JP2008062476A - Machining apparatus and chuck table - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a chuck table from being curved due to temperature change, its sucking holding part from cracking, and the sucking holding part from being separated from the frame body even if the chuck table becomes larger in diameter because wafers become larger in diameter. <P>SOLUTION: The sucking holding part 21 composing the chuck table 20 is formed with a porous ceramic consisting mainly of zirconia having almost the same coefficient of linear expansion of 9.0×10<SP>-6</SP>/°C as the coefficient of linear expansion, 10.4×10<SP>-6</SP>/°C, of the stainless that forms the frame body 22. This solves the problems that the chuck table 20 curves by the temperature changes, the cracks are generated in the sucking holding part 21 and the sucking holding part 21 separates from the frame body 22, and restrains the accuracy of the upper surface of the chuck table 20 from deteriorating, even if the temperature changes when the chuck table becomes larger in diameter because the wafers become larger in diameter, thus to machine the wafers with high accuracy. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエーハに加工を施す加工装置および該加工装置で用いられてウエーハを保持するチャックテーブルに関するものである。   The present invention relates to a processing apparatus for processing a wafer and a chuck table used in the processing apparatus for holding a wafer.

ＩＣ，ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され形成されたウエーハは、切削装置によって個々のデバイスに分割されて携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。   A wafer formed by dividing a plurality of devices such as ICs and LSIs by dividing lines is divided into individual devices by a cutting device and used for electronic devices such as mobile phones and personal computers.

切削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、このチャックテーブルに保持されたウエーハを切削する切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に切削送りする切削送り手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段とを備え、ウエーハを効率よく個々のデバイスに分割することができる。   A cutting apparatus includes a chuck table for holding a wafer, a cutting means for cutting a wafer held by the chuck table, a cutting feed means for relatively cutting and feeding the chuck table and the cutting means, a chuck table, and a cutting means. And indexing and feeding means for relatively indexing and feeding the wafer, the wafer can be efficiently divided into individual devices.

ここで、ウエーハを確実に切削するためにはウエーハに対する切り込み深さを高精度に制御する必要があり、切削装置においては、実際に切削を行う前に切削ブレードのセットアップ作業を行うことにより、切削ブレードの切り込み深さの精度を確保している。この切削ブレードのセットアップ作業において、切削ブレードとチャックテーブル上面との基準位置は、切削ブレードとチャックテーブルの枠体とを接触させ、接触時の通電によって電気的に検出しているため、チャックテーブルの吸引保持部を囲繞する枠体は導電性を有する金属で形成されている（例えば、特許文献１，２等参照）。   Here, in order to cut the wafer reliably, it is necessary to control the depth of cut with respect to the wafer with high accuracy. In the cutting apparatus, the cutting blade is set up before the actual cutting, thereby performing cutting. The blade cutting depth accuracy is ensured. In this cutting blade setup operation, the reference position between the cutting blade and the upper surface of the chuck table is electrically detected by energizing the cutting blade and the frame of the chuck table in contact with each other. The frame surrounding the suction holding part is formed of a conductive metal (for example, see Patent Documents 1 and 2).

また、生産効率を向上させるためにウエーハの直径は３００ｍｍ、さらには４５０ｍｍと大径化の傾向にあり、ウエーハを保持するチャックテーブルもウエーハの直径に対応して大径化の傾向にある。   Further, in order to improve production efficiency, the diameter of the wafer tends to increase to 300 mm and further to 450 mm, and the chuck table for holding the wafer also tends to increase in diameter corresponding to the diameter of the wafer.

特開平１１−２５４２５９号公報JP 11-254259 A 特開２００３−２９１０４３号公報JP 2003-291043 A

しかしながら、従来のチャックテーブルは、アルミナセラミックス（線膨張係数：６．０×１０-6／℃）で形成されてウエーハを吸引保持するポーラス状の吸引保持部と、その吸引保持部を囲繞するステンレス（線膨張係数：１０．４×１０-6／℃）で形成された枠体とがエポキシ樹脂等で結合されて構成されているため、吸引保持部と枠体との線膨張係数の違いから、温度変化に起因してチャックテーブルが湾曲したり、吸引保持部に割れを生じたり、枠体から吸引保持部が離脱したりするという問題がある。特に、保持すべきウエーハが大径化してチャックテーブルが大径化した場合には、温度変化に起因するチャックテーブルの湾曲の程度が大きくなり、加工時の切り込み精度が低下するため、ウエーハを高精度に加工できなくなってしまう。 However, the conventional chuck table is made of alumina ceramics (linear expansion coefficient: 6.0 × 10 −6 / ° C.) and has a porous suction holding portion for sucking and holding the wafer, and a stainless steel surrounding the suction holding portion. Since the frame body formed with (linear expansion coefficient: 10.4 × 10 −6 / ° C.) is combined with an epoxy resin or the like, the difference in linear expansion coefficient between the suction holding part and the frame body There is a problem that the chuck table is bent due to temperature change, the suction holding portion is cracked, or the suction holding portion is detached from the frame. In particular, if the wafer to be held has a larger diameter and the chuck table has a larger diameter, the degree of curvature of the chuck table due to temperature changes increases, and the cutting accuracy during processing decreases. It becomes impossible to process with high accuracy.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウエーハが大径化してチャックテーブルが大径化しても、温度変化によってチャックテーブルが湾曲したり、吸引保持部に割れが生じたり、枠体から吸引保持部が離脱したりすることのない加工装置およびチャックテーブルを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and even when the diameter of the wafer is increased and the diameter of the chuck table is increased, the chuck table is curved due to a temperature change, the suction holding portion is cracked, It is an object of the present invention to provide a processing apparatus and a chuck table in which the suction holding unit does not come off from the body.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る加工装置は、ウエーハ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ウエーハに加工を施す加工手段と、前記チャックテーブルと前記加工手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、前記チャックテーブルと前記加工手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段とを備える加工装置であって、前記チャックテーブルは、ウエーハを吸引保持する吸引保持部と、該吸引保持部を囲繞する金属で形成された枠体とを備え、前記吸引保持部は、前記枠体を形成する金属の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数のポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a processing apparatus according to the present invention includes a chuck table for holding a wafer, processing means for processing the wafer held by the chuck table, and the chuck table. A machining apparatus comprising a machining feed means for relatively machining and feeding the machining means, and an index feeding means for relatively indexing and feeding the chuck table and the machining means. A suction holding unit for sucking and holding, and a frame formed of a metal surrounding the suction holding unit, the suction holding unit having a linear expansion coefficient substantially the same as the linear expansion coefficient of the metal forming the frame. It is formed of porous ceramics.

