加工装置
【課題】操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによって、工場等で横並びに複数配置されたときのオペレータにかかる負担を軽減することができる加工装置を提供すること。
【解決手段】一側面に操作パネル１５が設けられた筐体フレーム２と、筐体フレーム２内において、ワークＷを保持した保持テーブル５と加工機構４とを、筐体フレーム２の一側面に対して略平行な左右方向及び略直交する前後方向に相対的に移動させる移動機構と、筐体フレーム２内に延出された配線３６を保護する配線保護機構４１とを備え、配線保護機構４１は、移動機構に対して前後方向に並んで配置され、配線３６と共に移動機構の前後方向の移動に追従する構成とした。
【解決手段】一側面に操作パネル１５が設けられた筐体フレーム２と、筐体フレーム２内において、ワークＷを保持した保持テーブル５と加工機構４とを、筐体フレーム２の一側面に対して略平行な左右方向及び略直交する前後方向に相対的に移動させる移動機構と、筐体フレーム２内に延出された配線３６を保護する配線保護機構４１とを備え、配線保護機構４１は、移動機構に対して前後方向に並んで配置され、配線３６と共に移動機構の前後方向の移動に追従する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークを加工する加工装置に関し、特に、工場等で横並びに配置されてワークの生産ラインを構成する加工装置に関する。
【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分割予定ライン（ストリート）が形成され、分割予定ライン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、ワークは、加工装置により分割予定ラインに沿って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】
このように、ワークの分割予定ラインに沿った分割は、切削ブレードを用いて切断する切削加工の他、レーザー光線を照射して切断するレーザー加工で行われる。従来、ワークを分割予定ラインに沿って分割する加工装置として、加工装置の筐体フレームの一側面に操作パネルを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この加工装置は、オペレータが操作パネルの所定位置にタッチすることで、レーザー加工装置の加工条件等が入力されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したような加工装置を複数備えた工場等では、操作パネルが設けられた一側面を同一方向に向けて加工装置を横並びに配置し、一人のオペレータが複数の加工装置を稼働することが一般的となっている。この場合、オペレータは、複数の加工装置の操作パネルを操作するため、複数の加工装置の並び方向に沿って広い範囲を移動しなければならならず、負担となっていた。
【０００６】
このため、工場等に配置される加工装置は、操作パネル等の操作部が設けられた筐体フレームの一側面側の幅寸法を小さく設計することが求められている。この要求に応えるため、加工装置を小型化することで筐体フレームの一側面側の幅寸法を小さくすることが考えられるが、加工装置は多くの部品を複雑に組み合わせて構成されており、単純に小型化することができなかった。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによって、工場等で横並びに複数配置されたときのオペレータにかかる負担を軽減することができる加工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】
【０００８】
本発明の加工装置は、ワークを保持する保持機構と、前記保持機構に保持されたワークに加工を施す加工機構と、オペレータの操作によって前記保持機構と前記加工機構とを駆動する操作部と、前記保持機構及び前記加工機構が配設される支持基台と、前記保持機構と前記加工機構とを前記操作部が配設された操作面側と平行な左右方向に相対的に移動させる第一の移動機構と、前記保持機構と前記加工機構とを前記操作面側に直交する前後方向に相対的に移動させる第二の移動機構と、を有する加工装置であって、前記支持基台から伸びて前記第二の移動機構に接続される配線を保護する配線保護機構を有し、前記配線保護機構は、前記配線に沿って前記配線を囲繞して保護し、屈曲することによって前記前後方向に伸縮可能に構成された保護手段と、前記保護手段を前記第二の移動機構に固定する第一の固定手段と、前記保護手段を前記支持基台に固定する第二の固定手段と、を有し、前記配線保護機構と前記第二の移動機構とは互いに前記前後方向に並ぶ様に配置され、前記保護手段は、前記第一の固定手段と前記第二の固定手段が前記前後方向において接近して縮んだ際に前記保護手段が前記第二の移動機構の前記左右方向における幅以下に納まるように前記第一の固定手段と前記第二の固定手段によって固定されることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、保持機構及び加工機構を操作面側に直交する前後方向に移動させる第二の移動機構と、第二の移動機構に接続される配線を保護する配線保護機構とが前後方向に並んで配置されている。また、配線保護機構は、第二の移動機構の移動に伴って伸縮され、収縮時には保護手段が第二の移動機構の左右方向における幅寸法以下に収められている。したがって、第二の移動機構と配線保護機構とが左右方向に並んで配置される構成と比較して、操作面側と直交する前後方向の奥行寸法が大きくなる一方、操作面側と平行な左右方向の幅寸法を小さくできる。このように、奥行寸法を犠牲にして幅寸法を小さくすることで、複数の加工装置が横並びに配置される工場等でのオペレータの移動範囲を狭めて、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【００１０】
また、本発明の加工装置によれば、前記第一の固定手段と前記第二の固定手段の少なくとも一方は、前記保護手段の屈曲可能方向に垂直に交わる方向の回転軸と、前記回転軸を中心として回転し前記保護手段が固定される設置部材と、を有している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによって、複数の加工装置が横並びに配置される工場等でのオペレータの移動範囲を狭めて、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の斜視図である。
【図２】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、配線保護機構の取り付け構成の説明図である。
【図３】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、配線保護機構の配置構成の説明図である。
【図４】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、保持テーブルの左右方向の移動範囲の説明図である。
【図５】本発明に係るレーザー加工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、本実施の形態に係るレーザー加工装置について説明する前に、加工対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図５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５に示すように、半導体ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ライン７１によって複数の領域に区画されている。この区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス７２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ７３を介して環状フレーム７４に支持され、レーザー加工装置１に搬入及び搬出される。
【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、ガリウムヒソ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い。半導体ウェーハの裏面に設けられる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、サファイア（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、本実施の形態に係るレーザー加工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レーザー加工装置の斜視図である。なお、以下の説明では、レーザー加工装置によって半導体ウェーハを分割する構成について説明するが、この構成に限定されるものではない。本発明は、半導体ウェーハに対して加工を施す加工装置であれば、どのような加工装置にも適用可能である。なお、図１においては、説明の便宜上、レーザー加工装置の筐体フレーム及びベース部を一点鎖線で示している。
【００１７】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、直方体状の筐体フレーム（支持基台）２を有している。筐体フレーム２内は、ベース部３によって上下に仕切られ、上側に半導体ウェーハＷにレーザー加工を施す加工機構４、下側に半導体ウェーハＷを保持する保持テーブル（保持機構）５が配設されている。レーザー加工装置１は、この加工機構４と保持テーブル５とを相対移動させることで、半導体ウェーハＷを加工するように構成されている。
