CN112658986A - 被加工物的保持方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供被加工物的保持方法,能够通过保持工作台可靠地保持翘曲的状态的被加工物。该被加工物的保持方法将按照正面侧呈凸状弯曲且背面侧呈凹状弯曲的方式翘曲的被加工物利用保持工作台的保持面进行保持,其中,该被加工物的保持方法具有如下的步骤:固定步骤,将被加工物的正面侧固定于支承基台的背面侧,该支承基台具有圆形的凹部和围绕该凹部的环状的外周部,该凹部设置于该支承基台的正面侧的中央部并且直径比所述保持面大;以及保持步骤,按照将保持面定位于凹部的内部的方式将支承基台配置于保持工作台上,并且对保持面作用负压,从而将支承基台的外周部拉向保持面侧,并且将该凹部的底面利用该保持面进行吸引保持。
Description
技术领域
本发明涉及通过保持工作台对翘曲的被加工物进行保持的被加工物的保持方法。
背景技术
对形成有多个器件的硅晶片进行分割,从而制造分别具有器件的多个器件芯片。另外,在将多个器件芯片安装于基板上之后,利用由树脂形成的密封材料(模制树脂)对器件芯片进行包覆,从而形成封装基板。对该封装基板进行分割,从而制造多个器件芯片被封装化的封装器件。
器件芯片或封装器件内置于移动电话、个人计算机等各种电子设备。并且,近年来,随着电子设备的小型化、薄型化,对于器件芯片或封装器件也要求薄型化。因此,使用对分割前的晶片或封装基板进行磨削而薄化的方法。
在晶片或封装基板等被加工物的分割中,使用借助环状的切削刀具对被加工物进行切削的切削装置、或通过激光束的照射对被加工物进行加工的激光加工装置。另外,在被加工物的薄化中,使用借助多个磨削磨具对被加工物进行磨削的磨削装置、或利用研磨垫对被加工物进行研磨的研磨装置。
在以上述的切削装置、激光加工装置、磨削装置、研磨装置为代表的加工装置中设置有利用保持面来保持被加工物的保持工作台。例如在专利文献1中公开了具有由多孔质部件构成的多孔板的保持工作台。当在按照覆盖多孔板的方式配置被加工物的状态下通过吸引源对保持面作用负压时,被加工物被保持工作台吸引保持。
专利文献1:日本特开2004-14939号公报
有时被加工物在制造工序中产生翘曲。例如当在晶片上形成构成器件的各种薄膜时,有时由于薄膜的应变或收缩而在晶片上产生翘曲。另外,当在制造封装基板时进行用于使密封材料(树脂层)硬化的加热处理时,有时树脂层收缩而在封装基板上产生翘曲。
当在被加工物上产生翘曲时,在利用加工装置对该被加工物进行加工时,被加工物和保持工作台的保持面无法适当地接触,作用于保持面的负压从被加工物与保持面之间的间隙泄漏。由此,作用于被加工物的吸引力减弱,担心保持工作台对被加工物的保持变得不充分。
发明内容
本发明是鉴于该问题而完成的,其目的在于提供被加工物的保持方法,能够通过保持工作台可靠地保持翘曲的状态的被加工物。
根据本发明的一个方式,提供被加工物的保持方法,将按照正面侧呈凸状弯曲且背面侧呈凹状弯曲的方式翘曲的被加工物利用保持工作台的保持面进行保持,其中,该被加工物的保持方法具有如下的步骤:固定步骤,将该被加工物的正面侧固定于支承基台的背面侧,该支承基台具有圆形的凹部和围绕该凹部的环状的外周部,该凹部设置于该支承基台的正面侧的中央部并且直径比所述保持面大;以及保持步骤,按照将该保持面定位于该凹部的内部的方式将该支承基台配置于该保持工作台上,并且对该保持面作用负压,从而将该外周部拉向该保持面侧,并且将该凹部的底面利用该保持面进行吸引保持。
在本发明的一个方式的被加工物的保持方法中,将翘曲的被加工物固定于具有圆形的凹部的支承基台。并且,在按照将保持工作台的保持面定位于凹部的内部的方式配置支承基台的状态下,对保持面作用负压。其结果是,将支承基台的外周部拉向保持面侧,支承基台的凹部的底面容易与整个保持面接触。由此,辅助保持工作台对支承基台的保持,从而通过保持工作台适当地保持固定于支承基台的被加工物。
