特開 2024-168499 加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168499

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241128BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20241128BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20241128BHJP

   B23Q 3/08 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/78 F

H01L21/78 B

B23Q17/00 A

B23Q3/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085225

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110003524

【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 健太呂

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 智章

(72)【発明者】

【氏名】三瓶 貴士

【テーマコード（参考）】

3C016

3C029

5F063

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C016DA01

3C029EE01

5F063AA41

5F063AA48

5F063CA04

5F063CA06

5F063DD01

5F063DD25

5F063DE23

5F063DE40

5F063FF04

5F063FF05

5F131AA02

5F131BA31

5F131BA37

5F131BA52

5F131CA09

5F131DA32

5F131DA33

5F131DA36

5F131DA42

5F131EA05

5F131EA06

5F131EA14

5F131EA22

5F131EA24

5F131EB01

5F131EB03

5F131EB31

5F131KA40

5F131KB45

(57)【要約】

【課題】スピンナーテーブルのポーラス板の脱落を検知可能な加工装置を提供する。
【解決手段】加工装置は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブル１８を備える。スピンナーテーブル１８は、ウエーハを吸引保持する上面を有するポーラス板２４と、ポーラス板２４の側面と下面とを覆い吸引源に連通し上面に吸引力を生成する枠体２６とを含む。また、加工装置は、枠体２６に連結されポーラス板２４に対して垂直な回転軸２０ａを有する駆動源２０と、駆動源２０の負荷を検出する負荷検出手段２２と、ウエーハを保持する前に駆動源２０を作動させスピンナーテーブル１８を回転させて負荷検出手段２２によって検出される負荷の値が所定範囲を外れた際、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４の一部または全部が脱落していると判断する制御手段５２と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルを備えた加工装置であって、
該スピンナーテーブルは、ウエーハを吸引保持する上面を有するポーラス板と、該ポーラス板の側面と下面とを覆い吸引源に連通し該上面に吸引力を生成する枠体と、を含み、
該枠体に連結され該ポーラス板に対して垂直な回転軸を有する駆動源と、該駆動源の負荷を検出する負荷検出手段と、を少なくとも備え、
ウエーハを保持する前に該駆動源を作動させ該スピンナーテーブルを回転させて該負荷検出手段によって検出される負荷の値が所定範囲を外れた際、該スピンナーテーブルの該ポーラス板の一部または全部が脱落していると判断する制御手段を備えた加工装置。

【請求項2】

該負荷検出手段は、該駆動源の負荷電流値またはトルク値を検出する請求項１記載の加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルを備えた加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩなどの複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、切削装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコンなどの電気機器に利用される。

【0003】

切削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削ブレードを回転可能に支持した切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に加工送りする送り手段と、切削済みのウエーハを洗浄する洗浄手段と、を含んでいて、ウエーハを高精度に個々のデバイスチップに分割することができる（たとえば、特許文献１参照）。

【0004】

レーザー加工装置は、切削手段の代わりに、レーザー光線を照射してウエーハに加工を施すレーザー光線照射手段が配設されている点を除けば、切削装置とほぼ同じ構成を有している（たとえば、特許文献２参照）。

【0005】

また、洗浄手段は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を供給する洗浄水ノズルと、を備え、ウエーハを洗浄した後、スピンナーテーブルを高速回転させることにより、ウエーハをスピン乾燥させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１－２６４０２号公報

【特許文献2】特開２００４－３２２１６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

スピンナーテーブルは、ウエーハを吸引保持する上面を有するポーラス板と、ポーラス板の側面と下面とを覆い吸引源に連通する枠体と、を含む。スピンナーテーブルにおいては、吸引力や高速回転の影響などによってポーラス板が割れることがある。

【0008】

ポーラス板が割れてしまうと、ウエーハをスピンナーテーブルから搬出した後、洗浄手段において、スピンナーテーブルを回転させポーラス板を自ら洗浄する際に、割れたポーラス板の一部または全部が枠体から剥がれ、脱落するおそれがある。

