(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置であって、
粘着テープが貼着された被加工物を該粘着テープを介して保持する保持面を有し、該粘着テープを介して該被加工物を真空吸着して保持するチャックテーブルと、
該粘着テープの周縁領域に貼着された環状のフレームが載置される載置面を有し、該フレームを保持するフレーム保持ユニットと、
該載置面に対して該保持面を昇降させる鉛直移動機構と、
該チャックテーブルとエアーの吸引源とを接続する吸引路に設置され、該吸引路を流れるエアーの流量を測定する流量計と、
該保持面を該載置面よりも上方に位置付けて該粘着テープを拡張した後、該粘着テープを介して該被加工物を該チャックテーブルで真空吸着しながら該粘着テープの拡張を解除する際に、該粘着テープを介して該被加工物を吸引している該チャックテーブルの端部から該粘着テープの一部が剥がれることによって発生するエアーのリークを、該流量計の測定値に基づいて判定する制御ユニットと、を備えることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
加工方法であって、
被加工物に貼着された粘着テープがチャックテーブルの保持面に接触するように該被加工物を該チャックテーブルに載置し、該粘着テープの周縁領域に貼着された環状のフレームをフレーム保持ユニットの載置面に載置して、該被加工物及び該フレームを該チャックテーブル及び該フレーム保持ユニットで保持する保持ステップと、
該保持ステップの後に、該保持面を該載置面よりも上方に位置付けて該粘着テープを拡張する拡張ステップと、
該拡張ステップの後に、該粘着テープを介して該被加工物を該チャックテーブルで真空吸着する吸着ステップと、
該吸着ステップの後に、該粘着テープの拡張を解除する拡張解除ステップと、を備え、
該拡張解除ステップでは、該粘着テープを介して該被加工物を吸引している該チャックテーブルの端部から該粘着テープの一部が剥がれることによって発生するエアーのリークを、該チャックテーブルとエアーの吸引源とを接続する吸引路に設置された流量計の測定値に基づいて判定しながら該粘着テープの拡張を解除することを特徴とする加工方法。
【請求項３】
該粘着テープの弛みを除去する弛み除去ステップを更に備え、
該拡張解除ステップでは、エアーのリークが発生したと判定した場合に、該粘着テープの拡張を一時的に停止し、該粘着テープの拡張の停止中に該弛み除去ステップを実施することを特徴とする請求項２に記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の被加工物を加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の被加工物に貼着された粘着テープを拡張する拡張装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この拡張装置は、粘着テープの中央領域に貼着された被加工物を吸引するチャックテーブルと、粘着テープの周縁領域に貼着された環状のフレームを固定するフレーム保持ユニットとを含む。
【０００３】
この拡張装置で粘着テープを拡張するには、まず、チャックテーブルの上面と粘着テープとが接触するように被加工物をチャックテーブルに載置し、環状のフレームをフレーム保持ユニットに固定する。この状態で、チャックテーブルとフレーム保持ユニットとを鉛直方向に相対的に移動させチャックテーブルをフレーム保持ユニットよりも上方に位置付ければ、粘着テープは拡張される。
【０００４】
粘着テープを拡張すると、被加工物には粘着テープの拡張に応じた外力が付与される。そのため、被加工物の分割予定ラインに沿って分割の起点となる溝や改質層等を形成しておくことで、被加工物を複数のチップへと分割した上で隣接するチップ間の距離を拡げることができる。
【０００５】
上述のように隣接するチップ間の距離を拡げた後には、粘着テープを介して各チップをチャックテーブルで吸引する。これにより、チャックテーブルとフレーム保持ユニットとを粘着テープを拡張する前の位置関係（鉛直方向の位置関係）に戻しても、チップ間の距離は拡がった状態に保たれる。
【０００６】
