JP6710138B2

JP6710138B2 - フレーム固定治具

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Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を粘着テープを介して環状フレームと一体にした状態で加工する際に、環状フレームを固定するためにチャックテーブルに装着される治具に関する。

半導体ウエーハ等の板状の被加工物は、研削装置によってウエーハの裏面が研削されて所定の厚みに形成された後に、切削装置等により分割されて個々のデバイスチップとなり、各種電子機器等に利用されている。研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削手段とを備えており、ウエーハの表面側を保護テープを介してチャックテーブルで保持して、ウエーハの裏面をチャックテーブル上で露出させ、裏面に対して研削手段の研削砥石を接触させてウエーハの研削を行っていく。

研削加工において、チャックテーブルの吸引保持面とは異なる外形を備える被加工物を研削する場合や、複数の被加工物を同時に研削する場合、又は研削後のハンドリングが非常に難しい被加工物を研削する場合等においては、粘着テープ上に被加工物を貼着するとともに環状フレームを粘着テープに貼着し、粘着テープを介して被加工物を環状フレームにより支持した状態で被加工物を研削することがある。このような環状フレームを用いた研削の態様は、いわゆるフレーム研削と称される。

フレーム研削では、環状フレームがチャックテーブルの保持面より下方に押し下げられて固定される。これにより、フレームの上面が保持テーブルの上面より下方に位置することになるため、環状フレームが研削ホイールと接触せずに被加工物を研削することができる。

研削加工では、ウエーハに研削砥石を押し付けるので、研削圧力によって保護テープの基材層が潰れないようにするために、保護テープには硬い材質のＰＥＴ樹脂等からなるテープが用いられる。上記のように、フレーム研削ではフレームをチャックテーブルの保持面より下方に押し下げた状態で研削する必要があり、したがって、環状フレームに貼着されている保護テープを自然径よりも拡張させる必要がある。そのため、拡張しにくい硬い材質の保護テープを押し下げるフレーム固定治具（例えば、特許文献１参照）が用いられる場合がある。

特開２００４−２４７６６０号公報

しかし、上記特許文献１に記載のフレーム固定治具は、くさび状の爪部を水平方向にスライドさせて爪部と係合部を係合させてフレームを押し下げる構造となっているため、くさび状の爪部のスライド移動に時間を多くとられる。また、例えば研削加工では研削屑が多く発生するため、この研削屑がくさび状のつめ部の移動経路に進入し溜まってしまうことで、研削屑によって爪部のスライド移動が妨げられてフレーム固定治具による環状フレームの固定が確実に行われず、環状フレームが研削加工中にがたついてしまう場合がある。

したがって、環状フレームを固定するためにチャックテーブルに装着されるフレーム固定治具については、環状フレームを素早く適切な位置に固定させ、また、環状フレームの固定が研削屑等によって妨げられることなく確実に行われるようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、被加工物を吸引保持する保持面を有するチャック部と、該チャック部を支持する本体部とから構成されるチャックテーブルに装着されるフレーム固定治具であって、被加工物は、環状フレームの開口を塞ぐように環状フレームに貼着された粘着テープを介して環状フレームにより支持された状態になっており、該フレーム固定治具は、該チャック部の外側に配設され上面で該環状フレームを支持し被係合部となる貫通孔を有し該本体部に固定されるフレーム支持枠と、該フレーム支持枠の該貫通孔を貫通し係合する係合部を有し該係合部で該フレーム支持枠に係合し該環状フレームを該フレーム支持枠に押し付ける押付リングとを備え、該係合部は、該押付リングを貫通する回転軸と、該回転軸の上端に固定されるツマミと、該回転軸の下端に固定されるプレートと、を備え、該フレーム支持枠の下面の該貫通孔の周囲または該プレートの上面には該貫通孔を貫通した該プレートが回転することで該回転軸を下方に移動させる斜面を有し、該貫通孔を貫通した該プレートを該回転軸を軸に該ツマミで回転させ、該プレートの上面と該フレーム支持枠の下面とを接触させ、該斜面により該回転軸を下方に移動させて該ツマミの下面で該押付リングを押し下げることで環状フレームを該フレーム支持枠に押付けて固定するフレーム固定治具である。

