JPH07308856A - ウェーハ加工機の吸着盤構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ウェーハ面の平坦度に影響されずにウェーハを
確実に吸着保持できるので、ウェーハの加工精度を向上
させると共に、安定した加工操作を行うことのできるウ
ェーハ加工機の吸着盤構造を提供する。 【構成】吸着盤２２の外周に、弾性素材、例えばゴム板
で形成されると共に、スカート状に拡開して吸着盤２２
の吸着面２４から所定長さ延在した筒体４２を設けた。
これにより、ウェーハ２０面に、反り、うねり或いは段
差があるウェーハ２０を吸着面２４に吸引保持する場
合、ウェーハ２０面と吸着面２４との間に隙間が生じて
も、弾性素材で形成された筒体４２がウェーハ２０面の
反り、うねり或いは段差に応じて弾性変形しながらウェ
ーハ２０面に密着し、囲いを形成する。この囲いによ
り、ウェーハ２０面と吸着面２４との間に形成された隙
間４８をシールすることができるので、エアや研削水が
吸引溝から吸引されるのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明はウェーハ加工機の吸着盤構
造に係り、特に、ウェーハを加工する際に前記ウェーハ
を吸着盤に吸着保持させて行うウェーハ加工機の吸着盤
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のウェーハ加工機の吸着盤構造の一
例として面取り加工機の例で説明する。図８に示すよう
に、回転する回転軸１の先端に吸着盤２が支持され、吸
着盤２の吸着面３には吸引溝４（図１０参照）が形成さ
れる。この吸引溝４は吸着盤２内に形成された吸引通路
５及び前記回転軸１内に形成された吸引通路６を介して
吸引装置に連通される。そして、吸着盤２に吸着保持し
たウェーハ７周縁を面取りする場合は、前記吸着盤２の
吸着面３に負圧を発生させてウェーハ７を吸着保持し、
図示しない砥石の研磨部に研削水を供給しがら、ウェー
ハ７周縁に砥石を当てて面取りを行う。また、吸着盤２
の吸着面３は、面取り加工の際の基準面となるので、高
い平坦度を有している。また、図１０において、吸着面
３外周のフラットな部分はオリエンテーションフラット
を有するウェーハ７を吸引保持するためで、これによ
り、ウェーハ７のフラット部の面取りを行う際に砥石が
吸着盤２に当たらないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着盤
２に吸着保持されるウェーハ７面は、必ずしも平坦では
ないので、従来の吸着盤構造の場合、吸着面３とウェー
ハ７面との間に隙間８ができると、この隙間８を介して
エア９や研削水９が吸引溝４から吸引される。これによ
り、ウェーハ７を吸着保持する吸着力が低下すると共
に、吸引された研削水９が吸引装置に侵入するので、吸
引装置の吸引能力が低下し、更には、故障し易くなると
いう欠点がある。

【０００４】例えば、ウェーハ７面は、内周刃式ブレー
ドのスライシング装置でインゴットを切断してウェーハ
を製造する場合、反りや若干のうねりが生じ易く、ワイ
ヤーソーで切断する場合には、段差が生じ易い。そし
て、ウェーハ７の面取り加工は、ラッピング加工の前で
行われるので、面取り加工されるウェーハ７面が平坦な
ことは稀である。図８は、反りがあるウェーハ７を吸着
盤２に吸引保持した図であり、図９は段差のあるウェー
ハ７を吸着盤２に吸引保持した図である。図８及び図９
に見られるように、反り、うねり或いは段差のあるウェ
ーハ７を平坦度の高い吸着面３を有する吸着盤２で吸着
しても吸着面３とウェーハ７面との間には隙間８が生じ
る。特に、ウェーハ７周縁は下方に撓み易くなるので、
この部分に吸引溝４に連通する隙間８が生じ、この隙間
８からエア９や研削水９が吸引される。

【０００５】この結果、ウェーハ７面と吸着面３の密着
性が悪くなり吸着力が低下するので、ウェーハ７が吸着
盤２の正規の吸着位置からズレたり、更に吸着力が低下
すると面取り加工時の砥石の回転力によりウェーハ７が
吸着盤２から撥ね飛ばされるとう問題が生じる。また、
ウェーハ７周縁が下方に撓むと、砥石に対してウェーハ
７周縁が正しい角度で当接しないので、ウェーハ７の面
取り精度が悪くなるという問題が生じる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ウェーハ面の平坦度に影響されずにウェーハ
を確実に吸着保持できるので、ウェーハの加工精度を向
上させると共に、安定した加工操作を行うことのできる
ウェーハ加工機の吸着盤構造を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、ウェーハを吸着盤の吸着面に吸引力で吸着保
持させた状態で前記ウェーハを加工するウェーハ加工機
の吸着盤構造に於いて、前記吸着盤の外周に、弾性素材
で形成されると共に、スカート状に拡開して前記吸着面
から所定長さ延在した筒体が設けられていることを特徴
とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、吸着盤の外周に、弾性素材で
形成されると共に、スカート状に拡開して前記吸着面か
ら所定長さ延在した筒体を設けた。これにより、ウェー
ハ面に、反り、うねり或いは段差があるウェーハを前記
吸着面に吸引保持する場合、ウェーハ面と吸着面との間
に隙間が生じても、弾性素材で形成された筒体がウェー
ハ面の反り、うねり或いは段差に応じて弾性変形しなが
らウェーハ面に密着し、ウェーハ面の外周に沿って囲い
を形成する。この囲いにより、ウェーハ面と吸着面との
間に形成された隙間をシールすることができるので、エ
アや研削水が吸引溝から吸引されるのを防止することが
できる。更には、エアや研削水が吸引されないので、吸
着面の吸着力が大きくなり、吸着面とウェーハ面との密
着性を良くすることができ、特にウェーハ周縁の下方へ
の撓みをなくすことができる。

