JP2003062730A

JP2003062730A - 研削装置のチャック手段

Info

Publication number: JP2003062730A
Application number: JP2001249811A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Masuda; 隆俊増田; Toshimitsu Goto; 利光後藤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】研削装置のチャックテーブルに吸着保持され
研削加工された板状の被加工物を、チャックテーブルか
ら搬出手段により搬出するときに、圧縮空気を含む混合
流体をチャックテーブルの吸着面から噴出させる際に、
被加工物に割れ、踊りなどの不具合を発生させることが
ないようにしたチャック手段を提供する。【解決手段】チャックテーブルを混合流体源に開閉弁
を介し連結する混合流体路を、混合流体源と開閉弁の間
で分岐し、解放開閉弁を介してドレーンに連結する解放
路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ーハのような板状の被加工物の研削装置において、被加
工物を吸着し保持するチャック手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩなどの回路が多数個形成さ
れた半導体ウエーハは、製品である半導体チップを薄く
し小さくするために、その裏面が研削装置により研削さ
れる。この研削装置は、薄板状の半導体ウエーハを吸着
して保持するチャック手段と、チャック手段に保持され
たウエーハを研削する研削手段と、研削加工後のウエー
ハをチャック手段から取り外す搬出手段とを備えてい
る。半導体ウエーハは、例えば直径が約２００ｍｍの略
円板状を成し、厚さは上述の小形化のために１００μｍ
以下、より好ましくは５０μｍ以下に薄く研削加工され
ることが望まれている。

【０００３】半導体ウエーハはこの研削装置において、
先ずチャック手段の多孔質のチャックテーブルに吸着保
持され、研削手段により回路の形成されていない裏面が
研削される。研削加工されたウエーハは、搬出手段によ
って吸着されチャックテーブルから取り外される。この
搬出に際しては、チャックテーブルの吸引力を断った後
に、チャックテーブルの表面に付着した状態の薄板のウ
エーハを離れやすくするために、チャックテーブルの内
方から吸着面に向けて圧縮空気と水の混合流体を噴出さ
せ、ウエーハを吸着面から浮き上がらせるようにし、ウ
エーハが搬出手段により強引に吸着面から引き剥がされ
ないようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したとおりの形態
の従来の研削装置のチャック手段には、次のとおりの解
決すべき問題がある。

【０００５】すなわち、搬出手段により半導体ウエーハ
のような板状の被加工物を吸着面から取り外すときに、
吸着面に混合流体を噴出させるためにその開閉弁を開け
た瞬間、圧縮空気を含む混合流体が、一時的に勢い良く
噴出し、研削された半導体ウエーハのような薄板状の被
加工物に割れを発生させたり、被加工物を踊らせる、な
どの問題がある。

【０００６】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、研削装置のチャックテーブルに
吸着保持され研削加工された板状の被加工物を、チャッ
クテーブルから搬出手段により搬出するときに、圧縮空
気を含む混合流体をチャックテーブルの吸着面から噴出
させる際に、被加工物に割れ、踊りなどの不具合を発生
させることがないようにした、チャック手段を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
技術的課題を解決する研削装置のチャック手段として、
研削装置において板状の被加工物を吸着保持するチャッ
ク手段であって、該チャック手段は、被加工物を載置す
るための多孔質の吸着面を有するチャックテーブルと、
チャックテーブルに吸引源を吸引開閉弁を介し連結する
吸引路と、チャックテーブルに圧縮空気を含む混合流体
源を混合流体開閉弁を介し連結する混合流体路と、混合
流体路を混合流体源と混合流体開閉弁との間で分岐して
解放開閉弁を介しドレーンに連結する解放路とを備え、
該解放開閉弁により解放路を解放することにより該吸着
面から噴出させる該混合流体の圧力が調整される、こと
を特徴とする研削装置のチャック手段が提供される。

【０００８】そして、チャックテーブルの吸着面に噴出
される圧縮空気を含む混合流体の一部を、解放路を通し
開閉弁を介してドレーンに解放できるようにし、解放す
ることにより混合流体の圧力を下げるようにする。

【０００９】好適実施形態においては、吸引開閉弁が開
けられ混合流体開閉弁が閉じられた状態においてチャッ
クテーブルに吸着保持され研削加工された被加工物を、
搬出手段によりチャックテーブルから取り出すときは、
（１）先ず吸引開閉弁を閉じてチャックテーブルの吸引
力を遮断し、（２）次に解放開閉弁を開けて混合流体路
の圧力を下げ、（３）その後で混合流体開閉弁を開け圧
力の下げられた混合流体をチャックテーブルから噴出さ
せる。そして、該吸引開閉弁、混合流体開閉弁及び解放
開閉弁の開閉作動を制御する制御手段を備えている。ま
た、該被加工物が半導体ウエーハである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
研削装置のチャック手段を、板状の被加工物である半導
体ウエーハを研削する研削装置のチャック手段における
好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さら
に詳細に説明する。

