特許 5731959 ワーク切断部用冷却液体の供給装置及び供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5731959

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】ワーク切断部用冷却液体の供給装置及び供給方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20150521BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 F

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-256853(P2011-256853)

(22)【出願日】2011年11月24日

(65)【公開番号】特開2013-115063(P2013-115063A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2013年8月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100060575

【弁理士】

【氏名又は名称】林 孝吉

(72)【発明者】

【氏名】藤田 隆

(72)【発明者】

【氏名】小島 恒郎

【審査官】 福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０４５５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１３００１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０６８６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１０６３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブレード固定部に取り付けたブレードの回転により、ワーク支持面上に固定されたワークを切断しながら、ノズルから吐出した冷却液体を前記ブレード及びワークに供給するワーク切断部用冷却液体の供給装置において、
前記ワーク支持面は、ワークの切断線に沿った方向に冷却液体が流れるように前記方向に傾斜して形成され、
前記ノズルは、該ブレード側面に冷却液体を供給するようにブレード側面に対して略直角または略斜め方向に配設され、
該ノズルから吐出した冷却液体は、ワーク上に着水し、
前記ワーク上に着水した冷却液体は、前記ワーク上を広がりながら、前記ブレードと前記ワークとの接触・摩擦点に供給されることを特徴とするワーク切断部用冷却液体の供給装置。

【請求項2】

上記ワーク支持面は、該ワークを把持するチャックごと傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク切断部用冷却液体の供給装置。

【請求項3】

上記ノズルは、上記ワークの切断加工の進行に従い、上記ブレードに対する相対的な位置関係を保持すべく移動するように構成したことを特徴とする請求項１記載又は２記載のワーク切断部用冷却液体の供給装置。

【請求項4】

ワーク支持面上に固定されたワークをブレードで切断しながら、ノズルから吐出した冷却液体を前記ブレード及びワークに供給するワーク切断部用冷却液体の供給方法において、
前記ワーク支持面を傾斜させた状態で、前記ノズルから吐出した冷却液体をワーク上に着水させてブレード側面に広げながら供給し、
前記ワーク上に着水して広がった冷却液体は、前記ワークと前記ブレードとの接触・摩擦点に供給されることを特徴とするワーク切断部用冷却液体の供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク切断部用冷却液体の供給装置及び供給方法に関し、特に、ブレードの回転でワークを切断しながら当該切断部に冷却液体を供給するワーク切断部用冷却液体の供給装置及び供給方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウェーハや電子部品材料等のワークを個々のチップに切断分割するためにダイシング装置（切断装置）が使用される。ダイシング装置は、ワークが水平に載置されるワークテーブルと、該ワークを切断するブレードと、前記ワークテーブルをブレードに対して相対的に移動させるワークテーブル送り機構と、前記ブレードを回転可能に取り付けたスピンドルと、該スピンドルを移動可能に支持するスピンドル移動機構とを備えている。前記ブレード１の外周側刃先部１ａは電着又は電鋳などにより作製され（図７参照）、このブレードの高速回転により、ウェーハに不完全溝（ハーフカット）又は完全溝（フルカット）を形成してウェーハを個々のチップに切断している。

【0003】

上記ダイシング装置はワーク切断部冷却のためのノズルを備え、ウェーハ（ワーク）の切断加工時には、ノズルから冷却水を吐出させて、冷却水をブレード及びウェーハに供給しながら切断加工を実施している。
例えば、図９、並びに図１０及び図１１に夫々冷却水の供給方式の従来例を示す。図９は、冷却水Ｃをブレード１の両側面から該ブレード１の側面に吹き付けて、ブレード１及びウェーハＷの切断部を冷却する方式である。又、図１０及び図１１は、ブレード１の上流側にノズル２を配置し、ブレード１の上流側端面に冷却水Ｃを供給して、ブレード１及びウェーハＷの切断部を冷却する方式である（関連技術として特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−３３９３７２号公報

【特許文献2】特開２００７−１８８９７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このように、ウェーハＷを切断するダイシング装置では、冷却水Ｃをブレード１に吹き付けてブレード１を冷却していた。しかし、図９に示す冷却方式では、ブレード１が何万回転という高速（例えば３０，０００〜６０，０００ｒｐｍ）で回転しているため、回転の遠心力によって、ブレード１の側面に冷却水Ｃが接触せずに、冷却水Ｃの殆どがそのまま風圧で跳ね飛ばされていた。

【0006】

又、ウェーハＷの切削で生ずる切り屑がそのまま流されずに滞留し、その滞留した切り屑が、ウェーハＷの切断部に挟み込まれて、ウェーハＷにクラック発生を増大させる要因になっていた。

【0007】

ブレード１とウェーハＷとの接触点に所要量の冷却水を供給すべく、冷却水Ｃを大量に使用して供給する方法が提案される。しかし、大量の冷却水Ｃを使用した場合でも、大量の冷却水Ｃによる冷却効果がさほど有効に機能せず、冷却水の使用量の無駄が多いという欠点を有していた。また、跳ね飛ばされた冷却水は、ミストとなって顕微鏡に付着し、顕微鏡を使用したカッティング位置の位置決め等に支障をきたしていた。

