JP2008254132A - チャックテーブル - Google Patents

Abstract

【課題】
ウェーハの剥がれを無くし、精密に加工することが可能となるウェーハのチャックテーブルを提供すること。
【解決手段】
ポーラス板７が接合されるチャックテーブル基台２の接合面８上に形成された溝３Ａ〜３Ｆと、負圧を伝達する流路５と溝３Ａ〜３Ｆとを連通させる穴４Ａ〜４Ｅとは、内周部に位置する穴４Ａよりも外周部に位置する穴４Ｅの方が大きい内径であって、内周部に位置する溝３Ａよりも外周部に位置する溝３Ｆの方が広い幅であり、外周部により大きな負圧を伝達する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置や電子部品等の素材となるウェーハが吸着載置されるチャックテーブルに関する。

半導体装置や電子部品等の素材となるシリコン等のウェーハは、インゴットの状態から内周刃やワイヤーソー等のスライシング装置でスライスされた後、その周縁の割れや欠け等を防止するために外周部に面取り加工が施される。面取り加工に使用される面取り装置は、ウェーハ外周部を研削する外周部用砥石や、方位の基準位置となるＶ字状のノッチ部を研削するノッチ部用砥石等の各種砥石が複数取り付けられ、これらの砥石をスピンドルにより高速に回転させて加工を行なう。加工の際には、ウェーハを回転するチャックテーブル上に吸着載置し、Ｘガイド、Ｙガイド、及びＺガイドの各ガイド軸によりウェーハと砥石とを相対的に移動させ、砥石に形成された面取り用の溝へウェーハ外周部を当てることにより面取り加工を行う。

図３に面取り装置の例を示す。図３は面取り装置の側面図である。面取り装置１０は、ウェーハ送りユニット２０、砥石回転ユニット５０、図示しないウェーハ供給／収納部、ウェーハ洗浄／乾燥部、ウェーハ搬送手段、及び面取り装置各部の動作を制御するコントローラ等から構成されている。

ウェーハ送りユニット２０は、本体ベース１１上に載置されたＸ軸ベース２１、２本のＸ軸ガイドレール２２、２２、４個のＸ軸リニアガイド２３、２３、…、ボールスクリュー及びサーボモータから成るＸ軸駆動手段２５によって図のＸ方向に移動されるＸテーブル２４を有している。

Ｘテーブル２４には、２本のＹ軸ガイドレール２６、２６、４個のＹ軸リニアガイド２７、２７、…、図示しないボールスクリュー及びサーボモータから成るＹ軸駆動手段によって図のＹ方向に移動されるＹテーブル２８が組込まれている。

Ｙテーブル２８には、２本のＺ軸ガイドレール２９、２９と図示しない４個のＺ軸リニアガイドによって案内され、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るＺ軸駆動手段３０によって図のＺ方向に移動されるＺテーブル３１が組込まれている。

Ｚテーブル３１には、θ軸モータ３２、θスピンドル３３が組込まれ、θスピンドル３３にはウェーハＷを吸着載置するチャックテーブル３４が取り付けられており、チャックテーブル３４はチャックテーブル回転軸心ＣＷを中心として図のθ方向に回転される。チャックテーブル３４の上面は、図示しない真空源と連通する吸着面になっており、面取り加工されるウェーハＷ、または面取り加工を行う砥石をツルーイングするツルーイング砥石Ｔ（以下、ツルアーと称する）が載置されて吸着固定される。

このウェーハ送りユニット２０によって、ウェーハＷ及びツルアーは図のθ方向に回転されるとともに、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向に移動される。

砥石回転ユニット５０は、複数の外周粗研削用溝が形成された外周加工砥石５２が取り付けられ、図示しない外周砥石モータによって軸心ＣＨを中心に回転駆動される外周砥石スピンドル５１、外周加工砥石５２の上方に取付けられた外周精研スピンドル５４及び外周精研モータ５６、ノッチ粗研スピンドル６０及びノッチ粗研モータ６２、ノッチ精研スピンドル５７及びノッチ精研モータ５９を有している。

外周精研スピンドル５４にはウェーハＷの外周を仕上げ研削する面取り用砥石である外周精研削砥石５５が取付けられている。ノッチ粗研スピンドル６０にはノッチ粗研削砥石６１が、またノッチ精研スピンドル５７には、ノッチ部を仕上げ研削する面取り砥石であるノッチ精研削砥石５８が取付けられている。