附图说明
图1的(A)是示出被加工物和支承基台的立体图,图1的(B)是示出将被加工物固定于支承基台的状态的剖视图。
图2的(A)是示出保持步骤中的被加工物和支承基台的立体图,图2的(B)是示出配置于保持工作台上的被加工物和支承基台的剖视图。
图3的(A)是示出被保持工作台吸引的被加工物和支承基台的剖视图,图3的(B)是将被保持工作台吸引的被加工物和支承基台的一部分放大而示出的剖视图。
图4的(A)是示出被保持工作台保持的被加工物和支承基台的剖视图,图4的(B)是将被保持工作台保持的被加工物和支承基台的一部分放大而示出的剖视图。
标号说明
11:被加工物;11a:正面(第1面);11b:背面(第2面);21:支承基台;21a:正面(第1面);21b:背面(第2面);21c:外周面(侧面);23:凹部(槽);23a:侧面;23b:底面;25:外周部(凸部);31:粘接剂;10:保持工作台(卡盘工作台);10a:保持面;12:框体;12a:凹部(槽);14:吸引部;14a:吸引面;16:阀;18:吸引源;20:间隙(空间)。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式的被加工物的保持方法中,将被加工物固定于支承基台,隔着支承基台而通过保持工作台对被加工物进行保持。首先,对被加工物和支承基台的结构例进行说明。图1的(A)是示出被加工物11和支承基台21的立体图。
被加工物11是由硅等构成且形成为圆盘状的晶片,其具有正面(第1面)11a和背面(第2面)11b。例如被加工物11由按照相互交叉的方式呈格子状排列的多条分割预定线(间隔道)划分成多个区域,在该多个区域的正面11a侧分别形成有IC(Integrated Circuit,集成电路)、LSI(Large Scale Integration,大规模集成)、LED(Light Emitting Diode,发光二极管)等器件。
对于被加工物11,根据被加工物11的用途而实施各种加工(切削加工、磨削加工、研磨加工、激光加工等)。例如在对被加工物11的背面11b侧实施磨削加工和研磨加工而将被加工物11薄化至规定的厚度之后,通过切削加工或激光加工沿着分割预定线对被加工物11进行分割,由此得到分别具有器件的多个器件芯片。
另外,对于被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如被加工物11可以是由硅以外的半导体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、蓝宝石、玻璃、陶瓷、树脂、金属等构成的晶片。另外,对于形成于被加工物11的器件的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也没有限制,也可以不在被加工物11上形成器件。
另外,被加工物11也可以是CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package,方形扁平无引脚封装)基板等封装基板。例如在由金属等构成的板状的基板上安装多个器件芯片之后,将器件芯片利用由树脂构成的密封材料(模制树脂)进行包覆,由此形成封装基板。对该封装基板进行分割,由此制造多个器件芯片被封装化的封装器件。
在被加工物11的加工中使用加工装置。作为加工装置的例子,可以举出:具有利用环状的切削刀具对被加工物11进行切削的加工单元(切削单元)的切削装置;具有利用固定有多个磨削磨具的磨削磨轮对被加工物11进行磨削的加工单元(磨削单元)的磨削装置;具有利用研磨垫对被加工物11进行研磨的加工单元(研磨单元)的研磨装置;以及具有通过激光束的照射对被加工物11进行加工的加工单元(激光照射单元)的激光加工装置等。
