JP5888935B2 - 保持テーブル - Google Patents

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本発明は、裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有するウエーハを表面が露出した状態に保持する保持テーブルに関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円盤形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、半導体ウエーハが個々の半導体チップ(デバイス)に分割される。
分割されるウエーハは、ストリートに沿って切削する前に裏面を研削や研磨によって所定の厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば50μm程度にすることが要求されている。
このように薄く形成されたウエーハは取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削して円形凹部を形成し、外周余剰領域に対応するウエーハの裏面に円形凹部を囲繞する環状補強部を形成する研削方法が特開2007−19461号公報で提案されている。
このような研削を実施後、ウエーハをダイシングして個々のデバイスに分割する前に切削ブレードで環状補強部と円形凹部との境界を切削して環状補強部を除去するためには、円形凹部を裏面に有するウエーハを保持テーブル(チャックテーブル)で保持する必要がある。環状補強部を除去せずにウエーハを保持テーブルで保持して、ダイシングする場合も同様である。
ダイシング終了後にスピンナ洗浄装置のスピンナテーブルでウエーハを保持する場合も同様であり、特開2010−16146号公報には円形凹部及び環状補強部を有するウエーハを破損させることなく保持するハット形状の保持テーブルが開示されている。
特開2007−19461号公報 特開2010−16146号公報
特許文献2に開示されたようなハット形状の保持テーブルでは、ウエーハの破損を避けるためにウエーハの円形凹部の深さに応じて保持テーブルの凸部の高さを設定する必要がある。
即ち、ウエーハの円形凹部の深さに応じて複数種類の保持テーブルを保有する必要があり、費用がかさむ上、ウエーハの円形凹部の深さに応じて保持テーブルを交換せねばならず、作業性が悪いという問題がある。
特に、切削装置の保持テーブルを交換した場合には、切削ブレードに対する保持テーブルの被加工物保持面高さが変わるため、新たな保持テーブルに対する切削ブレードの原点出しを再度実施する必要があり、非常に作業が煩雑となる。
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、ウエーハの円形凹部の深さに応じて複数の保持テーブルを保有する場合でも従来に比べて費用を抑制できるとともに、ウエーハの円形凹部の深さに応じて保持テーブルを交換することで発生する作業性の悪さを改善可能な保持テーブルを提供することである。
本発明によると、裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有し、外周部が環状フレームに貼着された粘着テープに該裏面が貼着されたウエーハを表面が露出した状態に保持する保持テーブルであって、該円形凹部に嵌合して該円形凹部を保持する凹部保持部が上端に形成された円柱状立ち上がり部と、該凹部保持部より下方で該円柱状立ち上がり部を囲繞するスペーサ支持部とを有し、一端が該凹部保持部に連通して他端が吸引源に接続される第1吸引路が形成されたハット状ベースと、該ハット状ベースの該スペーサ支持部に着脱可能に装着され該円柱状立ち上がり部が嵌合される開口を有する環状スペーサとを具備し、前記凹部保持部は該粘着テープを介してウエーハの前記円形凹部を保持し、前記環状スペーサは該粘着テープを介してウエーハの前記環状補強部を支持する環状補強部支持領域と、該粘着テープを介して該環状フレームを支持する環状フレーム支持領域と、該環状補強部支持領域と該環状フレーム支持領域との間に形成されたウエーハの外周と該環状フレーム内周縁との間の該粘着テープを吸引保持するテープ吸引部と、一端が該吸引部に連通して他端が前記吸引源に接続される第2吸引路と、を有し、該環状スペーサの厚みは該ハット状ベースの該円柱状立ち上がり部の厚みからウエーハの該円形凹部の深さを減じた値に基づいて設定され、該ハット状ベースの該円柱状立ち上がり部と該スペーサ支持部は一体的に構成され、該凹部保持部は多孔質のセラミックスから形成されており、該環状スペーサの該環状フレーム支持領域上に該環状フレームを載置して、該テープ吸引部に該第2吸引路を介して負圧を作用させることにより該粘着テープを吸引することを特徴とする保持テーブルが提供される。
本発明の保持テーブルによると、円形凹部の深さの異なる複数のウエーハを取り扱う場合でも、ウエーハの円形凹部の深さに応じた複数の環状スペーサを保有しておけばよく、従来のように複数の保持テーブルを保有する場合に比べて費用を抑制することが可能となる。
ウエーハの円形凹部の深さに応じて環状スペーサのみを交換すればよいため、作業性が従来に比べて改善される。特に、切削装置において保持テーブルの保持面高さを変える必要がないため、原点出しを再度実施する必要が無く作業性が従来に比べて改善される。
ウエーハが粘着テープに貼着されて粘着テープの外周部が環状フレームに貼着されている場合には、環状フレームの自重や環状フレームをクランプするクランプによってウエーハの外周方向に向かってテンションがかかり、ウエーハを破損させてしまう恐れがあるという問題がある。
請求項2記載の保持テーブルでは、環状スペーサ上に環状フレームを載置して環状フレームの内周とウエーハの外周間の粘着テープ吸引保持するようにしたため、このような問題が解決される。
円形凹部を有する裏面に粘着テープに貼着され、粘着テープの外周部が環状フレームに貼着された状態の本発明の保持テーブルで保持するのに適したウエーハの一部破断縦断面図である。 本発明の実施形態に掛かる保持テーブルの分解斜視図である。 図2に示した保持テーブルの斜視図である。 図3に示した保持テーブルの縦断面図である。 ウエーハを吸引保持した状態の実施形態に掛かる保持テーブルの縦断面図である。 スピンナテーブルに本発明の保持テーブルを採用したスピンナ洗浄装置の一部破断斜視図である。
以下、本発明実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明の保持テーブルで保持するのに適したウエーハ11の一部破断縦断面図が示されている。ウエーハ11はその表面に複数のデバイス13が形成されたデバイス領域15と、デバイス領域15を囲繞する外周余剰領域17とを有している。
デバイス領域15に対応するウエーハ11の裏面が研削されて円形凹部19が形成されており、ウエーハ11の外周部に円形凹部19を囲繞する外周余剰領域17を含む環状補強部21が形成されている。
このような形状を有するウエーハ11を切削装置で切削して個々のデバイス13に分割する場合には、ウエーハ11の裏面に粘着テープTが貼着され、粘着テープTの外周部を環状フレームFに貼着する。これにより、ウエーハ11は粘着テープTを介して環状フレームFに支持された状態となり、この状態で本発明の保持テーブルを有する切削装置に投入される。
図2を参照すると、本発明実施形態に掛かる保持テーブル2の分解斜視図が示されている。図3は保持テーブル2の斜視図を示しており、図4は保持テーブル2の縦断面図である。
保持テーブル2は、ハット状ベース4と、ハット状ベース4上に載置される環状スペーサ6とにより構成される。ハット状ベース4は、環状スペーサ6を支持するスペーサ支持部8と、スペーサ支持部8の内周側に形成されたウエーハ11の円形凹部19に嵌合して円形凹部19を保持する凹部保持部10が上端に形成された円柱状立ち上がり部12を有している。
凹部保持部10は、例えば多孔質のセラミックス等から形成されており、図4に示すように、凹部保持部14は吸引路20及び図示しない切替弁を介して負圧吸引源22に選択的に接続される。
