JP6239364B2 - Vacuum chuck device, vertical precision processing machine equipped with the same, and dicing device - Google Patents

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Description

本発明は、真空チャック装置および同真空チャック装置を備えた立形精密加工機並びにダイシング装置に関する。   The present invention relates to a vacuum chuck device, a vertical precision processing machine including the vacuum chuck device, and a dicing apparatus.

IC、LSI等の半導体デバイスの製造工程には、半導体ウェハに精密な機械加工を行って、半導体ウェハを研削し、あるいは切削する工程がある。半導体ウェハの表面には、分割予定ラインとなるストリートが格子状に形成され、これらのストリートによって区画された複数の領域にデバイスがそれぞれ形成されている。半導体ウェハは、裏面を研削して所望の厚さにした後に、ストリートに沿って切断されて個々の半導体デバイスに分割される。   In the manufacturing process of semiconductor devices such as IC and LSI, there is a process of grinding or cutting a semiconductor wafer by performing precise machining on the semiconductor wafer. On the surface of the semiconductor wafer, streets to be divided lines are formed in a lattice shape, and devices are respectively formed in a plurality of regions partitioned by these streets. The semiconductor wafer is ground to the desired thickness by grinding the back surface, and then cut along the street and divided into individual semiconductor devices.

また半導体デバイスによっては、例えば、半導体発光デバイスでは、色度ムラを低減するために、半導体発光デバイスの波長変換部の表面を、エンドミルを用いて部分的に切削し、色度の補正を行っている(特許文献1参照)。   Depending on the semiconductor device, for example, in the semiconductor light emitting device, in order to reduce chromaticity unevenness, the surface of the wavelength conversion part of the semiconductor light emitting device is partially cut using an end mill to correct the chromaticity. (See Patent Document 1).

半導体ウェハの切削加工では、半導体ウェハは、テーブルに設置された真空チャック装置に固定された状態で加工される(例えば、特許文献2参照)。
この種の真空チャック装置では、微細な孔が無数に存在する多孔質体からなる吸着盤が用いられる。半導体ウェハは、ダイシングテープに粘着された状態で、真空引きによって吸着盤に固定されるとともに、チャック本体に埋め込まれた磁石によって吸着される半導体搬送用の円環状のリングフレームによっても固定される。
In the cutting process of a semiconductor wafer, the semiconductor wafer is processed in a state of being fixed to a vacuum chuck device installed on a table (see, for example, Patent Document 2).
In this type of vacuum chuck apparatus, an adsorption disk made of a porous body having innumerable fine holes is used. The semiconductor wafer is fixed to the suction disk by evacuation while being adhered to the dicing tape, and is also fixed by an annular ring frame for transporting the semiconductor that is attracted by a magnet embedded in the chuck body.

真空チャック装置には、半導体ウェハの加工が終了したときに、リングフレームごと半導体ウェハをチャック本体から取り外す押し上げピンが設けられている。半導体ウェハの加工終了後、押し上げピンが上昇すると、リングフレームはチャック本体の吸着面から持ち上がり、リングフレームといっしょに半導体ウェハを取り出せる状態になる。   The vacuum chuck device is provided with push-up pins for removing the semiconductor wafer from the chuck body together with the ring frame when the processing of the semiconductor wafer is completed. After the processing of the semiconductor wafer is completed, when the push-up pin is raised, the ring frame is lifted from the chucking surface of the chuck body, and the semiconductor wafer can be taken out together with the ring frame.

半導体デバイスの切削加工に用いられる精密加工装置では、自動化が進んでおり、半導体ウェハの真空チャック装置へのセット、取り出しは、ロボットによる自動化された工程になっている。半導体ウェハは、ダイシングテープに半導体ウェハとリングフレームが粘着された状態でロボットに取り扱われる。   In a precision processing apparatus used for semiconductor device cutting, automation is progressing, and setting and taking out of a semiconductor wafer to and from a vacuum chuck apparatus is an automated process by a robot. The semiconductor wafer is handled by the robot in a state where the semiconductor wafer and the ring frame are adhered to the dicing tape.

特開2012−234966号公報JP 2012-234966 A 実開平5−7414号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-7414

しかしながら、加工終了後、半導体ウェハを真空チャック装置から取り出すために、押し上げピンでリングフレームを押し上げるときには、次のような問題があった。   However, when the ring frame is pushed up with push-up pins in order to take out the semiconductor wafer from the vacuum chuck device after the processing is finished, there are the following problems.

