KR102209921B1

KR102209921B1 - 척 테이블, 연삭 장치 및 연삭품의 제조 방법

Info

Publication number: KR102209921B1
Application number: KR1020190065861A
Authority: KR
Inventors: 유다이 타카모리
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2021-02-01
Also published as: CN110605636A; TW202000367A; KR20190142213A; TWI700148B; JP7034845B2; CN110605636B; JP2019217561A

Abstract

연삭 대상물을 흡착하기 위한 척 테이블로서, 연삭 대상물을 배치 가능한 영역을 갖는 본체와, 본체에서의 연삭 대상물을 배치 가능한 영역 내에 마련되는 다공질 부재와, 본체에서의 연삭 대상물을 배치 가능한 영역 내로서, 다공질 부재의 외측에 마련된 흡착구멍 배치 영역을 구비한다.

Description

척 테이블, 연삭 장치 및 연삭품의 제조 방법{CHUCK TABLE, ABRASIVE APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING ABRASIVE ARTICLE}

본 발명은, 척 테이블, 연삭 장치 및 연삭품의 제조 방법에 관한 것이다.

척 테이블에 흡착된 연삭 대상물을 연삭 장치에 의해 연삭하는 것이 종래로부터 행하여지고 있다. 하나의 형태로서, 다공질 부재에 의해 연삭 대상물의 흡착 유지부를 형성하는 방법이 있다.

일본국 특개2016-159412호 공보(특허 문헌 1)에는, 다공질 세라믹스 등의 다공질 부재에 의해 흡착 유지부를 형성하는 경우에, 연삭 대상물인 패키지 기판의 외주연을 시트로 덮고, 시트와 패키지 기판을 흡착 유지함으로써, 패키지 기판의 외주연과 연삭 대상물 사이에서 흡인력이 리크하는 것을 억제하는 것이 개시되어 있다.

특허 문헌 1에서는, 시트에 의해 워크의 휘어짐을 교정하면서 지지면부터 흡인력이 리크하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 패키지 기판을 척 테이블에서

확실하게 흡인 유지할 수 있다고 되어 있다(특허 문헌 1의 단락[0014] 등 참조).

그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 연삭 방법에서는, 시트를 마련하는 공정이 별도로 필요해지고 공정이 복잡해질 수 있다. 또한, 시트의 내구성의 한계 때문에, 복수회 사용할 수 없는 경우가 있다. 연삭 공정 중에 시트가 파손되거나 벗겨지거나 하는 경우, 패키지 기판의 외주연의 흡착 유지를 행할 수가 없어서, 패키지 기판이 파손될 가능성이 있다. 패키지 기판의 파손은, 외관 불량의 원인이 되고, 또한 동작 불량의 원인이 될 수 있다.

본 발명의 목적은, 공정이 복잡해지는 것을 억제하면서 연삭 대상물의 안정된 흡착 유지를 행하는 것이 가능한 척 테이블 및 연삭 장치를 제공함과 함께, 제품의 외관 불량 내지 동작 불량의 발생을 억제하는 것이 가능한 연삭품의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관한 척 테이블은, 연삭 대상물을 흡착하기 위한 척 테이블로서, 연삭 대상물을 배치 가능한 영역을 갖는 본체와, 본체에서의 연삭 대상물을 배치 가능한 영역 내에 마련되는 다공질 부재와, 본체에서의 연삭 대상물을 배치 가능한 영역 내로서, 다공질 부재의 외측에 마련된 흡착구멍 배치 영역을 구비한다.

본 발명에 관한 연삭 장치는, 상술한 척 테이블과, 척 테이블에 흡착된 연삭 대상물을 연삭하는 연삭부를 구비한다.

본 발명에 관한 연삭품의 제조 방법은, 상술한 척 테이블에 연삭 대상물을 흡착하는 공정과, 지석(砥石)이 배치된 연삭부를 회전시켜서 지석에 의해 연삭 대상물을 연삭하는 공정을 구비한다.

