JP2018029152A

JP2018029152A - 保持テーブル

Info

Publication number: JP2018029152A
Application number: JP2016161125A
Authority: JP
Inventors: 浩吉湊; Kokichi Minato
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2018-02-22

Abstract

【課題】保持テーブルからウエーハを離間させる際の剥離帯電を抑えること。【解決手段】保持テーブル（１）がウエーハ（Ｗ）を保持する保持面（１１）を有し、保持面に剥離帯電を防止するコーティングを施す構成にした。保持面のコーティングに、保持面に対して気孔の平均孔径よりも薄くコーティングできる非粘着性のコーティング剤を使用することで、保持面の気孔を塞ぐことなく、ウエーハを剥がす際の剥離帯電を抑える構成にした。【選択図】図２

Description

本発明は、ウエーハを保持する保持テーブルに関する。

一般にウエーハの表面は格子状の分割予定ラインによって区画されており、分割予定ラインで区画された各領域にデバイスが形成されている。ウエーハは表面にダイシングテープが貼着された状態で切削装置に搬入され、ダイシングテープを介してチャックテーブルに吸引保持される（例えば、特許文献１参照）。切削装置では、切削ブレードをダイシングテープに切り込ませて分割予定ラインに沿って切削することで、ウエーハが個々のデバイスチップに分割される。分割後のウエーハは搬送パッド等によってチャックテーブルからピックアップされて搬出される。

特開２０１３−１１０２３５号公報

切削加工時には、切削水を供給しながらウエーハが切削されるが、ダイシングテープでチャックテーブルの保持面が覆われているため、保持面が切削水で濡れずに乾燥した状態で維持されている。このため、チャックテーブルからウエーハを剥がす際に、ダイシングテープとチャックテーブルとの間に剥離帯電が生じて放電するおそれがあった。また、洗浄用のスピンナテーブルからウエーハを剥がす際や、ダイシングテープから個々のチップを剥がす際にも同様の問題が生じていた。特に近年では、ウエーハ上のデバイスが微細化されており、僅かな放電であってもデバイスに静電破壊が起こるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、保持テーブルからウエーハを離間させる際の剥離帯電を抑えることができる保持テーブルを提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の保持テーブルは、ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルであって、保持面には剥離帯電を防止するコーティングが施されている。

この構成によれば、保持テーブルの保持面に施されたコーティングによって、保持面からウエーハを剥離する際に剥離帯電が抑えられ、放電によるウエーハの静電破壊が防止される。また、保持テーブル上でウエーハを切削加工で個々のチップに分割する際には、保持テーブルによってダイシングテープに帯電する電荷が抑えられているため、ダイシングテープから各チップを剥がす際にチップの静電破壊が防止される。

本発明によれば、保持テーブルの保持面に剥離帯電防止用のコーティングを施すことで、保持テーブルからウエーハを離間させる際の剥離帯電を抑えることができる。

本実施の形態の保持テーブル及びウエーハの斜視図である。本実施の形態の保持テーブルの側面図である。本実施の形態の保持テーブルの部分拡大図である。本実施の形態の保持テーブル上のウエーハの剥離動作の説明図である。変形例の保持テーブル上のウエーハの剥離動作の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の保持テーブルについて説明する。図１は、本実施の形態の保持テーブル及びウエーハの斜視図である。なお、図１Ａは保持テーブルの分解状態、図１Ｂは保持テーブルの組み立て状態をそれぞれ示している。また、以下の説明では、保持テーブルとして、切削装置のチャックテーブルを例示して説明するが、洗浄装置のスピンナテーブルでもよい。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、保持テーブル１は、ウエーハＷを吸引保持するポーラスチャックであり、円板状のポーラス板１０をボディとなる枠体２０に取り付けて構成されている。ウエーハＷは、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板に半導体デバイスが形成された半導体ウエーハでもよいし、セラミックス、ガラス、サファイア等の無機材料基板に光デバイスが形成された光デバイスウエーハでもよい。ウエーハＷは、ダイシングテープＴ_ｄを介してリングフレームＦの内側に支持された状態で保持テーブル１に保持される。

ポーラス板１０は、セラミックス等の多孔質材であり、吸引用の微細な気孔が全体に亘って形成されている。枠体２０は、ステンレス等の金属材でポーラス板１０が嵌め込まれる円形凹部２１が中央に形成されている。円形凹部２１の底面２２はポーラス板１０の厚みと同一の深さに形成されており、円形凹部２１の内側面２３はポーラス板１０の外径と同一の内径に形成されている。円形凹部２１にポーラス板１０が嵌め込まれると、ポーラス板１０の上面だけが枠体２０から露出される。これにより、保持テーブル１には円形凹部２１に嵌め込まれたポーラス板１０の上面によってウエーハＷを保持する保持面１１が形成されている。

