CN111987033A - 保持装置 - Google Patents

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Abstract

提供保持装置，其能够防止被加工物的破损。对被加工物进行保持的保持装置具有：保持单元，其利用保持面对被加工物进行保持，利用该保持面的环状的吸引区域对被加工物的外周区域进行吸引，该环状的吸引区域形成于保持面的被被加工物覆盖的区域；压力测量单元，其对与吸引区域连接的吸引路的压力进行测量；以及控制单元，在压力测量单元所测量的压力比预先设定的阈值低的情况下，控制单元判定为在被加工物与保持面之间不存在异物，在压力测量单元所测量的压力比阈值高的情况下，控制单元判定为在被加工物与保持面之间存在异物。

Description

保持装置
技术领域
本发明涉及对被加工物进行保持的保持装置。
背景技术
通过对形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成电路)等器件的半导体晶片进行分割，来制造分别具有器件的多个器件芯片。另外，通过将利用由树脂制成的密封材料(模制树脂)对安装在基板上的多个器件芯片进行覆盖而形成的封装基板分割，来制造封装器件。该封装器件内置在以手机和个人计算机为代表的各种电子设备中。
近年来，随着电子设备的小型化、薄型化，对器件芯片和封装器件也要求薄型化。因此，使用对分割前的半导体晶片和封装基板进行磨削而进行薄化的方法。
在以上述半导体晶片和封装基板为代表的被加工物的分割中，例如使用利用环状的切削刀具对被加工物进行切削的切削装置。另外，为了使被加工物薄化，例如使用利用磨削磨轮对被加工物进行磨削的磨削装置。
在切削装置、磨削装置等加工装置中，具有对被加工物进行保持的保持工作台。例如在专利文献1中公开了具有由多孔陶瓷等多孔质部件制成的多孔板的保持工作台。多孔板的上表面构成对被加工物进行保持的保持面，该保持面与吸引源连接。在已将被加工物配置在多孔板的保持面上的状态下，使吸引源的负压作用于保持面，从而被加工物被吸引保持于保持工作台。
专利文献1：日本特开2004-14939号公报
在利用上述保持工作台对被加工物进行保持时，有时在被加工物或保持工作台的多孔板上附着有因被加工物的加工而产生的屑(加工屑)等异物。而且，当在附着有异物的状态下将被加工物配置在保持工作台上时，有时异物会进入到被加工物与保持工作台之间。
当在异物存在于被加工物与保持工作台之间的状态下将被加工物吸引保持于保持工作台时，被加工物的与异物接触的区域发生变形。由此，对被加工物施加局部应力，有可能使被加工物破损。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种保持装置，其能够防止被加工物的破损。
根据本发明的一个方式，提供保持装置，其对被加工物进行保持，该保持装置具有：保持单元，其利用保持面对该被加工物进行保持，利用该保持面的环状的吸引区域对该被加工物的外周区域进行吸引，该环状的吸引区域形成于该保持面的被该被加工物覆盖的区域；压力测量单元，其对与该吸引区域连接的吸引路的压力进行测量；以及控制单元，在该压力测量单元所测量的压力比预先设定的阈值低的情况下，该控制单元判定为在该被加工物与该保持面之间不存在异物，在该压力测量单元所测量的压力比该阈值高的情况下，该控制单元判定为在该被加工物与该保持面之间存在异物。
本发明的一个方式的保持装置具有在环状的吸引区域对被加工物的外周区域进行吸引的保持单元。当使用该保持单元时，在被加工物与保持单元之间存在异物的情况下，被加工物不会被保持单元吸引保持。由此，能够防止被加工物的与异物接触的区域发生局部变形而使被加工物破损。
另外，本发明的一个方式的保持装置具有：压力测量单元，其测量与吸引区域连接的吸引路的压力；以及控制单元，其根据压力测量单元所测量的压力来判定有无异物。由此，在被加工物配置在保持单元上时，能够确认被加工物与保持单元之间是否存在异物。
附图说明
图1的(A)是示出保持装置的立体图，图1的(B)是示出已保持了被加工物的状态的保持装置的立体图。
图2是示出已保持了被加工物的状态的保持装置的剖视图。
图3是示出异物进入了被加工物与保持工作台之间的状态下的保持装置的剖视图。
标号说明
