JP2018074101A - 加工装置のチャックテーブル - Google Patents

Abstract

【課題】チャックテーブルから被加工物を剥離する際に発生する剥離帯電を抑制することができる加工装置のチャックテーブルを提供すること。【解決手段】加工装置である洗浄装置は、裏面に粘着テープが貼着された被加工物を保持面１ａで保持するチャックテーブル１と、チャックテーブル１で保持した被加工物Ｗを洗浄する洗浄ユニットと、を備える。チャックテーブル１の保持面１ａは、粘着テープＴの樹脂層と摩擦帯電系列が同等の材質で構成され、被加工物Ｗの剥離帯電が抑えられる。【選択図】図３

Description

本発明は、加工装置のチャックテーブルに関する。

半導体デバイス等のデバイスが形成された被加工物を個々のデバイスチップに分割する分割装置として、切削装置やレーザ加工装置が知られている。これらの装置では、装置内に被加工物があるときに発生する静電気を極力抑え、静電気によるデバイス破損が起きないよう、各所にイオナイザーなどを搭載して対策が実施されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００７−２５８４５０号公報 特開２０１２−０６４８７２号公報

前述した特許文献１及び特許文献２に示された装置は、チャックテーブルから被加工物を剥離する際に発生する剥離帯電によって、特に、静電気が発生し易い。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャックテーブルから被加工物を剥離する際に発生する剥離帯電を抑制することができる加工装置のチャックテーブルを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工装置のチャックテーブルは、裏面に保護部材が貼着された被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持した被加工物を加工する加工ユニットと、を備える加工装置のチャックテーブルであって、該チャックテーブルの保持面は、該保護部材と摩擦帯電系列が同等の材質で構成され、被加工物の剥離帯電が抑えられることを特徴とする。

該保護部材は、粘着テープであり、該保持面は、該粘着テープと同じ材質により構成することができる。

該加工ユニットは、被加工物を洗浄する洗浄ユニットとすることができる。

そこで、本願発明の加工装置のチャックテーブルは、保持面から被加工物を剥離する際に発生する剥離帯電を抑制することができるという効果がある。

図１は、実施形態１に係る加工装置である洗浄装置を備える切削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示された切削装置の加工対象の被加工物及び粘着テーブルの一部の断面図である。 図３は、図１に示された洗浄装置のチャックテーブルの断面図である。 図４は、図３に示すチャックテーブルの要部の断面図である。 図５は、図１に示された洗浄装置の洗浄中の状態を示す断面図である。 図６は、図５に示された洗浄装置のチャックテーブルから被加工物を搬出する状態を示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置のチャックテーブルを図面に基いて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置である洗浄装置を備える切削装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された切削装置の加工対象の被加工物及び粘着テーブルの一部の断面図である。図３は、図１に示された洗浄装置のチャックテーブルの断面図である。図４は、図３に示すチャックテーブルの要部の断面図である。図５は、図１に示された洗浄装置の洗浄中の状態を示す断面図である。図６は、図５に示された洗浄装置のチャックテーブルから被加工物を搬出する状態を示す断面図である。

実施形態１に係る加工装置のチャックテーブル１は、図１に示す切削装置１００を構成する。切削装置１００は、板状物である被加工物Ｗを切削（加工）する装置である。

実施形態１では、被加工物Ｗは、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Ｗは、表面ＷＳに格子状に形成された複数のストリートＳによって格子状に区画された領域にデバイスＤが形成されている。本発明の被加工物Ｗは、中央部が薄化され、外周部に厚肉部が形成された所謂ＴＡＩＫＯウエーハでもよく、ウエーハの他に、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、ガラス板等でも良い。被加工物Ｗは、裏面ＷＲに保護部材である粘着テープＴに貼着されている。粘着テープＴは、外周に環状フレームＦが取り付けられている。

粘着テープＴは、図２に示すように、合成樹脂により構成された樹脂層ＲＬと、樹脂層ＲＬの一方の表面上に形成されかつ被加工物Ｗの裏面ＷＲに貼着する粘着層ＡＬとを備える。

