JP5356803B2

JP5356803B2 - ウエーハの加工装置

Info

Publication number: JP5356803B2
Application number: JP2008332461A
Authority: JP
Inventors: 一馬関家
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010153709A

Description

本発明は、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し該デバイス領域に対応する裏面が研削され円形の凹部が形成されたウエーハを加工するウエーハの加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板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断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述したように分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に裏面を研削またはエッチング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１００μm以下に形成することが要求されている。しかるに、ウエーハの厚さを１００μm以下に形成すると破損し易くなり、ウエーハの搬送等の取り扱いが困難になるという問題がある。

上述した問題を解消するために、ウエーハの裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削して円形の凹部を形成することによりデバイス領域の厚さを所定厚さに形成するとともに、ウエーハの裏面における外周部を残存させて環状の補強部を形成することにより、剛性を有するウエーハを形成することができるウエーハの加工方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００７−１０３５８２号公報

ところで、ウエーハの外周には結晶方位を示すノッチ等の切り欠きが形成されており、デバイス領域に対応する裏面を研削する場合にノッチを研削しないように、ウエーハの中心からノッチと反対側に所定量オフセットした位置を中心として円形の凹部を形成している。

上述したようにデバイス領域に対応する裏面に円形の凹部が形成されたウエーハは、切削装置やレーザー加工装置等の加工装置に搬送され、個々のデバイスに分割される。

而して、デバイス領域に対応する裏面に円形の凹部が形成されたウエーハは加工装置のチャックテーブルに円形の凹部を嵌合してチャックテーブル上に保持するが、ウエーハの中心と円形凹部の中心がオフセットしていると、ウエーハ搬送手段によって搬送されたウエーハに形成された円形凹部をチャックテーブルと嵌合する位置に適正に位置付けることが困難であるという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有しデバイス領域に対応する裏面に円形の凹部が形成されたウエーハをチャックテーブルと嵌合する位置に適正に位置付けることができるウエーハの加工装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し該デバイス領域に対応する裏面に円形の凹部が形成されたウエーハを加工するウエーハの加工装置であって、
ウエーハの裏面に形成された円形の凹部が嵌合するウエーハ保持部を有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を加工する加工手段と、
該チャックテーブルを加工送り方向に移動せしめる加工送り手段と、
ウエーハの裏面を下側にしてウエーハを保持し該チャックテーブルに搬送するウエーハ搬送手段と、
該ウエーハ搬送手段による搬送経路に配設されウエーハの裏面に形成された円形凹部を撮像する撮像手段と、
該撮像手段からの画像信号に基づいてウエーハの裏面に形成された円形凹部の中心を求め、該円形凹部の中心と該チャックテーブルの中心を一致させるように該加工送り手段および該ウエーハ搬送手段を制御する制御手段と、を具備し、
該ウエーハ搬送手段は、該加工送り方向（X軸方向）と直交するY軸方向の搬送経路に沿ってウエーハを搬送するように構成されており、
該制御手段は、該撮像手段によって撮像されたウエーハの裏面に形成された円形凹部の内周縁の２点の座標値に基づいて円形凹部の中心の座標値を求め、該チャックテーブルの中心を円形凹部の中心のX座標値に位置付けるように該加工送り手段を制御するとともに、ウエーハの裏面に形成された円形凹部の中心を該チャックテーブルの中心のY座標値に位置付けるように該ウエーハ搬送手段を制御する、
ことを特徴とするウエーハの加工装置が提供される。

本発明によるウエーハの加工装置においては、ウエーハをチャックテーブルに搬送するウエーハ搬送手段による搬送経路にウエーハの裏面に形成された円形凹部を撮像する撮像手段を配設し、撮像手段によって撮像されたウエーハの裏面に形成された円形凹部の内周縁の２点の座標値に基づいて円形凹部の中心の座標値を求め、該チャックテーブルの中心を円形凹部の中心のX座標値に位置付けるように該加工送り手段を制御するとともに、ウエーハの裏面に形成された円形凹部の中心を該チャックテーブルの中心のY座標値に位置付けるように該ウエーハ搬送手段を制御するので、チャックテーブルの中心とウエーハの裏面に形成された円形凹部中心を一致させることができる。従って、ウエーハの裏面に形成された円形凹部をチャックテーブルのウエーハ保持部に確実に嵌合することができる。

