TW202032701A - 卡盤台 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種卡盤台,能適當地保持具備凹部的晶圓,且不易產生因雷射光束的照射所造成的損傷。[解決手段]一種卡盤台,裝備於雷射加工裝置並保持晶圓,雷射加工裝置藉由對晶圓照射雷射光束而可加工晶圓,晶圓係在正面側具備形成有元件的元件區域與圍繞元件區域的外周剩餘區域,且在背面側中對應元件區域的區域具備凹部,卡盤台具備:多孔板,其上表面側插入晶圓的凹部,且對雷射光束具有穿透性;以及工作台基台,具備容納多孔板的下表面側的容納凹部、與將容納凹部連接至吸引源的吸引路徑,其中,多孔板係以上表面側從工作台基台的上表面往上方突出之方式配置,多孔板的上表面與工作台基台的上表面之高度差係對應晶圓的凹部的深度。
Description
本發明係關於一種保持晶圓的卡盤台。
在元件晶片的製造步驟中,係使用具備元件區域與外周剩餘區域的晶圓,該元件區域係在由分割預定線(切割道)所劃分的多個區域分別形成有由IC(Integrated Circuit,積體電路)、LSI(Large Scale Integration,大型積體電路)等所形成的元件,該外周剩餘區域係圍繞元件區域。藉由沿著分割預定線分割此晶圓,從而製造分別具備元件的多個元件晶片。
在晶圓的分割中,例如使用具備卡盤台與切割單元的切割裝置,該卡盤台保持晶圓,該切割單元裝設有切割晶圓之圓環狀的切割刀片。藉由使切割刀片旋轉並切入由卡盤台所保持的晶圓,而能切斷晶圓並分割成多個元件晶片。
另一方面,亦廣泛使用藉由雷射加工裝置而加工晶圓的方法。雷射加工裝置具備卡盤台與雷射照射單元,該卡盤台保持晶圓,該雷射照射單元對晶圓照射雷射光束(參照專利文獻1)。
藉由將晶圓配置在卡盤台的保持面上且使吸引源的負壓作用在該保持面,晶圓會由卡盤台所吸引保持。然後,藉由從雷射照射單元朝向由卡盤台所保持的晶圓照射雷射光束,而對晶圓施以預定的加工。藉由此雷射加工裝置,例如進行在晶圓的正面形成溝槽的加工、在晶圓的內部形成改質層的加工等,該改質層係成為分割晶圓時的起點。
又,近年來,伴隨著電子設備的小型化、薄型化,元件晶片亦希冀薄型化。於是,提出了研削分割前的晶圓而薄化的技術。在晶圓的研削中,例如使用具備卡盤台與研削單元的研削裝置,該卡盤台保持晶圓,該研削單元裝設固定有研削磨石的研削輪。藉由以卡盤台保持晶圓且一邊使卡盤台與研削輪分別旋轉一邊使研削磨石接觸晶圓的背面側,從而晶圓被研削而薄化。
若研削晶圓而薄化,則晶圓的剛性會降低,晶圓變得容易產生翹曲。若晶圓產生翹曲,則會有變得難以在研削晶圓後實施預定步驟(晶圓的搬送、以金屬膜覆蓋晶圓的背面的步驟等)的情況。於是,提出了一種方法,其在薄化晶圓時,只研削晶圓的背面側中對應元件區域的中央區域(參照專利文獻2)。若使用此方法,則因晶圓的外周部沒有薄化,故抑制晶圓的剛性降低,且抑制晶圓產生翹曲。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-281434號公報
[專利文獻2]日本特開2007-19461號公報
[發明所欲解決的課題]
如上述,若只研削晶圓中對應元件區域的區域,則在晶圓的背面側會形成凹部。然後,在藉由雷射加工裝置加工此晶圓的正面側時,需要以卡盤台的保持面吸引晶圓的背面側。然而,卡盤台的保持面一般是形成為平坦狀,難以將具有凹部的晶圓的背面密接於卡盤台的保持面。其結果,會有難以藉由卡盤台適當地保持晶圓的情況。
又,在使用雷射加工裝置加工晶圓時,因雷射光束穿透晶圓或從晶圓的外側漏出,而有雷射光束照射至卡盤台的情況。如此一來,有卡盤台反被雷射光束加工而損傷之虞。若卡盤台損傷,則需要交換卡盤台的作業,導致作業效率的降低與成本的增加。
本發明為有鑒於所述問題而完成者,目的在於提供一種卡盤台,能適當地保持具備凹部的晶圓,且不易產生因雷射光束的照射所造成的損傷。
[解決課題的技術手段]
若根據本發明的一態樣,係提供一種卡盤台,裝備於雷射加工裝置並保持晶圓,該雷射加工裝置藉由對該晶圓照射雷射光束而可加工該晶圓,該晶圓係在正面側具備形成有元件的元件區域與圍繞該元件區域的外周剩餘區域,且在背面側中對應該元件區域的區域具備凹部,該卡盤台具備:多孔板,其上表面側插入該晶圓的該凹部,且對該雷射光束具有穿透性;以及工作台基台,其具備容納該多孔板的下表面側的容納凹部、與將該容納凹部連接至吸引源的吸引路徑,其中,該多孔板係以上表面側從該工作台基台的上表面往上方突出之方式配置,該多孔板的上表面與該工作台基台的上表面之高度差係對應該晶圓的該凹部的深度。
此外,較佳地,該卡盤台進一步具備按壓固定部,該按壓固定部藉由推壓該多孔板的側面側且將該多孔板按壓至由該容納凹部的側面所構成之該工作台基台的內壁,而將該多孔板自由裝卸地固定在該工作台基台。又,較佳地,該工作台基台具備連接該容納凹部與該工作台基台的側面之大氣敞開槽。又,較佳地,該工作台基台具備配置在與該晶圓的外周部重疊的位置之發光部。又,較佳地,在該多孔板的側面設置有密封構件。
[發明功效]
本發明一態樣的卡盤台具備固定在工作台基台的多孔板,多孔板的上表面側係從工作台基台的上表面往上方突出。然後,晶圓係以多孔板的上表面側插入形成在晶圓的背面側的凹部之方式配置。藉此,晶圓的凹部係由多孔板所支撐,且具備凹部的晶圓係由卡盤台所適當地保持。
又,多孔板係由對雷射光束具有穿透性的材質所構成。因此,例如即使雷射光束穿透晶圓而照射至多孔板,也難以由雷射光束對多孔板進行加工。藉此,抑制多孔板的損傷。
以下,參照添附圖式而說明本發明一態樣的實施方式。首先,針對可由本實施方式的卡盤台所保持的晶圓的構成例進行說明。圖1(A)係表示晶圓11的立體圖。
晶圓11係由例如矽晶等材料而形成為圓盤狀,並具備正面11a與背面11b。晶圓11係由彼此交叉地排列成格子狀的多條分割預定線(切割道)13而劃分成多個區域,在此區域的正面11a側分別形成有IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等的元件15。
晶圓11係在正面側11a具備:形成有多個元件15的約略圓形的元件區域17,與圍繞元件區域17的環狀的外周剩餘區域19。外周剩餘區域19係位在晶圓11的外周部,並相當於未形成元件15的區域。在圖1(A)中,以二點鏈線表示元件區域17與外周剩餘區域19的邊界21。
此外,晶圓11的材質、形狀、構造、大小等並無限制。例如,晶圓11亦可由矽晶以外的半導體(GaAs、InP、GaN、SiC等)、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等材料所形成。又,元件15的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等亦無限制。
藉由沿著分割預定線13分割晶圓11,可得到分別包含元件15的多個元件晶片。此外,以此元件晶片的薄型化等為目的,對分割前的晶圓11施以研削加工。具體而言,晶圓11的背面11b側係以研削磨石研削,從而晶圓11被薄化。
在研削晶圓11的背面11b側時,首先,將圓形的保護構件23貼附在晶圓11的正面11a側。作為保護構件23,例如使用由樹脂等所形成之薄膜狀的膠膜。圖1(B)係表示貼附有保護構件23的晶圓11的立體圖。晶圓11的正面11a側係由保護構件23所覆蓋,從而多個元件15被保護。
接著,針對用於晶圓11的研削加工之研削裝置的構成例進行說明。圖2係表示研削裝置2的立體圖。研削裝置2具備保持晶圓11的卡盤台(保持台)4與對晶圓11施以研削加工的研削單元6。
卡盤台4的上表面係對應晶圓11的形狀形成為俯視呈圓形,並構成保持晶圓11的保持面。此保持面係經由形成在卡盤台4的內部的吸引路徑(未圖示)而連接吸引源。
卡盤台4係連接馬達等旋轉驅動源(未圖示),此旋轉驅動源係使卡盤台4繞大致平行於垂直方向的旋轉軸旋轉。又,在卡盤台4的下方設置有移動機構(未圖示),此移動機構係使卡盤台4在水平方向移動。
在卡盤台4的上方配置有研削單元6。研削單元6具備由升降機構(未圖示)所支撐之圓筒狀的殼體8。殼體8中容納有圓柱狀的主軸10,主軸10的下端部露出至殼體8的外部。在此主軸10的下端部裝設有圓盤狀的研削輪12。
研削輪12具備由不鏽鋼、鋁等金屬材料所形成之圓環狀的基台14。此外,基台14的直徑小於由卡盤台4所保持的晶圓11的元件區域17(參照圖1(A))的直徑。又,在基台14的下表面側,沿著基台14的外周部而固定有形成為長方體狀的多個研削磨石16。
在主軸10的上端側(基端側)連接有馬達等旋轉驅動源(未圖示),研削輪12係藉由此旋轉驅動源所產生的力,而繞大致平行於垂直方向的旋轉軸旋轉。又,在研削單元6的內部或附近,設置有用於對由卡盤台4所保持的晶圓11及研削磨石16供給純水等研削液的噴嘴(未圖示)。
在研削晶圓11的背面11b側時,首先,以晶圓11的正面11a側(保護構件23側)面對卡盤台4的保持面之方式,將晶圓11配置在卡盤台4上。然後,使吸引源的負壓作用在卡盤台4的保持面。藉此,晶圓11係隔著保護構件23而由卡盤台4所吸引保持。
接著,使保持晶圓11的卡盤台4移動至研削單元6的下方。此時卡盤台4的位置係調整為:多個研削磨石16係與晶圓11的元件區域17(參照圖1(A))重疊,且不與晶圓11的外周剩餘區域19(參照圖1(A))重疊。
然後,使卡盤台4與研削輪12分別旋轉,一邊朝向晶圓11的背面11b側供給研削液一邊使殼體8下降。例如,卡盤台4係以預定的旋轉數(例如300rpm)在箭號A所示的方向旋轉,而研削輪12係以預定的旋轉數(例如6000rpm)在箭號B所示的方向旋轉。殼體8的下降速度係調整為研削磨石16以適當的力按壓晶圓11的背面11b側。
