(57)【要約】【課題】デバイスにゴミなどが付着することを抑制することができる保持治具および被加工物の加工方法を提供すること。【解決手段】保持治具１は保持面１ａに多数の微細な有底穴２が形成されている。保持面１ａには弾性部材層３が被覆されている。被加工物の加工方法は保持治具固定ステップと切削ステップと粘着テープ貼着ステップと被加工物分離ステップを備える。保持治具固定ステップは真空雰囲気中で保持面１ａに被加工物Ｗを載置した後、大気中に取り出す。切削ステップはチャックテーブルに保持治具１を介して被加工物Ｗを保持し切削ブレードで被加工物Ｗを切削する。粘着テープ貼着ステップは保持治具１に固定された被加工物Ｗの露出した表面ＷＳに粘着テープを貼着するとともに粘着テープの外周を環状フレームで支持する。被加工物分離ステップは真空雰囲気中で被加工物Ｗから保持治具１を分離する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被加工物を保持する際に用いる保持治具であって、
該被加工物を保持する保持面に多数の微細な有底穴が形成されている平板状の保持治具。
【請求項２】
前記有底穴を除いた前記保持面には、弾性部材層が被覆されている請求項１記載の保持治具。
【請求項３】
前記保持面には、被加工物を切削ブレードで切削する際に切削ブレードとの接触を回避する逃げ溝が形成されている請求項１又は２記載の保持治具。
【請求項４】
板状の被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の加工方法であって、
真空雰囲気中で請求項１から３のうちいずれかに記載の該保持治具の該有底穴を有する前記保持面に被加工物を載置した後、該保持治具と該被加工物を大気中に取り出し、該保持治具に被加工物を固定する保持治具固定ステップと、
該保持治具固定ステップを実施した後に、切削装置のチャックテーブルに該保持治具を介して被加工物を保持し、該切削ブレードで被加工物を切削する切削ステップと、
該切削ステップを実施した後に、該保持治具に固定された被加工物の露出した面に粘着テープを貼着するとともに該粘着テープの外周を環状フレームで支持する粘着テープ貼着ステップと、
該粘着テープ貼着ステップを実施した後に、真空雰囲気中で被加工物から該保持治具を分離する被加工物分離ステップと、を備える被加工物の加工方法。
【請求項５】
前記被加工物は、外周縁に表面から裏面にかけて円弧状の面取り部が形成されたウエーハであって、
前記切削ステップでは、回転可能な前記チャックテーブルに該保持治具を介してウエーハを保持し、ウエーハの外周縁に切削ブレードを位置づけて該ウエーハを円形に切削加工し、面取り部を全て除去する請求項４記載の被加工物の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持治具および被加工物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハやガラス板、セラミックス板等の板状の被加工物を切削ブレードで切削加工する切削装置（例えば、特許文献１参照）が広く知られている。切削装置では、被加工物はダイシングテープと呼ばれる粘着テープによって環状フレームに固定され、分割された後もテープ上に固定されることでハンドリング性を維持している。
【０００３】
また、ウエーハの外周を切削して外周の面取り部を除去するエッジトリミング加工（例えば、特許文献２参照）において、通常はサブストレートに粘着層を介して貼着し、フルカットする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８４７２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されたような切削工程を実施する、ＣＭＯＳやＣＣＤ、ＭＥＭＳとよばれる半導体デバイスは、切削加工時に発生するゴミの付着を嫌う。そして、そのゴミのうち、洗浄による除去が非常に難しいゴミの多くは、ダイシングテープの粘着層である。
【０００６】
これらデバイスがゴミを嫌うのは、ＣＭＯＳやＣＣＤが付着したゴミにより機能しなくなるためであり、ダイシングテープの粘着層のゴミを洗浄によって除去するのが非常に難しい。また、ＭＥＭＳは洗浄によってデバイスが破壊しやすい微細な構造のため、洗浄力が極めて低い洗浄工程しか実施できないので、粘着層のゴミを洗浄によって除去するのが非常に難しい。
【０００７】
また、特許文献２に示されたエッジトリミング加工では、粘着層の切削によって洗浄しにくいゴミが付着してしまうという問題と、ウエーハとサブストレートの剥離が難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題にかんがみなされたもので、その目的は、デバイスにコンタミなどが付着することを抑制することができる保持治具および被加工物の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の保持治具は、板状の被加工物を保持する際に用いる保持治具であって、該被加工物を保持する保持面に多数の微細な有底穴が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記保持治具の前記有底穴を除いた前記保持面には、弾性部材層が被覆されているものとすることができる。
