JP2016137531A - チャックテーブル - Google Patents

Abstract

【課題】チャックテーブルを構成する基台の嵌合凹部を形成する底面に吸引口に連通する複数の溝を形成することなく、嵌合凹部に嵌合された吸着板に負圧を満遍なく伝達することができるチャックテーブルを提供する。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルであって、上面に円形状の底面と環状側壁面とを有する嵌合凹部を備え該底面に吸引手段に連通する吸引口が開口されている基台と、基台の嵌合凹部に嵌合する複数の気孔が形成された吸着板とを具備し、基台の嵌合凹部を形成する底面と吸着板は、底面と吸着板との間に隙間を形成し該吸引口に連通する吸引手段の吸引力が隙間を通して吸着板に満遍なく伝達されるように厚みを持った接着剤によって結合される。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を切削する切削装置や被加工物を研削する研削装置等の加工装置に装備され被加工物を保持する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、半導体ウエーハを分割予定ライン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デバイスを製造している。

上述した半導体ウエーハの分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、ウエーハ等の被加工物を保持する保持テーブルを備えたチャックテーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段とを具備している。チャックテーブルは、上面に嵌合凹部を備えた基台と、該基台の嵌合凹部に嵌合する複数の気孔が形成された吸着板とを具備し、基台には嵌合凹部の底面に開口し吸引手段に連通する吸引口が開口されている。このように構成されたチャックテーブルは、基台の嵌合凹部を形成する底面に開口した吸引口に作用する負圧を吸着板に満遍なく伝達するために、底面には吸引口に連通する複数の溝が形成され、該嵌合凹部に吸着板を嵌合するとともに嵌合凹部を形成する側壁の上部に吸着板を接着剤によって結合されている。
なお、半導体ウエーハ等の被加工物を研削する研削装置や半導体ウエーハ等の被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置等の加工装置における被加工物を保持するチャックテーブルも同様に構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２９１０４３号公報

而して、チャックテーブルを構成する基台の嵌合凹部を形成する底面に吸引口に連通する複数の溝を形成するには相当の作業時間を要し、生産性が悪いという問題がある。

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、チャックテーブルを構成する基台の嵌合凹部を形成する底面に吸引口に連通する複数の溝を形成することなく、嵌合凹部に嵌合された吸着板に負圧を満遍なく伝達することができるチャックテーブルを提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルであって、
上面に円形状の底面と環状側壁面とを有する嵌合凹部を備え該底面に吸引手段に連通する吸引口が開口されている基台と、該基台の嵌合凹部に嵌合する複数の気孔が形成された吸着板とを具備し、
該基台の該嵌合凹部を形成する該底面と該吸着板は、該底面と該吸着板との間に隙間を形成し該吸引口に連通する吸引手段の吸引力が該隙間を通して該吸着板に満遍なく伝達されるように厚みを持った接着剤によって結合される、
ことを特徴とするチャックテーブルが提供される。

上記接着剤は、上記吸引口から放射状に底面に敷設される。
また、上記接着剤は、上記吸引口の周りに点在させて底面に敷設される。
上記接着剤は、粘着剤とフィラーとによって構成され、該フィラーによって底面と吸着板との間に隙間を形成する。
フィラーは、所定の直径を有する球体であることが望ましい。

本発明によるチャックテーブルは、上面に円形状の底面と環状側壁面とを有する嵌合凹部を備え該底面に吸引手段に連通する吸引口が開口されている基台と、該基台の嵌合凹部に嵌合する複数の気孔が形成された吸着板とを具備し、基台の嵌合凹部を形成する底面と該吸着板は、底面と吸着板との間に隙間を形成し吸引口に連通する吸引手段の吸引力が隙間を通して吸着板に満遍なく伝達されるように厚みを持った接着剤によって結合されるので、従来のチャックテーブルのように基台の上面に形成された嵌合凹部の底面に複数の溝を形成する必要がないため、チャックテーブルを製造する生産性が向上する。

本発明によって構成されたチャックテーブルを装備した切削装置の斜視図。 本発明によって構成されたチャックテーブルの第１の実施形態を示す斜視図。 図２に示すチャックテーブルの吸着板を分解して示す斜視図。 図３に示すチャックテーブルを構成する基台の断面図。 図３に示すチャックテーブルの要部拡大断面図。 本発明によって構成されたチャックテーブルの第２の実施形態の吸着板を分解して示す斜視図。

以下、本発明によ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、更に詳細に説明する。

図１には、本発明によって構成されたチャックテーブルが装備された切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持するチャックテーブル３が加工送り方向である矢印Ｘで示す方向（X軸方向）に移動可能に配設されている。このチャックテーブル３の第１の実施形態について図２乃至図５を参照して説明する。

図２乃至図５に示すチャックテーブル３は、基台３１と、該基台３１の上面に配設される吸着板３２とによって構成されている。基台３１は、ステンレス鋼等の金属材からなり、上面には円形状の底面３１１aと環状側壁面３１１ｂとを有する嵌合凹部３１１を備えているとともに、底面３１１aに吸引口３１２aを開口する吸引通路３１２が設けられている。この吸引通路３１２は、図４に示すように吸引手段３０に連通している。