本発明に係るフレーム固定治具は、チャック部の外側に配設され上面で環状フレームを支持し被係合部となる貫通孔を有し本体部に固定されるフレーム支持枠と、フレーム支持枠の貫通孔を貫通し係合する係合部を有し係合部でフレーム支持枠に係合し環状フレームをフレーム支持枠に押し付ける押付リングとを備え、係合部は、押付リングを貫通する回転軸と、回転軸の上端に固定されるツマミと、回転軸の下端に固定されるプレートと、を備え、フレーム支持枠の下面の貫通孔の周囲またはプレートの上面には貫通孔を貫通したプレートが回転することで回転軸を下方に移動させる斜面を有していることで、作業者がツマミを例えば９０度回転させるだけで、環状フレームを確実かつ迅速にチャックテーブル上で固定することが可能となる。また、環状フレームがチャックテーブル上でフレーム固定治具によって確実に固定されるように、ツマミの回転角度等を目視確認しながら環状フレームの固定を行うことが可能となるため、研削装置等に備える検出手段によって環状フレームの固定不備を検出されて、環状フレームの再固定を要求される二度手間が発生するおそれがなくなる。さらに、本発明に係るフレーム固定治具は、環状フレームを固定する際に研削屑が付着していると環状フレームの確実な固定が妨げられる構成部分には、研削中に発生した研削屑が付着しにくいため、研削屑による環状フレームの固定における妨げ等が発生しない。

チャックテーブル、フレーム固定治具、押付リング及び環状フレームで支持されたウエーハの一例をそれぞれ示す斜視図である。チャックテーブル、フレーム固定治具、押付リング及び環状フレームで支持されたウエーハの一例をそれぞれ示す端面図である。図３（Ａ）は、プレートの上面に斜面が形成された係合部の分解斜視図であり、図３（Ｂ）は、プレートの上面に斜面が形成された係合部の斜視図である。研削装置の一例を示す斜視図である。押付リングとチャックテーブルに取り付けられたフレーム固定軸とによって、ウエーハを支持する環状フレームを挟持固定している状態を示す端面図である。研削手段によってチャックテーブルで保持されたウエーハを研削している状態を示す端面図である。

被加工物の一例である図１に示すウエーハＷは、例えば、外形が円形状の半導体ウエーハであり、ウエーハＷの表面Ｗａ上には、分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域に多数のデバイスＤが形成されている。

図１に示す粘着テープＴは、例えば、ウエーハＷの外径よりも大きい外径を有する円盤状のシートであり、例えば、ＰＥＴ樹脂等からなる基材層を備えており、基材層上に、粘着糊が積層され形成された粘着面Ｔａを備えている。

図１においては、上側を向いた状態の粘着テープＴの粘着面Ｔａの外周部分が、円形の開口Ｆｃを備えた環状フレームＦの裏面Ｆｂに開口Ｆｃを塞ぐように貼着されている。さらに、ウエーハＷの表面Ｗａが、環状フレームＦの開口Ｆｃ内において露出している粘着テープＴの粘着面Ｔａに貼着されている。なお、ウエーハＷの中心と環状フレームＦの開口Ｆｃの中心とは略合致した状態になっている。このように、ウエーハＷは、環状フレームＦの開口Ｆｃを塞ぐように環状フレームＦに貼着された粘着テープＴを介して環状フレームＦにより支持された状態になっており、環状フレームＦの把持又は吸引によりウエーハＷをハンドリングすることが可能となる。そのため、例えば、ウエーハＷに研削加工を施すことで、研削加工後のウエーハＷが厚みが５０μｍ以下となるような極薄のウエーハとなった場合においても、この極薄のウエーハを折り曲げて割ってしまう等の事態が生じてしまうことを防ぐことができる。

図１、２に示すチャックテーブル３は、ウエーハＷを吸引保持する保持面３００ａを有するチャック部３０と、チャック部３０を支持する本体部３１とから構成されている。チャック部３０は、ポーラス部材等からなるポーラス板３００と、ポーラス板３００を支持する枠体３０１とを備える。図２に示すように、ポーラス板３００は、その外形が円盤状に形成されており、枠体３０１から上方に向かって露出している保持面３００ａは、例えば、ポーラス板３００の中心を頂点として径方向外側に向かって下方に僅かに傾く円錐面に形成されている。チャックテーブル３が研削装置等にセットされた状態になると、ポーラス板３００は真空発生装置やコンプレッサー等からなる吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が保持面３００ａに伝達されることで、チャック部３０はウエーハＷを吸引保持する。