【0008】

又、図１０及び図１１に示す冷却方式では、ブレード１の上流側から冷却水Ｃを流すので、図１０に示すように、ブレード１の端面で冷却水Ｃをブレード１の両側面に２分するように切ることになる。その結果として、ブレード１の側面に冷却水Ｃが供給されない箇所が生じ、冷却水Ｃの冷却・潤滑作用が低下する。

【0009】

従って、ブレード１の側面と切断されたウェーハとの間の部分で大きな摩擦が生じ、その摩擦熱が増大するという欠点を有していた。又、ブレード１の側面に冷却水Ｃが効果的に供給されないので、切り屑が滞留すると共に、冷却水Ｃの冷却・潤滑作用が低下するという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は上記問題に鑑み、冷却液体が少量であっても、ブレードとワークとの接触・摩擦点に効率良く供給して、冷却液体の冷却・潤滑作用を高めるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ブレード固定部に取り付けたブレードの回転により、ワーク支持面上に固定されたワークを切断しながら、ノズルから吐出した冷却液体を前記ブレード及びワークに供給するワーク切断部用冷却液体の供給装置において、前記ワーク支持面は、ワークの切断線に沿った方向に冷却液体が流れるように前記方向に傾斜して形成され、前記ノズルは、該ブレード側面に冷却液体を供給するようにブレード側面に対して略直角または略斜め方向に配設され、該ノズルから吐出した冷却液体は、ワーク上に着水し、前記ワーク上に着水した冷却液体は、前記ワーク上を広がりながら、前記ブレードと前記ワークとの接触・摩擦点に供給されることを特徴とするワーク切断部用冷却液体の供給装置を提供する。

【0012】

この構成によれば、ノズルから吐出された冷却液体（水）は、ブレードの上流側に着水した後、ワーク上面の傾斜によって、ワークの上面に沿って広がりながら自然流下して、ブレードとワークとの接触・摩擦点に向かう。これにより、ブレードが高速に回転する場合でも、ノズルから吐出した冷却液体の殆どが、ブレードとワークとの接触・摩擦点に供給される。

【0013】

又、ブレードとワークとの接触・摩擦点に供給された冷却液体は、その後、そのままワークの傾きに従って排出側に流れていくので、次にノズルから供給される冷却液体が、前記ワークとの接触・摩擦点に円滑に流れ込む。

【0014】

更に、ノズルからワーク上面に供給された冷却液体は、ブレードで切断すべきワークの延長方向に収斂し流れるので、ワーク切断時に発生した切り屑（スラッジ）は、従来技術のように一方向に広がるのではなく、冷却液体の流れとともに洗いながされる。

【0015】

請求項２記載の発明は、上記ワーク支持面は、該ワークを把持するチャックごと傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク切断部用冷却液体の供給装置を提供する。

【0016】

この構成によれば、ワークを把持するチャックごとワーク支持面（ワークテーブル）が傾斜しているので、傾斜した分だけワーク支持面の平面視でのワーク送り方向の長さが短くなり、それに応じてワーク送り手段等の占有スペースが少なくて済む。

【0017】

請求項３記載の発明は、上記ノズルは、上記ワークの切断加工の進行に従い、上記ブレードに対する相対的な位置関係を保持すべく移動するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のワーク切断部用冷却液体の供給装置を提供する。

【0018】

この構成によれば、ブレードによるワークの切断加工時、ブレードの移動に同期してノズルが移動し、ブレードとノズルの相対的な位置関係が維持される。依って、ブレードの移動方向や移動速度が変化しても、ノズルから吐出された冷却液体は、ワーク上面における上流側の所定位置に常に着水する。

【0019】

請求項４記載の発明は、ワーク支持面上に固定されたワークをブレードで切断しながら、ノズルから吐出した冷却液体を前記ブレード及びワークに供給するワーク切断部用冷却液体の供給方法において、前記ワーク支持面を傾斜させた状態で、前記ノズルから吐出した冷却液体をワーク上に着水させてブレード側面に広げながら供給し、前記ワーク上に着水して広がった冷却液体は、前記ワークと前記ブレードとの接触・摩擦点に供給されることを特徴とするワーク切断部用冷却液体の供給方法を提供する。

【0020】

この方法によれば、ノズルから吐出された冷却液体は、ブレードとワークとの接触・摩擦点よりも上流側地点に供給する。その後、冷却液体は、ワークの傾斜面に沿って略扇状に拡がりながら自然流下して、ブレードとワークとの接触・摩擦点に向かう。これにより、ブレードが高速に回転する場合でも、ノズルから吐出した冷却液体の殆どが、ブレードとワークとの接触・摩擦点に無駄なく供給される。