また、本発明に係る加工装置は、上記発明において、前記枠体は、ステンレスで形成され、前記吸引保持部は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする。   The processing apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the frame is made of stainless steel, and the suction holding part is made of porous ceramics mainly composed of zirconia.

また、本発明に係る加工装置は、上記発明において、前記加工手段は、切削ブレードが着脱自在に装着されたスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持するとともに回転駆動する駆動源を含むハウジングとを備える切削手段であることを特徴とする。   In the processing device according to the present invention, in the above invention, the processing means includes a spindle on which a cutting blade is detachably mounted, and a housing including a drive source that rotatably supports the spindle and rotationally drives the spindle. It is the cutting means provided, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明に係るチャックテーブルは、ウエーハを保持するチャックテーブルであって、ウエーハを吸引保持する吸引保持部と、該吸引保持部を囲繞する金属で形成された枠体とを備え、前記吸引保持部は、前記枠体を形成する金属の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数のポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする。   The chuck table according to the present invention is a chuck table for holding a wafer, comprising: a suction holding part for sucking and holding the wafer; and a frame formed of a metal surrounding the suction holding part, wherein the suction table The holding part is formed of porous ceramics having a linear expansion coefficient substantially the same as the linear expansion coefficient of the metal forming the frame.

また、本発明に係るチャックテーブルは、上記発明において、前記枠体は、ステンレスで形成され、前記吸引保持部は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする。   The chuck table according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the frame is made of stainless steel, and the suction holding part is made of porous ceramics mainly composed of zirconia.

本発明に係る加工装置およびチャックテーブルによれば、枠体を形成する金属の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数のポーラスセラミックスでチャックテーブルを構成する吸引保持部を形成したので、温度変化によってチャックテーブルが湾曲したり、吸引保持部に割れを生じたり、枠体から吸引保持部が離脱したりするという問題を解消することができ、よって、ウエーハが大径化してチャックテーブルが大径化した場合において温度変化があってもチャックテーブルの上面精度の低下を抑制して、ウエーハを高精度に加工することができるという効果を奏する。   According to the processing apparatus and the chuck table according to the present invention, the suction holding portion that constitutes the chuck table is formed of porous ceramics having substantially the same linear expansion coefficient as that of the metal forming the frame. The problem that the table is curved, the suction holding part is cracked, and the suction holding part is detached from the frame can be solved, so that the diameter of the wafer is increased and the chuck table is enlarged. In some cases, even if there is a temperature change, the lowering of the accuracy of the upper surface of the chuck table is suppressed, and the wafer can be processed with high accuracy.

