JP6305245B2 - チャックテーブル - Google Patents

Description

本発明は、切削装置のチャックテーブルに関し、特に、表面にデバイスを有するウエーハ等の板状の被加工物の面取り加工時に被加工物を吸着保持するのに適したチャックテーブルに関する。

表面にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成され、それぞれのデバイスが格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画された半導体ウエーハは、裏面が研削されて所定の厚みへと薄化された後、切削装置によってストリートに沿って切削することで個々のデバイスへと分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。

近年の電子機器の小型化に伴い、デバイスが複数形成された半導体ウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）はより薄く、例えば１００μｍ以下に研削仕上げされることが要求されている。

一方、ウエーハは製造工程中における割れや発塵防止のために、その外周に円弧状の面取りがなされている。そのため、ウエーハを薄く研削すると、外周の面取り部分がナイフエッジ状に形成される。ウエーハの外周の面取り部分がナイフエッジ状に形成されると、外周から欠けが生じてウエーハが破損してしまうという問題が生じる。

そこで、一般的にウエーハについては、研削前に、ウエーハの外周に沿って面取り部を除去する加工が行われている。また、ウエーハを小径化する場合も、外周に沿って円形に切り落とすことが行われている。このようにウエーハの外周縁に沿って切削することは、エッジトリミングと呼ばれる。

ウエーハの外周に沿って円形に切削加工するエッジトリミングは、回転する切削ブレードをウエーハの外周に切り込ませ、ウエーハを保持したチャックテーブルを少なくとも１回転させることにより実施される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２４５１６７号公報

一般的なウエーハのエッジトリミング加工では、ウエーハの裏面側をチャックテーブルで吸引保持し表面側から切削ブレードを面取り部に切り込ませてエッジトリミング加工を実施するが、被加工物の種類によっては被加工物の表面に露出したデバイス側を吸引保持しなければならない場合がある。このような場合には、表面にデバイスを有する被加工物の表面側に保護テープを貼着してチャックテーブルへの吸着時にデバイスが損傷することを防いでいる。

しかしながら、保護テープをデバイス側に貼り付ける場合には、粘着剤を介して保護テープをデバイスに貼り付けることになり、保護テープを除去する際にこの粘着剤がデバイス表面に残ってしまうという問題がある。

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、表面にデバイスが露出した被加工物の表面側を吸着保持する際に、被加工物の表面に保護テープを貼り付けることなく被加工物表面のデバイスを損傷させずに吸着保持することが可能なチャックテーブルを提供することである。

本発明によると、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有するとともに、外周縁に面取り部が形成された板状の被加工物の該面取り部の除去を行う切削装置に配設された、被加工物を吸引保持するチャックテーブルであって、該チャックテーブルは、表面に開口した吸引溝を有する樹脂製の吸着板と、該吸着板を収容する凹部を有する基台とから構成され、該樹脂製の基板には該吸引溝に連通する吸引路が形成されており、該基台は、被加工物よりも小さい外径を有するとともに、外周部に該樹脂製の基板の表面と面一な高さを有する環状の載置部を有し、内部に一端が該吸着板の該吸引路に連通し他端が該吸引溝に負圧を印加する吸引源に選択的に連通される吸引路を有しており、被加工物の表面側を吸着する際に、該載置部は被加工物の該面取り部より半径方向内側の該外周余剰領域を支持し、該樹脂製の吸着板は該デバイス領域を支持することを特徴とするチャックテーブルが提供される。

本発明のチャックテーブルは、吸引溝が形成された樹脂製の吸着板と、吸着板を収容する凹部を有する基台とから構成されているため、表面にデバイスが露出した被加工物の表面側は樹脂製の吸着板で吸着するため、デバイスや電極等を損傷させずに被加工物を吸着保持することができる。

本発明のチャックテーブルを具備した切削装置の斜視図である。 図２（Ａ）は本発明実施形態に係るチャックテーブルの斜視図、図２（Ｂ）はその縦断面図である。 被加工物の表面側をチャックテーブルで吸着し、一つの切削ブレードでエッジトリミング加工を施す場合の断面図である。 被加工物の表面側をチャックテーブルで吸着し、二つの切削ブレードでエッジトリミング加工を施す場合の断面図である。

