JP2016213353A - チャックテーブル - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線を照射することで硬化する特性を有する粘着層を備えた保護テープ、あるいはダイシングテープを、別途の紫外線照射器に移すことなく照射可能とす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７は、被加工物を吸引保持する保持面７１１を備え、該保持面７１１と裏面７１２とが通気可能な吸引プレート７１と、少なくとも前記保持面７１１の裏面７１２側を覆う枠体７２と、前記吸引プレート７１と前記枠体７２とにより囲まれ、吸引源と連結される空間とから構成され、前記吸引プレート７１は前記保持面７１１側と前記裏面７１２側とを連通する複数の吸引孔７４を備え、前記保持面７１１側には紫外線を照射可能な複数のマイクロＬＥＤ８が分散して形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を研削、ダイシング（切削）する装置等に装備され、当該被加工物を保持するためのチャックテーブルに関する。

例えば半導体デバイス製造工程においては、被加工物である略円板形状のウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ライン（ストリートライン）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、当該ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成した後、ダイシング装置により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デバイスを製造している。

前記ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハの表面を吸引保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引保持されたウエーハを研削する研削ホイールを備えた研削手段と、該ウエーハを搬入・搬出するウエーハ着脱領域と研削手段によってウエーハを研削する研削領域とにウエーハを保持したチャックテーブルを位置づけるターンテーブルと、研削されたウエーハを洗浄する洗浄手段等を具備している（例えば、特許文献１を参照）。

ダイシング装置は、ウエーハを保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引保持されたウエーハを切削する切削ブレードを備えた切削手段と、切削加工されたウエーハを洗浄するスピンナーテーブル（回転可能なチャックテーブル）とを備えた洗浄手段等を具備している（例えば、特許文献２を参照）。

また、研削装置のチャックテーブルに吸引保持されるウエーハの表面には、チャックテーブルとの接触により傷が付かないように粘着層を有する保護テープを貼着し、当該保護テープに対し紫外線の照射により硬化する特性を有する粘着層を具備している（例えば、特許文献３を参照）。

特開２００９−０７６７２０号 特開２００６−１２８３５９号 特開２０１４−２０４０８９号

上記したように、切削装置、ダイシング装置には、加工時にウエーハを吸引保持するチャックテーブルが設けられており、当該ウエーハの裏面の研削時には、ウエーハのデバイスが形成された表面に対してチャックテーブルとの接触面に粘着層を備えた保護テープが貼着される。また、当該ウエーハの表面の切削時には、切削により分割されたデバイスが切削後に意図せずバラバラになることがないように粘着層を備えたダイシングテープが貼着される。

ここで、前記粘着層を紫外線の照射により硬化可能な樹脂により構成し、加工初期においては粘着層を硬化させずにウエーハと保護テープとの密着度を高めるようにし、加工の途中でウエーハと接触する保護テープの粘着層を硬化すべく紫外線を照射する場合は、一旦チャックテーブルから保護テープが貼着されたウエーハを外して、別途、紫外線照射器に当てて硬化させる必要があるため、作業効率が著しく悪化する。また、加工途中で硬化させない場合であっても、加工後に粘着層の硬度を高め粘着力を低下させて、ウエーハ基板上で切削し分割したデバイスをピックアップしやすいようにする場合、粘着層に対して紫外線を照射する工程を別途の装置により設けなければならず、作業効率が低下する。

さらに、紫外線を照射することにより粘着層が硬化するダイシングテープをウエーハの裏面に貼着してダイシング装置にセットし分割予定ラインに沿って切削する際、ウエーハに対するダイシングテープの粘着力を保持しながらウエーハ裏面の欠けが生じないように、分割予定ラインのみに対して紫外線を照射するためには、分割予定ラインに対応する領域のみが紫外線を透過するようなマスクをダイシングテープに位置づけて紫外線を照射する必要があり、生産性が悪化するという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、少なくともウエーハに貼着され、紫外線を照射することで硬化する特性を有する粘着層を備えた保護テープ、あるいはダイシングテープを、別途の紫外線照射器に移すことなく照射可能とするチャックテーブルを提供することにある。

