(57)【要約】      （修正有）【課題】チャックテーブルに載置される物体の大きさ、形状が変わっても良好に保持することができるチャックテーブル及び吸引保持システムを提供する。【解決手段】チャックテーブル６４は、ポーラスセラミックスで形成され通気孔を有する吸引板６４１と、吸引板６４１の吸着面を除く側面、及び裏面を覆う枠体６４２と、該枠体６４２に形成され吸引源Ｐに連通する連通路６４２ｄと、から少なくとも構成される。該ポーラスセラミックスは、吸引保持しようとする物体の平面の面積が該吸着面の面積より小さくても物体の平面を吸引保持できる通気孔を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の平面を吸引保持するチャックテーブルであって、
該チャックテーブルは、ポーラスセラミックスで形成され通気孔を有する吸引板と、該吸引板の吸着面を除く側面、及び裏面を覆う枠体と、該枠体に形成され吸引源に連通する連通路と、から少なくとも構成され、
該ポーラスセラミックスは吸引保持しようとする物体の平面の面積が該吸着面の面積より小さくても物体の平面を吸引保持できる通気孔を備えているチャックテーブル。
【請求項２】
該連通路に吸引路を介して該吸引源としての減圧ポンプを連結し、該吸引路に圧力計を設置して該吸引板の吸着面に何も載せていない状態で該減圧ポンプを作動した際、該ポーラスセラミックスは該圧力計の値が０．３気圧以上、０．６気圧以下となる通気孔を備えている請求項１に記載のチャックテーブル。
【請求項３】
該ポーラスセラミックスの気孔率は体積比で６０〜７０％であり、該通気孔の大きさはφ１０〜２５μｍである請求項１、２のいずれかに記載されたチャックテーブル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたチャックテーブルの吸引板を構成するポーラスセラミックスの生成方法であって、
長石、陶石、粘土、及びタルクを混合してボールミルで粉砕し、糊剤を混ぜて直径が２００μｍ以下となる顆粒を生成する顆粒生成工程と、
該顆粒をプレスして板状物を成形する成形工程と、
成形された板状物を８００〜１３００℃で焼成しポーラスセラミックスを生成する焼成工程と、
から少なくとも構成されるポーラスセラミックスの生成方法。
【請求項５】
物体の平面を吸引保持する吸引保持システムであって、
該吸引保持システムは、ポーラスセラミックスで形成され通気孔を有する吸引板と、該吸引板の吸着面を除く側面、及び裏面を覆う枠体と、該吸引板の裏面と該枠体との間に形成された空間と外部とを連通する連通路と、該連通路に接続される吸引源と、から少なくとも構成され、
該吸引板の吸着面に何も載せていない状態で該吸引源を作動した際、該吸着面に保持される物体の平面の面積が該吸着面の面積より小さくても、該連通路が、該物体の平面が吸引保持される状態が維持される圧力となるように、該ポーラスセラミックスの気孔率、通気孔の大きさ、及び吸引源の吸引力が設定されている吸引保持システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の平面を吸引保持するチャックテーブル、該チャックテーブルを構成するポーラスセラミックスの生成方法、及び吸引保持システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削され、所望の厚みに形成された後、レーザー加工装置によって分割起点が形成されることにより個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
レーザー加工装置は、ウエーハを保持するための通気性のあるチャックテーブルと、該チャックテーブルの吸着面に吸引保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ軸方向に移動するＸ軸移動手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的にＹ軸方向に移動するＹ軸移動手段と、から概ね構成されていて、ウエーハの分割予定ラインに沿って分割の起点となる改質層を高精度に形成することができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーザー加工装置において被加工物となるウエーハを吸引保持するチャックテーブルの吸着面は、ウエーハの形状、サイズに合わせてその大きさが形成されており、該吸着面の全面を該ウエーハが覆うことを前提としている。そのため、チャックテーブルを構成するポーラスセラミックスの気孔率、通気孔の大きさは、吸着面に何も載せていない状態で極力吸引源の負荷が大きくならないようになっており、チャックテーブルの内部空間の圧力は、例えば０．９気圧程度になるように設定される。したがって、該吸着面よりも小さいウエーハを載置して吸引保持すべく吸引源を作動しても、該ウエーハによって覆われない吸着面の外周部分からチャックテーブルの内部に外部の空気が大量に吸引されてしまい、実質的にウエーハを該吸着面に吸引保持することができない。よって、従来においては、加工するウエーハのサイズが変更された場合には、その都度、ウエーハのサイズに対応した直径を有するチャックテーブルに交換する手間が生じ、生産性が悪いという問題がある。さらには、直径の異なるチャックテーブルを複数用意して保管しておく必要があり、管理が煩わしいという問題もある。
