JP2014150219A - チャックテーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】被加工物に形成されている分割溝を確実に認識することができる加工装置に装備されるチャックテーブルを提供する。
【解決手段】保持テーブル５は、多孔質プレート５１と多孔質プレート５１に吸引力を伝達する吸引孔５２１ｄを備えた収容プレート５２とからなる複合ガラスプレート５０と、複合ガラスプレート５０の外周部を支持し吸引孔５２１ｄに連通する連通孔５３１ａを備えた複合ガラスプレート支持部と複合ガラスプレート５０を囲繞して形成された環状支持部５３２とを備えた環状支持台とから構成され、テーブル基台６は、保持テーブル５を構成する環状支持台を固定する環状の固定部６１と、環状の固定部６１の内側に形成された発光体収容部６２と、発光体収容部６２に配設された発光体６３とからなり、環状支持台に形成された連通孔５３１ａに吸引力を伝達する吸引力伝達孔６１１が設けられる。
【選択図】図３
【解決手段】保持テーブル５は、多孔質プレート５１と多孔質プレート５１に吸引力を伝達する吸引孔５２１ｄを備えた収容プレート５２とからなる複合ガラスプレート５０と、複合ガラスプレート５０の外周部を支持し吸引孔５２１ｄに連通する連通孔５３１ａを備えた複合ガラスプレート支持部と複合ガラスプレート５０を囲繞して形成された環状支持部５３２とを備えた環状支持台とから構成され、テーブル基台６は、保持テーブル５を構成する環状支持台を固定する環状の固定部６１と、環状の固定部６１の内側に形成された発光体収容部６２と、発光体収容部６２に配設された発光体６３とからなり、環状支持台に形成された連通孔５３１ａに吸引力を伝達する吸引力伝達孔６１１が設けられる。
【選択図】図３
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を加工するレーザー加工装置等の加工装置に装備される被加工物を保持するためのチャックテーブルに関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
個々に分割された半導体デバイスは、その裏面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂脂等で形成された厚さ２０〜４０μｍのダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介して半導体デバイスを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる。半導体デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードにより接着フィルムと共に切断することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体デバイスを形成している。（例えば、特許文献１参照。）
しかるに、上記特許文献１に開示された方法によると、切削ブレードにより半導体ウエーハとともに接着フィルムを切断して個々の半導体デバイスに分割する際に、半導体デバイスの裏面に欠けが生じたり、接着フィルムに髭状のバリが発生してワイヤボンディングの際に断線の原因になるという問題がある。
近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄い半導体デバイスが要求されている。より薄く半導体デバイスを分割する技術として所謂先ダイシング法と称する分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って厚みが２０〜４０μmの切削ブレードによって所定の深さ（半導体デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成し、その後、表面に分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して裏面に切削溝を表出させ個々の半導体デバイスに分割する技術であり、半導体デバイスの厚さを５０μｍ以下に加工することが可能である。
しかるに、先ダイシング法によって半導体ウエーハを個々の半導体デバイスに分割する場合には、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成した後に半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に分割溝を表出させるので、ダイボンディング用の接着フィルムを前もって半導体ウエーハの裏面に装着することができない。従って、先ダイシング法によって半導体デバイスを支持するダイボンディングフレームにボンディングする際には、半導体デバイスとダイボンディングフレームとの間にボンド剤を挿入しながら行わなければならず、ボンディング作業を円滑に実施することができないという問題がある。
このような問題を解消するために、先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、この接着フィルムを介して半導体デバイスをダイシングテープに貼着した後、各半導体デバイス間の間隙に露出された接着フィルムの部分に、半導体デバイスの表面側から上記間隙を通してレーザー光線を照射し、接着フィルムの上記間隙に露出された部分を溶断するようにした半導体デバイスの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