図１に示された切削装置１００は、被加工物Ｗを切削（加工）して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割する加工装置である。切削装置１００は、図１に示すように、被加工物Ｗを保持面１１０ａで吸引保持するチャックテーブル１１０と、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを切削する切削手段１２０と、切削手段１２０により切削された被加工物Ｗを洗浄する加工装置である洗浄装置１０と、図６に示す搬送ユニット１３０と、を備える。

また、切削装置１００は、図１に示すように、チャックテーブル１１０を水平方向及び装置本体１０２の短手方向と平行なＸ軸方向に加工送りする図示しないＸ軸移動手段と、切削手段１２０を水平方向と平行及び装置本体１０２の長手方向でかつＸ軸方向に直交するＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸移動手段１４０と、切削手段１２０をＸ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する鉛直方向に平行なＺ軸方向に切り込み送りするＺ軸移動手段１５０と、制御装置１６０とを少なくとも備える。切削装置１００は、図１に示すように、切削手段１２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

チャックテーブル１１０は、円盤形状であり、被加工物Ｗを保持する保持面１１０ａがポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル１１０は、Ｘ軸移動手段により移動自在で回転駆動源により回転自在に設けられている。チャックテーブル１１０は、図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、被加工物Ｗを吸引、保持する。

切削手段１２０は、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを切削する切削ブレード１２１を装着する図示しないスピンドルを備えるものである。切削手段１２０は、それぞれ、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗに対して、Ｙ軸移動手段１４０によりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動手段１５０によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。

一方の切削手段１２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動手段１４０、Ｚ軸移動手段１５０などを介して、装置本体１０２から立設した一方の柱部１０３ａに設けられている。他方の切削手段１２０は、図１に示すように、Ｙ軸移動手段１４０、Ｚ軸移動手段１５０などを介して、装置本体１０２から立設した他方の柱部１０３ｂに設けられている。なお、柱部１０３ａ，１０３ｂは、上端が水平梁１０３ｃにより連結されている。

切削手段１２０は、Ｙ軸移動手段１４０及びＺ軸移動手段１５０により、チャックテーブル１１０の保持面１１０ａの任意の位置に切削ブレード１２１を位置付け可能となっている。また、一方の切削手段１２０は、被加工物Ｗの表面ＷＳを撮像する撮像手段１８０が一体的に移動するように固定されている。撮像手段１８０は、チャックテーブル１１０に保持された切削前の被加工物Ｗの分割すべき領域を撮像するＣＣＤカメラを備えている。ＣＣＤカメラは、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを撮像して、被加工物Ｗと切削ブレード１２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を得、得た画像を制御装置１６０に出力する。

切削ブレード１２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。スピンドルは、切削ブレード１２１を回転させることで被加工物Ｗを切削する。スピンドルは、スピンドルハウジング内に収容され、スピンドルハウジングは、Ｚ軸移動手段１５０に支持されている。切削手段１２０のスピンドル及び切削ブレード１２１の軸心は、Ｙ軸方向と平行に設定されている。

Ｘ軸移動手段は、チャックテーブル１１０をＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル１１０をＸ軸方向に加工送りする加工送り手段である。Ｙ軸移動手段１４０は、切削手段１２０をＹ軸方向に移動させることで、切削手段１２０を割り出し送りする割り出し送り手段である。Ｚ軸移動手段１５０は、切削手段１２０をＺ軸方向に移動させることで、切削手段１２０を切り込み送りするものである。Ｘ軸移動手段、Ｙ軸移動手段１４０及びＺ軸移動手段１５０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ及びチャックテーブル１１０又は切削手段１２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

搬送ユニット１３０は、チャックテーブル１１０の保持面１１０ａに被加工物Ｗを搬入又は搬出するとともに、洗浄装置１０に被加工物Ｗを搬入又は搬出する。搬送ユニット１３０は、環状フレームＦの上面を吸着保持して、被加工物Ｗを保持する保持ユニット１３１と、保持ユニット１３１をＹ軸方向に移動させる図示しないＹ軸移動機構と、保持ユニット１３１をＺ軸方向に移動させる図示しない昇降機構とを備える。保持ユニット１３１は、図示しない真空吸引源からの吸引力により環状フレームＦを吸着する吸着部１３２を複数備える。