一方、チャックテーブルとフレーム保持ユニットとの位置関係を戻すと、チャックテーブルの周囲で粘着テープは弛む。この粘着テープの弛みを加熱等の方法で除去すれば、チャックテーブルによる各チップの吸引を解除しても、チップ間の距離を保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１２３６５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した粘着テープの弛みに起因して、粘着テープの一部がチャックテーブルから剥がれてしまうこともある。粘着テープがチャックテーブルから僅かでも剥がれると、チップ間の距離を保つことができなくなるので、その場合には、チャックテーブルとフレーム支持ユニットとの相対的な移動を停止して粘着テープの弛みを除去している。
【０００９】
粘着テープの剥がれは、チャックテーブルに発生するエアーのリークに基づいて判定できる。エアーのリークは、チャックテーブルと吸引源とを繋ぐ吸引路に設置された圧力計の測定値に基づいて検出されるが、吸引路には圧力損失等があるので、圧力計が設置される位置等に応じて測定値は変動してしまう。よって、エアーのリークを適切に検出するためには、圧力計の配置等に応じた閾値の調整が必要であり管理が煩雑になっていた。
【００１０】
本発明はかかる問題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、エアーのリークを適切かつ容易に管理できる保持手段を備えた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】
本発明によれば、加工装置であって、粘着テープが貼着された被加工物を該粘着テープを介して保持する保持面を有し、該粘着テープを介して該被加工物を真空吸着して保持するチャックテーブルと、該粘着テープの周縁領域に貼着された環状のフレームが載置される載置面を有し、該フレームを保持するフレーム保持ユニットと、該載置面に対して該保持面を昇降させる鉛直移動機構と、該チャックテーブルとエアーの吸引源とを接続する吸引路に設置され、該吸引路を流れるエアーの流量を測定する流量計と、該保持面を該載置面よりも上方に位置付けて該粘着テープを拡張した後、該粘着テープを介して該被加工物を該チャックテーブルで真空吸着しながら該粘着テープの拡張を解除する際に、該粘着テープを介して該被加工物を吸引している該チャックテーブルの端部から該粘着テープの一部が剥がれることによって発生するエアーのリークを、該流量計の測定値に基づいて判定する制御ユニットと、を備えることを特徴とする加工装置が提供される。
【００１２】
本発明によれば、加工方法であって、被加工物に貼着された粘着テープがチャックテーブルの保持面に接触するように該被加工物を該チャックテーブルに載置し、該粘着テープの周縁領域に貼着された環状のフレームをフレーム保持ユニットの載置面に載置して、該被加工物及び該フレームを該チャックテーブル及び該フレーム保持ユニットで保持する保持ステップと、該保持ステップの後に、該保持面を該載置面よりも上方に位置付けて該粘着テープを拡張する拡張ステップと、該拡張ステップの後に、該粘着テープを介して該被加工物を該チャックテーブルで真空吸着する吸着ステップと、該吸着ステップの後に、該粘着テープの拡張を解除する拡張解除ステップと、を備え、該拡張解除ステップでは、該粘着テープを介して該被加工物を吸引している該チャックテーブルの端部から該粘着テープの一部が剥がれることによって発生するエアーのリークを、該チャックテーブルとエアーの吸引源とを接続する吸引路に設置された流量計の測定値に基づいて判定しながら該粘着テープの拡張を解除することを特徴とする加工方法が提供される。本発明において、該粘着テープの弛みを除去する弛み除去ステップを更に備え、該拡張解除ステップでは、エアーのリークが発生したと判定した場合に、該粘着テープの拡張を一時的に停止し、該粘着テープの拡張の停止中に該弛み除去ステップを実施しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る加工装置は、被加工物を真空吸着して保持する保持手段を備え、保持手段とエアーの吸引源とを接続する吸引路には、エアーの流量を測定する流量計が設置されているので、保持手段に発生するエアーのリークを、流量計の測定値に基づいて判定できる。
【００１４】