上述したように先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、この接着フィルムを介して半導体デバイスをダイシングテープに貼着した後、各半導体デバイス間の間隙に露出された接着フィルムの部分に、半導体デバイスの表面側から上記間隙を通してレーザー光線を照射する際には、分割溝によって形成された半導体デバイス間の間隙を検出してレーザー光線照射位置のアライメントを実施する。
しかるに、半導体デバイスに形成される切削溝は幅が２０〜４０μmであるため、レーザー加工装置のチャックテーブルに保持されたウエーハに形成されている分割溝を撮像装置によって認識することが困難であり、分割溝（半導体デバイス間の間隙）から外れてレーザー光線が照射される場合がある。
このため、接着フィルムの溶断が不十分となり、ダイシングテープから接着フィルム付きデバイスをピックアップすることができないとともに、デバイスの裏面を損傷させるという問題がある。
しかるに、半導体デバイスに形成される切削溝は幅が２０〜４０μmであるため、レーザー加工装置のチャックテーブルに保持されたウエーハに形成されている分割溝を撮像装置によって認識することが困難であり、分割溝（半導体デバイス間の間隙）から外れてレーザー光線が照射される場合がある。
このため、接着フィルムの溶断が不十分となり、ダイシングテープから接着フィルム付きデバイスをピックアップすることができないとともに、デバイスの裏面を損傷させるという問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、被加工物に形成されている分割溝を確実に認識することができる加工装置に装備されるチャックテーブルを提供することである。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、加工装置に装備され被加工物を保持するためのチャックテーブルであって、
被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルを支持するテーブル基台と、を具備し、
該保持テーブルは、表面から裏面に至り空気の流動を許容する多孔質ガラスで形成された多孔質プレートと該多孔質プレートを収容する収容凹部を有し該多孔質プレートに吸引力を伝達する吸引孔を備えたガラスで形成された収容プレートとからなる複合ガラスプレートと、該複合ガラスプレートの外周部を支持し該吸引孔に連通する連通孔を備えた複合ガラスプレート支持部と該複合ガラスプレートを囲繞して形成された環状支持部とを備えた環状支持台とから構成され、
該テーブル基台は、該保持テーブルを構成する該環状支持台を固定する環状の固定部と、該環状の固定部の内側に形成された発光体収容部と、該発光体収容部に配設された発光体とからなり、該環状支持台に形成された連通孔に吸引力を伝達する吸引力伝達孔が設けられている、
ことを特徴とするチャックテーブルが提供される。
被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルを支持するテーブル基台と、を具備し、
該保持テーブルは、表面から裏面に至り空気の流動を許容する多孔質ガラスで形成された多孔質プレートと該多孔質プレートを収容する収容凹部を有し該多孔質プレートに吸引力を伝達する吸引孔を備えたガラスで形成された収容プレートとからなる複合ガラスプレートと、該複合ガラスプレートの外周部を支持し該吸引孔に連通する連通孔を備えた複合ガラスプレート支持部と該複合ガラスプレートを囲繞して形成された環状支持部とを備えた環状支持台とから構成され、
該テーブル基台は、該保持テーブルを構成する該環状支持台を固定する環状の固定部と、該環状の固定部の内側に形成された発光体収容部と、該発光体収容部に配設された発光体とからなり、該環状支持台に形成された連通孔に吸引力を伝達する吸引力伝達孔が設けられている、
ことを特徴とするチャックテーブルが提供される。
上記環状支持台の複合ガラスプレート支持部には吸引保持溝が形成されており、該吸引保持溝に負圧を作用することにより、複合ガラスプレートを複合ガラスプレート支持部に着脱可能に吸引支持する。
また、上記テーブル基台の該固定部には吸引保持溝が形成されており、該吸引保持溝に負圧を作用することにより、保持テーブルを構成する環状支持台をテーブル基台の固定部に着脱可能に吸引固定する。
更に、上記複合ガラスプレートを構成する収容プレートに設けられた円形凹部の底面には同心円状に形成された複数の円形吸引溝が設けられており、該複数の円形吸引溝は連通溝を介して吸引孔に連通されている。
また、上記複合ガラスプレートは、収容プレートに設けられた円形凹部の底面における複数の円形吸引溝の間に配設されたボンド剤を介して接合されている。
また、上記テーブル基台には、発光体収容部を冷却するための冷却手段が設けられていることが望ましい。
また、上記テーブル基台の該固定部には吸引保持溝が形成されており、該吸引保持溝に負圧を作用することにより、保持テーブルを構成する環状支持台をテーブル基台の固定部に着脱可能に吸引固定する。
更に、上記複合ガラスプレートを構成する収容プレートに設けられた円形凹部の底面には同心円状に形成された複数の円形吸引溝が設けられており、該複数の円形吸引溝は連通溝を介して吸引孔に連通されている。
また、上記複合ガラスプレートは、収容プレートに設けられた円形凹部の底面における複数の円形吸引溝の間に配設されたボンド剤を介して接合されている。
また、上記テーブル基台には、発光体収容部を冷却するための冷却手段が設けられていることが望ましい。