若殼體8下降且多個研削磨石16接觸晶圓11,則晶圓11的背面11b側會被研削。此時多個研削磨石16會與晶圓11的背面11b中對應元件區域17(與元件區域17重疊)的第一區域11c接觸,且不與對應外周剩餘區域19(與外周剩餘區域19重疊)的第二區域11d接觸。因此,只有晶圓11的第一區域11c會被研削磨石16研削並薄化。
若晶圓11被薄化至所要的厚度,則結束晶圓11的研削加工。圖3係表示研削加工後的晶圓11的立體圖。在研削加工後的晶圓11的背面11b側,形成有圓形的凹部11e。此凹部11e係形成在對應元件區域17(參照圖1(A))的區域,並被晶圓11的外周部11f圍繞。此外,外周部11f並未被施以研削加工,外周部11f的厚度與研削加工前的晶圓11的厚度相同。
假設若研削晶圓11的背面11b側整面,則晶圓11的剛性會降低,晶圓11變得容易產生翹曲。若晶圓11產生翹曲,則會有變得難以在晶圓研削後實施預定的步驟(晶圓11的搬送、以金屬膜覆蓋晶圓11的背面11b側的步驟等)的情況。
另一方面,若如上述只研削晶圓11的背面11b中對應元件區域17的區域(第一區域11c),則如圖3所示晶圓11的外周部11f並未被薄化,維持在厚的狀態。藉此,抑制晶圓11的剛性降低,並抑制晶圓11產生翹曲。
接著,藉由對已施以研削加工的晶圓11照射雷射光束而加工晶圓11。在藉由雷射光束加工晶圓11時,首先,晶圓11是由環狀的框架所支撐。圖4(A)係表示由框架27所支撐的晶圓11的立體圖,圖4(B)係表示由框架27所支撐的晶圓11的剖面圖。
在晶圓11的背面11b側,貼附有直徑大於晶圓11之圓形的膠膜25。例如,膠膜25係藉由後述方式所得到的柔軟薄膜:在由聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂所形成的基材上,形成橡膠系或丙烯系的黏著層(糊層)。此外,如圖4(B)所示,膠膜25並非只貼附在晶圓11的外周部11f,亦沿著凹部11e的輪廓貼附在凹部11e的內部。
膠膜25的外周部係貼附在環狀的框架27,其中,該環狀的框架27在中央部具備直徑大於晶圓11之圓形的開口27a。藉此,晶圓11係以配置在開口27a的內側的狀態,隔著膠膜25而由框架27所支撐。然後,由框架27所支撐的晶圓11被搬送至雷射加工裝置並進行加工。
圖5係表示雷射加工裝置22的立體圖。雷射加工裝置22具備基台24,該基台24支撐雷射加工裝置22所具備的各構成要素。又,在基台24的後方,沿著Z軸方向(垂直方向、上下方向)配置有長方體狀的支撐構造26。
在基台24的前方的角部,設置有朝向上方突出的突出部24a。在突出部24a的內部形成有開口,在此開口的內部設置有連接升降機構(未圖示)的卡匣升降機28。在卡匣升降機28的上表面,搭載有可容納多個晶圓11的卡匣30,該晶圓11為被框架27支撐的狀態(參照圖4(A)及圖4(B))。
在突出部24a的後方,設置有用於暫置晶圓11的暫置機構32。暫置機構32具備配置在大致平行於Y軸方向(分度進給方向、前後方向)的一對導軌32a、32b。導軌32a、32b係以一邊維持彼此平行的狀態一邊接近與遠離的方式,沿著X軸方向(加工進給方向、左右方向)移動。此外,導軌32a、32b分別具備支撐框架27(參照圖4(A)與圖4(B))的支撐面與大致垂直於支撐面的側面。
在暫置機構32的上方,設置有搬送晶圓11的搬送機構34。在搬送機構34的突出部24a側,設置有握持框架27的握持部34a,其中,該框架27支撐晶圓11。又,在搬送機構34的下表面側,設置有吸引並保持晶圓11或框架27的多個吸附墊(未圖示)。
容納在卡匣30的晶圓11係藉由以握持部34a握持框架27的搬送機構34而被從卡匣30拉出,並配置在導軌32a、32b上。又,導軌32a、32b係以彼此接近的方式移動而夾住晶圓11,並進行晶圓11在X軸方向的對位。
在基台24的中央部,設置有移動機構36。移動機構36具備配置在大致平行於Y軸方向的一對Y軸導軌38。在Y軸導軌38可滑動地安裝有Y軸移動台40。
在Y軸移動台40的背面側(下表面側)設置有螺帽部(未圖示),在此螺帽部螺合有配置成大致平行於Y軸導軌38的Y軸滾珠螺桿42。在Y軸滾珠螺桿42的一端部連結有Y軸脈衝馬達44。若以Y軸脈衝馬達44使Y軸滾珠螺桿42旋轉,則Y軸移動台40會沿著Y軸導軌38而在Y軸方向移動。
在Y軸移動台40的正面(上表面)設置有配置成大致平行於X軸方向的一對X軸導軌46。在X軸導軌46可滑動地安裝有X軸移動台48。
在X軸移動台48的背面側(下表面側)設置有螺帽部(未圖示),在此螺帽部螺合有配置成大致平行於X軸導軌46的X軸滾珠螺桿50。在X軸滾珠螺桿50的一端部連結有X軸脈衝馬達(未圖示)。若以X軸脈衝馬達使X軸滾珠螺桿50旋轉,則X軸移動台48會沿著X軸導軌46而在X軸方向移動。
而在X軸移動台48的正面側(上表面側)設置有柱狀的工作台基座52。在工作台基座52的上部配置有保持晶圓11的卡盤台(保持台)54。又,在卡盤台54的周圍設置有固定框架27(參照圖4(A)與圖4(B))的四個夾具56,該框架27支撐晶圓11。
