JP5242348B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、研削装置、切削装置等のチャックテーブルを備えた加工装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

研削装置又は切削装置のチャックテーブルは、ウエーハを保持する保持面を有する吸引プレートと、該吸引プレートの円形側面及び底面を囲繞する枠体とから構成され、枠体に形成された吸引孔を吸引源に接続することにより、ウエーハを確実に吸引保持することができる（特開平９−１６２２６９号公報参照）。
特開平９−１６２２６９号公報

しかし、研削装置、切削装置等を連続稼動すると、加工の際に発生する加工熱及び装置を構成する駆動源等の構成要素の発熱によって、チャックテーブルの吸引プレート及び／又は枠体に熱歪が生じて高精度な加工ができないという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置を連続稼動しても熱歪が生じることのないチャックテーブルを具備した加工装置を提供することである。

本発明によると、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引力を伝達する吸引源と、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段とを備えた加工装置であって、該チャックテーブルは、ウエーハを保持する保持面を有する吸引プレートと、該吸引プレートの側面と底面とを囲繞する枠体とを含み、該枠体は、該吸引プレートの該側面を支持する側壁と、該側壁を一体的に形成された基部とを含み、該基部は、中央部に形成され該吸引源に連通する吸引孔と、該吸引孔と該吸引プレートの底面との間に吸引間隙を形成するように該基部から立設した柱部と、該柱部の支持面と同一面に支持面を有し該吸引プレートの底面の外周部を支持する該基部から立設した外周支持部と、該基部に形成された水溜部とを含み、該吸引源の作動により該吸引孔からエアーが吸引された際、該水溜部に溜まっている加工水が蒸発して気化熱を奪い、該吸引プレート及び該枠体を冷却することを特徴とする加工装置が提供される。

本発明は、チャックテーブルを構成する枠体の基部に水溜部を設けたので、加工作業中に吸引プレートから侵入した加工水が水溜部に溜まり、真空吸引によるエアーの流れによって加工水が蒸発して気化熱を奪い、吸引プレート及び枠体が冷却されるので、連続稼動に起因する熱歪が抑制されて高精度な加工が可能になる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明実施形態のチャックテーブルを備えた研削装置２の斜視図である。４は研削装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動される移動基台１６に取り付けられている。

研削ユニット１０は、ハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたマウンタ２０と、マウンタ２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。

尚、本実施形態の研削ホイール２２は研削すべきウエーハの直径の略半分の直径を有しており、ウエーハの外周にリング状の補強部を残すように研削するが、ウエーハの直径より大きい直径を有する研削ホイールを装着してウエーハ全面を研削してもよい。

研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８とパルスモータ３０とから構成される研削ユニット移動機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。

ハウジング４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル３６を有し、図示しない移動機構により図１に示されたウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。

３８，４０は蛇腹である。ハウジング４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４２が配設されている。研削ユニット１０には、ウエーハ研削時に研削水を供給するホース４４が接続されている。

次いで、図２乃至図４を参照して、本発明実施形態に係るチャックテーブル３６の構造について説明する。図２を参照すると、チャックテーブル３６の分解斜視図が示されている。チャックテーブル３６は、ウエーハを保持する保持面４８ａを有するポーラスセラミックス等から形成された吸引プレート４８と、吸引プレート４８の円形側面４８ｂと底面４８ｃを囲繞するＳＵＳ等の金属から形成された枠体４６とから構成される。

枠体４６は、吸引プレート４８の円形側面４８ｂを囲繞する環状側壁５０と、吸引プレート４８の底面４８ｃを支持する基部５２とから構成される。基部５２は、中央部に形成され真空吸引源６４に連通する吸引孔５４と、吸引孔５４と吸引プレート４８の底面４８ｃとの間に吸引間隙を形成する基部５２から立設した複数の円弧状柱部５６と、柱部５６の支持面とを同一面に支持面を有し、吸引プレート４８の底面４８ｃの外周を支持する基部５２から立設した環状の外周支持部５８を有している。