本発明によるチャックテーブルは、被加工物を保持する保持テーブルと、保持テーブルを支持するテーブル基台とを具備し、保持テーブルは、表面から裏面に至り空気の流動を許容する多孔質ガラスで形成された多孔質プレートと該多孔質プレートを収容する収容凹部を有し該多孔質プレートに吸引力を伝達する吸引孔を備えたガラスで形成された収容プレートとからなる複合ガラスプレートと、該複合ガラスプレートの外周部を支持し該吸引孔に連通する連通孔を備えた複合ガラスプレート支持部と該複合ガラスプレートを囲繞して形成された環状支持部とを備えた環状支持台とから構成され、テーブル基台は、保持テーブルを構成する環状支持台を固定する環状の固定部と、該環状の固定部の内側に形成された発光体収容部と、該発光体収容部に配設された発光体とからなり、環状支持台に形成された連通孔に吸引力を伝達する吸引力伝達孔が設けられているので、例えば保持テーブルに保持されたウエーハに形成された分割溝を検出してレーザー光線照射位置のアライメントを実施する際には上記発光体を点灯せしめる。この結果、発光体による光がウエーハに形成された分割溝を透過するため、撮像手段によって分割溝を確実に検出することができる。従って、レーザー光線を分割溝を通してウエーハの裏面に装着された接着フィルムに確実に照射することができ、個々に分割されたデバイスの外周縁に沿って接着フィルムを確実に切断することができる。
以下、本発明に従って構成されたチャックテーブルの好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成されたチャックテーブルが装備されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構７と、該レーザー光線照射ユニット支持機構７に矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット８とを具備している。
図１には、本発明に従って構成されたチャックテーブルが装備されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構７と、該レーザー光線照射ユニット支持機構７に矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット８とを具備している。
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒状の支持筒体３４によって回転可能に支持された被加工物保持手段としてのチャックテーブル４を具備している。
チャックテーブル４について、図２および図３を参照して説明する。
図２および図３に示すチャックテーブル４は、第２の滑動ブロック３３の上面に配設された円筒状の支持筒体３４に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。チャックテーブル４は、被加工物を保持する保持テーブル５と、該保持テーブル５を支持するテーブル基台６を具備している。保持テーブル５は、円盤状の多孔質プレート５１と該多孔質プレート５１を上面に装着する収容プレート５２とからなる複合ガラスプレート５０と、該複合ガラスプレート５０を支持する環状支持台５３とからなっている。
図２および図３に示すチャックテーブル４は、第２の滑動ブロック３３の上面に配設された円筒状の支持筒体３４に図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。チャックテーブル４は、被加工物を保持する保持テーブル５と、該保持テーブル５を支持するテーブル基台６を具備している。保持テーブル５は、円盤状の多孔質プレート５１と該多孔質プレート５１を上面に装着する収容プレート５２とからなる複合ガラスプレート５０と、該複合ガラスプレート５０を支持する環状支持台５３とからなっている。
保持テーブル５の複合ガラスプレート５０を構成する多孔質プレート５１は、表面から裏面に至り空気の流動を許容する多孔質ガラスで形成されている。また、複合ガラスプレート５０を構成する収容プレート５２は、ガラス材によって円盤状に形成されており、上面に上記多孔質プレート５１が嵌合する円形凹部５２１が設けられている。この円形凹部５２１は、深さが上記多孔質プレート５１の厚みと同一寸法に形成されており、底面５５２１aには同心円状に形成された複数の円形吸引溝５２１bおよび該複数の円形吸引溝５２１bに連通する連通溝５２１cが設けられている。また、収容プレート５２には、図３に示すように上記連通溝５２１cと連通する吸引孔５２１dが設けられているとともに、下面に位置決め穴５２１eが設けられている。このように構成された収容プレート５２の円形凹部５２１に多孔質プレート５１を嵌合することにより複合ガラスプレート５０が構成される。なお、複合ガラスプレート５０を構成する収容プレート５２と多孔質プレート５１は、上記同心円状に形成された複数の円形吸引溝５２１bの間に配設されたボンド剤を介して接合されていることが望ましい。
保持テーブル５を構成する環状支持台５３は、内周部上面が環状の段差を持って形成され上記複合ガラスプレートの外周部を支持する複合ガラスプレート支持部５３１と、該複合ガラスプレート支持部５３１を囲繞して形成された環状支持部５３２を備えている。複合ガラスプレート支持部５３１には、上記複合ガラスプレート５０を構成する収容プレート５２に設けられた吸引孔５２１dと連通する連通孔５３１aが設けられているとともに、上記収容プレート５２の下面に設けられた位置決め穴５２１eが嵌合する位置決めピン５３１ｂが設けられている。また、複合ガラスプレート支持部５３１には、円弧状の吸引保持溝５３１cが設けられているとともに、該円弧状の吸引保持溝５３１cと連通する吸引保持孔５３１dが設けられている。この吸引保持孔５３１dは、後述するテーブル基台６に設けられる吸引固定孔を介して図示しない吸引手段に連通されるようになっている。なお、図２においては円弧状の吸引保持溝５３１cおよび吸引保持孔５３１dは各１個が示されているが、複合ガラスプレート支持部５３１には上記連通孔５３１aと位置決めピン５３１bを結ぶ線を線対称として一対の円弧状の吸引保持溝および吸引保持孔が設けられている。