図１、２に示す外形が円形状の枠体３０１の上面には、ポーラス板３００をポーラス板３００の外側面方向から支持する環状保持部３０１ｄが、＋Ｚ方向に突出するように一体的に形成されている。枠体３０１の上面は、環状保持部３０１ｄによって環状の段差が１段形成された状態になっており、環状保持部３０１ｄの環状の上端面よりも所定高さ低い環状面３０１ａには、周方向に一定の間隔をおいて複数（例えば９０度間隔で４つ、図２においては、２つのみ図示）ボルト挿通穴３０１ｅが厚み方向（Ｚ軸方向）に向かって貫通形成されている。

図２に示すようにチャック部３０を支持する本体部３１は、例えば、所定の合金等を円盤状に形成したものであり、本体部３１の上面３１ａには、枠体３０１に設けられた４つのボルト挿通穴３０１ｅに対応する位置に４つ（図２においては、２つのみ図示）の雌ネジ穴３１ｃが設けられている。そして、枠体３０１の下面を本体部３１の上面３１ａに接触させ、ボルト挿通穴３０１ｅと本体部３１の雌ネジ穴３１ｃとを重ね合わせて、ボルト３１ｄをボルト挿通穴３０１ｅに通して雌ネジ穴３１ｃに螺合させることにより、チャック部３０が本体部３１に固定され、本体部３１はチャック部３０を支持した状態になる。

図１、２に示すチャックテーブル３に装着されるフレーム固定治具４は、チャック部３０の外側に配設され上面４０１ａで環状フレームＦを支持し被係合部となる貫通孔４００を有しチャックテーブル３０の本体部３１に固定されるフレーム支持枠４０と、フレーム支持枠４０の貫通孔４００を貫通し係合する係合部４１３を有し係合部４１３でフレーム支持枠４０に係合し環状フレームＦをフレーム支持枠４０に押し付ける押付リング４１とを備えている。

フレーム支持枠４０は、例えば、所定の合金等を開口４０ｇを備える円環状に形成したものであり、フレーム支持枠４０の上面のより内周側には、環状支持部４０１が開口４０ｇに沿うように＋Ｚ方向に突出するように形成されている。環状支持部４０１の環状の上面４０１ａは、環状フレームＦを支持する面となり、周方向に一定の間隔をおいて複数（例えば９０度間隔で４つ）ボルト挿通穴４０ｄが厚み方向（Ｚ軸方向）に向かってフレーム支持枠４０を貫通するように形成されている。図２に示すように、フレーム支持枠４０の開口４０ｇの直径は、例えば、環状フレームＦの外径より小さく、ウエーハＷの外径よりも大きく、かつ、チャックテーブル３０の枠体３０１の外径よりも僅かに大きく枠体３０１が嵌挿可能な大きさとなっている。

図１、２に示すように、チャックテーブル３の本体部３１の上面３１ａの雌ネジ穴３１ｃが形成されている位置よりもさらに径方向外側の位置には、環状支持部４０１の４つのボルト挿通穴４０ｄに対応する位置に４つの雌ネジ穴３１ｆが形成されている。そして、フレーム支持枠４０の開口４０ｇにチャック部３０を挿通させ、ボルト挿通穴４０ｄと本体部３１の雌ネジ穴３１ｆとを重ね合わせて、ボルト３１ｅをボルト挿通穴４０ｄに通して雌ネジ穴３１ｆに螺合させることにより、本体部３１に対してフレーム支持枠４０が固定された状態になる。なお、ボルト３１ｅのネジ頭は環状支持部４０１の環状の上面４０１ａから突出しないように、環状支持部４０１内に埋設された状態となることで、環状支持部４０１の環状の上面４０１ａは平坦な状態が保たれる。

図２に示すように、フレーム支持枠４０の上面は、環状支持部４０１によって環状の段差が１段形成されることで、環状支持部４０１の環状の上面４０１ａと上面４０１ａよりも所定高さ低い環状面４００ａとに分かれており、環状面４００ａには周方向に一定の間隔をおいて被係合部となる貫通孔４００が厚み方向（Ｚ軸方向）に向かって複数（例えば１８０度間隔で２つ）貫通形成されている。なお、貫通孔４００の配設数は２つに限定されるものではなく、９０度間隔で４つ配設されていてもよい。図１に示すように、貫通孔４００の孔形は、後述する押付リング４１の係合部４１３のプレート４１３ｃの外形に合わせて図示の例においては長方形状となっているが、これに限定されるものではない。