環状スペーサ6は、ハット状ベース4の円柱状立ち上がり部12が嵌合される開口14を有している。環状スペーサ6の表面には同心状の3本の吸引溝16が形成されており、これらの吸引溝16は放射状に形成された接続溝18で接続されている。図4に示すように、中間の吸引溝16は環状スペーサ6に形成された吸引路28及びハット状ベース4に形成された吸引路30を介して負圧吸引源22に選択的に接続される。
本実施形態の保持テーブル2で図1に示すようなウエーハ11を吸引保持する際には、まず、環状スペーサ6の開口14をハット状ベース4の円柱状立ち上がり部12に嵌合して、環状スペーサ6をハット状ベース4上に載置し、図3に示すように保持テーブル2を組み立てる。
図4に示すように、環状スペーサ6は、粘着テープTを介して環状フレームFを支持する環状フレーム支持領域24と、粘着テープTを介してウエーハ11の環状補強部21を支持する環状補強部支持領域26と、環状フレーム支持領域24と環状補強部支持領域26との間に形成されたウエーハ11と環状フレームFの内周縁との間の粘着テープTを吸引保持する吸引溝16が形成されたテープ吸引部とを有している。
図5を参照すると、粘着テープTを介して環状フレームFで支持されたウエーハ11を保持テーブル2で吸引保持している状態の縦断面図が示されている。凹部保持部10及び吸引溝16を負圧吸引源22に接続し、凹部保持部10でウエーハ11の円形凹部19を吸引保持し、吸引溝16を有するテープ吸引部でウエーハ11の外周と環状フレームFの内周縁との間の粘着テープTを吸引保持する。
ここで、環状スペーサ6の厚みを算出してみる。例えば、φ8インチウエーハの裏面を研削して厚み100μmの円形凹部19を形成した場合、φ8インチウエーハの厚みは725μmなので円形凹部の深さは675μmとなる。
ハット状ベース4の立ち上がり部12の高さが20mmの場合、環状スペーサ6の厚みは20mm―0.675mm=19.325mm±0.01mmが好ましい。より好ましくは、環状スペーサ6の厚みは19.325mm±0.005mmである。
環状スペーサ6の厚み誤差が±0.02mm以上では、保持テーブル2でウエーハ11を吸引保持したときに円形凹部19と環状補強部21との境界部分に応力が生じて、ウエーハ11が破損してしまう恐れがあるからである。
図5に示すようにウエーハ11を保持テーブル2で吸引保持した後、切削装置の切削ブレードでウエーハ11を分割予定ラインに沿って切削してウエーハ11を個々のチップ(デバイス)13に分割する。
本実施形態の保持テーブル2を切削装置のチャックテーブルに採用した場合、ウエーハ11の外周部分において完全切断されないチップ(デバイス)13を発生させることがなく、不良デバイスを形成することがない。
尚、切削ブレードによる切削によっては環状補強部21は完全切断されることはないが、ウエーハ切断工程の後工程である粘着テープ拡張工程により環状補強部21部分は完全に破断されるため、問題となることはない。
本実施形態の保持テーブル2では、円形凹部19の深さの異なる複数のウエーハ11を取り扱う場合でも、ウエーハ11の円形凹部19の深さに応じて複数の環状スペーサ6を用意しておけばよく、従来のように複数の保持テーブルを保有する場合に比較して費用を抑制することが可能となる。
また、ウエーハ11の円形凹部19の深さに応じて環状スペーサ6のみを交換すればよいため、作業性が従来に比べて改善される。特に、切削装置において保持テーブル2の保持面高さが変わることがないため、切削ブレードの原点出しを再度実施する必要がなく作業性が従来に比べて改善される。
また、切削装置の保持テーブル(チャックテーブル)では環状フレームFをクランプするクランプが配設されており、環状フレームFをクランプによりクランプして引き落とすと、環状フレームの自重やクランプによってウエーハの外周方向に向かってテンションが係り、ウエーハを破損させてしまう恐れがあるという問題がある。
本発明の保持テーブル2では、環状スペーサ6上に環状フレームFを載置して環状フレームFの内周とウエーハ11の外周間の粘着テープTを吸引保持するようにしたため、上述した問題を解決できる。
図6を参照すると、本発明の保持テーブルをスピンナ洗浄装置32のスピンナテーブルに採用した実施形態の一部破断斜視図が示されている。スピンナ洗浄装置32は、スピンナテーブル機構34と、スピンナテーブル機構34を包囲して配設された洗浄水受け機構36を備えている。