すなわち、本発明に係る加工装置では、吸引路内で一定になるエアーの流量に基づいてリークを判定するので、吸引路内の圧力に基づいてエアーのリークを判定する場合のような閾値の調整は不要になる。このように、本発明によれば、エアーのリークを適切かつ容易に管理できる保持手段を備えた加工装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】加工装置の構成、及び保持ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図２】拡張ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図３】吸着ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図４】拡張解除ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図５】弛み除去ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図６】変形例に係る加工装置の構成を模式的に示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る加工装置の構成を模式的に示す一部断面側面図である。なお、本実施形態では、粘着テープを拡張する加工装置（拡張装置）を例示するが、本発明は、他の加工装置にも応用できる。
【００１７】
本実施形態の加工装置２は、半導体ウェーハやセラミックス基板等の板状（代表的には、円盤状）の被加工物１１に貼着された粘着テープ１３を拡張する拡張装置であり、粘着テープ１３の周縁領域に貼着された環状のフレーム１５を保持するフレーム保持ユニット４を含む。フレーム保持ユニット４は、フレーム１５が載置される略平坦な載置面６ａを有するフレーム載置台６を備えている。
【００１８】
フレーム載置台６の中央部分には、上下に貫通する開口６ｂが形成されている。一方、フレーム載置台６の外周部分には、フレーム１５を固定する複数のクランプ８が設けられている。被加工物１１を囲むように粘着テープ１３に貼着されたフレーム１５は、フレーム載置台６の載置面６ａに載置された後に複数のクランプ８で挟持固定される。
【００１９】
フレーム載置台６の開口６ｂ内には、粘着テープ１３を介して被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持手段）１０が配置されている。チャックテーブル１０は、被加工物１１より大きな枠体１２を備えている。
【００２０】
枠体１２の上面中央部分には、被加工物１１の形状（例えば、円盤状）に対応する形状の凹部１２ａが形成されており、この凹部１２ａには、凹部１２ａの形状に対応する形状の吸引板１４が嵌合している。吸引板１４は、例えば、多孔質材料で形成されており、その上面は、粘着テープ１３を介して被加工物１１を保持する保持面１４ａとなる。
【００２１】
枠体１２の下方には、チャックテーブル１０を支持する支持台１６が設けられている。この支持台１６には、チャックテーブル１０を鉛直方向に移動させる鉛直移動機構（不図示）が連結されている。鉛直移動機構でチャックテーブル１０をフレーム保持ユニット４より高い位置に移動させることで、粘着テープ１３を拡張して被加工物１１に外力を付与できる。
【００２２】
枠体１２の凹部１２ａには、枠体１２や支持台１６等に形成された吸引路１８の一端側が接続されている。この吸引路１８には、エアーの流量を測定する流量計２０や、吸引路１８を開閉するバルブ２２が設けられている。また、吸引路１８の他端側は、負圧を発生する吸引源２４に接続されている。
【００２３】
鉛直移動機構、流量計２０、バルブ２２、吸引源２４等の各構成要素は、制御ユニット２６に接続されている。制御ユニット２６は、鉛直移動機構によるチャックテーブル１０の昇降や、バルブ２２の開閉、吸引源２４による負圧の発生等を制御するとともに、流量計２０の測定値に基づきチャックテーブル１０に生じるエアーのリークを判定する。
【００２４】
例えば、バルブ２２を開いてから所定時間が経過した状態で流量計２０の測定値が０（ｌ／ｍｉｎ）の場合、制御ユニット２６は、チャックテーブル１０でリークが発生していないと判定する。一方で、流量計２０の測定値が０（ｌ／ｍｉｎ）より大きい場合、制御ユニット２６は、チャックテーブル１０でリークが発生したと判定する。
【００２５】
制御ユニット２６には、オペレータに対してリークの発生を報知するアラーム等の報知ユニット２８が接続されている。制御ユニット２６は、チャックテーブル１０でリークが発生したと判定すると、報知ユニット２８でオペレータにリークの発生を報知する。ただし、制御ユニット２６は、報知ユニット２８による報知に代えて、又は報知ユニット２８による報知とともに、リークの発生を解消するための処理を自動制御で実施しても良い。
【００２６】
また、リークの判定基準値としては、０（ｌ／ｍｉｎ）以外の値を用いても良い。リークの判定基準値として、例えば、流量計２０の測定誤差等を考慮した０（ｌ／ｍｉｎ）より僅かに大きな値を用いることで、より高い実用性が得られる。
