JP2007281094A - ダイシング装置及びダイシング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ワークの汚染を防ぎ、効率的なダイシングを行うダイシング装置及びダイシング方法を提供すること。
【解決手段】
Ｘ軸３Ａに取り付けられた搬送アーム１Ａと、Ｘ軸３Ａの下段に平行に設けられたＸ軸３Ｂに取り付けられた搬送アーム１Ｂとにより、ダイシング前、または洗浄後の汚れていないワークＷと、ダイシング後の汚れているワークＷとが通るエリアを分け、他方の工程の終了を待つロスタイムが最小限に抑えられた、効率的な高スループットの加工を可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置や電子部品等のワークを加工するダイシング装置に関するものである。

表面に半導体装置や電子部品等が形成された板状物であるワークは、図４に示すように上面に粘着材を有するダイシングテープＴに裏面が貼付される。ダイシングテープＴに貼着されたワークＷは、ダイシングテープＴを介してフレームＦにマウントされる。フレームＦにマウントされたワークＷは、この状態でダイシング装置等により加工が行われていく。

通常、ダイシング装置においては、フレームＦにマウントされたワークＷが収納されたカセットよりワークＷを取り出し、ダイシング（切削加工）が行われるワークテーブル上にワークＷを吸着載置してダイシングする。ダイシング後のワークＷは、スピンナで洗浄され、再度カセットへ収納される。このため、ダイシング装置内には、ワークを各工程間へ移動させる搬送アームが設けられている。

従来、搬送アームには、先端に図５（ａ）に示す吸着機構が備えられ、吸着機構は、不図示のアームに接続された吸着機構本体７０に複数の吸着部７１を備えている。アームの形状としては、十字型、Ｖ字型、Ｔ字型などが提案されている（例えば、特許文献１、２、または３参照）。

吸着部７１には、図５（ｂ）に示すように、先端にパッド７２が設けられ、チューブ７３が接続されている。チューブ７３は不図示の真空発生源に接続されており、真空発生源を動作させることによって、吸着部７１がフレームＦをパッド７２で吸着して搬送を行う。
特開昭６０−２１４９１１号公報 特開昭６３−２８８６４２号公報 特開２０００−１７３９５３号公報

しかし、上記特許文献に記載されたような搬送アームの場合、アームの中心を回転軸として、複数のワークを円弧状に同時に搬送する為、他の工程が進行している最中は搬送を行うことが出来ない。

また、ダイシング時の汚れが付着したワークを搬送した後に、ダイシング前の汚れていないワークを搬送する、または汚れていないワーク上を通過して汚れを落下させるなど、汚れを拡散させてしまう問題がある。

本発明は、このような問題に対して成されたものであり、ワークの汚染を防ぎ、効率的なダイシングを行うダイシング装置及びダイシング方法を提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転するブレードにより切削加工されるワークと、前記ワークを載置し、前記ブレードと相対的に移動するワークテーブルと、前記ワークを収納するワーク収納部と、前記ワークの中心位置を合わせるプリアライメントレールと、切削加工された前記ワークの洗浄を行なう洗浄部と、第１の移動軸に取り付けられ、切削加工前、及び洗浄後の前記ワークの搬送を行う第１の搬送アームと、前記第１の移動軸の下段に平行に設けられた第２の移動軸に取り付けられ、前記第１の搬送アームから独立して駆動し、切削加工後の前記ワークの搬送を行う第２の搬送アームとを備えたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ワーク収納部に収納されているフレームにマウントされたワークは、フレームを搬入出装置に設けられたフィンガに把持されてフレームにマウントされたワークの中心位置を合わせるプリアライメントレール上に引き出される。プリアライメントレール上のワークは、第１の移動軸に取り付けられた第１の搬送アームにより吸着保持されてダイシングが行われるワークテーブルへ搬送される。

ワークテーブル上に載置されたワークは、回転するブレードによりダイシング（切削加工）される。加工後のワークは、第１の移動軸の下段に平行に設けられた第２の移動軸に取り付けられている第２の搬送アームにより吸着保持されて洗浄部に搬送される。洗浄部で洗浄されたワークは、再び第１の搬送アームにより吸着保持されてプリアライメントレール上まで搬送され、フィンガに把持されて収納部内に戻される。