工作台基座52連結有馬達等旋轉驅動源(未圖示)。若以旋轉驅動源使工作台基座52旋轉,則卡盤台54會繞大致平行於Z軸方向的旋轉軸旋轉。又,若以移動機構36使X軸移動台48在X軸方向移動,則工作台基座52及卡盤台54會在X軸方向移動(加工進給)。更進一步,若以移動機構36使Y軸移動台40在Y軸方向移動,則工作台基座52及卡盤台54會在Y軸方向移動(分度進給)。
在卡盤台54的上表面構成保持晶圓11的保持面54a。又,保持面54a係經由形成在卡盤台54的內部的吸引路徑(未圖示)等而連接吸引源(未圖示)。此外,關於卡盤台54的構造的詳細內容將於後述(參照圖6(A)、圖6(B)等)。
又,支撐構造26具備朝向前方突出的支撐臂26a。在此支撐臂26a的前端部配置有朝向下方照射雷射光束的雷射照射單元58。又,在鄰接雷射照射單元58的位置設置有拍攝晶圓11的攝像單元(攝影機)60。
雷射照射單元58例如具備雷射振盪器(未圖示),該雷射振盪器會脈衝振盪出可被晶圓11吸收的波長的雷射光束(對晶圓11具有吸收性的波長的雷射光束)。例如,在晶圓11係由矽晶等半導體材料所形成且對晶圓11施以燒蝕加工的情況中,可使用具備Nd:YAG等雷射媒介的雷射振盪器,其中,該雷射媒介會脈衝振盪出波長為355nm的雷射光束。
又,雷射照射單元58具備將從雷射振盪器脈衝振盪出的雷射光束進行聚光的聚光器(未圖示)。此聚光器將雷射光束聚光在由卡盤台54所保持的晶圓11的預定位置。藉由一邊以雷射照射單元58照射雷射光束一邊使卡盤台54移動而加工晶圓11。
此外,卡盤台54的動作能對應加工的內容而適當設定。例如,藉由使晶圓11沿著X軸方向或Y軸方向移動,晶圓11會沿著X軸方向或Y軸方向而被加工。又,藉由使卡盤台54旋轉,晶圓11會沿著卡盤台54的旋轉方向而被環狀加工。
暫置於暫置機構32的晶圓11會在被搬送機構34搬送至卡盤台54後,被雷射照射單元58加工。然後,加工後的晶圓11例如由搬送機構34所保持並配置在暫置機構32。
此外,在將晶圓11從卡盤台54搬送至暫置機構32的過程中,亦可將晶圓11搬送至清洗單元(未圖示)並進行晶圓11的清洗。然後,配置在暫置機構32的晶圓11在被導軌32a、32b夾住並進行對位後,會藉由搬送機構34而被容納至卡匣30。
暫置機構32、搬送機構34、移動機構36、卡盤台54、雷射照射單元58、攝像單元60等構成要素係分別連接至控制單元(未圖示)。此控制單元係配合晶圓11的加工所需的一連串步驟,而控制雷射加工裝置22的各構成要素的動作。
在以雷射加工裝置22加工圖4(A)與圖4(B)所示的晶圓11的正面11a側時,首先,以卡盤台54支撐晶圓11。具體而言,以晶圓11的背面11b側(膠膜25側)面對保持面54a的方式,將晶圓11配置在卡盤台54上,且同時以夾具56固定框架27。在此狀態,若使吸引源的負壓作用在保持面54a,則晶圓11會隔著膠膜25而由卡盤台54所吸引保持。
但是,在晶圓11的背面11b側形成有凹部11e(參照圖4(B)),膠膜25亦沿著凹部11e貼附。因此,若假設卡盤台54的保持面54a被水平地形成,則將晶圓11配置在卡盤台54上時,在膠膜25與保持面54a之間會形成縫隙,會有晶圓11無法由卡盤台54所適當地保持的情況。
於是,在本實施方式中,使用具備工作台基台與固定在工作台基台的多孔板之卡盤台54。此多孔板係以上表面側從工作台基台的上表面往上方突出之方式配置,晶圓11係以多孔板的上表面側插入形成在晶圓11的背面11b側的凹部之方式配置。
藉此,晶圓11的凹部11e係由多孔板所支撐,而具備凹部11e的晶圓11係由卡盤台54所適當地保持。以下,針對卡盤台54的具體構成例進行說明。
圖6(A)係表示卡盤台54的俯視圖,圖6(B)係以A-A’連線切斷卡盤台54時的剖面圖。卡盤台54具備圓盤狀的工作台基台70。工作台基台70係使用例如SUS等的金屬、陶瓷、樹脂等而形成。又,工作台基台70亦可由對雷射照射單元58(參照圖5)照射出的雷射光束具有穿透性的透明材質(玻璃等)所構成。
在工作台基台70的正面70a側設置有往上方突出的圓形的凸部70b。此凸部70b的上表面70c相當於工作台基台70的上表面,並構成保持晶圓11的外周部11f的保持面(參照圖9)。
又,工作台基台70在其上表面側(凸部70b的上表面70c側)具備容納凹部70d。容納凹部70d形成為從凸部70b的上表面70c朝向工作台基台70的下表面側並在俯視呈圓形。藉由此容納凹部70d的側面,構成工作台基台70的內壁。此外,容納凹部70d的直徑小於凸部70b的直徑,凸部70b與容納凹部70d係同心圓狀地配置。
又,在容納凹部70d的底部形成有吸引路徑70e。吸引路徑70e係從容納凹部70d的底部朝向工作台基台70的背面(下表面)側而形成,並經由閥件98而連接吸引源100。藉由此吸引路徑70e,容納凹部70d連接吸引源100。
