(57)【要約】      （修正有）【課題】大きさや形状が区々の被加工物を加工する場合に、それぞれの大きさや形状に対応して被加工物を保持することができ、研削後の被加工物を損傷させずに取り外して搬送できるようにする。【解決手段】チャック部１３とチャック本体１４とから構成されるチャックテーブル１１に装着されるフレーム固定治具を提供する。粘着テープ２８を介して被加工物２７を保持するフレーム２９を支持するフレーム支持枠１５と、この支持枠１５に支持されたフレーム２９を支持枠１５に押し付ける押し付けリング１６とから構成され、押し付けリング１６は、フレーム２９を押し付ける押し付け部１７と、フレーム支持枠１５に着脱自在に係合する被係合部１８とから構成され、フレーム支持枠１５は、押し付けリング１６の被係合部１８に係合して押し付けリング１６を固定する固定部１９と、フレーム２９を支持するフレーム支持部２０とから構成される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する吸引領域を有するチャック部と、該チャック部を支持するチャック本体とから構成されるチャックテーブルに装着されるフレーム固定治具であって、
被加工物は、粘着テープを介してフレームと一体となっており、
該フレーム固定治具は、該チャック本体の外周側に固定され該フレームを支持するフレーム支持枠と、該フレーム支持枠に支持されたフレームを該フレーム支持枠に押し付ける押し付けリングとから構成され、
該押し付けリングは、フレームを押し付ける押し付け部と、該フレーム支持枠に着脱自在に係合する被係合部とから構成され、
該フレーム支持枠は、該押し付けリングの被係合部に係合して該押し付けリングを固定する固定部と、該フレームを支持するフレーム支持部とから構成されるフレーム固定治具。
【請求項２】
押し付けリングに形成された被係合部は、内周側面に形成された被係合溝であり、
該フレーム支持枠に形成された固定部は、該被係合溝に係合する爪部と、該爪部を該被係合溝に密着させる爪駆動部とから構成される請求項１に記載のフレーム固定治具。
【請求項３】
被係合溝は、上部壁と下部壁とを有し、
該下部壁は、内周側に向けて下降する斜面で形成され、
フレーム支持枠の固定部を構成する爪部は、該下部壁の該斜面に対応した傾斜部を有し、爪駆動部によって該爪部が移動し該下部壁に当接して押し付けリングを該フレーム支持枠に固定すると共に、フレームを該フレーム支持枠に押し付ける請求項２に記載のフレーム固定治具。
【請求項４】
被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段とを少なくとも備えた研削装置の該チャックテーブルに装着される請求項１、２または３に記載のフレーム固定治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を粘着テープを介してフレームと一体にした状態で加工する際に、そのフレームを固定するための治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の回路が形成された半導体ウェーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚さに形成された後に、ダイシング装置によって個々の回路ごとの半導体チップに分割されて各種電子機器に利用される。
【０００３】
半導体ウェーハの裏面の研削に用いる研削装置は、半導体ウェーハを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半導体ウェーハを研削する研削手段とを備えており、半導体ウェーハの表面側をチャックテーブルにおいて保持して裏面を露出させ、その裏面に対して研削手段を構成する研削砥石が作用することにより研削が行われる（例えば特許文献１参照）。そして、チャックテーブルは、被加工物を吸引する吸引領域をチャック本体によって囲繞して構成される（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
ところが、半導体ウェーハを薄く研削すると、研削後は半導体ウェーハが破損しやすくなり、次工程への搬送が困難になるという問題がある。そこで、このような問題を解決するために、ダイシングの際に用いるフレームに裏面側からテープを貼着し、テープの粘着面に半導体ウェーハの表面を貼着し、フレームを保持した状態で半導体ウェーハを研削する技術も提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１９５９号公報（第７頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−３８５５６号公報（第５頁、第１図）
【特許文献３】
特許第３３２５６５０号公報（第３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チャックテーブルを構成する吸引領域は、被加工物の大きさに対応した形状、大きさに形成されているため、例えば吸引領域より小さな被加工物や、破損した半導体ウェーハのように吸引領域に対して不定形な被加工物については、エアーのリークが生じて保持することができないという問題がある。