円形凹部２１の底面２２の中心には、吸引源３１（図４参照）及びエア供給源３２（図４参照）に連なる貫通孔２５が形成されている。また、円形凹部２１の底面２２には、貫通孔２５から半径方向に延びる直線状の浅溝２６と、直線状の浅溝２６を直径とする円形状の浅溝２７とが形成されている。これら浅溝２６、２７によって円形凹部２１の底面２２の吸引エリアが拡張されている。また、枠体２０の外側面２８には、アーム３５を介して一対のクランプ部３６が設けられている。各クランプ部３６はエアアクチュエータによって駆動され、クランプ部３６によってウエーハＷの周囲のリングフレームＦが挟持固定される。

このように構成された保持テーブル１には、ダイシングテープＴ_ｄを介してウエーハＷがポーラス板１０の保持面１１に吸引保持されるため、保持面１１がダイシングテープＴ_ｄによって完全に覆われている。切削水を供給しながらウエーハＷが切削されるが、ポーラス板１０の保持面１１はダイシングテープＴ_ｄに覆われているため、保持面１１が切削水に濡れることなく乾燥している。このため、一般的な保持テーブルでは、保持テーブルの保持面からウエーハＷを剥がす際に、保持面とチャックテーブルとの間に剥離帯電が生じて、放電によってウエーハＷのデバイスに悪影響を及ぼす可能性がある。

ダイシングテープとして導電テープを用いて静電気を除電することも考えられるが、導電テープは高価であると共に、ウエーハＷの剥離時の静電気の発生を低く抑えることが難しい。また、保持テーブルの保持面に帯電防止用のコーティングすることによって、保持面の抵抗値を下げてウエーハＷから静電気を逃がすことも考えられる。しかしながら、帯電防止用のコーティングは十分な厚みが必要であり、ポーラス板の保持面に帯電防止用のコーティング膜が形成されると、ポーラス板の気孔が塞がってウエーハＷを吸引することができなくなる。

また、剥離帯電は粘着性に比例して大きくなるため、ポーラス板の保持面とダイシングテープの粘着性が小さくなるように、非粘着性のコーティング剤を用いることが考えられる。非粘着性のコーティング剤としてはフッ素系樹脂が一般的であるが、フッ素樹脂は抵抗値が高い絶縁材料であるため静電気を帯び易いという特徴がある。また、フッ素樹脂コーティングには１０μｍ以上の厚みが必要であり、ポーラス板の気孔の平均孔径は２−３μｍしかないため、ポーラス板の保持面にフッ素樹脂コーティング膜が形成されるとポーラス板の気孔が塞がれてしまう。

そこで、本実施の形態では、ポーラス板１０の保持面１１に気孔の平均孔径よりも薄くコーティングできる非粘着性のコーティング剤を用いている。これにより、コーティング膜によって気孔が塞がれることがなく、コーティング膜の微細な凹凸によって保持面１１とダイシングテープＴ_ｄの接触面積が小さく抑えられている。ウエーハＷの剥離時の静電気の発生量が少なくなり、放電によるウエーハＷの静電破壊が効果的に抑制される。よって、コーティング膜によって剥離帯電を抑えつつ、ポーラス板１０の気孔によってウエーハＷを吸引することが可能になっている。

以下、図２を参照して、非粘着性コーティング剤について説明する。図２は、本実施の形態の保持テーブルの側面図である。図３は、本実施の形態の保持テーブルの部分拡大図である。

図２に示すように、コーティング剤は、Ａμｃｏａｔ（登録商標）と呼ばれる硬質系・非粘着性のコーティング剤であり、保持テーブル１の上面全体にコーティング膜Ｌを形成している。コーティング膜Ｌの表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．１μｍ、十点平均粗さＲｚが０．８μｍであり、ダイシングテープＴ_ｄに対する接触面積を小さくして粘着性が抑えられている。保持テーブル１のポーラス板１０の保持面１１だけでなく、枠体２０の上面２９にもコーティング膜Ｌが形成されているため、ダイシングテープＴ_ｄと保持テーブル１との密着性が全体的に低減されて、静電気の発生が抑えられている。