【００２７】
次に、上述した加工装置２を用いる被加工物１１の加工方法について説明する。まず、被加工物１１を加工装置２に保持させる保持ステップを実施する。なお、保持ステップを実施する前には、図１に示すようにバルブ２２を閉じ、吸引板１４に吸引源２４の負圧が作用しない状態にしておく。
【００２８】
保持ステップでは、吸引板１４の保持面１４ａに粘着テープ１３が接触するように被加工物１１をチャックテーブル１０に載置し、また、フレーム載置台６の載置面６ａにフレーム１５を載置してクランプ８でフレーム保持ユニット４に固定する。すなわち、この保持ステップにおいて、フレーム１５はフレーム保持ユニット４で固定されるが、被加工物１１はチャックテーブル１０で真空吸着されない。
【００２９】
保持ステップを実施した後には、粘着テープを拡張する拡張ステップを実施する。図２は、拡張ステップを模式的に示す一部断面側面図である。拡張ステップでは、チャックテーブル１０を上方に移動させて、吸引板１４の保持面１４ａをフレーム載置台６の載置面６ａよりも上方に位置付ける。
【００３０】
これにより、粘着テープ１３は拡張され、被加工物１１には粘着テープ１３の拡張に応じた外力が付与される。被加工物１１の分割予定ラインに沿って分割の起点となる溝や改質層等をあらかじめ形成しておくことで、図２に示すように、被加工物１１を複数のチップ１７へと分割し、隣接するチップ１７間の距離を拡げることができる。
【００３１】
拡張ステップを実施した後には、分割された複数のチップ１７をチャックテーブル１０で吸着する吸着ステップを実施する。図３は、吸着ステップを模式的に示す一部断面側面図である。吸着ステップでは、図３に示すように、バルブ２２を開いて吸引源２４の負圧を吸引板１４に作用させる。
【００３２】
吸引板１４は、多孔質材料で形成されているので、吸引源２４の負圧を作用させると保持面１４ａに吸引力が発生する。これにより、複数のチップ１７（被加工物１１）は、粘着テープ１３を介して保持面１４ａに吸着され、チップ１７間の距離が保たれる。
【００３３】
吸着ステップを実施した後には、粘着テープ１３の拡張を解除する拡張解除ステップを実施する。図４は、拡張解除ステップを模式的に示す一部断面側面図である。拡張解除ステップでは、チャックテーブル１０を下方に移動させて、最終的に、吸引板１４の保持面１４ａをフレーム載置台６の載置面６ａと同じ高さに位置付ける。
【００３４】
ところで、この拡張解除ステップでチャックテーブル１０を下方に移動させると、図４に示すように粘着テープ１３に弛みが生じ、チャックテーブル１０の端部において粘着テープ１３が剥がれやすくなる。粘着テープ１３がチャックテーブル１０から僅かでも剥がれてしまうと、チップ１７を適切に吸着してチップ１７間の距離を保つことができなくなる。
【００３５】
そこで、拡張解除ステップでは、流量計２０の測定値（すなわち、エアーの流量）に基づいて制御ユニット２６がエアーのリークをモニタする。具体的には、流量計２０の測定値がリークの判定基準値より大きくなると、制御ユニット２６は、報知ユニット２８でオペレータにリークの発生を報知する。
【００３６】
拡張解除ステップにおいてエアーのリークが発生した場合、拡張解除ステップ（すなわち、チャックテーブル１０の移動）を一時的に停止して、粘着テープ１３の弛みを除去する弛み除去ステップを実施する。図５は、弛み除去ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【００３７】
図５に示すように、弛み除去ステップでは、チャックテーブル１０の上方に加熱ユニット３０を位置付け、粘着テープ１３の弛んだ部分を加熱する。具体的には、加熱ユニット３０が備える遠赤外線ヒーター３２を、被加工物１１とフレーム１５との間で露出する粘着テープ１３の上方に位置付け、遠赤外線ヒーター３２から遠赤外線を放射しながら加熱ユニット３０を鉛直軸の周りに回転させる。
【００３８】
これにより、粘着テープ１３の弛みが除去されて、エアーのリークは止まる。弛み除去ステップを実施した後には、拡張解除ステップを再開する。このように、拡張解除ステップにおいてエアーのリークが発生する度に弛み除去ステップを実施することで、チップ１７間の距離を適切に保つことができる。拡張解除ステップが完了した後には、弛み除去ステップを実施して、粘着テープ１３の弛みを完全に除去する。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る加工装置２は、被加工物１１を真空吸着して保持するチャックテーブル（保持手段）１０を備え、チャックテーブル１０とエアーの吸引源２４とを接続する吸引路１８には、エアーの流量を測定する流量計２０が設置されているので、チャックテーブル１０に発生するエアーのリークを、流量計の測定値に基づいて判定できる。