リングフレームとチャック本体に埋め込まれた磁石は、加工終了後に真空引きを停止した後も互いに引き合っている。このためリングフレームを押し上げピンで押し上げると、リングフレームには、磁石の磁力によって下に引く力と、押し上げピンが上に持ち上げる力が同時に作用することになる。   The magnets embedded in the ring frame and the chuck body are attracted to each other even after the vacuuming is stopped after the processing is completed. For this reason, when the ring frame is pushed up by the push-up pin, the force that pulls down by the magnetic force of the magnet and the force that the push-up pin lifts up simultaneously act on the ring frame.

リングフレームが押し上げピンによって押し上げられ、チャック本体の吸着面から離れると、その瞬間にリングフレームが振動で跳ねたり、リングフレームの位置がずれるという現象が発生することがある。   When the ring frame is pushed up by the push-up pin and moves away from the chucking surface of the chuck body, a phenomenon may occur in which the ring frame jumps due to vibration or the position of the ring frame shifts at that moment.

ロボットによる半導体ウェハの取り出しの場合、押し上げピンによって支持されているリングフレームの位置は、予め決められた一定の位置にあることが必要である。リングフレームの位置がずれていると、ロボットハンドの上にリングフレームを載せる位置がずれ、搬送作業に支障が生じることがある。例えば、加工後の半導体ウェハを収納するウェハキャリアに入らないことがある。   When the semiconductor wafer is taken out by the robot, the position of the ring frame supported by the push-up pins needs to be at a predetermined fixed position. If the position of the ring frame is deviated, the position for placing the ring frame on the robot hand is deviated, which may hinder the transfer operation. For example, the wafer carrier that stores the processed semiconductor wafer may not enter.

本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、ダイシングテープに半導体ウェハともに粘着されたリングフレームを押し上げピンで真空チャック装置から押し上げた際に、リングフレームが跳ねたり位置ずれすることなく、円滑に半導体ウェハを押し上げることができ、ロボットによる加工後の搬送を確実に行えるようにする真空チャック装置および同真空チャック装置を備えた立形精密加工機並びにダイシング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and when the ring frame adhered to the dicing tape together with the semiconductor wafer is pushed up from the vacuum chuck device by the push-up pin, the ring frame jumps or moves. Provided are a vacuum chuck device that can smoothly push up a semiconductor wafer without deviation, and that can be reliably transported after processing by a robot, and a vertical precision processing machine equipped with the vacuum chuck device and a dicing device. There is.

前記の目的を達成するために、本発明は、鉄製の環状のリングフレームに装着された粘着テープに貼着したワークを真空引きによって固定する真空チャック装置において、多孔質材からなり前記ワークを真空吸着する吸着盤と、前記吸着盤が同軸に取り付けられ、前記リングフレームを固定する複数の磁石が外周部に埋設されたチャック本体と、前記リングフレームを前記磁石の磁力に抗して押し上げる複数の押上ピンと、前記押上ピンを駆動するアクチュエータとからなるリングフレーム押上手段と、を備え、前記押上ピンの上端部に、前記磁石によって吸引された状態にある前記リングフレームを真空吸着する真空パッドを設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a vacuum chuck apparatus for fixing a work attached to an adhesive tape attached to an iron ring ring frame by evacuation. An adsorbing plate that adsorbs, a chuck body in which the adsorbing plate is mounted coaxially, and a plurality of magnets that fix the ring frame are embedded in the outer periphery; and a plurality of members that push up the ring frame against the magnetic force of the magnets A ring frame push-up means comprising a push-up pin and an actuator that drives the push-up pin, and a vacuum pad that vacuum- sucks the ring frame that is attracted by the magnet is provided at the upper end of the push-up pin. It is characterized by that.

本発明の一実施形態による立形精密加工機を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vertical precision processing machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による真空チャック装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vacuum chuck apparatus by one Embodiment of this invention. 図2の真空チャック装置に載せる半導体ウェハおよびリングフレームを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the semiconductor wafer and ring frame which are mounted in the vacuum chuck apparatus of FIG. 図2の真空チャック装置において、リングフレームを持ち上げた状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state where a ring frame is lifted in the vacuum chuck device of FIG. 2. 図2の真空チャック装置のチャック本体の横断面図である。It is a cross-sectional view of the chuck body of the vacuum chuck device of FIG. 本発明の一実施形態によるダイシング装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the dicing apparatus by one Embodiment of this invention.