【００１１】図１を参照して、全体を番号２で示す半導
体ウエーハの研削装置の概要について先ず説明する。研
削装置２は、半導体ウエーハを吸着保持する円形のチャ
ックテーブル４を３個有したチャック手段６と、チャッ
クテーブル４に保持されたウエーハを研削する研削手段
８と、研削加工後のウエーハをチャックテーブル４から
取り外す搬出手段１０とを備えている。

【００１２】チャック手段６は、装置ハウジング１２の
上面に上述の３個のチャックテーブル４を有したターン
テーブル１４を備え、チャックテーブル４は多孔質のセ
ラミック板により形成された吸着面Ｓを備えている（チ
ャック手段６については後にさらに詳述する）。研削手
段８は、装置ハウジング１２の一端に備えられた、荒研
削ユニット８ａ及び仕上研削ユニット８ｂを備えてい
る。搬出手段１０は、揺動アーム１０ａを備え、その先
端に吸着パッド１０ｂを備えている。

【００１３】チャックテーブル４には、ターンテーブル
１４の搬入搬出域において、加工前の半導体ウエーハが
搬入手段１６により前工程部１８から搬入され載置さ
れ、吸着保持される。ターンテーブル１４を矢印方向に
回転させることにより、チャックテーブル４は荒研削加
工域、仕上研削加工域を移動し、加工液が供給されなが
ら研削加工される。研削加工されたウエーハは、搬入搬
出域において搬出手段１０の吸着パッド１０ｂにより吸
着され、次工程部２０へ搬出される。

【００１４】図１とともに図２、主として図２を参照し
て、チャック手段６について説明する。チャック手段６
は、前述の多孔質のセラミック板により形成され吸着面
Ｓを有する３個のチャックテーブル４と、チャックテー
ブル４各々にバキュームタンクなどの吸引源２２をそれ
ぞれ吸引開閉弁２４を介し連結する吸引路２６と、チャ
ックテーブル４各々にエアタンクなどの圧縮空気源２８
と水源３０とからなる混合流体源３２をそれぞれ混合流
体開閉弁３４を介し連結する混合流体路３６と、混合流
体路３６を混合流体源３２と３個の混合流体開閉弁３４
との間で分岐して解放開閉弁３８を介しドレーン４０に
連結する解放路４２とを備えている。

【００１５】チャックテーブル４は、ターンテーブル１
４に水平面内で回転可能に配置され、円板状の基台４ａ
と、基台４ａの上面に上方に解放された凹部４ｂに取付
けられた円板状の吸着保持チャック４ｃと、基台４ａの
下面中央部に突出した回転軸部４ｄとを備えている。回
転軸部４ｄはターンテーブル１４に回転駆動自在に取付
けられている。回転軸部４ｄには、凹部４ｂに通じる通
路４ｅが形成され、この通路に吸引路２６及び混合流体
路３６が接続されている。

【００１６】吸引開閉弁２４、混合流体開閉弁３４、及
び解放開閉弁３８は、二位置の電磁開閉弁である。チャ
ック手段６は、これらの開閉弁の開閉を制御する制御手
段であるコントローラ４４を備え、開閉弁２４、３４、
３８の各々は、コントローラ４４により通電励磁されな
い状態（図２に示す状態）においては、それぞれ閉位置
に位置付けられ、吸引路２６、混合流体路３６、及び解
放路４２を遮断している。

【００１７】解放開閉弁３８の大きさ容量は、励磁され
た開状態において解放路４２をドレーン４０に連通させ
混合流体路３６の混合流体の一部をドレーン４０に解放
したときに、チャックテーブル４の吸着面Ｓから噴出さ
れる混合流体の圧力が、減圧調整されるように設定され
ている。

【００１８】コントローラ４４は、吸引開閉弁２４、混
合流体開閉弁３４、及び解放開閉弁３８の開閉作動のシ
ーケンスを制御するもので、マイクロコンピュータ、電
磁リレー、電磁弁駆動器などにより形成されている。す
なわち、コントローラ４は、ターンテーブル１４が回転
し搬出域に位置付けられたチャックテーブル４（吸引開
閉弁２４は開けられ混合流体開閉弁３４は閉じられた状
態）から、吸着保持され研削加工された被加工物である
半導体ウエーハを搬出手段１０によって取り出すとき
に、（１）先ず吸引開閉弁２４の励磁を止めて閉じチャ
ックテーブル４の吸引力を除き、（２）次に解放開閉弁
３８を励磁して開け混合流体路３６の圧力を下げ、
（３）その後で混合流体開閉弁３４を励磁して開け圧力
の下げられた混合流体をチャックテーブル４の吸着面Ｓ
から噴出させる。そして、半導体ウエーハが搬出手段１
０によってチャックテーブル４から搬出されたら、解放
開閉弁３８及び混合流体開閉弁３４を励磁を止めて閉じ
る。