又,在凸部70b的上表面70c側形成有多個大氣敞開槽70f,該多個大氣敞開槽70f連接容納凹部70d的側面(工作台基台70的內壁)與凸部70b的外周面(工作台基台70的側面)。如後述,大氣敞開槽70f設置成用於在由卡盤台54保持晶圓11時使容納凹部70d與卡盤台54的外部連通而大氣敞開。此外,在圖6(A)中雖表示沿著凸部70b的圓周方向大致等間隔地形成四個大氣敞開槽70f的例子,但大氣敞開槽70f的數量及配置並無任何限制。
在容納凹部70d容納有吸引保持晶圓11的圓盤狀的吸引部72。吸引部72具備多孔板74,該多孔板74係由多孔材料所形成,且具備從上表面連通至下表面的多個貫通孔。多孔板74係由對雷射照射單元58(參照圖5)照射出的雷射光束具有穿透性的材質所形成。亦即,從雷射照射單元58照射出的光會穿透多孔板74。此多孔板74的上表面74a構成保持晶圓11的凹部11e的保持面(參照圖9)。
例如,多孔板74係由多孔質玻璃所形成。作為多孔質玻璃的材料,可使用鈉玻璃(鈉石灰玻璃)、硼矽酸玻璃、石英玻璃等。尤其石英玻璃因為耐熱性高,故較佳作為用於多孔板74的材料。
此外,多孔板74的厚度大於容納凹部70d的深度。因此,若將吸引部72配置在容納凹部70d的內部,則多孔板74的下表面側會插入容納凹部70d,且同時多孔板74的上表面74a側會從工作台基台70的上表面(凸部70b的上表面70c)往上方突出。
在多孔板74的側面設置有密封構件76。密封構件76係由樹脂等所形成,並以圍繞多孔板74之方式形成。此外,在吸引部72的直徑小於容納凹部70d的直徑的情況,若將吸引部72配置在容納凹部70d,則如圖6(B)所示在凸部70b與密封構件76之間會形成縫隙78。
又,卡盤台54具備將多孔板74固定在工作台基台70的按壓固定部80。按壓固定部80具備固定在工作台基台70的正面70a的固定部82、與推壓多孔板74的推壓部84。固定部82與推壓部84係藉由賦能構件86而彼此連接。
賦能構件86係由可對推壓部84賦予勢能的構件所形成,例如係由可藉由彈性力而對推壓部84進行推壓的彈性構件(彈簧等)所構成。在本實施方式中,使用彈簧作為賦能構件86。賦能構件86的一端側固定在固定部82,另一端側固定在推壓部84。
如圖6(B)所示,在凸部70b的下部側的局部形成有貫通孔70g,該貫通孔70g從容納凹部70d的側面(工作台基台70的內壁)貫通至凸部70b的外周面(工作台基台70的側面)。又,推壓部84係形成為可插入貫通孔70g的形狀及大小。此外,推壓部84中位在固定部82相反側的側面係對應多孔板74的側面的形狀而形成為曲面狀,且構成推壓多孔板74的推壓面84a。
又,如圖6(A)所示,在固定部82形成有上下貫通固定部82的多個長孔82a。長孔82a係以長軸方向沿著連結固定部82與工作台基台70的中心之直線的方式形成。在此長孔82a插入有用於將固定部82固定在工作台基台70的螺絲88。
圖7係放大表示按壓固定部80的局部的剖面圖。在工作台基台70的正面70a側形成有螺絲88的前端部所插入的螺絲槽70h。在以長孔82a與螺絲槽70h重疊的方式配置固定部82的狀態,若將螺絲88插入長孔82a並螺入螺絲槽70h,則固定部82會藉由螺絲88的頭部88a而推抵工作台基台70,而固定在工作台基台70。
在將多孔板74固定在工作台基台70時,首先,在將多孔板74配置在容納凹部70d的內部的狀態,將推壓部84插入貫通孔70g,且同時將固定部82配置在工作台基台70的正面70a上。然後,藉由將固定部82推壓至容納凹部70d側,使推壓部84的推壓面84a接觸多孔板74的側面側(密封構件76),且同時將由彈簧所構成的賦能構件86縮短成小於原始長度。
藉此,多孔板74會被推壓部84從側面側推壓,多孔板74會被按壓至工作台基台70的內壁中位於按壓固定部80相反側的區域。在此狀態,將螺絲88插入固定部82的長孔82a並螺入螺絲槽70h,而將固定部82固定在工作台基台70的正面70a。其結果,多孔板74會以被工作台基台70的內壁與推壓部84夾住的狀態固定在工作台基台70。
另一方面,在將多孔板74從工作台基台70卸除時,則鬆脫螺絲88而卸除按壓固定部80。藉此,由按壓固定部80所致之多孔板74的推壓會被解除,而能將多孔板74從容納凹部70d卸除。圖8係表示工作台基台70與多孔板74為分離狀態的卡盤台54的剖面圖。如此,多孔板74係藉由按壓固定部80而自由裝卸地固定在工作台基台70。
又,在凸部70b中未形成大氣敞開槽70f的區域形成有多個發光部90。發光部90具備配置在凹部70i的內部的光源92,其中,該凹部70i形成在凸部70b的上表面70c側。光源92係由LED(Light Emitting Diode,發光二極體)等所形成,並經由配線94而連接對光源92供給電壓的電源(未圖示)。又,容納光源92的凹部70i的上部係被由透明構件所形成的蓋體96所覆蓋。