保持テーブル５を構成する環状支持台５３の上記複合ガラスプレート支持部５３１を囲繞して形成された環状支持部５３２の内周部には、互いに対向する位置に設けられた半円弧状の凹部５３２a、５３２aが設けられている。この半円弧状の凹部５３２a、５３２aは、複合ガラスプレート支持部５３１に嵌合された保持テーブル５を取り出す際に指を入れることができるようになっている。また、環状支持部５３２の下面には、図３に示すように後述するテーブル基台６との位置決め用の位置決め穴５３２bが設けられている。更に、環状支持部５３２には、後述する環状のフレームを吸引保持するための４個の吸着手段５４が配設されている。この吸着手段５４について、図４を参照して説明する。図４に示す吸着手段５４は、図２に示すように環状支持部５３２に設けられた円形凹部５３２cに配設された吸着パッド５４１を備えている。この吸着パッド５４１は、蛇腹状の支持部５４１aを備えており、上端が環状支持部５３２の上面より僅かに突出するように構成されている。このように構成された吸着パッド５４１は、環状支持部５３２に設けられた吸着パッド用連通孔５３２dに連通されている。
保持テーブル５を構成する複合ガラスプレート５０および環状支持台５３は以上のように構成されており、環状支持台５３の複合ガラスプレート支持部５３１に複合ガラスプレート５０を構成する収容プレート５２を嵌合する。なお、環状支持台５３の複合ガラスプレート支持部５３１の段差は複合ガラスプレート５０の厚みより僅かに浅い寸法に形成されており、従って複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）は環状支持部５３２より僅かに突出するように構成される。この結果、複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）に載置される被加工物を複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）で確実に支持することができる。なお、保持テーブル５を構成する複合ガラスプレート５０は被加工物であるウエーハの大きさに対応して複数用意することが望ましく、保持テーブル５を構成する環状支持台５３は環状支持部５３２を複合ガラスプレート５０の大きさおよび後述する環状のフレームの大きさに対応して複数用意することが望ましい。
上記テーブル基台６は、保持テーブル５を構成する環状支持台５３の外周部を固定するための環状の固定部６１と、該環状の固定部６１の内側に段差を設けて形成された凹状の発光体収容部６２と、該発光体収容部６２に配設された発光体６３とからなっている。環状の固定部６１には、上記保持テーブル５を構成する環状支持台５３に設けられた連通孔５３１aと連通する吸引力伝達孔６１１および上記吸着パッド用連通孔５３２dと連通する吸着パッド用吸引孔６１２が設けられている。環状の固定部６１の上面には、円弧状の吸引固定溝６１３、６１３が設けられているとともに、該円弧状の吸引保持溝６１３、６１３と連通する吸引固定孔６１４、６１４が設けられている。また、環状の固定部６１の上面には、上記保持テーブル５を構成する環状支持台５３との位置決め用の位置決めピン６１５が設けられている。この位置決めピン６１５は図３に示すように環状支持台５３の環状支持部５３２の下面に形成された位置決め穴５３２bと嵌合するようになっている。なお、上記吸引力伝達孔６１１と上記吸着パッド用吸引孔６１２および吸引固定孔６１４、６１４は、図示しない吸引手段に連通するように構成される。
上記環状の固定部６１の内側に形成された凹状の発光体収容部６２に配設された発光体６３は、LED等からなっている。この発光体６３が発光することによって発する熱による影響を防止するために、上記テーブル基台６には発光体収容部６２を冷却するための冷却手段６５が設けられている。冷却手段６５は、発光体収容部６２の下側に冷却室６５０が形成され、該冷却室６５０を形成する底壁６５１には冷却風導口６５１aが設けられているとともに、外周壁６５２には冷却風排出口６５２aが設けられている。
テーブル基台６は以上のように構成されており、テーブル基台６の上面に保持テーブル５を構成する環状支持台５３を載置し、テーブル基台６の上面に設けられた位置決めピン６１５に環状支持台５３の環状支持部５３２の下面に形成された位置決め穴５３２bを嵌合することにより両者が位置決めされ、チャックテーブル４が構成される。このようにしてテーブル基台６に保持テーブル５を構成する環状支持台５３を装着することにより、テーブル基台６に設けられた上記吸引力伝達孔６１１と上記吸着パッド用吸引孔６１２は、保持テーブル５を構成する環状支持台５３に設けられた連通孔５３１aと吸着パッド用連通孔５３２dにそれぞれ連通せしめられる。
以上のようにして、テーブル基台６に保持テーブル５を構成する環状支持台５３を装着したならば、図示しない吸引手段を作動すると、テーブル基台６に設けられた吸引固定孔６１４、６１４を介して円弧状の吸引保持溝６１３、６１３に負圧が作用するため、保持テーブル５を構成する環状支持台５３が着脱可能に吸引固定される。また、図示しない吸引手段を作動すると、吸引固定孔６１４、６１４および吸引保持孔５３１dを介して保持テーブル５を構成する環状支持台５３の複合ガラスプレート支持部５３１に設けられた円弧状の吸引保持溝５３１cに負圧が作用するため、複合ガラスプレート５０が複合ガラスプレート支持部５３１に着脱可能に吸引支持される。更に、図示しない吸引手段を作動すると、テーブル基台６に設けられた吸引力伝達孔６１１と保持テーブル５を構成する環状支持台５３に設けられた連通孔５３１aおよび複合ガラスプレート５０を構成する収容プレート５２の円形凹部５２１の底面５２１aに形成された連通溝５２１cを介して同心円状に形成された複数の円形吸引溝５２１bに負圧が作用する。この結果、収容プレート５２の円形凹部５２１に嵌合された多孔質プレート５１の下面から上面に負圧が作用せしめられ、複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）に載置された被加工物を吸引保持することができる。また、図示しない吸引手段を作動すると、テーブル基台６に設けられた吸着パッド用吸引孔６１２および保持テーブル５を構成する環状支持台５３に設けられた吸着パッド用連通孔５３２dを介して吸着パッド５４１に負圧が作用せしめられ、環状支持台５３の環状支持部５３２に載置される後述する被加工物であるウエーハをダイシングテープを介して支持する環状のフレームを吸引保持することができる。
