JP6742214B2 - 静電チャックプレートの給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電チャックプレートの給電装置に関する。

従来、半導体ウエーハ等の被加工物をＣＶＤ装置や研削装置、レーザー加工装置、バイト切削装置といった各種加工装置を用いて加工する際に、被加工物に保護部材を取り付け、被加工物の保護部材の取り付け面を保護したり、被加工物の破損を防いだりする技術が知られている。一般に、保護部材は、例えばバックグラインドテープやダイシングテープ等の粘着テープ、またはワックス等により貼着されるガラスやセラミックスといった硬質基板等が用いられる。このように、被加工物に保護部材を粘着剤により貼着する場合、保護部材の被加工物への貼着や剥離に手間がかかる。また、保護部材の一部が使い捨てになる場合がある。

粘着剤を用いない保護部材としては、静電チャックプレートやバキュームチャックプレートがある。例えば、特許文献１には、電極部が埋設された平坦な電気絶縁層を表面に備えるプレート本体を備えた静電支持プレートが開示されている。この静電支持プレートは、電気絶縁層上に被加工物（ウエーハ）を載置して、電気絶縁層の上面に露出した基材の接続部から第１の電荷を被加工物へと供給すると共に、プレート本体の下面に露出した電極部の接続部へと第２の電荷を供給する。これにより、被加工物と電気絶縁層との間に静電気力が発生し、被加工物が静電支持プレートに吸着される。

特開２０１６−０５１８３６号公報

上記特許文献１に記載の静電支持プレートは、プレートの上面すなわち被加工物を保持する保持面や、プレートの下面に給電装置から電圧が印加される電極端子部が形成されている。しかしながら、保持面をできる限り広く使用することや、保持面の平坦度を高くすること等を目的として、電極端子部を静電チャックプレートの側面に形成したい場合がある。しかしながら、静電チャックプレートは、例えば数百μｍ程度の厚みに形成された薄いプレート状の部材であるため、側面に形成された電極端子部も比較的小さくなり、給電装置と電極端子部との接続が容易ではないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、静電チャックプレートの側面に形成された電極端子部に、より容易かつ適切に給電部を接続し、静電チャックプレートの給電または除電をより適正に行うことが可能な給電装置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、本発明は、保持面側に形成された一対の電極と接続して側面側で露出する一対の電極端子部を備える双極型静電チャックプレートに電圧を印加する静電チャックプレートの給電装置であって、該静電チャックプレートを載置する載置面を備えるベース部と、導電性の一対のニードルと、内部に該ニードルの根本及びバネを収容し該ニードルを該バネで付勢しつつ支持するニードル支持部と、を有し、該載置面と略平行に先端を突出させた該ニードルで該ベース部に載置した該静電チャックプレートの該電極端子部に接触する給電部と、該給電部に印加する電圧を制御する電源部と、該ベース部に支持される該静電チャックプレートを該給電部に対応する位置に位置付ける位置付けユニットと、を備え、該電源部は、該一対のニードルに対して正負の組合せで電圧を供給する事を特徴とする。

また、該位置付けユニットは、該給電部の該バネが収縮するが全圧縮しない程度の力で該静電チャックプレートを該ニードルに押圧することが好ましい。

本発明にかかる静電チャックプレートの給電装置は、静電チャックプレートの側面に形成された電極端子部に、より容易かつ適切に給電部を接続し、静電チャックプレートの給電または除電をより適正に行うことが可能となるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る静電チャックプレートを示す斜視図である。 図２は、図１の静電チャックプレートを示す平面図である。 図３は、図２中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図４は、図１から図３に示された静電チャックプレート１により保持される被加工物としてのウエーハＷを示す斜視図である。 図５は、実施形態にかかる給電装置を示す斜視図である。 図６は、給電装置に静電チャックプレートを載置した状態を示す部分断面図である。 図７は、給電装置の給電部に静電チャックプレートを接続した状態を示す部分断面図である。 図８は、給電部を示す拡大部分断面図である。 図９は、給電装置の給電部および電源部の構成を模式的に示した模式図である。

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、置換又は変更を行うことができる。

本発明の実施形態にかかる静電チャックプレートの給電装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る給電装置により電圧が印加される静電チャックプレート１を示す斜視図であり、図２は、図１の静電チャックプレート１を示す平面図であり、図３は、図２中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１から図３に示された静電チャックプレート１により保持される被加工物としてのウエーハＷを示す斜視図である。図５は、実施形態にかかる給電装置１００を示す斜視図である。

静電チャックプレート１は、板状の基板２の主面２ａ（図３参照）側に設定された一対の櫛歯電極３で、図４に示すウエーハＷ（被加工物）を保持する双極型の静電チャックプレートである。ウエーハＷは、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハＷは、図４に示すように、表面ＷＳの交差する複数の分割予定ラインＳによって区画された各領域にデバイスＤが形成されている。デバイスＤとして、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems：微少電気機械システム）等が、各領域に形成される。本実施形態に係る静電チャックプレート１は、ウエーハＷを複数の分割予定ラインＳに沿って複数のデバイスチップに分割するダイシング加工工程を実施する際に、各工程においてウエーハＷを支持する支持部材として用いられる。

