CN110052958A - 支承基台 - Google Patents

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Abstract

提供支承基台，能够掌握加工点的温度。支承基台(1)对板状的被加工物(200)进行支承。支承基台(1)包含：平板状的箱体(10)，其具有支承面(11)和载置面(12)，该支承面(11)对被加工物(200)进行支承，该载置面(12)载置在卡盘工作台的保持面上，是与支承面(11)相反的一侧的面；温度测定单元(20)，其收纳于箱体(10)；以及电池(30)，其作为温度测定单元(20)的电源。温度测定单元(20)具有：温度测定器(21)，其对支承面(11)的温度进行测定；以及记录部(22)，其对温度测定器(21)所测定出的温度进行记录。

Description

支承基台
技术领域
本发明涉及用于对被加工物进行支承的支承基台。
背景技术
公知有对在正面上形成有半导体器件或光器件等的晶片等板状物进行磨削而使其薄化或者进行研磨而使其抗折强度增强的加工技术(例如，参照专利文献1、专利文献2和专利文献3)。该专利文献1至该专利文献3所记载的磨削加工和研磨加工是通过如下方式实施的：使高速旋转的磨削磨具或研磨垫等工具与被磨削面接触而对被加工物进行削除。
专利文献1：日本特许第4546659号公报
专利文献2：日本特许第3980898号公报
专利文献3：日本特开2003-19671号公报
在该专利文献1至该专利文献3所记载的磨削加工和研磨加工中，在对被加工物进行加工时，工具与被加工物的接触点处于高温，当接触点的温度上升得过高时，有时会产生使工具损伤或者烧坏被加工物等加工不良情况。因此，在上述磨削加工和研磨加工中，期望掌握产生加工不良的情况下的加工点(接触点)的温度。但是，在上述磨削加工和研磨加工中，尤其是在一边提供纯水等加工液一边实施加工的情况下，难以对加工点(接触点)的温度进行测定。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供能够掌握加工点的温度的支承基台。
根据本发明，提供支承基台，其对板状的被加工物进行支承，其中，该支承基台具有：平板状的箱体，其具有支承面和载置面，该支承面对该被加工物进行支承，该载置面载置在卡盘工作台的保持面上，是与该支承面相反的一侧的面；温度测定单元，其收纳于该箱体；以及电池，其作为收纳于该箱体的该温度测定单元的电源，该温度测定单元包含：温度测定器，其对该支承面的温度进行测定；以及记录部，其对收纳于该箱体的该温度测定器所测定出的温度进行记录。
优选为，该温度测定单元还包含无线通信构件，该无线通信构件将该温度测定器所测定出的温度信息向该箱体之外发送。
优选为，在该支承面上设置有从该电池提供电力的电极，该被加工物被静电吸附在该支承面上。
优选为，该被加工物在隔着该支承基台保持在该卡盘工作台上的状态下被进行研磨。
本发明的支承基台实现了能够掌握加工点的温度的效果。
附图说明
图1是示出第1实施方式的支承基台和被加工物的立体图。
图2是对被第1实施方式的支承基台支承的被加工物进行磨削研磨的磨削研磨装置的结构例的立体图。
图3是示出第1实施方式的支承基台对被加工物进行支承的状态的立体图。
图4是沿图3中的IV-IV线的剖视图。
图5是示出第1实施方式的支承基台的结构的框图。
图6是示出第2实施方式的支承基台和被加工物的立体图。
图7是示出第2实施方式的支承基台对被加工物进行支承的状态的剖视图。
图8是示出第2实施方式的支承基台的结构的框图。
标号说明
1、1-2：支承基台；10：箱体；11：支承面；12：载置面；20：温度测定单元；21：温度测定器；22：记录部；23：无线通信装置(无线通信构件)；30：电池；51：正极电极(电极)；52：负极电极(电极)；106：卡盘工作台；106-1：保持面；200：被加工物。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明不受以下的实施方式所记载的内容所限定。另外，在以下所记载的构成要素中，包含本领域技术人员能够容易想到的方式和实质上相同的方式。此外，能够对以下所记载的结构进行适当组合。另外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或者变更。