図１，２に示す押付リング４１は、所定の合金等を円環状に形成したものであり、押付リング４１の環状の基部４１０の上面には、環状凸部４１１が＋Ｚ方向に突出するように一体的に形成されている。そして、環状基部４１０の内周面と環状凸部４１１の内周面とによって、フレーム支持枠４０の環状支持部４０１が嵌め込まれる嵌入孔４１ｄが形成されている。図２に示すように、環状凸部４１１の上端側には径方向内側に向かって水平に延びるツバ状の押付部４１２が形成されており、環状フレームＦを固定する際には、押付部４１２の下面と環状支持部４０１の上面４０１ａとの間に環状フレームＦが挟み込まれた状態になる。

また、図２に示すように、環状基部４１０の上面には、周方向に一定の間隔をおいて厚み方向に貫通して複数（例えば１８０度間隔で２つ）の軸通孔４１０ｄが設けられている。

図１、２に示す押付リング４１の係合部４１３は、押付リング４１の環状基部４１０を貫通する回転軸４１３ａと、回転軸４１３ａの上端に固定されるツマミ４１３ｂと、回転軸４１３ａの下端に固定されるプレート４１３ｃとを備えている。軸方向がＺ軸方向である回転軸４１３ａは、ツマミ４１３ｂを作業者が回転させることに伴って回転できるように環状基部４１０の軸通孔４１０ｄに挿通されており、また、軸通孔４１０ｄ内を上下動可能な長さを備えている。例えば、回転軸４１３ａの下端に固定されるプレート４１３ｃは、その外形が、フレーム支持枠４０の貫通孔４００よりも僅かに小さい長方形状に形成されており、その上面は平坦面となっている。プレート４１３ｃの長手方向と貫通孔４００の長手方向とを合わせてプレート４１３ｃを貫通孔４００に貫通させてから、プレート４１３ｃを回転させプレート４１３ｃの長手方向と貫通孔４００の長手方向とをずらすことで、プレート４１３ｃは貫通孔４００から抜けてしまうことがなくなるようになる。

例えば円形板状に形成されたツマミ４１３ｂは、軸通孔４１０ｄを貫通しないように、回転軸４１３ａより大径に形成されている。ツマミ４１３ｂの上面には、例えば、プレート４１３ｃの長手方向と同一方向に向かって延びる目印線４１３ｈが形成されており、ツマミ４１３ｂを回転させてプレート４１３ｃを回転させた場合に、目印線４１３ｈによって、プレート４１３ｃがどの程度回転したかを把握することができるようになっている。

図２に示すように、フレーム支持枠４０の下面４０ｂの貫通孔４００の周囲には、貫通孔４００を貫通したプレート４１３ｃが回転することで回転軸４１３ａを下方にガイドして移動させる斜面４０ｃが、例えば２面形成されている。２つの斜面４０ｃは、例えば、図２においては、長方形状の孔形の長手方向がＹ軸方向となっている貫通孔４００の両側に、互いに逆方向（図２においては、−Ｘ方向側と＋Ｘ方向側）に向かって下っていくように所定の面積で形成されている。
例えば、プレート４１３ｃを９０度回転したときにフレーム支持枠４０が環状フレームＦを押し付けるようにする場合は、２つの斜面４０ｃは、平面視で９０度の扇状に形成される。
また、斜面４０ｃは円錐面でもよい。この場合は貫通孔４００を貫通したプレート４１３ｃは１回転可能で、９０度回転で環状フレームＦを固定するが、１８０度回転でこの固定を解除することができる構成とすることができる。

本実施形態におけるフレーム固定治具４においては、フレーム支持枠４０の下面４０ｂ側の貫通孔４００の周囲に、貫通孔４００を貫通したプレート４１３ｃが回転することで回転軸４１３ａを下方に移動させる斜面４０ｃを形成しているが、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように係合部４１３は、貫通孔４００を貫通したプレート４１３ｄが回転することで回転軸４１３ａを下方にガイドして移動させる斜面４１３ｅを形成するものとしてもよい。この場合においては、フレーム支持枠４０の下面４０ｂの貫通孔４００の周囲は平坦面となる。図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、回転軸４１３ａの下端に固定されるプレート４１３ｄは、その外形が、平面視において図１に示すフレーム支持枠４０の貫通孔４００よりも僅かに小さい長方形状に形成されており、その上面は、回転軸４１３ａの下端が固定される平坦な軸固定面４１３ｆと、軸固定面４１３ｆのＹ軸方向両側に位置する２つの斜面４１３ｅとを備えている。２つの斜面４１３ｅは、互いに逆方向（図示の例においては、−Ｘ方向側と＋Ｘ方向側）に向かって下っていくように形成されている。