11：被加工物；11a：正面；11b：背面；13：分割预定线(间隔道)；15：器件；17：异物；2：保持装置(保持机构)；4：保持工作台(保持单元)；4a：保持面；4b：凹部(吸引区域)；6：吸引路；8：阀；10：吸引源；12：阀；14：流体提供源；16：压力测量器(压力测量单元)；30：控制部(控制单元)；32：判定部；34：存储部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。首先，对本实施方式所涉及的保持装置(保持机构)的结构例进行说明。图1的(A)是示出保持装置(保持机构)2的立体图。
保持装置2具有对被加工物11进行保持的保持工作台(保持单元)4。保持工作台4由非多孔质材料(非多孔质的金属、玻璃、陶瓷等)制成，形成为俯视圆形。保持工作台4的上表面构成对被加工物11进行保持的保持面4a。
被加工物11是在被保持于保持工作台4的状态下被实施加工、清洗等处理的部件(被保持物或被处理物)。例如，被加工物11是由硅等制成的圆盘状的晶片，具有正面11a和背面11b。被加工物11由按照相互交叉的方式呈格子状排列的分割预定线(间隔道)13划分为多个区域，在该区域的正面11a侧分别形成有由IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等构成的器件15。
另外，被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如，被加工物11也可以是由硅以外半导体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、蓝宝石、玻璃、陶瓷、树脂、金属等材料制成的任意形状及大小的晶片。另外，器件17的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也没有限制。
保持工作台4的保持面4a的形状及大小形成为能够对被加工物11整体进行支承。具体而言，保持面4a形成为直径比被加工物11大的圆形。例如，在被加工物11的直径为300mm左右的情况下，保持面4a的直径能够设定为310mm左右。而且，被加工物11以其中心位置与保持工作台4的中心位置一致的方式配置在保持工作台4上。保持面4a的形状及大小可以根据被加工物11的形状及大小适当变更。
在保持工作台4的保持面4a侧，沿着保持工作台4的外周形成有环状的凹部(吸引区域)4b。凹部4b形成在当被加工物11配置在保持工作台4上时被被加工物11覆盖的区域。具体而言，凹部4b形成为直径比被加工物11小的圆环状。例如凹部4b在从保持工作台4的外周缘向保持工作台4的中心侧离开3mm～6mm左右的位置上以规定的宽度(例如1mm～2mm左右)形成。
另外，在图1的(A)中示出了凹部4b形成为连续的线状的例子，但凹部4b的形状没有限制。例如，也可以将多个线状的凹部4b沿着保持工作台4的外周排列成环状。即，线状的凹部4b也可以沿着保持工作台4的外周形成为不连续的线状(虚线状)。另外，也可以在保持工作台4上呈同心圆状形成直径不同的2条以上的环状的凹部4b。
另外，保持工作台4与电动机等旋转驱动源(未图示)连接，该旋转驱动源使保持工作台4绕与Z轴方向(铅垂方向、上下方向)大致平行的旋转轴旋转。另外，保持工作台4与移动机构(未图示)连接，该移动机构使保持工作台4沿着X轴方向(第一水平方向)或Y轴方向(第二水平方向)移动。
当在保持工作台4的保持面4a上配置被加工物11时，被加工物11的外周缘侧的区域的一部分(外周区域)与凹部4b重叠。当在该状态下使吸引源10(参照图2)的负压作用于凹部4b时，被加工物11的与凹部4b重叠的区域(外周区域)被吸引，被加工物11被吸引保持于保持工作台4。即，凹部4b相当于对被加工物11的外周区域进行吸引的吸引区域。
图1的(B)是示出已保持了被加工物11的状态的保持装置2的立体图。对保持装置2所保持的被加工物11实施加工、清洗等各种处理。
图2是示出已保持了被加工物11的状态的保持装置2的剖视图。形成于保持工作台4的凹部4b与形成在保持工作台4内部的吸引路6连接，吸引路6经由阀8与喷射器等的吸引源10连接。另外，吸引路6经由阀12与向吸引路6提供空气等流体的流体提供源14连接。另外，在吸引路6上连接有测量吸引路6的压力的压力测量器(压力测量单元)16。