본 발명에 의하면, 공정이 복잡해지는 것을 억제하면서 연삭 대상물의 안정된 흡착 유지를 행할 수 있다. 이 결과, 연삭품의 외관 불량 내지 동작 불량의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 하나의 실시의 형태에 관한 척 테이블을 장착 가능한 연삭 장치의 전체도.
도 2A는, 본 발명의 하나의 실시의 형태에 관한 척 테이블을 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 2B는 도 2A에서의 ⅡB-ⅡB 단면도.
도 3은, 도 2A, 도 2B에 도시하는 척 테이블의 일부를 도시하는 사시도.
도 4A는, 비교례에 관한 척 테이블을 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 4B는 도 4A에서의 ⅣB-ⅣB 단면도.
도 5A는, 본 발명의 다른 실시의 형태에 관한 척 테이블을 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 5B는 도 5A에서의 VB-VB 단면도.
도 6은, 도 5A, 도 5B에 도시하는 척 테이블의 변형례를 도시하는 평면도.
도 7은, 본 발명의 하나의 실시의 형태에 관한 척 테이블을 포함하는 연삭 장치를 이용하여 행하는 연삭품의 제조 방법의 플로우를 도시하는 도면.
도 8은, 연삭 대상물에 관해 도시하는 도면.

이하에, 본 발명의 실시의 형태에 관해 설명한다. 또한, 동일 또는 상당하는 부분에 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는 경우가 있다.

또한, 이하에 설명하는 실시의 형태에서, 개수, 양 등에 언급하는 경우, 특히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 발명의 범위는 반드시 그 개수, 양 등으로 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시의 형태에서, 각각의 구성 요소는, 특히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 발명에 있어서 반드시 필수의 것은 아니다.

도 1은, 연삭 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 연삭 장치는, 베이스(1)와, 연삭액 공급부(2)와, 연삭휠(3)과, 스핀들(4)과, 모터(5)와, 연결부(6)와, 기둥부(7)와, 흡인 장치(8)를 포함한다.

베이스(1)상에 척 테이블(100)(흡착 치구)이 설치된다. 척 테이블(100)은, 연삭 대상물(100α)을 흡착 가능하다.

척 테이블(100)은, 베이스(1)상에서 기둥부(7)와 X방향(수평 방향)으로 간격을 비간격을 띠우고 배치된다. 척 테이블(100)에는, 연삭 대상물(100α)이 설치된다. 연삭액 공급부(2)는, 연삭 대상물(100α)의 연삭면에 연삭액(예를 들면 순수(純水))을 공급한다. 연삭액 공급부(2)는, 연삭 대상물(100α)의 연삭면에 연삭액을 공급하는 것이 가능하면, 그 구성은 특히 한정되지 않는다.

연삭휠(3)(연삭부)은, 환형상(環狀) 기대(基臺)(3A)와, 환형상 기대(3A)에 부착된 연삭 지석(3B)을 포함한다. 연삭 지석(3B)은, 복수의 지석이 환상으로 배치되어 구성된다. 연삭 지석(3B)은, 예를 들면 다이아몬드 지석이다. 연삭휠(3)은, 스핀들(4)의 모터(5)측의 단부(端部)와는 반대측의 단부에 부착된다. 연삭휠(3)은, Z방향으로 연재되는 축을 중심으로 하여, 회전 가능하게 되어 있다.

스핀들(4)은, 모터(5)에 일단이 부착되어 Z방향(연직 하방향)으로 연재된다. 모터(5)는, 연결부(6)의 X방향의 단부에 부착된다. 연결부(6)는, 기둥부(7)에서의 베이스(1)측의 단부와 반대측의 단부로부터 X방향으로 연재된다. 기둥부(7)는, 베이스(1)의 단부의 영역부터 Z방향(연직 상방향)으로 연재된다. 척 테이블(100)은, 진공 펌프 등으로 이루어지는 흡인 장치(8)에 접속되어 있다. 흡인 장치(8)를 동작시킴에 의해, 연삭 대상물(100α)은 척 테이블(100)에 흡착 유지된다.

도 2A는, 척 테이블(100)을 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 2B는 도 2A에서의 ⅡB-ⅡB 단면도이다. 도 3은, 척 테이블(100)의 일부를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2A, 도 2B, 도 3은 척 테이블(100)을 모식적으로 도시하고 있기 때문에, 흡착구멍(131)의 개수나 형상 등은 반드시 완전히는 일치하지 않는다.

도 2A, 도 2B, 도 3에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(100)은, 본체(110)와, 다공질 부재(120)와, 흡착구멍 배치 영역(130)을 포함한다. 본체(110)는, 세라믹스 재료나 스테인리스 등으로 구성된다.

