(57)【要約】【課題】霧状の雰囲気中においてワークの保持力の低下を防止することができる保持テーブルおよび切削装置を提供すること。【解決手段】開口部を有する環状フレーム７３を保持するフレーム保持部４７と、フレーム保持部４７の開口部に貼着テープ７２を介して保持された半導体ウェーハＷを吸着保持する吸着保持面４６ａを有するワーク保持部４６とを備えたチャックテーブル１３であり、ワーク保持部４６は、吸着保持面４６ａの周囲に形成され、貼着テープ７２を支持する支持面４６ｂと、吸着保持面４６ａを囲うように形成された溝部４６ｃと、溝部４６ｃに形成された空間と大気雰囲気中とを連通する貫通孔４６ｄとを有して構成した。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するフレームを保持するフレーム保持部と、前記フレーム保持部の開口部に貼着テープを介して保持されたワークを吸着保持する吸着保持面を有するワーク保持部とを備えた保持テーブルであり、
前記ワーク保持部は、
前記吸着保持面の周囲に形成され、前記貼着テープを支持する支持面と、
前記支持面の所定領域と大気雰囲気側とを連通する連通部とを有することを特徴とする保持テーブル。
【請求項２】
前記連通部は、前記吸着保持面を囲うように形成された溝部と、前記溝部に形成された空間と大気雰囲気中とを連通する貫通孔とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の保持テーブル。
【請求項３】
前記貫通孔は、一端が前記溝部の底面に開口され、他端が前記ワーク保持部における吸着保持面の形成側に対する反対側に開口されたことを特徴とする請求項２に記載の保持テーブル。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の保持テーブルと、前記ワークを切削する切削ブレードとを備え、前記切削ブレードに切削水を供給しながら前記切削ブレードと前記保持テーブルとを相対的に移動させて前記ワークを切削することを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持テーブルおよび切削装置に関し、特に、ワークが吸着保持される保持テーブルおよび切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程において、略円板形状のワークは、背面に貼着テープが貼着され、貼着テープを介して環状フレームに支持されている。このワークの表面には格子状にストリート（分割予定ライン）が形成され、ストリートにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、ワークは、切削装置としてのダイシング装置によりストリートに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。
【０００３】
従来、このようなダイシング装置として、ワークを吸着保持する保持テーブルを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図７に示すように、従来の保持テーブル６１は、クランプ等により環状フレーム７３を保持するフレーム保持部６４と、貼着テープ７２を介してワークＷを吸着保持するワーク保持部６３とを有し、ワーク保持部６３の上面中央には負圧を発生させる吸着保持面６３ａが形成され、吸着保持面６３ａの周囲には貼着テープ７２を支持する支持面６３ｂが形成されている。
【０００４】
そして、環状フレーム７３がフレーム保持部６４に挟持固定され、ワークＷが貼着テープ７２を介してワーク保持部６３に吸着保持された状態で、切削加工が開始されると、ダイシング装置のブレードユニットに設けられた複数のノズルから切削水がワークＷに向かって噴射され、ワークＷの切削部分や切削ブレードの冷却および洗浄が行われる。
【特許文献１】特開平１１−８２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ダイシング時には複数のノズルから切削水が噴射されるため、噴射された切削水の一部は霧状の水滴となって、チャックテーブル６１の周囲に飛散し、チャックテーブル６１の周囲が霧状の雰囲気中に覆われてしまっていた。このとき、貼着テープ７２は支持面６３ｂに強く密着されているが、貼着テープ７２と支持面６３ｂとの隙間を完全に埋めることは困難であるため、貼着テープ７２と支持面６３ｂの外周縁との接触部に僅かな隙間が生じている。
【０００６】
