JP2008140832A - Pin chuck type chuck table and cutting working device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエーハを吸着して保持するピンチャック式チャックテーブルとこれを採用した切削加工装置に関する。 The present invention relates to a pin chuck type chuck table that sucks and holds a wafer and a cutting apparatus using the pin chuck type chuck table.
半導体チップは、円盤状のウエーハの表面に、ストリートと呼ばれる切断予定ラインで格子状の矩形領域を区画し、これら矩形領域に電子回路を形成した後、ウエーハをストリートに沿って切断し分割するといった工程で製造される。 In the semiconductor chip, a rectangular area of a lattice shape is defined on a surface of a disk-shaped wafer by lines to be cut called streets, an electronic circuit is formed in these rectangular areas, and then the wafer is cut and divided along the streets. Manufactured in a process.
ところで、近年では、各種機器のさらなる小型化・薄型化を可能とする技術として、フリップチップ等が開発され、実用化されている。フリップチップは、半導体チップの表面に、例えば15〜100μm程度の高さのバンプと呼ばれる突起状の電極を形成し、このバンプを、実装基板側の電極に直接接合するものである。また、インターポーザーと呼ばれている基板に、複数の半導体チップを併設したり積層したりして小型化を図る技術も知られている。 By the way, in recent years, a flip chip or the like has been developed and put into practical use as a technology that enables further reduction in size and thickness of various devices. In the flip chip, a protruding electrode called a bump having a height of, for example, about 15 to 100 μm is formed on the surface of a semiconductor chip, and this bump is directly bonded to the electrode on the mounting substrate side. Also known is a technique for reducing the size by arranging or stacking a plurality of semiconductor chips on a substrate called an interposer.
上記いずれの技術も、半導体チップの表面に形成した複数のバンプを介してチップと基板、あるいはチップどうしを圧着させて接合するものである。このようなデバイス技術においては、全てのバンプを適切に接合させるために、チップに分割する前のウエーハの段階でバンプの先端を一括して切削し、チップ表面からのバンプの高さを均一にする加工が行われている。チップ表面には、隣接するバンプの短絡を防ぐために絶縁用の樹脂を予めモールドする場合があり、そのようなウエーハに対する切削技術は、例えば特許文献1に記載されている。
In any of the above techniques, the chip and the substrate or the chips are bonded together through a plurality of bumps formed on the surface of the semiconductor chip. In such device technology, in order to join all the bumps properly, the bump tips are cut together at the wafer stage before being divided into chips, and the bump height from the chip surface is made uniform. Processing to be done. In some cases, an insulating resin is pre-molded on the chip surface in order to prevent a short circuit between adjacent bumps, and a cutting technique for such a wafer is described in
上記特許文献1では、チャックテーブルの表面に、ウエーハの裏面を密着させて吸着、保持し、露出した表面側のバンプおよび樹脂を回転する切削刃によって切削している。チャックテーブルとしては、吸着面が多孔質体によって平坦に形成されたものの他に、ピンチャック式のものも提供されている。このピンチャック式チャックテーブルは、多数のピンの先端で形成される平坦な保持面にウエーハを吸着、保持するもので、切削屑が保持面に付着しにくく、挟み込まれた切削屑によってウエーハの吸着精度が劣化しにくいといった利点を有している(特許文献2参照)。
In the above-mentioned
上記のバンプ切削加工は、ウエーハを裏面研削して所定厚さまで薄化してから行われる。ウエーハの裏面研削は、ウエーハを自転させながら砥石等で裏面を研削する方法が一般的である。ところが、このようにして裏面研削されたウエーハの厚さは厳密には均一になりにくいものであった。例えば、研削面である裏面が、中心に向かうにしたがってへこんだ逆円錐状になったり、逆に中心に向かうにしたがって突出する円錐状になったりする場合がある。このように裏面が表面と平行な平坦面に研削されないままバンプ切削に移行すると、チャックテーブルの保持面に密着させられるウエーハの裏面が平坦に変形し、これによって裏面の形状が表面側に転位して現れることになる。すなわち、裏面が逆円錐状であった場合は表面が逆円錐状に変形し、裏面が円錐状であった場合は表面が円錐状に変形する。平坦であるべきウエーハの表面がこのように変形し、ウエーハの厚さにばらつきがあるままの状態でバンプの先端が切削されると、バンプの先端は揃って高さが均一になったように見えるが、バンプ形成面であるウエーハの表面が平坦でないから、バンプの高さは不均一であるといった問題が残る。 