JP6498020B2 - チャックテーブルの洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置が備えるチャックテーブルの洗浄方法に関する。

半導体ウェーハやパッケージ基板等を複数のチップへと分割する際には、例えば、切削ブレードを備える切削装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。この切削装置は、負圧を利用して被加工物を吸引、保持するチャックテーブルを備えており、被加工物は、チャックテーブルに保持された状態で切削加工される。

ところで、上述のような被加工物は、表面又は裏面に大径のダイシングテープが貼り付けられ、このダイシングテープの外周部分に環状のフレームが固定されたフレームユニットの状態でチャックテーブルに保持されることが多い。この場合、被加工物を保持するチャックテーブルの保持面はダイシングテープ等で覆われるので、被加工物の切削時に端材等の異物が保持面に乗る可能性は低い。

特開２００３−２３４３０８号公報

しかしながら、例えば、被加工物を切削した後にチャックテーブルから搬出して隣接する洗浄ユニット等で洗浄すると、この洗浄によって飛散する端材等がチャックテーブルの保持面に乗ってしまう可能性がある。このような異物が保持面に乗ると、被加工物や切削ブレードの破損の原因となるため問題である。

本発明はかかる問題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、保持面上の異物を適切に除去できるチャックテーブルの洗浄方法を提供することである。

本発明によれば、吸引源と流体供給源とに選択的に接続可能な保持面を有し、該保持面で被加工物を吸引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被加工物を切削する切削手段と、該チャックテーブルを切削送り方向に移動させるチャックテーブル移動手段と、該チャックテーブルの移動経路を跨いで配置され該保持面に向かって流体を噴射するノズルと、を備える切削装置の該チャックテーブルを洗浄する際に用いられるチャックテーブルの洗浄方法であって、該保持面を該流体供給源に接続して該保持面から流体を噴出させると共に該ノズルから下方に向けて流体を噴射させた状態で、該ノズルの下を通過するように該チャックテーブルを移動させ、該保持面上の異物を除去することを特徴とするチャックテーブルの洗浄方法が提供される。

本発明に係るチャックテーブルの洗浄方法では、チャックテーブルの保持面から流体を噴出させると共にノズルから流体を噴射させた状態で、このノズルの下を通過するようにチャックテーブルを移動させるので、保持面上の異物は、保持面から噴出される流体で浮き上がり易くなり、ノズルから噴射される流体で保持面の外部に吹き飛ばされる。これにより、保持面上の異物を適切に除去できる。

切削装置を模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）は、被加工物がチャックテーブルから搬出される様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、被加工物が搬出された後のチャックテーブルを模式的に示す一部断面側面図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本実施形態に係るチャックテーブルの洗浄方法を模式的に示す一部断面側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。はじめに、本実施形態に係るチャックテーブルの洗浄方法が用いられる切削装置について説明する。図１は、本実施形態に係る切削装置を模式的に示す斜視図である。

図１に示すように、切削装置２は、各構造を支持する基台４を備えている。基台４の前方の角部には、カセットエレベーター６が設けられている。カセットエレベーター６の上面には、複数の被加工物１１を収容可能なカセット８が載せられる。カセットエレベーター６は、昇降可能に構成されており、被加工物１１を適切に搬出、搬入できるように、カセット８の高さ（Ｚ軸方向の位置）を調整する。

被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハであり、その表面側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。デバイス領域は、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）でさらに複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。

被加工物１１の裏面側には、被加工物１１より大径のダイシングテープ１３が貼着されている。ダイシングテープ１３の外周部分は、環状のフレーム１５に固定されている。すなわち、被加工物１１は、ダイシングテープ１３を介してフレーム１５に支持されている。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状等に制限はない。例えば、サファイア等の材料でなるセラミック基板、樹脂基板、金属基板等の板状物を被加工物１１として用いることもできる。

カセットエレベーター６の側方には、Ｘ軸方向（前後方向、切削送り方向）に長い矩形の開口４ａが形成されている。この開口４ａ内には、Ｘ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（チャックテーブル移動手段）（不図示）、及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー１２が設けられている。

Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールと平行なＸ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。

Ｘ軸ボールネジの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールネジを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０はＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル１０上には、被加工物１１を吸引、保持するチャックテーブル１４が設けられている。チャックテーブル１４の周囲には、環状のフレーム１５を四方から固定する４個のクランプ１６が設けられている。このチャックテーブル１４は、上述のＸ軸移動機構でＸ軸移動テーブル１０と共にＸ軸方向に移動する。チャックテーブル１４の詳細については後述する。