基部５２には更に、複数の円弧状の水溜部６０が形成されている。図３に示すように、吸引プレート４８は枠体４６の凹部４７内に挿入され、その底面４８ｃが柱部５６と外周支持部５８により支持される。

チャックテーブル３６の吸引プレート４８上にウエーハ６２を搭載して、図４に示すように真空吸引源６４を作動させると、ウエーハ６２はチャックテーブル３６の吸引プレート４８上に吸引保持される。

チャックテーブル３６を研削ユニット１０の下に移動して、チャックテーブル３６を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２２をチャックテーブル３６と同一方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット移動機構３２を駆動して研削ホイール２２に固着された研削砥石をウエーハの裏面に接触させる。そして、ホース４４を介して研削水を供給しながら研削ホイール２２を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りしてウエーハ６２を研削する。

本実施形態のチャックテーブル３６では、枠体５０の基部５２に水溜部６０が形成されているため、研削作業中には吸引プレート４８から吸引された研削水がこの水溜部６０内に常に溜まっており、真空吸引源６４による真空吸引力によりエアーの流れが起こって水溜部６０周辺は低圧状態に維持される。

これにより、水溜部６０内の研削水が蒸発して気化熱を奪い、吸引プレート４８及び枠体４６が冷却される。その結果、研削装置２を連続稼動しても吸引プレート４８及び枠体４６の熱歪が抑制されて高精度なウエーハ６２の加工が可能になる。

本発明実施形態に係るチャックテーブルの構造は、研削装置２のチャックテーブルに限定されるものではなく、図５に示したような切削装置７２のチャックテーブル７４にも同様に適用可能である。

図５において、７６はダイシングテープＴを介してウエーハＷを支持する環状フレームＦをクランプするクランパである。チャックテーブル７４は、回転可能且つＸ軸方向に往復路可能に構成されており、チャックテーブル７４のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段７８が配設されている。

アライメント手段７８は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段８０を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。

アライメント手段７８の左側には、チャックテーブル７４に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段８２が配設されている。切削手段８２はアライメント手段７８と一体的に構成されており、両者が連動してＸ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削手段８２は、回転可能なスピンドル８４の先端に切削ブレード８６が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード８４は撮像手段８０のＸ軸方向の延長線上に位置している。

尚、上述した各実施形態では、チャックテーブル３６，７４として円形チャックテーブルを採用した例について説明したが、チャックテーブルの形状はこれに限定されるものではなく、矩形状チャックテーブルを有する加工装置にも本発明の技術思想が同様に適用可能である。

研削装置の外観斜視図である。 チャックテーブルの分解斜視図である。 図３（Ａ）はチャックテーブルの斜視図、図３（Ｂ）はその縦断面図である。 ウエーハを吸引保持した状態のチャックテーブルの縦断面図である。 切削装置の外観斜視図である。

符号の説明

２ 研削装置
１０ 研削ユニット（研削手段）
３６ チャックテーブル
４６ 枠体
４８ 吸引プレート
５６ 柱部
５８ 外周支持部
６０ 水溜部
６２ ウエーハ
６４ 真空吸引源
７２ 切削装置
７４ チャックテーブル
８６ 切削ブレード

Claims (1)

1. ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引力を伝達する吸引源と、該チャックテーブルに保持されたウエーハに加工を施す加工手段とを備えた加工装置であって、
   該チャックテーブルは、ウエーハを保持する保持面を有する吸引プレートと、該吸引プレートの側面と底面とを囲繞する枠体とを含み、
   該枠体は、該吸引プレートの該側面を支持する側壁と、該側壁と一体的に形成された基部とを含み、
   該基部は、中央部に形成され該吸引源に連通する吸引孔と、該吸引孔と該吸引プレートの底面との間に吸引間隙を形成するように該基部から立設した柱部と、該柱部の支持面と同一面に支持面を有し該吸引プレートの底面の外周部を支持する該基部から立設した外周支持部と、該基部に形成された水溜部とを含み、
   該吸引源の作動により該吸引孔からエアーが吸引された際、該水溜部に溜まっている加工水が蒸発して気化熱を奪い、該吸引プレート及び該枠体を冷却することを特徴とする加工装置。

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