(57)【要約】      （修正有）【課題】薄い被加工物や小さいチップサイズの被加工物でも、簡単な構成で被加工物の裏面の欠けやコーナークラックの発生を抑制できる被加工物の切削方法及び使用するチャックテーブルの提供。【解決手段】環状フレームの開口を塞ぐように固定されたダイシングテープＴに貼着され、表面が交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された被加工物１１を、ダイシングテープを介してチャックテーブル５０の吸着面５４ａで保持し、切削ブレード７６で被加工物を切削する方法であって、チャックテーブルの吸着面には、吸引源７０と吸引路で連通した交差する複数の細溝６８，８０が形成されており、分割予定ラインと細溝の延在方向が互いに交差する向きに載置した被加工物をチャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、吸引保持ステップを実施した後、被加工物を切削ブレードで切削して分割する分割ステップとを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状フレームの開口を塞ぐように該環状フレームに固定されたダイシングテープに貼着され、表面が交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された被加工物を、該ダイシングテープを介してチャックテーブルの吸着面で保持し、切削ブレードで被加工物を切削する被加工物の切削方法であって、
該チャックテーブルの該吸着面には、吸引源と吸引路で連通した交差する複数の細溝が形成されており、
該分割予定ラインと該細溝の延在方向が互いに交差する向きに該チャックテーブルの該吸着面に載置した被加工物を該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、
該吸引保持ステップを実施した後、該被加工物を切削ブレードで切削して分割する分割ステップと、を備えたことを特徴とする被加工物の切削方法。
【請求項２】
請求項１記載の被加工物の切削方法に用いる切削装置のチャックテーブルであって、
被加工物の裏面に貼着されたダイシングテープを介して該被加工物を支持する該チャックテーブルの吸着面には、吸引源と連通路で連通した交差する複数の細溝が形成されている切削装置のチャックテーブル。
【請求項３】
該チャックテーブルの該吸着面の通気孔面積が６０％以下である請求項２記載の切削装置のチャックテーブル。
【請求項４】
該チャックテーブルの該吸着面はポーラスセラミックスにより形成されている請求項３記載の切削装置のチャックテーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の切削方法及び該切削方法に用いる切削装置のチャックテーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや光デバイス、ＳＡＷフィルターデバイス等各種デバイスが形成されたウェーハや、セラミックスやガラス、パッケージウェーハ等の被加工物を切削して分割する切削装置（ダイシングソー）が知られている。
【０００３】
切削装置は、ダイシングテープを介してチャックテーブルに吸引保持された被加工物を高速回転する切削ブレードで切削して加工する。切削する際には、被加工物が振動することなく強固に固定されることで切削による欠け、特に被加工物の裏面側に発生する欠け（チッピング）やコーナークラックを抑制することができることが知られており、従来は、被加工物全面に吸着力を発生させるため、ポーラスセラミックスを吸着板として用いている（例えば、特開２０００−３２３４４０号広報参照）。
【０００４】
ポーラスセラミックスは、全面に吸着力を発生させることができる反面、吸着面全面に微細な通気孔があるため、通気孔に対応する位置では被加工物を支持していないので、通気孔の部分は欠けが発生し易いという課題があった。
【０００５】
そこで、被加工物を載置する載置面に開口する複数の吸引孔が形成された被加工物保持プレートをチャックテーブル上に載置し、被加工物保持プレートでダイシングテープを介して被加工物を吸引保持するという方法が、特開２００４−３５６３５７号広報で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２３４４０号公報
【特許文献２】特開２００４−３５６３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載された被加工物保持プレートを介して被加工物を吸引保持する形態では、図７に示すように、チップ５の裏面の欠け７やコーナークラック９が発生し易い薄い被加工物１や小さいチップサイズの被加工物の場合、吸着力が極端に弱くなるため、被加工物の裏面に発生する欠けやコーナークラックが悪化するという結果になってしまう。図７で３は分割溝である。
