JP2022015497A - ウェーハを吸引保持するチャックテーブル、及びウェーハのハーフカット方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切削装置を用いてウェーハをハーフカットする場合に、切削溝の深さを均一にする。【解決手段】ウェーハを加工する加工装置１に配置され、円形の吸引面３００を吸引源３９に連通させ吸引面３００でウェーハを吸引保持するチャックテーブル３であって、ウェーハの外周部分を僅かに環状にはみ出させてウェーハの中央部分を吸引する吸引面３００を有するポーラス板３０と、吸引面３００を露出させポーラス板３０を収容し吸引面３００と面一の環状上面３１０を有する枠体３１と、吸引面３００と環状上面３１０との間に形成される凹部３２と、凹部３２に配置され吸引面３００に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面または側面に接触して吸引面３００の外周をシールするリング状のシール部３４と、を備えるチャックテーブル３。【選択図】図２

Description

本発明は、ウェーハを吸引保持するチャックテーブル、及びウェーハに切削溝を形成するハーフカット方法に関する。

切削装置（例えば、特許文献１参照）は、表面に複数のデバイスを形成しデバイスとデバイスとの間にストリートが形成されたウェーハをチャックテーブルに吸引保持させ、ストリートに沿って切削ブレードを切り込ませてウェーハを分割して複数のチップの形成を可能にしている。

チップの裏面にできるチッピングを小さくする等の目的でウェーハの厚みより小さい切り込み深さでウェーハの表面から切削ブレードを切り込ませ、切削ブレードの切削送り方向にウェーハを移動させ、ウェーハを切断しない所定の深さの切削溝（ハーフカット溝）を形成し、その後、デバイスが形成された表面にテープを貼着し、該テープ側を保持してウェーハの裏面を回転する研削砥石で研削することで、所定の厚みのチップを形成する加工方法がある。該加工方法は、Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ（所謂、ＤＢＧ）と呼ばれている。

特開２０１８－１３７３３０号公報

ＤＢＧにおいて、ウェーハの裏面を研削する研削加工は、切削溝（ハーフカット溝）に達しない粗研削をした後に、砥粒径が小さい仕上げ砥石を用いて切削溝に達する仕上げ研削をしてウェーハをチップに分割することでチッピングを小さくしている。この切削溝内に切削屑が付着しないように、先に説明した切削を行う切削装置は、切削溝、及び切削ブレードに切削水を供給する切削水ノズルを備えている。この切削水ノズルから噴射される切削水の勢いによって切削溝内に発生する切削屑を洗浄除去している。

しかし、切削水ノズルから噴射される切削水の勢いによってウェーハの外周部分が浮き上がり、外周部分の切削溝の深さが深くなるという現象が発生する。切削溝が深くなると、その後、裏面を大きな砥粒の粗研削砥石で粗研削している際に、粗研削砥石が切削溝に到達してしまい大きなチッピングを発生させてしまうという問題がある。
よって、切削装置を用いてウェーハをハーフカットする場合には、切削溝（ハーフカット溝）の深さを均一にするという解決すべき課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、ウェーハを加工する加工装置に配置され、円形の吸引面を吸引源に連通させ該吸引面でウェーハを吸引保持するチャックテーブルであって、ウェーハの外周部分を僅かに環状にはみ出させてウェーハの中央部分を吸引する該吸引面を有するポーラス板と、該吸引面を露出させ該ポーラス板を収容し該吸引面と面一の環状上面を有する枠体と、該吸引面と該環状上面との間に形成される凹部と、該凹部に配置され該吸引面に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面または側面に接触して該吸引面の外周をシールするリング状のシール部と、を備えるチャックテーブルである。

前記シール部は、中空でリング状の中空リング弾性部材であると好ましい。

本発明に係るチャックテーブルは、前記シール部と前記ポーラス板の側面との間で該凹部の底面に形成された開口と、該開口を吸引源に連通させる外周吸引路と、を備えると好ましい。

本発明に係るチャックテーブルは、前記シール部に代えて、前記凹部にリング状に複数配置され前記吸引面に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面を吸引する吸盤を備え、前記枠体は該吸盤を吸引源に連通させる吸盤連通路を備えると好ましい。

本発明に係るチャックテーブルは、前記中空リング弾性部材は、ウェーハの外周部分の下面に接触する部分にリング状に配置される上開口と、リング内部を吸引源に連通させる下開口とを備え、該下開口を吸引源に連通させるリング吸引路を備えると好ましい。

また、上記課題を解決するための本発明は、チャックテーブルの前記吸引面にウェーハを吸引保持させ、切削ブレードでウェーハにウェーハを切断しない所定の深さの切削溝を形成するハーフカット方法であって、吸引源に連通する該吸引面でウェーハを吸引保持させると共に前記シール部をウェーハに接触させ該シール部を該吸引面と面一にさせる保持工程と、該吸引面に吸引保持されたウェーハの上面より所定の距離下に該切削ブレードの先端を位置づけ、該切削ブレードとウェーハとを相対的に切削送り方向に移動させ切削溝を形成する切削工程と、からなるハーフカット方法である。