スピンナテーブル機構34は、スピンナテーブル38と、スピンナテーブル38を回転駆動する電動モータ40と、電動モータ40を上下方向に移動可能に支持する支持機構42とから構成される。
スピンナテーブル38はハット状ベース41と、ハット状ベース41上に載置された環状スペーサ43とから構成される。ハット状ベース41は、ウエーハ11の円形凹部19に嵌合して円形凹部19を保持する凹部保持部44が上端に形成された円柱状立ち上がり部46を有している。スピンナテーブル38の外周には4個の振り子式のクランプ48が配設されている。
スピンナテーブル38は、電動モータ40の出力軸40aに連結されている。支持機構42は、複数(本実施形態においては3本)の支持脚50と、支持脚50にそれぞれ連結された電動モータ40に取り付けられた複数(本実施形態においては3本)のエアシリンダ52とから構成される。
洗浄水受け機構36は、洗浄水受け容器54と、洗浄水受け容器54を支持する3本(図6においては2本のみ図示)の支持脚56と、電動モータ40の出力軸40aに装着されたカバー部材57とから構成される。
スピンナ洗浄装置32は、スピンナテーブル38に保持された切削加工後のウエーハ11を洗浄するための洗浄水供給ノズル58及びエア供給ノズル60を具備している。ウエーハ11をダイシングした後又はウエーハ11の環状補強部21をサークルカットした後に、このような構成を有するスピンナテーブル38を備えたスピンナ洗浄装置32を用いると、粘着テープTとウエーハ11の間に洗浄水が侵入して環状補強部21が浮き上がることを防止できる。
2 保持テーブル
4 ハット状ベース
6 環状スペーサ
8 スペーサ支持部
10 凹部保持部
11 ウエーハ
12 円柱状立ち上がり部
14 開口
15 デバイス領域
16 吸引溝
17 外周余剰領域
19 円形凹部
20,28,30 吸引路
21 環状補強部
22 負圧吸引源
32 スピンナ洗浄装置
34 スピンナテーブル
40 ハット状ベース
42 環状スペーサ
44 凹部保持部
46 円柱状立ち上がり部
T 粘着テープ
F 環状フレーム

Claims (1)

  1. 裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有し、外周部が環状フレームに貼着された粘着テープに該裏面が貼着されたウエーハを表面が露出した状態に保持する保持テーブルであって、
    該円形凹部に嵌合して該円形凹部を保持する凹部保持部が上端に形成された円柱状立ち上がり部と、該凹部保持部より下方で該円柱状立ち上がり部を囲繞するスペーサ支持部とを有し、一端が該凹部保持部に連通して他端が吸引源に接続される第1吸引路が形成されたハット状ベースと、
    該ハット状ベースの該スペーサ支持部に着脱可能に装着され該円柱状立ち上がり部が嵌合される開口を有する環状スペーサとを具備し、
    前記凹部保持部は該粘着テープを介してウエーハの前記円形凹部を保持し、
    前記環状スペーサは該粘着テープを介してウエーハの前記環状補強部を支持する環状補強部支持領域と、該粘着テープを介して該環状フレームを支持する環状フレーム支持領域と、該環状補強部支持領域と該環状フレーム支持領域との間に形成されたウエーハの外周と該環状フレーム内周縁との間の該粘着テープを吸引保持するテープ吸引部と、一端が該吸引部に連通して他端が前記吸引源に接続される第2吸引路と、を有し、
    該環状スペーサの厚みは該ハット状ベースの該円柱状立ち上がり部の厚みからウエーハの該円形凹部の深さを減じた値に基づいて設定され、
    該ハット状ベースの該円柱状立ち上がり部と該スペーサ支持部は一体的に構成され、
    該凹部保持部は多孔質のセラミックスから形成されており、
    該環状スペーサの該環状フレーム支持領域上に該環状フレームを載置して、該テープ吸引部に該第2吸引路を介して負圧を作用させることにより該粘着テープを吸引することを特徴とする保持テーブル。
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