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を参照すると、本発明実施形態に係るチャックテーブルを具備した切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２は、二つの切削ブレードが対向して配設されたフェイシングジュアルスピンドルタイプの切削装置である。

切削装置２のベース４には、チャックテーブル６が図示しないモータにより回転可能且つ図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。チャックテーブル６の詳細構造については図２を参照して後述する。チャックテーブル６の周囲にはウオーターカバー１２が配設されており、このウオーターカバー１２とベース４に渡り蛇腹１４が連結されている。

ベース４の後方には門型形状のコラム２０が立設されている。コラム２０にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。コラム２０にはガイドレール２２に沿って第１Ｙ軸移動ブロック２４がボールねじ２６と図示しないパルスモータとからなるＹ軸移動機構３０によりＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

第１Ｙ軸移動ブロック２４にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３２が固定されている。第１Ｙ軸移動ブロック２４上には、第１Ｚ軸移動ブロック３４がボールねじ３６とパルスモータ３８とからなる第１Ｚ軸移動機構４０によりガイドレール３２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

第１Ｚ軸移動ブロック３４には第１切削ユニット４２及び第１アライメントユニット４４が取り付けられている。４６は第１切削ユニット４２の第１スピンドルを収容するスピンドルハウジングである。第１スピンドルには第１切削ブレード４８（図４参照）が装着されている。

門型コラム２０には更に、第２Ｙ軸移動ブロック２４ａがボールねじ２６ａとパルスモータ２８ａとからなる第２Ｙ軸移動機構３０ａによりガイドレール２２に案内されてＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

第２Ｙ軸移動ブロック２４ａにはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール３２ａが固定されている。第２Ｙ軸移動ブロック２４ａ上には、第２Ｚ軸移動ブロック３４ａがボールねじ３６ａ及びパルスモータ３８ａからなる第２Ｚ軸移動機構４０ａによりガイドレール３２ａに案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

第２Ｚ軸移動ブロック３４ａには第２切削ユニット４２ａが取り付けられている。４６ａは第２切削ユニット４２ａの第２スピンドルを収容するスピンドルハウジングである。第２スピンドルには第２切削ブレード４８ａ（図３及び図４参照）が装着されている。

次に、図２を参照して、本発明実施形態に係るチャックテーブル６の詳細構造について説明する。図２（Ａ）はチャックテーブル６の斜視図、図２（Ｂ）はその縦断面図である。チャックテーブル６は、円形凹部５１を有し、ＳＵＳ等の金属から形成された基台５０と、基台５０の円形凹部５１内に収容された樹脂製の吸着板５２とから構成される。吸着板５２は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）＋充填剤から形成されるか、或いはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）から形成される。

吸着板５２には、表面（吸着面）５２ａに開口する同心円状の複数の吸引溝５４が形成されている。吸引溝５４及び吸着板５２の中心には吸引口５６が開口しており、吸引口５６は吸着板５２の内部に形成された吸引路５８に連通している。

基台５０には、一端が吸着板５２の吸引路５８に連通し、他端が吸引溝５４に負圧を付加する吸引源６６に選択的に連通する吸引路６０が形成されている。基台５０は、吸着保持する被加工物よりも小さい外径を有するとともに、外周部に吸着板５２の表面（吸着面）５２ａと面一な高さの環状の載置部５０ａを有している。基台５０に形成された吸引路６０は、吸引経路６２及び電磁切替弁６４を介して吸引源６６に選択的に連通される。

次に、図３を参照して、上述したチャックテーブル６で被加工物７の表面側を吸引保持し、被加工物７の面取り部にエッジトリミング加工を施して面取り部を除去する加工方法について説明する。

被加工物７は、半導体ウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）１１の表面１１ａに複数のデバイスチップ１３を搭載し、チップ１３の搭載された表面側を樹脂１５で封止し、且つエッジトリミング加工に先立って、被加工物７の封止樹脂１５を研削又はバイト工具により旋回切削してデバイスチップ１３の表面側を露出させたものである。デバイスチップ１３の表面には、デバイスに接続された電極も露出している。

