JP6325335B2 - 切削装置のチャックテーブル - Google Patents

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Description

本発明は、切削装置のチャックテーブルに関する。
半導体装置製造工程や各種の電子部品製造工程において、ダイシングソーと呼ばれる極薄ブレードを高速回転して被加工物を個々の製品やチップに分割する切削装置は欠かすことができない。この切削装置では、被加工物は、ハンドリングを良くするために、環状のフレームの開口にダイシングテープを介して固定されている。
通常、切削ブレードとの接触を避けるため、フレームはチャックテーブルの保持面より下方に引き落とされて固定された状態で切削が行われる。これは、ダイシングテープにはエキスパンド性があるために実現可能であるが、加工条件によっては、エキスパンド性のないテープ(PET基材)が用いられた場合、引き落として固定すると、フレームからテープが剥離してバキュームエラーや剥がれたテープがブレードと接触してブレード破損を引き起こす恐れがある。そのため、エキスパンド性の無いダイシングテープを使う場合、フレーム支持部の部品を交換したり、チャックテーブル自体を交換したりして保持面とほぼ同等程度の高さでフレームを支持する(特許文献1)。
一方、環状のフレームを支持する支持手段を上下方向に移動させるものがある。例えば、エアシリンダに圧縮空気を導入したり当該圧縮空気を排出したりすることで、環状のフレームを支持するクランプユニットの位置を変更することが開示されている(特許文献2)。
特開2010−21464号公報 特開2009−141231号公報
しかしながら、被加工物のサイズに応じてチャックテーブルの交換をする際に、チャックテーブルの種類によってはその厚さが異なるため、フレーム支持部との高さ関係が変わってしまう場合があり、その都度、フレーム支持部の部品交換等により調整が必要になるという課題があった。また、エアシリンダによりクランプユニットの位置を調整した場合、クランプユニットの位置を微調整することが困難であった。
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物を保持する保持面に対して、環状フレームを支持するフレーム支持部の高さを微調整できる切削装置のチャックテーブルを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る切削装置のチャックテーブルは、粘着テープを介して環状フレームの開口に支持された被加工物を吸引保持する切削装置のチャックテーブルであって、前記チャックテーブルは、前記切削装置のテーブルベースに着脱自在に固定され、被加工物を保持する保持面を有するテーブル本体と、前記テーブルベースに固定され、前記テーブル本体の外周で前記環状フレームを支持するフレーム支持手段と、を備え、前記フレーム支持手段は、前記テーブルベースに固定された基台部と、前記保持面と直交する高さ方向に位置を調整する調整手段を介して前記基台部に固定されるフレーム支持部と、を有し、前記フレーム支持部に支持される前記環状フレームの高さが、前記テーブル本体の前記保持面に対し所望の位置に位置づけられるとともに、前記フレーム支持部は、環状に形成され、前記テーブル本体を囲繞し、前記調整手段によって前記基台部に3点で固定され、前記調整手段は、前記フレーム支持部を貫通する雌ねじに螺合し、内周に貫通穴を有する調整ボルトと、前記雌ねじに螺合した前記調整ボルトの前記貫通穴に挿通し、先端部が前記基台部に螺合する固定ボルトと、によって構成され、前記調整ボルトが前記雌ねじに螺合する長さによって前記フレーム支持部の高さを調整することを特徴とする。
本発明に係る切削装置のチャックテーブルによれば、フレーム支持部の高さを調整するよう構成されているため、保持面の高さに対して環状フレームの位置を微調整することができ、フレーム支持部を交換する必要がないという効果を奏する。
図1は、第1の実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。 図2は、チャックテーブルの構成例を示す斜視図である。 図3は、チャックテーブルに環状フレームを装着した例を示す斜視図である。 図4は、図3に示すA−A矢視の断面図である。 図5は、図4に示す調整手段の構成例を示す拡大図である。 図6は、チャックテーブルの動作例を示す断面図である。 図7は、図6に示す調整手段の動作例を示す拡大図である。 図8は、第2の実施形態に係るチャックテーブルの構成例を示す斜視図である。 図9は、チャックテーブルに環状フレームを装着した例を示す斜視図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