そして、吸着保持面６３ａに負圧が発生すると、貼着テープ７２と支持面６３ｂの外周縁との隙間から吸着保持面６３ａの近傍に存在する霧状の切削水の水滴が吸引される。吸引された水滴は吸着保持面６３ａおよびテーブル支持部６２内の配管を通じて吸引源に吸引され、保持面の吸引力を低下させるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、霧状の雰囲気中においてワークの保持力の低下を防止することができる保持テーブルおよび切削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の保持テーブルは、開口部を有するフレームを保持するフレーム保持部と、前記フレーム保持部の開口部に貼着テープを介して保持されたワークを吸着保持する吸着保持面を有するワーク保持部とを備えた保持テーブルであり、前記ワーク保持部は、前記吸着保持面の周囲に形成され、前記貼着テープを支持する支持面と、前記支持面の所定領域と大気雰囲気側とを連通する連通部とを有することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、吸着保持面に負圧が発生すると、連通部を通じて大気雰囲気側から空気が吸引されるため、貼着テープと支持面の外周縁の接触部に僅かに隙間が空いている場合に、この隙間からの吸引力を低下させることができる。したがって、切削水が噴射されて保持テーブルの周囲に霧状の水滴となって飛散しても、貼着テープと支持面の外周縁との隙間から吸引源に吸い込まれる切削水の水滴の吸引量を抑制し、保持力の低下を防止することができる。この場合、連通部の大気雰囲気側の端部が、飛散した切削水の水滴が希薄な位置に開放されていることが好ましい。
【００１０】
また本発明は、上記保持テーブルにおいて、前記連通部は、前記吸着保持面を囲うように形成された溝部と、前記溝部に形成された空間と大気雰囲気中とを連通する貫通孔とから構成されることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、吸着保持面に負圧が発生すると、貫通孔から吸引された空気が吸引保持面を囲うように形成された溝部を介して吸着保持面に吸引されるため、貼着テープと支持面の外周縁との接触部の隙間に生じる吸引力を全周に亘って低下させることができる。
【００１２】
また本発明は、上記保持テーブルにおいて、前記貫通孔は、一端が前記溝部の底面に開口され、他端が前記ワーク保持部における吸着保持面の形成側に対する反対側に開口されたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、ワーク保持部における吸着保持面の形成側に対する反対側においては、切削水の噴射によって飛散した切削水の水滴が希薄なため、水滴の吸引量を減少させることができる。
【００１４】
本発明の切削装置は、上記の保持テーブルと、前記ワークを切削する切削ブレードとを備え、前記切削ブレードに切削水を供給しながら前記切削ブレードと前記保持テーブルとを相対的に移動させて前記ワークを切削することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、霧状の雰囲気中において保持テーブルの保持力を保ったまま、安定した切削加工が可能な切削装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、霧状の雰囲気中においてワークの保持力の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する前に、切削対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図１は、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、半導体ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域に区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス７１が形成されている。また、半導体ウェーハＷは、貼着テープ７２を介して環状フレーム７３に支持され、図示しないカセット内に収容された状態で切削装置１に搬入および搬出される。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハ等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではなく、半導体ウェーハＷに貼着されるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイヤ、シリコン系の基板、各種電気部品やミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。
【００２０】
次に、図２を参照して本発明の実施の形態に係る切削装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る切削装置の外観斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る切削装置の切削ユニットの外観斜視図である。
【００２１】
図２に示すように、切削装置１は、直方体状の筐体２を有し、筐体２の内部には切削ユニット３が収容されている（図３参照）。切削ユニット３は、半導体ウェーハＷを筐体２内に取り込むチャックテーブル１３を備え、図２においてはチャックテーブル１３を外部に移動させて筐体２の前方で待機させた状態を示している。筐体２の前方には、筐体２の外部に移動したチャックテーブル１３に隣接して、半導体ウェーハＷが収納されたカセットが搬入および搬出される搬入搬出部４と、切削済みの半導体ウェーハＷを洗浄する洗浄ユニット５とが設けられている。