【００１８】
筐体フレーム２の正面部１１には、タッチパネル式の操作パネル（操作部）１５が設けられている。操作パネル１５は、オペレータの操作によって加工機構４及び保持テーブル５を駆動させるものであり、レーザー光線の出力、波長、周波数、加工送り速度等の各種加工条件が設定される。また、筐体フレーム２の正面部１１には、操作パネル１５に隣接して開閉扉１６が設けられ、この開閉扉１６を介して筐体フレーム２内に半導体ウェーハＷが投入される。
【００１９】
ベース部３には、筐体フレーム２内の上下空間を連通する開口部１８が形成されている。開口部１８は、開閉扉１６に対応して形成されており、開閉扉１６を介して筐体フレーム２の下側空間、すなわち保持テーブル５に対し半導体ウェーハＷを投入可能にしている。また、筐体フレーム２の下部は台座部１３となっており、台座部１３の上面には、保持テーブル５を操作パネル１５が配置された正面部１１に略直交する前後方向、及び正面部１１に略平行な左右方向に移動させる保持テーブル移動機構６が設けられている。
【００２０】
保持テーブル移動機構６は、保持テーブル５を前後方向となるＸ軸方向に移動するＸ軸方向移動機構（第二の移動機構）２１と、保持テーブル５を左右方向となるＹ軸方向に移動するＹ軸方向移動機構（第一の移動機構）２２とを備えている。Ｘ軸方向移動機構２１は、台座部１３の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール２３と、一対のガイドレール２３にスライド可能に支持されたモータ駆動のＸ軸テーブル２４とを有している。
【００２１】
Ｙ軸方向移動機構２２は、Ｘ軸テーブル２４の上面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール２５と、一対のガイドレール２５にスライド可能に支持されたモータ駆動のＹ軸テーブル２６を有している。Ｙ軸テーブル２６の上面には、保持テーブル５が設けられている。また、Ｘ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２６の背面部側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にそれぞれボールネジ３１、３２が螺合されている。ボールネジ３１、３２の一端部には、駆動モータ３３、３４が連結され、この駆動モータ３３、３４によりボールネジ３１、３２が回転駆動される。
【００２２】
Ｘ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２、保持テーブル５には、筐体フレーム２外の電源から複数の配線３６により電力が供給されている。複数の配線３６は、筐体フレーム２の背面部１２側から筐体フレーム２内に延出し、Ｘ軸テーブル２４の後面３７側からＸ軸テーブル２４内に形成された配線空間に敷設され、Ｘ軸方向移動機構２１の各部に接続される。また、一部の配線３６は、Ｘ軸テーブル２４の上面３８からＸ軸テーブル２４外に延出し、Ｙ軸テーブル２６の下面３９側からＹ軸テーブル２６内に形成された配線空間に敷設され、Ｙ軸方向移動機構２２及び保持テーブル５の各部に接続される。
【００２３】
この場合、複数の配線３６は、筐体フレーム２の背面部１２からＸ軸テーブル２４の後面３７にわたって余裕を持った長さで引き出されており、途中部分でＵ字状に湾曲されている。また、一部の配線３６は、Ｘ軸テーブル２４の上面３８からＹ軸テーブル２６の下面３９にわたって余裕を持った長さで引き出されており、途中部分でＵ字状に湾曲されている。配線３６のＵ字状に引き出された余長部分には、配線３６の捩れや断線を防止するための配線保護機構４１、４２が取り付けられている。
【００２４】
配線保護機構４１、４２は、多数の連結体を相互に回動可能に長鎖状に連結した、いわゆるケーブルベア（登録商標）であり、複数の配線３６を収容可能に構成されている。配線保護機構４１は、Ｘ軸方向移動機構２１に対して前後方向に隣接し、横向き姿勢でＸ軸テーブル２４の後面３７と筐体フレーム２の背面部１２との間に配置されている。配線保護機構４２は、Ｙ軸方向移動機構２２に対して前後方向に隣接し、縦向き姿勢でＸ軸テーブル２４の上面３８とＹ軸テーブル２６の下面３９との間に配置されている。
【００２５】
配線保護機構４１は、複数の配線３６に沿ってＵ字状に湾曲（屈曲）され、一端部（移動端部）がＸ軸テーブル２４の後面３７に接続され、他端部（固定端部）が筐体フレーム２の背面部１２に接続されている。配線保護機構４１の一端部及び他端部は、Ｘ軸テーブル２４の前後方向の移動に伴って前後方向に離間接近される。配線保護機構４１は、この一端部及び他端部の離間接近により前後方向に伸縮され、Ｘ軸テーブル２４の移動に追従可能となっている。なお、配線保護機構４１の取り付け構成の詳細については後述する。
【００２６】
配線保護機構４２は、複数の配線３６に沿ってＵ字状に湾曲（屈曲）され、一端部（移動端部）がＹ軸テーブル２６の下面３９に接続され、他端部（固定端部）がＸ軸テーブル２４の上面３８に接続されている。配線保護機構４２の一端部は、Ｙ軸テーブル２６の左右方向への移動に伴って、Ｘ軸テーブル２４に固定された他端部に対して左右方向に移動される。配線保護機構４２は、この他端部に対する一端部の移動によりＵ字状の湾曲部分が左右方向に移動され、Ｙ軸テーブル２６の移動に追従可能となっている。
【００２７】
このように、配線保護機構４１、４２は、それぞれＸ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２に対して前後方向に並んで配置され、Ｘ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２の移動に追従されている。このため、レーザー加工装置１は、Ｘ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２に対して配線保護機構４１、４２を左右方向に並べて配置する構成と比較して、左右方向の幅寸法を小さくしている。
【００２８】
保持テーブル５は、Ｙ軸テーブル２６の上面においてＺ軸回りに回転可能なθテーブル４４と、θテーブル４４の上部に設けられ、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部４５とを有している。ワーク保持部４５は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面４６が形成されている。吸着面４６は、負圧により貼着テープ７３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル４４の内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００２９】
ワーク保持部４５の周囲には、θテーブル４４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４７が設けられている。この４つのクランプ部４７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７４を四方から挟持固定する。
【００３０】
また、加工機構４は、半導体ウェーハＷにレーザー光線を照射する加工ヘッド（加工手段）５１と、半導体ウェーハＷの上面を撮像する撮像部（撮像手段）５２とを有している。加工ヘッド５１及び撮像部５２は、ベース部３に支持された筐体５３下部に前後方向に並んで配置され、ベース部３の図示しない開口部を介して保持テーブル５に保持された半導体ウェーハＷに対向される。
【００３１】
また、筐体５３内には、加工機構４の駆動を統括制御する制御部５４と、レーザー光線を発振する発振器５５と、図示しないレーザー光学系とが設けられている。制御部５４は、操作パネル１５に設定された加工条件に基づいて加工ヘッド５１によるレーザー加工処理を制御する他、撮像部５２によるアライメント処理を制御する。加工ヘッド５１は、発振器５５から発振されたレーザー光線を集光し、保持テーブル５に保持された半導体ウェーハＷに照射する。
【００３２】
撮像部５２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を撮像して、半導体ウェーハＷに含まれるアライメントターゲットを探索する。撮像部５２は、保持テーブル５の移動に伴って半導体ウェーハＷ上の撮像範囲を移動させて連続的に撮像し、撮像画像を制御部５４に出力する。制御部５４は、予め記憶部に記憶された基準パターンと撮像画像に含まれるアライメントターゲットとをパターンマッチングさせることにより、アライメントターゲットを探索し、これを基準として分割予定ライン７１の割り出し（アライメント処理）を実施する。
【００３３】
このように、加工ヘッド５１及び撮像部５２は、筐体５３において前後方向に並んで配置され、加工箇所と撮像箇所とを前後方向に並べてレーザー加工及びアライメント処理を実施する。このため、レーザー加工装置１は、加工ヘッド５１の加工箇所と撮像部５２の撮像箇所とが左右方向に並ぶ構成と比較して、保持テーブル５の左右方向の移動範囲を小さくし、左右方向の幅寸法を小さくしている。
【００３４】
このように構成されたレーザー加工装置１は、工場等において操作パネル１５を設けた正面側を一方向に向けて他の加工装置と共に横並びに配置され、少数（例えば、１人）のオペレータによって稼働される。そして、オペレータが、複数の加工装置の並びの方向に沿って移動し、各加工装置に対して操作パネルの操作、半導体ウェーハの投入作業を行うことで、連続的に加工が実施される。