上記吸着板３２は、複数の気孔を備えたポーラスなセラミックス等からなる多孔性部材によって形成され、上記基台３１の上面に形成された嵌合凹部３１１に嵌合せしめられる。この吸着板３２を嵌合凹部３１１に嵌合する際には、嵌合凹部３１１を形成する底面３１１aと吸着板３２の下面との間に隙間を形成し吸引口３１２aに連通する吸引手段３０の吸引力が隙間を通して吸着板３２に満遍なく伝達されるように厚みを持った接着剤によって結合される。図示の実施形態においては、図３に示すように接着剤３３は嵌合凹部３１１を形成する底面３１１aに吸引口３１２aから放射状に敷設される。なお、接着剤３３は図示の実施形態においてはエポキシ樹脂からなる粘着剤に図５に示すようにフィラー３３１が混入されている。このフィラー３３１としては、直径がφ５０μm〜φ１mmのセラミックスからなる球体から所望の直径の球体を選択し同じ直径の球体からなっている。このように、接着剤３３として粘着剤に例えば直径がφ１００μmの球体からなるフィラー３３１を混入させることにより、嵌合凹部３１１を形成する底面３１１aと吸着板３２の下面との間に１００μmの隙間(s)を確実に形成することができる。

チャックテーブル３を構成する基台３１の軸方向中間部分における外周部には、環状の支持溝３１３が形成されており、この環状の支持溝３１３を通して後述する環状のフレームを固定するためのフレーム保持手段３４が装着される。フレーム保持手段３４は、実施形態においてはそれぞれ９０度の間隔を持って４個配設されている。このフレーム保持手段３４は、それぞれ一端部が環状の支持溝３１３を通して挿入され環状の支持溝３１３の下面に適宜の固定手段によって取り付けられた支持棒３４１と、該支持棒３４１の他端部に装着されたクランプ３４２とからなっている。

次に、チャックテーブル３の第２の実施形態について図６を参照して説明する。
図６に示す実施形態におけるチャックテーブル３は、嵌合凹部３１１を形成する底面３１１aに敷設される接着剤３３の敷設形態が、上記図２乃至図５に示す接着剤３３の敷設形態と異なる。即ち、図６に示すチャックテーブル３においては、嵌合凹部３１１を形成する底面３１１aに吸引口の周りに接着剤３３を点在させて敷設される。なお、この接着剤３３にも上記図２乃至図５に示す接着剤３３と同様に粘着剤に球体からなるフィラーを混入させることが望ましい。

以上のように、上記図２乃至図５に示し第１の実施形態および図６に示す第２の実施形態におけるチャックテーブル３は、基台３１の上面に形成された嵌合凹部３１１の底面３１１aと吸着板３２が、嵌合凹部３１１の底面３１１aと吸着板３２の下面との間に隙間を形成し吸引口３１２aに連通する吸引手段３０の吸引力が隙間を通して吸着板３２に満遍なく伝達されるように厚みを持った接着剤３３によって結合されるので、従来のチャックテーブルのように基台３１の上面に形成された嵌合凹部３１１の底面３１１aに複数の溝を形成する必要がないので、チャックテーブル３を製造する生産性が向上する。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向（Y軸方向）および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転駆動される回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２に装着された切削ブレード４３とを具備している。また、スピンドルユニット４は、図示しない切削水供給手段に接続された切削水供給ノズル４４も付設されている。

図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出するための撮像手段５を具備している。この撮像手段５は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。また、切削装置は、撮像手段５によって撮像された画像等を表示する表示手段６を具備している。

上記装置ハウジング２におけるカセット載置領域7aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル７が配設されている。このカセット載置テーブル７は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル７上には、被加工物としての半導体ウエーハWを収容するカセット８が載置される。カセット８に収容される半導体ウエーハWは、表面に格子状の分割予定ラインが形成されており、この格子状の分割予定ラインによって区画された複数の矩形領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。このように形成された半導体ウエーハWは、環状の支持フレームFに装着されたダイシングテープTの表面に裏面が貼着された状態でカセット８に収容される。

図示の実施形態における切削装置は、カセット８に収容された被加工物としての半導体ウエーハW（環状の支持フレームFにダイシングテープTによって支持された状態）を仮置きテーブル９に搬出する被加工物搬出手段１０と、該被加工物搬出手段１０によって仮置きテーブル９に搬出された半導体ウエーハWを上記チャックテーブル３上に搬送する第１の搬送手段１１と、チャックテーブル３上において切削加工された半導体ウエーハWを洗浄する洗浄手段１２と、チャックテーブル３上において切削加工された半導体ウエーハWを洗浄手段１２へ搬送する第２の搬送手段１３を具備している。