実施形態に係る静電チャックプレート１は、図１および図２に示すように、円盤状に形成されている。静電チャックプレート１は、四角形状に形成されてもよい。静電チャックプレート１は、図３に示すように、上記基板２と、上記一対の櫛歯電極（電極回路）３を含み、基板２の主面２ａ側および主面２ａと反対側の裏面２ｂ側に被膜された金属層４と、基板２の表面（主面２ａ、裏面２ｂ）に被膜された内側絶縁層５ａおよび金属層４上に被膜された外側絶縁層（保持面絶縁層）５ｂを含む絶縁層５と、一対の櫛歯電極３に接続される電極端子部６とを備える。なお、図２においては、説明の簡略化のため、外側絶縁層５ａの記載を省略している。

基板２は、シリコン、ガラス、石英、またはセラミックスで形成された比較的硬質の板状の基板である。本実施形態では、基板２は、円盤状に形成される。なお、基板２は、平板上に形成されてもよい。基板２は、例えば径が３００ｍｍ程度であり、基板２は、例えば厚さが１００μｍ〜８００μｍ程度である。

金属層４は、内側絶縁層５ａ上に被膜された金属材料からなる被膜層である。本実施形態において、金属層４は、金属箔を施したポリイミドフィルム（例えば、宇部エクシモ株式会社製の銅箔ポリイミドフィルム）を用いて形成される。これにより、金属層４は、基板２の表面（主面２ａ、裏面２ｂ）に沿って平坦に形成される。基板２の主面２ａ側における金属層４は、例えばレーザーアブレーションによりパターニング除去されて一対の櫛歯電極３を構成している。また、金属層４は、図３に示すように、基板２の側面２ｃの一部にも被膜されており、側面２ｃに被膜された金属層４は、電極端子部６を形成する。なお、金属層４は、金属材料からなる被膜であれば、金属箔を施したポリイミドフィルムに限られない。金属層４は、例えば、スパッタリングにより被膜されるものであってもよい。また、金属材料からなる半田材等をスクリーン印刷又はインクジェット方式の印刷によって内側絶縁層５上に被膜することにより、基板２の裏面２ａ側の金属層４、基板２の主面２ａ側の一対の櫛歯電極３、及び電極端子部６を形成してもよい。また、一対の櫛歯電極３は、金属層４にフォトエッチングを施すことで形成されてもよい。

一対の櫛歯電極３は、正極電極３１および負極電極３２を備える。正極電極３１は、図２に示すように、基板２の主面２ａに沿って一方向に真っ直ぐ延びる複数の枝部３１１と、基板２の外縁部に沿って延びる幹部３１２とを有する。複数の枝部３１１は、基板２の電極端子部６が形成された外縁部２ｄ側から対向する外縁部２ｅ側に向けて、互いに隙間を空けて並列して配置される。各枝部３１１は、一方の端部において幹部３１２に連結される。各枝部３１１は、図２に示すように、櫛歯状に形成されており、電極の太さが異なる太幅領域３１１ａと細幅領域３１１ｂが、延在方向に一定の間隔を空けながら交互に形成される。本実施形態において、太幅領域３１１ａは、細幅領域３１１ｂから円形に膨らんだ形状となっている。

負極電極３２は、図２に示すように、基板２の主面２ａに沿って一方向に真っ直ぐ延びる複数の枝部３２１と、基板２の外縁部に沿って延びる幹部３２２とを有する。複数の枝部３２１は、基板２の外縁部２ｄ側から外縁部２ｅ側に向けて、互いに隙間を空けて並列して配置される。各枝部３２１は、一方の端部（正極電極３１の幹部３１２とは反対側の端部）において幹部３２２に連結される。各枝部３２１は、図２に示すように、櫛歯状に形成されており、電極の太さが異なる太幅領域３２１ａと細幅領域３２１ｂが、延在方向に一定の間隔を空けながら交互に形成される。本実施形態において、太幅領域３１１ａは、細幅領域３１１ｂから円形に膨らんだ形状となっている。

正極電極３１と負極電極３２とは、図２に示すように、枝部３１１、３２１が互い違いに入り組みつつ、間隔を空けて設定される。すなわち、正極電極３１と負極電極３２とは、基板２の電極端子部６が形成された外縁部２ｄ側から、外縁部２ｄと基板２の軸中心を挟んで対向する外縁部２ｅ側に向けて、正極電極３１の枝部３１１と負極電極３２の枝部３２１とが順番に、互いに間隔を空けながら並列に配置される。

また、図２に示すように、一方の櫛歯電極３の太幅領域３１１ａ、３２１ａの両隣には、他方の櫛歯電極３の細幅領域３１１ｂ、３２１ｂが配置される。すなわち、正極電極３１の互いに隣り合う２本の枝部３１１の細幅領域３１１ｂ同士の間に、負極電極３２の枝部３２１の太幅領域３２１ａが配置される。また、負極電極３２の互いに隣り合う２本の枝部３２１の細幅領域３２１ｂ同士の間に、正極電極３１の枝部３１１の太幅領域３１１ａが配置される。これにより、正極電極３１の枝部３１１と負極電極３２の枝部３２１との間隔をより詰めて配置することができる。

