JP2001138228A

JP2001138228A - 吸着板及びその吸着板を備えた研削装置

Info

Publication number: JP2001138228A
Application number: JP32991799A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Koma; 豊狛
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】隙間、段差、うねりが生じることのない吸着
板、及びその吸着板を備えた切削装置を提供する。【解決手段】円盤状のポーラス部２と、このポーラス
部２を囲繞するリング状の枠体３とを同質のセラミック
スで一体焼成することにより吸着板１を形成する。この
吸着板１は、ポーラス部２と枠体３との間に隙間が生じ
ず、上面を研削すると研削量が一定となって段差が生じ
ず、且つ枠体に底部がないことからポーラス部の表面に
うねりが生じない。吸引機構を有する基台４の上面に吸
着板１を取り付けてチャックテーブル５を形成し、この
チャックテーブルを切削装置に装着する。吸着板１に半
導体ウェーハ等の板状物を吸引保持して研削すると、表
面に窪み、段差、うねりが生じることなく高精度に研削
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の板状物を吸着する吸着板及びその吸着板を備えた研削
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェーハ等の板状物（被加工物）
の表面を研削する研削装置においては、通常チャックテ
ーブルに板状物を吸引保持し、その板状物に研削手段の
回転砥石を当てて研削する。従来のチャックテーブルＡ
は、例えば図４（ｂ）のように板状物を直接保持する吸
着板Ｂと、この吸着板Ｂを支持すると共に吸着板Ｂに吸
引作用を施す基台Ｃとから構成されている。そして、吸
着板Ｂは、図４（ａ）のように通気性のポーラスセラミ
ックスで形成されたポーラス部Ｄと、このポーラス部Ｄ
の外周及び底部を覆う非通気性のセラミックスで形成さ
れた凹状の枠体Ｅとにより形成されており、図４（ｃ）
のように枠体Ｅの底部には吸引溝Ｆと、基台Ｃの吸引作
用を連通させる吸引孔Ｇとが形成され、その吸引作用が
ポーラス部Ｄを介して板状物に確実に伝達される構造と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸着板Ｂによると、ポーラス部Ｄと枠体Ｅとは適宜
の接着剤によって結合されているため、ポーラス部Ｄと
枠体Ｅの外周との間には、例えば数十μｍ程の隙間及び
段差が生じるという問題があった。又、ポーラス部Ｄと
枠体Ｅとの表面が同一平面となるように研削加工して
も、ポーラス部Ｄと枠体Ｅとの材質が異なるため研削量
が均一ではなく、段差を取り除くことができないという
問題があった。更に、枠体Ｅの底部に形成された吸引溝
Ｆが、ポーラス部Ｄの表面に数μｍ程のうねりを生じさ
せるとういう問題もあった。このようなポーラス部Ｄと
枠体Ｅとに関連する「隙間、段差、うねり」の問題は、
半導体ウェーハ等の板状物の表面を研削する際に窪み、
段差、うねりを生じさせることとなり、板状物を高精度
に研削できず品質の低下を招くという事態を引き起こ
す。

【０００４】本発明は、このような従来技術の事態に鑑
みてなされたもので、「隙間、段差、うねり」が生じる
ことのない吸着板及びその吸着板を備えた切削装置を提
供することで、半導体ウェーハ等の板状物の研削におい
て窪み、段差、うねりを防止し、品質の向上を図ること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの技術的手段として、本発明は、吸引源に連通し吸引
作用を施す基台に載置され、吸引作用を表面に施して板
状物を吸引保持する吸着板であって、この吸着板は、ポ
ーラス部と、このポーラス部の外周のみを囲繞するリン
グ状の枠体とが同質のセラミックスで一体焼成されてい
る構成を要旨とする。又、この吸着板において、前記枠
体の外周には基台に固定するための固定部が形成されて
いること、前記枠体の厚みとポーラス部の厚みは同じで
あり、枠体とポーラス部との表面は研削されて同一面に
形成されていること、を要旨とする。更に、本発明は、
半導体ウェーハを吸引保持するチャックテーブルと、こ
のチャックテーブルに吸引保持された半導体ウェーハの
面を研削する研削手段と、を有する研削装置において、
前記チャックテーブルは、吸引源に連通し吸引作用を施
す基台と、この基台に載置され吸引源に連通し表面に吸
引作用を施して板状物を吸引保持する前記吸着板と、で
構成されている研削装置を要旨とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明に係る吸
着板１の実施形態を示すもので、円盤状のポーラス部２
と、リング状の枠体３とから構成される。この場合、ポ
ーラス部２と枠体３とは同質のセラミックスで形成さ
れ、これらを一体焼成することで図１（ｂ）のような吸
着板１が形成される。