ウェーハを加工する加工装置に配置され、円形の吸引面を吸引源に連通させ吸引面でウェーハを吸引保持する本発明に係るチャックテーブルは、ウェーハの外周部分を僅かに環状にはみ出させてウェーハの中央部分を吸引する吸引面を有するポーラス板と、吸引面を露出させポーラス板を収容し吸引面と面一の環状上面を有する枠体と、吸引面と環状上面との間に形成される凹部と、凹部に配置され吸引面に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面または側面に接触して吸引面の外周をシールするリング状のシール部と、を備えることで、切削水ノズルから噴射する切削水の勢いでウェーハの外周部分が浮き上がってしまうことを防止でき、切削溝（例えば、ハーフカット溝）の深さを均一にすることができる。また、例えばハーフカット切削の際に、吸引力によってポーラス板の外周から加工屑が吸引されるのをシール部で防ぐことが可能となる。

シール部は、中空でリング状の中空リング弾性部材であることで、ウェーハの外周部分に押しつぶされた状態となり、吸引面のバキュームリーク、及び切削水ノズルから噴射する切削水の勢いでウェーハの外周部分が浮き上がってしまうことを防ぎ、かつ、ポーラス板の加工屑の吸引を防ぐことが可能となる。

本発明に係るチャックテーブルは、シール部とポーラス板の側面との間で凹部の底面に形成された開口と、開口を吸引源に連通させる外周吸引路と、を備えることで、開口に伝達された吸引力によってウェーハの外周部分を強く吸引して、ウェーハによってシール部を押しつぶしつつウェーハの外周部分の下面、吸引面、及びシール部を面一にし、吸引面のバキュームリーク、及び切削水ノズルから噴射する切削水の勢いでウェーハの外周部分が浮き上がってしまうことを防ぎ、かつ、ポーラス板の加工屑の吸引を防ぐことが可能となる。

本発明に係るチャックテーブルは、前記シール部に代えて、凹部にリング状に複数配置され吸引面に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面を吸引する吸盤を備え、枠体は吸盤を吸引源に連通させる吸盤連通路を備えることで、吸盤に伝達された吸引力によってウェーハの外周部分を強く吸引して、ウェーハによって吸盤を押しつぶしてウェーハの外周部分の下面、吸引面、及び吸盤を面一にし、吸引面のバキュームリークを防いで、噴射された切削水の勢いによってウェーハの外周部分が浮き上がってしまうことを防止できる。

前記中空リング弾性部材は、ウェーハの外周部分の下面に接触する部分にリング状に配置される上開口と、リング内部を吸引源に連通させる下開口とを備え、例えば枠体は下開口を吸引源に連通させるリング吸引路を備えることで、上開口に伝達された吸引力によってウェーハの外周部分を強く吸引して、ウェーハによって中空リング弾性部材を押しつぶしてウェーハの外周部分の下面、中空リング弾性部材、及び吸引面を面一にして、吸引面のバキュームリーク、及び切削水ノズルから噴射する切削水の勢いでウェーハの外周部分が浮き上がってしまうことを防止できる。

また上記チャックテーブルの吸引面にウェーハを吸引保持させ、切削ブレードでウェーハにウェーハを切断しない所定の深さの切削溝を形成する本発明に係るハーフカット方法は、吸引源に連通する吸引面でウェーハを吸引保持させると共にシール部をウェーハに接触させシール部を吸引面と面一にさせる保持工程と、吸引面に吸引保持されたウェーハの上面より所定の距離下に切削ブレードの先端を位置づけ、切削ブレードとウェーハとを相対的に切削送り方向に移動させ切削溝を形成する切削工程と、からなることで、切削水ノズルから噴射する切削水の勢いでウェーハの外周部分が浮き上がることを防止でき、切削溝（ハーフカット溝）の深さを均一にすることができる。また、ハーフカット切削の際に、吸引力によってポーラス板の外周から加工屑が吸引されるのをシール部で防ぐことが可能となる。

本発明に係るチャックテーブルを備える加工装置（切削装置）の一例を示す斜視図である。 実施形態１のシール部を備えるチャックテーブルの断面図である。 実施形態１のシール部を拡大して説明する断面図である。 実施形態１のシール部を備えるチャックテーブルを用いたウェーハの保持工程を拡大して説明する断面図である。 実施形態２のシール部を備えるチャックテーブルの断面図である。 実施形態２のシール部を拡大して説明する断面図である。 実施形態２のシール部を備えるチャックテーブルを用いたウェーハの保持工程を拡大して説明する断面図である。 シール部、凹部の底面に形成された開口、及び外周吸引路を備えるチャックテーブルの断面図である。 シール部、開口、及び外周吸引路を拡大して説明する断面図である。 シール部、凹部の底面に形成された開口、及び外周吸引路を備えるチャックテーブルを用いたウェーハの保持工程を拡大して説明する断面図である。 吸盤、及び吸盤連通路を備えるチャックテーブルの断面図である。 吸盤、及び吸盤連通路を拡大して説明する断面図である。 吸盤、及び吸盤連通路を備えるチャックテーブルを用いたウェーハの保持工程を拡大して説明する断面図である。 実施形態５のシール部を備えるチャックテーブルの断面図である。 実施形態５のシール部を拡大して説明する断面図である。 実施形態５のシール部を備えるチャックテーブルを用いたウェーハの保持工程を拡大して説明する断面図である。 チャックテーブルで吸引保持されたウェーハを切削手段によってハーフカットしている状態を説明する断面図である。 ウェーハの切削においてチャックテーブルがもたらす有利な効果を説明するための断面図である。