以下、本発明による真空チャック装置および同真空チャック装置を備えた立形精密加工機並びにダイシング装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第1実施形態
図1は、本発明の真空チャック装置が適用された立形精密加工機を示す。図1において、参照番号10は、ベッドを示す。このベッド10の上には、案内面に沿って前後方向に移動可能にテーブル12が設置されている。参照番号14は、コラムの全体を示している。この立形精密加工機の場合、コラム14は、門形のコラムであり、水平に架け渡されたクロスレール16を含む。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a vacuum chuck device and a vertical precision processing machine and a dicing device provided with the vacuum chuck device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First embodiment
FIG. 1 shows a vertical precision processing machine to which a vacuum chuck device of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a bed. A table 12 is installed on the bed 10 so as to be movable in the front-rear direction along the guide surface. Reference numeral 14 indicates the entire column. In the case of this vertical precision processing machine, the column 14 is a gate-shaped column and includes a cross rail 16 that extends horizontally.

クロスレール16の上面には、サドル18が案内面に沿って左右方向に移動可能に設置されている。このサドル18には、上下方向に移動可能に主軸頭20が保持されており、この主軸頭20には主軸22が設けられている。この主軸には工具としてエンドミル24が装着されている。   A saddle 18 is installed on the upper surface of the cross rail 16 so as to be movable in the left-right direction along the guide surface. A spindle head 20 is held on the saddle 18 so as to be movable in the vertical direction, and a spindle 22 is provided on the spindle head 20. An end mill 24 is attached to the main shaft as a tool.

この実施形態の立形精密加工機は、半導体ウェハなどのワークにエンドミル24でサブミクロンあるいはナノメータオーダの超精密加工を行う機械である。主軸22は、空気軸受で支持されており、高速回転が可能になっている。   The vertical precision processing machine of this embodiment is a machine that performs ultra-precise processing on the order of submicrons or nanometers with an end mill 24 on a workpiece such as a semiconductor wafer. The main shaft 22 is supported by an air bearing and can rotate at high speed.

このような立形精密加工機では、Y軸はサドル18の移動を制御する軸で、X軸はテーブル12の移動を制御する軸であり、X軸とY軸とで工具の水平面上での位置決めを行う。Z軸は、主軸22の上下方向の位置決めを行う軸で、主に工具の切り込み量を制御する。C軸は、次に説明する真空チャック装置を回転または割り出すための軸である。   In such a vertical precision processing machine, the Y-axis is an axis that controls the movement of the saddle 18, the X-axis is an axis that controls the movement of the table 12, and the X-axis and the Y-axis are on the horizontal plane of the tool. Perform positioning. The Z axis is an axis for positioning the main shaft 22 in the vertical direction, and mainly controls the cutting amount of the tool. The C-axis is an axis for rotating or indexing a vacuum chuck device described below.

本実施形態の真空チャック装置は、ワークである半導体ウェハを真空吸着により固定する装置であり、テーブル12に設置されている。以下、本実施形態による真空チャック装置の構成について、図2乃至図5を参照して説明する。   The vacuum chuck device of the present embodiment is a device that fixes a semiconductor wafer as a work by vacuum suction, and is installed on a table 12. Hereinafter, the configuration of the vacuum chuck device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

ここで、図2は、半導体ウェハが置かれていない状態の真空チャック装置60を示す。図3は、半導体ウェハ100が粘着テープであるダイシングテープ102とリングフレーム104を用いて載置されている状態の真空チャック装置60を示す。図4は、リングフレーム104とともに半導体ウェハ100が真空チャック装置60から押し上げられて吸着面から離れた状態を示している。これは真空チャック装置60に載せられた直後、あるいは、加工後の取り出しのときの状態である。   Here, FIG. 2 shows the vacuum chuck device 60 in a state where no semiconductor wafer is placed. FIG. 3 shows the vacuum chuck device 60 in a state where the semiconductor wafer 100 is placed using a dicing tape 102 and a ring frame 104 which are adhesive tapes. FIG. 4 shows a state in which the semiconductor wafer 100 is pushed up from the vacuum chuck device 60 together with the ring frame 104 and separated from the suction surface. This is the state immediately after being placed on the vacuum chuck device 60 or at the time of removal after processing.

