するためのアライメントの実行を容易にすることができるとともに、搬送時に生じる被加工物の破損を回避することができる。
【００６３】
なお、上記の第一及び第二の実施形態では、レーザー加工手段により、ウェーハＷのストリートＳにレーザー加工溝Ｈを形成した後、洗浄を経て、切削手段によりウェーハＷを個々のデバイスＤに切断する例を示したが、装置の動作はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、まず、切削手段によりウェーハＷに切削溝を形成した後、洗浄を経て、レーザー加工手段によるレーザー加工を施すようにしてもよい。
【００６４】
第一及び第二の実施形態において、レーザー加工手段又は切削手段によってウェーハＷを切断した後には、加工屑がウェーハＷに付着するため、再度、洗浄手段により洗浄することも可能である。また、第一及び第二の実施形態では、洗浄手段がレーザー加工手段と切削手段との間に配設されているが、別の洗浄手段をチャックテーブルの送り経路上にさらに配設する構成としてもよい。そのような構成とすれば、ウェーハＷを個々のデバイスに切断した後に、レーザー加工手段と洗浄手段と切削手段との作用位置と同一駆動軸上でさらに別の洗浄手段による洗浄を実施することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１、２：切断装置
３：チャックテーブル ３１：吸着部 ３２：軸部
４、４０：レーザー加工手段
４１：照射部 ４１ａ、撮像装置
４２：集光器 ４３、４３ａ、４３ｂ：ボールスクリュー
４４、４４ａ：ガイドレール ４５、４５ａ：モーター ４６：昇降基台
４７：移動基台
５、５０：洗浄手段 ５１：ノズル ５２：洗浄液噴出口 ５３：アーム
６、６０：切削手段
６１ａ：スピンドル ６１ｂ：切削ブレード ６１ｃ：ブレードカバー
６１ｄ：撮像装置
６２、６２ａ、６２ｂ：ボールスクリュー ６３、６３ａ：ガイドレール
６４、６４ａ：モーター ６５：昇降基台 ６６：移動基台
７：回転基台 ７０：駆動軸
８：基台 ８ａ：ボールスクリュー ８ｂ：ガイドレール ８ｃ：モーター
９：駆動軸
１０：チャックテーブル
１０１：吸着部１０２：軸部 １０３：撮像装置 １０４：移動基台
Ｗ：ウェーハ Ｓ：ストリート Ｄ：デバイス Ｔ：保護テープ Ｆ：フレーム
ＷＡ：表面 ＷＢ：裏面 Ｍ：被膜 Ｈ：レーザー加工溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持し回転可能な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切削ブレードを回転させながら接触させることで該被加工物を切削する切削手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴射することができるノズルを備えた洗浄手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するためにレーザー光線を照射するレーザー加工手段と、
から少なくとも構成される切断装置であって、
該切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段との作用位置が同一駆動軸上に位置することにより、同一のチャックテーブルにおいて保持された被加工物が、該切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段とによる一連の作用を受けることを特徴とする切断装置。
【請求項１】
被加工物を保持し回転可能な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切削ブレードを回転させながら接触させることで該被加工物を切削する切削手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴射することができるノズルを備えた洗浄手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するためにレーザー光線を照射するレーザー加工手段と、
から少なくとも構成される切断装置であって、
該切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段との作用位置が同一駆動軸上に位置することにより、同一のチャックテーブルにおいて保持された被加工物が、該切削手段と該洗浄手段と該レーザー加工手段とによる一連の作用を受けることを特徴とする切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８８２３（Ｐ２０１３−８８２３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４０３０３（Ｐ２０１１−１４０３０３）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【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１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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