外周精研削砥石５５、ノッチ粗研削砥石６１、及びノッチ精研削砥石５８は、ロータリー６３が回転することにより、それぞれ加工位置へ移動する。

外周精研削砥石５５とノッチ精研削砥石５８とは、チャックテーブル３４上面に載置されたツルアーＴ、またはチャックテーブル下部に取り付けられたツルアーＴによりツルーイングされ外周精研削用溝が形成される。

このような面取り装置としては例えば、特許文献１に記載されるウェーハ面取り装置が提案されている。
特開２００５−１５３０８５号公報

前述の通り、半導体装置や電子部品等の素材となるウェーハは、インゴットの状態から内周刃やワイヤーソー等のスライシング装置でスライスされ、面取り装置のチャックテーブル上に吸着載置されて各種砥石により外周部の面取り加工が行われる。このとき、チャックテーブル上に吸着載置されたウェーハは、外周部を加工する為にチャックテーブル上から外周部が飛び出すように吸着載置されている。

近年、加工されるウェーハの厚みは、半導体装置や電子部品等の小型、薄型化に伴いより薄く加工されるようになり、ウェーハに反りが発生しやすく、加工中にウェーハが歪む場合があった。このような反りのあるウェーハは、チャックテーブルへ吸着載置する際に強固に吸着されにくく、外周部にかかる加工抵抗により加工中にチャックテーブル外周部より剥がれ始める問題が発生する。また、加工中に生じたウェーハの歪みにより、ウェーハが強く引かれ、吸着しているチャックテーブルの外周部付近から剥がれ始め、加工精度が非常に悪くなる問題も発生していた。

本発明は、このような問題に対して成されたものであり、ウェーハの剥がれを無くし、精密に加工することが可能となるウェーハのチャックテーブルを提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、ウェーハが吸着される多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、前記吸着板が接合される前記チャックテーブル基台の接合面上には、前記ウェーハを吸着するための負圧を伝達する複数の溝が同心円状に形成され、前記チャックテーブル基台の内部には前記溝と連通する複数の穴と前記負圧を発生させる吸引装置に接続される接続穴とが設けられた流路が形成され、前記溝は内周部に位置する溝より、外周部に位置する溝の幅が広く、前記接続穴は前記接合面まで達することの無い位置まで形成されていることを特徴としている。

また、本発明はウェーハが吸着される多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、前記吸着板が接合される前記チャックテーブル基台の接合面上には、前記ウェーハを吸着するための負圧を伝達する複数の溝が同心円状に形成され、前記チャックテーブル基台の内部には前記溝と連通する複数の穴と前記負圧を発生させる吸引装置に接続される接続穴とが設けられた流路が形成され、前記溝に連通する複数の穴は、内周部に位置する溝に連通する穴よりも外周部に位置する溝に連通する穴の内径が大きく、前記接続穴は前記接合面まで達することの無い位置まで形成されていることを特徴としている。

更に、本発明はウェーハが吸着される多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、前記吸着板が接合される前記チャックテーブル基台の接合面上には、前記ウェーハを吸着するための負圧を伝達する複数の溝が同心円状に形成され、前記チャックテーブル基台の内部には前記溝と連通する複数の穴と前記負圧を発生させる吸引装置に接続される接続穴とが設けられた流路が形成され、前記溝は内周部に位置する溝より、外周部に位置する溝の幅が広く、且つ前記溝に連通する複数の穴は、内周部に位置する溝に連通する穴よりも外周部に位置する溝に連通する穴の内径が大きく、且つ前記接続穴は前記接合面まで達することの無い位置まで形成されていることも特徴としている。

本発明によれば、セラミックポーラス等の多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接着接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、吸着版が接合されるチャックテーブル基台上の接合面には同心円状の溝が複数形成されている。

チャックテーブル基台内部には、各溝に連通する複数の穴とウェーハを吸着するための負圧を発生させる吸引装置と接続される接続穴とがけられている流路が形成されている。

吸引装置でエアを吸引することにより発生した負圧は、接続穴より流路に伝わり、各溝に連通する穴と各溝とから吸着板の各部に伝わりウェーハを吸引する。

このとき、溝は内周部に位置する溝より、外周部に位置する溝の幅が広く形成されている。または、溝に連通する複数の穴は、内周部に位置する溝に連通する穴よりも外周部に位置する溝に連通する穴の内径が大きく形成されている。更には、接続穴は吸着板が接合される面まで達してチャックテーブルを貫通してしまうことが無い位置まで形成されている。