開口４ａと隣接する位置には、被加工物１１を切削する切削ユニット（切削手段）１８を支持する片持ち梁状の支持構造２０が配置されている。支持構造２０の前面上部には、切削ユニット１８をＹ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）及びＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる切削ユニット移動機構２２が設けられている。

切削ユニット移動機構２２は、支持構造２０の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、切削ユニット移動機構２２を構成するＹ軸移動プレート２６がスライド可能に取り付けられている。

Ｙ軸移動プレート２６の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４と平行なＹ軸ボールネジ２８が螺合されている。Ｙ軸ボールネジ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｙ軸パルスモータでＹ軸ボールネジ２８を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３０が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。

Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０と平行なＺ軸ボールネジ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールネジ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールネジ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。

Ｚ軸移動プレート３２の下部には、切削ユニット１８が設けられている。この切削ユニット１８は、スピンドル（不図示）の一端側に装着された円環状の切削ブレード３８を備えている。スピンドルの他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドルに装着された切削ブレード３８を回転させる。また、切削ユニット１８と隣接する位置には、被加工物１１を撮像するカメラ４０が設置されている。

切削ユニット移動機構２２でＹ軸移動プレート２６をＹ軸方向に移動させれば、切削ユニット１８及びカメラ４０はＹ軸方向に移動する。また、切削ユニット移動機構２２でＺ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させれば、切削ユニット１８及びカメラ４０はＺ軸方向に移動する。

開口４ａのカセットエレベーター６と反対側の位置には、円形の開口４ｂが形成されている。開口４ｂ内には、切削後の被加工物１１等を洗浄する洗浄ユニット４２が設けられている。一方、開口４ａの上方には、下方のチャックテーブル１４に向けてエアー等の流体を噴射するノズル４４が設けられている。このノズル４４は、チャックテーブル１４の移動経路となる開口４ａをＹ軸方向に跨いで配置されている。

このように構成された切削装置２で被加工物１１を切削する際には、まず、被加工物１１をカセット８から搬出してチャックテーブル１４に保持させる。次に、チャックテーブル１４と切削ユニット１８とを相対的に移動、回転させて、加工対象となる分割予定ラインの延長線上に切削ブレード３８の位置を合わせる。

その後、切削ブレード３８を回転させつつ被加工物１１に接触可能な高さまで下降させ、さらに、チャックテーブル１４を加工対象の分割予定ラインと平行な方向に移動させる。これにより、被加工物１１を分割予定ラインに沿って切削し、複数のチップ１７（図２（Ａ）参照）へと分割できる。切削後の被加工物１１は、例えば、チャックテーブル１４から搬出されて洗浄ユニット４２へと送られる。

図２（Ａ）は、被加工物１１がチャックテーブル１４から搬出される様子を模式的に示す一部断面側面図である。図２（Ａ）に示すように、チャックテーブル１４は、円盤状の枠体４６を備えている。枠体４６の上面には、円形の凹部４６ａが形成されており、この凹部４６ａには、凹部４６ａの形状に合致する保持板４８が嵌合している。

保持板４８は、例えば、多孔質材料によって形成されており、その上面は、ウェーハ１１を保持する保持面４８ａとなる。凹部４６ａは、枠体４６の内部に形成された流路４６ｂ、バルブ５０等を介して吸引源５２に接続され、流路４６ｂ、バルブ５４等を介して流体供給源５６に接続されている。すなわち、保持板４８の保持面４８ａを、吸引源５２と流体供給源５６とに選択的に接続できる。

チャックテーブル１４で被加工物１１を保持する際には、バルブ５４を閉じてバルブ５０を開き、吸引源５２の負圧を保持板４８に作用させる。これにより、保持面４８ａには、被加工物１１を吸引するための吸引力が発生する。一方、被加工物１１をチャックテーブル１４から搬出する際には、バルブ５０を閉じて吸引源５２の負圧を遮断する。この時、バルブ５４は閉じても良いし開いても良い。

また、図２（Ａ）に示すように、チャックテーブル１４の近傍には、被加工物１１を搬送する搬送ユニット５８が配置されている。搬送ユニット５８は、被加工物１１を保持する保持ハンド６０を備えている。保持ハンド６０の下面には、環状のフレーム１５を吸着する複数の吸着具６２が設けられている。切削後の被加工物１１は、この搬送ユニット５８によりチャックテーブル１４から搬出される。