これにより、ダイシング前、または洗浄後の汚れていないワークと、ダイシング後の汚れているワークとが通るエリアが分けられ、搬送する搬送アームも異なるため、ワークの汚染を防ぐことができる。

また、搬送アームは個別に移動可能なため、他方の工程が進行中であっても、搬送を行うことが可能であり、他方の工程の終了を待つロスタイムが最小限に抑えることが可能となり、効率的な高スループットの加工が出来る。

請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記第１の搬送アームは、前記プリアライメントレールから前記ワークテーブルまでの間、及び前記洗浄部から前記プリアライメントレールまでの間で前記ワークを搬送し、前記第２の搬送アームは、前記ワークテーブルから前記洗浄部までの間で前記ワークを搬送することを特徴としている。

請求項２の発明によれば、第２の搬送アームより高い位置にある第１の搬送アームにより、プリアライメントレールとワークテーブルとの間、または洗浄部とプリアライメントレールとの間で、ダイシング前、及びダイシングが行われた後に洗浄された汚れのないワークが搬送される。第１の搬送アームと独立して駆動する第２の搬送アームでは、ワークテーブルと洗浄部との間でダイシング後の汚れのあるワークが搬送される。

これにより、汚れのないワークと、汚れているワークとが通るエリアが分けられ、ワークの汚染を防ぎ、独立して搬送アームが駆動するので、個別のタイミングで搬送が可能となり、効率的な高スループットの加工が出来る。

請求項３に記載の発明は、回転するブレードに対して相対的に移動するワークテーブル上にワークを載置して切削加工を行ない、洗浄部にて切削加工後の前記ワークの洗浄を行なうダイシング装置において、第１の移動軸に取り付けられた第１の搬送アームと、前記第１の移動軸の下段に平行に設けられた第２の移動軸に取り付けられ、前記第１の搬送アームから独立して駆動する第２の搬送アームを備え、前記第１の搬送アームで切削加工前、及び洗浄後のワークを搬送し、前記第２の搬送アームで切削加工後の前記ワークを搬送することを特徴としている。

請求項３の発明によれば、第２の搬送アームより高い位置にある第１の搬送アームにより、ダイシング前、及び洗浄後の汚れのないワークの搬送を行い、第１の搬送アームと独立して駆動する第２の搬送アームで、ダイシング後の汚れのあるワークの搬送を行う。

これにより、汚れのないワークと、汚れているワークとの通るエリアを分け、別々の搬送アームで搬送するのでワークの汚染を防ぐ。また、独立して搬送アームが駆動するので、個別のタイミングで搬送が可能となり、効率的な高スループットの加工が出来る。

以上説明したように、本発明のダイシング装置及びダイシング方法によれば、ワークの汚染を防ぎ、効率的な高スループットのダイシングを行うことが可能になる。

以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。

まず初めに、本発明に係わるダイシング装置の構成について説明する。図１は、ダイシング装置の全体斜視図である。

ダイシング装置１０は、ダイシングを行なう為に、互いに対向配置され、先端にブレード１２と不図示のホイールカバーが取付けられた高周波モータ内蔵型のスピンドル１１、１１と、スピンドル１１の近傍に取り付けられたワークの観察を行う顕微鏡１３と、ワークを吸着保持するワークテーブル１６とを備えている。

この他、ダイシング装置１０には、ダイシングされたワークＷをスピン洗浄する洗浄部としてのスピンナ１５と、フレームへマウントされたワークを多数枚収納したワーク収納部としてのカセット１７、カセット１７を載置して上下に移動するエレベータ１４とが備えられている。

また、ダイシング装置１０には、ワークの搬送を行う為に、第１の搬送アームとしての搬送アーム１Ａと、第２の搬送アームとしての搬送アーム１Ｂ、フレームの中心位置を合わせる一対のプリアライメントレール１８、１８、カセット１７からワークの出し入れを行う不図示のフィンガとが備えられている。

