JP2016147342A - 加工装置のチャックテーブル - Google Patents

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Abstract

【課題】 粘着テープの粘着層が当接しても粘着テープの貼り付きを抑制可能な加工装置のチャックテーブルを提供することである。【解決手段】 粘着テープを介して環状フレームの開口にウェーハが固定されたフレームユニットを、ウェーハの露出した面を保持面で吸引して保持する加工装置のチャックテーブルであって、吸引源と連通する複数の吸引孔が形成された該保持面を構成する円形領域と、該円形領域を囲繞する環状の外周領域と、を備え、該円形領域はウェーハの直径より小さく、該外周領域はウェーハの直径より大きく、該環状フレームの内径より小さく形成され、該粘着テープと接触する該外周領域の上面に該粘着テープの貼り付きを抑制する凹部が形成されていることを特徴とする。【選択図】図4

Description

本発明は、レーザー加工装置、切削装置等の加工装置のチャックテーブルに関する。
半導体ウェーハやサファイア、SiC、GaN等のエピタキシャル基板上に発光層が形成された光デバイスウェーハ等は、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームをウェーハ内部に集光点を位置付けて照射してウェーハ内部に改質層を形成し、次いで、ウェーハに外力を付与して改質層を破断起点としてウェーハを個々のデバイスチップに分割する加工方法が近年用いられ始めている(例えば、特許第3408805号公報参照)。
この加工方法では、レーザービームのエネルギーを減衰させるもの(例えば、デバイスを構成する各種パターンを形成する材料)がレーザービームの照射面側に形成されていないことが条件となる。そのため、表面に複数のデバイスが形成されたウェーハに対しては、デバイスが無い裏面側からレーザービームを照射し、内部に改質層を形成することが一般的に実施されている。
この際、デバイスが形成されたウェーハの表面側からレーザービームを照射できない場合にも、通常の加工で用いられるのと同様に、粘着テープにウェーハの裏面を貼着して、環状フレームで粘着テープを介してウェーハを支持するフレームユニットを形成する。そして、チャックテーブルの保持面にウェーハの表面を載置して、粘着テープ越しにレーザービームを照射する方法がとられる場合がある。
特許第3408805号公報
しかしながら、この加工方法では、粘着テープの粘着層がウェーハの外周より外側でチャックテーブルに重なるため、ウェーハの外周で露出している粘着層がチャックテーブルの外周部分に貼り付き、加工後の搬送エラーを引き起こしてしまうという課題があった。
その対策として、多孔質シートをチャックテーブルの保持面の上に載置して、保持面を覆うという方法も提案されているが、チャックテーブルを特殊な仕様に変更したり、多孔質シートを準備する必要があるという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、粘着テープの粘着層が当接しても粘着テープの貼り付きを抑制可能な加工装置のチャックテーブルを提供することである。
本発明によると、粘着テープを介して環状フレームの開口にウェーハが固定されたフレームユニットを、ウェーハの露出した面を保持面で吸引して保持する加工装置のチャックテーブルであって、吸引源と連通する複数の吸引孔が形成された該保持面を構成する円形領域と、該円形領域を囲繞する環状の外周領域と、を備え、該円形領域はウェーハの直径より小さく、該外周領域はウェーハの直径より大きく、該環状フレームの内径より小さく形成され、該粘着テープと接触する該外周領域の上面に該粘着テープの貼り付きを抑制する凹部が形成されていることを特徴とする加工装置のチャックテーブルが提供される。
好ましくは、前記凹部は、環状の外周領域と同心に形成された環状凹部から構成される。或いは、前記凹部は、直径が外周領域の幅未満である複数の小径凹部から構成される。
本発明の加工装置のチャックテーブルによると、保持面をウェーハより小径に形成し、保持面より外周で粘着テープと接触する環状領域に凹部を形成するようにしたので、粘着テープの粘着層とチャックテーブルの環状領域との接触面積を削減することができ、粘着テープの貼り付きという問題を解決することができる。また、多孔質シートを必要としないため、大幅なコスト削減につながるという効果もある。