另外，保持装置2具有与构成保持装置2的各构成要素(阀8、吸引源10、阀12、流体提供源14、压力测量器16、旋转驱动源、移动机构等)连接的控制部(控制单元)30。控制部30由计算机等构成，对保持装置2的各构成要素的动作进行控制。
在利用保持装置2对被加工物11进行保持时，首先，将被加工物11配置在保持工作台4的保持面4a上。例如，被加工物11以正面11a侧向上方露出而背面11b侧与保持工作台4的保持面4a对置的方式被配置在保持工作台4上。此时，形成于保持工作台4的凹部4b的整体被被加工物11覆盖，被加工物11的外周区域与凹部4b重叠。
然后，在被加工物11已配置在保持工作台4上的状态下，打开阀8并且关闭阀12。其结果是，吸引源10的负压经由吸引路6和凹部4b而作用于被加工物11的背面11b侧，对被加工物11的外周区域进行吸引。由此，被加工物11被保持工作台10保持。
另一方面，在从保持装置2上取下被加工物11时，关闭阀8并且打开阀12。由此，解除吸引源10对被加工物11的吸引。另外，从流体提供源14向吸引路6提供流体(空气等)。该流体从吸引路6提供至凹部4b并从凹部4b向上方喷出。
这样，当在取下被加工物11时向吸引路6提供流体时，在吸引路6和凹部4b的内部解除真空，并且向被加工物11的背面11b侧喷出流体。由此，辅助被加工物11的取下，能够容易地将被加工物11从保持工作台4上取下。
另外，只要能够辅助被加工物11的取下，从流体提供源14提供的流体的成分就没有限制。例如，作为流体也可以使用水或水和空气混合而得的混合流体。另外，流体提供源14的结构根据流体的成分适当变更。
上述保持装置2例如设置在对被加工物11进行加工的加工装置或对被加工物11进行清洗的清洗装置等中。作为加工装置的例子，可以举出利用环状的切削刀具对被加工物11进行切削的切削装置、利用磨削磨轮对被加工物11进行磨削的磨削装置、利用研磨垫对被加工物11进行研磨的研磨装置、通过激光束的照射对被加工物11进行加工的激光加工装置等。另外，保持装置2的控制部30也可以与上述加工装置或清洗装置所具有的控制部一体地构成。
在利用保持装置2对被加工物11进行保持时，有时异物(因被加工物11的加工而产生的屑(加工屑)等)会附着在被加工物11或保持工作台4上。而且，当在存在异物状态下将被加工物11配置在保持工作台4上时，有时异物会进入到被加工物11与保持工作台4之间。
图3是示出异物17进入了被加工物11与保持工作台4之间的状态的保持装置2的剖视图。在已将被加工物11配置在保持工作台4上时，若由被加工物11和保持工作台4夹持有异物17，则被加工物11成为一端侧(在图3中为右端侧)与保持工作台4接触而另一端侧(在图3中为左端侧)不与保持工作台4接触的状态。
在此，假设考虑保持工作台4的保持面4a侧由作为多孔质部件的多孔板等构成，保持面4a的与被加工物11重叠的区域整体作为吸引区域发挥功能的情况。该情况下，当使吸引源10的负压作用于保持面4a时，首先，与保持工作台4接触的被加工物11的一端侧被保持面4a吸引。
而且，通过保持面4a的与被加工物11重叠的区域整体所作用的吸引力，被加工物11从一端侧朝向另外一端侧依次被吸引。其结果是，异物17被被加工物11和保持面4a夹持，被加工物11按照仅仅与异物17接触的区域不接触保持面4a的状态沿着保持面4a被保持。由此，担心被加工物11的与异物17接触的区域发生变形，对该区域施加局部应力，使被加工物11破损。
另一方面，在本实施方式的保持装置2中，被加工物11的外周区域被形成于保持工作台4的环状的吸引区域(凹部4b)吸引，在被加工物11的中央区域中包含未被保持工作台4吸引的区域。由此，与被加工物11整体被吸引的情况相比，作用于被加工物11的吸引力适度地减弱。
因此，在被加工物11与保持工作台4之间存在异物17的情况下，即使对凹部4b作用吸引源10的负压，被加工物11的背面11b侧也不会与保持面4a紧贴，被加工物11不会被吸引保持。即，维持图3所示状态。由此，能够防止因被加工物11在与异物17接触的状态下沿着保持面4a被保持而可能产生的被加工物11的破损。
另外，当在存在异物17因而被加工物11未被保持工作台4适当地保持的状态(参照图3)下对被加工物11进行加工或清洗等时，有可能产生被加工物11的落下等从而使被加工物11破损。因此，优选在将被加工物11配置在保持工作台4上时对被加工物11与保持工作台4之间是否存在异物17进行确认。因此，保持装置2通过压力测量器16和控制部30来判定有无异物17。
