JP6558948B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置、研削装置、レーザー加工装置等の加工装置に関する。

半導体デバイスや電子部品等の製造プロセスにおいては、シリコンや化合物半導体、樹脂パッケージ基板、セラミックス等からなる板状被加工物の表面にストリートと呼ばれる格子状の複数の分割予定ラインが形成される。

そして、分割予定ラインによって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成される。これらの板状被加工物は、所望の厚さに研削装置で薄化された後、切削装置や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る。

切削装置、研削装置又はレーザー加工装置等の加工装置は、装置内の多くの箇所に可動部や液体を用いる箇所があるため、故障や液漏れ等の恐れがあり、定期的なメンテナンスが必要となる部位が多く存在する（例えば、特開２０１３−１２９００８号公報参照）。

特開２０１３−１２９００８号公報

しかしながら、定期メンテナンスを実施している間にも何らかの故障が発生する場合があるが、それらは外装カバーで覆われた装置内部で発生するものであり、一見したところ問題が発生しているか否かはわからない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外装カバーを開けることなく容易に所要の箇所の状態を確認することのできる加工装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持する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を加工する加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段とを相対的に移動して加工送りする加工送り手段と、を備え、外装カバーに覆われた加工装置であって、該外装カバーに覆われた該加工装置のチャックテーブルベースを撮像する第１の撮像手段、該外装カバーに覆われた該加工装置のＹ軸ボールねじを撮像する第２の撮像手段、又は、該外装カバーに覆われた該加工装置のウォーターケース若しくはＸ軸ボールねじを撮像する第３の撮像手段と、該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段が撮像した画像を表示する該外装カバーに配設された表示手段と、を更に備え、該外装カバーに覆われた該加工装置内部の状況を該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段と該表示手段とによって監視することを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、加工装置は、該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段で撮像した正常時の画像を記憶する記憶手段と、該記憶手段で記憶した正常時の画像と該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段で新たに撮像した画像とを比較し、異常の発生を判定する判定手段と、該判定手段で異常が判定された際に異常情報を報知する報知手段と、を更に備える。また、好ましくは、該チャックテーブルベースには、加熱されることで色が変化する第１の試験片が設置されており、該第１の撮像手段は、該チャックテーブルベース及び該第１の試験片を撮像する。また、好ましくは、該ウォーターケースには、液体が掛かることで色が変化する該第２の試験片が設置されており、該第３の撮像手段は、該ウォーターケース及び該第２の試験片を撮像する。

本発明の加工装置によると、外装カバーで覆われた装置内部の所要の箇所に撮像手段を設置しておき、撮像手段で撮像した撮像画像を所望のタイミングで表示手段に表示させることで、外装カバーを開けることなく容易に所要の箇所の状態を確認することができるため、メンテナンス性が向上する。

更に、異常の発生を判定する判定手段を備えることで、オペレータを介することなく、外部からはわからない故障等を自動的に検出して報知手段で報知することができるため、いち早く装置の異常に対処することができる。

一部を透視した状態の切削装置の外観斜視図である。 外装カバーを取り外し、搬送ユニットを省略した状態の切削装置の機構部の斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、加工装置の一種である切削装置２の一部を透視した状態の外観斜視図が示されている。切削装置２は外装カバー１４により覆われているが、図１では説明の便宜上、第２外装カバー１４Ｂ内部の各構成部分を透視して実線で示している。

図１では、加工装置の一例として切削装置２について示しているが、本発明が対象とする加工装置は、切削装置２に限定されるものではなく、研削装置、研磨装置、レーザー加工装置等の他の加工装置も含むものである。

切削装置２のベース４上にはチャックテーブル６が図２に示した加工送り機構（Ｘ軸送り機構）８２によりＸ軸方向に往復動可能に搭載されている。チャックテーブル６は更に、鉛直軸回りに回転可能である。チャックテーブル６の加工送り機構８２は蛇腹８により閉鎖されている。

１０は上下動可能なカセットエレベーターであり、カセットエレベーター１０上にはウェーハＷをダイシングテープＴを介して環状フレームＦで支持したウェーハユニットを複数枚収容したカセット１２が搭載される。

切削装置２の外装カバー１４は、第１外装カバー１４Ａと第２外装カバー１４Ｂを含んでおり、第１外装カバー１４Ａの前面１４ａには装置に対する指示（コマンド）を入力したり装置の稼働状況が表示されるタッチパネル式の表示モニタ１６が配設されている。

更に、第１外装カバー１４Ａの前面１４ａの符号１７部分には、音による報知手段としてのブザー又はスピーカーが内蔵されている。第１外装カバー１４Ａの上面１４ｂには光による報知手段としての表示ランプ１９が立設されている。

カセットエレベーター１０に隣接して、カセット１２から引き出されたウェーハユニットのフレームＦが搭載される一対のセンタリングバー１８が配設されており、センタリングバー１８が互いに近づく方向に移動することにより、環状フレームＦに支持されたウェーハＷがセンタリングされる。