〔第1实施方式〕
参照附图对本发明的第1实施方式的支承基台进行说明。图1是示出第1实施方式的支承基台和被加工物的立体图。图2是对被第1实施方式的支承基台支承的被加工物进行磨削研磨的磨削研磨装置的结构例的立体图。图3是示出第1实施方式的支承基台对被加工物进行支承的状态的立体图。图4是沿图3中的IV-IV线的剖视图。图5是示出第1实施方式的支承基台的结构的框图。
图1所示的第1实施方式的支承基台1对被加工物200进行支承。被加工物200是以硅为原材料的圆板状的半导体晶片或者由蓝宝石、SiC(碳化硅)等构成的光器件晶片。如图1所示，被加工物200在正面201的由形成为格子状的多条分割预定线202划分的区域中形成有器件203。在被加工物200的正面201侧被粘接部件210支承在支承基台1上的状态下对正面201的相反侧的背面204实施磨削等而薄化至规定的厚度之后，对背面204实施研磨。
在第1实施方式中，被加工物200为了进行薄化而利用图2所示的磨削研磨装置100对背面204进行磨削，并且为了使磨削后的背面204高精度地平坦化而对背面204进行研磨。
如图2所示，磨削研磨装置100主要具有装置主体101、第1磨削单元102、第2磨削单元103、研磨单元104、设置在旋转工作台105上的例如4个卡盘工作台106、盒体107、108、对位单元109、搬入单元110、搬出单元111、清洗单元112、搬出搬入单元113以及控制单元114。
第1磨削单元102一边使安装在主轴的下端的具有磨削磨具102-1的磨轮102-2进行旋转，一边沿着与铅垂方向平行的Z轴方向向保持在粗磨削位置302的卡盘工作台106上的被加工物200的背面204进行按压，从而用于对被加工物200的背面204进行粗磨削。同样地，第2磨削单元103一边使安装在主轴的下端的具有磨削磨具103-1的磨轮103-2进行旋转，一边沿着Z轴方向向保持在位于精磨削位置303的卡盘工作台106上的粗磨削完成后的被加工物200的背面204进行按压，从而用于对被加工物200的背面204进行精磨削。
另外，在第1实施方式中，作为第1磨削单元102和第2磨削单元103的磨轮102-2、103-2的旋转中心的轴心与作为卡盘工作台106的旋转中心的轴心相互平行，并且在水平方向上隔开间隔而配置。另外，在第1实施方式中，磨削单元102、103一边向被加工物200提供纯水等磨削水一边对被加工物200的背面204进行磨削。
如图2所示，研磨单元104使安装在主轴的下端的研磨工具104-2的研磨垫104-1与卡盘工作台106的保持面106-1对置而配置。研磨单元104一边使研磨工具104-2进行旋转，一边沿着Z轴方向向位于研磨位置304的卡盘工作台106的保持面106-1上所保持的精磨削完成后的被加工物200的背面204进行按压。研磨单元104通过使研磨工具104-2的研磨垫104-1沿着Z轴方向向被加工物200的背面204进行按压，从而用于对被加工物200的背面204进行研磨。另外，被加工物200的背面204的与磨削单元102、103的磨削磨具102-1、103-1和研磨单元104的研磨垫104-1接触的部分是磨削单元102、103和研磨单元104对被加工物200的背面204进行磨削研磨的加工点。
旋转工作台105是设置在装置主体101的上表面的圆盘状的工作台，设置为能够在水平面内进行旋转，在规定的时刻进行旋转驱动。在该旋转工作台105上例如以90度的相位角等间隔地配设有例如4个卡盘工作台106。该4个卡盘工作台106是在保持面106-1上具有真空卡盘的卡盘工作台构造，对载置在保持面106-1上的支承基台1进行真空吸附，从而对被加工物200隔着支承基台1进行保持。在磨削时和研磨时，这些卡盘工作台106以与铅垂方向平行的轴为旋转轴，通过旋转驱动机构在水平面内进行旋转驱动。这样的卡盘工作台106通过旋转工作台105的旋转而依次移动到搬入搬出位置301、粗磨削位置302、精磨削位置303、研磨位置304、搬入搬出位置301。