以下、本発明に従って構成されたウエーハの加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成されたウエーハの加工装置としての切削装置の斜視図が示されている。
図１に示された切削装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたスピンドルユニット支持機構４と、該スピンドルユニット支持機構４に切り込み送り方向である矢印Ｚで示す切り込み送り方向（Z軸方向）に移動可能に配設された加工手段としてのスピンドルユニット５が配設されている。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上にX軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にX軸方向に移動可能に配設された支持基台３２と、該支持基台３２上に円筒部材３３によって支持されたカバーテーブル３４と、被加工物としてのウエーハを保持するチャックテーブル３５を具備している。支持基台３２の下面には一対の案内レール３１、３１と嵌合する被案内溝３２１、３２１が形成されており、この被案内溝３２１、３２１を一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、支持基台３２は一対の案内レール３１、３１に沿って移動可能に配設される。

上記チャックテーブル３５は、図２および図３に示すようにチャックテーブル本体３５１と、該チャックテーブル本体３５１の上面に配設され後述するウエーハの裏面に形成された円形凹部が嵌合するウエーハ保持部として機能する吸着チャック３５２を備えている。吸着チャック３５２は、多孔性材料から形成されており、その上面がチャックテーブル本体３５１の上面より高く段差をもって形成されている。なお、チャックテーブル本体３５１は図示しない吸引手段に連通する吸引通路３５１aが形成されており、図示しない吸引手段を作動することにより吸着チャック３５２に負圧が作用するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３５は、円筒部材３３内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３５には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３５３が配設されている。

図１に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構３は、チャックテーブル３５を支持する支持基台３２を矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめる加工送り手段３６を具備している。加工送り手段３６は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３６１と、該雄ネジロッド３６１を回転駆動するためのパルスモータ３６２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３６１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３６３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３６２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド３６１は、支持基台３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３６２によって雄ネジロッド３６１を正転および逆転駆動することにより、支持基台３２は案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、上記チャックテーブル３５の加工送り位置を検出するための加工送り位置検出手段３７を備えている。加工送り位置検出手段３７は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７１と、チャックテーブル３５を支持する支持基台３２に配設され支持基台３２とともにリニアスケール３７１に沿って移動する読み取りヘッド３７２とからなっている。この加工送り位置検出手段３７の読み取りヘッド３７２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３５の加工送り位置を検出する。

図１を参照して説明を続けると、上記スピンドルユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向(X軸方向)と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上にＹ軸方向に移動可能に配設された可動支持基台４２と、該可動支持基台４２を案内レール４１、４１に沿ってＹ軸方向に移動せしめる割り出し送り手段４３を具備している。可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。移動支持部４２１の下面には案内レール４１、４１と嵌合する被案内溝４２１a、４２１aが形成されており、この被案内溝４２１a、４２１aを案内レール４１、４１に嵌合することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って移動可能に構成される。また、可動支持基台４２の装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す切り込み送り方向（Z軸方向：チャックテーブル３５の保持面に対して垂直な方向）に延びる一対の案内レール４２２a、４２２aが平行に設けられている。

割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿ってＹ軸方向に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるスピンドル支持機構４は、可動支持基台４２の割り出し送り位置を検出するための割り出し送り位置検出手段４４を備えている。割り出し送り位置検出手段４４は、案内レール４１、４１に沿って配設されたリニアスケール４４１と、可動支持基台４２に配設されリニアスケール４４１に沿って移動する読み取りヘッド４４２とからなっている。この割り出し送り位置検出手段４４の読み取りヘッド４４２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、可動支持基台４２に配設される切削手段としてのスピンドルユニット５の割り出し送り位置を検出する。