〔実施形態1〕
図1は、第1の実施形態に係る切削装置の構成例を示す斜視図である。図2は、チャックテーブルの構成例を示す斜視図である。図3は、チャックテーブルに環状フレームを装着した例を示す斜視図である。図4は、図3に示すA−A矢視の断面図である。図5は、図4に示す調整手段の構成例を示す拡大図である。図6は、チャックテーブルの動作例を示す断面図である。図7は、図6に示す調整手段の動作例を示す拡大図である。
図1に示すように、切削装置1は、チャックテーブル10Aと、第1の切削手段20と、第2の切削手段30と、第1の移動手段40と、第2の移動手段50と、テーブル移動手段60とを含んで構成されている。
チャックテーブル10Aは、図示しない回転手段により鉛直方向に対して平行となる軸周り、つまり水平面内で回転可能に設置される。チャックテーブル10Aは、被加工物であるウエーハWを吸引保持する。
第1の切削手段20は、チャックテーブル10Aに保持されたウエーハWを切削する。第1の切削手段20は、切削ブレード21と、スピンドル22と、ハウジング23とを備える。切削ブレード21は、一方からウエーハWを切断して個々のチップに分割する。スピンドル22は、切削ブレード21を着脱可能に装着する。ハウジング23は、モータ等の駆動源を有しており、Y軸方向の回転軸周りに回転自在にスピンドル22を支持する。
第2の切削手段30は、第1の切削手段20と同様に構成され、チャックテーブル10Aに保持されウエーハWを切削する。第2の切削手段30は、切削ブレード31と、スピンドル32と、ハウジング33とを備える。切削ブレード31は、他方からウエーハWを切断して個々のチップに分割する。スピンドル32は、切削ブレード31を着脱可能に装着する。ハウジング33は、モータ等の駆動源を有しており、Y軸方向の回転軸周りに回転自在にスピンドル32を支持する。
第1の移動手段40は、第1の切削手段20をY軸及びZ軸方向に移動させるものであって、Y軸移動プレート41と、Z軸移動プレート42とを有している。Y軸移動プレート41は、Y軸方向に対して平行に延在されるボールねじに係合され、パルスモータ等で構成される駆動源によって第2の切削手段30に対して接近及び離反する方向に移動する。Z軸移動プレート42は、Z軸方向に対して平行に延在されるボールねじに係合され、パルスモータ等で構成される駆動源によってチャックテーブル10Aに対して接近及び離反する方向に移動する。
第2の移動手段50は、第2の切削手段30をY軸及びZ軸方向に移動させるものであって、Y軸移動プレート51と、Z軸移動プレート52とを有している。Y軸移動プレート51は、Y軸方向に対して平行に延在されるボールねじに係合され、パルスモータ等で構成される駆動源によって第1の切削手段20に対して接近及び離反する方向に移動する。Z軸移動プレート52は、Z軸方向に対して平行に延在されるボールねじに係合され、パルスモータ等で構成される駆動源によってチャックテーブル10Aに対して接近及び離反する方向に移動する。
テーブル移動手段60は、チャックテーブル10Aを支持するテーブル移動基台61を有している。テーブル移動基台61は、X軸方向に対して平行に延在されるボールねじに係合され、パルスモータ等で構成される駆動源によって、第1の切削手段20及び第2の切削手段30の加工領域に配置されるようにX軸方向に移動する。
次に、チャックテーブル10Aの構成例について詳細に説明する。図2に示すように、チャックテーブル10Aは、テーブルベース11と、テーブル本体12と、フレーム支持手段13Aと、調整手段15(図4等参照)とを有する。テーブルベース11は、円柱状に形成され、装置本体2のテーブル移動基台61に固定される。
テーブル本体12は、テーブルベース11の上端部に着脱自在に固定され、ウエーハWを吸引保持する保持面121を有する。図3に示すウエーハWは、粘着テープ7Aを介して環状フレーム6Aの開口に支持される。例えば、粘着テープ7Aは、ウエーハWにおいてデバイスが形成された面とは反対側の面に貼着される保護部材であり、いわゆるダイシングテープと称されるものである。粘着テープ7Aは、両面のうち一方の面に粘着剤が設けられており、粘着剤が設けられた粘着面にウエーハWと環状フレーム6Aとが貼着される。粘着テープ7Aには、エキスパンド性を有したものや、エキスパンド性がないもの(例えばPET基剤)が存在する。テーブル本体12の保持面121は、図示しない真空吸引源と連通されており、真空吸引源の負圧により、環状フレーム6Aの粘着テープ7Aの非粘着面からウエーハWを吸引保持する。