【００３５】
ここで、図２を参照して、Ｘ軸方向移動テーブルに対して前後方向に並んで配置される配線保護機構の取り付け構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る配線保護機構の取り付け構成の説明図である。なお、図２においては、（ａ）が本実施の形態に係る配線保護機構の収縮状態を示し、（ｂ）が本実施の形態に係る配線保護機構の伸長状態を示し、（ｃ）が比較例に係る配線保護機構の伸長状態を示している。また、ここでは、Ｙ軸方向移動機構及び保持テーブルを省略して記載している。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、配線保護機構４１は、多数の連結体からなる機構本体（保護手段）６１と、機構本体６１の一端部をＸ軸テーブル２４に固定する第一の固定部（第一の固定手段）６２と、機構本体６１の他端部を筐体フレーム２の背面部１２に固定する第二の固定部（第二の固定手段）６３とを有している。機構本体６１は、Ｘ軸テーブル２４が後方位置にある場合に、上面視Ｕ字状に収縮している。このとき、機構本体６１の一端側及び他端側は、湾曲による折り返し部分を挟んでＸ軸テーブル２４の後面３７及び筐体フレーム２の背面部１２に沿う左右方向に延在する。
【００３７】
第一の固定部６２は、一対の取り付け板（設置部材）６４、６５と、一対の取り付け板６４、６５の側端部を回転可能に連結する回転軸６６とを有している。取り付け板６４は、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に固定され、取り付け板６５は、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に対向する機構本体６１の対向面６７に固定される。これにより、機構本体６１の一端側は、回転軸６６を中心としてＸ軸テーブル２４に対してＺ軸回りに（機構本体６１の屈曲可能方向に垂直に交わる方向を軸として）回転可能に接続される。
【００３８】
第二の固定部６３は、平板状に形成されており、筐体フレーム２の背面部１２に固定されると共に、背面部１２に対向する機構本体６１の対向面６８に固定される。これにより、配線保護機構４１の他端側は、第二の固定部６３を挟んで、筐体フレーム２の背面部１２に対して回転不能に接続される。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、Ｘ軸テーブル２４が前方に移動されると、機構本体６１が一端側から前方に牽引される。このとき、機構本体６１の一端部は、第一の固定部６２によりＸ軸テーブル２４に対してヒンジ連結されているため、回転軸６６を中心として矢印Ｄ方向に回転され、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に沿う左右方向から前後方向側に向けられる。したがって、本実施の形態に係る配線保護機構４１は、図２（ｃ）に示すような、機構本体８２の両端部をＸ軸テーブル２４及び筐体フレーム２に対して回転不能に接続した比較例に係る配線保護機構８１と比較して、前後方向のストロークを長くとることができる。
【００４０】
また、配線保護機構４１の前後方向のストロークを長くとることが可能なため、短い配線保護機構４１を用いることができる。さらに、Ｘ軸テーブル２４の後方移動時に、機構本体６１の一端部とＸ軸テーブル２４とのヒンジ連結により、比較例に係る配線保護機構８１と比較してＵ字状の湾曲部分の左右方向への膨らみを抑えることができる。このように、本実施の形態に係る配線保護機構４１は、短尺に形成することができると共に、湾曲部分の左右方向への膨らみを抑制できるため、収縮時にＸ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収めやすく構成されている。これにより、配線保護機構４１の左右方向への膨らみによってレーザー加工装置１の左右方向の幅寸法が大きくなることが防止される。
【００４１】
なお、本実施の形態では、機構本体６１の一端部がＸ軸テーブル２４にヒンジ連結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。機構本体６１の他端部が筐体フレーム２にヒンジ連結される構成としてもよいし、機構本体６１の両端部がＸ軸テーブル２４及び筐体フレーム２にヒンジ連結される構成としてもよい。機構本体６１の両端部がＸ軸テーブル２４及び筐体フレーム２にヒンジ連結される場合には、配線保護機構４１の前後方向のストロークをさらに長くとることが可能となる。
【００４２】
図３を参照して、配線保護機構の配置構成とレーザー加工装置の左右方向の幅寸法の関係について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る配線保護機構の配置構成の説明図である。なお、図３においては、（ａ）が比較例に係る配線保護機構の配置構成を示し、（ｂ）が本実施の形態に係る配線保護機構の配置構成を示している。また、ここでは、Ｙ軸方向移動機構及び保持テーブルを省略して記載している。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、配線保護機構８８をＸ軸方向移動機構８５に対して左右方向に並べて、台座部８６とＸ軸テーブル８７との間に縦向き姿勢で配置している。配線保護機構８８は、Ｘ軸テーブル８７の下方において、Ｘ軸テーブル８７の左右方向の一端に沿って前後方向に延在している。Ｘ軸テーブル８７は、配線保護機構８８の配置領域を確保するために、左右方向に大きく形成されている。このため、比較例に係るレーザー加工装置８３は、大きな幅寸法で形成されている。
【００４４】
このように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、左右方向の幅寸法を大きく形成して、配線保護機構８８をＸ軸方向移動機構８５に対して左右方向に並べて配置している。よって、比較例に係る複数のレーザー加工装置８３が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲が広くなって、オペレータにかかる負担が大きくなる。
【００４５】
図３（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、配線保護機構４１をＸ軸方向移動機構２１に対して前後方向に並べて、Ｘ軸テーブル２４と筐体フレーム２の背面部１２との間に横向き姿勢で配置している。配線保護機構４１は、Ｘ軸テーブル２４の後方において、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に沿って左右方向に延在している。このため、Ｘ軸テーブル２４が、配線保護機構４１の配置領域を確保するために左右方向に大きく形成されることがない。また、Ｘ軸テーブル２４の後方移動時には、配線保護機構４１の左右方向における延在範囲が、Ｘ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収められている。
【００４６】
このように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、配線保護機構４１がＸ軸方向移動機構２１に対して前後方向に並んで配置されると共に、配線保護機構４１の左右方向における延在範囲がＸ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収められている。したがって、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、比較例に係るレーザー加工装置８３と比較して、配線保護機構４１をＸ軸方向移動機構２１に対して前後方向に並べて配置した分だけ奥行寸法が大きくなるが、左右方向の幅寸法を小さくすることが可能となっている。よって、本実施の形態に係る複数のレーザー加工装置１が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲を狭くして、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【００４７】
図４を参照して、保持テーブルの左右方向の移動範囲とレーザー加工装置の左右方向の幅寸法の関係について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る保持テーブルの左右方向の移動範囲の説明図である。なお、図４においては、（ａ）が比較例に係る保持テーブルの左右方向の移動範囲を示し、（ｂ）が本実施の形態に係る保持テーブルの左右方向の移動範囲を示している。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、加工ヘッドの加工箇所Ａ１と撮像部の撮像箇所Ａ２とが左右方向に並ぶように構成されている。この場合、保持テーブル８９は、レーザー加工時には加工箇所Ａ１を中心として移動され、アライメント処理時には撮像箇所Ａ２を中心として移動される。よって、保持テーブル８９は、レーザー加工時とアライメント処理時とで、前後方向の移動範囲が変わらないものの、左右方向の移動範囲にズレが生じている。このため、比較例に係るレーザー加工装置８３は、保持テーブル８９の左右方向における最大移動範囲をカバー可能なように、幅寸法を大きく形成されている。
【００４９】