【０００８】
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、薄い被加工物や小さいチップサイズの被加工物でも、簡単な構成で被加工物の裏面の欠けやコーナークラックの発生を抑制できる被加工物の切削方法及び該切削方法に使用するチャックテーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、環状フレームの開口を塞ぐように該環状フレームに固定されたダイシングテープに貼着され、表面が交差する複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された被加工物を、該ダイシングテープを介してチャックテーブルの吸着面で保持し、切削ブレードで被加工物を切削する被加工物の切削方法であって、該チャックテーブルの該吸着面には、吸引源と吸引路で連通した交差する複数の細溝が形成されており、該分割予定ラインと該細溝の延在方向が互いに交差する向きに該チャックテーブルの該吸着面に載置した被加工物を該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、該吸引保持ステップを実施した後、該被加工物を切削ブレードで切削して分割する分割ステップと、を備えたことを特徴とする被加工物の切削方法が提供される。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、請求項１記載の被加工物の切削方法に用いる切削装置のチャックテーブルであって、被加工物の裏面に貼着されたダイシングテープを介して該被加工物を支持する該チャックテーブルの吸着面には、吸引源と連通路で連通した交差する複数の細溝が形成されている切削装置のチャックテーブルが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の切削方法で使用するチャックテーブルの吸着面には、吸引源と吸引路で連通した交差する複数の細溝が形成されており、被加工物をチャックテーブルで吸引保持する際には、被加工物の分割予定ラインとチャックテーブルの吸着面に形成された細溝の延在方向が互いに交差する向きに被加工物を吸着面に載置して吸引保持するため、被加工物を支持する十分な面積を確保しつつ、細溝による被加工物の吸着力のアップを達成でき、被加工物の裏面の欠けやコーナークラックの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のチャックテーブルを具備した切削装置の斜視図である。
【図２】チャックテーブル機構の斜視図である。
【図３】被加工物であるウェーハ１１の裏面が外周部が環状フレームＦに装着されたダイシングテープＴに貼着された形態のフレームユニット１７の斜視図である。
【図４】第１実施形態のチャックテーブルの縦断面図である。
【図５】図５（Ａ）は第１実施形態のチャックテーブルを使用した被加工物の切削加工中のチャックテーブルの一部拡大縦断面図、図５（Ｂ）は第２実施形態のチャックテーブルを使用した被加工物の切削加工中のチャックテーブルの縦断面図である。
【図６】図６（Ａ）は第１実施形態のチャックテーブルの吸着面に被加工物を載置する際に被加工物の分割予定ラインと吸着面に形成された細溝との関係を示す模式的平面図、図６（Ｂ）は第２実施形態のチャックテーブルの吸着面に被加工物を載置する際に被加工物の分割予定ラインと吸着面に形成された細溝との関係を示す模式的平面図である。
【図７】デバイスの裏面に形成された欠けとコーナークラックを示す模式的裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、本発明実施形態のチャックテーブルを具備し、半導体ウェーハをダイシングして個々のデバイスチップに分割することのできる切削装置２の斜視図が示されている。
【００１４】
図１に示すように、切削装置２は、切削装置の各機構部を支持する装置基台４を備えている。装置基台４の上面には、Ｘ軸方向（加工送り方向）に長い矩形状の開口４ａが形成されている。
【００１５】
この開口４ａ内には、チャックテーブル機構６がＸ軸方向に往復動可能に設けられている。チャックテーブル機構６は、図２に示すように、支持基台４８上に搭載された吸引保持部５４を有するチャックテーブル５０を備えており、チャックテーブル５０の周囲にはウォーターカバー８が配設されている。ウォーターカバー８と支持基台４との間には蛇腹１０が連結されている。チャックテーブル５０の周囲には４個のクランプ５６が配設されている。
【００１６】
チャックテーブル機構６は、図示しないボールねじとパルスモータとから構成されたＸ軸方向移動機構によりＸ軸方向に移動可能に配設されている。図２に示すように、チャックテーブル機構６の支持基台４８上には、チャックテーブル５０が搭載されており、チャックテーブル５０は支持基台４８中に収容されたモータにより回転可能に搭載されている。