フレーム支持手段13Aは、テーブルベース11に固定され、テーブル本体12の外周で環状フレーム6Aを支持する。フレーム支持手段13Aは、フレーム支持部131Aと、基台部132とを有する。フレーム支持部131Aは環状の板形状に形成され、環状フレーム6Aが位置づけられる領域に永久磁石133と、環状フレーム6Aの中心をテーブル本体12の中心に位置合わせして載置せしめる位置決め手段134Aとを有する。永久磁石133は、90°の位相を有してフレーム支持部131Aの上面に4箇所設置され、磁性体の環状フレーム6Aを磁力により吸引することで、フレーム支持部131Aは環状フレーム6Aを支持する。位置決め手段134Aは、フレーム支持部131Aの上面縁部に突起状に2箇所所定の間隔を有して形成され、環状フレーム6Aの外周が当接されてウエーハWをテーブル本体12の中央に位置合わせする。
基台部132は、テーブルベース11に固定される3本の支持柱132aから構成されている。3本の支持柱132aは、円柱状のテーブルベース11の上部から120°の位相でテーブル本体12の上面と平行に所定の長さで放射状に延設されている。3本の支持柱132aとテーブル本体12との間には所定の間隔が設けられている。
フレーム支持部131Aは、テーブル本体12の保持面121と直交する高さ方向に位置を調整する調整手段15を介して基台部132に固定される。環状の板形状に形成されたフレーム支持部131Aは、テーブル本体12を囲繞し、調整手段15によって基台部132の支持柱132aに3点で固定される。フレーム支持部131Aは、支持柱132aが延設される位相と同じ120°の位相で3つの貫通穴131aが設けられている。この貫通穴131aに調整手段15が係合される。貫通穴131aには、図5に示すように雌ねじ131bと、この雌ねじ131bの内周よりも大きく開口された開口部131cとが形成されている。
調整手段15は、調整ボルト151と、固定ボルト152とを有する。調整ボルト151は、雄ねじ151aと、頭部151bと、内周に貫通穴151cとを有する。調整ボルト151の雄ねじ151aがフレーム支持部131Aの雌ねじ131bに螺合されると共に、調整ボルト151の頭部151bが基台部132の支持柱132aの上面に当接され、調整ボルト151がフレーム支持部131Aと基台部132との間に挟まれた状態となる。調整ボルト151は、フレーム支持部131Aの3箇所に設けられた貫通穴131aにそれぞれ螺合され、フレーム支持部131Aは3点で基台部132の支持柱132aに支持される。調整手段15は、調整ボルト151の雄ねじ151aがフレーム支持部131Aの雌ねじ131bに螺合する長さによってテーブル本体12の保持面121に対するフレーム支持部131Aの高さを調整する。すなわち、調整ボルト151のねじ込みの深さを調整することによって、フレーム支持部131Aに支持される環状フレーム6Aの高さは、テーブル本体12の保持面121に対し所望の位置に位置づけられる。例えば、図4及び図5に示すように、調整ボルト151の雄ねじ151aがフレーム支持部131Aの雌ねじ131bに螺合する長さを長くすればフレーム支持部131Aが下降して、環状フレーム6Aの高さとテーブル本体12の保持面121との高低差が大きくなり、エキスパンド性を有した粘着テープ7Aを使用する場合に好適である。また、図6及び図7に示すように、調整ボルト151の雄ねじ151aがフレーム支持部131Aの雌ねじ131bに螺合する長さを短くすればフレーム支持部131Aが上昇して、環状フレーム6Aの高さとテーブル本体12の保持面121との高低差をゼロに設定でき、エキスパンド性を有さない粘着テープ7Aを使用する場合に好適である。このように、調整ボルト151をフレーム支持部131Aにねじ込む深さを調整することによって、テーブル本体12の保持面121の高さに対して環状フレーム6Aの位置を微調整することができる。当然、エキスパンド性の有無によってフレーム支持部131Aの高さを調整する必要がでた場合に、フレーム支持部131Aを交換する必要がない。また、フレーム支持部131Aの高さを調整する際に、調整手段15によって3箇所を調整することにより全周の高さを調整することができ、最低限の作業工数で調整できる。調整ボルト151によってテーブル本体12の保持面121に対するフレーム支持部131Aの高さを調整した後、固定ボルト152によって、フレーム支持部131Aを基台部132の支持柱132aに固定する。