図１に示す加工装置１は、例えば、本発明に係るチャックテーブル３に吸引保持されたウェーハ９に対して、切削手段１７の切削ブレード１７３を回転させ切り込ませて切削加工を施す装置である。なお、加工装置１は、ウェーハ９をデュアルダイシング（２軸同時切削）可能な型のものであってもよい。なお、チャックテーブル３が配設される加工装置は、切削装置に限定されず、研削装置、又はエッジトリミング装置等であってもよい。

図１に示すウェーハ９は、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、図１において上側（＋Ｚ方向側）を向いている表面９１（以下、上面９１とする）には、直交差する複数の分割予定ライン９１０が形成されており、分割予定ライン９１０によって格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイス９１１がそれぞれ形成されている。図１において下側を向いているウェーハ９の下面９０を裏面とする。なお、ウェーハ９はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、セラミックス、樹脂、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。そして、ウェーハ９は、上面９１側から切削ブレード１７３が切り込まれる。
ウェーハ９は、例えば、外周縁が面取り加工されており断面が略円弧状の面取り部が形成されている。

加工装置１の基台１０上には、切削送り方向（Ｘ軸方向）にチャックテーブル３を往復移動させる切削送り手段１１が配設されている。切削送り手段１１は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ１１０と、ボールネジ１１０と平行に配設された一対のガイドレール１１１と、ボールネジ１１０を回動させるモータ１１２と、内部のナットがボールネジ１１０に螺合し底部がガイドレール１１１に摺接する可動板１１３とから構成される。そして、モータ１１２がボールネジ１１０を回動させると、これに伴い可動板１１３がガイドレール１１１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板１１３上に回転手段１１９を介して配設されたチャックテーブル３がＸ軸方向に移動する。

基台１０上の後方側（＋Ｘ方向側）には、門型コラム１００が切削送り手段１１を跨ぐように立設されている。門型コラム１００の前面には、Ｘ軸方向に水平面内において直交するＹ軸方向に切削手段１７を往復移動させる割り出し送り手段１２が配設されている。割り出し送り手段１２は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０と平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０を回動させるモータ１２２と、内部のナットがボールネジ１２０に螺合し側部がガイドレール１２１に摺接する可動板１２３とから構成される。そして、モータ１２２がボールネジ１２０を回動させると、これに伴い可動板１２３がガイドレール１２１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板１２３上に切込み送り手段１６を介して配設された切削手段１７がＹ軸方向に割り出し送りされる。

可動板１２３上には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して直交するＺ軸方向（鉛直方向）に切削手段１７を往復移動させる切込み送り手段１６が配設されている。切込み送り手段１６は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１６０と、ボールネジ１６０と平行に配設された一対のガイドレール１６１と、ボールネジ１６０を回動させるモータ１６２と、内部のナットがボールネジ１６０に螺合し側部がガイドレール１６１に摺接する支持部材１６３とから構成される。そして、モータ１６２がボールネジ１６０を回動させると、これに伴い支持部材１６３がガイドレール１６１にガイドされてＺ軸方向に移動し、支持部材１６３が支持する切削手段１７がＺ軸方向に切込み送りされる。

切削手段１７は、軸方向がＹ軸方向である回転軸１７０と、支持部材１６３の下端に固定され回転軸１７０を回転可能に支持するハウジング１７１と、回転軸１７０を回転させる図示しないモータと、回転軸１７０に装着される円環状の切削ブレード１７３とを備えており、図示しないモータが回転軸１７０を回転駆動することに伴って切削ブレード１７３も高速で回転する。

ハウジング１７１の側面には、ウェーハ９の切削すべき位置（分割予定ライン９１０）を撮像して検出するためのアライメント手段１３が配設されている。アライメント手段１３は、照明手段と、ウェーハ９からの反射光を捕らえる光学系、および撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されたカメラ１３０とを備えており、カメラ１３０により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってウェーハ９の上面９１の分割予定ライン９１０を検出することができる。

切削手段１７は、例えば、切削ブレード１７３をカバーするブレードカバー１７９を備えている。ブレードカバー１７９は、その略中央部に切削ブレード１７３を取り付けるための開口部を備えており、ハウジング１７１に装着されることで、開口部に切削ブレード１７３を位置付け、切削ブレード１７３を上方から覆うことができる。

ブレードカバー１７９の－Ｘ方向側の側面には、径方向ノズル支持ブロック１５０が配設されており、径方向ノズル支持ブロック１５０には、切削ブレード１７３の径方向外側から切削ブレード１７３とチャックテーブル３に吸引保持されたウェーハ９との接触部位（加工点）に向かって切削水を噴射する切削水ノズルである径方向ノズル１５１が、例えば一本配設されている。切削ブレード１７３の厚み方向の中心に噴射口を合わせるように配設された径方向ノズル１５１には、継手や樹脂チューブ等を介して純水等を送出可能な切削水供給源１５９が連通している。径方向ノズル１５１から該加工点に供給される切削水は、主にウェーハ９に形成される切削溝内に発生する切削屑を洗浄除去する。