The bump cutting process is performed after the wafer is ground to the predetermined thickness. The back surface grinding of a wafer is generally performed by grinding the back surface with a grindstone or the like while rotating the wafer. However, strictly speaking, the thickness of the back-ground ground wafer is difficult to be uniform. For example, the back surface, which is a grinding surface, may become an inverted conical shape that is recessed toward the center, or may be a conical shape that protrudes toward the center. If the back surface is shifted to bump cutting without being ground to a flat surface parallel to the front surface in this way, the back surface of the wafer that is brought into close contact with the holding surface of the chuck table is deformed flat, and the shape of the back surface is shifted to the front surface side. Will appear. That is, when the back surface is an inverted cone, the surface is deformed into an inverted cone, and when the back surface is a cone, the surface is deformed into a cone. When the surface of the wafer that should be flat is deformed in this way, and the tip of the bump is cut with the wafer thickness being uneven, the tip of the bump is aligned and the height is uniform. Although it can be seen, since the surface of the wafer, which is the bump forming surface, is not flat, there remains a problem that the height of the bumps is not uniform.
よって本発明は、裏面研削によって裏面が円錐状あるいは逆円錐状になったウエーハであっても、そのウエーハの表面に形成されたバンプの先端を切削してウエーハ表面からのバンプの高さを均一に加工することが可能となるピンチャック式チャックテーブルおよび切削加工装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can cut the tip of the bump formed on the surface of the wafer so that the height of the bump from the wafer surface is uniform even if the back surface of the wafer has a conical shape or an inverted conical shape. It is an object of the present invention to provide a pin chuck type chuck table and a cutting device that can be processed into a single shape.
本発明のピンチャック式チャックテーブルは、平板状の基台の表面に複数のピンが立設され、これらのピンの先端によりウエーハの保持面が形成されるピンチャック式チャックテーブルにおいて、保持面を中央部が凸となる円錐状、もしくは中央部が凹となる逆円錐状に調整する保持面調整手段を備えることを特徴としている。 The pin chuck type chuck table of the present invention is a pin chuck type chuck table in which a plurality of pins are erected on the surface of a flat base, and the holding surface of the wafer is formed by the tips of these pins. It is characterized by comprising holding surface adjusting means for adjusting to a conical shape in which the central portion is convex or an inverted conical shape in which the central portion is concave.
本発明のピンチャック式チャックテーブルによれば、ウエーハの表面に形成されたバンプの先端を切削して高さを均一に加工する際に用いることができ、その場合、次のようにしてウエーハ裏面の形状に応じて用いられる。 According to the pin chuck type chuck table of the present invention, it can be used when cutting the tip of the bump formed on the surface of the wafer to make the height uniform, and in this case, the back surface of the wafer is as follows. It is used according to the shape.
裏面研削によってウエーハ裏面が逆円錐状に形成された場合には、その裏面を当該チャックテーブルの平坦状態の保持面に密着させると、バンプが形成されている表面が逆円錐状に変形する。ここで、保持面調整手段によってチャックテーブルの保持面の中央部が凸になるようにその保持面を調整し、ウエーハ表面を平坦に補正する。この状態から、ウエーハ表面と平行な切削面を有する切削工具によってバンプの先端を切削すると、バンプはウエーハ表面からの高さが均一に加工される。 When the back surface of the wafer is formed in an inverted conical shape by back surface grinding, when the back surface is brought into close contact with the flat holding surface of the chuck table, the surface on which the bumps are formed is deformed into an inverted conical shape. Here, the holding surface is adjusted by the holding surface adjusting means so that the central portion of the holding surface of the chuck table is convex, and the wafer surface is corrected to be flat. From this state, when the tip of the bump is cut with a cutting tool having a cutting surface parallel to the wafer surface, the bump is processed to have a uniform height from the wafer surface.