盒体107、108是具有多个插槽的用于收纳被加工物200的收纳器。一个盒体107收纳磨削研磨前的在正面201上通过粘接部件210粘贴有支承基台1的被加工物200，另一个盒体108收纳磨削研磨后的被加工物200。另外，对位单元109是用于临时放置从盒体107取出的被加工物200并进行被加工物200的中心对位的工作台。
搬入单元110具有吸附垫，对被对位单元109进行了对位后的磨削研磨前的被加工物200进行吸附保持，然后搬入到位于搬入搬出位置301的卡盘工作台106上。搬出单元111对保持在位于搬入搬出位置301的卡盘工作台106上的磨削研磨后的被加工物200进行吸附保持，并向清洗单元112搬出。
搬出搬入单元113例如是具有U字型手113-1的机器人拾取器，利用U字型手113-1对支承基台1或者被加工物200进行吸附保持，从而对粘接于支承基台1的被加工物200进行搬送。具体而言，搬出搬入单元113将磨削研磨前的被加工物200从盒体107向对位单元109搬出，并且将磨削研磨后的被加工物200从清洗单元112向盒体108搬入。清洗单元112对磨削研磨后的被加工物200进行清洗，将附着在磨削和研磨后的加工面上的磨削屑和研磨屑等污染物去除。
控制单元114分别对上述的构成磨削研磨装置100的构成要素进行控制。即，控制单元114使磨削研磨装置100对被加工物200执行研磨动作。控制单元114是能够执行计算机程序的计算机。控制单元114具有：运算处理装置，其具有CPU(central processing unit：中央处理器)那样的微处理器；存储装置，其具有ROM(read only memory：只读存储器)或者RAM(random access memory：随机存取存储器)那样的存储器；以及输入输出接口装置。控制单元114的运算处理装置执行存储于存储装置的计算机程序，生成用于对磨削研磨装置100进行控制的控制信号。控制单元114的运算处理装置将所生成的控制信号经由输入输出接口装置输出至磨削研磨装置100的各构成要素。
另外，控制单元114具有通信装置115，该通信装置115能够与支承基台1的后述的无线通信装置23进行双向通信。通信装置115能够与支承基台1的无线通信装置23进行双向信息通信。
另外，控制单元114与未图示的显示单元、输入单元和通知单元116连接，其中，该显示单元由对加工动作的状态、图像等进行显示的液晶显示装置等构成，该输入单元在操作员对加工内容信息等进行登记时使用。输入单元由设置在显示单元上的触摸面板和键盘等中的至少一个构成。通知单元116接收来自控制单元114的错误信号并发出光和声音中的至少一种，从而向操作员通知收到了错误信号。
接着，参照附图对第1实施方式的支承基台1进行说明。如图1和图3所示，支承基台1具有平板状的箱体10。箱体10的外观形成为圆板状，其上表面是隔着粘接部件210对被加工物200的正面201侧进行支承的支承面11，并且与支承面11相反的一侧的下表面是载置于保持面106-1的载置面12。即，支承基台1具有支承面11和载置面12，该载置面12载置在保持面106-1上，是与支承面11相反的一侧的下表面。支承面11和载置面12形成为平坦，并且相互平行地配置。
在第1实施方式中，如图1、图3和图4所示，箱体10具有：有底筒状的箱主体13，其下表面是载置面12；以及盖体15，其形成为圆板状且上表面是支承面11，并且将箱主体13的开口14封闭。箱主体13与盖体15相互固定。另外，箱主体13在内侧具有多个未图示的柱，该未图示的柱从底面朝向盖体15延伸并与盖体15接触。如图1所示，在盖体15上设置有至少一个贯通孔16。贯通孔16将盖体15贯通。在第1实施方式中，盖体15在中央设置有一个贯通孔16，并且在外缘部沿周向等间隔地设置有四个贯通孔16，共计设置有五个贯通孔16。