【０００６】
係る問題は、レーザー加工装置においてウエーハにレーザー加工を施す場合に限らず、例えば、チャックテーブルの吸着面にウエーハを載置して、ウエーハの表面に形成されたデバイスの良否を検査する検査装置においても生じ得る問題である。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、チャックテーブルに載置される物体の大きさ、形状が変わっても良好に保持することができるチャックテーブル、チャックテーブルを構成するポーラスセラミックスの生成方法、及び吸引保持システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、物体の平面を吸引保持するチャックテーブルであって、該チャックテーブルは、ポーラスセラミックスで形成され通気孔を有する吸引板と、該吸引板の吸着面を除く側面、及び裏面を覆う枠体と、該枠体に形成され吸引源に連通する連通路と、から少なくとも構成され、該ポーラスセラミックスは吸引保持しようとする物体の平面の面積が該吸着面の面積より小さくても物体の平面を吸引保持できる通気孔を備えているチャックテーブルが提供される。
【０００８】
該連通路に該減圧ポンプを連結し、該連通路に圧力計を設置して該吸引板の吸着面に何も載せていない状態で該減圧ポンプを作動した際、該ポーラスセラミックスは該圧力計の値が０．３気圧以上、０．６気圧以下となる通気孔を備えていることが好ましい。また、該ポーラスセラミックスを実現すべく、該ポーラスセラミックスの気孔率を体積比で６０〜７０％としたり、該ポーラスセラミックスの該通気孔の大きさをφ１０〜２５μｍとしたりすることができる。
【０００９】
また、本発明によれば、本発明におけるチャックテーブルの吸引板を構成するポーラスセラミックスの生成方法であって、長石、陶石、粘土、及びタルクを混合してボールミルで粉砕し、糊剤を混ぜて直径が２００μｍ以下となる顆粒を生成する顆粒生成工程と、  該顆粒をプレスして板状物を成形する成形工程と、成形された板状物を８００〜１３００℃で焼成しポーラスセラミックスを生成する焼成工程と、から少なくとも構成されるポーラスセラミックスの生成方法が提供される。
【００１０】
さらに、本発明によれば、物体の平面を吸引保持する吸引保持システムであって、該吸引保持システムは、ポーラスセラミックスで形成され通気孔を有する吸引板と、該吸引板の吸着面を除く側面、及び裏面を覆う枠体と、該吸引板の裏面と該枠体との間に形成された空間と外部とを連通する連通路と、該連通路に接続される吸引源と、から少なくとも構成され、該吸引板の吸着面に何も載せていない状態で該吸引源を作動した際、該吸着面に保持される物体の平面の面積が該吸着面の面積より小さくても、該連通路が、該物体の平面が吸引保持される状態が維持される圧力となるように、ポーラスセラミックスの気孔率、通気孔の大きさ、及び吸引源の吸引力が設定されている吸引保持システムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のチャックテーブルは、ポーラスセラミックスで形成され通気孔を有する吸引板と、該吸引板の吸着面を除く側面、及び裏面を覆う枠体と、該枠体に形成され吸引源に連通する連通路と、から少なくとも構成され、該ポーラスセラミックスは吸引保持しようとする物体の平面の面積が該吸着面の面積より小さくても物体の平面を吸引保持できる通気孔を備えるように構成されていることから、１つのウエーハの直径、又は形状が変わってもチャックテーブルを交換することなくウエーハを保持でき、効率よくウエーハの加工、又は検査を実行することが可能になる。また、直径の異なるチャックテーブルを複数用意する必要がなく保管等の管理が煩わしい、という問題も解消する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に基づき構成されるチャックテーブルが適用される装置の一例として示されるレーザー加工装置の全体斜視図である。