一方、裏面研削によってウエーハ裏面が円錐状に形成された場合には、その裏面を当該チャックテーブルの平坦状態の保持面に密着させると、バンプが形成されている表面が円錐状に変形する。ここで、保持面調整手段によってチャックテーブルの保持面の中央部が凹になるようにその保持面を調整し、ウエーハ表面を平坦に補正する。この状態から、ウエーハ表面と平行な切削面を有する切削工具によってバンプの先端を切削すると、バンプはウエーハ表面からの高さが均一に加工される。 On the other hand, when the back surface of the wafer is formed in a conical shape by back surface grinding, when the back surface is brought into close contact with the flat holding surface of the chuck table, the surface on which the bumps are formed is deformed into a conical shape. Here, the holding surface is adjusted so that the central portion of the holding surface of the chuck table becomes concave by the holding surface adjusting means, and the wafer surface is corrected to be flat. From this state, when the tip of the bump is cut with a cutting tool having a cutting surface parallel to the wafer surface, the bump is processed to have a uniform height from the wafer surface.
上記保持面調整手段の具体例としては、加熱手段または加圧手段が挙げられる。加熱手段の場合、ピンチャック式チャックテーブルの基台の必要部分を加熱手段により加熱し、基台を膨張させることにより基台の形状が変化し、それに伴い保持面を形成する複数のピンの高さが変化する。この複数のピンの高さを調整することにより、ウエーハの厚さのばらつきに応じた円錐状または逆円錐状の保持面を形成することができる。また、加圧手段の場合は、保持手段の中央部の裏面を保持面方向に加圧することにより複数のピンの高さが変化し、このピンの高さを調整することにより保持面を円錐状に形成することが可能である。 Specific examples of the holding surface adjusting unit include a heating unit and a pressurizing unit. In the case of a heating means, a necessary part of the base of the pin chuck type chuck table is heated by the heating means and the base is expanded to change the shape of the base, and accordingly, the height of the plurality of pins forming the holding surface Changes. By adjusting the heights of the plurality of pins, it is possible to form a conical or inverted conical holding surface corresponding to variations in wafer thickness. In the case of the pressurizing means, the height of the plurality of pins changes by pressurizing the back surface of the central part of the holding means in the direction of the holding surface, and the holding surface is conical by adjusting the height of the pins. Can be formed.
次に、本発明の切削加工装置は、ウエーハを吸着保持するピンチャック式チャックテーブルと、チャックテーブルに対向配置され、チャックテーブルに吸着、保持されたウエーハに切削加工を施す切削加工手段とを備えており、チャックテーブルとして、上記本発明のチャックテーブルが用いられていることを特徴としている。 Next, a cutting apparatus of the present invention includes a pin chuck chuck table that holds a wafer by suction, and a cutting means that is disposed so as to face the chuck table and cuts the wafer that is sucked and held by the chuck table. The chuck table of the present invention is used as the chuck table.
本発明によれば、裏面研削によって裏面が円錐状あるいは逆円錐状になったウエーハであっても、そのウエーハの表面に形成されたバンプの先端を切削してウエーハ表面からのバンプの高さを均一に加工することが可能となるといった効果を奏する。 According to the present invention, even for a wafer whose back surface has a conical shape or an inverted conical shape by back surface grinding, the bump tip formed on the surface of the wafer is cut to increase the bump height from the wafer surface. There exists an effect that it becomes possible to process uniformly.