若經由配線94而對光源92供給預定電壓,則光源92會發光。然後,光源92所發出的光會經由蓋體96而朝向卡盤台54的上方照射。例如,發光部90係在以攝像單元60(參照圖5)拍攝晶圓11時,用於作為照亮晶圓11的外周部11f的燈光。
藉由上述卡盤台54,保持在背面11b側形成有凹部11e的晶圓11(參照圖4(B))。圖9係表示保持晶圓11的卡盤台54的剖面圖。
在以卡盤台54保持晶圓11時,首先,以晶圓11的背面11b側(膠膜25側)面對多孔板74的上表面74a的方式,將晶圓11配置在卡盤台54上。此時晶圓11是以凹部11e與多孔板74重疊的方式被定位。又,以夾具56(參照圖5)固定支撐晶圓11的框架27。
於此,多孔板74的厚度係以下述方式設定:工作台基台70的上表面(凸部70b的上表面70c)與多孔板74的上表面74a之高度差(多孔板74的突出量)對應晶圓11的凹部11e的深度。具體而言,多孔板74的突出量與凹部11e的深度大致相同。又,多孔板74的直徑係設定成小於凹部11e的直徑。
因此,若將晶圓11配置在卡盤台54上,則多孔板74的上表面74a側會插入晶圓11的凹部11e。然後,晶圓11的凹部11e隔著膠膜25而由多孔板74的上表面74a所支撐,晶圓11的外周部11f隔著膠膜25而由凸部70b的上表面70c所支撐。
此外,在不影響晶圓11的保持的範圍內,多孔板74的突出量與凹部11e的深度亦可相異。在此情況,多孔板74的突出量與凹部11e的深度之差較佳為100μm以下。
又,如上述,多孔板74的直徑與厚度係因應晶圓11的直徑與凹部11e的深度等而設定。因此,較佳為事先準備尺寸相異的多個多孔板74。藉此,可因應由卡盤台54所保持的晶圓11的尺寸而交換多孔板74。此外,多孔板74的交換可藉由按壓固定部80的裝卸而輕易地實施。
接著,打開閥件98而使吸引源100的負壓作用在吸引路徑70e。此時,多孔板74的上表面74a被晶圓11的凹部11e覆蓋,多孔板74的側面則被密封構件76覆蓋。因此,若打開閥件98則吸引路徑70e會輕易被吸引源100所減壓,而負壓作用在多孔板74的上表面74a。藉此,晶圓11隔著膠膜25而由卡盤台54所吸引保持。
此外,在將晶圓11配置在卡盤台54上時,如圖9所示會有在密封構件76與膠膜25之間形成縫隙102的情況。若假設在此縫隙102為密閉狀態下打開閥件98,則會有後述情況:經由密封構件76的上表面與膠膜25之間的縫隙等,吸引源100的負壓會作用在縫隙102,而縫隙102被減壓。其結果,晶圓11的外周部11f會被拉近至密封構件76側而有晶圓11變形、損壞之虞。
另一方面,上述卡盤台54具備形成在凸部70b的大氣敞開槽70f,縫隙102藉由此大氣敞開槽70f而大氣敞開。因此,即使打開閥件98,縫隙102亦難以被減壓,晶圓11不易產生變形。藉此,防止晶圓11的損壞。
在由卡盤台54保持晶圓11後,使卡盤台54移動至雷射照射單元58(參照圖5)之下。然後,從雷射照射單元58朝向晶圓11的正面11a側照射雷射光束。藉此,對晶圓11的正面11a側施以預定的加工。
此外,晶圓11的加工內容並無限制。例如,進行藉由燒蝕而在晶圓11的正面形成溝槽的加工、在晶圓11的內部形成改質層的加工等,其中,該改質層成為分割晶圓時的起點。
在對晶圓11照射雷射光束前,亦可在晶圓11的正面11a側形成保護膜。保護膜例如係藉由使塗布在晶圓11的正面11a側的水溶性液狀樹脂硬化而形成。作為水溶性樹脂,可使用PVA(聚乙烯醇)、PEG(聚乙二醇)等。
藉由此保護膜,可防止在以雷射光束加工晶圓11時所產生的加工屑(碎片)附著在晶圓11的正面11a。此外,由水溶性樹脂所形成的保護膜係在由雷射光束所進行的加工結束後,藉由對晶圓11的正面11a側供給純水等方法而去除。
又,在對晶圓11照射雷射光束之前,較佳為以攝像單元60(參照圖5)拍攝由卡盤台54所保持的晶圓11的外周部11f而確認晶圓11的位置。例如,藉由攝像單元60拍攝晶圓的外周緣的三處以上,並基於由拍攝所得到的影像,而取得晶圓11的外周緣的座標及中心座標。藉由基於如此所得到的晶圓11的位置資訊而控制雷射光束的照射位置,可避免例如雷射光束不經意地照射至晶圓11的外側等不良狀況。
在由攝像單元60拍攝晶圓11時,較佳為使設置在工作台基台70的凸部70b的多個發光部90(參照圖6(A)等)發光。藉此,發光部90會發揮背光功能而可得到鮮明的影像,而能正確地掌握晶圓11的位置。
如上所述,本實施方式的卡盤台54具備固定在工作台基台70的多孔板74,多孔板74的上表面74a側係從工作台基台70的上表面(凸部70b的上表面70c)往上方突出。然後,晶圓11係以多孔板74的上表面74a側插入形成在晶圓11的背面11b側的凹部11e之方式配置。藉此,晶圓11的凹部11e係由多孔板74所支撐,而具備凹部11e的晶圓11係由卡盤台54所適當地保持。
