JP2013098248A

JP2013098248A - 保持テーブル

Info

Publication number: JP2013098248A
Application number: JP2011237617A
Authority: JP
Inventors: Vincent Atendido Paul; ヴィンセントアテンディドポール; Daisuke Nishida; 大輔西田
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-10-28
Also published as: JP5888935B2

Abstract

【課題】ウエーハの円形凹部の深さに応じて複数の保持テーブルを保有する場合でも従来に比べて費用を抑制できるとともに、保持テーブルの交換で発生する作業性を改善可能な保持テーブルを提供する。
【解決手段】裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有するウエーハを保持する保持テーブル２であって、前記円形凹部を嵌合して保持する凹部保持部１０が上端に形成された円柱状立ち上がり部１２と、その回りを囲繞するスペーサ支持部８とを有し、一端が凹部保持部１０に連通して他端に第１吸引路が形成されたハット状ベース４と、ハット状ベース４のスペーサ支持部８に着脱可能に装着され円柱状立ち上がり部１２が嵌合される開口を有する環状スペーサ６とを具備し、環状スペーサ６の厚みはハット状ベース４の円柱状立ち上がり部１２の厚みから前記ウエーハの前記円形凹部の深さを減じた値に基づいて設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有するウエーハを表面が露出した状態に保持する保持テーブルに関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円盤形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、半導体ウエーハが個々の半導体チップ（デバイス）に分割される。

分割されるウエーハは、ストリートに沿って切削する前に裏面を研削や研磨によって所定の厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば５０μｍ程度にすることが要求されている。

このように薄く形成されたウエーハは取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削して円形凹部を形成し、外周余剰領域に対応するウエーハの裏面に円形凹部を囲繞する環状補強部を形成する研削方法が特開２００７−１９４６１号公報で提案されている。

このような研削を実施後、ウエーハをダイシングして個々のデバイスに分割する前に切削ブレードで環状補強部と円形凹部との境界を切削して環状補強部を除去するためには、円形凹部を裏面に有するウエーハを保持テーブル（チャックテーブル）で保持する必要がある。環状補強部を除去せずにウエーハを保持テーブルで保持して、ダイシングする場合も同様である。

ダイシング終了後にスピンナ洗浄装置のスピンナテーブルでウエーハを保持する場合も同様であり、特開２０１０−１６１４６号公報には円形凹部及び環状補強部を有するウエーハを破損させることなく保持するハット形状の保持テーブルが開示されている。

特開２００７−１９４６１号公報特開２０１０−１６１４６号公報

特許文献２に開示されたようなハット形状の保持テーブルでは、ウエーハの破損を避けるためにウエーハの円形凹部の深さに応じて保持テーブルの凸部の高さを設定する必要がある。

即ち、ウエーハの円形凹部の深さに応じて複数種類の保持テーブルを保有する必要があり、費用がかさむ上、ウエーハの円形凹部の深さに応じて保持テーブルを交換せねばならず、作業性が悪いという問題がある。

特に、切削装置の保持テーブルを交換した場合には、切削ブレードに対する保持テーブルの被加工物保持面高さが変わるため、新たな保持テーブルに対する切削ブレードの原点出しを再度実施する必要があり、非常に作業が煩雑となる。

本発明はこのような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、ウエーハの円形凹部の深さに応じて複数の保持テーブルを保有する場合でも従来に比べて費用を抑制できるとともに、ウエーハの円形凹部の深さに応じて保持テーブルを交換することで発生する作業性の悪さを改善可能な保持テーブルを提供することである。

本発明によると、裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有するウエーハを表面が露出した状態に保持する保持テーブルであって、該円形凹部に嵌合して該円形凹部を保持する凹部保持部が上端に形成された円柱状立ち上がり部と、該凹部保持部より下方で該円柱状立ち上がり部を囲繞するスペーサ支持部とを有し、一端が該凹部保持部に連通して他端が吸引源に接続される第１吸引路が形成されたハット状ベースと、該ハット状ベースの該スペーサ支持部に着脱可能に装着され該円柱状立ち上がり部が嵌合される開口を有する環状スペーサとを具備し、該環状スペーサの厚みは該ハット状ベースの該円柱状立ち上がり部の厚みからウエーハの該円形凹部の深さを減じた値に基づいて設定されることを特徴とする保持テーブルが提供される。