レーザー加工装置の斜視図である。 図2(A)は粘着テープを介して環状フレームの開口にウェーハが固定されたフレームユニットの斜視図、図2(B)は粘着テープの断面図である。 第1実施形態のチャックテーブルの斜視図であり、ウェーハの大きさとチャックテーブルの保持面の大きさとの関係を示している。 第1実施形態のチャックテーブルの断面図である。 第2実施形態のチャックテーブルの斜視図である。 第2実施形態のチャックテーブルの断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1はレーザー加工装置2の概略構成図を示している。レーザー加工装置2は、静止基台4上に搭載されたY軸方向に伸長する一対のガイドレール6を含んでいる。
Y軸移動ブロック8は、ボールねじ10及びパルスモータ12とから構成されるY軸送り機構(Y軸送り手段)14により割り出し送り方向、即ちY軸方向に移動される。Y軸移動ブロック8上には、X軸方向に伸長する一対のガイドレール16が固定されている。
X軸移動ブロック18は、ボールねじ20及びパルスモータ22とから構成されるX軸送り機構(X軸送り手段)28により、ガイドレール16に案内されて加工送り方向、即ちX軸方向に移動される。
X軸移動ブロック18上には円筒状支持部材30を介してチャックテーブル24が搭載されている。チャックテーブル24には、図2に示す環状フレームFをクランプする複数(本実施形態では4個)のクランプ26が配設されている。
ベース4の後方にはコラム32が立設されている。コラム32には、レーザービーム照射ユニット34のケーシング36が固定されている。ケーシング36中には、YAGレーザー発振器等を含んだレーザービーム発振手段が収容されており、ケーシング36の先端にはレーザービームを加工すべきウェーハ上に集光する集光器(レーザーヘッド)38が装着されている。
レーザービーム照射ユニット34のケーシング36の先端には、チャックテーブル24に保持されたウェーハ11を撮像する撮像ユニット40が装着されている。集光器38と撮像ユニット40はX軸方向に整列して配設されている。
図2(A)に示すように、レーザー加工装置2の加工対象である半導体ウェーハ11の表面11aにおいては、複数のストリート13が格子状に形成されており、直交するストリート13によって区画された各領域にIC、LSI等のデバイス15が形成されている。
ウェーハ11は粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周部は環状フレームFに貼着されている。即ち、粘着テープ(ダイシングテープ)Tを介して環状フレームFの開口にウェーハ11が固定されてフレームユニット17が形成される。ダイシングテープTは、図2(B)に示すように、ポリオレフィン等の樹脂からなる基材19上に粘着層21が塗布されて形成されている。
図3を参照すると、本発明第1実施形態のチャックテーブル24でウェーハ11を保持する際に、ウェーハ11のサイズとチャックテーブル24の保持面を構成する円形領域58との大きさの関係を示す斜視図が示されている。
チャックテーブル24は、吸引源に連通する複数の吸引孔が形成された多孔質セラミックス等からなる円形領域の保持面58を有しており、保持面58はSUS等の金属から形成された枠体60に囲繞されている。円形領域の保持面58を囲繞する枠体60の環状の上面(環状の外周領域)60aには、環状の外周領域60aと同心の環状凹部(環状溝)62が形成されている。
図3では、ウェーハ11のサイズと円形の保持面58との大小関係を明瞭化するために、ウェーハ11の裏面11bに貼着されたダイシングテープT及びダイシングテープTの外周に貼着された環状フレームは省略されている。図3から明らかなように、円形の保持面58aはウェーハ11の直径よりも僅かばかり小さく形成されていることが好ましい。
図4を参照すると、第1実施形態のチャックテーブル24の保持面58によりウェーハ11の表面11a側を吸引保持し、環状フレームFをクランプ26でクランプして固定している状態の断面図が示されている。
ダイシングテープTはウェーハ11の裏面11bに貼着され、チャックテーブル24の保持面58でウェーハ11の表面11a側を吸引保持するため、ダイシングテープTの粘着層21がウェーハ11の半径方向外側で枠体60の上面を構成する環状の外周領域60aに当接する。
然し、本実施形態のチャックテーブル24では、環状の外周領域60aには、環状の凹部(環状溝)62が形成されているため、ダイシングテープTの環状の外周領域60aへの貼り付きが抑制される。