特に、ステンレス（線膨張係数：１０．４×１０-6／℃）で形成された枠体に対して、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックス（線膨張係数：９．０×１０-6／℃）で吸引保持部を形成すれば、枠体の線膨張係数とほぼ同じにすることができるとともに、その製造も、ジルコニアは酸化物であるので比較的焼結しやすく、アルミナセラミックスの場合と同様の生産工程・設備等で製造可能となる。また、吸引保持部の吸着面を研磨加工によって平坦化する際、アルミナポーラス原料の場合、曲げ強度が３５０ＭＰａで脆性が高くビッカース硬度が１５ＧＰａでビッカース硬度が高いので、脆性モードの加工となり、鋭利な針の先端が集合したような吸着面に形成されるのに対して、ジルコニアを主成分とするポーラス原料の場合、曲げ強度が１０００ＭＰａで靭性が高くビッカース硬度が１３ＧＰａでビッカース硬度が低いので、塑性モードによる加工が可能となり、微小平面が集合したような滑らかな吸着面として形成することができ、吸引保持するウエーハへのダメージを軽減することができ、ダイシング加工時の裏面チッピングや裏面クラックの発生を軽減できるという効果を奏する。さらには、ジルコニアを主成分とするポーラスの体積抵抗率は、１０6Ω・ｃｍ〜１０10Ω・ｃｍであり、体積抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上のアルミナポーラスよりも電気抵抗が低いので、静電気が溜まりにくくウエーハに与える静電気によるダメージを小さくすることができるという効果を奏する。 In particular, porous ceramics mainly composed of zirconia (linear expansion coefficient: 9.0 × 10 −6 / ° C.) with respect to a frame formed of stainless steel (linear expansion coefficient: 10.4 × 10 −6 / ° C.). ), The linear expansion coefficient of the frame body can be made substantially the same, and its production is relatively easy to sinter because zirconia is an oxide, and is the same as in the case of alumina ceramics. It is possible to manufacture with the production process and equipment. Further, when the suction surface of the suction holding part is flattened by polishing, the alumina porous raw material has a bending strength of 350 MPa, high brittleness and Vickers hardness of 15 GPa, and high Vickers hardness. Whereas the tip of the needle is formed as an agglomerated surface, in the case of a porous material mainly composed of zirconia, the bending strength is 1000 MPa, the toughness is high, the Vickers hardness is 13 GPa, and the Vickers hardness is low. Processing by mode is possible, it can be formed as a smooth suction surface like a collection of minute planes, it can reduce the damage to the wafer to be sucked and held, occurrence of back surface chipping and back surface cracks during dicing processing The effect that can be reduced. Furthermore, the volume resistivity of a porous material mainly composed of zirconia is 10 6 Ω · cm to 10 10 Ω · cm, and the electrical resistivity is lower than that of an alumina porous material having a volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more. As a result, it is possible to reduce the damage caused by static electricity that is hardly accumulated on the wafer.

以下、本発明を実施するための最良の形態である加工装置について図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A processing apparatus that is the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態の加工装置の一例を示す外観斜視図であり、図２は、その加工手段周りの構成を抽出して示す斜視図である。本実施の形態の加工装置１０は、ウエーハＷを分割予定ラインに沿って切削する切削装置に適用したものであり、概略構成として、図１に示すように、カセット部１１、搬出入手段１２、搬送手段１３、洗浄手段１４、搬送手段１５とともに、チャックテーブル２０、撮像手段３０および加工手段４０を備える。   FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an extracted configuration around the processing means. A processing apparatus 10 according to the present embodiment is applied to a cutting apparatus that cuts a wafer W along a planned division line. As shown in FIG. 1, a cassette unit 11, a loading / unloading unit 12, Along with the conveying means 13, the cleaning means 14, and the conveying means 15, a chuck table 20, an imaging means 30 and a processing means 40 are provided.

カセット部１１は、ウエーハＷが保持テープＴを介してフレームＦと一体となった状態で複数枚収容する。搬出入手段１２は、カセット部１１に収容されたウエーハＷを搬送手段１３が搬送可能な載置領域に搬出するとともに、切削処理済みのウエーハＷをカセット部１１に搬入する。搬送手段１３は、搬出入手段１２によって載置領域に搬出されたウエーハＷをチャックテーブル２０上に搬送する。また、洗浄手段１４は、加工手段４０による処理済みのウエーハＷを洗浄する。搬送手段１５は、加工手段４０による処理済みのウエーハＷをチャックテーブル２０上から洗浄手段１４へ搬送する。   The cassette unit 11 accommodates a plurality of wafers W with the frame F integrated with the holding tape T. The carry-in / out means 12 carries out the wafer W accommodated in the cassette unit 11 to a placement area that can be carried by the carrying unit 13, and carries the wafer W that has been subjected to the cutting process into the cassette unit 11. The conveyance means 13 conveys the wafer W carried out to the placement area by the carry-in / out means 12 onto the chuck table 20. The cleaning unit 14 cleans the wafer W that has been processed by the processing unit 40. The conveying means 15 conveys the wafer W processed by the processing means 40 from the chuck table 20 to the cleaning means 14.

加工手段４０は、切削ブレード４１が着脱自在に装着されたスピンドル４２と、このスピンドル４２を回転可能に支持するとともに回転駆動する図示しない駆動源を含む円筒状のハウジング４３とを備え、チャックテーブル２０に保持されたウエーハＷに切削ブレード４１が作用して切削を行う切削手段として構成されている。ここで、切削ブレード４１は、例えばダイヤモンド砥粒をＮｉメッキで固めた電鋳ブレードである。   The processing means 40 includes a spindle 42 on which a cutting blade 41 is detachably mounted, and a cylindrical housing 43 including a drive source (not shown) that rotatably supports the spindle 42 and rotationally drives the chuck table 20. The cutting blade 41 is configured to act as a cutting means for cutting the wafer W held by the cutting blade 41. Here, the cutting blade 41 is an electroformed blade in which diamond abrasive grains are hardened by Ni plating, for example.

撮像手段３０は、図２に示すように、ハウジング４３の側部に設けられたもので、チャックテーブル２０に保持されたウエーハＷの表面を撮像するＣＣＤカメラ等を搭載した顕微鏡であり、切削すべき分割予定ラインに対する切削ブレード４１の位置付けに供するアライメント用である。   As shown in FIG. 2, the imaging means 30 is provided on the side of the housing 43 and is a microscope equipped with a CCD camera or the like that images the surface of the wafer W held on the chuck table 20 and cuts the surface. This is for alignment used for positioning the cutting blade 41 with respect to the power division planned line.