ブレード１２は、スピンドル１１により３０，０００ｒｐｍから８０，０００ｒｐｍで高速に回転され、スピンドル１１と共に不図示の移動軸によりＹ方向とＺ方向に移動される。

ワークテーブル１６は、ワークＷを吸着保持し、不図示の移動軸によりＸ方向に往復運動するとともに、不図示のθ回転軸によりθ方向に回転される。

搬送アーム１Ａは、第１の移動軸であるＸ軸３Ａに取り付けられたＺ軸５Ａに、アーム４Ａが取り付けられ、アーム４Ａの先端に吸着機構２が設けられている。搬送アーム１Ａは、Ｘ軸３ＡとＺ軸５Ａとにより、吸着機構２がＸ方向とＺ方向とへ移動し、図４のようにフレームＦへマウントされたワークＷのフレームＦを吸着機構２で吸着保持して搬送する。

搬送アーム１Ｂは、第１の移動軸の下段に平行に設けられた第２の移動軸であるＸ軸３Ｂに取り付けられたＺ軸５Ｂに、アーム４Ｂが取り付けられ、アーム４Ｂの先端に吸着機構２が設けられている。搬送アーム１Ｂは、Ｘ軸３ＢとＺ軸５Ｂとにより、吸着機構２がＸ方向とＺ方向とへ移動し、フレームＦを吸着機構２で吸着保持して搬送する。

一対のプリアライメントレール１８、１８は、エレベータ１４に載置された多段構造を成すカセット１７の開口側近傍、且つスピンナ１５の上方に設けられている。カセット１７の各段に収納されたフレームＦにマウントされたワークＷは、不図示のフィンガにより一対のプリアライメントレール１８に沿って搬出され、プリアライメントレール１８上に載置されて中心位置が合わせられる。

スピンナ１５は、内部にワークＷを吸着載置するスピンナテーブルが設けられ、スピンナテーブルはモータにより高速に回転する。スピンナテーブル上に吸着載置されたワークＷは、表面に高圧の洗浄液が噴射されるとともに高速に回転して洗浄が行われる。

ダイシング装置１０では、カセット１７よりフレームＦにマウントされたワークＷがプリアライメントレール１８上に搬出され、搬送アーム１Ａにより吸着されてワークテーブル１６上へ搬送される。

ワークテーブル１６上に搬送されたワークＷは、回転するブレード１２によりダイシングされ、ダイシング後は搬送アーム１Ｂにより吸着されてスピンナ１５へ搬送される。スピンナ１５へ搬送されたダイシング後のワークＷは、スピンナ１５により洗浄される。

洗浄されたワークＷは、搬送アーム１Ａにより再びプリアライメントレール１８上まで搬送され、カセット１７へ収納される。

以上のような構成によりダイシング装置１０は、ワークＷのダイシングを行う。

次に、本発明に係わるダイシング方法について説明する。図２は搬送アームの動作を模式的に表した正面図、図３はダイシングの工程と各搬送アームの動作フローを表した図表である。

ダイシング装置１０では、ダイシング動作が開始されると、図１に示すブレード１２が回転を開始し、切削液がブレード１２に向かって供給される。カセット１７に複数収納されたフレームＦにマウントされたワークＷの１枚が、プリアライメントレール１８上に搬出される（ステップＳ１）。

このとき、搬送アーム１Ａは図２の矢印Ａで示すプリアライメントレール上方位置で待機し、搬送アーム１Ｂは矢印Ｂで示すスピンナ上方位置で待機している。

続いて、搬送アーム１Ａによりプリアライメントレール１８上のワークＷが吸着保持され持ち上げられる（ステップＳ２）。

続いて、搬送アーム１Ａは、矢印Ｃで示すワークテーブル１６上方位置まで移動する。移動後、吸着機構２を下降させてワークＷをワークテーブル１６上に載置し、再び上昇して矢印Ａで示すプリアライメントレール１８上方位置まで移動して待機する（ステップＳ３）。