ブレードカバー１７９の＋Ｘ方向側の側面には、冷却水ノズル支持ブロック１５３が配設されており、冷却水ノズル支持ブロック１５３は、Ｙ軸方向側から見て略Ｌ字形状の一対の冷却水ノズル１５４を支持している。一対の冷却水ノズル１５４は、冷却水ノズル支持ブロック１５３内を通り下方に延びた後、切削ブレード１７３の下部を挟むようにして－Ｘ方向側に互いに平行に延びている。一対の冷却水ノズル１５４のそれぞれの上端は、切削水供給源１５９に連通している。一対の冷却水ノズル１５４は切削ブレード１７３の側面に向く複数の噴射口を備えており、噴射口から噴射される切削水によって、切削ブレード１７３は冷却及び洗浄される。一対に冷却水ノズル１５４は、例えば、平面視で、切削ブレード１７３を対称軸としてＹ軸方向に互いに対称に配置されている。

加工装置１には、円形の吸引面３００を真空発生装置又はエジェクター機構等の吸引源３９（図２参照）に連通させ吸引面３００でウェーハ９を吸引保持するチャックテーブル３を備えている。図２に示すように、チャックテーブル３は、ウェーハ９の外周部分９０４を僅かに環状にはみ出させてウェーハ９の中央部分９０３を吸引する吸引面３００を有するポーラス板３０と、吸引面３００を露出させポーラス板３０を収容し吸引面３００と面一の環状上面３１０を有する枠体３１と、吸引面３００と環状上面３１０との間に形成される凹部３２と、凹部３２に配置され吸引面３００に吸引保持されたウェーハ９の外周部分９０４の下面９０又は側面（面取り部）に接触して吸引面３００の外周をシールするリング状のシール部と、を備える。

ポーラス板３０は、例えば、多孔質部材であるポーラスセラミックス、ポーラスメタル、多孔質ポリテトラフルオロエチレン、又はポーラスカーボン等で構成されており、その外形が円形状であり、その上面である吸引面３００は、平坦面となっている。吸引面３００の直径は、ウェーハ９の直径よりも僅かに小径となっている。

枠体３１は、例えば、ステンレス、若しくはアルミニウム合金、又はセラミックス等で構成されており、その外形が平面視円形に形成されている。枠体３１の上面の外周側には所定の高さの環状壁３１２が立設されており、環状壁３１２の内側の領域はポーラス板３０が収容される収容部３１４となっている。収容部３１４の直径は、例えば、ポーラス板３０の直径よりも僅かに小さく設定されており、収容部３１４にポーラス板３０が嵌合可能となっており、収容部３１４の底面に塗られた接着剤によってポーラス板３０と枠体３１とは一体になっている。枠体３１の直径は、ウェーハ９の直径よりも大径となっている。また、環状壁３１２の上面である環状上面３１０は平坦面となっており、吸引面３００と面一となっている。

図１に示すように、チャックテーブル３の下面には、スピンドル及びモータ等からなる回転手段１１９が連結されており、チャックテーブル３は、回転手段１１９によりＺ軸方向の回転軸回りに回転可能となっている。

図２に示すように、枠体３１の収容部３１４の底面には、例えば、枠体３１の回転中心を中心とする同心円状に形成された複数の円環状の吸引用の溝３１４４と、円環状の溝３１４４から周方向に均等に環状吸引溝３１４４同士を連結するように放射状に延びる図示しない連結溝とが形成されている。そして、円環状の溝３１４４及び連結溝は吸引源３９に連通している。吸引源３９が生み出す吸引力は、溝３１４４、連結溝、及びポーラス板３０の細孔を通り吸引面３００に伝達される。

図２、３に示す吸引面３００と環状上面３１０との間に形成される凹部３２は、平面視円環状の所定の深さの溝である。
凹部３２に配置されたリング状のシール部は、複数の実施形態がある。以下に、実施形態１のシール部について説明する。

（実施形態１のシール部）
図２、３に示す実施形態１のシール部３４は、ゴム等の変形可能な弾性部材を平面視リング状に形成したものであり、その直径が凹部３２内でシール部３４が変形可能な大きさに設定されている。シール部３４は、凹部３２の底面にその下端が接着固定されており、その上端側は例えば斜め上方外側に徐々に拡径した接触変形部３４０となっている。シール部３４の接触変形部３４０近傍の外側面は、例えば、断面視Ｒ状に内側に向かってえぐれており、接触変形部３４０がより柔軟に変形しやすいようになっている。変形していない状態の接触変形部３４０は、面一な吸引面３００及び環状上面３１０よりも少しだけ高い位置に位置している。

以下に、図１に示すウェーハ９を、加工装置１を用いて本発明に係るハーフカット方法を実施して切削する場合の加工装置１の動作及び各工程について説明する。

（１）保持工程
図１、２に示すチャックテーブル３は、吸引源３９が生み出す吸引力が、溝３１４４、連結溝、及びポーラス板３０の細孔を通り吸引面３００に伝達された状態になっている。まず、図２に示すように、チャックテーブル３の中心とウェーハ９の中心とが略合致するように、ウェーハ９はデバイス９１１（図１参照）が形成された上面９１を上に向けた状態で吸引面３００上に載置される。そして、図４に示すように、ウェーハ９の中央部分９０３の下面９０が吸引面３００によって吸引保持されるとともに、－Ｚ方向に引き寄せられるウェーハ９の外周部分９０４の下面９０がシール部３４の接触変形部３４０を下方に押していく。接触変形部３４０が下面９０にならって変形しつつ、吸引面３００及び環状上面３１０と面一となった状態で、凹部３２の少なくともシール部３４よりも内側の空間がシール部３４とウェーハ９とにより密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無い状態に吸引面３００の外周がシーリングされる。また、例えば、ウェーハ９の外周縁である面取り加工され断面が略円弧状の面取り部との境付近の下面９０が少しだけ環状上面３１０に接した状態になる。
なお、外周部分９０４の側面である面取り部に接触変形部３４０を接触させてもよい。