固定ボルト152は、フレーム支持部131Aの雌ネジ131bに螺合した調整ボルト151の貫通穴151cに上方から挿通し、先端部152aが基台部132の支持柱132aに螺合すると共に頭部152bがフレーム支持部131Aの開口部131cの縁に当接することで、フレーム支持部131Aと基台部132の支持柱132aとを固定する。調整ボルト151の内周に設けられた貫通穴151cの直径は、固定ボルト152の先端部152aの直径よりも大きく設計されており、調整ボルト151の貫通穴151cに固定ボルト152の先端部152aが挿通された状態で、貫通穴151cと先端部152aとの間には隙間が存在する。固定ボルト152は、フレーム支持部131Aの3箇所に螺合された調整ボルト151の貫通穴151cにそれぞれ挿通され、フレーム支持部131Aは3点で基台部132の支持柱132aに固定される。これにより、フレーム支持部131Aにより支持された環状フレーム6Aは、調整手段15によりテーブル本体12の保持面121に対して高さ調整可能に設定される。
次に、調整手段15の動作について説明する。具体的には、エキスパンド性を有した粘着テープ7Aに貼着されたウエーハWを切削加工後、同じチャックテーブル10Aを用いてエキスパンド性を有さない粘着テープ7Aに貼着されたウエーハWを切削加工する場合について説明する。先ず、エキスパンド性を有した粘着テープ7Aの環状フレーム6Aをフレーム支持部131Aから取り外す。次に、3箇所の固定ボルト152の螺合を解除する。3箇所の固定ボルト152は、調整手段15の調整ボルト151を介してフレーム支持部131Aを基台部132の支持柱132aに固定している。固定ボルト152の螺合を解除した後、フレーム支持部131Aに螺合されている3箇所の調整ボルト151に対して、ねじ込み量が少なくなるように調整する。例えば、3箇所の調整ボルト151の螺合を一定量解除して、フレーム支持部131Aを基台部132の支持柱132aに載置し、フレーム支持部131Aの高さとテーブル本体12の高さが一致するように、調整ボルト151のねじ込み量を調整する。調整ボルト151のねじ込み量を調整後、フレーム支持部131Aに螺合された調整ボルト151の貫通穴151cに固定ボルト152を挿通させてフレーム支持部131Aを支持柱132aに固定する。フレーム支持部131Aを固定後、エキスパンド性を有さない粘着テープ7Aを有した環状フレーム6Aをフレーム支持部131Aに配置する。これにより、図6に示したように、フレーム支持部131Aに支持された環状フレーム6Aをテーブル本体12の保持面121との高低差がゼロになるように配置でき、エキスパンド性を有さない粘着テープ7Aを使用することができるようになる。また、フレーム支持部131Aの高さを調整する際に、3箇所に設けられた調整ボルト151のねじ込みの深さを調整することでフレーム支持部131Aの全周の高さを調整することができるので最低限の作業工数ですみ、作業効率を向上できる。
このように、第1の実施形態に係るチャックテーブル10Aによれば、フレーム支持部131Aの高さを調整するよう構成されているため、テーブル本体12の保持面121の高さに対して環状フレーム6Aの位置を微調整することができると共に、保持面121に対する環状フレーム6Aの位置を調整する際に、フレーム支持部131Aを交換する必要がないという効果を奏する。
なお、図6に示すように環状フレーム6Aを引き落とさずに固定する場合、切削ブレード21,31が環状フレーム6Aに接触しないように、ウエーハWのサイズは小さいものに限定され、切削ブレード21,31は、環状フレーム6Aの近傍で上昇するように制御する。
〔実施形態2〕
次に、第2の実施形態に係るチャックテーブルについて説明する。図8は、第2の実施形態に係るチャックテーブルの構成例を示す斜視図である。図9は、チャックテーブルに環状フレームを装着した例を示す斜視図である。上述した第1の実施形態に係るチャックテーブル10Aと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
チャックテーブル10Bは、矩形の環状フレーム6Bとともに切削ブレード21,31のドレッシングで用いるドレス部材8を併せて支持するフレーム支持部131Bを有する。矩形の環状フレーム6Bは、平行な2つの線分と当該線分の端部を結ぶ円弧部から構成されている。矩形の環状フレーム6Bは、円形の環状フレーム6Aと比較して円弧部が2箇所切り欠けられた形状のため、円形のフレーム支持部131Bにおいて、当該切り欠かれた円弧部に相当する部分にドレス部材8を支持する領域を設けることが可能となる。