ウエーハＷを保持するチャックテーブル２０は、図２に示すように、駆動源５０に連結されて回転可能とされている。駆動源５０は、移動基台５１に固定されている。ここで、加工装置１０は、加工動作に必要な送り動作を行うための加工送り手段６０、切り込み送り手段７０および割り出し送り手段８０を備える。   As shown in FIG. 2, the chuck table 20 that holds the wafer W is connected to a drive source 50 to be rotatable. The drive source 50 is fixed to the moving base 51. Here, the machining apparatus 10 includes a machining feed means 60, a cutting feed means 70, and an index feed means 80 for performing a feed operation necessary for the machining operation.

加工送り手段６０は、移動基台５１をＸ軸方向に移動させることで、チャックテーブル２０を加工手段４０に対して相対的にＸ軸方向に加工送りするためのものである。加工送り手段６０は、Ｘ軸方向に配設されたボールねじ６１と、ボールねじ６１の一端に連結されたパルスモータ６２と、ボールねじ６１と平行に配列された一対のガイドレール６３とから構成され、ボールねじ６１には、移動基台５１の下部に設けられた図示しないナットが螺合している。ボールねじ６１は、パルスモータ６２に駆動されて回転し、それに伴って移動基台５１がガイドレール６３にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。   The processing feed means 60 is for processing and feeding the chuck table 20 relative to the processing means 40 in the X-axis direction by moving the movable base 51 in the X-axis direction. The processing feed means 60 includes a ball screw 61 disposed in the X-axis direction, a pulse motor 62 connected to one end of the ball screw 61, and a pair of guide rails 63 arranged in parallel with the ball screw 61. A nut (not shown) provided at the lower part of the moving base 51 is screwed into the ball screw 61. The ball screw 61 is driven by the pulse motor 62 and rotates, and the moving base 51 is guided by the guide rail 63 and moves in the X-axis direction.

切り込み送り手段７０は、加工手段４０のハウジング４３を支持する支持部５２を壁部５３に対してＺ軸方向に移動させることで、加工手段４０を昇降させてウエーハＷに対する切り込み量を制御するためのものである。切り込み送り手段７０は、壁部５３の一方の面においてＺ軸方向に配設されたボールねじ７１と、このボールねじ７１を回動させるパルスモータ７２と、ボールねじ７１と平行に配列された一対のガイドレール７３とを有し、支持部５２の内部の図示しないナットがボールねじ７１に螺合している。支持部５２は、パルスモータ７２によって駆動されてボールねじ７１が回動するのに伴ってガイドレール７３にガイドされてＺ軸方向に昇降し、支持部５２に支持された加工手段４０の切削ブレード４１もＺ軸方向に昇降する構成となっている。   The cutting feed means 70 moves the support portion 52 that supports the housing 43 of the processing means 40 in the Z-axis direction with respect to the wall portion 53, thereby moving the processing means 40 up and down to control the amount of cutting with respect to the wafer W. belongs to. The notch feeding means 70 includes a ball screw 71 disposed in the Z-axis direction on one surface of the wall portion 53, a pulse motor 72 for rotating the ball screw 71, and a pair arranged in parallel to the ball screw 71. The guide rail 73 and a nut (not shown) inside the support portion 52 are screwed into the ball screw 71. The support portion 52 is driven by the pulse motor 72 and is guided by the guide rail 73 as the ball screw 71 rotates to move up and down in the Z-axis direction, and the cutting blade of the processing means 40 supported by the support portion 52. 41 is also configured to move up and down in the Z-axis direction.

割り出し送り手段８０は、加工手段４０のハウジング４３を支持部５２を介して支持する壁部５３をＹ軸方向に移動させることで、加工手段４０をチャックテーブル２０に対して相対的にＹ軸方向に割り出し送りするためのものである。割り出し送り手段８０は、Ｙ軸方向に配設されたボールねじ８１と、ボールねじ８１の一端に連結されたパルスモータ８２と、ボールねじ８１と平行に配列された一対のガイドレール８３とから構成され、ボールねじ８１には、壁部５３と一体に形成された移動基台５４の内部に設けられた図示しないナットが螺合している。ボールねじ８１は、パルスモータ８２に駆動されて回転し、それに伴って移動基台５４がガイドレール８３にガイドされてＹ軸方向に移動する構成となっている。   The index feeding means 80 moves the wall portion 53 supporting the housing 43 of the processing means 40 via the support portion 52 in the Y-axis direction, thereby moving the processing means 40 relative to the chuck table 20 in the Y-axis direction. It is for indexing and feeding. The index feeding means 80 includes a ball screw 81 disposed in the Y-axis direction, a pulse motor 82 connected to one end of the ball screw 81, and a pair of guide rails 83 arranged in parallel with the ball screw 81. A nut (not shown) provided inside the moving base 54 formed integrally with the wall portion 53 is screwed to the ball screw 81. The ball screw 81 is driven and rotated by the pulse motor 82, and accordingly, the moving base 54 is guided by the guide rail 83 and moves in the Y-axis direction.