第１外装カバー１４Ａの側面１４ｃには開口２０が形成されており、この開口２０を通してチャックテーブル６が図示された被加工物着脱位置（原点位置）と、ウェーハＷに切削加工を施す加工位置との間でＸ軸方向に移動される。

第１外装カバー１４Ａ内には、第１切削ユニット、第２切削ユニット、第１及び第２切削ユニットのＹ軸送り機構、Ｚ軸送り機構がそれぞれ配設されているが、これらについては図２を参照して後で詳細に説明する。

２２はＨ形状の第１搬送ユニットであり、ウェーハユニットのフレームＦを吸着する４個の吸着パッド２４が装着されている。第１搬送ユニット２２の連結部材２６にはクランプ３０を有するクランプユニット２８が取り付けられている。

第１搬送ユニット２２は、ボールねじ及びパルスモータから構成されるＺ軸移動機構３２によりＺ軸方向に移動可能にＹ軸移動ブロック３４に取り付けられている。Ｙ軸移動ブロック３４にはナットが内蔵されており、このナットはボールねじ３６に螺合している。

従って、Ｙ軸移動ブロック３４は、ボールねじ３６とパルスモータ３８とから構成される第１Ｙ軸移動機構４０により、第１外装パネル１４Ａの側面１４ｃに固定された一対のガイドレール４２に案内されてＹ軸方向に移動される。

４４はＨ形状の第２搬送ユニットであり、支持部材４８に取り付けられている。第２搬送ユニット４４はウェーハユニットの環状フレームＦを吸着する４個の吸着パッド４６を有しており、その上方が透明カバー５０により覆われている。

支持部材４８は図示しないエアシリンダによりＹ軸移動ブロック５２に対してＺ軸方向に移動可能に取り付けられている。Ｚ軸移動ブロック５２にはナットが内蔵されており、このナットがボールねじ５４に螺合している。

Ｙ軸移動ブロック５２は、ボールねじ５４とパルスモータ５６とから構成される第２Ｙ軸移動機構５８により、第１外装カバー１４Ａの側面１４ｃに固定された一対のガイドレール６０に案内されてＹ軸方向に移動される。

６２は切削加工後のウェーハＷを洗浄するスピンナ洗浄ユニットであり、切削加工完了後のウェーハユニットの環状フレームＦは、第２搬送ユニット４４の吸着パッド４６で吸着されてスピンナ洗浄ユニット６２まで搬送され、スピンナ洗浄ユニット６２でウェーハＷのスピン洗浄及びスピン乾燥が実施される。

第２外装カバー１４Ｂの内側の上方部分には、第１カメラ６４Ａが設置されている。第１カメラ６４Ａは、切削加工の終了したウェーハＷを全体的に俯瞰して撮像し、所定のタイミング又はオペレータの指示によりタッチパネル式の表示モニタ１６上に撮像画像を表示し、切削装置２のコントローラ６６に内蔵された判定手段７０によりチップが飛散していないか等を判定する。

コントローラ６６は第１カメラ６４Ａで撮像した正常時の画像を記憶する記憶手段６６を有しており、記憶手段６６で記憶した正常時の画像と第１カメラ６４Ａで新たに撮像した撮像画像とを比較し、判定手段７０でチップ飛び等の異常の発生を判定する。

判定手段７０で異常が判定された際には、符号１７部分に内蔵されたブザー又はスピーカーにより音で異常を報知する。好ましくは、この音による異常の報知に加えて、表示ランプ１９を例えば赤色で点滅させてオペレータに異常を報知する。または、表示モニタ１６に異常の内容を表示する。

図２を参照すると、外装カバー１４と蛇腹８を取り外し、第１及び第２搬送ユニット２２，４４を省略した状態の切削装置２の斜視図が示されている。取り付けベース７２にはＸ軸方向に伸長する一対のガイドレール７４が固定されている。

Ｘ軸移動ブロック７６は、ボールねじ７８及びパルスモータ８０とからなる加工送り機構（Ｘ軸移動機構）８２により一対のガイドレール７４に案内されてＸ軸方向に往復動可能に搭載されている。

Ｘ軸移動ブロック７６には、チャックテーブルベース８４を介してチャックテーブル６が、チャックテーブルベース８４内に収容された回転機構により回転可能に搭載されている。

取り付けベース７２の後方には、門型形状のコラム８６が立設されている。コラム８６にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール８８が固定されている。コラム８６には第１Ｙ軸移動ブロック９０が、ボールねじ９２と図示しないパルスモータとからなる第１Ｙ軸移動機構９６により、ガイドレール８８に案内されてＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

第１Ｙ軸移動ブロック９０にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール９８が固定されている。第１Ｙ軸移動ブロック９０上には、第１Ｚ軸移動ブロック１００がボールねじ１０２とパルスモータ１０４とからなる第１Ｚ軸移動機構１０６により、ガイドレール９８に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

第１Ｚ軸移動ブロック１００には、第１切削ユニット１０８及び撮像ユニット１１０が取り付けられている。第１切削ユニット１０８は、モータにより回転駆動されるスピンドルの先端部に第１切削ブレードを着脱可能に装着して構成されている。