以下、図面を参照にして本発明の一実施形態を説明する。
[1]半導体ウエーハ
図1(a)は、本実施形態で切削加工が施される円盤状の半導体ウエーハを示している。このウエーハ1の表面には、複数の半導体チップ2が形成されている。これら半導体チップ2は、切断予定ラインであるストリート3によって格子状に区画された矩形領域の表面に電子回路が形成されることにより構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Semiconductor Wafer FIG. 1A shows a disk-shaped semiconductor wafer to which cutting is performed in the present embodiment. A plurality of semiconductor chips 2 are formed on the surface of the
各半導体チップ2には、図1(b)に示すように、表面から突出する複数のバンプ4が形成されている。そしてウエーハ1の表面には、図2に示すように、全てのバンプ4を被覆する樹脂層5がモールドされている。樹脂層5は例えばポリイミドなどの樹脂が用いられ、隣接するバンプ4の短絡が、この樹脂層5によって防止されるようになっている。バンプ4は、半導体チップ2に形成された電子回路の電極に接合されており、半導体チップ2の表面から突出している。これらバンプ4は、例えば周知のスタッドバンプ形成法等によって形成されており、高さは不揃いの場合が多い。そして、バンプ4は樹脂層5により被覆され樹脂層5中に埋没しているため、切削にてバンプ4を表出させ、バンプ4の高さを揃える必要がある。バンプ4の高さを揃える切削加工は、ウエーハ1の裏面が研削されて該ウエーハ1が半導体チップ2として使用される厚さまで薄化された後に行われる。
As shown in FIG. 1B, each semiconductor chip 2 has a plurality of
[2]切削加工装置
次に、本発明の一実施形態に係る切削加工装置について説明する。
図3は、その切削加工装置10の全体を示しており、該装置10は、直方体状の基台11を備えている。この基台11の長手方向一端部には、基台11の水平な上面に対して垂直に立設された壁部12が一体に形成されている。図3では、基台11の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれY方向、X方向およびZ方向で示している。基台11上は、長手方向のほぼ中間部分から壁部12側がウエーハ1を切削加工する切削加工エリア11aとされ、この反対側が切削加工エリア11aに加工前のウエーハを供給し、かつ、加工後のウエーハ1を回収する着脱エリア11bとされている。
以下、切削加工エリア11aと着脱エリア11bについて説明する。
[2] Cutting Device Next, a cutting device according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 shows the
Hereinafter, the
(I)切削加工エリアの機構
図3に示すように、切削加工エリア11aには矩形状のピット13が形成されている。このピット13内には、移動台14を介してピンチャック式のチャックテーブル19がY方向に移動自在に設けられている。移動台14はピット13内に配されたY方向に延びるガイドレールに摺動自在に設けられており、適宜な駆動機構(いずれも図示省略)によって同方向を往復移動させられる。
(I) Mechanism of Cutting Area As shown in FIG. 3,
移動台14の移動方向両端部には蛇腹状のカバー15,16の一端がそれぞれ取り付けられており、これらカバー15,16の他端は、壁部12の内面と、壁部12に対向するピット13の内壁面に、それぞれ取り付けられている。これら、カバー15,16は、移動台14の移動路を覆い、その移動路に切削屑等が落下することを防ぐもので、移動台14の移動に伴って伸縮する。
One end of bellows-like
チャックテーブル19は、移動台14上に載置され、図示せぬ回転機構によって、一方向または両方向に回転させられる。なお、後述するスピンドルユニット40は、切削工具のバイトを回転させるタイプであるから、ウエーハ1を保持するチャックテーブル19は、あえて回転自在とせずに固定式としてもよい。チャックテーブル19は本発明に係る部材であり、後で詳述する。
The chuck table 19 is placed on the movable table 14 and rotated in one direction or both directions by a rotation mechanism (not shown). Since the