다공질 부재(120)는, 알루미나나 탄화규소를 포함하는 다공질 세라믹스 재료를 포함하고, 복수의 기공이 연통하는 연통 기공(氣孔) 구조를 갖는다. 다공질 부재(120)는, 100㎛ 이하의 기공을 다수 갖는 부재이다. 도 2A, 도 2B의 예에서는, 다공질 부재(120)는 사각형의 평면 형상을 갖고 있지만, 다공질 부재(120)의 평면 형상은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 원형이나 타원형상, 사각형 이외의 다각형 형상이라도 좋다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 다공질 부재(120)의 코너부가 곡선형상(曲線狀)으로 형성된 부분을 가져도 좋다. 흡착구멍 배치 영역(130)에는, 복수의 흡착구멍(131)이 형성된다. 도 2A, 도 2B의 예에서는, 다공질 부재(120)의 단변상에 3개, 장변상에 5개의 흡착구멍(131)이 각각 나열하여 형성되어 있지만, 흡착구멍(131)의 수는 이것으로 한정되지 않는다. 다공질 부재(120)가 사각형 형상을 갖는 경우, 한 예로서는, 1변에 3개 이상의 흡착구멍(131)이 나열하여 형성된다. 복수의 흡착구멍(131)은 전부 등간격으로 배치되어도 좋고, 일부의 흡착구멍(131)에 관해 간격이 다르도록 배치되어도 좋다. 흡착구멍(131)의 형상은, 반원형상(半圓狀)이라도 좋고, 타원형상의 일부를 갖는 것이라도 좋고, 사각형상이라도 좋고, 그 밖의 형상이라도 좋다. 흡착구멍(131)의 폭 내지 지름은, 예를 들면 2㎜ 이상 정도이다. 복수의 흡착구멍(131) 중 일부의 흡착구멍(131)의 형상이 딴것과 달라도 좋다.

본체(110)상의 연삭 대상물 배치 영역(110A)에 연삭 대상물(100α)이 배치된다. 연삭 대상물 배치 영역(110A)의 중심에 가까운 제1 부분에 다공질 부재(120)가 마련된다. 다공질 부재(120)의 외측에 흡착구멍 배치 영역(130)이 위치하고 있다. 다공질 부재(120)의 측면이 흡착구멍(131)에 면하고 있다. 즉, 다공질 부재(120)의 기공은 흡착구멍(131)과 연통하고 있다.

본체(110)는, 흡인로(吸引路)(111) 및 공간(112)을 갖는다. 흡인로(111)는 흡인 장치(8)에 접속된다. 다공질 부재(120) 및 흡착구멍(131)은, 흡인로(111)에 연통하는 공간(112)상에 마련된다. 다공질 부재(120) 및 흡착구멍(131)에 의해 연삭 대상물(100α)이 흡착된다. 다공질 부재(120)의 측면이 흡착구멍(131)에 면하고 있기 때문에, 연통 기공의 기공단의 개구가 다공질 부재(120)의 측면에 위치하여도, 흡인력을 리크 성분으로서 낭비하는 일 없이, 연삭 대상물(100α)의 흡착에 이용할 수 있다.

다공질 부재(120)상에서는 흡인력이 분산되기 쉽다. 흡착구멍(131)상에서는 다공질 부재(120)상보다도 강한 흡인력에 의해 연삭 대상물(100α)을 흡착 고정할 수 있다. 도 2A, 도 2B, 도 3에 도시하는 척 테이블(100)에서는, 연삭 대상물 배치 영역(110A)의 중심에 가까운 영역에서는 흡인력을 분산시키면서, 연삭 대상물 배치 영역(110A)의 외주연(外周緣)에 가까운 영역에서는 흡착구멍(131)을 이용하여 보다 강력한 흡착을 행할 수 있다. 이에 의해, 연삭 대상물(100α)의 휘어짐이나 연삭액 분출에 의한 연삭 대상물(100α)의 단부의 들떠오름을 억제하여 안정된 흡착을 행할 수 있고, 보다 평탄한 연삭품을 얻을 수 있다.

도 4A는, 비교례에 관한 척 테이블(200)을 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 4B는 도 4A에서의 ⅣB-ⅣB 단면도이다.

도 4A, 도 4B에 도시하는 비교례의 척 테이블(200)은, 연삭 대상물 배치 영역(210A), 흡인로(211), 및 공간(212)을 갖는 본체(210)와, 연삭 대상물 배치 영역(210A)의 전역에 걸쳐서 형성된 복수의 흡착구멍(231)을 포함한다.

도 4A, 도 4B의 비교례에서는, 다공질 부재를 이용하지 않고, 연삭 대상물 배치 영역(210A)의 전역에 걸쳐서 흡착구멍(231)에 의한 흡착을 행하고 있기 때문에, 흡착구멍(231)에 흡인되는 부분이 끌어당겨지는 상태가 되고, 그 상태에서 연삭 대상물을 연삭하면, 흡착구멍(231)상의 부분이 상대적으로 두꺼워져서, 연삭 후에 흡착구멍(231)이 전사(轉寫)된 흡착 흔적이 남고, 이것이 외관 불량의 하나의 원인이 된다.