【０００７】
また、近年の半導体ウェーハは薄型化が進んでおり、例えば厚さを１００μｍ以下、５０μｍ以下と極めて薄く形成した場合は、薄くなった半導体ウェーハをチャックテーブルから取り外す際、または次の工程へ搬送する際に半導体ウェーハが損傷するおそれがあるという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献３のように、フレームと一体となった粘着テープに半導体ウェーハを貼着し、フレームの上面が半導体ウェーハの上面よりも低くなるように固定して研削を行えば上記の問題を解決することができるが、これを実現するには、外周方向に向けて表面の高さが低くなるチャックテーブルを製造しなければならないため、技術的な困難性を伴うと共に、コストが増大するという問題もある。
【０００９】
上記のような問題は、研削のみならず、切削等の他の加工においても同様に生じる問題でもある。
【００１０】
したがって、薄く形成される半導体ウェーハや、大きさや形状が区々の被加工物を加工する場合においては、コストを増大させずに、それぞれの大きさや形状に対応して被加工物を保持できるようにすると共に、研削後の被加工物を損傷させずに取り外して搬送できるようにすることに課題を有している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、被加工物を保持する吸引領域を有するチャック部と、チャック部を支持するチャック本体とから構成されるチャックテーブルに装着されるフレーム固定治具であって、被加工物は、粘着テープを介してフレームと一体となっており、フレーム固定治具は、チャック本体の外周側に固定されフレームを支持するフレーム支持枠と、フレーム支持枠に支持されたフレームを該フレーム支持枠に押し付ける押し付けリングとから構成され、押し付けリングは、フレームを押し付ける押し付け部と、フレーム支持枠に着脱自在に係合する被係合部とから構成され、フレーム支持枠は、押し付けリングの被係合部に係合して押し付けリングを固定する固定部と、フレームを支持するフレーム支持部とから構成されるフレーム固定治具を提供する。
【００１２】
そしてこのフレーム支持枠は、押し付けリングに形成された被係合部は、内周側面に形成された被係合溝であり、フレーム支持枠に形成された固定部は、被係合溝に係合する爪部と、爪部を被係合溝に密着させる爪駆動部とから構成されること、被係合溝は、上部壁と下部壁とを有し、下部壁は、内周側に向けて下降する斜面で形成され、フレーム支持枠の固定部を構成する爪部は、下部壁の斜面に対応した傾斜部を有し、爪駆動部によって爪部が移動し下部壁に当接して押し付けリングをフレーム支持枠に固定すると共に、フレームをフレーム支持枠に押し付けること、被加工物を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を研削する研削手段とを少なくとも備えた研削装置のチャックテーブルに装着されることを付加的要件とする。
【００１３】
このように構成されるフレーム固定治具によれば、フレームはチャックテーブルのチャック部より下の位置で固定されるため、フレームが加工の妨げになることがないと共に、粘着テープに被加工物が貼着された状態でチャック部において保持されることにより、チャックテーブルの吸着領域を超えない範囲で、どのような大きさ、形状のワークでも安定的に保持することができる。
【００１４】
また、被加工物が、厚さが１００μｍ以下、５０μｍ以下のように極めて薄く研削される半導体ウェーハである場合でも、薄くなった半導体ウェーハが粘着テープを介してフレームと一体となっているために、チャックテーブルから取り外す際、または次の工程に搬送する際に損傷するおそれがない。
【００１５】
更に、フレーム固定治具は、フレームを固定する機構を有しないチャックテーブルに装着することによりフレームを固定できるようになるため、既存のチャックテーブルを改造する必要がない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について、図面を参照して説明する。図１に示すフレーム固定治具１０は、被加工物を保持する吸引領域１２を有するチャック部１３とチャック部１３を支持するチャック本体１４とから構成されるチャックテーブル１１に装着されて使用されるものである。
【００１７】
フレーム固定治具１０は、チャック本体１４の外周側に固定され、後述するフレームを支持するフレーム支持枠１５と、フレーム支持枠１５に支持されたフレームをフレーム支持枠１５に押し付ける押し付けリング１６とから構成される。
【００１８】
押し付けリング１６は、フレームを押し付けるつば状の押し付け部１７と、フレーム支持枠１５に着脱自在に係合する被係合部１８とから構成される。
【００１９】
一方、フレーム支持枠１５は、押し付けリング１６の被係合部１８に係合して押し付けリング１６を固定する固定部１９と、フレームを支持するフレーム支持部１５ａと、押し付けリング１６を支持するリング支持部１５ｂとを備えている。