半導体ウェハ100は、ダイシングテープ102の表面に貼着される。同じダイシングテープ102の表面には、半導体ウェハ100よりも大きな内径を有する鉄製のリングフレーム104が貼着される。このようにして半導体ウェハ100は、ダイシングテープ102およびリングフレーム104とセットにして搬送され、また取り出しされる。   The semiconductor wafer 100 is attached to the surface of the dicing tape 102. An iron ring frame 104 having an inner diameter larger than that of the semiconductor wafer 100 is attached to the surface of the same dicing tape 102. In this way, the semiconductor wafer 100 is conveyed as a set with the dicing tape 102 and the ring frame 104, and is taken out.

真空チャック装置60は、主要な構成要素として、半導体ウェハ100を真空引きによって吸着する吸着盤62と、この吸着盤62を同心に保持するチャック本体64と、チャック本体64を回転し割り出すC軸をもつ回転テーブル65と、を備えている。   The vacuum chuck device 60 includes, as main components, a suction plate 62 that sucks the semiconductor wafer 100 by vacuuming, a chuck body 64 that holds the suction plate 62 concentrically, and a C axis that rotates and indexes the chuck body 64. And a rotary table 65.

吸着盤62は、無数の細孔がある多孔質の材料から円盤状に形成されている。吸着盤62は、半導体ウェハ100の径よりも十分大きな径をもっている。吸着盤62が固定されているチャック本体64の外周部には、所定の間隔をあけて磁石66が埋設されている。これらの磁石66は、鉄を材質としているリングフレーム104を磁力でチャック本体64に固定する磁石である。   The suction disk 62 is formed in a disk shape from a porous material having innumerable pores. The suction disk 62 has a diameter sufficiently larger than the diameter of the semiconductor wafer 100. A magnet 66 is embedded in the outer peripheral portion of the chuck body 64 to which the suction plate 62 is fixed with a predetermined interval. These magnets 66 are magnets that fix the ring frame 104 made of iron to the chuck body 64 with a magnetic force.

本実施形態の真空チャック装置60では、リングフレーム104を磁力に抗してチャック本体64から取り外すために、次のようなリングフレーム押上機構70が設けられている。   In the vacuum chuck device 60 of the present embodiment, the following ring frame push-up mechanism 70 is provided to remove the ring frame 104 from the chuck body 64 against the magnetic force.

図2乃至図4において、参照番号72A、72Bは、リングフレーム押上機構70を作動させるエアシリンダである。エアシリンダ72A、72Bは、真空チャック装置60の両側に配置されている。このうち、エアシリンダ72Aのロッド73には、支持板74が取り付けられており、この支持板74を介して押上ピン75が支持されている。   2 to 4, reference numerals 72 </ b> A and 72 </ b> B are air cylinders that operate the ring frame push-up mechanism 70. The air cylinders 72 </ b> A and 72 </ b> B are disposed on both sides of the vacuum chuck device 60. Among these, the support plate 74 is attached to the rod 73 of the air cylinder 72 </ b> A, and the push-up pin 75 is supported via the support plate 74.

他方のエアシリンダ72Bでは、チャック本体64の円周方向に沿って湾曲した形状の支持板76がロッド77の先端に取り付けられ、この支持板76の両端部には、押上ピン75が2箇所に配置されている。合計3つの押上ピン75は、エアシリンダ72A、72Bによって同時に押し上げられ、チャック本体64の外周部に形成されている切欠き穴79、80、81からチャック本体64の上面に突き出て、リングフレーム104を押し上げることができるようになっている。   In the other air cylinder 72B, a support plate 76 having a curved shape along the circumferential direction of the chuck body 64 is attached to the tip of a rod 77, and push-up pins 75 are provided at two positions on both ends of the support plate 76. Has been placed. A total of three push-up pins 75 are simultaneously pushed up by the air cylinders 72 </ b> A and 72 </ b> B and protrude from the cutout holes 79, 80 and 81 formed in the outer peripheral portion of the chuck main body 64 to the upper surface of the chuck main body 64. Can be pushed up.

図5に示されるように、チャック本体64の中心部には、真空引き穴84が形成されている。真空チャック装置60の内部には真空引き穴84と接続している真空通路が形成されており、真空通路の負圧によって多孔質からなる吸着盤62に半導体ウェハ100の吸着力が発生するようになっている。   As shown in FIG. 5, a vacuum drawing hole 84 is formed at the center of the chuck body 64. A vacuum passage connected to the vacuum suction hole 84 is formed inside the vacuum chuck device 60 so that the suction force of the semiconductor wafer 100 is generated on the porous suction disk 62 by the negative pressure of the vacuum passage. It has become.