【０００７】前記枠体３の厚み（高さ）と、ポーラス部
２の厚みは同じであり、且つ枠体３の上端面とポーラス
部２の表面とは予め研削され、吸着板１を焼成した際に
同一面となるようにしてある。吸着板１を焼成した後
に、その上面を研削加工して枠体３の上端面とポーラス
部２の表面とが同一面になるように形成しても良い。い
ずれにしても、従来の如く枠体Ｅとポーラス部Ｄとを接
着剤で結合する構成とは異なり、底部を有さず底部から
の拘束がない外周のみを囲繞するリング状の枠体３とポ
ーラス部２とを同質のセラミックスで一体焼成により構
成するので、枠体３とポーラス部２との間に隙間が生じ
ることはない。又、焼成後表面を研削する場合、研削量
が均一となるため段差が生じることもない。

【０００８】このような吸着板１は、例えば次の如く製
造される。（ステップ１）グレード♯１００のアルミナ、ＧＣ等の
主原料となるセラミックス粉末を重量比で８０％以上
と、二酸化珪素、二酸化チタン等の副原料となるセラミ
ックス粉末を重量比で２０％以下とを混合しポーラス部
２を構成する原料を生成する。（ステップ２）グレード♯１０００〜♯１２００のアル
ミナ、ＧＣ等の主原料となるセラミックス粉末を重量比
で８０％以上と、二酸化珪素、二酸化チタン等の副原料
となるセラミックス粉末を重量比で２０％以下とを混合
攪拌し、実質的にポーラス部２を構成する原料と同じ配
合のリング状の枠体３を構成する原料を生成する。（ステップ３）ポーラス部２を構成する原料を所定の治
具に収容し、所定の圧力を加えて圧縮成形体を生成す
る。（ステップ４）リング状の枠体３を構成する原料を所定
の治具に収容し、所定の圧力を加えて圧縮成形体を生成
する。（ステップ５）ステップ３で生成したポーラス部２とな
る圧縮成形体を、ステップ４で生成したリング状の枠体
３となる圧縮成形体の内部に挿入し、所定の圧力で圧縮
して一体圧縮成形体を生成する。（ステップ６）一体圧縮成形体を１０００℃〜１３００
℃、好ましくは１１５０℃の炉の中で５時間〜２０時間
焼結する。

【０００９】このように（ステップ１）〜（ステップ
６）によって製造された吸着板１のポーラス部２の気孔
率は３０％〜５０％で、孔径は５０μｍ〜１５０μｍで
あり、リング状の枠体３の気孔率は３０％〜５０％で、
孔径は１０μｍ以下に形成され、厚みは０．５ｃｍ〜５
ｃｍに形成される。焼成後に、表面を研削して仕上げ
る。

【００１０】リング状の枠体３は、下端部の外周に鍔状
の取付部３ａが形成されており、図１（ｃ）のようにそ
の取付部３ａを基台４の上面にねじ止めして取り付ける
ことによりチャックテーブル５を形成できるようにして
ある。

【００１１】前記基台４は、ポーラス部２に対応させて
中央に円形の吸引溝４ａと、これと同心円状のリング状
の吸引溝４ｂが形成されると共に、これらの吸引溝に連
通する吸引孔４ｃ、４ｄがそれぞれ形成され、且つこれ
らの吸引孔は通気経路６を経て吸引源（図略）に連通し
ている。従って、チャックテーブル５の吸着板１の上面
に板状物（被加工物）を載置して吸引源により基台４に
吸引作用を施すと、その吸引作用はポーラス部２を介し
て表面にまで達し、板状物を吸引保持することができ
る。尚、図中７は通気経路６の要所に配設された開閉バ
ルブである。

【００１２】本発明に係る吸着板１を有するチャックテ
ーブル５は、例えば図２に示すような研削装置８のター
ンテーブル９に装着して使用される。この研削装置８で
は、先ずカセット１０内に収容されている半導体ウェー
ハ等の板状物Ｗ（被加工物）が搬出入手段１１により搬
出されると共に中心位置合わせテーブル１２に搬送さ
れ、ここで中心の位置合わせがされた後に旋回アームを
有する第１の搬送手段１３により吸着され、受け取り位
置に位置付けられたチャックテーブル５に搬送される。