洗浄装置１０は、被加工物Ｗを回転させながら洗浄水を被加工物Ｗに向けて噴射することで、被加工物Ｗの表面ＷＳを洗浄する、所謂、スピンナ洗浄装置である。また、本発明では、洗浄装置１０は、切削装置１００などの加工装置に設置されることなく単独で構成されてもよい。

洗浄装置１０は、図１に示すように、切削装置１００の装置本体１０２に設置された洗浄チャンバー２０と、被加工物Ｗを保持するチャックテーブル１と、被加工物Ｗを洗浄する加工ユニットである洗浄ユニット３０とを備えている。洗浄チャンバー２０は、被加工物Ｗの洗浄を外部と隔離した状態で行うためのものである。洗浄チャンバー２０は、本実施形態では、上方が開口した円筒状の形状であり、内部に、チャックテーブル１と、洗浄ユニット３０などが配設されている。洗浄チャンバー２０は、上方の開口を通して、搬送ユニット１３０により被加工物Ｗが出し入れされる。また、洗浄チャンバー２０は、被加工物Ｗを洗浄する際には、上方の開口が図示しない蓋等により塞がれる。

洗浄ユニット３０は、チャックテーブル１に保持された被加工物Ｗの表面ＷＳを洗浄（加工に相当）するものである。洗浄ユニット３０は、図１に示すように、洗浄水を被加工物Ｗの表面ＷＳに向けて噴射する噴射ノズル３１を備えている。噴射ノズル３１は、チャックテーブル１の上方に対向する位置と、チャックテーブル１の上方から退避する位置とに亘って、図示しないモータにより揺動される。

チャックテーブル１は、円盤形状であり、裏面ＷＲに粘着テープＴが貼着された被加工物Ｗを保持面１ａで保持する。チャックテーブル１は、Ｚ軸方向と平行な軸心回りに回転可能である。チャックテーブル１は、切換弁２を介して真空吸引源３と接続され、真空吸引源３により吸引されることで、被加工物Ｗを保持面１ａに吸引、保持する。また、チャックテーブル１の周囲には、被加工物Ｗの周囲の環状フレームＦを挟持するクランプ部４が複数設けられている。

チャックテーブル１は、図３及び図４に示すように、円盤状の保持部５と、保持部５を囲繞しかつリング状の枠部７と、保持部５上を覆った帯電抑制層６とを備える。保持部５は、ポーラスセラミック等から形成されている。帯電抑制層６は、保持部５及び枠部７上を覆い、かつ粘着テープＴの樹脂層ＲＬと摩擦帯電系列が同等の材質で構成されている。摩擦帯電系列とは、ＭＩＬ−ＳＴＤ（米軍規格）−１６８６Ｃ及びＭＩＬ−ＨＤＢＫ−２６３Ｂ（米軍規格に基づく静電気管理）に定められた摩擦帯電系列を示している。帯電抑制層６の表面は、保持面１ａである。帯電抑制層６が粘着テープＴの樹脂層ＲＬと摩擦帯電系列が同等の材質により構成されることで、チャックテーブル１の保持面１ａは、粘着テープＴの樹脂層ＲＬと摩擦帯電系列が同等の材質により構成され、被加工物Ｗの剥離帯電が抑えられている。

チャックテーブル１の保持面１ａが粘着テープＴの樹脂層ＲＬと、摩擦帯電系列が同等の材質により構成されているとは、洗浄装置１０の洗浄後にチャックテーブル１の保持面１ａから被加工物Ｗを上昇させて、保持面１ａから被加工物Ｗに貼着された粘着テープＴの樹脂層ＲＬを剥離させた際に、剥離帯電によってチャックテーブル１の保持面１ａに生じる静電気の電圧がデバイスＤを破損させることのない（即ちデバイスＤの破損を抑制する）電圧値以下であることを示している。具体的には、チャックテーブル１の保持面１ａが粘着テープＴの樹脂層ＲＬと、摩擦帯電系列が同等の材質により構成されているとは、前述した剥離帯電によってチャックテーブル１の保持面１ａに生じる静電気の電圧が１０００Ｖ（ボルト）以下、望ましくは、１００Ｖ以下、即ちデバイスＤを破損させることが無い電圧値であることを示している。なお、チャックテーブル１の保持面１ａに生じる静電気の電圧とは、保持面１ａに保持された被加工物Ｗから３０ｍｍ離れた位置の電圧を測定器ＺＪ−ＳＤ（スマート静電気センサ、オムロン株式会社製）により測定した電圧を示している。