또한, 흡착구멍(231)부터 연삭 대상물 배치 영역(210A)의 연부까지의 거리가 도 2A, 도 2B, 도 3의 예보다도 크기 때문에, 예를 들면 기판과 몰드 수지와의 열수축률의 차이에 의해 발생하는 연삭 대상물의 휘어짐이나 연삭액의 분출에 의한 연삭 대상물의 단부가 들떠오름에 의해, 연삭 후의 단부의 두께가 작아져서 파손되는 일이 있다. 연삭 대상물의 단부의 파손은, 제품의 외관 불량의 원인이 되고, 나아가서는 동작 불량의 원인도 될 수 있다.

이에 대해, 본 실시의 형태에 관한 척 테이블(100)에서는, 연삭 대상물 배치 영역(110A)의 중심에 가까운 영역에서는 흡인력을 분산시키면서, 연삭 대상물 배치 영역(110A)의 외주연에 가까운 영역에서는 강력한 흡착을 행하여 단부의 들떠오름을 억제할 수 있다.

도 5A는, 다른 실시의 형태에 관한 척 테이블(100)을 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 5B는 도 5A에서의 VB-VB 단면도이다. 도 5A, 도 5B에 도시하는 예에서는, 본체(110)가 오목부(113)를 갖는다. 연삭 대상물 배치 영역(110A)은, 오목부(113)의 저면상에 마련된다. 그 밖의 점에 관해서는, 도 2A, 도 2B, 도 3의 예와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 반복하지 않는다.

도 5A, 도 5B에 도시하는 예에서는, 다공질 부재(120) 및 흡착구멍 배치 영역(130)이 외측부분보다도 움푹들어가도록 오목부(113)가 마련되어 있다. 이 오목부(113)에 연삭 대상물(100α)이 감입된다. 이 오목부(113)에 의해, 연삭 중에 공급되는 연삭액이 연삭 대상물(100α)의 단부로부터 침입하는 것을 억제하는 효과를 높일 수 있다.

도 6은, 도 5A, 도 5B에 도시하는 척 테이블(100)의 변형례를 도시하는 평면도이다. 도 6에 도시하는 변형례에서는, 오목부(113)는 본체(110)의 지름 방향 전체에 걸쳐서 형성되어 있다.

도 7은, 본 실시의 형태에 관한 척 테이블(100)을 포함하는 연삭 장치를 이용하여 행하는 연삭품의 제조 방법의 플로우를 도시하는 도면이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 연삭품의 제조 방법은, 척 테이블(100)에 연삭 대상물(100α)을 흡착하는 공정(S1)과, 연삭 지석(3B)이 배치된 연삭휠(3)을 회전시켜, 연삭 지석(3B)에 의해 연삭 대상물(100α)을 연삭하는 공정(S2)을 구비한다. 이 연삭 공정(S2)에서, 연삭 대상물(100α)의 연삭면에 연삭액을 공급한다.

도 8은, 연삭 대상물(100α)에 관해 도시하는 도면이다. 하나의 예에서는, 연삭 대상물(100α)은, 지지 부재(101α)와, 지지 부재(101α)상의 봉지(封止) 수지(102α)를 포함한다. 연삭 대상물(100α)을 연삭하는 공정(S2)에서, 연삭 대상물(100α)의 두께를 저감하도록, 적어도 봉지 수지(102α)의 일부를 연삭한다. 즉, 봉지 수지(102α)의 상면(103α)을 연삭한다. 연삭 후에는 상면(104α)이 노출한다.

봉지 수지(102α)를 포함하는 반도체 패키지에 관해서는, 박형화의 요청이 매년 높아지고 있지만, 몰드 프로세스 자체에서 반드시 충분한 박형화를 도모할 수가 없는 경우가 있다. 또한, 연삭 대상물(100α)이 대형화하는 경향에 있다. 또한, 연삭 후의 제품의 외관 불량을 억제하고 싶다는 요청도 있다. 본 실시의 형태에 관한 척 테이블(100)을 이용함에 의해, 비교적 대형의 연삭 대상물이라도 평탄한 상태로 안정되게 흡착 유지할 수 있기 때문에, 연삭 대상물의 단부가 과도하게 연삭되어 파손되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 다공질 부재(120)상에 위치하는 부분에서는, 흡착구멍에 의한 흡착 흔적도 발생하지 않는다. 이상의 결과로서, 본 실시의 형태에 관한 척 테이블(100)에 의하면, 제품의 외관 불량 내지 동작 불량의 발생을 억제하면서 충분히 평탄하며 또한 박형의 반도체 패키지를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시의 형태에 관한 척 테이블(100)에 의하면, 특단으로 추가의 공정을 마련하는 일 없이 연삭 대상물을 안정하게 흡착 유지할 수 있기 때문에, 안정된 흡착 유지를 위해 공정이 번잡화 하는 것도 억제할 수 있다.