チャックテーブル19は、移動台14ごと壁部12側に移動して所定の加工位置に位置付けられる。その加工位置の上方には、スピンドルユニット40が配されている。このスピンドルユニット40は、Z軸スライダ47を介してZ方向に延びるZ軸リニアガイド48に摺動自在に装着されており、サーボモータ49によって駆動されるボールねじ式の送り機構50によってZ方向に移動可能とされている。スピンドルユニット40は、送り機構50によってZ方向に昇降し、下降してチャックテーブル19に接近する送り動作により、チャックテーブル19に保持されたウエーハ1の露出面を切削する。チャックテーブル19は、移動台14の往復移動によって、加工位置と、着脱エリア11bに最も近付いた着脱位置との間を行き来させられる。
The chuck table 19 is moved to the
スピンドルユニット40は、図3に示すように、軸方向がZ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング41を備えている。このスピンドルハウジング41内には、図4に示すスピンドルシャフト51が同軸的、かつ回転自在に支持されている。このスピンドルシャフト51は、スピンドルハウジング41の上端部に固定されたスピンドルモータ42によって回転駆動させられる。スピンドルシャフト51の下端には、円盤状のフランジ43が同軸的に固定されており、このフランジ43に、切削工具44が固定される。図3に示すように、スピンドルユニット40は、スピンドルハウジング41がZ軸スライダ47に固定されている。
As shown in FIG. 3, the
切削工具44は、円環状のフレーム45の下面にバイト46が固着されてなるもので、フレーム45がフランジ43にねじ止め等の手段によって着脱自在に取り付けられる。バイト46は、先端にダイヤモンド等からなる刃部が固着されたものである。このバイト46は、刃部を下に配し、フレーム45の外周部から下に突出する状態に固定されている。
The cutting
(II)着脱エリアの機構
図3に示すように、着脱エリア11bの中央には多角形状のピット70が形成されており、このピット70の底部には、上下移動する2節リンク式の搬送ロボット71が設置されている。そして、この搬送ロボット71の周囲には、上から見た状態で反時計回りに、供給カセット72、位置決めテーブル73、旋回アーム式の供給アーム74、洗浄ノズル75、供給アーム74と同じ構造の回収アーム76、スピンナ式洗浄装置77、回収カセット78が、それぞれ配置されている。
(II) Mechanism of Attachment / Removal Area As shown in FIG. 3, a
供給カセット72、位置決めテーブル73および供給アーム74はウエーハ1をチャックテーブル19に供給する手段であり、回収アーム76、スピンナ式洗浄装置77および回収カセット78は、裏面の切削が終了したウエーハ1をチャックテーブル19から回収する手段である。各カセット72,78は複数のウエーハ1を積層状態で収容するもので、基台11上の所定位置にセットされる。洗浄ノズル75は、着脱位置に位置付けられたチャックテーブル19に向けて洗浄水を噴射するようになされており、ウエーハ1が切削されるごとに、この動作が繰り返される。
The
[3]チャックテーブルの詳細
次に、図5を参照して本発明に係るチャックテーブル19を説明する。
図5(a)は、チャックテーブル19の断面図を示しており、図5(b)はチャックテーブル19の平面図を示している。該チャックテーブル19は、チャックテーブル本体21と、このチャックテーブル本体21が固定されたテーブルベース20とから構成されており、テーブルベース20が、移動台14上に支持されている。チャックテーブル本体21は、円盤状の基台22を有している。この基台22の表面の外周部には、最外周部分の縁部24を残して、上方に突出する環状の枠体23が同心状に形成されており、この枠体23の内側が吸着エリア25とされている。基台22は、縁部24に通されるボルト26によりテーブルベース20に固定されている。
[3] Details of Chuck Table Next, the chuck table 19 according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5A shows a cross-sectional view of the chuck table 19, and FIG. 5B shows a plan view of the chuck table 19. The chuck table 19 includes a chuck table
