(57)【要約】【課題】  傾いた保持面を水平に補正可能な加工装置を提供することである。【解決手段】  被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと該保持面に直交する回転軸を有し該チャックテーブルが搭載されるチャックテーブル基台とを含むチャックテーブル機構と、該チャックテーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該チャックテーブル機構と該加工手段とを加工送り方向へ相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブル機構と該加工手段とを該加工送り方向に直交する割り出し送り方向へ相対移動させる割り出し送り手段と、を備えた加工装置であって、該チャックテーブル基台は、該チャックテーブルを支持する支持面に配設され該チャックテーブルの該保持面の傾きを調整する傾き調整手段を具備したことを特徴とする。【選択図】図３
2011218477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと該保持面に直交する回転軸を有し該チャックテーブルが搭載されるチャックテーブル基台とを含むチャックテーブル機構と、該チャックテーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該チャックテーブル機構と該加工手段とを加工送り方向へ相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブル機構と該加工手段とを該加工送り方向に直交する割り出し送り方向へ相対移動させる割り出し送り手段と、を備えた加工装置であって、
該チャックテーブル基台は、該チャックテーブルを支持する支持面に配設され該チャックテーブルの該保持面の傾きを調整する傾き調整手段を具備したことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記傾き調整手段は、一つの固定支持部と、二つの可動支持部とを含む請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記加工手段で被加工物に加工を施す第１方向と前記加工送り方向とが一致するように該チャックテーブルを位置づけた状態で、該チャックテーブルの該保持面の傾きを検出して該保持面を水平に調整する前記可動支持部の第１作動情報を記憶する第１記憶手段と、
該加工手段で被加工物に加工を施す該第１方向に直交する第２方向と前記加工送り方向とが一致するように該チャックテーブルを位置づけた状態で、該チャックテーブルの該保持面の傾きを検出して該保持面を水平に調整する前記可動支持部の第２作動情報を記憶する第２記憶手段と、
被加工物に該第１方向へ加工を施す際には該第１記憶手段に記憶された該第１作動情報に基づいて前記傾き調整手段の該可動支持部を作動させ、被加工物に該第２方向へ加工を施す際には該第２記憶手段に記憶された該第２作動情報に基づいて前記傾き調整手段の該可動支持部を作動させる制御手段と、
を具備したことを特徴とする請求項２記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された被加工物に互いに直交する二方向に加工を施す加工手段とを備えた加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスや光デバイスの製造プロセスでは、サファイアやシリコン等のウエーハ表面に格子状に形成された分割予定ライン（ストリート）によって区画された各領域にデバイスが形成される。
【０００３】
これらの半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って分割して個々のデバイスへと個片化することで、半導体デバイスや光デバイスが製造される。製造された半導体デバイスや光デバイスは、携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
【０００４】
このような被加工物を個片化するために、例えば特開平１０−６２５９６号公報に開示されたような切削装置や、特開２００９−２６２２１９号公報又は特開２００９−２６９０７４号公報に開示されたようなレーザ加工装置が用いられている。
【０００５】
これらの加工装置は、被加工物を回転可能に保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物へ加工を施す切削ブレードやレーザ加工ヘッドを含む加工手段と、チャックテーブルと加工手段とを相対移動させる移動手段とを備えている。
【０００６】
格子状に形成された分割予定ラインに沿って加工を施す際には、チャックテーブルで保持した被加工物の第１方向に形成された分割予定ラインに沿って加工を施した後、チャックテーブルを９０度回転させることで該第１方向に直交する第２方向に形成された分割予定ラインに沿って加工を施す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６２５９６号公報
【特許文献２】特開２００９−２６２２１９号公報
【特許文献３】特開２００９−２６９０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、加工装置の組み立て時にチャックテーブルの回転軸と保持面とを厳密に直交させるのは非常に難しく、保持面には僅かな傾きが生じてしまう。更に、経時変化や作業時又は調整時における不意の接触等によりチャックテーブルの組み付け精度が悪化し、保持面が傾いてしまうことがある。