上述したように構成されたチャックテーブル４においては、テーブル基台６の環状の固定部６１の内側に形成された凹状の発光体収容部６２に配設された発光体６３を点灯すると、発光体６３から発光された光は複合ガラスプレート５０を構成するガラス材からなる収容プレート５２および多孔質ガラスからなる多孔質プレート５１を通して複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）に載置された被加工物に照射される。
図１に戻って説明を続けると、上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル４の加工送り量を検出するための加工送り位置検出手段３７４を備えている。加工送り位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。この加工送り位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の加工送り位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル４の加工送り位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の加工送り位置を検出することもできる。
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量を検出するための割り出し送り位置検出手段３８４を備えている。割り出し送り位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。この割り出し送り位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の割り出し送り位置を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３８２を用いた場合には、パルスモータ３８２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル４の割り出し送り位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の割り出し送り位置を検出することもできる。
上記レーザー光線照射ユニット支持機構７は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール７１、７１と、該案内レール７１、７１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台７２を具備している。この可動支持基台７２は、案内レール７１、７１上に移動可能に配設された移動支持部７２１と、該移動支持部７２１に取り付けられた装着部７２２とからなっている。装着部７２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール７２３、７２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構７は、可動支持基台７２を一対の案内レール７１、７１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第２の割り出し送り手段７３を具備している。第２の割り出し送り手段７３は、上記一対の案内レール７１、７１の間に平行に配設された雄ネジロッド７３１と、該雄ネジロッド７３１を回転駆動するためのパルスモータ７３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド７３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ７３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド７３１は、可動支持基台７２を構成する移動支持部５２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ７３２によって雄ネジロッド７３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台７２は案内レール７１、７１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット８は、ユニットホルダ８１と、該ユニットホルダ８１に取り付けられたレーザー光線照射手段８２を具備している。ユニットホルダ８１は、上記装着部７２２に設けられた一対の案内レール７２３、７２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝８１１、８１１が設けられており、この被案内溝８１１、８１１を上記案内レール７２３、７２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット８は、ユニットホルダ８１を一対の案内レール７２３、７２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段８３を具備している。