絶縁層５は、基板２の周囲において金属層４（一対の櫛歯電極３）を覆う絶縁被膜である。絶縁層５は、例えばポリイミド樹脂により形成される。絶縁層５は、図３に示すように、基板２の主面２ａ、裏面２ｂおよび側面２ｃの一部に被膜された内側絶縁層５ａと、電極端子部６を除く金属層４（一対の櫛歯電極３）上に被膜された外側絶縁層（保持面絶縁層）５ｂとを備える。外側絶縁層５ｂは、ウエーハＷを保持する保持面５ｃを形成する。本実施形態において、内側絶縁層５ａおよび外側絶縁層５ｂは、基板２の表面（主面２ａまたは裏面２ｂ）に沿って平坦に形成される。

電極端子部６は、図１および図３に示すように、基板２の側面２ｃに形成されている。電極端子部６は、正極電極端子部６ａと、負極電極端子部６ｂとを備える。正極電極端子部６ａと、負極電極端子部６ｂとは、互いに近接して基板２の側面２ｃに配置される。図２に示すように、正極電極端子部６ａは、正極電極３１の幹部３１２に接続され、負極電極端子部６ｂは、負極電極３２の幹部３２２に接続される。

静電チャックプレート１によりウエーハＷを保持する際には、まず、外側絶縁層５ｂの保持面５ｃ上にウエーハＷを載置する。そして、給電装置１００から正極電極端子部６ａを介して正極電極３１にプラスの電圧が印加されると共に、負極電極端子部６ｂを介して負極電極３２にマイナスの電圧が印加されると、正極電極３１および負極電極３２とウエーハＷとの間で正負の電荷が引き寄せられ、静電気力（グラジエント力）が発生する。この静電気力により、ウエーハＷが静電チャックプレート１に吸引される。なお、実施形態において、給電装置１００から電極端子部６を介して一対の櫛歯電極３に印加される電圧は、１０００Ｖ以上でかつ２０００Ｖ以下であるのが望ましい。

静電チャックプレート１は、一対の櫛歯電極３を構成する正極電極３１の枝部３１１が太幅領域３１１ａと細幅領域３１１ｂとを有し、一対の櫛歯電極３を構成する負極電極３２の枝部３２１が太幅領域３２１ａと細幅領域３２１ｂとを有する。これにより、各枝部３１１、３２１が太幅から細幅に変化する領域に集中的に電荷が蓄積する。この結果、各枝部３１１、３２１が太幅から細幅に変化する領域に強い静電気力（グラジエント力）が発生し、ウエーハＷを吸引する吸引力をより向上させることができる。また、一対の櫛歯電極３への給電を停止しても、一旦発生した電荷をより長い時間を維持することができ、給電停止後にも静電チェックプレート１による吸引力を維持することが可能となる。また、一方の櫛歯電極３の太幅領域３１１ａ、３２１ａの両隣に他方の櫛歯電極３の細幅領域３１１ｂ、３２１ｂが配置される。これにより、正極電極３１の枝部３１１と負極電極３２の枝部３２１との間隔をより詰めて配置することができるため、静電チャックプレート１の吸引力をより向上させることが可能となる。

次に、実施形態にかかる給電装置１００を図面に基づいて説明する。図６は、給電装置１００に静電チャックプレート１を載置した状態を示す部分断面図であり、図７は、給電装置１００の給電部１２０に静電チャックプレート１を接続した状態を示す部分断面図である。図８は、給電部１２０を示す拡大部分断面図である。図９は、給電装置１００の給電部１２０および電源部１３０の構成を模式的に示した模式図である。

給電装置１００は、保持面５ｃ側に形成された一対の櫛歯電極３と接続されると共に、側面２ｃ側で外部に露出する一対の電極端子部６を備える双極型の上記静電チャックプレート１に電圧を印加する給電装置である。給電装置１００は、図５に示すように、ベース部１１０と、給電部１２０と、電源部１３０（図９参照）と、位置付けユニット１４０とを備える。

ベース部１１０は、図５に示すように、本実施形態では、四角形状の筐体として形成される。ベース部１１０は、円形状の筐体として形成されてもよい。ベース部１１０は、静電チャックプレート１を載置する載置面１１０ａを備える。また、ベース部１１０は、その内部に電源部１３０を収納している。

給電部１２０は、ベース部１１０の載置面１１０ａに載置された静電チャックプレート１の正極電極端子部６ａ、および負極電極端子部６ｂに接続され、電源部１３０からの電圧を静電チャックプレート１へと印加する。給電部１２０は、図５に示すように、ベース部１１０の一つの外縁部の近傍に配置される。給電部１２０は、導電性の一対のニードル１２１、１２２と、一対のニードル１２１、１２２を支持する導電性の一対のニードル支持部１２３、１２４と、ニードル支持部１２３、１２４が固定される固定部１２５とを備えている。