好ましくは、ウエーハの裏面は粘着テープに貼着され、該粘着テープの外周部は環状フレームに貼着されており、前記凹部保持部は該粘着テープを介してウエーハの前記円形凹部を保持し、前記環状スペーサは該粘着テープを介してウエーハの前記環状補強部を支持する環状補強部支持領域と、該粘着テープを介して該環状フレームを支持する環状フレーム支持領域と、該環状補強部支持領域と該環状フレーム支持領域との間に形成されたウエーハと該環状フレーム内周縁との間の該粘着テープを吸引保持するテープ吸引部と、一端が該吸引部に連通して他端が前記吸引源に接続される第２吸引路とを有する。

本発明の保持テーブルによると、円形凹部の深さの異なる複数のウエーハを取り扱う場合でも、ウエーハの円形凹部の深さに応じた複数の環状スペーサを保有しておけばよく、従来のように複数の保持テーブルを保有する場合に比べて費用を抑制することが可能となる。

ウエーハの円形凹部の深さに応じて環状スペーサのみを交換すればよいため、作業性が従来に比べて改善される。特に、切削装置において保持テーブルの保持面高さを変える必要がないため、原点出しを再度実施する必要が無く作業性が従来に比べて改善される。

ウエーハが粘着テープに貼着されて粘着テープの外周部が環状フレームに貼着されている場合には、環状フレームの自重や環状フレームをクランプするクランプによってウエーハの外周方向に向かってテンションがかかり、ウエーハを破損させてしまう恐れがあるという問題がある。

請求項２記載の保持テーブルでは、環状スペーサ上に環状フレームを載置して環状フレームの内周とウエーハの外周間の粘着テープ吸引保持するようにしたため、このような問題が解決される。

円形凹部を有する裏面に粘着テープに貼着され、粘着テープの外周部が環状フレームに貼着された状態の本発明の保持テーブルで保持するのに適したウエーハの一部破断縦断面図である。本発明の実施形態に掛かる保持テーブルの分解斜視図である。図２に示した保持テーブルの斜視図である。図３に示した保持テーブルの縦断面図である。ウエーハを吸引保持した状態の実施形態に掛かる保持テーブルの縦断面図である。スピンナテーブルに本発明の保持テーブルを採用したスピンナ洗浄装置の一部破断斜視図である。

以下、本発明実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の保持テーブルで保持するのに適したウエーハ１１の一部破断縦断面図が示されている。ウエーハ１１はその表面に複数のデバイス１３が形成されたデバイス領域１５と、デバイス領域１５を囲繞する外周余剰領域１７とを有している。

デバイス領域１５に対応するウエーハ１１の裏面が研削されて円形凹部１９が形成されており、ウエーハ１１の外周部に円形凹部１９を囲繞する外周余剰領域１７を含む環状補強部２１が形成されている。

このような形状を有するウエーハ１１を切削装置で切削して個々のデバイス１３に分割する場合には、ウエーハ１１の裏面に粘着テープＴが貼着され、粘着テープＴの外周部を環状フレームＦに貼着する。これにより、ウエーハ１１は粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、この状態で本発明の保持テーブルを有する切削装置に投入される。

図２を参照すると、本発明実施形態に掛かる保持テーブル２の分解斜視図が示されている。図３は保持テーブル２の斜視図を示しており、図４は保持テーブル２の縦断面図である。

保持テーブル２は、ハット状ベース４と、ハット状ベース４上に載置される環状スペーサ６とにより構成される。ハット状ベース４は、環状スペーサ６を支持するスペーサ支持部８と、スペーサ支持部８の内周側に形成されたウエーハ１１の円形凹部１９に嵌合して円形凹部１９を保持する凹部保持部１０が上端に形成された円柱状立ち上がり部１２を有している。

凹部保持部１０は、例えば多孔質のセラミックス等から形成されており、図４に示すように、凹部保持部１４は吸引路２０及び図示しない切替弁を介して負圧吸引源２２に選択的に接続される。