このように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、左右方向の寸法幅を大きく形成して、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とを左右方向に並ぶように配置している。よって、比較例に係る複数のレーザー加工装置８３が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲が広くなって、オペレータにかかる負担が大きくなる。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、加工ヘッドの加工箇所Ａ１と撮像部の撮像箇所Ａ２とが前後方向に並ぶように構成されている。この場合、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とが前後方向に並ぶように配置されるため、レーザー加工時とアライメント処理時とで、前後方向の移動範囲にズレが生じるものの、左右方向の移動範囲を一致させている。
【００５１】
このように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とを前後方向に並べて、レーザー加工時とアライメント処理時とで保持テーブル５の左右方向の移動範囲を一致させている。したがって、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、比較例に係るレーザー加工装置１と比較して、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とを前後方向に並べた分だけ奥行寸法が大きくなるが、左右方向の幅寸法を小さくすることが可能となっている。よって、本実施の形態に係る複数のレーザー加工装置１が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲を狭くして、オペレータにかかる負担をさらに軽減することができる。
【００５２】
ここで、レーザー加工装置１による加工動作について説明する。オペレータによって開閉扉１６を介して保持テーブル５に半導体ウェーハＷが載置される。次に、保持テーブル５が、加工機構４の下方に移動され、半導体ウェーハＷを撮像部５２及び加工ヘッド５１に対向させる。次に、撮像部５２により保持テーブル５上の半導体ウェーハＷの表面が撮像され、撮像部５２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。
【００５３】
次に、加工ヘッド５１のレーザー射出口が半導体ウェーハＷのＸ軸方向の分割予定ライン７１に位置合わせされ、レーザー光線が半導体ウェーハＷに照射される。加工ヘッド５１により半導体ウェーハＷにレーザー光線が照射されると、保持テーブル５がＸ軸方向に加工送りされ、半導体ウェーハＷの１本の分割予定ライン７１が加工される。続いて、保持テーブル５がＹ軸方向に数ピッチ分だけ移動され、加工ヘッド５１のレーザー射出口が隣接する分割予定ライン７１に位置合わせされる。そして、保持テーブル５がＸ軸方向に加工送りされ、半導体ウェーハＷの１本の分割予定ライン７１が加工される。この動作が繰り返されて半導体ウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ライン７１が加工される。
【００５４】
次に、保持テーブル５上の半導体ウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ライン７１が加工されると、θテーブル４４が９０度回転され、半導体ウェーハＷのＹ軸方向の分割予定ライン７１の加工が開始される。保持テーブル５上の半導体ウェーハＷの全ての分割予定ライン７１が加工されると、レーザー加工装置１が停止される。そして、オペレータによって開閉扉１６を介して半導体ウェーハＷが取り出され、新たな半導体ウェーハＷが投入される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１によれば、Ｘ軸方向移動機構２１と配線保護機構４１とが前後方向に並んで配置されている。また、配線保護機構４１は、Ｘ軸方向移動機構２１の移動に伴って伸縮され、収縮時には配線保護機構４１の左右方向における延在範囲が、Ｘ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収められている。したがって、レーザー加工装置１は、Ｘ軸方向移動機構２１と配線保護機構４１とが左右方向に並んで配置される構成と比較して、奥行寸法が大きくなる一方、左右方向の幅寸法を小さくすることができる。このように、前後方向の寸法を犠牲にして左右方向の寸法を小さくすることで、複数の加工装置が横並びに配置される工場等でのオペレータの移動範囲を狭めて、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【００５６】
なお、上記した実施の形態においては、筐体フレームが長方形状に形成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。筐体フレームは、内側にレーザー加工機構及び保持テーブルを収容可能な構成であれば、どのような構成でもよい。
【００５７】
また、上記した実施の形態においては、レーザー加工装置は、オペレータによって筐体フレーム内にワークが投入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。レーザー加工装置が、外部から筐体フレーム内にワークを動的に投入する構成としてもよい。
【００５８】
また、上記した実施の形態においては、半導体ウェーハは、レーザー加工装置により分割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。加工装置は、半導体ウェーハを分割可能な構成であればよく、例えば、切削ブレードによって半導体ウェーハを切削するダイシング装置であってもよい。
【００５９】
また、上記した実施の形態においては、配線保護機構が、複数の連結体を連結した鎖構造を有する構成としたが、この構成に限定されるものではない。配線保護機構は、配線を収容した状態で、Ｘ軸方向移動機構及びＹ軸方向移動機構の移動に追従可能な構成であれば、どのような構成でもよい。
【００６０】
また、上記した実施の形態においては、配線保護機構が、第一、第二の固定部を介して取り付けられる構成としたが、この構成に限定されるものはない。配線保護機構の一端部及び他端部が、取り付け対象に対して直に取り付けられる構成としてもよい。
【００６１】
また、上記した実施の形態においては、第一の固定部は、一対の取り付け板を回転軸で回動可能に連結して構成されたが、この構成に限定されるものではない。第一の固定部は、機構本体をＸ軸方向移動機構にヒンジ連結可能な構成であればよく、例えば、回転軸を介さずに一対の取り付け板を回動可能に連結して構成してもよい。
【００６２】
また、上記した実施の形態においては、保持テーブルが、加工機構に対して移動する構成としたが、この構成に限定されるものではない。本発明は、保持テーブルと加工機構とを相対的に移動させる構成に適用でき、例えば、保持テーブルに対して加工機構を移動させる構成にも適用可能である。この場合、配線保護機構は、加工機構を移動させる移動機構に対して前後方向に並んで配置される。
【００６３】
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】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによってオペレータにかかる負担を軽減することができるという効果を有し、特に、工場等において横並びに配置されてワークの生産ラインを構成する加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１ レーザー加工装置（加工装置）
２ 筐体フレーム（支持基台）
３ ベース部
４ 加工機構
５ 保持テーブル（保持機構）
６ 保持テーブル移動機構
１１ 正面部
１２ 背面部
１５ 操作パネル（操作部）
２１ Ｘ軸方向移動機構（第二の移動機構）
２２ Ｙ軸方向移動機構（第一の移動機構）
２４ Ｘ軸テーブル
２６ Ｙ軸テーブル
３６ 配線
４１、４２ 配線保護機構
５１ 加工ヘッド（加工手段）
５２ 撮像部（撮像手段）
６１ 機構本体（保護手段）
６２ 第一の固定部（第一の固定手段）
６３ 第二の固定部（第二の固定手段）
６４、６５ 取り付け板（設置部材）
６６ 回転軸
Ａ１ 加工箇所
Ａ２ 撮像箇所
Ｗ 半導体ウェーハ（ワーク）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークを加工する加工装置に関し、特に、工場等で横並びに配置されてワークの生産ラインを構成する加工装置に関する。
【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分割予定ライン（ストリート）が形成され、分割予定ライン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、ワークは、加工装置により分割予定ラインに沿って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】