【発明の効果】

【0023】

請求項１記載の発明は、ノズルから吐出された冷却液体は、ワークの上流側に着水した後、ワーク上面の傾斜によって、広がりをもってワークの上面に沿って自然流下する。そのため、ブレードが高速に回転しても、吐出した冷却液体の殆どをブレードとワークとの接触・摩擦点に供給でき、以て、少ない冷却液体でワーク切断部全面を効率良く冷却・潤滑することができ、冷却液体を多量に使用する必要がない。

【0024】

更に、ブレードとワークとの接触・摩擦点に供給した冷却液体は、ワークの傾斜により下流側に自然流下するため、次に供給される冷却液体を邪魔することなく、冷却液体の交換を円滑に行うことができる。仮に、ワークが傾斜せず水平である場合は、冷却液体を強制的に吐出しながら、ワーク上に滞留した冷却液体をおしのけないといけないが、ワークが傾斜していると、たとえ少量の冷却液体であっても、ワークが傾斜していると、たとえ少量の冷却液体であっても重力によって自然に流れて、冷却液体の交換が頗るスムーズになる。

【0025】

更に、ワークが傾斜していると、冷却液体に沿って、ワーク切断で発生するスラッジも滞留することはなくなるため、滞留したスラッジが再度ワーク切断位置に入り、ワーク切断時に大きなチッピングを起こすことはない。また、回転するブレードに直接冷却液体を
供給しているわけではないので、液体が遠心力によって跳ね返されることはほとんどない。

【0026】

又、従来技術のように一方向に広がるのではなく、ノズルから吐出した冷却液体が、ブレードで既に切断したワークの延長方向に収斂して移動するため、ワーク切断で発生する切り屑（スラッジ）を効果的に洗い流すことが可能になる。

【0027】

請求項２記載の発明は、チャックごと傾斜したワーク支持面の占有スペースが少なくて済むので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ワーク支持面を含む切削装置全体の小型化が可能になる。

【0028】

請求項３記載の発明は、ノズルから吐出された冷却液体は、ワーク上面における上流側の所定位置に常に着水するので、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、少ない冷却液体でワーク切断部全面を効率良く冷却・潤滑することができる。

【0029】

請求項４記載の発明は、冷却液体は、ワークの上流側に着水した後、ワーク上面の傾斜によって、広がりをもってワークの上面に沿って自然流下するため、ブレードが高速に回転しても、吐出した冷却液体の殆どをブレードとワークとの接触・摩擦点に供給でき、以て、少ない冷却液体でワーク切断部全面を効率良く冷却・潤滑することができ、冷却液体を多量に使用する必要がない。

【0030】

更に、ブレードとワークとの接触・摩擦点に供給した冷却液体は、ワークの傾斜により下流側に自然流下するため、次に供給される冷却液体を邪魔することなく、冷却液体の交換を円滑に行うことができる。又、ノズルから吐出した冷却液体が、ブレードで既に切断したワークの延長方向に収斂して移動するため、ワーク切断で発生する切り屑を効果的に洗い流すことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の一実施例を示し、ダイシング装置の各部のレイアウトを説明する配置平面図。

【図2】図１のダイシング装置に設けたワーク切断部用冷却液体の供給装置を上面から視た解説図。

【図3】図２のワーク切断部用冷却液体の供給装置を側面から視た解説図。

【図4】本発明の他の実施例を示し、ダイシング装置のワーク切断部用冷却液体の供給装置を上面から視た解説図。

【図5】本発明の応用例を示し、ダイシング装置のワーク切断部用冷却液体の供給装置に線状部材を設けた構成を側面から視た解説図。

【図6】図５を上面から視た解説図。

【図7】ブレードの構成例を示す正面図。

【図8】本発明の実施の形態に係るダイシング装置の切断装置の要部構造図。

【図9】従来例に係る冷却水供給方式を正面から視た解説図。

【図10】従来例に係る他の冷却水供給方式を上面から視た解説図。

【図11】図１０の冷却水供給方式を側面から視た解説図。

【発明を実施するための形態】

【0033】

本発明は、少ない冷却液体でブレード側面とワークとの接触・摩擦点を効率良く冷却・潤滑できるようにするという目的を達成するために、ブレード固定部に取り付けたブレードの回転により、ワーク支持面上に固定されたワークを切断しながら、ノズルから吐出した冷却液体を前記ブレード及びワークに供給するワーク切断部用冷却液体の供給装置において、前記ワーク支持面は、ワークの切断線に沿った方向に冷却液体が流れるように、前記方向に傾斜して形成され、前記ノズルは、該ブレード側面に向けて冷却液体を供給するようにブレード側面に対して略直角または略斜め方向に配設され、該ノズルから吐出した冷却液体は、ワーク上に着水し、前記ワーク上に着水した冷却液体は、前記ワーク上面に沿って広がりながら、前記ブレードと前記ワークとの接触・摩擦点に供給されることを特徴とするワーク切断部用冷却液体の供給装置によって実現した。

