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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