このように、ワークの分割予定ラインに沿った分割は、切削ブレードを用いて切断する切削加工の他、レーザー光線を照射して切断するレーザー加工で行われる。従来、ワークを分割予定ラインに沿って分割する加工装置として、加工装置の筐体フレームの一側面に操作パネルを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この加工装置は、オペレータが操作パネルの所定位置にタッチすることで、レーザー加工装置の加工条件等が入力されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したような加工装置を複数備えた工場等では、操作パネルが設けられた一側面を同一方向に向けて加工装置を横並びに配置し、一人のオペレータが複数の加工装置を稼働することが一般的となっている。この場合、オペレータは、複数の加工装置の操作パネルを操作するため、複数の加工装置の並び方向に沿って広い範囲を移動しなければならならず、負担となっていた。
【０００６】
このため、工場等に配置される加工装置は、操作パネル等の操作部が設けられた筐体フレームの一側面側の幅寸法を小さく設計することが求められている。この要求に応えるため、加工装置を小型化することで筐体フレームの一側面側の幅寸法を小さくすることが考えられるが、加工装置は多くの部品を複雑に組み合わせて構成されており、単純に小型化することができなかった。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによって、工場等で横並びに複数配置されたときのオペレータにかかる負担を軽減することができる加工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】
【０００８】
本発明の加工装置は、ワークを保持する保持機構と、前記保持機構に保持されたワークに加工を施す加工機構と、オペレータの操作によって前記保持機構と前記加工機構とを駆動する操作部と、前記保持機構及び前記加工機構が配設される支持基台と、前記保持機構と前記加工機構とを前記操作部が配設された操作面側と平行な左右方向に相対的に移動させる第一の移動機構と、前記保持機構と前記加工機構とを前記操作面側に直交する前後方向に相対的に移動させる第二の移動機構と、を有する加工装置であって、前記支持基台から伸びて前記第二の移動機構に接続される配線を保護する配線保護機構を有し、前記配線保護機構は、前記配線に沿って前記配線を囲繞して保護し、屈曲することによって前記前後方向に伸縮可能に構成された保護手段と、前記保護手段を前記第二の移動機構に固定する第一の固定手段と、前記保護手段を前記支持基台に固定する第二の固定手段と、を有し、前記配線保護機構と前記第二の移動機構とは互いに前記前後方向に並ぶ様に配置され、前記保護手段は、前記第一の固定手段と前記第二の固定手段が前記前後方向において接近して縮んだ際に前記保護手段が前記第二の移動機構の前記左右方向における幅以下に納まるように前記第一の固定手段と前記第二の固定手段によって固定されることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、保持機構及び加工機構を操作面側に直交する前後方向に移動させる第二の移動機構と、第二の移動機構に接続される配線を保護する配線保護機構とが前後方向に並んで配置されている。また、配線保護機構は、第二の移動機構の移動に伴って伸縮され、収縮時には保護手段が第二の移動機構の左右方向における幅寸法以下に収められている。したがって、第二の移動機構と配線保護機構とが左右方向に並んで配置される構成と比較して、操作面側と直交する前後方向の奥行寸法が大きくなる一方、操作面側と平行な左右方向の幅寸法を小さくできる。このように、奥行寸法を犠牲にして幅寸法を小さくすることで、複数の加工装置が横並びに配置される工場等でのオペレータの移動範囲を狭めて、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【００１０】
また、本発明の加工装置によれば、前記第一の固定手段と前記第二の固定手段の少なくとも一方は、前記保護手段の屈曲可能方向に垂直に交わる方向の回転軸と、前記回転軸を中心として回転し前記保護手段が固定される設置部材と、を有している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによって、複数の加工装置が横並びに配置される工場等でのオペレータの移動範囲を狭めて、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の斜視図である。
【図２】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、配線保護機構の取り付け構成の説明図である。
【図３】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、配線保護機構の配置構成の説明図である。
【図４】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、保持テーブルの左右方向の移動範囲の説明図である。
【図５】本発明に係るレーザー加工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、本実施の形態に係るレーザー加工装置について説明する前に、加工対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図５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５に示すように、半導体ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ライン７１によって複数の領域に区画されている。この区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス７２が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ７３を介して環状フレーム７４に支持され、レーザー加工装置１に搬入及び搬出される。
【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、ガリウムヒソ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い。半導体ウェーハの裏面に設けられる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、サファイア（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、本実施の形態に係るレーザー加工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レーザー加工装置の斜視図である。なお、以下の説明では、レーザー加工装置によって半導体ウェーハを分割する構成について説明するが、この構成に限定されるものではない。本発明は、半導体ウェーハに対して加工を施す加工装置であれば、どのような加工装置にも適用可能である。なお、図１においては、説明の便宜上、レーザー加工装置の筐体フレーム及びベース部を一点鎖線で示している。
【００１７】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、直方体状の筐体フレーム（支持基台）２を有している。筐体フレーム２内は、ベース部３によって上下に仕切られ、上側に半導体ウェーハＷにレーザー加工を施す加工機構４、下側に半導体ウェーハＷを保持する保持テーブル（保持機構）５が配設されている。レーザー加工装置１は、この加工機構４と保持テーブル５とを相対移動させることで、半導体ウェーハＷを加工するように構成されている。
【００１８】
筐体フレーム２の正面部１１には、タッチパネル式の操作パネル（操作部）１５が設けられている。操作パネル１５は、オペレータの操作によって加工機構４及び保持テーブル５を駆動させるものであり、レーザー光線の出力、波長、周波数、加工送り速度等の各種加工条件が設定される。また、筐体フレーム２の正面部１１には、操作パネル１５に隣接して開閉扉１６が設けられ、この開閉扉１６を介して筐体フレーム２内に半導体ウェーハＷが投入される。
【００１９】
ベース部３には、筐体フレーム２内の上下空間を連通する開口部１８が形成されている。開口部１８は、開閉扉１６に対応して形成されており、開閉扉１６を介して筐体フレーム２の下側空間、すなわち保持テーブル５に対し半導体ウェーハＷを投入可能にしている。また、筐体フレーム２の下部は台座部１３となっており、台座部１３の上面には、保持テーブル５を操作パネル１５が配置された正面部１１に略直交する前後方向、及び正面部１１に略平行な左右方向に移動させる保持テーブル移動機構６が設けられている。
【００２０】
保持テーブル移動機構６は、保持テーブル５を前後方向となるＸ軸方向に移動するＸ軸方向移動機構（第二の移動機構）２１と、保持テーブル５を左右方向となるＹ軸方向に移動するＹ軸方向移動機構（第一の移動機構）２２とを備えている。Ｘ軸方向移動機構２１は、台座部１３の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール２３と、一対のガイドレール２３にスライド可能に支持されたモータ駆動のＸ軸テーブル２４とを有している。
【００２１】
Ｙ軸方向移動機構２２は、Ｘ軸テーブル２４の上面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール２５と、一対のガイドレール２５にスライド可能に支持されたモータ駆動のＹ軸テーブル２６を有している。Ｙ軸テーブル２６の上面には、保持テーブル５が設けられている。また、Ｘ軸テーブル２４、Ｙ軸テーブル２６の背面部側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にそれぞれボールネジ３１、３２が螺合されている。ボールネジ３１、３２の一端部には、駆動モータ３３、３４が連結され、この駆動モータ３３、３４によりボールネジ３１、３２が回転駆動される。