一対のニードル１２１、１２２は、コンタクトプローブ型の接触端子であり、金属により形成される。本実施形態では、一対のニードル１２１、１２２は、表面に金めっきが施されたニッケル合金により形成される。一対のニードル１２１、１２２は、径が０．９ｍｍ〜１．５ｍｍ程度であり、正極電極端子部６ａ、および負極電極端子部６ｂに良好に接触させることができる。図９に示すように、本実施形態において、ニードル１２１は、静電チャックプレート１の正極電極端子６ａに接続され、ニードル１２２は、負極電極端子６ｂに接続される。

一対のニードル１２１、１２２は、図６および図７に示すように、固定部１２５側からベース部１１０の中心側に向けて、ベース部１１０の載置面１１０ａと略平行に延びる。すなわち、ニードル１２１、１２２は、固定部１２５側からベース部１１０の載置面１１０ａと略平行に先端（接触端）１２１ａ、１２２ａが突出する。ニードル１２１の先端２１ａは、図８に示すように、基端１２１ｂ側に向けて逆円錐状に窪んでいる。また、ニードル１２２の先端１２２ａは、図８に示すように、基端１２２ｂ側に向けて逆円錐状に窪んでいる。ただし、ニードル１２１、１２２の先端１２１ａ、１２２ａの形状は、三角錐、円錐、王冠型等、如何なる形状であってもよい。

一対のニードル支持部１２３、１２４は、リセプタクル型の円筒状の支持部材であり、金属により形成される。本実施形態では、一対のニードル支持部１２３、１２４は、表面に金めっきが施されたニッケル合金により形成される。一対のニードル支持部１２３、１２４は、図８に示すように、一端側で固定部１２５に固定されている。一対のニードル支持部１２３、１２４は、静電チャックプレート１の正極電極端子部６ａと負極電極端子部６ｂとの間隔と概ね同一の間隔を空けて配置される。本実施形態において、一対のニードル支持部１２３、１２４は、図９に示すように、電源部１３０に接続可能とされており、一対のニードル支持部１２３、１２４には、電源部１３０からの直流電圧が印加される。

ニードル支持部１２３は、図８に示すように、固定部１２５とは反対側の他端で開口すると共に内部を軸方向に延びる収容部１２３ａを有している。収容部１２３ａ内には、ニードル１２１がその基端（根本）１２１ｂ側から軸方向に移動自在に嵌め込まれる。また、ニードル支持部１２３の収容部１２３ａ内には、ニードル１２１を固定部１２５とは反対側に向けて付勢するバネ（コイルバネ）１５１が収容されている。これにより、ニードル１２１は、ニードル支持部１２３により、バネ１５１で固定部１２５とは反対側に付勢されながら、軸方向に移動自在に支持される。なお、図８に示す例においては、バネ１５１がニードル１２１の基端１２１ｂとニードル支持部１２３の収容部１２３ａの底部との間に配置されているが、バネ１５１は、ニードル１２１を固定部１２５とは反対側に向けて付勢するものでさえあれば、収容部１２３ａ内のいかなる位置に配置されてもよい。

ニードル支持部１２４は、図８に示すように、固定部１２５とは反対側の他端で開口すると共に内部を軸方向に延びる収容部１２４ａを有している。収容部１２４ａ内には、ニードル１２２がその基端（根本）１２２ｂ側から軸方向に移動自在に嵌め込まれる。また、ニードル支持部１２４の収容部１２４ａ内には、ニードル１２２を固定部１２５とは反対側に向けて付勢するバネ（コイルバネ）１５２が収容されている。これにより、ニードル１２２は、ニードル支持部１２４により、バネ１５２で固定部１２５とは反対側に付勢されながら、軸方向に移動自在に支持される。なお、図８に示す例においては、バネ１５２がニードル１２２の基端１２２ｂとニードル支持部１２４の収容部１２４ａの底部との間に配置されているが、バネ１５２は、ニードル１２２を固定部１２５とは反対側に向けて付勢するものでさえあれば、収容部１２４ａ内のいかなる位置に配置されてもよい。なお、バネ１５１、１５２は、コイルバネに限られず、板バネや皿バネであってもよい。

電源部１３０は、給電部１２０のニードル支持部１２３、１２４を介して一対のニードル１２１、１２２にプラスの直流電圧Ｖ（＋）またはマイナスの直流電圧Ｖ（−）を印加する電源供給源である。電源部１３０は、給電部１２０に印加する直流電圧を制御する。すなわち、電源部１３０は、ニードル支持部１２３、１２４を介して、一対のニードル１２１、１２２に対して正負の組合せで電圧を供給（印加）することができる。電源部１３０は、ベース部１１０の内部に収容されている。