【0034】

本発明の実施形態に適用されるダイシング装置は、主として切断装置 、洗浄装置及び
搬送装置等から構成されている。このダイシング加工では、加工前のウェーハＷは、ワークテーブル上に載置されてそのワーク支持面に吸着保持され、そして、アライメントされた後、図８に例示する切断装置１０を構成するブレード２５のスピンドル軸方向への移動と、ワークテーブル２４の移動とによって、ストリートが切断される。

【0035】

最初のストリートが切断されると、切断装置１０のブレード２５をストリートのピッチ分だけ移動させたのち、ワークテーブル２４を再び移動させて、次のストリートが切断される。このような切断動作を繰り返して、全てのストリートの切断が終了すると、ワークテーブル２４を９０°回動させて、切断したストリートに直交する方向のストリートを前記同様に順次切断することで、ウェーハＷを最終的にダイス状に切断する。

【0036】

次に、切断装置１０の構成例について説明すると、ブレード２５は、図８に示すように、スピンドル３０の先端部に取り付けられ、不図示のモータの駆動によりブレード２５が高速回転される。また、ブレード２５は、フランジカバー（切断装置本体の構成部材）７２によって包囲されている。なお、フランジカバー７２には、ノズル４１に冷却水Ｃを供給するチューブ（不図示）が接続されていると共に、ブレード２５の磨耗等を検出するセンサ（不図示）が内蔵され、この検出情報は不図示の制御装置に出力される。

【0037】

フランジカバー７２におけるブレード２５と対応する箇所には、冷却液体供給用のノズル４１がブレード２５を挟んで一対設けられ、ノズル４１はブレード２５に対向して配置されている。このノズル４１から噴射された冷却水Ｃが、切断中のブレード２５及びウェーハＷの被切断部に供給されることで、当該ブレード２５及びウェーハＷの切断部が冷却される。

【0038】

ここで、ノズル４１の取付け形態としては、種々の態様例が可能であるが、例えば、ブレード２５を覆うフランジカバー７２に、ノズル４１を直接取り付けるか、或いは、連結部材を介して間接的に取り付けることができる。この場合、ノズル４１は、スピンドル３０の先端部にてブレード２５に対して若干離れて配置される。

【0039】

本実施の形態では、ワーク切断時に、ノズル４１から吐出した冷却水Ｃは、ブレード２５とウェーハＷとの接触・摩擦点を冷却・潤滑すべく、最適な噴射方向から供給される。又、ワークテーブル２４のワーク支持面は、冷却水Ｃが自然流下するように、水平方向に対して所定角度θだけ傾斜して形成されている。

【0040】

図８中の左右方向において、ワーク支持面は、ブレード２５の中心位置よりもノズル４１側の位置が上方となるように、即ち、冷却水Ｃが自然流下する方向に向かって、ワークテーブル２４が下方へ所望角度θで傾斜するように設定されている。

【0041】

前記ノズル４１は、ブレード方向を一部包含するように角度を設定して配置でき、この場合、冷却水Ｃは、ブレード２５の側面とウェーハＷの切断面（材料面）との間に一様に供給される。又、ノズル４１は、冷却水Ｃの供給方向におけるブレード２５の上流側から冷却水Ｃを吐出して、冷却水Ｃをブレード２５の略側面方向に向かって送給する。

【0042】

更に、ノズル４１から吐出された冷却水Ｃは、ウェーハＷ上におけるブレード２５の上流側地点Ｐに着水するように設定されている。

【0043】

ワークテーブル２４上のウェーハＷは傾斜しているが、ブレード２５がウェーハＷを相対的に切り進めるに従って、ノズル４１は制御手段（図示せず）を介して、ブレード２５と相対的な位置関係を保持するように、ブレード２５の移動と同期して移動する。

【0044】

この実施の形態によれば、ノズルから吐出された冷却水は、ウェーハの上流側に着水した後、ウェーハ上面の傾斜によって、ウェーハの上面に沿って広がりながら自然流下するため、ブレードが高速に回転しても、冷却水の殆どをブレードとウェーハとの接触・摩擦点に確実に供給でき、少量の冷却水でワーク切断部全面を効率良く冷却・潤滑できる。

【0045】

更に、冷却水は、ウェーハの傾斜下方側に自然流下するため、次に供給される冷却水の流入を促し、冷却水の交換が円滑になる。又、既に切断されたウェーハの延長方向に冷却水が収斂するため、切断時に発生した切り屑が効果的に洗い流される。この場合、ワーク支持面上に切り屑が滞留したとしても、再度ワーク切断位置に入る虞もない。

【0046】

又、冷却液体は、回転中のブレードに直接供給しないので、遠心力で跳ね返される恐れもない。

【実施例】

【0047】

以下、本発明の好適な実施例を図１乃至図３（図８も参照）に基づいて説明する。図１は本実施例に係るダイシング装置２１を示す平面図である。同図に示すように、ダイシング装置２１の本体部である方形匡体２２は平面視で方形に形成されている。又、方形匡体２２は斜辺縁部を有し、この斜辺縁部には開閉カバー付きの開口部２３が設けられている。