これらにより、チャックテーブル外周部で吸引されるエアの量が増え、ウェーハを吸着する力が上がり、ウェーハの剥がれが無くなり精密に加工することが可能となる。

また、本発明は内周部に位置する前記溝の最小幅は１ｍｍであって、外周部に位置する前記溝の最大幅は５ｍｍであること、および内周部に位置する溝に連通する前記穴の最小内径は２ｍｍであって、外周部に位置する溝に連通する前記穴の最大内径は６ｍｍであることも特徴としている。

本発明によれば最適な吸着力でウェーハ各部が吸着され、ウェーハの剥がれが無くなり精密に加工することが可能となる。

以上説明したように、本発明のチャックテーブルによれば、外周部の吸着力が上がりウェーハの剥がれが無く、精密に加工することが可能となる。

以下、添付図面に従って本発明に係るチャックテーブルの好ましい実施の形態について詳説する。

まず初めに、本発明に係わるチャックテーブルの構成について説明する。図１はチャックテーブルの構造を示した斜視図、図２はチャックテーブル基台の上面図と断面図である。

チャックテーブル１は、図１に示すように、チャックテーブル基台２に形成された接合面８上に吸着板としてのポーラス板７が接着剤等を用いて接合されることにより製造される。チャックテーブル１は、図３に示す面取り装置１０や、各種の加工装置等に取り付けられ、各装置に設けられた吸引装置により発生した負圧によりウェーハＷを吸着保持する。なお、チャックテーブル１が面取り装置１０に取り付けられる場合は、チャックテーブル１の外径はウェーハＷの外径よりも小さくなる。

ポーラス板７は、セラミック等を用いた多孔質材料により形成され、吸引装置により発生しチャックテーブル基台２内部を通して接合面８より伝達される負圧が、多孔質の隙間を通ってポーラス板７の表面（接合面８と接合している面とは逆の面）へ伝達されてウェーハＷを吸着保持する。

チャックテーブル基台２には、図２に示すように内部に複数の流路５と、接合面８上に同心円状に形成された溝３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ及び直線状の溝３Ｇ、３Ｈ、３Ｉと、流路５より溝３Ａ〜３Ｉへ連通する穴４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅと、裏面側（接合面８と対向する面。またはチャックテーブル１が各種装置に設置される面）に流路５へ貫通する接続穴６が形成されている。

同心円上に形成された溝３Ａ〜３Ｆは、チャックテーブル基台２の中心部に近い溝３Ａ、３Ｂの溝幅よりも、チャックテーブル基台２の外周部に近い溝３Ｅ、３Ｆの幅のほうがより広く、溝３Ａ〜３Ｆの幅は、最小の幅が１ｍｍ、最大の幅が５ｍｍとなっている。なお、この最小と最大の溝幅の範囲であり、内周部に位置する溝３Ａよりも外周部に位置する溝３Ｆの方が広い幅であれば、溝３Ａ〜３Ｆの溝幅はいずれの値であってもよい。

直線状の溝３Ｇ〜３Ｉは、接合面８上の流路５Ａ上部に位置する場所に形成され、同心円上に形成された溝３Ａ〜３Ｆを相互に連通させる。

穴４Ａ〜４Ｅは、溝３Ａ〜３Ｅと溝３Ｇ〜３Ｉとが交差する位置に形成され、流路５と溝３Ａ〜３Ｉとを連通させる。穴４Ａ〜４Ｅは、チャックテーブル基台２の中心部に近い穴４Ａ、４Ｂの内径よりも、チャックテーブル基台２の外周部に近い穴４Ｄ、４Ｅの内径のほうがより大きく、穴４Ａ〜穴４Ｅの内径は、最小内径が２ｍｍ、最大内径が６ｍｍとなっている。なお、この最小と最大の内径の範囲であり、内周部に位置する穴４Ａよりも外周部に位置する穴４Ｅの方が大きい内径であれば、穴４Ａ〜４Ｅの内径はいずれの値であってもよい。

接続穴６は、チャックテーブル基台裏面の中央部に形成され、チャックテーブル基台２の裏面側が各種装置に設置されることにより、各種装置に備えられた吸引装置と接続され、吸引装置により発生された負圧をチャックテーブル１に伝達する。

接続穴６は、接合面８まで達する位置までは形成されず、接続穴６がポーラス板７の中央部へ直接負圧を伝達することがなく、流路５内へ負圧を伝達する。流路５へ伝達された負圧は、穴４Ａ〜４Ｅより溝３Ａ〜３Ｉへ伝達される。溝３Ａ〜３Ｉに伝達された負圧は、ポーラス板７の多孔質の隙間を通ってポーラス板７の表面へ伝達されワークＷを吸着保持する。