図４に示す研削装置１は、チャックテーブル３上に保持されたウエーハＷを研削手段７によって研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方（−Ｙ方向側）は、チャックテーブルチャックテーブル３に対してウエーハＷの着脱が行われる領域である着脱領域Ａとなっており、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、研削手段７によってチャックテーブル３上に保持されたウエーハＷの研削が行われる領域である研削領域Ｂとなっている。ベース１０の前方側（−Ｙ方向側）には、オペレータが研削装置１に対して加工条件等を入力するための操作手段１９が配設されている。

研削領域Ｂには、コラム１１が立設されており、コラム１１の−Ｙ方向側の側面には研削手段７をチャックテーブル３に対して離間又は接近する上下方向に研削送りする研削送り手段５が配設されている。研削送り手段５は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の上端に連結しボールネジ５０を回動させるモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合し側部がガイドレール５１に摺接する昇降板５３と、昇降板５３に連結され研削手段７を保持するホルダ５４とを備えており、モータ５２がボールネジ５０を回動させると、これに伴い昇降板５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ５４に保持された研削手段７がＺ軸方向に研削送りされる。

チャックテーブル３に保持されたウエーハＷを研削加工する研削手段７は、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸７０と、回転軸７０を回転可能に支持するハウジング７１と、回転軸７０を回転駆動するモータ７２と、回転軸７０の下端に接続された円環状のマウント７３と、マウント７３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール７４とを備える。

研削ホイール７４は、ホイール基台７４１と、ホイール基台７４１の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石７４０とを備える。研削砥石７４０は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、研削砥石７４０の形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。

例えば、回転軸７０の内部には、研削水の通り道となる流路が、回転軸７０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されており、流路は、一端が研削水を供給する研削水供給手段に接続されており、他端がマウント７３を通りホイール基台７４１の底面において研削砥石７４０に向かって研削水を噴出できるように開口している。

研削装置１にセットされた状態のチャックテーブル３は、Ｙ軸方向送り手段１２によってＹ軸方向へ移動可能となっているとともに、図示しない回転手段によりＺ軸方向の軸心を軸として回転可能に支持されている。また、図５に示すように、チャックテーブル３の下方には、軸部、軸部を回転させるモータ、及び軸部とモータを接続するカップリング等から構成される傾き調節機構１６が配設されており、傾き調節機構１６の軸部を上下させることによって、チャックテーブル３の保持面３００ａの水平面に対する傾きを調節する可能となっている。

図４に示すように、チャックテーブル３の移動経路脇の近傍には、チャックテーブル３により保持され研削手段７により研削されるウエーハＷの厚みを測定する厚み測定手段１８が配設されている。厚み測定手段１８は、例えば、ウエーハＷの厚みを接触式にて測定するハイトゲージである。

以下に、研削装置１において、チャックテーブル３に保持されたウエーハＷを研削手段７によって研削する場合の、研削装置１の動作について説明する。ウエーハＷの研削においては、図４に示す着脱領域Ａ内において、粘着テープＴを介して環状フレームＦにより支持されたウエーハＷが、チャックテーブル３によって保持される。まず、図５に示すように、環状フレームＦを介して支持されるウエーハＷが、フレーム固定治具４によってチャックテーブル３上に固定される手順について、以下に説明する。

まず、研削装置１上のチャックテーブル３は、図５に示すように、チャック部３０と本体部３１とがチャックテーブル３として一体となり、かつ、チャックテーブル３の本体部３１にフレーム支持枠４０が固定された状態になっている。そして、チャックテーブル３の保持面３００ａには、図示しない吸引源が連通した状態になっており、傾き調節機構１６によってチャックテーブル３の傾きが調節可能な状態になっている。なお、図５においては、図２に示すボルト３１ｄ、ボルト３１ｅ、各種ボルト挿通穴４０ｄ及び雌ネジ穴３１ｆ等については省略して示している。