このような構成の加工装置１０は、高速回転させた切削ブレード４１を切り込み送り手段７０による切り込み送りでチャックテーブル２０上のウエーハＷに所定の切り込み深さで切り込ませながら、加工手段４０に対してチャックテーブル２０を加工送り手段６０でＸ軸方向に相対的に加工送りすることで、ウエーハＷ上の分割予定ラインを切削加工して切削溝を形成することができる。同一方向の次の分割予定ラインの切削加工は、チャックテーブル２０に対して加工手段４０の切削ブレード４１を割り出し送り手段８０でＹ軸方向に分割予定ライン幅分だけ相対的に割り出し送りすることで、同様に繰り返す。そして、同一方向の全ての分割予定ラインについて切削溝を形成した後、チャックテーブル２０の回転によりウエーハＷを９０°回転させ、新たにＸ軸方向に配された全ての分割予定ラインについて加工手段４０で同様の切削加工を繰り返すことにより、個々のデバイスに分割される。   The processing apparatus 10 having such a configuration allows the cutting blade 41 rotated at a high speed to be cut into the wafer W on the chuck table 20 with a predetermined cutting depth by the cutting feed by the cutting feed means 70, while the cutting means 41 is cut into the processing means 40. Then, the chuck table 20 is relatively processed and fed in the X-axis direction by the machining feed means 60, so that the cutting-scheduled line on the wafer W can be cut to form a cutting groove. Cutting of the next division line in the same direction is performed by indexing and feeding the cutting blade 41 of the machining means 40 relative to the chuck table 20 by the index feed means 80 by the division line width in the Y-axis direction. Repeat as well. Then, after the cutting grooves are formed for all the division lines in the same direction, the wafer W is rotated by 90 ° by the rotation of the chuck table 20, and the processing means 40 for all the division lines newly arranged in the X-axis direction. By repeating the same cutting process, the device is divided into individual devices.

次に、本実施の形態の加工装置１０におけるチャックテーブル２０について詳細に説明する。図３は、チャックテーブル２０の部分を示す外観斜視図であり、図４は、図３の分解斜視図であり、図５は、図４中の吸引保持部と枠体との分解斜視図であり、図６は、枠体を裏返して示す斜視図である。   Next, the chuck table 20 in the processing apparatus 10 of the present embodiment will be described in detail. 3 is an external perspective view showing a portion of the chuck table 20, FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 3, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the suction holding portion and the frame body in FIG. FIG. 6 is a perspective view showing the frame body upside down.

本実施の形態のチャックテーブル２０は、ウエーハＷを吸引保持する吸引保持部２１と、この吸引保持部２１を囲繞する金属で形成された枠体２２と、吸引保持部２１を囲繞した枠体２２が搭載されるベース材２３と、保持テープＴを介してウエーハＷが一体となったフレームＦの四辺をそれぞれ押える４個のクランプ２４とを備える。   The chuck table 20 according to the present embodiment includes a suction holding unit 21 that sucks and holds the wafer W, a frame 22 that is formed of metal that surrounds the suction holding unit 21, and a frame 22 that surrounds the suction holding unit 21. , And four clamps 24 that respectively hold the four sides of the frame F in which the wafer W is integrated via the holding tape T.

ベース材２３は、適宜厚みを持たせた薄型円柱形状に形成されてテーブルカバー５５に対して回動可能に設けられ、駆動源５０に連結されることにより回転可能に構成されている。ベース材２３の中央には吸引源に連通する吸引孔２３１が形成されているとともに、枠体２２を位置決めする円形凹部２３２が形成されている。また、ベース材２３上には、ベース材２３に対して十字状をなす４方向に配設された４個のクランプ２４をそれぞれ半径方向にスライド自在に支持する２本ずつのガイドピン２５が十字状をなす４方向に延設させて固定されている。クランプ２４は、調整ねじ２６によってガイドピン２５上の所望の位置で固定自在とされている。これにより、切削対象となるウエーハＷが３００ｍｍ、さらには４５０ｍｍの如く大径化し、チャックテーブル２０が大径化しても、そのサイズに応じてクランプ２４の固定位置を調整することにより、大径化したウエーハＷに対応する大きさのフレームＦを押えることが可能な構成とされている。   The base material 23 is formed in a thin cylindrical shape having an appropriate thickness, is provided so as to be rotatable with respect to the table cover 55, and is configured to be rotatable by being connected to the drive source 50. A suction hole 231 communicating with a suction source is formed in the center of the base material 23, and a circular recess 232 for positioning the frame body 22 is formed. On the base member 23, two guide pins 25 each supporting four clamps 24 arranged in four directions that form a cross shape with respect to the base member 23 are slidably supported in the radial direction. It is fixed by extending in four directions. The clamp 24 can be fixed at a desired position on the guide pin 25 by an adjusting screw 26. As a result, the diameter of the wafer W to be cut is increased to 300 mm and further to 450 mm, and the diameter of the chuck table 20 is increased by adjusting the fixing position of the clamp 24 according to the size. Thus, the frame F having a size corresponding to the wafer W can be pressed.