フレーム支持部131Bは、ドレス部材8を装着するドレス部材吸引領域8aと、ドレス部材吸引領域8aに接続された吸引配管8bとを有する。吸引配管8bは図示しない真空吸引源によって負圧が加えられ、この負圧によってドレス部材吸引領域8aにドレス部材8が吸引保持される。また、ドレス部材吸引領域8aには溝が形成されており、この溝によりドレッシング時にドレス部材8がずれないようになっている。
フレーム支持部131Bは位置決め手段134Bを有する。位置決め手段134Bは、上述のドレス部材吸引領域8aを規定するようにフレーム支持部131Bの上面縁部に突起状に2箇所所定の間隔を有して形成されている。位置決め手段134Bは、矩形の環状フレーム6Bの直線部分が当接されてウエーハWをテーブル本体12の中央に位置合わせする。また、矩形の環状フレーム6Bの直線部分が切削装置のX方向と平行方向となるようにチャックテーブル10Bの向きを設定する。これにより、ウエーハWをチャックテーブル本体に載置したままドレス部材8を用いて切削ブレードのドレッシングをしても、環状フレーム6Bと切削ブレードが干渉することがない。
このように、第2の実施形態に係るチャックテーブル10Bによれば、ドレッシングで用いるドレス部材8を併せて支持するフレーム支持部131Bを有するので、ウエーハWの切削加工を行っているときに、切削加工と同じフレーム支持部131Bを使用して切削ブレード21,31のドレッシング作業を行うことができ、作業効率を向上できる。
なお、図9に示す環状フレーム6Bは、その直線部分を位置決め手段134Bに当接させる方向は位置合わせが容易だが、当接した直線部分がスライドする方向に対しては位置が規定されていないので位置合わせが難しい。そこで、図示していないが、矩形の環状フレーム6Bの直線部分に、2箇所の位置決め手段134Bがそれぞれ嵌合する凹部が設けられていると、当接した環状フレーム6Bの直線部分がスライドする方向に対して位置合わせが容易になる。
1 切削装置
10A,10B チャックテーブル
11 テーブルベース
12 テーブル本体
121 保持面
13A フレーム支持手段
131A,131B フレーム支持部
131a 貫通穴
131b 雌ねじ
131c 開口部
132 基台部
132a 支持柱
133 永久磁石
134A,134B 位置決め手段
15 調整手段
151 調整ボルト
151a 雄ねじ
151b 頭部
151c 貫通穴
152 固定ボルト
152a 先端部
152b 頭部
21,31 切削ブレード

Claims (3)

  1. 粘着テープを介して環状フレームの開口に支持された被加工物を吸引保持する切削装置のチャックテーブルであって、
    前記チャックテーブルは、
    前記切削装置のテーブルベースに着脱自在に固定され、被加工物を保持する保持面を有するテーブル本体と、
    前記テーブルベースに固定され、前記テーブル本体の外周で前記環状フレームを支持するフレーム支持手段と、を備え、
    前記フレーム支持手段は、
    前記テーブルベースに固定された基台部と、
    前記保持面と直交する高さ方向に位置を調整する調整手段を介して前記基台部に固定されるフレーム支持部と、を有し、
    前記フレーム支持部に支持される前記環状フレームの高さが、前記テーブル本体の前記保持面に対し所望の位置に位置づけられるとともに、
    前記フレーム支持部は、
    環状に形成され、前記テーブル本体を囲繞し、
    前記調整手段によって前記基台部に3点で固定され、
    前記調整手段は、
    前記フレーム支持部を貫通する雌ねじに螺合し、内周に貫通穴を有する調整ボルトと、
    前記雌ねじに螺合した前記調整ボルトの前記貫通穴に挿通し、先端部が前記基台部に螺合する固定ボルトと、によって構成され、
    前記調整ボルトが前記雌ねじに螺合する長さによって前記フレーム支持部の高さを調整することを特徴とする切削装置のチャックテーブル。
  2. 前記フレーム支持部は、前記環状フレームが位置づけられる領域に永久磁石と、
    前記環状フレームの中心を前記テーブル本体の中心に位置合わせして載置せしめる位置決め手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の切削装置のチャックテーブル。
  3. 前記フレーム支持部は、前記環状フレームとともに切削ブレードのドレッシングで用いるドレス部材を併せて支持することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の切削装置のチャックテーブル。
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