又,多孔板74係由對雷射照射單元58照射出的雷射光束具有穿透性的材質所構成。因此,例如即使雷射光束穿透晶圓11而照射至多孔板74,亦難以由雷射光束對多孔板74進行加工。藉此,抑制多孔板74的損傷。
更進一步,多孔板74係藉由按壓固定部80而自由裝卸地固定在工作台基台70。因此,即使假設多孔板74會因雷射光束的照射而被加工,而需要交換多孔板74,亦能迅速地進行交換作業。又,因為在多孔板74損壞時無需將卡盤台54連同工作台基台70整個交換,故可謀求成本的降低。同樣地,在因應晶圓11的尺寸(晶圓11的直徑或凹部11e的深度等)而交換多孔板74時,亦能藉由按壓固定部80的裝卸而順暢地進行交換作業。
此外,在本實施方式中,雖針對藉由按壓固定部80而將多孔板74固定在工作台基台70的方式進行說明,但多孔板74的固定方法並無限制。例如,在未頻繁地進行多孔板74的交換的情況等中,亦可使用接著劑將多孔板74固定在工作台基台70。藉此,多孔板74堅固地固定在工作台基台70。
又,本實施方式所說明的卡盤台54的細部構造係可在能保持具備凹部11e的晶圓11的範圍內適當變更。圖10係表示第一變形例的卡盤台(保持台)110的剖面圖。卡盤台110係在下述點不同於卡盤台54:具備發光部112以取代圖6(B)所示的發光部90。卡盤台110的其他構造及功能係相同於卡盤台54。
發光部112具備多個投光貫通孔70j,該多個投光貫通孔70j形成在凸部70b且從工作台基台70的上表面貫通至下表面。投光貫通孔70j的下端側係朝向傾斜面52a開口,該傾斜面52a形成在工作台基座52的外周部的正面(上表面)側。
又,在卡盤台110的外側設置有由LED等所形成的光源114。此光源114所發出的光係在工作台基座52的傾斜面52a反射,並經由投光貫通孔70j而朝向卡盤台110的上方照射。如此,構成發光部112的光源114亦可設置在卡盤台110的外部。
發光部112例如係配置在與圖6(A)所示的發光部90同樣的位置。但是,發光部90的數量及配置並無限制。
圖11係表示第二變形例的卡盤台(保持台)120的剖面圖。卡盤台120具備工作台基台122。此外,除了以下所說明的事項,工作台基台122的構造及材質等係與工作台基台70(參照圖6(B)、圖10)相同。
卡盤台122具備下部基台124與固定在下部基台124的上表面124a側的上部基台126。此上部基台126係對應卡盤台54(參照圖6(B))的凸部70b。亦即,卡盤台120相當於下述變形例:卡盤台54(參照圖6(B))的凸部70b是由相異於工作台基台70的構件所構成。
上部基台126具備圓形的開口126c,該開口126c從上表面126a貫通至下表面126b。此開口126c係對應卡盤台54(參照圖6(B))的容納凹部70d。在下部基台124中與開口126c重疊的區域,形成有經由閥件98而連接吸引源100的吸引路徑124b。又,上部基台126在其上表面126a側具備朝向開口126c的半徑方向內側(中央側)突出之簷狀的按扣部(簷部)126d。
在開口126c容納具備多孔板130及密封構件132的吸引部128。多孔板130係以上表面130a側的直徑小於下表面側的直徑之方式構成。因此,在多孔板130的側面形成有段差部130b。吸引部128的其他構造與材質係與卡盤台54(參照圖6(B))的吸引部72相同。
又,上部基台126具備大氣敞開槽126e及切口部126f。大氣敞開槽126e及切口部126f的構造係與卡盤台54(參照圖6(B))的大氣敞開槽70f及貫通孔70g相同。
上部基台126係自由裝卸地固定在下部基台124。具體而言,上部基台126在其外周部具備上下貫通的貫通孔126g。又,在下部基台124的上表面124a側,在與貫通孔126g重疊的位置形成有螺絲槽124c。在將上部基台126配置在下部基台124上的狀態,藉由將螺絲134插入貫通孔126g並螺入螺絲槽124c,上部基台126會固定在下部基台124。
在將多孔板130固定在工作台基台122時,首先,在下部基台124與上部基台126為分離的狀態,將多孔板130從上部基台126的下表面126b側插入開口126c,並將上部基台126與多孔板130配置在下部基台124上。此時,形成在多孔板130的側面的段差部130b會被上部基台126的按扣部126d推壓至下部基台124側。
接著,藉由螺絲134固定下部基台124與上部基台126。然後,藉由按壓固定部80將多孔板130固定在上部基台126。此外,藉由按壓固定部80固定多孔板130的固定方法係與使用卡盤台54(參照圖6(B))的情況相同。
如上述,若在固定多孔板130時使用上部基台126,則多孔板130的段差部130b會被上部基台126的按扣部126d推壓至下部基台124側。藉此,在進行例如晶圓11的加工或搬送等時,可防止多孔板130從上部基台126的上表面126a側脫落。