【００１７】
チャックテーブル５０は環状の枠体５２と、枠体５２の図３に示す嵌合凹部５１中に嵌合されたポーラスセラミックスから形成された吸引保持部５４を有している。枠体５２の中心部には図３に示す吸引源７０に電磁切換弁７２を介して接続された吸引路５２ａが形成されており、電磁切換弁７２を図３に示す連通位置に切り替えて吸引源７０を作動することにより、チャックテーブル５０が吸引保持部５４の吸着面５４ａで被加工物を吸引保持する。
【００１８】
支持基台４８には、円周方向に９０°離間して４個のクランプ５６が取り付けられている。各クランプ５６は、支持基台４８に固定された図示しない一対のエアシリンダを有している。エアシリンダのピストンロッド５８は支持部材６０に連結されている。支持部材６０にはエアアクチュエータ６２が固定されており、エアアクチュエータ６２が９０°回転される回転軸６４を有している。
【００１９】
回転軸６４にＬ形状のクランプ爪（押さえ部材）６６が固定されている。エアアクチュエータ６２により回転軸６４を回転することにより、クランプ爪６６は、図３に示すように、ダイシングテープを介して被加工物であるウェーハ１１を支持する環状フレームＦをクランプするクランプ位置と、クランプ位置に対して立設した解放位置との間で回動される。
【００２０】
図３に示すように、被加工物であるウェーハ１１は、格子状に形成された複数の分割予定ライン１３で区画された各領域にデバイス１５を有する表面を有している。ウェーハ１１の裏面は外周部が環状フレームＦに装着されたダイシングテープＴに貼着され、フレームユニット１７の形態で切削装置２に投入される。
【００２１】
図１を再び参照すると、装置基台４の上面には、被加工物を切削する切削ユニット１４を支持する支持構造２０が、開口４ａの上方に張り出すように配置されている。支持構造２０の前面上部には、切削ユニット１４をＹ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向（上下方向）に移動させる切削ユニット移動機構２２が設けられている。
【００２２】
切削ユニット移動機構２２は、支持構造２０の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、切削ユニット移動機構２２を構成するＹ軸移動プレート２６がスライド可能に取り付けられている。Ｙ軸移動プレート２６の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４に平行なＹ軸ボールねじ２８が螺合されている。
【００２３】
Ｙ軸ボールねじ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｙ軸パルスモータでＹ軸ボールねじ２８を回転させると、Ｙ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３０が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。
【００２４】
Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０に平行なＺ軸ボールねじ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールねじ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールねじ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。
【００２５】
Ｚ軸移動プレート３２の下部には、被加工物を加工する切削ユニット１４と、撮像ユニット３８が固定されている。切削ユニット移動機構２２で、Ｙ軸移動プレート２６をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット１４及び撮像ユニット３８は割り出し送りされ、Ｚ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット１４及び撮像ユニット３８は昇降する。
【００２６】
４０は洗浄ユニットであり、切削ユニット１４により切削加工の施された被加工物は、搬送機構（不図示）によってチャックテーブル１０から洗浄ユニット４０へと搬送される。洗浄ユニット４０は、筒状の洗浄空間内で被加工物を吸引保持するスピンナーテーブル４２を備えている。スピンナーテーブル４２の下部には、スピンナーテーブル４２を所定の速さで回転させるモータ等の回転駆動源が連結されている。
【００２７】