枠体２２は、金属として線膨張係数が例えば１０．４×１０-6／℃のステンレス（ＳＵＳ）によって適宜厚さの円盤形状に形成されたもので、下面となる裏面側には、図６に示すように、ベース材２３の円形凹部２３２に嵌合する円形凸部２２１が形成されている。また、枠体２２の上面となる表面側には、図５に示すように、吸引保持部２１が隙間なく面一で丁度嵌合する大きさ、深さの円形凹部２２２が形成されている。さらに、枠体２２の中央には、吸引孔２３１を介して吸引源に連通する吸引孔２２３が形成され、円形凹部２２２の底面には同心円状の複数本の吸引溝２２４が形成され、中心から半径方向に十字状に形成された連通溝２２５によって吸引孔２２３と吸引溝２２４とが連通している。 The frame 22 is made of a stainless steel (SUS) having a linear expansion coefficient of, for example, 10.4 × 10 −6 / ° C. as a metal, and is formed into a disc shape having an appropriate thickness. As shown, a circular convex portion 221 that fits into the circular concave portion 232 of the base material 23 is formed. Further, as shown in FIG. 5, a circular concave portion 222 having a size and a depth that allows the suction holding portion 21 to be fitted together flush with each other as shown in FIG. 5 is formed on the upper surface side of the frame body 22. Further, a suction hole 223 communicating with the suction source via the suction hole 231 is formed in the center of the frame body 22, and a plurality of concentric suction grooves 224 are formed on the bottom surface of the circular recess 222, from the center. The suction hole 223 and the suction groove 224 communicate with each other through a communication groove 225 formed in a cross shape in the radial direction.

また、吸引保持部２１は、ウエーハＷに対する吸着力を均一にするポーラス構造の円盤形状からなり、吸引孔２３１，２２３、連通溝２２５、吸引溝２２４を介して吸引源からの吸引力が作用することで、吸着面２１１に載置されたウエーハＷを下面の保持テープＴを介して吸引保持するためのもので、切削対象となるウエーハＷの大きさに対応する大きさのものが用いられる。この吸引保持部２１は、枠体２２の円形凹部２２２の吸引溝２２４間の底面上に滴下したエポキシ樹脂等によって枠体２２と一体化されるよう結合される。また、吸引保持部２１は、枠体２２を形成する金属であるステンレスの線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数のポーラスセラミックス、例えば線膨張係数が９．０×１０-6／℃のジルコニア（ＺｒＯ2：酸化ジルコニウム）を主成分とするポーラスセラミックスで形成されている。 Further, the suction holding unit 21 has a porous disk shape that makes the suction force to the wafer W uniform, and the suction force from the suction source acts via the suction holes 231 and 223, the communication groove 225, and the suction groove 224. Thus, the wafer W placed on the suction surface 211 is sucked and held via the holding tape T on the lower surface, and a wafer having a size corresponding to the size of the wafer W to be cut is used. The suction holding portion 21 is coupled to be integrated with the frame body 22 by an epoxy resin or the like dropped on the bottom surface between the suction grooves 224 of the circular recess 222 of the frame body 22. The suction holding unit 21 is made of porous ceramics having a linear expansion coefficient substantially the same as that of stainless steel, which is a metal forming the frame 22, such as zirconia (ZrO) having a linear expansion coefficient of 9.0 × 10 −6 / ° C. 2 : Zirconium oxide) is a porous ceramic.

ここで、このようなジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスによる吸引保持部２１の製法例について説明する。まず、φ５０μｍ前後の酸化ジルコニウムＺｒＯ2を体積比９２％、バインダ用のＳｉＯ2を体積比７％、バインダ用のＴｉＯ2を体積比１％で混合し、１０００℃強の炉の中で１時間焼結し、その後、炉内で３〜４日かけて自然冷却し、厚さ１０ｍｍ程度の吸引保持部２１を円盤形状に形成する。この場合のポーラスの状態は、体積比で４０％程度である。その後、所望の厚さ（例えば、３ｍｍ〜４ｍｍ程度）となるように研磨装置で両面を研磨して平坦化することによって円形凹部２２２に面一で丁度嵌合する所望の吸引保持部２１が得られる。 Here, the example of a manufacturing method of the suction holding | maintenance part 21 by the porous ceramics which have such a zirconia as a main component is demonstrated. First, zirconium oxide ZrO 2 having a diameter of about 50 μm was mixed in a volume ratio of 92%, binder SiO 2 in a volume ratio of 7%, and binder in TiO 2 in a volume ratio of 1%. It sinters and cools naturally in a furnace over 3-4 days, and the suction holding | maintenance part 21 about 10 mm thick is formed in a disk shape. The porous state in this case is about 40% in volume ratio. Thereafter, both surfaces are polished and flattened by a polishing apparatus so as to have a desired thickness (for example, about 3 mm to 4 mm), thereby obtaining a desired suction holding portion 21 that is just flush with the circular recess 222. It is done.

このような構成において、実際に切削を行う前には、切削ブレード４１のセットアップ作業を行う。すなわち、加工送り手段６０による加工送りによってチャックテーブル２０の枠体２２の上面を切削ブレード４１に対峙する位置に位置付け、この位置で切り込み送り手段７０によって切削ブレード４１をＺ軸方向に下降させる。そして、切削ブレード４１がステンレス製の枠体２２の上面に接触した時点で電気的導通が得られることから、切削ブレード４１とチャックテーブル２０の上面との基準位置（切り込み送り手段７０のＺ軸方向基準位置）が決定される。   In such a configuration, the cutting blade 41 is set up before actual cutting. That is, the upper surface of the frame 22 of the chuck table 20 is positioned at a position facing the cutting blade 41 by processing feed by the processing feed means 60, and the cutting blade 41 is lowered in the Z-axis direction by the cutting feed means 70 at this position. Since electrical continuity is obtained when the cutting blade 41 contacts the upper surface of the stainless steel frame 22, the reference position between the cutting blade 41 and the upper surface of the chuck table 20 (the Z-axis direction of the cutting feed means 70). A reference position) is determined.