【図２】図１に示されたレーザー加工装置に適用されたチャックテーブル、及び支持基台の構成を説明するための説明図である。
【図３】本発明に基づき構成される吸引保持システムを説明するための説明図である。
【図４】本発明に基づき構成されるチャックテーブルの使用形態の例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明によるチャックテーブル、チャックテーブルを構成するポーラスセラミックスの生成方法、及び吸引保持システムについて添付図面を参照して、詳細に説明する。
【００１４】
図１には、本発明のチャックテーブルが適用される装置の一例として、番号４０で示すレーザー加工装置の全体斜視図が示されている。
【００１５】
図に示すレーザー加工装置４０は、基台４１と、例えば、保護テープＴを介して所定の大きさのウエーハを保持する保持手段４２と、保持手段４２を移動させる移動手段４３と、保持手段４２に保持される被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射機構４４と、撮像手段５０と、を備えている。
【００１６】
保持手段４２は、図中に矢印Ｘで示すＸ方向において移動自在に基台４１に搭載された矩形状のＸ方向可動板６０と、図中に矢印Ｙで示すＹ方向において移動自在にＸ方向可動板６０に搭載された矩形状のＹ方向可動板６１と、Ｙ方向可動板６１の上面に固定された円筒状の支柱６２と、支柱６２の上端に固定された矩形状のカバー板６３とを含む。カバー板６３には該カバー板６３上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状の被加工物を保持するチャックテーブル６４が配置されている。チャックテーブル６４は、チャックテーブル基台６７に載置されており、チャックテーブル６４の吸着面を構成する吸引板６４１は、支柱６２を通る流路によって後述する吸引源に接続されている。なお、Ｘ方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は図１に矢印Ｙで示す方向であってＸ方向に直交する方向である。
【００１７】
移動手段４３は、Ｘ方向移動手段８０と、Ｙ方向移動手段８２と、を含む。Ｘ方向移動手段８０は、モータの回転運動を直線運動に変換してＸ方向可動板６０に伝達し、基台４１上の案内レールに沿ってＸ方向可動板６０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段８２は、モータの回転運動を直線運動に変換し、Ｙ方向可動板６１に伝達し、Ｘ方向可動板６０上の案内レールに沿ってＹ方向可動板６１をＹ方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ方向移動手段８０、Ｙ方向移動手段８２には、それぞれ位置検出手段が配設されており、チャックテーブル６４のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置が正確に検出され、図示しない制御手段から指示される信号に基づいてＸ方向移動手段８０、Ｙ方向移動手段８２が駆動され、任意の位置にチャックテーブル６４を正確に位置付けることが可能になっている。また、撮像手段５０は、保持手段４２の上方に位置し、チャックテーブル６４を移動させることによりチャックテーブル６４に載置されるウエーハ等の被加工物を撮像することが可能になっている。
【００１８】
上述したレーザー加工装置４０を用いて、チャックテーブル６４上に搬送されるウエーハに対してレーザー加工を実施することができる。より具体的には、チャックテーブル６４の吸引板６４１上に保持される図示しないウエーハ上には、例えば、レーザー加工を施す分割予定ラインが形成された方向を示すアライメントマークが形成され、該アライメントマークを、撮像手段５０を用いて撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行しレーザー光線照射機構４４の集光器に対するウエーハの相対位置、および方向を調整するアライメントを行い、レーザー加工を実施する。なお、該レーザー加工装置４０によって加工を実施する際には、該カバー板６３のＸ軸方向で隣接領域が、チャックテーブル６４の移動に伴い伸長、収縮可能な蛇腹手段で覆われ、移動手段４３の領域に粉塵、埃等が入り込まないように構成されるが、図１では、本実施形態の説明の都合上、該蛇腹手段等については省略してある。
【００１９】