【0009】

ポーラス板の一部または全部が脱落した状態で、次のウエーハがスピンナーテーブルに搬入され洗浄およびスピン乾燥が行われると、ウエーハが破損するという問題がある。

【0010】

本発明の課題は、スピンナーテーブルのポーラス板の脱落を検知可能な加工装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明によれば、上記課題を解決する以下の加工装置が提供される。すなわち、
「ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルを備えた加工装置であって、
該スピンナーテーブルは、ウエーハを吸引保持する上面を有するポーラス板と、該ポーラス板の側面と下面とを覆い吸引源に連通し該上面に吸引力を生成する枠体と、を含み、
該枠体に連結され該ポーラス板に対して垂直な回転軸を有する駆動源と、該駆動源の負荷を検出する負荷検出手段と、を少なくとも備え、
ウエーハを保持する前に該駆動源を作動させ該スピンナーテーブルを回転させて該負荷検出手段によって検出される負荷の値が所定範囲を外れた際、該スピンナーテーブルの該ポーラス板の一部または全部が脱落していると判断する制御手段を備えた加工装置」が提供される。

【0012】

好ましくは、該負荷検出手段は、該駆動源の負荷電流値またはトルク値を検出する。

【発明の効果】

【0013】

本発明の加工装置は、
ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルを備えた加工装置であって、
該スピンナーテーブルは、ウエーハを吸引保持する上面を有するポーラス板と、該ポーラス板の側面と下面とを覆い吸引源に連通し該上面に吸引力を生成する枠体と、を含み、
該枠体に連結され該ポーラス板に対して垂直な回転軸を有する駆動源と、該駆動源の負荷を検出する負荷検出手段と、を少なくとも備え、
ウエーハを保持する前に該駆動源を作動させ該スピンナーテーブルを回転させて該負荷検出手段によって検出される負荷の値が所定範囲を外れた際、該スピンナーテーブルの該ポーラス板の一部または全部が脱落していると判断する制御手段を備えているので、スピンナーテーブルのポーラス板の脱落を検知可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る加工装置の一例としての切削装置の斜視図。

【図2】図１に示す洗浄手段の斜視図。

【図3】図２に示す洗浄手段の断面模式図。

【図4】図２に示す洗浄手段のスピンナーテーブルを下降させた状態を示す断面模式図。

【図5】スピンナーテーブルのポーラス板の一部が脱落している洗浄手段の斜視図。

【図6】レーザー加工装置の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る加工装置の好適実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0016】

（切削装置２）
図１には、本発明に係る加工装置の一例としての切削装置２が示されている。切削装置２は、ウエーハを保持するチャックテーブル４と、チャックテーブル４に保持されたウエーハを切削する切削ブレードを回転可能に支持した切削手段６と、チャックテーブル４と切削手段６とを相対的に加工送りする送り手段（図示していない。）と、切削済みのウエーハを洗浄する洗浄手段８と、を含む。

【0017】

（チャックテーブル４）
チャックテーブル４の上端部分には、吸引源（図示していない。）に接続されたポーラス板１０が設けられている。そして、チャックテーブル４においては、吸引源でポーラス板１０の上面に吸引力を生成することにより、ウエーハを吸引保持する。なお、ポーラス板１０の外周には、複数のクランプ１２が周方向に間隔をおいて配置されている。

【0018】

（切削手段６）
切削手段６は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動自在に構成されたスピンドルハウジング１４と、スピンドルハウジング１４に回転自在に支持されたスピンドル（符号省略）に装着された切削ブレード１６とを備える。

【0019】

なお、Ｙ軸方向は、図１に矢印Ｙで示す方向であり、Ｚ軸方向は、図１に矢印Ｚで示す方向であってＹ軸方向に直交する上下方向である。また、図１に矢印Ｘで示すＸ軸方向は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定するＸＹ平面は実質上水平である。

【0020】

（送り手段）
図示していないが、送り手段は、チャックテーブル４に連結されＸ軸方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータとを有する。そして、送り手段は、ボールねじによりモータの回転運動を直線運動に変換してチャックテーブル４に伝達し、チャックテーブル４をＸ軸方向に加工送りする。