지지 부재(101α)는, 반도체 칩, 박막 등을 지지하는 것으로서, 리드 프레임,

서브스트레이트, 인터포우저, 반도체 웨이퍼(실리콘 웨이퍼 등), 금속 기판, 유리 기판, 세라믹스 기판, 수지 기판, 배선 기판 등을 포함한다. 지지 부재(101α)는, 배선이 시행된 것이라도 좋고, 배선이 시행되지 않은 것이라도 좋다.

봉지 수지(102α)는, 지지 부재(101α)에 지지된 반도체 칩, 박막 등의 적어도 1면을 봉지하는 수지이다.

본 실시의 형태에 관한 연삭 장치의 연삭 대상은, 봉지 수지(102α)로 한정되지 않는다. 몰드 수지 외에, 실리콘, 구리, 주석 등이 연삭 대상이 될 수 있다.

본 발명의 실시의 형태에 관해 설명하였지만, 금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1 : 베이스
2 : 연삭액 공급부
3 : 연삭휠
3A : 환형상 기대
3B : 연삭 지석
4 : 스핀들
5 : 모터
6 : 연결부
7 : 기둥부
8 : 흡인 장치
100, 200 : 척 테이블
100α: 연삭 대상물
101α: 지지 부재
102α: 봉지 수지
103α, 104α: 상면
110, 210 : 본체
110A, 210A : 연삭 대상물 배치 영역
111, 211 : 흡인로
112, 212 : 공간
113 : 오목부
120 : 다공질 부재
130 : 흡착구멍 배치 영역
131, 231 : 흡착구멍

Claims

연삭 대상물을 흡착하기 위한 척 테이블로서,
상기 연삭 대상물을 배치 가능한 영역을 갖는 본체와,
상기 본체에서의 상기 연삭 대상물을 배치 가능한 영역 내에 마련되고, 상기 연삭 대상물을 흡착하는 다공질 부재와,
상기 본체에서의 상기 연삭 대상물을 배치 가능한 영역 내로서, 상기 다공질 부재의 외측에 마련된 흡착구멍 배치 영역을 구비하고,
상기 다공질 부재의 측면이 상기 흡착구멍 배치 영역의 흡착구멍에 면하는 것을 특징으로 하는 척 테이블.
제1항에 있어서,
상기 본체는 오목부를 가지며,
상기 연삭 대상물을 배치 가능한 영역은, 상기 오목부의 저면상에 마련되는 것을 특징으로 하는 척 테이블.
제1항 또는 제2항에 있어서,
흡인 장치에 접속 가능한 흡인로가 상기 본체에 형성되고,
상기 다공질 부재 및 상기 흡착구멍 배치 영역은, 상기 흡인로에 연통하는 공간상에 마련되는 것을 특징으로 하는 척 테이블.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다공질 부재는, 연통 기공 구조를 갖는 다공질 세라믹스 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 척 테이블.
제1항 또는 제2항에 기재된 척 테이블과,
상기 척 테이블에 흡착된 상기 연삭 대상물을 연삭하는 연삭부를 구비한 것을 특징으로 하는 연삭 장치.
제6항에 있어서,
상기 척 테이블에 흡착된 상기 연삭 대상물에 연삭액을 공급하는 연삭액 공급부를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 연삭 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 척 테이블에 상기 연삭 대상물을 흡착하는 공정과,
지석이 배치된 연삭부를 회전시켜서 상기 지석에 의해 연삭 대상물을 연삭하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 연삭품의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 연삭하는 공정에서, 상기 연삭 대상물의 연삭면에 연삭액을 공급하는 것을 특징으로 하는 연삭품의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 연삭 대상물은, 지지 부재와, 상기 지지 부재상의 봉지 수지를 포함하고,
상기 연삭 대상물을 연삭하는 공정은, 상기 연삭 대상물의 두께를 저감하도록 적어도 상기 봉지 수지의 일부를 연삭하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 연삭품의 제조 방법.