基台22の吸着エリア25の表面25aには、該表面25aに対して直角に立つピン27が多数立設されている。これらピン27は、基台22と一体に形成されている。隣接するピン27間の間隔はほぼ等間隔であり、多数のピン27の先端によりウエーハ1を保持する平坦な保持面27aが形成される。吸着エリア25の広さは、ウエーハ1の大きさと同じか、もしくは、保持面27aに保持されたウエーハ1が、やや枠体23の外側にはみ出す程度の大きさに設定される。
On the
基台22の吸着エリア25には、表面25aから下面25bに貫通する貫通孔28が複数(図示例では4個)形成されており、それら貫通孔28は、テーブルベース20に形成されている吸引孔29に通じている。これら吸引孔29は、図示しない真空ポンプに接続されており、この真空ポンプを運転すると、基台22の表面側の空気が貫通孔28、吸引孔29を経て真空ポンプに吸引され、これによってウエーハ1は保持面27a上に吸着、保持される。基台22に多数のピン27が立設されてなるチャックテーブル19は、例えばSUS430等のステンレスで形成されており、基台22の厚さは、例えば25mm程度である。
In the
テーブルベース20の中心部には、電熱式のヒータ(保持面調整手段)30が埋設されている。このヒータ30の上面は、平坦なテーブルベース20の表面と面一となっており、その上面が、基台22の下面に接触している。ヒータ30に通電がなされてヒータ30が発熱すると、基台22は中心部より加熱され、加熱温度に応じて膨張する。基台22の中心部が膨張すると、図5(a)に示すように、保持面27aは中心が上方にせり上がり、かつ温度勾配に応じた円錐状に変形する。同図hは、加熱による保持面27aの中心部の上昇量を示している。
An electrothermal heater (holding surface adjusting means) 30 is embedded in the center of the
(III)切削加工装置の一連の動作
以上が切削加工装置10の構成であり、次に該装置10によってウエーハ1のバンプ4の高さを揃える切削加工の動作を説明する。ウエーハ1は、事前に裏面研削されて半導体チップ2として使用される所定の厚さに薄化され、そのような複数のウエーハ1が供給カセット72に収容されている。まず、搬送ロボット71によって供給カセット72から1枚のウエーハ1が引き出され、そのウエーハ1は、裏面側を上に向けた状態で位置決めテーブル73上に載置され、ここで一定の位置に決められる。
(III) A Series of Operations of the Cutting Device The configuration of the cutting
位置決めテーブル73上で位置決めがなされたウエーハ1は、供給アーム74によって位置決めテーブル73から真空吸着されて取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル19上に載置される。チャックテーブル19は予め真空運転されており、したがってウエーハ1はチャックテーブル19の保持面27aに吸着、保持される。次いで、切削工具44をスピンドルモータ42により高速回転させ(例えば1000rpm)、さらに切削工具44を、送り機構50により、ウエーハ1の表面を所定量削り込む高さ、すなわちバンプ4を所定の高さに揃える高さまで下降させておく。そして、移動台14をスピンドルユニット40の下方の加工位置方向に所定速度で移動させていく。すると、ウエーハ1は樹脂層5で覆われた表面が切削工具44のバイト46によって切削されていき、ウエーハ1がフレーム45に覆われるまで移動することにより、ウエーハ1の表面全面が平坦に切削される。ウエーハ1の表面は、切削された平坦な樹脂層5の間に、切削された全てのバンプの平坦な先端面が表出した状態となっている。なお、この切削加工を行う際、チャックテーブル19が回転する構成であれば、チャックテーブル19とともにウエーハ1を回転させながら行ってもよい。
The
バンプ4の高さを均一にするウエーハ1の表面の切削加工が終了したら、移動台14をY方向手前に移動させてウエーハ1を着脱位置に位置付け、チャックテーブル19の真空運転を停止させてウエーハ1をチャックテーブル19から離脱可能の状態とする。次いで、ウエーハ1は回収アーム76によってチャックテーブル19上からスピンナ式洗浄装置77に搬送されて洗浄、乾燥処理され、この後、搬送ロボット71によって回収カセット78内に移送、収容される。
When cutting of the surface of the
[4]チャックテーブルの作用
以上が切削加工装置10の動作例であり、次に、本実施形態のチャックテーブル19の作用を説明する。
上記のように表面が切削加工されるウエーハ1は、前述したように、事前に裏面研削されて所定厚さに薄化されたものであるが、研削されたウエーハ1の裏面は、中心に向かうにしたがってへこんだ逆円錐状になる場合がある。このように裏面が平坦でないウエーハにあっては、表面を切削するために裏面をチャックテーブルに吸着、保持させると裏面の凹凸が表面に転移し、表面を平坦に切削してもバンプの高さを揃えることができないといった問題があった。本実施形態のチャックテーブル19によれば、次のようにしてこの問題を解決することができる。