固定部１９は、図示の例では対向する位置に２つ配設されているが、３つ以上配設されていてもよい。また、フレーム支持枠１５は、チャック本体１４の外周側に所定の間隔を有して嵌められ、ネジ２１によってチャック本体１４を支持するベース１１ａに固定されることにより、図２に示す状態となる。なお、ネジ２１の頭はフレーム支持部１５ａから突出しないように埋設される。
【００２０】
図１のＡ−Ａ断面を図３に示すと、押し付けリング１６の被係合部１８は、図示の例では内周側面に形成された被係合溝である。この被係合溝１８は、上部壁１８ａと下部壁１８ｂとを備え、上部壁１８ａは水平面に形成され、下部壁１８ｂは内周側に向けて下降する斜面となっている。
【００２１】
図１のＢ−Ｂ断面を図４に示すと、フレーム支持枠１５の固定部１９は、押し付けリング１６の被係合部１８に係合する爪部２２と、爪部２２を水平方向に移動させて爪部２２を被係合溝１８に密着させる機能を有する爪駆動部２３とを備えている。爪部２２の下面２２ａは、図３に示した被係合溝の下部壁１８ｂの斜面に対応した傾斜を有している。
【００２２】
爪駆動部２３は、つまみ２４にネジ２５が連結され、押し付けリング１６を支持する部分であるリング支持部１５ｂの側部に形成された貫通孔１５ｃにネジ２５が貫通すると共に、ネジ２５に爪部２２の基部２６が螺合する構成となっている。フレーム支持部１５ａ及びリング支持部１５ｂの内部には、爪部２２、基部２６、ネジ２５を収容する空間２０が形成されており、つまみ２４を回動させることにより基部２６が空間２０を水平方向に移動し、これに伴い爪部２２も空間２０を同方向に移動する構成となっている。
【００２３】
被加工物、例えば図５に示すワーク２７の面を研削しようとする場合、ワーク２７は、粘着テープ２８の粘着面に貼着されることにより、裏面に粘着テープ２８が貼着されたリング状のフレーム２９と粘着テープ２８を介して一体となる。フレーム２９の内径は、チャック本体１４の外径より大きく、このフレーム２９は、図６に示すように、フレーム支持枠１５のフレーム支持部１５ａに載置され、更にその上から押し付けリング１６の押し付け部１７によって下方に押し付けられる。
【００２４】
図６に示す状態では、フレーム２９がフレーム支持枠１５のフレーム支持部１５ａと押し付けリング１６の押し付け部１７によって挟持されている。この状態では、爪部２２と被係合部１８とがまだ係合しておらず、フレーム支持枠１５と押し付けリング１６とが固定されていないため、フレーム２９の支持状態は不安定である。
【００２５】
次に、つまみ２４を矢印Ａ方向に回動させて爪部２２を図６における右方向に移動させていくと、やがて爪部２２の下面２２ａが被係合部１８の下部壁１８ｂに密着し、爪部２２と被係合部１８とが係合するため、押し付けリング１６がフレーム支持枠１５に固定される。そしてその結果、フレーム２９がフレーム支持枠１５と押し付けリング１６とによってがっちりと挟持されて固定される。この状態においては、フレーム２９はチャック部１３の吸引面より下の位置で固定され、かつ、押し付けリング１６を構成する押し付け部１７の上面がチャック部１３の吸引面と同一面か僅かにチャック部１３より下の位置となるように固定されている。従って、フレーム固定枠１５及び押し付けリング１６は、ワーク２７の加工を行う際に、フレーム２９及び押し付け部１７が加工の妨げにならないように、チャック本体１４に取り付けられる。
【００２６】
以上のように構成されるフレーム固定治具１０は、例えば図７に示す研削装置３０に装着されて用いられる。この研削装置３０は、被加工物を保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１に保持された被加工物を研削する研削手段３１とを備えている。
【００２７】
研削手段３１は、支持板３２と一体となっており、支持板３２は壁部３３に垂直方向に配設された一対のレール３４に摺動可能に係合している。また、一対のレール３４の間には、垂直方向にボールネジ３５が配設され、ボールネジ３５には支持板３２の内側に配設されたナット（図示せず）が螺合していると共に、ボールネジ３５の先端にはパルスモータ３６が連結されており、パルスモータ３６に駆動されてボールネジ３５が回動するのに伴って支持板３２及びこれと一体となった研削手段３１が昇降する構成となっている。
【００２８】
研削手段３１においては、垂直方向に配設されたスピンドル３７の先端部のマウンタ３８に研削ホイール３９が装着された構成となっており、研削ホイール３９の下面には研削砥石４０が固着されている。
【００２９】
チャックテーブル１１には、図１〜図６で説明したフレーム固定治具１０が装着される。そして、図５に示したように、粘着面にワーク２７が貼着された粘着テープ２８がフレーム２９の下面に貼着され、図６に示したように、フレーム２９がフレーム固定治具１０によってチャックテーブル１１に固定されると、ワーク２７が粘着テープ２８を介してチャックテーブル１１のチャック部１３に保持される。
【００３０】