電源部１３０は、図９に示すように、第１電源部１３１および第２電源部１３２と、第１電源部１３１に接続されたスイッチング素子ＳＷ１と、第２電源部１３２に接続されたスイッチング素子ＳＷ２と、第１電源部１３１および第２電源部１３２との間に配置されるキャパシタンス測定回路１３３と、給電部１２０に印加する電圧の正負の切替を指示可能な給電指示スイッチ１３４、および除電指示スイッチ１３５（図５参照）と、電源部１３０の全体の動作を制御する制御部１３６とを備える。

第１電源部１３１および第２電源部１３２は、出力電圧をプラスの直流電圧Ｖ（＋）からマイナスの直流電圧Ｖ（−）まで可変な直流電源装置である。本実施形態において、第１電源部１３１の負極は、基準電位源に接続されており、第２電源部１３２の正極は、基準電位源に接続されている。

スイッチング素子ＳＷ１は、第１電源部１３１の正極側とニードル支持部１２３との接続と接続の解除とが可能なオンオフ切替スイッチである。スイッチング素子ＳＷ２は、第２電源部１３２の負極側とニードル支持部１２４との接続と接続の解除とが可能なオンオフ切替スイッチである。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、制御部１３６によりオンオフ制御される。

キャパシタンス測定回路１３３は、第１電源部１３１と第２電源部１３２との間のいずれかに配置された図示しないコンデンサに蓄えられた電荷の値を測定する回路である。制御部１３６は、キャパシタンス測定回路１３３の測定結果、すなわち図示しないコンデンサに蓄えられた電荷の値に基づいて、給電部１２０の一対のニードル１２１、１２２が静電チャックプレート１の電極端子部６に接触しているか否かを判定する。なお、キャパシタンス測定回路１３３は、電源部１３０から省略されてもよい。

給電指示スイッチ１３４、および除電指示スイッチ１３５は、図５に示すように、ベース部１１０の載置面１１０ａに設けられたプッシュ式のスイッチである。給電指示スイッチ１３４、および除電指示スイッチ１３５は、制御部１３６に接続されている。給電指示スイッチ１３４は、オペレーターによりオンされると、静電チャックプレート１へと給電を行う給電指示信号を制御部１３６に出力する。除電指示スイッチ１３５は、オペレーターによりオンされると、静電チャックプレート１から除電を行う除電指示信号を制御部１３６に出力する。

制御部１３６は、給電指示スイッチ１３４からの給電指示信号、除電指示スイッチ１３５から除電指示信号、およびキャパシタンス測定回路１３３の測定結果に基づいて、第１電源部１３１、第２電源部１３２の出力電圧を制御すると共にスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２をオンオフ制御する。制御部１３６による第１電源部１３１、第２電源部１３２、およびスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の制御については、後述する。

位置付けユニット１４０は、ベース部１１０に支持される静電チャックプレート１を給電部１２０に対応する位置に位置づける。位置付けユニット１４０は、図５に示すように、給電部１２０と対向して、ベース部１１０の一つの外縁部の近傍に設けられる。位置付けユニット１４０は、ベース部１１０の載置面１１０ａ上に載置された静電チャックプレート１を給電部１２０側へと押圧する押圧部１４１と、押圧部１４１を摺動自在に支持する支持部１４２とを有する。

押圧部１４１は、本実施形態では、図５に示すように、円盤状に形成された静電チャックプレート１の側面（基板２の側面２ｃ）に沿って湾曲する押圧面１４１ａを有する。これにより、押圧部１４１によって静電チャックプレート１を給電部１２０側に向けて安定に押圧することができる。なお、静電チャックプレート１が平板状に形成されるものである場合、押圧面１４１ａは、静電チャックプレート１の側面に沿って垂直な面に形成されればよい。押圧部１４１は、所定距離だけ給電部１２０側に移動できるように支持部１４２に支持されている。

次に、上述のように構成された給電装置１００により静電チャックプレート１への給電を行う際の手順および給電装置１００の動作について説明する。給電装置１００から静電チャックプレート１に給電を行う際には、まず、オペレーターの手動により、静電チャックプレート１の裏面２ｂ側の面をベース部１１０の載置面１１０ａ上に載置する。この際、図５および図６に示すように、位置付けユニット１４０の押圧部１４１の押圧面１４１ａに静電チャックプレート１の側面２ｃを当接させる。また、静電チャックプレート１の正極給電端子６ａ、負極給電端子６ｂが給電部１２０のニードル１２１、１２２に正対して向かい合うように、静電チャックプレート１の回転角度を位置決めする。

静電チャックプレート１の回転角度の位置決めには、種々の手法が考えられる。例えば、正極給電端子６ａ、負極給電端子６ｂが給電部１２０のニードル１２１、１２２に正対して向かい合う位置に対応付けて、載置面１１０ａに目印を設けておいてもよい。また、ベース部１１０の載置面１１０ａにターンテーブルを設けておき、当該ターンテーブル上に静電チャックプレート１を載置し、正極給電端子６ａ、負極給電端子６ｂがニードル１２１、１２２に正対して向かい合う位置となるようにターンテーブルを回転させてもよい。また、ロボットアーム等を用いた自動制御によって、静電チャックプレート１が予め定められた向き（正極給電端子６ａ、負極給電端子６ｂがニードル１２１、１２２に正対して向かい合う向き）でベース部１１０の載置面１１０ａ上に載置されるものとしてもよい。