（実施形態２のシール部）
図４に示す実施形態１のシール部３４に代えて、チャックテーブル３は、以下に説明する図５～図７に示す実施形態２のシール部３５を備えていてもよい。実施形態２のシール部３５は、ゴム等で形成された中空で平面視リング状の中空リング弾性部材である。図６に示す変形していない状態のシール部３５の断面のリング外径（管径）は、シール部３５の上部側が凹部３２から一部はみ出し、シール部３５が凹部３２内で変形可能な大きさに設定されている。なお、シール部３５の断面は、円環状となっているが、楕円環状となっていてもよい。

シール部３５を備え吸引面３００に吸引力が伝達された状態のチャックテーブル３を用いた保持工程では、先に説明したようにウェーハ９が上面９１を上に向けた状態で吸引面３００上に載置され、図７に示すように、ウェーハ９の中央部分９０３の下面９０が吸引面３００によって吸引保持されるとともに、ウェーハ９の外周部分９０４の下面９０が、シール部３５の凹部３２から上方にはみ出している部分に接触し下方に押していく。図７に示すように、シール部３５が押圧されて変形しつつ、吸引面３００及び環状上面３１０と面一となった状態で、少なくとも凹部３２のシール部３５よりも内側の空間がシール部３５とウェーハ９とにより密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無い状態に吸引面３００の外周がシーリングされる。また、例えば、ウェーハ９の外周縁である断面視略円弧状の面取り部との境付近の下面９０が少しだけ環状上面３１０に接した状態になる。

（実施形態３：シール部、開口、及び外周吸引路を備えるチャックテーブル）
チャックテーブル３は、例えば、図８、図９、図１０に示すように、シール部３４とポーラス板３０の外側面との間で凹部３２の底面に形成された開口３６０と、開口３６０を吸引源３９に連通させる外周吸引路３６１と、を備えていてもよい。開口３６０は、凹部３２の底面のシール部３４よりも内側となる領域に形成されている。例えば、開口３６０は、チャックテーブル３の周方向に等間隔を空けて複数形成されているが、１つであってもよい。上端側が開口３６０に連通し枠体３１内部を通る外周吸引路３６１は、その下端側が、枠体３１の下面（又は側面）に開口しており、樹脂チューブ等を介して吸引源３９に連通している。

図１０に示すチャックテーブル３を用いた保持工程では、先に説明したようにウェーハ９が上面９１を上に向けた状態で吸引面３００上に載置され、ウェーハ９の中央部分９０３の下面９０が吸引面３００によって吸引保持されるとともに、ウェーハ９の外周部分９０４の下面９０がシール部３４の凹部３２から上方にはみ出している接触変形部３４０に接触し下方に押していく。また、吸引源３９の生み出す吸引力が、外周吸引路３６１を通り開口３６０に強く伝達されて、凹部３２のシール部３４よりも内側の空間の空気が吸引され、該空間上に位置する外周部分９０４の下面９０が強く下方に引き寄せられる。そして、シール部３４が押圧されて変形しつつ、吸引面３００及び環状上面３１０と面一となった状態で、凹部３２の少なくともシール部３４よりも内側の空間がシール部３４とウェーハ９とにより密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無い状態に吸引面３００の外周がシーリングされる。また、例えば、ウェーハ９の外周縁である面取り部との境付近の下面９０が少しだけ環状上面３１０に接した状態になる。

（実施形態４：吸盤、及び吸盤連通路を備えるチャックテーブル）
実施形態１のシール部３４に代えて、チャックテーブル３は、以下に説明する図１１～図１３に示す吸盤３７を備えていてもよい。即ち、チャックテーブル３は、凹部３２に配置され吸引面３００に吸引保持されたウェーハ９の外周部分９０４の下面９０を吸引する吸盤３７を備え、枠体３１は吸盤３７を吸引源３９に連通させる吸盤連通路３７９を備えている。

図１２、１３に拡大して示す吸盤３７は、例えば上下に伸縮可能な蛇腹型の吸盤であり、凹部３２から一部が上方に拡径しつつはみ出した接触部３７０と、接触部３７０の下部に一体的に形成された蛇腹部３７１とを備えている。上端側が蛇腹部３７１に連通し枠体３１内部を通る吸盤連通路３７９は、その下端側が、枠体３１の下面（又は側面）に開口しており、樹脂チューブ等を介して吸引源３９に連通している。
なお、吸盤３７は、チャックテーブル３の周方向に均等間隔を空けて複数配設されていてもよいし、チャックテーブル３の周方向にポーラス板３０を一周する長さに設定された形状となっていてもよい。