【００２２】
また、筐体２の前面部２ａには、搬入搬出部４とチャックテーブル１３との間の半導体ウェーハＷの受け渡しを行うプッシュプルアーム６と、チャックテーブル１３と洗浄ユニット５との間の半導体ウェーハの受け渡しを行うアッパーアーム７およびロアアーム８とが設けられている。また、チャックテーブル１３の上方には一対のガイドレール１５が設けられており、一対のガイドレール１５は互いに離間・接近可能に構成されている。さらに、筐体２の一側面２ｂには、切削装置１を制御するための切削速度や切削水の供給量等の各種加工条件を設定するためのタッチパネル式のモニター９が設けられている。
【００２３】
搬入搬出部４は、カセットを載置する載置板１１を有し、載置板１１は昇降可能に構成されている。搬入搬出部４は、カセットを載置した状態で載置板１１を昇降させることにより、高さ方向における半導体ウェーハＷの引出位置および押込位置を調整している。
【００２４】
洗浄ユニット５は、上面に円形の開口部５ａが形成され、開口部５ａの中央に切削済みの半導体ウェーハＷが保持される洗浄用テーブル１２を有している。洗浄用テーブル１２は、洗浄ユニット５の上面の開口部５ａと洗浄ユニット５の内部との間で昇降可能に構成されている。切削済みの半導体ウェーハＷは、洗浄用テーブル１２が開口部５ａに位置したときに洗浄用テーブル１２に保持され、洗浄用テーブル１２が洗浄ユニット５の内部に下降したときに洗浄される。
【００２５】
プッシュプルアーム６は、搬入搬出部４においてカセットの高さ調整が行われた状態で、カセットから半導体ウェーハＷを引き出して一対のガイドレール１５に載置する他、一対のガイドレール１５に載置された半導体ウェーハＷをカセットに押し込むように構成されている。一対のガイドレール１５は、半導体ウェーハＷの載置時には相互に接近して半導体ウェーハＷを支持すると共に、チャックテーブル１３に対して半導体ウェーハＷを位置決めし、半導体ウェーハＷの非載置時にはチャックテーブル１３の載置面を空けるように相互に離間する。アッパーアーム７は、一対のガイドレール１５に載置された半導体ウェーハＷをピックアップして、離間した一対のガイドレール１５の間から半導体ウェーハＷをチャックテーブル１３に載置する他、切削済みの半導体ウェーハＷをピックアップして洗浄用テーブル１２に載置する。ロアアーム８は、洗浄済みの半導体ウェーハＷをピックアップして一対のガイドレール１５に載置するよう構成されている。
【００２６】
図３に示すように、切削ユニット３は、切削ブレード４１を有する一対のブレードユニット１４と半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル１３とを相対移動させて半導体ウェーハＷを切削するように構成されている。切削ユニット３は、基台１６を有し、基台１６上にはチャックテーブル１３をＸ軸方向に移動させるチャックテーブル移動機構１７が設けられている。また、切削ユニット３の基台１６上には、チャックテーブル移動機構１７を間に挟んで立設した一対の支柱部１８が設けられ、この一対の支柱部１８の上部には、チャックテーブル１３の上方においてブレードユニット１４を移動させるブレードユニット移動機構１９が設けられている。
【００２７】
チャックテーブル移動機構１７は、Ｘ軸方向に延在する支持台２１と、支持台２１上に配置された互いに平行な一対のガイドレール２２と、一対のガイドレール２２にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル２３とを有している。また、Ｘ軸テーブル２３の上部には、チャックテーブル１３が固定されている。
【００２８】
ブレードユニット移動機構１９は、Ｙ軸方向に延在する支持台２５と、支持台２５の前面に配置された互いに平行な一対のガイドレール２６と、一対のガイドレール２６にスライド可能に設置されたモータ駆動の一対のＹ軸テーブル２７とを有している。また、ブレードユニット移動機構１９は、各Ｙ軸テーブル２７の前面のそれぞれに配置された互いに平行な一対のガイドレール２８と、各一対のガイドレール２８のそれぞれにスライド可能に配置されたモータ駆動のＺ軸テーブル２９とを有している。各Ｚ軸テーブル２９には、それぞれブレードユニット１４が延設されている。
【００２９】
なお、Ｘ軸テーブル２３、各Ｙ軸テーブル２７、各Ｚ軸テーブル２９の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３１、３２が螺合されている（Ｚ軸テーブル用のボールネジは不図示）。そして、Ｘ軸テーブル２３用のボールネジ３１、Ｙ軸テーブル２７用のボールネジ３２、Ｚ軸テーブル用のボールネジの両端部には、それぞれ一対の駆動モータ３４、３５、３６が連結され、これら一対の駆動モータ３４、３５、３６によりボールネジが回転駆動される。
【００３０】