環状スペーサ６は、ハット状ベース４の円柱状立ち上がり部１２が嵌合される開口１４を有している。環状スペーサ６の表面には同心状の３本の吸引溝１６が形成されており、これらの吸引溝１６は放射状に形成された接続溝１８で接続されている。図４に示すように、中間の吸引溝１６は環状スペーサ６に形成された吸引路２８及びハット状ベース４に形成された吸引路３０を介して負圧吸引源２２に選択的に接続される。

本実施形態の保持テーブル２で図１に示すようなウエーハ１１を吸引保持する際には、まず、環状スペーサ６の開口１４をハット状ベース４の円柱状立ち上がり部１２に嵌合して、環状スペーサ６をハット状ベース４上に載置し、図３に示すように保持テーブル２を組み立てる。

図４に示すように、環状スペーサ６は、粘着テープＴを介して環状フレームＦを支持する環状フレーム支持領域２４と、粘着テープＴを介してウエーハ１１の環状補強部２１を支持する環状補強部支持領域２６と、環状フレーム支持領域２４と環状補強部支持領域２６との間に形成されたウエーハ１１と環状フレームＦの内周縁との間の粘着テープＴを吸引保持する吸引溝１６が形成されたテープ吸引部とを有している。

図５を参照すると、粘着テープＴを介して環状フレームＦで支持されたウエーハ１１を保持テーブル２で吸引保持している状態の縦断面図が示されている。凹部保持部１０及び吸引溝１６を負圧吸引源２２に接続し、凹部保持部１０でウエーハ１１の円形凹部１９を吸引保持し、吸引溝１６を有するテープ吸引部でウエーハ１１の外周と環状フレームＦの内周縁との間の粘着テープＴを吸引保持する。

ここで、環状スペーサ６の厚みを算出してみる。例えば、φ８インチウエーハの裏面を研削して厚み１００μｍの円形凹部１９を形成した場合、φ８インチウエーハの厚みは７２５μｍなので円形凹部の深さは６７５μｍとなる。

ハット状ベース４の立ち上がり部１２の高さが２０ｍｍの場合、環状スペーサ６の厚みは２０ｍｍ―０．６７５ｍｍ＝１９．３２５ｍｍ±０．０１ｍｍが好ましい。より好ましくは、環状スペーサ６の厚みは１９．３２５ｍｍ±０．００５ｍｍである。

環状スペーサ６の厚み誤差が±０．０２ｍｍ以上では、保持テーブル２でウエーハ１１を吸引保持したときに円形凹部１９と環状補強部２１との境界部分に応力が生じて、ウエーハ１１が破損してしまう恐れがあるからである。

図５に示すようにウエーハ１１を保持テーブル２で吸引保持した後、切削装置の切削ブレードでウエーハ１１を分割予定ラインに沿って切削してウエーハ１１を個々のチップ（デバイス）１３に分割する。

本実施形態の保持テーブル２を切削装置のチャックテーブルに採用した場合、ウエーハ１１の外周部分において完全切断されないチップ（デバイス）１３を発生させることがなく、不良デバイスを形成することがない。

尚、切削ブレードによる切削によっては環状補強部２１は完全切断されることはないが、ウエーハ切断工程の後工程である粘着テープ拡張工程により環状補強部２１部分は完全に破断されるため、問題となることはない。

本実施形態の保持テーブル２では、円形凹部１９の深さの異なる複数のウエーハ１１を取り扱う場合でも、ウエーハ１１の円形凹部１９の深さに応じて複数の環状スペーサ６を用意しておけばよく、従来のように複数の保持テーブルを保有する場合に比較して費用を抑制することが可能となる。

また、ウエーハ１１の円形凹部１９の深さに応じて環状スペーサ６のみを交換すればよいため、作業性が従来に比べて改善される。特に、切削装置において保持テーブル２の保持面高さが変わることがないため、切削ブレードの原点出しを再度実施する必要がなく作業性が従来に比べて改善される。

また、切削装置の保持テーブル（チャックテーブル）では環状フレームＦをクランプするクランプが配設されており、環状フレームＦをクランプによりクランプして引き落とすと、環状フレームの自重やクランプによってウエーハの外周方向に向かってテンションが係り、ウエーハを破損させてしまう恐れがあるという問題がある。

本発明の保持テーブル２では、環状スペーサ６上に環状フレームＦを載置して環状フレームＦの内周とウエーハ１１の外周間の粘着テープＴを吸引保持するようにしたため、上述した問題を解決できる。