【0048】

又、方形匡体２２上には、ウェーハＷをチャック（図示せず）で固定して載置される回転可能なワークテーブル２４と、該ウェーハＷを切断するブレード２５，２５と、ワークテーブル２４をブレード２５，２５に対して相対的に移動させるワークテーブル送り機構２６とが設けられている。ワークテーブル送り機構２６は、方形匡体２２におけるワーク送り方向の第１対角線上に設置されている。

【0049】

更に、方形匡体２２上にはスピンドル移動機構２８が設置され、該スピンドル移動機構２８はガイドレール２９を備えている。スピンドル移動機構２８は、方形匡体２２におけるＹ方向と直角なＸ方向（スピンドル移動方向）の第２対角線上に設置されている。

【0050】

このように、スピンドル移動機構２８は、ワークテーブル送り機構２６に対して直交するように配置されているため、ガイドレール２９はワーク送り方向に対して直交している。

【0051】

ガイドレール２９には、２つのスピンドル３０，３０が移動可能に支持され、該スピンドル３０，３０は同一軸線上にて互いに対向して配設されている。各スピンドル３０，３
０には、ブレード２５，２５が回転可能に取り付けられている。又、スピンドル移動機構２８とワークテーブル送り機構２６とが直交する部分にはワーク切断加工部３２が配設され、このワーク切断加工部３２でブレード２５，２５によりウェーハＷが切断加工される。

【0052】

更に、方形匡体２２の右前側部分にはワーク交換部３３が設けられ、このワーク交換部３３において、オペレータＭはワークテーブル２４上のウェーハＷを容易に交換できる。尚、図中の符号３４は、ワーク切断加工部３２から流れ出る冷却水等（切削水や洗浄水の廃液を含む）を受けるオイルパンであり、オイルパン３４はワークテーブル送り機構２６を包囲している。

【0053】

更に又、方形匡体２２における左後側隅部には、排水口３５を有する排水機構３６と、排気口３７を有する排気機構３８とが配設されている。排水口３５は、高速回転するブレード２５，２５でウェーハＷを切断する際に、ブレード２５，２５の回転方向に沿って冷却水等が飛散する方向の延長線上に配置されている。

【0054】

上記ダイシング装置２１で切断加工を行う際は、先ず、スピンドル３０，３０にブレード２５，２５を取り付けると共に、ワークテーブル２４にウェーハＷを載置固定する。次いで、ウェーハＷは、ワークテーブル２４の移動（ウェーハＷとワークテーブル２４の相対移動に相当）と、スピンドル３０，３０の移動とによってストリートが切断される。

【0055】

即ち、ワークテーブル２４をワークテーブル送り機構２６により、方形匡体２２の略中央部側に搬送させて、ワーク切断加工部３２にウェーハＷを搬入させる。この後、ワーク切断加工部３２の中心に向かってスピンドル３０，３０を移動させ、該スピンドル３０，３０に取り付けたブレード２５，２５を高速回転させながら、ウェーハＷの切断加工を行う。

【0056】

最初のストリートが切断されると、ブレード２５をストリートのピッチ分だけ移動させ、そして、ワークテーブル２４を再びワーク送り方向に移動させて、次のストリートが切断される。このような切断動作を繰り返して、全てのストリートの切断が終了すると、ワークテーブル２４を９０°回動させて、切断したストリートに直交する方向のストリートを同様な動作の繰り返しにより順次切断する。これにより、ウェーハＷは最終的にダイス状に切断される。

【0057】

この加工中、スピンドル３０，３０の先端に設けた後述のノズル（図２中の符号４１）から冷却水をウェーハＷの切削加工ポイントに供給する。尚、供給された冷却水は、オイルパン３４により受けられた後に、排水口３５等を経て外部に排出される。

【0058】

次に、本実施例による冷却水供給システムについて詳述する。この冷却水供給システムは、第一にワーク支持面が、ワーク切断方向に向かって冷却液体が流れるように下方に傾斜して形成されていること、第二に、ノズルは、ワーク支持面上におけるブレードよりも傾斜方向上方側にてブレード側面に対して略直角方向又は斜め方向に配設されていること、第三に、ノズルから吐出した冷却液体が、ブレードとワークとの接触・摩擦点よりも傾斜方向上方側の地点に着水するように設けたことを特徴とする。

【0059】

図２及び図３は、夫々本冷却水供給システムを上面及び側面から視た解説図である。前記ダイシング装置２１は、図２に示すように、ワーク切断部用の冷却水Ｃを吐出するためのノズル４１，４１を複数本（図２では２本を例示する）備え、ノズル４１，４１は、前記スピンドル３０の先端部にてブレード２５に近接して取り付けられている。

【0060】

本実施例では、冷却水用のノズル４１，４１は、スピンドル３０，３０の先端部分に付帯させる形態で配設されている。具体的には、スピンドル３０，３０の先端のブレード２５，２５取付部分には、ブレード２５，２５を覆うようにフランジカバー（図８中の符号７２）が取り付けられており、フランジカバー７２におけるブレード２５と対応する箇所には、冷却液体供給用のノズル４１がブレード２５を挟んで一対設けられている。このフランジカバーに対して前記ノズル４１，４１は、高さ調整自在及び方向調整自在に装着されている。勿論、ノズル４１，４１の取り付け形態は之に限定されず種々の形態方式を採択し得る。

