JP4533246B2 - チャックテーブル - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハを保持すると共に加熱してウェーハの裏面にボンディング用のフィルムを貼着することができるチャックテーブルに関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが表面側に複数形成されたウェーハは、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割され、個々のデバイスの裏面は、複数の電極を有するフレームにダイボンディングされる。

ダイボンディングをするために、ダイシング前のウェーハの裏面には、ダイアタッチフィルムと呼ばれるボンディング用フィルムが貼着される。このボンディング用フィルムは、エポキシ樹脂等で形成されており、ウェーハを１８０°Ｃ前後に加熱した状態でウェーハの裏面に貼着されるものである。

かかるボンディング用フィルムの貼着を行う際は、ウェーハを保持する保持部と、保持部を加熱する加熱部とを備えたチャックテーブルが用いられる。このチャックテーブルにおいては、表面にデバイス保護用の保護テープが貼着されたウェーハの表面側を保持部によって支持し、露出した裏面にダイボンディング用フィルムを敷きつめる。そしてその状態で、加熱部によって保持部を加熱して保持されたウェーハを加熱すると共に、ローラ等でダイボンディング用フィルムを押圧することにより、ダイボンディング用フィルムをウェーハの裏面に貼着する。したがって、保持部に対して十分に熱を伝導させるために、加熱部には熱伝導率が高い金属が用いられる。

一方、保持部ではウェーハの全面を均一に保持する必要があり、また、多孔質（ポーラス）への加工が比較的容易にできることも必要であることから、保持部の材質としてはセラミックスを用いることがあり、この場合は、セラミックスを加工して形成されたポーラスセラミックスを保持部とし、保持部に吸引力を作用させてウェーハを吸引保持することとしている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−３８５５６号公報

しかし、保持部がポーラスセラミックスで形成されている場合において、保持部に接する加熱部がステンレス等の金属で形成されていると、セラミックスとステンレス等の金属とは熱膨張率が異なるため、これに起因して保持部が破損するという問題がある。

また、熱伝導率が例えば８０［Ｗ／ｍ・ｋ］と良好な炭化珪素（ＳｉＣ）で保持部を構成すると、その熱膨張率が（４．４×１０^−６）／°Ｃであるのに対し、ステンレスの膨張率は（１７×１０^−６）／°Ｃと４倍程の差があるため、前記した保持部破損の問題が顕在化する。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、保持部を加熱できるチャックテーブルにおいて、保持部の加熱機能を低下させることなく、加熱された保持部を破損させないようにすることである。

本発明は、表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの裏面にボンディング用フィルムを貼着するのに用いるチャックテーブルであって、ウェーハを吸引保持する保持テーブルと、保持テーブルを加熱するためのヒータを備えたベーステーブルとから構成され、保持テーブルが、ウェーハを吸引する吸引領域と吸引領域を囲繞する外周領域と外周領域に形成されたテーパ部とから構成される吸引プレートと、吸引プレートを支持して吸引力を吸引プレートに伝達する金属製の支持プレートと、吸引プレートと支持プレートとをあそびがある状態で締結する締結部とから構成され、吸引プレートが炭化珪素の焼結体で形成されるチャックテーブルに関する。

締結部は、テーパ部に係合する係合部と係合部を支持プレートに固定する固定部とから構成され、固定部がボルトとナット及びボルトとナットとの間に介在するバネで構成され、
吸引プレートと支持プレートとがバネによってあそびがある状態で締結されることが好ましい。

本発明では、熱伝導率が高い炭化珪素の焼結体によって吸引プレートを形成したため、十分な熱を吸引プレートに伝導させることができる。そして、締結部は吸引プレートと支持プレートとをあそびがある状態で締結しているため、吸引プレートと支持プレートとの材質の違いに起因する熱膨張の差を締結部が吸収することができ、これによって吸引プレートの破損を防止することができる。また、吸引プレートに炭化珪素の焼結体を用いたことにより、製造も容易となる。

図１及び図２に示す保持テーブル１は、支持プレート２と、支持プレート２によって下方から支持される吸引プレート３と、支持プレート２と吸引プレート３とを締結する締結部４とから構成される。

支持プレート２はステンレス等の金属により形成され、その表面にはリング形状の凹部２０が形成されており、凹部２０の底部には吸引力を吸引プレート３に伝達するための吸引孔２１が複数形成されている。また、支持プレート２の外周部にはボルト４２、ナット４３及びバネ４４を収容するための収容孔２２が複数（図示の例では４つ）形成されている。また、図２に示すように、支持プレート２の下面側には凹部２３が形成されている。

吸引プレート３は、ウェーハを吸引する吸引領域３０と、吸引領域３０を囲繞する外周領域３１と、外周領域３１に形成されたテーパ部３２とから構成され、全体が炭化珪素の焼結体により構成される。吸引領域３０は、ウェーハを吸引する領域であり、炭化珪素の焼結体に垂直方向に貫通する微細な孔が多数設けられたポーラス部材によって構成される。吸引領域３０を囲繞する外周領域３１には、外周側に開口した切り欠き３３が複数（図示の例では４つ）形成されている。切り欠き３３の位置は、支持プレート２に形成された収容孔２２の位置に対応している。

吸引プレート３は、例えば、下記の方法により製造することができる。
（１）粒径５０〜１００μｍ程度の炭化珪素粒子をポリビニールアルコール等で造粒して吸引領域３０に相当する円盤を形成する。
（２）粒径１μｍ以下の炭化珪素粒子をポリビニールアルコール等で造粒して外周領域３１に相当する枠体を形成する。
（３）上記円盤と枠体とを合体させ、２０００°Ｃの高温で１時間焼結する。
（４）枠体の片面にテーパ加工を施してテーパ部３２を形成すると共に、切り欠き３３を形成する。