【００１１】
また、前記保持治具の前記保持面には、被加工物を切削ブレードで切削する際に切削ブレードとの接触を回避する逃げ溝が形成されているものとすることができる。
【００１２】
本発明の被加工物の加工方法は、板状の被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の加工方法であって、真空雰囲気中で請求項１から３のうちいずれかに記載の該保持治具の該有底穴を有する前記保持面に被加工物を載置した後、該保持治具と該被加工物を大気中に取り出し、該保持治具に被加工物を固定する保持治具固定ステップと、該保持治具固定ステップを実施した後に、切削装置のチャックテーブルに該保持治具を介して被加工物を保持し、該切削ブレードで被加工物を切削する切削ステップと、該切削ステップを実施した後に、該保持治具に固定された被加工物の露出した面に粘着テープを貼着するとともに該粘着テープの外周を環状フレームで支持する粘着テープ貼着ステップと、該粘着テープ貼着ステップを実施した後に、真空雰囲気中で被加工物から該保持治具を分離する被加工物分離ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記被加工物の加工方法は、前記被加工物が外周縁に表面から裏面にかけて円弧状の面取り部が形成されたウエーハであって、前記切削ステップでは、回転可能な前記チャックテーブルに該保持治具を介してウエーハを保持し、ウエーハの外周縁に切削ブレードを位置づけて該ウエーハを円形に切削加工し、面取り部を全て除去するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
そこで、本願発明の保持治具を用いる事で、ダイシングテープのような粘着層を切削することなく被加工物を分割することが可能となり、デバイスにコンタミなどが付着することを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る保持治具及び保持治具に保持される被加工物を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示された保持治具の断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る被加工物の加工方向の保持治具固定ステップにおいて真空チャンバー内に被加工物を収容した状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る被加工物の加工方向の保持治具固定ステップにおいて保持治具に被加工物を保持した状態を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る被加工物の加工方向の切削ステップを模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る被加工物の加工方向の粘着テープ貼着ステップを模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る被加工物の加工方向の被加工物分離ステップを模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態の変形例１に係る保持治具を示す斜視図である。
【図９】図９は、実施形態の変形例２に係る保持治具を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例２に係る被加工物の加工方法の切削ステップを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１７】
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る保持治具を図面に基いて説明する。図１は、実施形態に係る保持治具及び保持治具に保持される被加工物を示す斜視図である。図２は、図１に示された保持治具１の断面図である。
【００１８】
実施形態に係る図１に示された保持治具１は、板状の被加工物Ｗを保持する際に用いられる保持治具である。保持治具１に保持される被加工物Ｗは、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハであり、切削、研削、研磨などの各種の加工が施される際に、保持治具１に保持される。被加工物Ｗは、例えば、表面ＷＳに複数の分割予定ラインＬによって区画された各領域にデバイスＤが形成され、分割予定ラインＬに沿って切削されて、個々のデバイスＤに分割される。デバイスＤとしては、ＣＭＯＳ（Complementary  MOS）、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）などが被加工物Ｗの表面ＷＳに形成される。また、被加工物Ｗは、ガラス板やセラミックス板であってもよい。