移動手段８３は、一対の案内レール８２３、８２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ８３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ８３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ８１およびレーザビーム照射手段８２を案内レール７２３、７２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ８３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段８２を上方に移動し、パルスモータ８３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段８２を下方に移動するようになっている。
図示のレーザー光線照射手段８２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング８２１を含んでいる。ケーシング８２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング８２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器８２２が装着されている。
図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段８２を構成するケーシング８２１の先端部には、レーザー光線照射手段８２によってレーザー加工すべき加工領域およびレーザー加工した領域を撮像する撮像手段８０が配設されている。この撮像手段８０は、撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を制御手段９に送る。
制御手段９はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）９１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２と、９演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３と、カウンター９４と、入力インターフェース９５および出力インターフェース９６とを備えている。制御手段９の入力インターフェース９５には、上記加工送り位置検出手段３７４、割り出し送り位置検出手段３８４および撮像手段８０等からの検出信号が入力される。そして、制御手段９の出力インターフェース９６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ５３２、パルスモータ６３２、レーザー光線照射手段８２および表示手段９０等に制御信号を出力する。
本発明に従って構成されたチャックテーブル４を装備してレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図５には、上述したレーザー加工装置によって加工される被加工物としての半導体ウエーハが示されている。図５に示す半導体ウエーハ１０は、厚さが例えば５０μmのシリコンウエーハからなり、その表面１０aには複数のデバイス１０１がマトリックス状に形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０は、デバイス１０１を区画する格子状に形成されたストリートに沿って分割溝１０２により個々のデバイス１０１に分割されている。そして、半導体ウエーハ１０の裏面にはダイボンディング用の接着フィルム１１が装着され、この接着フィルム１１側が環状のフレーム１２に装着されたダイシングテープ１３の表面に貼着されている。なお、接着フィルム１１は、エポキシ系樹脂で形成された半透明なフィルム材からなっている。また、ダイシングテープ１３は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の半透明な樹脂シートからなっている。
次に、上述したレーザー加工装置を用いて、半導体ウエーハ１０のデバイス間である分割溝１０２を通して接着フィルム１１にレーザー光線を照射し、接着フィルム１１を分割溝１０２に沿って切断する接着フィルム切断工程を実施する。
上述したレーザー加工装置を用いて接着フィルム切断工程を実施するには、半導体ウエーハ１０（ストリートに沿って分割溝１０２が形成されている）をダイシングテープ１３を介して支持した環状のフレーム１２を上記チャックテーブル４の保持テーブル５を構成する環状支持台５３の環状支持部５３２に配設された吸着パッド５４１上に載置するとともに、ダイシングテープ１３における半導体ウエーハ１０の貼着領域を保持テーブル５の複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）に載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、上述したように吸着パッド５４１により環状のフレーム１２を吸引保持するとともに、複合ガラスプレート５０の上にダイシングテープ１３および接着フィルム１１を介して半導体ウエーハ１０を吸引保持する（ウエーハ吸引保持工程）。