図２（Ｂ）は、被加工物１１を搬出した後のチャックテーブル１４を模式的に示す一部断面側面図である。例えば、被加工物１１をチャックテーブル１４から搬出した後に洗浄ユニット４２で洗浄すると、図２（Ｂ）に示すように、洗浄によって飛散した端材等の異物１９がチャックテーブル１４の保持面４８ａに乗ってしまうことがある。また、加工屑等の異物がチャックテーブル１４の保持面４８ａに付着する可能性もある。

そこで、本実施形態に係るチャックテーブルの洗浄方法では、エアー等の流体を利用して保持面４８上の異物１９を除去する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本実施形態に係るチャックテーブルの洗浄方法を模式的に示す一部断面側面図である。

本実施形態に係るチャックテーブルの洗浄方法では、まず、バルブ５０を閉じてバルブ５４を開き、流体供給源５６から保持板４８に流体を供給する。これにより、図３（Ａ）に示すように、保持板４８の保持面４８ａから流体Ａを噴出させることができる。また、チャックテーブル１４の上方に配置されたノズル４４からも流体Ｂを噴射させる。

さらに、この状態で、ノズル４４の下を通過するようにチャックテーブル１４をＸ軸方向に移動させる。上述のように、保持面４８ａから噴出される流体Ａによって、異物１９は浮き上がり易くなっている。そのため、流体Ｂを噴射させたノズル４４の下を潜り抜けさせることで、チャックテーブル１４の保持面４８ａに流体Ｂを作用させて異物１９をチャックテーブル１４の外部に吹き飛ばすことができる。なお、流体Ａ，Ｂの流量は、異物１９を適切に除去できる範囲で調整される。

以上のように、本実施形態に係るチャックテーブルの洗浄方法では、チャックテーブル１４の保持面４８ａから流体Ａを噴出させると共にノズル４４から流体Ｂを噴射させた状態で、このノズル４４の下を通過するようにチャックテーブル１４を移動させるので、保持面４８ａ上の異物１９は、保持面４８ａから噴出される流体Ａで浮き上がり易くなり、ノズル４４から噴射される流体Ｂで保持面４８ａの外部に吹き飛ばされる。これにより、保持面４８ａ上の異物を適切に除去できる。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、保持面４８ａから噴出される流体Ａやノズル４４から噴射される流体Ｂとして、エアー以外の流体を用いても良い。具体的には、例えば、水等の液体を用いることができる。また、流体Ａ，Ｂの種類は同じでなくとも良い。例えば、流体Ａとしてエアーを用い、流体Ｂとして、エアーと水とを混合した流体（２流体）を用いることができる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ 被加工物
１３ ダイシングテープ
１５ フレーム
１７ チップ
１９ 異物
Ａ，Ｂ 流体
２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ カセットエレベーター
８ カセット
１０ Ｘ軸移動テーブル
１２ 防塵防滴カバー
１４ チャックテーブル
１６ クランプ
１８ 切削ユニット（切削手段）
２０ 支持構造
２２ 切削ユニット移動機構
２４ Ｙ軸ガイドレール
２６ Ｙ軸移動プレート
２８ Ｙ軸ボールネジ
３０ Ｚ軸ガイドレール
３２ Ｚ軸移動プレート
３４ Ｚ軸ボールネジ
３６ Ｚ軸パルスモータ
３８ 切削ブレード
４０ カメラ
４２ 洗浄ユニット
４４ ノズル
４６ 枠体
４６ａ 凹部
４６ｂ 流路
４８ 保持板
４８ａ 保持面
５０ バルブ
５２ 吸引源
５４ バルブ
５６ 流体供給源
５８ 搬送ユニット
６０ 保持ハンド
６２ 吸着具

Claims (1)

1. 吸引源と流体供給源とに選択的に接続可能な保持面を有し、該保持面で被加工物を吸引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被加工物を切削する切削手段と、該チャックテーブルを切削送り方向に移動させるチャックテーブル移動手段と、該チャックテーブルの移動経路を跨いで配置され該保持面に向かって流体を噴射するノズルと、を備える切削装置の該チャックテーブルを洗浄する際に用いられるチャックテーブルの洗浄方法であって、
   該保持面を該流体供給源に接続して該保持面から流体を噴出させると共に該ノズルから下方に向けて流体を噴射させた状態で、該ノズルの下を通過するように該チャックテーブルを移動させ、該保持面上の異物を除去することを特徴とするチャックテーブルの洗浄方法。

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