このとき、接続穴６へ伝達された負圧がポーラス板７の中央部へ直接伝達されずに流路５へ伝達され、穴４Ａ〜４Ｅは内周部に位置する穴４Ａよりも外周部に位置する穴４Ｅの方が大きい内径であるため、外周部側の穴４Ｅにより大きな負圧が伝達される。更に、溝３Ａ〜３Ｆは内周部に位置する溝３Ａよりも外周部に位置する溝３Ｆの方が広い幅であるため、溝３Ｆの上部に位置するポーラス板７の外周部付近に内周部よりもより大きな負圧が伝達される。これにより、チャックテーブル１の外周部付近での吸着力が上がりウェーハＷ外周部付近が強固に吸着され、外周部にかかる加工抵抗により加工中にチャックテーブル１よりウェーハＷが剥がれることがなくなる。

以上説明したように、本発明のチャックテーブルによれば、外周部付近に形成された負圧を伝える穴や溝が内周部より大きく形成されることにより、チャックテーブル外周部の吸着力が上がりウェーハの剥がれが無く、精密に加工することを可能とする。

なお、本実施の形態では、面取り装置に取り付けられる場合のチャックテーブルについて説明したが、本発明のチャックテーブルはこれに限らず、多孔質の吸着板を用いたチャックテーブルを使用する加工装置であれば同様に好適に使用可能である。

本発明に係わるチャックテーブルの構造を示した斜視図。 チャックテーブル基台の平面図と上面図。 面取り装置の全体正面図。

符号の説明

１…チャックテーブル、２…チャックテーブル基台、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ，３Ｉ…溝、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ…穴、５…流露、６…接続穴、７…ポーラス板（吸着板）、８…接合面、１０…面取り装置、２０…ウェーハ送りユニット、２４…Ｘテーブル、２８…Ｙテーブル、３３…θスピンドル、３４…チャックテーブル、５０…砥石回転ユニット、５２…外周加工砥石、５５…外周精研削砥石、５８…ノッチ精研削砥石、６１…ノッチ粗研削砥石、Ｗ…ウェーハ

Claims (5)

1. ウェーハが吸着される多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、
   前記吸着板が接合される前記チャックテーブル基台の接合面上には、前記ウェーハを吸着するための負圧を伝達する複数の溝が同心円状に形成され、前記チャックテーブル基台の内部には前記溝と連通する複数の穴と前記負圧を発生させる吸引装置に接続される接続穴とが設けられた流路が形成され、
   前記溝は内周部に位置する溝より、外周部に位置する溝の幅が広く、前記接続穴は前記接合面まで達することの無い位置まで形成されていることを特徴とするチャックテーブル。
2. ウェーハが吸着される多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、
   前記吸着板が接合される前記チャックテーブル基台の接合面上には、前記ウェーハを吸着するための負圧を伝達する複数の溝が同心円状に形成され、前記チャックテーブル基台の内部には前記溝と連通する複数の穴と前記負圧を発生させる吸引装置に接続される接続穴とが設けられた流路が形成され、
   前記溝に連通する複数の穴は、内周部に位置する溝に連通する穴よりも外周部に位置する溝に連通する穴の内径が大きく、前記接続穴は前記接合面まで達することの無い位置まで形成されていることを特徴とするチャックテーブル。
3. ウェーハが吸着される多孔質材料からなる吸着板がチャックテーブル基台に接合されて製造されるチャックテーブルにおいて、
   前記吸着板が接合される前記チャックテーブル基台の接合面上には、前記ウェーハを吸着するための負圧を伝達する複数の溝が同心円状に形成され、前記チャックテーブル基台の内部には前記溝と連通する複数の穴と前記負圧を発生させる吸引装置に接続される接続穴とが設けられた流路が形成され、
   前記溝は内周部に位置する溝より、外周部に位置する溝の幅が広く、且つ前記溝に連通する複数の穴は、内周部に位置する溝に連通する穴よりも外周部に位置する溝に連通する穴の内径が大きく、且つ前記接続穴は前記接合面まで達することの無い位置まで形成されていることを特徴とするチャックテーブル。
4. 内周部に位置する前記溝の最小幅は１ｍｍであって、外周部に位置する前記溝の最大幅は５ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のチャックテーブル。
5. 内周部に位置する溝に連通する前記穴の最小内径は２ｍｍであって、外周部に位置する溝に連通する前記穴の最大内径は６ｍｍであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のチャックテーブル。

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