[4] Action of Chuck Table The above is an example of the operation of the cutting
As described above, the
図6(a)は、表面に多数のバンプ4が形成され、それらバンプ4を被覆する樹脂層5が表面にモールドされたウエーハ1を示している。図6(b)は裏面が研削されたウエーハ1を示しているが、このウエーハ1は、研削された裏面が、中心に向かうにしたがってへこんだ逆円錐状に形成されている。
FIG. 6A shows a
樹脂層5とともにバンプ4の先端を切削するには、図6(c)に示すようにウエーハ1の裏面をチャックテーブル19の平坦な保持面27aに密着させ、かつ切削する表面を露出させる。ここで、同図に示すように、チャックテーブル19の保持面27aに密着するウエーハ1の裏面は、逆円錐状であったのが平坦に変形し、その変形が表面側に転位して表面が逆円錐状になる。このままの状態で表面を切削すると、バンプ4の高さは、外周側が低く内周側が高いといったように不揃いになってしまう。
In order to cut the tip of the
そこで、ヒータ30によって基台22の中心部を加熱して膨張させることにより、図6(d)に示すようにチャックテーブル19の保持面27aを円錐状に変形させ、ウエーハ1の表面(バンプ4の根本の面)を平坦に調整する。これによってウエーハ1の表面は切削工具44の切削面と平行になるので、この状態を保持して全てのバンプ4を樹脂層5ごと切削すると、バンプ4の高さが均一に加工される。切削は、上述の切削加工装置の動作で説明したように、スピンドルユニット40の切削工具44を回転させ、チャックテーブル20を移動台14ごと加工位置に移動させることによって行われる。
Therefore, the central portion of the
ヒータ30による基台22の加熱温度は、膨張した基台22でウエーハ1の表面が平坦になる温度であることが求められる。例えばチャックテーブル本体21の材料であるSUS430は、線膨張係数から、周囲温度から12℃上昇させられると約10秒程度で厚さ方向に3μm膨張することが判っている。このような材料に応じた膨張に関するデータを事前に入手しておくとともに、切削前において裏面の変形量(逆円錐状であれば深さ)を測定しておき、これらのデータから加熱温度を決定することができる。
The heating temperature of the base 22 by the
本実施形態によれば、研削された裏面が逆円錐状に形成されたウエーハ1を、チャックテーブル19に吸着、保持しても、ウエーハ1の表面は平坦な形状に補正される。このため、切削加工で容易にパンプ4の高さを均一に揃えることができる。また、チャックテーブル19の保持面27aは多数のピン27の先端で形成されることから、それらピン27の先端に、切削加工で発生する切削屑が付着しにくい。このため、ウエーハ1とチャックテーブル19との間に挟み込まれた切削屑によって、ウエーハの吸着精度が劣化するといった問題が発生しにくい。
According to this embodiment, even if the
[5]保持面調整手段の他の実施形態
上記実施形態は、加熱によってチャックテーブル本体21の基台22の中心を加熱、膨張させて保持面27aを円錐状に変形させるものであったが、このように保持面27aを変形させる手段としては、図7に示すように、基台22の中心を上方に加圧して変形させるアクチュエータ(保持面調整手段)31を適用してもよい。このアクチュエータ31はピエゾ素子等からなるものでテーブルベース20の上面の中心に埋設されており、印加されることにより上方に突出すると、基台22の中心を押し上げ、これによって保持面27aが円錐状に変形し、ウエーハ1の表面が平坦に調整される。アクチュエータ31の突出量は、研削により逆円錐状となったウエーハ1の裏面の深さを予め測定しておき、その測定値に基づいて決定される。
[5] Other Embodiments of Holding Surface Adjustment Unit In the above embodiment, the center of the
[6]ウエーハ裏面が円錐状に研削された場合