半導体ウエーハ１１は、その表面１１ａに複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域を有している。更に、ウエーハ１１の外周縁には表面１１ａから裏面１１ｂに渡る断面が概略半円形の面取り部１１ｅが形成されている。

従って、図３に示された被加工物７も、複数のデバイスチップ１３が搭載された領域をデバイス領域と称し、その外周にデバイス領域を囲繞する外周余剰領域が形成されているものとして説明する。

被加工物７のエッジトリミング加工では、被加工物７の表面側をチャックテーブル６で吸着保持するが、その際に基台５０の載置部５０ａは被加工物７の面取り部１１ｅより半径方向内側の外周余剰領域を支持し、吸着板５２の吸着面５２ａで複数のデバイスチップ１３が搭載されたデバイス領域を支持する。電磁切替弁６４を連通位置に切り替えて、吸引口５６及び吸引溝５４に負圧を作用させて被加工物７の表面側を吸着する。

本実施形態のチャックテーブル６では、被加工物７のデバイス領域を樹脂製の吸着板５２で吸着するため、被加工物７の表面に搭載されたデバイスチップ１３のデバイス面及び電極が露出している場合であっても、デバイスおよび電極を傷つけることなくチャックテーブル６で被加工物７の表面側を吸着保持することができる。

被加工物７のエッジトリミング加工では、図３に示されたように、例えば第２切削ブレード４８ａで被加工物７の面取り部１１ｅに所定深さ切り込み、被加工物７を保持したチャックテーブル６を少なくとも１回転させることにより、所定厚さの面取り部１１ｅ及び封止樹脂１５を切削除去する。

次いで、第２切削ブレード４８ａの切り込み深さを変えてエッジトリミングを複数回実施することにより、被加工物７の面取り部１１ｅ及び対応する部分の封止樹脂１５を全て切削除去する。

図４を参照すると、第１切削ブレード４８及び第２切削ブレード４８ａで同時にエッジトリミングを実施するときの断面図が示されている。この実施形態のエッジトリミング加工では、高速回転する第１切削ブレード４８及び第２切削ブレード４８ａを円周方向に１８０°離間した位置の面取り部１１ｅに所定深さ切り込ませ、チャックテーブル６を少なくとも１８０°回転させることにより、所定厚さの面取り部１１ｅ及び封止樹脂１５を切削除去する。

切り込み深さを変えてエッジトリミング加工を複数回実施することにより、被加工物７の面取り部１１ｅ及び対応する部分の封止樹脂１５を全て切削除去する。この実施形態のエッジトリミング加工では、チャックテーブル６を１８０°回転させることにより、１回のエッジトリミング工程が終了するため、図３に示した実施形態のエッジトリミング加工に比べて効率的である。

６ チャックテーブル
４２ 第１切削ユニット
４２ａ 第２切削ユニット
４８ 第１切削ブレード
４８ａ 第２切削ブレード
５０ 基台
５２ 樹脂製の吸着板
５４ 吸引溝
５６ 吸引口
５８，６０ 吸引路
６４ 電磁切替弁
６６ 吸引源

Claims (1)

1. 表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有するとともに、外周縁に面取り部が形成された板状の被加工物の該面取り部の除去を行う切削装置に配設された、被加工物を吸引保持するチャックテーブルであって、
   該チャックテーブルは、表面に開口した吸引溝を有する樹脂製の吸着板と、該吸着板を収容する凹部を有する基台とから構成され、
   該樹脂製の基板には該吸引溝に連通する吸引路が形成されており、
   該基台は、被加工物よりも小さい外径を有するとともに、外周部に該樹脂製の基板の表面と面一な高さを有する環状の載置部を有し、内部に一端が該吸着板の該吸引路に連通し他端が該吸引溝に負圧を印加する吸引源に選択的に連通される吸引路を有しており、
   被加工物の表面側を吸着する際に、該載置部は被加工物の該面取り部より半径方向内側の該外周余剰領域を支持し、該樹脂製の吸着板は該デバイス領域を支持することを特徴とするチャックテーブル。