次に、オペレーターの手動により、またはロボットアーム等を用いて自動的に、位置付けユニット１４０の押圧部１４１を給電部１２０側（図５および図６に示す実線矢印方向）に移動させる。その結果、図７に示すように、静電チャックプレート１が位置付けユニット１４０の押圧部１４１によって給電部１２０側へと押圧され、正極電極端子部６ａが給電部１２０のニードル１２１に接触すると共に、負極電極端子部６ｂが給電部１２０のニードル１２２に接触する。

上述したように、ニードル１２１とニードル支持部１２３との間には、バネ１５１が配置され、ニードル１２２とニードル支持部１２４との間には、バネ１５２が配置されている。これにより、静電チャックプレート１とニードル１２１、１２２とが接触する際の衝撃をバネ１５１、１５２によって緩和することができる。従って、ニードル１２１、１２２をより良好に保護することができる。また、本実施形態において、押圧部１４１は、バネ１５１、１５２が収縮するが全圧縮しない程度の力で、静電チャックプレート１をニードル１２１、１２２側へと押圧する。すなわち、正極電極端子部６ａがニードル１２１に接触すると共に負極電極端子部６ｂがニードル１２２に接触してからの押圧部１４１の給電部１２０側への最大移動距離は、バネ１５１、１５２の最大収縮量よりも小さいものとされる。これにより、ニードル１２１、１２２をより確実に保護することが可能となる。

次に、図７に示すように、ウエーハＷを静電チャックプレート１の保持面５ｃ上に載置する。なお、静電チャックプレート１を給電装置１００のベース部１１０に載置する前に、ウエーハＷを静電チャックプレート１の保持面５ｃ上に予め載置しておいてもよい。そして、オペレーターの手動により、給電指示スイッチ１３４をオンする。これにより、給電指示スイッチ１３４から電源部１３０の制御部１３６へと給電指示信号が出力される。制御部１３６は、給電指示スイッチ１３４から給電指示信号が入力されると、電源部１３０から静電チャックプレート１への給電を開始する。制御部１３６は、まず、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２をオンし、キャパシタンス測定回路１３３の測定結果に基づいて、正極電極端子部６ａがニードル１２１に接触すると共に負極電極端子部６ｂがニードル１２２に接触しているかを確認する。

制御部１３６は、正極電極端子部６ａがニードル１２１に接触すると共に負極電極端子部６ｂがニードル１２２に接触していることを確認すると、プラスの直流電圧Ｖ（＋）を出力するように第１電源部１３１を制御し、マイナスの直流電圧Ｖ（−）を出力するように第２電源部１３２を制御する。これにより、第１電源部１３１からのプラスの直流電圧Ｖ（＋）が給電部１２０のニードル支持部１２３およびニードル１２１を介して静電チャックプレート１の正極電極端子部６ａへと印加されると共に、第２電源部１３２からのマイナスの直流電圧Ｖ（−）が給電部１２０のニードル支持部１２４およびニードル１２２を介して静電チャックプレート１の負極電極端子部６ｂへと印加される。この結果、正極電極３１および負極電極３２とウエーハＷとの間で正負の電荷が引き寄せられ、静電気力（グラジエント力）が発生し、ウエーハＷが静電チャックプレート１により吸引される。制御部１３６は、電源部１３０から静電チャックプレート１への給電を所定時間に渡って行う。

電源部１３０から静電チャックプレート１への給電が所定時間に行われ、正極電極３１および負極電極３２とウエーハＷとの間で正負の電荷が十分に蓄積されると、制御部１３６は、電源部１３０からの給電を停止させる。制御部１３６は、第１電源部１３１および第２電源部１３２による電圧の印加を停止させると共に、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２をオフする。なお、静電チャックプレート１への給電の停止は、例えば給電指示スイッチ１３４をもう一度プッシュしたときに停止する等、オペレーターの手動により行われてもよい。

その後、オペレーターの手動により、またはロボットアーム等を用いて自動的に、押圧部１４１を給電部１２０と反対側（支持部１４２側）へと移動させる。これにより、押圧部１４１による静電チャックプレート１の給電部１２０側への押圧が解除され、静電チャックプレート１およびウエーハＷを、ベース部１１０から手動またはロボットアーム等を用いて自動により搬送することが可能となる。

次に、給電装置１００により静電チャックプレート１の除電を行う際の手順および給電装置１００の動作について説明する。給電装置１００により静電チャックプレート１の除電を行う際には、ウエーハＷが保持面５ｃ上に吸引保持された静電チャックプレート１をベース部１１０の載置面１１０ａ上に載置する。そして、位置付けユニット１４０の押圧部１４１を給電部１２０に向けて移動させ、図７に示すように、静電チャックプレート１の正極電極端子部６ａと給電部１２０のニードル１２１とを接触させると共に、負極電極端子部６ｂと給電部１２０のニードル１２２とを接触させる。