実施形態１において、帯電抑制層６は、粘着テープＴの樹脂層ＲＬであり、粘着テープＴの粘着層ＡＬが保持部５に貼着されて、保持部５に固定されている。実施形態１において、保持面１ａは、粘着テープＴの樹脂層ＲＬと同じ材質により構成されている。帯電抑制層６は、図４に示すように、保持面１ａから粘着テープＴの粘着層ＡＬに亘って貫通した貫通孔６ａが複数設けられている。実施形態１において、帯電抑制層６即ち保持面１ａは、粘着テープＴにより構成されているが、帯電抑制層６即ち保持面１ａの構成は、これに限定されない。

実施形態１において、帯電抑制層６は、粘着テープＴの樹脂層ＲＬと同じ材質により構成されている。しかしながら、本発明では、帯電抑制層６は、粘着テープＴの樹脂層ＲＬと前述した摩擦帯電系列が同等の材質により構成されていれば、粘着テープＴの樹脂層ＲＬと異なる材質により構成されても良い。本発明では、粘着テープＴの樹脂層ＲＬと帯電抑制層６とは、それぞれ、ポリオレフィン（Polyolefin）、塩化ビニール（Polyvinyl Chloride：ＰＶＣ）、又はポリエチレンテレフタレート（Polyethylene Terephthalate：ＰＥＴ）により構成することができる。

また、切削装置１００は、切削前後の被加工物Ｗを収容するカセット１７１が載置されかつカセット１７１をＺ軸方向に移動させるカセットエレベータ１７０と、カセット１７１に被加工物Ｗを出し入れする図示しない搬送手段を備える。

制御装置１６０は、上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物Ｗに対する加工動作を切削装置１００に実施させるものである。なお、制御装置１６０は、コンピュータシステムを含む。制御装置１６０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御装置１６０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、切削装置１００を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して切削装置１００の上述した構成要素に出力する。また、制御装置１６０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力手段と接続されている。入力手段は、表示手段に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

次に、実施形態１に係る切削装置１００の加工動作について説明する。加工動作では、オペレータが加工内容情報を制御装置１６０に登録し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、切削装置１００が加工動作を開始する。まず、オペレータが切削加工前の被加工物Ｗをカセット１７１内に収容し、オペレータから加工動作の開始指示があると、制御装置１６０は図示しない搬送手段を用いて、カセット１７１から切削加工前の被加工物Ｗを取り出し、搬送ユニット１３０で取り出した被加工物Ｗをチャックテーブル１１０の保持面１１０ａに被加工物Ｗを吸引保持する。

次に、制御装置１６０は、Ｘ軸移動手段によりチャックテーブル１１０を切削手段１２０の下方に向かって移動して、一方の切削手段１２０に取り付けられた撮像手段１８０の下方にチャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗを位置付け、撮像手段１８０に被加工物Ｗを撮像させる。制御装置１６０が、チャックテーブル１１０に保持された被加工物ＷのストリートＳと、切削手段１２０の切削ブレード１２１との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、チャックテーブル１１０に保持された被加工物Ｗと切削手段１２０との相対位置を調整する。

そして、制御装置１６０は、加工内容情報に基づいて、Ｘ軸移動手段とＹ軸移動手段１４０とＺ軸移動手段１５０と回転駆動源により、切削ブレード１２１と被加工物ＷとをストリートＳに沿って相対的に移動させて、切削ブレード１２１によりストリートＳを切削する。