【0061】

ウェーハＷの切断加工時にノズル４１，４１から吐出した冷却水Ｃは、ブレード２５とウェーハＷとの接触・摩擦点（切削加工ポイント）を冷却・潤滑すべく、両者２５、Ｗ間に供給される。なお、ブレード２５の刃先側外周縁部４０は、電着（又は電鋳等）により作製されている。

【0062】

又、前記ワークテーブル２４のワーク支持面４２は、冷却水Ｃが自然流下するように、水平方向に対して所定角度θだけ傾斜して形成されている。ワーク支持面４２の傾斜方向は、前記ワークテーブル２４のＹ方向において、ワークテーブル２４の中心よりもノズル４１，４１側の位置が上方となるよう、即ち、冷却水Ｃが自然流下する方向Ｄに向かってワーク支持面４２が下方傾斜して設定されている。

【0063】

前記ノズル４１，４１は、ブレード２５の向きに対して完全に垂直方向ではないが、ノズル４１，４１はブレード方向を一部包含して向いている。そのため、冷却水Ｃは、ブレード２５の側面とウェーハＷの切断面（材料面）との間に一様に供給される。

【0064】

又、ノズル４１，４１は、冷却水供給方向におけるブレード２５の上流側から冷却水Ｃを吐出して、冷却水Ｃをブレード２５の略側面方向に向かって送給する。更に、ノズル４１，４１から吐出された冷却水は、ウェーハＷ上におけるブレード２５の上流側地点Ｐに着水するように設定されている。

【0065】

ワーク支持面４２、すなわち、ウェーハＷは傾斜して設けられ、具体的には、ウェーハＷを把持するチャック（図示せず）ごと、ノズル４１，４１側が上流側となるように傾斜している。ブレード２５がウェーハＷを相対的に切り進めるに従って、ノズル４１，４１は制御手段（図示せず）を介して、ブレード２５と相対的な位置関係を保持するように、ブレード２５の移動と同期して移動する。

【0066】

ここで、上記ノズル４１の仕様などに関しては、ノズル径は２ｍｍ（内径は１ｍｍ）、ノズル１本当たりの流量は１００ml/min、冷却液体（水）吐出方向は＋Ｘ方向若しくは−Ｘ方向、冷却液体の着水点はＸ方向：約±１２ｍｍかつＹ方向：約３０ｍｍ、ノズル先端位置はＸ方向：±１５ｍｍかつＹ方向：約３０ｍｍである。

【0067】

又、ブレード２５はダイヤモンド砥粒電着ブレード、ブレード径は２インチ、ワーク支持面４２の傾斜角度θ（ウェーハ傾斜角度θ）は１５°、切断材料はシリコンウェーハである。但し、前記傾斜角度θは之に限定されず、重力による冷却水Ｃの自然流下を確保できれば、ブレード回転速度等に応じて５°乃至２０°の範囲、より好ましくは７°乃至１８°の範囲に設定しうる。

【0068】

上記冷却水供給システムによれば、ワーク支持面４２は、ウェーハＷ上面における冷却水Ｃの自然流下を確保すべく、水平方向に対して１５°だけ傾斜し、且つ、ノズル４１，４１は冷却水Ｃの流れ方向Ｄにおいてブレ−ド２５の上流側地点に配置されている。

【0069】

依って、ブレード２５によるウェーハＷの切断加工中、ノズル４１，４１からの冷却水Ｃは、図２に示すように、ブレード２５の両側面に対し略直角方向に吐出されて、ブレード２５の上流側の着水点Ｐに向かう。その結果、ブレード２５が毎分何万回転という高速で回転していても、冷却水Ｃの殆ど全てがブレード２５の側面に無駄なく供給される。

【0070】

そのため、冷却水Ｃを従来例に比べ少量使用しても、ウェーハＷの切断部全面が満遍なく効率良く冷却・潤滑される。

【0071】

又、ノズル４１，４１から吐出された冷却水Ｃは、ウェーハＷの傾斜によって、扇状に自然と広がりつつウェーハＷの加工地点に向かって供給される。そのため、冷却水Ｃの拡散作用と自然流下作用により、ブレード２５とウェーハＷの接触部分に冷却水Ｃが確実かつ十分に供給される。よって、ブレード２５が高速に回転しても、ウェーハＷの表面に沿ってウェーハＷの加工点、即ち、ブレード２５とウェーハＷとの接触摩擦点に自動的に供給される。

【0072】

このため、殆どの冷却水Ｃがブレード２５とウェーハＷの接触・摩擦点に十分供給され、当該部分を極めて効率良く冷却・潤滑することができる。依って、従来技術の如くウェーハＷの接触・摩擦点にて摩擦熱が増大することが防止される。