図１３に示す吸引面３００に吸引力が伝達された状態のチャックテーブル３を用いた保持工程では、先に説明したようにウェーハ９が上面９１を上に向けた状態で吸引面３００上に載置され、ウェーハ９の中央部分９０３の下面９０が吸引面３００によって吸引保持されるとともに、ウェーハ９の外周部分９０４の下面９０が凹部３２から上方にはみ出している接触部３７０に接触し下方に押していく。また、吸引源３９の生み出す吸引力が、吸盤連通路３７９を通り吸盤３７に強く伝達されて、吸盤３７上に位置する外周部分９０４の下面９０が強く下方に引き寄せられる。そして、接触部３７０が押圧されて下面９０にならい、また、蛇腹部３７１が縮むように変形しつつ、接触部３７０が吸引面３００及び環状上面３１０と面一となり、かつ、ウェーハ９の外周縁である面取り部との境付近の下面９０が少しだけ環状上面３１０に接した状態になる。そして、凹部３２がウェーハ９により密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無い状態に吸引面３００の外周がシーリングされる。
なお、蛇腹部３７１が縮む際に、－Ｚ方向にのみ変形させＸ軸方向に変形させないように蛇腹部３７１の内部に凹部３２の深さに満たない長さのパイプを備えてもよい。

（実施形態５のシール部）
実施形態２のシール部３５に代えて、チャックテーブル３は、図１４～図１６に示す以下に説明する実施形態５のシール部３８を備えていてもよい。実施形態５のシール部３８は、ゴム等で形成された中空で平面視リング状の中空リング弾性部材であり、ウェーハ９の外周部分９０４の下面９０に接触する部分に平面視でリング状に配置される上開口３８１と、リング内部を吸引源３９に連通させる下開口３８２とを備えている。そして、枠体３１は下開口３８２を吸引源３９に連通させるリング吸引路３８９を備える。

図１５に示すシール部３８の断面のリング外径（管径）は、シール部３８の上部側が凹部３２から一部はみ出し、シール部３８が凹部３２内で変形可能な大きさに設定されている。なお、シール部３８の断面は、円環状となっているが、楕円環状となっていてもよい。例えば、下開口３８２は、シール部３８の周方向に等間隔を空けて複数形成されているが、１つであってもよい。上端側が下開口３８２に連通し枠体３１内部を通るリング吸引路３８９は、その下端側が、枠体３１の下面（又は側面）に開口しており、樹脂チューブ等を介して吸引源３９に連通している。

図１６に示すシール部３８を備え吸引面３００に吸引力が伝達された状態のチャックテーブル３を用いた保持工程では、先に説明したようにウェーハ９が上面９１を上に向けた状態で吸引面３００上に載置され、ウェーハ９の中央部分９０３の下面９０が吸引面３００によって吸引保持されるとともに、外周部分９０４の下面９０がシール部３８の凹部３２から上方にはみ出している部分に接触し下方に押していく。また、吸引源３９の生み出す吸引力が、リング吸引路３８９、及び下開口３８２を通り上開口３８１に強く伝達されて、上開口３８１上に位置するウェーハ９の外周部分９０４の下面９０が強く下方に引き寄せられる。そして、シール部３８が下方に縮むように変形しつつ、シール部３８が吸引面３００及び環状上面３１０と面一となり、かつ、ウェーハ９の外周縁である面取り部との境付近の下面９０が少しだけ環状上面３１０に接した状態になる。そして、凹部３２がウェーハ９により密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無い状態に吸引面３００の外周がシーリングされる。

（２）切削工程
上記実施形態１～実施形態５のいずれかのシール部を備えるチャックテーブル３を用いて保持工程を行った後、以下に説明する切削工程を実施する。
図１、図１７に示す切削送り手段１１により、チャックテーブル３に吸引保持されたウェーハ９が＋Ｘ方向に送られるとともに、図１に示すカメラ１３０によってウェーハ９の上面９１が撮像される。なお、図１７に示すチャックテーブル３は、実施形態１のシール部３４を備えた例を示している。そして、形成された撮像画像に基づきパターンマッチング等のアライメントが行われ、上面９１の分割予定ライン９１０（図１参照）の位置が検出される。その後、切削手段１７が割り出し送り手段１２によってＹ軸方向に移動されて、位置が検出された分割予定ライン９１０と切削ブレード１７３とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。

図１７に示すように、切削送り手段１１がウェーハ９を吸引保持するチャックテーブル３をさらに所定の切削送り速度で＋Ｘ方向に送り出す。また、切込み送り手段１６が切削手段１７を－Ｚ方向に降下させ、例えば、切削ブレード１７３がウェーハ９の上面９１より所定の距離下に、即ち、ウェーハ９の下面９０を切り抜けない所定の高さ位置にその先端（下端）が到るように、切削手段１７が位置づけられる。なお、該高さ位置は、ウェーハ９の下面９０からウェーハ９に形成される切削溝（ハーフカット溝）までの距離がウェーハ９の研削後の仕上げ厚さとなる位置である。

そして、図示しないモータが回転軸１７０を高速回転させ、回転軸１７０に固定された切削ブレード１７３が回転軸１７０の回転に伴って例えば紙面手前側から見て時計回り方向に高速回転をしながらウェーハ９に切込み、分割予定ライン９１０を切削していく（ダウンカットしていく）。