【００１３】次いで、チャックテーブル５上に搬送され
た板状物Ｗは、前記のように吸着板１により吸引保持さ
れた後、ターンテーブル９の回転によって研削手段１４
側に移動される。この場合、研削手段１４は粗研削部１
４ａと仕上げ研削部１４ｂとを備え、板状物Ｗは最初に
粗研削部１４ａに位置付けられてその回転砥石１４ｃに
より表面が粗研削され、次に仕上げ研削部１４ｂに位置
付けられて回転砥石１４ｄにより仕上げ研削される。こ
れらの研削時において、チャックテーブル５も回転され
る。

【００１４】チャックテーブル５の吸着板１は、前記の
ようにポーラス部２と枠体３との間に隙間や段差がな
く、又枠体３には底部がないことからポーラス部２の表
面にうねりが生じることもなく、従って研削手段１４に
よる板状物Ｗの研削が高精度に行われ、従来のように板
状物Ｗの表面に窪み、段差、うねり等が生じることはな
い。

【００１５】仕上げ研削後に、ターンテーブル９が回転
して研削済みの板状物Ｗはチャックテーブル５と共に受
け渡し位置に位置付けられ、旋回アームを有する第２の
搬送手段１５により吸着されてスピンナー洗浄・乾燥手
段１６に搬送される。第２の搬送手段１５により板状物
Ｗを吸着する際に、チャックテーブル５の前記開閉バル
ブ７を閉じて吸引作用を停止し、吸着板１での板状物Ｗ
の吸引を解除する。

【００１６】スピンナー洗浄・乾燥手段１６で洗浄及び
乾燥された研削済み板状物Ｗは、前記搬出入手段１１に
より取り出されると共にカセット１０、又はこのカセッ
ト１０の対向位置に置かれた受け取り用カセット１０ａ
に収容される。尚、これらのカセット１０，１０ａは図
２に仮想線で示す位置に置くことも可能である。

【００１７】最初の板状物Ｗが前記研削手段１４の粗研
削部１４ａで粗研削されている間に、中心位置合わせテ
ーブル１２上に待機している次の板状物が、第１の搬送
手段１３により受け取り位置に位置付けられたチャック
テーブル５に搬送されて吸引保持される。そして、最初
の板状物Ｗの粗研削が終了すると、ターンテーブル９が
回転して最初の板状物Ｗは仕上げ研削部１４ｂに、次の
板状物は粗研削部１４ａにそれぞれ位置付けられ、最初
の板状物Ｗの仕上げ研削と次の板状物の粗研削が同時に
行われる。このようにして、前記カセット１０から搬出
される板状物Ｗは搬送のタイミングを取りながら移動
し、順次効率よく研削される。

【００１８】図３（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る吸着
板の他の実施形態を示すもので、径の異なる板状物に適
切に対応できるように構成した点に特徴を有する。即
ち、複数のポーラス部２２と枠体２３とを同心円状に拡
径する方向に交互に配設してバームクーヘン状の吸着板
２１としたものである。この場合も、ポーラス部２２と
枠体２３とは、同質のセラミックスで一体焼成して形成
する。

【００１９】この吸着板２１は、各ポーラス部２２と枠
体２３との間に隙間がないと共に、表面は均一な研削に
よって高精度な平坦面に仕上げることができるので段差
が生じない。又、各枠体２３はリング状であって底部が
ないため、各ポーラス部２２の表面にうねりが生じるこ
ともない。

【００２０】吸着板２１は、最外側の枠体２３に形成し
た鍔状の取付部２３ａを、基台２４の上面にねじ止めし
て取り付けることによりチャックテーブル２５を形成す
ることができる。

【００２１】前記基台２４は、各ポーラス部２２に対応
させて中央に円形の吸引溝２４ａと、これと同心円状の
リング状の吸引溝２４ｂが形成されると共に、これらの
吸引溝に連通する吸引孔２４ｃ、２４ｄがそれぞれ形成
され、且つこれらの吸引孔は通気経路２６を経て吸引源
（図略）に連通している。又、通気経路２６の要所には
複数の開閉バルブ２７が配設されている。