上記した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、該チャックテーブルは、被加工物を吸引保持する保持面を備え、該保持面と裏面とが通気可能な吸引プレートと、少なくとも前記保持面の裏面側を覆う枠体と、前記吸引プレートと前記枠体とにより囲まれる空間に連結される吸引源とから構成され、前記吸引プレートは前記保持面側と前記裏面側とを連通する複数の吸引孔を備え、前記保持面側には紫外線を照射可能な複数のマイクロＬＥＤが分散して形成されていることを特徴とするチャックテーブルを提供する。

さらに、上記複数の紫外線を照射可能なマイクロＬＥＤは、前記吸引プレートの前記保持面上に格子状に配設される。

本発明に係るチャックテーブルにより、被加工物を保持するチャックテーブルであって、該チャックテーブルは、被加工物を吸引保持する保持面を備え、該保持面と裏面とが通気可能な吸引プレートと、少なくとも前記保持面の裏面側を覆う枠体と、前記吸引プレートと前記枠体とにより囲まれる空間に連結される吸引源とから構成され、前記吸引プレートは前記保持面側と前記裏面側とを連通する複数の吸引孔を備え、前記保持面側には紫外線を照射可能な複数のマイクロＬＥＤが分散して形成されているので、被加工物の加工途中で、保護テープ、あるいはダイシングテープに紫外線を照射し粘着層を適宜硬化させる場合であっても、加工を中断してチャックテーブルから被加工物を取り出す必要がなく、加工途中に別の紫外線照射器によることなく、紫外線を照射して粘着層を適宜硬化させることが可能となり、生産性が良好となる。

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研削装置の斜視図。 本発明の実施形態１のチャックテーブルの一部を構成する吸引プレート、枠体及び吸引プレートの一部拡大領域Ａを示す図。 本発明のチャックテーブルの吸引プレートのマイクロＬＥＤに対する配線構成を示す断面図。 図２の拡大領域Ａに対応させてマイクロＬＥＤに対する配線構成を説明するための図。 本発明の実施形態２のチャックテーブルの一部を構成する吸引プレート、吸引プレートに載置された半導体ウエーハ１０、及び拡大領域Ｂを示す図。

以下に、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１について、添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

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加工装置としての研削装置１の斜視図が示されている。図１に示す研削装置１は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。この装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上端）に設けられ上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に移動可能な移動基台３が摺動可能に装着されている。移動基台３の前面には前方に突出した支持部３２が設けられ、当該支持部３２に研削手段としてのスピンドルユニット４が取り付けられる。

スピンドルユニット４は、支持部３２に装着された円筒状のスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に配設された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ４３とを具備している。スピンドルハウジング４１に回転可能に支持された回転スピンドル４２は、一端部がスピンドルハウジング４１の下端から突出して配設されており、その一端にホイールマウント４４が設けられている。そして、このホイールマウント４４の下面に研削ホイール５が取り付けられる。

装置ハウジング２の主部２１には研削対象となる被加工物を保持するためのチャックテーブル７が配設されている。このチャックテーブル７について、図２ないし４を参照して詳述する。
図２に示すチャックテーブル７は、被加工物を保持する保持面７１１を備えた吸引プレート７１と、該吸引プレート７１の外周および保持面７１１の裏面７１２側を覆い該吸引プレート７１との間で空間７１３を形成する枠体７２とを具備している。また、枠体７２の底部中心部には、図示しない吸引源（吸引ポンプ）と連通する開口７３が設けられている。

前記吸引プレート７１は、前記保持面７１１と反対側の裏面７１２とを連通するための複数の吸引孔７４を有するポーラスセラミックスによって形成されている。そして、前記吸引プレート７１の保持面７１１側には、領域Ａの拡大図にてその一部が示されているように紫外線が照射可能な複数の微細なマイクロＬＥＤ８が格子状に複数配置されたシート状部材８０を張り付けており、当該シート状部材８０の当該各マイクロＬＥＤ８間には吸引プレート７１の吸引孔７４からの吸引を許容するための孔７５が設けられている。