スピンナーテーブル４２の上方には、被加工物に向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した二流体）を噴射する噴射ノズル４４が配設されている。被加工物を保持したスピンナーテーブル４２を回転させながら噴射ノズル４４から洗浄用の流体を噴射すると、切削加工後の被加工物を洗浄できる。洗浄ユニット４０で洗浄された被加工物は、搬送機構（不図示）でカセット１８内に収容される。
【００２８】
再び図２を参照すると、チャックテーブル５０の吸引保持部５４の吸着面５４ａには、丸Ａ部分の拡大図に示すように、互いに直交する複数の細溝６８が形成されている。細溝６８の幅は２５μｍ以下が好ましく、本実施形態では幅１８μｍの細溝６８を形成した。
【００２９】
図４のＢ部分の拡大図に示すように、ポーラスセラミックス製吸引保持部５４の吸着面５４ａの通気孔面積率は６０％以下であり、吸着面５４ａには複数の通気孔５４ｂが開口している。本実施形態では更に、吸着面５４ａに複数の細溝６８が形成されている。
【００３０】
次に、図４に示す吸引保持部５４としてポーラスセラミックスを採用したチャックテーブル５０について、通気孔面積率、溝幅、溝ピッチを変えて圧力計が十分な負圧である−０．７ＭＰａになるまでの時間を計測する実験を実施して表１に示す結果を得た。
【００３１】
この実験では、１００ｍｍ×１００ｍｍの穴を開けたダイシングテープを吸着面５４ａに貼り付けてチャックテーブル５０の露出面を１００ｍｍ×１００ｍｍの領域に調整し、２ｃｃの水を吸着面５４ａの露出領域に供給した後、チャックテーブル５０に接続した吸引源７０を作動させ、通気孔面積率及び溝ピッチを変化させながら吸引路５２ａに接続した圧力計が−０．７ＭＰａの負圧になるまでの時間を測定した。尚、細溝６８の幅は２０μｍに固定した。
【００３２】
【表１】
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テストＮＯ１は吸着面５４ａの通気孔面積率が７５％の従来のチャックテーブルであり、吸着面５４ａには細溝が形成されていない。テストＮＯ２は吸着面５４ａの通気孔面積率が６０％で細溝が形成されていないチャックテーブルであり、吸引時間は４秒であり、長い吸引時間を要した。
【００３３】
テストＮＯ３は吸着面５４ａの通気孔面積率が６０％で１ｍｍの間隔で２０μｍの複数の細溝を形成した場合であり、吸引時間は２．５秒に短縮された。テストＮＯ４〜テストＮＯ７は吸着面５４ａの通気孔面積率が４５％の場合であり、細溝６８が形成されていないテストＮＯ４のケースでは吸引時間は６．６８秒となり、非常に長い時間を要した。
【００３４】
テストＮＯ５〜テストＮＯ７は、幅２０μｍの細溝６８を溝ピッチ１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍで形成したケースであり、溝ピッチを小さくするのにつれて吸引時間が短くなっていることが観察される。
【００３５】
この実験結果から、吸着面５４ａの通気孔面積率が６０％の場合には、幅２０μｍの細溝６８を１ｍｍのピッチ間隔で形成すると吸引時間を十分短くすることができることが観察される。
【００３６】
吸着面５４ａの通気孔面積率が４５％の場合には、幅２０μｍの細溝６８を１ｍｍのピッチ間隔で形成したケースでは、吸引時間が相当長く掛かるため、溝ピッチは０．５ｍｍ間隔にする必要があることが見て取れる。
【００３７】
この実験結果から、吸着面５４ａの通気孔面積率が６０％以下で、且つ、幅２０μｍの細溝６８を１ｍｍのピッチ以下で形成した場合に、十分短い時間に所望の吸引力が得られることが判明した。
【００３８】
次に、通気孔面積率を４５％、溝ピッチ０．５ｍｍに固定し、細溝６８の幅を３０μｍ、２５μｍ、２０μｍ、１５μｍと変化させた場合の、０．５ｍｍ角にシリコンウェーハをダイシングしたチップの裏面チッピング及びクラック（コーナークラック）の発生具合について考察し、表２の結果を得た。
【００３９】
表２で裏面チッピングについては、〇印はチッピングなし、△印は僅かなチッピングあり、×印は明らかなチッピング発生を示している。また、クラックについては、テストＮＯ１〜テストＮＯ４にわたりクラックが発生していないことを示している。
【００４０】
【表２】
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表２の実験結果から、吸着面５４ａの通気孔面積率が４５％のポーラスセラミックスから吸引保持部５４を形成し、更に細溝６８の幅を２５μｍ以下に設定すると、裏面チッピング及びクラックについても十分良好な結果が得られることが判明した。
【００４１】
図５（Ａ）を参照すると、ポーラスセラミックスから形成された吸引保持部５４でダイシングテープＴを介して被加工物であるウェーハ１１を吸引保持して切削ユニット１４の切削ブレード７６でウェーハ１１を切削加工している状態の一部拡大縦断面図が示されている。
【００４２】
