説明

チャックテーブル及び該チャックテーブルを備えた加工装置

【課題】 剛体からなる支持基板に貼着された被加工物を高精度に加工可能なチャックテーブル、及び該チャックテーブルを備えた加工装置を提供することである。
【解決手段】 剛体からなる支持基板と、該支持基板より小さい面積を有し該支持基板上に固定された板状物とからなる板状物ユニットを保持するチャックテーブルであって、該板状物ユニットの該支持基板側を保持する保持面と、該支持基板の外周縁より内側且つ板状物の外周縁より外側の該保持面上に形成された吸引溝と、一端が該吸引溝に連通し他端が吸引源に連通する吸引路と、を具備したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、剛体からなる支持基板と、該支持基板より小さい面積を有し支持基板上に固定された板状物とからなる板状物ユニットを保持するチャックテーブル、及び該チャックテーブルを備えた加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイス製造プロセスにおいては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、半導体ウエーハは個々の半導体チップ(デバイス)に分割される。
【0003】
分割される半導体ウエーハは、ストリートに沿って切削する前に裏面を研削されて所定の厚さに加工される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば50μm程度にすることが要求されている。
【0004】
このように薄く研削されたウエーハは反りが発生し易く、ハンドリングが困難になるため、例えば特開2004−207606号公報に開示されるような剛体からなる支持基板上にウエーハを貼着した後、支持基板をチャックテーブルで吸引保持しウエーハに研削や切削等の加工を施す場合がある。
【0005】
切削装置、研削装置等の加工装置のチャックテーブルとしては、ウエーハ等の被加工物を吸引保持する形態のものが多く、例えば特開昭9−162269号公報に開示されるようなポーラスセラミックス等の多孔材質からなる吸引保持部が金属から形成された枠体に嵌合されたチャックテーブルが広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−207606号公報
【特許文献2】特開2001−135598号公報
【特許文献3】特開昭9−162269号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述したような従来のチャックテーブルは、複数の材質をそれぞれ加工し、互いに組み合わせて製造するため、製造工数がかかるとともに非常に高価である。そこで、単一材質からなるチャックテーブルに被加工物を吸引保持するための吸引孔を突設することで、製造工数や製造費用を抑えることが考えられる。
【0008】
しかし、このようなチャックテーブルで剛体からなる支持基板上に貼着された板状物を吸引保持すると、吸引孔部分に局所的な吸引力が作用して支持基板が僅かに撓み、高精度に被加工物を加工できないという問題があった。
【0009】
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、剛体からなる支持基板に貼着された被加工物を高精度に加工可能なチャックテーブル、及び該チャックテーブルを備えた加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1記載の発明によると、剛体からなる支持基板と、該支持基板より小さい面積を有し該支持基板上に固定された板状物とからなる板状物ユニットを保持するチャックテーブルであって、該板状物ユニットの該支持基板側を保持する保持面と、該支持基板の外周縁より内側且つ板状物の外周縁より外側の該保持面上に形成された吸引溝と、一端が該吸引溝に連通し他端が吸引源に連通する吸引路と、を具備したことを特徴とするチャックテーブルが提供される。
【0011】
請求項2記載の発明によると、請求項1記載のチャックテーブルと、チャックテーブルで保持された板状物ユニットの板状物に加工を施す加工手段とを供えた加工装置が提供される。
【発明の効果】
【0012】
本発明のチャックテーブルは、支持基板の外周縁より内側且つ板状物の外周縁より外側の保持面に吸引溝が形成されているため、板状物に対応する領域には局部的な吸引力が作用せず、板状物を高精度に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明のチャックテーブルを具備した研削装置の斜視図である。
【図2】本発明実施形態のチャックテーブルの斜視図である。
【図3】実施形態に係るチャックテーブルの縦断面図である。
【図4】ウエーハユニットの研削方法を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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、本発明のチャックテーブルを備えた研削装置2の斜視図が示されている。4は研削装置2のベースであり、ベース4の後方には二つのコラム6a,6bが垂直に立設されている。