【0073】

更に、冷却水Ｃの殆ど全部が無駄なくブレード２５とウェーハＷの接触・摩擦点に十分供給されることで、ウェーハＷの切削で生じた切り屑は、冷却水Ｃと共に洗い流される。そのため、切り屑の排出作用の促進に伴い、切り屑の滞留現象によるウェーハＷのクラック発生が未然に防止される。

【0074】

更に、供給された冷却水Ｃは、ブレード２５に接触した後、そのままウェーハＷの傾きに沿って流される。そのため、次に供給される冷却水Ｃを邪魔することなく、冷却水Ｃの交換が効率良く行われることとなる。仮に、ウェーハＷが傾斜していない場合は、冷却水Ｃを強制的に吐出しながら滞留水を押し除けなければならない。

【0075】

しかし、本発明のように、ウェーハＷが適度に傾斜していると、たとえ少量の冷却水Ｃであっても、冷却水ＣがウェーハＷ面上をスムーズに自然流下して、冷却水Ｃの交換、即ち、ウェーハ下傾方向Ｄに沿う冷却水Ｃの重力による排出作用が促進される。

【0076】

又、ウェーハＷの切断で生じた切り屑（スラッジ）については、従来技術のように一方向に広がるのではなく、双方のノズル４１，４１から吐出した冷却水Ｃが、ブレード２５で既に切断したウェーハＷの延長方向（傾斜方向Ｄ）に収斂することにより、冷却水Ｃの自然流下に伴い効率良く洗い流される。

【0077】

次に、本発明の他の実施例を図４に基づいて説明する。本実施例も図１のダイシング装置２１に適用したものである。以下、本実施例の技術的特徴についてのみ説明し、前記実施例と共通の構成部分については、その説明を省略するものとする。

【0078】

図４に示すように、本実施例の冷却供給システムは、冷却水Ｃを吐出するノズル４３，４３を複数本（図４では２本を例示する）備え、ノズル４３，４３は、スピンドル３０（図１参照）におけるブレード４４の近傍箇所に取り付けられている。切断加工時、ノズル４３，４３から吐出した冷却水Ｃは、ブレード４４及びウェーハＷに向けて供給される。

【0079】

ノズル４３，４３は、ブレード４４の側面に対して正確に垂直方向ではないが、ノズル４３，４３の吐出領域にブレード４４の上流側端面が包含されるように、ノズル４３，４３の向きは、ブレード４４の切削回転方向と順方向に設定されている。そのため、ブレード４４の側面とウェーハＷとの接触・摩擦点に冷却水Ｃが一様に供給される。

【0080】

ここで、ノズル４３の仕様等に関しては、ノズル径は２ｍｍ（内径は１ｍｍ）、ノズル１本当たりの流量は１５０ml/min、冷却液体吐出方向は３１５度方向もしくは２２５度方向、冷却液体の着水点はＸ方向：約±１６ｍｍかつＹ方向：約３５ｍｍ、ノズル先端位置はＸ方向：±２０ｍｍかつＹ方向：約４０ｍｍである。尚、ブレードの種類や直径、ワーク支持面の傾斜角度θ及び切断材料は前記実施例と同様である。

【0081】

依って、本実施例においても、上記実施例と同様に、ブレード４４によるウェーハＷの切断加工中、ノズル４３，４３からの冷却水Ｃは、ブレード４４の側面に対し斜め方向から吐出され、この冷却水Ｃは、ブレード４４の上流側の着水点Ｐに到達する。その結果、ブレード４４が高速回転していても、冷却水Ｃの略全てがブレード４４の側面とウェーハＷとの接触・摩擦点に無駄なく供給され、これゆえ、少量の冷却水Ｃの使用で、ウェーハＷの切断部全面が満遍なく効率良く冷却・潤滑される。

【0082】

又、別の実施例では、図示はしないが、ブレード面に沿って水を広げる目的であれば、ノズルをブレードより下流側に位置させて、ノズル向きをブレード側に向けつつ傾斜方向の上流側に向けて冷却水を供給する。ワーク上における着水点を接触摩擦点よりも上流側にしておけば、ワーク上に着水後、冷却水は傾斜したワークに沿って下方に流れながらも自然に広がり、ブレード側面を効果的に冷却することが可能となる。

【0083】

本発明の応用例として、冷却水供給装置に毛管現象を有する線状部材（刷毛部材）を設け、この線状部材を介してブレード及びウェーハに冷却水を供給することもできる。図５及び図６は、線状部材４５，４５を冷却水供給装置に付設した構成例を示す。

【0084】

線状部材４５，４５は毛細管作用を有し、上記スピンドル側の保持部材４６に取り付けられている。更に、保持部材４６の先端部は、ブレード４７の両側面近傍に及び、当該先端部にはスリット状の水受け部４８，４８が開穿されている。又、水受け部４８，４８は、上記ノズルによる冷却水吐出領域内に属するように配置され、水受け部４８，４８内には上記ノズルから冷却水Ｃが供給される。