ウェーハ９の切削中においては、切削水が一対の冷却水ノズル１５４の噴射口から切削ブレード１７３に噴射され、切削ブレード１７３とウェーハ９との接触部位である加工点、及び切削ブレード１７３の冷却が行われる。また、切削水１５４４が径方向ノズル１５１の噴射口から切削ブレード１７３とウェーハ９との加工点に噴射され、切削溝９６内に発生した切削屑が切削溝９６内から洗浄除去される。

上記のように切削水１５４４を供給しながら、図１８に示すように、切削ブレード１７３が狙いの分割予定ライン９１０を切削し終えるＸ軸方向の所定の位置までウェーハ９が＋Ｘ方向に進行する。ここで、径方向ノズル１５１から、切削水１５４４がウェーハ９の外周部分９０４とチャックテーブル３との接触部位に噴射されるが、従来とは異なり、切削水１５４４の勢いによってウェーハ９の外周部分９０４が浮き上がってしまうことが無い。なぜならば、図４、図１７に示すように、シール部３４がウェーハ９によって押圧されて変形しつつ、吸引面３００及び環状上面３１０と面一となった状態が保たれており、したがって、凹部３２のシール部３４よりも内側の空間がシール部３４とウェーハ９とにより密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無い状態、即ち、吸引面３００の外周がシーリングされた状態も保たれているためである。また、従来のようにウェーハ９の直径と吸引面３００との直径が略同一である場合には、ウェーハ９の切削が繰り返されることにより、ポーラス板３０の外周部分が切削屑の吸引を行い、その結果、切削時間の経過とともにポーラス板３０の外周部分（吸引面３００の外周）に切削屑が溜り外周部分の吸引力が減少して、切削水１５４４の勢いによってウェーハ９の外周部分９０４が浮き上がってしまうことがあったが、本発明に係るチャックテーブル３は、吸引面３００がウェーハ９よりも小さく設定されており、シール部３４により切削中に発生した切削屑がポーラス板３０側まで移動してしまうことが防がれるため、従来のような時間経過に伴う吸引面３００の吸引力の低下が発生せず、切削水１５４４の勢いによってウェーハ９の外周部分９０４が浮き上がってばたついてしまうことが無い。

上記のような有利な効果は、チャックテーブル３が図７に示す実施形態２のシール部３５を備えている場合においても、同様に得ることができる。即ち、切削中においても、図７に示すように、シール部３５が押圧されて変形しつつ、吸引面３００及び環状上面３１０と面一となった状態で、凹部３２のシール部３５よりも内側の空間がシール部３５とウェーハ９とにより密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無いように吸引面３００の外周がシーリングされた状態が保たれ、シール部３５によって切削屑がポーラス板３０に吸引されることも防がれ、切削時間の経過に伴う吸引面３００の外周部分の吸引力の低下が発生しない。

上記のような有利な効果は、図１０に示すシール部３４、開口３６０、及び外周吸引路３６１を備えるチャックテーブル３においても得ることができる。即ち、切削中においても、図１０に示すように、凹部３２のシール部３４よりも内側の空間の空気が吸引され、該空間上に位置するウェーハ９の外周部分９０４の下面９０が強く下方に引き寄せられており、また、シール部３４が押圧されて変形しつつ、吸引面３００及び環状上面３１０と面一となった状態で、凹部３２の少なくともシール部３４よりも内側の空間がシール部３４とウェーハ９とにより密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無いように吸引面３００の外周がシーリングされており、ウェーハ９の外周部分９０４は切削水１５４４によってチャックテーブル３から浮き上がってしまうことはない。また、シール部３４によって切削屑がポーラス板３０に吸引されることも防がれ、切削時間の経過に伴う吸引面３００の外周部分の吸引力の低下が発生しない。

上記のような有利な効果は、図１３に示すように、チャックテーブル３が吸盤３７、及び吸盤連通路３７９を備えている場合においても、同様に得ることができる。即ち、切削中においても、吸引力が伝達された吸盤３７によって、ウェーハ９の外周部分９０４の下面９０が強く下方に引き寄せられる。そして、変形した接触部３７０が吸引面３００及び環状上面３１０と面一となり、かつ、凹部３２がウェーハ９により密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無いように吸引面３００の外周がシーリングされる。そのため、ウェーハ９の外周部分９０４は切削水１５４４によってチャックテーブル３から浮き上がってしまうことはない。

上記のような有利な効果は、チャックテーブル３が図１６に示す実施形態５のシール部３８を備えている場合においても、同様に得ることができる。即ち、切削中においても、シール部３８の上開口３８１上に位置するウェーハ９の外周部分９０４の下面９０が強く下方に引き寄せられる。そして、シール部３８が縮むように変形しつつ、シール部３８が吸引面３００及び環状上面３１０と面一となり、かつ、凹部３２がウェーハ９により密閉されて吸引面３００からのバキュームリークが無いように吸引面３００の外周がシーリングされる。そのため、ウェーハ９の外周部分９０４は切削水１５４４によってチャックテーブル３から浮き上がってしまうことはない。また、シール部３８によって切削屑がポーラス板３０に吸引されることも防がれ、切削時間の経過に伴う吸引面３００の外周部分の吸引力の低下が発生しない。