ブレードユニット１４は、切削ブレード４１に連結されたスピンドル４２および切削部分に切削水を噴射する図示しない複数のノズルを有しており、スピンドル４２により切削ブレード４１が高速回転された状態で、切削水を噴射して切削加工が行われる。そして、Ｙ軸テーブル２７の移動により切削ブレード４１が半導体ウェーハＷの分割予定ラインに位置合わせされ、Ｚ軸テーブル２９の移動により半導体ウェーハＷに対する切込深さが調整される。その後、Ｘ軸テーブル２３の移動によりチャックテーブル１３に半導体ウェーハＷを保持した状態で切削送りされる。以上の動作を繰り返すことで半導体ウェーハＷが格子状の分割予定ラインに沿って分割される。
【００３１】
次に、図４および図５を参照してチャックテーブルについて詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルの外観斜視図である。図５は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルの上面図である。なお、図５においては、説明の便宜上、テーブル部分のみ図示している。
【００３２】
図４および図５に示すように、チャックテーブル１３は、Ｘ軸テーブル２３の上面に固定されたテーブル支持部４５と、テーブル支持部４５に支持され、貼着テープ７２の中央に貼着された半導体ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部４６と、貼着テープ７２を介して半導体ウェーハＷを支持した環状フレーム７３を保持するフレーム保持部４７とを有して構成されている。テーブル支持部４５の内部には、ワーク保持部４６に貼着テープ７２を介して半導体ウェーハＷを吸着保持させる吸引源や配管等が設けられており、例えば、吸引源としてはエジェクターやポンプ等が設けられている。
【００３３】
ワーク保持部４６は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分に円状状でポーラスの吸着保持面４６ａが形成されている。吸着保持面４６ａは、負圧により貼着テープ７２を介して半導体ウェーハＷを吸着する面であり、テーブル支持部４５の内部の配管を介して吸引源に接続されている。吸着保持面４６ａの周囲は、円環状の支持面４６ｂとなっており、この支持面４６ｂにより吸着保持面４６ａの周囲において貼着テープ７２が支持される。
【００３４】
また、ワーク保持部４６には、支持面４６ｂの幅方向の略中間位置に周方向に沿って溝部４６ｃが形成され、溝部４６ｃは吸着保持面４６ａを囲うように環状に延在している。溝部４６ｃには、周方向において９０度間隔で４箇所に貫通孔４６ｄが形成され、貫通孔４６ｄの一端は溝部４６ｃの底面に開口され、他端はワーク保持部４６の支持面４６ｂの裏側に位置する背面４６ｅに開口されている。そして、貫通孔４６ｄにより、溝部４６ｃにより形成される空間とワーク保持部４６の下方に位置する大気側雰囲気とが連通される。
【００３５】
フレーム保持部４７は、テーブル支持部４５の四方から径方向外側に向かって平行に延びる一対の支持アーム５１と、一対の支持アーム５１に支持された４つのクランプ部５２を有して構成されている。各クランプ部５２は、環状フレーム７３が載置される載置板部５３と、載置板部５３との間で環状フレーム７３を挟持する挟持板部５４とを有し、エアーアクチュエータ５５により挟持板部５４を駆動して環状フレーム７３の四方を挟持固定する。
【００３６】
また、載置板部５３の載置面は、ワーク保持部４６の支持面４６ｂよりも下方に位置している（図６参照）。よって、環状フレーム７３の四方がフレーム保持部４７に挟持固定されると、貼着テープ７２に伸長力が作用して、貼着テープ７２が支持面４６ｂに強く押し付けられる。このようにして、貼着テープ７２を支持面４６ｂに密着させ、貼着テープ７２と支持面４６ｂとの隙間を少なくしている。
【００３７】
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルのワーク保持機能について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルのワーク保持機能を説明する図である。
【００３８】
図６は、環状フレーム７３がフレーム保持部４７に挟持固定され、半導体ウェーハＷが貼着テープ７２を介してワーク保持部４６に吸着保持された状態で、切削加工が行われている様子を示している。切削装置１により切削加工が行われると、ブレードユニット１４に設けられた複数のノズルから切削水が半導体ウェーハＷに向かって噴射され、噴射された切削水の一部は霧状の水滴となって、チャックテーブル１３の周囲に飛散し、チャックテーブル１３の周囲が霧状の雰囲気中に覆われる。
【００３９】
チャックテーブル１３の周囲に飛散した切削水の水滴は、貼着テープ７２をワーク保持部４６の側方に回り込んで吸着保持面４６ａの近傍に密集し、吸着保持面４６ａから下方に離間するについて希薄となっている。
【００４０】
この状態で、吸着保持面４６ａに負圧が発生すると、貼着テープ７２と支持面４６ｂの接触部における僅かな隙間からの吸気よりも、貫通孔４６ｄからの吸気が支配的となるため、当該隙間に発生する吸引力が低下する。
【００４１】