本実施形態の真空チャック装置60では、押上ピン75の上端部には、真空パッド82が取り付けられている。この真空パッド82の上端面は、真空回路の負圧によりリングフレーム104を吸着する吸着面となっており、押上ピン75の上昇とともに、リングフレーム104を吸着保持することができる。   In the vacuum chuck device 60 of this embodiment, a vacuum pad 82 is attached to the upper end portion of the push-up pin 75. The upper end surface of the vacuum pad 82 is a suction surface that sucks the ring frame 104 by the negative pressure of the vacuum circuit.

本実施形態による真空チャック装置は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。   The vacuum chuck device according to the present embodiment is configured as described above. Next, its operation and effect will be described.

ダイシングテープ102の表面には半導体ウェハ100を貼着し、同じダイシングテープ102の表面には、リングフレーム104を貼着しておく。この状態で半導体ウェハ100は、図示しないロボットのハンドの上に載せられて、真空チャック装置60のチャック本体64の上にセットされる。その後、吸着盤62には負圧がかけられ、半導体ウェハ100は吸着盤62吸着された状態で固定される。   A semiconductor wafer 100 is attached to the surface of the dicing tape 102, and a ring frame 104 is attached to the surface of the same dicing tape 102. In this state, the semiconductor wafer 100 is placed on a robot hand (not shown) and set on the chuck body 64 of the vacuum chuck device 60. Thereafter, a negative pressure is applied to the suction plate 62, and the semiconductor wafer 100 is fixed in a state of being sucked by the suction plate 62.

本実施形態の精密加工機では、エンドミル24を用いて、純水を流しながらサブミクロンあるいはナノメータオーダでの半導体ウェハ100の表面を切削する超精密加工が行われる。   In the precision processing machine of this embodiment, ultra-precision processing is performed using the end mill 24 to cut the surface of the semiconductor wafer 100 with submicron or nanometer order while flowing pure water.

半導体ウェハ100の加工が終了すると、C軸の駆動により半導体ウェハ100を載せたチャック本体64は高速回転し、半導体ウェハ100に付着した水の水切りが行われる。   When the processing of the semiconductor wafer 100 is completed, the chuck main body 64 on which the semiconductor wafer 100 is placed is rotated at a high speed by driving the C axis, and water attached to the semiconductor wafer 100 is drained.

本実施形態の真空チャック装置60では、半導体ウェハ100を吸着盤62に真空吸着させるとともに、チャック本体64の外周部に埋め込んだ磁石66によってリングフレーム104を固定する構造になっているので、チャック本体64は回転バランスの良い構造になり、高速回転による効率良い水切りが可能になる。半導体ウェハ100の水切りが終了すると、チャック本体64は停止する。   In the vacuum chuck device 60 of the present embodiment, the semiconductor wafer 100 is vacuum-sucked by the suction disk 62 and the ring frame 104 is fixed by the magnet 66 embedded in the outer periphery of the chuck body 64. 64 has a structure with a good rotation balance, enabling efficient draining by high-speed rotation. When draining of the semiconductor wafer 100 is completed, the chuck body 64 stops.

その後、真空チャック装置60では、吸着盤62による真空吸着が解除されると同時に次のようにして、リングフレーム104が押し上げられる。   Thereafter, in the vacuum chuck device 60, the vacuum suction by the suction disk 62 is released, and at the same time, the ring frame 104 is pushed up as follows.

エアシリンダ72A、72Bが作動し、3つの押上ピン75が同時に上昇する。このとき、押上ピン75に設けた真空パッド82には負圧をかけた状態にしておく。リングフレーム104は、真空パッド82に吸着された状態で、これら押上ピン75によって押し上げられる。このときリングフレーム104は磁石66に吸着したままの状態で押上ピン75によって押し上げられる力が加わることになる。   The air cylinders 72A and 72B are operated, and the three push-up pins 75 are simultaneously raised. At this time, a vacuum is applied to the vacuum pad 82 provided on the push-up pin 75. The ring frame 104 is pushed up by these push-up pins 75 while being attracted to the vacuum pad 82. At this time, the ring frame 104 is applied with a force pushed up by the push-up pin 75 while being attracted to the magnet 66.