図６を参照すると、本発明の保持テーブルをスピンナ洗浄装置３２のスピンナテーブルに採用した実施形態の一部破断斜視図が示されている。スピンナ洗浄装置３２は、スピンナテーブル機構３４と、スピンナテーブル機構３４を包囲して配設された洗浄水受け機構３６を備えている。

スピンナテーブル機構３４は、スピンナテーブル３８と、スピンナテーブル３８を回転駆動する電動モータ４０と、電動モータ４０を上下方向に移動可能に支持する支持機構４２とから構成される。

スピンナテーブル３８はハット状ベース４１と、ハット状ベース４１上に載置された環状スペーサ４３とから構成される。ハット状ベース４１は、ウエーハ１１の円形凹部１９に嵌合して円形凹部１９を保持する凹部保持部４４が上端に形成された円柱状立ち上がり部４６を有している。スピンナテーブル３８の外周には４個の振り子式のクランプ４８が配設されている。

スピンナテーブル３８は、電動モータ４０の出力軸４０ａに連結されている。支持機構４２は、複数（本実施形態においては３本）の支持脚５０と、支持脚５０にそれぞれ連結された電動モータ４０に取り付けられた複数（本実施形態においては３本）のエアシリンダ５２とから構成される。

洗浄水受け機構３６は、洗浄水受け容器５４と、洗浄水受け容器５４を支持する３本（図６においては２本のみ図示）の支持脚５６と、電動モータ４０の出力軸４０ａに装着されたカバー部材５７とから構成される。

スピンナ洗浄装置３２は、スピンナテーブル３８に保持された切削加工後のウエーハ１１を洗浄するための洗浄水供給ノズル５８及びエア供給ノズル６０を具備している。ウエーハ１１をダイシングした後又はウエーハ１１の環状補強部２１をサークルカットした後に、このような構成を有するスピンナテーブル３８を備えたスピンナ洗浄装置３２を用いると、粘着テープＴとウエーハ１１の間に洗浄水が侵入して環状補強部２１が浮き上がることを防止できる。

２保持テーブル
４ハット状ベース
６環状スペーサ
８スペーサ支持部
１０凹部保持部
１１ウエーハ
１２円柱状立ち上がり部
１４開口
１５デバイス領域
１６吸引溝
１７外周余剰領域
１９円形凹部
２０，２８，３０吸引路
２１環状補強部
２２負圧吸引源
３２スピンナ洗浄装置
３４スピンナテーブル
４０ハット状ベース
４２環状スペーサ
４４凹部保持部
４６円柱状立ち上がり部
Ｔ粘着テープ
Ｆ環状フレーム

Claims

裏面に形成された円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状補強部とを有するウエーハを表面が露出した状態に保持する保持テーブルであって、
該円形凹部に嵌合して該円形凹部を保持する凹部保持部が上端に形成された円柱状立ち上がり部と、該凹部保持部より下方で該円柱状立ち上がり部を囲繞するスペーサ支持部とを有し、一端が該凹部保持部に連通して他端が吸引源に接続される第１吸引路が形成されたハット状ベースと、
該ハット状ベースの該スペーサ支持部に着脱可能に装着され該円柱状立ち上がり部が嵌合される開口を有する環状スペーサとを具備し、
該環状スペーサの厚みは該ハット状ベースの該円柱状立ち上がり部の厚みからウエーハの該円形凹部の深さを減じた値に基づいて設定されることを特徴とする保持テーブル。
ウエーハの裏面は粘着テープに貼着され、該粘着テープの外周部は環状フレームに貼着されており、
前記凹部保持部は該粘着テープを介してウエーハの前記円形凹部を保持し、
前記環状スペーサは該粘着テープを介してウエーハの前記環状補強部を支持する環状補強部支持領域と、該粘着テープを介して該環状フレームを支持する環状フレーム支持領域と、該環状補強部支持領域と該環状フレーム支持領域との間に形成されたウエーハと該環状フレーム内周縁との間の該粘着テープを吸引保持するテープ吸引部と、一端が該吸引部に連通して他端が前記吸引源に接続される第２吸引路と、を有することを特徴とする請求項１記載の保持テーブル。