【００２２】
Ｘ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２、保持テーブル５には、筐体フレーム２外の電源から複数の配線３６により電力が供給されている。複数の配線３６は、筐体フレーム２の背面部１２側から筐体フレーム２内に延出し、Ｘ軸テーブル２４の後面３７側からＸ軸テーブル２４内に形成された配線空間に敷設され、Ｘ軸方向移動機構２１の各部に接続される。また、一部の配線３６は、Ｘ軸テーブル２４の上面３８からＸ軸テーブル２４外に延出し、Ｙ軸テーブル２６の下面３９側からＹ軸テーブル２６内に形成された配線空間に敷設され、Ｙ軸方向移動機構２２及び保持テーブル５の各部に接続される。
【００２３】
この場合、複数の配線３６は、筐体フレーム２の背面部１２からＸ軸テーブル２４の後面３７にわたって余裕を持った長さで引き出されており、途中部分でＵ字状に湾曲されている。また、一部の配線３６は、Ｘ軸テーブル２４の上面３８からＹ軸テーブル２６の下面３９にわたって余裕を持った長さで引き出されており、途中部分でＵ字状に湾曲されている。配線３６のＵ字状に引き出された余長部分には、配線３６の捩れや断線を防止するための配線保護機構４１、４２が取り付けられている。
【００２４】
配線保護機構４１、４２は、多数の連結体を相互に回動可能に長鎖状に連結した、いわゆるケーブルベア（登録商標）であり、複数の配線３６を収容可能に構成されている。配線保護機構４１は、Ｘ軸方向移動機構２１に対して前後方向に隣接し、横向き姿勢でＸ軸テーブル２４の後面３７と筐体フレーム２の背面部１２との間に配置されている。配線保護機構４２は、Ｙ軸方向移動機構２２に対して前後方向に隣接し、縦向き姿勢でＸ軸テーブル２４の上面３８とＹ軸テーブル２６の下面３９との間に配置されている。
【００２５】
配線保護機構４１は、複数の配線３６に沿ってＵ字状に湾曲（屈曲）され、一端部（移動端部）がＸ軸テーブル２４の後面３７に接続され、他端部（固定端部）が筐体フレーム２の背面部１２に接続されている。配線保護機構４１の一端部及び他端部は、Ｘ軸テーブル２４の前後方向の移動に伴って前後方向に離間接近される。配線保護機構４１は、この一端部及び他端部の離間接近により前後方向に伸縮され、Ｘ軸テーブル２４の移動に追従可能となっている。なお、配線保護機構４１の取り付け構成の詳細については後述する。
【００２６】
配線保護機構４２は、複数の配線３６に沿ってＵ字状に湾曲（屈曲）され、一端部（移動端部）がＹ軸テーブル２６の下面３９に接続され、他端部（固定端部）がＸ軸テーブル２４の上面３８に接続されている。配線保護機構４２の一端部は、Ｙ軸テーブル２６の左右方向への移動に伴って、Ｘ軸テーブル２４に固定された他端部に対して左右方向に移動される。配線保護機構４２は、この他端部に対する一端部の移動によりＵ字状の湾曲部分が左右方向に移動され、Ｙ軸テーブル２６の移動に追従可能となっている。
【００２７】
このように、配線保護機構４１、４２は、それぞれＸ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２に対して前後方向に並んで配置され、Ｘ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２の移動に追従されている。このため、レーザー加工装置１は、Ｘ軸方向移動機構２１、Ｙ軸方向移動機構２２に対して配線保護機構４１、４２を左右方向に並べて配置する構成と比較して、左右方向の幅寸法を小さくしている。
【００２８】
保持テーブル５は、Ｙ軸テーブル２６の上面においてＺ軸回りに回転可能なθテーブル４４と、θテーブル４４の上部に設けられ、半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部４５とを有している。ワーク保持部４５は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面４６が形成されている。吸着面４６は、負圧により貼着テープ７３を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル４４の内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００２９】
ワーク保持部４５の周囲には、θテーブル４４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４７が設けられている。この４つのクランプ部４７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７４を四方から挟持固定する。
【００３０】
また、加工機構４は、半導体ウェーハＷにレーザー光線を照射する加工ヘッド（加工手段）５１と、半導体ウェーハＷの上面を撮像する撮像部（撮像手段）５２とを有している。加工ヘッド５１及び撮像部５２は、ベース部３に支持された筐体５３下部に前後方向に並んで配置され、ベース部３の図示しない開口部を介して保持テーブル５に保持された半導体ウェーハＷに対向される。
【００３１】
また、筐体５３内には、加工機構４の駆動を統括制御する制御部５４と、レーザー光線を発振する発振器５５と、図示しないレーザー光学系とが設けられている。制御部５４は、操作パネル１５に設定された加工条件に基づいて加工ヘッド５１によるレーザー加工処理を制御する他、撮像部５２によるアライメント処理を制御する。加工ヘッド５１は、発振器５５から発振されたレーザー光線を集光し、保持テーブル５に保持された半導体ウェーハＷに照射する。
【００３２】
撮像部５２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を撮像して、半導体ウェーハＷに含まれるアライメントターゲットを探索する。撮像部５２は、保持テーブル５の移動に伴って半導体ウェーハＷ上の撮像範囲を移動させて連続的に撮像し、撮像画像を制御部５４に出力する。制御部５４は、予め記憶部に記憶された基準パターンと撮像画像に含まれるアライメントターゲットとをパターンマッチングさせることにより、アライメントターゲットを探索し、これを基準として分割予定ライン７１の割り出し（アライメント処理）を実施する。
【００３３】
このように、加工ヘッド５１及び撮像部５２は、筐体５３において前後方向に並んで配置され、加工箇所と撮像箇所とを前後方向に並べてレーザー加工及びアライメント処理を実施する。このため、レーザー加工装置１は、加工ヘッド５１の加工箇所と撮像部５２の撮像箇所とが左右方向に並ぶ構成と比較して、保持テーブル５の左右方向の移動範囲を小さくし、左右方向の幅寸法を小さくしている。
【００３４】
このように構成されたレーザー加工装置１は、工場等において操作パネル１５を設けた正面側を一方向に向けて他の加工装置と共に横並びに配置され、少数（例えば、１人）のオペレータによって稼働される。そして、オペレータが、複数の加工装置の並びの方向に沿って移動し、各加工装置に対して操作パネルの操作、半導体ウェーハの投入作業を行うことで、連続的に加工が実施される。
【００３５】
ここで、図２を参照して、Ｘ軸方向移動テーブルに対して前後方向に並んで配置される配線保護機構の取り付け構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る配線保護機構の取り付け構成の説明図である。なお、図２においては、（ａ）が本実施の形態に係る配線保護機構の収縮状態を示し、（ｂ）が本実施の形態に係る配線保護機構の伸長状態を示し、（ｃ）が比較例に係る配線保護機構の伸長状態を示している。また、ここでは、Ｙ軸方向移動機構及び保持テーブルを省略して記載している。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、配線保護機構４１は、多数の連結体からなる機構本体（保護手段）６１と、機構本体６１の一端部をＸ軸テーブル２４に固定する第一の固定部（第一の固定手段）６２と、機構本体６１の他端部を筐体フレーム２の背面部１２に固定する第二の固定部（第二の固定手段）６３とを有している。機構本体６１は、Ｘ軸テーブル２４が後方位置にある場合に、上面視Ｕ字状に収縮している。このとき、機構本体６１の一端側及び他端側は、湾曲による折り返し部分を挟んでＸ軸テーブル２４の後面３７及び筐体フレーム２の背面部１２に沿う左右方向に延在する。
【００３７】
第一の固定部６２は、一対の取り付け板（設置部材）６４、６５と、一対の取り付け板６４、６５の側端部を回転可能に連結する回転軸６６とを有している。取り付け板６４は、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に固定され、取り付け板６５は、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に対向する機構本体６１の対向面６７に固定される。これにより、機構本体６１の一端側は、回転軸６６を中心としてＸ軸テーブル２４に対してＺ軸回りに（機構本体６１の屈曲可能方向に垂直に交わる方向を軸として）回転可能に接続される。
【００３８】