さらに、押上ピン75によって押し上げられると、リングフレーム104はチャック本体64から離れることになるが、リングフレーム104は、真空パッド82に吸着されて押上ピン75に保持された状態のままで、チャック本体64から離れるので、従来のように離れた瞬間に反動で振動や跳ねが発生せずに、リングフレーム104および半導体ウェハ100の位置を保持したままチャック本体64から持ち上げることができる。   Further, when pushed up by the push-up pin 75, the ring frame 104 is separated from the chuck main body 64. However, the ring frame 104 is attracted to the vacuum pad 82 and held by the push-up pin 75, and the chuck main body is held. Therefore, the ring frame 104 and the semiconductor wafer 100 can be lifted from the chuck body 64 while maintaining the positions of the ring frame 104 and the semiconductor wafer 100 without causing any vibration or jumping by reaction at the moment of separation.

次いで、押上ピン75によって3点支持されたリングフレーム104および半導体ウェハ100に対して、図示しないロボットのハンドが進入して、下からすくい上げるようにして取り出す。上述したように、リングフレーム104と押上ピン75との相対位置にはずれがないので、リングフレーム104ごと半導体ウェハ100を常にハンド上の正規の位置に載せることができる。これによってロボットは、半導体ウェハ100をウェハキャリアに確実に収納することができる。   Next, a robot hand (not shown) enters the ring frame 104 and the semiconductor wafer 100 supported at three points by the push-up pins 75 and picks them up from the bottom. As described above, since there is no deviation in the relative position between the ring frame 104 and the push-up pins 75, the semiconductor wafer 100 can be always placed on the regular position on the hand together with the ring frame 104. As a result, the robot can reliably store the semiconductor wafer 100 in the wafer carrier.

半導体ウェハ100にサブミクロンあるいはナノメータオーダの超精密加工を立形精密加工機で自動化する場合には、従来、真空チャック装置60からリングフレーム104を取り出すときに、チャック本体64から離れるときの反動による振動で半導体ウェハ100の位置がずれ、ロボットのハンドに載せてウェハキャリアに収納するときに入らなくなる不都合があったが、本実施形態によれば、そのような不都合を解消して、立形精密加工機による半導体ウェハの超精密加工を円滑に行うことができる。   When automating sub-micron or nanometer-order ultra-precision processing on a semiconductor wafer 100 with a vertical precision processing machine, conventionally, when the ring frame 104 is taken out from the vacuum chuck device 60, it is caused by a reaction when leaving the chuck body 64. The position of the semiconductor wafer 100 is displaced due to vibration, and there is a problem that the semiconductor wafer 100 does not enter when it is placed on the robot hand and stored in the wafer carrier. However, according to the present embodiment, such a problem is solved, and the vertical precision is eliminated. It is possible to smoothly perform ultra-precision processing of a semiconductor wafer by a processing machine.

第2実施形態
次に、本発明の第2の実施形態について、図6を参照して説明する。
Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この第2実施形態は、半導体ウェハの表面に格子状に形成されたストリートに沿って、例えば、厚さが20〜40μm程度の切刃を有する切削ブレードで半導体ウェハを切削し、個々の半導体を分割する、スライサーとも呼ばれるダイシング装置に本発明を適用した実施の形態である。   In the second embodiment, the semiconductor wafer is cut along a street formed in a lattice shape on the surface of the semiconductor wafer, for example, with a cutting blade having a cutting edge with a thickness of about 20 to 40 μm, and individual semiconductors are cut. This is an embodiment in which the present invention is applied to a dicing apparatus called a slicer that divides.

このベッド50の上には角柱形のコラム52が設置されている。この実施形態のダイシング装置では、コラム52は、図示しない送り機構によって、前後方向に移動することができる。このコラム52の側面には、上下に移動する昇降台53を介して主軸ユニット54が水平な姿勢で取り付けられている。この主軸ユニット54には主軸55が設けられている。   A prismatic column 52 is installed on the bed 50. In the dicing apparatus of this embodiment, the column 52 can be moved in the front-rear direction by a feed mechanism (not shown). A spindle unit 54 is attached to the side surface of the column 52 in a horizontal posture via a lifting platform 53 that moves up and down. The main shaft unit 54 is provided with a main shaft 55.