狙いの分割予定ライン９１０を１本切削し終えて該分割予定ライン９１０に沿った切削溝９６を形成した後、切削送り手段１１によるウェーハ９の切削送りを一度停止させ、切込み送り手段１６が切削ブレード１７３をウェーハ９から離間させ、次いで、切削送り手段１１がチャックテーブル３を－Ｘ方向へ送り出して元の位置に戻しつつ、かつ、割り出し送り手段１２（図１参照）が隣り合う分割予定ライン９１０の間隔分切削ブレード１７３をＹ軸方向に割り出し送りする。そして、順次上記と同様に新たな狙いの分割予定ライン９１０の切削を行うことにより、同方向の全ての分割予定ライン９１０を切削する。さらに、チャックテーブル３を９０度回転させてから同様の切削を行うと、ウェーハ９は、全ての分割予定ライン９１０が縦横に全てハーフカットされた状態になる。その後、ウェーハ９は、図示しない研削装置に搬送されて、下面９０が研削されてデバイス９１１を備える個々のチップに分割される。

なお、本発明に係るチャックテーブル３、及びハーフカット方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている加工装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、本発明に係るチャックテーブル３は、半導体ウェーハとサブストレート等とを貼り合わせた貼り合わせウェーハを研削する場合のような、仕上げ厚みが厚くなる研削においても使用することができる。また、例えば、凹状の反り、即ち、例えば、チャックテーブル３に吸引保持されたウェーハの中央の領域から外周側の領域に向かって徐々に高くなっていくような反りがあるウェーハを吸引面３００に吸引保持させて研削する際に、シール部によってバキュームリークが防がれ、吸引面３００の吸引力を高められるので反りがあるウェーハを吸引面３００にならわせさせて研削を行うことが可能となる。
また、下面に凹凸が複数形成されているワークを吸引面３００に吸引保持させて研削する際にも、シール部によってバキュームリークが防がれ、吸引面３００の吸引力を高められるので、研削砥石による吸引面３００に平行な方向の研削負荷を受けたワークが吸引面から離れる事がない。

９：ウェーハ ９１：ウェーハの上面 ９１０：分割予定ライン ９１１：デバイス ９０：ウェーハの下面
１：加工装置 １０：基台 １１：切削送り手段
１００：門型コラム １２：割り出し送り手段 １６：切込み送り手段
１７：切削手段 １７０：回転軸 １７１：ハウジング１７３：切削ブレード １７９：ブレードカバー
１３：アライメント手段 １３０：カメラ
１５０：径方向ノズル支持ブロック １５１：径方向ノズル
１５３：冷却水ノズル支持ブロック １５４：冷却水ノズル
３：チャックテーブル １１９：回転手段
３０：ポーラス板 ３００：吸引面
３１：枠体 ３１０：環状上面 ３１２：環状壁 ３１４：収容部
３９：吸引源
３４：実施形態１のシール部 ３４０：接触変形部
３５：実施形態２のシール部
３６０：開口 ３６１：外周吸引路
３７：吸盤 ３７０：接触部 ３７１：蛇腹部 ３７９：吸盤連通路
３８：実施形態５のシール部 ３８１：上開口 ３８２：下開口 ３８９：リング吸引路

Claims (6)

1. ウェーハを加工する加工装置に配置され、円形の吸引面を吸引源に連通させ該吸引面でウェーハを吸引保持するチャックテーブルであって、
   ウェーハの外周部分を僅かに環状にはみ出させてウェーハの中央部分を吸引する該吸引面を有するポーラス板と、該吸引面を露出させ該ポーラス板を収容し該吸引面と面一の環状上面を有する枠体と、該吸引面と該環状上面との間に形成される凹部と、該凹部に配置され該吸引面に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面または側面に接触して該吸引面の外周をシールするリング状のシール部と、を備えるチャックテーブル。
2. 前記シール部は、中空でリング状の中空リング弾性部材である請求項１記載のチャックテーブル。
3. 前記シール部と前記ポーラス板の側面との間で該凹部の底面に形成された開口と、該開口を吸引源に連通させる外周吸引路と、を備える請求項１記載のチャックテーブル。
4. 前記シール部に代えて、前記凹部にリング状に複数配置され前記吸引面に吸引保持されたウェーハの外周部分の下面を吸引する吸盤を備え、前記枠体は該吸盤を吸引源に連通させる吸盤連通路を備える請求項１記載のチャックテーブル。
5. 前記中空リング弾性部材は、ウェーハの外周部分の下面に接触する部分にリング状に配置される上開口と、リング内部を吸引源に連通させる下開口とを備え、
   該下開口を吸引源に連通させるリング吸引路を備える請求項２記載のチャックテーブル。
6. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５に記載のチャックテーブルの前記吸引面にウェーハを吸引保持させ、切削ブレードでウェーハにウェーハを切断しない所定の深さの切削溝を形成するハーフカット方法であって、
   吸引源に連通する該吸引面でウェーハを吸引保持させると共に前記シール部をウェーハに接触させ該シール部を該吸引面と面一にさせる保持工程と、
   該吸引面に吸引保持されたウェーハの上面より所定の距離下に該切削ブレードの先端を位置づけ、該切削ブレードとウェーハとを相対的に切削送り方向に移動させ切削溝を形成する切削工程と、からなるハーフカット方法。

Images