このようなセットアップ作業が完了した後、前述したようにウエーハＷに対する切削加工が実際に実行される。実際の切削動作においては、セットアップ作業で設定された基準位置に基づきチャックテーブル２０上に保持されたウエーハＷに対する切込み深さが高精度に制御される。   After such a setup operation is completed, the cutting process on the wafer W is actually executed as described above. In the actual cutting operation, the cutting depth with respect to the wafer W held on the chuck table 20 is controlled with high accuracy based on the reference position set in the setup operation.

ここで、本実施の形態のチャックテーブル２０によれば、吸引保持部２１がジルコニア（ＺｒＯ２：酸化ジルコニウム）を主成分とするポーラスセラミックス（線膨張係数：９×１０-6／℃）で形成されており、枠体２２を形成するステンレスの線膨張係数１０．４×１０-6／℃とほぼ同じであるので、環境温度に変化があっても、吸引保持部２１と枠体２２との膨張伸縮は同程度となり、温度変化によってチャックテーブル２０が湾曲したり、吸引保持部２１に割れが生じたり、枠体２２から吸引保持部２１が離脱したりするという問題を解消することができる。これにより、ウエーハＷが３００ｍｍ、さらには４５０ｍｍの如く大径化してチャックテーブル２０が大径化した場合において、温度変化があっても、チャックテーブル２０の上面精度の低下を抑制することができ、チャックテーブル２０上に保持されたウエーハＷを切削ブレード４１によって高精度に切削加工することができる。 Here, according to the chuck table 20 of the present embodiment, the suction holding portion 21 is formed of porous ceramics (linear expansion coefficient: 9 × 10 −6 / ° C.) mainly composed of zirconia (ZrO 2: zirconium oxide). Since the coefficient of linear expansion of the stainless steel forming the frame 22 is substantially the same as 10.4 × 10 −6 / ° C., the expansion of the suction holding portion 21 and the frame 22 even if the environmental temperature changes. The expansion and contraction is approximately the same, and the problems that the chuck table 20 is bent due to temperature changes, the suction holding portion 21 is cracked, and the suction holding portion 21 is detached from the frame body 22 can be solved. As a result, when the diameter of the chuck table 20 is increased by increasing the diameter of the wafer W to 300 mm or even 450 mm, even if there is a temperature change, it is possible to suppress a decrease in the top surface accuracy of the chuck table 20. The wafer W held on the chuck table 20 can be cut with high precision by the cutting blade 41.

また、本実施の形態の吸引保持部２１は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成されるが、ジルコニアは酸化物であるので比較的焼結しやすく、従来のアルミナセラミックスの場合と同様の生産工程・設備・管理等で製造することができる。   The suction holding portion 21 of the present embodiment is formed of porous ceramics mainly composed of zirconia. However, since zirconia is an oxide, it is relatively easy to sinter and is the same as in the case of conventional alumina ceramics. It can be manufactured by production process, equipment, management, etc.

また、吸引保持部の吸着面を研磨加工によって平坦化する際、従来のアルミナポーラス原料の場合、曲げ強度が３５０ＭＰａで脆性が高くビッカース硬度が１５ＧＰａでビッカース硬度が高いので、脆性モードの加工となり、鋭利な針の先端が集合したような吸着面として形成されてしまう。これに対して、本実施の形態の吸引保持部２１のようにジルコニアを主成分とするポーラス原料の場合、曲げ強度が１０００ＭＰａで靭性が高くビッカース硬度が１３ＧＰａでビッカース硬度が低いので、塑性モードによる加工が可能となり、図５中の吹出し部分に拡大断面して示すように、微小平面が集合したような滑らかな吸着面２１１として形成することができ、吸引保持するウエーハＷへのダメージを軽減することができる。これにより、ダイシング加工時の裏面チッピングや裏面クラックの発生を軽減できる。   Also, when flattening the suction surface of the suction holding part by polishing, in the case of a conventional alumina porous material, since the bending strength is 350 MPa and brittleness is high and Vickers hardness is 15 GPa and Vickers hardness is high, it becomes a brittle mode processing, It will be formed as a suction surface where the tips of sharp needles are gathered. On the other hand, in the case of a porous raw material mainly composed of zirconia like the suction holding unit 21 of the present embodiment, the bending strength is 1000 MPa, the toughness is high, the Vickers hardness is 13 GPa, and the Vickers hardness is low. Processing is possible, and as shown in an enlarged cross-section at the blow-out portion in FIG. 5, it can be formed as a smooth suction surface 211 in which minute planes are gathered, reducing damage to the wafer W held by suction. be able to. Thereby, generation | occurrence | production of the back surface chipping and the back surface crack at the time of dicing process can be reduced.