この実施形態のダイシング装置は、主軸55は、空気軸受で支持されており、高速回転が可能になっている。この主軸55には工具として切削ブレード56が装着されている。   In the dicing apparatus of this embodiment, the main shaft 55 is supported by an air bearing, and can be rotated at a high speed. A cutting blade 56 is attached to the main shaft 55 as a tool.

また、ベッド50の上には、案内面に沿って左右方向に移動可能にテーブル58が設置されており、このテーブル58の上にワークを載せて固定する真空チャック装置60が設置されている。なお、この真空チャック装置は、図2乃至図5に示した第1実施形態の真空チャック装置60と同じものであり、その説明は省略する。   Further, a table 58 is installed on the bed 50 so as to be movable in the left-right direction along the guide surface, and a vacuum chuck device 60 for placing and fixing a work on the table 58 is installed. This vacuum chuck device is the same as the vacuum chuck device 60 of the first embodiment shown in FIGS. 2 to 5, and the description thereof is omitted.

このようなダイシング装置では、X軸はテーブル58の移動を制御する軸で、Y軸はコラム52の移動を制御する軸であり、X軸とY軸とで切削ブレードの水平面上での位置決めを行う。Z軸は、主軸55の上下方向の位置決めを行う軸で、主に切削ブレードの切り込み量を制御する。C軸は、真空チャック装置60を回転および割り出しの制御軸である。   In such a dicing apparatus, the X-axis is an axis that controls the movement of the table 58, the Y-axis is an axis that controls the movement of the column 52, and the X-axis and the Y-axis position the cutting blade on the horizontal plane. Do. The Z axis is an axis for positioning the main shaft 55 in the vertical direction, and mainly controls the cutting amount of the cutting blade. The C axis is a control axis for rotating and indexing the vacuum chuck device 60.

本実施形態のダイシング装置では、切削ブレード56で真空チャック装置60に固定されている半導体ウェハ100に純水を流しながら格子状のストリートに沿って切断する加工が行われる。   In the dicing apparatus according to the present embodiment, a process of cutting along a grid-like street while flowing pure water through the semiconductor wafer 100 fixed to the vacuum chuck device 60 by the cutting blade 56 is performed.

半導体ウェハ100の加工が終了すると、C軸の駆動により半導体ウェハ100を載せたチャック本体64は高速回転し、半導体ウェハ100に付着した水の水切りが行われる。   When the processing of the semiconductor wafer 100 is completed, the chuck main body 64 on which the semiconductor wafer 100 is placed is rotated at a high speed by driving the C axis, and water attached to the semiconductor wafer 100 is drained.

真空チャック装置60では、水切りが終わると、吸着盤62による真空吸着が解除されると同時に、リングフレーム104が押し上げられる。   In the vacuum chuck device 60, when draining is completed, the vacuum suction by the suction disk 62 is released and the ring frame 104 is pushed up at the same time.

第1実施形態と同様にして、リングフレーム104は、真空パッド82に吸着されて押上ピン75に保持された状態のままで、チャック本体64から離れるので、従来のように離れた瞬間に反動で振動やぶれが発生せずに、リングフレーム104および半導体ウェハ100の位置を保持したままチャック本体64から持ち上げることができる。これによって、加工の終了した半導体ウェハ100をロボットのハンドに載せてウェハキャリアに確実に収納することができる。   Similarly to the first embodiment, the ring frame 104 is attracted to the vacuum pad 82 and is held by the push-up pin 75 and is separated from the chuck main body 64. The ring frame 104 and the semiconductor wafer 100 can be lifted from the chuck main body 64 while maintaining the positions of the ring frame 104 and the semiconductor wafer 100 without causing vibration or shaking. Thus, the processed semiconductor wafer 100 can be placed on the robot hand and securely stored in the wafer carrier.

10…ベッド、12…テーブル、14…コラム、16…クロスレール、18…サドル、22…主軸、24…エンドミル、56…切削ブレード、60…真空チャック装置、62…吸着盤、64…チャック本体、65…回転テーブル、66…磁石、70…リングフレーム押上機構、72A、72B…エアシリンダ、74…支持板、75…押上ピン、76…支持板、82…真空パッド、84…真空引き穴、100…半導体ウェハ、102…ダイシングテープ、104…リングフレーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Bed, 12 ... Table, 14 ... Column, 16 ... Cross rail, 18 ... Saddle, 22 ... Main shaft, 24 ... End mill, 56 ... Cutting blade, 60 ... Vacuum chuck device, 62 ... Suction disk, 64 ... Chuck body, 65 ... Rotary table, 66 ... Magnet, 70 ... Ring frame push-up mechanism, 72A, 72B ... Air cylinder, 74 ... Support plate, 75 ... Push-up pin, 76 ... Support plate, 82 ... Vacuum pad, 84 ... Vacuum drawing hole, 100 ... Semiconductor wafer, 102 ... Dicing tape, 104 ... Ring frame