【００４０】
すなわち、本実施形態に係る加工装置２では、吸引路１８内で一定になるエアーの流量に基づいてリークを判定するので、吸引路１８内の圧力に基づいてエアーのリークを判定する場合のような閾値の調整は不要になる。このように、本実施形態によれば、エアーのリークを適切かつ容易に管理できるチャックテーブル１０を備えた加工装置２を提供できる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、多孔質材料によって形成された吸引板１４を備えるチャックテーブル１０について説明しているが、チャックテーブル１０は、負圧を伝える溝が形成された吸引板を備えても良い。
【００４２】
また、上記実施形態では、チャックテーブル１０を鉛直方向に移動させるように加工装置２を構成しているが、フレーム保持ユニット４を鉛直方向に移動させるように加工装置２を構成しても良い。すなわち、加工装置２は、フレーム保持ユニット４とチャックテーブル１０とを鉛直方向に相対的に移動できるように構成されれば良い。
【００４３】
また、上記実施形態では、粘着テープ１３を拡張する加工装置２について説明しているが、本発明は、切削装置、レーザー加工装置等の他の加工装置にも応用できる。図６は、変形例に係る加工装置の構成を模式的に示す一部断面側面図である。
【００４４】
変形例に係る加工装置４２は、被加工物１１を切削する切削装置、又は、被加工物１１をレーザー加工するレーザー加工装置であり、例えば、被加工物１１を加工する加工ユニット（不図示）と、被加工物１１を吸引保持して搬送する搬送ユニット（保持手段、搬送手段）４４とを備えている。
【００４５】
搬送ユニット４４は、移動機構（不図示）に連結された支持アーム４６と、支持アーム４６の先端側に固定された保持ハンド４８とを含む。保持ハンド４８の下面には、フレーム１５に当接して吸着する複数の吸着パッド５０が配置されている。
【００４６】
吸着パッド５０には、支持アーム４６や保持ハンド４８等に形成された吸引路５２の一端側が接続されている。この吸引路５２には、エアーの流量を測定する流量計５４や、吸引路５２を開閉するバルブ５６が設けられている。また、吸引路５２の他端側は、吸着パッド５０に吸引力を発生させる吸引源５８に接続されている。
【００４７】
移動機構、流量計５４、バルブ５６、吸引源５８等の各構成要素は、制御ユニット６０に接続されている。制御ユニット６０は、移動機構による搬送ユニット４４の移動や、バルブ５６の開閉、吸引源５８による負圧の発生等を制御するとともに、流量計５４の測定値に基づき搬送ユニット４４に生じるエアーのリークを判定する。判定の詳細は、上記実施形態と同様である。
【００４８】
制御ユニット６０には、オペレータに対してリークの発生を報知するアラーム等の報知ユニット６２が接続されている。制御ユニット６０は、搬送ユニット４４でリークが発生したと判定すると、報知ユニット６２でオペレータにリークの発生を報知する。このように、搬送ユニット（保持手段、搬送手段）４４で発生するエアーのリークを判定することで、被加工物１１を確実に吸引保持して搬送できる。
【００４９】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５０】
２  加工装置
４  フレーム保持ユニット
６  フレーム載置台
６ａ  載置面
６ｂ  開口
８  クランプ
１０  チャックテーブル（保持手段）
１２  枠体
１２ａ  凹部
１４  吸引板
１４ａ  保持面
１６  支持台
１８  吸引路
２０  流量計
２２  バルブ
２４  吸引源
２６  制御ユニット
２８  報知ユニット
３０  加熱ユニット
３２  遠赤外線ヒーター
４２  加工装置
４４  搬送ユニット（保持手段、搬送手段）
４６  支持アーム
４８  保持ハンド
５０  吸着パッド
５２  吸引路
５４  流量計
５６  バルブ
５８  吸引源
６０  制御ユニット
６２  報知ユニット
１１  被加工物
１３  粘着テープ
１５  フレーム
１７  チップ
【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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