次に、除電指示スイッチ１３５をオンする。これにより、除電指示スイッチ１３５から制御部１３６へと除電指示信号が出力される。制御部１３６は、除電指示スイッチ１３５から除電指示信号が入力されると、静電チャックプレート１の除電を開始する。制御部１３６は、まず、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２をオンし、キャパシタンス測定回路１３３の測定結果に基づいて、正極電極端子部６ａがニードル１２１に接触すると共に負極電極端子部６ｂがニードル１２２に接触しているかを確認する。

制御部１３６は、正極電極端子部６ａがニードル１２１に接触すると共に負極電極端子部６ｂがニードル１２２に接触していることを確認すると、マイナスの直流電圧Ｖ（−）を出力するように第１電源部１３１を制御し、プラスの直流電圧Ｖ（＋）を出力するように第２電源部１３２を制御する。これにより、第１電源部１３１からのマイナスの直流電圧Ｖ（−）が給電部１２０のニードル支持部１２３およびニードル１２１を介して静電チャックプレート１の正極電極端子部６ａへと印加されると共に、第２電源部１３２からのプラスの直流電圧Ｖ（＋）が給電部１２０のニードル支持部１２４およびニードル１２２を介して静電チャックプレート１の負極電極端子部６ｂへと印加される。この結果、正極電極３１および負極電極３２とウエーハＷとの間に蓄積された電荷が除電され、静電チャックプレート１によるウエーハＷの吸引が解除される。

以上説明したように、実施形態にかかる給電装置１００は、保持面５ｃ側に形成された一対の櫛歯電極３と接続して側面２ｃ側で露出する一対の電極端子部６を備える双極型の静電チャックプレート１に電圧を印加する静電チャックプレートの給電装置１００であって、静電チャックプレート１を載置する載置面１１０ａを備えるベース部１１０と、導電性の一対のニードル１２１、１２２と、内部にニードル１２１（１２２）の基端（根本）１２１ｂ（１２２ｂ）及びバネ１５１（１５２）を収容し、ニードル１２１（１２２）をバネ１５１（１５２）で付勢しつつ支持するニードル支持部１２３（１２４）と、を有し、載置面１１０ａと略平行に先端１２１ａ（１２２ａ）を突出させたニードル１２１（１２２）でベース部１１０に載置した静電チャックプレート１の電極端子部６に接触する給電部１２０と、給電部１２０に印加する電圧を制御する電源部１３０と、ベース部１１０に支持される静電チャックプレート１を給電部１２０に対応する位置に位置付ける位置付けユニット１４０と、を備え、電源部１３０は、一対のニードル１２１、１２２に対して正負の組合せで電圧を供給する。

これにより、位置付けユニット１４０によって静電チャックプレート１を給電部１２０に対応する位置、すなわち電極端子部６がニードル１２１、１２２に接触する位置へと移動させることができる。この結果、正極電極端子部６ａとニードル１２１とを、負極電極端子部６ｂとニードル１２２とを容易に接触させることができる。また、ニードル１２１、１２２の先端１２１ａ、１２２ａが載置面１１０ａと略平行に突出するため、静電チャックプレート１の側面２ｃに形成された電極端子部６とニードル１２１、１２２とをより安定に接触させることができる。また、ニードル１２１とニードル支持部１２３との間には、バネ１５１が配置され、ニードル１２２とニードル支持部１２４との間には、バネ１５２が配置されている。これにより、静電チャックプレート１とニードル１２１、１２２とが接触する際の衝撃をバネ１５１、１５２によって緩和することができる。その結果、ニードル１２１、１２２をより良好に保護することができる。そして、電源部１３０が、一対のニードル１２１、１２２に対して正負の組合せで電圧を供給する（ニードル１２１、１２２の一方にプラスの直流電圧Ｖ（＋）を印加すると共に、他方にマイナスの直流電圧Ｖ（−）を印加する）。それにより、ニードル１２１、１２２を介して静電チャックプレート１の正極電極端子部６ａ、負極電極端子部６ｂへと正負の電圧を切り替えて印加し、静電チャックプレート１への給電や除電を行うことができる。従って、実施形態にかかる静電チャックプレート１の給電装置１００によれば、静電チャックプレート１の側面２ｃに形成された電極端子部６に、より容易かつ適切に給電部１２０を接続し、静電チャックプレート１の給電または除電をより適正に行うことが可能となる。

また、位置付けユニット１４０は、給電部１２０のバネ１５１、１５２が収縮するが全圧縮しない程度の力で、静電チャックプレート１をニードル１２１、１２２に押圧する。これにより、静電チャックプレート１とニードル１２１、１２２とが接触する際の衝撃をバネ１５１、１５２よって確実に緩和することができる。従って、ニードル１２１、１２２をより確実に保護することが可能となる。