図５に示すように、本体部３１に固定された状態のチャック部３０の保持面３００ａの高さ位置は、本体部３１に固定された状態のフレーム支持枠４０の環状支持部４０１の環状の上面４０１ａよりも所定高さだけ高い位置にあり、この両面の高さ位置の違いによって、環状フレームＦが下方に押下げられた場合に、環状フレームＦに貼着されている粘着テープＴを径方向外側に向かって拡張させることができる。

粘着テープＴを介して環状フレームＦにより支持されたウエーハＷが、チャックテーブル３上に搬送され、ウエーハＷの中心がチャックテーブル３の保持面３００ａの中心におおよそ位置するように位置付けられる。次いで、ウエーハＷの表面Ｗａ側を、粘着テープＴを介してチャックテーブル３の保持面３００ａに接触させる。そうすると、環状フレームＦの裏面Ｆｂが粘着テープＴを間に挟んで環状支持部４０１の環状の上面４０１ａに対向するように、環状フレームＦがフレーム支持枠４０の上方に位置付けられた状態になる。

次いで、押付リング４１がフレーム支持枠４０上に搬送され、押付部４１２の下面が環状フレームＦの上面に対向し、かつ、フレーム支持枠４０の貫通孔４００の中心軸と押付リング４１の係合部４１３の回転軸４１３ａの軸心とが略合致するように、押付リング４１がフレーム支持枠４０上に位置付けられる。

図５においては、長方形状の孔形の長手方向がＹ軸方向となっている貫通孔４００に対して、プレート４１３ｃの長手方向がＹ軸方向になるように係合部４１３の向きが合わせられる。更に、押付リング４１を降下させていき、貫通孔４００にプレート４１３ｃを貫通させるとともに、環状フレームＦ及び粘着テープＴを、押付部４１２の下面と環状支持部４０１の上面４０１ａとの間に挟み込まれた状態にする。同時に、ウエーハＷがチャックテーブル３の保持面３００ａにならって緩傾斜の円錐状になっていき、また、押付リング４１がフレーム支持枠４０に押し付けられていくことで、粘着テープＴの主にウエーハＷが貼着されていない外周部分が徐々に径方向外側に向かって拡張されていく。

次いで、貫通孔４００を貫通したプレート４１３ｃを、回転軸４１３ａを軸にツマミ４１３ｂで＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に回転させていく。プレート４１３ｃの上面がフレーム支持枠４０の下面４０ｂの斜面４０ｃと密着しながらプレート４１３ｃが回転していくことで、プレート４１３ｃは徐々に斜面４０ｃによって下方に押下げられていく。プレート４１３ｃの上面に固定された回転軸４１３ａが回転しながら下方に移動していき、回転軸４１３ａの上端に固定されたツマミ４１３ｂの下面が押付リング４１を押し下げていくことで、環状フレームＦ及び粘着テープＴがフレーム支持枠４０により押し付けられていく。そのため、押付リング４１によってプレート支持枠４０に対して環状フレームＦが徐々に固定されていく。そして、例えば、目印線４１３ｈを基準として、ツマミ４１３ｂによってプレート４１３ｃを９０度回転させることで、図６に示すように、ウエーハＷを支持する環状フレームＦが、環状フレームＦの上面がチャックテーブル３の保持面３００ａよりも下方に位置付けられて、チャックテーブル３上でフレーム固定治具４によって固定された状態になる。また、ウエーハＷがチャックテーブル３の保持面３００ａにならって緩傾斜の円錐状になり、粘着テープＴも径方向外側に向かって拡張されて張った状態になる。

このように、本発明に係るフレーム固定治具４は、ツマミ４１３ｂを例えば９０度回転させるだけで、環状フレームＦを確実かつ迅速にチャックテーブル３上で固定することが可能となる。

次いで、図示しない吸引源により生み出される吸引力が、図６に示すチャックテーブル３の保持面３００ａに伝達されることにより、チャックテーブル３が保持面３００ａ上でウエーハＷを吸引保持する。

ウエーハＷを保持したチャックテーブル３が、研削手段７の下まで＋Ｙ方向へ移動して、研削手段７に備える研削ホイール７４とウエーハＷとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図６に示すように、研削ホイール７４の回転中心がチャックテーブル３の回転中心に対して所定の距離だけ＋Ｘ方向にずれ、研削砥石７４０の回転軌道がチャックテーブル３の回転中心を通るように行われる。