通过在支承面11上层叠由粘接剂等构成的粘接部件210并使粘接部件210粘贴在被加工物200的正面201侧，如图4所示，箱体10将被加工物200的正面201侧固定在支承面11上。另外，在将被加工物200固定在支承面11上的状态下使载置面12载置在卡盘工作台106的保持面106-1上，由此，箱体10被吸引保持在保持面106-1上。支承基台1在将被加工物200的正面201侧固定于支承面11的状态下被收纳在盒体107、108内。因此，被加工物200在隔着支承基台1吸引保持在卡盘工作台106上的状态下被进行磨削和研磨。
另外，如图4和图5所示，支承基台1具有温度测定单元20和电池30。如图4所示，温度测定单元20和电池30收纳在箱体10内。
温度测定单元20通过贯通孔16对支承面11的温度进行测定，该温度测定单元20具有至少一个温度测定器21、记录部22和作为无线通信构件的无线通信装置23。
温度测定器21通过贯通孔16对支承面11上的温度进行测定，在第1实施方式中，与贯通孔16一一对应地设置有五个温度测定器21。温度测定器21隔着在所对应的贯通孔16内露出的粘接部件210对贯通孔16的周围的支承面11的温度进行测定。温度测定器21具有热电偶24和温度传感器25。热电偶24具有一对金属线26，该一对金属线26由相互不同的金属构成且前端相互连接，并且通过贯通孔16而安装在粘接部件210上。
温度传感器25与热电偶24的一对金属线26的基端连接，对在一对金属线26的两端间产生的热电动势的电压等进行测定，从而对安装着热电偶24的一对金属线26的前端的粘接部件210的温度进行测定。温度传感器25将测定结果输出至记录部22。
记录部22是对各温度测定器21所测定出的粘接部件210的温度进行记录的计算机，其具有：运算处理装置，其具有CPU(central processing unit)那样的微处理器；以及存储装置，其具有ROM(read only memory)或者RAM(random access memory)那样的存储器。记录部22将各温度测定器21的温度传感器25所输出的各温度测定器21的测定结果记录在存储装置中。
另外，记录部22具有记录介质驱动装置27，该记录介质驱动装置27将各温度测定器21的温度传感器25所输出的各温度测定器21的测定结果存储在记录介质40中。记录介质40是装卸自如的，记录介质驱动装置27将各温度测定器21的测定结果记录在所安装的记录介质40中。在第1实施方式中，记录介质40由SD存储卡(Secure Digital memory card：安全数码存储卡)或者SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存取存储器)盒构成，但不限定于SD存储卡或者SRAM盒，也可以由磁盘、光盘、或磁光盘构成。另外，在第1实施方式中，记录部22将各温度测定器21的测定结果与所测定的日期和时间关联起来并记录到存储装置和记录介质40中。与所测定的日期和时间相关联的各温度测定器21的测定结果是各温度测定器21所测定出的温度信息。在本说明书中，以下，将与所测定的日期和时间相关联的各温度测定器21的测定结果记作表示各温度测定器21的测定结果的信息。记录部22将存储装置所记录的表示各温度测定器21的测定结果的信息输出给无线通信装置23。
无线通信装置23是将各温度测定器21所测定出的温度信息(即，表示各温度测定器21的测定结果的信息)发送给箱体10之外的控制单元114的通信装置115的无线通信装置。无线通信装置23每隔规定的时间间隔或者在接收到发送信息的指示时便将从记录部22输出的表示各温度测定器21的测定结果的信息以无线的方式发送给控制单元114的通信装置115。
电池30是用于对温度测定单元20的各温度测定器21的温度传感器25、记录部22和无线通信装置23进行驱动的电源。电池30是1次电池或者2次电池。电池30向温度测定单元20的各温度测定器21的温度传感器25、记录部22和无线通信装置23提供所需的电力。在第1实施方式中，电池30是所谓的纽扣型电池，但在本发明中，不限定于纽扣型电池。
接着，对图2所示的磨削研磨装置100对被加工物200依次实施粗磨削、精磨削以及研磨的加工动作进行说明。磨削研磨装置100在装置主体101上安装有盒体107和盒体108，该盒体107收纳有正面201借助粘接部件210被固定于支承基台1的被加工物200，该盒体108没有收纳被加工物200。当操作员将加工内容信息登记至控制单元114并且操作员输入了加工动作的开始指示时，磨削研磨装置100开始加工动作。