【0021】

（洗浄手段８）
図２ないし図４を参照して説明すると、洗浄手段８は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブル１８と、スピンナーテーブル１８を回転させる駆動源２０と、駆動源２０の負荷を検出する負荷検出手段２２と、を少なくとも備える。

【0022】

（スピンナーテーブル１８）
スピンナーテーブル１８は、ウエーハを吸引保持する上面を有するポーラス板２４と、ポーラス板２４の側面と下面とを覆い吸引源（図示していない。）に連通し、ポーラス板２４の上面に吸引力を生成する枠体２６と、を含む。ポーラス板２４と枠体２６とは部分的にボンドで接合されている。枠体２６の下方には、円筒状のカバー部材２８が設けられている。そして、スピンナーテーブル１８においては、吸引源でポーラス板２４の上面に吸引力を生成することにより、ウエーハを吸引保持する。

【0023】

（駆動源２０）
駆動源２０は、たとえば、動力１．５ｋＷ、最大トルク１２Ｎｍのサーボモータから構成され得る。駆動源２０は、スピンナーテーブル１８の枠体２６に連結された回転軸２０ａを有する。この回転軸２０ａは、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４の上面に対して垂直に設置されている。

【0024】

駆動源２０においては、上下方向に延びる軸線Ｌを中心として、スピンナーテーブル１８を所定の回転速度（たとえば、１００～３０００ｒｐｍ）で回転させる。なお、軸線Ｌは、円形のポーラス板２４の中心を通っている。

【0025】

駆動源２０の外周面には、エアシリンダなどの適宜のアクチュエータから構成され得る昇降手段３０が装着されている。この昇降手段３０は、スピンナーテーブル１８を昇降させ、ウエーハが着脱される上昇位置（図３に示す位置）と、ウエーハが洗浄される下降位置（図４に示す位置）とにスピンナーテーブル１８を位置づける。

【0026】

（負荷検出手段２２）
負荷検出手段２２は、駆動源２０の負荷として、駆動源２０の負荷電流値またはトルク値を検出する。負荷検出手段２２によって検出された負荷電流値またはトルク値は、後述する制御手段５２（図１参照）に送られる。

【0027】

図２に示すとおり、洗浄手段８は、さらに、スピンナーテーブル１８に保持されたウエーハに洗浄水を噴射する洗浄水ノズル３２と、スピンナーテーブル１８に保持されたウエーハにエアーを噴射するエアーノズル３４と、スピンナーテーブル１８を囲うハウジング３６とを含む。ハウジング３６には、洗浄水ノズル３２から噴射された洗浄水を排出するためのドレーンホース３８が装着されている。

【0028】

図１に示すように、切削装置２は、さらに、ウエーハを複数枚収容したカセット４０が置かれる昇降自在なカセット台４２と、カセット４０から切削加工前のウエーハを引き出して仮置きテーブル４４まで搬出するとともに、仮置きテーブル４４に位置づけられた切削加工済みのウエーハをカセット４０に搬入する搬出入手段４６と、カセット４０から仮置きテーブル４４に搬出された切削加工前のウエーハをチャックテーブル４に搬送する第一の搬送手段４８と、切削加工済みのウエーハをチャックテーブル４から洗浄手段８に搬送する第二の搬送手段５０と、切削装置２の作動を制御する制御手段５２と、を備えている。制御手段５２は、プロセッサおよびメモリを有するコンピュータから構成され得る。

【0029】

次に、上述したとおりの切削装置２の作動について説明する。

【0030】

切削装置２の制御手段５２においては、切削加工済みのウエーハを洗浄手段８のスピンナーテーブル１８によって保持する前に駆動源２０を作動させる。つまり、切削加工済みのウエーハを保持していない状態で、スピンナーテーブル１８を回転させる。

【0031】

スピンナーテーブル１８を回転させると、負荷検出手段２２によって駆動源２０の負荷（負荷電流値またはトルク値）が検出され、検出された負荷が負荷検出手段２２から制御手段５２に送られる。そして、制御手段５２においては、駆動源２０の負荷が所定範囲内であるかどうかによって、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４の一部または全部が脱落しているか否かを判断する。