【００１９】
保持治具１は、シリコンなどで構成され、円盤状に形成されている。保持治具１は、その保持面１ａ上に被加工物Ｗの裏面ＷＲが載置されて、被加工物Ｗを保持する平板状のものである。保持治具１の被加工物Ｗを保持する保持面１ａには、図１及び図２に示すように、多数の微細な有底穴２が形成されている。有底穴２は、図２に示すように、保持治具１を貫通することなく、底が塞がれている。有底穴２は、その内側の空間が大気圧よりも低い気圧にされることで、分割予定ラインＬに沿って被加工物Ｗを切削する切削加工において、保持面１ａ上に被加工物Ｗの裏面ＷＲを吸着、保持するものである。
【００２０】
本発明でいう、多数の微細な有底穴２とは、有底穴２内を例えば−６５ｋＰａ（ゲージ圧）などの大気圧よりも低い気圧にされることで、切削加工前の被加工物Ｗを保持面１ａ上に吸着保持でき、切削加工後の被加工物Ｗ即ちデバイスＤを保持面１ａ上に吸着保持できる程度の大きさ、数の有底穴２が設けられていることをいう。例えば、デバイスＤが２ｍｍ角程度の大きさの場合、有底穴２は、例えば、直径１ｍｍ以下に形成され、デバイスＤ一つに対して少なくとも一つ以上設けられればよい。有底穴２は、大きさが小さくなるのにしたがってデバイスＤ一つあたりに設けられる数が多くされるのが望ましい。例えば、有底穴２は、レーザー加工により形成される場合、直径が２０μｍ以上で、隣り合うものの間隔が１０μｍ以上で、深さが１００μｍ以上とされるのが望ましい。また、有底穴２は、デバイスＤ一つ当たりに設けられたものの開口面積の和が、デバイスＤの面積の５０％以上でかつ７０％設けられるのが望ましい。５０％よりも小さいと、切削加工などの加工中、又は搬送中に被加工物Ｗ又はデバイスＤを吸着保持できなくなり、７０％を超えると、保持治具１の機械的な強度が低下してしまうからである。
【００２１】
また、保持治具１の有底穴２を除いた保持面１ａには、図２に示すように、弾性部材層３が被覆されている。保持治具１は、当該保持治具１を構成するシリコンなどの表面上に弾性部材層３が被覆された後、レーザー加工などにより保持面１ａに多数の微細な有底穴２が形成されて得られる。
【００２２】
次に、保持治具１を用いた被加工物の加工方法を図面に基いて説明する。図３は、実施形態に係る被加工物の加工方向の保持治具固定ステップにおいて真空チャンバー内に被加工物を収容した状態を模式的に示す断面図である。図４は、実施形態に係る被加工物の加工方向の保持治具固定ステップにおいて保持治具に被加工物を保持した状態を模式的に示す断面図である。図５は、実施形態に係る被加工物の加工方向の切削ステップを模式的に示す断面図である。図６は、実施形態に係る被加工物の加工方向の粘着テープ貼着ステップを模式的に示す断面図である。図７は、実施形態に係る被加工物の加工方向の被加工物分離ステップを模式的に示す断面図である。
【００２３】
保持治具１を用いた被加工物の加工方法（以下、単に加工方法と記す）は、板状の被加工物Ｗを図示しないスピンドルにより回転された切削ブレード２２（図５に示す）で切削する加工方法である。加工方法は、保持治具固定ステップと、切削ステップと、粘着テープ貼着ステップと、被加工物分離ステップとを備える。
【００２４】
まず、保持治具固定ステップでは、図３に示す内側が大気圧の真空チャンバー１０内の支持テーブル１１の所定位置に保持治具１を配設し、真空チャンバー１０内に被加工物Ｗを収容し、裏面ＷＲが保持面１ａに対面された状態で、真空チャンバー１０の保持手段１２の保持部１３に被加工物Ｗを保持する。そして、真空チャンバー１０内を例えば−６５ｋＰａ（ゲージ圧）以上の大気圧よりも低い気圧に減圧して、真空チャンバー１０内を真空雰囲気中にする。なお、本発明でいう、真空雰囲気とは、大気圧よりも低い気圧の雰囲気をいう。そして、保持手段１２の保持部１３を下降させて、図４に示すように、真空チャンバー１０の真空雰囲気中で保持治具１の有底穴２を有する保持面１ａに被加工物Ｗを載置する。その後、保持部１３の被加工物Ｗの保持を解除した後、保持部１３を上昇させて、真空チャンバー１０内の気圧を大気圧にした後に、保持治具１と被加工物Ｗを真空チャンバー１０内から大気中に取り出す。すると、有底穴２内の気圧が大気圧よりも低いので、有底穴２が被加工物Ｗを吸引する吸引力を生じて、保持治具１に被加工物Ｗを固定（吸着保持）する。そして、切削ステップに進む。
【００２５】
切削ステップでは、保持治具固定ステップを実施した後に、切削装置２０の軸心回りに回転するチャックテーブル２１の保持面２１ａに保持治具１を介して被加工物Ｗを載置する。そして、チャックテーブル２１に図示しない真空吸引経路を介して接続された真空吸引源により保持面２１ａを吸引して、保持治具１を介して被加工物Ｗをチャックテーブル２１の保持面２１ａに吸引保持する。