上述したように、静電チャックプレート１は、給電停止後にもウエーハＷを吸引する吸引力を良好に維持することができる。すなわち、ウエーハＷにダイシング加工やレーザー光線により内部に改質層を形成するレーザー加工、表面を研削して薄化する研削加工等を施す各工程において用いられる各装置に給電装置を設ける必要がなく、また、ウエーハＷの搬送時にも給電を行う必要がない。本実施形態にかかる給電装置１００は、このように、給電停止後にもウエーハＷを吸引する吸引力を良好に維持可能な静電チャックプレート１の給電および除電に好適である。ただし、給電装置１００の給電（除電）対象となる静電チャックプレートは、側面に正極電極端子部、負極電極端子部が近接して形成されるものでさえあれば、図１から図３に示す静電チャックプレート１に限られない。

また、本実施形態では、位置付けユニット１４０の押圧部１４１をオペレーターによる手動により、またはロボットアーム等を用いて自動的に移動させるものとしたが、位置付けユニット１４０の構成および動作は、これに限られない。例えば、位置付けユニット１４０は、電動モータ等の駆動源および当該駆動源からの力を押圧部１４１に伝達する伝達機構を有する駆動部を含み、電源部１３０の制御部１３６により駆動制御されるものであってもよい。この場合、例えば、オペレーターが給電指示スイッチ１３４または除電指示スイッチ１３５をオンしたときに、押圧部１４１が給電部１２０側へと移動するように、制御部１３６が駆動部を駆動制御してもよい。また、静電チャックプレート１の給電または除電が完了したタイミングで、押圧部１４１が給電部１２０と反対側へと移動するように、制御部１３６が駆動部を駆動制御してもよい。

また、給電装置１００は、静電チャックプレート１を位置付けユニット１４０側、すなわち給電部１２０から離間させる側へと押圧可能な図示しない離間押圧ユニットを有してもよい。離間押圧ユニットは、例えば給電部１２０の両側方に設けることができる。離間押圧ユニットは、例えば、静電チャックプレート１の基板２の側面２ｃに反って湾曲する押圧面を有し、位置付けユニット１４０側へと移動自在な押圧部を備えるものとすることができる。それにより、位置付けユニット１４０による給電部１２０側への押圧が解除された静電チャックプレート１を、離間押圧ユニットの押圧部により押圧して位置付けユニット１４０側へと移動させ、静電チャックプレート１を一対のニードル１２１、１２２から離間させることができる。静電チャックプレート１を一対のニードル１２１、１２２から手動により離間させる場合に比べて、一対のニードル１２１、１２２をより良好に保護することが可能となる。なお、離間押圧ユニットの押圧部は、オペレーターの手動により移動するものであってもよいし、ロボットアーム等を用いて自動的に移動するものであってもよい。また、離間押圧ユニット自体に押圧部を移動させる駆動機構を設け、当該駆動機構を制御部１３６によって駆動制御してもよい。

１ 静電チャックプレート
２ 基板
２ａ 主面
２ｂ 裏面
２ｃ 側面
２ｄ，２ｅ 外縁部
３ 櫛歯電極
３１ 正極電極
３１１，３２１ 枝部
３１１ａ，３２１ａ 太幅領域
３１１ｂ，３２１ｂ 細幅領域
３１２，３２２ 幹部
３２ 負極電極
４ 金属層
５ 絶縁層
５ａ 内側絶縁層
５ｂ 外側絶縁層
５ｃ 保持面
６ 電極端子部
６ａ 正極電極端子部
６ｂ 負極電極端子部
１００ 給電装置
１１０ ベース部
１１０ａ 載置面
１２０ 給電部
１２１，１２２ ニードル
１２１ａ，１２２ａ 先端
１２１ｂ，１２２ｂ 基端
１２３，１２４ ニードル支持部
１２３ａ，１２４ａ 収容部
１２５ 固定部
１３０ 電源部
１３１ 第１電源部
１３２ 第２電源部
１３３ キャパシタンス測定回路
１３４ 給電指示スイッチ
１３５ 除電指示スイッチ
１３６ 制御部
１４０ 位置付けユニット
１４１ 押圧部
１４１ａ 押圧面
１４２ 支持部
１５１，１５２ バネ

Claims (2)

1. 保持面側に形成された一対の電極と接続して側面側で露出する一対の電極端子部を備える双極型静電チャックプレートに電圧を印加する静電チャックプレートの給電装置であって、
   該静電チャックプレートを載置する載置面を備えるベース部と、
   導電性の一対のニードルと、内部に該ニードルの根本及びバネを収容し該ニードルを該バネで付勢しつつ支持するニードル支持部と、を有し、該載置面と略平行に先端を突出させた該ニードルで該ベース部に載置した該静電チャックプレートの該電極端子部に接触する給電部と、
   該給電部に印加する電圧を制御する電源部と、
   該ベース部に支持される該静電チャックプレートを該給電部に対応する位置に位置付ける位置付けユニットと、を備え、
   該電源部は、該一対のニードルに対して正負の組合せで電圧を供給する事を特徴とする静電チャックプレートの給電装置。
2. 該位置付けユニットは、該給電部の該バネが収縮するが全圧縮しない程度の力で該静電チャックプレートを該ニードルに押圧することを特徴とする請求項１の静電チャックプレートの給電装置。

Images