こうしてフレーム２９がフレーム固定治具１０によってチャックテーブル１１に固定され、ワーク２７が保持されると、チャックテーブル１１が水平方向に移動して研削手段３１の直下に位置付けられチャックテーブル１１が３００ＲＰＭ程で回転し、研削ホイール３９が６０００ＲＰＭ程で回転すると共に研削手段３１が下降し、回転する研削砥石４０が回転しているワーク２７の上面に接触して押圧力がくわえられることにより、ワーク２７の上面が研削される。
【００３１】
このようにして研削が行われると、フレーム２９はチャックテーブル１１のチャック部１３の吸引面より下の位置で固定されているため、フレーム２９が研削の邪魔にならない。更に、押し付けリング１６を構成する押し付け部１７もチャック部１３の吸引面より下の位置で固定されているため、押し付けリング１６も、研削の邪魔にならない。そして、粘着テープ２８にワークが貼着された状態でチャック部１３において保持されることにより、チャックテーブル１１のチャック部１３の吸引領域１２を超えない範囲で、どのような大きさ、形状のワーク、即ち被加工物でも、被加工物の大きさ、形状に対応させて安定的に保持することができるため、チャックテーブル１１の形状や大きさを変更することなく、不定形な被加工物を研削することができる。
【００３２】
また、上記の効果に加えて、ワーク２７が、厚さが１００μｍ以下、５０μｍ以下のように極めて薄く研削される半導体ウェーハである場合でも、薄くなった半導体ウェーハが粘着テープ２８を介してフレーム２９と一体となっているために、チャックテーブル１１から取り外す際、または次の工程に搬送する際に損傷するおそれがない。
【００３３】
更に、フレーム固定治具１０は、フレーム２９を固定する機構を有しないチャックテーブルに装着することによりフレーム２９を固定できるようになるため、既存のチャックテーブルを容易に改造でき、経済的である。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、フレーム固定治具１０を研削装置のチャックテーブルに装着して用いる場合について説明したが、ダイシング装置等の他の装置にも使用することができる。また、フレーム２９としては、ダイシング用のフレームを使用してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るフレーム固定治具によれば、フレームはチャックテーブルのチャック部の吸引面より下の位置で固定されるため、フレームが加工の妨げになることがないと共に、粘着テープに被加工物が貼着された状態でチャック部において保持されることにより、チャックテーブルのチャック部の吸引領域を超えない範囲で、どのような大きさ、形状の被加工物でも安定的に保持することができるため、チャックテーブルの形状や大きさを被加工物の大きさ、形状に対応させて変更することなく、不定形な被加工物を研削することができる。
【００３６】
また、被加工物が、厚さが１００μｍ以下、５０μｍ以下のように極めて薄く研削される半導体ウェーハである場合でも、薄くなった半導体ウェーハが粘着テープを介してフレームと一体となっているために、チャックテーブルから取り外す際、または次の工程に搬送する際に損傷するおそれがない。
【００３７】
更に、フレーム固定治具は、フレームを固定する機構を有しないチャックテーブルに装着することによりフレームを固定できるようになるため、既存のチャックテーブルを容易に改造でき、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフレーム固定治具を示す分解斜視図である。
【図２】同フレーム固定治具を構成するフレーム支持枠をチャックテーブルに装着した状態を示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】フレームをフレーム固定治具によってチャックテーブルに固定する様子を示す分解斜視図である。
【図６】フレームがフレーム固定治具によってチャックテーブルに固定された状態を示す一部拡大断面図である。
【図７】同フレーム固定治具が装着されるチャックテーブルを備えた研削装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…フレーム固定治具  １１…チャックテーブル
１２…吸引領域  １３…チャック部
１４…チャック本体  １５…フレーム支持枠
１５ａ…フレーム支持部  １５ｂ…リング支持部
１５ｃ…貫通孔  １６…押し付けリング
１７…押し付け部  １８…被係合部（被係合溝）
１８ａ…上部壁  １８ｂ…下部壁  １９…固定部
２０…空間  ２１…ネジ
２２…爪部  ２３…爪駆動部  ２４…つまみ
２５…ネジ  ２６…基部  ２７…ワーク
２８…粘着テープ  ２９…フレーム  ３０…研削装置
３１…研削手段  ３２…支持板  ３３…壁部
３４…レール  ３５…ボールネジ
３６…パルスモータ  ３７…スピンドル
３８…マウンタ  ３９…研削ホイール
４０…研削砥石
【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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