在加工动作中，磨削研磨装置100的控制单元114使搬出搬入单元113从盒体107中取出被加工物200并向对位单元109搬出，利用对位单元109对被加工物200进行中心对位。在加工动作中，磨削研磨装置100的控制单元114使搬入单元110将进行了中心对位后的被加工物200搬入到位于搬入搬出位置301的卡盘工作台106上。
在加工动作中，磨削研磨装置100的控制单元114将被加工物200的正面201侧隔着支承基台1吸引保持在卡盘工作台106上，使背面204露出，然后利用旋转工作台105将被加工物200依次搬送至粗磨削位置302、精磨削位置303、研磨位置304和搬入搬出位置301，并依次实施粗磨削、精磨削和研磨，从而使被加工物200的背面204高精度地平坦化。另外，在加工动作中，磨削研磨装置100每使旋转工作台105旋转90度时，便将磨削研磨前的被加工物200搬入到搬入搬出位置301的支承基台1上。
磨削研磨装置100的控制单元114将被研磨单元104研磨后的被加工物200定位于搬入搬出位置301，然后利用搬出单元111搬入到清洗单元112，利用清洗单元112进行清洗，然后利用搬出搬入单元113将清洗后的被加工物200向盒体108搬入。在对盒体107内的所有的被加工物200实施了磨削研磨后，磨削研磨装置100的控制单元114结束加工动作。
另外，通信装置115每隔规定的时间间隔便接收到各支承基台1的无线通信装置23所发送的表示各温度测定器21的测定结果的信息，磨削研磨装置100的控制单元114将接收到的表示各温度测定器21的测定结果的信息与支承基台1对应起来等而存储于存储装置。当通信装置115所接收的表示各温度测定器21的测定结果的信息中的某个信息是表示超过预定的阈值的温度的信息时，磨削研磨装置100的控制单元114向通知单元116发送错误信号，并且使通知单元116进行通知而停止磨削研磨装置100的加工动作。在控制单元114使加工动作停止时，只有在操作员实施了重新开始作业之后等，磨削研磨装置100才重新开始加工动作。另外，上述阈值是使磨轮102-2、103-2和研磨工具104-2中的某个部件损坏或可能损坏的温度、以及可能烧坏被加工物200的温度等产生加工不良的温度。
如上所述，第1实施方式的支承基台1在加工中对被加工物200进行支承，在支承面11上固定有被加工物200，温度测定单元20具有经由粘接部件210对支承面11的温度进行测定的温度测定器21。因此，支承基台1实现了如下效果：能够经由粘接部件210来直接掌握加工中的被加工物200的背面204的加工点的温度。
另外，第1实施方式的支承基台1的记录部22将表示温度测定器21所测定出的测定结果的信息记录于记录装置和记录介质40。因此，支承基台1通过掌握特别记录于记录介质40的表示测定结果的信息，能够在假设产生了加工不良时对加工不良的产生原因进行分析。
另外，第1实施方式的支承基台1具有无线通信装置23，该无线通信装置23将表示温度测定器21所测定出的测定结果的信息向箱体10之外发送。因此，支承基台1能够使操作员等在加工中实时掌握无线通信装置23所发送的表示测定结果的信息。另外，磨削研磨装置100的控制单元114利用通信装置115来接收支承基台1的无线通信装置23所发送的表示各温度测定器21的测定结果的信息，判定表示各温度测定器21的测定结果的信息是否为超过阈值的温度。因此，磨削研磨装置100的控制单元114能够在加工中实时掌握有可能产生加工不良的情况。另外，当磨削研磨装置100的控制单元114判定为表示各温度测定器21的测定结果的信息是超过阈值的温度时，停止加工动作，因此能够抑制加工不良的产生。
另外，第1实施方式的支承基台1在将被加工物200固定在支承面11上并保持在磨削研磨装置100的卡盘工作台106上的状态下使被加工物200进行磨削研磨。因此，支承基台1与被加工物200一同保持在卡盘工作台106上，因此能够在加工中经由粘接部件210对被加工物200的加工点的温度进行测定。