締結部４にはリング状に形成されたリング状部材４０を備え、ボルト４２を収容するボルト収容孔４１が垂直方向に貫通して複数形成されている。ボルト収容孔４１の位置は、吸引プレート３に形成された切り欠き３３及び支持プレート２に形成された収容孔２２の位置に対応している。また、図２に示すように、締結部４の下面には、吸引プレート３のテーパ部３２に係合するテーパ面により構成される係合部４５が形成されている。

ボルト４２は、リング状部材４０に形成されたボルト収容孔４１に挿入される。そして更に、そのボルト４２を吸引プレート３の切り欠き３３及び支持プレート２の収容孔２２を貫通させ、支持プレート２の裏側からボルト４２にバネ４４を挿入すると共にナット４３を螺合させて固定すると、図３に示す保持テーブル１が形成される。すなわち、図示の例においては、ボルト４２とナット４３とバネ４４とが、係合部４５を支持プレート２に固定する固定部として機能する。この固定部は、図２に示した係合部４５と共に締結部４を構成する。

吸引プレート３においては外周側に開口した切り欠き３３にボルト４２が収容されるため、吸引プレート３には水平方向のあそびに起因する自由度がある。更に、ボルト４２とナット４３との間にはバネ４４が介在するため、吸引プレート３には垂直方向のあそびに起因する自由度もある。

こうして形成された保持部１は、図１〜図３に示すベーステーブル５に載置される。このベーステーブル５は、ベース５０にヒータ５１が固定されて形成されている。図２に示すように、ベース５０には、吸引源に連通してエアーの通り道となる流路５００が形成されている。また、上面からは温度センサ５０１が突出している。

ヒータ５１は、自身の加熱によりその熱を支持プレート２に伝達する機能を有するものであり、ベース５０に形成された流路５００に対応する位置には、エアーによる吸引力を支持プレート２に伝達する伝達路５１０が形成されている。また、ベース５０から突出した温度センサ５０１を収容するセンサ収容部５１１も備えている。

このように構成されるベーステーブル５に保持部１が載置されると、図４に示すチャックテーブル６が形成される。図２に示したように、支持プレート２の下面側には凹部２３が形成され、この凹部２３の内側面とヒータ５１の外側面とが嵌合するため、ネジ止め等の必要はない。

チャックテーブル６を構成する保持テーブル１には、例えば図５に示すように、表面にデバイス保護用の保護テープＴが貼着されたウェーハＷの保護テープＴ側が吸引保持される。更に、ウェーハＷの裏面にはダイボンディング用フィルムＦが敷設される。

そして、図６に示すように、ヒータ５１からの熱を支持プレート２、吸引プレート３及び保護テープＴを介してウェーハＷに伝達させ、ボンディング用フィルムＦをローラ等で押圧してウェーハＷの裏面に強固に貼着する。

ウェーハの加熱時には支持プレート２及び吸引プレート３が熱膨張する。そして、支持プレート２の熱膨張率と吸引プレートの熱膨張率とは大きく異なるが、支持プレート２と吸引プレート３とは締結部４によってあそびがある状態で自由度を持たせて締結されているため、締結部４が熱膨張の差を吸収し、吸引プレートが破損するのを防止することができる。また、炭化珪素の焼結体の熱伝導率はセラミックスの熱伝導率より高いため、ウェーハの加熱機能の点でもポーラスセラミックスを用いる場合よりも優れている。

なお、上記の例では、リング状部材４０を吸引プレート３に締結することとしたが、吸引プレート３と支持プレート２との間にあそびがある状態であれば、必ずしもリング状部材４０は必要とされない。

チャックテーブルを示す分解斜視図である。 同チャックテーブルを示す分解断面図である。 保持部及びベーステーブルを示す斜視図である。 チャックテーブルを示す斜視図である。 ウェーハ及びダイボンディング用フィルムを示す斜視図である。 ウェーハを加熱する状態を示す正面図である。

符号の説明

１：保持テーブル
２：支持プレート
２０：凹部 ２１：吸引孔 ２２：収容孔 ２３：凹部
３：吸引プレート
３０：吸引領域 ３１：外周領域 ３２：テーパ部 ３３：切り欠き
４：締結部
４０：リング状部材 ４１：ボルト収容孔 ４２：ボルト ４３：ナット
４４：バネ ４５：係合部
５：ベーステーブル
５０：ベース
５００：流路 ５０１：温度センサ
５１：ヒータ
５１０：伝達路 ５１１：センサ収容部
６：チャックテーブル
Ｗ：ウェーハ Ｔ：保護テープ Ｆ：ボンディング用フィルム

Claims (2)

1. 表面に複数のデバイスが形成されたウェーハの裏面にボンディング用フィルムを貼着するのに用いるチャックテーブルであって、
   ウェーハを吸引保持する保持テーブルと、該保持テーブルを加熱するためのヒータを備えたベーステーブルとから構成され、
   該保持テーブルは、ウェーハを吸引する吸引領域と該吸引領域を囲繞する外周領域と該外周領域に形成されたテーパ部とから構成される吸引プレートと、該吸引プレートを支持して吸引力を該吸引プレートに伝達する金属製の支持プレートと、該吸引プレートと該支持プレートとをあそびがある状態で締結する締結部とから構成され、
   該吸引プレートは、炭化珪素の焼結体で形成されるチャックテーブル。
2. 前記締結部は、前記テーパ部に係合する係合部と、該係合部を該支持プレートに固定する固定部とから構成され、
   該固定部は、ボルトとナット及び該ボルトと該ナットとの間に介在するバネで構成され、
   吸引プレートと該支持プレートとが該バネによってあそびがある状態で締結される請求項１に記載のチャックテーブル。

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