さらには、吸引保持部２１を形成するジルコニアを主成分とするポーラスの体積抵抗率は、１０6Ω・ｃｍ〜１０10Ω・ｃｍであり、体積抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上である従来のアルミナポーラスよりも電気抵抗が低いので、静電気が溜まりにくくウエーハＷに与える静電気によるダメージを小さくすることができる。 Furthermore, the volume resistivity of the porous material mainly composed of zirconia forming the suction holding portion 21 is 10 6 Ω · cm to 10 10 Ω · cm, and the volume resistivity is 10 14 Ω · cm or more. Since the electric resistance is lower than that of alumina porous, static electricity is hard to accumulate, and damage caused by static electricity to the wafer W can be reduced.

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、加工装置として、切削ブレード４１を有する切削手段を加工手段４０として備え、切削ブレード４１でウエーハＷに切削加工を施す例で説明したが、このような適用例に限らない。例えば、レーザ光線照射手段を備え、チャックテーブルに保持されたウエーハの分割予定ラインに沿ってパルスレーザ光線を照射して表面に分割溝を形成したり分割予定ラインの内部に変質層を形成したりするようなレーザ加工を施す加工装置であっても同様に適用することができる。この場合、本発明を適用し、温度変化があってもチャックテーブルの上面精度の低下を抑制することで、ウエーハに対して照射するレーザ光線の焦点位置を一定に維持でき、高精度に加工することが可能となる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, as an example of the processing apparatus, a cutting unit having the cutting blade 41 is provided as the processing unit 40 and the wafer W is cut by the cutting blade 41. However, the present invention is not limited to such an application example. Absent. For example, a laser beam irradiation means is provided, and a pulsed laser beam is irradiated along a planned division line of the wafer held on the chuck table to form a division groove on the surface, or a deteriorated layer is formed inside the division division line. Even a processing apparatus that performs such laser processing can be similarly applied. In this case, by applying the present invention and suppressing the deterioration of the accuracy of the upper surface of the chuck table even if there is a temperature change, the focal position of the laser beam applied to the wafer can be kept constant, and processing is performed with high accuracy. It becomes possible.

本発明の実施の形態の加工装置の一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows an example of the processing apparatus of embodiment of this invention. 図１の加工手段周りの構成を抽出して示す斜視図である。It is a perspective view which extracts and shows the structure around the process means of FIG. チャックテーブル部分を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows a chuck table part. 図３の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 3. 図４中の吸引保持部と枠体との分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the suction holding | maintenance part and frame in FIG. 枠体を裏返して示す斜視図である。It is a perspective view which turns over and shows a frame.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 加工装置
２０ チャックテーブル
２１ 吸引保持部
２２ 枠体
４０ 加工手段
４１ 切削ブレード
４２ スピンドル
４３ ハウジング
６０ 加工送り手段
８０ 割り出し送り手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing apparatus 20 Chuck table 21 Suction holding | maintenance part 22 Frame 40 Processing means 41 Cutting blade 42 Spindle 43 Housing 60 Processing feed means 80 Index feed means

Claims (5)

ウエーハ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ウエーハに加工を施す加工手段と、前記チャックテーブルと前記加工手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、前記チャックテーブルと前記加工手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段とを備える加工装置であって、
前記チャックテーブルは、ウエーハを吸引保持する吸引保持部と、該吸引保持部を囲繞する金属で形成された枠体とを備え、
前記吸引保持部は、前記枠体を形成する金属の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数のポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする加工装置。 A chuck table for holding a wafer, a processing means for processing the wafer held by the chuck table, a processing feed means for processing and feeding the chuck table and the processing means relatively, the chuck table and the processing A processing apparatus comprising index feeding means for relatively indexing and feeding means,
The chuck table includes a suction holding unit that sucks and holds a wafer, and a frame formed of a metal surrounding the suction holding unit,
The processing apparatus, wherein the suction holding portion is made of porous ceramics having a linear expansion coefficient substantially the same as that of the metal forming the frame. 前記枠体は、ステンレスで形成され、
前記吸引保持部は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。 The frame is formed of stainless steel,
The processing apparatus according to claim 1, wherein the suction holding unit is made of porous ceramics mainly composed of zirconia. 前記加工手段は、切削ブレードが着脱自在に装着されたスピンドルと、該スピンドルを回転可能に支持するとともに回転駆動する駆動源を含むハウジングとを備える切削手段であることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。   2. The cutting means comprising: a spindle having a cutting blade detachably mounted thereon; and a housing including a drive source that rotatably supports the spindle and rotationally drives the spindle. 2. The processing apparatus according to 2. ウエーハを保持するチャックテーブルであって、
ウエーハを吸引保持する吸引保持部と、該吸引保持部を囲繞する金属で形成された枠体とを備え、
前記吸引保持部は、前記枠体を形成する金属の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数のポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とするチャックテーブル。 A chuck table for holding a wafer,
A suction holding portion for sucking and holding the wafer, and a frame formed of a metal surrounding the suction holding portion,
The chuck table according to claim 1, wherein the suction holding portion is made of porous ceramics having a linear expansion coefficient substantially the same as a linear expansion coefficient of the metal forming the frame body. 前記枠体は、ステンレスで形成され、
前記吸引保持部は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成されていることを特徴とする請求項４に記載のチャックテーブル。 The frame is formed of stainless steel,
The chuck table according to claim 4, wherein the suction holding portion is made of porous ceramics mainly composed of zirconia.
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