【０００９】
保持面が傾いた状態のチャックテーブルで被加工物を保持して加工を施すと、例えば切削ブレードがチャックテーブルへ切り込んでしまったり、レーザビームによって形成される変質層が被加工物の所望深さ位置に形成されずに、被加工物を不良としてしまったり等の不具合が生じる。
【００１０】
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、傾いた保持面を水平に補正可能な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】
【００１１】
本発明によると、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと該保持面に直交する回転軸を有し該チャックテーブルが搭載されるチャックテーブル基台とを含むチャックテーブル機構と、該チャックテーブルで保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該チャックテーブル機構と該加工手段とを加工送り方向へ相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブル機構と該加工手段とを該加工送り方向に直交する割り出し送り方向へ相対移動させる割り出し送り手段と、を備えた加工装置であって、該チャックテーブル基台は、該チャックテーブルを支持する支持面に配設され該チャックテーブルの該保持面の傾きを調整する傾き調整手段を具備したことを特徴とする加工装置が提供される。
【００１２】
好ましくは、傾き調整手段は、一つの固定支持部と、二つの可動支持部とから構成される。
【００１３】
好ましくは、加工装置は、前記加工手段で被加工物に加工を施す第１方向と前記加工送り方向とが一致するように該チャックテーブルを位置づけた状態で、該チャックテーブルの該保持面の傾きを検出して該保持面を水平に調整する前記可動支持部の第１作動情報を記憶する第１記憶手段と、該加工手段で被加工物に加工を施す該第１方向に直交する第２方向と前記加工送り方向とが一致するように該チャックテーブルを位置づけた状態で、該チャックテーブルの該保持面の傾きを検出して該保持面を水平に調整する前記可動支持部の第２作動情報を記憶する第２記憶手段と、被加工物に該第１方向へ加工を施す際には該第１記憶手段に記憶された該第１作動情報に基づいて前記傾き調整手段の該可動支持部を作動させ、被加工物に該第２方向へ加工を施す際には該第２記憶手段に記憶された該第２の作動情報に基づいて前記傾き調整手段の該可動支持部を作動させる制御手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、チャックテーブルを支持するチャックテーブル基台の支持面に複数の可動支持部を備えるため、計測した保持面の傾きを補正する第１又は第２作動情報に基づいてこの可動支持部を作動させることで、保持面の傾きを解消し、保持面を水平に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】切削装置の斜視図である。
【図２】ダイシングテープを介して環状フレームに支持された半導体ウエーハの斜視図である。
【図３】チャックテーブル機構の分解斜視図である。
【図４】チャックテーブル機構の斜視図である。
【図５】保持面の傾き検出方法の第１実施形態を示す側面図である。
【図６】図６（Ａ）は保持面の３点の高さを計測してチャックテーブルの水平調整を説明する平面図、図６（Ｂ）はチャックテーブルを９０度回転してから３点の高さを計測してチャックテーブルの水平調整を説明する平面図である。
【図７】第２実施形態の傾き検出方法を示す側面図である。
【図８】図８（Ａ）は第２実施形態の傾き検出方法により平坦度のよいシリコンウエーハ上に３点のチョッパーカット痕を形成した状態の平面図、図８（Ｂ）はチャックテーブルを９０度回転してから３点のチョッパーカット痕を形成した状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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は本発明実施形態のチャックテーブル（チャックテーブル）を搭載するのに適した半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置２の外観を示している。
【００１７】
切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。
【００１８】
図２に示すように、ダイシング対象のウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２ストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。
【００１９】
ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。
【００２０】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。
【００２１】
仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数のクランプ４６によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。
【００２２】
チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。
【００２３】
アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。
【００２４】
アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００２５】
切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード（ハブブレード）２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
【００２６】
図３を参照すると、本発明実施形態に係るチャックテーブル機構の分解斜視図が示されている。図４はチャックテーブル機構の斜視図である。チャックテーブル機構３０のチャックテーブル基台（支持基台）３２はその上面に環状支持面３４を有している。
【００２７】
環状支持面３４の内側には中心吸引溝３６と、環状吸引溝３８が形成されており、中心吸引溝３６は吸引孔３６ａを介して負圧吸引源に接続され、環状吸引溝３８は吸引孔３８ａを介して負圧吸引源に接続されている。
【００２８】
環状支持面３４には、一つの固定支持部４０と、二つの可動支持部４２が配設されており、可動支持部４２は駆動手段により上下方向に移動可能である。固定支持部４０及び二つの可動支持部４２は円周方向にそれぞれ１２０度離間して配設されている。固定支持部４０及び可動支持部４２で傾き調整手段４４を構成する。尚、固定支持部４０を可動するように構成してもよい。
【００２９】
チャックテーブル基台３２には円周方向に１８０度離間して２個のクランプ４６が取り付けられている。各クランプ４６は、チャックテーブル基台３２にその一端が固定された互いに平行な一対のガイドレール４８と、これらのガイドレール４８に沿って移動可能に取り付けられた一対のスライド部材５０と、スライド部材５０に固定された受け部材５２と、受け部材５２に固定されたエアアクチュエータ５４と、エアアクチュエータ５４により９０度回転される図示しない回転軸と、回転軸に固定されたＬ形状のクランプ爪５６を含んでいる。
【００３０】
スライド部材５０のガイドレール４８に沿った取付位置を調整することにより、ウエーハを保持する環状フレームＦの異なるサイズに対応することができる。エアアクチュエータ５４により回転軸を回転することにより、クランプ爪５６は図示されたクランプ位置とクランプ位置から９０度回転した解放位置との間で回動される。
【００３１】
チャックテーブル１８は、ポーラスセラミックス等から形成された保持部６０と、保持部６０を囲繞する金属から形成された環状の枠体５８とから構成される。保持部６０の保持面６０ａと枠体５８の上面とは面一に形成されている。
【００３２】
チャックテーブル１８をチャックテーブル基台３２に搭載すると、チャックテーブル１８は固定支持部４０と一対の可動支持部４２により支持される。チャックテーブル１８をチャックテーブル基台３２に搭載した状態の斜視図が図４に示されている。
【００３３】
次に図５及び図６を参照して、本発明第１実施形態の傾き検出方法について説明する。本実施形態の傾き検出方法では、接触式高さ検出器６２をＺ方向に下降して保持面６０ａに当接させ、保持面６０ａの高さを複数個所で計測して、チャックテーブル１８の傾きを調整する。
【００３４】
接触式高さ検出器６２による保持面６０ａの高さ測定位置は、例えば、図６（Ａ）に示すように、傾き調整手段４４を構成する固定支持部４０と一対の可動支持部４２に対応する３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とする。例えば、Ｐ１が固定支持部４０に対応し、Ｐ２，Ｐ３が可動支持部４２に対応するものとする。
【００３５】
接触式高さ検出器６２でチャックテーブル１８の保持面６０ａの高さを３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で計測し、計測値からコントローラのＣＰＵで保持面６０ａの傾きを算出し、保持面６０ａが水平となるように調整するために可動支持部４２を駆動するための第１作動情報、即ち保持面６０ａを水平に調整する可動支持部４２の第１作動情報をコントローラのメモリに記憶する。
【００３６】
図６（Ａ）は切削ブレード２８でウエーハＷの第１のストリートＳ１に沿って切削加工を施すように、第１のストリートＳ１がＸ軸方向（加工送り方向）と平行となるようにチャックテーブル１８を位置づけた状態である。
【００３７】
次いで、図６（Ｂ）に示すように、チャックテーブル１８を９０度回転してから接触式高さ検出器６２により３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の高さを再度計測する。図６（Ｂ）に示した状態は、切削ブレード２８で第２のストリートＳ２に沿って切削加工を施すように、第２のストリートＳ２がＸ軸方向（加工送り方向）と平行となるようにチャックテーブル１８を位置づけた状態である。
【００３８】