此外,若將晶圓11(參照圖4(B))配置在卡盤台120上,形成在上部基台126與密封構件132之間的縫隙136會被貼附在晶圓11的膠膜25覆蓋。然而,在上部基台126形成有大氣敞開槽126e,開口126c會藉由大氣敞開槽126e而大氣敞開。因此,即使打開閥件98,縫隙136亦難以被減壓,晶圓11不易產生變形。
在圖5所示的雷射加工裝置22,亦可搭載卡盤台110或卡盤台120以取代卡盤台54。
除此之外,上述實施方式的構造、方法等只要在不脫離本發明目的之範圍內可適當變更並實施。
11:晶圓
11a:正面
11b:背面
11c:第一區域
11d:第二區域
11e:凹部
11f:外周部
13:分割預定線(切割道)
15:元件
17:元件區域
19:外周剩餘區域
21:邊界
23:保護構件
25:膠膜
27:框架
27a:開口
2:研削裝置
4:卡盤台(保持台)
6:研削單元
8:殼體
10:主軸
12:研削輪
14:基台
16:研削磨石
22:雷射加工裝置
24:基台
24a:突出部
26:支撐構造
26a:支撐臂
28:卡匣升降機
30:卡匣
32:暫置機構
32a、32b:導軌
34:搬送機構
34a:握持部
36:移動機構
38:Y軸導軌
40:Y軸移動台
42:Y軸滾珠螺桿
44:Y軸脈衝馬達
46:X軸導軌
48:X軸移動台
50:X軸滾珠螺桿
52:工作台基座
54:卡盤台(保持台)
54a:保持面
56:夾具
58:雷射照射單元
60:攝像單元(攝影機)
70:工作台基台
70a:正面
70b:凸部
70c:上表面
70d:容納凹部
70e:吸引路徑
70f:大氣敞開槽
70g:貫通孔
70h:螺絲槽
70i:凹部
70j:投光貫通孔
72:吸引部
74:多孔板
74a:上表面
76:密封構件
78:縫隙
80:按壓固定部
82:固定部
82a:長孔
84:推壓部
84a:推壓面
86:賦能構件
88:螺絲
88a:頭部
90:發光部
92:光源
94:配線
96:蓋體
98:閥件
100:吸引源
102:縫隙
110:卡盤台(保持台)
112:發光部
114:光源
120:卡盤台(保持台)
122:工作台基台
124:下部基台
124a:上表面
124b:吸引路徑
124c:螺絲槽
126:上部基台
126a:上表面
126b:下表面
126c:開口
126d:按扣部(簷部)
126e:大氣敞開槽
126f:切口部
126g:貫通孔
128:吸引部
130:多孔板
130a:上表面
130b:段差部
132:密封構件
134:螺絲
136:縫隙
圖1(A)係表示晶圓的立體圖,圖1(B)係表示貼附有保護構件的晶圓的立體圖。
圖2係表示研削裝置的立體圖。
圖3係表示研削加工後的晶圓的立體圖。
圖4(A)係表示由框架所支撐的晶圓的立體圖,圖4(B)係表示由框架所支撐的晶圓的剖面圖。
圖5係表示雷射加工裝置的立體圖。
圖6(A)係表示卡盤台的俯視圖,圖6(B)係表示卡盤台的剖面圖。
圖7係放大表示按壓固定部的局部的剖面圖。
圖8係表示工作台基台與多孔板為分離狀態的卡盤台的剖面圖。
圖9係表示保持晶圓的卡盤台的剖面圖。
圖10係表示第一變形例的卡盤台的剖面圖。
圖11係表示第二變形例的卡盤台的剖面圖。
52:工作台基座
54:卡盤台(保持台)
70:工作台基台
70a:正面
70b:凸部
70c:上表面
70d:容納凹部
70e:吸引路徑
70f:大氣敞開槽
70g:貫通孔
70i:凹部
70j:投光貫通孔
72:吸引部
74:多孔板
74a:上表面
76:密封構件
78:縫隙
80:按壓固定部
82:固定部
82a:長孔
84:推壓部
84a:推壓面
86:賦能構件
88:螺絲
90:發光部
92:光源
94:配線
96:蓋體
98:閥件
100:吸引源
Claims (5)
- 一種卡盤台,裝備於雷射加工裝置並保持晶圓,該雷射加工裝置藉由對該晶圓照射雷射光束而可加工該晶圓,該晶圓係在正面側具備形成有元件的元件區域與圍繞該元件區域的外周剩餘區域,且在背面側中對應該元件區域的區域具備凹部,該卡盤台的特徵在於具備: 多孔板,其上表面側插入該晶圓的該凹部,且對該雷射光束具有穿透性;以及 工作台基台,其具備容納該多孔板的下表面側的容納凹部、與將該容納凹部連接至吸引源的吸引路徑, 其中,該多孔板係以上表面側從該工作台基台的上表面往上方突出之方式配置, 該多孔板的上表面與該工作台基台的上表面之高度差係對應該晶圓的該凹部的深度。
- 如請求項1之卡盤台,其進一步具備按壓固定部,該按壓固定部藉由推壓該多孔板的側面側且將該多孔板按壓至由該容納凹部的側面所構成之該工作台基台的內壁,而將該多孔板自由裝卸地固定在該工作台基台。
- 如請求項1或2之卡盤台,其中,該工作台基台具備連接該容納凹部與該工作台基台的側面之大氣敞開槽。
- 如請求項1或2之卡盤台,其中,該工作台基台具備配置在與該晶圓的外周部重疊的位置之發光部。
- 如請求項1或2之卡盤台,其中,在該多孔板的側面設置有密封構件。
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