【０００９】また、吸着盤の外周に略Ｖ字状の溝を形成
し、前記溝に嵌め込んだＯリングで前記筒体を固定する
か、或いはＯリングと筒体を一体成形することにより、
吸着盤から筒体を容易に着脱できるようにした。これに
より、筒体が破損したり、筒体の弾性力が低下したりし
た場合に、筒体を容易に交換することができる。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るウェーハ
加工機の吸着盤構造の好ましい実施例について詳説す
る。図１には、本発明のウェーハ加工機の吸着盤構造の
実施例の一例として、面取り加工機の例で以下に説明す
る。図１に示すように、面取り加工機は、主として、ウ
ェーハ２０を吸着盤２２の吸着面２４に吸引力により吸
着保持する吸着装置２６と、吸着盤２２に吸着保持され
たウェーハ２０周縁に回転しながら当接して面取りを行
う砥石２８を備えた砥石装置３０と、ウェーハ２０の面
取りを行う際に、砥石２８に研削水３２を供給する研削
水ノズル３４とで構成される。また、吸着装置２６は、
回転する回転軸３６の先端に吸着盤２２が支持され、吸
着盤２２の吸着面２４には図９で示した吸引溝４が形成
される。この吸引溝４は、吸着盤２２内に形成された吸
引通路３８及び回転軸３６内に形成された吸引通路４０
を介して吸引装置に連通される。これにより、吸引装置
を作動させると、吸着盤２２の吸着面２４が負圧にな
り、その吸引力でウェーハ２０を吸着保持する。また、
ウェーハ２０周縁の面取りを行う場合には、ウェーハ２
０を吸着保持した吸着盤２２を回転させ、回転する砥石
２８をウェーハ２０周縁に当てると共に、砥石２８に研
削水ノズル３４から研削水３２を供給して行う。

【００１１】そして、本発明では、図１、図２に示すよ
うに、前記吸着盤２２の外周に、弾性素材で形成される
と共に、スカート状に拡開して吸着面２４から所定長さ
延在した筒体４２を設けた。弾性素材としては、ゴム板
が好ましく、例えばシリコンゴムやウレタンゴムを使用
することができる。尚、弾性素材としてはゴム板に限ら
ず、ゴム板と同程度の弾性変形を行うものであればよ
い。この筒体４２は、図３に示すように、吸着盤２２の
外周に略Ｖ字形状に形成されたＶ字溝４４に嵌め込まれ
たＯリング４６により固定される。この場合、図４に示
すように、筒体４２とＯリング４６とを一体成形して、
Ｏリング４６をＶ字溝４４に嵌め込むことにより筒体４
２が吸着盤２２外周に装着されるようにしてもよい。

【００１２】次に、図５に従って、筒体４２の厚みや吸
着面２４から突出する筒体４２の突出長さ等を説明する
と、筒体４２の板厚（Ａ）は、０．２〜０．５ｍｍの範
囲が好ましく、また、Ｖ字溝４４の角度（θ）は、吸着
面２４、即ち吸着面２４に吸着されたウェーハ２０面に
対して３０〜６０°の範囲が好ましい。これにより、ウ
ェーハ２０を吸着面２４に吸着保持する際に、ウェーハ
２０面の反り、うねり或いは段差に応じて筒体４２が弾
性変形してウェーハ２０面に密着し易い。また、筒体４
２が吸着面２４から突出する突出長さ（Ｂ）は、１〜３
ｍｍの範囲が好ましい。この理由は、突出長さ（Ｂ）が
余り長くなると、筒体４２の弾性力によりウェーハ２０
が吸着面２４に密着するのを逆に阻害し、短すぎると弾
性変形しにくいので、吸着面２４とウェーハ２０面との
間に形成される隙間４８（図６参照）をシールするシー
ル性が悪くなる。また、Ｖ字溝４４の深さ（Ｃ）として
は、２〜３ｍｍ程度が好ましく、筒部材４２をＯリング
４６により固定し易い。また、筒体４２を吸着盤２２に
装着する際には、筒体４２を拡径して通常の状態よりも
１０〜２０％伸ばした状態で使用するとよい。Ｏリング
の場合も同様である。これにより、筒体４２が張った状
態で装着されるので、弾性力が強くなりウェーハ２０面
に対する密着性を良くすることができる。