ここで、保持面３００ａに吸引保持されるウエーハＷは、保持面３００ａの形状に沿って緩傾斜の円錐状になっている。そこで、緩傾斜したウエーハＷの裏面Ｗｂと研削砥石７４０の研削面とが平行になるように、傾き調節機構１６によってチャックテーブル３の傾きが図６に示すように調整される。

例えば、研削装置１においては、図４に示す厚み測定手段１８が、研削手段７によるウエーハＷの研削加工を開始する前に、チャックテーブル３に保持されたウエーハＷの裏面Ｗｂの高さ位置を測定し、更に、押し付けリング４１の押付部４１２の上面高さ位置を測定し、押し付けリング４１の高さ位置がチャックテーブル３の保持面３００ａの高さより低いか、即ち環状フレームＦがフレーム固定治具４により正常にチャックテーブル３に固定されているか否かを検出するが、本発明に係るフレーム固定治具４においては、先に行った環状フレームＦの固定の際に、ツマミ４１３ｂに形成された目印線４１３ｈを目印として、作業者が、環状フレームＦがチャックテーブル３上でフレーム固定治具４によって確実に固定されるように目視確認しながら、環状フレームＦの固定を行っている。そのため、厚み測定手段１８によって、環状フレームＦの固定不備が検出されて、環状フレームＦの再固定を要求される二度手間が発生するおそれがない。

次いで、図６に示すモータ７２によって回転軸７０が回転駆動されるのに伴って研削ホイール７４が回転する。また、研削手段７が研削送り手段５により−Ｚ方向へと送られ、回転する研削ホイール７４の研削砥石７４０がウエーハＷの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、図示しない回転手段がチャックテーブル３を回転させるのに伴って、保持面３００ａ上に保持されたウエーハＷも回転するので、研削砥石７４０がウエーハＷの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。また、研削水を研削砥石７４０とウエーハＷとの接触部位に対して供給して、研削砥石７４０とウエーハＷの裏面Ｗｂとの接触部位を冷却・洗浄する。さらに、図４に示す厚み測定手段１８が、ウエーハＷの厚みを研削中に随時測定する。

研削加工中においては、ウエーハＷから研削屑が発生するが、研削手段７から噴射された研削水によって、研削水と共にウエーハＷの裏面Ｗｂ上から径方向外側に向かって流れていき、押付リング４１上を通り、押付リング４１の外周部分から流下していく。ここで、本発明に係るフレーム固定治具４は、研削加工中においては、押付リング４１の係合部４１３のツマミ４１３ｂの下面が、フレーム支持枠４０の環状面４００ａに押し付けられ密着した隙間の無い状態になっている。そのため、研削水は押付リング４１の係合部４１３のツマミ４１３ｂの下面とフレーム支持枠４０の環状面４００ａとの間、及び貫通孔４００等には入り込まず、よって、押付リング４１の係合部４１３のツマミ４１３ｂの下面とフレーム支持枠４０の環状面４００ａとの間及び貫通孔４００等の、環状フレームＦを固定する際に研削屑が付着していると環状フレームＦの確実な固定が妨げられてしまうような箇所には、研削屑が入り込まない。

一枚のウエーハＷを所定の研削量だけ研削して、一枚のウエーハＷの研削を完了させた後、研削送り手段５により研削手段７を＋Ｚ方向へと移動させて研削加工済みのウエーハＷから離間させる。また、チャックテーブル３の回転を停止し、Ｙ軸方向送り手段１２によりチャックテーブル３を−Ｙ方向に移動させて着脱領域Ａの元の位置に戻す。そして、チャックテーブル３上に吸引保持されている研削加工が施されたウエーハＷを、チャックテーブル３から搬出する。

チャックテーブル３からウエーハＷを搬出するには、例えば、目印線４１３ｈを基準として、ツマミ４１３ｂによってプレート４１３ｃを環状フレームＦの固定時とは逆方向に９０度だけ回転させることで、フレーム支持枠４０及び押付リング４１による環状フレームＦの挟持固定を解除し、押付リング４１を上方に引き上げることで、簡単にフレーム支持枠４０から押付リング４１を取り外すことが可能となる。そして、チャックテーブル３によるウエーハＷの吸引保持を解除した上で、作業者が環状フレームＦを把持して、安全にウエーハＷをチャックテーブル３上から搬出できる。