前記マイクロＬＥＤ８は、それぞれ約２０μｍ×２０μｍの大きさで、１ｃｍ^２あたり約５０，０００〜１００，０００個程度が配置されている。ここで、図３に示されているように、吸引プレート７１の保持面７１１側に配置されたシート状部材８０上のマイクロＬＥＤ８には、枠体７２に設けられた電力供給源９から、シート状部材内に配策された各マイクロＬＥＤ８の正極、負極を電気的に導通する配線が配置される配線層９ａ、９ｂを介して電流が供給される。本実施形態においては、シート状部材８０内の配線層９ａに配置され、ｘ軸方向（図３中の左右方向）に並んだ各マイクロＬＥＤの正極を導通する配線Ｘ１〜Ｘｎと、配線層９ａよりも上層に位置し、配線層９ａとは絶縁された配線層９ｂに配置され、前記正極を導通する配線Ｘ１〜Ｘｎの配線方向と直交するｙ軸方向（図３中の奥行方向）に並んだ各マイクロＬＥＤ８の負極を導通する配線Ｙ１〜Ｙｎとを備えている。

前記配線Ｘ１〜Ｘｎ、及び配線Ｙ１〜Ｙｎのすべてに電源からの電流が供給された場合には、前記吸引プレート７１の保持面７１１上の各マイクロＬＥＤ８すべてが点灯する。また、例えば、配線Ｘ１と、配線Ｙ１〜Ｙｎのすべてに電力を供給した場合は配線Ｘ１上に直列に配置されたマイクロＬＥＤ１列のみを点灯させることができる。すなわち、格子状に配置されたマイクロＬＥＤ８は、配線Ｘ１〜Ｘｎ及び配線Ｙ１〜Ｙｎのいずれかを選択して電力供給回路を形成することにより、前記吸引プレート上の任意の位置で点灯させることができる。ただし、本実施形態では、紫外線を照射することにより粘着層を硬化させるべく直交する列に配置されたマイクロＬＥＤを点灯させる場合は、後に詳述するように、ｘ軸方向の点灯とｙ軸方向の点灯とで２回に分け点灯する。

前記シート状部材８０の各マイクロＬＥＤ８間の領域には、前記吸引プレート７１の吸引孔７４を保持面上に開口するように孔７５が設けられており、当該吸引プレート７１上の保持面７１１に対して被加工物を吸引保持可能に構成するとともに、紫外線を照射することを可能にしている。なお、図３におけるシート状部材８０、及びマイクロＬＥＤ８は、内部構造を説明する都合上実際よりも大きめに記載がなされている。

次に、前記研削装置による具体的な研削手順について説明する。図１に示す研削装置を用いて被加工物を研削するには、先ず図１に示す被加工物載置域に位置付けられているチャックテーブル７の吸引プレート７１の保持面７１１上に被加工物である例えば半導体ウエーハ１０を載置する。このとき、半導体ウエーハ１０の表面（デバイスが形成されている面）に保護テープ１１を貼着し、該保護テープ１１が前記保持面７１１と接するようにする。よって、半導体ウエーハ１０は、裏面を上側にして吸引プレート７１上に載置されることになる。このようにして吸引プレート７１上に半導体ウエーハ１０を載置するとともに、図示しない吸引源に連通された開口７３から吸引プレート７１と枠体７２とで囲まれた空間７１３の空気を吸引する。

しかるに、開口７３を介して吸引プレート７１に設けられた吸引孔７４と吸引源とが連通するため、該吸引プレート７１の保持面７１１に負圧が作用し、半導体ウエーハ１０が保護テープ１１を介して吸引保持される。

ここで、前記保護テープ１１は、ポリオレフィンからなるシート基材に、粘着力を有する粘着層を備えたものであり、少なくとも当該粘着層は、紫外線を照射されることにより硬化する材料から構成されている。当該材料としては紫外線の照射により硬化する公知のアクリル系樹脂が使用される。

半導体ウエーハ１０をチャックテーブル７の吸引プレート７１上に吸引保持したならば、図示しないチャックテーブル移動手段を作動してチャックテーブル７をスピンドルユニット４の下方に移動し、吸引プレート７１上に保持された半導体ウエーハ１０を研削ホイール５の下方の研削域に位置付ける。次に、チャックテーブル７を構成するモータに電力を印加し、当該モータの回転軸を例えば３００ｒｐｍの回転速度で回転駆動する。従って、当該回転軸に連結された吸引プレート７１が３００ｒｐｍの回転速度で回転せしめられる。そして、上記研削手段としてのスピンドルユニット４のモータを駆動して研削ホイール５を例えば６０００ｒｐｍで回転するとともに、当該スピンドルユニット４を徐々に下降せしめて、研削ホイール５を構成する研削砥石の研削面である下面を吸引プレート７１上に保持された半導体ウエーハ１０の上面（裏面）に作用せしめる。そして、研削ホイール５を所定量下降せしめて、半導体ウエーハ１０を所定の厚さに研削する。なお、この研削工程においては、研削加工部に研削水が供給される。