切削ユニット１４は、高速回転するスピンドル７４の先端に装着された切削ブレード７６を有している。ウェーハ１１を切削ブレード７６で切削加工する際には、図６（Ａ）に示すように、ウェーハ１１の格子状に形成された複数の分割予定ライン１３を吸着面５４ａに形成された細溝６８の延在方向と交差するようにウェーハ１１を吸着面５４ａ上に載置する。
【００４３】
好ましくは、ウェーハ１１の分割予定ライン１３が細溝６８の延在方向と概略４５°で交差するようにウェーハ１１を吸着面５４ａ上に載置する。交差する分割予定ライン１３により区画された領域にはデバイス１５が形成されている。
【００４４】
ウェーハ１１を吸着面５４ａ上に図６（Ａ）に示すような状態で載置した後、図５（Ａ）に示すように、電磁切換弁７２を連通位置に切り替えて吸引源７０を作動させると、吸引保持部５４の吸着面５４ａに形成された通気孔５４ｂ及び細溝６８を介してダイシングテープＴに吸引力が作用し、ウェーハ１１はダイシングテープＴを介してチャックテーブル５０に吸引保持される。
【００４５】
切削ブレード７６はウェーハ１１の分割予定ライン１３にダイシングテープＴに至るまで切り込み分割予定ライン１３を切削するが、分割予定ライン１３が吸着面５４ａに形成された細溝６８の延在方向と交差するようにウェーハ１１は吸着面５４ａに吸引保持されているため、吸着面５４ａの通気孔率が６０％以下であっても、細溝６８による吸着力の向上を図ることができ、切削されたデバイスチップの裏面の欠けやコーナークラックの発生を抑制することができる。
【００４６】
本実施形態では、吸着面５４ａの通気孔率を６０％以下に設定したため、ウェーハ１１を支持する吸着面５４ａの面積を十分確保することができる。吸着面５４ａに細溝６８が形成されていない場合には、吸着面５４ａによる吸着力は十分ではないが、吸着力不足を細溝６８で補うことができる。従って、デバイスチップの裏面の欠けやコーナークラックの発生を抑制することができる。
【００４７】
図５（Ｂ）を参照すると、本発明第２実施形態のチャックテーブル５０Ａを使用してウェーハ１１を切削加工する際の縦断面図が示されている。本実施形態のチャックテーブル５０Ａはステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属から形成された保持プレート７８から構成される。
【００４８】
保持プレート７８の吸着面７８ａには互いに直交する方向に形成された複数の細溝８０が形成されている。直交する細溝８０の交差点のいくつかには、図６（Ｂ）に示すように、吸引孔８２が開口しており、これらの吸引孔８２は図５（Ｂ）に示す吸引路８４に接続されている。
【００４９】
従って、電磁切換弁７２を図５（Ｂ）に示す連通位置に切り替えると、吸引源７０の負圧が保持プレート７８の吸着面７８ａに形成された細溝８０に伝達され、ウェーハ１１がダイシングテープＴを介して保持プレート７８に吸引保持される。
【００５０】
本実施形態のチャックテーブル５０Ａでは、幅２０μｍの細溝８０が０．２５ｍｍのピッチで形成されているため、細溝８０に約−０．７ＭＰａの負圧を発生することができ、ダイシングテープＴを介してウェーハ１１を十分な吸引力で保持することができる。
【００５１】
本実施形態のチャックテーブル５０Ａでも、図６（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の分割予定ライン１３が保持プレート７８の吸着面７８ａに形成された細溝８０の延在方向と概略４５°で交差するようにウェーハ１１を保持プレート７８上に載置してから、吸引源７０の負圧を細溝８０に作用させる。
【００５２】
本実施形態のチャックテーブル５０Ａは無垢の保持プレート７８でウェーハ１１を支持するため、十分な支持面積を確保することができ、吸着面７８ａに形成された細溝８０の負圧によりダイシングテープＴを介してウェーハ１１を十分吸引保持することができる。従って、ダイシングされたデバイスチップの裏面の欠けやクラック（コーナークラック）の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５３】
６    チャックテーブル機構
１１    ウェーハ
１３    分割予定ライン
１５    デバイス
５０    チャックテーブル
５２    枠体
５４    吸引保持部
５４ａ    吸着面
６８，８０    細溝
７０    吸引源
７６    切削ブレード
７８    保持プレート
７８ａ    吸着面
８２    吸引孔
Ｔ    ダイシングテープ
【図１】
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【図２】
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【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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