チャックテーブル３からウエーハＷを搬出した後、環状フレームＦにより支持された研削加工前の別の新しいウエーハＷをチャックテーブル３に保持して、上記と同様に研削加工を施していく。ここで、本発明に係るフレーム固定治具４においては、環状フレームＦにより支持された新しいウエーハＷがチャックテーブル３上にフレーム固定治具４によって固定される場合に、先の研削加工において発生した研削屑がフレーム固定治具４のフレーム支持枠４０の貫通孔４００や環状面４００ａ、又は、押付リング４１の係合部４１３のツマミ４１３ｂの下面等に付着していないため、研削屑による環状フレームＦの固定における妨げ等が発生しない。

なお、本発明に係るフレーム固定治具４は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されているチャックテーブル３、フレーム支持枠４０、及び押付リング４１の各構成や形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。例えば、フレーム固定治具４は、切削ブレードでウエーハＷを切削する切削装置にセットされたチャックテーブル３と共に使用されるものとしてもよい。

Ｗ：被加工物であるウエーハＷａ：ウエーハの表面Ｗｂ：ウエーハの裏面Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイスＴ：粘着テープＴａ：粘着テープの粘着面Ｆ：環状フレームＦｂ：環状フレームの裏面Ｆｃ：環状フレームの開口
３：チャックテーブル
３０：チャック部３００：ポーラス板３００ａ：保持面
３０１：枠体３０１ａ：環状面３０１ｅ：ボルト挿通穴３０１ｄ：環状保持部
３１：本体部３１ａ：本体部の上面雌ネジ穴３１ｃ３１ｄ：ボルト３１ｆ：雌ネジ穴３１ｅ：ボルト
３８：傾き調節機構
４：フレーム固定治具
４０：フレーム支持枠４０ｂ：フレーム支持枠の下面４０ｃ：斜面４０ｇ：フレーム支持枠の開口４００：被係合部となる貫通孔４０１：環状支持部４０１ａ：環状支持部の上面４０ｄ：ボルト挿通穴４００ａ：環状面
４１：押付リング４１ｄ：嵌入孔４１０：環状の基部４１０ｄ：軸通孔４１１：環状凸部４１２：押付部
４１３：係合部４１３ａ：回転軸４１３ｂ：ツマミ４１３ｃ：プレート４１３ｈ：目印線４１３ｄ：プレート４１３ｅ：斜面４１３ｆ：軸固定面
１：研削装置１０：ベースＡ：着脱領域Ｂ：研削領域１１：コラム１９：操作手段１２：Ｙ軸方向送り手段１８：厚み測定手段
５：研削送り手段５０：ボールネジ５１：ガイドレール５２：モータ５３：昇降板５４：ホルダ
７：研削手段７０：回転軸７１：ハウジング７２：モータ７３：マウント７４：研削ホイール７４１：ホイール基台７４０：研削砥石
１６：傾き調節機構

Claims

被加工物を吸引保持する保持面を有するチャック部と、該チャック部を支持する本体部とから構成されるチャックテーブルに装着されるフレーム固定治具であって、
被加工物は、環状フレームの開口を塞ぐように環状フレームに貼着された粘着テープを介して環状フレームにより支持された状態になっており、
該フレーム固定治具は、該チャック部の外側に配設され上面で該環状フレームを支持し被係合部となる貫通孔を有し該本体部に固定されるフレーム支持枠と、該フレーム支持枠の該貫通孔を貫通し係合する係合部を有し該係合部で該フレーム支持枠に係合し該環状フレームを該フレーム支持枠に押し付ける押付リングとを備え、
該係合部は、該押付リングを貫通する回転軸と、該回転軸の上端に固定されるツマミと、該回転軸の下端に固定されるプレートと、を備え、
該フレーム支持枠の下面の該貫通孔の周囲または該プレートの上面には該貫通孔を貫通した該プレートが回転することで該回転軸を下方に移動させる斜面を有し、
該貫通孔を貫通した該プレートを該回転軸を軸に該ツマミで回転させ、該プレートの上面と該フレーム支持枠の下面とを接触させ、該斜面により該回転軸を下方に移動させて該ツマミの下面で該押付リングを押し下げることで環状フレームを該フレーム支持枠に押付けて固定するフレーム固定治具。