上述したレーザー加工装置を用いて接着フィルム切断工程を実施するには、半導体ウエーハ１０（ストリートに沿って分割溝１０２が形成されている）をダイシングテープ１３を介して支持した環状のフレーム１２を上記チャックテーブル４の保持テーブル５を構成する環状支持台５３の環状支持部５３２に配設された吸着パッド５４１上に載置するとともに、ダイシングテープ１３における半導体ウエーハ１０の貼着領域を保持テーブル５の複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）に載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、上述したように吸着パッド５４１により環状のフレーム１２を吸引保持するとともに、複合ガラスプレート５０の上にダイシングテープ１３および接着フィルム１１を介して半導体ウエーハ１０を吸引保持する（ウエーハ吸引保持工程）。
次に、個々のデバイス１０２に分割された半導体ウエーハ１０の裏面１０bに装着された接着フィルム１１のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、制御手段９は加工送り手段３７を作動してチャックテーブル４を撮像手段８０の直下に位置付ける。チャックテーブル４を撮像手段８０の直下に位置付けたならば、チャックテーブル４を構成する発光体６３を点灯する。この結果、上述したように発光体６３から発光された光は複合ガラスプレート５０を構成するガラス材からなる収容プレート５２および多孔質ガラスからなる多孔質プレート５１を通して複合ガラスプレート５０の上面（被加工物保持面）に載置された半導体ウエーハ１０に照射される。半導体ウエーハ１０に照射された光は、分割溝１０２を透過するため、撮像手段８０によって確実に検出することができる。このようにして半導体ウエーハ１０の所定方向に形成された分割溝１０２を検出することにより、集光器８２２とレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント工程を実行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向と直交する方向に延びる分割溝１０２に対しても、同様にレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント工程を実行する。
以上のようにして半導体ウエーハ１０の裏面１０bに装着された接着フィルム１１のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント工程を実施したならば、上記制御手段９はレーザー加工すべき加工領域のX,Y座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３に格納する。なお、レーザー加工すべき加工領域のX,Y座標値は、上記加工送り位置検出手段３７４および割り出し送り位置検出手段３８４からの検出信号に基いて求めることができる。
次に、チャックテーブル４を集光器８２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリートに沿って形成された分割溝１０２を集光器８２２の直下に位置付ける。このとき、半導体ウエーハ１０は、分割溝１０２の一端(図６の(a)において左端)が集光器８２２の直下に位置するように位置付けられる。次に、制御手段９は、パルスレーザー光線照射手段８２に制御信号を出力して集光器８２２から接着フィルムに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ、チャックテーブル４を図６の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめるように加工送り手段３７を制御する。そして、分割溝１０２の他端が図６の(b)に示すように集光器８２２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル４の移動を停止する。この結果、パルスレーザー光線が所定のストリートに沿って形成された分割溝１０２を通して接着フィルム１１に照射され、接着フィルム１１には図６の(c)に示すようにデバイス１０２間に沿って切断溝１１０が形成される（接着フィルム切断工程）。この接着フィルム切断工程においては、上述したアライメント工程において分割溝１０２が確実に認識され、レーザー加工すべき領域が明確に検出されているので、デバイス１０１の外周縁に沿って接着フィルム１１を確実に切断することができる。
上記接着フィルム切断工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４パルススレーザー
波長 ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：１W
集光スポット径 ：φ5μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４パルススレーザー
波長 ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：１W
集光スポット径 ：φ5μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒
上述したようにパルスレーザー光線を所定のストリートに沿って形成された分割溝１０２を通して接着フィルム１１に照射し、接着フィルム１１にデバイス１０２間に沿って切断溝１１０を形成する接着フィルム切断工程を実施したならば、制御手段９は第１の割り出し送り手段３８を作動して、チャックテーブル４を分割溝１０２の間隔だけ割り出し送りし、上記接着フィルム切断工程を実施する。このようにして所定方向に形成された分割溝１０２を通して接着フィルム１１にパルスレーザー光線を照射する接着フィルム切断工程を実施したならば、チャックテーブル４を９０度回動せしめて、上記所定方向と直交する方向に形成された分割溝１０２を通して接着フィルム１１にパルスレーザー光線を照射する接着フィルム切断工程を実施する。この結果、接着フィルム１１には、全てのデバイス１０２間に沿って切断溝１１０が形成される。