在加工装置中设置有对被加工物11进行保持的保持工作台(例如参照图2的(A)的保持工作台10)。保持工作台具有对被加工物11进行保持的保持面,通过作用于保持面的负压而对被加工物11进行吸引保持。并且,被加工物11在被保持工作台保持的状态下进行加工。
这里,有时被加工物11在制造工序中产生翘曲。例如在被加工物11为硅晶片的情况下,当在硅晶片上形成构成器件的各种薄膜时,有时由于薄膜的应变或收缩而在硅晶片上产生翘曲。另外,在被加工物11为封装基板的情况下,当在制造封装基板时进行用于使密封材料(树脂层)硬化的加热处理时,有时树脂层收缩而在封装基板上产生翘曲。
当在被加工物11上产生翘曲时,被加工物11和保持工作台的保持面无法适当地接触,作用于保持面的负压从被加工物11与保持面之间的间隙泄漏。由此,作用于被加工物11的吸引力减弱,有时保持工作台对被加工物的保持变得不充分。因此,在本实施方式中,通过将被加工物11固定于支承基台21而降低被加工物11的翘曲,通过保持工作台对被加工物11进行保持。
支承基台21由玻璃、硅、陶瓷等形成为板状,具有正面(第1面)21a和背面(第2面)21b。支承基台21的形状和大小设定成能够利用背面21b侧对被加工物11整体进行支承。例如支承基台21形成为直径为被加工物11的直径以上的圆盘状。另外,支承基台21的厚度设定为:在利用后述的固定步骤将被加工物11固定于支承基台21时(参照图1的(B)),得到缓和被加工物11的翘曲的程度的刚性。例如支承基台21的厚度设定为1mm以上。
在支承基台21的正面21a侧的中央部设置有圆形的凹部(槽)23。凹部23具有:环状的侧面23a,其与支承基台21的厚度方向大致平行;以及圆形的底面23b,其与侧面23a的下端连接且与正面21a和背面21b大致平行。另外,在凹部23的周围设置有围绕凹部23的环状的外周部(凸部)25。外周部25相当于支承基台21中的未形成凹部23的环状的区域,包含支承基台21的外周缘(侧面)21c。
例如凹部23是利用磨削磨具对支承基台21的正面21a侧的中央部进行磨削薄化而形成的。在该情况下,在支承基台21的磨削中能够使用磨削装置。不过,对于凹部23的形成方法没有限制。
在通过保持工作台对被加工物11进行保持时,首先将被加工物11固定于支承基台21的背面21b侧(固定步骤)。图1的(B)是示出被加工物11被固定于支承基台21的状态的剖视图。
另外,在本实施方式中,使用翘曲的状态的被加工物11。在图1的(B)中,作为一例示出按照正面11a侧呈凸状弯曲且背面11b侧呈凹状弯曲的方式翘曲的被加工物11。如图1的(B)所示,当将正面11a侧配置于上侧、将背面11b侧配置于下侧时,被加工物11的中央部配置于比被加工物11的外周部靠上侧的位置,被加工物11的形状向上呈凸状。
在固定步骤中,首先在被加工物11的正面11a侧或支承基台21的背面21b侧涂布粘接剂31。并且,借助粘接剂31而将被加工物11的正面11a侧和支承基台21的背面21b侧贴合。由此,将被加工物11的正面11a侧固定于支承基台21的背面21b侧。
作为粘接剂31,例如使用环氧系、丙烯酸系或橡胶系的粘接剂。另外,作为粘接剂31,可以使用通过紫外线的照射而硬化的紫外线硬化型的树脂。不过,对于将被加工物11固定于支承基台21的方法没有限制。
当将被加工物11固定于支承基台21时,通过支承基台21的刚性来缓和被加工物11的翘曲,并且挠性的支承基台21效仿翘曲的状态的被加工物11而发生变形。其结果是,支承基台21成为按照正面21a侧(凹部23侧)呈凸状弯曲且背面21b侧呈凹状弯曲的方式翘曲的状态。