第二の固定部６３は、平板状に形成されており、筐体フレーム２の背面部１２に固定されると共に、背面部１２に対向する機構本体６１の対向面６８に固定される。これにより、配線保護機構４１の他端側は、第二の固定部６３を挟んで、筐体フレーム２の背面部１２に対して回転不能に接続される。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、Ｘ軸テーブル２４が前方に移動されると、機構本体６１が一端側から前方に牽引される。このとき、機構本体６１の一端部は、第一の固定部６２によりＸ軸テーブル２４に対してヒンジ連結されているため、回転軸６６を中心として矢印Ｄ方向に回転され、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に沿う左右方向から前後方向側に向けられる。したがって、本実施の形態に係る配線保護機構４１は、図２（ｃ）に示すような、機構本体８２の両端部をＸ軸テーブル２４及び筐体フレーム２に対して回転不能に接続した比較例に係る配線保護機構８１と比較して、前後方向のストロークを長くとることができる。
【００４０】
また、配線保護機構４１の前後方向のストロークを長くとることが可能なため、短い配線保護機構４１を用いることができる。さらに、Ｘ軸テーブル２４の後方移動時に、機構本体６１の一端部とＸ軸テーブル２４とのヒンジ連結により、比較例に係る配線保護機構８１と比較してＵ字状の湾曲部分の左右方向への膨らみを抑えることができる。このように、本実施の形態に係る配線保護機構４１は、短尺に形成することができると共に、湾曲部分の左右方向への膨らみを抑制できるため、収縮時にＸ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収めやすく構成されている。これにより、配線保護機構４１の左右方向への膨らみによってレーザー加工装置１の左右方向の幅寸法が大きくなることが防止される。
【００４１】
なお、本実施の形態では、機構本体６１の一端部がＸ軸テーブル２４にヒンジ連結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。機構本体６１の他端部が筐体フレーム２にヒンジ連結される構成としてもよいし、機構本体６１の両端部がＸ軸テーブル２４及び筐体フレーム２にヒンジ連結される構成としてもよい。機構本体６１の両端部がＸ軸テーブル２４及び筐体フレーム２にヒンジ連結される場合には、配線保護機構４１の前後方向のストロークをさらに長くとることが可能となる。
【００４２】
図３を参照して、配線保護機構の配置構成とレーザー加工装置の左右方向の幅寸法の関係について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る配線保護機構の配置構成の説明図である。なお、図３においては、（ａ）が比較例に係る配線保護機構の配置構成を示し、（ｂ）が本実施の形態に係る配線保護機構の配置構成を示している。また、ここでは、Ｙ軸方向移動機構及び保持テーブルを省略して記載している。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、配線保護機構８８をＸ軸方向移動機構８５に対して左右方向に並べて、台座部８６とＸ軸テーブル８７との間に縦向き姿勢で配置している。配線保護機構８８は、Ｘ軸テーブル８７の下方において、Ｘ軸テーブル８７の左右方向の一端に沿って前後方向に延在している。Ｘ軸テーブル８７は、配線保護機構８８の配置領域を確保するために、左右方向に大きく形成されている。このため、比較例に係るレーザー加工装置８３は、大きな幅寸法で形成されている。
【００４４】
このように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、左右方向の幅寸法を大きく形成して、配線保護機構８８をＸ軸方向移動機構８５に対して左右方向に並べて配置している。よって、比較例に係る複数のレーザー加工装置８３が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲が広くなって、オペレータにかかる負担が大きくなる。
【００４５】
図３（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、配線保護機構４１をＸ軸方向移動機構２１に対して前後方向に並べて、Ｘ軸テーブル２４と筐体フレーム２の背面部１２との間に横向き姿勢で配置している。配線保護機構４１は、Ｘ軸テーブル２４の後方において、Ｘ軸テーブル２４の後面３７に沿って左右方向に延在している。このため、Ｘ軸テーブル２４が、配線保護機構４１の配置領域を確保するために左右方向に大きく形成されることがない。また、Ｘ軸テーブル２４の後方移動時には、配線保護機構４１の左右方向における延在範囲が、Ｘ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収められている。
【００４６】
このように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、配線保護機構４１がＸ軸方向移動機構２１に対して前後方向に並んで配置されると共に、配線保護機構４１の左右方向における延在範囲がＸ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収められている。したがって、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、比較例に係るレーザー加工装置８３と比較して、配線保護機構４１をＸ軸方向移動機構２１に対して前後方向に並べて配置した分だけ奥行寸法が大きくなるが、左右方向の幅寸法を小さくすることが可能となっている。よって、本実施の形態に係る複数のレーザー加工装置１が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲を狭くして、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【００４７】
図４を参照して、保持テーブルの左右方向の移動範囲とレーザー加工装置の左右方向の幅寸法の関係について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る保持テーブルの左右方向の移動範囲の説明図である。なお、図４においては、（ａ）が比較例に係る保持テーブルの左右方向の移動範囲を示し、（ｂ）が本実施の形態に係る保持テーブルの左右方向の移動範囲を示している。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、加工ヘッドの加工箇所Ａ１と撮像部の撮像箇所Ａ２とが左右方向に並ぶように構成されている。この場合、保持テーブル８９は、レーザー加工時には加工箇所Ａ１を中心として移動され、アライメント処理時には撮像箇所Ａ２を中心として移動される。よって、保持テーブル８９は、レーザー加工時とアライメント処理時とで、前後方向の移動範囲が変わらないものの、左右方向の移動範囲にズレが生じている。このため、比較例に係るレーザー加工装置８３は、保持テーブル８９の左右方向における最大移動範囲をカバー可能なように、幅寸法を大きく形成されている。
【００４９】
このように、比較例に係るレーザー加工装置８３は、左右方向の寸法幅を大きく形成して、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とを左右方向に並ぶように配置している。よって、比較例に係る複数のレーザー加工装置８３が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲が広くなって、オペレータにかかる負担が大きくなる。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、加工ヘッドの加工箇所Ａ１と撮像部の撮像箇所Ａ２とが前後方向に並ぶように構成されている。この場合、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とが前後方向に並ぶように配置されるため、レーザー加工時とアライメント処理時とで、前後方向の移動範囲にズレが生じるものの、左右方向の移動範囲を一致させている。
【００５１】
このように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とを前後方向に並べて、レーザー加工時とアライメント処理時とで保持テーブル５の左右方向の移動範囲を一致させている。したがって、本実施の形態に係るレーザー加工装置１は、比較例に係るレーザー加工装置１と比較して、加工箇所Ａ１と撮像箇所Ａ２とを前後方向に並べた分だけ奥行寸法が大きくなるが、左右方向の幅寸法を小さくすることが可能となっている。よって、本実施の形態に係る複数のレーザー加工装置１が横並びに配置された工場等では、加工装置の稼働ためにオペレータが移動する範囲を狭くして、オペレータにかかる負担をさらに軽減することができる。
【００５２】
ここで、レーザー加工装置１による加工動作について説明する。オペレータによって開閉扉１６を介して保持テーブル５に半導体ウェーハＷが載置される。次に、保持テーブル５が、加工機構４の下方に移動され、半導体ウェーハＷを撮像部５２及び加工ヘッド５１に対向させる。次に、撮像部５２により保持テーブル５上の半導体ウェーハＷの表面が撮像され、撮像部５２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。
【００５３】
次に、加工ヘッド５１のレーザー射出口が半導体ウェーハＷのＸ軸方向の分割予定ライン７１に位置合わせされ、レーザー光線が半導体ウェーハＷに照射される。加工ヘッド５１により半導体ウェーハＷにレーザー光線が照射されると、保持テーブル５がＸ軸方向に加工送りされ、半導体ウェーハＷの１本の分割予定ライン７１が加工される。続いて、保持テーブル５がＹ軸方向に数ピッチ分だけ移動され、加工ヘッド５１のレーザー射出口が隣接する分割予定ライン７１に位置合わせされる。そして、保持テーブル５がＸ軸方向に加工送りされ、半導体ウェーハＷの１本の分割予定ライン７１が加工される。この動作が繰り返されて半導体ウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ライン７１が加工される。