【0015】
コラム6aには、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)8が固定されている。この一対のガイドレール8に沿って粗研削ユニット10が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット10は、そのハウジング20が一対のガイドレール8に沿って上下方向に移動する移動基台12に取り付けられている。
【0016】
粗研削ユニット10は、ハウジング20と、ハウジング20中に回転可能に収容されたスピンドル21(図4参照)と、スピンドル21を回転駆動するサーボモータ22と、スピンドル21の先端に固定されたホイールマウント23と、ホイールマウント23に着脱可能に装着された研削ホイール24とを含んでいる。研削ホイール24は、ホイール基台25と、ホイール基台25の下面外周に固着された複数の研削砥石26とから構成される。
【0017】
粗研削ユニット10は、粗研削ユニット10を一対の案内レール8に沿って上下方向に移動するボールねじ14とパルスモータ16とから構成される粗研削ユニット送り機構18を備えている。パルスモータ16をパルス駆動すると、ボールねじ14が回転し、移動基台12が上下方向に移動される。
【0018】
他方のコラム6bにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)19が固定されている。この一対のガイドレール19に沿って仕上げ研削ユニット28が上下方向に移動可能に装着されている。
【0019】
仕上げ研削ユニット28は、そのハウジング36が一対のガイドレール19に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット28は、ハウジング36と、ハウジング36中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ38と、スピンドルの先端に固定されたホイールマウントと、ホイールマウントに着脱可能に装着された仕上げ研削用の研削砥石42を有する研削ホイール40を含んでいる。
【0020】
仕上げ研削ユニット28は、仕上げ研削ユニット28を一対の案内レール19に沿って上下方向に移動するボールねじ30とパルスモータ32とから構成される仕上げ研削ユニット送り機構34を備えている。パルスモータ32を駆動すると、ボールねじ30が回転し、仕上げ研削ユニット28が上下方向に移動される。
【0021】
研削装置2は、コラム6a,6bの前側においてハウジング4の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル44を具備している。ターンテーブル44は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印45で示す方向に回転される。
【0022】
ターンテーブル44には、互いに円周方向に120°離間して3個のチャックテーブル46が水平面内で回転可能に配置されている。ターンテーブル44に配設された3個のチャックテーブル46は、ターンテーブル44が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域A、粗研削加工領域B、仕上げ研削加工領域C、及びウエーハ搬入・搬出領域Aに順次移動される。
【0023】
ハウジング4の前側部分には、ウエーハカセット50と、リンク51及びハンド52を有するウエーハ搬送ロボット54と、複数の位置決めピン58を有する位置決めテーブル56と、ウエーハ搬入機構(ローディングアーム)60と、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)62と、研削されたウエーハを洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置64と、スピンナ洗浄装置64で洗浄及びスピン乾燥された研削後のウエーハを収容する収容カセット66が配設されている。
【0024】
次に、図2及び図3を参照して、本発明実施形態のチャックテーブル46の詳細構造について説明する。チャックテーブル46は、図3及び図4に示すように、剛体からなる支持基板13と、支持基板13より小さい面積を有し支持基板13上に固定されたウエーハ11とからなるウエーハユニット15を保持するのに特に適している。支持基板13はシリコン、ガラス等から形成される。ウエーハ11の表面に形成されたデバイスを保護するためウエーハ11はその表面を下にして支持基板13上に貼着される。
【0025】
チャックテーブル40はその全体がセラミックスから形成されており、ウエーハユニット15の支持基板13側を保持する保持面46aと、チャックテーブル46に保持された支持基板13の外周縁より内側且つウエーハ11の外周縁より外側の保持面46aに形成された環状吸引溝74と、一端が環状吸引溝74に連通した複数の吸引孔76とを有している。