【0085】

水受け部４８，４８の下部側には線状部材４５，４５の上端部が固定され、該線状部材４５，４５の下端部は、ブレード４７の側面外周縁部（外周側刃先部）に接触している。ここで、ブレード４７の側面外周縁部に溝４９が刻設されている場合には、ブレード４７によるウェーハＷの切断加工の際、線状部材４５，４５の下端部がブレード４７の側面外周縁部の溝４９に常に接触する。

【0086】

本実施例においては、線状部材４６の下端部がブレード回転方向Ｒに沿ってブレード４７の側面外周縁部に接触するので、ウェーハＷの切断加工の際、上記ノズルより水受け部４８，４８内に送給された冷却水Ｃは、毛細管現象で線状部材４５，４５からブレード４７の側面外周縁部に塗り込むように供給される。

【0087】

その結果、冷却水Ｃがブレード４７の側面外周縁部に確実に到達して付着する。又、ブレード４７の側面外周縁部に溝４９が刻設されている場合、当該溝４９が奥まった形状を有していても、溝４９の内奥部に冷却水Ｃを確実に送給することができる。これにより溝４９を介して冷却水Ｃの略全てが、ブレード４７の側面とウェーハＷとの接触・摩擦点に無駄なく供給され、これゆえ、少量の冷却水Ｃの使用でも、ウェーハＷの切断部全面が満遍なく効率良く冷却・潤滑される。

【0088】

叙上の如く本発明によると、ノズルから吐出された冷却水は、ウェーハの上流側に着水
した後、ウェーハ上面の傾斜によって、広がりをもってウェーハの上面に沿って自然流下する。そのため、ブレードが高速に回転しても、吐出した冷却水の殆どをブレードとウェーハとの接触・摩擦点に供給でき、以て、少量の冷却水でワーク切断部全面を効率良く冷却・潤滑することができ、冷却水を多量に使用する必要がない。

【0089】

更に、ブレードとウェーハとの接触・摩擦点に供給した冷却水は、ウェーハの傾斜下方側に重力で自然流下するため、次に供給される冷却水の流入を促し、冷却水の交換が円滑になる。ウェーハが水平である場合は、冷却水を強制的に噴射して、ウェーハ上面に滞留した冷却水を押しのけないといけないが、ウェーハ上面が排出側に傾斜していると、たとえ少量の冷却水でも自然に流れて、冷却水の交換がスムーズになる。

【0090】

又、ウェーハの切断で発生した切り屑（スラッジ）は、従来技術のように一方向に広がるのではなく、本発明では、ブレードで既に切断したウェーハの延長方向に冷却水が収斂して移動するため、前記切り屑が効果的に洗い流されてその排出作用が促進する。

【0091】

更に、ウェーハを把持するチャックごと、ワーク支持面を含むワークテーブルが傾斜する構成では、傾斜した分だけワークテーブルの平面視での占有面積が減少し、ダイシング装置全体の小型化が可能になる。

【0092】

更に又、ウェーハの切断加工時、ブレードの移動と同期してノズルを移動させることで、ブレードとノズルの相対的な位置関係が常時維持される。依って、ブレードの移動速度が変化しても、ノズルから吐出された冷却水は、ワーク上面における上流側の所定位置に常に着水するため、少ない冷却水でワーク切断部全面を効率良く冷却・潤滑することができる。

【0093】

冷却水は、線状部材に着水させた後、毛細管現象によりブレード側面外周縁部に付着させる構成では、ブレードとワークとの接触・摩擦点に冷却水を供給でき、従って、ブレードが高速に回転しても、冷却水の殆どをブレードとワークとの接触・摩擦点に確実に供給することができる。特に、ブレード側面外周縁部に沿って溝が刻設されている場合は、高い粘度の冷却水であっても、ブレードの側面に冷却水を安定して供給できる。

【0094】

この場合、ブレードの回転の遠心力による風圧が高くても、この風圧で冷却水が吹き飛ばされる恐れもない。

【0095】

本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。例えば、ブレード側面に対するノズルの吐出角度は、任意の角度に調整可能に構成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明は、ブレードの回転によりワークを切断加工するワーク切断装置であれば、ダイシング装置以外のワーク切断装置に対して、種類や型式を問わず全て適用することが可能である。

【符号の説明】

【0097】

１０ 切断装置
２１ ダイシング装置（ワーク切断装置）
２２ 方形匡体
２４ ワークテーブル（ワーク支持面）
２５，４４，４７ ブレード
２６ ワークテーブル送り機構
２８ スピンドル移動機構
２９ ガイドレール
３０ スピンドル（ブレード固定部）
３２ ワーク切断加工部
３３ ワーク交換部
３４ オイルパン
３５ 排水口
３６ 排水機構
４１，４３ ノズル
４２ ワーク支持面
４５ 線状部材
４６ 固定部材
４８ 水受け部
４９ 溝
７２ フランジカバー
Ｐ 着水点
Ｃ 冷却水（冷却液体）
Ｗ ウェーハ（ワーク）
Ｓ 冷却水供給方向

【図2】

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】