ワークテーブル１６へ載置されたワークＷは、ワークテーブル１６に吸着固定されてダイシングが開始される。ワークＷのダイシングでは、スピンドル１１がＺ方向に移動してブレード１２が所定の高さへ合わせられ、ワークテーブル１６がＸ方向に移動すると共に、スピンドル１１がＹ方向へインデックス送りされて加工されていく。

このとき、プリアライメントレール１８上へは２枚目のワークＷが搬出され、プリアライメントレール１８上方に待機している搬送アーム１Ａにより吸着保持される（ステップＳ４）。

２枚目のワークＷを吸着保持した搬送アーム１Ａは、ダイシングが終了するまで、矢印Ａで示すプリアライメントレール１８上方位置で待機する。

ダイシングが終了すると、ワークＷを吸着保持した搬送アーム１Ａは、矢印Ｃで示すワークテーブル上方位置に移動する。搬送アーム１Ｂは、矢印Ｄで示すワークテーブル１６上方位置へ移動し、ワークテーブル１６上のダイシング後のワークＷを吸着保持した後、矢印Ｂで示すスピンナ上方位置へ移動する（ステップＳ５）。

続いて、搬送アーム１Ａは、下降して２枚目のワークＷをワークテーブル１６へ載置し、再び上昇して矢印Ａで示すプリアライメントレール１８上方位置まで移動して待機する。搬送アーム１Ｂは、下降して図２に示す、スピンナテーブル１９上へダイシング済みの１枚目のワークＷを載置し、再び上昇して矢印Ｂで示すスピンナ上方位置で待機する（ステップＳ６）。

ワークテーブル１６に載置された２枚目のワークＷは、吸着固定されてダイシングされる。スピンナテーブル１９上に載置されたダイシング済みの１枚目のワークＷは吸着固定され、高圧の洗浄水を表面に噴射されるとともに、スピンナテーブル１９と共に高速に回転して洗浄される。

ワークＷの洗浄が終了すると、搬送アーム１Ｂは、矢印Ｄで示すワークテーブル１６上方位置まで移動し待機する。搬送アーム１Ｂが移動した後、搬送アーム１Ａは、下降してスピンナテーブル１９上の洗浄後のワークＷを吸着保持する。吸着保持した後、プリアライメントレール１８上方までワークＷを上昇させ、プリアライメントレール１８上にワークを載置する（ステップＳ７）。

搬送アーム１Ａは、洗浄後のワークＷをプリアライメントレール１８へ載置した後、矢印Ａで示すプリアライメントレール１８上方位置で待機する。プリアライメントレール１８へ載置された洗浄後のワークＷは、不図示のフィンガにより再びカセット１７へ収納される。

カセット１７へダイシングと洗浄とが終了した１枚目のワークＷが収納された後、プリアライメントレール１８上へは３枚目のワークＷが搬出され、プリアライメントレール１８上方に待機している搬送アーム１Ａにより吸着保持される（ステップＳ８）。

３枚目のワークＷを吸着保持した搬送アーム１Ａは、矢印Ａで示すプリアライメントレール１８上で待機する。

続いて、２枚目のワークＷのダイシングが終了すると、３枚目のワークＷを吸着保持した搬送アーム１Ａは、矢印Ｃで示すワークテーブル１６上方位置に移動する。搬送アーム１Ｂは、ワークテーブル１６上のダイシング後のワークＷを吸着保持した後、矢印Ｂで示すスピンナ上方位置へ移動する（ステップＳ９）。

この後、ワークテーブル１６上方位置に移動した搬送アーム１Ａは、ステップＳ６と同様に、下降して３枚目のワークＷをワークテーブル１６へ載置し、再び上昇してプリアライメントレール１８上方位置まで移動して待機する。スピンナ上方位置へ移動した搬送アーム１Ｂも、ステップＳ６と同様に、下降してスピンナテーブル１９上へダイシング済みの２枚目のワークＷを載置し、再び上昇して矢印Ｂで示すスピンナ上方位置で待機する。