また、貫通孔４６ｄから吸引された空気は、吸着保持面４６ａを囲うように形成された溝部４６ｃを介して吸着保持面４６ａに吸引されるため、貼着テープ７２と支持面４６ｂの外周縁との接触部の隙間に生じる吸引力を全周に亘って低下させている。また、吸着保持面４６ａの下方に離間するにつれて霧状になった切削水の水滴は希薄となるため、貫通孔４６ｄから吸引された空気内には殆ど切削水の水滴は含まれていない。したがって、吸着保持面４６ａを介して吸引源に吸引される切削水の水滴の吸引量を抑制して、吸引源の吸引力を一定に保つことが可能となる。よって、チャックテーブル１３を備えた切削装置では、一定の保持力を保ったまま、安定した切削加工が可能となっている。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係る切削装置１によれば、吸着保持面４６ａに負圧が発生すると、貫通孔４６ｄおよび溝部４６ｃを通じて大気雰囲気側から空気が吸引されるため、貼着テープ７２と支持面４６ｂの外周縁との接触部に僅かに隙間が空いている場合に、この隙間からの吸引力を低下させることができる。したがって、切削水が噴射されてチャックテーブル１３の周囲に霧状の水滴となって飛散しても、貼着テープ７２と支持面４６ｂの外周縁との隙間から吸引源に吸い込まれる切削水の水滴の吸引量を抑制し、保持力の低下を防止することができる。吸引源に接続される配管としてφ４［ｍｍ］から６［ｍｍ］程度の細径のものを用いた場合には、水滴の影響を受けて保持力が低下しやすいので、本発明は有効である。
【００４３】
なお、上記した実施の形態においては、貫通孔４６ｄの一端を溝部４６ｃの底面に開口し、他端をワーク保持部４６の背面４６ｅに開口する構成としたが、この構成に限定されるものではない。溝部４６ｃにより形成された空間と大気側雰囲気とを連通するものであれば、どのような構成でもよく、例えば、貫通孔４６ｄの一端を溝部４６ｃの側面に開口するようにしてもよいし、貫通孔４６ｄの他端をワーク保持部４６の外周面に開口するようにしてもよい。なお、この場合、貫通孔４６ｄの他端は、霧状になった切削水の水滴が希薄な位置に開口することが好ましい。
【００４４】
なお、上記した実施の形態においては、ワーク保持部４６に環状の溝部４６ｃと４つの貫通孔４６ｄとを設けた構成としたが、この構成に限定されるものではない。貼着テープ７２と支持面４６ｂの外周縁との隙間に発生する吸引力を低下させる構成であれば、どのような構成でもよく、例えば、吸着保持面４６ａの周囲に複数の貫通孔を設ける構成としてもよいし、吸着保持面４６ａの周囲に複数の円弧状の長孔を設ける構成としてもよい。
【００４５】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明は、霧状の雰囲気中においてワークの保持力の低下を防止することができるという効果を有し、特にワークが吸着保持される保持テーブルおよび切削装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、環状フレームに支持された半導体ウェーハの斜視図である。
【図２】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、切削装置の外観斜視図である。
【図３】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、切削ユニットの外観斜視図である。
【図４】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルの外観斜視図である。
【図５】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルの上面図である。
【図６】本発明に係る切削装置の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルのワーク保持機能を説明する図である。
【図７】従来のチャックテーブルのワーク保持機能を説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  切削装置
３  切削ユニット
１３  チャックテーブル（保持テーブル）
１４  ブレードユニット
４１  切削ブレード
４５  テーブル支持部
４６  ワーク保持部
４６ａ  吸着保持面
４６ｂ  支持面
４６ｃ  溝部（連通部）
４６ｄ  貫通孔（連通部）
４６ｅ  背面
４７  フレーム保持部
５１  支持アーム
５２  クランプ部
５３  載置板部
５４  挟持板部
５５  エアーアクチュエータ
７１  デバイス
７２  貼着テープ
７３  環状フレーム
Ｗ  半導体ウェーハ（ワーク）
【図１】
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【図２】
2010110858.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010110858.tif 000006
【図５】
2010110858.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010110858.tif 000009