門型コラム８６には更に、第２Ｙ軸移動ブロック９０ａがボールねじ９２ａとパルスモータ９４ａとからなる第２Ｙ軸移動機構９６ａによりガイドレール８８に案内されてＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

第２Ｙ軸移動ブロック９０ａにはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール９８ａが固定されている。第２Ｙ軸移動ブロック９０ａ上には、第２Ｚ軸移動ブロック１００ａがボールねじ１０２ａとパルスモータ１０４ａとからなる第２Ｚ軸移動機構１０６ａにより、ガイドレール９８に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

第２Ｚ軸移動ブロック１００ａには第２切削ユニット１０８ａが取り付けられている。第２切削ユニット１００ａは、第１切削ユニット１０８と同様に、モータにより回転駆動されるスピンドルの先端部に第２切削ブレードが着脱可能に装着されて構成されている。

Ｘ軸移動ブロック７６にはチャックテーブルベース８４監視用の第２カメラ６４Ｂが装着されている。また、第１Ｚ軸移動ブロック１００にはＹ軸監視用の第３カメラ６４Ｃが装着されている。

１１２はウォーターケースであり、ウェーハＷの切削加工時に供給された切削水がこのウォーターケース１１２内に貯留され、切削屑を含んだ切削水が図示しないドレーンに排出される。取り付けベース７２には、ウォーターケース１１２からの切削水の漏水を監視する第４カメラ６４Ｄが装着されている。第４カメラ６４ＤはＸ軸監視にも利用できる。

好ましくは、漏水により水が滴ったり、液体が掛かると色が変わる試験片的な物をウォーターカバー１１２の漏水発生の前例がある位置に設置しておき、この試験片を第４カメラ６４Ｄで撮像し、色の変化を判定手段７０による判定基準とする。

チャックテーブルベース監視用の第２カメラ６４Ｂ及び／又はＹ軸監視用の第３カメラ６４Ｃの撮像位置に温度によって色等が変化する試験片的なものを設置し、これを撮像することによりチャックテーブルベース８４の加熱又はボールねじ９２，９２ａの加熱等を判定することができる。

上述した実施形態では、外装カバー１４の内部に第１乃至第４カメラ６４Ａ〜６４Ｄを設置して、これらのカメラによる撮像画像を所定のタイミング又はオペレータの指示により表示パネル１６上に表示させて、外装カバー１４を開けることなく容易に所要の箇所の状態を確認可能にしているが、カメラは４台に限定されるものではなく、必要箇所に更に他のカメラを設置して、表示モニタ１６上でカメラが設置された箇所の状況を確認するようにしても良い。

好ましくは、コントローラ６６の記憶手段６８にカメラ６４Ａ〜６４Ｄで撮像した正常時の撮像画像を記憶しておき、記憶手段６８で記憶した正常時の撮像画像とカメラ６４Ａ〜６４Ｄで撮像した新たな撮像画像とを比較し、判定手段７０で異常の発生を判定する。判定手段７０で異常が判定された際には、この異常情報をブザー、スピーカー又は表示ランプ１９で報知する。

２ 切削装置
６ チャックテーブル
１４ 外装カバー
１４Ａ 第１外装カバー
１４Ｂ 第２外装カバー
１６ 表示モニタ
１９ 表示ランプ
６４Ａ〜６４Ｄ カメラ
６６ コントローラ
６８ 記憶手段
７０ 判定手段
１０８ 第１切削ユニット
１０８ａ 第２切削ユニット
１１２ ウォーターケース

Claims (4)

1. 被加工物を保持する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を加工する加工手段と、該チャックテーブルと該加工手段とを相対的に移動して加工送りする加工送り手段と、を備え、外装カバーに覆われた加工装置であって、
   該外装カバーに覆われた該加工装置のチャックテーブルベースを撮像する第１の撮像手段、該外装カバーに覆われた該加工装置のＹ軸ボールねじを撮像する第２の撮像手段、又は、該外装カバーに覆われた該加工装置のウォーターケース若しくはＸ軸ボールねじを撮像する第３の撮像手段と、
   該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段が撮像した画像を表示する該外装カバーに配設された表示手段と、を更に備え、
   該外装カバーに覆われた該加工装置内部の状況を該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段と該表示手段とによって監視することを特徴とする加工装置。
2. 該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段で撮像した正常時の画像を記憶する記憶手段と、
   該記憶手段で記憶した正常時の画像と該第１の撮像手段、該第２の撮像手段又は該第３の撮像手段で新たに撮像した画像とを比較し、異常の発生を判定する判定手段と、
   該判定手段で異常が判定された際に異常情報を報知する報知手段と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の加工装置。
3. 該チャックテーブルベースには、加熱されることで色が変化する第１の試験片が設置されており、
   該第１の撮像手段は、該チャックテーブルベース及び該第１の試験片を撮像することを特徴とする請求項１又は２記載の加工装置。
4. 該ウォーターケースには、液体が掛かることで色が変化する該第２の試験片が設置されており、
   該第３の撮像手段は、該ウォーターケース及び該第２の試験片を撮像することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の加工装置。

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