上記実施形態は、ウエーハ1の裏面が逆円錐状に研削された場合であったが、本発明では裏面が円錐状に研削された場合であってもバンプの高さを均一にすることを含む。図8はその例を示しており、ここでは図5に示した例と同様にヒータを利用している。この場合のヒータ30は環状に形成されたものであり、テーブルベース20の外周部における枠体23のほぼ真下の位置に配設されている。ヒータ30の上面はテーブルベース20の表面と面一であり、基台22の下面に接触している。ヒータ30に通電がなされてヒータ30が発熱すると、基台22は外周部より加熱され、加熱温度に応じて膨張する。基台22の外周部が膨張すると、図8(a)に示すように、保持面27aは外周部が上方にせり上がり、かつ温度勾配に応じた逆円錐状に変形する。同図でhは、加熱による保持面27aの外周部の上昇量を示している。
[6] When the back surface of the wafer is ground into a conical shape In the above embodiment, the back surface of the
この実施形態によれば、次のようにしてウエーハ1の表面が平坦に調整される。
図9(a)は裏面研削前のウエーハ1を示しており、このウエーハ1の裏面を研削すると、図9(b)に示すように、上記の逆円錐状とは反対に、研削された裏面が、中心に向かうにしたがって突出する円錐状に形成される場合がある。
According to this embodiment, the surface of the
FIG. 9A shows the
樹脂層5とともにバンプ4の先端を切削するために、このウエーハ1を図9(c)に示すようにチャックテーブル19の平坦な保持面27aに裏面を密着させて保持すると、ウエーハ1の裏面は、円錐状であったのが平坦に変形し、その変形が表面側に転位して表面が円錐状になる。このままの状態で表面を切削すると、バンプ4の高さは、外周側が低く内周側が高いといったように不揃いになってしまう。
In order to cut the tip of the
この場合には、ヒータ30によって基台22の外周部を加熱して膨張させることにより、図9(d)に示すようにチャックテーブル19の保持面27aを逆円錐状に変形させ、ウエーハ1の表面を平坦にする。これによってウエーハ1の表面は切削工具44の切削面と平行になるので、この状態を保持して全てのバンプ4を樹脂層5ごと切削すると、バンプ4の高さが均一に加工される。
In this case, the outer peripheral portion of the
1…ウエーハ
19…ピンチャック式チャックテーブル
22…基台
27…ピン
27a…保持面
30…ヒータ(保持面調整手段)
31…アクチュエータ(保持面調整手段)
DESCRIPTION OF
31 ... Actuator (holding surface adjusting means)
Claims (4)
前記保持面を中央部が凸となる円錐状、もしくは中央部が凹となる逆円錐状に調整する保持面調整手段を備えることを特徴とするピンチャック式チャックテーブル。 In a pin chuck type chuck table in which a plurality of pins are erected on the surface of a flat base, and a wafer holding surface is formed by the tips of these pins.
A pin chuck type chuck table comprising holding surface adjusting means for adjusting the holding surface into a conical shape having a convex central portion or an inverted conical shape having a concave central portion.
該チャックテーブルに対向配置され、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削加工を施す切削加工手段とを備えた切削加工装置において、
前記チャックテーブルとして、請求項1〜3のいずれかのチャックテーブルが用いられていることを特徴とするウエーハの切削加工装置。 A pin chuck type chuck table that sucks and holds the wafer;
In a cutting apparatus provided with a cutting means arranged to face the chuck table and cutting the wafer held by the chuck table,
A wafer cutting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the chuck table is any one of claims 1 to 3.
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