JP2020066112A - チャックテーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハの研削時に中央部分が薄くなりすぎ中央に凹みが形成されるのを防ぐこと。【解決手段】チャックテーブル２１に細孔３を備えることで、チャックテーブル２１の下方に配設された吸引源５の吸引力をチャックテーブル２１の保持面２４ａの中央部分に伝達しやすくし、チャックテーブル２１の中央部分の吸引力を高める。これにより、ウェーハＷの中央部分と保持面２４ａの中央部分との間に隙間が形成されにくくなり、被加工物が厚いウェーハＷであっても、ウェーハＷの中央付近が研削されすぎることなく、中央部分に凹みが形成されなくなる。【選択図】図１

Description

本発明は、ウェーハを保持するチャックテーブルに関する。

ウェーハを研削する研削装置は、ウェーハを保持する保持面を円錐状に形成し、保持面の半径範囲が研削砥石の研削面と平行になるようにして、保持面が保持したウェーハを研削砥石で研削している。このとき、円錐状の保持面を形成するために、特許文献１に示すように、研削砥石で保持面を研削するセルフグラインドを実施している。

特開２０１４−２３７２１０号広報

厚さが厚いウェーハをチャックテーブルの円錐状の保持面で保持し、ウェーハを研削砥石で研削するとき、保持面の円錐頂点付近では、保持面にウェーハがならわず、保持面とウェーハ下面との間に隙間ができる。そのため、ウェーハの中央部分が研削されすぎ、中央部分が薄くなることで中央部分に凹みが形成されてしまうという問題がある。
本発明は、保持面が円錐状に形成されたチャックテーブルにおいてウェーハを保持して研削する場合において、中央部分に凹みが形成されないようにすることを目的とする。

本発明は、中心に頂点を有する保持面にウェーハを保持し、ウェーハの半径領域に研削砥石を接触させてウェーハを研削する研削装置に用いるチャックテーブルであって、該保持面の中心に細孔を備えたチャックテーブルである。

上記チャックテーブルにおいては、該保持面を有し、吸引源に連通するポーラス体で形成される吸引板と、該保持面を露出させ該吸引板の側面と下面とを囲繞する枠体とを備える場合は、該吸引板の中央に該細孔を備えることが望ましい。

上記チャックテーブルにおいては、該細孔が該保持面から所定の深さで形成されていてもよい。

また、該細孔は、該吸引板の上下面を貫通していてもよい。

本発明に係るチャックテーブルは、保持面の中心に細孔を備えているため、チャックテーブル上に載置されたウェーハの中央部分が、尖った頂点を形成しないので、ウェーハの中央部分がチャックテーブルにならう。これにより、チャックテーブルの保持面の中央部分とウェーハの中央部分との間に隙間が生ずるのを抑制し、ウェーハの中央部分が研削されすぎるのを防ぐ。その結果、比較的厚いウェーハであっても平坦に研削することができるようになる。

研削装置の断面図である。 ウェーハの研削の様子を表す断面図である。

１ 研削装置の構成
図１及び図２に示される研削装置１は、チャックテーブル２１に保持されたウェーハＷを研削手段１０によって研削加工する装置である。以下に、研削装置１の構成について記す。

研削手段１０は、スピンドル１１と、スピンドル１１の先端に接続されたマウント１２と、マウント１２に固定された研削ホイール１３とを備える。例えば、研削ホイール１３の下端の外周縁上には、略直方体形状の研削砥石１４が円環状に固着されている。以下、複数の略直方体形状の研削砥石１４の下面によって形成される面を研削面１４ａと呼ぶ。

研削ホイール１３は、図示しないモータ等の動力で回転軸１００のまわりに回転させられ、これにより研削ホイール１３の下端に備えられた研削砥石１４を回転させることができる。

研削装置１は昇降手段１７を備え、昇降手段１７は研削手段１０に接続されている。研削手段１０は、昇降手段１７によって鉛直方向に移動させられ、研削装置１に備えるチャックテーブル２１に対して接近・離間させられる構成となっている。

チャックテーブル２１は、上面に保持面２４ａを有するポーラス体によって形成される吸引板２４と、保持面２４ａを露出させ吸引板２４の側面と下面とを囲繞する枠体２３とを備えている。
また、チャックテーブル２１は、ポーラス体でなく、上面と下面とを貫通する吸引孔を複数配設し、吸引孔を吸引源に連通させることで上面が保持面２４ａになってもよい。