【００５４】
次に、保持テーブル５上の半導体ウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ライン７１が加工されると、θテーブル４４が９０度回転され、半導体ウェーハＷのＹ軸方向の分割予定ライン７１の加工が開始される。保持テーブル５上の半導体ウェーハＷの全ての分割予定ライン７１が加工されると、レーザー加工装置１が停止される。そして、オペレータによって開閉扉１６を介して半導体ウェーハＷが取り出され、新たな半導体ウェーハＷが投入される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態に係るレーザー加工装置１によれば、Ｘ軸方向移動機構２１と配線保護機構４１とが前後方向に並んで配置されている。また、配線保護機構４１は、Ｘ軸方向移動機構２１の移動に伴って伸縮され、収縮時には配線保護機構４１の左右方向における延在範囲が、Ｘ軸テーブル２４の左右方向の幅寸法以下に収められている。したがって、レーザー加工装置１は、Ｘ軸方向移動機構２１と配線保護機構４１とが左右方向に並んで配置される構成と比較して、奥行寸法が大きくなる一方、左右方向の幅寸法を小さくすることができる。このように、前後方向の寸法を犠牲にして左右方向の寸法を小さくすることで、複数の加工装置が横並びに配置される工場等でのオペレータの移動範囲を狭めて、オペレータにかかる負担を軽減することができる。
【００５６】
なお、上記した実施の形態においては、筐体フレームが長方形状に形成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。筐体フレームは、内側にレーザー加工機構及び保持テーブルを収容可能な構成であれば、どのような構成でもよい。
【００５７】
また、上記した実施の形態においては、レーザー加工装置は、オペレータによって筐体フレーム内にワークが投入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。レーザー加工装置が、外部から筐体フレーム内にワークを動的に投入する構成としてもよい。
【００５８】
また、上記した実施の形態においては、半導体ウェーハは、レーザー加工装置により分割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。加工装置は、半導体ウェーハを分割可能な構成であればよく、例えば、切削ブレードによって半導体ウェーハを切削するダイシング装置であってもよい。
【００５９】
また、上記した実施の形態においては、配線保護機構が、複数の連結体を連結した鎖構造を有する構成としたが、この構成に限定されるものではない。配線保護機構は、配線を収容した状態で、Ｘ軸方向移動機構及びＹ軸方向移動機構の移動に追従可能な構成であれば、どのような構成でもよい。
【００６０】
また、上記した実施の形態においては、配線保護機構が、第一、第二の固定部を介して取り付けられる構成としたが、この構成に限定されるものはない。配線保護機構の一端部及び他端部が、取り付け対象に対して直に取り付けられる構成としてもよい。
【００６１】
また、上記した実施の形態においては、第一の固定部は、一対の取り付け板を回転軸で回動可能に連結して構成されたが、この構成に限定されるものではない。第一の固定部は、機構本体をＸ軸方向移動機構にヒンジ連結可能な構成であればよく、例えば、回転軸を介さずに一対の取り付け板を回動可能に連結して構成してもよい。
【００６２】
また、上記した実施の形態においては、保持テーブルが、加工機構に対して移動する構成としたが、この構成に限定されるものではない。本発明は、保持テーブルと加工機構とを相対的に移動させる構成に適用でき、例えば、保持テーブルに対して加工機構を移動させる構成にも適用可能である。この場合、配線保護機構は、加工機構を移動させる移動機構に対して前後方向に並んで配置される。
【００６３】
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】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、操作部を設けた一側面に直交する奥行寸法を犠牲にして、一側面側の幅寸法を小さくすることによってオペレータにかかる負担を軽減することができるという効果を有し、特に、工場等において横並びに配置されてワークの生産ラインを構成する加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１ レーザー加工装置（加工装置）
２ 筐体フレーム（支持基台）
３ ベース部
４ 加工機構
５ 保持テーブル（保持機構）
６ 保持テーブル移動機構
１１ 正面部
１２ 背面部
１５ 操作パネル（操作部）
２１ Ｘ軸方向移動機構（第二の移動機構）
２２ Ｙ軸方向移動機構（第一の移動機構）
２４ Ｘ軸テーブル
２６ Ｙ軸テーブル
３６ 配線
４１、４２ 配線保護機構
５１ 加工ヘッド（加工手段）
５２ 撮像部（撮像手段）
６１ 機構本体（保護手段）
６２ 第一の固定部（第一の固定手段）
６３ 第二の固定部（第二の固定手段）
６４、６５ 取り付け板（設置部材）
６６ 回転軸
Ａ１ 加工箇所
Ａ２ 撮像箇所
Ｗ 半導体ウェーハ（ワーク）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持機構と、
前記保持機構に保持されたワークに加工を施す加工機構と、
オペレータの操作によって前記保持機構と前記加工機構とを駆動する操作部と、
前記保持機構及び前記加工機構が配設される支持基台と、
前記保持機構と前記加工機構とを前記操作部が配設された操作面側と平行な左右方向に相対的に移動させる第一の移動機構と、
前記保持機構と前記加工機構とを前記操作面側に直交する前後方向に相対的に移動させる第二の移動機構と、を有する加工装置であって、
前記支持基台から伸びて前記第二の移動機構に接続される配線を保護する配線保護機構を有し、
前記配線保護機構は、
前記配線に沿って前記配線を囲繞して保護し、屈曲することによって前記前後方向に伸縮可能に構成された保護手段と、
前記保護手段を前記第二の移動機構に固定する第一の固定手段と、
前記保護手段を前記支持基台に固定する第二の固定手段と、を有し、
前記配線保護機構と前記第二の移動機構とは互いに前記前後方向に並ぶ様に配置され、
前記保護手段は、
前記第一の固定手段と前記第二の固定手段が前記前後方向において接近して縮んだ際に前記保護手段が前記第二の移動機構の前記左右方向における幅以下に納まるように前記第一の固定手段と前記第二の固定手段によって固定されることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第一の固定手段と前記第二の固定手段の少なくとも一方は、
前記保護手段の屈曲可能方向に垂直に交わる方向の回転軸と、
前記回転軸を中心として回転し前記保護手段が固定される設置部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項１】
ワークを保持する保持機構と、
前記保持機構に保持されたワークに加工を施す加工機構と、
オペレータの操作によって前記保持機構と前記加工機構とを駆動する操作部と、
前記保持機構及び前記加工機構が配設される支持基台と、
前記保持機構と前記加工機構とを前記操作部が配設された操作面側と平行な左右方向に相対的に移動させる第一の移動機構と、
前記保持機構と前記加工機構とを前記操作面側に直交する前後方向に相対的に移動させる第二の移動機構と、を有する加工装置であって、
前記支持基台から伸びて前記第二の移動機構に接続される配線を保護する配線保護機構を有し、
前記配線保護機構は、
前記配線に沿って前記配線を囲繞して保護し、屈曲することによって前記前後方向に伸縮可能に構成された保護手段と、
前記保護手段を前記第二の移動機構に固定する第一の固定手段と、
前記保護手段を前記支持基台に固定する第二の固定手段と、を有し、
前記配線保護機構と前記第二の移動機構とは互いに前記前後方向に並ぶ様に配置され、
前記保護手段は、
前記第一の固定手段と前記第二の固定手段が前記前後方向において接近して縮んだ際に前記保護手段が前記第二の移動機構の前記左右方向における幅以下に納まるように前記第一の固定手段と前記第二の固定手段によって固定されることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第一の固定手段と前記第二の固定手段の少なくとも一方は、
前記保護手段の屈曲可能方向に垂直に交わる方向の回転軸と、
前記回転軸を中心として回転し前記保護手段が固定される設置部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１８３４０３（Ｐ２０１１−１８３４０３Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７９７５（Ｐ２０１０−４７９７５）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【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２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]