本実施形態１では、前記研削工程において、研削開始から研削途中まで前記保護テープ１１の粘着層を硬化させずに研削を実行する。研削初期においては、半導体ウエーハ１０と保護テープ１１の密着度が低く、該保護テープの粘着層は硬化させない方がよい。前記スピンドルユニット４を降下させながら研削工程を進め、半導体ウエーハ１０を硬化前の保護テープ１１に押さえつけて密着度が高まった後、一旦研削作業を中止し、前記保護テープ１１に対して紫外線を照射し、粘着層を硬化させる。より具体的には、チャックテーブル７に半導体ウエーハ１０を載置したまま、チャックテーブル７の枠体７２から、吸引プレートの配線Ｘ１〜Ｘｎと、配線Ｙ１〜Ｙｎを介して保持面７１１上の全マイクロＬＥＤ８に対して電力を供給する。

上記したように、研削工程をある程度進めて半導体ウエーハ１０と前記保護テープ１１の粘着層の密着度が高まった後に粘着層を硬化させた後、再度研削工程を進めて、半導体ウエーハ１０が所望の厚さになるまで加工を行い、研削工程を終了する。

以上の実施形態１に係る研削装置のチャックテーブル７によれば、通気性を有するポーラスセラミックにより構成されるチャックテーブル７の吸引プレート７１の保持面７１１に、紫外線を照射可能なマイクロＬＥＤを分散させて配置している。よって、研削装置において研削工程を実施する際の任意のタイミングで、保護テープ１１に対して紫外線を照射し、その粘着層を硬化させることができる。そして、研削加工の終了時には、硬化され粘着力が低下した保護テープを半導体ウエーハ１０から容易に剥がすことが可能となる。

次に、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２について、添付図面を参照してさらに説明する。図５には、加工装置としてのダイシング装置（図示省略）に採用される本発明に従って構成されたチャックテーブル７が示されており、当該チャックテーブル７には、フレームＦの開口を塞ぐダイシングテープＴを裏面に貼着された半導体ウエーハ１０が載置されている。当該ダイシング装置は、前記半導体ウエーハ１０を分割予定ラインＳｘ、Ｓｙに沿って切削（ダイシング）して該半導体ウエーハ１０上に構成された複数のデバイスを個々に分割、洗浄する装置である。

前記半導体ウエーハ１０の裏面に貼着されたダイシングテープＴは、前記実施形態１の保護テープ１１と同様に、ポリオレフィンからなるシート基材に、粘着力を有する粘着層を備えたものであり、少なくとも当該粘着層は、紫外線を照射されることにより硬化する公知のアクリル系樹脂で構成されている。

当該実施形態２におけるダイシング装置はスピンドルユニット先端に設けられた円形の切削ブレードにより、半導体ウエーハ１０上に形成され各デバイスを区分する分割予定ラインＳｘ、Ｓｙに沿って切削する。当該ダイシング装置に採用されるチャックテーブル７は前記実施形態１のチャックテーブル７と同様の構成を有している。このチャックテーブル７を構成する吸引プレート７１の保持面７１１側に配置されたシート状部材８０上のマイクロＬＥＤ８には、枠体７２に設けられた電力供給源９から、シート状部材内に配策された各マイクロＬＥＤ８の正極、負極を電気的に導通する配線が配置される配線層９ａ、９ｂを介して電流が供給される。

本実施形態２のチャックテーブル７は、すでに図３、４に示しているようにシート状部材８０内の配線層９ａに配置され、ｘ軸方向に並んだ各マイクロＬＥＤの正極を導通する配線Ｘ１〜Ｘｎと、配線層９ａよりも上層に位置し、配線層９ａとは絶縁された配線層９ｂに配置され、前記正極を導通する配線Ｘ１〜Ｘｎの配線方向と直交するｙ軸方向に並んだ各マイクロＬＥＤの負極を導通する配線Ｙ１〜Ｙｎとを備えている。