図示の実施形態のおけるスピンドルユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたスピンドルハウジング５２と、該スピンドルハウジング５２に回転可能に支持された回転スピンドル５３を具備している。ユニットホルダ５１は、上記可動支持基台４２の装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２２a、４２２aに摺動可能に嵌合する被案内溝５１ａ、５１ａが設けられており、この被案内溝５１ａ、５１ａを上記案内レール４２２a、４２２aに嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。上記回転スピンドル５３はスピンドルハウジング５２の先端から突出して配設されており、この回転スピンドル５３の先端部に切削ブレード５４が装着されている。この切削ブレード５４を装着した回転スピンドル５３は、サーボモータ５５等の駆動源によって回転駆動せしめられる。上記スピンドルハウジング５２の先端部には、上記チャックテーブル３５上に保持された被加工物を撮像し、上記切削ブレード５４によって切削すべき領域を検出するための第１の撮像手段５６を具備している。この第１の撮像手段５６は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

図示の実施形態におけるスピンドルユニット５は、ホルダ５１を一対の案内レール４２２a、４２２aに沿ってZ軸方向に移動させるための切り込み送り手段５７を具備している。切り込み送り手段５７は、上記加工送り手段３６および割り出し送り手段４４と同様に案内レール４２２a、４２２aの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５７２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５７２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１とスピンドルハウジング５２および回転スピンドル５３を案内レール４２２a、４２２aに沿ってZ軸方向に移動せしめる。

図１を参照して説明を続けると、静止基台２には被加工物支持台６が配設されている。この被加工物支持台６には、カセット載置領域６aと被加工物搬出領域６bが設けられている。カセット載置領域６aには、被加工物を収容するカセットを載置するカセット載置テーブル６１が配設されている。このカセット載置テーブル６１は、図示しない昇降手段によって上下方向に移動可能に構成されている。カセット載置テーブル６１上には、被加工物としてのウエーハを収容するカセット６２が載置される。なお、カセット６２に収容されるウエーハについては、後で詳細に説明する。上記被加工物搬出領域６bには、カセット載置テーブル６１上に載置されたカセット６２から搬出されたウエーハを仮置きする仮置きテーブル６３が配設されている。また、被加工物支持台６には、カセット載置テーブル６１上に載置されたカセット６２に収容されているウエーハを仮置きテーブル６３上に搬出するウエーハ搬出手段６４が配設されている。

ここで、上記カセット６２に収容するウエーハについて、図４および図５を参照して説明する。
図４に示す半導体ウエーハ１０は、例えば直径が２００mmで厚さが３５０μmのシリコンウエーハからなっており、図４の(a)に示すように表面１０ａに複数のストリート１０１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス１０２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０は、デバイス１０２が形成されているデバイス領域１０３と、該デバイス領域１０３を囲繞する外周余剰領域１０４を備えている。なお、半導体ウエーハ２の外周には、結晶方位を示す切り欠き１０cが形成されている。また、図４の(b)に示すように半導体ウエーハ１０の裏面１０bには、デバイス領域１０３に対応する領域が所定の厚さ研削されて円形の凹部１０５が形成されている。従って、半導体ウエーハ１０の裏面１０bには、外周部に環状の補強部１０６が形成される。なお、円形の凹部１０５は、結晶方位を示す切り欠き１０cを研削しないように中心Pが半導体ウエーハ１０の中心P０からオフセットして形成されている。