接着,通过保持工作台对固定有被加工物11的支承基台21进行保持(保持步骤)。图2的(A)是示出保持步骤中的被加工物11和支承基台21的立体图。在保持步骤中,被加工物11隔着支承基台21而被保持工作台(卡盘工作台)10保持。另外,保持工作台10例如相当于设置于上述的各种加工装置的保持工作台。
保持工作台10具有圆柱状的框体12以及设置于框体12的上表面侧的圆盘状的吸引部14。框体12由SUS(不锈钢)等金属、玻璃、陶瓷等构成,在框体12的上表面侧形成有圆形的凹部(槽)12a。在该凹部12a嵌入并固定有由多孔陶瓷等多孔质部件构成的吸引部14。
保持工作台10的上表面(框体12的上表面和吸引部14的上表面)构成对被加工物11和支承基台21进行保持的圆形的保持面10a。另外,吸引部14的上表面相当于保持面10a的一部分,构成对被加工物11和支承基台21进行吸引的吸引面14a。并且,保持面10a(吸引面14a)经由形成于保持工作台10的内部的流路(未图示)和阀16而与喷射器等吸引源18连接。
另外,可以在保持工作台10上连接具有电动机等的旋转机构。该旋转机构使保持工作台10绕沿着与保持面10a垂直的方向(铅垂方向、上下方向)的旋转轴旋转。另外,可以在保持工作台10上连接移动机构。该移动机构单元使保持工作台10沿着与保持面10a平行的方向(水平方向)移动。
在保持步骤中,首先将固定有被加工物11的支承基台21配置于保持工作台10上。图2的(B)是示出配置于保持工作台10上的被加工物11和支承基台21的剖视图。
这里,形成于支承基台21的凹部23形成为能够收纳保持工作台10的保持面10a的形状和大小。具体而言,凹部23的直径比保持工作台10的保持面10a的直径大。并且,将支承基台21在按照凹部23的中心和保持面10a的中心重叠的方式定位的状态下按照正面21a侧与保持面10a对置的方式配置于保持工作台10上。由此,保持工作台10的保持面10a侧嵌入至支承基台21的凹部23,保持面10a定位于凹部23的内部。
另外,如上所述,在支承基台21上反映出被加工物11的翘曲,支承基台21成为翘曲的状态。因此,当将支承基台21配置于保持工作台10上时,凹部23的底面23b的中央部与保持面10a(吸引面14a)接触,但底面23b中的侧面23a的附近的区域(底面23b的外周部)成为从保持面10a(吸引面14a)浮起的状态。其结果是,在保持工作台10与侧面23a之间以及保持工作台10与底面23b之间形成有间隙(空间)20。
并且,在如上述那样将支承基台21配置在保持工作台10上的状态下将阀16打开,对保持面10a作用吸引源18的负压。由此,被加工物11和支承基台21被保持工作台10吸引。图3的(A)是示出被保持工作台10吸引的被加工物11和支承基台21的剖视图,图3的(B)是将被保持工作台10吸引的被加工物11和支承基台21的一部分放大而示出的剖视图。
当对吸引部14的吸引面14a作用负压时,与吸引面14a的中央部接触的凹部23的底面23b的中央部被吸引面14a吸引保持。另一方面,吸引面14a的外周部未与凹部23的底面23b接触而成为露出的状态。因此,在刚将阀16(参照图2的(A))打开之后,负压从吸引面14a的外周部泄漏,凹部23的底面23b的外周部不容易被吸引面14a吸引。
但是,如图3的(B)所示,在吸引面14a的外周部的周围形成有由保持工作台10和支承基台21夹着的间隙20。并且,当将阀16打开时,存在于间隙20的气体被吸引源18(参照图2的(A))吸引从而间隙20被减压。其结果是,通过作用于被加工物11的背面11b及支承基台21的外周面21c的大气压将支承基台21的凹部的底面23b的外周部和支承基台21的外周部25拉向保持工作台10的保持面10a侧。