【００１３】従って、本発明のウェーハ加工機の吸着盤
構造によれば、例えば、図６のように反りのあるウェー
ハ２０を吸着盤２２の吸着面２４に吸着保持した場合、
筒体４２がウェーハ２０面の反りに応じて弾性変形しな
がらウェーハ２０面に密着し、囲いを形成する。この囲
いにより、ウェーハ２０面と吸着面２４との間に形成さ
れた隙間４８をシールすることができるので、前記隙間
４８を介してエアや研削水３２が吸引溝から吸引される
のを防止することができる。更には、エアや研削水３２
が吸引されないので、吸着面２４の吸着力が大きくな
り、吸着面２４とウェーハ２０面との密着性を良くする
ことができるので、ウェーハ２０の平面度が良くなり、
特に、図７に示すように、主として反りに起因するウェ
ーハ２０周縁の下方への撓みをなくすことができる。

【００１４】このように、本発明のウェーハ加工機の吸
着盤構造は、吸着盤２２の吸着面２４に吸着保持される
ウェーハ２０面の反り、うねり、段差等に影響されず
に、ウェーハ２０を吸着盤２２に確実に吸着保持するこ
とができる。従って、吸着面２４に吸着されるウェーハ
２０の平面度が良くなり、特にウェーハ２０周縁部の下
方への撓みもなくなるので、図１に示したように、ウェ
ーハ２０周縁が砥石２８に正しく当接され、この結果、
ウェーハ２０の面取り精度を向上することができると共
に、安定した面取り操作を行うことができる。

【００１５】また、吸着盤２２の外周にＶ字溝４４を形
成し、Ｖ字溝４４に嵌め込んだＯリング４６で筒体４２
を固定するか、或いはＯリング４６と筒体４２を一体成
形することにより、吸着盤２２から筒体４２を容易に着
脱できる。これにより、筒体４２が破損したり、筒体４
２の弾性力が低下したりした場合に、新しい筒体４２に
容易に交換することができる。また、筒体４２を吸着盤
２２から着脱自在にすることにより、筒体４２と吸着盤
２２とを一体成形する場合に比べ製造コストを安価にで
きる。

【００１６】尚、本実施例では面取り加工機で説明した
が、ウェーハを吸着盤に吸着保持した状態でウェーハを
加工するウェーハ加工機の全てに適用することができ
る。また、本実施例で示した筒体の厚み等の数値は好ま
しい例でこの数値に限定されるものではない。また、本
実施例では、吸着盤の外周に筒体をＯリングで固定し、
着脱できるようにしたが、接着剤等で接着して固定する
ようにすることもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のウェーハ
加工機の吸着盤構造によれば、吸着盤の外周に、弾性素
材で形成されると共に、スカート状に拡開して前記吸着
面から所定長さ延在した筒体を設けたので、ウェーハ面
の平坦度の良否に影響されずにウェーハを吸着盤に確実
に吸着保持することができる。これにより、ウェーハの
加工精度を向上することができると共に、安定した加工
操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェーハ加工機の吸着盤構造の実
施例の一例として面取り加工機を示した部分断面図

【図２】本発明の吸着盤構造において吸着盤に筒体を装
着した斜視図

【図３】筒体を吸着盤に固定する方法を示した部分断面
図

【図４】筒体を吸着盤に固定する別の方法を示した部分
断面図

【図５】筒体の好ましい形態を示した部分断面図

【図６】吸着盤の吸着面とウェーハ面との間の隙間を筒
体でシールしている状態を示す状態図

【図７】吸着盤の吸着面に吸着保持されたウェーハ周縁
の下方への撓みがなくなった状態を示す状態図

【図８】従来のウェーハ加工機の吸着盤構造で、反りの
あるウェーハを吸着保持している状態を示す部分断面図

【図９】従来のウェーハ加工機の吸着盤構造で、段差の
あるウェーハを吸着保持している状態を示す部分断面図

【図１０】吸着盤の吸着面に形成された吸引溝の形状を
示す平面図

【符号の説明】

２０…ウェーハ ２２…吸着盤 ２４…吸着面 ２８…砥石 ３４…研削水ノズル ３６…回転軸 ３８、４０…吸引通路 ４２…筒体 ４４…Ｖ字溝 ４６…Ｏリング ４８…隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェーハを吸着盤の吸着面に吸引力で吸着
   保持させた状態で前記ウェーハを加工するウェーハ加工
   機の吸着盤構造に於いて、 前記吸着盤の外周に、弾性素材で形成されると共に、ス
   カート状に拡開して前記吸着面から所定長さ延在した筒
   体が設けられていることを特徴とするウェーハ加工機の
   吸着盤構造。
2. 【請求項２】前記吸着盤の外周に略Ｖ字状の溝を形成
   し、前記溝に嵌め込んだＯリングで前記筒体を固定する
   ことを特徴とする請求項１のウェーハ加工機の吸着盤構
   造。
3. 【請求項３】前記筒体とＯリングとは一体構造に成形さ
   れることを特徴とする請求項２のウェーハ加工機の吸着
   盤構造。