上述したようにデバイス領域１０３に対応する裏面が所定の厚さ研削されて円形の凹部１０５が形成された半導体ウエーハ１０は、図５に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの表面に裏面１０bが貼着される。このように、環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着された半導体ウエーハ１０は、表面１０ａを上側にして上記カセット６２に所定数収納される。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記仮置きテーブル６３に搬出された半導体ウエーハ１０（環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着された状態）を上記チャックテーブル３５に搬送するウエーハ搬送手段７を具備している。ウエーハ搬送手段７は、上記被加工物支持台６とスピンドルユニット支持機構４との間に配設され、Y軸方向に間隔を置いて配設された２本の支持柱７１１，７１２と、該２本の支持柱７１１，７１２の上端を連結して水平に伸びる支持部材７１３とからなる案内手段７１を具備している。この案内手段７１を構成する支持部材７１３の側面には、Y軸方向に水平の延びる一対の案内レール７１４，７１４が配設されている。このように構成された案内手段７１に、環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着されたウエーハを保持するウエーハ保持手段７２が上記一対の案内レール７１４，７１４に沿って移動可能に装着される。ウエーハ保持手段７２は、図６に示すように上記環状のフレームFを吸引保持する吸引保持手段７２１と、該吸引保持手段７２１を上下方向に移動せしめる載置手段７２２と、該載置手段７２２と連結し上記一対の案内レール７１４，７１４に摺動可能に配設された移動ブロック７２３とからなっている。上記吸引保持手段７２１は、図示しない吸引手段に接続された複数の吸引パッド７２１aを備えている。上記載置手段７２２は、吸引保持手段７２１を上下方向に移動するためのエアーピストン機構によって構成されている。上記移動ブロック７２３は、上記一対の案内レール７１４，７１４に嵌合する被案内溝７２３a、７２３aを備えており、この被案内溝７２３a、７２３aを案内レール７１４、７１４に嵌合することにより案内レール７１４、７１４に沿って移動可能に支持される。

図６を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるウエーハ搬送手段７は、上記移動ブロック７２３を一対の案内レール７１４，７１４に沿って移動せしめる移動手段７３を具備している。移動手段７３は、一対の案内レール７１４と７１４の間に平行に配設された雄ネジロッド７３１と、該雄ネジロッド７３１を回転駆動するためのパルスモータ７３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド７３１は、その一端が上記支持部材７１３に固定された軸受ブロック７３３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ７３２の出力軸に連結されている。なお、雄ネジロッド７３１は、移動ブロック７２３に形成された貫通雌ネジ穴７２３bに螺合されている。従って、パルスモータ７３２によって雄ネジロッド７３１を正転および逆転駆動することにより、移動ブロック７２３は一対の案内レール７１４，７１４に沿って移動せしめられる。

図示の実施形態におけるウエーハ搬送手段７は、上記ウエーハ保持手段７２のY軸方向の移動位置（ウエーハ搬送手段７に保持されたウエーハのY軸方向の移動位置）を検出するためのウエーハ位置検出手段７４を備えている。ウエーハ位置検出手段７４は、案内レール７１４に沿って配設されたリニアスケール７４１と、移動ブロック７２３に配設され移動ブロック７２３とともにリニアスケール７４１に沿って移動する読み取りヘッド７４２とからなっている。このウエーハ位置検出手段７４の読み取りヘッド７４２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、ウエーハ保持手段７２に保持されたウエーハのY軸方向の位置を検出する。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における切削装置は、上記ウエーハ搬送手段７によるウエーハの搬送経路において上記被加工物支持台６に配設された第２の撮像手段８を具備している。第２の撮像手段８は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、上記ウエーハ搬送手段７によって搬送される環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着された半導体ウエーハ１０を裏面側から撮像し、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

図示の実施形態における切削装置は、図７に示す制御手段２０を具備している。制御手段２０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、カウンター２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。制御手段２０の入力インターフェース２０５には、加工送り位置検出手段３７の読み取りヘッド３７２、割り出し送り位置検出手段４４の読み取りヘッド４４２、第１の撮像手段５６、第２の撮像手段８等からの検出信号が入力される。そして、制御手段２０の出力インターフェース２０６からは、加工送り手段３６のパルスモータ３６２、割り出し送り手段４３のパルスモータ４３２、スピンドルユニット５のサーボモータ５５、切り込み送り手段５７のパルスモータ５７２等に制御信号を出力する。

図示の実施形態におけるウエーハの加工装置としての切削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
カセット載置テーブル６１上に載置されたカセット６２の所定位置に収容されている半導体ウエーハ１０（環状のフレームFに保護テープTを介して支持されている状態）は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル６１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、ウエーハ搬出手段６４が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル６３上に搬出する。半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル６３に搬出したならば、ウエーハ搬送手段７のウエーハ保持手段７２を構成する吸引保持手段７２１および載置手段７２２を作動し、吸引保持手段７２１の複数の吸引パッド７２１aによって半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して支持している環状のフレームFを吸引保持する。次に、ウエーハ搬送手段７の移動手段７３を作動して、吸引保持手段７２１に保持された半導体ウエーハ１０を第２の撮像手段８の上方である撮像位置に位置付ける。