【００２６】
そして、切削ブレード２２を図示しないスピンドルの軸心回りに回転させながら、チャックテーブル２１と切削ブレード２２とを分割予定ラインＬに沿って相対的に移動させながら、図５に示すように、分割予定ラインＬに沿って切削ブレード２２で被加工物Ｗを切削する。そして、被加工物Ｗを分割予定ラインＬに沿って分割して、被加工物Ｗを個々のデバイスＤに分割する。そして、粘着テープ貼着ステップに進む。
【００２７】
粘着テープ貼着ステップでは、切削ステップを実施した後に、保持治具１を支持テーブル３０に支持し、粘着テープＴの粘着層Ｔｂを保持治具１に固定された被加工物Ｗの露出した表面ＷＳと対向させる。そして、図６に示すように、被加工物Ｗの表面ＷＳに粘着テープＴの粘着層Ｔｂ側を貼着する。また、粘着テープＴの外周に環状フレームＦを貼着するなどして、粘着テープＴの外周を環状フレームＦで支持する。また、本実施形態では、環状フレームＦは、支持テーブル３０上に載置される。なお、粘着テープＴは、図６に示すように、合成樹脂で構成された基材層Ｔａと、基材層Ｔａの表面に設けられた粘着層Ｔｂとで構成されている。被加工物分離ステップに進む。
【００２８】
被加工物分離ステップでは、粘着テープ貼着ステップを実施した後に、内側が大気圧の真空チャンバー１０内に粘着テープＴが貼着された被加工物Ｗを保持治具１などともに収容し、真空チャンバー１０内の支持テーブル１１上に保持治具１を載置する。保持手段１２の保持部１３を下降させて、保持手段１２の保持部１３に粘着テープＴの基材層Ｔａを介して被加工物Ｗを保持する。そして、真空チャンバー１０内を例えば−６５ｋＰａ（ゲージ圧）以上の大気圧よりも低い気圧に減圧して、真空チャンバー１０内を真空雰囲気中にする。すると、保持治具１の有底穴２の被加工物Ｗを吸引する吸引力が消滅する。図７に示すように、真空チャンバー１０の真空雰囲気中で保持手段１２の保持部１３を上昇させて、被加工物Ｗから保持治具１を分離する。その後、真空チャンバー１０内の気圧を大気圧にした後に、環状フレームＦに保持された被加工物Ｗを真空チャンバー１０内から大気中に取り出して、次工程などに搬送する。
【００２９】
以上のように、実施形態に係る保持治具１によれば、保持面１ａに多数の微細な有底穴２が形成されているので、有底穴２内を大気圧よりも低い気圧にすることで、ダイシングテープなどを用いることなく、保持面１ａに被加工物Ｗを保持することができる。このために、ダイシングテープなどの粘着層を切削することなく被加工物Ｗを分割することが可能となり、粘着層などを含んだコンタミがデバイスＤに付着することを抑制することができるという効果を奏する。
【００３０】
保持治具１は、有底穴２内を大気圧よりも低い気圧にすることで保持面１ａに被加工物Ｗを保持するので、真空雰囲気では容易に被加工物Ｗの分離を行うことができる。したがって、ダイシングテープなどの粘着層を用いて、被加工物Ｗを保持するよりもはるかに被加工物Ｗを取り扱いやすいという効果もある。また、保持治具は、再利用も可能であり消耗品の削減も可能となる。
【００３１】
このように、保持治具１は、ダイシングテープなどを用いることなく、保持面１ａに被加工物Ｗを保持することができるので、特に、粘着層を含んだコンタミの除去が困難なＣＭＯＳ、ＣＣＤ、ＭＥＭＳなどでデバイスＤが構成される被加工物Ｗを保持するのに適する。
【００３２】
また、保持治具１は、有底穴２を除いた保持面１ａには弾性部材層３が被覆されているので、被加工物Ｗを傷つけることなく保持面１ａに保持できる。また、保持治具１は、有底穴２内を大気圧よりも低い気圧にすると、弾性部材層３が薄くなるように弾性変形するので、保持面１ａと被加工物Ｗの密着性を向上でき、保持面１ａに被加工物Ｗを確実に保持することができる。
【００３３】
実施形態に係る加工方法によれば、真空雰囲気中で保持面１ａに被加工物Ｗを載置した後に大気中に取り出して、保持治具１に被加工物Ｗを保持する。このために、加工方法は、有底穴２内を大気圧よりも低い気圧にして、ダイシングテープなどを用いることなく、保持面１ａに被加工物Ｗを保持することができ、粘着層などを含んだコンタミがデバイスＤに付着することを防止できるという効果を奏する。
【００３４】
また、加工方法は、真空雰囲気中で被加工物Ｗから保持治具１を分離するので、容易に被加工物Ｗの剥離を行うことができる。また、被加工物ＷのデバイスＤが形成された表面ＷＳを保持治具１の保持面１ａに載置して切削しても良い。そうすることで、ダイシングテープの粘着層に表面ＷＳを固定する場合に比べ、粘着層の糊残りの発生を無くすことができ、表面ＷＳのデバイスＤに切削屑が付着することも防ぐことができる。
【００３５】
〔変形例１〕
本発明の実施形態の変形例１に係る保持治具を図面に基いて説明する。図８は、実施形態の変形例１に係る保持治具を示す斜視図である。なお、図８において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