チャックテーブル２１の保持面２４ａは、中心を頂点とする円錐面の形状をなしている。保持面２４ａは、保持面２４ａの中心Ｃから保持面２４ａの外周Ｅにかけて下降するように傾斜している。この傾斜は、研削装置１に備えられた図示しない傾き調整手段によって調整される。

保持面２４ａの勾配（水平距離に対する垂直距離の割合）、すなわち、保持面２４ａの円錐の高さを同円錐の底面の半径で除した値は、例えば１００分の１以下である。

チャックテーブル２１の中心には、チャックテーブル２１の回転軸２００の軸心方向に伸長し保持面２４ａにおいて開口する細孔３が配設されている。

チャックテーブル２１の下方には、吸引源５と、エア供給源４０と、水供給源４１とが配設されている。吸引源５が発揮する吸引力が保持面２４ａに作用される。

チャックテーブル２１の下方にはモータ２２が配設されている。モータ２２の動力によって、チャックテーブル２１を回転軸２００のまわりに回転させることができる。

細孔３は、保持面２４ａから所定の深さで形成される。例えば、細孔３についての所定の深さとは、保持面２４ａの高さを調整したり保持面２４ａの凹凸等を低減する目的でチャックテーブル２１の保持面２４ａ自体を研削（セルフグラインド）した後に、チャックテーブル２１の内部に細孔３が残る程度の深さを意味する。例えば、チャックテーブル２１のセルフグラインドの深さが最大で２ｍｍであれば、細孔３の所定の深さは少なくとも２ｍｍを超えるものとなる。

細孔３は、チャックテーブル２１の吸引板２４の表裏を貫通していてもよい。このような形態を採ることにより、細孔３だけに吸引源５からの吸引力が働くようにして、セルフグラインドで保持面を研削した後、細孔３に貯まった研削屑を吸引して取り除いてもよい。また、吸引源５の代わりにエア供給源４０に連通させ、細孔３に貯まった研削屑を噴き出させてもよい。

尚、細孔３の直径は、３ｍｍ以下で形成し、円錐の保持面２４ａの頂点を無くし、吸引板２４を吸引源５に連通させると保持面２４ａにウェーハＷがならいウェーハＷの下面と保持面２４ａとが密接する。また、研削加工時に研削砥石１４がウェーハＷに押し付けられる事によりウェーハＷの中央部分が凹まなければよい。
例えばウェーハＷの厚みが１．５ｍｍのときは細孔３の直径が３ｍｍで、ウェーハＷの厚みが７５０μｍのときは細孔３の直径が１ｍｍというように、ウェーハＷの厚みに応じて細孔３の直径が違うチャックテーブルを使用する。
また、ウェーハＷの硬さに応じて細孔３の直径を使い分けてもよい。
例えば、硬い材質のウェーハを研削するときは細孔３の直径が３ｍｍで、軟らかい材質のウェーハを研削するときは細孔３の直径が１ｍｍのチャックテーブルを使用する。
また、細孔３の内壁にシール剤を塗布して内壁に膜を形成し、細孔３に吸引力が伝わらない構造としてもよい。

２ 研削装置の動作
上述した研削装置１の動作を、セルフグラインド時とウェーハの研削時との２つの場面に分けて以下に記す。

（セルフグラインド）
チャックテーブル２１の保持面２４ａに対して、研削手段１０に備える研削砥石１４を当接させ、保持面２４ａを研削することで、保持面２４ａの高さを調整したり、凹凸を除去したりする。

まず図示しない傾き調整手段等によって、チャックテーブル２１の外周の一端、例えば図１における外周右側を所定の高さだけ上げることで、保持面２４ａの円錐面と研削砥石１４がなす研削面１４ａとが平行になるように調節する。図１において、このとき、実際、研削手段１０とチャックテーブル２１とは、紙面奥行き方向（Ｙ方向）において所定距離だけずれた位置に位置付けられており、研削装置１を真上からみた際、チャックテーブル２１の中心Ｃと研削面１４ａの外周上の一点とが重なるような位置となる。