制御装置１６０は、すべてのストリートＳを切削して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割すると、チャックテーブル１１０を切削手段１２０の下方から退避させた後、チャックテーブル１１０の吸引保持を解除する。そして、制御装置１６０が、搬送ユニット１３０を用いて切削加工済みの被加工物Ｗを洗浄装置１０に搬送し、洗浄装置１０のチャックテーブル１の保持面１ａに被加工物Ｗを載置する。制御装置１６０は、切換弁２を介して真空吸引源３の吸引力を保持面１ａに作用させて、保持面１ａ上に粘着テープＴを介して吸引保持し、クランプ部４が環状フレームＦをクランプする。制御装置１６０は、チャックテーブル１をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転させながら、図５に示すように、洗浄ユニット３０の噴射ノズル３１から洗浄水を被加工物Ｗの表面ＷＳに噴射して、被加工物Ｗを洗浄する。

制御装置１６０は、洗浄装置１０の洗浄が完了すると、チャックテーブル１の上方から噴射ノズル３１を退避させ、切換弁２に真空吸引源３の吸引力を保持面１ａに作用させることを停止させ、クランプ部４のクランプを解除する。制御装置１６０は、搬送ユニット１３０の吸着部１３２に環状フレームＦを吸着させ、保持ユニット１３１を上昇させて、図６に示すように、洗浄済みの被加工物Ｗを洗浄装置１０のチャックテーブル１から剥離させる。制御装置１６０は、洗浄済みの被加工物Ｗをカセット１７１内に収容する。制御装置１６０は、切削前の被加工物Ｗを再度、チャックテーブル１１０上に載置し、前述の工程を繰り返して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割する。

以上のように、実施形態１に係るチャックテーブル１によれば、保持面１ａを保持面１ａに接触している粘着テープＴの樹脂層ＲＬと摩擦帯電系列が同等の材質により構成しているので、被加工物Ｗを保持面１ａから剥がす際に生じる剥離帯電を抑制でき、チャックテーブル１に生じる静電気を抑制することができるという効果がある。

また、実施形態１に係るチャックテーブル１によれば、保持面１ａが粘着テープＴの樹脂層ＲＬと同じ材質により構成されているので、被加工物Ｗを保持面１ａから剥がす際に生じる剥離帯電を確実に抑制でき、チャックテーブル１に生じる静電気を確実に抑制することができるという効果がある。

また、実施形態１に係るチャックテーブル１によれば、被加工物Ｗを保持面１ａから剥がす際に生じる剥離帯電を確実に抑制でき、チャックテーブル１に生じる静電気を確実に抑制することができるので、加工装置に設置する静電気を除去する除電器（イオナイザー）を抑制することができるという効果がある。

実施形態１において、加工ユニットとして、洗浄ユニット３０を示しているが、これに限定されずに、加工ユニットが、切削装置１００の切削手段１２０、レーザ加工装置のレーザ光線照射ユニット、研削装置の研削ユニット又は研磨装置の研磨ユニットでも良い。即ち、実施形態１において、チャックテーブル１は、洗浄装置１０を構成するものを示しているが、本発明は、切削装置１００のチャックテーブル１１０、レーザ加工装置のチャックテーブル、研削装置のチャックテーブル、及び研磨装置のチャックテーブルに適用しても良い。また、帯電抑制層６は、粘着層ＡＬを介して貼着する以外に、保持部５の表面に樹脂を塗布したり吹き付けたりして被覆させても良い。また、保護部材が粘着テープＴではなく、シリコンウエーハやガラス基板、セラミックス基板の場合は、保持面１ａをシリコンやガラス、セラミックスで形成しても良い。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ チャックテーブル
１ａ 保持面
１０ 洗浄装置（加工装置）
３０ 洗浄ユニット（加工ユニット）
Ｔ 粘着テープ（保護部材）
Ｗ 被加工物
ＷＲ 裏面

Claims (3)

1. 裏面に保護部材が貼着された被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持した被加工物を加工する加工ユニットと、を備える加工装置のチャックテーブルであって、
   該チャックテーブルの保持面は、該保護部材と摩擦帯電系列が同等の材質で構成され、被加工物の剥離帯電が抑えられることを特徴とする加工装置のチャックテーブル。
2. 該保護部材は、粘着テープであり、
   該保持面は、該粘着テープと同じ材質により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の加工装置のチャックテーブル。
3. 該加工ユニットは、被加工物を洗浄する洗浄ユニットであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加工装置のチャックテーブル。

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