另外,保持工作台10与凹部23的侧面23a(支承基台21的外周部25)之间的间隙20的宽度设定成:在对保持面10a作用负压时,将支承基台21的外周部25拉向保持面10a侧。该间隙20的宽度根据吸引源18的吸引力的强度、框体12和吸引部14的直径等而适当地设定。
具体而言,保持工作台10与凹部23的侧面23a(支承基台21的外周部25)之间的间隙20的宽度越小,则间隙20的压力越容易下降。因此,优选凹部23形成为与保持工作台10的保持面10a同等的大小。例如将固定被加工物11之前的支承基台21(未翘曲的状态的支承基台21,参照图1的(A))的凹部23的半径与保持工作台10的保持面10a的半径之差设定为3mm以下、优选设定为1mm以下。
并且,当将间隙20减压时,支承基台21按照填埋间隙20的方式发生变形,凹部23的底面23b与整个吸引面14a接触。由此,按照支承基台21紧贴于保持面10a的方式利用保持面10a对凹部23的底面23b进行吸引保持。即,通过间隙20的减压,对支承基台21的凹部的底面23b的外周部和支承基台21的外周部25作用负压而辅助支承基台21的保持。
图4的(A)是示出被保持工作台10保持的被加工物11和支承基台21的剖视图,图4的(B)是将被保持工作台10保持的被加工物11和支承基台21的一部分放大而示出的剖视图。当支承基台21与保持工作台10的整个保持面10a接触时,也对凹部23的底面23b的外周部适当地作用负压,并且防止作用于吸引面14a的负压的泄漏。由此,通过保持工作台10可靠地保持支承基台21。
另外,支承基台21沿着保持工作台10的保持面10a而被保持。即,被保持工作台10保持的支承基台21成为未翘曲的状态。并且,固定于支承基台21的被加工物11也与支承基台21一起发生变形,配置成与保持面10a大致平行。由此,将翘曲的被加工物11的形状矫正,被加工物11在平坦的状态下被保持工作台10保持。
如上所述,在本实施方式的被加工物的保持方法中,将翘曲的被加工物11固定于具有圆形的凹部23的支承基台21。并且,在按照将保持工作台10的保持面10a定位于凹部23的内部的方式配置支承基台21的状态下,对保持面10a作用负压。其结果是,将支承基台21的外周部拉向保持面10a侧,支承基台21的凹部23的底面23b容易与整个保持面10a接触。由此,辅助保持工作台10对支承基台21的保持,从而通过保持工作台10适当地保持固定于支承基台21的被加工物11。
另外,当使用本实施方式的被加工物的保持方法时,翘曲的状态的被加工物11配置成与保持工作台10的保持面10a大致平行,将被加工物11的形状矫正。由此,能够在平坦的状态下对被加工物11进行保持和加工,能够提高加工精度,并且能够防止加工不良的产生。
另外,在本实施方式中说明的保持工作台10不限于设置在加工装置中的保持工作台。例如保持工作台10也可以是设置于对被加工物11进行清洗的清洗装置、进行被加工物11的试验的试验装置等中的保持工作台。
除此以外,上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围,则可以适当地变更并实施。
Claims (1)
1.一种被加工物的保持方法,将按照正面侧呈凸状弯曲且背面侧呈凹状弯曲的方式翘曲的被加工物利用保持工作台的保持面进行保持,其特征在于,
该被加工物的保持方法具有如下的步骤:
固定步骤,将该被加工物的正面侧固定于支承基台的背面侧,该支承基台具有圆形的凹部和围绕该凹部的环状的外周部,该凹部设置于该支承基台的正面侧的中央部并且直径比所述保持面大;以及
保持步骤,按照将该保持面定位于该凹部的内部的方式将该支承基台配置于该保持工作台上,并且对该保持面作用负压,从而将该外周部拉向该保持面侧,并且将该凹部的底面利用该保持面进行吸引保持。
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