ダイシングテープＴを介してフレームＦに載置された半導体ウエーハ１０をチャックテーブル７に保持させる際には、チャックテーブル７の吸引プレート７１上に配置されたマイクロＬＥＤ８が配列されたｘ−ｙ軸方向と、半導体ウエーハ１０上のデバイスを区分する分割予定ラインのｘ−ｙ軸方向とが一致するように位置調整され一体化される。

チャックテーブル７に半導体ウエーハ１０をセットした後、ダイシング装置において切削する方向に沿い、かつ分割予定ラインＳｘ、Ｓｙに対応する吸引プレート７１上のマイクロＬＥＤ８の列を確認する。そして、図５の領域Ｂ部の拡大図に示されているように、分割予定ラインＳｘに対応する吸引プレート７１の配線Ｘｎ、Ｘｎ＋１、Ｘｎ＋２上のマイクロＬＥＤを点灯させ紫外線を照射する。分割予定ラインＳｘに沿ってダイシングテープＴの粘着層を硬化させた後、さらに分割予定ラインＳｙに対応する吸引プレート７１の配線Ｙｎ、Ｙｎ＋１、Ｙｎ＋２上のマイクロＬＥＤを点灯させる。なお、図５では、拡大された領域ＢのみマイクロＬＥＤ８が点灯するように記載されているが、半導体ウエーハ１０のｘ軸方向、及びｙ軸方向に沿った分割予定ラインに対応するすべてのマイクロＬＥＤ８が点灯させられる。そして、半導体ウエーハ１０の分割予定ラインに沿って裏面に貼着されたダイシングテープＴを硬化した後、半導体ウエーハ１０上の複数のデバイスを個々に分割すべく分割予定ラインに沿って切削加工が行われる。

以上の構成により、半導体ウエーハに対してマスク処理を施すことなく分割予定ラインに沿った部位に対してのみ紫外線が照射可能となり、ダイシングテープＴの粘着層を硬化させることができるとともに、それ以外の領域は、硬化されずに粘着力が維持される。そうすることで、半導体ウエーハ１０の分割予定ラインに沿って切削加工が行われる際に、半導体ウエーハ１０の分割予定ラインの裏面に欠けが生じることが防止されつつ、紫外線が照射されず硬化されなかった領域は粘着力が維持され、切削加工中に半導体ウエーハ１０とダイシングテープＴの接着力の低下を極力抑制することが容易に実現可能となる。

なお、上記した実施形態では、本発明のチャックテーブルを、ウエーハの研削装置、及びダイシング装置に適用した例を説明したが、本発明のチャックテーブルは、上記実施形態に限定されず、例えば、ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着するテープマウンター装置におけるチャックテーブルにて、テープ貼着後に各分割予定ラインに沿って紫外線を照射するようにしてもよく、また、ダイシング装置の切削加工後に行われるウエーハの洗浄工程にて使用されるチャックテーブルに本発明を適用し、洗浄した後に紫外線を照射して貼着されたテープの硬化を行ってもよい。

１：研削装置
２：装置ハウジング
４：スピンドルユニット
７：チャックテーブル
７１：吸引プレート
７１１：保持面
７２：枠体
８：マイクロＬＥＤ
９ａ、９ｂ：配線層
１０：半導体ウエーハ
１１：保護テープ
Ｆ：フレーム
Ｔ：ダイシングテープ

Claims (2)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルであって、該チャックテーブルは、被加工物を吸引保持する保持面を備え、該保持面と裏面とが通気可能な吸引プレートと、少なくとも前記保持面の裏面側を覆う枠体と、前記吸引プレートと前記枠体とにより吸引源に連結される空間が構成され、前記吸引プレートは前記保持面側と前記裏面側とを連通する複数の吸引孔を備え、前記保持面側には紫外線を照射可能な複数のマイクロＬＥＤが分散して形成されていることを特徴とするチャックテーブル。
2. 前記紫外線を照射可能な複数のマイクロＬＥＤは前記吸引プレートの前記保持面上に格子状に配設されている請求項１記載のチャックテーブル。