より詳細には、図３に示すように、ポーラス板１０の保持面１１には平均孔径で２−３μｍの無数の気孔１２が空けられており、無数の気孔１２によって保持面１１に凹凸が形成されている。保持面１１の凸状部分１３の上端は、セルフグラインディング等によって枠体２０（図２参照）の上端と同じ高さに形成されている。この一律な高さの凸状部分１３の上端と枠体２０の上端にのみ、コーティング膜Ｌが形成されている。この場合、コーティング膜Ｌには１μｍの厚みがあればよいため、保持面１１に形成された無数の気孔１２がコーティング膜Ｌによって塞がれることがない。

また、コーティング膜Ｌの表面は粗面になっており、コーティング膜ＬとダイシングテープＴ_ｄ（図２参照）に空気の隙間を形成して、コーティング膜Ｌに対してダイシングテープＴ_ｄを剥がし易くしている。このように、ポーラス板１０に対してコーティング膜Ｌを形成することで、吸引力を低下させることなく、ポーラス板１０に非粘着性を付与することが可能になっている。また、コーティング膜Ｌは９Ｈ以上の引っ掻き硬度（鉛筆硬度）であるため、保持テーブル１（図２参照）からウエーハＷを剥離する動作が繰り返されても、保持テーブル１の上面のコーティング膜Ｌが摩耗し難くなっている。

続いて、図４を参照して、ウエーハの剥離動作について説明する。図４は、本実施の形態の保持テーブル上のウエーハの剥離動作の説明図である。なお、図４Ａは保持テーブルによるウエーハの吸引状態、図４Ｂは保持テーブルによるウエーハの吸引解除状態、図４Ｃは保持テーブルによるウエーハの剥離状態をそれぞれ示している。

図４Ａに示すように、保持テーブル１にダイシングテープＴ_ｄを介してウエーハＷが載置されると、枠体２０の貫通孔２５が吸引源３１に接続されてポーラス板１０の保持面１１が負圧にされる。ポーラス板１０の保持面１１にダイシングテープＴ_ｄを介してウエーハＷが吸引保持されると共に、ウエーハＷの周囲のリングフレームＦがクランプ部３６に保持される。ポーラス板１０の保持面１１及び枠体２０の上面にはコーティング膜Ｌが形成されており、コーティング膜Ｌの微細な凹凸によってダイシングテープＴ_ｄとコーティング膜Ｌの接触が最小限に抑えられている。

図４Ｂに示すように、保持テーブル１上でウエーハＷが個々のチップに分割されると、枠体２０の貫通孔２５が吸引源３１から遮断されてポーラス板１０の保持面１１の吸引保持が解除される。また、クランプ部３６によるリングフレームＦの保持が解除されると共に、保持テーブル１の上方に搬送手段４０が位置付けられて、搬送手段４０の複数の吸引パッド４１によってウエーハＷの周囲のリングフレームＦが吸引保持される。そして、枠体２０の貫通孔２５がエア供給源３２に接続されてポーラス板１０の保持面１１からダイシングテープＴ_ｄの下面に向けてエアが噴き付けられる。

図４Ｃに示すように、ポーラス板１０の保持面１１からエアが噴射されながら、搬送手段４０によってリングフレームＦを介してウエーハＷが保持テーブル１から持ち上げられる。このとき、コーティング膜Ｌが微細な凹凸によって粗面化されているため、コーティング膜ＬとダイシングテープＴ_ｄの接触が抑えられている。ダイシングテープＴ_ｄがコーティング膜Ｌに密着していないため、コーティング膜ＬからダイシングテープＴ_ｄを剥離する際に帯電し難くなっている。よって、放電によってウエーハＷのデバイスが破損することがない。

なお、分割後のチップがダイシングテープＴ_ｄから剥離される際にもチップの静電破壊が問題になる。この場合、本実施の形態のようなポーラス板状でダイシングテープＴ_ｄからチップを剥離することでダイシングテープＴ_ｄに帯電される電荷を減らして、チップの静電破壊を防止することが可能になっている。

（実験例）
以下、実験例について説明する。実験例では、コーティング膜を形成した試験片とコーティング膜を形成しない試験片とを用意して、試験片からウエーハを垂直方向に離間させ、保持テーブルからウエーハが剥離した時の静電気を測定した。コーティング剤としてＡμｃｏａｔまたはフッ素樹脂コートを使用してコーティング膜を形成し、ワークとしてはリングフレームにダイシングテープを貼着し、リングフレームの開口のダイシングテープにウエーハを貼着したものを使用した。より詳細には、コーティング膜が形成された試験片（Ａμｃｏａｔまたはフッ素樹脂コートされたステンレスプレート１００ｍｍ×５０ｍｍ）またはコーティング膜が形成されない試験片（ステンレスプレート１００ｍｍ×５０ｍｍ）を保持テーブルに保持させ、試験片の上にワークのダイシングテープ側を接触させ押付けたのち、ワークを垂直方向に上昇（例えば、１０ｍｍｍ）させ試験片から剥離させ剥離帯電を測定した。この結果、表１に示すような測定値が得られた。コーティング膜が形成された試験片では−１．４から−１．６Ｖの測定結果が得られ、コーティング膜が形成されていない試験片では−６０Ｖの測定結果が得られた。これにより、保持テーブル上のコーティング膜によって剥離帯電が大幅に低減されることが確認された。