ウェーハ11をチャックテーブル24の保持面58で保持した後、ウェーハ11の内部に改質層を形成する改質層形成ステップを実施する。この改質層形成ステップでは、ダイシングテープT及びウェーハ11に対して透過性を有する波長(例えば1064nm)のレーザービームを、その集光点を集光器50の集光レンズ51でウェーハ11の内部に集光しつつ、ダイシングテープTを介して照射し、チャックテーブル24を矢印X1方向に加工送りすることにより、ウェーハ11の分割予定ライン13に沿った内部に改質層23を形成する。
図1で、チャックテーブル24をY軸方向に割り出し送りしながら、第1の方向に伸長する全ての分割予定ライン13に沿ってウェーハ11の内部に改質層23を形成する。次いで、チャックテーブル24を90°回転してから、第1の方向に直交する第2の方向に伸長する全ての分割予定ライン13に沿ってウェーハ11内部に改質層23を形成する。
改質層形成ステップ終了後、クランプ26を解除し、フレームユニット17をチャックテーブル24から剥離するが、この時チャックテーブル24の環状の外周領域60aには環状凹部62が形成されているため、ダイシングテープTの環状の外周領域60aへの貼り付きが抑制され、フレームユニット17を何ら損傷を起こさずチャックテーブル24から容易に剥離することができる。
図5を参照すると、本発明第2実施形態に係るチャックテーブル24Aの斜視図が示されている。本実施形態のチャックテーブル24Aでは、チャックテーブル24Aの環状の外周領域60aの幅未満である複数の小径凹部64が環状の外周領域60aに形成されている。
このように複数の小径凹部64がチャックテーブル24Aの環状の外周領域60aに形成されているため、ダイシングテープTの粘着層21と環状の外周領域60aとの接触が抑制される。従って、ダイシングテープTの環状の外周領域60aへの貼り付きが抑制される。
尚、本実施形態では、環状の外周領域60aに複数の円形の小径凹部64が形成されているが、小径凹部はその形状を問うものではない。また、小径凹部64の大きさも一様でなくても良く、複数の大きさの小径凹部が環状の外周領域60aに形成されていても良い。本実施形態のチャックテーブル24Aにおける改質層形成ステップは、上述した第1実施形態の改質層形成ステップと同様であるので、その説明は省略する。
尚、第1及び第2実施形態のチャックテーブル24,24Aとも、環状の外周領域60aにダイシングテープTの貼り付き防止のために、テフロン(登録商標)等の非粘着性の高い樹脂をコーティングしておくのがより好ましい。
上述した実施形態では、本発明のチャックテーブルをレーザー加工装置に採用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、加工を実施する際に粘着テープの粘着層がチャックテーブルの上面外周部に接触するタイプの何れの加工装置にも適用可能である。
11 半導体ウェーハ
13 分割予定ライン
15 デバイス
17 フレームユニット
19 基材
21 粘着層
24 チャックテーブル
50 集光器
58 保持面(円形領域)
60a 環状の外周領域
62 環状凹部
64 小径凹部
T ダイシングテープ(粘着テープ)
F 環状フレーム

Claims (3)

  1. 粘着テープを介して環状フレームの開口にウェーハが固定されたフレームユニットを、ウェーハの露出した面を保持面で吸引して保持する加工装置のチャックテーブルであって、
    吸引源と連通する複数の吸引孔が形成された該保持面を構成する円形領域と、
    該円形領域を囲繞する環状の外周領域と、を備え、
    該円形領域はウェーハの直径より小さく、
    該外周領域はウェーハの直径より大きく、該環状フレームの内径より小さく形成され、該粘着テープと接触する該外周領域の上面に該粘着テープの貼り付きを抑制する凹部が形成されていることを特徴とする加工装置のチャックテーブル。
  2. 該凹部は、該環状の外周領域と同心に形成された環状凹部から構成される請求項1記載の加工装置のチャックテーブル。
  3. 該凹部は、直径が該環状の外周領域の幅未満である複数の小径凹部から構成され、該外周領域の上面に分布していることを特徴とする請求項1記載の加工装置のチャックテーブル。
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