実施形態の変形例１に係る保持治具１−１は、保持面１ａには逃げ溝４−１が複数形成されている。逃げ溝４−１は、被加工物Ｗを分割予定ラインＬに沿って切削ブレード２２で切削する際に、切削ブレード２２との接触を回避するためのものである。逃げ溝４−１は、分割予定ラインＬに対応して設けられている。逃げ溝４−１は、保持面１ａに保持する被加工物Ｗの分割予定ラインＬの下方に位置し、切削ブレード２２の厚みよりも幅が大きく形成されている。実施形態の変形例１に係る保持治具１−１は、実施形態と同様に、被加工物の加工方法に用いられ、被加工物Ｗを分割予定ラインＬに沿って切削する切削ブレード２２が内側に侵入する。
【００３７】
実施形態の変形例１に係る保持治具１−１は、実施形態の保持治具１の効果にくわえて、保持面１ａに逃げ溝４−１が形成されているので、切削ブレード２２が保持治具１−１を切削することを抑制でき、保持治具１−１の再利用を図ることができ、切削ブレード２２の摩耗を抑制することができる。
【００３８】
〔変形例２〕
本発明の実施形態の変形例２に係る保持治具及び被加工物の加工方法を図面に基いて説明する。図９は、実施形態の変形例２に係る保持治具を示す斜視図である。図１０は、実施形態の変形例２に係る被加工物の加工方法の切削ステップを模式的に示す断面図である。なお、図９及び図１０において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
実施形態の変形例２に係る保持治具１−２が保持する被加工物Ｗは、図１０に示すように、外周縁に表面ＷＳから裏面ＷＲにかけて断面円弧状の面取り部Ｃが形成された半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。変形例２に係る保持治具１−２の保持面１ａには、逃げ溝４−２が形成されている。逃げ溝４−２は、被加工物Ｗの面取り部Ｃを切削ブレード２２−２で切削して除去する際に、切削ブレード２２−２との接触を回避するためのものである。逃げ溝４−２は、面取り部Ｃに対応して設けられている。逃げ溝４−２は、保持面１ａに保持する被加工物Ｗの面取り部Ｃの下方に位置し、切削ブレード２２−２の厚みよりも幅が大きく形成されている。
【００４０】
実施形態の変形例２に係る加工方法は、切削ステップでは、切削装置２０−２の軸心回りに回転するチャックテーブル２１−２の保持面２１−２ａに保持治具１−２を介してウエーハである被加工物Ｗを載置する。そして、チャックテーブル２１−２に図示しない真空吸引経路を介して接続された真空吸引源により保持面２１−２ａを吸引して、保持治具１−２を介してウエーハである被加工物Ｗをチャックテーブル２１−２の保持面２１−２ａに吸引保持する。
【００４１】
そして、面取り部Ｃに切削装置２０−２の切削ブレード２２−２を相対させた後、図１０に示すように、切削ブレード２２−２をスピンドルにより回転させながら下降させるとともに、チャックテーブル２１−２を軸心回りに回転させる。そして、ウエーハである被加工物Ｗの外周縁に切削ブレード２２−２を位置づけて、切削ブレード２２−２を逃げ溝４−２に侵入するまで切り込ませて、チャックテーブル２１−２を軸心回りに回転させて、ウエーハである被加工物Ｗを切削ブレード２２−２で全周に亘って円形に切削加工し、面取り部Ｃを全て除去する。切削ステップ後は、実施形態と同様に、粘着テープ貼着ステップに進む。
【００４２】
実施形態の変形例２に係る保持治具１−２は、実施形態の保持治具１の効果にくわえて、保持面１ａに逃げ溝４−２が形成されているので、切削ブレード２２−２が保持治具１を切削することを抑制でき、保持治具１−２の再利用を図ることができ、切削ブレード２２−２の摩耗を抑制することができる。
【００４３】
また、実施形態の変形例２に係る加工方法は、ダイシングテープを用いることなく保持面１ａに被加工物Ｗを保持するので、面取り部Ｃを全て除去する際に、粘着層などを含んだコンタミがデバイスＤに付着することを抑制することができるという効果を奏する。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１−１，１−２  保持治具
１ａ  保持面
２  有底穴
３  弾性部材層
４−１，４−２  逃げ溝
２０，２０−２  切削装置
２１，２１−２  チャックテーブル
２２，２２−２  切削ブレード
Ｔ  粘着テープ
Ｆ  環状フレーム
Ｃ  面取り部
Ｗ  被加工物
ＷＳ  表面（露出した面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015207714.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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