〔第2实施方式〕
参照附图，对本发明的第2实施方式的支承基台进行说明。图6是示出第2实施方式的支承基台和被加工物的立体图。图7是示出第2实施方式的支承基台对被加工物进行支承的状态的剖视图。图8是示出第2实施方式的支承基台的结构的框图。在图6、图7和图8中，对与第1实施方式相同的部分标注相同的标号并省略说明。
第2实施方式的支承基台1-2除了被加工物200固定于支承面11的固定方法和温度测定器21的数量不同以外，其他部分与第1实施方式的结构相同。如图6、图7和图8所示，第2实施方式的支承基台1-2具有对被加工物200进行保持的静电卡盘(ESC：Electrostaticchuck)50。
静电卡盘50具有设置在盖体15的支承面11上的正极电极51和负极电极52以及包覆该电极51、52的树脂层53。正极电极51从电池30提供正电。负极电极52从电池30提供负电。电极51、52由氧化铟锡(Indium Tin Oxide：ITO)等构成。树脂层53的上表面沿着支承面11平坦地形成。静电卡盘50被正极电极51提供正电，被负极电极52提供负电，从而在电极51、52间产生静电吸附力，通过该静电吸附力将被加工物200隔着树脂层53静电吸附在支承面11上。这样，在第2实施方式中，被加工物200借助静电卡盘50被静电吸附在支承面11上，并且支承面11隔着静电卡盘50对被加工物200进行支承。
第2实施方式的支承基台1-2仅在箱体10的中央设置有一个贯通孔16。贯通孔16贯通箱体10的盖体15和树脂层53。第2实施方式的支承基台1-2仅具有一个温度测定器21，使与温度传感器25连接的热电偶24的一对金属线26通过贯通孔16而直接安装在被加工物200的正面201上。
第2实施方式的支承基台1-2将被加工物200固定在支承面11上，温度测定单元20具有对支承面11的温度进行测定的温度测定器21。因此，与第1实施方式同样，支承基台1-2能够掌握被加工物200的背面204的加工点的温度。另外，第2实施方式的支承基台1-2将温度测定器21的热电偶24的一对金属线26直接安装于被加工物200的正面201，因此能够更准确地掌握被加工物200的背面204的加工点的温度。
另外，本发明不限定于上述实施方式。即，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形而实施。在上述实施方式中，对将支承基台1使用在具有磨削单元102、103和研磨单元104的磨削研磨装置100中的例子进行了说明，但本发明也可以将支承基台1、1-2使用在具有磨削单元102、103和研磨单元104中的至少一个的加工装置中。另外，在实施方式中，磨削研磨装置100的控制单元114接收支承基台1、1-2的无线通信装置23所发送的表示温度测定器21的测定结果的信息，但本发明也可以利用与构成磨削研磨装置100等加工装置的部件分开的接收装置来接收表示温度测定器21的测定结果的信息，并记录到存储装置中。

Claims (4)

1.一种支承基台，其对板状的被加工物进行支承，其中，
该支承基台具有：
平板状的箱体，其具有支承面和载置面，该支承面对该被加工物进行支承，该载置面载置在卡盘工作台的保持面上，是与该支承面相反的一侧的面；
温度测定单元，其收纳于该箱体；以及
电池，其作为收纳于该箱体的该温度测定单元的电源，
该温度测定单元包含：
温度测定器，其对该支承面的温度进行测定；以及
记录部，其对收纳于该箱体的该温度测定器所测定出的温度进行记录。
2.根据权利要求1所述的支承基台，其中，
该温度测定单元还包含无线通信构件，该无线通信构件将该温度测定器所测定出的温度信息向该箱体之外发送。
3.根据权利要求1或2所述的支承基台，其中，
在该支承面上设置有从该电池提供电力的电极，该被加工物被静电吸附在该支承面上。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的支承基台，其中，
该被加工物在隔着该支承基台保持在该卡盘工作台上的状态下被进行研磨。
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