以降、ステップＳ６からステップＳ９までをカセット１７に収納されたワークＷ全ての加工が終了するまで繰り返す。

以上説明したように、本発明に係るダイシング装置及びダイシング方法によれば、ダイシング前、または洗浄後の汚れていないワークは常に、ダイシング後の汚れているワークの通るエリアの上方を通り、汚れたワークから汚れが落下することはない。また、搬送する搬送アームも異なるため、ワークの汚染を防ぐことができる。

更に、搬送アームは個別に移動可能に設けられ、他方の工程が進行中であっても搬送を行うことが可能であり、ワークが移動した後に新たなワークを直ちに供給することも可能であるため、他方の工程の終了を待つロスタイムが最小限に抑えられ、効率的な高スループットの加工が出来る。

なお、本実施の形態では第１の搬送アームで汚れの無いワークを、第２の搬送アームで汚れのあるワークを搬送しているが、本発明はこれに限らず、第１の搬送アームと第２の搬送アームとは独立して移動可能であるため、入れ替えて使用しても好適に利用可能である。

また、本実施の形態では、図３の図表に示したダイシングの工程と各搬送アームの動作とでワークのダイシングを行っているが、本発明はこれに限らず、ワークサイズ、洗浄時間、ダイシング速度等、ワークの種類に適したダイシング工程と搬送アームの動作でダイシングを行い、２つの搬送アームが同時に別々の動作をすることにより、ワークを搬送する時間が最短となるように搬送アームを動作させればよい。

本発明に係わるダイシング装置を示した斜視図。 搬送アームの動作を模式的に表した正面図。 ダイシングの工程と各搬送アームの動作フローを表した図表。 フレームにマウントされたワークを示した斜視図。 吸着機構を示した斜視図。

符号の説明

１Ａ…搬送アーム（第１の搬送アーム）、１Ｂ…搬送アーム（第２の搬送アーム），２…吸着機構，３Ａ…Ｘ軸（第１の移動軸）、３Ｂ…Ｘ軸（第２の移動軸），４Ａ、４Ｂ…アーム，５Ａ、５Ｂ…Ｚ軸，１０…ダイシング装置，１１…スピンドル，１２…ブレード，１３…顕微鏡，１４…エレベータ，１５…スピンナ，１６…ワークテーブル，１７…カセット，１８…プリアライメントレール，１９…スピンナテーブル，Ｗ…ワーク

Claims (3)

1. 回転するブレードにより切削加工されるワークと、
   前記ワークを載置し、前記ブレードと相対的に移動するワークテーブルと、
   前記ワークを収納するワーク収納部と、
   前記ワークの中心位置を合わせるプリアライメントレールと、
   切削加工された前記ワークの洗浄を行なう洗浄部と、
   第１の移動軸に取り付けられ、切削加工前、及び洗浄後の前記ワークの搬送を行う第１の搬送アームと、
   前記第１の移動軸の下段に平行に設けられた第２の移動軸に取り付けられ、前記第１の搬送アームから独立して駆動し、切削加工後の前記ワークの搬送を行う第２の搬送アームとを備えたことを特徴とするダイシング装置。
2. 前記第１の搬送アームは、前記プリアライメントレールから前記ワークテーブルまでの間、及び前記洗浄部から前記プリアライメントレールまでの間で前記ワークを搬送し、前記第２の搬送アームは、前記ワークテーブルから前記洗浄部までの間で前記ワークを搬送することを特徴とする請求項１に記載のダイシング装置。
3. 回転するブレードに対して相対的に移動するワークテーブル上にワークを載置して切削加工を行ない、洗浄部にて切削加工後の前記ワークの洗浄を行なうダイシング装置において、第１の移動軸に取り付けられた第１の搬送アームと、前記第１の移動軸の下段に平行に設けられた第２の移動軸に取り付けられ、前記第１の搬送アームから独立して駆動する第２の搬送アームを備え、前記第１の搬送アームで切削加工前、及び洗浄後のワークを搬送し、前記第２の搬送アームで切削加工後の前記ワークを搬送することを特徴とするダイシング方法。

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