計測した３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の高さ位置をコントローラに入力して、コントローラのＣＰＵで保持面６０ａの傾きを算出し、保持面６０ａが水平となるように可動保持部４２を駆動するための第２作動情報、即ち保持面６０ａを水平に調整する可動支持部４２の第２作動情報をコントローラのメモリに記憶する。
【００３９】
切削装置２のコントローラは、ウエーハＷの第１のストリートＳ１に沿って切削加工を施す際には、メモリに記憶された第１作動情報に基づいて可動支持部４２を駆動して、チャックテーブル１８の保持面６０ａが水平となるように調整する。
【００４０】
ウエーハＷの第２のストリートＳ２に沿って切削加工を施す際には、メモリに記憶された第２作動情報に基づいて可動支持部４２を駆動して、チャックテーブル１８の保持面６０ａが水平となるように調整する。
【００４１】
接触式高さ検出器６２で保持面６０ａの高さを検出するのに替えて、背圧センサ等の非接触式高さ検出器、又は水準器等により保持面６０ａの高さを複数個所で計測するようにしてもよい。
【００４２】
可動支持部４２の駆動手段としては、例えばパルスモータ、ピエゾ素子、エアシリンダ等を採用可能である。可動支持部４２の作動情報としては、駆動手段がパルスモータの場合にはパルス数、ピエゾ素子の場合には印加電圧、エアシリンダの場合には供給エア量となる。
【００４３】
次に、図７及び図８を参照して、本発明第２実施形態の傾き検出方法について説明する。本実施形態では、図７に示すように、チャックテーブル１８で非常に平坦度のよいシリコンウエーハＳＷを吸引保持し、切削ブレード２８をＺ方向に下降してシリコンウエーハＳＷに切削ブレード２８でチョッパーカットを施す。
【００４４】
この切削ブレード２８によるチョッパーカットは、図８（Ａ）に示すように、切削ブレード２８でシリコンウエーハＳＷに切削加工を施す第１方向とＸ軸方向（加工送り方向）とが一致するようにチャックテーブル１８を位置づけた状態で、シリコンウエーハＳＷを６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃの３点でチョッパーカットする。
【００４５】
好ましくは、６４Ａのチョッパーカット痕は固定支持部４０に対応し、６４Ｂ，６４Ｃのチョッパーカット痕は可動支持部４２に対応するようにシリコンウエーハＳＷをチョッパーカットする。
【００４６】
そして、切削ブレード２８の外径サイズ、設定切り込み深さ及びチョッパーカット痕６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃの長さを切削装置２のコントローラに入力し、コントローラのＣＰＵでこれらのデータに基づいて３点６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃの高さ位置を算出し、この高さ位置から保持面６０ａの傾きを検出して、保持面６０ａが水平となるように調整する可動支持部４２の第１作動情報をコントローラのメモリに記憶する。
【００４７】
次いで、第１方向と直交する第２方向がＸ軸（加工送り方向）と平行となるように、図８（Ｂ）に示すようにチャックテーブル１８を９０度回転した状態で、３点６４Ｄ，６４Ｅ，６４Ｆでのチョッパーカットを実施する。
【００４８】
切削ブレード２８の外径サイズ、設定切り込み深さ及びチョッパーカット痕６４Ｄ，６４Ｅ，６４Ｆの長さを切削装置２のコントローラに入力し、コントローラＣＰＵで３点６４Ｄ，６４Ｅ，６４Ｆの高さを算出し、これらの高さから保持面６０ａの傾きを検出して、保持面６０ａが水平となるように調整するための可動支持部４２の第２作動情報をコントローラのメモリに記憶する。
【００４９】
ウエーハＷの第１のストリートＳ１に沿って切削加工を施す際には、ウエーハＷの第１のストリートＳ１が第１方向に一致するようにチャックテーブル１８でウエーハＷを吸引保持する。
【００５０】
そして、メモリに記憶された第１作動情報に基づいて可動支持部４２を移動して保持面６０ａを水平に調整した後、切削ブレード２８で第１のストリートＳ１に沿って切削加工を実施する。
【００５１】
第２のストリートＳ２に沿った切削加工を実施する際には、チャックテーブル１８を９０度回転して第２のストリートＳ２をＸ軸方向（加工送り方向）と平行に位置付け、第２作動情報に基づいて可動支持部４２を移動して保持面６０ａを水平に調整した後、第２のストリートＳ２に沿った切削加工を実施する。
【００５２】
上述した実施形態では、本発明の傾き調整手段を切削装置に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザ加工装置等の他の加工装置にも本発明の傾き調整手段は同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１８    チャックテーブル
２８    切削ブレード
３０    チャックテーブル機構
３２    チャックテーブル基台
３４    支持面
４０    固定支持部
４２    可動支持部
４４    傾き調整手段
４６    クランプ
６０ａ    保持面
６２    接触式高さ検出器
６４Ａ〜６４Ｆ    チョッパーカット痕
【図１】
2011218477.tif 000003
【図２】
2011218477.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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