ここで、チャックテーブル３５と第２の撮像手段８の座標値について、図８を参照して説明する。
図８において、横軸はX座標を示し縦軸はY座標を示している。チャックテーブル３５は、その中心P1がY1の位置に位置付けられ、X軸方向に移動可能に配設されている。一方、第２の撮像手段８は、（X2,Y3）座標値に配設されている。

上述したように半導体ウエーハ１０を第２の撮像手段８の上方である撮像位置に位置付けたウエーハ搬送手段７は、半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の内周縁１０５aの一点を図８において１点鎖線で示すように第２の撮像手段８の中心に位置付ける。次に、ウエーハ搬送手段７は、半導体ウエーハ１０を図８において１点鎖線で示す位置からY軸方向に下方に移動し、半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の内周縁１０５aの他の一点を図８において２点鎖線で示すように第２の撮像手段８の中心に位置付ける。このときのウエーハ搬送手段７の移動手段７３による移動位置は、ウエーハ位置検出手段７４の読み取りヘッド７４２からの信号に基づいて検出され制御手段２０に送られている。制御手段２０は、読み取りヘッド７４２からの検出信号をカウンター２０４によってカウントし、半導体ウエーハ１０を１点座線で示す位置から２点座線で示す位置まで移動した移動量(L)を求め、この移動量(L)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。

このようにして、半導体ウエーハ１０の図８において１点座線で示す位置から２点座線で示す位置までの移動量(L)を求めたならば、制御手段２０はウエーハ搬送手段７の吸引保持手段７２１に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の中心Pの座標値を求める。この円形の凹部１０５の中心Pは、(Y3−(L／2))のY座標(Y2)上に位置する。一方、円形の凹部１０５の中心PのX座標値(X3)は、円形の凹部１０５の半径を(r)とすると、(X2＋(√r²−(L／2)²)となる。従って、ウエーハ搬送手段７の吸引保持手段７２１に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の中心PのX,Y座標値は、X(X3)：(X2＋(√r²−(L／2)²)，Y(Y2)：(Y3−(L／2)となる。

以上のようにして、ウエーハ搬送手段７の吸引保持手段７２１に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の中心PのX,Y座標値X(X3)：(X2＋(√r²−(L／2)²)，Y(Y2)：(Y3−(L／2)を求めたならば、加工送り手段３６を作動してチャックテーブル３５を図８において１点鎖線で示す位置に移動し、その中心(P1)を半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の中心PのX座標値(X3)に位置付ける。従って、チャックテーブル３５の中心(P1)は、(X3,Y1)のX,Y座標値に位置付けられたことになる。次に、ウエーハ搬送手段７の移動手段７３を作動して、吸引保持手段７２１に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の中心PをY軸における(Y1)座標値に位置付ける。従って、吸引保持手段７２１に保持された半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の中心(P)は、(X3,Y1)のX,Y座標値に位置付けられたことになり、チャックテーブル３５の中心(P1)のX,Y座標値(X3,Y1)と一致する。この状態が、図９の(a)に示された状態である。次に、ウエーハ搬送手段７の載置手段７２２を作動して吸引保持手段７２１を下降することにより、図９の(b)に示ように半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５は、ダイシングテープTを介してチャックテーブル３５の吸着チャック３５２に確実に嵌合する。なお、吸着チャック３５２の外径は、半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５の内径より数mm小さく形成されている。従って、円形の凹部１０５に沿ってダイシングテープTが貼着されていても円形の凹部１０５をダイシングテープTを介して吸着チャック３５２に嵌合することができる。

上述したように半導体ウエーハ１０の裏面１０bに形成された円形の凹部１０５をダイシングテープTを介してチャックテーブル３５のウエーハ保持部として機能する吸着チャック３５２に嵌合したならば、図示しない吸引手段が作動して半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３５上に吸引保持する。このようにしてチャックテーブル３５上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、吸引保持手段７２１の複数の吸引パッド７２１aによる環状のフレームFの吸引保持を解除する。そして、チャックテーブル３５上に吸引保持半導体ウエーハ１０をダイシングテープTを介して支持する支持フレームFは、上記クランプ３５３によって固定される。