【００２２】従って、チャックテーブル２５の吸着板２
１の上面に板状物を載置して吸引源により基台２４に吸
引作用を施すと、その吸引作用はポーラス部２２を介し
て表面にまで達し、板状物を吸引保持することができ
る。この場合、複数の開閉バルブ２７を選択的に作動さ
せることで、複数のポーラス部２２を選択的に吸引作用
させることができ、これにより径の異なる板状物を適切
に吸引保持することができる。

【００２３】このチャックテーブル２５は、前記研削装
置８におけるチャックテーブル５に替えて使用すること
ができ、吸着板２１には隙間、段差、うねりがないこと
から、この吸着板２１に保持された異径の半導体ウェー
ハ等板状物の表面を研削手段１４によって研削してもバ
ームクーヘン状の窪み、段差、うねりが生じることなく
高精度に研削することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る吸着
板は、従来の如くポーラス部と凹状枠体とを適宜の接着
剤で結合するという構成とは異なり、底部を有しない外
周のみを囲繞するリング状の枠体とポーラス部とを同質
のセラミックスで一体焼成することにより構成したの
で、ポーラス部と枠体との間に隙間が生じることはな
い。又、ポーラス部と枠体との表面に段差があったとし
ても、研削手段によって同一平面になるように研削すれ
ば、ポーラス部と枠体との材質が同質であるため研削量
が均一となり、段差を取り除くことができる。更に、枠
体には底部がないことから底部からの拘束がなく、ポー
ラス部の表面に数μｍ程のうねりを生じさせることがな
い。従って、従来問題となっていた「隙間、段差、うね
り」を解決した吸着板を提供することができ、この吸着
板をチャックテーブルに装着した研削装置で、半導体ウ
ェーハ等の板状物の表面を研削すると、板状物に窪み、
段差、うねりを生じさせることなく、板状物を高精度に
研削できる。更に、ポーラス部と枠体とを同心円状に拡
径する方向に交互に配設してバームクーヘン状の吸着板
を形成することで、異径の板状物に適切に対応すること
ができ、この場合も隙間がないと共に吸着板の表面は研
削によって高精度な平坦面に仕上げることができるの
で、この吸着板に保持された板状物の表面を研削装置に
よって研削してもバームクーヘン状の段差、うねり等が
生じることなく高精度に研削できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸着板の実施形態を示すもので、
（ａ）は吸着板の分解斜視図、（ｂ）は吸着板を備えた
チャックテーブルの分解斜視図、（ｃ）はそのチャック
テーブルの概略断面図

【図２】切削装置の一例を示す斜視図

【図３】本発明に係る吸着板の他の実施形態を示すもの
で、（ａ）は吸着板を備えたチャックテーブルの斜視
図、（ｂ）はそのチャックテーブルの概略断面図

【図４】従来の吸着板を示すもので、（ａ）は吸着板の
分解斜視図、（ｂ）は吸着板を備えたチャックテーブル
の分解斜視図、（ｃ）はそのチャックテーブルの概略断
面図

【符号の説明】

１…吸着板２…ポーラス部３…枠体４…基台５…チャックテーブル６…通気経路７…開閉バルブ８…研削装置９…ターンテーブル１０…カセット１１…搬出入手段１２…中心位置合わせテーブル１３…第１の搬送手段１４…研削手段１５…第２の搬送手段１６…スピンナー洗浄・乾燥装置２１…吸着板２２…ポーラス部２３…枠体２４…基台２５…チャックテーブル２６…通気経路２７…開閉バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸引源に連通し吸引作用を施す基台に載置
され、吸引作用を表面に施して板状物を吸引保持する吸
着板であって、この吸着板は、ポーラス部と、このポーラス部の外周の
みを囲繞するリング状の枠体とが同質のセラミックスで
一体焼成されていることを特徴とする吸着板。
【請求項２】前記枠体の外周には基台に固定するための
固定部が形成されている、請求項１記載の吸着板。
【請求項３】前記枠体の厚みとポーラス部の厚みは同じ
であり、枠体とポーラス部との表面は研削されて同一面
に形成されている、請求項１又は２記載の吸着板。
【請求項４】半導体ウェーハを吸引保持するチャックテ
ーブルと、このチャックテーブルに吸引保持された半導
体ウェーハの面を研削する研削手段と、を有する研削装
置において、前記チャックテーブルは、吸引源に連通し吸引作用を施
す基台と、この基台に載置され吸引源に連通し表面に吸
引作用を施して板状物を吸引保持する請求項１，２又は
３記載の吸着板と、で構成されている研削装置。