Claims (5)

鉄製の環状のリングフレームに装着された粘着テープに貼着したワークを真空引きによって固定する真空チャック装置において、
多孔質材からなり前記ワークを真空吸着する吸着盤と、
前記吸着盤が同軸に取り付けられ、前記リングフレームを固定する複数の磁石が外周部に埋設されたチャック本体と、
前記リングフレームを前記磁石の磁力に抗して押し上げる複数の押上ピンと、前記押上ピンを駆動するアクチュエータとからなるリングフレーム押上手段と、を備え、
前記押上ピンの上端部に、前記磁石によって吸引された状態にある前記リングフレームを真空吸着する真空パッドを設けたことを特徴とする真空チャック装置。
In a vacuum chuck device that fixes a workpiece attached to an adhesive tape attached to an iron ring ring frame by vacuuming,
A suction disk made of a porous material and vacuum-sucking the workpiece;
A chuck body in which the suction plate is coaxially mounted and a plurality of magnets for fixing the ring frame are embedded in an outer peripheral portion;
A plurality of push-up pins that push up the ring frame against the magnetic force of the magnet, and a ring frame push-up means comprising an actuator that drives the push-up pins,
A vacuum chuck device, wherein a vacuum pad for vacuum-sucking the ring frame that is attracted by the magnet is provided at an upper end portion of the push-up pin.
前記チャック本体を連続回転させ、および前記ワークを割り出すC軸を備えたことを特徴とする請求項1に記載の真空チャック装置。   The vacuum chuck apparatus according to claim 1, further comprising a C-axis that continuously rotates the chuck body and indexes the workpiece. 前記ワークは、半導体ウェハであることを特徴とする請求項1または2に記載の真空チャック装置。   The vacuum chuck apparatus according to claim 1, wherein the workpiece is a semiconductor wafer. 主軸を鉛直に支持する主軸頭が上下方向(Z軸方向)および左右方向(Y軸方向)に移動可能にコラムに設置されるともに、ワークを載せるテーブルが前後方向(X軸方向)移動可能にベッド上に設置され、前記主軸に装着されたエンドミルでワークとして半導体ウェハを切削する立形精密加工機において、
前記テーブルには、請求項1または2に記載の真空チャック装置を設け、この真空チャック装置で半導体ウェハを着脱自在に固定することを特徴とする立形精密加工機。
The spindle head that supports the spindle vertically is installed on the column so that it can move in the vertical direction (Z-axis direction) and the horizontal direction (Y-axis direction), and the table on which the workpiece is placed can move in the front-rear direction (X-axis direction) In a vertical precision processing machine installed on a bed and cutting a semiconductor wafer as a workpiece with an end mill mounted on the spindle,
A vertical precision processing machine, wherein the table is provided with the vacuum chuck device according to claim 1, and the semiconductor wafer is detachably fixed by the vacuum chuck device.
水平に支持される主軸が上下方向(Z軸方向)に移動可能にコラムに設置されるとともに、前記コラムが前後方向(Y軸方向)に移動可能にベッド上に設置され、ワークを載せるテーブルが左右方向(X軸方向)に移動可能に前記ベッド上に設置され、前記主軸に装着された切削ブレードでワークとして半導体ウェハをその表面に格子状に形成されたストリートに沿って切断するダイシング装置において、
前記テーブルには、請求項1または2に記載の真空チャック装置を設け、この真空チャック装置で半導体ウェハを着脱自在に固定することを特徴とするダイシング装置。
A horizontally supported main shaft is installed on a column so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction), and the column is installed on a bed so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction). In a dicing apparatus that is installed on the bed so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction) and cuts a semiconductor wafer as a workpiece along a street formed in a lattice shape on the surface by a cutting blade mounted on the main shaft ,
3. A dicing apparatus, wherein the table is provided with the vacuum chuck device according to claim 1 or 2, and the semiconductor wafer is detachably fixed by the vacuum chuck device.
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