上述したようにチャックテーブル３５に半導体ウエーハ１０を保持したならば、加工送り手段３６を作動して、チャックテーブル３５を第１の撮像手段５６の直下に移動する。次に、第１の撮像手段５６によって半導体ウエーハ１０に形成されているストリート１０１が検出され、スピンドルユニット５を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してストリート１０１と切削ブレード５４との精密位置合わせ作業が行われる（アライメント工程）。

その後、チャックテーブル３５を切削ブレード５４の下方である切削加工領域に移動し、切削ブレード５４を所定方向に回転せしめるとともに、矢印Zで示す方向(Z軸方向)に所定量切り込み送りし、半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３５を切削送り方向である矢印Xで示す方向(X軸方向)に所定の切削送り速度で移動する。この結果、チャックテーブル３５上に保持された半導体ウエーハ１０は、切削ブレード５４により所定のストリート１０１に沿って切断される（切削工程）。

以上、本発明を切削装置に適用した例を示したが、本発明はレーザー加工装置等の他の加工装置に適用することができる。

本発明に従って構成されたウエーハの加工装置としての切削装置の斜視図。図１に示す切削装置に装備されるチャックテーブルの斜視図。図２に示すチャックテーブルの正面図。ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す断面図。図１に示す切削装置に装備されるウエーハ搬送手段の斜視図。図１に示す切削装置に装備される制御手段の構成ブロック図。図１に示す切削装置に装備されるチャックテーブルとウエーハ搬送手段によって搬送される半導体ウエーハの座標値の関係を示す説明図。ウエーハ搬送手段によって搬送される半導体ウエーハがチャックテーブルに搬送される状態を示す説明図。

符号の説明

２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３５：チャックテーブル
３６：加工送り手段
３７：加工送り位置検出手段
４：スピンドルユニット支持機構
４２：可動支持基台
４３：割り出し送り手段
４４：割り出し送り位置検出手段
５：スピンドルユニット
５３：回転スピンドル５３
５４：切削ブレード
５６：第１の撮像手段
５７：切込み送り手段
６：被加工物支持台
６１：カセット載置テーブル
６２：カセット
６３：仮置きテーブル
６４：ウエーハ搬出手段
７：ウエーハ搬送手段
７１：案内手段
７２：ウエーハ保持手段
７３：移動手段
７４：ウエーハ位置検出手段
８：第２の撮像手段
１０：半導体ウエーハ
２０：制御手段

Claims

表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し該デバイス領域に対応する裏面に円形の凹部が形成されたウエーハを加工するウエーハの加工装置であって、
ウエーハの裏面に形成された円形の凹部が嵌合するウエーハ保持部を有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を加工する加工手段と、
該チャックテーブルを加工送り方向に移動せしめる加工送り手段と、
ウエーハの裏面を下側にしてウエーハを保持し該チャックテーブルに搬送するウエーハ搬送手段と、
該ウエーハ搬送手段による搬送経路に配設されウエーハの裏面に形成された円形凹部を撮像する撮像手段と、
該撮像手段からの画像信号に基づいてウエーハの裏面に形成された円形凹部の中心を求め、該円形凹部の中心と該チャックテーブルの中心を一致させるように該加工送り手段および該ウエーハ搬送手段を制御する制御手段と、を具備し、
該ウエーハ搬送手段は、該加工送り方向（X軸方向）と直交するY軸方向の搬送経路に沿ってウエーハを搬送するように構成されており、
該制御手段は、該撮像手段によって撮像されたウエーハの裏面に形成された円形凹部の内周縁の２点の座標値に基づいて円形凹部の中心の座標値を求め、該チャックテーブルの中心を円形凹部の中心のX座標値に位置付けるように該加工送り手段を制御するとともに、ウエーハの裏面に形成された円形凹部の中心を該チャックテーブルの中心のY座標値に位置付けるように該ウエーハ搬送手段を制御する、
ことを特徴とするウエーハの加工装置。