次いで、図示しないモータにより研削手段１０に備えるスピンドル１１を回転させる。スピンドル１１の回転に伴い、研削ホイール１３が回転し、研削ホイール１３の下端に固着された研削砥石１４が回転する。さらに、チャックテーブル２１に備えるモータ２２により、チャックテーブル２１を回転させる。昇降手段１７によって研削手段１０を降下させ、研削手段１０に備える研削砥石１４の研削面１４ａとチャックテーブル２１の保持面２４ａとを当接させて、保持面２４ａの全面を研削する。

このとき、チャックテーブル２１の下方に備えられた水供給源４１が供給する水が、同じくチャックテーブル２１の下方に備えられたエア供給源４０が供給する空気の圧力によって上方に送り込まれ、吸引板２４に供給される。保持面２４ａに達した水は保持面２４ａから噴き出し、さらには吸引板２４と連通している細孔３からも水が噴き出す。これによって、細孔３及び吸引板２４に研削屑等による目詰まりが起きるのを防止する。

（ウェーハの研削）
図示しないテープ貼着手段等によって表面Ｗａに表面保護テープＴが貼着されたウェーハＷは、図２に示すように、表面保護テープＴ側がチャックテーブル２１の保持面２４ａの上に載置される。吸引板２４は、チャックテーブル２１の下方に配設される吸引源５の発揮する吸引力によって、表面保護テープＴを介してウェーハＷを保持面２４ａで吸引保持する。これにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂが上方に露出した状態となる、

このとき、吸引板２４に備えられた細孔３により、保持面２４ａの頂点が無くなっている。そのため、ウェーハＷの中央部分が保持面２４ａに吸引保持されるようになる。これにより、例えば７００ｍｍ以上の厚みのウェーハＷをチャックテーブル２１に載置しても、ウェーハＷの中央部分が保持面２４ａから浮き上がり盛り上がることなく、ウェーハＷが保持面２４ａにならって保持される。

このようにして保持面２４ａにならってウェーハＷが保持されると、チャックテーブル２１が回転するとともに、スピンドル１１の回転にともない研削砥石１４が回転しながら研削手段１０が下降し、回転する研削砥石１４の研削面１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに接触して当該裏面Ｗｂが研削される。そして、ウェーハＷが所定の厚さに形成されると、研削手段１０を上昇させて裏面Ｗｂの研削を終了する。保持面２４ａの中心に細孔３が形成されていることにより、研削中は、ウェーハＷが保持面２４ａにならって保持されるため、載置されたウェーハＷの中心付近が研削されすぎるのを防ぐことができる。

また、例えば、細孔３が該吸引板２４の上下面を貫通しているならば、チャックテーブル２１の下方に配設されている吸引源５が発揮する吸引力を、細孔３により直接的に伝達することが可能になる。これによって、セルフグラインドで保持面２４ａを研削した研削屑が細孔３に入ったとしても、吸引により取り除くことができ、研削屑で細孔３が埋められることが無く、保持面２４ａの中心に頂点を作ることがないので、保持面２４ａに載置されたウェーハＷの中央部分とチャックテーブル２１の中央部分との間に隙間が生じるのをより確実に防ぐことができる。
また、吸引源５に変わってエア供給源４０と細孔３を連通させ、細孔３に入った研削屑を噴き出させてもよい。

１：研削装置 １０：研削手段 １１：スピンドル １２：マウント
１３：研削ホイール １４：研削砥石 １４ａ：研削面 １００：研削砥石の回転軸
２０：保持手段 ２１：チャックテーブル
２２：モータ ２３：枠体 ２４：吸引板 ２４ａ：保持面
２００：チャックテーブルの回転軸
３：細孔
４０：エア供給源 ４１：水供給源
５：吸引源
Ｃ：中心 Ｅ：外周 Ｗ：ウェーハ

Claims (4)

1. 中心に頂点を有する保持面にウェーハを保持し、ウェーハの半径領域に研削砥石を接触させてウェーハを研削する研削装置に用いるチャックテーブルであって、
   該保持面の中心に細孔を備えたチャックテーブル。
2. 該保持面を有し、吸引源に連通するポーラス体で形成される吸引板と、該保持面を露出させ該吸引板の側面と下面とを囲繞する枠体とを備え、
   該吸引板の中央に該細孔を備えた請求項１記載のチャックテーブル。
3. 該細孔は、該保持面から所定の深さで形成された請求項１または２のいずれかに記載のチャックテーブル。
4. 該細孔は、該吸引板の上下面を貫通した請求項２記載のチャックテーブル。

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