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては保持テーブル５を構成する環状支持台５３をテーブル基台６に吸引固定する例を示したが、環状支持台５３をテーブル基台６に締結ボルトによって締結してもよい。
また、上述した実施形態においてはテーブル基台６の発光体収容部６２は保持テーブルを構成する複合ガラスプレート５０より大きく構成した例を示したが、これは被加工物としてのウエーハの大きさに対応するためである。即ち、ウエーハの大きさに対応した複合ガラスプレート５０を備えた保持テーブル５が選択されるので、テーブル基台６の発光体収容部６２はウエーハの最大径に対応したガラスプレート５０を備えた保持テーブル５に対応できる大きさに設定されている。
また、上述した実施形態においてはテーブル基台６の発光体収容部６２は保持テーブルを構成する複合ガラスプレート５０より大きく構成した例を示したが、これは被加工物としてのウエーハの大きさに対応するためである。即ち、ウエーハの大きさに対応した複合ガラスプレート５０を備えた保持テーブル５が選択されるので、テーブル基台６の発光体収容部６２はウエーハの最大径に対応したガラスプレート５０を備えた保持テーブル５に対応できる大きさに設定されている。
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３２：第１の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３７：加工送り手段
３７４：加工送り位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：割り出し送り位置検出手段
４：チャックテーブル
５：保持テーブル
５０：複合ガラスプレート
５１：多孔質プレート
５２：収容プレート
５３：環状支持台
５４：吸着手段
６：テーブル基台
６１：環状の固定部
６２：発光体収容部
６３：発光体
６５：冷却手段
７：レーザー光線照射ユニット支持機構
７２：可動支持基台
７３：第２の割り出し送り手段
８：レーザー光線照射ユニット
８２：レーザー光線照射手段
８２２：集光器
８０：撮像手段
９：制御手段
１０：半導体ウエーハ
１１：接着フィルム
１２：環状のフレーム
１３：ダイシングテープ
３：チャックテーブル機構
３２：第１の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３７：加工送り手段
３７４：加工送り位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：割り出し送り位置検出手段
４：チャックテーブル
５：保持テーブル
５０：複合ガラスプレート
５１：多孔質プレート
５２：収容プレート
５３：環状支持台
５４：吸着手段
６：テーブル基台
６１：環状の固定部
６２：発光体収容部
６３：発光体
６５：冷却手段
７：レーザー光線照射ユニット支持機構
７２：可動支持基台
７３：第２の割り出し送り手段
８：レーザー光線照射ユニット
８２：レーザー光線照射手段
８２２：集光器
８０：撮像手段
９：制御手段
１０：半導体ウエーハ
１１：接着フィルム
１２：環状のフレーム
１３：ダイシングテープ
Claims (6)
- 加工装置に装備され被加工物を保持するためのチャックテーブルであって、
被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルを支持するテーブル基台と、を具備し、
該保持テーブルは、表面から裏面に至り空気の流動を許容する多孔質ガラスで形成された多孔質プレートと該多孔質プレートを収容する収容凹部を有し該多孔質プレートに吸引力を伝達する吸引孔を備えたガラスで形成された収容プレートとからなる複合ガラスプレートと、該複合ガラスプレートの外周部を支持し該吸引孔に連通する連通孔を備えた複合ガラスプレート支持部と該複合ガラスプレートを囲繞して形成された環状支持部とを備えた環状支持台とから構成され、
該テーブル基台は、該保持テーブルを構成する該環状支持台を固定する環状の固定部と、該環状の固定部の内側に形成された発光体収容部と、該発光体収容部に配設された発光体とからなり、該環状支持台に形成された連通孔に吸引力を伝達する吸引力伝達孔が設けられている、
ことを特徴とするチャックテーブル。 - 該環状支持台の該複合ガラスプレート支持部には吸引保持溝が形成されており、該吸引保持溝に負圧を作用することにより、該複合ガラスプレートを該複合ガラスプレート支持部に着脱可能に吸引支持する、請求項１記載のチャックテーブル。
- 該テーブル基台の該固定部には吸引保持溝が形成されており、該吸引保持溝に負圧を作用することにより、該保持テーブルを構成する該環状支持台を該テーブル基台の該固定部に着脱可能に吸引固定する、請求項１又は２記載のチャックテーブル。
- 該複合ガラスプレートを構成する該収容プレートに設けられた該円形凹部の底面には同心円状に形成された複数の円形吸引溝が設けられており、該複数の円形吸引溝は連通溝を介して該吸引孔に連通されている、請求項１から３のいずれかに記載のチャックテーブル。
- 該複合ガラスプレートは、該収容プレートに設けられた該円形凹部の底面における該複数の円形吸引溝の間にボンド剤を介して圧着されている、請求項４記載のチャックテーブル。
- 該テーブル基台には、該発光体収容部を冷却するための冷却手段が設けられている、請求項１から５のいずれかに記載のチャックテーブル。
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