【0032】

図２に示すように、ポーラス板２４が脱落していない場合には、ポーラス板２４の重心が軸線Ｌ（スピンナーテーブル１８の回転中心）に一致するため、スピンナーテーブル１８はバランスの取れた状態で回転する。この場合には、負荷検出手段２２によって検出される駆動源２０の負荷は、ほとんど変動しない。

【0033】

したがって、制御手段５２は、駆動源２０の負荷が所定範囲内に収まっている場合には、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４は脱落していないと判断する。この場合には、スピンナーテーブル１８でウエーハを保持し、洗浄およびスピン乾燥を行っても、ウエーハが破損するおそれがないため、洗浄手段８による洗浄工程の実行が許容される。

【0034】

一方、図５に示すように、ポーラス板２４の一部が脱落していると、ポーラス板２４の重心が軸線Ｌ（スピンナーテーブル１８の回転中心）からずれてしまう。このため、回転中のスピンナーテーブル１８のバランスがくずれるので、スピンナーテーブル１８において振動が発生する。この結果、負荷検出手段２２によって検出される駆動源２０の負荷が、ポーラス板２４が脱落していない場合と比較して大きくなる。

【0035】

また、ポーラス板２４の全部が脱落した場合には、スピンナーテーブル１８の重量が、所定重量（ポーラス板２４が装着されている場合のスピンナーテーブル１８の重量）よりも軽くなる。そのため、負荷検出手段２２によって検出される駆動源２０の負荷が、ポーラス板２４が脱落していない場合と比較して小さくなる。

【0036】

したがって、制御手段５２は、駆動源２０の負荷が所定範囲内から外れた際、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４の一部または全部が脱落していると判断する。

【0037】

ポーラス板２４の一部または全部が脱落した状態で、スピンナーテーブル１８でウエーハを保持し、洗浄およびスピン乾燥を行ってしまうと、ウエーハが破損するおそれがある。

【0038】

このため、ポーラス板２４の一部または全部が脱落していると制御手段５２が判断した場合には、洗浄手段８による洗浄工程は実行されないとともに、ポーラス板２４が脱落している旨がオペレータに報知される。オペレータへの報知は、たとえば、図示していないモニターへの表示や、警報音の鳴動、ランプの点灯または点滅などでよい。

【0039】

このような判断は、切削装置２の作動開始時や作動中において適宜行うことができる。たとえば、洗浄工程を実行する前には、ポーラス板２４が脱落しているか否かの判断を、必ず行うようにしてもよい。あるいは、洗浄工程を複数回（たとえば、３～５回程度）行ったら、上記判断を行なうようにしてもよい。

【0040】

なお、駆動源２０の負荷の上記所定範囲は、任意に設定され得る。たとえば、負荷電流値の所定範囲は、０．４５Ａ～０．５Ａの範囲でよく、トルク値の所定範囲は、７．５Ｎｍ～８Ｎｍでよい。

【0041】

以上のとおりであり、図示の実施形態の切削装置２においては、ウエーハを保持する前に駆動源２０を作動させスピンナーテーブル１８を回転させて、負荷検出手段２２によって検出される負荷の値が所定範囲を外れた際、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４が脱落していると判断するので、スピンナーテーブル１８のポーラス板２４の脱落を検知可能である。

【0042】

したがって、切削装置２においては、ポーラス板２４の脱落に気づかずに、洗浄手段８にウエーハを搬入してしまうことがない。この結果、ポーラス板２４が脱落している洗浄手段８において、ウエーハの洗浄およびスピン乾燥を行うことによるウエーハの破損を防止することができる。

【0043】

なお、本発明に係る加工装置は、上述した切削装置２に限定されず、たとえば図６に示すようなレーザー加工装置５４であってもよい。レーザー加工装置５４は、切削手段６の代わりに、レーザー光線を照射してウエーハにレーザー加工を施すレーザー光線照射手段５６が配設されている点を除けば、チャックテーブル４や洗浄手段８など、切削装置２とほぼ同じ構成を有している。

【符号の説明】

【0044】

２：切削装置（加工装置）
１８：スピンナーテーブル
２０：駆動源
２０ａ：回転軸
２２：負荷検出手段
２４：ポーラス板
２６：枠体
５２：制御手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】