図示の実施形態における切削装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
カセット載置テーブル７上に載置されたカセット８の所定位置に収容されている半導体ウエーハW（環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている状態）は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル７が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出・搬入手段１０が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハWを仮置きテーブル９上に搬出する。仮置きテーブル９に搬出された半導体ウエーハWは、第１の搬送手段１１の旋回動作によって上記チャックテーブル３の吸着板３２上に搬送される。

チャックテーブル３の吸着板３２上に半導体ウエーハWが載置されたならば、上記吸引手段３０を作動することにより、図４に示すように基台３１に設けられた吸引通路３１２および吸引口３１２aから嵌合凹部３１１を形成する底面３１１と吸着板３２の下面との間に形成された隙間(s)を通して吸引手段３０の吸引力が吸着板３２に満遍なく伝達される。従って、チャックテーブル３の吸着板３２上に載置された半導体ウエーハWは、吸着板３２の上面である保持面の全面によって確実に吸引保持される。また、半導体ウエーハWをダイシングテープTを介して支持する環状のフレームFは、上記クランプ３４２によって固定される。このようにして半導体ウエーハWを保持したチャックテーブル３は、撮像手段５の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像手段５の直下に位置付けられると、撮像手段５によって半導体ウエーハWに形成されている分割予定ラインが検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節して分割予定ラインと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。

その後、チャックテーブル３を切削ブレード４３の下方である切削加工領域に移動し、切削ブレード４３を所定方向に回転せしめるとともに、矢印Zで示す方向に所定量切り込み送りし、切削ブレード４３の最下端がダイシングテープTに達する位置に位置付ける。そして、半導体ウエーハWを吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Xで示す方向に所定の切削送り速度で移動する。この結果、チャックテーブル３上に保持された半導体ウエーハWは、切削ブレード４３により所定の分割予定ラインに沿って切断される（切削工程）。この切削工程を実施する際には、切削水供給ノズル４４から切削水が切削ブレード４３の側面に向けて噴射される。

以上のようにして、半導体ウエーハWを所定の分割予定ラインに沿って切断したら、チャックテーブル３を図１において矢印Ｙで示す方向に分割予定ラインの間隔だけ割り出し送りし、上記切削工程を実施する。そして、半導体ウエーハWの所定方向に延在する分割予定ラインの全てに沿って切削工程を実施したならば、チャックテーブル３を９０度回転させて、半導体ウエーハWの所定方向と直交する方向に延在する分割予定ラインに沿って切削工程を実行することにより、半導体ウエーハWに格子状に形成された全ての分割予定ラインが切削されて個々のデバイスに分割される。なお、分割された個々のデバイスは、ダイシングテープTの作用によってバラバラにはならず、環状のフレームFに支持されたウエーハの状態が維持されている。

上述したように半導体ウエーハWの分割予定ラインに沿って切削工程が終了したら、半導体ウエーハWを保持したチャックテーブル３は最初に半導体ウエーハWを吸引保持した位置に戻される。そして、半導体ウエーハWの吸引保持を解除する。次に、半導体ウエーハWは第２の搬送手段１３によって洗浄手段１２に搬送される。洗浄手段１２に搬送された半導体ウエーハWは、ここで洗浄される。このようにして洗浄された半導体ウエーハWは、乾燥後に第１の搬送手段１１によって仮置きテーブル９に搬送される。そして、半導体ウエーハWは、搬出・搬入手段１０によってカセット８の所定位置に収納される。

２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
３０：吸引手段
３１：基台
３１１：嵌合凹部
３２：吸着板
３３：接着剤
３３１：フィラー
３４：フレーム保持手段
４：スピンドルユニット
４３：切削ブレード
５：撮像手段
６：表示手段
７：カセット載置テーブル
８：カセット
９：仮置きテーブル
１０：被加工物搬出手段
１１：第１の搬送手段
１２：洗浄手段
１３：第２の搬送手段
W：半導体ウエーハ
F：環状の支持フレーム
T：ダイシングテープ

Claims (5)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルであって、
   上面に円形状の底面と環状側壁面とを有する嵌合凹部を備え該底面に吸引手段に連通する吸引口が開口されている基台と、該基台の嵌合凹部に嵌合する複数の気孔が形成された吸着板とを具備し、
   該基台の該嵌合凹部を形成する該底面と該吸着板は、該底面と該吸着板との間に隙間を形成し該吸引口に連通する吸引手段の吸引力が該隙間を通して該吸着板に満遍なく伝達されるように厚みを持った接着剤によって結合される、
   ことを特徴とするチャックテーブル。
2. 該接着剤は、該吸引口から放射状に底面に敷設される、請求項１記載のチャックテーブル。
3. 該接着剤は、該吸引口の周りに点在させて底面に敷設される、請求項１記載のチャックテーブル。
4. 該接着剤は、粘着剤とフィラーとによって構成され、該フィラーによって該底面と該吸着板との間に隙間を形成する、請求項１から３のいずれかに記載のチャックテーブル。
5. 該フィラーは、所定の直径を有する球体である、請求項４記載のチャックテーブル。