【００１９】上述したとおりの研削装置のチャック手段
６の作用について、図１及び図２を参照して説明する。

【００２０】チャック手段６は、チャックテーブル４に
混合流体を供給する混合流体路３６に、それを分岐しド
レーン４０に解放する解放開閉弁３８を有した解放路４
２を備えているので、解放開閉弁３８を開け混合流体の
一部をドレーン４０に解放することにより、混合流体の
圧力を下げ、混合流体のチャックテーブル４から噴出す
る勢いを抑制することができ、薄く研削された半導体ウ
エーハのような被加工物に割れ、踊りなどの不具合を発
生させることなく、チャックテーブル４から取り外すこ
とができる。

【００２１】また、チャックテーブル４の吸着面Ｓに被
加工物が載置されていない状態において、解放路４２の
解放開閉弁３８を閉じ、吸引開閉弁２４を閉じ混合流体
開閉弁３４を開ければ、チャックテーブル４の吸着保持
チャック４ｃ及び吸着面Ｓを、高い圧力の混合流体を噴
出させ洗浄することができる。

【００２２】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内に
おいてさまざまな変形あるいは修正ができるものであ
る。

【００２３】（１）チャック手段：本実施の形態におい
ては、チャック手段６はチャックテーブル４を３個備え
ているが、この個数は３個に限定されるものではない。

【００２４】（２）制御手段：本実施の形態において
は、吸引開閉弁２４、混合流体開閉弁３４、及び解放開
閉弁３８の開閉作動に制御手段であるコントローラ４４
が用いられているが、制御手段を用いないで、それぞれ
を決められた順番で単独に操作してもよい。

【００２５】（３）解放開閉弁：本実施の形態において
は、解放開閉弁３８として所定の大きさ容量のものが用
いられたが、研削装置に合わせて種々の大きさ容量のも
のを用意する代わりに、容量の大きい解放開閉弁を用い
解放路４２に絞り、あるいは可変絞りを設けてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明に従って構成された研削装置のチ
ャック手段によれば、研削装置のチャックテーブルに吸
着保持され研削加工された板状の被加工物を、チャック
テーブルから搬出手段により搬出するときに、圧縮空気
を含む混合流体をチャックテーブルの吸着面から噴出さ
せる際に、被加工物に割れ、踊りなどの不具合を発生さ
せることがないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成されたチャック手段を備え
る研削装置の斜視図。

【図２】チャック手段の構成回路図。

【符号の説明】

２：研削装置４：チャックテーブル６：チャック手段１０：搬出手段２２：吸引源２４：吸引開閉弁２６：吸引路３２：混合流体源３４：混合流体開閉弁３６：混合流体路３８：解放開閉弁４０：ドレーン４２：解放路４４：コントローラ（制御手段）Ｓ：吸着面

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研削装置において板状の被加工物を吸着
保持するチャック手段であって、該チャック手段は、被加工物を載置するための多孔質の
吸着面を有するチャックテーブルと、チャックテーブル
に吸引源を吸引開閉弁を介し連結する吸引路と、チャッ
クテーブルに圧縮空気を含む混合流体源を混合流体開閉
弁を介し連結する混合流体路と、混合流体路を混合流体
源と混合流体開閉弁との間で分岐して解放開閉弁を介し
ドレーンに連結する解放路とを備え、該解放開閉弁により解放路を解放することにより該吸着
面から噴出させる該混合流体の圧力が調整される、こと
を特徴とする研削装置のチャック手段。
【請求項２】吸引開閉弁が開けられ混合流体開閉弁が
閉じられた状態においてチャックテーブルに吸着保持さ
れ研削加工された被加工物を、搬出手段によりチャック
テーブルから取り出すときは、（１）先ず吸引開閉弁を
閉じてチャックテーブルの吸引力を遮断し、（２）次に
解放開閉弁を開けて混合流体路の圧力を下げ、（３）そ
の後で混合流体開閉弁を開け圧力の下げられた混合流体
をチャックテーブルから噴出させる、請求項１記載の研
削装置のチャック手段。
【請求項３】該吸引開閉弁、混合流体開閉弁及び解放
開閉弁の開閉作動を制御する制御手段を備えている、請
求項２記載の研削装置のチャック手段。
【請求項４】該被加工物が半導体ウエーハである、請
求項１から３までのいずれかに記載の研削装置のチャッ
ク手段。