なお、便宜上、ステンレスの試験片にコーティングを施して実験を実施しているが、ポーラス板にコーティングを施したものも同様な傾向が得られると考えられる。また、フッ素コートは膜厚がＡμコートより厚く、ポーラス板の上面全面を覆ってしまうため細かい目のポーラス板に施すことはできない。

以上のように、本実施の形態の保持テーブル１によれば、保持テーブルの保持面に施されたコーティングによって、保持面からウエーハを剥離する際に剥離帯電が抑えられ、放電によるウエーハの静電破壊が防止される。コーティング剤としては、ポーラス板１０の保持面１１に気孔の平均孔径よりも薄くコーティング可能な非粘着性のコーティング剤が使用されている。このため、コーティング膜によって気孔が塞がれることがなく、コーティング膜の微細な凹凸によって保持面１１とダイシングテープＴ_ｄの接触面積を最小限にすることができる。よって、コーティング膜Ｌによって剥離帯電を抑えつつ、ポーラス板１０の気孔によってウエーハＷを吸引保持することが可能になっている。

なお、本実施の形態では、保持テーブル１として、切削装置のチャックテーブルを例示して説明したが、この構成に限定されない。図５の変形例に示すように、保持テーブルは、研削装置のチャックテーブルでもよい。以下、図５を参照して変形例の保持テーブル上のウエーハの剥離動作について簡単に説明する。

図５Ａに示すように、上記した本実施の形態と同様に、変形例の保持テーブル５０には、ポーラス板５１の保持面５２上及び枠体５３の上面５４に非粘着性のコーティング膜Ｌが形成されている。保持面５２では上端部分にのみコーティング膜Ｌが形成されているため、コーティング膜Ｌによって保持面５２の気孔が塞がれることがない。保持テーブル５０に保護テープＴ_ｐを介してウエーハＷが載置されると、枠体５３の貫通孔５５が吸引源５６に接続されてポーラス板５１の保持面５２が負圧にされることで、保持面５２に保護テープＴ_ｐを介してウエーハＷが吸引保持される。

図５Ｂに示すように、保持テーブル５０上でウエーハＷが所定厚みまで薄化されると、枠体５３の貫通孔５５がエア供給源５７に接続される。そして、ポーラス板５１の保持面５２からエアが噴射されながら、搬送パッド５８によってウエーハＷが保持テーブル５０から持ち上げられる。コーティング膜Ｌが微細な凹凸によって粗面化されているため、コーティング膜Ｌから保護テープＴ_ｐが離間する際の剥離帯電が抑えられている。なお、搬送パッド５８のパッド面５９にコーティング膜Ｌが形成されてもよい。これにより、搬送パッド５８のパッド面５９からウエーハＷが離間する際の剥離帯電が抑えられる。

また、保持テーブルは、切削装置や切削装置のチャックテーブルに限らず、洗浄装置のスピンナテーブルでもよい。スピンナテーブルの保持面にコーティング膜を形成することで、スピンナテーブルからウエーハを離間する際の剥離帯電を抑えることができる。すなわち、保持テーブルとは、ウエーハを保持可能な保持面を有するものであればよく、チャックテーブル、スピンナテーブル、搬送パッドを含む概念である。

また、本実施の形態では、コーティング剤としてＡμｃｏａｔを例示して説明したが、この構成に限定されない。コーティング剤は、ポーラス板の保持面に対して気孔の平均孔径よりも薄くコーティングできる非粘着性のコーティング剤であればよい。

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

また、本実施の形態では、本発明を切削装置のチャックテーブルに適用した構成について説明したが、剥離帯電が発生するウエーハの保持部分に適用することが可能である。

以上説明したように、本発明は、保持テーブルからウエーハを離間させる際の剥離帯電を抑えることができるという効果を有し、特に、切削装置や研削装置の保持テーブルに有用である。

１、５０保持テーブル
１０、５１ポーラス板
１１、５２保持面
２０、５３枠体
Ｌコーティング膜
Ｔ_ｄダイシングテープ
Ｔ_ｐ保護テープ
Ｗウエーハ

Claims

ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルであって、該保持面には剥離帯電を防止するコーティングが施された保持テーブル。