【0026】
チャックテーブル46はSUS等の金属から形成されたテーブルベース72上に搭載されている。テーブルベース72は、吸引孔76の他端が連通する凹部78と、凹部78の概略中央部に形成された吸引路80を有しており、吸引路80は切替バルブ82を介して吸引源84に接続されている。
【0027】
テーブルベース72は更に、チャックテーブル46を吸引保持する環状吸引溝86と、環状吸引溝86に連通した吸引路88を有している。吸引路88は切替バルブ90を介して吸引源84に接続されている。
【0028】
切替バルブ90を図示した位置に切り替えると、環状吸引溝86が吸引源84に接続されて、チャックテーブル46がテーブルベース72に吸引保持される。一方、切替バルブ82を図示した位置に切換えることにより、環状吸引溝74が吸引孔76、凹部78、吸引路80を介して吸引源84に接続され、ウエーハユニット15の支持基板13がチャックテーブル46に吸引保持される。
【0029】
環状吸引溝74はチャックテーブル46に保持されたウエーハユニット15の支持基板13の外周縁より内側で且つウエーハ11の外周縁より外側の保持面46aに形成されているため、ウエーハ11に対応した領域には局部的な吸引力が作用することなく、ウエーハユニット15はチャックテーブル46に吸引保持される。
【0030】
次に、図4を参照して、ウエーハユニット15の粗研削工程について説明する。チャックテーブル46でウエーハユニット15を吸引保持した後、ターンテーブル40を反時計回りに回転してウエーハユニット15を保持したチャックテーブル46を図4に示す粗研削加工領域に位置付ける。
【0031】
そして、チャックテーブル46を例えば矢印a方向に300rpmで回転しつつ、研削ホイール21を矢印b方向に例えば6000rpmで回転させるとともに、粗研削ユニット送り機構18を作動して粗研削用の研削砥石26をウエーハ11の裏面11bに接触させる。
【0032】
更に、研削ホイール24を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ11の裏面11bの研削を遂行する。接触式又は非接触式の厚み測定ゲージによってウエーハユニット15のウエーハ11の厚みを測定しながらウエーハを所望の厚みに研削する。
【0033】
粗研削の終了したウエーハはターンテーブル44を反時計回り方向に更に120度回転することにより、仕上げ研削加工領域Cに位置づけられ、仕上げ研削砥石42を有する仕上げ研削ユニット28による仕上げ研削が実施される。
【0034】
上述したように本実施形態のチャックテーブル46は、保持面46aに形成された環状溝74によりウエーハ11の外周縁より外側の支持基板13を吸引保持するため、ウエーハ11に対応した領域には局部的な吸引力が作用しない。よって、粗研削ユニット10による粗研削及び仕上げ研削ユニット28による仕上げ研削を高精度に実施することができる。
【0035】
また、本実施形態のチャックテーブル46はセラミックスの単体から形成され、チャックテーブル46にウエーハ11を吸引保持するための環状吸引溝74及び吸引孔76を形成したため、製造工数や製造費用を従来のチャックテーブルに比較して低く抑えることができる。
【0036】
上述した実施形態では、本発明のチャックテーブル46を研削装置に適用した例について説明したが、本発明のチャックテーブル46は切削装置、バイト切削装置、レーザ加工装置等の他の加工装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【0037】
10 粗研削ユニット
11 ウエーハ
13 支持基板
15 ウエーハユニット
28 仕上げ研削ユニット
44 ターンテーブル
46 チャックテーブル
46a 保持面
72 テーブルベース
74 環状吸引溝
76 吸引孔
78 凹部
80 吸引路
84 吸引源

【特許請求の範囲】
【請求項1】
剛体からなる支持基板と、該支持基板より小さい面積を有し該支持基板上に固定された板状物とからなる板状物ユニットを保持するチャックテーブルであって、
該板状物ユニットの該支持基板側を保持する保持面と、
該支持基板の外周縁より内側且つ板状物の外周縁より外側の該保持面上に形成された吸引溝と、
一端が該吸引溝に連通し他端が吸引源に連通する吸引路と、
を具備したことを特徴とするチャックテーブル。
【請求項2】
請求項1記載のチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された板状物ユニットの板状物に加工を施す加工手段と、を具備した加工装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−45869(P2013−45869A)
【公開日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−182343(P2011−182343)
【出願日】平成23年8月24日(2011.8.24)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】