具体而言，首先，一边利用压力测量器16测量吸引路6的压力，一边将被加工物11配置在保持工作台4上。在此，在被加工物11与保持工作台4之间不存在异物17的情况下，被加工物11的背面11b侧的整体与保持面4a接触，被加工物11被保持工作台4适当地保持(参照图2)。并且，由压力测量器16测量此时的吸引路6的压力P1。
另一方面，在被加工物11与保持工作台4之间存在异物17的情况下，被加工物11不被保持工作台4保持而维持被加工物11的一端侧与保持工作台4接触、另一端侧不与保持工作台4接触的状态(参照图3)。并且，由压力测量器16测量此时的吸引路6的压力P2。
在此，在被加工物11的背面11b侧的整体未与保持面4a接触的情况下(参照图3)，吸引源10的负压从凹部4b的未被被加工物11覆盖的区域泄漏。因此，吸引路6的压力P2难以下降，压力P2比凹部4b的整体被被加工物11覆盖的状态(参照图2)下的压力P1升高。即，吸引路6的压力根据是否存在异物17而不同。因此，控制部30根据吸引路6的压力的值来判定有无异物17。
具体而言，控制部30具有：判定部32，其根据吸引路6的压力判定有无异物17；以及存储部34，其存储判定部32所进行的处理中所使用的各种数据。由压力测量器16测量的吸引路6的压力被输入到判定部32。另外，在存储部34中存储有阈值Pth，该阈值Pth相当于不存在异物17的情况下的吸引路6的压力P1与存在异物17的情况下的吸引路6的压力P2的边界。另外，阈值Pth是满足P1＜Pth＜P2的值，例如预先根据实验求得。
判定部32将由压力测量器16测量的吸引路6的压力P与存储在存储部34中的阈值Pth进行比较。而且，在压力P比阈值Pth低的情况下，判定为在被加工物11与保持面4a之间不存在异物17。另一方面，在压力P比阈值Pth高的情况下，判定为在被加工物11与保持面4a之间存在异物。
判定部32的判定结果例如显示在保持装置2所具备的显示部(未图示)上。或者，从控制部30向保持装置2的外部输出判定结果。另外，在判定为存在异物17的情况下，例如对被加工物11及保持工作台4进行清洗，将异物17去除。
如上所述，本实施方式的保持装置2具有保持工作台4，该保持工作台4利用环状的凹部4b对被加工物11的外周区域进行吸引。当使用该保持工作台4时，在被加工物11与保持工作台4之间存在异物17的情况下，被加工物11不会被保持工作台4吸引保持。由此，能够防止被加工物11的与异物17接触的区域发生局部变形而使被加工物11破损。
另外，保持装置2具有：压力测量器16，其测量与凹部4b连接的吸引路6的压力；以及控制部30，其根据压力测量器16所测量的压力来判定有无异物17。由此，在被加工物11配置在保持工作台4上时，能够确认在被加工物11与保持工作台4之间是否存在异物17。
另外，在本实施方式中，示出了在保持工作台4上形成有环状的凹部4b的例子，但保持工作台4的结构可以在能够保持被加工物11的范围内适当变更。例如，也可以进一步在凹部4b的内侧(比凹部4b靠保持工作台4的半径方向内侧的位置)形成有在保持面4a开口的一个或多个凹部。
更具体而言，也可以在保持工作台4的中心部形成具有规定的直径(例如1mm～6mm左右)的圆柱状的凹部。该圆柱状的凹部与吸引路6连接，作为利用保持工作台4保持被加工物11时的吸引口以及从保持工作台4取下被加工物11时喷出流体的喷出口发挥功能。通过设置该圆柱状的凹部，能够将被加工物11更可靠地保持在保持工作台4上，并且使被加工物11的取下更容易。
除此之外，上述实施方式的构造、方法等能够在不脱离本发明的目的范围内适当变更而实施。

Claims (1)

1.一种保持装置，其对被加工物进行保持，其特征在于，
该保持装置具有：
保持单元，其利用保持面对该被加工物进行保持，利用该保持面的环状的吸引区域对该被加工物的外周区域进行吸引，该环状的吸引区域形成于该保持面的被该被加工物覆盖的区域；
压力测量单元，其对与该吸引区域连接的吸引路的压力进行测量；以及
控制单元，在该压力测量单元所测量的压力比预先设定的阈值低的情况下，该控制单元判定为在该被加工物与该保持面之间不存在异物，在该压力测量单元所测量的压力比该阈值高的情况下，该控制单元判定为在该被加工物与该保持面之间存在异物。
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