図２に拡大して示すように、上記チャックテーブル６４は、通気性を有する多孔性材料であるポーラスセラミックスからなる吸引板６４１と、吸引板６４１を囲繞し、吸引板６４１の吸着面を除く側面、及び裏面を覆うセラミックスからなる枠体６４２を備え（図２（ａ）を参照。）、該チャックテーブル６４は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）によって形成された支持基台６７の上面に間隙をもって位置付けられて（図２（ｂ）を参照。）、一体化され（図２（ｃ）を参照。）、レーザー加工装置４０に配設される。図２（ａ）に示すように、吸引板６４１を囲繞する該枠体６４２の上面には吸引板６４１の側面を覆う縁部６４２ａが形成されており、枠体６４２に吸引板６４１が保持された状態では、縁部６４１ａの上面と吸引板６４１の上面とは面一に形成される。また、基台６４２の吸引板６４１を支持する上面側には、同心円状の複数の吸引溝６４２ｂと、各吸引溝６４２ｂを接続する径方向に伸長する接続吸引溝６４２ｃとが形成されている。さらに、基台６４２の下面側の中央には、吸引板６４１と枠体６４２とで形成される空間に負圧を供給するための吸引源と連通する連通路６４２ｄが形成され、基台６４２の下面側には、円形の突出部６４２ｅ（図３も併せて参照。）が形成されている。なお、基台６４２は、セラミックスで形成されることに限定されず、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成されていてもよい。
【００２０】
支持基台６７の上面中央には、チャックテーブル６４の下面側に突出した突出部６４２ｅが嵌合する円形状の凹部６７ａが形成されている。該凹部６７ａの中央には、上述した突出部６４２ｅの連通路６４２ｄを介して吸引板６４１上に載置される被加工物を吸引するための負圧を供給する連通路６７ｂが形成されている。また、該凹部６７ａの底部には、該連通路６７ｂの他に、嵌合される突出部６４２ｅの底面を吸引しチャックテーブル６４を吸引固定するための吸引孔６７ｃが形成されている。連通路６７ｂ、吸引孔６７ｃは、図３に示すように、吸引路Ｌから分岐した副吸引路Ｌａ、Ｌｂを介して共に減圧ポンプからなる吸引源Ｐに接続され、吸引保持システムが構成されている。なお、本実施形態では、該吸引路Ｌには、連通路６７ｂ、吸引路Ｌ、副吸引路Ｌａ、Ｌｂを含む領域の圧力を計測するための圧力計Ｓが設定される。
【００２１】
このように構成されたチャックテーブル６４は、吸引板６４１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを吸引源Ｐによって吸引保持するようになっており、円筒部材６２内に配設された図示しないパルスモータによって回転させられるようになっている。図３を用いてチャックテーブル６４、支持基台６７、及び吸引源Ｐに基づき少なくとも構成される吸引保持システムの作用について、更に説明する。
【００２２】
本発明のチャックテーブル６４を構成する吸引板６４１は、上述したように形成されており、例えば、長石、陶石、粘土、及びタルクを混合してボールミルで粉砕し、メチルセルロース等の糊剤を混ぜて直径が２００μｍ以下となる顆粒を生成する顆粒生成工程と、該顆粒をプレスして板状物を成形する成形工程と、成形された板状物を８００〜１３００℃で焼成しポーラスセラミックスを生成する焼成工程と、から少なくとも構成される生成方法によって生成することが可能である。
【００２３】
上述のような生成方法によって生成されることにより、吸引板６４１を形成するポーラスセラミックスの気孔率は体積比で６０〜７０％であり、該気孔によって構成される該通気孔の大きさはφ１０〜２５μｍになっている。そして、吸引板６４１の吸着面に何も載せない状態で、チャックテーブル６４に接続された吸引源Ｐを動作させた場合、吸引路に配設された圧力計の圧力値が、従来の構成によって示される値である０．９気圧よりも小さくなるように、より好ましくは、０．３〜０．６気圧の数値を示すように調整される。
【００２４】
本発明は以上のように構成されているので、該吸引板６４１と同形状、同サイズの半導体ウエーハを載置する場合はもちろんのこと、図４（ａ）に示すような該吸引板６４１に比して小さいウエーハＷ１を載置した場合、更には、図４（ｂ）に示すような矩形形状のウエーハＷ２を載置した場合であっても、レーザー加工に際してなんら支障を生じることなく、吸引保持状態が良好に維持される。
【符号の説明】
【００２５】
４０：レーザー加工装置
４１：基台
４２：保持手段
４３：移動手段
４４：レーザー光線照射機構
５０：撮像手段
６４：チャックテーブル
６４１：吸引板
６７：支持基台
６７ａ：凹部
６７ｂ：連通路
Ｌ：吸引路
Ｐ：吸引源
Ｓ：圧力センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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